1、1第 3 课时 应用层面位、构、性关系的综合推断(怎么用)元素推断题集基本概念、基本理论及元素化合物的知识于一身，具有综合性强、思维容量大的特点，是每年高考全国卷的必考题型，特别是近几年试题中，元素推断题的灵活性和综合性逐年增强，主要表现在条件渗透交叉、题眼隐藏较深等，增加了考生寻找题目题眼的难度。解答这些元素推断题，不仅要求学生掌握必要的知识，还要求学生有一定的逻辑推理能力，其考查主要有以下三种题型，其解题思路如下。题型一 依据元素原子结构的特征推断元素利用原子结构、核外电子排布特征为元素推断的突破口，是元素推断的重要类型之一，题目通常以文字叙述的形式给出元素原子的核外电子排布，位置关系等关
2、键信息。解题时可结合短周期元素的原子结构及元素的特殊性质，对元素进行合理的推断。典例 1 (2017全国卷)a、b、c、d 为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与 b 原子次外层的电子数相同；c 所在周期数与族数相同；d 与 a 同族。下列叙述正确的是( )A原子半径：dcbaB4 种元素中 b 的金属性最强Cc 的氧化物的水化物是强碱Dd 单质的氧化性比 a 单质的氧化性强 解题流程第一步:挖掘题干信息，确定元素名称2第二步：依据元素周期律，判断选项的正误选项 判断依据 结论A同周期元素自左向右，原子半径逐渐减小同主族元素自上而下，原子半径逐渐增大故原子半径 b(Na 或
3、Mg)c(Al)d(S)a(O)错误B同周期元素自左向右，金属性逐渐减弱同主族元素自上而下，金属性逐渐增强故金属性 b(Na 或 Mg)c(Al)d(S)a(O)正确Cc(Al)的氧化物是 Al2O3，对应的水化物是 Al(OH)3，Al(OH) 3是两性氢氧化物错误D同主族元素自上而下，非金属性逐渐减弱，对应单质的氧化性逐渐减弱，即氧化性：O 2S错误答案 B备考方略1根据核外电子的排布三大规律推断元素(1)最外层电子规律最外层电子数( N) 3 N次外层电子数元素在周期表中的位 A 族 第A 族、第A 族、 第二周期(Li、Be 除3置 A 族 第 族、副族、0 族元素氦外)(2)“阴三、
4、阳四”规律某元素阴离子最外层电子数与次外层电子数相等，该元素位于第三周期；若为阳离子，则位于第四周期。如 S2 、K 最外层电子数与次外层电子数相等，则 S 位于第三周期，K位于第四周期。(3)“阴上、阳下”规律电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期。如 O2 、F 、Na 、Mg 2 、Al 3 电子层结构相同，则 Na、Mg、Al 位于O、F 的下一周期。2根据元素在周期表中位置，确定其化合物的化学式知道元素在周期表中的主族序数后，根据化合价规律就可以写出它的化合物的化学式，例如(用 R 代表元素)：A A A A氢化物 RH4 RH3 H
5、2R HR最高价氧化物 RO2 R2O5 RO3 R2O7最高价含氧酸 H4RO4或 H2RO3H3RO4或 HRO3 H2RO4 HRO4对点练 1 a、b、c、d 为短周期元素，a 的 M 电子层有 1 个电子，b 的最外层电子数为内层电子数的 2 倍，c 的最高化合价为最低化合价绝对值的 3 倍，c 与 d 同周期，d 的原子半径小于 c。下列叙述错误的是( )Ad 元素的非金属性最强B它们均存在两种或两种以上的氧化物C只有 a 与其他元素生成的化合物都是离子化合物Db、c、d 分别与氢形成的化合物中化学键均为极性共价键解析：选 D 短周期元素中 M 层电子数是 1，则 a 的核外电子排
6、布是 2、8、1，a 是 Na元素；b 的最外层电子数为内层电子数的 2 倍，则 b 核外电子排布是 2、4，b 是 C 元素；c的最高化合价为最低化合价绝对值的 3 倍，则 c 是 S 元素；c、d 的原子处于同一周期，d的原子半径小于 c，根据元素周期律可知 d 是 Cl 元素。A 项，在上述元素中非金属性最强的元素是 Cl 元素，正确；B 项，Na 可以形成 Na2O、Na 2O2两种氧化物，C 可以形成 CO、CO 2两种氧化物，S 可以形成 SO2、SO 3两种氧化物，而 Cl 元素则可以形成 Cl2O、ClO 2、ClO 3等多种价态的氧化物，正确；C 项，Na 是金属元素，可以与
7、非金属元素 C、S、Cl 形成离子化4合物，正确；D 项，C 元素可以与 H 元素形成乙烷，该分子中含有非极性键，错误。对点练 2 (2018全国卷)W、X、Y 和 Z 为原子序数依次增大的四种短周期元素。W 与 X 可生成一种红棕色有刺激性气味的气体；Y 的周期数是族序数的 3 倍；Z 原子最外层的电子数与 W 的电子总数相同。下列叙述正确的是( )AX 与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物BY 与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键C四种元素的简单离子具有相同的电子层结构DW 的氧化物对应的水化物均为强酸解析：选 A W、X、Y、Z 四种元素原子序数依次增大且为短周期元素
8、，由 W 与 X 可生成一种红棕色有刺激性气味的气体可知，W 为 N，X 为 O；由 Y 的周期数是族序数的 3 倍可知，Y 为 Na；由 Z 原子最外层的电子数与 W 的电子总数相同可知，Z 最外层有 7 个电子，Z为 Cl。O 与 N 可形成 NO、NO 2、N 2O3等，O 与 Na 可形成 Na2O、Na 2O2，O 与 Cl 可形成Cl2O、ClO 2、Cl 2O7等，A 项正确；Na 2O2中含有共价键，B 项错误；Cl 比 N3 、O 2 、Na 多一个电子层，C 项错误；W 的氧化物中，N 2O3对应的水化物 HNO2是弱酸，D 项错误。题型二 依据元素周期表的“片段结构”推断
9、元素残缺元素周期表型推断题一般给出两种信息：一是给出局部的元素周期表，展示出几种不同元素的相对位置；二是给出某种元素的位置特征、原子结构特征或由该元素形成的单质或化合物的特殊性质。解答此类题目时，要先根据给出的某种元素的特殊结构或性质，确定该元素在周期表中的位置，然后以此为“坐标原点” ，根据其他元素与该元素的位置关系，进而确定其他未知的元素。典例 2 (2017全国卷)短周期元素 W、X、Y 和 Z 在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为 21。下列关系正确的是( )A氢化物沸点：WWC化合物熔点：Y 2X3rZrYrXB含 Y 元素的盐溶液呈酸性C简单氢化物的热稳
10、定性：ZWDX 与氢元素组成的化合物 XH5与水反应可产生两种气体解析：选 D 根据题意可推知 W 为 S、X 为 N、Z 为 Si、Y 为 Al。A 项，原子半径：rYrZrWrX；B 项，含 Al 元素的盐溶液不一定呈酸性，如 AlCl3溶液呈酸性，而 NaAlO2溶液呈碱性；C 项，简单氢化物的热稳定性：H 2SSiH4；D 项，NH 5可写成 NH4H，与水反应的化学方程式为 NH4HH 2O=NH3H2OH 2，NH 3H2O=NH3H 2O，可产生两种气体。对点练 4 短周期元素 X、Y、Z、W 在元素周期表中的相对位置如图所示，其中 W 原子的质子数是其最外层电子数的三倍。下列说
11、法不正确的是( )A原子半径：WZYXB最高价氧化物对应水化物的酸性：XWZC最简单气态氢化物的热稳定性：YXWZD元素 X、Z、W 的最高化合价分别与其主族序数相等解析：选 A 从元素周期表的局部图可知 X、Y、Z、W 为二、三周期元素，W 位于第三周期，W 原子的质子数是其最外层电子数的三倍，故 W 是 P 元素，据此推出 X、Y、Z 分别是 N、O、Si。根据四种元素在周期表中的位置关系可知，原子半径：ZWXY，A 项错误；非金属性：ONPSi，最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO 3H3PO4H2SiO3，即 XWZ，氢化物的热稳定性：H 2ONH3PH3SiH4，即 YXWZ，B、C
12、 项正确；主族元素除 O、F 外，其他元素最高化合价都等于其主族序数，D 项正确。题型三 依据元素及其化合物的性质推断元素利用元素及其化合物特殊组成与特殊性质的元素推断题，是近几年高考的热点题型，题目一般通过文字叙述提供某些元素及其化合物的相关性质 如能腐蚀玻璃、黄绿色气体等 ，解题时抓住这些关键特性，首先确定其为何种元素，然后以此为突破口，推知其他未知元素。典例 3 (2018全国卷)W、X、Y、Z 均为短周期元素且原子序数依次增大，元素X 和 Z 同族。盐 YZW 与浓盐酸反应，有黄绿色气体产生，此气体同冷烧碱溶液作用，可得7到含 YZW 的溶液。下列说法正确的是( )A原子半径大小为 W
13、XYZBX 的氢化物水溶液酸性强于 Z 的CY 2W2与 ZW2均含有非极性共价键D标准状况下 W 的单质状态与 X 的相同解题流程第一步：挖掘题干信息，确定元素名称第二步：根据元素周期律，判断选项的正误选项 判断依据 结论A 原子半径大小顺序为 Y(Na)Z(Cl)W(O)X(F) 错误B HF 为弱酸，HCl 强酸，故酸性：HClHF 错误CNa2O2中既含离子键，又含非极性共价键，ClO 2中只含极性共价键，不含非极性共价键错误D 标准状况下，O 2、O 3与 F2均为气态 正确答案 D归纳总结 常见元素及其化合物的特性物质特性 推断元素形成化合物种类最多的元素或单质是自然界中硬度最大的
14、物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素 C空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素 N地壳中含量最多的元素或气态氢化物的沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素 O最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物碱性最强的元素或阳离子的 Cs8氧化性最弱的元素单质最易着火的非金属元素 P焰色反应呈黄色的元素 Na焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素 K单质密度最小的元素 H单质密度最小的金属元素 Li常温下单质呈液态的非金属元素 Br常温下单质呈液态的金属元素 Hg最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素 Al元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化
15、物发生氧化还原反应的元素 S常见的一种元素存在几种单质的元素 C、P、O、S对点练 5 (2018全国卷)主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加，且均不大于 20。W、X、Z 最外层电子数之和为 10；W 与 Y 同族；W 与 Z 形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是( )A常温常压下 X 的单质为气态BZ 的氢化物为离子化合物CY 和 Z 形成的化合物的水溶液呈碱性DW 与 Y 具有相同的最高化合价解析：选 B 可腐蚀玻璃的物质是 HF。以此为切入点，根据题意进行元素推断，可知W 是氟、X 是钠或镁、Y 是氯、Z 是钾或钙。常温常压下，钠或镁的单质是固体，A
16、 项错误；钾或钙是活泼金属元素，氢是非金属元素，KH 和 CaH2都是离子化合物，B 项正确；KCl 和CaCl2水溶液呈中性，C 项错误；氯有最高化合价7，氟没有正价，D 项错误。对点练 6 (2017全国卷)短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，W的简单氢化物可用作制冷剂，Y 的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由 X、Y 和 Z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是( )AX 的简单氢化物的热稳定性比 W 的强BY 的简单离子与 X 的具有相同的电子层结构CY 与 Z 形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红DZ 与 X 属于同一主族，与 Y 属于同一周期解析：选 C 由题知，W 为氮，X 为氧，Y 为钠，Z 为硫。同周期元素从左至右，简单氢化物的热稳定性逐渐增强，H 2O 的热稳定性比 NH3的强，A 项正确；O 2 和 Na 核外都有910 个电子，B 项正确；钠和硫形成的化合物为硫化钠，它是强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，能使红色石蕊试纸变蓝色，C 项错误；氧、硫位于同主族，钠与硫同属于第三周期，D 项正确。
