专题28 元素位置原子结构元素性质之间的相互推断高考全攻略之备战高考化学考点一遍过.docx

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专题28元素位置原子结构元素性质之间的相互推断高考全攻略之备战高考化学考点一遍过

考点28元素位置、原子结构、元素性质之间的相互推断

1．“位”、“构”、“性”关系

同一元素的“位、构、性”关系可表示如下：

2．“位”、“构”、“性”关系的应用

（1）应用一：

结构与位置互推

（2）应用二：

性质与位置互推

熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，根据元素性质可以推知元素在周期表中的位置，根据元素在周期表中的位置可以推知元素性质。

（3）应用三：

结构与性质互推

①最外层电子数是决定元素原子的氧化性和还原性的主要因素。

②原子半径决定了元素单质的性质；离子半径决定了元素组成化合物的性质。

③同主族元素最外层电子数相同，性质相似。

考向一文字叙述式“位—构—性”推断

典例1X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。

X、Y、Z是原子序数依次增大的同周期元素，且最外层电子数之和为15；X与Z可形成XZ2型分子；Y与M形成的气态化合物在标准状态下的密度为0.76g·L−1，W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的

。

下列说法正确的是

A．原子半径：

W>Z>Y>X>M

B．XZ2、X2M2、W2Z2均为共价化合物

C．由X元素形成的单质不一定能导电

D．由X、Y、Z、M四种元素形成的化合物一定既有离子键，又有共价键

【答案】C

1．元素X、Y、Z原子序数之和为36，X、Y在同一周期，X2+与Z2−具有相同的核外电子层结构。

下列推测正确的是

A．同族元素中Z的氢化物稳定性最高

B．原子半径X>Y，离子半径X2+>Z2−

C．同主族元素中X的金属性最弱

D．同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强

“序、层”“序、价”规律

（1）“序、层”规律

①若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同，则“阴前阳后”（阴离子在前一周期，阳离子在后一周期），阳离子的原子序数大。

②同周期元素的简单阳离子与阴离子相比，阴离子原子序数大。

（2）“序、价”规律

在短周期元素中，元素的原子序数与其主要化合价的数值在奇偶性上一般一致，“价奇序奇，价偶序偶”。

考向二表格片段式“位—构—性”推断

典例1W、X、Y、Z四种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示。

W、X、Y、Z原子的最外层电子数之和为21。

下列说法中错误的是

A．元素X的单质能与强酸、强碱反应

B．简单阴离子的还原性：

W>Z

C．气态氢化物的稳定性：

W>Y

D．元素W、X与钠元素可形成化合物Na3XW6

【答案】B

2．X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的五种短周期主族元素。

其中只有Z是金属，W的单质是黄色固体，X、Y、W在周期表中的相对位置关系如图。

下列说法正确的是

A．五种元素中，原子半径最大的是W

B．Y与Z形成的化合物都可以和盐酸反应

C．简单阴离子的还原性：

Y>W

D．Z与Q形成的化合物水溶液一定显酸性

考向三元素推断的综合应用

典例1X、Y、Z、R、Q、M是六种短周期元素，原子序数依次增大。

X是原子半径最小的元素，Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，Z为地壳中含量最多的元素，R与X同主族；Y、R、Q最外层电子数之和为8，M的单质为黄绿色有害气体。

请回答下列问题：

（1）R在元素周期表中的位置为__________________。

（2）Z、Q、M简单离子半径由大到小的顺序为（写元素离子符号）__________________________。

（3）X、Y、Z三种元素形成盐类化合物的水溶液呈酸性的原因：

_____________________________（用离子方程式表示）。

溶液中所含离子浓度由大到小的顺序为_______________________________。

（4）YX4M的电子式为___________________，Q3Y2与水可剧烈反应，产生沉淀与气体，反应的化学方程式为___________________________________。

（5）X、Z两元素形成的原子个数比为1∶1的化合物中含有的化学键类型为____________。

（6）M的单质与R的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为_______________________。

【答案】

（1）第三周期ⅠA族

（2）Cl－>O2－>Mg2＋

（3）

＋H2O

NH3·H2O＋H＋c（

）>c（

）>c（H＋）>c（OH－）

（4）

Mg3N2＋6H2O===3Mg（OH）2＋2NH3↑

（5）共价键

（6）Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O

3．Ⅰ.通常情况下，微粒A和B为分子，C和E为阳离子，D为阴离子，它们都含有10个电子；B溶于A后所得的物质可电离出C和D；A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀。

请回答下列问题：

（1）用化学符号表示下列微粒：

C：

__________，D：

__________。

（2）写出A、B、E三种微粒反应的离子方程式：

________________________________________。

Ⅱ.A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素，A原子的电子层数与它的核外电子总数相同，A与C、B与D分别为同主族，B和C的最外层电子数之和与E的最外层电子数相同。

A与E形成的化合物的化学式为AE，其分子中含18个电子。

请回答下列问题：

（1）D元素的原子结构示意图为______________。

（2）由A、B、C三种元素形成的化合物的电子式为_______，这种化合物中所含的化学键类型有______。

（3）A2B的沸点高于A2D，其原因是_______________________________________________。

（4）B、C、E三种元素形成一种盐，此盐中三种原子个数比为1∶1∶1，在25℃时，将该盐溶于水，测得溶液pH>7，理由是________________________________________________（用离子方程式表示）；将该盐溶液在空气中露置一段时间后（充分光照，不考虑水分的挥发），溶液的pH近似为7，则该过程的总化学方程式为___________________________________。

1．下图为元素周期表中短周期的一部分，下列说法正确的是

A．非金属性：

Y>Z>M

B．离子半径：

M－>Z2－>Y－

C．ZM2分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构

D．Z、Y、M三种元素中，Y的最高价氧化物对应的水化物酸性最强

2．四种短周期元素在周期表中的位置如图，其中只有M为金属元素。

下列说法不正确的是

A．原子半径Z＜M

B．Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱

C．X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小

D．Z位于元素周期表中第二周期第ⅤA族

3．X、Y、Z、R、W是5种短周期主族元素，原子序数依次增大；它们可组成离子化合物Z2Y和共价化合物RY3、XW4；已知Y、R同主族，Z、R、W同周期，下列说法错误的是

A．原子半径：

Z>R>W

B．气态氢化物稳定性：

HmW>HnR

C．X2W6分子中各原子最外层电子均满足8电子结构

D．Y、Z、R三种元素组成的化合物水溶液一定显碱性

4．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素。

X、W同主族，Z、W同周期，X原子核内质子数是Y原子核内质子数的3/4，W原子最外层电子数是Z原子最外层电子数的4倍。

下列说法中正确的是

A．原子半径：

r（X）＞r（Y）＞r（W）＞r（Z）

B．元素W的气态氢化物的热稳定性比元素X的强

C．X、Y、Z三种元素形成的化合物中存在离子键和共价键

D．Y和W形成的化合物的熔点肯定比Y和Z形成的化合物的熔点低

5．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如下表所示，其中X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半，则下列说法不正确的是

X

Y

Z

W

Q

A．Y与Z的简单离子的半径大小关系为Y2－>Z2＋

B．Z单质可以在X和Y组成的化合物中燃烧

C．W和Y组成的某种化合物是光导纤维的主要成分

D．Q单质具有强氧化性和漂白性

6．X、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的五种短周期元素。

Y和R同主族，可组成共价化合物RY2，Y和Z最外层电子数之和与W的最外层电子数相同，25℃时0.01mol·L－1X和W形成化合物的水溶液pH为2。

下列说法正确的是

A．由于非金属性Y>R，则X、Y组成化合物的沸点高于X、R组成的化合物

B．在Z、Y形成的两种离子化合物中阴、阳离子的个数比分别为1∶2和1∶1

C．原子半径由大到小排列的是Z>R>W>Y>X

D．Y、Z、W三种元素组成化合物的水溶液一定显碱性

7．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。

下列说法正确的是

A．原子半径Y

B．元素Y的最高正化合价比元素X的最高正化合价高

C．元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的弱

D．元素X的气态氢化物的稳定性大于元素Y的气态氢化物的稳定性

8．R、X、Y、M、Z五种短周期主族元素的原子半径依次减小，X、Y、Z的电子层数之和为5，X元素原子的最外层电子数是它的电子层数的2倍，Y元素原子的最外层电子数是X和Z两元素原子最外层电子数的总和，M是地壳中含量最多的元素，R与Z的最外层电子数相同。

下列叙述正确的是

A．Z与M形成的化合物中不可能含有非极性键

B．对应氢化物的热稳定性：

X>Y>M

C．单质的还原性：

R>M>Y>X

D．X、Y、M、Z四种元素组成的离子化合物受热易分解

9．M、W、X、Y、Z为中学常见的单质或化合物，其相互转化关系如图甲所示：

（1）若M为短周期金属单质，W、X均为含M元素的盐，且W溶液的pH＜7。

请指出Y物质的类别：

________；并写出W溶液pH＞7的离子方程式：

_________________________________；写出反应③的离子方程式：

__________________________________。

（2）若M是淡黄色化合物，常温下Y是无色气体；X中含有的阴、阳离子均为10电子粒子，则X中所含化学键的类型是______________；将一定量的气体Y通入2LX的溶液中，向所得溶液中边逐滴加入稀盐酸，边振荡至过量，产生的气体与盐酸物质的量的关系如图乙（忽略气体的溶解和氯化氢的挥发）。

请回答：

O点溶液中所含溶质的化学式为__________，a点溶液中各离子浓度由大到小的关系是___________________________。

（3）若将

（2）中的气体Y通入氢氧化钡溶液中得到不溶物N，N的Ksp＝8.1×10－9。

现将该沉淀放入0.1mol·L－1的BaCl2溶液中，其Ksp________（填“增大”、“减小”或“不变”），组成不溶物N的阴离子在溶液中的浓度为__________mol·L－1。

1．[2017江苏]短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，其中只有Y、Z处于同一周期且相邻，Z是地壳中含量最多的元素，W是短周期中金属性最强的元素。

下列说法正确的是

A．原子半径：

r（X）

B．W的最高价氧化物的水化物是一种弱碱

C．Y的单质的氧化性比Z的强

D．X、Y、Z三种元素可以组成共价化合物和离子化合物

2．[2017新课标Ⅰ]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

A．X的简单氢化物的热稳定性比W强

B．Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构

C．Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红

D．Z与X属于同一主族，与Y属于同一周期

3．[2017新课标Ⅲ]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

W

X

Y

Z

A．氢化物沸点：

W

Y>W

C．化合物熔点：

Y2X3

Y

4．[2016·全国Ⅰ]短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。

m、p、r是由这些元素组成的二元化合物，n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，q的水溶液具有漂白性，0.01mol·L–1r溶液的pH为2，s通常是难溶于水的混合物。

上述物质的转化关系如图所示。

下列说法正确的是

A．原子半径的大小W＜X＜Y

B．元素的非金属性Z＞X＞Y

C．Y的氢化物常温常压下为液态

D．X的最高价氧化物的水化物为强酸

5．[2015·福建]短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如下图所示，其中W原子的质子数是其最外层电子数的三倍。

下列说法不正确的是

A．原子半径：

W＞Z＞Y＞X

B．最高价氧化物对应水化物的酸性：

X＞W＞Z

C．最简单气态氢化物的热稳定性：

Y＞X＞W＞Z

D．元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等

6．[2015·浙江]下表为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为短周期元素，W元素原子的核电荷数为X元素的2倍。

下列说法正确的是

X

Y

Z

W

T

A．X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增

B．Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在，它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增

C．YX2晶体熔化、液态WX3气化均需克服分子间作用力

D．根据元素周期律，可以推测T元素的单质具有半导体特性，T2X3具有氧化性和还原性

1．【答案】A

2．【答案】B

【解析】短周期主族元素，其中只有Z是金属，W的单质是黄色固体，则W为S，由X、Y、W在周期表中的相对位置可知，Y为O，X为C，X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大，所以Q为Cl，而Z可能为Na、Mg、Al中的一种。

五种元素中，原子半径最大的是Z，故A错误；Y与Z形成的化合物为金属氧化物，都可以和盐酸反应，故B正确；单质的氧化性越弱，则对应离子的还原性越强，所以Y的简单阴离子比W的简单阴离子还原性弱，故C错误；若Z为Na，则Z与Q形成的化合物NaCl的水溶液为中性，故D错误。

3．【答案】Ⅰ.

（1）NH

　OH－

（2）Al3＋＋3NH3＋3H2O===Al（OH）3↓＋3NH

[或Mg2＋＋2NH3＋2H2O===Mg（OH）2↓＋2NH

]

Ⅱ.

（1）

（2）Na＋[

H]－　离子键、共价键

（3）H2O分子之间存在氢键

（4）ClO－＋H2O

HClO＋OH－　2NaClO===2NaCl＋O2↑

Ⅱ.A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素，A原子的电子层数与它的核外电子总数相同，则A为氢元素；A与E形成的化合物的化学式为AE，其分子中含18个电子，故E为氯元素；A与C同主族，处于ⅠA族，B和C的最外层电子数之和与E的最外层电子数相同，则B的最外层电子数为7－1＝6，处于ⅥA族，B与D为同主族，原子序数B小于D，则B为氧元素，D为硫元素；C原子序数大于氧元素，C与氢元素为同主族，故C为钠元素。

（1）D为硫元素，原子结构示意图为

。

（2）由A、B、C三种元素形成的化合物为NaOH，氢氧化钠是离子化合物，由钠离子与氢氧根离子构成，电子式为Na＋[

H]－。

晶体中钠离子与氢氧根离子之间形成离子键，氢氧根离子中氢原子与氧原子之间形成共价键。

（3）H2O分子间存在氢键而H2S分子间不存在氢键，故H2O的沸点比H2S高。

（4）B、C、E三种元素形成一种盐，此盐中三种原子个数比为1∶1∶1，该盐为NaClO，次氯酸钠属于强碱弱酸盐，在溶液中ClO－发生水解：

ClO－＋H2O

HClO＋OH－，使溶液呈碱性，溶液pH＞7；将该盐溶液在空气中露置一段时间后（充分光照，不考虑水分的挥发），HClO分解为HCl与氧气，HCl与氢氧化钠反应生成NaCl，故最终溶液几乎为NaCl溶液，溶液的pH近似为7，则该过程的总化学方程式为2NaClO===2NaCl＋O2↑。

1．【答案】C

【解析】由表判断，X、Y、Z、M分别为He、F、S、Cl。

非金属性：

Y>M>Z，A错误；Y－电子层数少，半径小，M－、Z2－电子层数相同，Z2－原子序数小，半径大，B错误；F没有正价，D错误。

2．【答案】B

3．【答案】D

【解析】Y、R同主族、Y、R能形成RY3化合物，所以Y为氧元素、R为硫元素；可组成离子化合物Z2Y，可知Z为钠元素；R、W原子序数依次增大，W是氯元素；X、W能形成共价化合物XW4，则X是碳元素。

原子半径：

Na>S>Cl，A正确；气态氢化物稳定性：

HCl>H2S，B正确；C2Cl6分子中各原子最外层电子均满足8电子结构，C正确；Na2SO4的水溶液显中性，D错误。

4．【答案】C

【解析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，W原子最外层电子数是Z原子最外层电子数的4倍，W属于主族元素，最外层电子数不能超过8个，则W最外层电子数是4、Z原子最外层电子数是1，所以W位于第ⅣA族、Z位于第ⅠA族，X、W同主族，则X位于第ⅣA族，X原子序数小于W，且都是短周期元素，所以X是C元素、W是Si元素，Z、W同周期，则Z是第三周期元素，W位于第ⅠA族，则Z为Na元素；X原子核内质子数是Y原子核内质子数的

，X原子核内有6个质子，则Y核内有8个质子，为O元素，通过以上分析知，X是C元素、Y是O元素、Z是Na元素、W是Si元素。

原子半径r（Z）＞r（W）＞r（X）＞r（Y），A错误；非金属性X＞W，所以元素W的气态氢化物的热稳定性比元素X的弱，B错误；X、Y、Z三种元素形成的化合物为Na2CO3，碳酸钠中钠离子和碳酸根离子之间存在离子键、C原子和O原子之间存在共价键，C正确；Y和W形成的化合物为SiO2，Y和Z形成的化合物为Na2O或Na2O2，SiO2属于原子晶体、Na2O或Na2O2属于离子化合物，原子晶体熔点高于离子晶体，所以SiO2熔点大于Na2O或Na2O2，D错误。

5．【答案】D

6．【答案】C

【解析】X、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的五种短周期元素，Y和R同主族，Y处于第二周期，R处于第三周期，二者可组成共价化合物RY2，则Y为O元素，R为S元素，RY2为SO2；W的原子序数大于硫元素，故W为Cl元素；Y和Z最外层电子数之和与W的最外层电子数相同，则Z的最外层电子数为7－6＝1，处于第ⅠA族，原子序数大于氧元素，故Z为Na元素；25℃时0.01mol·L－1X和W形成化合物的水溶液pH为2，则X为H元素。

非金属性O＞S，但是沸点H2O＞H2S的原因不是非金属性强弱，而是水分子中存在氢键，A错误；在Na、O形成的两种离子化合物为Na2O、Na2O2，两种化合物中阴、阳离子的个数比都是1∶2，B错误；X为H、Y为O、Z为Na、R为S、W为Cl，Na、S、Cl同属于第三周期元素，同周期自左向右原子半径减小，所以Na＞S＞Cl；H属于第一周期元素，半径最小，O属于第二周期元素，半径大于H小于第三周期元素，故原子半径由大到小排列的是Z＞R＞W＞Y＞X，C正确；Y、Z、W三种元素组成化合物NaClO4属于强酸强碱盐，溶液呈中性，D错误。

7．【答案】C

【解析】根据题意X、Y、Z、W、Q分别是N、O、Al、S、Cl。

同周期主族元素由左向右原子半径逐渐减小，Y、Z、W的原子半径的大小关系为Z>W>Y，A错误；O元素没有正化合价，B错误；根据“同周金减非递增”规律可知酸性：

H2SO4

8．【答案】D

【解析】X元素原子的最外层电子数是它的电子层数的2倍，X、Y、Z的电子层数之和为5，则X原子有2个电子层，最外层电子数为4，则X为C元素；Y元素原子的最外层电子数是X元素和Z元素原子最外层电子数的总和，则Z处于第一周期，Y处于第二周期，故Z为H元素，Y最外层电子数为4＋1＝5，则Y为N元素；M是地壳中含量最多的元素，则M为O元素，R与Z的最外层电子数相同，且原子半径最大，应为Na元素。

H、O两元素可形成化合物H2O2，分子中氧原子之间为非极性键，A错误；非金属性：

X（C）＜Y（N）＜M（O），元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，B错误；元素的非金属性越强，对应的单质的还原性越弱，M为O元素，对应的单质没有还原性，C错误；X、Y、M、Z四种元素组成的离子化合物为碳酸铵或碳酸氢铵，铵盐受热易分解，D正确。

9．【答案】

（1）碱（强碱）　AlO

＋2H2O

Al（OH）3＋OH－

Al3＋＋4OH－===2H2O＋AlO

（2）（极性）共价键、离子键　NaOH、Na2CO3　c（Na＋）>c（Cl－）>c（HCO

）>c（OH－）>c（H＋）>c（CO

）

（3）不变　8.1×10－8

1．【答案】D

【解析】地壳中含量最多的是氧，Z为O元素，所以Y为N元素；钠是短周期金属性最强的元素，W是Na；X原子序数最小且不与Y、Z同周期，所以X是H元素。

A．原子半径N>O，A错误；B．W的最高价的氧化物的水化物是氢氧化钠，是强碱，B错误；C．氮气的氧化性比氧气弱，C错误；D．H、N、O可以组成HNO3等共价化合物，也可以组成NH4NO3等离子化合物，D正确。

【名师点睛】本题考查的是元素周期律，考查学生对元素在元素周期表的位置、原子结构及元素的性质三者之间的关系理解水平。

解题时首先要抓住题干中关键信息，准确推断题给元素；然后确定有关短周期主族元素在周期表中的位置；最后依据同周期、同主族元素性质的递变规律来推断各选项表述是否正确。

2．【答案】C

【名师点睛】本题考查元素周期表和元素周期律的知识，准确判断出元素是解答的关键，注意从元素及其化合物知识的角度去判断，例如制冷剂、淡黄色沉淀和刺激性气味气体等，然后再根据元素周期律的知识进行解答，这就需要掌握（非）金属性的强弱、微粒半径的大小比较等知识，因此平时学习中要夯实基础知识，同时应注意知识的灵活运用。

元素周期表、元素周期律是学习化学的工具和基本规律。

元素周期表反映了元素的原子结构、元素的性质及相互转化关系的规律，是根据元素周期律的具体表现形式，元素周期律是元素周期表排布的依据。

元素的原子半径、元素的化合价、元素的金属性、非金属性、原子核外电子排布都随着原子序数的递增而呈周期性的变化。

同一周期的元素原子核外电子层数相同，从左到右原子序数逐渐增大；同一主族的元素，原子最外层电子数相同，从上到下原子核外电子层数逐渐增大。

原子核外电子排布的周期性变化是元素周期律变化的原因，掌握元素的单质及化合物的结构、反应条件、物质的物理性质、化学性质等是进行元素及化合物推断的关键。

3．【答案】D

【解析】设W原子的最外层电子数为x，由图表可知，四种元素原子的最外层电子数之和=x+x+1+x−2+x+2=21，解得x=5，则W为N元素、X为O元素、Y为Al元素、Z为Cl元素。

A．NH3分子间有氢键，其沸点比HCl高，故A错误；B．Al（OH）3显两性，N元素的氧化物对应的水化物HNO3、HNO2均显酸性，故B错误；C．Al2O3是离子晶体，高熔点，而AlCl3是分子晶体，熔点低，故C错误；D．Al3+和O2−离子结构相同，核电