高考化学总复习第十单元物质结构与性质 第2讲 高考题型 元素“位一构一性”的综合推断

高考题型专项突破元素“位一构一性”的综合推断

。真题精研

题1（2022.湖南高考）科学家合成了一种新的共价化合物（结构如图所示），X、

Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子

序数之和。下列说法错误的是（）

X2Z5X2Z5

Z5X2-W-Y-W-X2Z5

xi>z5X2Z5

A.原子半径：X>Y>Z

B.非金属性：Y>X>W

C.Z的单质具有较强的还原性

D.原子序数为82的元素与W位于同一主族

［解题思路分析］由共价化合物的结构可知，X、W形成4个共价键，Y形

成2个共价键，Z形成1个共价键，X、YsZ、W是原子序数依次增大的短周期

元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和，则X为C元素、Y为O元素、

Z为F元素、W为Si元素。氟的单质具有很强的氧化性，故C错误。

［答案］C

题2（2022.广东高考）甲〜戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置

如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是（）

A.原子半径：丁>戊>乙

B.非金属性：戊>丁>丙

C.甲的氨化物遇氯化氢一定有白烟产生

D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应

［解题思路分析］甲〜戊是短周期元素，戊的最高价氧化物对应的水化物为

强酸，则可能是硫酸或高氯酸，若是高氯酸，则戊为Cl,甲为N、乙为F、丙为

P、丁为S；若是硫酸，则戊为S,甲为C、乙为。、丙为Si、丁为P。甲的氢化

物可能为氨气，也可能为甲烷；若是甲烷，则遇氯化氢不反应，没有白烟生成，

故C错误。

［答案］C

题3（2021.海南高考改编）短周期主族元素X、YsZsW的原子序数依次增

大，XY-离子与丫2分子均含有14个电子；习惯上把电解饱和ZW水溶液的工业

生产称为氯碱工业。下列判断正确的是（）

A.原子半径：W>Z

B.最高价氧化物对应的水化物的酸性：Y<X

C.化合物ZXY的水溶液呈酸性

D∙（XY）2分子中既有σ键又有无键

［解题思路分析］由“短周期主族元素X、丫、ZsW的原子序数依次增大”,

"XY-离子与丫2分子均含有14个电子”知，X为C、Y为N;由“习惯上把电解

饱和ZW水溶液的工业生产称为氯碱工业”，推出Z、W分别为Na、Clo

【答案】D

❷题型突破

1.同一元素的“位-构-性”关系

3.各类题型突破要点

(1)以原子结构、价键特点为突破口的综合推断

①常考元素原子特殊的电子排布特点

原子核外电子排布特点对应元素

最外层电子数为1HsLi、Na、K

最外层电子数为2He、Be、Mg

最外层电子数与次外层电子数相等Be

最外层电子数是次外层电子数2倍C

最外层电子数是次外层电子数3倍O

次外层电子数是最外层电子数2倍Li、Si

内层电子总数是最外层电子数2倍Li、P

电子层数与最外层电子数相等H、Be、Al

电子层数为最外层电子数2倍Li

最外层电子数是电子层数2倍CsS

最外层电子数是电子层数3倍0

②根据电子排布图，通过未成对电子数、成对电子数、空轨道数等来判断元

素原子。如短周期元素原子的M电子层有1个未成对的p电子，则为Al或Clo

③原子形成共价键数目与主族序数的关系

原子形成共价键数目主族序数

1IA族（H原子）VIIA族（F、CkBrsI原子等）

2VIA族（0、S原子等）

3IlIA族（B原子）VA族（N、P原子等）

4IVA族（C、Si原子等）

（2）以元素周期表特殊结构或关系为突破口的综合推断

①熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律：a.“凹”型结构的“三短

四长”；b.各周期元素种类；c.稀有气体的原子序数及在周期表中的位置；d.同主

族上下相邻元素原子序数的关系。

②抓住片段式周期表特点进行元素推断

第一步：根据题中信息提示及周期表的结构特点先判断周期表片段属于长周

期还是短周期，再判断所属族。题中给出的片断式的元素周期表，大多是短周期

中第二、三周期元素；第二步：抓住题中的关键信息，把握解题的突破口——元

素推断的关键；第三步：结合突破口找出关键元素，根据元素周期表片段和元素

位置关系推出所有元素，充分利用元素周期律，结合所求解的问题解答。

⑶以元素对应物质的特殊性质为突破口的综合推断

元素的特殊性质对应元素

单质最轻的非金属元素H

形成化合物种类最多、可形成自然界硬度最大的物质、气态氢化物

C

中含氢量最大的元素

空气中含量最多的元素、气态氨化物的水溶液呈碱性、最高价氧化物

N

对应水化物与其气态氢化物可形成一种离子化合物的元素

地壳中含量最多、气态氢化物的沸点最高的元素O

进行焰色试验，火焰呈黄色（透过蓝色钻玻璃，呈紫色）的元素Na(K)

最高价氧化物及对应水化物既能与强酸反应又能与强碱反应的元素Al

单质属于半导体材料、单质及其最高价氧化物都是共价晶体的元素Si

单质为淡黄色固体的元素S

常温下单质为黄绿色气体、短周期元素中最高价氧化物对应水化物的

Cl

酸性最强的元素

4.构建元素“位-构-性”关系解题思维流程

依据题目给出的题干信息,找到首先能够

挖掘题干

判断出的元素，然后再根据元素在周期表

信息确定

中的相对位置及原产结构特点，确定出各

元素名称

元素的名称

在判断出各元素名称的基础上，确定出各

根据元素周元素在周期表中的位置,依据同周期、同

期律判断递主族元素性质的递变规律,判断各选项描

变规律述的正误

。题型专练

1.（2022.全国甲卷）Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其

最外层电子数之和为19。Q与X、Y、Z位于不同周期，X、Y相邻，Y原子最外

层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是（）

A.非金属性：X>Q

B.单质的熔点：X>Y

C.简单氢化物的沸点：Z>Q

D.最高价含氧酸的酸性：Z>Y

答案D

解析QsX、YsZ为原子序数依次增大的短周期主族元素，Q与X、Y、Z

不在同一周期，Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍，则Q应为第二

周期元素，X、Y、Z位于第三周期，Y的最外层电子数为4,则Y为Si元素，X、

Y相邻，且X的原子序数小于Y,则X为AI元素，Q、X、YsZ的最外层电子

数之和为19,则Q、Z的最外层电子数之和为19-3-4=12,主族元素的最外层

电子数最多为7,若Q的最外层电子数为7,为F元素，则Z的最外层电子数为

5,为P元素；若Q的最外层电子数为6,为O元素，则Z的最外层电子数为6,

为S元素；若Q的最外层电子数为5,为N元素，则Z的最外层电子数为7,为

Cl元素；综上所述，Q为N或O或F,X为Al,Y为Si,Z为Cl或S或P。X

为Al,Q为N或O或F,AI为金属元素，故非金属性：Q>X,A错误；X为Al,

属于金属晶体，Y为Si,属于共价晶体，故单质的熔点：Si>Al,即Y>X,B错

误；由分析可知Q为N或O或F,其简单氢化物为H2O或NH3或HF,Z为CI

或S或P,其简单氢化物为HCl或H2S或PH3,由于前者物质中存在分子间氢键,

而后者物质中不存在，故沸点Q>Z,C错误。

2.（2022∙浙江6月选考）X、YsZ、M、Q五种短周期主族元素，原子序数依

次增大。X的核外电子数等于其周期数，YX3分子呈三角锥形，Z的核外电子数

等于X、Y核外电子数之和。M与X同主族，Q是同周期中非金属性最强的元素。

下列说法正确的是（）

A∙X与Z形成的10电子微粒有2种

B.Z与Q形成的一种化合物可用于饮用水的消毒

C.MzZ与MQ的晶体类型不同

D.由X、YsZ三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性

答案B

3.（2021.广东高考）一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中，X的原子核只

有1个质子；元素丫、Z、W原子序数依次增大，且均位于X的下一周期；元素

E的原子比W原子多8个电子。下列说法不正确的是（）

WF

W

—

——

I

W一ZY

---Y-W

—

——

XX

W

A.XEZ4是一种强酸

B.非金属性：W>Z>Y

C.原子半径：Y>W>E

D.ZW2中，Z的化合价为+2价

答案C

解析题给化合物结构中X、WsE均形成1个共价键、Y形成4个共价键、

Z形成2个共价键。X的原子核只有1个质子，则X为H元素；元素Y、ZsW

原子序数依次增大，且均位于X的下一周期，即为第二周期元素，则Y为C元

素，Z为O元素，W为F元素；元素E的原子比W原子多8个电子，则E为Cl

兀素°

4.（2021.浙江高考）已知短周期元素X、Y、ZsMsQ和R在周期表中的相对

位置如图所示，其中Y的最高化合价为+3。下列说法不正确的是（）

ZM

XYQR

A.还原性：ZQ2<ZR4

B.X能从ZCh中置换出Z

C.Y能与Fe2O3反应得到Fe

D.M最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应

答案A

解析根据短周期元素X、Y、z、M、Q和R在周期表中的相对位置，以及

Y的最高化合价为+3,可推知X为Mg,Y为Al,Z为C,M为N,Q为S,R

2

为Cl。ZQ2为CS2,ZR4^JCCl4,非金属性：C1>S,则还原性：S->CΓ,CS2的

还原性强于CCl4,A错误。

5.（202。全国卷IlI）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，四种

元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z;化合物XW3与WZ相遇会产生白烟。

下列叙述正确的是（）

A.非金属性：W>X>Y>Z

B.原子半径：Z>Y>X>W

C.元素X的含氧酸均为强酸

D.Y的氧化物的水化物为强碱

答案D

解析根据题干信息可知，W、X、YsZ为原子序数依次增大的短周期元素,

化合物XW3与WZ相遇会产生白烟，则XW3为NH3,WZ为H。，所以W为H

元素，X为N元素，Z为Cl元素，又四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+

Z,则Y的核外电子总数为11,Y为Na元素。Na为金属元素，非金属性最弱，

非金属性Cl〉N〉H〉Na,A错误；一般电子层数越多，原子半径越大，电子层数相

同时，原子序数越小，半径越大，则原子半径：Na>Cl>N>H,B错误；N元素

的含氧酸不一定全是强酸，如HNo2为弱酸，C错误。

专项作业

［建议用时：40分钟］

选择题（每小题只有1个选项符合题意）

1.（2022.海南高考）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、

Y同周期并相邻，Y是组成水的元素之一，Z在同周期主族元素中金属性最强，

W原子在同周期主族元素中原子半径最小。下列判断正确的是（）

A.XW3是非极性分子

B.简单氢化物沸点：X>Y

C.Y与Z形成的化合物是离子化合物

D.X、Y、Z三种元素组成的化合物水溶液呈酸性

答案C

解析X、Ysz、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y同周期

并相邻，且Y是组成水的元素之一，则Y为。元素，X为N元素，Z在同周期

主族元素中金属性最强，则Z为Na元素，W原子在同周期主族元素中原子半径

最小，则W为CI元素。NCI3分子的空间结构为三角锥形，其正负电荷的中心不

重合，属于极性分子，A错误；简单氢化物沸点：H2O>NH3,B错误；Ns0、

Na三种元素组成的化合物NaNO3呈中性、NaNO2呈碱性，D错误。

2.（2021.福建高考）某种食品膨松剂由原子序数依次增大的R、W、X、YsZ

五种主族元素组成。五种元素分处三个短周期，X、Z同主族，R、W、X的原子

序数之和与Z的原子序数相等，Y原子的最外层电子数是Z原子的一半。下列说

法正确的是（）

A.简单氢化物的稳定性：W>X>Z

B.Y的氧化物是两性氧化物

C.RsW、X只能组成共价化合物

D.最高正价：Y<W<X

答案B

解析五种主族元素分处三个短周期，原子序数依次增大，则R为H元素；

X、Z同主族，原子序数相差8,R、WsX的原子序数之和与Z的原子序数相等，

则R、W的原子序数之和为8,故W为N元素；根据Y原子的最外层电子数是Z

原子的一半，结合原子序数关系知，Z为S元素，X为。元素，Y为AI元素。

非金属性：O>N,则简单氢化物的稳定性：H2O>NH3,A错误；H、N、0可以

组成离子化合物，如NH4NO3,C错误；AKN的最高正价分别为+3、+5,0

无最高正价，D错误。

3.（2021.辽宁高考谋多孔储氢材料前驱体结构如图，M、W、X、Y、Z五

种元素原子序数依次增大，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成

对电子。下列说法正确的是（）

M+

×3jΓM3X-ZZ-XM3'

M-Y-MW

zx

-XM,-IU3X-ZZ-XM3.

A.氢化物沸点：X>Y

B.原子半径：M<X<Y<Z

C.第一电离能：W<X<Y<Z

D.阴、阳离子中均有配位键

答案D

解析由题干信息可知，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未

成对电子，故Z为C或者0,根据多孔储氢材料前驱体结构图可知Y形成了4

个单键，再结合信息M、WsX、YsZ五种元素原子序数依次增大，故Y为N,

故Z为0,M只形成一个单键，M为H,X为C,则W为B。X、Y的简单氢化

物分别为CHi和NH3,由于NH3存在分子间氢键，故简单氢化物沸点：X<Y,

A错误；根据同一周期从左往右主族元素的原子半径依次减小，同一主族从上往

下依次增大，故原子半径：M<Z<Y<X,B错误；根据同一周期从左往右元素

的第一电离能呈增大趋势，∏A族与VA族反常，故第一电离能：W<X<Z<Y,

C错误；由于阳离子中的Y原子是N原子，形成了类似于铁根离子的阳离子，故

存在配位键，阴离子中的W为B,最外层上只有3个电子，能形成3个共价键，

现在形成了4个共价键，故还有一个配位键，D正确。

4.(2022.天津市和平区高三期末考试)元素X、YsZ和Q在周期表中的位置

如图所示，其中元素Q位于第四周期，X、Y、Z原子的最外层电子数之和为17,

下列说法不正确的是()

X

YZ

Q

A.原子半径⑺：r(Q)>r(Y)>4Z)

B.元素X有-4、+2、+4等多种价态

C.YsZ的氧化物对应的水化物均为强酸

D.气态的氢化物的稳定性：Z>Y>Q

答案C

5.X、YsZsMsW为五种原子序数递增的前20号元素。X、Y是同周期

元素，原子序数相差2,族序数之和为10；Z原子最外层电子数等于其最内层电

子数，M在地壳中含量居第二位；W的某种盐常用作加碘盐的碘制剂。下列说法

错误的是（）

A.原子半径：W>Z>M>X>Y

B.最高价氧化物对应的水化物的酸性：X>M

C.ZXY3含离子键和共价键，0.1mol\¥2丫2含有0.411101离子

D.Z与XY2反应可置换出X单质，X与MY2反应可置换出M单质

答案C

解析X、YsZsM、W为五种原子序数递增的前20号元素，根据M在地

壳中含量居第二位，知M为Si;根据加碘食盐中碘制剂为KIO3,知W为K；根

据X、Y是同周期元素，原子序数相差2,族序数之和为10,知X、Y分别为第

IVA族、第VlA族元素，结合五种元素的原子序数依次增大，知X为C,Y为O;

根据Z原子最外层电子数等于其最内层电子数，且其原子序数大于O,小于Si,

知Z为MgoMgCO3中Mg?+和COt之间为离子键，Co「中C和O之间为共价

键，0.1molK2O2中含有0.2molK+和0.1molO「，共0.3mol离子，C错误。

6.如图是元素周期表中短周期的一部分，四种元素中只有一种是金属，下列

说法不正确的是（）

Q

TR

A.气态氢化物的稳定性：W>R

B.元素T的最高价氧化物对应的水化物可能是强碱

C.Q的原子半径比T小

D.W和Q的原子序数相差10

答案B

解析同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，同主族元素从上到下金属性逐

渐增强，四种元素中只有一种是金属，该金属元素是位于左下角的T,且T为铝

或镁，相应地Q×RsW分别为碳、磷、硫或硼、硅、磷。T为镁或铝，元素T

的最高价氧化物对应的水化物不可能是强碱，故B不正确。

7.（2022.河南三市高三第一次质量检测）由WsX、YsZsM、N六种短周

期元素组成的某种离子化合物是一种很好的二次电池的电解质。六种元素的原子

序数依次增大，只有W是金属元素，由非金属元素构成的阴离子如图所示，其中

X元素形成的化合物种类繁多。下列说法正确的是（）

A.元素N的含氧酸均是强酸

B.非金属性强弱顺序是M>Z>Y>X

C.M元素的氨化物的水溶液可保存在玻璃瓶中

D.该阴离子中Y不满足8电子稳定结构

答案B

8.短周期主族元素X、Y、ZsWsQ的原子序数依次增大，其中X是组成

有机物的必要元素，Y的最外层电子数是其电子层数的3倍，W与X同主族，Z

与Q的最外层电子数相差6。下列说法正确的是()

A.非金属性：Q>Y>X>Z

B.简单气态氢化物的稳定性：X<W

C.Y与X、Z、Q均可形成至少两种二元化合物

D.YsZsQ组成的化合物的水溶液呈碱性

答案C

解析短周期主族元素X、Y、z、W、Q的原子序数依次增大，其中X是组

成有机物的必要元素，则X为C;W与X同主族，则W为Si;Y的最外层电子

数是其电子层数的3倍，则Y为0；Z与Q的最外层电子数相差6,且Z的原子

序数大于0,若Z为F,Q的最外层电子数=7-6=1,Q为Na,不满足原子序

数Q>W;结合Z、Q为主族元素可知Z为Na,Q为C1。

9.(2022.南京市高三学情调研)短周期主族元素X、YsZsW的原子序数依

次增大，X的族序数是周期序数的3倍，基态时Y原子3s原子轨道上有1个电

子，Z与X处于同一主族。下列说法正确的是()

A.原子半径：r(W)<r(Z)<r(Y)

B.第一电离能：∕ι(Y)<∕ι(X)<∕I(Z)

C.X与Y形成的化合物一定只含有离子键

D.W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的弱

答案A

10.短周期主族元素W、X、YsZ的原子序数依次增大，它们的原子最外层

电子数总和等于Z的原子序数，由这四种元素组成的一种化合物M具有如下性质。

下列推断正确的是（）

混涧的红色

A.原子半径：Z>Y>X>W

B.最高价氧化物对应的水化物酸性：Y>X

C.简单阴离子的还原性：Z>W

D.WsY、Z组成的化合物只含共价键

答案B

解析M溶液中滴入氯化铁溶液变红，说明溶液中含有硫鼠根离子，加入

NaOH溶液后加热，生成的气体能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明原溶液中

含有铁根离子，则M为NH4SCN,WsX、YsZ的原子序数依次增大，则W为

H元素，X为C元素，Y为N元素，Z为S元素，四种原子最外层电子数总和等

于S的原子序数16,符合题意。

11.分属元素周期表中前三个周期的四种元素W、X、YsZ可形成如图所示

结构的物质，该物质中所有原子均满足稳定结构，W