2025版高考化学一轮总复习提升训练第5章物质结构与性质元素周期律第17讲元素周期表和元素周期律考点三元素推断与物质的性质微考点3根据物质结构推断未知元素

微考点3根据物质结构推断未知元素1．(2023·山东济南模拟)设X、Y、Z代表元素周期表中前四周期的三种主族元素，已知X＋和Y－具有相同的电子层结构；Z的原子核内质子数比Y的原子核内质子数少9；Y和Z两种元素可形成含4个原子核、42个电子的负一价阴离子。下列说法不正确的是(D)A．Z的最简单气态氢化物分子中含有10个电子B．Y的最简单气态氢化物分子中含有18个电子C．Z与X形成的化合物X2Z中离子都达到稳定结构D．Y、Z组成的化合物属于离子化合物[思路分析][解析]水分子中含有10个电子，氯化氢分子中含有18个电子，A、B项正确；K2O中的钾离子、氧离子最外层均达到8电子稳定结构，C项正确；氯、氧元素组成的化合物为共价化合物，D项错误。本题也可从常见的4核负一价阴离子NOeq\o\al(－,3)、ClOeq\o\al(－,3)角度来分析，然后根据Z的原子核内质子数比Y的原子核内质子数少9，推知Y是氯元素、Z是氧元素。2．(2024·试题调研原创)物质A的结构如图，其中M、W、X、Y、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大，基态Z原子的电子分布在三个能级。下列说法错误的是(C)A．第一电离能：X<Z<YB．A的阴、阳离子中均存在配位键C．基态Z原子的价电子排布图为D．A物质的核磁共振氢谱中有三组吸收峰[解析]A项，同周期从左到右，主族元素的第一电离能整体呈增大的趋势，但N原子的2p轨道为半充满状态，较稳定，因此N的第一电离能大于同周期相邻元素的，则第一电离能：C<O<N，正确；B项，A中的阳离子为[H2N(CH3)2]＋，N原子上有l对孤电子对，H＋有1个空轨道，H＋接受N原子上的孤电子对形成配位键；同理，A中阴离子中B原子和3个—OCH3形成3个普通的σ键，B还存在空轨道，可接受(OCH3)－中O上的孤电子对形成配位键，正确；C项，基态O原子的价电子排布图为，错误；D项，A中阴离子为[B(OCH3)4]－，结构对称，只有一种氢原子，阳离子为[H2N(CH3)2]＋，有两种不同化学环境的氢原子，故A物质的核磁共振氢谱中有三组吸收峰，正确。【对点训练】1．(2024·山东青岛高三检测)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，它们形成的某种化合物的结构如图所示，其中X、Z同主族、W、X、Y同周期。下列有关四种元素说法不正确的是(A)A．最简单氢化物的沸点：Y>XB．非金属性最强的元素是YC．简单离子半径：Z>W>XD．最简单氢化物的稳定性：Y>X>W[解析]X、Z可形成Z=X键，X、Z同主族，且Z可形成6个共价键，则Z是S元素，X为O元素，W形成3个共价键，则W是N元素，Y形成1个共价键且原子序数比O大，则Y是F元素。Y、X最简单氢化物分别是HF、H2O，两者都存在氢键，但水的沸点更高，A项错误；同周期从左到右，元素的非金属性逐渐增强，同主族从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，非金属性最强的元素位于周期表右上方，是Y，B项正确；电子层数越多，离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径Z>W>X，C项正确；元素非金属性越强，其最简单氢化物越稳定，D项正确。2．(2024·经典习题汇编)有八种短周期主族元素x、y、z、d、e、f、g、h，其中x、y、d、f随着原子序数的递增，其原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图1所示。z、e、g、h的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01mol·L－1)的pH与原子序数的关系如图2所示。根据上述信息进行判断，并回答下列问题：(1)g在元素周期表中的位置是第三周期第ⅥA族。(2)比较d、e、f的简单离子半径大小为Al3＋<Na＋<O2－(用离子符号表示)；y、h的最高价氧化物对应水化物酸性较强的是HClO4(用化学式表示)。(3)下列可作为比较e和f金属性强弱的依据是AE(填序号)。A．测同温同压同浓度相应氯化物水溶液的pHB．测两种元素单质的硬度和熔、沸点C．比较单质作还原剂时失去的电子数目的多少D．比较两种元素在化合物中化合价的高低E．比较单质与同浓度盐酸反应的难易程度(4)由上述元素中的y、z、e组成的某剧毒化合物eyz不慎泄漏时，消防人员通常采用喷洒过氧化氢溶液的方式处理，以减少污染。反应生成一种酸式盐和一种气体，二者的水溶液均呈碱性，该反应的化学方程式为NaCN＋H2O2＋H2O=NaHCO3＋NH3↑。已知eyz含有z2分子中类似的化学键，写出化合物eyz的电子式Na＋[∶C⋮⋮N∶]－。[解析]从图1中的化合价、原子半径的大小及原子序数，可知x是氢元素，y是碳元素，d是氧元素，f是铝元素。从图2可知，0.01mol·L－1z、h的最高价氧化物对应的水化物溶液pH均为2，应为一元强酸，则z为氮元素、h为氯元素；0.01mol·L－1e的最高价氧化物对应的水化物溶液pH为12，应为一元强碱，则e为钠元素，0.01mol·L－1g的最高价氧化物对应的水化物溶液pH小于2，则g应为二元强酸，故g为硫元素：综上分析可知，x为氢元素，y为碳元素，d为氧元素，f为铝元素，z为氮元素，e为钠元素，g为硫元素，h为氯元素。(1)g为硫元素，原子序数为16，在元素周期表中位于第三周期第ⅥA族。(2)离子的电子层结构相同时，核电荷数越大，离子半径越小；离子的电子层数不同时，电子层数越多，离子半径就越大。则d(O)、e(Na)、f(Al)形成的离子，其电子层结构相同，核电荷数Al>Na>O，故离子半径为Al3＋<Na＋<O2－。y(C)、h(Cl)的非金属性为Cl>C，则氯的最高价氧化物对应水化物的酸性较强，为HClO4。(3)盐溶液pH越小，金属阳离子水解程度越大，金属阳离子对应的碱越弱，则对应元素的金属性越弱，故A符合题意；单质的硬度和熔、沸点，属于物理性质，不能作为比较金属性强弱的依据，故B不符合题意；金属性强弱与失去电子数目无关，只与失电子难易程度有关，故C不符合题意；元素化合价高低与金属性无关，故D不符合题意；单质与同浓度盐酸反应越剧烈，说明金属性越强，故E符合题意。(4)y(C)、z(N)、e(Na)组成的化合物NaCN不慎泄漏时，通常采用喷洒过氧化氢溶液的方式处理，以减少污染，反应生成一种酸式盐和一种气体，二者溶于水均呈碱性，应生成NaHCO3、NH3，反应方程式为NaCN＋H2O2＋H2O=NaHCO3＋NH3↑，NaCN由Na＋、CN－构成，含有N2分子中类似的化学键，则CN－中存在三键，NaCN电子式为Na＋[∶C⋮⋮N∶]－。3．(2024·经典习题汇编)A、B、D、E、F为短周期元素，非金属元素A最外层电子数与其周期数相同，B的最外层电子数是其所在周期数的2倍。B在D中充分燃烧能生成其最高价化合物BD2。E＋与D2－具有相同的电子数。A在F中燃烧，产物溶于水得到一种强酸。回答下列问题：(1)A在周期表中的位置是第一周期ⅠA族，写出一种工业制备单质F的离子方程式2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2OH－＋H2↑＋Cl2↑或2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑。(2)B、D、E组成的一种盐中，E的质量分数为43%，其俗名为纯碱(或苏打)，其水溶液与少量F单质反应的化学方程式为2Na2CO3＋Cl2＋H2O=NaClO＋NaCl＋2NaHCO3；在产物中加入少量KI，反应后加入CCl4并振荡，有机层显紫色。(3)由这些元素组成的物质，其组成和结构信息如下表：物质组成和结构信息a含有A的二元离子化合物b含有非极性共价键的二元离子化合物，且原子数之比为1∶1c化学组成为BDF2a的化学式为NaH；b的化学式为Na2O2或Na2C2(写出一种即可)；c的电子式为∶。[解析]根据“非金属元素A最外层电子数与其周期数相同”确定A为氢元素(H)，B的最外层电子数是其所在周期数的2倍，B可能是碳元素也可能是硫元素；B在D中充分燃烧能生成其最高价化合物BD2，可知B为碳元素(C)，D为氧元素(O)；E＋与D2－具有相同的电子数可知E为钠元素(Na)；A在F中燃烧，产物溶于水得到一种强酸，可知F为氯元素(Cl)。(1)氢元素在周期表中的位置为第一周期ⅠA族，工业制备Cl2的离子方程式为2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2OH－＋H2↑＋Cl2↑或2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑。(2)C、O、Na组成的一种盐满足Na的质量分数为43%的是碳酸钠，其俗名为纯碱或苏打，其水溶液与Cl2反应可理解为Cl2先和水反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO，然后与Na2CO3反应：HCl＋HClO＋2Na2CO3=NaClO＋NaCl＋2NaHCO3，总反应方程式为2Na2CO3＋Cl2＋H2O=NaClO＋NaCl＋2NaHCO3，在产物中加入少量KI，NaClO将KI氧化生成I2，反应后加入CCl4并振荡，有机层显紫色。(3)元素中Na和H形成二元离子化合物NaH；形成含有非极性共价键的二元离子化合物，且原子数之比为1∶1的物质有Na2O2或Na2C2；BDF2的化学式为COCl2，其结构式为，据此可写出电子式为。归纳拓展：1推断元素周期表中未知元素的要点(1)结构与位置互推是解题的核心(2)性质与位置互推是解题的关键熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括：①元素的金属性、非金属性；②气态氢