专项36-片段元素周期表的推断(新高考专用)(解析版)

第六篇物质结构与性质专项36片段元素周期表的推断元素推断题是无机推断题的重要组成部分，命题往往截取元素周期表的一部分，然后结合一定的元素信息进行推断。片段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。1．(2022•广东选择性考试)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．甲的氢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【答案】C【解析】甲～戊是短周期元素，戊中的最高价氧化物对应水化物为强酸，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O、丙为Si、丁为P。A项，根据层多径大，同电子层结构核多径小原则，则原子半径：丁＞戊＞乙，故A正确；B项，根据同周期从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性：戊＞丁＞丙，故B正确；C项，甲的氢化物可能为氨气，可能为甲烷、乙烷等，若是氨气，则遇氯化氢一定有白烟产生；若是甲烷、乙烷等，则遇氯化氢不反应，没有白烟生成，故C错误；D项，丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸、也可能是磷酸，都一定能与强碱反应，故D正确。故选C。2．(2021•浙江6月选考)已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如下所示，其中Y的最高化合价为+3。下列说法不正确的是()A．还原性：ZQ2ZR4B．X能从ZQ2中置换出ZC．Y能与Fe2O3反应得到FeD．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为：Cl。A项，ZQ2为CS2，ZR4为CCl4，CS2中硫的还原性强于CCl4中的氯元素，A错误；B项，Mg和CO2发生下述反应：2Mg+CO22MgO+O，B正确；C项，Al和Fe2O3发生铝热反应如下：2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe，C正确；D项，M为：N，N的最高价氧化物的水化物为HNO3，最低价氢化物为NH3，二者发生如下反应：HNO3+NH3=NH4NO3，D正确；故选A。3．(2019•新课标Ⅱ卷)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是()A．原子半径：W<XB．常温常压下，Y单质为固态C．气态氢化物热稳定性：Z<WD．X的最高价氧化物的水化物是强碱【答案】D【解析】W、X、Y和Z为短周期主族元素，依据位置关系可以看出，W的族序数比X多2，因主族元素族序数在数值上等于该元素的最高价(除F与O以外)，则可设X的族序数为a，则W的族序数为a+2，W与X的最高化合价之和为8，则有a+(a+2)=8，解得a=3，故X位于第IIIA族，为Al元素；Y为Si元素，Z为P元素；根据上述分析可知W、X、Y和Z为N、Al、Si和P。A．同一周期从左到右元素原子半径依次减小，同一主族从上到下元素原子半径依次增大，则原子半径比较：N＜Al，A项正确；B．常温常压下，Si为固体，B项正确；C．同一主族元素从上到下，元素非金属性依次减弱，气体氢化物的稳定性依次减弱，则气体氢化物的稳定性比较：PH3＜NH3，C项正确；D．X的最高价氧化物的水化物为氢氧化铝，即可以和强酸反应，又可以与强碱反应，属于两性氢氧化物，D项错误；故选D。4．(2017•新课标Ⅲ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()WXYZA．氢化物沸点：W<Z B．氧化物对应水化物的酸性：Y>WC．化合物熔点：Y2X3<YZ3 D．简单离子的半径：Y<X【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，核电荷数大，离子半径小，故D正确。故选D。1．片断元素周期表推断试题的解题策略1．片断元素周期表推断试题的解题步骤第一步：推断元素(1)根据题目信息和原子结构推断元素在元素周期表中的位置及名称。(2)根据元素及其化合物的性质判断出元素原子结构和在元素周期表中的位置。第二步：联想“规律”依据推出的元素在周期表中的位置，结合元素周期律对选项中元素的结构和元素性质的变化作出判断。第三步：通盘“验证”将判断的结果代入原题中进行检验，完全符合题设条件的才是正确选项。1．(2022·浙江省普通高中强基联盟高三统测)己知均为短周期主族元素，部分元素在元素周期表中的相对位置如图所示，其中原子半径F最大。时，0.01mol·L-1D，E、F的最高价氧化物对应水化物的溶液的，。的原子序数之和等于的原子序数之和。下列说法正确的是()ABEA．简单离子的半径：BFB．氢化物的沸点：A可能大于CC．非金属性：EDD．用两支玻璃棒分别蘸取D的最高价氧化物对应水化物的溶液与B的最低价氢化物的水溶液，相互靠近有白烟生成【答案】B【解析】【分析】A、B、C、D、E、F均为短周期主族元素，其中原子半径F最大，25OC时，0.01mol·L-1D，E、F的最高价氧化物对应水化物的溶液的，，则D、E、F的最高价氧化物对应水化物分别为二元强酸、一元强酸和一元强碱，F为Na，E为Cl、D为S，由部分元素在元素周期表中的相对位置图知，A、B分别为C、N，A、B、E、D的原子序数分别为6、7、17、16，A、B、E的原子序数之和等于C、D的原子序数之和等于30，则C原子序数为14、为Si，综上，A、B、C、D、E、F分别为C、N、Si、S、Cl、Na。A项，具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小，简单离子的半径：B，A错误；B项，碳的氢化物烃类中很多是固体熔沸点高、沸点可大于硅烷，则氢化物的沸点：A可能大于C，B正确；C项，同周期从左到右元素非金属性递增，非金属性：ED，C错误；D项，D的最高价氧化物对应水化物的溶液为硫酸、不挥发，B的最低价氢化物的水溶液为氨水，则用两支玻璃棒分别蘸取D的最高价氧化物对应水化物的溶液与B的最低价氢化物的水溶液、相互靠近没有白烟生成，D错误；故选B。2．(2022·江西省万载中学质检)图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()XYZWTA．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汽化均需克服分子间作用力D．Y的最高价氧化物可与氢氧化钠溶液反应【答案】D【解析】从表中位置关系可看出，X为第2周期元素，Y为第3周期元素，又因为X、W同主族且W元素的核电荷数为X的2倍，所以X为氧元素、W为硫酸元素；再根据元素在周期表中的位置关系可推知：Y为硅元素、Z为磷元素、T为砷元素。A项，电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；O、S、P的原子半径大小关系为：P＞S＞O；同主族由上而下，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；三种元素的气态氢化物的热稳定性为：H2O＞H2S＞PH3，A错误；B项，在火山口附近或地壳的岩层里，常常存在游离态的硫，B错误；C项，SiO2晶体为原子晶体，熔化时需克服的微粒间的作用力为共价键，C错误；D项，Y的最高价为二氧化硅，二氧化硅可与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，D正确。故选D。3．(2022·浙江省金华十校高三下学期4月模拟)短周期元素W、X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。Y的核电荷数是X的两倍，下列说法正确的是()WXYZA．非金属性：Z＞Y＞XB．WZ3与氨分子具有不同的空间构型C．X分别与W、Y、Z均可形成两种或两种以上的二元化合物D．Y2Z2结构稳定，不易发生歧化反应【答案】C【解析】根据题意，Y的核电荷数是X的两倍，则X为O元素、Y为S元素；结合W、X、Y、Z在周期表中的相对位置可推知，W为N元素、Z为Cl元素。A项，同主族元素，从上到下元素的非金属性减弱，硫元素的非金属性弱于氧元素，故A错误；B项，三氯化氮中氮原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，分子的空间构型与氨分子相同，都是三角锥形，故B错误；C项，氧元素与氮元素可以形成一氧化氮、二氧化氮等多种氧化物，与硫元素可形成二氧化硫、三氧化硫，与氯元素可形成二氧化氯、七氧化二氯等多种氧化物，故C正确；D项，二氯化硫性质不稳定，与水发生歧化反应生成硫、二氧化硫和氯化氢，故D错误；故选C。4．(2022·湖南省长沙市A佳教育联盟联考)五种主族元素X、Y、Z、M和N在周期表中的位置如图，下列说法正确的是()A．M的原子半径比N小B．M的简单氢化物的热稳定性比Y的简单氢化物强C．Z的最高价氧化物对应的水化物为弱碱D．N的单质与Z的最高价氧化物的水化物反应的产物之一可用于杀菌消毒【答案】D【解析】根据元素周期表结构可知，X为H，Y为O，Z为Na，M为S，N为Cl。A项，同周期元素，从左到右，核电荷数增多，原子半径减小，所以M的原子半径比N大，故A错误；B项，同主族元素，从上到下，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对核外电子的束缚力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱，简单氢化物的稳定性逐渐减弱，所以M的简单氢化物的热稳定性比Y的简单氢化物弱，故B错误；C项，Na的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，是强碱，故C错误；D项，Cl2和NaOH反应生成的NaClO具有强氧化性，可以用于杀菌消毒，故D正确；故选D。5．(2022·山东省临沂市联考)已知短周期主族元素X、Y、Z、W、R、T在周期表中的相对位置如图所示，其中R元素的核电荷数为Y元素的2倍。下列说法正确的是()XYZWRTA．简单氢化物的还原性：X<WB．含氧酸的酸性：T>R>WC．Y的最高正化合价与最低负化合价代数和为4D．Z与T形成的化合物是离子化合物【答案】A【解析】根据知短周期主族元素X、Y、Z、W、R、T在周期表中的相对位置，设Y的原子序数为a，则R的原子序数为a+8，R元素的核电荷数为Y元素的2倍，a=8，则Y是O元素、R是S元素，X是N元素、Z是Al元素、W是P元素、T是Cl元素。【解析】A项，同主族元素从上到下，元素非金属性减弱，气态氢化物还原性增强，简单氢化物的还原性：NH3<PH3，故A正确；B项，同周期元素从左到右，元素非金属性增强，最高价含氧酸的酸性增强，非最高价含氧酸的酸性不一定依次增强，故B错误；C项，O的最低价为-2，最高正化合价不是+6，最高正化合价与最低负化合价代数和不是4，故C错误；D项，AlCl3是共价化合物，故D错误；故选A。6．(2021·内蒙古自治区包头市第四中学质检)短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示，其中W的单质是空气的主要成分，化学性质稳定，不易参加化学反应，则下列有关说法中错误的是()A．Z元素的最高价氧化物水化物的酸性强于YB．由W元素形成的分子W2中存在三个共价键C．四种元素常见的氢化物：YH4、WH3、H2X、HZ中，YH4最稳定D．氢化物WH3与HZ反应生成的化合物可以在水中电离出10e-、18e-两种微粒【答案】C【解析】由元素在周期表中位置可知，W、X处于第二周期，Y、Z处于第三周期，其中W的单质是空气的主要成分，化学性质稳定，不易参加化学反应，则W为N元素，可推知X为O元素，Y为Si，Z为Cl元素。A项，Cl的非金属性强于Si，则高氯酸的酸性强于硅酸，故A正确；B项，N元素的双原子分子为N2，分子中N原子之间形成3个共价键，故B正确；C项，四种元素中Si元素的非金属性最弱，故氢化物中SiH4最不稳定，故C错误；D项，NH3与HCl反应生成的离子化合物为NH4Cl，NH4Cl在水中电离出的NH4+含有10e-，Cl-含有18e-，故D正确；故选C。7．(2022·云南省昭通市第一中学质检)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如下所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍，下列说法正确的是()A．Y的氧化物对应水化物的酸性比W的氧化物对应水化物的酸性弱B．气态氢化物的稳定性：X＞ZC．Z、W均可与Mg形成离子化合物D．只含Z元素的物质一定是纯净物【答案】C【解析】Y、W的原子序数之和是Z的3倍，设Y的原子序数为x，则Z的原子序数为x+1，W的原子序数为x+10，则x+x+10=3×(x+1)，解得x=7，即Y为N，结合位置关系可知，Z为O，X为Si，W为Cl；由以上分析可知X为Si，Y为N，Z为O，W为Cl。A项，没有指明是否是最高价的氧化物对应水化物，不能比较Y和W的氧化物对应水化物的酸性强弱，故A错误；B项，非金属性越强，气态氢化物越稳定，则气态氢化物的稳定性为X＜Z，故B错误；C项，Z、W均可与Mg形成离子化合物，分别为MgO、MgCl2，故C正确；D项，Z为O，只含Z元素的物质有O2、O3，由不同物质组成时是混合物，故D错误；故选C。8．(2022·广东省佛山市南海区九江中学高三模拟)短周期元素甲、乙、丙、丁在元素周期表中的相对位置如图所示；丁的最高价氧化物对应的水化物不是强酸。下列说法正确的是()A．离子半径：甲<乙B．非金属性：乙>甲>丁>丙C．乙的氢化物沸点一定高于甲的氢化物D．丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强酸反应【答案】B【解析】由短周期元素甲、乙、丙、丁在元素周期表中的相对位置图可知，丙、丁在第三周期，甲、乙在第二周期；丁的最高价氧化物对应的水化物不是强酸，可推断丁可能是Si或P，若丁为Si，则甲为N、乙为O、丙为Al；若丁为P，则甲为O、乙为F、丙为Si。A项，核外电子数相同的元素，核电荷数越小的离子半径越大，故离子半径：甲＞乙，A错误；B项，同周期元素从左至右，非金属性逐渐增强，同主族元素自上而下，非金属性逐渐减弱，故非金属性：乙>甲>丁>丙，B正确；C项，H2O分子之间能够形成氢键，当乙的氢化物为H2O时，沸点高于甲的氢化物NH3，当乙的氢化物为HF时，沸点低于甲的氢化物H2O，C错误；D项，丙的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化铝或硅酸，硅酸不与强酸反应，D错误；故选B。9．(2022·山东省六省联考)目前周期表七个周期均已排满，共118种元素。短周期元素W、X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示，且四种元素的原子最外层电子数之和为24。下到说法不正确的是()A．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>YB．W的氢化物与Z的氢化物反应，产物的水溶液呈碱性C．在元素周期表中，117号元素与Z元素位于同一主族D．工业上常用YX2漂白纸浆、毛、丝等【答案】B【解析】设X原子最外层电子数为a，根据W、X、Y、Z在周期表中的相对位置，则a-1+2a+a+1=24，a=6，所以W是N元素、X是O元素、Y是S元素、Z是Cl元素。A项，同周期元素从左到右，元素非金属性增强，最高价氧化物的水化物酸性越强，所以酸性HClO4>H2SO4，故A正确；B项，NH3与HCl反应生成NH4Cl，NH4Cl溶液呈酸性，故B错误；C项，117号元素在周期表中的位置是第七周期ⅦA族，与Cl元素位于同一主族，故C正确；D项，SO2具有漂白性，工业上常用SO2漂白纸浆、毛、丝等，故D正确；故选B。10．(2023届·山东省青岛市高三摸底考试)前四周期五种元素在周期表中的相对位置如图所示。丁的最高价氧化物的水化物为强酸。下列说法错误的是()甲乙丙丁戊A．戊属于非金属元素 B．原子半径：乙＞丙＞丁C．丙的最高价含氧酸可能是一种强酸 D．简单氢化物的沸点：丁＞甲【答案】D【解析】前四周期的五种元素，由甲、丙、戊的位置可知，不是处于第一列与最后一列，故甲、丙、戊分别为二、三、四周期，丁的最高价氧化物的水化物为强酸，则丁是17号Cl元素，结合元素相对位置关系可知：甲是O，乙是P，丙是S，戊是Se元素。根据上述分析可知：甲是O，乙是P，丙是S，丁是Cl，戊是Se元素。A项，戊是Se元素，Se属于非金属元素，A正确；B项，乙是P，丙是S，丁是Cl，它们是同一周期元素，原子序数越大，原子半径就越小，所以原子半径：乙(P)＞丙(S)＞丁(Cl)，B正确；C项，丙是S，S元素的最高价含氧酸H2SO4是一种强酸，C正确；D项，甲是O，丁是Cl，它们形成的简单氢化物分别是H2O、HCl，二者都是由分子构成的物质，分子之间通过分子间作用力结合，分子间作用力越大，物质的熔沸点就越高，同时H2O分子之间存在氢键，增加了分子之间的吸引作用，导致物质的沸点：H2O＞HCl，即简单氢化物的沸点：丁＜甲，D错误；故选D。11．(2022·浙江省吴兴高级中学质检)下表是四种短周期元素在周期表中的相对位置，其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。下列说法中正确的是()XYZWA．原子半径：Z＞W＞Y＞XB．YO2是一种有毒气体，属于酸性氧化物C．Z的最简单氢化物比Y的最简单氢化物稳定性更强D．XW2中各原子最外层均达到8电子稳定结构【答案】D【解析】X、Y、Z、W均为短周期主族元素，由位置关系可知，X、Y处于第二周期，Z、W处于第三周期，Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍，设核外最外层电子数为x，则有(2+8+x)=3x，解得x=5，则Z为P元素，则X为C元素、Y为N元素、W为S元素。A项，同一周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小，同一主族元素从上向下原子半径逐渐增大，则原子半径：Z＞W＞X＞Y，A错误；B项，YO2为NO2，是一种有毒气体，但由于其与水反应产生HNO3，同时产生了NO，元素化合价发生了变化，因此不属于酸性氧化物，B错误；C项，Z为P元素、Y为N元素，元素非金属性越强，其简单氢化物越稳定，非金属性：N>P，最简单氢化物稳定性：NH3>PH3，C错误；D项，XW2为CS2，CS2分子中碳原子和硫原子最外层均达到8电子稳定结构，D正确；故选D。12．(2022·陕西省长安一中质检)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：X＜W B．氧化物对应水化物的酸性：Z＞WC．化合物熔点：Y2X3＜YZ3 D．简单离子的半径：Y＜X【答案】D【解析】设W元素原子的最外层电子数为a，则X元素原子的最外层电子数为a+1，Y、Z元素原子的最外层电子数分别为a-2、a+2，从而得出a+a+1+a-2+a+2=21，a=5。由短周期元素在周期表中的相对位置，可确定W、X、Y、Z分别为N、O、Al、Cl元素。A项，W、X分别为N、O，二者的氢化物中NH3呈气态，H2O呈液态，所以沸点：H2O＞NH3，A不正确；B项，Z、W分别为N、Cl，没有指明氧化物是否为最高价氧化物，若为最高价氧化物对应水化物，则酸性：HNO3＜HClO4，B不正确；C项，Y2X3、YZ3分别为Al2O3、AlCl3，前者形成离子晶体，后者形成分子晶体，所以熔点：Al2O3＞AlCl3，C不正确；D项，Y、X的简单离子分别为Al3+、O2-，二者的电子层结构相同，但Al的核电荷数大于O，所以简单离子的半径：Al3+＜O2-，D正确；故选D。13．(2022·广西南宁市教学质量调研)短周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置如图所示，Y原子最外层电子数是其电子层数的3倍。下列关于这四种元素及其化合物的说法中不正确的是()A．X、Y、Z、W中不可能存在金属元素B．化合物ZW2分子中所有原子都达到8电子稳定结构C．气态氢化物的稳定性：Z>W>X>YD．Y、Z可形成具有漂白性的化合物【答案】C【解析】由于四种元素为短周期，故X、Y位于第二周期，Z、W位于第三周期。Y原子最外层电子数是其电子层数的3倍，可知Y为O元素，则X为N元素，Z为S元素，W为Cl元素。A项，X、Y、Z、W分别为N、O、S、Cl，没有金属元素，A正确；B项，化合物ZW2分子为SCl2，其S和两个Cl各共用一对电子达稳定结构，则三个原子都达到了8个电子的稳定结构，B正确；C项，由于非金属性O>Cl>N>S，故气态氢化物的稳定性：Y>W>X>Z，C错误；D项，Y、Z可形成具有漂白性的化合物SO2，D正确；故选C。14．(2022·河南省南阳中学模拟)表中