1、14“位位构构性性”综合推断题的解题方法综合推断题的解题方法 考情分析元素周期表和元素周期律是高考考查的热点和重点，主要以选择题的形式考查元素在周 期表中的位置、结构与性质的关系。如 2020 年全国卷第 13 题，2019 年全国卷第 13 题，卷第 9 题， 2018 年全国卷第 12 题，卷第 10 题；2017 年全国卷第 12 题，卷第 9 题等，都是结合原子结构、 元素周期表、元素及其化合物知识的综合考查。 1同一元素的“位构性”关系 2元素推断类题目的基本特点 3推断题要点总结 (1)结构与位置互推是解题的核心 掌握四个关系式：a.电子层数周期数；b.质子数原子序数；c.最外层电
2、子数主族序数；d.主族 元素的最高正价主族序数(O、F 除外)，负价主族序数8。 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，七主七副八零完”；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)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：元素的金属性、非金属性； 气态氢化物的稳定性；最高价氧化物对应水化物的酸碱性；金属与水或酸反应置换 H2的难易程度。 (3)结构和性质互推是解题的要素 电子层数和最外层电子数决定元素的金属性和非金属性；同主族元素最外层电子数相同
3、，化学性 质相似；正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点；判断元素金属性和非金属性的强弱。 题组一结构特点与元素在周期表中的位置相结合推断 1短周期元素 m、n、p、q 在元素周期表中的排序如图所示，其中 m 的气态氢化物与其最高价氧化 物对应的水化物能反应。下列说法正确的是() mn pq A.第一电离能：mn B氢化物稳定性：nq D最高价氧化物对应水化物酸性：pq 答案C 解析m 的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能反应，说明 m 为氮元素，则 n 为氧元素，p 为硫元素，q 为氯元素。O 价电子为 2s22p6，N 价电子为 2s22p3,2p 能级半充满稳定，第一电离能大，
4、mn， 故 A 错误；同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，非金属性越强，其气态氢化物越稳定，则水的稳定 性强于硫化氢，故 B 错误；硫离子和氯离子电子层结构相同，核电荷数越大，半径越小，所以硫离子半径 大，故 C 正确；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性 ClS，则高氯 酸的酸性强于硫酸，故 D 错误。 题组二结构特点与物质特性或用途相结合推断 2(2019河北衡水中学高三第一次联合考试)X、Y、Z、R、W 是原子序数依次递增的五种短周期主 族元素，它们所在周期数之和为 11，其中 Y 元素最高与最低化合价的代数和为 2，Y 和 Z 的单质生成的化 合物是一种传
5、递神经信息的“信使分子”，R 的原子半径是五种元素中最大的，Y 和 W 是同族元素。下列 说法错误的是() A简单离子的还原性：ZY BR 的单质可能是金属或非金属 C由 X、Z 和 W 构成的酸一定是三元酸 D标准状况下，1 mol YZ 与 0.5 mol Z2混合后所得气体的体积一定小于 22.4 L 答案AC 解析Y 为 N 元素，W 为 P 元素，“信使分子”为 NO，则 Z 为 O 元素；R 的原子半径是五种元素中 最大的，所以应为第三周期的 Na、Mg、Al 或 Si，则 X 为 H 元素。A 项，还原性：N3 O2，错误；B 项， R 可能为 Na、Mg、Al 或 Si，是金属
6、或非金属，正确；C 项，H、O、P 也可能构成一元酸 HPO3等，错误； D 项，由于存在 2NO2N2O4，所以 1 mol NO 与 0.5 mol O2混合后所得气体的物质的量小于 1 mol，其 体积在标准状况下一定小于 22.4 L，正确。 3蒙脱石散是一种温和的止泻剂，适合儿童使用。其主要成分是由 A、B、D、E 四种原子序数依次 增大的短周期元素组成的物质 D4E4B10(BA)8，其中 D 元素是地壳中含量最高的金属元素，E 元素的单质 常用来制造太阳能电池，A3B 和 BA含有相同的电子数。下列说法错误的是( ) A原子半径：DEBA B简单氢化物的稳定性：EB CA、B 组
7、成的一种化合物是绿色氧化剂 D含 E 的一种盐溶液常作木材防火剂 答案B 解析根据分析可知：A 为 H，B 为 O，D 为 Al，E 为 Si。同周期元素，从左到右原子半径依次减小， 原子半径：AlSiOH，故 A 正确；非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，非金属性：OSi，则简单 氢化物的稳定性：H2OSiH4，故 B 错误；H2O2是绿色氧化剂，故 C 正确；Na2SiO3的水溶液常作木材防火 剂，故 D 正确。 题组三结构特点与物质的微观结构相结合推断 4科学家利用四种原子序数依次递增的短周期元素 W、X、Y、Z“组合”成一种超分子，该超分子 具有高效的催化性能，其分子结构示意图如图。
8、W、X、Z 分别位于不同周期，Z 的原子半径在同周期元素 中最大。(注：实线代表共价键，其他重复单元的 W、X 未标注)下列说法不正确的是() AY 单质的氧化性在同主族中最强 B离子半径：ZY CZ 与 Y 可组成多种离子化合物 D氢化物的热稳定性：YX 答案B 解析根据图示可知 W 形成 1 个共价键，说明 W 原子核外只有 1 个电子，又是四种元素中原子序数 最小的元素，X 形成四个共价键且 W、X、Z 分别位于不同周期，则 W 是 H 元素，X 是 C 元素，Z 是 Na 元素，Y 形成 2 个共价键，原子序数比 C 大，比 Na 小，说明 Y 原子核外有 2 个电子层，最外层有 6
9、个电 子，则 Y 是 O 元素。同一主族的元素，原子序数越大，元素的原子半径越大，原子获得电子的能力就越 弱，单质的氧化性就越弱。由于 O 是同一主族中原子序数最小的元素，故 O2的氧化性在同主族中最强， A 正确；Y 是 O 元素，Z 是 Na 元素，O2 、Na核外电子排布都是 2、8，电子排布相同，核电荷数越大， 离子半径就越小，所以离子半径：ZY，B 错误；O、Na 两种元素可形成两种离子化合物：Na2O、Na2O2， C 正确；元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强，X 是 C 元素，Y 是 O 元素，由于元素的非 金属性：CO，所以氢化物的热稳定性：CH4H2O，D 正确。
10、 5(2020洛阳期中)X、Y、Z、W 是同周期原子序数依次增大的主族元素，且原子序数总和为 28，四 种元素与锂组成的盐是一种新型锂离子电池的电解质，结构如图，下列说法错误的是() A该化合物中，X、Y、Z、W 之间均为共价键 B在该物质中 X 原子满足 8 电子稳定结构 CW 的氢化物易溶于水，且水溶液是强酸 DZ 与 Y 形成的化合物不一定与碱反应 答案C 解析X、Y、Z、W 是同周期原子序数依次增大的主族元素，由四种元素与锂组成的盐是一种新型的 锂离子电池的电解质，Y 可形成 4 个共价键，Z 可形成 2 个共价键，X 可形成 3 个共价键和 1 个配位键， 则 Y 为 C、Z 为 O
11、、X 为 B，W 可提供电子对，且易得到 1 个电子，则 W 为 F，均为第二周期元素，且原 子序数总和为 28，以此来解答。由图可知，该化合物中，X、Y、Z、W 之间均为共价键，故 A 正确；X 形成 3 个共价键和 1 个配位键，X 原子满足 8 电子稳定结构，故 B 正确；W 的氢化物是 HF，易溶于水， 但水溶液是弱酸，故 C 错误；Z 与 Y 形成的化合物可以是 CO 或者是 CO2，CO 与碱不反应，CO2与碱反 应，故 D 正确。 题组四结构特点与物质转化相结合推断 6.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
12、单质，通常为黄绿色气体，q 的水溶液具有漂白性，0.01 molL 1 r 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：WXXY CY 的氢化物常温常压下为液态 DX 的最高价氧化物的水化物为强酸 答案C 解析由 n 是元素 Z 的单质，通常为黄绿色气体，可知 Z 元素为 Cl，n 为 Cl2，再根据 q 的水溶液具 有漂白性，可知 q 为 HClO，由 0.01 molL 1 r 溶液的 pH 为 2，可判断 r 为一元强酸，则 r 为 HCl，然后根 据 n 和 p 的反应条件，以及 s 通常是难溶于水的混合物，可
13、知 p 为烷烃，s 为烷烃的氯代物；根据题意， W、X、Y、Z 是短周期原子序数依次增加的四种元素，可进一步推知 W、X、Y、Z 分别为 H、C、O、Cl。 A 项，根据原子半径的变化规律，可知原子半径：HOC，错误；B 项，根据同周期元素非金属性的变化 规律，可知非金属性：OC，再由 CCl4、ClO2中化合价的正负，可知非金属性：OClC，错误；C 项， 氧的氢化物可能为 H2O 或 H2O2， 常温常压下二者均为液态， 正确； D 项， 碳的最高价氧化物的水化物 H2CO3 为弱酸，错误。 7短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加，K、L、M 均是由这些元素组成的二元化合 物
14、，甲、乙分别是元素 X、Y 的单质，甲是常见的固体，乙是常见的气体。K 是无色气体，是主要的大气 污染物之一，0.05 molL 1丙溶液的 pH 为 1，上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( ) A电负性：WXYX C化合物 XZ2中所有原子均满足 8 电子稳定结构 DX、Z 的单质分别直接与 Y 的单质反应，都能生成两种氧化物 答案AC 解析0.05 molL 1丙溶液的 pH 为 1，可知丙为二元强酸，应为 H2SO4，K 是无色气体，是主要的大 气污染物之一，且可生成 H2SO4，则应为 SO2，可知乙为 O2，L 为 H2O，甲是常见的固体，可知甲为 C， M 为 CO2，
15、则 W 为 H 元素，X 为 C 元素，Y 为 O 元素，Z 为 S 元素，以此解答该题。同周期元素从左至 右电负性逐渐增大，则电负性 OC，在 CH4中，C 为负价，H 为正价知电负性 CH，故 A 正确；同主族 元素从上到下非金属性逐渐减弱，且碳酸的酸性小于硫酸，可知非金属性为 OSC，即 YZX，故 B 错误；X 为 C 元素，Z 为 S 元素，化合物 XZ2为 CS2，电子式为 S C S ，其中所有原子均满足 8 电 子稳定结构，故 C 正确；X 为 C 元素，Z 为 S 元素，Y 为 O 元素，C 与氧气反应可生成 CO 和 CO2，S 与 氧气反应只能生成 SO2，故 D 错误。
16、 8.(2020山东等级模拟考)X、Y、Z、W 为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，A、B、C、D、E 为上述四种元素中的两种或三种所组成的化合物。已知 A 的相对分子质量为 28，B 分子中含有 18 电子， 五种化合物间的转化关系如图所示。下列说法错误的是() AX、Y 组成化合物的沸点一定比 X、Z 组成化合物的沸点低 BY 的最高价氧化物的水化物为弱酸 CY、Z 组成的分子可能为非极性分子 DW 是所在周期中原子半径最小的元素 答案A 解析根据分析 A 相对原子质量为 28 的两种或三种元素组成化合物，容易想到一氧化碳和乙烯，而 B 分子有 18 个电子的化合物，容易想到氯化氢、硫化氢、磷化氢、硅烷、乙烷、甲醇等，但要根据图中 信息要发生反应容易想到 A 为乙烯，B 为氯化氢，C 为氯乙烷，D 为水，E 为甲醇，从而 X、Y、Z、W 分 别为 H、C、O、Cl。 C、H 组成化合物为烃，当是固态烃的时候，沸点可能比 H、O 组成化合物的沸点高，故 A 错误；C 的最高价氧化物的水化物是碳酸，它为弱酸，故 B 正确；Y、Z 组成的分子二氧化碳为非极性分子，故 C 正确；同周期从左到右半径逐渐减小，因此 Cl 是第三周期中原子半径最小的元素，故 D 正确。
