（全国通用）高考化学二轮热点题型归纳与变式演练 专题33 元素的综合推断（解析+原卷）学案

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【题型一】 由主族元素在元素周期表中的位置推断……………………………………………………1
【题型二】 由元素原子的核外电子排布推断……………………………………………………………4
【题型三】 由元素及其化合物的特性推断………………………………………………………………8
二、最新模考题组练……………………………………………………………………………………………12
【题型一】 由主族元素在元素周期表中的位置推断
【典例分析】
1．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的原子序数等于W与X的原子序数之和，Z的最外层电子数为K层的一半，W与X可形成原子个数比为2：1的18e-分子。下列说法正确的是
A．简单离子半径：Z>X>Y
B．W分别与X、Y、Z形成的化合物均为共价化合物
C．工业采用热还原法冶炼Z单质
D．由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液可能显酸性或碱性
【答案】D
【分析】
W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W与X可形成原子个数比为2：1的18e-分子，该化合物是N2H4，所以W是H元素、X是N元素；Y的原子序数等于W与X的原子序数之和，Y是O元素；Z的最外层电子数为K层的一半，Z是Na元素。
【解析】
A．电子层数相同，质子数越多半径越小，简单离子半径：N3->O2->Na+，故A错误；
B．NH3、H2O是共价化合物，NaH是离子化合物，故B错误；
C．工业上采用电解熔融氯化钠的方法冶炼金属钠，故C错误；
D．由H、N、O三种元素所组成化合物，HNO3的水溶液显酸性，溶液显碱性，故D正确；
选D。
【提分秘籍】
1．由主族元素在元素周期表中的位置推断
（1）牢记元素周期表的结构(能区分长短周期、主副族、每周期的元素种数等)是求解的基础，一定要“心中有表”。
（2）几个重要关系式
①原子核外电子层数＝周期数；
②主族序数＝最外层电子数＝最高正价＝8－|最低负价|；
③|最高正价|－|最低负价|＝0、2、4、6的主族序数依次为第Ⅳ族、第Ⅴ族、第Ⅵ族、第Ⅶ族。
（3）熟悉主族元素在元素周期表中的特殊位置
①族序数等于周期数的元素：H、Be、Al。
②族序数等于周期数2倍的元素：C、S。
③族序数等于周期数3倍的元素：O。
④周期数是族序数2倍的元素：Li、Ca。
⑤周期数是族序数3倍的元素：Na、Ba。
⑥最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：H、C、Si。
⑦最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S。
⑧除H外，原子半径最小的元素：F。
⑨最高正价不等于族序数的短周期元素：O(F无正价)。
【变式演练】
1．四种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示，T是地壳中含量最高的金属元素。下列说法不正确的是
A．W的氢化物比R的氢化物稳定
B．T的最高价氧化物对应的水化物可能为强碱
C．Q的原子半径比T的小
D．W和Q的原子序数相差10
2．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素且W和X的族序数之和等于Y和Z的族序数之和。W、X同周期且W单质可在X单质中燃烧生成两种常见物质，Z单质常温下是气体。下列说法中正确的是
A．原子半径：Z＞Y＞W＞X
B．W的最高价含氧酸酸式根可以跟Y的最高价含氧酸根反应生成沉淀
C．单质沸点：Z2＞X2
D．可通过加热蒸干YZ3水溶液的方法制备YZ3固体
【题型二】 由元素原子的核外电子排布推断
【典例分析】
2．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，原子半径r(W)>r(Y)>r(Z)>r(X)。X与W同主族，Z原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍，Z原子的核电荷数等于X、Y原子核电荷数之和。下列说法正确的是
A．工业上常用电解的方法制备W的单质
B．元素Z的简单气态氢化物的热稳定性比Y的弱
C．仅由X、Y、Z三种元素形成的化合物的水溶液一定呈碱性
D．化合物X2Z2与W2Z2所含化学键类型完全相同
【答案】A
【解析】A．Na的金属性很强，在工业上常用电解熔融氯化钠的方法制备Na的单质，A正确；
B．元素的非金属性越强，其相应的氢化物的稳定性就越强，由于O的非金属性大于N的非金属性，所以元素Z的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强，B错误；
C．仅由X、Y、Z三种元素形成的化合物的水溶液不一定呈碱性，如HNO3、HNO2、NH4NO3显酸性，C错误；
D．化合物X2Z2与W2Z2所含化学键类型不完全相同，前者含有共价键，后者含有共价键和离子键，D错误；
答案为：A。
【提分秘籍】
2．由元素原子的核外电子排布推断
（1）最外层有1个电子的元素：H、Li、Na、K。
（2）最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar。
（3）最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C；最外层电子数是次外层电子数3倍的元素：O；最外层电子数是次外层电子数4倍的元素：Ne。
（4）最外层电子数是内层电子数总数一半的元素：Li、P。
（5）次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si。
（6）次外层电子数是其他各层电子总数2倍的元素：Li、Mg。
（7）次外层电子数与其他各层电子总数相等的元素：Be、S。
（8）电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。
【变式演练】
1．现有4种短周期元素X、Y、Z和W，相关信息如下表：
下列说法正确的是
A．简单离子半径大小关系：
B．气态氢化物的热稳定性：，原因是X元素的气态氢化物分子间存在氢键
C．与Y同主族的下一周期元素对应的单质可作半导体材料
D．W、Y两种元素的氧化物对应水化物的酸性：
2．X、Y和Z分别为短周期的三种元素，已知X元素的原子只有一个电子，Y元素原子的M电子层上的电子数是它的K层和L层电子总数的一半，Z元素原子的L电子层上的电子数比Y元素原子的L电子层上的电子数少2，则这三种元素所组成的化合物的化学式不可能是
A．X2YZ4B．XYZ3C．X3YZ4D．X4Y2Z7
【题型三】 由元素及其化合物的特性推断
【典例分析】
1．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、Y同主族，W的简单氢化物与Z的单质混合在光照下反应，气体颜色不断变浅，瓶壁上有油状液滴，X的简单氢化物与Z的氢化物相遇会产生白烟。下列说法正确的是
A．“白烟”晶体中含有离子键和共价键
B．四种元素中，Z的原子半径最大
C．Y的简单氢化物的热稳定性比X的强
D．W的含氧酸的酸性一定比Z的弱
【答案】A
【分析】X的简单氢化物与Z的氢化物相遇会产生白烟，X的原子序数小于Z，则X应为N元素，Z为Cl元素，两种氢化物分别为NH3、HCl；W的简单氢化物与Z的单质，即氯气，混合在光照下反应，气体颜色不断变浅，瓶壁上有油状液滴，则W为C元素，其简单氢化物为CH4，W、Y同主族，所以Y为Si元素。
【解析】A．“白烟”晶体为HCl和氨气反应生成的氯化铵，含有铵根和氯离子形成的离子键，同时铵根中含有氮原子和氢原子形成的共价键，A正确；
B．电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越小半径越大，所以原子半径最大的是Si，B错误；
C．Si元素的非金属性弱于N元素，所以Y的简单氢化物的热稳定性比X的弱，C错误；
D．Cl元素有多种含氧酸，例如次氯酸的酸性就比碳酸弱，D错误；
综上所述答案为A。
【提分秘籍】
3．由元素及其化合物的特性推断
（1）形成化合物种类最多的元素或单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素：C。
（2）空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：N。
（3）地壳中含量最多的元素或同周期中气态氢化物的沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素：O。
（4）地壳中含量最多的金属元素：Al。
（5）最高价氧化物及其对应的水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素：Be、Al。
（6）最活泼的非金属元素或无正价的元素或无含氧酸的非金属元素或无氧酸(气态氢化物)可腐蚀玻璃的元素或气态氢化物最稳定的元素或阴离子的还原性最弱的元素：F。
（7）最活泼的金属元素或最高价氧化物对应的水化物碱性最强的元素或阳离子的氧化性最弱的元素：Cs。
（8）常温下单质最易着火的元素：P。
（9）焰色反应呈黄色的元素：Na。
（10）焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素：K。
（11）单质密度最小的元素：H；密度最小的金属元素：Li。
（12）常温下单质呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。
（13）元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物起化合反应的元素：N；能起氧化还原反应的元素：S。
（14）元素的气态氢化物能与它的氧化物在常温下反应生成该元素单质的元素：S。
（15）元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。
（16）常见的能形成同素异形体的元素：C、P、O、S，其中一种同素异形体易着火的元素：P。
(17)具有漂白性的常见物质:氯水、二氧化硫、过氧化钠,双氧水(H2O2)等。
(18)最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素:Al。
【变式演练】
1．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y、Z同周期，W、Z同主族，X和Z可形成一种常温常压下无色无味的液体，Y是形成化合物种类最多的元素。下列说法正确的是
A．Y的氢化物的沸点一定小于Z的氢化物沸点
B．W的氧化物对应的水化物是一种强酸
C．Y可分别与Z、W形成含极性键的非极性分子
D．Y和W所形成的单质均具有较高的硬度和熔点
2．X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，A、B、C、D为上述三种元素形成的单质或者其中两种所组成的化合物。已知A为无色易溶于水的气体，常作制冷剂，C为无色有毒气体，易与血红蛋白结合使人中毒，四种物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是
A．第一电离能：Y>Z>X
B．由X、Y、Z三种元素可能组成离子化合物
C．和均为含非极性键的极性分子
D．X、Y组成简单化合物的沸点比X、Z组成简单化合物的沸点高
1．四种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示，T是地壳中含量最高的金属元素。下列说法不正确的是
A．W的氢化物比R的氢化物稳定
B．T的最高价氧化物对应的水化物可能为强碱
C．Q的原子半径比T的小
D．W和Q的原子序数相差10
2．原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W，X原子的核外电子数等于Y原子的最外层电子数，X与Y能形成化合物M，M是植物光合作用的反应物之一，Z与W形成的化合物N，N的焰色反应为黄色，W是同周期非金属性最强的元素，下列说法错误的是
A．X、Y、Z形成的化合物水溶液可能显碱性
B．Y、Z形成的化合物与水的反应均属于氧化还原反应
C．Y、Z、W形成的化合物既含有离子键又含有共价键
D．W的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的最高价氧化物对应水化物的酸性强
3．一种麻醉剂的分子结构式如图所示，其组成元素均为短周期元素。其中，X的原子核内只有1个质子；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且均位于X的下一周期；Z的最外层电子数是次外层电子数的3倍，W元素在周期表中非金属性最强，E与W同主族。下列说法不正确的是
A．原子半径：E＞Y＞W＞X
B．简单气态氢化物的热稳定性：Z＞Y
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：W＞E
D．简单氢化物的沸点：Z＞E
4．有A、B、C、D、E五种元素，质子数都小于18。B原子的最外层电子数是其电子层数的3倍；C原子失去1个电子所得到的微粒具有与氖原子相同的电子层结构；D是地壳中含量最多的金属元素；E的最高正价与最低负价的代数和为6；A单质可以在E单质中燃烧，生成AE，燃烧时火焰呈苍白色。下列说法错误的是
A．A2B中只含极性共价键
B．B和C两种元素形成的化合物--定含有离子键也可能含有共价键
C．E单质可以使干燥的红色布条褪色
D．D单质常温下既能溶于稀盐酸也能溶于氢氧化钠溶液
5．下图为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是
A．非金属性：W>Y
B．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C．p能级未成对电子最多的是Z元素
D．W、X、Y、Z中，电负性最大的是X
6．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增，其中，X是周期表中原子半径最小的元素，Y与Z同主族，Y的L层电子是K层电子数的3倍，W能形成最强的无机含氧酸。下列说法中正确的是
A．气态氢化物热稳定性：Z>W
B．元素X和Y形成的化合物只含有极性键
C．元素X存在三种常见核素，三者的化学性质不同
D．Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可用作自来水消毒剂
7．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中W原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，X的一种淡黄色氧化物可用作供氧剂，Y的主族序数与周期序数相等，常温下Z的单质为黄绿色气体。下列说法正确的是
A．X、Y、Z的原子半径依次增大
B．最高价氧化物对应水化物的碱性：X＜Y
C．化合物可以用来萃取溴水中溴单质
D．工业上电解熔融化合物可以制备Y的单质
8．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X和Y形成的简单化合物常用作制冷剂，Z的一种氧化物与其氢化物在水溶液中反应产生沉淀，下列叙述正确的是
A．简单离子半径：W＞Z＞Y＞X
B．W的含氧酸的酸性比Z的含氧酸的酸性强
C．Y与X形成的化合物中一定只含有极性共价键
D．W的单质可以从Y的简单氢化物中置换出Y的单质
9．科学家合成出了一种用于分离镧系金属的化合物A(如下图所示)，短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大，其中Z位于第三周期。Z与可以形成分子，该分子常用作高压电气设备的绝缘介质。下列关于X、Y，Z的叙述，正确的是
A．化合物A中，X、Y、Z最外层都达到8电子稳定结构
B．离子半径：
C．最简单氢化物的沸点：
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：
10．一种用于治疗免疫疾病药物的物质结构如图所示，其中X、Y、Z、Q、W为1~20号元素且原子序数依次增大，Z与Q同主族，Q与W的简单离子具有相同的电子层结构。下列叙述正确的是
A．W是五种元素中第一电离能最大的
B．W2Q2Z3溶液在酸性条件下会产生黄色浑浊和无色气体
C．Z与X、Q均只可形成一种化合物
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Q＜Y
11．有A、B、C、D、E五种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于18。其中只有C、D为金属元素；A和C的最外层均只有1个电子；B和E的最外层电子数相同，且B的L层电子数是K层电子数的3倍；D常用作易拉罐外壳。完成下列问题：
（1）写出相应元素的元素符号：B___________，E___________。
（2）A的一种核素中质子数为质量数的，则以X的形式表示该核素为___________。
（3）E元素的最高化合价为___________。
（4）A2B和C2B2反应的化学方程式___________。
（5）D与氢氧化钠溶液反应的化学方程式___________。
12．已知X、Y、Z、W、M、N为原子序数依次增大的六种元素、核电荷数均小于18。常温下，六种元素的常见单质中三种为气体，三种为固体。X与M，W与N分别最外层电子数相同，X是原子序数最小的元素，且X能与Y、Z、W分别形成电子数相等的三种分子。Z、W的最外层电子数之和与M的核外电子总数相等。试回答下列问题：
（1）Y元素的一种核素原子核内有7个中子，写出这种核素的符号___________。
（2）X、Z形成的含18电子的化合物的化学式为___________。
（3）由X、Y、W、M四种元素组成的一种化合物A，已知A既能与盐酸反应，又能与澄清石灰水反应。写出它与盐酸反应的离子方程式___________。
（4）W和M组成的化合物中，有一种有强氧化性，写出此化合物与X、W的形成的化合物X2W反应的化学方程式，并用双线桥法标出电子转移的方向和数目___________
13．已知元素X、Y、Z、W的质子数依次增大且质子数都小于18，并且X、Y的质子数之和等于Z的质子数。X原子的电子层数与它的核外电子总数相同；Z原子有两个电子层，外层电子数是内层电子数的三倍；常温下，W的单质为气态且W的质子数大于Y、Z的质子数之和。根据所学知识，回答下列问题：
（1）X是___(填元素符号，下同)，W是___；Y的原子结构示意图为___。
（2）由Y和Z组成且Y和Z的质量之比为7：4的化合物的分子式是___。
（3）X、Z可以形成两种化合物A和B。A中两原子个数之比为2：1，则A的摩尔质量是___g·ml-1。B中两原子个数之比为1：1，实验室常用B制备少量的Z的单质，写出该反应的化学方程式：___。
（4）点燃条件下，X2可在W2中燃烧，写出该反应的化学方程式：___。
（5）W的常见化合物XWZ不稳定，易分解，分解后的产物为___(填化学式)，由W、Z和钙元素形成的盐Ca(WZ)2可作___。
Q
T
R
W
元素
相关信息
X
最外层电子数比次外层电子数多5
Y
与X同周期，最外层电子数是电子层数的2倍
Z
短周期中金属性最强的元素
W
最高化合价为+7
Q
T
R
W
X
W
Y
R
Z