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提升课时　“位—构—性”与元素的综合推断
【必备知识】
1.元素的原子结构、位置与性质之间的关系
元素在元素周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质,而根据元素的原子结构又可推测元素在元素周期表中的位置和元素的性质,三者之间的关系如图所示。
2.解答元素推断题的一般思路
(1)由元素原子或离子的核外电子排布推断
(2)由元素单质或化合物的性质(特性)推断
(3)由元素在元素周期表中的位置推断
3.元素推断题的常用解题步骤
(1)分析题目有效信息
①图表信息——题中直接给出的元素周期表片段。
②文字信息——把题中给出的文字信息进行提炼。
③结构信息——题中给出的原子结构信息,如微粒的质子数或电子数等。
(2)明确各元素在元素周期表中的相对位置,推出元素
(3)对照问题,结合元素周期律回答相应问题
[注意]①将推断出的元素代入元素周期表,看是否完全符合题意;
②当推断出的元素有多种可能时,每一种都要代入进行检查,看是否符合题目要求。
【典例示范】
[典例1]X、Y、Z、W、P、Q为短周期元素,其中Y的原子序数最小,它们的最高正价与原子半径关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.Y位于第三周期ⅡA族
B.简单离子的半径:X>P>Q
C.氧化物对应水化物的酸性:Q>P>Z
D.非金属性:Q>P>Z
√
【图示析题】
【解析】选D。由题干图示信息可知,X为Na、Y为Be、Z为Si、W为N、P为S、Q为Cl。Y为Be,故Y在第二周期ⅡA族,A错误;X为Na、P为S、Q为Cl,为同一周期元素,离子半径S2->Cl->Na+,即P>Q>X,B错误;Q为Cl、P为S、Z为Si,为同周期元素,随原子序数的增大,非金属性增强,即Cl>S>Si,其最高价氧化物对应水化物的酸性为HClO4>H2SO4>H2SiO3,即Q>P>Z,但不是最高价氧化物对应水化物的酸性则无此规律,如H2SO4>HClO,C错误,D正确。
[典例2](2026·苏州大学附属中学高一月考)X、Y、Z、W均为前18号元素,原子序数依次增大。X原子最外层电子数是其内层电子数的3倍,Y在化合物中通常显+1价,Z元素电子层数等于其最外层电子数,W的原子核内有17个质子。下列说法不正确的是 (　　)
A.Y形成的单质活泼性低于Z
B.Z与X形成的化合物可与NaOH反应
C.W与X形成的化合物WX2是非电解质
D.X、Y、Z形成的简单离子的电子数相同
√
【解析】选A。由题目信息可推知X为O,Y 为Na,Z为Al,W为Cl。Y(Na)的单质活泼性高于Z(Al),金属活动性顺序中Na在Al之前,A错误;Z与X形成的Al2O3是两性氧化物,可与NaOH反应生成Na[Al(OH)4],化学方程式:Al2O3+ 2NaOH+3H2O ===2Na[Al(OH)4],B正确;WX2为ClO2,属于非电解质(熔融态或水溶液中不导电),C正确;O2-、Na+、Al3+的电子数均为10,D正确。
规律方法
元素综合推断的方法
[典例3](2026·昆明高一期中)我国嫦娥五号探测器带回1.731 kg的月球土壤,经分析发现其构成与地球土壤类似,土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z,原子序数依次增大,最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素,且均不与W同族,下列结论正确的是 (　　)
A.原子半径大小顺序为W>X>Y>Z
B.最高价氧化物对应水化物的碱性:X>Y
C.Y单质的导电性弱于Z单质
D.Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸
√
信息解读
提取
信息 ①X、Y、Z为同周期相邻元素;②均不与W同族;③最高价氧化物对应水化物的碱性
转化
信息 ①X、Y、Z的最外层电子数依次多一个;②W一定是第ⅥA族元素;③金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强
【解析】选B。由短周期元素W、X、Y、Z,原子序数依次增大,最外层电子数之和为15,X、Y、Z为同周期相邻元素,可知W所在主族可能为第ⅢA族或第ⅥA族元素,又因X、Y、Z为同周期相邻元素,且均不与W同族,故W一定不是第ⅢA族元素,即W一定是第ⅥA族元素,进一步结合已知可推知W、X、Y、Z依次为O、Mg、Al、Si。O原子有两层,Mg、Al、Si均有三层且原子序数依次增大,故原子半径大小顺序为Mg>Al>Si>O,即X>Y>Z>W,A错误;金属性:Mg>Al,所以最高价氧化物对应水化物的碱性,Mg(OH)2>Al(OH)3 ,B正确;Y单质为铝单质,铝属于导体,导电性很强,Z单质为硅,为半导体,半导体导电性介于导体和绝缘体之间,故Y单质的导电性强于Z单质,C错误;Z的氧化物的水化物为硅酸,硅酸酸性弱于碳酸,D错误。
【对点演练】
1.(2026·宁波高一联考)四种短周期元素X、Y、Z和W在元素周期表中的位置如图所示,原子的最外层电子数之和为24。下列说法不正确的是(　　)
A.X位于第二周期第VA族
B.Y的氢化物一定比Z的氢化物稳定
C.Z的原子半径比W的原子半径大
D.W单质的氧化性大于Z单质
√
【信息解读】由短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的相对位置,原子的最外层电子数之和为24,设X原子的最外层电子数为a,则a+a+1+a+1+ a+2=24,a=5,则X、Y、Z、W分别为氮、氧、硫、氯。
【解析】选B。N的原子序数为7,在周期表中位于第二周期第VA族,A正确;没有说明为最简单氢化物,不能判断O的氢化物一定比S的氢化物稳定,B错误;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,S的原子半径比Cl的原子半径大,C正确;Cl的非金属性强于S,故Cl2的氧化性大于S,D正确。
2.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表,下列说法正确的是 (　　)
元素代号 X Y Z N M R Q
原子半径
/nm 0.037 0.186 0.143 0.082 0.099 0.075 0.074
最高正价 +1 +1 +3 +3 +7 +5
最低负价 -1 -1 -3 -2
A.N位于第二周期第ⅢA族,属于金属元素
B.与X形成简单化合物的还原性:RC.Y和Q形成的两种化合物都是碱性氧化物
D.Z最高价氧化物对应的水化物为两性氢氧化物
√
【信息解读】
信息 解读
Q只有-2价,没有最高正价 Q为O元素
M有+7、-1价 M为Cl元素
R有+5、-3价,处于ⅤA族,原子半径小于Cl而大于O R为N元素
X、Y、Z、N最高正价分别为+1、+1、+3、+3,分别处于ⅠA族、ⅠA族、ⅢA族、ⅢA族,结合原子半径分析 X为H元素
Y为Na元素
Z为Al元素
N为B元素
【解析】选D。由信息分析可知,X、Y、Z、N、M、R、Q分别为H、Na、Al、B、Cl、N、O。N为B元素,位于第二周期第ⅢA族,属于非金属元素,A错误;R为N元素,Q为O元素,X为H元素,元素非金属性越强,其简单氢化物还原性越弱,非金属性:O>N,则与X形成简单化合物的还原性:R>Q,B错误;Y为Na元素,Q为O元素,Y和Q形成的两种化合物分别为Na2O、Na2O2,Na2O2不是碱性氧化物,C错误;Z为Al元素,Z的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,Al(OH)3为两性氢氧化物,D正确。
3.(2026·厦门外国语学校高一月考)如图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图,若用原子序数代表所对应的元素,则下列说法正确的是 (　　)
A.31d和33d属于同种核素
B.气态氢化物的稳定性:a>d>e
C.b和c的最高价氧化物对应的水化物可以反应
D.a和b只能形成一种化合物
√
【解析】选C。短周期元素中,a为-2价、e为+6价,处于ⅥA族,可推知a为O、e为S,b有+1价,原子序数大于氧,则b为Na,由原子序数可知c、d处于第三周期,化合价分别为+3、+5,则c为Al、d为P。31d和33d质子数相同,中子数不同,是不同的核素,故A错误;非金属性a(O)>e(S)>d(P),故气态氢化物的稳定性:a>e>d,故B错误;b和c的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH和Al(OH)3,故C正确;a和b可形成Na2O和Na2O2,故D错误。提升课时　“位—构—性”与元素的综合推断
【必备知识】
1.元素的原子结构、位置与性质之间的关系
元素在元素周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质,而根据元素的原子结构又可推测元素在元素周期表中的位置和元素的性质,三者之间的关系如图所示。
2.解答元素推断题的一般思路
(1)由元素原子或离子的核外电子排布推断
(2)由元素单质或化合物的性质(特性)推断
(3)由元素在元素周期表中的位置推断
3.元素推断题的常用解题步骤
(1)分析题目有效信息
①图表信息——题中直接给出的元素周期表片段。
②文字信息——把题中给出的文字信息进行提炼。
③结构信息——题中给出的原子结构信息,如微粒的质子数或电子数等。
(2)明确各元素在元素周期表中的相对位置,推出元素
(3)对照问题,结合元素周期律回答相应问题
[注意]①将推断出的元素代入元素周期表,看是否完全符合题意;
②当推断出的元素有多种可能时,每一种都要代入进行检查,看是否符合题目要求。
【典例示范】
[典例1]X、Y、Z、W、P、Q为短周期元素,其中Y的原子序数最小,它们的最高正价与原子半径关系如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A.Y位于第三周期ⅡA族
B.简单离子的半径:X>P>Q
C.氧化物对应水化物的酸性:Q>P>Z
D.非金属性:Q>P>Z
【图示析题】
【解析】选D。由题干图示信息可知,X为Na、Y为Be、Z为Si、W为N、P为S、Q为Cl。Y为Be,故Y在第二周期ⅡA族,A错误;X为Na、P为S、Q为Cl,为同一周期元素,离子半径S2->Cl->Na+,即P>Q>X,B错误;Q为Cl、P为S、Z为Si,为同周期元素,随原子序数的增大,非金属性增强,即Cl>S>Si,其最高价氧化物对应水化物的酸性为HClO4>H2SO4>H2SiO3,即Q>P>Z,但不是最高价氧化物对应水化物的酸性则无此规律,如H2SO4>HClO,C错误,D正确。
[典例2](2026·苏州大学附属中学高一月考)X、Y、Z、W均为前18号元素,原子序数依次增大。X原子最外层电子数是其内层电子数的3倍,Y在化合物中通常显+1价,Z元素电子层数等于其最外层电子数,W的原子核内有17个质子。下列说法不正确的是 (　　)
A.Y形成的单质活泼性低于Z
B.Z与X形成的化合物可与NaOH反应
C.W与X形成的化合物WX2是非电解质
D.X、Y、Z形成的简单离子的电子数相同
【解析】选A。由题目信息可推知X为O,Y 为Na,Z为Al,W为Cl。Y(Na)的单质活泼性高于Z(Al),金属活动性顺序中Na在Al之前,A错误;Z与X形成的Al2O3是两性氧化物,可与NaOH反应生成Na[Al(OH)4],化学方程式:Al2O3+ 2NaOH+3H2O ===2Na[Al(OH)4],B正确;WX2为ClO2,属于非电解质(熔融态或水溶液中不导电),C正确;O2-、Na+、Al3+的电子数均为10,D正确。
规律方法
元素综合推断的方法
[典例3](2026·昆明高一期中)我国嫦娥五号探测器带回1.731 kg的月球土壤,经分析发现其构成与地球土壤类似,土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z,原子序数依次增大,最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素,且均不与W同族,下列结论正确的是 (　　)
A.原子半径大小顺序为W>X>Y>Z
B.最高价氧化物对应水化物的碱性:X>Y
C.Y单质的导电性弱于Z单质
D.Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸
信息解读
提取 信息 ①X、Y、Z为同周期相邻元素;②均不与W同族;③最高价氧化物对应水化物的碱性
转化 信息 ①X、Y、Z的最外层电子数依次多一个;②W一定是第ⅥA族元素;③金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强
【解析】选B。由短周期元素W、X、Y、Z,原子序数依次增大,最外层电子数之和为15,X、Y、Z为同周期相邻元素,可知W所在主族可能为第ⅢA族或第ⅥA族元素,又因X、Y、Z为同周期相邻元素,且均不与W同族,故W一定不是第ⅢA族元素,即W一定是第ⅥA族元素,进一步结合已知可推知W、X、Y、Z依次为O、Mg、Al、Si。O原子有两层,Mg、Al、Si均有三层且原子序数依次增大,故原子半径大小顺序为Mg>Al>Si>O,即X>Y>Z>W,A错误;金属性:Mg>Al,所以最高价氧化物对应水化物的碱性,Mg(OH)2>Al(OH)3 ,B正确;Y单质为铝单质,铝属于导体,导电性很强,Z单质为硅,为半导体,半导体导电性介于导体和绝缘体之间,故Y单质的导电性强于Z单质,C错误;Z的氧化物的水化物为硅酸,硅酸酸性弱于碳酸,D错误。
【对点演练】
1.(2026·宁波高一联考)四种短周期元素X、Y、Z和W在元素周期表中的位置如图所示,原子的最外层电子数之和为24。下列说法不正确的是 (　　)
X Y
Z W
A.X位于第二周期第VA族
B.Y的氢化物一定比Z的氢化物稳定
C.Z的原子半径比W的原子半径大
D.W单质的氧化性大于Z单质
【信息解读】由短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的相对位置,原子的最外层电子数之和为24,设X原子的最外层电子数为a,则a+a+1+a+1+a+2=24,a=5,则X、Y、Z、W分别为氮、氧、硫、氯。
【解析】选B。N的原子序数为7,在周期表中位于第二周期第VA族,A正确;没有说明为最简单氢化物,不能判断O的氢化物一定比S的氢化物稳定,B错误;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,S的原子半径比Cl的原子半径大,C正确;Cl的非金属性强于S,故Cl2的氧化性大于S,D正确。
2.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表,下列说法正确的是 (　　)
元素代号 X Y Z N M R Q
原子半径 /nm 0.037 0.186 0.143 0.082 0.099 0.075 0.074
最高正价 +1 +1 +3 +3 +7 +5
最低负价 -1 -1 -3 -2
A.N位于第二周期第ⅢA族,属于金属元素
B.与X形成简单化合物的还原性:RC.Y和Q形成的两种化合物都是碱性氧化物
D.Z最高价氧化物对应的水化物为两性氢氧化物
【信息解读】
信息 解读
Q只有-2价,没有最高正价 Q为O元素
M有+7、-1价 M为Cl元素
R有+5、-3价,处于ⅤA族,原子半径小于Cl而大于O R为N元素
X、Y、Z、N最高正价分别为+1、+1、+3、+3,分别处于ⅠA族、ⅠA族、ⅢA族、ⅢA族,结合原子半径分析 X为H元素 Y为Na元素 Z为Al元素 N为B元素
【解析】选D。由信息分析可知,X、Y、Z、N、M、R、Q分别为H、Na、Al、B、Cl、N、O。N为B元素,位于第二周期第ⅢA族,属于非金属元素,A错误;R为N元素,Q为O元素,X为H元素,元素非金属性越强,其简单氢化物还原性越弱,非金属性:O>N,则与X形成简单化合物的还原性:R>Q,B错误;Y为Na元素,Q为O元素,Y和Q形成的两种化合物分别为Na2O、Na2O2,Na2O2不是碱性氧化物,C错误;Z为Al元素,Z的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,Al(OH)3为两性氢氧化物,D正确。
3.(2026·厦门外国语学校高一月考)如图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图,若用原子序数代表所对应的元素,则下列说法正确的是 (　　)
A.31d和33d属于同种核素
B.气态氢化物的稳定性:a>d>e
C.b和c的最高价氧化物对应的水化物可以反应
D.a和b只能形成一种化合物
【解析】选C。短周期元素中,a为-2价、e为+6价,处于ⅥA族,可推知a为O、e为S,b有+1价,原子序数大于氧,则b为Na,由原子序数可知c、d处于第三周期,化合价分别为+3、+5,则c为Al、d为P。31d和33d质子数相同,中子数不同,是不同的核素,故A错误;非金属性a(O)>e(S)>d(P),故气态氢化物的稳定性:a>e>d,故B错误;b和c的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH和Al(OH)3,故C正确;a和b可形成Na2O和Na2O2,故D错误。

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