2025版高考化学一轮总复习提升训练第五章物质结构与性质元素周期律第十七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

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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 \\al(－,3)、ClOeq \\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：XB．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【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>X
B．非金属性最强的元素是Y
C．简单离子半径：Z>W>X
D．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0.01 ml·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pH
B．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，0.01 ml·L－1 z、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；0.01 ml·L－1 e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，0.01 ml·L－1 g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＋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 \(=====,\s\up7(电解))2OH－＋H2↑＋Cl2↑或2NaCl(熔融)eq \(=====,\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：
a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 \(=====,\s\up7(电解))2OH－＋H2↑＋Cl2↑或2NaCl(熔融)eq \(=====,\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＋H2OHCl＋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气态氢化物的稳定性；
③最高价氧化物对应水化物的酸碱性；
④金属与水或酸反应置换H2的难易程度。
(3)结构和性质的互推是解题的要素
①电子层数和最外层电子数决定元素原子的金属性和非金属性；
②同主族元素最外层电子数相同，化学性质相似；
③正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点；
④判断元素金属性和非金属性的强弱。
2 短周期元素原子与成键数目的关系如下表
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∶1
c
化学组成为BDF2
成键
数目
1
2
3
4
5
6
对应
元素
H、F、Cl
O、S
B、Al、N、P
C、Si
N、P
S