专题24 位构性之元素性质相关推断(学生版)

元素周期表与元素化合物的综合运用以推断题出现，是高考必考的一种题型。

未来仍然会以“位-构-性〞三者的关系及元素化合物推断为考察重点。

一、 根据原子序数推断元素在周期表中的位置记住稀有气体元素的原子序数：2、10、18、36、54、86。

用原子序数减去比它小的而且相近的稀有气体元素原子序数，即得该元素所在的纵行数。

第1、2纵行为第ⅠA、第ⅡA 族，第13～17纵行为第ⅢA～ⅦA 族，18纵行为第0族〔对于短周期的元素，其差即为主族序数〕。

二、 原子构造与元素在周期表中的位置关系规律1．对于主族原子而言：电子层数=周期数；最外层电子数=主族的族序数=最高正价。

2．在元素周期表中：由左至右：原子序数逐渐变大，原子半径逐渐变小，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。

由上至下：原子序数逐渐变大，原子半径逐渐变大，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。

一、 主族元素化合价规律 1．最高正价=最外层电子数 最低负价=最外层电子数8- 8+=最高正价最低负价2．化合物中氟元素、氧元素只有负价；金属元素只有正价；3．化合价与最外层电子数的奇、偶关系：最外层电子数为奇数的元素，其化合价通常为奇数，如Cl 的化合价有+1、+3、+5、+7和1-价。

最外层电子数为偶数的元素，其化合价通常为偶数，如S 的化合价有2-、+4、+6价。

二、 周期表中特殊位置的元素〔前三周期〕 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 ；3.1周期表推断元素推断专题构造位置性质3.2 原子构造与元素性质推断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 ； 5．周期数是族序数3倍的元素：Na ；6．最外层电子数等于最层电子数的短周期元素：Be 、Mg 7．最外层电子数是次外层电子数一半的短周期元素：Li 、Si 8．最外层电子数是总电子数一半的短周期元素：Be 9．最外层电子数是总电子数1/3的短周期元素：P 、Li10．同一主族中相邻上下两元素序数差为2倍关系的元素：O 、S 三、 特殊的元素和特殊构造的微粒 1．特殊的元素①形成化合物种类最多的元素，或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素，或组成单质熔、沸点最高的元素：C ；②常温下呈液态的非金属单质元素：Br ；③最高价氧化物及其水化物既能与强酸反响，又能与强碱反响的元素，或地壳中含量最多的金属元素：Al ；④元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物能发生化合反响的元素，或大气中含量最多的元素：N ；⑤其单质能与最高价氧化物的水化物能发生氧化复原反响的元素，或元素的气态氢化物能和它的氧化物在常温下反响生成该元素单质的元素：S ； ⑥ 用于做半导体材料的元素：Si 。

“位—构—性”关系的综合推断利用“位—构—性”关系综合考查元素周期律是高考的热点题型，通常以原子核外电子排布、元素周期表的片段、短周期元素的结构特点、元素化合物的性质进行元素推断，然后考查粒子半径大小比较、元素金属性和非金属性强弱、化学键类型的判断、物质性质判断等。

解答元素推断题，不仅要求学生掌握必要的知识，还要求学生有一定的逻辑推理能力，其解题流程如右。

一、解题必备智能1．元素“位—构—性”三者之间的关系2．推断元素的基本思路3．高考考查的角度及判断分析依据4．元素及其化合物的性质在推断中的作用(1)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。

(2)性质和结构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。

二、突破常考题型类型一依据原子结构特点推断元素[典例1](2019·全国卷Ⅲ)X、Y、Z均为短周期主族元素，它们原子的最外层电子数之和为10。

X与Z同族，Y最外层电子数等于X次外层电子数，且Y原子半径大于Z。

下列叙述正确的是()A．熔点：X的氧化物比Y的氧化物高B．热稳定性：X的氢化物大于Z的氢化物C．X与Z可形成离子化合物ZXD．Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸[思维建模]第一步：挖掘题干信息，确定元素名称与位置第二步：根据元素周期表、周期律判断递变规律[解题方略]1．核外电子排布三大规律(1)最外层电子规律某元素阴离子最外层电子数与次外层相同，该元素位于第三周期；若为阳离子，则位于第四周期。

(3)“阴上、阳下”规律电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期。

2020届高三化学二轮备考提升：——元素“位、构、性”的综合推断【解题技巧】解答元素“位—构—性”关系的“六大误区”【知识梳理】1．元素推断的两种题型(1)残缺元素周期表(或周期表片段)推断此类题常以元素周期表中的序差规律作为解题的突破点。

常见的元素周期表的片段有：①“”形元素原子序数之间的规律②“”形元素原子序数之间的规律③“”形元素原子序数之间的规律(2)文字信息型综合推断题干中常以文字叙述的方式给出核外电子排布、递变规律、元素及其单质、化合物的性质特点等信息，解题时要根据文字信息及相关知识，从最熟悉的环节入手逐一推断，再结合元素周期表进行判断，解题流程为：2．元素推断的基本方法(1)已知元素原子或离子的核外电子排布(2)已知元素单质或化合物的性质(特性)(3)已知元素在周期表中的位置3．常见元素及其化合物的特征(1)形成化合物种类最多的元素：C。

自然界中硬度最大的物质：金刚石。

碳的气态氢化物中氢的质量分数最高的物质：CH4。

除H外，原子半径最小的元素：F。

(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、简单氢化物沸点最高的元素或简单氢化物在通常情况下呈液态的元素：O。

(4)形成最轻的单质的元素：H；形成最轻的金属单质的元素：Li。

(5)单质在常温下呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。

(6)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。

(7)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物能发生化合反应的元素：N；能发生氧化还原反应的元素：S。

(8)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。

【提升训练】1．(2019·新课标全国卷Ⅱ)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。

如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( D )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解析：原子半径：N<Al，A项正确；常温常压下，单质硅呈固态，B项正确；由非金属性：P<N，可知气态氢化物热稳定性：PH3<NH3，C项正确；Al的最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3是典型的两性氢氧化物，并非强碱，D项错误。

压轴题11 “位—构—性”元素推断本部分内容是高考的热点，每年必考，题型为选择题，相对单一，试题命制时主要是以原子(或离子)结构、核外电子排布、元素化合物的性质为突破口，进行元素的推断，然后分项考查粒子半径大小的比较，金属性、非金属性强弱的比较，气态氢化物的稳定性强弱，最高价氧化物对应水化物的酸性强弱等元素周期律知识，有时还涉及化学键与物质类别关系的判断。

预计2023年元素推断题一定会出现，命题方向：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。

三是利用元素及其化合物特殊组成与结构推断题，这是近几年高考的热点题型，1．元素周期表中的“位”“构”“性”关系2．解题方法元素推断题，一般可先在草稿纸上画出只含短周期元素的周期表，然后对照此表进行推断。

(1)对有突破口的元素推断题，可利用题目暗示的突破口，联系其他条件，顺藤摸瓜，各个击破，推出结论;(2)对无明显突破口的元素推断题，可利用题示条件的限定，逐渐缩小推求范围，并充分考虑各元素的相互关系予以推断;(3)有时限定条件不足，则可进行讨论，得出合理结论，有时答案不止一组，只要能合理解释都可以。

若题目只要求一组结论，则选择自己最熟悉、最有把握的。

有时需要运用直觉，大胆尝试、假设，再根据题给条件进行验证也可。

2．解题步骤第一步：明确题给条件——利用元素位置关系抓题眼关键信息，原子结构、最外层电子数、同周期或同主族等。

利用短周期元素中第一、二、三周期结构的特殊性，先利用第ⅠA族元素左侧无元素分布、0族元素右侧无元素分布，确定第ⅠA族元素和0族元素，然后据此确定其他元素所在的族，最后利用其所在的周期确定元素。

第二步：推断元素——利用元素特点根据元素及其化合物的性质及相应粒子结构判断元素在元素周期表中的位置或相对位置。

该类题目基本上是考查短周期元素，利用L层与M层电子与其内层电子数之间的关系迅速确定元素的核外电子数，从而确定元素。

压轴题04“位”“构”“性”元素推断本压轴题知识是高考的热点，每年必考，题型为选择题，相对单一，在高考中的命题形式通常有两种：一种是通过观察、比较图表中数据的变化趋势，总结出有关规律，再运用于解题;另一种是以文字形式给出信息，先进行元素的推断，再以所得元素为载体进行考查。

试题往往以原子结构或元素化合物性质为突破口进行元素推断，主要考查点有粒子半径大小的比较，金属性、非金属性强弱的比较，气态氢化物的稳定性强弱，最高价氧化物对应水化物的酸性强弱等元素周期律知识，有时还涉及电负性、电离能、化学键等。

一、选择题：本题共20小题，每小题只有一个选项符合题意。

1．（2022·湖南·高考真题）科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示)，X、Y、Z、W 为原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。

下列说法错误的是A．原子半径：X>Y>Z B．非金属性：Y>X>WC ．Z 的单质具有较强的还原性D ．原子序数为82的元素与W 位于同一主族2．（2022·全国·统考高考真题）化合物()4582YW X Z 4W Z ⋅可用于电讯器材、高级玻璃的制造。

W 、X 、Y 、Z 为短周期元素，原子序数依次增加，且加和为21。

2YZ 分子的总电子数为奇数，常温下为气体。

该化合物的热重曲线如图所示，在200℃以下热分解时无刺激性气体逸出。

下列叙述正确的是A ．W 、X 、Y 、Z 的单质常温下均为气体B ．最高价氧化物的水化物的酸性：Y<XC ．100~200℃阶段热分解失去4个2W ZD ．500℃热分解后生成固体化合物23X Z 3．（2022·福建·统考高考真题）某非线性光学晶体由钾元素(K)和原子序数依次增大的X 、Y 、Z 、W 四种短周期元素组成。

X 与Y 、Z 与W 均为同周期相邻元素，X 的核外电子总数为最外层电子数的2倍，Z 为地壳中含量最多的元素。

元素“位-构-性”的综合推断一、元素综合推断的具体方法这类题目往往将元素化合物知识、物质结构理论、化学基本理论等知识串联起来，综合性较强，解题的关键是正确推断元素。

具体方法：阅读题目(建立印象)→根据题设特点(短周期元素原子结构特征，元素主要化合价的特征关系，元素及化合物的特殊性质，元素在周期表中的特殊位置等)→找出突破口→假设→验证。

如：已知X、Y、Z、W 四种短周期元素的位置关系如图：则可以推出X为He，再依次推知Y为F、Z为O、W为P。

二、主要考点1.原子或离子半径大小，第一电离能、电负性大小比较2.元素在周期表中的位置3.气态氢化物的稳定性4.元素金属性或非金属性5.元素最高价氧化物对应水化物的酸碱性6.元素间组成化合物的种类及性质7.化学键三、元素金属性、非金属性强弱的比较方法1.元素金属性强弱的实验比较法。

(1)单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强。

(2)单质还原性越强或离子氧化性越弱，金属性越强。

(3)最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强。

(4)若X n++Y-→X+Y m+，则Y金属性比X强。

2.元素非金属性强弱的实验比较法。

(1)与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强。

(2)单质氧化性越强，阴离子还原性越弱，非金属性越强。

(3)最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强。

(4)A n-+B-→B m-+A，则B非金属性比A强。

3.元素性质递变规律(1)同周期，从左到右，主族元素的金属性减弱，非金属性增强。

(2)同主族，从上到下，元素的金属性增强，非金属性减弱。

四、“四看”突破粒子半径大小比较1.“一看”电子层数：当最外层电子数相同，电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。

4.“二看”原子序数：当核外电子数相同时，原子序数越大，离子半径越小。

2.“三看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。

3.“四看”核外电子数：对于同元素，当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。

专题讲座（三）“位-构-性”综合推断题的解题方法【知识点解读】1．建立“位—构—性”关系模型1．结构与位置互推是解题的核心(1)掌握四个关系式：①电子层数＝周期数；②质子数＝原子序数；③最外层电子数＝主族序数；④主族元素的最高正价＝主族序数(O、F除外)，最低负价＝主族序数－8。

(2)熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律：①“凹”型结构的“三短三长一不全，七主七副八零完”；②各周期元素种类；③稀有气体的原子序数及在周期表中的位置；④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：(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。

4．熟记常见题眼，是解题的“突破口”(1)微粒的电子层结构特征稀有气体原子的电子层结构与同周期的非金属元素形成的阴离子的电子层结构相同，与下一周期的金属元素形成的阳离子的电子层结构相同：①与He原子电子层结构相同的离子有H－、Li＋、Be2＋；②与Ne 原子电子层结构相同的离子有F－、O2－、Na＋、Mg2＋、Al3＋等；③与Ar原子电子层结构相同的离子有Cl－、S2－、K＋、Ca2＋等。

(2)周期表中特殊位置的常见元素①族序数等于周期数的元素：H、Be、Al、Ge等。

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等。

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：C等。

⑦最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S。

1号元素氢：原子半径最小，同位素没有中子，密度最小的气体。

6号元素碳：形成化合物最多的元素，单质有三种常见的同素异形体（金刚石、石墨、富勒烯）。

7号元素氮：空气中含量最多的气体（78%），单质有惰性，化合时价态很多，化肥中的重要元素。

8号元素氧：地壳中含量最多的元素，空气中含量第二多的气体（21%）。

生物体中含量最多的元素，与生命活动关系密切的元素，有两种气态的同素异形体。

9号元素氟：除H外原子半径最小，无正价，不存在含氧酸，氧化性最强的单质。

11号元素钠：短周期元素中原子半径最大，焰色反应为黄色。

12号元素镁：烟火、照明弹中的成分，植物叶绿素中的元素。

13号元素铝：地壳中含量第三多的元素、含量最多的金属，两性的单质（既能与酸又能与碱反应），常温下遇强酸会钝化。

14号元素硅：地壳中含量第二多的元素，半导体工业的支柱。

15号元素磷：有两种常见的同素异形体（白磷、红磷），制造火柴的原料（红磷）、化肥中的重要元素。

16号元素硫：单质为淡黄色固体，能在火山口发现，制造黑火药的原料。

17号元素氯：单质为黄绿色气体，海水中含量最多的元素，氯碱工业的产物之一。

19号元素钾：焰色反应呈紫色（透过蓝色钴玻璃观察），化肥中的重要元素。

20号元素钙：人体内含量最多的矿质元素，骨骼和牙齿中的主要矿质元素。

2．与元素的原子结构相关知识归纳⑴最外层电子数等于次外层电子数的元素是Be、Ar；最外层电子数是次外层电子数2倍的元素有C；最外层电子数是次外层电子数3倍的元素有O；最外层电子数是次外层电子数4倍的元素有Ne。

⑵次外层电子数是最外层电子数2倍的元素有Li、Si；次外层电子数是最外层电子数4倍的元素有Mg。

⑶内层电子数是最外层电子数2倍的元素有Li、P；电子总数是最外层电子数2倍的元素有Be。

原子核内无中子的元素是11H。

3．元素在周期表中的位置相关知识归纳⑴主族序数与周期序数相同的元素有H、Be、Al；主族序数是周期序数2倍的元素有C、S；主族序数是周期序数3倍的元素有O。

《元素推断——“位、构、性”三者的关系》教案1．元素的结构、位置与性质之间的关系元素在周期表中的位置，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它在元素周期表中的位置和性质，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)由元素在周期表中的位置推断3．短周期主族元素的某些特殊性质(1)原子半径最小的元素是氢元素，最大的是钠元素。

(2)气体单质密度最小的元素是氢元素。

(3)元素原子的原子核中只有质子没有中子的元素是氢元素。

(4)原子序数、电子层数、最外层电子数都相等的元素是氢元素。

(5)与水反应最剧烈的金属单质是Na，非金属单质是F2。

(6)气态氢化物最稳定的元素是F。

(7)只有负价而无正价的元素是F。

(8)最高价氧化物对应水化物酸性最强的元素是Cl，碱性最强的元素是Na。

1．四种短周期元素在周期表中的位置如图，其中只有M为金属元素。

下列说法不正确的是()A．Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱B．Z位于元素周期表中第二周期ⅥA族C．X的气态氢化物的稳定性比Z的弱D．M的原子半径比Y的原子半径大答案 A解析由四种短周期元素在元素周期表中的位置，可知Y、Z处于第二周期，M、X处于第三周期，其中只有M一种为金属元素，则M为Al，可推知X为Si，Y为N，Z为O。

非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，非金属性N>Si，故酸性：硝酸>硅酸，故A错误；氧元素处于第二周期ⅥA族，故B正确；非金属性Si<O，氢化物稳定性：SiH4<H2O，故C正确；同周期自左而右原子半径逐渐减小，同主族自上而下原子半径逐渐增大，故原子半径M>Y，故D正确。

2．甲～辛等元素在周期表中的相对位置如下表。

甲与戊的原子序数相差3，戊的一种单质是自然界硬度最大的物质，丁与辛属同周期元素。

下列判断不正确的是()甲乙丙丁戊己辛庚A．金属性：甲>乙>丁B．原子半径：辛>己>戊C．丙与庚的原子核外电子数相差13D．单质己可作半导体材料答案 A解析金刚石是自然界硬度最大的单质，因而戊是C、己是Si、庚为Ge、辛为Ga；既然丁与辛同周期，则甲与戊同周期，二者原子序数相差3，所以甲为Li、乙为Na、丙为K、丁为Ca。