内容正文:
考法突破8 信息综合型元素推断
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1.局部元素周期表型元素推断
(1)常考类型
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(2)相邻周期同主族元素的原子序数之间的关系
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例如:
已知X、Y、Z为短周期元素,若它们的核外电子数之和为29,那么它们为哪些元素?假
设X的核外电子数为x,则Y与Z的核外电子数分别为x+2和x+9,由x+(x+2)+(x+9)=29得出
x=6,即X为C,Y为O,Z为P。
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即练即清
典例1 (2026届江苏苏州期初调研,4)下表为元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W
为短周期元素,W元素的核电荷数为X元素的2倍。下列说法不正确的是 ( )
A.Y位于元素周期表第三周期第ⅣA族
B.X分别与Y、Z、W形成的固态化合物,均为分子晶体
C.W的简单氢化物和X单质在一定条件下可发生置换反应
D.根据元素周期律,可推测T元素的单质具有半导体特性
B
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元素分析
W元素的核电荷数为X元素的2倍,且X与W同族,则X为O元素,W为S元素;再结合题图可
知Z为P元素,Y为Si元素,T为As元素。
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解析 Si位于元素周期表第三周期第ⅣA族,A正确;O与Si形成的SiO2为共价晶体,B错
误;H2S与O2可发生反应2H2S+O2 2H2O+2S,属于置换反应,C正确;As位于金属
元素与非金属元素交界处,可推测其单质具有半导体特性,D正确。
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共价键
数目 1 2 3 4 5 6 7
元素 H、F、Cl O、S B、Al、N、
P C、Si P S Cl
2.结构式为载体的元素推断
(1)一般情况下,在分子的结构式中,短周期主族元素原子与其形成共价键数目的关系如
下:
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在离子化合物中,简单阳离子所带的正电荷数一般等于该元素的族序数。
(2)不满足8电子稳定结构的情况:①B、Al只形成3个共价键时;②P、S、Cl分别形成
5、6、7个共价键时;③有H原子出现时。
(3)出现多核离子结构时,一定要注意阴离子多出的电子给了谁,阳离子少的电子从哪里
找,基本方法如下:
①与“常规”共价键数目不一致,如O应该形成2个共价键,若只形成1个,则多出的电子
给了O。
②结构中同种原子形成的共价键数目不同,则多出的电子算在成键数目少的原子上,如
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[ ]-,多出的电子算在成1个键的X上,则X原子最外层有6个电子,位于第
ⅥA族。
③若结构中只有1个某原子,其他元素的多个原子形成的共价键数目只有1种,则电子一
般算到该原子上,如[ ]-中Y原子得到1个电子,则Y原子的最外层电子数
为8-2-1=5(2为Y形成的共价键数),Y应位于第ⅤA族。
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④存在配位键时,会改变原子的成键数目。如在 中,由于存在N→B配
位键,使得N、B的成键数目都由3个变为4个,与常规的成键数目不一致。
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即练即清
典例2 (2026届山西大同一调,12)W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的五种短周
期主族元素。某离子液体由该五种元素组成,可作为锂电池的电解液,其结构如下图所
示。该离子液体中的五元环为类似苯的平面结构,其中X元素的某种同位素可用于测
定文物年代,Y原子核外有7种运动状态不同的电子,Y与Q同主族。
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下列说法错误的是 ( )
A.Y、Z、Q三种元素的电负性顺序为Z>Y>Q
B.环状结构中存在大π键 ,Y原子有sp2、sp3两种杂化方式
C.该离子液体比一般离子晶体熔点低,比传统的有机溶剂难挥发、可导电
D.Q 的空间结构为正八面体形
B
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元素分析
X元素的某种同位素可用于测定文物年代,则X为C元素;Y原子核外有7种运动状态不
同的电子,即Y的原子序数为7,则Y为N元素;Y与Q同主族,则Q为P元素;题图中W形成1
个共价键且原子序数小于C,则W为H元素;Z形成1个共价键,且原子序数介于N、P之间,
则Z为F元素。
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解析 同周期主族元素从左到右,电负性逐渐增大;同主族元素从上到下,电负性逐渐减
小,故电负性:F>N>P,A正确。该离子液体中的五元环为类似苯的平面结构,说明环状结
构中存在大π键即 ,则环上的Y原子均采用sp2杂化,B错误。该离子液体中离子的半径
较大,则熔点低,比传统的有机溶剂难挥发、可导电,C正确。P 中心P原子的价层电子
对数为6+ =6,空间结构为正八面体形,D正确。
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典例3 (2026届河南安阳一中11月期中,4改编)某电解质阴离子的结构如图所示。X、
Y、Z、Q、R为原子序数依次增大的短周期元素,下列说法错误的是 ( )
A.键角:XZ2<RZ2
B.电负性:Q>Z>Y
C.最简单氢化物的沸点:Z>Y>X
D.X、Y、R均可与Z组成标准状况下为气态的化合物
A
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元素分析
结合题图可知结构中只有1个Y原子,其他元素原子形成的共价键数目只有1种,则电子
算在Y原子上,Y的最外层电子数为8-2-1=5,位于第ⅤA族;R形成的共价键数目为6,则R
为S元素;X形成共价键的数目为4,Z形成共价键的数目为2,X、Y、Z、Q、R为原子序
数依次增大的短周期元素,则X、Y、Z、Q分别是C、N、O、F元素。
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解析 XZ2即CO2中心C原子的价层电子对数为2,采用sp杂化;RZ2即SO2中心S原子的价
层电子对数为3,采用sp2杂化,则键角XZ2>RZ2,A错误。同周期主族元素从左向右,电负
性增大,则电负性:F>O>N,B正确。Z、Y、X的最简单氢化物分别是H2O、NH3、CH4,
CH4分子间没有氢键,沸点最低;H2O常温下呈液态,NH3常温下呈气态,则沸点H2O>NH3,
C正确。X、Y、R即C、N、S与氧元素组成的CO、NO、SO2在标准状况下均是气体,
D正确。
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典例4 (2026届山东省实验中学11月期中,4)某配
离子是一种常用的有机催化剂,其结构如图所示。
X、Y、Z、M、Q五种元素的原子序数依次增大,
Y、Z、M位于同周期,Y元素形成化合物的种类数
最多,且Q的价电子数等于Y与M的价电子数之和。下列说法正确的是 ( )
A.由X、Y、Z三种元素构成的酸的分子式一定是X2YZ3
B.M的第一电离能和电负性均是同周期中最大的
C.简单氢化物的沸点:Z>M,是因为Z的氢化物中存在分子间氢键
D.Q的最高价氧化物对应的水化物可溶于某些酸和碱
D
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元素分析
Y元素形成化合物的种类数最多,则Y为C元素;Y、Z、M位于同周期,结合图中的成键
情况可知Z为O元素,M为F元素;X、Y、Z、M、Q五种元素的原子序数依次增大,结合
X的成键情况,可知其为H元素。Q的价电子数等于Y与M的价电子数之和,即Q的价电
子数为11,为Cu元素。
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解析 X、Y、Z分别为H、C、O,三者可形成草酸,分子式为H2C2O4,A错误。M为F,
电负性是同周期中最大的,但其第一电离能没有Ne的大,B错误。简单氢化物的沸点:
H2O>HF,是因为H2O分子间的氢键数量多于HF分子间的,C错误。Q的最高价氧化物
对应的水化物为Cu(OH)2,可溶于硫酸、硝酸,也可溶于氨水,D正确。
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3.坐标图像型元素推断
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即练即清
典例5 (2026届河北衡水冀州中学开学考,8)已知W、X、Y、Z、R是五种短周期主族
元素,其原子半径与原子序数的关系如图1所示,Y与R同主族,且W、X、Y、Z可形成化
合物M(结构如图2)。
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下列说法正确的是 ( )
A.W和Z形成的化合物中,W显+1价
B.Y的常见单质与Z的单质在加热条件下的反应产物只含离子键
C.W、Y形成的化合物的沸点高于W、X形成的化合物的沸点
D.化合物M在低温的碱性溶液中更加稳定
D
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元素分析
由题图1可知,W、X、Y、Z、R的原子序数依次增大。由M的结构知,X形成4个共价
键;Y原子形成的共价键数目不同,则多出的2个电子分别算在2个成1个键的Y上,则Y的
最外层电子数为8-1-1=6,又因Y与R同主族,则Y为O元素,R为S元素,同时可得X为C元
素;W的原子序数及原子半径均小于C,则W为H元素;Z的简单离子为Z+,则Z为Na元素。
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解析 H、Na可形成化合物NaH,其中H显-1价,A错误;Na与O2在加热条件下的反应产
物为Na2O2,Na2O2中含有非极性共价键和离子键,B错误;H与O形成的化合物有H2O、H2
O2,H与C形成的化合物为烃类物质,可能呈气态、液态或固态,无法比较沸点高低,C错
误;化合物M为Na2CO3·H2O2,H2O2受热易分解,Na2CO3易与酸反应,故化合物M在低温的
碱性溶液中更加稳定,D正确。
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