专题讲座（五）“位-构-性”综合推断题的解题方法（精练）-高考化学一轮复习讲练测（解析版）

专题讲座（五）“位-构-性”综合推断题的解题方法完卷时间：50分钟一、选择题（每小题只有一个正确选项，共12*5分）1．（2021·山东济宁市·高三二模）常温下，W、X、Y、Z四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01mol·L-1)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法错误的是

A．非金属性：W>Z>Y>XB．简单离子的半径：Y>Z>W>XC．W的氢化物空间构型不一定是三角锥形D．Z的单质具有强氧化性和漂白性【答案】D【解析】W、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01mol/L)的pH均为2，则两种元素最高价氧化物对应的水化物均为一元强酸，则应为HNO3和HClO4，Z的的原子序数和原子半径均大于W，则W为N元素，Z为Cl元素；X的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01mol/L)的pH为12，为一元强碱，且原子半径大于Cl，则X为Na元素；Y位于Na和Cl之间，且最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01mol/L)的pH＜2，应为二元强酸，则Y为S元素。A．同周期元素，第一电离能呈增大趋势，半径越小，越不容易失去电子，第一电离能越大，则第一电离能：W>Z>Y>X，故A正确；B．电子层数越大离子半径越大，电子层数相同核电荷数越小离子半径越大，所以简单离子半径：S2-＞Cl-＞N3-＞Na+，即Y＞Z＞W＞X，故B正确；C．W为N元素，其气态氢化物有NH3、N2H4等，NH3是三角锥形，N2H4不是三角锥形，故C正确；D．Z为Cl，Cl2本身并不具有漂白性，D错误。故选D。2．（2021·浙江高三二模）A、B、C、D四种短周期元素，原子序数依次增大，其元素特征信息如下表所示：元素编号元素特征信息A单质常温下为气体，被人们看做理想的“绿色能源”B地壳范围内含量最多的元素C焰色反应显黄色DC、D同周期，该周期中D的简单离子半径最小下列说法不正确的是A．113号元素与D同主族B．原子半径D>C>B>AC．C单质与水反应所得的强碱性溶液中含有两种电子数相同的阴、阳离子D．C、D的最高价氧化物水化物之间能发生反应，生成一种正四面体构型的离子【答案】B【解析】A、B、C、D四种短周期元素，原子序数依次增大，A单质常温下为气体，被人们看做理想的“绿色能源”，则A为H；B是地壳范围内含量最多的元素，则B为O；C的颜色反应显黄色，则C为Na；C、D同周期，该周期中D的简单离子半径最小，则D为Al。A．113号元素原子的电子层结构为2、8、18、32、32、18、3，该元素位于第七周期，IIIA族，与Al同主族，故A正确；B．同周期元素，原子半径随核电荷数增大而减小，故原子半径：Na>Al，故B错误；C．Na单质与水反应得到氢氧化钠溶液，其中钠离子和氢氧根离子电子数目都为10，故C正确；D．C、D的最高价氧化物水化物分别为NaOH和Al(OH)3，反应生成[Al(OH)₄]-，是一种正四面体构型的离子，故D正确。故选B。3．（2021·浙江高三三模）如图，、、、四种短周期元素的原子最外层电子数之和为。下列说法正确的是A．原子半径()：B．的氢化物一定比的氢化物的沸点要低C．、、均有熔点高、硬度大的特性D．某病毒链中有元素，可能是取代了普通链中的元素【答案】D【解析】设X的最外层电子数为a，则Y、W、Z的最外层电子数分别为(a+2)、a、(a+3)，从而得出a+(a+2)+a+(a+3)=21，a=4，故X、Y、W、Z分别为C、O、Si、Cl，则T的电子排布为2、8、18、5，其为As元素。A．X、Y、Z分别为C、O、Cl，C、O为同周期元素，C在O的左边，则原子半径()：，A不正确；B．X、Y分别为C、O，若X的氢化物中碳原子数比较多(如石蜡)，常温下呈固态，则其沸点可能比的氢化物(H2O)的沸点要高，B不正确；C．SiCl4在固态时形成分子晶体，其熔点较低、硬度较小，C不正确；D．某病毒链中有As元素，As与P属于同主族元素，可能是As取代了普通链中的P元素生成的，D正确；故选D。4．（2021·吉林松原市·高三其他模拟）短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数逐渐增大，四种元素形成的化合物结构如图所示。在元素周期表中元素W是原子半径最小的元素，Z原子的最外层电子数是周期数的3倍，且W与X、Y、Z均可形成电子数相等的分子。下列说法正确的是A．简单气态氢化物稳定性：Z＜XB．由W、Y、Z三种元素组成的化合物均是共价化合物C．YF3分子中的原子均是稳定的8电子结构D．X元素的最高价氧化物对应的水化物为强酸【答案】C【解析】由在元素周期表中元素W是原子半径最小的元素可知，W是H元素；Z原子的最外层电子数是周期数的3倍，则Z是O元素；W与X、Y、Z均可形成电子数相等的分子，由化合物的结构可知，Y能形成3个共价键、X能形成4个共价键，则Y是N元素、X是C元素。A．同周期元素，从左到右元素非金属性依次增强，最简单气态氢化物的稳定性依次增强，则H2O的稳定性大于NH3，故A错误；B．H、N、O三种元素能形成共价化合物硝酸或亚硝酸，也能形成离子化合物硝酸铵，故B错误；C．NF3分子中N原子和F原子最外层均为8电子的稳定结构，故C正确；D．C元素的最高价氧化物对应的水化物为H2CO3，H2CO3为二元弱酸，故D错误；故选C。5．（2021·浙江金华市·高三二模）X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大。元素X、Y、Q的单质在常温下呈气态，元素Y的最高正价和最低负价之和为2，元素Z在同周期的主族元素中原子半径最大，元素M是地壳中含最多的金属元素。下列说法不正确的是A．元素X、Y可以形成YX3、Y2X4等化合物B．简单离子半径：Y＜ZC．元素Z、M的最高价氧化物对应的水化物能相互反应D．M、Q两种元素形成的化合物的水溶液呈酸性【答案】B【解析】元素Y的最高正价与最低负价之和为2，推测该元素最高价为+5，最低价为-3价，则Y可能为N或P，又其单质常温下呈气态，故Y为N，Z在同周期中原子半径最大，又Z原子序数比Y大，故Z只能为第三周期的Na，M元素为地壳中含量最多的金属元素，故M为Al，Al后面的同周期主族元素对应单质常温下呈气态的只有Cl对应的Cl2，故Q为Cl，N元素之前的主族元素中对应单质常温为气态的只有H对应的H2，故X为H。A．X为H，Y为N，可形成NH3、N2H4等化合物，A正确；B．Y3-(N3-)与Z+(Na+)电子层均为两层，但Na的核电荷数大于N，故离子半径：Na+＜N3-，B错误；C．Z、M最高价氧化物对应水化物分别为NaOH、Al(OH)3，Al(OH)3有两性，可以与NaOH反应生成NaAlO2，C正确；D．M、Q形成化合物AlCl3，由于Al3+水解，故AlCl3溶液显酸性，D正确；故答案选B。6．（2021·山东滨州市·高三二模）短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的一种核素没有中子，Y原子中L层电子数与K层电子数三倍。a、b、c、d均是由以上四种元素中的两种组成的二元化合物，且d是淡黄色固体；25℃时，0.1mol/Le的水溶液pH=13。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是A．沸点：a＞cB．元素的非金属性：X＞WC．f溶液中存在c(H+)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=c(OH-)D．简单阴离子的还原性：Y＞W【答案】B【解析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的一种核素没有中子，则W为H元素；Y原子中L层电子数与K层电子数三倍，Y原子只能有2个电子层，K层2个电子，则L层有6个电子，故Y为O元素；a、b、c、d均是由以上四种元素中的两种组成的二元化合物，且d是淡黄色固体，d为Na2O2；c跟d反应生成e和m，25℃时，0.1mol/Le的水溶液pH=13，则e为NaOH，则c为H2O，m为O2；b跟d反应生成f和m，则b为CO2，f为Na2CO3；a跟m反应生成c和d，则a为甲烷等烃，因此X为C元素，Z为Na元素。A．a为甲烷等烃，c为H2O，常温下，水为液体，沸点：H2O＞CH4，故A错误；B．W为H元素，X为C元素，元素的非金属性：X＞W，故B正确；C．f为Na2CO3，质子守恒表达式应为c(H+)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=c(OH-)，故C错误；D．Y为O元素，W为H元素，非金属性O＞H，故阴离子的还原性：Y＜W，故D错误；故选B。7．（2021·浙江高三一模）根据物质的组成、结构等信息可以预测其性质或用途。下列预测中，明显不合理的是A．根据化合价预测，高铜酸钠()与可生成硫酸盐B．根据组成预测，铝酸三钙()溶于足量盐酸，生成白色沉淀C．根据在周期表中位置预测，单质砷(第ⅤA族)是重要的半导体材料D．根据结构预测，葡萄糖[]溶液中加入新制氢氧化铜，溶液呈绛蓝色【答案】B【解析】A．高铜酸钠()中铜元素的化合价为+3价，具有氧化性，二氧化硫具有还原性，所以二者反应可生成硫酸盐，故A合理；B．铝酸三钙()溶于足量盐酸，反应生成氯化钙、氯化铝，不能生成白色沉淀，B不合理；C．根据在周期表中位置预测，砷在金属和非金属的分界线附近，所以单质砷(第ⅤA族)是重要的半导体材料，C合理；D．根据结构预测，葡萄糖[]为多羟基醛，多羟基的物质溶液中加入新制氢氧化铜，溶液呈绛蓝色，D合理；故选B。8．（2020·浙江绍兴市·高三一模）氮化镓(GaN)是第三代半导体核心材料，镓(Ga)与铝位于同一主族，微量分散于铝土矿中，其熔点为29.8℃，沸点为2403℃。下列说法不正确的是A．室温下合成氮化镓的普遍方法为：2Ga+N2=2GaNB．Ga2O3具有两性，既能与酸反应，又能与碱反应C．从铝土矿提取Al的废液中电解提取Ga，阴极反应为：Ga(OH)+3e-=Ga+4OH-D．由于液态镓的宽温度范围，故Ga可以用于制作高温温度计的材料【答案】A【解析】A．由题干信息可知，镓(Ga)与铝位于同一主族，N2的化学性质很稳定，故在室温下很难用Ga和N2合成氮化镓，合成氮化镓的普遍方法为利用镓与NH3在1000℃高温下合成，A不正确；B．由题干信息可知，镓(Ga)与铝位于同一主族，Al2O3具有两性，故Ga2O3具有两性，既能与酸反应，又能与碱反应，B正确；C．由题干信息可知，镓(Ga)与铝位于同一主族，微量分散于铝土矿中，故从铝土矿提取Al的废液中含有Ga的化合物Ga(OH)，故从中电解提取Ga，阴极反应为：Ga(OH)+3e-=Ga+4OH-，C正确；D．由题干信息可知，Ga的熔点为29.8℃，沸点为2403℃，故液态镓的宽温度范围，Ga可以用于制作高温温度计的材料，D正确；故答案为：A。9．（2021·北京高三二模）下表是周期表中5种元素的相关信息，其中Q、W、X位于同一周期。元素信息元素信息Q位于周期表的第3周期第ⅢA族Y焰色反应为紫色W最高正化合价为+7价Z原子结构示意图为X本周期中原子半径最大下列说法正确的是A．Q在地壳中含量最高B．元素的金属性：C．气态氢化物的稳定性：D．Q的最高价氧化物对应的水化物既能与NaOH反应，又能与HCl反应【答案】D【解析】Q位于周期表的第3周期第ⅢA族，则Q为Al，Q、W、X位于同一周期，W最高正化合价为+7价，则W为Cl，X在本周期中原子半径最大，则X为Na，Y的焰色反应为紫色，则Y为K，由Z的原子结构示意图知，Z为Br。A．氧元素在地壳中含量最高，A错误；B．钠、钾位于同主族，钾位于钠的下方，钾的金属性大于钠，B错误；C．非金属性越强，气态氢化物越稳定：氯、溴位于同主族，溴位于氯的下方，氯的非金属性大于溴，C错误；D．Q的最高价氧化物对应的水化物即氢氧化铝是两性氢氧化物，既能与NaOH反应，又能与HCl反应，D正确；答案选D。10．（2021·北京高三模拟）X、Y、Z、R、M为原子序数依次增大的短周期元素，其原子的最外层电子数与原子半径的关系如图所示。下列说法不正确的是A．Y形成的化合物种类最多B．同周期元素的简单阳离子中，R+的半径最大C．同主族中，M的最高价氧化物对应水化物的酸性最强D．X的原子与Y、Z、R、M的原子均可形成共价化合物【答案】D【解析】图像可知X、Y、Z、R、M分别为H、C、N、Na、S，A.Y形成的化合物种类最多，C元素形成的化合物最多，正确；B.同周期元素的简单阳离子中，R+的半径最大，正确；C.同主族中，M的最高价氧化物对应水化物的酸性最强，正确；D.X的原子与Y、Z、R、M的原子均可形成共价化合物，R为金属元素，不正确，答案选D。11．（2020·甘肃兰州市·高三一模）X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，W原子是同周期元素中原子半径最小的主族元素。已知A、B、C、D、E为上述四种元素中的两种或三种所组成的5种化合物间的转化关系如右图所示。A的相对分子质量为28，B分子中含有18个电子。下列有关说法错误的是（）A．由W、Z、X三种元素组成的化合物一定是强酸B．E能与金属钠反应产生气体C．化合物D中含有极性键D．最高价氧化物对应的水化物的酸性W最强【答案】A【解析】由题意X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，W原子是同周期元素中原子半径最小的主族元素，由于同周期主族元素原子半径从左到右依次减小，所以W应该在第ⅦA族，为F或Cl元素，A相对原子质量为28的两种或三种元素组成化合物，容易想到一氧化碳和乙烯，而B分子有18个电子的化合物，容易想到氯化氢、硫化氢、磷化氢、硅烷、乙烷、甲醇等，但要根据图中信息要发生反应容易想到A为乙烯，B为氯化氢，C为氯乙烷，D为水，E为乙醇，从而X、Y、Z、W分别为H、C、O、Cl。A.由W、Z、X三种元素组成的化合物，有HClO、HClO3、HClO4等，其中HClO为弱酸，A错误；B.E为乙醇，含有羟基，能与金属钠反应产生氢气，B正确；C.化合物D为水，水的结构式为,含有氢氧极性键，C正确；D.最高价氧化物对应的水化物有H2CO3、HClO4，酸性H2CO3<HClO4，D正确。答案选A。12．（2021·南昌市八一中学高三三模）阿散酸是一种饲料添加剂，其结构可表示为：，其中As位于元素周期表中第四周期第ⅤA族。X、Y它们的单质均为气体，Z原子半径最小，下列说法错误的是A．X与Z可以形成原子个数比为1∶2的化合物B．X、Y常见的氢化物分子之间可以形成氢键C．X、Y、Z三元素可形成离子化合物D．X的氢化物稳定性比Y的氢化物稳定性强【答案】D【解析】由结构模型可以看出，X为-3价，Y是-2价，Z是+1价，由于X，Y单质均为气体，可推断出X是N，Y是O，Z原子半径最小，Z是H。A．N与H可以形成N2H4，原子个数比为1∶2，A项正确；B．NH3和H2O分子之间可以形成氢键，B项正确；C．三者可以形成NH4NO3，硝酸铵为离子化合物，C项正确；D．NH3的稳定性比H2O弱，D项错误；答案选D。二、主观题（共3小题，共40分）13．（2021·北京高三一模）（14分）有8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水化物溶液(浓度均为0.01mol/L)的pH与原子序数的关系如图2所示。根据判断出的元素回答下列问题：(1)f在周期表中的位置是___________；(2)y、z、d的氢化物中最稳定的是(写化学式)___________；(3)x与y形成的多种化合物中，最简单的化合物的空间构型是___________；(4)描述e的单质在空气中燃烧的现象：___________；(5)锌元素对婴儿及青少年的智力和身体发育有重要的作用，被称为生命火花。利用恒电势电解e的溴化物(eBr)的水溶液间接将葡萄糖[]氧化为葡萄糖酸[]，进而制取葡萄糖酸锌，装置如图所示。①钛网与直流电源的___________极相连；②石墨电极的电极反应式为___________；③写出生成葡萄糖酸的化学反应方程式：___________。【答案】（每空2分）(1)第三周期第ⅢA族(2)H2O(3)正四面体(4)钠迅速熔化成小球，剧烈燃烧，发出黄色火焰，有少量黄色烟，生成淡黄色固体(5)①正极②2H2O+2e-=H2↑+2OH-③CH2OH(CHOH)4CHO+Br2+H2O→CH2OH(CHOH)4COOH+2HBr【解析】x的最高正价为+1价，且原子半径最小，则为H元素；0.01mol/Le的最高价氧化物对应水化物溶液pH=12，则为一元强碱溶液，原子序数小于e的主族元素至少有4种，所以e为Na元素；y的最高正价为+4价，d的最低负价为-2价，且原子序数小于Na，则y为C元素，d为O元素；z的位于C和O之间，则为N元素；f的最高正价为+3价，原子序数大于Na，则为Al元素；0.01mol/Lg的最高价氧化物对应水化物溶液pH＜2，则为二元强酸，所以g为S元素；h为原子序数大于S的短周期主族元素，则为Cl元素。(1)f为Al元素，位于元素周期表的第三周期第ⅢA族；(2)原子半径O＜N＜C，所以与氢原子形成共价键时，O-H键键长最短，键能最大，稳定性最好，但H2O2因含有过氧根而稳定，所以三种元素的氢化物中最稳定的是H2O；(3)H与C形成的最简单化合物为CH4，空间构型为正四面体；(4)Na单质在空气中燃烧时生成过氧化钠，现象为：钠迅速熔化成小球，剧烈燃烧，发出黄色火焰，有少量黄色烟，生成淡黄色固体；(5)eBr即为NaBr，电解过程中钛网上先将Br-氧化为Br2，发生氧化反应，所以钛网为阳极，生成的Br2在水溶液中将葡萄糖中的醛基氧化为羧基；石墨为阴极，水电离出的氢离子放电生成氢气；①钛网为阳极，与直流电源的正极相连；②石墨电极为阴极，水电离出的氢离子放电生成氢气，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-；③阳极生成的Br2在水溶液中将葡萄糖中的醛基氧化为羧基，化学方程式为CH2OH(CHOH)4CHO+Br2+H2O→CH2OH(CHOH)4COOH+2HBr。14．（2020·武威第六中学高三月考）（14分）现有A、B、C、D、E、F、G七种短周期主族元素，其原子序数依次增大。已知A、D位于同一主族，D是短周期中原子半径最大的。B、E最外层电子数是最内层电子数的2倍。C、F的最外层电子数相等，且C、F的原子序数之和为A、D原子序数之和的两倍。请回答下列问题：（1）A、C、D、F形成的简单离子半径由大到小的顺序是_______(用元素符号填写)。（2）B、C、E、F、G形成的气态氢化物数目最多的元素是________(填元素符号)，所形成的气态氢化物中最不稳定的是__________(填化学式)。（3）B、E、F、G最高氧化物对应的水化物酸性由强到弱的顺序是________(用化学式填写)。（4）由A、C、D形成的化合物所含的化学键类型有_______________。（5）化合物M和N都由A、C、D、F四种元素组成，它们在溶液中相互反应的离子方程式是____________________________；G单质的水溶液中通入F的氧化物，其反应的化学方程式为______________________________________。【答案】（每空2分）（1）S2->O2->Na+>H+（2）CSiH4（3）HClO4>H2SO4>H2CO3>H2SiO3（4）离子键和共价键（5）H++HSO3-=SO2↑+H2OSO2+2H2O+Cl2=2HCl+H2SO4【解析】现有A、B、C、D、E、F、G七种短周期主族元素，D是短周期中原子半径最大的，D为Na；B、E最外层电子数是最内层电子数的2倍，B为C，E为Si；已知A、D位于同一主族；C、F的最外层电子数相等，且C、F的原子序数之和为A、D原子序数之和的两倍，C的原子序数小于D，F的原子序数大于D，所以A为H，C为O，F为S；G为Cl；(1)离子的电子层数越多，半径越大，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小；因此离子半径由大到小的顺序是：S2->O2->Na+>H+；综上所述，答案是：S2->O2->Na+>H+。(2)B、C、E、F、G形成的气态氢化物数目最多的是C，它可以与氢形成烷烃、烯烃、炔烃等（碳数小于等于4）、芳香烃等；根据同周期从左到右元素的非金属增强，气态氢化物的稳定性增强，同主族从上到下元素的非金属性减弱，气态氢化物的稳定性减弱，硅的非金属性最弱，其所形成的气态氢化物SiH4是最不稳定的；综上所述，答案是：C、SiH4。(3)B、E、F、G最高氧化物对应的水化物为：H2CO3、H2SiO3、H2SO4、HClO4；元素的非金属性越强，最高价含氧酸的酸性就越强，因为非金属性：Cl>S>C>Si，所以最高价含氧酸酸性由强到弱的顺序是：HClO4>H2SO4>H2CO3>H2SiO3；综上所述，答案是：HClO4>H2SO4>H2CO3>H2SiO3。(4)由A、C、D形成的化合物为NaOH，它属于离子化合物，所含的化学键类型有离子键和共价键；综上所述，答案是：离子键和共价键。(5)A、C、D、F四种元素组成化合物M和N分别为：NaHSO4和NaHSO3，它们在溶液中相互反应的离子方程式是：H++HSO3-=SO2↑+H2O；二氧化硫通入氯气的水溶液中发生反应生成硫酸和盐酸，化学方程式为：SO2+2H2O+Cl2=2HCl+H2SO4；综上所述，答案是：H++HSO3-=SO2↑+H2O；SO2+2H2O+Cl2=2HCl+H2SO4；15．（2021·上海高三一模）（12分）2019年1月3日一吨多重的嫦娥四号探测器首次实现人类飞行器在月球背面的软着陆，它所搭载的“玉兔二号”月球车通过砷化镓太阳能电池提供能量开展工作。下表是As、Ga等元素所在元素周期表中的一部分。回答下列问题：AlSiPGaGeAs(1)上表中，原子半径最小的是_________元素(填元素名称)，元素周期表中镓的位置是_________。从原子结构角度解释磷与砷的非金属性强弱：_______________。(2)GaAs可以用浓硝酸溶解，生成H3AsO4和Ga(NO3)3。配平反应的化学方程式，并标出电子转移方向和数目：GaAs+HNO3→Ga(NO3)3+NO2↑+H3AsO4+H2O，_________(3)GaN、GaAs、GaP都是良好的半导体材料，晶体类型与晶体硅相同，它们的熔点如表。晶体GaNGaAsGaP熔点/℃170012381480解释它们熔点变化的原因______________。(4)亚磷酸(H3PO3)与NaOH反应只能生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐，这两种盐溶液均呈碱性。根据以上信息判断，亚磷酸应