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。选择题：本题共20小题，每小题只有一个选项符合题意。1．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：B．非金属性：C．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【答案】C【分析】由共价化合物的结构可知，X、W形成4个共价键，Y形成2个共价键，Z形成1个共价键，X、Y、Z、W是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，则X为C元素、Y为O元素、Z为F元素、W为Si元素。【详解】A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则C、O、F的原子半径大小顺序为COF，故A正确；B．同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，同主族元素，从上到下元素的非金属性依次减弱，则C、O、Si的非金属性强弱顺序为OCSi，故B正确；C．位于元素周期表右上角的氟元素的非金属性最强，单质具有很强的氧化性，故C错误；D．原子序数为82的元素为铅元素，与硅元素都位于元素周期表A族，故D正确；故选C。2．化合物可用于电讯器材、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。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：C．阶段热分解失去4个D．热分解后生成固体化合物【答案】D【分析】化合物(YW4X5Z84W2Z)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。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，则说明失去的是水，即W为H，Z为O，YZ2分子的总电子数为奇数，常温下为气体，则Y为N，原子序数依次增加，且加和为21，则X为B。【详解】A．X(B)的单质常温下为固体，故A错误；B．根据非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，则最高价氧化物的水化物酸性：X(H3BO3)Y(HNO3)，故B错误；C．根据前面已知200以下热分解时无刺激性气体逸出，则说明失去的是水，若100200阶段热分解失去4个H2O，则质量分数，则说明不是失去4个H2O，故C错误；D．化合物(NH4B5O84H2O)在500热分解后若生成固体化合物X2Z3(B2O3)，根据硼元素守恒，则得到关系式2NH4B5O84H2O5B2O3，则固体化合物B2O3质量分数为，说明假设正确，故D正确。综上所述，答案为D。3．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。下列说法正确的是A．简单氢化物沸点：B．分子的空间构型为三角锥形C．原子半径：D．最高价氧化物对应水化物的碱性：【答案】A【分析】X的核外电子总数为最外层电子数的2倍，X为Be；Z为地壳中含量最多的元素，Z为O，X与Y、Z与W均为同周期相邻元素，Y为B，W为F，据此解答。【详解】A．常温下为液态，HF常温下为气体，沸点，故A正确；B．为BF3，中心B原子有3对价电子且没有孤电子对，空间构型为平面三角形，故B错误；C．四种元素为同周期元素，随核电荷数增大原子半径减小，原子半径：Be>B>O>F，故C错误；D．Be最高价氧化物水化物为Be(OH)2，溶液显两性，B最高价氧化物的水化物为H3BO3，溶液显酸性，故D错误；故选：A。4．R、X、Y、Z均为短周期主族元素，Y与Z同主族且Z的原子序数大于Y。R和X的原子获得1个电子均可形成稀有气体原子的电子层结构，R的最高化合价为+1。1mol化合物RZY3X含58mol电子。下列说法正确的是A．R与X形成的化合物水溶液呈碱性B．X是四种元素中原子半径最大的C．Y单质的氧化性比Z单质的弱D．Z的原子最外层电子数为6【答案】D【分析】由题干信息可知，R、X、Y、Z均为短周期主族元素，Y与Z同主族且Z的原子序数大于Y，R和X的原子获得1个电子均可形成稀有气体原子的电子层结构，R的最高化合价为+1，则R为H，X为Cl或F；1mol化合物RZY3X含58mol电子，设Y的原子序数为a，则Z的原子序数为a+8；若X为F，则有1+9+a+8+3a=58，解得a=10，则Y为Ne，不符合题意；若X为Cl，则有1+17+a+8+3a=58，解得a=8，则Y为O，Z为S；故R为H、X为Cl、Y为O、Z为S，据此分析解题。【详解】A．由分析可知，R为H、X为Cl，故R与X形成的化合物即HCl水溶液呈酸性，A错误；B．由分析可知，R为H、X为Cl、Y为O、Z为S，故S是四种元素中原子半径最大的，B错误；C．由分析可知，Y为O、Z为S，由于O的非金属性比S强，故O2的氧化性比S强，C错误；D．由分析可知，Z为S，是16号元素，S原子最外层电子数为6，D正确；故答案为：D。5．X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X的轨道全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，M是地壳中含量最多的元素，Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是A．电负性：B．最高正价：C．Q与M的化合物中可能含有非极性共价键D．最高价氧化物对应水化物的酸性：【答案】B【分析】Y的s能级电子数量是p能级的两倍，Y为C，X的轨道全充满，原子序数XX，A正确；B．N最高正价为+5价，O无最高正价，最高正价N大于O，B错误；C．Na和O形成的过氧化钠中含有非极性共价键，C正确；D．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性N大于C，硝酸酸性强于碳酸，D正确；故选B。6．两种化合物的结构如图，其中X、Y、Z、R、Q是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，下列说法错误的是A．在两种化合物中，X、Y、Z、R、Q均满足最外层8电子稳定结构B．X、Y、Z、R、Q中，R的非金属性及简单氢化物的稳定性均最强C．将装有YZ2气体的透明密闭容器浸入冰水中，气体颜色变浅D．Z的某种同素异形体在大气中的含量与环境污染密切相关【答案】A【分析】X、Y、Z、R、Q是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，由两种化合物的结构示意图可知，X、Y、Z、R、Q形成共价键的数目分别为4、3、2、1、5，则五种元素分别为C元素、N元素、O元素、F元素、P元素。【详解】A．由两种化合物的结构示意图可知，化合物中磷原子的最外层电子数为10，不满足最外层8电子稳定结构，故A错误；B．C元素、N元素、O元素、F元素、P元素中位于元素周期表右上角的氟元素的非金属性最强，元素的非金属性越强，简单氢化物的稳定性最强，故B正确；C．红棕色二氧化氮转化为无色四氧化二氮的反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，气体的颜色变浅，则将装有二氧化氮气体的透明密闭容器浸入冰水中，气体颜色变浅，故C正确；D．氧气和臭氧是氧元素形成的不同种单质，互为同素异形体，臭氧层破坏会造成环境污染，则臭氧在大气中的含量与环境污染密切相关，故D正确；故选A。7．短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子，W简单离子在同周期离子中半径最小，Q与Z同主族。下列说法错误的是A．X能与多种元素形成共价键B．简单氢化物沸点：C．第一电离能：D．电负性：【答案】B【分析】短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大，W简单离子在同周期离子中半径最小，说明W为第三周期元素Al。短周期元素的基态原子中有两个单电子，可分类讨论：为第二周期元素时，最外层电子排布为2s22p2或2s22p4，即C或O；为第三周期元素时，最外层电子排布为3s23p2或3s23p4，即Si或S。Q与Z同主族，结合原子序数大小关系可知，则X、Z、Q分别为C、O和S，则Y为N。【详解】A．X为C，能与多种元素(H、O、N、P、S等)形成共价键，A正确；B．Z和Q形成的简单氢化物为H2O和H2S，由于H2O分子间能形成氢键，故H2O沸点高于H2S，B错误；C．Y为N，Z为O，N的最外层p轨道电子为半充满结构，比较稳定，故其第一电离能比O大，C正确；D．W为Al，Z为O，O的电负性更大，D正确；故选B。8．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y同周期并相邻，Y是组成水的元素之一，Z在同周期主族元素中金属性最强，W原子在同周期主族元素中原子半径最小，下列判断正确的是A．是非极性分子B．简单氢化物沸点：C．Y与Z形成的化合物是离子化合物D．X、Y、Z三种元素组成的化合物水溶液呈酸性【答案】C【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y同周期并相邻，且Y是组成水的元素之一，则Y为O元素，X为N元素，Z在同周期主族元素中金属性最强，则Z为Na元素，W原子在同周期主族元素中原子半径最小，则W为Cl元素，据此分析解答。【详解】A．由分析，X为N元素，W为Cl元素，NCl3分子的空间构型为三角锥形，其正负电荷的中心不重合，属于极性分子，A错误；B．H2O和NH3均含有氢键，但H2O分子形成的氢键更多，故沸点H2ONH3，B错误；C．Y为O元素，Z为Na元素，两者形成的化合物为Na2O、Na2O2均为离子化合物，C正确；D．N、O、Na三种元素组成的化合物NaNO3呈中性、NaNO2呈碱性，D错误；答案选C。9．X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X的核外电子数等于其周期数，分子呈三角锥形，Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和。M与X同主族，Q是同周期中非金属性最强的元素。下列说法正确的是A．X与Z形成的10电子微粒有2种B．Z与Q形成的一种化合物可用于饮用水的消毒C．与的晶体类型不同D．由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性【答案】B【分析】X的核外电子数等于其周期数，X为H，YX3分子呈三角锥形，Y为N，Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和，则Z为O，M与X同主族，则M为Na，Q是同周期中非金属性最强的元素，则Q为Cl，综合分析，X为H，Y为N，Z为O，M为Na，Q为Cl，以此解题。【详解】A．由分析可知X为H，Z为O，则其形成的10电子微粒有H2O、OH-、H3O+，A错误；B．由分析可知Z为O，Q为Cl，可形成ClO2，有氧化性，可用于自来水消毒，B正确；C．由分析可知Z为O，M为Na，Q为Cl，则M2Z为Na2O，为离子晶体，MQ为NaCl，为离子晶体，晶体类型相同，C错误；D．由分析可知X为H，Y为N，Z为O，这三种元素可以形成NHHO，其溶液显碱性，D错误；故选B。10．软包电池的关键组件结构如图所示。X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素，X元素最外层电子数是次外层电子数的一半，W和Q同主族。下列说法错误的是A．简单离子半径B．简单气态氢化物的热稳定性C．常温下M单质可以置换出W单质D．X的含量制约了其在电池领域的广泛应用【答案】A【分析】X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素，X元素最外层电子数是次外层电子数的一半，又X为+1价，X为Li；通过结构可知Q有2个单键2个双键，故Q为S；W和Q同主族，W为O；Y连接4个单键，Y为C，Z为N，M为F。【详解】A．简单离子的层数越多，质子数越小半径越大，所以S2->O2->F->Li+，A项错误；B．非金属性越强，简单气态氢化物的热稳定性越强，HF>H2O>H2S，B项正确；C．2F2+2H2O=4HF+O2，常温下F2单质可以置换出O2单质，C项正确；D．锂在地壳中储量不高，分布不均，这些都制约了锂电发展，故我国提出发展钠电池的规划，D项正确；故选A。11．X、Y、Z、W、R五种前20号主族元素，原子序数依次增大。基态X原子中有3个未成对电子，Z是元素周期表中电负性最大的元素，Y和W同主族，常温下的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH=12。下列说法正确的是A．简单离子半径：r(W)W【答案】D【分析】Z是元素周期表中电负性最大的元素，则Z为F。基态X原子中有3个未成对电子且其原子序数小于9，则X为N。根据原子序数大小关系，可判断Y为O。Y和W同主族,则W为S。常温下的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH=12，说明R的最高价氧化物对应的水化物为强酸，R为Cl。【详解】A．简单离子半径r(S)>r(Cl)，A项错误；B．一般来说主族元素最高正价就是原子序数，N的最高正价为+5价，但是F，O比较特殊，O的最高正价为+2(OF2)，F没有正价，B项错误；C．N为半充满电子排布，其第一电离能大于O，则第一电离能：，C项错误；D．O的电负性大于S，H2O中的成键电子对相比H2S更靠近中心原子，成键电子对间的斥力更大，则键角也更大。简单氢化物的键角：H2O>H2S，D项正确。答案选D。12．化合物甲()是制药工业和电池制造业等的原料，其组成元素W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素：其中W、X、Y为短周期主族元素，W是元素周期表中原子半径最小的元素，X、Y同周期，且X原子和Y原子的最外层电子数之比为23，的电子数比Z原子的电子数多20。化合物甲在加热分解过程中剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示。下列叙述正确的是A．电负性：X>Y>WB．若M点时所得产物化学式为，则n为2C．M到N的过程中只有一种气体生成D．可由与足量酸性溶液反应得到【答案】B【分析】W是元素周期表中原子半径最小的元素，则W为H元素；X、Y同周期元素，且X原子和Y原子的最外层电子数之比为23，设X最外层电子数为2x，则Y的最外层电子数为3x，W2X2Y4的电子数比Z原子的电子数多20，若X、Y为第二周期元素，12+(2x+2)2+(3x+2)4-Z原子的电子数=20，当x=1时，Z的原子电子数=10，为Ne元素，不符合题意，当x=2时，Z的原子电子数=26，为Fe元素，符合题意；若X、Y为第三周期元素，12+(2x+2+8)2+(3x+2+8)4-Z的原子电子数=20，不符合题意，故W为H，X为C，Y为O，Z为Fe。化合物甲为FeC2O4nH2O。【详解】A．X为C，Y为O，W为H，同周期从左往右电负性增强，同主族从上往下电负性减弱，故电负性O>C>H，A错误；B．若M点时所得产物化学式为，则FeC2O4的质量为4.32g，物质的量为0.03mol，固体受热，由5.40g减少到4.32g，减少的水的物质的量为：(5.40g-4.32g)18g/mol=0.06mol，中n=2，B正确；C．200~300结晶水已经全部失去，M点为FeC2O4，M到N的过程是FeC2O4分解的过程，固体质量减少为：4.32g-2.32g=2g，减少的元素为碳元素和氧元素，根据元素守恒碳元素的物质的量为0.06mol，减少的的氧元素的物质的量为：(2g-0.06mol12)16g/mol=0.08mol，碳氧原子个数比为：3：4，故生成的含氧化合物为CO2和CO，C错误；D．分子式为C2H6O2，同分异构体有多种，可能为乙二醇，也可能为其他有机物，若为乙二醇，在酸性高锰酸钾作用下，可生成乙二酸即草酸(H2C2O4)，若为其他有机物，则无法在酸性高锰酸钾作用下生成乙二酸，D错误；故选B。13．短周期元素X、Y、Z在周期表中的位置如图所示，下列说法中错误的是A．X元素的最外层电子数为2B．X、Y、Z的单质中X最稳定C．气态氢化物的稳定性：YH2S，故C错误；D.S的最高价为+6，S的最高价氧化物的化学式为SO3，故D正确；选C。14．前四周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。基态W原子中有7个运动状态不同的电子，X元素形成的某种单质是极性分子，基态Y原子的价层电子排布式为，基态Z原子次外层全充满，最外层电子数为1，下列说法正确的是A．W和X的简单氢化物的稳定性：W>XB．基态X原子的第一电离能比同周期相邻原子都要低C．YX2空间构型是直线形D．单质Z与单质Y反应生成ZY【答案】B【分析】W原子中又7个运动状态不同的电子，W为N。X元素形成的某种单质是极性分子，X为O。Y价层电子排布式为ns2np4，Y为O族元素，Y为S。Z的原子次外层全满，最外层电子数为1，即电子排布为[Ar]3d104s1，Z为Cu。【详解】A．同周期从左往右非金属增强，气态氢化物的稳定性增强：NH3C，而Cu的电子层数最大，较容易失去一个电子，，其第一电离能最小，故第一电离能由大到小的顺序为：，B错误；C．该配合物中与W形成配位键的X，不满足8电子稳定结构，C错误；D．该配合物中X的价层电子对有4和3，故其杂化类型有，D正确；故选D。16．某种天然硅酸盐矿石主要成分的化学式为R[Z2W3Y10]3X2Y，其中X、Y、Z、W、R是主族元素，原子序数依次增大，且处于四个不同周期。Y元素是地壳中含量最高的元素，化合物RY在实验室中常用作干燥剂。下列说法正确的是A．原子半径：WZYB．工业制备Z单质采用热还原法C．X和R形成的化合物，X显负价D．W的最高价氧化物可溶于稀硝酸【答案】C【分析】X、Y、Z、W、R是主族元素，原子序数依次增大，且处于四个不同周期，其中Y在地壳中含量最高，则Y为O元素，X是H；化合物RY在实验室中常用作干燥剂，R为Ca，故W为Ca；5种元素占据四个不同周期，可知X为H元素；由于是硅酸盐，若Z是Si，则W的化合价是，不符合，若W是Si，则Z的化合价是，Z是Al，符合条件，据此解答。【详解】根据以上分析可知X、Y、Z、W、R分别是H、O、Al、Si、Ca。则A．同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下逐渐增大，则原子半径：AlSiO，A错误；B．铝是活泼金属，工业制备铝单质采用电解熔融的氧化铝，B错误；C．X和R形成的化合物CaH2中，H显负价，C正确；D．W的最高价氧化物二氧化硅不能溶于稀硝酸中，D错误；答案选C。17．化合物A主要用作磷化铝中间体，也用于医药，其结构如图所示。已知：W、X、Y、Z为四种短周期主族元素，原子序数依次增大，Z的某种单质是生命活动中不能缺少的物质，下列说法错误的是A．原子半径：B．化合物A中Y显价C．简单氢化物稳定性：D．由W、Y、Z三种元素组成的化合物一定抑制水的电离【答案】D【分析】W、X、Y、Z为四种短周期主族元素，原子序数依次增大，Z的某种单质是生命活动中不能缺少的物质，Z是O元素；W能形成1个共价键，W是H元素；X形成4个共价键，X是C元素；Y能形成3个共价键，Y是N元素。【详解】A．同周期主族元素从左到右，原子半径依次减小，则原子半径：，故A正确；B．化合物A是氨基甲酸铵，A中N显价，故B正确；C．元素的非金属性越强，氢化物越稳定，则简单氢化物稳定性：，故C正确；D．H、N、O三种元素组成的化合物中，硝酸铵促进水电离，故D错误；选D。18．甲~戊均为短周期主族元素，在元素周期表中的相对位置如下图所示，戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸，下列说法可能错误的是甲丁乙丙戊A．非金属性：丙<戊B．单质的熔点：甲>乙C．简单氢化物的稳定性：丁>戊D．最外层电子数：乙<丙【答案】B【分析】戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸，则依据元素在周期表中的相对位置可知，甲为C元素、乙为Si元素、丙为P元素、丁为O元素、戊为S元素，或甲为N元素、乙为P元素、丙为S元素、丁为F元素、戊为Cl元素。【详解】A．同周期元素，从左到右非金属性依次增强，则丙的非金属性一定小于戊，故A正确；B．若甲为氮元素、乙为磷元素，氮气的熔点低于磷单质，故B错误；C．同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，氢化物的稳定性依次减弱，则丁的氢化物的稳定性一定强于戊，故C正确；D．同周期元素，从左到右最外层电子数依次增大，则乙的最外层电子数一定小于丙，故D正确；故选B。19．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，原子序数之和为32；M是由这四种元素组成的化合物，其化学式为YZX2W2(其中每种元素只有一种化合价)；将8.0gM投入水中有刺激性气味的气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，向所得溶液中通入足量的CO2，经过滤等一系列操作后得到7.8g的白色固体。下列叙述错误的是A．四种元素中有两种金属元素B．原子半径：Y>Z>XC．M与盐酸反应能生成三种离子化合物D．Y元素最高价氧化物的水化物能溶解Z元素最高价氧化物【答案】C【分析】M投入水中有刺激性气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体为NH3，根据原子守恒，M中含有N元素，向溶液中通入足量CO2，经过一系列操作后得到白色沉淀，该白色沉淀为Al(OH)3，M中含有Al元素，原溶液中含有H、Al、N，四种元素原子序数为32，推出另一种元素为Na，W为H、X为N、Y为Na、Z为Al，据此分析；【详解】A．根据上述分析，Na、Al为金属元素，故A说法正确；B．N核外有2个电子层，Na、Al核外有3个电子层，同周期从左向右原子半径逐渐减小，因此原子半径大小顺序是NaAlN，故B说法正确；C．根据上述分析M的化学式为NaAlN2H2，与盐酸反应生成NaCl、AlCl3、NH4Cl，AlCl3属于共价化合物，不属于离子化合物，NaCl、NH4Cl属于两种离子化合物，故C说法错误；D．Y的最高价氧化物对应水化物为NaOH，Z元素最高价氧化物为Al2O3，氧化铝属于两性氧化物，能与NaOH溶液反应，故D说法正确；答案为C。20．TFMT因具有成本低廉及反应性质多样等优点被用作有机合成的缩合试剂，其结构如图所示，其中W、X、Y、Z为原子半径依次增大的短周期非金属元素，W位于元素周期表的p区。下列说法正确的是A．氢化物沸点：Y