第 29 讲 元素推断与无机物的性质
复习目标 1.了解元素推断常见题型，掌握各种题型的解题策略。2.能依据原子结构及其在
元素周期表中的位置、元素周期律、物质结构或特性等分析解决问题。
1．同一元素的“位—构—性”关系
2．元素推断的一般思路
3．推断题要点总结
(1)结构与位置互推是解题的核心
①掌握四个关系式：a.电子层数＝周期数；b.质子数＝原子序数；c.最外层电子数＝主族序
数；d.主族元素的最高正价＝主族序数(O、F除外)，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
a．“凹”型结构的“三短四长，七主七副八零完”；b.各周期元素种类；c.稀有气体的原子
序数及在周期表中的位置；d.同主族上下相邻元素原子序数的关系。
(2)熟记常见元素及其化合物的特性
①形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中存在的硬度最大的物质的元素、气态氢化物
中氢的质量分数最大的元素：C。
②空气中含量最多的元素、气态氢化物水溶液呈碱性的元素：N。
③地壳中含量最多的元素：O。
④常见的具有漂白性的物质：氯水、SO 、NaO、双氧水等。
2 2 2⑤单质是最活泼的非金属元素、无正价的元素或无含氧酸的非金属元素、气态氢化物的水溶
液可腐蚀玻璃的元素、气态氢化物最稳定的元素、阴离子还原性最弱的元素：F。
⑥单质密度最小的元素：H；密度最小的金属元素：Li。
⑦常温下单质呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。
⑧最高价氧化物及其水化物既能与强酸又能与强碱反应的元素：Al。
⑨元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能化合的元素：N；能发生氧化还原
反应的元素：S。
○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。
题型一 周期表片断结构型推断
例1 W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，X、Y、Z原子的最外层电子数之
和为15，X、Y、Z三种元素在周期表中的相对位置如图所示。W与X以原子个数比为2∶1
形成的化合物常用作火箭燃料。下列说法正确的是( )
X Y
Z
A.简单离子半径：Y>X>W
B．热稳定性：WY>XW
2 3
C．Z的最高价氧化物是酸性氧化物，不能与任何酸反应
D．ZY 的化学键类型与MgCl 相同
2 2
答案 B
解析 设Z的最外层电子数为a，由X、Y、Z原子的最外层电子数之和为15可得a＋(a＋1)
＋(a＋2)＝15，解得a＝4，则Z为Si元素、X为N元素、Y为O元素，由W与X以原子个
数比为2∶1形成的化合物常用作火箭燃料可知，W为H元素。电子层结构相同的离子，核
电荷数越大，离子半径越小，则氮离子的离子半径大于氧离子，故 A错误；元素的非金属
性越强，氢化物的热稳定性越强，氧元素的非金属性强于氮元素，则水的稳定性强于氨气，
故B正确；硅元素的最高价氧化物为二氧化硅，能与氢氟酸反应，故 C错误；二氧化硅为
共价化合物，化合物中含有共价键，氯化镁为离子化合物，化合物中含有离子键，化学键类
型不相同，故D错误。
变式 短周期元素m、n、p、q在元素周期表中的相对位置如图所示，其中m的气态氢化物
与其最高价氧化物对应的水化物能反应。下列说法正确的是( )
m n
p q
A.非金属性：m>n
B．氢化物的稳定性：n
qD．最高价氧化物对应水化物的酸性：p>q
答案 C
解析 m的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能反应，说明 m 为氮元素，则n为
氧元素，p为硫元素，q为氯元素。同周期元素从左到右，非金属性逐渐增强，则氮和氧比
较，氧的非金属性强，故A错误；同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，非金属性越
强，其气态氢化物越稳定，则水的稳定性强于硫化氢，故B错误；硫离子和氯离子电子层
结构相同，核电荷数越大，半径越小，所以硫离子半径大，故C正确；元素的非金属性越
强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：Cl>S，则高氯酸的酸性强于硫酸，
故D错误。
元素周期表片断结构型推断题一般给出两种信息：
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。
解答此类题目时，要先根据给出的某种元素的特殊结构或性质，确定该元素在周期表中的位
置，然后以此为“坐标原点”，根据其他元素与该元素的位置关系，进而确定其他未知的元
素。
题型二 文字叙述型推断
例2 (2022·广东珠海模拟)W、X、Y、Z、R是五种原子序数依次增大的短周期主族元素，
其中，W和Y同主族，X和Z同主族，X离子和Y离子电子层结构相同。W和X形成的最
简单气态化合物在水中呈碱性，Y和R形成化合物YR。下列说法正确的是( )
A．原子半径：r(Z)＞r(Y)＞r(X)＞r(W)
B．X、Z、R三种元素简单气态氢化物稳定性最差的是Z
C．R元素最高价氧化物对应水化物的化学式为HRO
2 4
D．Y的单质在空气中燃烧生成的物质化学式为YO
2
答案 B
解析 根据W和X形成的最简单气态化合物在水中呈碱性，可知该化合物为 NH ，即W、
3
X分别为H、N元素；根据W和Y同主族、X和Z同主族，可知Y为Na元素，Z为P元素；
根据Y和R形成化合物YR，可知R为Cl元素。原子半径的大小顺序：Na＞P＞N＞H，A
项错误；N、P、Cl中非金属性最弱的是P，即PH 的稳定性最差，B项正确；Cl元素最高
3
价为＋7价，其最高价氧化物对应的水化物为HClO，C项错误；单质Na在空气中燃烧生成
4
NaO，D项错误。
2 2
变式 (2019·全国卷Ⅲ，9)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ZX
D．Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸
答案 B
解析 MgO为离子晶体，碳的氧化物为分子晶体，故镁的氧化物的熔点高于碳的氧化物，
A错误；非金属性：C>Si，故氢化物的热稳定性：CH>SiH ，B正确；C、Si形成的化合物
4 4
SiC为共价化合物，C错误；Mg能溶解在浓硝酸中，Si不与浓硝酸反应，D错误。
题型三 结构型推断
例3 X、Y、Z、W是同周期原子序数依次增大的主族元素，且原子序数总和为 28，四种
元素与锂组成的盐是一种新型锂离子电池的电解质，结构如图，下列说法错误的是( )
A．该化合物中，X、Y、Z、W之间均为共价键
B．在该物质中X原子满足8电子稳定结构
C．W的氢化物易溶于水，且水溶液是强酸
D．Z与Y形成的化合物不一定与碱反应
答案 C
解析 由结构确定Z是氧，Y是碳，再根据同周期原子序数依次增大和原子序数之和为
28，W只能是F，X只能是B。由图可知，该化合物中，X、Y、Z、W之间均为共价键，故
A正确；X形成3个共价键和1个配位键，还得到1个电子，X原子满足8电子稳定结构，
故B正确；W的氢化物是HF，易溶于水，但水溶液是弱酸，故C错误；Z与Y形成的化合
物可以是CO或者是CO，CO与碱不反应，CO 与碱反应，故D正确。
2 2
变式 (2022·哈尔滨市第六中学模拟)科学家利用四种原子序数依次递增的短周期元素 W、
X、Y、Z“组合”成一种超分子，该超分子具有高效的催化性能，其分子结构如图所示。
W、X、Z分别位于不同周期，Z的原子半径在同周期元素中最大。(注：实线代表共价键，
其他重复单元的W、X未标注)下列说法不正确的是( )
A．Y单质的氧化性在同主族中最强
B．离子半径：Z>YC．Z与Y可组成两种离子化合物
D．氢化物的热稳定性：Y>X
答案 B
解析 根据图示可知W形成1个共价键，说明W原子核外只有1个电子，又是四种元素中
原子序数最小的元素，X形成四个共价键且W、X、Z分别位于不同周期，则W是H元素，
X是C元素，Z是Na元素，Y形成2个共价键，原子序数比C大，比Na小，说明Y原子核
外有2个电子层，最外层有6个电子，则Y是O元素。同一主族的元素，原子序数越大，
单质的氧化性就越弱。由于O是同一主族中原子序数最小的元素，故O 的氧化性在同主族
2
中最强，A正确；Y是O元素，Z是Na元素，O2－、Na＋核外电子排布都是2、8，电子排布
相同，核电荷数越大，离子半径就越小，所以离子半径：ZX>Y>Z
B．化合物XW中的化学键为离子键
C．Y单质的导电性能弱于Z单质的
D．Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸
答案 B
解析 O原子有两层，Mg、Al、Si均有三层且原子序数依次增大，故原子半径大小顺序为
Mg＞Al＞Si＞O，即X>Y>Z>W，A错误；化合物XW即MgO为离子化合物，其中的化学
键为离子键，B正确；Y单质为铝单质，铝属于导体，导电性很强，Z单质为硅，为半导体，
半导体导电性介于导体和绝缘体之间，故Y单质的导电性能强于Z单质的，C错误；Z的氧
化物的水化物为硅酸，硅酸酸性弱于碳酸，D错误。
3．(2021·广东，13)一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中，X的原子核只有1个质子；
元素Y、Z、W原子序数依次增大，且均位于X的下一周期；元素E的原子比W原子多8
个电子。下列说法不正确的是( )
A．XEZ 是一种强酸
4
B．非金属性：W＞Z＞Y
C．原子半径：Y＞W＞E
D．ZW 中，Z的化合价为＋2价
2
答案 C
解析 氯元素非金属性较强，其最高价氧化物对应的水化物HClO 是一种强酸，故A正确；
4
同一周期元素从左到右非金属性逐渐增强，所以非金属性：F>O>C，故B正确；同一周期
元素从左到右原子半径逐渐减小，同一主族元素从上到下原子半径逐渐增大，电子层数越多
半径越大，所以原子半径：Cl>C>F，故C错误；OF 中，F为－1价，则O的化合价为＋2
2
价，故D正确。
4．(2021·湖南，7)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的原子序数等
于W与X的原子序数之和，Z的最外层电子数为K层的一半，W与X可形成原子个数比为
2∶1的18e－分子。下列说法正确的是( )A．简单离子半径：Z>X>Y
B．W与Y能形成含有非极性键的化合物
C．X和Y的最简单氢化物的沸点：X>Y
D．由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性
答案 B
5．(2021·浙江6月选考，15)已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置
如下所示，其中Y的最高化合价为＋3。下列说法不正确的是( )
A．还原性：ZQX>Y
C．Y的氢化物常温常压下为液态
D．X的最高价氧化物的水化物为强酸
答案 C
解析 由n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，可知Z元素为Cl，n为Cl ，再根据q的
2
水溶液具有漂白性，可知q为HClO，由0.01 mol·L－1 r溶液的pH为2，可判断r为一元强
酸，则r为HCl，然后根据n和p的反应条件，以及s通常是难溶于水的混合物，可知p为
烷烃，s为烷烃的氯代物；根据题意，W、X、Y、Z是短周期原子序数依次增加的四种元素，
可进一步推知W、X、Y分别为H、C、O。A项，根据原子半径的变化规律，可知原子半
径：HZ
B．R的单质可能是金属或非金属
C．由X、Z和W构成的酸一定是三元酸
D．标准状况下，1 mol YZ与0.5 mol Z 混合后所得气体的体积一定小于22.4 L
2
答案 C
解析 Y元素为N元素，W元素为P元素，“信使分子”为NO，则Z元素为O元素；R的
原子半径是五种元素中最大的，所以应为第三周期的Na、Mg、Al或Si，则X元素为H元
素。A项，还原性：N3－>O2－，正确；B项，R可能为Na、Mg、Al或Si，是金属或非金属，
正确；C项，H、O、P也可能构成一元酸HPO 等，错误；D项，由于2NO NO ，所以
3 2 2 4
1 mol NO与0.5 mol O 混合后所得气体的物质的量小于1 mol，其体积在标准状况下一定小
2
于22.4 L，正确。
7.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，A、B、C、D、E为上述四种
元素中的两种或三种所组成的化合物。已知A的相对分子质量为28，B分子中含有18电子，
五种化合物间的转化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A．X、Y组成化合物的沸点一定比X、Z组成化合物的沸点低
B．Y的最高价氧化物的水化物为弱酸
C．Y、Z组成的分子可能为非极性分子
D．W是所在周期中原子半径最小的元素
答案 A
解析 根据分析，A为相对分子质量为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分子为有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。
8．(2019·全国卷Ⅰ，13)科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z为同
一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是( )A．WZ的水溶液呈碱性
B．元素非金属性的顺序为X>Y>Z
C．Y的最高价氧化物的水化物是中强酸
D．该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
答案 C
解析 氯化钠是强酸强碱盐，其水溶液呈中性，A 项错误；元素非金属性顺序为
Z(Cl)>Y(P)>X(Si)，B项错误；磷的最高价氧化物是PO ，其对应的水化物为HPO ，是中
2 5 3 4
强酸，C项正确；2个硅原子和1个P原子形成2个共价键，阴离子得到1个电子，所以该
化合物中磷原子最外层达到8电子稳定结构，D项错误。
9．短周期元素T、X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中T的单质在一
定条件下能与W的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应并生成两种酸性气体，则下列相
关说法正确的是( )
A．离子半径：XZ，所以
元素的最简单气态氢化物的稳定性：W>Z，B错误；硫原子和碳原子最外层都达到8电子稳
定结构，其电子式为 ，C正确；元素的金属性：X>Y，它们的最高价氧化
物对应水化物的碱性：X>Y，D错误。
10．如图是部分短周期元素原子序数与主要化合价的关系图，X、Y、Z、Q、W、R是其中
的六种元素。下列说法不正确的是( )
A．离子半径：Y＞X
B．33号砷元素与Q同族C．最高价氧化物对应水化物的酸性：R＞W
D．单质与水(或酸)反应的剧烈程度：Y＞Z
答案 A
解析 根据X元素只有－2价，可知X为O元素；根据Y为＋1价，可知Y为Na元素，同
理结合最高正价和最低负价可知Z、Q、W、R分别为Al、P、S、Cl元素。
11.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( )
A．原子半径：WZ
D．离子半径：Y>Z
答案 A
解析 根据图示，A是H 、B是Na或Mg或Al等活泼金属，C是Cl ，X、Y、Z分别是
2 2
H、Na等活泼金属、Cl；化合物NaH中含离子键，故A正确；HClO是弱酸，故B错误；
非金属性：Cl>H，故C错误；离子半径：Cl－>Na＋，故D错误。
