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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>X
B．简单离子的半径：Y>Z>W>X
C．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0.01 mol/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HNO 和HClO，Z的的原子序数和原子半径均大于W，则W为N
3 4
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0.01 mol/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
0.01 mol/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NH、NH 等，NH 是三角锥形，NH 不是三角锥形，故C正
3 2 4 3 2 4
确；D．Z为Cl，Cl 本身并不具有漂白性，D错误。故选D。
2
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
元素特征信息
号
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
D C、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>A
C．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)，反应生
3
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(HO)的沸点要高，B不正确；C．SiCl 在固态时形成分子晶体，其熔点较低、硬度较小，
2 4
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＜X
B．由W、Y、Z三种元素组成的化合物均是共价化合物
C．YF 分子中的原子均是稳定的8电子结构
3
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HO的稳定性大于NH，故A错误；B．H、N、O三种元素能
2 3
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．NF 分子中N原子和F原子最
3
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HCO，HCO 为二元弱
2 3 2 3
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YX、YX 等化合物
3 2 4
B．简单离子半径：Y＜Z
C．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Cl，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
2
H，故X为H。A．X为H，Y为N，可形成NH、NH 等化合物，A正确；B．Y3-(N3-)与Z+(Na+)电子层均为两
2 3 2 4
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)，Al(OH) 有两性，可以与NaOH反应生成NaAlO，C正确；D．M、Q形成化合物AlCl，由于
3 3 2 3
Al3+水解，故AlCl 溶液显酸性，D正确；故答案选B。
3
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/L e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＞c
B．元素的非金属性：X＞W
C．f溶液中存在c(H+)+c(HCO-)+c(HCO)=c(OH-)
3 2 3
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NaO；c跟
2 2d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HO，m为O；b跟d反应生
2 2
成f和m，则b为CO，f为NaCO；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
2 2 3
素。A．a为甲烷等烃，c为HO，常温下，水为液体，沸点：HO＞CH，故A错误；B．W为H元素，X为C
2 2 4
元素，元素的非金属性：X＞W，故B正确；C．f为NaCO，质子守恒表达式应为c(H+)+c(HCO-)
2 3 3
+c(HCO)=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
2 3
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+N =2GaN
2
B．GaO 具有两性，既能与酸反应，又能与碱反应
2 3
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，N 的化学性质很稳定，故在室温下很难用Ga和
2
N 合成氮化镓，合成氮化镓的普遍方法为利用镓与NH 在1000℃高温下合成，A不正确；B．由题干信息可
2 3
知，镓(Ga)与铝位于同一主族，AlO 具有两性，故GaO 具有两性，既能与酸反应，又能与碱反应，B正确；
2 3 2 3
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、HClO、HClO 等，其中HClO为弱酸，A错误；B. E为乙醇，含
3 4
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HCO、HClO，酸性HCO O2->Na+ >H+
（2）C SiH
4
（3）HClO> HSO >HCO > HSiO
4 2 4 2 3 2 3（4）离子键和共价键
（5） H++ HSO-=SO↑+HO SO+2HO+Cl=2HCl+HSO
3 2 2 2 2 2 2 4
【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SiH 是最不
4
稳定的；综上所述，答案是：C、SiH。
4
(3)B、E、F、G最高氧化物对应的水化物为：HCO 、 HSiO 、 HSO 、HClO ；元素的非金属性越强，
2 3 2 3 2 4 4
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：
HClO> HSO >HCO > HSiO ；综上所述，答案是：HClO> HSO >HCO > HSiO。
4 2 4 2 3 2 3 4 2 4 2 3 2 3
(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：NaHSO 和 NaHSO，它们在溶液中相互反应的离子方
4 3
程式是：H++ HSO-=SO↑+HO；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：
3 2 2
SO+2HO+Cl=2HCl+HSO；综上所述，答案是：H++ HSO-=SO↑+HO；SO+2HO+Cl=2HCl+HSO；
2 2 2 2 4 3 2 2 2 2 2 2 4
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：
Al Si P
Ga Ge As
(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HAsO 和Ga(NO)。配平反应的化学方程式，并标出电子转移方向和数目：
3 4 3 3
GaAs+HNO→Ga(NO)+NO↑+HAsO+HO，_________
3 3 3 2 3 4 2(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 GaN GaAs GaP
熔点/℃ 1700 1238 1480
解释它们熔点变化的原因______________。
(4)亚磷酸(HPO)与NaOH反应只能生成NaHPO 和NaHPO 两种盐，这两种盐溶液均呈碱性。根据以上信息
3 3 2 3 2 3
判断，亚磷酸应属于____________________酸，NaHPO 溶液中阴离子浓度由大到小的次序为_______。
2 3
【答案】（除标注外，每空2分）(1)磷（1分） 第四周期第IIIA族（1分） 磷原子和砷原子的最
外层电子数相同，但磷原子比砷原子少一层电子，原子半径小，得电子能力强，所以磷的非金属性强于砷
(2)
(3)GaN、GaP、GaAs都是原子晶体，原子半径N＜P＜As，键长Ga−N＜Ga−P＜Ga−As，键能Ga−N＞Ga−P＞
Ga−As，故GaN、GaP、GaAs的熔点依次降低
(4)二元弱 ＞OH－＞
【解析】(1)上表中，根据层多径小，同电子层结构核多径小原则，则原子半径最小的是磷元素，Al在周
期表中是第三周期第IIIA族，Al和Ga是同族，因此元素周期表中镓的位置是第四周期第IIIA族。磷原子
和砷原子的最外层电子数相同，但磷原子比砷原子少一层电子，原子半径小，得电子能力强，所以磷的非
金属性强于砷；故答案为：磷；第四周期第IIIA族；磷原子和砷原子的最外层电子数相同，但磷原子比砷
原子少一层电子，原子半径小，得电子能力强，所以磷的非金属性强于砷。
(2)GaAs可以用浓硝酸溶解，生成HAsO 和Ga(NO)。配平反应的化学方程式，并标出电子转移方向和数目：
3 4 3 3
GaAs中As化合价由−3价升高到+5价，升高8个价态，HNO 中N化合价降低到NO，由+5价降低到+4价，
3 2
降低1个价态，根据升降守恒得到NO 系数为8，GaAs系数为1，HAsO 系数为1，Ga(NO) 系数为1，HNO
2 3 4 3 3 3
系数为11，HO系数为4，根据O守恒检验，因此得到GaAs+11HNO = Ga(NO)+8NO↑+HAsO+4HO，其单
2 3 3 3 2 3 4 2
线桥法为 ；故答案为：
。
(3)从图中熔点变化分析出GaN、GaP、GaAs都是原子晶体，原子半径N＜P＜As，键长Ga−N＜Ga−P＜
Ga−As，键能Ga−N＞Ga−P＞Ga−As，故GaN、GaP、GaAs的熔点依次降低；故答案为：GaN、GaP、GaAs都
是原子晶体，原子半径N＜P＜As，键长Ga−N＜Ga−P＜Ga−As，键能Ga−N＞Ga−P＞Ga−As，故GaN、GaP、
GaAs的熔点依次降低。(4)根据信息，说明亚磷酸(HPO)与足量NaOH反应生成NaHPO，说明亚磷酸应属于二元弱酸，NaHPO 溶液
3 3 2 3 2 3
显碱性，说明 水解大于电离，因此溶液中阴离子浓度由大到小的次序为 ＞OH－＞ ；
故答案为：二元弱； ＞OH－＞ 。
