2023高考化学必考选择题分类突破 微题型18　依据“特殊物质的结构”推断元素（含答案）

微题型18　依据“特殊物质的结构”推断元素
1．(2022·全国乙卷，11)化合物(YW4X5Z8·4W2Z)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。YZ2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200 ℃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酸性：YC．100～200 ℃阶段热分解失去4个W2Z
D．500 ℃热分解后生成固体化合物X2Z3
2．(2022·湖南，5)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：X>Y>Z
B．非金属性：Y>X>W
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
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．XEZ4是一种强酸
B．非金属性：W＞Z＞Y
C．原子半径：Y＞W＞E
D．ZW2中，Z的化合价为＋2价
4.(2020·全国卷Ⅱ，13)一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)，具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大且总和为24。下列有关叙述错误的是(　　)
A．该化合物中，W、X、Y之间均为共价键
B．Z的单质既能与水反应，也可与甲醇反应
C．Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸
D．X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构
1．结构型元素推断的技巧
结合离子键和共价键成键规律判断原子价电子数，并结合题干信息确定元素。
2．常见结构中的共价键数目
(1)卤素或氢原子形成一个共价键。
(2)O、S形成两个共价键，也可能形成若干配位键。
(3)N、P能形成三个共价键，也可能形成三个共价键、一个配位键，P还能形成五个共价键。
(4)C、Si能形成四个共价键，C也可以形成双键或三键。
(5)B能形成三个共价键，也可以形成三个共价键、一个配位键。
3．金属性、非金属性的比较方法
例
化学家利用短周期主族元素X、Y、Z、R、W合成一种高效消毒剂，其分子结构如图所示。已知X、Y、Z、R、W原子序数依次增大且R的原子半径在短周期主族元素中最大。下列说法正确的是(　　)
A．原子半径：W>R>Z
B．Y的简单氢化物和W的单质相遇会产生白烟
C．R分别与W、Z形成的化合物中含有的化学键种类相同
D．将Y的简单氢化物溶于Z的简单氢化物中，所得体系中存在5种微粒
推断思路　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1．(2022·湖南模拟预测)A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种常见的短周期主族元素，其中A、B、C、D四种元素的原子序数之和为E元素原子序数的2倍。E是短周期中原子半径最大的元素。A、B、C、D四种元素形成的化合物[CA4]＋[BD4]－有多种用途，可用来合成纳米管，还可作杀虫剂、催化剂、助熔剂、阻燃剂等，其结构如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．元素A、C能形成含有非极性键的18电子化合物
B．最简单氢化物的稳定性：C>D
C．元素A、E形成的化合物不能与水发生氧化还原反应
D．化合物[CA4]＋[BD4]－中各原子均满足8电子稳定结构
2．某化合物的结构为，其中X、Y、W、Z四种短周期元素原子半径依次增大，X和Z同主族，W和Z同周期，Y和Z的简单离子具有相同的电子层结构。下列叙述正确的是(　　)
A．简单离子半径：W＞Z＞Y
B．工业上可通过电解WCl3制取单质W
C．该化合物的水溶液显酸性
D．X与Y形成的化合物可与X与Z形成的化合物发生反应
3．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，且原子序数总和为25，Y是地壳中含量最多的元素，由这四种元素形成的某化合物结构如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．简单离子半径：YB．该化合物具有强氧化性，可杀菌消毒
C．该化合物中W、X、Y、Z最外层均达到8电子稳定结构
D．W分别与X、Y、Z形成的化合物所含化学键类型相同
4．(2022·重庆一模)a、b、c为不同短周期的元素，a元素的最外层电子数比次外层电子数多1，b的原子半径是短周期主族元素中最小的，由a、b、c三种元素构成的化合物的结构如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．c与氧形成的化合物中可能存在共价键
B．a的最高价氧化物的水化物显碱性
C．原子半径：r(a)>r(c)>r(b)
D．该化合物中每个原子最外层均能满足8电子稳定结构
5．(2022·广东肇庆二模)X、Y、Z、M和W五种短周期元素的原子序数依次增大，其中M与W位于同一主族且能形成二元化合物WM2。化合物甲常用于农药、染料、医药及有机合成等，其结构简式如图。下列说法错误的是(　　)
A．简单阴离子半径：W>M>Z
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：YC．X、Z和W三种元素形成的化合物可能含离子键
D．化合物甲中除X外，其他原子最外层均为8e－
6．(2022·长沙一模)X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的前20号主族元素，且分属于四个周期，Y的最外层电子数是其电子层数的3倍，Z、W为同周期相邻元素，Y、W可形成如图所示的离子，下列说法正确的是(　　)
A．该阴离子中W的化合价为＋6价
B．简单离子半径：YC．Y和W的最简单氢化物沸点：YD．X与Y能形成含非极性共价键的化合物
微题型18　依据“特殊物质的结构”推断元素
真题示范
1．D　[该化合物在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，由W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增加，且加和为21推断，则Y为N，X为B。X(B)的单质常温下为固体，故A错误；根据元素非金属性越强，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；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100～200 ℃阶段热分解失去4个H2O，则质量保留分数应为×100%≈73.6%，对比图中信息，则说明不是失去4个H2O，故C错误；化合物(NH4B5O8·4H2O)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：2NH4B5O8·4H2O～5B2O3，则固体化合物B2O3的质量分数为×100%≈64.1%，对比图中信息，说明假设正确，故D正确。]
2．C　[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。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：C＞O＞F，故A正确；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：O＞C＞Si，故B正确；氟元素的非金属性最强，单质具有很强的氧化性，故C错误；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第ⅣA族，故D正确。]
3．C　[由题给信息分析知，元素X、Y、Z、W、E分别是H、C、O、F、Cl。氯元素的非金属性较强，其最高价氧化物对应水化物HClO4是一种强酸，故A正确；同一周期主族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；同一周期主族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，所以原子半径：Cl>C>F，故C错误；OF2中，F为－1价，则O的化合价为＋2价，故D正确。]
4．D　[根据图中信息可得，Z为Na，W为H，结合题给信息“W、X、Y、Z的原子序数依次增大且总和为24”可推知，X为B，Y为N。H、B、N三种非金属元素之间形成的化学键均为共价键，A正确；Na既可以与水反应，也可以和甲醇反应，B正确；N的最高价氧化物对应的水化物为硝酸，硝酸是强酸，C正确；三氟化硼中硼原子最外层有3个电子，与氟原子之间形成3个共价键，即最外层共6个电子，不满足8电子稳定结构，D错误。]
疑难精讲
例　B　[同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，则原子半径：Na>Cl>O，A项错误；NH3与Cl2相遇可产生白烟NH4Cl，B项正确；NaCl、Na2O中只含有离子键，而Na2O2中含有离子键和共价键，故所含化学键的种类不同，C项错误；将NH3溶于H2O中，溶液中存在NH3、H2O、NH3·H2O、NH、OH－、H＋共6种微粒，D项错误。]
模拟演练
1．A　2.D　3.B　4.A
5．A　[M与W位于同一主族且能形成二元化合物WM2，推知M和W分别为O和S，X、Y、Z成键数目分别为1、4、3，根据成键数目及原子序数，可推知X、Y、Z分别为H、C、N。一般而言，电子层数越多，半径越大；电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小，简单阴离子半径大小为S2－>N3－>O2－，A项错误；元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，酸性：H2CO36．D　[X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的前20号主族元素，且分属于四个周期，则X为H，Y的最外层电子数是其电子层数的3倍，则Y为O，Z、W为同周期相邻元素，Y、W可形成如图所示的离子，根据结构得到W为S，则Z为P，则R为K或Ca。该阴离子为S2O，则S的平均化合价为＋2价，故A错误；根据层多径大，同电子层结构核多径小原则，简单离子半径：YW(H2S)，故C错误；X与Y能形成含非极性共价键的化合物H2O2，故D正确。]