还剩18页未读，
继续阅读
所属成套资源：2025年高考化学精品教案多份
成套系列资料，整套一键下载
2025年高考化学精品教案第五章物质结构与性质元素周期律第3讲元素“位—构—性”关系的应用
展开
这是一份2025年高考化学精品教案第五章物质结构与性质元素周期律第3讲元素“位—构—性”关系的应用，共21页。
考点1 结合原子结构和元素周期表结构推断
1.结合元素周期表结构推断的思维模型
（1）依据原子结构特点推断
（2）依据元素在周期表中的相对位置推断
2.元素周期表结构与元素性质的关系
命题点1 结合原子结构进行推断
1.[2023湖南]日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3（ZX4）2·WY2。已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3。下列说法正确的是（ C ）
A.电负性：X＞Y＞Z＞W
B.原子半径：X＜Y＜Z＜W
C.Y和W的单质都能与水反应生成气体
D.Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
解析 根据基态X原子s轨道上的电子数与p轨道上的电子数相等，可知X的电子排布式为1s22s22p4，为O元素，基态O原子的未成对电子数为2，则基态Y、Z原子的未成对电子数分别为1、3，结合原子序数关系可确定Y为F元素或Na元素，Z为P元素，则该荧光粉的主要成分为3W3（PO4）2·WF2，结合化合物中各元素化合价代数和为0可确定W为＋2价，又其原子序数最大，故W为Ca元素，Y为F元素。元素电负性：F＞O＞P＞Ca，A项错误；原子半径：F＜O＜P＜Ca，B项错误；F2、Ca与水反应生成的气体分别为O2和H2，C项正确；P元素的最高价氧化物对应的水化物H3PO4不具有强氧化性，D项错误。
2.[2023全国乙]一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构。下列叙述正确的是（ A ）
A.X的常见化合价有－1、－2
B.原子半径大小为Y＞X＞W
C.YX的水合物具有两性
D.W单质只有4种同素异形体
解析 由W、X、Y均为短周期元素，简单离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构，可知X为O元素，Y为Mg元素；结合原子序数W＜X及该矿物溶于稀盐酸生成无色无味气体可确定W为C元素，该矿物为MgCO3。氧元素常见化合价有－1、－2，如Na2O2、Na2O中氧元素分别为－1价和－2价，A正确；根据元素在周期表中的位置，可确定原子半径：Mg＞C＞O，B错误；MgO的水合物Mg（OH）2不具有两性，C错误；碳元素可形成金刚石、石墨、石墨烯、C60、碳纳米管等多种同素异形体，D错误。
命题点2 结合“特殊微粒结构”进行推断
3.[浙江高考]X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。Y元素的最高正价为＋4价，Y元素与Z、M元素相邻，且与M元素同主族；化合物Z2X4的电子总数为18个；Q元素的原子最外层电子数比次外层少一个电子。下列说法不正确的是（ D ）
A.原子半径：Z＜Y＜M
B.最高价氧化物对应水化物的酸性：Z＞Y＞M
C.X2Z－ZX2易溶于水，其水溶液呈碱性
D.X、Z和Q三种元素形成的化合物一定是共价化合物
解析
根据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，可得原子半径：Z（N）＜Y（C）＜M（Si），A项正确；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，则酸性：Z（HNO3）＞Y（H2CO3）＞M（H2SiO3），B项正确；H2N—NH2为联氨，是一种极性较强的化合物，能与水、醇等形成分子间氢键，根据相似相溶原理，联氨能溶于水、醇等极性溶剂中，又H2NNH2＋H2O⇌H2NNH3＋＋OH－，其水溶液呈碱性，C项正确；X（H）、Z（N）、Q（Cl）三种元素可形成NH4Cl，NH4Cl是离子化合物，D项错误。
命题拓展
[2021湖南改编]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。下列说法错误的是（ A ）
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.Y的单质可从X的简单氢化物中置换出X的单质
解析 W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的最外层电子数为K层的一半，则Z为Na；W与X可形成原子个数比为2∶1的18e－分子，该分子为N2H4，W的原子序数小于X，则W为H、X为N；Y的原子序数等于W与X的原子序数之和，则Y为O。A项，简单离子半径Na＋＜O2－＜N3－，错误。B项，H2O2中两个O原子之间为非极性键，正确。C项，常温常压下，H2O 为液态，而NH3为气态，所以NH3的沸点低于H2O，正确。D项，X的简单氢化物为NH3，Y的单质为O2，氨气与O2反应可生成N2和H2O，正确。
技巧点拨
寻找10电子微粒和18电子微粒的方法
1.10电子微粒
2.18电子微粒
3.相互间的主要反应
（1）10e－＋10e－型：OH－＋H3O＋ 2H2O，OH－＋NH4＋ △ NH3↑＋H2O，OH－＋HF F－＋H2O，H3O＋＋NH3 NH4＋＋H2O。
（2）18e－＋10e－型：HCl、H2S、HS－与OH－的反应，HS－、S2－与H3O＋的反应。
（3）18e－＋18e－型：HCl与HS－、S2－的反应，H2O2氧化HS－、H2S的反应。
命题点3 结合元素周期表结构进行推断
4.[2021全国乙]我国嫦娥五号探测器带回1.731 kg 的月球土壤，经分析发现其构成与地球土壤类似。土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族。下列结论正确的是（ B ）
A.原子半径大小顺序为W＞X＞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
解析
氧原子半径小于硫原子半径，而Mg、Al、Si的原子半径逐渐减小且均比同周期的硫原子半径大，因此原子半径：Mg＞Al＞Si＞O，A项错误；Mg元素的金属性较强，而O元素的非金属性很强，二者之间形成的化学键是离子键，B项正确；铝是导体，Si是半导体，故前者导电性能强于后者，C项错误；硅酸的酸性弱于碳酸，D项错误。
命题拓展
[变式拓展]（1）W、X、Y的简单离子半径大小顺序为 O2－＞Mg2＋＞Al3＋ （用离子符号表示）。
（2）W的简单气态氢化物的稳定性 大于 （填“大于”或“小于”）Z的简单气态氢化物的稳定性。
（3）W、X、Y、Z的第一电离能大小顺序为 O＞Si＞Mg＞Al （用元素符号表示）。
5.[全国Ⅲ高考]短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是（ D ）
A.氢化物沸点：W＜Z
B.氧化物对应水化物的酸性：Y＞W
C.化合物熔点：Y2X3＜YZ3
D.简单离子的半径：Y＜X
解析 根据元素周期表的结构可以判断出W为N元素、X为O元素、Y为Al元素、Z为Cl元素。NH3存在分子间氢键，而HCl不存在分子间氢键，所以NH3的沸点比HCl的沸点高，A项错误。Al（OH）3显两性，N的氧化物对应的水化物HNO3、HNO2均显酸性，B项错误。Al2O3是离子晶体，而AlCl3是分子晶体，离子晶体的熔点一般高于分子晶体的熔点，C项错误。Al3＋和O2－的电子层结构相同，具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径：Al3＋＜O2－，D项正确。
考点2 结合元素化合物的性质推断
1.结合元素化合物的性质推断的思维模型
2.依据常见元素化合物的特征性质推断
（1）有特殊气味的物质。刺激性气味：NH3、SO2等。臭鸡蛋气味：H2S。
（2）固体颜色。淡黄色：Na2O2等。黄色：S等。黑色：CuO、FeS、MnO2、CuS、Ag2S等。红褐色难溶物：Fe（OH）3等。白色难溶物：BaSO4、BaCO3、CaCO3、AgCl等。淡黄色难溶物：AgBr等。黄色难溶物：AgI、Ag3PO4等。
（3）常见离子的颜色。蓝色：Cu2＋等。棕黄色：Fe3＋等。紫红色：MnO4－。浅绿色：Fe2＋等。
（4）特殊反应：①铵盐与强碱反应生成常见气体中唯一的碱性气体NH3。②与水反应可生成气体的物质有Li、Na、K、Na2O2、NaH、F2等。③Si和SiO2常温下能与NaOH溶液、HF溶液反应。④NaHSO4 是盐，却具有强酸性，可与CO32－、HSO3－、S2－、S2O32－、[Al（OH）4]－、SiO32－等反应产生特殊现象。⑤Na2S2O3能与盐酸或硫酸反应，既有气体生成又有沉淀生成。⑥一种物质加入另一种物质，反应物过量与否会产生不同的现象，如CO2与Ca（OH）2反应，NaOH与AlCl3反应等。
命题点 结合元素化合物的性质推断
1.[2022全国乙]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（ D ）
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：Y＜X
C.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
解析 W、X、Y、Z是原子序数依次增加的短周期元素，YZ2分子的总电子数为奇数，常温下为气体，说明Y的核外电子数为奇数，则Y为N，Z为O；结合W、X、Y、Z的原子序数加和为21，可知W、X的原子序数之和为6，又W的原子序数小于X，则W为H，X为B。B单质常温下为固体，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，由于非金属性B＜N，则酸性H3BO3＜HNO3，B项错误；1 ml NH4B5O8·4H2O的质量为273 g，设其在100～200 ℃阶段失水x ml，则有18x273＝1－0.802＝0.198，解得x≈3，说明100～200 ℃阶段热分解失去3 ml H2O，C项错误；假设NH4B5O8·4H2O在500 ℃热分解后生成固体化合物B2O3，根据B元素守恒，最终可生成52 ml B2O3，质量为175 g，质量分数为175273×100％≈64.1％，说明假设正确，D项正确。
命题拓展
[变式拓展]下列有关上题元素的说法正确的是（ A ）
A.W与Y可形成既含极性键又含非极性键的化合物
B.原子半径：W＞X＞Y＞Z
C.XCl3中所有原子最外层均满足8电子稳定结构
2.[2021浙江]现有4种短周期主族元素X、Y、Z和Q，原子序数依次增大，其中Z、Q在同一周期。相关信息如下表：
下列说法正确的是（ B ）
A.常温时，X单质能与水发生剧烈反应
B.Y与Q元素组成的YQ4分子，空间构型为正四面体
C.Y、Z、Q最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱
D.第5周期且与Q同主族元素的单质在常温常压下呈液态
解析 X元素原子的最外层电子数是核外电子总数的一半，由于最外层电子数不超过8个，因此X只能是第二周期的Be；Y元素的最高化合价和最低化合价之和为零，则Y位于第ⅣA族，Y是C或Si；Z单质为淡黄色固体，常存在于火山喷口附近，则Z是S；Q是同周期元素中原子半径最小的，且Z和Q位于同一周期，因此Q是Cl。A项，元素金属性越强，对应的金属单质与水反应越剧烈，Mg的金属性大于Be，室温下，镁与水反应缓慢，所以常温时，金属Be与水反应不剧烈，错误。B项，CCl4和SiCl4的空间构型均为正四面体，正确。C项，酸性：H2CO3（或H2SiO3）＜H2SO4＜HClO4，错误。D项，第5周期且与Cl同主族的元素为I，常温常压下碘单质呈固态，错误。
3.[全国Ⅲ高考改编]W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，元素X和Z同族。盐YZW与浓盐酸反应，有黄绿色气体产生，此气体同冷烧碱溶液作用，可得到含YZW的溶液。下列说法正确的是（ D ）
A.原子半径大小为W＜X＜Y＜Z
B.X的氢化物水溶液酸性强于Z的
C.Y2W2与Z2W均含有非极性共价键
D.标准状况下W的单质状态与X的相同
解析 根据题目给出的原子序数大小关系、元素在周期表中的位置关系、物质的颜色以及转化关系，首先推出黄绿色气体为Cl2，联想氯及其化合物的转化关系NaClO＋2HCl（浓） Cl2↑＋NaCl＋H2O，对照盐YZW的组成以及Cl2与NaOH溶液反应等信息得出W为O，X为F，Y为Na，Z为Cl。根据元素周期律，可知原子半径：Na＞Cl＞O＞F，A项错误。HF是弱酸，HCl为强酸，B项错误。Na2O2中O原子间以非极性键结合，Cl2O的结构式为Cl—O—Cl，含极性键，C项错误。标准状况下，F2、O2均为气态，D项正确。
考点3 结合物质结构推断
1.结合物质结构推断的思维模型
2.常考短周期元素的成键特点
（注：X表示对应表格中的元素）
拓展 BH4－中B与1个H形成配位键，B为缺电子原子，可提供空轨道。配位键是指成键的一方提供孤电子对，另一方提供空轨道而形成的“电子对给予—接受”键，如，氮原子提供孤电子对并与B原子共用而形成氨硼烷中的配位键。
命题点 结合物质结构推断
1.[2021广东]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（ C ）
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
解析 根据X的原子核只有1个质子，可知X为H元素；根据题意知Y、Z、W均为第二周期元素，结合题图中Y形成4个共价键、Z形成2个共价键、W形成1个共价键和原子序数关系可确定Y为C元素、Z为O元素、W为F元素；再结合E的原子比W原子多8个电子，可知E为Cl元素。XEZ4即HClO4是一种强酸，A项正确；同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性F＞O＞C，即W＞Z＞Y，B项正确；原子半径Cl＞C＞F，即E＞Y＞W，C项错误；ZW2即OF2，F元素为－1价，根据化合物中各元素化合价代数和为0，可知O元素为＋2价，D项正确。
2.[2021辽宁]某多孔储氢材料前驱体结构如图，M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子。下列说法正确的是（ D ）
A.氢化物沸点：X＞Y
B.原子半径：M＜X＜Y＜Z
C.第一电离能：W＜X＜Y＜Z
D.阴、阳离子中均有配位键
解析 结合基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子，以及在化合物中Z形成2个共价单键，可确定Z为O；再结合原子序数关系和化合物中各元素的成键情况，可确定M为H、X为C、W为B、Y为N。C、N均有多种氢化物，未指出是否为最简单氢化物，无法判断二者氢化物的沸点高低，A项错误。同周期主族元素，随原子序数递增，原子半径逐渐减小，原子半径：C＞N＞O＞H，B项错误。N为第ⅤA族元素，其2p能级处于半充满稳定状态，第一电离能比相邻元素大，即第一电离能N＞O＞C＞B，C项错误。根据原子的成键规则知，该化合物的阳离子和阴离子中均存在配位键，D项正确。
3.[2021河北改编]如图所示的两种化合物可应用于阻燃材料和生物材料的合成。其中W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素，X和Z同主族，Y原子序数为W原子价电子数的3倍。下列说法正确的是（ D ）
A.X和Z的最高化合价均为＋7价
B.HX和HZ在水中均为强酸，电子式可表示为H∶X····∶与H∶Z····∶
C.四种元素中，Y原子半径最小，X原子半径最大
D.Z、W和氢三种元素可形成同时含有离子键和共价键的化合物
解析 W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X和Z同主族，且形成1个单键，推断是F和Cl；W的成键数为3且原子序数小于X，则W是N或B；Y原子序数是W原子价电子数的3倍，则Y是15号元素或9号元素，又X为F，则Y为P、W为N。F元素没有正价，A错误。HF是弱酸，HCl是强酸，B错误。同周期主族元素，从左到右原子半径逐渐变小，同主族元素，从上到下原子半径逐渐增大，四种元素中P原子半径最大，F原子半径最小，C错误。Cl、N和H元素可形成NH4Cl，NH4Cl同时含有离子键和共价键，D正确。
1.[结合离子结构进行推断][2023辽宁]某种镁盐具有良好的电化学性能，其阴离子结构如图所示。W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素，W、Y原子序数之和等于Z，Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍。下列说法错误的是（ A ）
－ L为
A.W与X的化合物为极性分子
B.第一电离能Z＞Y＞X
C.Q的氧化物是两性氧化物
D.该阴离子中含有配位键
解析 根据镁盐的阴离子结构、L中原子的成键特点及题干信息分析：W的原子序数最小，且形成1个共价键，则W为H；X形成4个共价键，则X为C；Y形成2个共价键，则Y为O或S；Z形成1个共价键，且原子序数等于W和Y的原子序数之和，则Z为F或Cl；Q形成4个键，镁盐的阴离子带1个单位的负电荷，且Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍，则Q为Al，结合原子序数关系可知，Y只能为O，Z只能为F。H与C形成的化合物为烃类，烃类物质的正负电荷中心可能重合，如甲烷，其为非极性分子，A项错误；同周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，故第一电离能：F＞O＞C，B项正确；Al2O3既能与强酸反应生成盐和水，也能与强碱反应生成盐和水，属于两性氧化物，C项正确；该阴离子中，中心Al原子形成4个键，其中1个为配位键，D项正确。
2.[结合原子结构推断][2021河北]用中子轰击 NZX原子产生α粒子（即氦核 24He）的核反应为 NZX＋01n P7Y＋24He。已知元素Y在化合物中呈＋1价。下列说法正确的是（ A ）
A.H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液
B.Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2
C.X和氢元素形成离子化合物
D.6Y和7Y互为同素异形体
解析 由核反应可知，N＝7＋4－1＝10，结合Y的质量数及Y在化合物中化合价为＋1，可知Y为Li，则X为B。H3BO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液，A项正确；Li在空气中燃烧生成Li2O，B项错误；硼元素与氢元素形成硼烷，硼烷为共价化合物，C项错误；6Li和7Li是Li的两种核素，二者互为同位素，D项错误。
3.[结合物质转化推断][全国Ⅰ高考]短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物，n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，q的水溶液具有漂白性，0.01 ml·L－1 r溶液的pH为2，s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是（ C ）
A.原子半径的大小W＜X＜Y
B.元素的非金属性Z＞X＞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
解析 单质n通常为黄绿色气体，则n为Cl2，q的水溶液具有漂白性，q为HClO， 0.01 ml·L－1的r溶液的pH＝2，说明r为一元强酸，r为HCl；s为难溶于水的混合物，结合在光照条件下生成，则二元化合物p可能为CH4。综上分析，涉及的元素有H、C、O、Cl，分别对应W、X、Y、Z。原子半径C＞O，A项错误。非金属性O＞Cl＞C，B项错误。O的氢化物H2O或H2O2常温常压下均为液态，C项正确。C的最高价氧化物的水化物H2CO3为弱酸，D项错误。
4.[结合物质性质推断][2020天津]短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是（ A ）
A.元素电负性：Z＜W
B.简单离子半径：W＜Y
C.元素第一电离能：Z＜W
D.简单氢化物的沸点：X＜Z
解析 从Z的最高价氧化物的水化物的化学式和0.1 ml·L－1 W的最高价氧化物的水化物溶液的pH可知，Z、W分别是磷、硫元素，结合0.1 ml·L－1X、Y的最高价氧化物的水化物溶液的pH，可知X、Y分别是氮、钠元素。电负性：P＜S，A项正确。离子半径：S2－＞Na＋，B项错误。磷的3p轨道为半充满稳定状态，其第一电离能大于硫的第一电离能，C项错误。NH3分子间存在氢键，导致其沸点高于PH3的沸点，D项错误。
5.[结合元素化合物的用途推断][2021海南改编]短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，XY－离子与Y2分子均含有14个电子；习惯上把电解饱和ZW水溶液的工业生产称为氯碱工业。下列判断正确的是（ D ）
A.原子半径：W＞Z
B.最高价氧化物对应的水化物的酸性：Y＜X
C.化合物ZXY的水溶液呈酸性
D.（XY）2分子中既有σ键又有π键
解析 由“短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大”和“XY－离子与Y2分子均含有14个电子”知，X为C、Y为N；由“习惯上把电解饱和ZW水溶液的工业生产称为氯碱工业”，推出Z、W分别为Na、Cl。同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小，故原子半径Cl＜Na，A项错误；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性N＞C，故酸性HNO3＞H2CO3，B项错误；NaCN为强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，C项错误；（CN）2的结构式是单键是σ键，三键中有一个是σ键，两个是π键，故（CN）2分子中既含σ键又含π键，D项正确。
6.[结合物质结构推断][2021湖北]某离子液体的阴离子的结构如图所示，其中W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期非金属元素，W是有机分子的骨架元素。下列说法正确的是（ D ）
A.Z元素的最高价态为＋7
B.基态原子未成对电子数：W＞Y
C.该阴离子中X不满足8电子稳定结构
D.最简单氢化物水溶液的pH：X＞M
解析
F元素无正化合价，A项错误；基态C原子的核外电子排布式为1s22s22p2，未成对电子数为2，基态O原子的核外电子排布式为1s22s22p4，未成对电子数也为2，B项错误；该阴离子中N形成2个单键，有2对孤电子对，满足8电子稳定结构，C项错误；NH3的水溶液呈碱性，H2S的水溶液呈酸性，故水溶液的pH：NH3＞H2S，D项正确。
1.[2024南京六校联考]X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素。X和Y基态原子的s能级电子总数均等于其p能级电子总数，Z原子最外层电子数是Y原子最外层电子数的2倍，W和X位于同一主族。下列说法正确的是（ D ）
A.第一电离能：I1（X）＜I1（W）
B.最高价氧化物对应水化物的酸性：Z＞W
C.原子半径：r（W）＞r（Y）＞r（X）
D.最简单气态氢化物的热稳定性：X＞Z
解析 X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，X和Y基态原子的s能级电子总数均等于其p能级电子总数，则二者的电子排布式分别为1s22s22p4、1s22s22p63s2，所以X为O、Y为Mg；Z原子最外层电子数是Y原子最外层电子数的2倍，则Z为Si；W和X位于同一主族，则W为S。同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，故第一电离能O＞S，A错误；非金属性S＞Si，故酸性H2SO4＞H2SiO3，B错误；同周期主族元素，从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素，从上到下原子半径逐渐增大，故原子半径Mg＞S＞O，C错误；非金属性O＞Si，故热稳定性H2O＞SiH4，D正确。
2.[2024福州质检]元素M、W、X、Y、Z分别位于3个短周期，原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是电子层数的2倍，Y的价电子数是Z的价电子数的2倍，基态Z原子的电子占据7个原子轨道，M、W可以形成的化合物为WM。下列说法正确的是（ C ）
A.简单离子半径：W＜Y＜Z
B.元素电负性：X＜Y＜Z
C.XY2分子的空间结构为直线形
D.WM为共价化合物
解析 元素M、W、X、Y、Z分别位于3个短周期，原子序数依次增大，由X原子的最外层电子数是其电子层数的2倍可知，X为C，由基态Z原子的电子占据7个原子轨道可知，Z为Al，Y的价电子数是Z的价电子数的2倍，且原子序数在C和Al之间，可推出Y为O，由M和W可形成化合物WM，且原子序数均小于6可知，W为Li，M为H。核外电子排布相同的离子，核电荷数大的离子半径小，所以半径O2－＞Al3＋，A选项错误；电负性：O＞C＞Al，B选项错误；二氧化碳的空间结构为直线形，C选项正确；WM为LiH，该化合物为离子化合物，其中H显－1价，Li显＋1价，D选项错误。
3.[2024贵阳摸底]X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X的某种同位素可以用于测定文物年代，Y与X同周期，Y的第一电离能高于同周期的相邻元素，Z是同周期中常见离子半径最小的元素，四种元素的最外层电子数之和为19。下列叙述正确的是（ A ）
A.电负性：X＜Y
B.X的氢化物常温下均是气体
C.含Z的盐溶液只显酸性
D.氧化物对应的水化物的酸性：W＞Y
解析 X的某种同位素可以用于测定文物年代，则X为C元素；Y与X同周期，Y的第一电离能高于同周期的相邻元素，则Y为N元素；Z是同周期中常见离子半径最小的元素，且Z的原子序数大于N，则Z为Al元素；四种元素的最外层电子数之和为19，则W的最外层电子数为19－4－5－3＝7，W为Cl元素。同周期元素从左到右电负性逐渐增大，则电负性：C＜N，A正确；C的氢化物为烃类物质，含碳原子数高的烃常温下为液体或者固体，B错误；含Al的盐溶液可以显酸性，如AlCl3溶液，也可以显碱性，如Na[Al（OH）4]溶液，C错误；Cl的最高价氧化物对应的水化物的酸性大于N的最高价氧化物对应的水化物的酸性，题中没有说明是最高价，D错误。
4.[2024武汉调研]一种可用于头孢菌素改性剂的物质的结构如图所示，其中X、Y、Z、W是原子序数递增的短周期主族元素。下列说法正确的是（ D ）
A.原子半径：Z＞W
B.第一电离能：Z＜Y
C.沸点：X2Z＜X2W
D.键角：YZ2＞WZ2
解析 根据X形成1个单键，Y的总键数为4，Z形成1个双键，W形成2个单键，结合原子序数关系，知X为H元素，Y为C元素，Z为O元素，W为S元素。原子半径：O＜S，A项错误；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，第一电离能：O＞C，B项错误；由于H2O分子间存在氢键，故沸点：H2O＞H2S，C项错误；CO2为直线形分子，SO2为V形分子，键角：CO2＞SO2，D项正确。
5.[2023河南安阳考试]X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的前20号元素，X原子的最外层电子数是最内层电子数的2倍，其他元素的性质如表所示：
下列说法正确的是（ A ）
A.X的某种单质能使品红溶液褪色
B.Y的单质及其氧化物都可用作半导体材料
C.在光照条件下W的单质能与X的氢化物发生置换反应
D.氧化物对应水化物的酸性：X＜Z＜W
解析 X为C，活性炭具有吸附性，可以吸附色素，使品红溶液褪色，A项正确；Y为Si，Si单质可用作半导体材料，B项错误；W的单质为Cl2，X的氢化物为烷烃时，二者在光照条件下可发生取代反应，C项错误；最高价氧化物对应水化物的酸性：H2CO3＜H2SO4＜HClO4，题中未说最高价，D项错误。
6.[2024浙江名校联考]前四周期X、Y、Z、Q、T五种元素，原子序数依次增大。X的液态最简单氢化物可作制冷剂，Y的氢化物的水溶液能腐蚀玻璃，基态Z原子M能层上有两个电子，基态Q原子最外层有2个未成对电子，且其最高价氧化物对应的水化物为强酸，T最外层只有1个电子，其内层各能级所有轨道电子均成对，下列说法不正确的是（ C ）
A.第一电离能：Y＞X＞Q
B.T的氧化物能和X的氢化物发生氧化还原反应制得T单质
C.Z能在空气中燃烧生成ZO、ZO2等氧化物
D.T单质和Q单质化合生成T2Q
解析 X的液态最简单氢化物可作制冷剂，则X为N元素；Y的氢化物的水溶液能腐蚀玻璃，则Y为F元素；基态Z原子M能层上有两个电子，则Z为Mg元素；基态Q原子最外层有2个未成对电子，且其最高价氧化物对应的水化物为强酸，则Q为S元素；T最外层只有1个电子，其内层各能级所有轨道电子均成对，则T为Cu元素。第一电离能：F＞N＞O＞S，A项正确；CuO和NH3可发生反应：3CuO＋2NH3 △ 3Cu＋N2＋3H2O，B项正确；Mg在空气中燃烧生成的氧化物为MgO，C项错误；Cu和S加热时反应生成Cu2S，D项正确。
7.[2023北京顺义区统考]下表为元素周期表的一部分，其中X、Y、W、Z为短周期元素，W的单质常温下为黄绿色气体。下列说法不正确的是（ D ）
A.X、Y的单质均存在同素异形体
B.Y、Z的简单氢化物的稳定性逐渐增强
C.R的单质可用于制造半导体材料
D.工业上电解NaW溶液制W2可使用阴离子交换膜
解析 W的单质常温下为黄绿色气体，则W为Cl，由元素在周期表中的位置可知，X为P，Y为O，Z为F，R为Ge，T为Br。P的同素异形体有红磷、白磷等，O的同素异形体有氧气和臭氧，A正确；同周期主族元素从左到右，元素的非金属性逐渐增强，对应的简单氢化物越稳定，故Y、Z的简单氢化物的稳定性逐渐增强，B正确；Ge为重要的半导体材料，C正确；工业上电解饱和食盐水可制得Cl2，为防止阳极生成的Cl2和阴极生成的NaOH反应，需要将产生的NaOH和Cl2分开，只允许阳离子通过，故需使用阳离子交换膜，D错误。
8.[2023长春三联]短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，它们组成一种团簇分子，结构如图所示。X、M的族序数均等于周期序数，Y原子核外最外层电子数为6，下列说法正确的是（ A ）
A.Z和M的合金可用于制造飞机和宇宙飞船
B.第一电离能：Y＞M＞Z
C.工业上通过电解Z的氧化物制备Z单质
D.简单离子半径：Z＞M＞Y
解析 短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，X、M的族序数均等于周期序数，Y原子核外最外层电子数为6，结合图中原子半径X＜Y＜M，可知X是H，M是Al，Y是O，Z的原子半径大于M，说明Z和M同周期，再结合图示结构中H原子有2个，O原子有6个，Al原子有2个，Z原子有2个，根据化合物中各元素化合价总和为0可推断出Z是Mg。镁和铝的合金密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料，A正确；Mg最外层电子排布式为3s2，Al最外层电子排布式为3s23p1，3p能级的能量高于3s能级，故Al失去3p能级上的一个电子所需能量小于Mg失去3s能级上的一个电子所需能量，故Mg的第一电离能比Al大，B错误；工业上通过电解熔融的MgCl2来制备Mg单质，C错误；电子层结构相同时，核电荷数越大，离子半径越小，离子半径：O2－＞Mg2＋＞Al3＋，D错误。
9.[2023山东师范大学附属中学检测]科学家为了解决电池的导电性问题，合成了一种高效化合物，其结构如图甲所示。其中W、Y、Z、X、Q均为短周期主族元素，其原子半径与原子序数的关系如图乙所示，Z和Q位于同一主族，基态Y原子的最外层存在3个未成对电子。下列说法错误的是（ B ）
A.简单离子的半径： Q＞Y＞Z＞X
B.简单氢化物分子的键角： Q＞Z
C.Y的简单氢化物的水溶液能溶解氢氧化铜
D.该化合物的结构中X、Y、Z均满足8电子稳定结构
解析 结合原子半径及共价键关系推断元素：W、Y、Z、X、Q均为短周期主族元素，X的原子半径最大，且可形成＋1价阳离子，则X为Na；Q形成6个共价键，且Q的原子序数大于X，则Q为S；Z与Q同主族，则Z为O；W形成一个共价键且原子半径最小，W为H；Y形成两个共价键，整个阴离子带一个单位负电荷，且基态Y原子的最外层存在3个未成对电子， 则Y为N。A项，电子层数越多，离子半径越大，具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，因此离子半径：S2－＞N3－＞O2－＞Na＋，正确。B项，H2O、H2S分子的中心原子均含有2对孤对电子，分子均为V形结构，但由于电负性O＞S，H2O中成键电子对更偏向O，排斥力更大，故键角：H2S＜H2O，错误。C项，氨水能溶解Cu（OH）2形成配合物，正确。
10.[2023湖南长沙明德中学联考改编]X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，且X、Z原子序数之和是Y、W原子序数之和的12。甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物，M是某种元素对应的单质，乙和丁的组成元素相同，且乙是一种“绿色氧化剂”，化合物N是具有漂白性的气体（常温下）。上述物质间的转化关系如图所示（部分反应物和生成物省略）。下列说法正确的是（ A ）
A.含W元素的盐溶液可能显酸性、中性或碱性
B.化合物N与乙烯均能使溴水褪色，且原理相同
C.原子半径：r（Y）＞r（Z）＞r（W）
D.Z与X、Y、W形成的化合物中，各元素原子的最外层均满足8电子稳定结构
解析 甲、乙、丙、丁均为二元化合物，乙是一种“绿色氧化剂”，则乙为H2O2；乙和丁的组成元素相同，则丁为H2O；化合物N是具有漂白性的气体（常温下），则N为SO2。乙经催化剂作用可生成单质M，则M为O2；O2与丙反应生成SO2和H2O，则丙为H2S。X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，且X、Z原子序数之和是Y、W原子序数之和的12，则X为H，Y为O，Z为Na，W为S，进一步可推知，甲为Na2S。硫酸氢钠溶液显酸性、硫酸钠溶液显中性、亚硫酸钠溶液显碱性，A正确。SO2具有还原性，可将溴水还原而使其褪色，乙烯与溴水发生加成反应而使其褪色，二者原理不同，B错误。同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，故原子半径r（Na）＞r（S）＞r（O），C错误。NaH中H最外层只有2个电子，D错误。
11.[2023湖北十一校联考]某化合物结构如图所示。其中M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素，X是有机分子的骨架元素，W基态原子的M层全充满、N层只有一个电子。下列说法正确的是（ D ）
A.原子半径：X＞Y＞Z
B.第一电离能：X＞Y＞W
C.该配合物中X均满足8电子稳定结构
D.该配合物中X的杂化类型有sp2、sp3
解析 X是有机分子的骨架元素，则X为C元素；W基态原子的M层全充满、N层只有一个电子，则W的价电子排布式为3d104s1，W为Cu元素；M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素，结合题给结构可知，M形成单键，则M为H元素，Y形成三个共价键，则Y为N元素，Z形成四个共价键并带一个单位正电荷，则Z为P元素。原子半径：P＞C＞N，A项错误；同周期从左到右，第一电离能呈增大的趋势，则N的第一电离能大于C，Cu的电子层数最多，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N＞C＞Cu，B项错误；该配合物中“”中X（C）不满足8电子稳定结构，C项错误；该配合物中C的价层电子对数有3和4，其杂化类型有sp2、sp3，D项正确。
12.[结合溶液pH变化图像考查]A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期主族元素，其中C为第三周期简单离子半径最小的元素，常温下加水稀释0.1 ml·L－1 A、B、D的最高价氧化物对应的水化物溶液时溶液的pH变化情况如图所示。下列说法错误的是（ D ）
A.D的浓溶液在加热条件下可以与C发生反应
B.B2D2中含有离子键和非极性共价键
C.B、D、E的某些氧化物能作漂白剂
D.C3＋具有两性，既能和酸反应也能和碱反应
解析 A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素，其中C为第三周期简单离子半径最小的元素，则C为Al；A、B、D的最高价氧化物对应的水化物分别记为X、Y、Z，由题图知
进而可推出E是Cl。浓H2SO4在加热条件下可以和Al发生反应生成Al2（SO4）3、SO2和H2O，A正确；Na2S2的电子式是Na＋[∶S····∶S····∶]2－Na＋，含有离子键和非极性共价键，B正确；Na2O2、ClO2等具有强氧化性，可以作漂白剂，SO2能和有色物质反应生成无色物质，也可以作漂白剂，C正确；Al3＋只能和碱反应，故Al3＋不具有两性，D错误。课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
能利用元素在元素周期表中的位置和原子结构，分析、预测、比较元素及其化合物的性质
结合原子结构和元素周期表结构推断
2023全国乙，T10；2023湖南，T6；2022全国甲，T12；2022年6月浙江，T16；2021全国乙，T11；2021山东，T4；2021湖南，T7；2021福建，T8；2021江苏，T5；2021河北，T5；2020年7月浙江，T16；2019全国Ⅱ，T9；2019全国Ⅲ，T9
1.宏观辨识与微观探析：能从原子、分子水平分析常见物质及其反应的微观特征。
2.证据推理与模型认知：能认识“位—构—性”之间的内在联系
结合元素化合物的性质推断
2022全国乙，T11； 2021年1月浙江，T16；2021海南，T10；2020全国Ⅲ，T13；2020天津，T8；2019江苏，T8
结合物质结构推断
2023辽宁，T9；2021广东，T13；2021湖北，T8；2021辽宁，T14；2020全国Ⅱ，T13；2019全国Ⅰ，T13
命题分析预测
1.元素“位—构—性”推断主要考查元素周期表、原子结构、元素周期律及相关物质的性质等，在高考中出现的频率较高。
2.2025年高考会更加灵活地结合典型物质的结构特点、重要用途及原子结构等进行元素“位—构—性”的综合推断的考查，试题常将必修第一册和选择性必修2相关知识融合，考查物质性质、原子半径、电负性、电离能等的递变规律，体现对宏观辨识与微观探析化学学科核心素养的考查
原子最外层电子数（N）
3≤N＜8，元素属于ⅢA族～ⅦA族；N＝1或2，元素属于ⅠA族、ⅡA族、副族（Pd除外）、0族（氦）；N＝8，元素属于0族（He除外）；N＞次外层电子数，元素属于第二周期（Li、Be除外）
“阴三阳四”规律
某元素对应简单离子的最外层电子数与次外层电子数相等，若为阴离子，则该元素位于第三周期；若为阳离子，则该元素位于第四周期
“阴上阳下”规律
电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期；若电性不同，则阳离子对应元素位于阴离子对应元素的下一周期
直接相邻的“┳”型、“┻”型、“╋”型相对位置关系
①
②
③
注：Z为某元素的原子序数
“对角线”规则
有些元素在周期表中虽然既非同周期，又非同主族，但其单质与同类化合物的化学性质却很相似，如Li和Mg、Be和Al等
W
X
Y
Z
元素
相关信息
X
最外层电子数是核外电子总数的一半
Y
最高化合价和最低化合价之和为零
Z
单质为淡黄色固体，常存在于火山喷口附近
Q
同周期元素中原子半径最小
短周期
元素
H
B、Al
C、Si
N、P
O、S
F、Cl
族
ⅠA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
常见成
键情况
—X
或
或
或
或
—X—
或 X
—X
特殊成
键情况
（位于阴离子中）
（位于阳离子中）；（10e－
结构）等
S可形成
（12e－结构）等
Cl可形成
（14e－结构）等
元素
最高价
氧化物的水化物
X
Y
Z
W
分子式
H3ZO4
0.1 ml·L－1溶液对应的pH （25 ℃）
1.00
13.00
1.57
0.70
元素
Y
Z
W
R
原子半径/pm
117
102
99
—
主要化合价
－4、＋4
－2、＋6
－1、＋7
＋1
Y
Z
X
W
R
T
溶质
0.1 ml·L－1溶液的pH
稀释103倍的pH
得出信息
推断元素
X
1
4
X为一元强酸
A为N
Y
13
10
Y为一元强碱
B为Na
Z
lg 5
3～4
Z为二元强酸
D为S
考点1 结合原子结构和元素周期表结构推断
1.结合元素周期表结构推断的思维模型
（1）依据原子结构特点推断
（2）依据元素在周期表中的相对位置推断
2.元素周期表结构与元素性质的关系
命题点1 结合原子结构进行推断
1.[2023湖南]日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3（ZX4）2·WY2。已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3。下列说法正确的是（ C ）
A.电负性：X＞Y＞Z＞W
B.原子半径：X＜Y＜Z＜W
C.Y和W的单质都能与水反应生成气体
D.Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
解析 根据基态X原子s轨道上的电子数与p轨道上的电子数相等，可知X的电子排布式为1s22s22p4，为O元素，基态O原子的未成对电子数为2，则基态Y、Z原子的未成对电子数分别为1、3，结合原子序数关系可确定Y为F元素或Na元素，Z为P元素，则该荧光粉的主要成分为3W3（PO4）2·WF2，结合化合物中各元素化合价代数和为0可确定W为＋2价，又其原子序数最大，故W为Ca元素，Y为F元素。元素电负性：F＞O＞P＞Ca，A项错误；原子半径：F＜O＜P＜Ca，B项错误；F2、Ca与水反应生成的气体分别为O2和H2，C项正确；P元素的最高价氧化物对应的水化物H3PO4不具有强氧化性，D项错误。
2.[2023全国乙]一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构。下列叙述正确的是（ A ）
A.X的常见化合价有－1、－2
B.原子半径大小为Y＞X＞W
C.YX的水合物具有两性
D.W单质只有4种同素异形体
解析 由W、X、Y均为短周期元素，简单离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构，可知X为O元素，Y为Mg元素；结合原子序数W＜X及该矿物溶于稀盐酸生成无色无味气体可确定W为C元素，该矿物为MgCO3。氧元素常见化合价有－1、－2，如Na2O2、Na2O中氧元素分别为－1价和－2价，A正确；根据元素在周期表中的位置，可确定原子半径：Mg＞C＞O，B错误；MgO的水合物Mg（OH）2不具有两性，C错误；碳元素可形成金刚石、石墨、石墨烯、C60、碳纳米管等多种同素异形体，D错误。
命题点2 结合“特殊微粒结构”进行推断
3.[浙江高考]X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。Y元素的最高正价为＋4价，Y元素与Z、M元素相邻，且与M元素同主族；化合物Z2X4的电子总数为18个；Q元素的原子最外层电子数比次外层少一个电子。下列说法不正确的是（ D ）
A.原子半径：Z＜Y＜M
B.最高价氧化物对应水化物的酸性：Z＞Y＞M
C.X2Z－ZX2易溶于水，其水溶液呈碱性
D.X、Z和Q三种元素形成的化合物一定是共价化合物
解析
根据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，可得原子半径：Z（N）＜Y（C）＜M（Si），A项正确；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，则酸性：Z（HNO3）＞Y（H2CO3）＞M（H2SiO3），B项正确；H2N—NH2为联氨，是一种极性较强的化合物，能与水、醇等形成分子间氢键，根据相似相溶原理，联氨能溶于水、醇等极性溶剂中，又H2NNH2＋H2O⇌H2NNH3＋＋OH－，其水溶液呈碱性，C项正确；X（H）、Z（N）、Q（Cl）三种元素可形成NH4Cl，NH4Cl是离子化合物，D项错误。
命题拓展
[2021湖南改编]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。下列说法错误的是（ A ）
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.Y的单质可从X的简单氢化物中置换出X的单质
解析 W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的最外层电子数为K层的一半，则Z为Na；W与X可形成原子个数比为2∶1的18e－分子，该分子为N2H4，W的原子序数小于X，则W为H、X为N；Y的原子序数等于W与X的原子序数之和，则Y为O。A项，简单离子半径Na＋＜O2－＜N3－，错误。B项，H2O2中两个O原子之间为非极性键，正确。C项，常温常压下，H2O 为液态，而NH3为气态，所以NH3的沸点低于H2O，正确。D项，X的简单氢化物为NH3，Y的单质为O2，氨气与O2反应可生成N2和H2O，正确。
技巧点拨
寻找10电子微粒和18电子微粒的方法
1.10电子微粒
2.18电子微粒
3.相互间的主要反应
（1）10e－＋10e－型：OH－＋H3O＋ 2H2O，OH－＋NH4＋ △ NH3↑＋H2O，OH－＋HF F－＋H2O，H3O＋＋NH3 NH4＋＋H2O。
（2）18e－＋10e－型：HCl、H2S、HS－与OH－的反应，HS－、S2－与H3O＋的反应。
（3）18e－＋18e－型：HCl与HS－、S2－的反应，H2O2氧化HS－、H2S的反应。
命题点3 结合元素周期表结构进行推断
4.[2021全国乙]我国嫦娥五号探测器带回1.731 kg 的月球土壤，经分析发现其构成与地球土壤类似。土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族。下列结论正确的是（ B ）
A.原子半径大小顺序为W＞X＞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
解析
氧原子半径小于硫原子半径，而Mg、Al、Si的原子半径逐渐减小且均比同周期的硫原子半径大，因此原子半径：Mg＞Al＞Si＞O，A项错误；Mg元素的金属性较强，而O元素的非金属性很强，二者之间形成的化学键是离子键，B项正确；铝是导体，Si是半导体，故前者导电性能强于后者，C项错误；硅酸的酸性弱于碳酸，D项错误。
命题拓展
[变式拓展]（1）W、X、Y的简单离子半径大小顺序为 O2－＞Mg2＋＞Al3＋ （用离子符号表示）。
（2）W的简单气态氢化物的稳定性 大于 （填“大于”或“小于”）Z的简单气态氢化物的稳定性。
（3）W、X、Y、Z的第一电离能大小顺序为 O＞Si＞Mg＞Al （用元素符号表示）。
5.[全国Ⅲ高考]短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是（ D ）
A.氢化物沸点：W＜Z
B.氧化物对应水化物的酸性：Y＞W
C.化合物熔点：Y2X3＜YZ3
D.简单离子的半径：Y＜X
解析 根据元素周期表的结构可以判断出W为N元素、X为O元素、Y为Al元素、Z为Cl元素。NH3存在分子间氢键，而HCl不存在分子间氢键，所以NH3的沸点比HCl的沸点高，A项错误。Al（OH）3显两性，N的氧化物对应的水化物HNO3、HNO2均显酸性，B项错误。Al2O3是离子晶体，而AlCl3是分子晶体，离子晶体的熔点一般高于分子晶体的熔点，C项错误。Al3＋和O2－的电子层结构相同，具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径：Al3＋＜O2－，D项正确。
考点2 结合元素化合物的性质推断
1.结合元素化合物的性质推断的思维模型
2.依据常见元素化合物的特征性质推断
（1）有特殊气味的物质。刺激性气味：NH3、SO2等。臭鸡蛋气味：H2S。
（2）固体颜色。淡黄色：Na2O2等。黄色：S等。黑色：CuO、FeS、MnO2、CuS、Ag2S等。红褐色难溶物：Fe（OH）3等。白色难溶物：BaSO4、BaCO3、CaCO3、AgCl等。淡黄色难溶物：AgBr等。黄色难溶物：AgI、Ag3PO4等。
（3）常见离子的颜色。蓝色：Cu2＋等。棕黄色：Fe3＋等。紫红色：MnO4－。浅绿色：Fe2＋等。
（4）特殊反应：①铵盐与强碱反应生成常见气体中唯一的碱性气体NH3。②与水反应可生成气体的物质有Li、Na、K、Na2O2、NaH、F2等。③Si和SiO2常温下能与NaOH溶液、HF溶液反应。④NaHSO4 是盐，却具有强酸性，可与CO32－、HSO3－、S2－、S2O32－、[Al（OH）4]－、SiO32－等反应产生特殊现象。⑤Na2S2O3能与盐酸或硫酸反应，既有气体生成又有沉淀生成。⑥一种物质加入另一种物质，反应物过量与否会产生不同的现象，如CO2与Ca（OH）2反应，NaOH与AlCl3反应等。
命题点 结合元素化合物的性质推断
1.[2022全国乙]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（ D ）
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：Y＜X
C.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
解析 W、X、Y、Z是原子序数依次增加的短周期元素，YZ2分子的总电子数为奇数，常温下为气体，说明Y的核外电子数为奇数，则Y为N，Z为O；结合W、X、Y、Z的原子序数加和为21，可知W、X的原子序数之和为6，又W的原子序数小于X，则W为H，X为B。B单质常温下为固体，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，由于非金属性B＜N，则酸性H3BO3＜HNO3，B项错误；1 ml NH4B5O8·4H2O的质量为273 g，设其在100～200 ℃阶段失水x ml，则有18x273＝1－0.802＝0.198，解得x≈3，说明100～200 ℃阶段热分解失去3 ml H2O，C项错误；假设NH4B5O8·4H2O在500 ℃热分解后生成固体化合物B2O3，根据B元素守恒，最终可生成52 ml B2O3，质量为175 g，质量分数为175273×100％≈64.1％，说明假设正确，D项正确。
命题拓展
[变式拓展]下列有关上题元素的说法正确的是（ A ）
A.W与Y可形成既含极性键又含非极性键的化合物
B.原子半径：W＞X＞Y＞Z
C.XCl3中所有原子最外层均满足8电子稳定结构
2.[2021浙江]现有4种短周期主族元素X、Y、Z和Q，原子序数依次增大，其中Z、Q在同一周期。相关信息如下表：
下列说法正确的是（ B ）
A.常温时，X单质能与水发生剧烈反应
B.Y与Q元素组成的YQ4分子，空间构型为正四面体
C.Y、Z、Q最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱
D.第5周期且与Q同主族元素的单质在常温常压下呈液态
解析 X元素原子的最外层电子数是核外电子总数的一半，由于最外层电子数不超过8个，因此X只能是第二周期的Be；Y元素的最高化合价和最低化合价之和为零，则Y位于第ⅣA族，Y是C或Si；Z单质为淡黄色固体，常存在于火山喷口附近，则Z是S；Q是同周期元素中原子半径最小的，且Z和Q位于同一周期，因此Q是Cl。A项，元素金属性越强，对应的金属单质与水反应越剧烈，Mg的金属性大于Be，室温下，镁与水反应缓慢，所以常温时，金属Be与水反应不剧烈，错误。B项，CCl4和SiCl4的空间构型均为正四面体，正确。C项，酸性：H2CO3（或H2SiO3）＜H2SO4＜HClO4，错误。D项，第5周期且与Cl同主族的元素为I，常温常压下碘单质呈固态，错误。
3.[全国Ⅲ高考改编]W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，元素X和Z同族。盐YZW与浓盐酸反应，有黄绿色气体产生，此气体同冷烧碱溶液作用，可得到含YZW的溶液。下列说法正确的是（ D ）
A.原子半径大小为W＜X＜Y＜Z
B.X的氢化物水溶液酸性强于Z的
C.Y2W2与Z2W均含有非极性共价键
D.标准状况下W的单质状态与X的相同
解析 根据题目给出的原子序数大小关系、元素在周期表中的位置关系、物质的颜色以及转化关系，首先推出黄绿色气体为Cl2，联想氯及其化合物的转化关系NaClO＋2HCl（浓） Cl2↑＋NaCl＋H2O，对照盐YZW的组成以及Cl2与NaOH溶液反应等信息得出W为O，X为F，Y为Na，Z为Cl。根据元素周期律，可知原子半径：Na＞Cl＞O＞F，A项错误。HF是弱酸，HCl为强酸，B项错误。Na2O2中O原子间以非极性键结合，Cl2O的结构式为Cl—O—Cl，含极性键，C项错误。标准状况下，F2、O2均为气态，D项正确。
考点3 结合物质结构推断
1.结合物质结构推断的思维模型
2.常考短周期元素的成键特点
（注：X表示对应表格中的元素）
拓展 BH4－中B与1个H形成配位键，B为缺电子原子，可提供空轨道。配位键是指成键的一方提供孤电子对，另一方提供空轨道而形成的“电子对给予—接受”键，如，氮原子提供孤电子对并与B原子共用而形成氨硼烷中的配位键。
命题点 结合物质结构推断
1.[2021广东]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（ C ）
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
解析 根据X的原子核只有1个质子，可知X为H元素；根据题意知Y、Z、W均为第二周期元素，结合题图中Y形成4个共价键、Z形成2个共价键、W形成1个共价键和原子序数关系可确定Y为C元素、Z为O元素、W为F元素；再结合E的原子比W原子多8个电子，可知E为Cl元素。XEZ4即HClO4是一种强酸，A项正确；同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性F＞O＞C，即W＞Z＞Y，B项正确；原子半径Cl＞C＞F，即E＞Y＞W，C项错误；ZW2即OF2，F元素为－1价，根据化合物中各元素化合价代数和为0，可知O元素为＋2价，D项正确。
2.[2021辽宁]某多孔储氢材料前驱体结构如图，M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子。下列说法正确的是（ D ）
A.氢化物沸点：X＞Y
B.原子半径：M＜X＜Y＜Z
C.第一电离能：W＜X＜Y＜Z
D.阴、阳离子中均有配位键
解析 结合基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子，以及在化合物中Z形成2个共价单键，可确定Z为O；再结合原子序数关系和化合物中各元素的成键情况，可确定M为H、X为C、W为B、Y为N。C、N均有多种氢化物，未指出是否为最简单氢化物，无法判断二者氢化物的沸点高低，A项错误。同周期主族元素，随原子序数递增，原子半径逐渐减小，原子半径：C＞N＞O＞H，B项错误。N为第ⅤA族元素，其2p能级处于半充满稳定状态，第一电离能比相邻元素大，即第一电离能N＞O＞C＞B，C项错误。根据原子的成键规则知，该化合物的阳离子和阴离子中均存在配位键，D项正确。
3.[2021河北改编]如图所示的两种化合物可应用于阻燃材料和生物材料的合成。其中W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素，X和Z同主族，Y原子序数为W原子价电子数的3倍。下列说法正确的是（ D ）
A.X和Z的最高化合价均为＋7价
B.HX和HZ在水中均为强酸，电子式可表示为H∶X····∶与H∶Z····∶
C.四种元素中，Y原子半径最小，X原子半径最大
D.Z、W和氢三种元素可形成同时含有离子键和共价键的化合物
解析 W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X和Z同主族，且形成1个单键，推断是F和Cl；W的成键数为3且原子序数小于X，则W是N或B；Y原子序数是W原子价电子数的3倍，则Y是15号元素或9号元素，又X为F，则Y为P、W为N。F元素没有正价，A错误。HF是弱酸，HCl是强酸，B错误。同周期主族元素，从左到右原子半径逐渐变小，同主族元素，从上到下原子半径逐渐增大，四种元素中P原子半径最大，F原子半径最小，C错误。Cl、N和H元素可形成NH4Cl，NH4Cl同时含有离子键和共价键，D正确。
1.[结合离子结构进行推断][2023辽宁]某种镁盐具有良好的电化学性能，其阴离子结构如图所示。W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素，W、Y原子序数之和等于Z，Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍。下列说法错误的是（ A ）
－ L为
A.W与X的化合物为极性分子
B.第一电离能Z＞Y＞X
C.Q的氧化物是两性氧化物
D.该阴离子中含有配位键
解析 根据镁盐的阴离子结构、L中原子的成键特点及题干信息分析：W的原子序数最小，且形成1个共价键，则W为H；X形成4个共价键，则X为C；Y形成2个共价键，则Y为O或S；Z形成1个共价键，且原子序数等于W和Y的原子序数之和，则Z为F或Cl；Q形成4个键，镁盐的阴离子带1个单位的负电荷，且Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍，则Q为Al，结合原子序数关系可知，Y只能为O，Z只能为F。H与C形成的化合物为烃类，烃类物质的正负电荷中心可能重合，如甲烷，其为非极性分子，A项错误；同周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，故第一电离能：F＞O＞C，B项正确；Al2O3既能与强酸反应生成盐和水，也能与强碱反应生成盐和水，属于两性氧化物，C项正确；该阴离子中，中心Al原子形成4个键，其中1个为配位键，D项正确。
2.[结合原子结构推断][2021河北]用中子轰击 NZX原子产生α粒子（即氦核 24He）的核反应为 NZX＋01n P7Y＋24He。已知元素Y在化合物中呈＋1价。下列说法正确的是（ A ）
A.H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液
B.Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2
C.X和氢元素形成离子化合物
D.6Y和7Y互为同素异形体
解析 由核反应可知，N＝7＋4－1＝10，结合Y的质量数及Y在化合物中化合价为＋1，可知Y为Li，则X为B。H3BO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液，A项正确；Li在空气中燃烧生成Li2O，B项错误；硼元素与氢元素形成硼烷，硼烷为共价化合物，C项错误；6Li和7Li是Li的两种核素，二者互为同位素，D项错误。
3.[结合物质转化推断][全国Ⅰ高考]短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物，n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，q的水溶液具有漂白性，0.01 ml·L－1 r溶液的pH为2，s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是（ C ）
A.原子半径的大小W＜X＜Y
B.元素的非金属性Z＞X＞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
解析 单质n通常为黄绿色气体，则n为Cl2，q的水溶液具有漂白性，q为HClO， 0.01 ml·L－1的r溶液的pH＝2，说明r为一元强酸，r为HCl；s为难溶于水的混合物，结合在光照条件下生成，则二元化合物p可能为CH4。综上分析，涉及的元素有H、C、O、Cl，分别对应W、X、Y、Z。原子半径C＞O，A项错误。非金属性O＞Cl＞C，B项错误。O的氢化物H2O或H2O2常温常压下均为液态，C项正确。C的最高价氧化物的水化物H2CO3为弱酸，D项错误。
4.[结合物质性质推断][2020天津]短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是（ A ）
A.元素电负性：Z＜W
B.简单离子半径：W＜Y
C.元素第一电离能：Z＜W
D.简单氢化物的沸点：X＜Z
解析 从Z的最高价氧化物的水化物的化学式和0.1 ml·L－1 W的最高价氧化物的水化物溶液的pH可知，Z、W分别是磷、硫元素，结合0.1 ml·L－1X、Y的最高价氧化物的水化物溶液的pH，可知X、Y分别是氮、钠元素。电负性：P＜S，A项正确。离子半径：S2－＞Na＋，B项错误。磷的3p轨道为半充满稳定状态，其第一电离能大于硫的第一电离能，C项错误。NH3分子间存在氢键，导致其沸点高于PH3的沸点，D项错误。
5.[结合元素化合物的用途推断][2021海南改编]短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，XY－离子与Y2分子均含有14个电子；习惯上把电解饱和ZW水溶液的工业生产称为氯碱工业。下列判断正确的是（ D ）
A.原子半径：W＞Z
B.最高价氧化物对应的水化物的酸性：Y＜X
C.化合物ZXY的水溶液呈酸性
D.（XY）2分子中既有σ键又有π键
解析 由“短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大”和“XY－离子与Y2分子均含有14个电子”知，X为C、Y为N；由“习惯上把电解饱和ZW水溶液的工业生产称为氯碱工业”，推出Z、W分别为Na、Cl。同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小，故原子半径Cl＜Na，A项错误；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性N＞C，故酸性HNO3＞H2CO3，B项错误；NaCN为强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，C项错误；（CN）2的结构式是单键是σ键，三键中有一个是σ键，两个是π键，故（CN）2分子中既含σ键又含π键，D项正确。
6.[结合物质结构推断][2021湖北]某离子液体的阴离子的结构如图所示，其中W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期非金属元素，W是有机分子的骨架元素。下列说法正确的是（ D ）
A.Z元素的最高价态为＋7
B.基态原子未成对电子数：W＞Y
C.该阴离子中X不满足8电子稳定结构
D.最简单氢化物水溶液的pH：X＞M
解析
F元素无正化合价，A项错误；基态C原子的核外电子排布式为1s22s22p2，未成对电子数为2，基态O原子的核外电子排布式为1s22s22p4，未成对电子数也为2，B项错误；该阴离子中N形成2个单键，有2对孤电子对，满足8电子稳定结构，C项错误；NH3的水溶液呈碱性，H2S的水溶液呈酸性，故水溶液的pH：NH3＞H2S，D项正确。
1.[2024南京六校联考]X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素。X和Y基态原子的s能级电子总数均等于其p能级电子总数，Z原子最外层电子数是Y原子最外层电子数的2倍，W和X位于同一主族。下列说法正确的是（ D ）
A.第一电离能：I1（X）＜I1（W）
B.最高价氧化物对应水化物的酸性：Z＞W
C.原子半径：r（W）＞r（Y）＞r（X）
D.最简单气态氢化物的热稳定性：X＞Z
解析 X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，X和Y基态原子的s能级电子总数均等于其p能级电子总数，则二者的电子排布式分别为1s22s22p4、1s22s22p63s2，所以X为O、Y为Mg；Z原子最外层电子数是Y原子最外层电子数的2倍，则Z为Si；W和X位于同一主族，则W为S。同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，故第一电离能O＞S，A错误；非金属性S＞Si，故酸性H2SO4＞H2SiO3，B错误；同周期主族元素，从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素，从上到下原子半径逐渐增大，故原子半径Mg＞S＞O，C错误；非金属性O＞Si，故热稳定性H2O＞SiH4，D正确。
2.[2024福州质检]元素M、W、X、Y、Z分别位于3个短周期，原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是电子层数的2倍，Y的价电子数是Z的价电子数的2倍，基态Z原子的电子占据7个原子轨道，M、W可以形成的化合物为WM。下列说法正确的是（ C ）
A.简单离子半径：W＜Y＜Z
B.元素电负性：X＜Y＜Z
C.XY2分子的空间结构为直线形
D.WM为共价化合物
解析 元素M、W、X、Y、Z分别位于3个短周期，原子序数依次增大，由X原子的最外层电子数是其电子层数的2倍可知，X为C，由基态Z原子的电子占据7个原子轨道可知，Z为Al，Y的价电子数是Z的价电子数的2倍，且原子序数在C和Al之间，可推出Y为O，由M和W可形成化合物WM，且原子序数均小于6可知，W为Li，M为H。核外电子排布相同的离子，核电荷数大的离子半径小，所以半径O2－＞Al3＋，A选项错误；电负性：O＞C＞Al，B选项错误；二氧化碳的空间结构为直线形，C选项正确；WM为LiH，该化合物为离子化合物，其中H显－1价，Li显＋1价，D选项错误。
3.[2024贵阳摸底]X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X的某种同位素可以用于测定文物年代，Y与X同周期，Y的第一电离能高于同周期的相邻元素，Z是同周期中常见离子半径最小的元素，四种元素的最外层电子数之和为19。下列叙述正确的是（ A ）
A.电负性：X＜Y
B.X的氢化物常温下均是气体
C.含Z的盐溶液只显酸性
D.氧化物对应的水化物的酸性：W＞Y
解析 X的某种同位素可以用于测定文物年代，则X为C元素；Y与X同周期，Y的第一电离能高于同周期的相邻元素，则Y为N元素；Z是同周期中常见离子半径最小的元素，且Z的原子序数大于N，则Z为Al元素；四种元素的最外层电子数之和为19，则W的最外层电子数为19－4－5－3＝7，W为Cl元素。同周期元素从左到右电负性逐渐增大，则电负性：C＜N，A正确；C的氢化物为烃类物质，含碳原子数高的烃常温下为液体或者固体，B错误；含Al的盐溶液可以显酸性，如AlCl3溶液，也可以显碱性，如Na[Al（OH）4]溶液，C错误；Cl的最高价氧化物对应的水化物的酸性大于N的最高价氧化物对应的水化物的酸性，题中没有说明是最高价，D错误。
4.[2024武汉调研]一种可用于头孢菌素改性剂的物质的结构如图所示，其中X、Y、Z、W是原子序数递增的短周期主族元素。下列说法正确的是（ D ）
A.原子半径：Z＞W
B.第一电离能：Z＜Y
C.沸点：X2Z＜X2W
D.键角：YZ2＞WZ2
解析 根据X形成1个单键，Y的总键数为4，Z形成1个双键，W形成2个单键，结合原子序数关系，知X为H元素，Y为C元素，Z为O元素，W为S元素。原子半径：O＜S，A项错误；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，第一电离能：O＞C，B项错误；由于H2O分子间存在氢键，故沸点：H2O＞H2S，C项错误；CO2为直线形分子，SO2为V形分子，键角：CO2＞SO2，D项正确。
5.[2023河南安阳考试]X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的前20号元素，X原子的最外层电子数是最内层电子数的2倍，其他元素的性质如表所示：
下列说法正确的是（ A ）
A.X的某种单质能使品红溶液褪色
B.Y的单质及其氧化物都可用作半导体材料
C.在光照条件下W的单质能与X的氢化物发生置换反应
D.氧化物对应水化物的酸性：X＜Z＜W
解析 X为C，活性炭具有吸附性，可以吸附色素，使品红溶液褪色，A项正确；Y为Si，Si单质可用作半导体材料，B项错误；W的单质为Cl2，X的氢化物为烷烃时，二者在光照条件下可发生取代反应，C项错误；最高价氧化物对应水化物的酸性：H2CO3＜H2SO4＜HClO4，题中未说最高价，D项错误。
6.[2024浙江名校联考]前四周期X、Y、Z、Q、T五种元素，原子序数依次增大。X的液态最简单氢化物可作制冷剂，Y的氢化物的水溶液能腐蚀玻璃，基态Z原子M能层上有两个电子，基态Q原子最外层有2个未成对电子，且其最高价氧化物对应的水化物为强酸，T最外层只有1个电子，其内层各能级所有轨道电子均成对，下列说法不正确的是（ C ）
A.第一电离能：Y＞X＞Q
B.T的氧化物能和X的氢化物发生氧化还原反应制得T单质
C.Z能在空气中燃烧生成ZO、ZO2等氧化物
D.T单质和Q单质化合生成T2Q
解析 X的液态最简单氢化物可作制冷剂，则X为N元素；Y的氢化物的水溶液能腐蚀玻璃，则Y为F元素；基态Z原子M能层上有两个电子，则Z为Mg元素；基态Q原子最外层有2个未成对电子，且其最高价氧化物对应的水化物为强酸，则Q为S元素；T最外层只有1个电子，其内层各能级所有轨道电子均成对，则T为Cu元素。第一电离能：F＞N＞O＞S，A项正确；CuO和NH3可发生反应：3CuO＋2NH3 △ 3Cu＋N2＋3H2O，B项正确；Mg在空气中燃烧生成的氧化物为MgO，C项错误；Cu和S加热时反应生成Cu2S，D项正确。
7.[2023北京顺义区统考]下表为元素周期表的一部分，其中X、Y、W、Z为短周期元素，W的单质常温下为黄绿色气体。下列说法不正确的是（ D ）
A.X、Y的单质均存在同素异形体
B.Y、Z的简单氢化物的稳定性逐渐增强
C.R的单质可用于制造半导体材料
D.工业上电解NaW溶液制W2可使用阴离子交换膜
解析 W的单质常温下为黄绿色气体，则W为Cl，由元素在周期表中的位置可知，X为P，Y为O，Z为F，R为Ge，T为Br。P的同素异形体有红磷、白磷等，O的同素异形体有氧气和臭氧，A正确；同周期主族元素从左到右，元素的非金属性逐渐增强，对应的简单氢化物越稳定，故Y、Z的简单氢化物的稳定性逐渐增强，B正确；Ge为重要的半导体材料，C正确；工业上电解饱和食盐水可制得Cl2，为防止阳极生成的Cl2和阴极生成的NaOH反应，需要将产生的NaOH和Cl2分开，只允许阳离子通过，故需使用阳离子交换膜，D错误。
8.[2023长春三联]短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，它们组成一种团簇分子，结构如图所示。X、M的族序数均等于周期序数，Y原子核外最外层电子数为6，下列说法正确的是（ A ）
A.Z和M的合金可用于制造飞机和宇宙飞船
B.第一电离能：Y＞M＞Z
C.工业上通过电解Z的氧化物制备Z单质
D.简单离子半径：Z＞M＞Y
解析 短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，X、M的族序数均等于周期序数，Y原子核外最外层电子数为6，结合图中原子半径X＜Y＜M，可知X是H，M是Al，Y是O，Z的原子半径大于M，说明Z和M同周期，再结合图示结构中H原子有2个，O原子有6个，Al原子有2个，Z原子有2个，根据化合物中各元素化合价总和为0可推断出Z是Mg。镁和铝的合金密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料，A正确；Mg最外层电子排布式为3s2，Al最外层电子排布式为3s23p1，3p能级的能量高于3s能级，故Al失去3p能级上的一个电子所需能量小于Mg失去3s能级上的一个电子所需能量，故Mg的第一电离能比Al大，B错误；工业上通过电解熔融的MgCl2来制备Mg单质，C错误；电子层结构相同时，核电荷数越大，离子半径越小，离子半径：O2－＞Mg2＋＞Al3＋，D错误。
9.[2023山东师范大学附属中学检测]科学家为了解决电池的导电性问题，合成了一种高效化合物，其结构如图甲所示。其中W、Y、Z、X、Q均为短周期主族元素，其原子半径与原子序数的关系如图乙所示，Z和Q位于同一主族，基态Y原子的最外层存在3个未成对电子。下列说法错误的是（ B ）
A.简单离子的半径： Q＞Y＞Z＞X
B.简单氢化物分子的键角： Q＞Z
C.Y的简单氢化物的水溶液能溶解氢氧化铜
D.该化合物的结构中X、Y、Z均满足8电子稳定结构
解析 结合原子半径及共价键关系推断元素：W、Y、Z、X、Q均为短周期主族元素，X的原子半径最大，且可形成＋1价阳离子，则X为Na；Q形成6个共价键，且Q的原子序数大于X，则Q为S；Z与Q同主族，则Z为O；W形成一个共价键且原子半径最小，W为H；Y形成两个共价键，整个阴离子带一个单位负电荷，且基态Y原子的最外层存在3个未成对电子， 则Y为N。A项，电子层数越多，离子半径越大，具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，因此离子半径：S2－＞N3－＞O2－＞Na＋，正确。B项，H2O、H2S分子的中心原子均含有2对孤对电子，分子均为V形结构，但由于电负性O＞S，H2O中成键电子对更偏向O，排斥力更大，故键角：H2S＜H2O，错误。C项，氨水能溶解Cu（OH）2形成配合物，正确。
10.[2023湖南长沙明德中学联考改编]X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，且X、Z原子序数之和是Y、W原子序数之和的12。甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物，M是某种元素对应的单质，乙和丁的组成元素相同，且乙是一种“绿色氧化剂”，化合物N是具有漂白性的气体（常温下）。上述物质间的转化关系如图所示（部分反应物和生成物省略）。下列说法正确的是（ A ）
A.含W元素的盐溶液可能显酸性、中性或碱性
B.化合物N与乙烯均能使溴水褪色，且原理相同
C.原子半径：r（Y）＞r（Z）＞r（W）
D.Z与X、Y、W形成的化合物中，各元素原子的最外层均满足8电子稳定结构
解析 甲、乙、丙、丁均为二元化合物，乙是一种“绿色氧化剂”，则乙为H2O2；乙和丁的组成元素相同，则丁为H2O；化合物N是具有漂白性的气体（常温下），则N为SO2。乙经催化剂作用可生成单质M，则M为O2；O2与丙反应生成SO2和H2O，则丙为H2S。X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，且X、Z原子序数之和是Y、W原子序数之和的12，则X为H，Y为O，Z为Na，W为S，进一步可推知，甲为Na2S。硫酸氢钠溶液显酸性、硫酸钠溶液显中性、亚硫酸钠溶液显碱性，A正确。SO2具有还原性，可将溴水还原而使其褪色，乙烯与溴水发生加成反应而使其褪色，二者原理不同，B错误。同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，故原子半径r（Na）＞r（S）＞r（O），C错误。NaH中H最外层只有2个电子，D错误。
11.[2023湖北十一校联考]某化合物结构如图所示。其中M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素，X是有机分子的骨架元素，W基态原子的M层全充满、N层只有一个电子。下列说法正确的是（ D ）
A.原子半径：X＞Y＞Z
B.第一电离能：X＞Y＞W
C.该配合物中X均满足8电子稳定结构
D.该配合物中X的杂化类型有sp2、sp3
解析 X是有机分子的骨架元素，则X为C元素；W基态原子的M层全充满、N层只有一个电子，则W的价电子排布式为3d104s1，W为Cu元素；M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素，结合题给结构可知，M形成单键，则M为H元素，Y形成三个共价键，则Y为N元素，Z形成四个共价键并带一个单位正电荷，则Z为P元素。原子半径：P＞C＞N，A项错误；同周期从左到右，第一电离能呈增大的趋势，则N的第一电离能大于C，Cu的电子层数最多，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N＞C＞Cu，B项错误；该配合物中“”中X（C）不满足8电子稳定结构，C项错误；该配合物中C的价层电子对数有3和4，其杂化类型有sp2、sp3，D项正确。
12.[结合溶液pH变化图像考查]A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期主族元素，其中C为第三周期简单离子半径最小的元素，常温下加水稀释0.1 ml·L－1 A、B、D的最高价氧化物对应的水化物溶液时溶液的pH变化情况如图所示。下列说法错误的是（ D ）
A.D的浓溶液在加热条件下可以与C发生反应
B.B2D2中含有离子键和非极性共价键
C.B、D、E的某些氧化物能作漂白剂
D.C3＋具有两性，既能和酸反应也能和碱反应
解析 A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素，其中C为第三周期简单离子半径最小的元素，则C为Al；A、B、D的最高价氧化物对应的水化物分别记为X、Y、Z，由题图知
进而可推出E是Cl。浓H2SO4在加热条件下可以和Al发生反应生成Al2（SO4）3、SO2和H2O，A正确；Na2S2的电子式是Na＋[∶S····∶S····∶]2－Na＋，含有离子键和非极性共价键，B正确；Na2O2、ClO2等具有强氧化性，可以作漂白剂，SO2能和有色物质反应生成无色物质，也可以作漂白剂，C正确；Al3＋只能和碱反应，故Al3＋不具有两性，D错误。课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
能利用元素在元素周期表中的位置和原子结构，分析、预测、比较元素及其化合物的性质
结合原子结构和元素周期表结构推断
2023全国乙，T10；2023湖南，T6；2022全国甲，T12；2022年6月浙江，T16；2021全国乙，T11；2021山东，T4；2021湖南，T7；2021福建，T8；2021江苏，T5；2021河北，T5；2020年7月浙江，T16；2019全国Ⅱ，T9；2019全国Ⅲ，T9
1.宏观辨识与微观探析：能从原子、分子水平分析常见物质及其反应的微观特征。
2.证据推理与模型认知：能认识“位—构—性”之间的内在联系
结合元素化合物的性质推断
2022全国乙，T11； 2021年1月浙江，T16；2021海南，T10；2020全国Ⅲ，T13；2020天津，T8；2019江苏，T8
结合物质结构推断
2023辽宁，T9；2021广东，T13；2021湖北，T8；2021辽宁，T14；2020全国Ⅱ，T13；2019全国Ⅰ，T13
命题分析预测
1.元素“位—构—性”推断主要考查元素周期表、原子结构、元素周期律及相关物质的性质等，在高考中出现的频率较高。
2.2025年高考会更加灵活地结合典型物质的结构特点、重要用途及原子结构等进行元素“位—构—性”的综合推断的考查，试题常将必修第一册和选择性必修2相关知识融合，考查物质性质、原子半径、电负性、电离能等的递变规律，体现对宏观辨识与微观探析化学学科核心素养的考查
原子最外层电子数（N）
3≤N＜8，元素属于ⅢA族～ⅦA族；N＝1或2，元素属于ⅠA族、ⅡA族、副族（Pd除外）、0族（氦）；N＝8，元素属于0族（He除外）；N＞次外层电子数，元素属于第二周期（Li、Be除外）
“阴三阳四”规律
某元素对应简单离子的最外层电子数与次外层电子数相等，若为阴离子，则该元素位于第三周期；若为阳离子，则该元素位于第四周期
“阴上阳下”规律
电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期；若电性不同，则阳离子对应元素位于阴离子对应元素的下一周期
直接相邻的“┳”型、“┻”型、“╋”型相对位置关系
①
②
③
注：Z为某元素的原子序数
“对角线”规则
有些元素在周期表中虽然既非同周期，又非同主族，但其单质与同类化合物的化学性质却很相似，如Li和Mg、Be和Al等
W
X
Y
Z
元素
相关信息
X
最外层电子数是核外电子总数的一半
Y
最高化合价和最低化合价之和为零
Z
单质为淡黄色固体，常存在于火山喷口附近
Q
同周期元素中原子半径最小
短周期
元素
H
B、Al
C、Si
N、P
O、S
F、Cl
族
ⅠA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
常见成
键情况
—X
或
或
或
或
—X—
或 X
—X
特殊成
键情况
（位于阴离子中）
（位于阳离子中）；（10e－
结构）等
S可形成
（12e－结构）等
Cl可形成
（14e－结构）等
元素
最高价
氧化物的水化物
X
Y
Z
W
分子式
H3ZO4
0.1 ml·L－1溶液对应的pH （25 ℃）
1.00
13.00
1.57
0.70
元素
Y
Z
W
R
原子半径/pm
117
102
99
—
主要化合价
－4、＋4
－2、＋6
－1、＋7
＋1
Y
Z
X
W
R
T
溶质
0.1 ml·L－1溶液的pH
稀释103倍的pH
得出信息
推断元素
X
1
4
X为一元强酸
A为N
Y
13
10
Y为一元强碱
B为Na
Z
lg 5
3～4
Z为二元强酸
D为S
相关教案
2025年高考化学精品教案第五章物质结构与性质元素周期律第2讲元素周期表元素周期律： 这是一份2025年高考化学精品教案第五章物质结构与性质元素周期律第2讲元素周期表元素周期律，共25页。
2025年高考化学精品教案第五章物质结构与性质元素周期律第5讲分子结构与物质的性质： 这是一份2025年高考化学精品教案第五章物质结构与性质元素周期律第5讲分子结构与物质的性质，共18页。
2025年高考化学精品教案第五章物质结构与性质元素周期律第6讲晶体结构与性质： 这是一份2025年高考化学精品教案第五章物质结构与性质元素周期律第6讲晶体结构与性质，共29页。
