2025年高考化学压轴(广东专用)压轴题05元素推断与元素周期律(原卷版+解析)特训

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01 元素推断一般思路
1.元素推断中常用的二条规律
(1)最外层电子规律
(2)“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,则阳离子位于阴离子的下一周期——“阴上阳下”规律。如O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+电子层结构相同,则Na、Mg、Al位于O、F的下一周期。
2.元素周期表中短周期的特殊结构的应用
(1)元素周期表中第1周期只有两种元素H和He,氢元素所在的ⅠA族为元素周期表的左侧边界,ⅠA族左侧无元素分布。
(2)He为0族元素,0族元素为元素周期表的右侧边界,0族元素右侧没有元素分布。利用这个关系可以确定元素所在的周期和族。
3.元素的位置关系和原子序数关系的应用
(1)同一周期中元素的原子序数比左边元素原子序数大1,比右边元素的原子序数小1。
(2)同主族上下相邻周期元素的原子序数关系
①若在ⅠA族或ⅡA族,原子序数之差为上周期所包含的元素种数。
②若在ⅢA～ⅦA族,原子序数之差为下周期所包含的元素种数。
如第3周期和第4周期的同族相邻元素,若在ⅠA或ⅡA族,原子序数之差为8;若在ⅢA～ⅦA族,原子序数之差为18。
02 必修阶段元素周期律知识网络
决定原子种类
中子N（不带电荷） 同位素
决定元素种类
原子核 → 质量数（A=N+Z） 近似相对原子质量
质子Z（带正电荷） → 核电荷数 元素 → 元素符号
决定原子呈电中性

原子结构 ： 最外层电子数决定主族元素的
电子数（Z个）： 化学性质及最高正价和族序数
核外电子 排布规律 → 电子层数 周期序数及原子半径
表示方法 → 原子（离子）的电子式、原子结构示意图
随着原子序数（核电荷数）的递增：元素的性质呈现周期性变化
①、原子最外层电子的周期性变化（元素周期律的本质）
元素周期律 ②、原子半径的周期性变化
③、元素主要化合价的周期性变化
④、元素的金属性与非金属性的周期性变化
具体表现形式
①、按原子序数递增的顺序从左到右排列；
编排依据
元素周期律和 排列原则 ②、将电子层数相同的元素排成一个横行；
元素周期表 ③、把最外层电子数相同的元素（个别除外）排成一个纵行。
①、短周期（一、二、三周期）
七主七副零和八
三长三短一不全
周期（7个横行） ②、长周期（四、五、六周期）
周期表结构 ③、不完全周期（第七周期）
①、主族（ⅠA～ⅦA共7个）
元素周期表 族（18个纵行） ②、副族（ⅠB～ⅦB共7个）
③、Ⅷ族（8、9、10纵行）
④、零族（稀有气体）
同周期同主族元素性质的递变规律
①、核外电子排布
②、原子半径
性质递变 ③、主要化合价
④、金属性与非金属性
⑤、气态氢化物的稳定性
⑥、最高价氧化物的水化物酸碱性
电子层数 相同条件下，电子层越多，半径越大。
判断的依据 核电荷数 相同条件下，核电荷数越多，半径越小。
最外层电子数 相同条件下，最外层电子数越多，半径越大。
微粒半径的比较 1、同周期元素的原子半径随核电荷数的增大而减小（稀有气体除外）
如：Na>Mg>Al>Si>P>S>Cl.
2、同主族元素的原子半径随核电荷数的增大而增大。如：LiM
C．第一电离能：X>Z>YD．为极性分子
【答案】D
【分析】
化合物是一种常见的复合肥，所含的4种元素均为前20号元素，每个周期都有；X最常见的同位素没有中子，为氢；M在地壳中含量最多，为氧；Y的基态原子价层p轨道半充满，为磷；为复合肥，则Z为钾；
【解析】
A．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；元素电负性：O>H>K，A错误；
B．KH为离子晶体，与为分子晶体且存在分子间氢键，则氢化物熔点，B错误；
C．同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，第一电离能：N>H>K，C错误；
D．臭氧分子的正负电荷重心不重合，为极性分子，D正确；
故选D。
2． (2024届广东省韶关一模）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的价电子排布式可表示为nsnnpn+1，Y是地壳中含量最多的元素，Z的原子半径在短周期中最大，Y、W同主族。下列说法正确的是
A．简单离子半径：ZX>W
C．Q的最高价氧化物对应的水化物可能是强酸
D．XW3、的空间结构名称均为三角锥形
【答案】C
【分析】W、X、Y、Z、Q五种短周期元素，原子序数依次增大，且占据三个不同的周期。X的一种简单氢化物常用作制冷剂，液氨常做制冷剂，故X为N元素；Y在地壳中的含量最高，Y为O元素，Z的基态原子价层电子排布式为ns1，原子序数Z大于O元素，故Z为第三周期的元素，Z为Na元素；Q的基态原子轨道中有2个未成对电子，价层电子排布式为3s23p2或3s23p4，Q可能是Si元素或S元素；W应位于第一周期，W为H元素。
【解析】A．Z为Na元素，Q可能是Si元素或S元素，两者位于同一周期。同一周期从左到右原子半径逐渐减小，原子半径Na>Si，即原子半径：Z > Q >Y，A错误；
B．Y为O元素，X为N元素，W为H元素，同一周期从左到右第一电离能有增大的趋势，但N的2p能级处于半充满状态，使得第一电离能大于O，故第一电离能：N>O>H，即X > Y >W，B错误；
C．Q可能是Si元素或S元素，最高价氧化物对应的水化物可能为硅酸、硫酸，硅酸为弱酸，硫酸是强酸，C正确；
D．X为N元素、W为H元素、Y为O元素，NH3中心原子N的价层电子对数为，孤电子对数为1，故NH3为三角锥形；中N的价层电子对数为，孤电子对数为0，该离子为平面三角形，D错误；
故答案为：C。
7．(2024届广东省深圳一模）W、X、Y、Z是原子序数依次增大的主族元素，在前三周期均有分布，基态X原子有四种不同空间运动状态的电子；Y为地壳中含量最多的元素，其简单离子与Z的简单离子具有相同电子数；工业上常通过电解Z的氧化物制取其单质，下列说法不正确的是
A．元素电负性：B．简单氢化物的沸点：
C．原子半径：D．Z同周期且第一电离能小于Z的元素有2种
【答案】D
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的主族元素，在前三周期均有分布，则W为H元素；基态X原子有四种不同空间运动状态的电子，则x为C元素；Y为地壳中含量最多的元素，其简单离子与Z的简单离子具有相同电子数，工业上常通过电解Z的氧化物制取其单质，则Y为O元素、Z为Al元素。
【解析】A．金属元素电负性小于非金属元素，非金属元素的非金属性越强，电负性越大，氧元素的非极性强于碳元素，则三种元素的电负性大小顺序为O＞C＞Al，故A正确；
B．水分子能形成分子间氢键，甲烷不能形成分子间氢键，所以水分子的分子间作用力大于甲烷，沸点高于甲烷，故B正确；
C．原子的电子层数越少，原子半径越小，同周期元素，从左到右原子半径减小，则三种原子的原子半径大小顺序为C＞O＞H，故C正确；
D．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，镁原子的3s轨道为稳定的全充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则元素第一电离能小于铝元素的只有钠元素，故D错误；
故选D。
8．（2024届广东省深圳二模）Y4X9EZ2M4是一种常见的营养强化剂。其中，元素周期表中与Y、M相邻，基态原子的价电子排布式nsnnpn，Z的第一电离能大于的，基态原子与基态原子的未成对电子数相同；为原子半径最小的元素；的合金是目前用量最大的金属材料。下列说法正确的是
A．电负性：B．非金属性：
C．简单氢化物的沸点：D．高温下，的单质与反应得到
【答案】C
【分析】基态原子的价电子排布式为nsnnpn，即2s22p2，所以Y是C元素，元素周期表中与Y、M相邻，Z的第一电离能大于的，则Z是N元素，基态原子与基态原子的未成对电子数相同，则M为O元素，为原子半径最小的元素，则X是H元素；的合金是目前用量最大的金属材料，则E是Fe元素。
【解析】A．同周期从左到右，元素的电负性逐渐增强，同主族从上到下，元素的电负性逐渐减小，通常非金属的电负性大于金属，所以电负性：N>H>Fe，A错误；
B．同周期从左到右，元素的非金属性逐渐增强，非金属性：CCH4，C正确；
D．高温下铁与水蒸气反应得到四氧化三铁，D错误；
故选C。
9．（2024届广东省茂名二模）催化剂(XYZ6ME5)的组成元素均为主族元素且在每个短周期均有分布，X的基态原子p轨道电子总数比s轨道电子总数多1个；仅Y、M、E处于同一周期，原子序数依次增大且相邻；E在地壳中含量最多。下列说法不正确的是
A．第一电离能：M＞E＞XB．简单氢化物的稳定性：E＞M
C．氧化物的熔点：X＞Y＞ZD．和的空间结构相同
【答案】C
【分析】催化剂(XYZ6ME5)的组成元素均为主族元素且在每个短周期均有分布，X的基态原子p轨道电子总数比s轨道电子总数多1个，则X原子核外电子排布可能是1s22s22p5，也可能是1s22s22p63s23p1，则X可能是F元素，也可能是Al元素；E在地壳中含量最多，则E是O元素，仅Y、M、E处于同一周期，原子序数依次增大且相邻，所以M是N元素，Y是C元素，则可推知X是Al元素；由于这几种元素在每个短周期均有分布，可知Z是H元素，然后根据问题分析解答。
【解析】根据上述分析可知：X是Al，Y是C，Z是H，M是N，E是O元素。
A．X是Al，M是N，E是O元素，非金属元素在反应中容易获得电子，金属元素的原子在反应中容易失去电子，因此非金属元素的第一电离能大于金属元素；则Al元素的第一电离能在三种元素中最小；同一周期相邻元素，一般是原子序数越大，元素的第一电离能就越大，但N、O是同一周期相邻元素，由于N原子核外电子排布处于轨道的半充满的稳定状态，其第一电离能大于同一周期相邻元素，所以第一电离能：N＞O，故三种元素的第一电离能大小关系为：M(N)＞E(O)＞X(Al)，A正确；
B．M是N，E是O元素，元素的非金属性：O＞N，元素的非金属性越强，其形成的简单氢化物的稳定性就越强，所以简单氢化物的稳定性：E(H2O)＞M(NH3)，B正确；
C．X是Al，Y是C，Z是H，Al的氧化物为Al2O3，该物质是离子化合物，熔点很高；C的氧化物可能是CO，也可能是CO2，它们都是气体，熔点很低；H元素的氧化物可能是H2O、H2O2，在室温下二者都是呈液态，熔点比C元素的氧化物的高，故相应的氧化物的熔点由高到低的顺序：X＞Z＞Y，C错误；
D．Y是C，M是N，E是O元素，为，中心C原子价层电子对数是：3+=3，无孤对存在，空间构型是平面三角形；是，中心N原子价层电子对数是：3+=3，空间构型也是平面三角形，因此二者的空间构型相同，D正确；
故合理选项是C。
10．（2024届广东省广州二模）化合物可作食品膨松剂，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，W的基态原子s能级上的电子总数和p能级上的电子总数相等，W和Z同族，Y是地壳中含量最多的金属元素，下列说法正确的是
A．第一电离能：X>Y>ZB．简单氢化物沸点：Z>W
C．原子半径：Z>Y>X>WD．和的空间结构均为V形
【答案】D
【分析】短周期元素中，W的基态原子s能级上的电子总数和p能级上的电子总数相等，W可能为O，也可能为Mg，根据化合物的化学式，W只能为O，W和Z同主族，且属于短周期元素，则Z为S，Y是地壳中含量最多的金属元素，则Y为Al，根据化合价代数为0，则X在该化合物中显+1价，即X为Na，据此分析；
【解析】A．同周期从左向右第一电离能是增大的趋势，即第一电离能：S＞Al＞Na，故A错误；
B．Z、W简单氢化物的沸点为H2S、H2O，常温下水为液体，H2S为气体，沸点：H2O＞H2S，故B错误；
C．一般：电子层数越多，半径越大；同层，原子序数越大，半径越小，因此原子半径大小顺序是Na＞Al＞S＞O，故C错误；
D．W3为O3，ZW2为SO2，价层电子对数为2+=3，空间构型为V形，SO2、O3互为等电子体，空间构型相同，均为V形，故D正确；
答案为D。
11．（2024届广东省大湾区二模）已知M、R、X、Y、Z属于短周期非金属元素，M与X同主族，M单质与X单质化合可形成一种漂白性物质；R可形成三键的单质气体；X、Y、Z与R同周期，且Z原子的半径最小，Y的基态原子价层p轨道有2个电子。下列说法不正确的是
A．原子半径：M＞R＞XB．与均为极性分子
C．最高价含氧酸酸性：R＞YD．第一电离能：Z＞R＞X
【答案】B
【分析】由题干信息可知，M、R、X、Y、Z属于短周期非金属元素，M与X同主族，M单质与X单质化合可形成一种漂白性物质均为SO2，故M为O或S，X为S或O，结合B项信息可知，M为S，X为O，R可形成三键的单质气体即N2，则R为N，X、Y、Z与R同周期，且Z原子的半径最小即Z为F，Y的基态原子价层p轨道有2个电子，即2p2，故Y为C，综上分析可知，M为S、R为N，X为O、Y为C、Z为F，据此分析解题。
【解析】A．由分析可知，M为O、R为N、X为S，故原子半径：M＞R＞X ，A正确；
B．由分析可知，M为S，X为O，Y为C，故MX2即SO2为V形结构，正负电荷中心不重合属于极性分子，故YX2即CO2为直线形结构，正负电荷中心重合，为非极性分子，B错误；
C．由分析可知，R为N，Y为C，已知非金属性N＞C，则最高价含氧酸酸性：HNO3＞H2CO3即R＞Y，C正确；
D. 由分析可知，X为O、R为N、Z为F，故第一电离能F＞N＞O即Z＞R＞X，D正确；
故答案为：B。
12．（2024届广东省省二模）是一种分析试剂，所含的5种元素在前四周期均有分布，基态的d轨道半充满，基态M原子价层电子排布式为，E和M位于同一主族，X原子比E原子少一个电子。下列说法正确的是
A．第一电离能：
B．单质的沸点：
C．Z的单质能与发生置换反应
D．和的VSEPR模型名称相同
【答案】C
【分析】基态的d轨道半充满，则Z核外电子排布：，Z为Fe元素；基态M原子价层电子排布式为，根据M元素可与E元素形成结构，判断M为S元素，E和M位于同一主族，则E为O元素，X原子比E原子少一个电子，则X为N元素，根据化合物化合价代数和为0，判断Y为H元素。
【解析】A．N核外电子排布处于半充满的较稳定状态，其第一电离能大于相邻族元素，则第一电离能：，A错误；
B．Y、E、X单质分别为 、和，均为分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高，沸点：，B错误；
C．铁在高温条件下可与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，属于置换反应，C正确；
D．中心元素S价层电子对数：，VSEPR模型为四面体形，中心元素N价层电子对数：，VSEPR模型为平面三角形，D错误；
答案选C。
13．（2024届广东省韶关二模）W、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的最外层电子数等于X核外电子总数，五种主族元素组成的化合物Q的结构如图所示。下列说法正确的是
A．简单离子半径：B．和的空间结构不相同
C．简单氢化物沸点：D．第一电离能：
【答案】D
【分析】W、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素，根据化合物Q的结构图，X最外层有4个电子，则X是C元素，结合Y的最外层电子数等于X核外电子总数，可知Y是O元素，M离子带1个正电荷，可知M是Na元素，W是得到1个电子后形成的四个共价键，则W是B元素，Z形成了1个共价键，则Z是F元素，据此分析解答。
【解析】A．经分析，M是Na元素，Y是O元素，Z是F元素，则三种离子半径大小为，故A错误；
B．是BF3，其空间构型是平面三角形，是离子，其空间构型是平面三角形，两者结构相同，故B错误；
C．分别是F、O、C三种元素，其中F和O两种元素的氢化物，分子间有氢键，水常温下是液态，氟化氢是气体，则三种氢化物的沸点是，故C错误；
D．分别是F、O、C三种元素，其第一电离能顺序是，故D正确；
答案D。
14．（2024届广东省梅州二模）由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W构成的离子化合物结构如下图所示，Y、Z相邻且与X、W均不同周期。下列说法不正确的是
A．元素电负性：
B．的VSEPR模型为四面体形
C．Y和Z的简单氢化物都是由极性键构成的极性分子
D．第一电离能：
【答案】C
【分析】依据结构可知，Y形成四键，则Y为C，X形成一键，且在所给的原子序数顺序中最小，故X为H，Y与Z相邻且Z的原子序数大于Y，故Z为N，W形成-1价的阴离子，且不与C、N处于同一周期，故W为Cl，综上可知：X为H，Y为C，Z为N，W为Cl，以此分析；
【解析】A.在元素周期表中，同周期元素从左到右电负性依次增大，同主族的元素从上到下电负性依次减少，故电负性Cl＞C＞H，故A正确；
B.中N的价电子数目为5，其中2个成对、3个成单，N用3个单电子分别与H形成σ键，则σ键数目为3，N上还有1个孤电子对，所以N的价层电子对数=3+1=4，故为杂化，的VSEPR模型为四面体形，故B正确；
C.Y和Z的简单氢化物分别为、，二者都是由极性键构成的分子，由于为正四面体结构，正负电荷中心重合，故为非极性分子，故C错误；
D.第一电离能：N＞C，故D正确；
故选C。
15．（2024届广东省佛山二模）我国科学家发现，添加能有效减缓锂离子电池容量衰减，其结构式如图所示。其中Z原子满足8电子稳定结构，Z、Y、W、X是原子序数依次增大的短周期元素，X、Y原子核外均有2个未成对电子。下列说法正确的是
A．第一电离能：ZZ
C．简单氢化物稳定性：YW>X
B．该化合物阴离子空间结构为平面三角形
C．该化合物常温下可以导电
D．W和Z形成的化合物的沸点一定比X和Z形成的化合物高
【答案】D
【分析】Z、X、Y、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是宇宙总含量最多的元素，则为H元素；Y元素原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同，则为N元素；W元素原子的价层电子排布是，则W为O元素；M和W为同主族元素，则M为S元素；结合化合物的结构可知X为C元素。
【解析】A．C、N和O同周期且相邻，N的2p轨道半充满更稳定，因此N的第一电离能比O大，O比C大，故A正确；
B． 阴离子NO，空间结构为平面三角形，故B正确；
C．该化合物为离子化合物，根据题中熔点，常温下呈液态，该离子液体常温下可以导电，故C正确；
D．W和Z形成的化合物为水，X和Z形成的化合物为烷烃，含碳越多，沸点越高，所以水的沸点不一定高于烷烃，故D错误；
答案选D。
19．(2024届广东省广州三模）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
A．简单离子半径：YM
【答案】D
【分析】W为有机物骨架元素，故W为C元素；由图可知，Y形成1个双键，则其最外层有6个电子，结合原子序数关系知，Y为O元素，则X为N元素；Z形成1个单键；则Z为F元素；M的成键总数为6，则M为S元素，据此分析解题。
【解析】A．电子层数越多，半径越大，电子排布相同时，核电荷数越大，半径越小，最简单离子半径：O2−＞F−，故A错误；
B．X为N元素，HNO2为弱酸，故B错误；
C．该化合物中N形成2个共价键，还含有2个未成键电子对，满足8电子稳定结构，故C错误；
D．Y为O元素，M为S元素，简单氢化物的沸点：H2O>H2S，故D正确；
故答案选D。
20.(2025年广东省三校高考化学一模)LiDFOB是一种新型的电解质锂盐，具有较高的电化学稳定性和电导率，被广泛用于目前的锂电池中。LiDFOB的结构如图所示，其中M、X、Y、Z为位于同一短周期元素，X原子核外的s轨道与p轨道上的电子数之比为2：1，下列叙述正确的是( )
A. X、Y、Z简单气态氢化物的沸点：Z>Y>X
B. X、Y两元素组成的分子一定为非极性分子
C. 该化合物中有极性键、非极性键、配位键和离子键
D. 该化合物中所有原子的最外层均满足8电子稳定结构
【答案】C
【解析】解：A.H2O和HF均能形成分子间氢键，使其沸点升高，且H2O形成的氢键数目比HF多，因此最简单氢化物的沸点顺序为：H2O>HF>CH4，故A错误；
B.X、Y分别为C、O，通常可形成化合物CO、CO2，而CO为极性分子，故B错误；
C.根据结构图，可知该化合物中有极性键、非极性键、配位键和离子键，故C正确；
D.化合物中Li的最外层不满足8电子稳定结构，故D错误；
故选：C。
21.(2025年广东省肇庆市高考化学二模)化合物XYZ2W6为翡翠的主要成分，W、X、Y和Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。基态W原子的价层电子排布式为nsnnp2n，Y的基态原子核外电子共占据7个原子轨道，Z的最高正化合价和最低负化合价的绝对值相等。下列说法中正确的是( )
A. 简单离子半径：X>Y>W
B. 最高价氧化物对应水化物的碱性：XX(Na+)>Y(Al3+)，故A错误；
B.金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，而金属性：Na>Al，则最高价氧化物对应水化物的碱性：NaOH>Al(OH)3，故B错误；
C.Na的第一电离能小于Mg，Al的第一电离能小于Mg和Si，故C正确；
D.SiO32−的中心原子Si原子孤电子对数=4+2−2×32=0、价层电子对数=0+3=3，SiO32−的空间构型为平面三角形，故D错误；
故选：C。
最外层
电子数(N)
3≤N次外层
电子数
元素在周期
表中的位置
主族
ⅠA族、ⅡA族、
第Ⅷ族、副族、
0族元素氦
第2周期
(Li、Be除外)