知识点08 元素的综合推断-2026年高考化学二轮复习讲义（含答案）

这是一份知识点08 元素的综合推断-2026年高考化学二轮复习讲义（含答案），共17页。学案主要包含了第三步 逐项判断，第一步 找出题眼，第二步 确定元素等内容，欢迎下载使用。

元素推断的选择题试题情境一般比较陌生，题干部分主要给出元素的原子结构、微粒性质和晶胞结构等，四个选项的考查角度一般各不相同，分别从不同角度进行设问，考查内容包括元素周期律和元素的性质、电子排布、杂化轨道、分子构型、晶胞分析和有关计算等。
预计2026年命题主要从元素与物质的相关性质、化学键与物质类别关系的判断、基态微粒的电子排布式、电离能及电负性的大小比较、原子的杂化方式、分子空间结构的分析与判断、配位键与配合物结构分析、晶体类型判断、晶胞的计算等。试题将凸显情境的陌生度越来越高，与其他化学模块的融合越来越多等特点，体现高考评价体系“四翼”中的对应用性、综合性和创新性的要求。
流程建模
技法清单
技法01 元素周期表和元素周期律
1．元素周期表
(1)元素周期表（长式）的结构
四个数量关系
①电子层数＝周期序数。
②质子数＝原子序数。
③最外层电子数＝主族序数。
④主族元素的最高正价＝主族序数(O、F除外)，最低负价＝主族序数－8。
(2)元素周期表的分区
各区价层电子排布特点
2．元素性质递变规律
(1)同周期，从左到右，主族元素的金属性减弱，非金属性增强。电负性增强，第一电离能呈增大的趋势，ⅡA、ⅤA族反常较大。
(2)同主族，从上到下，元素的金属性增强，非金属性减弱。电负性减弱，第一电离能减弱。
3．元素金属性、非金属性强弱的实验比较法
(1)元素金属性强弱的实验比较法。
①单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强。
②单质还原性越强或离子氧化性越弱，金属性越强。
③最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强。
④若Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，则Y金属性比X强。
(2)元素非金属性强弱的实验比较法。
①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强。
②单质氧化性越强，阴离子还原性越弱，非金属性越强。
③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强。
④An－＋B―→Bm－＋A，则B非金属性比A强。
4．微粒半径的大小比较
(1)原子半径大小比较
①同一周期元素，电子层数相同，从左到右，核电荷数增大，原子半径减小。如：r(N)＞r(O)＞r(F)。
②同一主族元素，最外层电子数相同，从上到下，电子层数增大，原子半径增大。如：r(Li)＜r(Na)；r(F)＜r(Cl)。
(2)核电荷数相同，核外电子数越多，微粒半径越大。
①r(阴离子)＞r(原子)，如：r(H－)＞r(H)；
②r(原子)＞r(阳离子)，如：r(H)＞r(H＋)；
③(低价阳离子)＞r(高价阳离子)，如：r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)。
(3)离子半径大小比较
①离子的电子层数越多，离子半径越大。如：r(Li＋)＜r(Na＋)；r(O2－)＜r(S2－)。
②电子层结构相同的微粒，核电荷数越多，离子半径越小。如：r(O2－)＞r(Na＋)；r(S2－)＞r(K＋)。
技法02 元素“位—构—性”关系与元素的推断
1．元素的“位—构—性”关系
元素原子结构、元素在周期表中的位置和元素的主要性质三者之间的关系如下
2．常见元素及及化合物的结构及性质特征
(1)形成化合物种类最多的元素或单质是自然界中硬度最大的物质的元素或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或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：N。
(3)地壳中含量最多的元素或同周期中气态氢化物的沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素：O。
(4)地壳中含量最多的金属元素：Al。
(5)最高价氧化物及其对应的水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素：Be、Al。
(6)最活泼的非金属元素或无正价的元素或无含氧酸的非金属元素或无氧酸(气态氢化物)可腐蚀玻璃的元素或气态氢化物最稳定的元素或阴离子的还原性最弱的元素：F。
(7)最活泼的金属元素或最高价氧化物对应的水化物碱性最强的元素或阳离子的氧化性最弱的元素：Cs。
(8)常温下单质最易着火的元素：P。
(0)焰色反应呈黄色的元素：Na。
(10)焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素：K。
(11)单质密度最小的元素：H；密度最小的金属元素：Li。
(12)常温下单质呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。
(13)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物起化合反应的元素：N；能起氧化还原反应的元素：S。
(14)元素的气态氢化物能与它的氧化物在常温下反应生成该元素单质的元素：S。
(15)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。
(16)常见的能形成同素异形体的元素：C、P、O、S，其中一种同素异形体易着火的元素：P。
(17)X2是最轻的气体，则X是氢(H)。
(18)元素Z的单质通常为黄绿色气体，则Z是氯(Cl)。
(19)短周期元素X、Y形成的化合物XY2是红棕色气体，则X是氮(N)、Y是氧(O)。
(20)Y是至今发现的非金属性最强的元素，则Y是氟(F)，W是短周期中金属性最强的元素，则W是钠(Na)。
(21)Y是地壳中含量最高的金属元素，Y是铝(Al)，Z是地壳中含量最高的元素，则Z是氧(O)。
(22)短周期元素W的单质广泛用作半导体材料，则W是硅(Si)。
(23)短周期元素W的简单氢化物(常温下为气体)可用作制冷剂，则W是氮(N)。
(24)W的简单气态氢化物可与其最高价氧化物对应水化物反应生成离子化合物，则W是氮(N)。
(25)形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中硬度最大的物质的元素是碳(C)。
(26)空气中含量最多的元素或短周期气态氢化物的水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝(呈碱性)的元素是氮(N)。
(27)中学常见的红棕色气体有NO2和溴蒸气(Br2)。
(28)能腐蚀玻璃的酸为HF，制取HF的反应为CaF2＋H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CaSO4＋2HF↑。
(29)短周期主族元素W的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生氧化还原反应，则W是硫(S)。
(30)短周期主族元素W的最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应又能与强碱反应，则W是铝(Al)。
(31)若X是由短周期主族元素组成的二元化合物，0.01 ml·L－1X溶液的pH＝2，则X是HCl；若X是由短周期主族元素组成的三元化合物，0.01 ml·L－1X溶液的pH＝2，则X是HNO3或HClO4；若X是由短周期主族元素组成的三元化合物，0.005 ml·L－1X溶液的pH＝2，则X是H2SO4。
3．常见元素的成键特点
技法03 分子的空间结构
1．杂化轨道和简单分子空间构型的关系
2．中心原子价层电子对数、杂化轨道类型与粒子的立体构型(ABnm±型)如下：
3．比较键角大小的思路和方法
(1)判断杂化类型：
先判断中心原子的杂化类型，若杂化类型不同，键角大小为sp杂化>sp2杂化>sp3杂化。如CO2、BF3、CH4的杂化轨道类型分别为sp、sp2、sp3，则键角∠O—C—O(180°)>∠F—B—F(120°)>∠H—C—H(109°28′)。
(2)比较孤电子对数：
当中心原子杂化类型相同时，中心原子上的孤电子对越多，键角越小。如H2O、NH3、CH4分子的中心原子均为sp3杂化，孤电子对数分别为2、1、0，则键角∠H—O—H(105°)∠H—P—H；NF3和NCl3中心原子杂化类型、孤电子对相同，电负性F>Cl，仅此键角∠Cl—N—Cl>∠F—N—F。
(4)比较化学键类型：
双键与双键间的斥力>双键与单键间的斥力>单键与单键间的斥力。如HCHO中∠O—C—H(大于120°)>∠H—C—H(小于120°)。
类型01 文字描述性推断题
母题精讲1．（2025·湖北卷）某化合物的分子式为。X、Y、Z三种元素位于同一短周期且原子序数依次增大，三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等，Z是周期表中电负性最大的元素。下列说法正确的是
A．三者中Z的原子半径最大B．三者中Y的第一电离能最小
C．X的最高化合价为D．与键角相等
思维解析【答案】B
【第三步 逐项判断】
A选项：X为N，Y为O，Z为F，N、O、F位于同周期，F在最右边，F的原子半径最小，A错误；
B选项：X为N，Y为O，Z为F，同周期从左往右，第一电离能呈增大趋势，N的2p轨道半充满，第一电离能大于O，故三者中O的第一电离能最小，B正确；
C选项：X为N，N的最高正化合价为+5，C错误；
D选项：X为N，Z为F，NF3和NH3的中心原子均为sp3杂化，孤电子对数均为1，前者成键电子对离中心N较远，成键电子对之间的斥力较小，键角较小，D错误。
故选B。
变式应用
1． （2025·黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古卷）化学家用无机物甲成功制备了有机物乙，开创了有机化学人工合成的新纪元。其中W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y、Z同周期，基态X、Z原子均有2个单电子。下列说法正确的是
A．第一电离能：Z>Y>X
B．甲中不存在配位键
C．乙中键和键的数目比为
D．甲和乙中X杂化方式分别为和
【答案】D
【分析】(YW2)2XZ为有机物，基态X、Z原子均有2个单电子，X、Z分别为IVA族和VIA族元素，X、Y、Z同周期、原子序数依次增大，若X、Y、Z为第三周期元素，则X、Y、Z分别为Si、P、S；若X、Y、Z为第二周期元素，则X、Y、Z分别为C、N、O；又YW4ZXY为无机物，(YW2)2XZ为有机物，所以X、Y、Z分别为C、N、O，W、X、Y、Z原子序数依次增大，能形成YW4ZXY，则W为H，综上所述，W、X、Y、Z分别为H、C、N、O。
【详解】A．C、N、O同周期，同一周期主族元素，从左到右第一电离能有逐渐增大的趋势，第VA族的第一电离能大于同周期相邻的两种元素，则第一电离能N＞O＞C，故A错误；
B．甲为NH4OCN，中有N原子提供孤对电子、H+提供空轨道形成的N→H配位键，故B错误；
C．乙为，其中有4个N-H、2个C-N、碳氧原子之间1个σ键，则一个中有7个键、1个π键，键与π键的数目比为7：1，故C错误；
D．甲为NH4OCN，其中的C原子与N原子形成三键、与O原子形成单键，键电子对数为2，无孤对电子，C原子采取sp杂化，乙为，其中的C原子形成3个键，即键电子对数为3，无孤对电子，C原子采取sp2杂化，故D正确；
故答案为：D。
2．（2025·云南卷）钙霞石是一种生产玻璃陶瓷的原料，所含M、Q、R、T、X、Y、Z为原子序数依次增大的前20号主族元素，M是原子半径最小的元素，Q是形成物质种类最多的元素，R是地壳中含量最高的元素，T、X、Y同周期，Q、X均与Y相邻，Z的原子序数等于M、R和T的原子序数之和。下列说法正确的是
A．M与Z可形成离子化合物B．原子半径：
C．是极性分子D．电负性：
【答案】A
【分析】M是原子半径最小的为H，Q是形成物质种类最多，则为C， R是地壳中含量最高，为O， T、X、Y同周期且原子序数递增。Q（C）和X均与Y相邻，结合Z的原子序数Z = M + R + T = 1 + 8 + T，Z ≤ 20，得T = 11（Na），Z = 20（Ca）。又因为T、X、Y同周期，Q、X均与Y相邻，可推出 Q（C）与Y（Si）同主族相邻，X（Al）与Y（Si）相邻且T（Na）、X（Al）、Y（Si）同属第三周期， 故推出M为H、Q为C、R为O、T为Na、X为Al、Y为Si、Z为Ca，据此解答。
【详解】A．H与Ca形成CaH2，为活泼金属形成的氢化物，为离子化合物，A正确；
B．同周期原子半径从左到右逐渐减小，同主族原子半径从上到下逐渐增大，R为O、T为Na、X为Al，则它们的原子半径大小为O＜Al＜Na，即R＜X＜T，B错误；
C．为CO2，为直线型的非极性分子，C错误；
D．同周期电负性从左到右逐渐增大，同主族电负性从下到上逐渐增大，Q为C、R为O、Y为Si，则电负性Si＜C＜O，正确顺序为Y＜Q＜R，D错误；
故选A。
类型02 物质结构图型推断题
母题精讲 2．（2025·安徽卷）某化合物的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Z位于同一主族。下列说法错误的是
A．元素电负性：
B．该物质中Y和Z均采取杂化
C．基态原子未成对电子数：
D．基态原子的第一电离能：
思维解析【答案】D
【第一步 找出题眼】
W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Z位于同一主族。
【第二步 确定元素】
W、X、Y、Z分别为H、O、P、S
【第三步 逐项判断】
A．同周期从左向右电负性逐渐增大，同主族从上向下电负性逐渐减小，故元素电负性O>S>P，即X>Z>Y，A项正确；
B．由该物质结构可知，P形成4个σ键，P上没有孤电子对，P原子的价层电子对数为4，为sp3杂化，S形成2个σ键，S上有2对孤电子对，S原子的价层电子对数为4，为sp3杂化，B项正确；
C．基态H原子未成对电子数为1，基态O原子的价电子排布式为2s22p4，未成对电子数为2，基态P原子的价电子排布式为3s23p3，未成对电子数为3，则基态原子未成对电子数，即，C项正确；
D．基态原子的第一电离能同周期从左向右逐渐增大，由于VA族原子的p轨道处于半充满状态，第一电离能大于同周期相邻主族元素，即P>S，D项错误。
故选D。
变式应用
1． （2025·陕西、山西、青海、宁夏卷）一种高聚物被称为“无机橡胶”，可由如图所示的环状三聚体制备。X、Y和Z都是短周期元素，X、Y价电子数相等，X、Z电子层数相同，基态Y的轨道半充满，Z的最外层只有1个未成对电子，下列说法正确的是
A．X、Z的第一电离能：
B．X、Y的简单氢化物的键角：
C．最高价含氧酸的酸性：
D．X、Y、Z均能形成多种氧化物
【答案】D
【分析】X、Y价电子数相等，X、Y属于同一主族，且X形成5个键，Y形成3个键，基态Y的轨道半充满，则X为P元素，Y为N元素，X、Z电子层数相同， Z的最外层只有1个未成对电子，Z形成1个键，Z为Cl元素，以此分析。
【详解】A．第一电离能同周期从左到右有增大趋势，第一电离能：Cl>P，A错误；
B．X、Y的简单氢化物分别为：PH3和NH3，电负性：N>P，共用电子对距N近，成键电子对斥力N-H大于P-H，键角：NH3>PH3，B错误；
C．元素的非金属性越强，其最高价含氧酸酸性越强，非金属性：Cl>N>P，酸性：HClO4>HNO3>H3PO4，C错误；
D．P、N、Cl均能形成多种氧化物，D正确；
答案选D。
2．（2025·福建·高考真题）某电解质阴离子的结构如图。X、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大短周期元素，下列说法错误的是
A．键角：XZ2Z>Y
C．最简单氢化物沸点：Z>Y>X
D．X、Y、R均可与Z组成标况下为气态的化合物
【答案】A
【分析】X、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大短周期元素，由图，X形成4个共价键且原子序数小，X为碳，Z形成2个共价键、R形成6个共价键，则Z为氧、R为硫，那么Y为氮；Q形成1个共价键且原子序数大于氧，则为氟；
【详解】A．二氧化碳中碳的价层电子对数为4−2×22+2=2，为sp杂化，为直线形结构，二氧化硫中硫的价层电子对数为6−2×22+2=3，为sp2杂化，为V形结构，则键角：CO2>SO2，A错误；
B．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；电负性：F>O>N，B正确；
C．水分子形成氢键数大于氨气分子，则水沸点高于氨气，甲烷不能形成氢键，沸点最低，故最简单氢化物沸点：H2O>NH3>CH4，C正确；
D．一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮、二氧化硫均为标况下的气态化合物，D正确；
故选A。
巩固提升
1．（2025·甘肃卷）X、Y、Z、W、Q分别为原子序数依次增大的短周期主族元素。Y、Q基态原子的价电子数相同，均为其K层电子数的3倍，X与Z同族，W为金属元素，其原子序数等于X与Z的原子序数之和。下列说法错误的是
A．X与Q组成的化合物具有还原性
B．Y与Q组成的化合物水溶液显碱性
C．Z、W的单质均可在空气中燃烧
D．Z与Y按原子数组成的化合物具有氧化性
【答案】B
【分析】X、Y、Z、W、Q分别为原子序数依次增大的短周期主族元素。Y、Q基态原子的价电子数相同，说明Y、Q为同主族元素，均为其K层电子数的3倍，说明价电子数为6，为氧元素和硫元素；X与Z同族，W为金属元素，其原子序数等于X与Z的原子序数之和，所以只能推出W为镁，则Z为Na，X为H，据此解答。
【详解】A．X与Q组成的化合物如H与S形成的H2S，这些化合物中S处于最低价，具有还原性，A正确；
B．Y与Q形成的化合物为SO2或SO3，溶于水生成亚硫酸或硫酸，溶液显酸性，B错误；
C．Z为Na，W为Mg，都可以在空气中燃烧生成过氧化钠和氧化镁，C正确；
D．Z与Y按1:1组成的化合物为过氧化钠，其中O为-1价，有氧化性，D正确；
故选B。
2．（2025·湖南卷）浓溶液中含有的具有酸性，能溶解金属氧化物。元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，分别位于不同的前四周期。Y的最外层电子数是内层的3倍，X和Y的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数，M的价层电子排布是。下列说法正确的是
A．电负性：
B．Y形成的两种单质均为非极性分子
C．由X、Y、Z形成的化合物均为强电解质
D．铁管上镶嵌M，铁管不易被腐蚀
【答案】D
【分析】Y的最外层电子数是内层的3倍，则Y的最外层电子数为6，Y为O，X和Y的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数，则X的最外层电子数应为1，原子序数小于氧元素，则X为H，Z的最外层电子数为7，则Z为Cl，M的价层电子排布是，M是Zn，综上所述：X为H、Y为O、Z为Cl、M是Zn，据此解答；
【详解】A．非金属性越强，电负性越大，中O为负化合价，因此X（H）的电负性小于Y（O），A错误；
B．Y（O）的单质O2是非极性分子，但O3是极性分子（V形结构导致偶极矩不为零），B错误；
C．X（H）、Y（O）、Z（Cl）形成的化合物如HClO，属于弱电解质，并非全部为强电解质，C错误；
D．M为Zn，比Fe活泼，镶嵌Zn会通过牺牲阳极保护铁管，使其不易被腐蚀，D正确；
故选D。
3．（2025·河南卷）我国科研人员合成了一种深紫外双折射晶体材料，其由原子序数依次增大的五种短周期元素和Z组成。基态X原子的s轨道中电子总数比p轨道中电子数多所在族的族序数等于Q的质子数，基态Y和Z原子的原子核外均只有1个未成对电子，且二者核电荷数之和为Q的4倍。下列说法正确的是
A．为极性分子B．为共价晶体
C．原子半径：D．1个分子中有2个键
【答案】D
【分析】Q、W、X、Y和Z为原子序最依次增大的短周期元素，基态X原子的s轨道中电子总数比P轨道中电子数多1，X是N；X所在族的族序数等于Q的质子数，Q是B，所以W是C；基态Y和Z原子的原子核外均只有1个未成对电子，且二者核电荷数之和为Q的4倍，即质子数之和为20，所以Y是F，Z是Na。
【详解】A．BF3为平面正三角形结构，结构对称，属于非极性分子，A错误；
B．NaF是离子晶体，B错误；
C．同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径C＜Li＜Na，C错误；
D．N2分子中含有三键，所以含有2个π键，D正确；
答案选D。
4．（2025·河北卷）W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素，W原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的电子数相等，X与W同族，Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子，Z位于W的对角线位置。下列说法错误的是
A．第二电离能：B．原子半径：
C．单质沸点：D．电负性：
【答案】A
【分析】W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素，W原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的电子数相等，则W价电子排布式可能是：1s22s22p2或1s22s22p63s23p4，若W是C，X与W同族，则X是Si，Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子，则Y是P，Z位于W的对角线位置，则满足条件的Z是P，与Y重复；故W是S；X与W同族，则X是O；Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子，则Y是N；Z位于W的对角线位置，则Z是F。
【详解】A．O的第二电离能高于N，因为O+的电子构型为2p3（半充满），失去电子需更高能量，而N+的电子构型为2p2，失去电子相对容易，因此X（O）的第二电离能大于Y（N），A错误；
B．同主族从上到下，原子半径变大，同周期，从左到右原子半径变小，F（Z）位于第二周期，S（W）位于第三周期，原子半径S＞O＞F，即：，B正确；
C．N2与F2都是分子晶体，F2范德华力大，沸点高，C正确；
D．同主族从上到下，电负性逐渐减小，O的电负性大于S，D正确；
故选A。
5．（2025·广东卷）元素a~i为短周期元素，其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是
A．a和g同主族B．金属性：
C．原子半径：D．最简单氢化物沸点：
【答案】B
【分析】同周期中第一电离能中第IIA族和第VA族比相邻元素的第一电离能大，0族元素的第一电离能在同周期中最大，可以推断a~i分别是B、C、N、O、F、Ne、Na、Mg、Al。
【详解】A．a是B，g是Na，二者不同主族，A错误；
B．Na、Mg、Al属于同周期，从左到右金属性依次减弱，B正确；
C．e、d、c分别是F、O、N，属于同周期元素，同周期主族元素从左到右原子半径依次减小，原子半径c>d>e，C错误；
D．b为C，c为N，NH3分子间存在氢键，沸点高，沸点NH3>CH4，D错误；
答案选B。
6．（2025·重庆卷）某化合物由原子序数依次增大的长周期主族元素X、Y和Z组成。X的价层电子数为4，Y只有一个未成对电子，Z+的电子占据的最高能级为全充满的4p能级。关于这三种元素说法正确的是
A．X、Y和Z位于同一周期
B．氧化物的水化物碱性最强的是X
C．单质熔点最高的是Y
D．原子半径是最大的是Z
【答案】D
【分析】X、Y、Z的原子序数依次增大且均为长周期主族元素。X的价层电子数为4（ⅣA族），Y有1个未成对电子（可能为IA族或ⅦA族），的4p轨道填满，说明Z的原子序数为37，即Rb，根据原子序数依次增大，可确定X为Ge，Y为Br，据此解答。
【详解】A．分析可知，X为Ge，Y为Br，Z为Rb，不属于同一周期，A错误；
B．X为Ge，Y为Br，Z为Rb，金属性最强的元素为Rb，所以最高价氧化物对应水化物碱性最强的是Z，B错误；
C．X为Ge，单质为金属晶体；Y为Br，单质为分子晶体；Z为Rb，单质为金属晶体；Ge原子半径较小，而且价电子数多，金属键较强，熔点较高，所以单质熔点最高的是X，C错误；
D．电子层数越多的，原子半径越大，X，Y为第四周期，Z为第五周期，所Z的原子半径最大，D正确；
故选D。
7．（2025·贵州卷）贵州矿产资源丰富，以某矿石为原料制备一种化工产品涉及的主要化学反应：3W2ZX4+Q3YX42=3QZX4+2W3YX4，W、X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的前20号主族元素，只有Q为金属元素且其基态原子核外无单电子，X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，Z和X同主族。下列说法正确的是
A．W能分别与X、Y、Z、Q形成简单化合物
B．最高价氧化物对应的水化物的酸性：Y>Z
C．简单离子半径：Z>Y>X
D．第一电离能：Z>Y>Q
【答案】A
【分析】X原子最外层电子数是内层电子数的3倍，且为前20号主族元素，内层电子数为2（K层），最外层电子数为6，故X为氧（O）； Z与X同主族，原子序数大于X（8），故Z为硫（S）；Q为金属元素，原子序数大于Z（16），且基态原子核外无单电子，QZX4中Q为+2价，故Q为钙（Ca）；Y原子序数在X（8）与Z（16）之间，为非金属（因只有Q为金属），结合化学式Q3YX42及Q为+2价，故其阴离子为YX43−，Y为+5价，为PO43−，推断Y为磷（P），W原子序数最小，为非金属，结合反应式推断W为氢（H）；反应式为：3H2SO4+Ca3PO42=3CaSO4+2H3PO4，故元素顺序：W（H）、X（O）、Y（P）、Z（S）、Q（Ca），据此分析。
【详解】A．W（H）能与X（O）形成H2O、Y（P）形成PH3、Z（S）形成H2S、Q（Ca）形成CaH2，均为简单化合物，A符合题意；
B．最高价含氧酸酸性比较，H3PO4（中强酸）弱于H2SO4（强酸），故Y＜Z，B不符合题意；
C．电子层数越多，离子半径越大；电子层数相同时，核电荷数越小，半径越大，简单离子半径比较，Y(P3−)>Z(S2−)>X(O2−) C不符合题意；
D．第一电离能：同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势（但有Y(P)>Z(S)），金属元素的第一电离能小于非金属元素，第一电离能顺序为Y(P)>Z(S)>Q(Ca)，D不符合题意；
故选A。
8．（2025·广西卷）单分子磁体能用于量子信息存储。某单分子磁体含W、X、Y、Z四种元素，其中W、X、Y的核外电子数之和为15,W+离子半径最小，基态X原子的s能级电子数是p能级的2倍，Z的某种氧化物是实验室制取氯气的原料之一。下列说法正确的是
A．第一电离能：Y>ZB．简单氢化物的稳定性：X>Y
C．电负性：W>XD．基态Z原子的电子排布式：[Ar]3d64s1
【答案】A
【分析】W+离子半径最小，W为H（原子序数1），X的s能级电子数是p的两倍，核外电子排布式1s22s22p2满足条件（X为C，原子序数6）， W、X、Y电子数之和为15，得Y的原子序数为8（O），Z的氧化物为MnO2（实验室制Cl2的原料），Z为Mn（原子序数25）。
【详解】A．O的原子半径远小于Mn，原子核对外层电子的吸引更强，失去第一个电子需要的能量更多，因此O的第一电离能大于Mn，A正确；
B．非金属性越强，简单氢化物越稳定，O的非金属性强于C，所以简单氢化物的稳定性：Y(O)>X(C)，B错误；
C．电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力，C的电负性大于H，所以电负性：X(C)>W(H)，C错误；
D．Mn的基态电子排布为[Ar]3d54s2，而非[Ar]3d64s1，D错误；
故选A。
9．（2025·海南卷）X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。H2X是地球生命体中质量占比最大的物质；同周期简单阳离子中Yn+的半径最小；Z的一种同素异形体在空气中易自燃。下列说法错误的是
A．Z4X6为离子晶体B．基态Z原子最高能级半充满
C．热稳定性：H2X>ZH3D．YCH33中只存在共价键
【答案】A
【分析】由H2X是地球生命体中质量占比最大的物质，所以X为O；同周期简单阳离子中Yn+的半径最小，电子数相同，核电荷数越大，对核外电子束缚力越强，半径越小，且Y能形成阳离子，原子序数比O大，所以Y为Al；Z的一种同素异形体在空气中易自燃，为白磷，所以Z为P，据此解答。
【详解】A．P4O6为分子晶体，而非离子晶体。P和O形成的氧化物（如P4O10、P4O6）均为分子晶体，通过分子间作用力结合，故A错误；
B．基态P原子的电子排布为[Ne]3s23p3，最高能级3p轨道填充3个电子，占据3个轨道且均半充满，故B正确；
C．H2O的热稳定性强于PH3。O的电负性大于P，O-H键比P-H键更稳定，故C正确；
D．Al(CH3)3中Al与CH3基团通过共价键结合，无离子键，故D正确；
答案选A。
10．（2025·江西卷）NaXY3ZW3是一种钠离子电池电解质的主要成分。X、Y、Z、W均为短周期元素，价层电子数总和为23，原子半径YY>W
C．简单氢化物的沸点：YF>H，A错误；
B．同周期元素从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，电负性：F>O>S，B正确；
C．H2O分子之间可以形成氢键使沸点升高，而H2S无分子间氢键，简单氢化物的沸点：Y>W，C错误；
D．Y是O，同周期元素由左至右第一电离能呈增大趋势，但ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能比相邻元素高，故第一电离能，N>O、F>O，D错误；
故选B。
12．（2024·湖北卷）主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是
A．电负性：
B．酸性：
C．基态原子的未成对电子数：
D．氧化物溶于水所得溶液的
【答案】D
【解析】主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，则Z个有4个能层。根据这4种元素形成的化合物的结构可以推断，W、X、Y、Z分别为H、O、S、K。W和Y可以形成，其中S显-2价，因此，电负性S>H，A项错误；是中强酸，而是强酸，因此，在相同条件下，后者的酸性较强，B项错误；H只有1个电子，O的2p轨道上有4个电子，O有2个未成对电子，因此，基态原子的未成对电子数 O>H，C项错误；K的氧化物溶于水且与水反应生成强碱，S的氧化物溶于水且与水反应生成或，因此，氧化物溶于水所得溶液的pH的大小关系为 K>S，D项正确。
13．（2024·山东卷）由O、F、I组成化学式为的化合物，能体现其成键结构的片段如图所示。下列说法正确的是
A．图中O代表F原子
B．该化合物中存在过氧键
C．该化合物中I原子存在孤对电子
D．该化合物中所有碘氧键键长相等
【答案】C
【解析】由图中信息可知，白色的小球可形成2个共价键，灰色的小球只形成1个共价键，黑色的大球形成了4个共价键，根据O、F、I的电负性大小（F最大、I最小）及其价电子数可以判断，白色的小球代表O原子、灰色的小球代表F原子，黑色的大球代表I原子。图中O（白色的小球）代表O原子，灰色的小球代表F原子，A项错误；根据该化合物结构片断可知，每个I原子与3个O原子形成共价键，根据均摊法可以判断必须有2个O原子分别与2个I原子成键，才能确定该化合物化学式为，因此，该化合物中不存在过氧键，B项错误；I原子的价电子数为7，该化合物中F元素的化合价为-1，O元素的化合价为-2，则I元素的化合价为+5，据此可以判断每I原子与其他原子形成3个单键和1个双键，I原子的价电子数不等于其形成共价键的数目，因此，该化合物中I原子存在孤对电子，C项正确；该化合物中既存在I—O单键，又存在I=O双键，单键和双键的键长是不相等的，因此，该化合物中所有碘氧键键长不相等，D项错误。
冲刺突破
14．（2025·山西晋中·二模）X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的前四周期元素，X、Z的基态原子2p能级上各有两个未成对电子，是形成酸雨的物质之一，基态原子能层只有一个电子，其余能层全充满。下列说法错误的是
A．电负性：
B．第一电离能：
C．与能形成不止一种化合物
D．、的最高正化合价均为+6
【答案】D
【分析】X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的前四周期元素，X、Z的基态原子2p能级上各有两个未成对电子，X是C元素、Z是O元素，则Y是N元素；是形成酸雨的物质之一，Q的原子序数大于O，Q是S元素；基态原子能层只有一个电子，其余能层全充满，W是Cu元素。
【详解】A．同周期主族元素从左到右电负性增大，电负性O>N，同主族元素从上到下电负性减小，电负性O>S，液态NH3和液态H2S相比，NH3分子间存在氢键，说明N比S更强烈的吸引H上的电子，电负性N>S，所以电负性：，故A正确；
B．同周期元素从左到右，第一电离能有增大趋势，N原子2p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能，故B正确；
C．Cu与O能形成化合物CuO、Cu2O，故C正确；
D．S的最高正化合价为+6，O无最高价，故D错误；
选D。
15．（2025·北京昌平·二模）几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：
下列说法不正确的是
A．M、R在同一周期
B．元素X和Y形成的化合物中含离子键
C．Y、Z形成的化合物具有两性
D．以上5种元素中，电负性最强的是R
【答案】C
【分析】根据主族元素最高正价＝最外层电子数，最低负价的绝对值＝8－最外层电子数，还有原子半径的周期性变化规律，可以判断出X：，Y元素有+7、-1价，则Y为Cl，Z的最高正化合价为+3，且原子半径大于Cl元素，故Z为Al，M的最高正化合价为+5，最低负价位-3，且原子半径小于Cl元素可知M为N，R只有最低负价-1价，故R为F。
【详解】A．由分析可知M、R分别为N、F，故M、R在同一周期，A正确；
B．元素X和Y分别为Na、Cl，可形成的化合物为NaCl含有离子键，B正确；
C．Y、Z形成的化合物为具有酸性而不具有两性，C不正确；
D．以上5种元素中，电负性最强的是F元素，D正确；
故选C。
16．（2025·山东威海·二模）化合物在涂料等领域应用广泛。W、X、Y、Z、R的原子序数依次增加，W、X、Y、R分别属于前四个不同周期的主族元素。基态X原子中s能级电子总数与p能级电子总数相等，基态Z原子次外层电子数是最高能层电子数的2倍，Y和Z的原子序数之和等于X和R的原子序数之和，基态R原子的价电子只占据最高能层1个原子轨道。下列说法错误的是
A．原子半径：
B．X的第一电离能比同周期相邻元素的都低
C．化合物中，Z显价
D．Y、Z、R的最高价氧化物对应的水化物，两两之间均能反应
【答案】D
【分析】W、X、Y、Z、R的原子序数依次增加，W、X、Y、R分别属于前四个不同周期的主族元素，W是H元素。基态X原子中s能级电子总数与p能级电子总数相等，X是O元素；基态Z原子次外层电子数是最高能层电子数的2倍，Z是Si元素；Y和Z的原子序数之和等于X和R的原子序数之和，基态R原子的价电子只占据最高能层1个原子轨道，R是K或Ca，若R是Ca，X和R的原子序数之和为28，Y和Si的原子序数之和等于28，则Y原子序数为14，所以R不可能是Ca，R是K，Y是Al。
【详解】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，原子半径： K>Al>Si>O，故A正确；
B．同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，N原子2p能级半充满，结构稳定，N原子第一电离能大于同周期相邻元素，所以O的第一电离能比同周期相邻元素的都低，故B正确；
C．根据化合价代数和等于0，化合物中，Si显价，故C正确；
D．Al(OH)3是两性氢氧化物 ，溶于强酸和强碱，H2SiO3是弱酸，Al(OH)3和H2SiO3不反应，故D错误；
选D。
17．（2025·四川巴中·三模）前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，是空气中含量第二多的元素，的周期序数与族序数相等，基态时原子原子轨道上有4个电子，与处于同主族。下列说法正确的是
A．电负性：
B．的第一电离能比同周期元素的小
C．的最高价氧化物对应水化物的酸性比的强
D．的简单气态氢化物的热稳定性比的弱
【答案】D
【分析】前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，是空气中含量第二多的元素，则X为O元素；Y的周期序数与族序数相等，则Y为Al；基态时Z原子3p原子轨道上有4个电子，则Z为S；W与Z处于同一主族，则W为Se。
【详解】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；电负性：，即，A错误；
B．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故O的第一电离能比同周期的N小，但比C大，B错误；
C．Al的最高价氧化物对应水化物是氢氧化铝，是两性氢氧化物，S的最高价氧化物对应水化物是硫酸，酸性，C错误；
D．同主族从上到下元素非金属性减弱，简单气态氢化物的热稳定性减弱，W(Se)的非金属性比弱，所以的简单气态氢化物的热稳定性比的弱，D正确；
故选D。
18．（2025·河南新乡·三模）某离子化合物，其组成元素W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，和均为四面体结构，只有X、Y位于同周期，Z的最外层电子数和电子层数相同，Y的最外层电子数等于X的核电荷数。下列有关说法正确的是
A．的空间结构为平面三角形
B．电负性：
C．最简单氢化物的沸点：
D．X、Y所在同周期中有1种元素的第一电离能介于二者之间
【答案】B
【分析】根据已知信息，可确定和分别为和，二者均为四面体结构，W、X、Y、Z依次为H、N、F、Al元素。
【详解】A．为，中心原子N的价层电子对数为，孤电子对数为1，则其空间构型为三角锥形，A项错误；
B．电负性：，即，B项正确；
C．X、Y分别为N、F，它们最简单氢化物为、HF，二者分子间均能形成氢键，且HF分子间的氢键强度更大，使得其沸点更高，则沸点：，C项错误；
D．X、Y分别为N、F，都在第二周期，第二周期主族元素的第一电离能从小到大的顺序：Li、B、Be、C、O、N、F，没有元素的第一电离能介于N和F之间，D项错误；
故选B。
19．（2025·山东淄博·三模）短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，且X、Y、Q位于不同周期，W、Q同主族，五种元素基态原子中Z未成对电子数最多。这些元素组成的环状物质a和b结构如图所示(图中未区别标出单、双键)。下列说法正确的是
A．电负性：Z>W>YB．a分子为极性分子
C．b分子中键长：①＜②D．b形成的晶体作用力为共价键
【答案】C
【分析】X、Y、Z、W、Q为原子序数逐渐增大的短周期元素，X、Y、Q处于不同周期，X为H元素，Y为第二周期元素，Q为第三周期的元素，由图a可知，Z周围形成三个共价键，Z的基态原子中未成对电子数最多，则Z为N元素，Y和Z形成的环状结构中，存在大π键，则Y为C元素，图a为NH2CN的三聚体；图b可知，W形成2个键，W与Q同主族，W为O元素，Q为S元素，b是SO3的三聚体。
【详解】A．非金属性越强，电负性越大，非金属性：，电负性：，A错误；
B．a分子正负电荷中心重合，是非极性分子，B错误；
C．b分子中①为键，②为键，双键键长小于单键键长，C正确；
D．b形成的晶体为分子晶体，作用力是范德华力，D错误；
故选C。
20．（2025·河北保定·三模）某食品添加剂的结构如图所示。X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，基态Q原子核外未成对电子数等于其电子层数。下列说法错误的是
A．用添加了该物质食品样本做焰色试验，焰色为黄色
B．原子半径：
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：
D．该物质在酸性条件下能形成氨基酸
【答案】B
【分析】根据题干信息推测，基态Q原子核外未成对电子数等于其电子层数，则Q可能为H、C、O、P；W是1价离子且原子序数最大，则W是Na；根据结构式，X、Y、Z、Q分别成键数量为1、4、3、2，则X为H，Y为C，Z为N，Q为O。
【详解】A．该添加剂含有Na元素，焰色为黄色，故A正确；
B．电子层数越多原子半径越大，电子层数相同原子序数越大原子半径减小，则原子半径：Na>C>N>O，故B错误；
C．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物酸性越强，非金属性N>C，则酸性：HNO3>H2CO3，故C正确；
D．酸性条件下，-COO-转化为-COOH，且与-NH2连在同一个C原子上，故D正确；
故答案为B。
21．（2025·辽宁抚顺·二模）短周期非金属元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，其中基态Y原子的电子具有4种不同的空间运动状态，X、Z均与Y原子相邻。W、X、Z可形成化合物Q，其结构如图：，下列相关说法正确的是
A．元素的电负性比较：X>Y>Z
B．Q分子中X、Z间存配位键，且由X提供孤电子对
C．简单离子半径比较：X>Z
D．Y与Z分别形成的简单氢化物的键角比较：Y>Z
【答案】D
【分析】基态Y原子的电子具有4种不同的空间运动状态，故Y的核外电子排布式为1s22s22p2，故Y为C；X、Z均与Y原子序数相邻，X原子序数小于Y，故X为B，在物质Q中，B形成4根键，其中有一根是配位键，Z的原子序数大于Y，且根据化合物中Z成四根键，且其中一条为配位键，故Z为N，W原子序数最小，且为非金属元素，故W为H，形成的化合物Q为NH3∙BH3。
【详解】A．同周期主族元素从左至右电负性逐渐增大，B、C、N元素电负性依次增大，A错误；
B．X为B，能形成3根普通的共价键，Z为N，能形成3根普通的共价键，还有1对孤电子对，故Q分子中B、N间存在配位键，且由N提供孤电子对，B错误；
C．X为B，简单离子为，Z为N，简单离子为，一般来说，电子层数越多，半径越大，则单离子半径比较：X＜Z，C错误；
D．Y简单氢化物为，中心原子价电子对数是，无孤对电子，键角为，Z形成的简单氢化物为，中心原子价电子对数是，有1对孤对电子，键角小于，D正确；
故选D。
22．（2025·福建莆田·二模）某含铂(Pt)广谱抗癌药的结构如下图所示。短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其中X、Y、Z同属第二周期，且Y的第一电离能比X、Z的大。下列说法正确的是
A．电负性：X>Y>ZB．简单氢化物的键角：X>Y>Z
C．含氧酸的酸性：X>YD．X2W2为极性分子
【答案】B
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其中X、Y、Z同属第二周期，X形成4个共价键、Z形成2个共价键，且Y的第一电离能比X、Z的大，则X是C、Y是N、Z是O元素，W形成1个共价键，W是H元素。
【详解】A．同周期主族元素从左到右电负性依次增大，电负性O>N>C，故A错误；
B．CH4中C原子价电子对数为4，无孤电子对；NH3中N原子价电子对数为4，有1个孤电子对；H2O中O原子价电子对数为4，有2个孤电子对，其简单氢化物中，中心原子均采取sp3杂化，由于孤电子对对成键电子对的排斥大于成键电子对之间的排斥，孤对电子越多，键角越小，简单氢化物的键角：CH4 >NH3>H2O，故B正确；
C．C、N元素均不止一种含氧酸，其中酸性：H2CO3