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第六篇 物质结构与性质
专项 37 物质结构式的元素推断
利用元素及其化合物特殊组成与结构推断题，是近几年高考的热点题型，题目一般通过结构式，解题
时抓住这些关键特性，首先确定其为何种元素，然后以此为突破口，推知其他未知元素。
1．(2022•湖南选择性考试)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
【答案】C
【解析】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。A项，同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则C、
O、F的原子半径大小顺序为C＞O＞F，故A正确；B项，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的非金属性强弱顺序为O＞C＞Si，故
B正确；C项，位于元素周期表右上角的氟元素的非金属性最强，单质具有很强的氧化性，故C错误；D
项，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ⅣA族，故D正确；故选C。
2．(2021•河北选择性考试)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、
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学科网（北京）股份有限公司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( )
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 与
C．四种元素中，Y原子半径最大，X原子半径最小
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
【答案】CD
【解析】结合图中所示结构可知图中两种化合物均为共价化合物，已知X和Z同主族，可得X和Z同
为第ⅦA族，Y为第ⅤA族元素，W为第ⅢA族或第ⅤA族元素，再结合W、X、Y、Z为原子序数依次
增大的短周期元素， Y原子序数为W原子价电子数的3倍推知W、X、Y、Z分别为N、F、P、Cl。A项，
X和Z分别是F、Cl，F无正价，A错误；B项，HX和HZ分别是HF和HCl，HF在水中不是强酸，B错误；
C项，四种元素W(N)、X(F)、Y(P)、Z(Cl)中，W(N)、X(F)有两个电子层，Y(P)、Z(Cl)有三个电子层，半
径大于W(N)和X(F)，Y(P)原子序数小于Z(Cl)，故Y原子半径在这四种元素中最大；X(F)原子序数大于
W(N)，故X原子半径在这四种元素中最小，C正确；D项，Z(Cl)、W(N)和氢三种元素可形成氯化铵，属
于同时含有离子键和共价键的化合物，D正确；故选CD。
3．(2021•广东选择性考试)一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中， 的原子核只有1个质子；元
素 、 、 原子序数依次增大，且均位于 的下一周期；元素 的原子比 原子多8个电子。下列
说法不正确的是( )
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学科网（北京）股份有限公司A．XEZ 是一种强酸
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B．非金属性：W>Z>Y
C．原子半径：Y>W>E
D．ZW 中，Z的化合价为+2价
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【答案】C
【解析】题给化合物结构中X、W、E均形成1个共价键、Y形成4个共价键、Z形成2个共价键。X
的原子核只有1个质子，则X为H元素；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且均位于X的下一周期，即
第二周期元素，则Y为C元素，Z为O元素，W为F元素；元素E的原子比W原子多8个电子，则E为
Cl元素，综合以上分析可知，X、Y、Z、W、E分别为H、C、O、F、Cl元素。A项，氯元素非金属性较
强，其最高价氧化物的水化物HClO 是一种强酸，故A正确；B项，同一周期元素从左到右非金属性逐渐
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增强，所以非金属性：F>O>C，故B正确；C项，同一周期从左到右原子半径逐渐减小，同一主族从上到
下原子半径逐渐增大，电子层越多半径越大，所以原子半径：Cl>C>F，故C错误； D项，OF 中，F为-1
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价，则O的化合价为+2价，故D正确；故选C。
4．(2021•辽宁选择性考试)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( )
A．氢化物沸点： B．原子半径：
C．第一电离能： D．阴、阳离子中均有配位键
【答案】D
【解析】由题干信息可知，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，故Z为C或
者O，根据多孔储氢材料前驱体结构图可知Y周围形成了4个单键，再结合信息M、W、X、Y、Z五种元
素原子序数依次增大，故Y为N，故Z为O，M只形成一个单键，M为H，X为C，则W为B。A项，由
分析可知，X、Y的氢化物分别为：CH 和NH ，由于NH 存在分子间氢键，故氢化物沸点：X＜Y，A错
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误；B项，根据同一周期从左往右主族元素的原子半径依次减小，同一主族从上往下依次增大，故原子半
径：M＜Z＜Y＜X，B错误；C项，根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA，
VA与VIA反常，故第一电离能：W＜X＜Z＜Y，C错误；D项，由于阳离子中的Y原子是N原子，形成
了类似于铵根离子的阳离子，故存在配位键，阴离子中的W为B，最外层上只有3个电子，能形成3个共
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学科网（北京）股份有限公司价键，现在形成了4个共价键，故还有一个配位键，D正确；故选D。
5．(2021•湖北选择性考试)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．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
【答案】D
【解析】推断元素：W为有机物骨架元素，故W为碳元素；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为氧元素，则X为氮元素；Z形成1个单键，则Z为氟元素；M的
成键总数为6，则M为硫元素。氟元素没有正化合价，A项错误；碳原子的电子排布式为1s22s22p2，未成
对电子数也为2，B项错误；－1价阴离子得到1个电子，故该阴离子中N形成2个单键，有2对孤对电子，
满足8电子稳定结构，C项错误；NH 的水溶液呈碱性，HS的水溶液呈酸性，故水溶液的 pH：NH ＞
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HS，D项正确。
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1．陌生物质中的信息突破
(1)化学键信息：如能形成1个共价键的元素为H、F、Cl，能形成4个共价键的元素为C、Si，能形成
2个共价键的元素为O、S。、
(2)根据形成的简单阴、阳离子可确定原子的最外层电子数，如X2+和Y2-，即X、Y原子最外层电子数
分别为2和6。
(3)化合价信息：化合物中各元素化合价代数和为0，结合某些常见元素的化合价或化学键，可确定未
知元素的化合价，间接确定最外层电子数目。
2．“两步”快速突破元素推断题
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学科网（北京）股份有限公司1．(2023届·河北省唐山市高三摸底考试)下图所示离子对应的钾盐易溶于水，常被用来鉴别Z元素某
种离子。其中X、Y、Z为前四周期原子序数依次增大的三种元素，X、Y为相邻元素，Z原子核外电子数
是X、Y原子质子数之和的2倍。下列说法错误的是( )
A．与Y同周期的主族元素中，只有一种元素的第一电离能大于Y的第一电离能
B．简单氢化物沸点：
C．基态Z原子的电子排布式： 1s22s22p63s23p63d5
D．该离子中σ键与π键的个数比为1∶1
2．(2023届·湖南省益阳市高三质量检测)短周期元素W、R、X、Y、Z原子序数依次增大，可形成甲、
乙两种具有强还原性的物质(结构如下图)，基态X原子的2p能级上只有1个电子，Z原子的最外层电子数
与电子层数相同。下列说法中错误的是( )
甲： 乙：
A．W、R、Y在元素周期表中位于同一主族
B．甲、乙两物质中W都显-1价
C．电负性：Y＜Z
D．Z元素最高价氧化物对应的水化物只能与酸反应，不能与碱反应
3．(2023届·江西省五市九校高三第一次联考)物质M可用作调味剂、乳化剂、抗氧化增效剂、吸湿剂、
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学科网（北京）股份有限公司pH调节剂、增香剂、缓冲剂，其结构式如图所示。M的组成元素X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短
周期主族元素，且Y的一种核素常用于检测文物的年代。下列说法错误的是( )
A．物质M与稀硫酸反应生成的一种化合物中含有两种官能团
B．Y与Z分别形成的简单氢化物的沸点：Z＞Y
C．Z、Q两种元素的简单离子半径：Q＞Z
D．Y、Z两种元素形成化合物时，Z总显负价，说明非金属性：Z＞Y
4．(2022·四川省成都市高三检测)麻黄素是中枢神经兴奋剂，结构式如图。其组成元素Y、X、W、Z
为原子序数依次增大的前两周期主族元素。下列说法正确的是( )
A．Y、W、Z三元素形成的化合物一定能抑制水的电离
B．氢化物沸点：Z＞W＞X
C．X、W、Z分别与Y 均可形成既含极性键又含非极性键的化合物
D．X与钙形成的化合物的电子式：
5．(2022·东北三省三校高三第二次联合模拟考试)一种由短周期主族元素组成的化合物，其阴离子结
构如图所示。W、X、Y、Z原子序数之和为20。下列有关叙述正确的是( )
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学科网（北京）股份有限公司A．还原性：ZW>WY B．原子半径：WZ>W
8．(2022·浙江省舟山市高三第三次模拟)Z、Y、X、W、Q为五种原子序数依次增大的短周期主族元素。
其中Z、Y、W分别位于三个不同周期，Y、Q位于同一主族，Y原子的最外层电子数是W原子的最外层
电子数的2倍，Y、X、W三种简单离子的核外电子排布相同。由Z、Y、X、W形成的某种化合物的结构
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学科网（北京）股份有限公司如图所示。下列说法不正确的是( )
A．简单氢化物的稳定性：
B．该物质中所有原子均满足最外层 的稳定结构
C．X与Y、Y与Z均可形成含非极性共价键的化合物
D．W与X两者的最高价氧化物对应的水化物之间可发生反应
9．(2022·北京市中关村中学三模)2021年，英国剑桥大学Dominic S.Wright课题组设计了一种新型电
池中电解质(结构如图所示)的合成路线。已知X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，X的电负
性为4，三者的核外电子数之和等于35，Y与Z位于同一周期，则下列说法正确的是( )
A．简单离子的半径：X＞Y
B．Z的最高价氧化物对应水化物是强酸
C．工业上常采用电解Y的氧化物冶炼单质Y
D．该化合物阴离子中各原子均满足8电子稳定结构
10．(2022·江苏省南京师大附中高三模拟)M、W、X、Y、Z是同周期主族元素，X原子的最外层电子
数是W原子次外层电子数的3倍。它们形成的化合物可用作新型电池的电极材料，结构如图所示，化合物
中除 外其他原子均满足8电子稳定结构。下列说法正确的是( )
A．M的单质通常保存在煤油中
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学科网（北京）股份有限公司B．原子半径：
C．W的最高价氧化物对应的水化物是一元弱酸
D．WY 分子为含极性键的极性分子
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11．(2022·湖南省桃源县第一中学三模)有一种净水剂，结构如图所示，短周期元素X、Y、Z、W原子
序数依次增大，X、Y、Z分布在不同周期，X、Y原子的最外层电子数之和等于W原子的最外层电子数，
W与Z的原子序数相差4，下列叙述正确的是( )
A．Y、Z的简单离子的半径Z>Y
B． 的水溶液中可能存在
C．X与Z不可形成离子晶体
D．Z、W的最高价氧化物对应的水化物之间不能发生反应
12．(2022·河北省衡水中学高三模拟)短周期元素X、Y、Z、W是同周期主族元素，W元素形成的某
种单质具有强氧化性，可用于杀菌消毒。四种元素与锂组成的盐是一种新型的锂离子电池的电解质，结构
如图所示(→表示配位键)，下列说法正确的是( )
A．原子半径：X>Y> Z> W
B．图中阴离子部分中四种元素均满足8电子稳定结构
C．单质氧化性：W> X
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D．Y的最高价氧化物的水化物为强酸
13．(2022·重庆市西南大学附中三模)短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，由这五
种元素组成的一种化合物M是一种高效消毒剂，M的结构式如图所示。下列说法正确的是( )
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学科网（北京）股份有限公司A．简单离子半径：D>C B．A的氢化物的沸点低于B的氢化物的沸点
C．工业上采用电解DE的水溶液制备E的单质 D．E的氧化物对应的水化物是强电解质
14．(2022·浙江省稽阳联谊学校高三下学期4月联考)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族
元素。Y的单质常温下为气体，W的单质可用于饮用水消毒。由X、Y、Z、W组成的某化合物结构如图
所示，分子中所有原子均达到8电子稳定结构。下列说法正确的是
A．原子半径：X>Y>Z
B．氧化物对应的水化物的酸性：W>Y>X
C．氢元素与X、Y、Z均能形成两种或两种以上的二元化合物
D．Y的单质与镁反应的产物既含离子键、又含共价键
15．(2022·浙江省杭州教学质量检测二模)有一种化合物是很多表面涂层的重要成分，其结构如图所示．
其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，只有X、Y在同一周期，Z的单质是黄绿色气体；
下列有关说法不正确的是( )
A．非金属性强弱比较：Y＞X
B．XW 的沸点高于WY的沸点
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学科网（北京）股份有限公司C．X的含氧酸有一元弱酸、二元弱酸等
D．ZY中所有原子最外层都满足8电子结构
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16．(2022·浙江省名校协作体高三下学期化学模拟联考)如图所示化合物是合成纳米管原料之一，W、
X、Z、Y是原子半径逐渐减小的短周期元素，且原子序数均为奇数，Z元素无正化合价，W与Z同周期。
则下列叙述正确的是( )
A．液态XY 气化过程中需要破坏X和Y之间的共价键
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B．气态氢化物的稳定性：X>Z
C．离子半径：Y-
