文档内容
解密 05 物质结构 元素周期律
考点热度 ★★★★★
【考纲导向】
1．了解元素、核素和同位素的含义。
2．依据原子构成了解原子序数、核电核数、质子数、核外电子数的彼此关系和质子数、中子数、质量数
之间的相互关系。
3．了解原子核外电子排布。
4．了解元素周期表的结构。
5．通过同周期、同主族元素性质的递变规律与原子结构的关系，理解元素周期律的实质。
6．通过金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变规律，理解位、构、性三者之间的关系。
7．通过离子键、共价键的形成过程认识化学键。
【命题分析】
对原子结构、化学键的考查主要集中在各微粒数量间的关系，微粒的结构示意图、电子式的表示方法及化
学键、化合物类型的判断等方面上，试题难度不大，一般属于了解层次。
元素周期表和元素周期律这一部分内容主要以元素周期表为工具考查“位、构、性”三者的关系，该部分
内容既能对原子结构、元素周期表和元素周期律进行单独考查，同时也能将元素及其化合物联系起来进行
综合考查，试题的综合度较高，命题的空间大。题型以选择题为主，难度适中。该部分内容是过去命题的
热点，未来将是一个必考点。题型依然会以选择题为主，难度变化不大。
核心考点一 微粒结构与化学键
1．抓住描述对象判断“四同”
(1)同位素——原子，如 H、H、H。(2)同素异形体——单质，如O、O。
2 3
(3)同系物——有机化合物，如CHCH、CHCHCH。
3 3 3 2 3
(4)同分异构体——有机化合物，如正戊烷、新戊烷。
2．原子结构中易混淆的4个问题
(1)同种元素，可以有若干种不同的核素，即核素种类远大于元素种类。
(2)元素有多少种核素，就有多少种原子。
(3)同位素是同一元素不同原子的互相称谓，不指具体原子。
(4)同一元素的不同同位素原子其质量数不同，核外电子层结构相同，其原子、单质及其构成的化合物的化
学性质几乎完全相同，只是某些物理性质略有差异。
3．理清化学键与物质类别的关系
(1)从图中可以看出，离子化合物一定含有离子键，离子键只能存在于离子化合物中。
(2)共价键可存在于离子化合物、共价化合物和共价单质分子中。
(3)熔融状态下能导电的化合物是离子化合物，如 NaCl；熔融状态下不能导电的化合物是共价化合物，如
HCl。
(4)金属元素与非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物，如 AlCl 为共价化合物；只由非金属元素形
3
成的化合物不一定是共价化合物，如NH Cl为离子化合物。
4
(5)有些物质中不存在化学键，如稀有气体分子中不存在化学键。
4．注意化学键与物质类别判断中的“特例”
(1)在离子化合物中一般既含有金属元素又含有非金属元素(铵盐除外)；共价化合物一般只含有非金属元素，
但个别含有金属元素，如AlCl 是共价化合物；只含有非金属元素的化合物不一定是共价化合物，如铵盐。
3
(2)非金属单质只含共价键(稀有气体除外)。
(3)气态氢化物是共价化合物，只含共价键，而金属氢化物(如NaH)是离子化合物，含离子键。
(4)离子化合物熔化时破坏离子键；部分共价化合物熔化时破坏共价键，如SiO 等，而部分共价化合物熔化
2
时破坏分子间作用力，如固体硫熔化。
(5)分子的稳定性与分子间作用力无关，而与分子内部化学键的强弱有关。
考法 依据同位素考查原子结构(题型预测：选择题)1．（2022·北京） (锶)的 、 稳定同位素在同一地域土壤中 值不变。土壤生物中
值与土壤中 值有效相关。测定土壤生物中 值可进行产地溯源。下列说法不正
确的是
A． 位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族
B．可用质谱法区分 和
C． 和 含有的中子数分别为49和48
D．同一地域产出的同种土壤生物中 值相同
【答案】A
【解析】A． 位于元素周期表中第五周期、第ⅡA族，故A错误；
B．质谱法可以测定原子的相对原子质量， 和 的相对原子质量不同，可以用质谱法区分，故B正
确；
C． 的中子数为87-38=49， 的中子数为86-38=48，故C正确；
D．由题意可知， (锶)的 、 稳定同位素在同一地域土壤中 值不变，故D正确；
故选A。
化学键与物质的类别之间的易混易错点
(1)只含有极性共价键的物质一般是不同种非金属元素形成的共价化合物，如SiO、HCl、CH 等。
2 4
(2)只含有非极性共价键的物质是同种非金属元素形成的单质，如Cl、P、金刚石等。
2 4
(3)既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成，如HO、C H 等。
2 2 2 4
(4)只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如NaS、CaCl 、NaCl等。
2 2
(5)既有离子键又有极性共价键的物质，如NaOH、KSO 等；既有离子键又有非极性共价键的物质，如
2 4
NaO 等。
2 2
(6)仅由非金属元素形成的离子化合物，如NH Cl、NH NO 等。
4 4 3
(7)金属元素和非金属元素间可能存在共价键，如AlCl 等。
3
(8)并不是所有物质中都存在化学键，如稀有气体分子是单原子分子，分子中无化学键。
(9)金属元素与非金属元素间形成的化学键不一定是离子键，如氯化铝中是共价键。(10)由阳离子和阴离子结合生成的化合物不一定是离子化合物，如H＋＋OH－===H O。
2
(11)化学变化中一定有化学键的断裂和形成。
(12)有化学键断裂或形成的变化不一定是化学变化。如NaCl熔化、HCl溶于水等，只有旧化学键的断裂没
有新化学键的形成；从溶液中析出晶体时，无化学键的断裂但有化学键的形成，均未发生化学变化。
(13)非金属元素的两个原子之间能形成共价键，但多个非金属元素原子间也可能形成离子键，如NH Cl。
4
(14)离子键存在于强碱、绝大多数盐(包括铵盐)、活泼金属氧化物、过氧化物等离子化合物中。
(15)分子之间一定存在分子间作用力，分子间作用力只存在于分子之间。
变式1 原子的组成
1．（2022·全国·高三专题练习）以下有关原子结构的说法中，正确的是
A．原子核都是由质子和中子构成的 B．原子次外层电子数不一定都是8
C．原子最外层电子数一般不超过4 D．稀有气体元素原子最外层电子数都是8
【答案】B
【解析】A．H原子核中无中子，A错误；
B．原子次外层电子数不一定都是8，如第二周期元素，次外层均为2，B正确；
C．原子最外层电子数一般不超过8，C错误；
D．稀有气体He最外层电子数是2，D错误；
故选B。
变式2 同位素
2．（2022·黑龙江·牡丹江市第三高级中学高三阶段练习）下列说法正确的是
A． 互为同素异形体
B．D、T发生核聚变成为其他元素，属于化学变化
C．由H、D、T与 能形成9种水分子
D． 在相同条件下的密度之比为1∶2∶3
【答案】D
【解析】A．同种元素组成的不同单质互为同素异形体，H、D、T 是氢气分子为同种物质，故A错误；
2 2 2
B．氘、氚聚变反应属于核反应，核反应不属于化学变化，故B错误；
C．一个水分子中含有两个氢原子和一个氧原子，水分子所含有的氢原子可以是同一种氢原子，也可以是
不同种氢原子，当氧原子是16O时，若是同一种氢原子，则能组成的水分子种类有3种，若是不同种氢原子，则由1H、2H、组成的水分子有1种，由2H、3H组成的水分子有1种，由1H、3H组成的水分子有1种，
共有6种水分子，同理，当氧原子是17O、18O时，又分别有6种水分子，共18种，故C错误；
D．同温同压下，气体密度之比等于摩尔质量之比，H、D、T 相对分子质量之比：2：4：6，即密度之比
2 2 2
为1：2：3，故D正确；
故选：D。
变式3 核外电子排布规律应用
3．（2020·四川·阆中中学高三专题练习）某原子第n电子层，当它作为最外层时，容纳电子数最多与(n-1)
层相同；当它作为次外层时，容纳电子数比(n-1)层多10个，则此电子层是
A．K层 B．L层 C．M层 D．N层
【答案】C
【解析】在第n电子层中，当它作为原子的最外层时，容纳电子数最多与n-1层相同，最外层电子数最大
是8，则其n-1电子层电子数是8；当K层为次外层时最多排列2个电子、当L层为次外层时，最多排列8
个电子，当次外层为M层时，最多排列电子数是18，当它作为原子的次外层时，其电子数比n+1层最多
容纳电子数多10个，n+1层为最外层时其电子数最多8个，所以n层最多排列18个电子，所以该电子层为
M层，故选C。
变式4 化学键类型
4．（2022·新疆巴音郭楞蒙古自治州第一中学高三期中）下列有关化学键的叙述，正确的是
A．仅含有共价键的物质一定是共价化合物
B．单质分子中均存在化学键
C．离子化合物中一定含有离子键，可能含有配位键和共价键
D．由不同种非金属元素的原子形成的共价化合物一定只含极性键
【答案】C
【解析】A．仅含有共价键的物质可能是单质，也可能是化合物，所以不一定是化合物，故A错误；
B．稀有气体分子中不存任何化学键，所以单质分子中不一定存在化学键，故B错误；
C．含有离子键的化合物是离子化合物，所以离子化合物中一定存在离子键，如离子化合物氯化铵中含有
离子键、配位键和共价键，故C正确；
D．氢和氧两种不同的非金属元素，形成的化合物过氧化氢分子中既含极性键氧氢键，也含非极性氧氧键，
所以不一定只含极性键，故D错误；
故选C。
变式5 化合物的组成
5．（2022·上海市松江二中高三期中）下列化合物中，含有非极性共价键的离子化合物是A．C H B．NH C．NaO D．NH NO
2 2 2 4 2 2 4 2
【答案】C
【解析】A．C H 只含共价键，为共价化合物，A不符合题意；
2 2
B．NH 只含共价键，为共价化合物，B不符合题意；
2 4
C．NaO 含钠离子和过氧根形成的离子键，为离子化合物，同时含有两个O原子形成的非极性共价键，C
2 2
符合题意；
D．NH NO 虽为离子化合物，但不含非极性共价键，D不符合题意；
4 2
综上所述答案为C。
变式6 物质微粒间作用力分析比较
6．（2022·甘肃·兰州一中高三期中）实现下列变化时，需克服相同类型作用力的是
A．硫酸氢钠溶于水与加热熔融硫酸氢钠 B．NaCl和HCl溶于水
C．液溴挥发和碘升华 D．冰和干冰的熔化
【答案】C
【解析】A．硫酸氢钠溶于水破坏了离子键和共价键，加热至熔融态电离出钠离子和硫酸氢根离子，破坏
了离子键，共价键不变，故A错误；
B．氯化钠是离子晶体，溶于水需克服离子键，HCl是共价化合物，溶于水会断裂共价键，故B错误；
C．液溴挥发和碘升华都是克服分子间作用力，故C正确；
D．干冰熔化需克服分子间作用力，冰熔化需克服分子间作用力和氢键，故D错误；
选C。
变式7 有关物质结构的化学用语表示方法
7．（2022·河南·高三阶段练习）正确掌握化学用语是学好化学的基础，下列化学用语正确的是
A． +18O→ + 属于化学变化
B．质子数为18、中子数为22的元素符号表示式：22Ar
C．CC1 的球棍模型为
4
D．Mg和Cl形成离子键的过程
【答案】C
【解析】A．化学变化中元素种类不变，核变化中元素种类发生变化，该转化过程中产生了新的元素，因
此属于核反应，而不属于化学变化，A错误；B．由于原子符号左下角为质子数，左上角为质量数，质量数等于质子数与中子数的和，该原子的质子数
为18，中子数为22，则该原子的质量数为18+22=40，故其元素符号为 ， B错误；
C．C原子与4个Cl原子形成4个共价键，构成正四面体结构的分子，由于原子半径C＜Cl，所以该分子
球棍模型可表示为： ，C正确；
D．Mg原子失去2个电子变为Mg2+，2个Cl原子获得2个电子变为Cl-。Mg2+和2个Cl-通过离子键结合形
成离子化合物MgCl ，故形成离子键的过程可表示为： ，D错误；
2
故合理选项是C。
变式8 “四同”概念的分析比较
8．（2021·浙江·模拟预测）下列说法不正确的是
A． 和 是2种核素，它们互称同位素
B．C 与金刚石互称同素异形体
60
C．CHCHOH和CHOCH 互为同系物
3 2 3 3
D．CH-CH-CH-CH 和CHCH(CH ) 互为同分异构体
3 2 2 3 3 3 2
【答案】C
【解析】A． 和 是2种核素，质子数相同，中子数不同，它们互称同位素，A正确；
B．C 与金刚石均是碳元素形成的不同单质，互称同素异形体，B正确；
60
C．CHCHOH和CHOCH 的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，C错误；
3 2 3 3
D．CH-CH-CH-CH 和CHCH(CH ) 的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，D正确；
3 2 2 3 3 3 2
答案选C。
1．（2022·天津·高三期中） 、 的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下：
； 。下列说法正确的是
A．X的中子数为3B．X、Y互为同位素
C． 、 可用作示踪原子研究化学反应历程
D．自然界不存在 、 分子是因其化学键不稳定
【答案】B
【解析】A．根据化学方程式可知，a=16+3-13=6，b=8+2-8=2，则X的中子数为4，A错误；
B．根据计算可知X中a为6，b为2，Y中m=16+3-15=4，n=8+2-8=2，两者质子数相同，中子数不同，互
为同位素，B正确；
C．从题干信息可知，这两种原子的半衰期很短，不适合用作示踪原子研究化学反应历程，C错误；
D．自然界不存在 和 并不是因为化学键不稳定，而是由于 和 半衰期很短，容易发生核变化，
转化为其他原子，D错误；
故答案选B。
2．（2022·全国·高三专题练习）X2+的核外电子排布为2、8、8，则X元素在周期表中的位置是
A．第三周期第0族 B．第三周期第ⅡA族
C．第三周期第ⅥA族 D．第四周期第ⅡA族
【答案】D
【解析】X2+是X原子失去2个电子得到的阳离子，X2+的核外电子排布为2、8、8，则X原子的核外电子
排布为2、8、8、2，X原子核外有4个电子层，最外层电子数为2，则X位于第四周期第ⅡA族，故选
D；
答案选D。
3．（2020·重庆永川·高三期末）下列关于四种粒子的结构示意图的说法中不正确的是
A．①③属于同种元素 B．④属于离子，离子符号为S-2
C．①④的化学性质相似 D．②表示的元素是金属元素
【答案】B
【解析】A．①表示是是Cl-离子，③表示是Cl原子，二者质子数是17，是氯元素的不同微粒，因此属于
同一元素，A正确；B．④表示的微粒质子数是16，电子数是18，为S2-，B错误；
C．决定元素化学性质的是最外层电子数，①④最外层电子数都是8个，处于惰性气体原子的稳定结构，
因此二者的化学性质相似，C正确；
D．②表示是12号镁元素，Mg属于金属元素，D正确；
故选B。
4．（2022·江苏·南京市第一中学高三阶段练习）反应 可用于氯气管道的检漏。
下列说法正确的是
A．中子数为20的氯原子：
B．N 分子中σ键和π键数目之比为2：1
2
C．NH 分子的电子式：
3
D．氯化铵中 的空间构型为正四面体形
【答案】D
【解析】A．原子符号左下角为质子数，左上角为质量数，质量数等于质子数与中子数的和，则中子数为
20的氯原子质量数是37，用原子符号表示为： ，A错误；
B．N 分子中2个N原子形成共价三键，其中1个是σ键，2个是π键，故N 分子中σ键和π键数目之比为
2 2
1：2，B错误；
C．NH 分子N原子最外层有5个电子，其中的3个成单电子与3个H原子形成3个共价键，使分子中各个
3
原子都达到稳定结构，其电子式是 ，C错误；
D．氯化铵的阳离子 中的中心N原子形成4个N-H共价键，价层电子对数是4，N原子上无孤对电子，
故 的空间构型为正四面体形，D正确；
故合理选项是D。
5．（2022·黑龙江·哈尔滨市第一六二中学校高三阶段练习）N 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A
A．1mol晶体硅中含4mol Si—Si键B．3mol NO 与HO完全反应时转移的电子数为4N
2 2 A
C．32g环状( )分子中含有的S—S键数为N
A
D．0.1mol/LKAl(SO ) 溶液中所含Al3+的数目小于0.1N
4 2 A
【答案】C
【解析】A．硅单质中一个硅原子平均形成2条Si—Si键，故1mol晶体硅中含2molSi-Si键，故A错误；
B．NO 与HO反应的化学方程式为：3NO +H O=2HNO +NO，则有3mol的NO 参与反应时，转移的电子
2 2 2 2 3 2
数为2N ，故B错误；
A
C．S 分子是皇冠形，8个硫依次连成键，一个S 分子中含8个S-S键，则32gS 含有的S-S键的物质的量
8 8 8
为n= = =1mol，键数为N ，故C正确；
A
D．没有体积无法计算，故D错误；
故答案为：C。
6．（2022·上海市控江中学高三阶段练习）下列过程中，共价键被破坏的是
A．干冰升华 B．碘化氢气体溶于水C．酒精溶于水 D．氯气被活性炭吸附
【答案】B
【解析】A．干冰升华破坏分子间作用力，故A不选；
B．碘化氢气体溶于水电离出H+和I-破坏了共价键，故B选；
C．酒精即乙醇溶于水破坏分子间作用力，故C不选；
D．氯气被木炭吸附破坏分子间作用力，故D不选；
答案：B。
7．（2020·全国·高三专题练习）下列关于化学键的说法中不正确的是
A．化学键是一种作用力
B．化学键可以使离子相结合，也可以使原子相结合
C．化学反应过程中，反应物的化学键断裂，生成物的化学键形成
D．非极性键不是化学键
【答案】D
【解析】A．化学键是相邻原子之间强烈的相互作用，所以化学键是一种作用力，故A正确；
B．形成化学键的微粒可能是阴阳离子或原子，所以化学键可以使离子相结合，也可以使原子相结合，故
B正确；
C．化学反应的实质是有旧化学键的断裂和新化学键的形成，所以化学反应过程中，反应物分子内的化学键断裂，产物分子内的化学键形成，故C正确；
D．共价键分为极性键和非极性键，所以极性键是一种化学键，故D错误；
故选D。
8．（2022·黑龙江·双鸭山一中高三阶段练习）下列叙述中正确的是
A．某物质熔融状态能导电，可以证明该物质内一定存在离子键
B．单质分子中含有共价键一定是非极性共价键
C．离子键就是使阴阳离子结合成化合物的静电引力
D．共价化合物中，一定存在极性共价键，可能存在非极性键，一定不存在离子键
【答案】D
【解析】A．金属熔融状态也能导电，不含离子键，A错误；
B．单质分子中可能不含共价键，如稀有气体是单原子分子，不含化学键，B错误；
C．离子键就是使阴阳离子结合成化合物的静电作用力，包含引力和斥力，C错误；
D．共价化合物中，一定不存在离子键，一定存在极性共价键，可能存在非极性键，D正确；
故选D。
9．（2022·上海交大附中高三阶段练习）下列变化不需要破坏化学键的是
A．干冰汽化 B．氯化钠熔化
C．石油裂化 D．氯化氢溶于水
【答案】A
【解析】A．干冰汽化只是CO 分子间距离变大，分子本身不变，A正确；
2
B．NaCl熔融状态下，电离出Na+和Cl-，破坏了离子键，B错误；
C．石油裂化，大分子的烃断裂变成小分子的烃，化学键断裂，C错误；
D．HCl溶于水，电离出H+和Cl-，破坏了共价键，D错误；
故答案为：A。
10．（2022·江西·南昌二中高三阶段练习）化学键是高中化学中非常重要的一个概念，它与物质变化过程
中的能量变化息息相关，下列说法正确的是：
①化学键是存在相邻原子(或离子)间强烈的相互作用
②活泼金属元素与活泼非金属元素一定形成离子键
③碳酸钠固体中既存在离子键又存在共价键
④速滑馆“冰丝带”用干冰作为制冷剂，干冰升华过程中破坏了共价键
⑤物理变化也可以有化学键的破坏
⑥化学变化中一定有化学键的断裂和形成，所以一定伴随能量的变化
⑦吸热反应一定需要加热⑧氢键是化学键中的一种，会影响物质的熔沸点
A．①③⑤⑥ B．③④⑤⑧ C．①②③⑤ D．③⑤⑥⑦
【答案】A
【解析】①化学键是相邻的原子（或离子）之间的强烈的相互作用，这种相互作用既包括吸引力也包括排
斥力，故①正确；
② 中Al和Cl之间形成共价键， 属于共价化合物，故②错误；
③Na CO 中Na+和 之间以离子键结合， 中含有共价键，故③正确；
2 3
④干冰属于分子晶体，升华破坏了分子间作用力，故④错误；
⑤物理变化中可能有化学键的断裂，如NaCl在溶液发生电离，离子键被破坏，故⑤正确；
⑥化学反应过程是旧键的断裂与新键的形成过程，化学反应过程中一定有化学键的断裂和形成，断裂化学
键吸收能量，形成化学键放出能量，因此化学变化一定伴随能量的变化，故⑥正确；
⑦吸热反应不一定需要加热才能发生，如 和 的反应属于吸热反应，但是不需要加热
就可发生，故⑦错误；
⑧氢键属于分子间作用力，不属于化学键，故⑧错误；
说法正确的是①③⑤⑥；
答案选A。
核心考点二 元素周期表与元素周期律
1．规律分析元素周期表的结构
2．利用区间定位推断元素
对于原子序数较大的元素，可采用区间定位确定元素。
元素周期表中各族序数的排列顺序由左到右依次为ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、
ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0，牢记各周期对应的0族元素的原子序数，可以快速确定
周期数。
周期 一 二 三 四 五 六 七
起止序数 1～2 3～10 11～18 19～36 37～54 55～86 87～1183．主族元素性质的递变规律
内容 同周期(从左到右) 同主族(从上到下)
金属性 逐渐减弱 逐渐增强
元素
非金属性 逐渐增强 逐渐减弱
的性
一般，最高正价：＋1→＋7 最高正价数＝主族序
质 主要化合价
负化合价：主族序数－8 数(O、F除外)
化合 最高价氧化物对应的 酸性逐渐增强 酸性逐渐减弱
物性 水化物 碱性逐渐减弱 碱性逐渐增强
质 氢化物稳定性 逐渐增强 逐渐减弱
4．微粒半径比较的方法
(1)①同周期原子半径或同性离子半径从左到右均减小
如：r(S)>r(Cl)、r(S2－)>r(Cl－)。
②同主族原子半径或离子半径从上到下均增大
如：r(Na)r(Fe2＋)>r(Fe3＋)、r(Cl)r(Mg2＋)>r(Al3＋)。
(4)核电荷数、电子层数、电子数均不同的粒子：可用参照法。
如r(K＋)与r(Mg2＋)比较时可参照r(K＋)>r(Na＋)>r(Mg2＋)来确定r(K＋)>r(Mg2＋)。
5．元素金属性、非金属性强弱的判断
元素周期表：金属性“右弱左强，上弱下强，右上弱左下强”；非金属性“左弱右
依
强，下弱上强，左下弱右上强”
据
金属活动性顺序表：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、
三
Ag、Pt、Au的顺序，金属性减弱
表
非金属活动性顺序表：按F、O、Cl、Br、I、S的顺序，非金属性减弱
依 置换反应：强的置换弱的，适合金属也适合非金属
据 与水或酸反应：反应越强烈，或最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则金属性越
三 强
反 与氢气反应：反应越容易，生成的气态氢化物的稳定性越强，或最高氧化物对应的
应 水化物的酸性越强，则非金属性越强
依 原电池：一般负极材料的金属性强于正极
据
电解池：在阳极首先放电的阴离子，其对应元素的非金属性弱；在阴极首先放电的
两
阳离子，其对应元素的金属性弱
池
提醒：①通常根据元素原子在化学反应中得、失电子的难易判断元素金属性或非金属性的强弱，而不是根
据得、失电子的多少来判断。
②通常根据最高价氧化物对应水化物的酸碱性的强弱判断元素金属性或非金属性的强弱，而不是根据其他化合物酸碱性的强弱来判断。
③非金属性强弱与单质的活泼性不完全一致；通常非金属性越强，其单质越活泼，但也有例外。如通常是
Cl 比O 活泼，但非金属性：O>Cl，原因是O===O中存在双键，比Cl—Cl单键难断裂，所以O 不如Cl
2 2 2 2
活泼。
6．元素周期表、元素周期律的应用
(1)根据元素周期表中的位置寻找未知元素
(2)预测元素的性质(由递变规律推测)
①比较不同周期、不同主族元素的性质
如：金属性Mg＞Al、Ca＞Mg，则碱性Mg(OH) ＞Al(OH) 、Ca(OH) ＞Mg(OH) ，则Ca(OH) ＞Al(OH) (填
2 3 2 2 2 3
“＞”“＜”或“＝”)。
②推测未知元素的某些性质
如：已知Ca(OH) 微溶，Mg(OH) 难溶，可推知Be(OH) 难溶；再如：已知卤族元素的性质递变规律，可
2 2 2
推知砹(At)应为有色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。
(3)启发人们在一定区域内寻找新物质
①半导体元素在金属与非金属分界线附近，如：Si、Ge、Ga等。
②农药中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。
③催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中找，如：Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。
考法 利用元素周期表(律)进行元素推断(题型预测：选择题)
1．（2022·全国）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： B．非金属性：
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．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．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．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．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。
解答元素周期律(表)的6大误区
常见误区 出错原因
误认为最高正价和最低负价绝对值相等的元 忽视了第ⅠA族的H的最高正
误区1
素只有第ⅣA族的元素 价为＋1价，最低负价为－1价
误认为主族元素的最高正价一定等于其族序 忽视了氧无最高正价，氟无正
误区2
数 价
误认为元素的非金属性越强，其氧化物对应
误区3 忽视了关键词“最高价”
水化物的酸性就越强
忽视了稀有气体元素的原子失
误区4 误认为失电子难的原子得电子的能力一定强
电子难，得电子也难
误认为同周期相邻两主族元素原子序数之差 忽视了长周期也有相差11或25
误区5
都等于1 的情况
忽视了元素原子得失电子的数
误认为得(失)电子的数目越多，元素的非金
误区6 目多少与元素的非金属性、金
属性(金属性)越强
属性强弱没有必然的联系
变式1 元素周期表的结构
1．（2022·山东青岛·高三开学考试）前四周期五种元素在周期表中的相对位置如图所示。丁的最高价氧化
物的水化物为强酸。下列说法错误的是
甲
乙 丙 丁
戊
A．戊属于非金属元素 B．原子半径：乙＞丙＞丁
C．丙的最高价含氧酸可能是一种强酸 D．简单氢化物的沸点：丁＞甲【答案】D
【解析】前四周期的五种元素，由甲、丙、戊的位置可知，不是处于第一列与最后一列，故甲、丙、戊分
别为二、三、四周期，丁的最高价氧化物的水化物为强酸，则丁是17号Cl元素，结合元素相对位置关系
可知：甲是O，乙是P，丙是S，戊是Se元素，然后根据元素周期律及物质的性质分析解答。
根据上述分析可知：甲是O，乙是P，丙是S，丁是Cl，戊是Se元素。
A．戊是Se元素，Se属于非金属元素，A正确；
B．乙是P，丙是S，丁是Cl，它们是同一周期元素，原子序数越大，原子半径就越小，所以原子半径：乙
(P)＞丙(S)＞丁(Cl)，B正确；
C．丙是S，S元素的最高价含氧酸HSO 是一种强酸，C正确；
2 4
D．甲是O，丁是Cl，它们形成的简单氢化物分别是HO、HCl，二者都是由分子构成的物质，分子之间通
2
过分子间作用力结合，分子间作用力越大，物质的熔沸点就越高，同时HO分子之间存在氢键，增加了分
2
子之间的吸引作用，导致物质的沸点：HO＞HCl，即简单氢化物的沸点：丁＜甲，D错误；
2
故合理选项是D。
变式2 元素周期律
2．（2022·江西）Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其最外层电子数之和为19。Q与
X、Y、Z位于不同周期，X、Y相邻，Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的
是
A．非金属性： B．单质的熔点：
C．简单氢化物的沸点： D．最高价含氧酸的酸性：
【答案】D
【解析】Q、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Q与X、Y、Z不在同一周期，Y原子最外
层电子数为Q原子内层电子数的2倍，则Q应为第二周期元素，X、Y、Z位于第三周期，Y的最外层电子
数为4，则Y为Si元素，X、Y相邻，且X的原子序数小于Y，则X为Al元素，Q、X、Y、Z的最外层电
子数之和为19，则Q、Z的最外层电子数之和为19-3-4=12，主族元素的最外层电子数最多为7，若Q的最
外层电子数为7，为F元素，Z的最外层电子数为5，为P元素，若Q的最外层电子数为6，为O元素，则
Z的最外层电子数为6，为S元素，若Q的最外层电子数为5，为N元素，Z的最外层电子数为7，为Cl元
素；综上所述，Q为N或O或F，X为Al，Y为Si，Z为Cl或S或P，据此分析解题。
A．X为Al，Q为N或O或F，同一周期从左往右元素非金属性依次增强，同一主族从上往下依次减弱，
故非金属性：Q>X，A错误；B．由分析可知，X为Al属于金属晶体，Y为Si属于原子晶体或共价晶体，故单质熔点Si>Al，即Y>X，
B错误；
C．含有氢键的物质沸点升高，由分析可知Q为N或O或F，其简单氢化物为HO或NH 或HF，Z为Cl
2 3
或S或P，其简单氢化物为HCl或HS或PH ，由于前者物质中存在分子间氢键，而后者物质中不存在，
2 3
故沸点Q>Z，C错误；
D．元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，P、S、Cl的非金属性均强于Si，因此最高价含氧
酸酸性：Z>Y，D正确；
故答案为：D。
变式3 元素性质的递变规律
3．（2022·天津·南开中学高三阶段练习）下列叙述正确的是
A．最高正化合价： B．元素的金属性：
C．热稳定性： D．碱性：
【答案】B
【解析】A．P、N为同主族元素，最高化合价均为+5价，故A错误；
B．Na、Mg、Al均为第三周期主族元素，核电荷数越小，金属性越强，则金属性：Na＞Mg＞Al，故B
正确；
C．元素的非金属性F>O>S，则热稳定性HF>H O>HS，故C错误；
2 2
D．Li、Na、K均为第IA族元素，核电荷数越大，金属性越强，则碱性强弱顺序为KOH＞NaOH＞
LiOH，故D错误；
故答案选B。
变式4 微粒半径的大小比较
4．（2022·湖北·高三阶段练习）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最
高的元素，Y在周期表中位于第II 族，Z与X属于同一主族，W形成的固体单质有多种同素异形体。下
列说法正确的是
A．原子半径：
B．Y单质与X单质的反应不能自发进行
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：
D．元素Y、W的简单离子具有相同的电子层结构
【答案】C
【解析】A． 为 元素、 为 元素、 为 元素、 为 元素，原子半径是 最大，A错误；B． 在氮气中燃烧可以自发进行，B错误；
C．硫酸的酸性强于磷酸，C正确；
D．元素Y、W的简单离子的电子层数不同，D错误；
故选C。
1．（2022·上海市行知实验中学高三期中）X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在周期表中相对位置如图
所示。若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，下列说法中正确的是
A．非金属性W小于Z B．最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z弱
C．Z的单质与氢气反应较Y剧烈 D．X原子半径大于Y
【答案】D
【解析】根据Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，可判断Y为氧元素，因此X、Z、W分别为氮、
硫、氯元素。
A．同一周期从左往右，质子数增多，原子核对核外电子的束缚力增强，元素的非金属性逐渐增强，所以
非金属性W大于Z，错误；
B．非金属性W大于Z，所以最高价氧化物对应水化物的酸性是W大于Z，错误；
C．非金属性Y大于Z，故Y与氢气化合物更剧烈，错误；
D．同一周期元素原子的电子层数相同，从左到右，质子数增多，原子核对核外电子的束缚力增强，所以
原子半径逐渐减小，所以X原子半径大于Y，正确；
故选D。
2．（2022·浙江·高三专题练习）如图，X、Y、Z、W四种短周期元素的原子最外层电子数之和为21.下列
说法正确的是
X Y
W Z
T
A．原子半径(r)：r(Z)＞r(Y)＞r(X)
B．X的氢化物一定比Y的氢化物的沸点要低
C．WY、WZ、WX均有熔点高、硬度大的特性
2 4D．某病毒DNA链中有T元素，可能是T取代了普通DNA链中的P元素
【答案】D
【解析】设X的最外层电子数为a，则Y、W、Z的最外层电子数分别为(a+2)、a、(a+3)，从而得出a+
(a+2)+a+(a+3)=21，a=4，故X、Y、W、Z分别为C、O、Si、Cl，则T为As元素。
A．X、Y、Z分别为C、O、Cl，C、O为同周期元素，C在O的左边，则原子半径(r)：r(C) ＞r(O)，故A
错误；
B．X、Y分别为C、O，若X的氢化物中碳原子数比较多(如石蜡)，常温下呈固态，则其沸点可能比Y的
氢化物(H O)的沸点要高，故B错误；
2
C．SiCl 在固态时形成分子晶体，其熔点较低、硬度较小，故C错误；
4
D．某病毒DNA链中有As元素，As与P属于同主族元素，可能是As取代了普通DNA链中的P元素生成
的，故D正确；
故选D。
3．（2022·天津河北·高三期中）下列事实不能用元素周期律解释的是
A． 的酸性强于 B． 与热水能反应， 与热水很难反应
C． 的稳定性强于 D． 的沸点高于
【答案】D
【解析】A．非金属性越强其最高价氧化物对应水化物的酸性就越强，硫的非金属性强于硅， 的酸
性强于 ，A与题意不符；
B．同周期从左到右元素的金属性减弱，单质与水反应由易到难， Mg的金属性大于Al，Mg能与热水反
应，Al与热水很难反应，B与题意不符；
C．同主族从上到下，元素的非金属性减弱，氢化物的稳定性减弱， 的稳定性强于HS，C与题意不
2
符；
D． 的沸点高于 原因是前者相对分子质量大于后者相对分子质量，D与题意相符；
故选D。
4．（2022·河北·石家庄精英中学高三阶段练习）运用元素周期律分析下面的推断，其中正确的是
A．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，酸性依次减弱
B．锂(Li)在氧气中剧烈燃烧，产物是C．硫酸锶( )是难溶于水的白色固体
D．氯单质与水的反应比氟单质与水的反应更剧烈
【答案】C
【解析】A．在周期表中， 、 、 、 的非金属性逐渐减弱，所以简单氢化物的稳定性逐渐减弱，但
酸性依次增强，A错误；
B．锂的金属性比钠弱，在氧气中燃烧，产物是 ，B错误；
C．元素锶与钡同族，性质相似， 是难溶于水的白色沉淀， 也是难溶于水的白色沉淀，C正确；
D． 的非金属性强于 ，所以氟单质与水的反应比氯单质与水的反应更剧烈，D错误；
故选C。
5．（2022·福建·莆田一中高三阶段练习）2022年9月9日，中国科学家首次在月球上发现一种磷酸盐矿物，
命名为“嫦娥石”。该物质除了含钙 、铁 、钇 三种长周期元素外，还含有X、R、Z、W
四种原子序数依次增大的短周期主族元素。仅X、W为非金属元素，R、Z相邻，且R是短周期原子半径
最大的主族元素。下列叙述正确的是
A．钇 是第四周期IIIB族元素 B．原子半径：
C．元素的金属性： D．简单氢化物沸点：
【答案】C
【解析】矿物为磷酸盐，其中含有的X、R、Z、W原子序数依次增大，是短周期主族元素，仅X、W为非
金属，即X为氧，W为磷；R是短周期原子半径最大的主族元素，即R为钠；R、Z相邻，即Z是镁。
A．钇是第39号元素，原子结构示意图为： ，是周期表中第五周期第ⅢB族元素，A
错误；
B．根据同周期原子半径从左到右减小，同主族原子半径从上到下增大得原子半径大小关系为：
，B错误；
C．根据金属活动性顺序表得元素的金属性强弱关系为： ，C正确；D．X简单氢化物为 ，分子间存在氢键，W简单氢化物为 ，分子间没有氢键，因此简单氢化物沸
点大小顺序为： ，D错误；
故选C。
6．（2022·河南·高三阶段练习）物质m在军事上常用作烟幕剂，结构如图所示，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，W与Y的核电核数之和等于Z的质子数，Y的游离态存在于火
山喷口附近。下列说法错误的是
A．简单离子半径：Y>Z>W
B．简单氢化物的沸点：X>Y
C．X与Z形成的二元化合物有多种
D．化合物m中每个原子最外层均达到8电子稳定结构
【答案】D
【解析】Y的游离态存在于火山喷口附近，且Y形成6个共价键，则Y为S元素；Z为短周期主族元素，
且原子序数大于S，则Z为Cl元素，W与Y的核电核数之和等于Z的质子数，则W为H元素，X可以形
成2个共价键，则为O元素。
A．S2-、Cl-均有三层电子，H+没有电子，且S2-的核电荷数较小，所以简单离子半径：S2-＞Cl-＞H+，A正确；
B．HO分子间存在氢键，所以简单氢化物的沸点：HO＞HS，B正确；
2 2 2
C．O和Cl可以形成ClO、ClO 、ClO 等多种二元化合物，C正确；
2 2 2 7
D．化合物m中H原子最外层是2电子稳定结构，D错误；
综上所述答案为D。
7．（2022·安徽·芜湖一中高三阶段练习）化合物 常用作净水剂。X、Y、Z、W为短周
期主族元素，原子序数依次增加，且加和为38.元素Y和W可形成 化合物且位于同一主族，Z离子半
径为同周期中离子半径最小的，R离子与W离子的电子层结构相同。下列叙述正确的是
A． 为纯净物，其水溶液显酸性B．Y与R形成的化合物中只存在离子键
C．简单氢化物的沸点高低顺序为Y>R>W
D．离子半径大小顺序为R>W>Z>Y
【答案】A
【解析】X、Y、Z、W为短周期主族元素，原子序数依次增加，且加和为38。元素Y和W可形成 化
合物且位于同一主族，则Y为O，W为S，两者形成的化合物为SO ，Z离子半径为同周期中离子半径最
2
小的，原子序数大于O小于S，则Z为Al，R离子与W离子电子层结构相同，结合化合物
可知，R为K，X为H。 为KAl(SO )·12H O。
4 2 2
A．KAl(SO )·12H O为纯净物，其水溶液中铝离子水解使溶液显酸性，A正确；
4 2 2
B．O和K形成的KO 中含有共价键，B错误；
2 2
C．KH是离子晶体，其沸点大于HO，C错误；
2
D．离子半径大小顺序为S2->K+>O2->Al3+，D错误；
故答案选A。
8．（2022·浙江·高三阶段练习）X、Y、Z、W、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大。Z的核电荷
数等于X、Y原子核外电子数之和，W与X同主族且其核外电子空间运动状态有6种，Y元素的最高价氧
化物对应水化物能与其氢化物水溶液发生反应，YX 气体分子的Y原子采用sp3杂化，Q是同周期主族元素
3
中原子半径最小的元素。下列说法正确的是
A．X与Y不能形成具有18电子的分子
B．简单离子的半径大小：Q>Z>W
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>Q
D． 和 中含有的化学键类型相同
【答案】B
【解析】由题干信息可知，X、Y、Z、W、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大， W与X同主族
且其核外电子空间运动状态有6种，则W核外有6根原子轨道，则W为Na或者Mg，Y元素的最高价氧
化物对应水化物能与其氢化物水溶液发生反应，故Y为N，YX 气体分子的Y原子采用sp3杂化即NH 中
3 3
N原子采用sp3杂化，则X为H，W为Na，Z的核电荷数等于X、Y原子核外电子数之和，则Z为O，Q
是同周期主族元素中原子半径最小的元素，故Q为Cl。
A．由分析可知，X为H，Y为N，则NH 分子中含有18个电子，即X与Y能形成具有18电子的分子，
2 4A错误；
B．由分析可知，Z为O，W为Na，Q为Cl，则Cl-具有3个电子层，Na+和O2-均只具有两个电子层，且Na
的核电荷数大于O，故简单离子的半径大小为Cl-＞O2-＞Na+即Q>Z>W，B正确；
C．由分析可知，Y为N，Q为Cl，且Cl的电负性比N的大，元素电负性越大其最高价氧化物对应水化物
的酸性越强，即最高价氧化物对应水化物的酸性HClO＞HNO 即Y＜Q，C错误；
4 3
D．由分析可知，X为H、Z为O、W为Na，故 即HO 中含有极性共价键和非极性共价键， 即
2 2
NaO 中含有离子键和非极性共价键，则二者含有的化学键类型不相同，D错误；
2 2
故答案为：B。
9．（2022·江西九江·高三阶段练习）短周期常见元素X、Y、W、Z原子半径及主要化合价如图所示，下
列叙述正确的是
A．最高价氧化物水化物的碱性X小于Y
B．常温下，X、Y的单质都能溶于Z最高价氧化物对应水化物的浓溶液
C．氢化物的热稳定性W大于Z
D．X的单质在其所在周期的元素中还原性最强
【答案】C
【解析】W的化合价为−2价，没有最高正化合价+6价，故W为O元素；Z元素的化合价为
+5、+3、−3，Z处于第ⅤA族，原子半径与氧元素相差不大，则Z与氧元素处于同一周期，故Z为N元素；
X的化合价为+2价，则X应为ⅡA族元素，Y的化合价为+3价，Y处于第ⅢA族，二者原子半径相差较
小，可知两者位于同一周期相邻主族，由于X、Y的原子半径与W、Z原子半径相差很大，则X、Y应在
第三周期，所以X为Mg元素，Y为Al元素，以此解答。A．同周期主族元素随原子序数增大，金属性减弱，故金属性Mg>Al，则碱性Mg(OH) >Al(OH) ，故A错
2 3
误；
B．常温下，Al在浓HNO 溶液中钝化，故B错误；
3
C．非金属性O>N，则氢化物的热稳定性HO>NH ，故C正确；
2 3
D．Mg的单质在其所在周期为第三周期，该周期元素中还原性最强的是Na，故D错误；
故选C。
10．（2022·上海市松江二中高三期中）根据下列事实做出的推论，正确的是
事实 推论
A 金属Na最外层有一个电子，Mg最外层有2个电子 金属性：Na>Mg
B Ca(OH) 微溶，Mg(OH) 难溶 金属性：Ca>Mg
2 2
C SO 与NaHCO 溶液反应生成CO 非金属性：S>C
2 3 2
D t℃时，①H+Br 2HBr K=5.6×107②H +I 2HI K=43 反应正向进行程度：①>②
2 2 2 2
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】A．元素最外层电子数的多少不能证明金属的活泼性强弱，A错误；
B．溶解性是物理性质，与金属性无关，B错误；
C．SO 中S元素不是最高价态，无法比较非金属性，C错误；
2
D．K值越大，说明反应正向进行程度越大，D正确；
故答案为：D。
核心考点三 元素推断的3种方法
方法一 根据原子结构推断
根据原子结构推断主族元素的基本依据是三个等式：核内质子数＝原子序数；电子层数＝周期数；最外层
电子数＝主族序数。复习时要在掌握核外电子排布规律的基础上，灵活运用以下规律：
(1)最外层电子数规律
N>次外层
最外层电子数(N) 3≤N<8 N＝1或2
电子数
元素在周期 第ⅠA族、第ⅡA族、 第二周期
主族
表中的位置 Ⅷ族、副族、0族元素氦 (Li、Be除外)
(2)“阴三阳四”规律
某元素阴离子最外层电子数与次外层相同，该元素位于第三周期。若为阳离子，则位于第四周期。(3)“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。
方法二 由周期表的“片断结构”推断
给出一小部分元素周期表推断元素是一种常见题型，需要根据题目明确给出的信息或周期表结构中“隐
藏”的信息进行推断。如第一周期只有两端有元素，如果某元素上方有相邻元素，则或为第三周期元素或
为Li或为Ne。解题时，应先根据题示信息推出某种元素，然后顺藤摸瓜，由元素的位置关系确定其他元
素。
(1)元素周期表中第一周期只有两种元素H和He，H元素所在的第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。
如已知X、Y、Z、W四种短周期元素的位置关系如图：
则可以推出X为He，再依次推知Y为F、Z为O、W为P。
方法三 由元素及其化合物的特性推断
元素及其化合物的一些特征性质可以成为推断的突破口，需要归纳记忆，熟练掌握。
特征 元素
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
C
元素或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素
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
地壳中含量最多的元素、氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常
O
情况下呈液态的元素
等物质的量的单质最轻的元素、最轻的金属单质 H、Li
单质在常温下呈液态的，非金属元素、金属元素 Br、Hg
最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元
Al
素
元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能起化合反
N、S
应的元素、能起氧化还原反应的元素
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
单质是重要的半导体材料、氧化物可用作光导纤维 Si
短周期中金属性最强的元素、非金属性最强的元素 Na、F
最活泼的非金属元素或无正化合价的元素或无含氧酸的非金属元
素或无氧酸可腐蚀玻璃的元素或气态氢化物最稳定的元素或阴离 F
子的还原性最弱的元素
(除放射性元素外)最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物 Cs的碱性最强的元素或阳离子的氧化性最弱的元素
焰色反应呈黄色的元素 Na
焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素 K
元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生化合
N
反应的元素
元素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
S
还原反应的元素
单质为常见的半导体材料 Si、Ge
考法 元素的推断(题型预测：选择题)
1．（2022·广东·红岭中学）甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧
化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是
A．原子半径：丁＞戊＞乙
B．非金属性：戊＞丁＞丙
C．甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D．丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
【答案】C
【解析】甲～戊是短周期元素，戊中的最高价氧化物对应水化物为强酸，则可能是硫酸或高氯酸，若是高
氯酸，则戊为Cl，甲为N、乙为F、丙为P、丁为S，若是硫酸，则戊为S，甲为C、乙为O、丙为Si、丁
为P。
A．根据层多径大，同电子层结构核多径小原则，则原子半径：丁＞戊＞乙，故A正确；
B．根据同周期从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性：戊＞丁＞丙，故B正确；
C．甲的氢化物可能为氨气，可能为甲烷、乙烷等，若是氨气，则遇氯化氢一定有白烟产生；若是甲烷、
乙烷等，则遇氯化氢不反应，没有白烟生成，故C错误；
D．丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸、也可能是磷酸，都一定能与强碱反应，故D正确。
综上所述，答案为C。1．元素推断题的解题思路
2．元素推断题六大误区
变式1 元素推断
1．（2022·全国）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y同周期并相邻，Y是组成水
的元素之一，Z在同周期主族元素中金属性最强，W原子在同周期主族元素中原子半径最小，下列判断正
确的是
A． 是非极性分子
B．简单氢化物沸点：C．Y与Z形成的化合物是离子化合物
D．X、Y、Z三种元素组成的化合物水溶液呈酸性
【答案】C
【解析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y同周期并相邻，且Y是组成水的元
素之一，则Y为O元素，X为N元素，Z在同周期主族元素中金属性最强，则Z为Na元素，W原子在同
周期主族元素中原子半径最小，则W为Cl元素。
A．由分析，X为N元素，W为Cl元素，NCl 分子的空间构型为三角锥形，其正负电荷的中心不重合，属
3
于极性分子，A错误；
B．HO和NH 均含有氢键，但HO分子形成的氢键更多，故沸点HO＞NH ，B错误；
2 3 2 2 3
C．Y为O元素，Z为Na元素，两者形成的化合物为NaO、NaO 均为离子化合物，C正确；
2 2 2
D．N、O、Na三种元素组成的化合物NaNO 呈中性、NaNO 呈碱性，D错误；
3 2
答案选C。
变式2 根据陌生结构进行元素推断
2．（2022·全国）两种化合物的结构如图，其中X、Y、Z、R、Q是原子序数依次增大的五种短周期主族
元素，下列说法错误的是
A．在两种化合物中，X、Y、Z、R、Q均满足最外层8电子稳定结构
B．X、Y、Z、R、Q中，R的非金属性及简单氢化物的稳定性均最强
C．将装有YZ 气体的透明密闭容器浸入冰水中，气体颜色变浅
2
D．Z的某种同素异形体在大气中的含量与环境污染密切相关
【答案】A
【解析】X、Y、Z、R、Q是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，由两种化合物的结构示意图可知，
X、Y、Z、R、Q形成共价键的数目分别为4、3、2、1、5，则五种元素分别为C元素、N元素、O元素、
F元素、P元素。
A．由两种化合物的结构示意图可知，化合物中磷原子的最外层电子数为10，不满足最外层8电子稳定结
构，故A错误；
B．C元素、N元素、O元素、F元素、P元素中位于元素周期表右上角的氟元素的非金属性最强，元素的
非金属性越强，简单氢化物的稳定性最强，故B正确；C．红棕色二氧化氮转化为无色四氧化二氮的反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，气体
的颜色变浅，则将装有二氧化氮气体的透明密闭容器浸入冰水中，气体颜色变浅，故C正确；
D．氧气和臭氧是氧元素形成的不同种单质，互为同素异形体，臭氧层破坏会造成环境污染，则臭氧在大
气中的含量与环境污染密切相关，故D正确；
故选A。
1．（2022·河南·濮阳一高高三期中）部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系如下图。下列说法错
误的是
A．X、Z两种元素的离子半径相比前者大
B．M、N两种元素的气态氢化物的稳定性相比后者强
C．工业上常用电解Y和N形成的化合物的熔融态制取Y的单质
D．X与M两种元素组成的化合物能与强碱反应，但不能与任何酸反应
【答案】D
【解析】根据短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图，可知X是O元素、Y是Na元素、Z是Al元
素、M是Si元素、N是Cl元素。
A. 电子层数相同，质子数越多半径越小，X、Z两种元素的离子半径： ，故A正确；
B. 同周期元素从左到右非金属性增强，气态氢化物稳定性增强，M、N两种元素的气态氢化物的稳定性
SiHY
B．X与Y形成的化合物不能用于食品干燥剂
C．W与Z可以形成离子化合物
D．Q中所有原子均满足8电子稳定结构
【答案】D
【解析】主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且均不大于20，由四种元素形成的一种食品添加
剂Q的结构可知，X形成2个共价键，X应为O；W只形成1个共价键，W为H；W与Y原子的最外层电
子数之和等于X原子的最外层电子数，Y的最外层电子数为6-1=5，结合原子序数可知Y为P；Z可失去2
个电子变为带2个单位正电荷的离子，且原子序数大于Y，则Z为Ca。即W为H、X为O、Y为P、Z为
Ca。
A． 水分子间形成氢键，沸点高于磷化氢，简单氢化物的沸点：X>Y，故A正确；
B． X与Y形成的化合物为五氧化二磷时，具有吸水性，但生成酸不能用于食品干燥剂，故B正确；
C． W与Z可以形成离子化合物为CaH，故C正确；
2
D． Q中Y(P)、W(H)不满足8电子稳定结构，故D错误；
故选：D。
3．（2022·全国·模拟预测）X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，A、B、C、D、E
为上述四种元素中的两种或三种所组成的化合物，已知A的分子式为 ，是重要的有机化工基础原料，
B分子中含有18个电子，D在常温下是液体，五种化合物间的转化关系如图所示，下列说法错误的是
A．原子半径：W>Y>Z>X
B．最高价氧化物的水化物的酸性：Y丙
B．X、Y、Z、W四种元素能够形成两种常见的酸式盐，且能反应生成N
C．Z与X、Y、W形成的化合物中，各元素均满足8电子结构
D．原子半径：
【答案】B
【解析】乙是一种“绿色氧化剂”，即乙为 ，乙和丁组成的元素相同，则丁为 ，化合物N是具
有漂白性的气体(常温下)，则N为 ，根据转化关系，M是单质， 分解成 和 ，即M为 ，
甲在酸中生成丙，丙为二元化合物，且含有S元素，即丙为 ，四种元素原子序数依次增大，且都为短
周期元素，X为H，Y为O，W为S，X、Z原子序数之和是Y、W原子序数之和的1/2，则Z为 。
A．丁为 ，丙为 ，非金属性： ，则热稳定性： ，同时水分子间存在氢键，则沸点：
，A项错误；
B．X、Y、Z、W四种元素能够形成亚硫酸氢钠和硫酸氢钠，且能反应生成 ，B正确；
C．Z与X、Y、W形成化合物分别是 、 、 ， 中H最外层有2个电子，不满足
8电子结构，C项错误；
D．同周期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，原子半径大小顺序
是 ，D项错误；
故选B。
8．（2021·全国·高三专题练习）已知X、Y、Z、W四种元素是原子序数依次增大的短周期元素。四种元
素形成的单质能按如图反应生成甲、乙、丙、丁四种化合物。W的质子数等于Z质子数的两倍再加上X的
质子数；Y元素是植物生长所需要的一种营养元素。四种元素不在同一主族。下列说法正确的是A．Y的氧化物形成的水化物是强酸
B．化合物甲可以与化合物乙反应
C．化合物丙的比例模型：
D．化合物甲的沸点高于化合物丁
【答案】D
【解析】X、Y、Z、W四种元素是原子序数依次增大的短周期元素，Y元素是植物生长所需要的一种营养
元素，则Y为N，W的质子数等于Z质子数的两倍再加上X的质子数；则Z只能是O，W为Cl，X为H，
则甲为HO，乙为NO，丙为NCl ，丁为NH 。
2 3 3
A．Y的氧化物形成的水化物不一定是强酸，比如亚硝酸，故A错误；
B．化合物甲(H O)可以与化合物乙(NO)不反应，故B错误；
2
C． 不是化合物丙的比例模型，氮原子比Cl原子半径小，故C错误；
D．化合物甲(H O)的沸点高于化合物丁(NH )，故D正确。
2 3
综上所述，答案为D。
【考点拓展】物质结构创新应用
拓展一 新材料中元素的分析推断
1．（2022·全国乙卷）化合物 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。 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 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的酸性：
C． 阶段热分解失去4个
D． 热分解后生成固体化合物
【答案】D
【解析】化合物(YW XZ·4W Z)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
4 5 8 2
数依次增加，且加和为21。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，则
说明失去的是水，即W为H，Z为O，YZ 分子的总电子数为奇数，常温下为气体，则Y为N，原子序数
2
依次增加，且加和为21，则X为B。
A．X(B)的单质常温下为固体，故A错误；
B．根据非金属性越强，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(H BO)＜
3 3
Y(HNO )，故B错误；
3
C．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HO，则质量分数 ，则说明不是失去4个HO，故C错
2 2
误；
D．化合物(NH B O·4H O)在500℃热分解后若生成固体化合物XZ(B O)，根据硼元素守恒，则得到关系
4 5 8 2 2 3 2 3
式2NH B O·4H O～5B O，则固体化合物B O 质量分数为 ，
4 5 8 2 2 3 2 3说明假设正确，故D正确。
综上所述，答案为D。
拓展二 同位素在新产品中的运用
2．（2021·山东·高三专题练习）开发利用核能可以减少对化石能源的依赖。UO 是一种常用的核燃料，其
2
铀元素中 需达到5%。该核燃料的一种制备流程如下：
(1)天然铀主要含99.3% 和0.7% ， 和 互为_______。
(2)I中，将含有硫酸的UO SO 溶液通入电解槽，如下图所示。
2 4
①A电极是_______(填“阴极”或“阳极”)，其电极反应式是_______。
②U4+有较强的还原性。用质子交换膜隔开两极区溶液可以_______，从而提高U4+的产率。
(3)III中使用的F 可通过电解熔融KF、HF混合物制备，不能直接电解液态HF的理由是HF属于___化合物，
2
液态HF几乎不电离。
【答案】 同位素 阴极 +4H++2e-=U4++2H O 防止U4+移动到阳极附近
2
被氧化 共价
【解析】(1) 和 为同种元素的不同核素，互为同位素；
(2)①电解池中阳离子流向阴极，根据氢离子的流向可知A电极为阴极； 得电子被还原为U4+，同时生
成水，电极反应式为 +4H++2e-=U4++2H O；
2
②电解过程B电极即阳极水电离出的氢氧根放电生成氧气，而U4+有较强还原性，质子交换膜可以防止
U4+移动到阳极附近被氧气氧化；
(3)HF只含共价键，为共价化合物，液态HF几乎不导电。拓展三 从物质结构解释物质的性质
3．（2022·上海·模拟预测）2019年1月3日一吨多重的嫦娥四号探测器首次实现人类飞行器在月球背面的
软着陆，它所搭载的“玉兔二号”月球车通过砷化镓 太阳能电池提供能量开展工作。下表是As、
Ga等元素所在元素周期表中的一部分。回答下列问题：
Al Si P
Ga Ge As
(1)上表中，原子半径最小的是_________元素(填元素名称)，元素周期表中镓的位置是_________。从原子
结构角度解释磷与砷的非金属性强弱：__________________________________。
(2)GaAs可以用浓硝酸溶解，生成HAsO 和Ga(NO )。配平反应的化学方程式，并标出电子转移方向和数
3 4 3 3
目：GaAs+HNO →Ga(NO )+NO↑+H AsO +H O，_________
3 3 3 2 3 4 2
(3)GaN、GaAs、GaP都是良好的半导体材料，晶体类型与晶体硅相同，它们的熔点如表。
晶体 GaN GaAs GaP
熔点/℃ 1700 1238 1480
解释它们熔点变化的原因______________。
(4)亚磷酸(H PO )与NaOH反应只能生成NaHPO 和NaH PO 两种盐，这两种盐溶液均呈碱性。根据以上
3 3 2 3 2 3
信息判断，亚磷酸应属于____________________酸，NaHPO 溶液中阴离子浓度由大到小的次序为_______。
2 3
【答案】 (1) 磷 第四周期第IIIA族 磷原子和砷原子的最外层电子数相同，但磷原
子比砷原子少一层电子，原子半径小，得电子能力强，所以磷的非金属性强于砷
(2)
(3) GaN、GaP、GaAs都是原子晶体，原子半径N＜P＜As，键长Ga−N＜Ga−P＜Ga−As，键能Ga−N＞
Ga−P＞Ga−As，故GaN、GaP、GaAs的熔点依次降低 (
4)二元弱 ＞OH－＞
【解析】(1)上表中，根据层多径小，同电子层结构核多径小原则，则原子半径最小的是磷元素，Al在周期
表中是第三周期第IIIA族，Al和Ga是同族，因此元素周期表中镓的位置是第四周期第IIIA族。磷原子和
砷原子的最外层电子数相同，但磷原子比砷原子少一层电子，原子半径小，得电子能力强，所以磷的非金
属性强于砷；故答案为：磷；第四周期第IIIA族；磷原子和砷原子的最外层电子数相同，但磷原子比砷原子少一层电子，原子半径小，得电子能力强，所以磷的非金属性强于砷。
(2)GaAs可以用浓硝酸溶解，生成HAsO 和Ga(NO )。配平反应的化学方程式，并标出电子转移方向和数
3 4 3 3
目：GaAs中As化合价由−3价升高到+5价，升高8个价态，HNO 中N化合价降低到NO ，由+5价降低
3 2
到+4价，降低1个价态，根据升降守恒得到NO 系数为8，GaAs系数为1，HAsO 系数为1，Ga(NO ) 系
2 3 4 3 3
数为1，HNO 系数为11，HO系数为4，根据O守恒检验，因此得到GaAs+11HNO =
3 2 3
Ga(NO )+8NO↑+H AsO +4H O，其单线桥法为 ；故答案为：
3 3 2 3 4 2
。
(3)从图中熔点变化分析出GaN、GaP、GaAs都是原子晶体，原子半径N＜P＜As，键长Ga−N＜Ga−P＜
Ga−As，键能Ga−N＞Ga−P＞Ga−As，故GaN、GaP、GaAs的熔点依次降低；故答案为：GaN、GaP、
GaAs都是原子晶体，原子半径N＜P＜As，键长Ga−N＜Ga−P＜Ga−As，键能Ga−N＞Ga−P＞Ga−As，故
GaN、GaP、GaAs的熔点依次降低。
(4)根据信息，说明亚磷酸(H PO )与足量NaOH反应生成NaHPO ，说明亚磷酸应属于二元弱酸，NaHPO
3 3 2 3 2 3
溶液显碱性，说明 水解大于电离，因此溶液中阴离子浓度由大到小的次序为 ＞OH－＞
；故答案为：二元弱； ＞OH－＞ 。
