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重难点09 元素推断与元素周期律
考点
三年考情分析
2025 考向预测
1.元素周期表
与元素周期律
2024·江苏卷；2023·天津卷；2023·重庆卷；2023·江苏卷；
2022·辽宁卷；2022·天津卷；2022·江苏卷；2022·辽宁卷；
2022·湖南卷；
预计2025 年高考会以新的情
境结合有关数据和实验事实
考查元素性质呈周期性变化
的规律、元素周期表的结
构、同周期和同主族元素性
质的递变规律、原子半径、
第一电离能、电负性等元素
性质的周期性变化、元素周
期表中分区、周期和族的元
素原子核外电子排布特征
等。
2.元素推断与
元素周期律
2024·甘肃卷；2024·浙江卷；2024·全国卷；2023·重庆卷；
2023·浙江卷；2023·湖南卷；2022·重庆卷；2023·全国乙
卷；
2022·福建卷；2023·浙江卷；2022·河北卷；2023·全国甲
卷；
2022·海南卷；2022·浙江卷；2022·全国卷；；
3.综合推断
2024·福建卷；2024·重庆卷；2024·贵州卷；2024·广东卷；
2024·湖北卷；2023·河北卷；2023·福建卷；2023·辽宁卷；
2022·河北卷；2022·湖南卷；2022·广东卷；
【思维导图】
1
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【高分技巧】
一、元素周期表分区
1.按元素种类分区
a.分界线：沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条虚线，即为金属元素
区和非金属元素区的分界线。
b.各区位置：分界线左下方为金属元素区，分界线右上方为非金属元素区。
c.分界线附近元素的性质：既表现金属元素的性质，又表现非金属元素的性质。
2.按价层电子排布分区
（1）元素周期表分区简图
（2）各区元素化学性质及价层电子的排布特点
分区
元素分布
价层电子排布
元素性质特点
s 区
ⅠA、ⅡA 族
ns1～2
除氢外都是活泼金属元素；通常是最外
层电子参与反应
p 区
ⅢA 族～ⅦA 族、0 族
ns2np1～6(除He 外)
通常是最外层电子参与反应(0 族除外)
d 区
ⅢB 族～ⅦB 族、
Ⅷ族(除镧系、锕系外)
(n－1)d1～9ns1～2(除Pd 外)
d 轨道可以不同程度地参与化学键的形成
ds 区
ⅠB 族、ⅡB 族
(n－1)d10ns1～2
金属元素
f 区
镧系、锕系
(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2
镧系元素的化学性质非常相近，锕系元
素的化学性质也非常相近
2
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考点二 元素周期律及其应用
1.粒子半径大小的比较方法
原子半径
①同周期原子半径随原子序数递增逐渐减小，如：
r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)<r(S)>r(Cl)
②同主族原子半径随原子序数递增逐渐增大，如：r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)
离子半径
** 错误的表达式 **阳离子半径总比相应原子半径小，如：r(Na)>r(Na＋)
** 错误的表达式 **阴离子半径总比相应原子半径大，如：r(Cl)<r(Cl－)
** 错误的表达式 **同主族阳离子半径随原子序数递增逐渐增大，如：r(Li＋)<r(Na
＋)<r(K＋)<r(Rb＋)<r(Cs＋)
** 错误的表达式 **同主族阴离子半径随原子序数递增逐渐增大，如：r(F－)<r(Cl－)<r(Br
－)<r(I－)
** 错误的表达式 **同周期阳离子半径随原子序数递增逐渐减小，如：
r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)
** 错误的表达式 **同周期阴离子半径随原子序数递增逐渐减小，如：r(N3－ )>r(O2
－)>r(F－)
同周期：r(阴离子)＞r(阳离子)，阴离子比阳离子电子层多一层，如：r(S2－)>r(Na＋)
** 错误的表达式 **电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增大而减小，如：r(S2
－)>r(Cl－)>r(K＋)>r(Ca2＋)
** 错误的表达式 **同一元素不同价态的离子半径，价态越高则离子半径越小，如：
r(Fe)>r(Fe2＋)>r(Fe3＋)
2.元素金属性或非金属性强弱的判断方法
三
表
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“左弱右强，下弱上
强，左下弱右上强”
金属活动性顺序表：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au 的顺
序，金属性逐渐减弱(其中Pb＞Sn)
非金属活动性顺序表：按F、O、Cl、Br、I、S 的顺序，非金属性逐渐减弱
三
反
应
置换反应：强的置换弱的，适合金属也适合非金属
与水或非氧化性酸反应越剧烈，或最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则金属性越强
与氢气反应越容易，生成的气态氢化物的稳定性越强，或最高价氧化物对应水化物的酸性越
强，则非金属性越强
氧化性
金属离子的氧化性越弱，对应单质的金属性越强
还原性
非金属氢化物或非金属阴离子的还原性越弱，对应单质的非金属性越强
3.主族元素性质周期性变化的规律
项目
同周期 (左→右)
同主族 (上→下)
原
子
结
构
核电荷数
逐渐增大
逐渐增大
电子层数
相同
逐渐增多
原子半径
逐渐减小
逐渐增大
离子半径
阳离子逐渐减小，阴离子逐渐减小，r(阴离子)
＞ r(阳离子)
逐渐增大
性
化合价
高正化合价由＋1→＋7(O、F 除外)，负化合价
同，最高正化合价＝主
3
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质
＝－(8－主族序数)(H 为－1 价)
族序数(O、F 除外)
元素的金属性和非金
属性
金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
金属性逐渐增强，非金
属性逐渐减弱
气态氢化物的稳定性
逐渐增强
逐渐减弱
最高价氧化物对应水
化物的酸碱性
碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强
碱性逐渐增强，酸性逐
渐减弱
4.电离能
（1）元素第一电离能的周期性变化规律
一般规律
同一周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈现增大的趋势，稀有气体元素的
第一电离能最大，碱金属元素的第一电离能最小；
同一主族，随着电子层数的增加，元素的第一电离能逐渐减小
特殊情况
第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有关。通常情况下，当原子核外电子排布
在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半满(p3、d5、f7)和全满(p6、d10、f14)结构时，
原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能。同周期主族元素，第ⅡA 族(ns2)全充
满、ⅤA 族(np3)半充满，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的第ⅢA 和ⅥA
族元素
（2）电离能的应用
判断元素金属性的强弱
电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱
判断元素的化合价
如果某元素的In＋1≫In，则该元素的常见化合价为＋n，如钠元素I2≫I1，所以
钠元素的化合价为＋1
5.电负性
（1）电负性的周期性变化规律
规律
在周期表中，电离能、电负性从左到右逐渐增大，从上往下逐渐减小
方法
常常应用化合价及物质类别判断电负性的大小，如O 与Cl 的电负性比较：①HClO 中Cl
为＋1 价、O 为－2 价，可知O 的电负性大于Cl；②Al2O3是离子化合物、AlCl3是共价化
合物，可知O 的电负性大于Cl
（2）电负性的应用
a．判断元素的金属性和非金属性及其强弱：金属的电负性一般小于1.8，非金属的电负性一般大于1.8，而
位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8 左右，它们既有金属性，又有非金属
性，金属元素的电负性越小，金属元素越活泼；非金属元素的电负性越大，非金属元素越活泼
b．判断元素的化合价：电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力弱，元素的化合价为正值，电负
性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力强，元素的化合价为负值
c．判断化学键的类型：如果两个成键元素原子间的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键，如果
两个成键元素原子间的电负性差值小于1.7，它们之间通常形成共价键
d．判断化学键的极性强弱：若两种不同的非金属元素的原子间形成共价键，则必为极性键，且成键原子
的电负性之差越大，键的极性越强，
e．解释对角线规则：在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的，被称为
4
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“对角线规则”。处于“对角线”位置的元素，它们的性质具有相似性的根本原因是它们的电负性接近，
说明它们对键合电子的吸引力相当，因而表现出相似的性质
三、元素“位、构、性”关系的相互推断
1.依据元素在周期表中的位置推断元素
(1)元素周期表中短周期特殊结构的应用
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 族为元素周期表的左侧边界，第ⅠA
族左侧无元素分布。
He
②
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。
(2)熟悉主族元素在周期表中的特殊位置
元素特征
推断元素
族序数等于周期数的短周期元素
H、Be、Al
族序数等于周期数2 倍的元素
C、S
族序数等于周期数3 倍的元素
O
周期数是族序数2 倍的元素
Li、Ca、Tl
周期数是族序数3 倍的元素
Na、Ba
最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素
H、C、Si
最高正价是最低负价绝对值3 倍的短周期元素
S
除H 外，原子半径最小的元素
F
(3)依据元素在周期表中的位置，确定其化合物的化学式
知道元素在周期表中的主族序数后，根据化合价规律就可以写出它的化合物的化学式，例如(用R 代表元
素)：
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
氢化物
RH4
RH3
H2R
HR
最高价氧化物
RO2
R2O5
RO3
R2O7
最高价含氧酸
H4RO4或H2RO3
H3RO4或HRO3
H2RO4
HRO4
2.依据元素原子结构推断元素
(1)最外层电子规律
最外层电子数 (N)
3≤N<8
N＝1 或2
N>次外层电子数
元素在周期表中的位置
第ⅢA 族～第ⅦA 族
第ⅠA 族、第ⅡA 族、第
Ⅷ族、副族、0 族元素氦
第二周期
(Li、Be 除外)
(2)“阴三、阳四”规律
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某元素阴离子最外层电子数与次外层电子数相等，该元素位于第三周期；若为阳离子，则位于第四周期。
例如，S2－、K＋最外层电子数与次外层电子数相等，则S 位于第三周期，K 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。例
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。
3.依据元素及其化合物性质推断元素
物质特性
推断元素
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
空气中含量最多的元素或氢化物的水溶液呈碱性的元素
N
地壳中含量最多的元素或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
最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物碱性最强的元素或阳离子的氧化性最弱的元素
Cs
单质最易着火的非金属元素
P
焰色试验呈黄色的元素
Na
焰色试验呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素
K
单质密度最小的元素
H
单质密度最小的金属元素
Li
常温下，单质呈液态的非金属元素
Br
常温下，单质呈液态的金属元素
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素
Al
元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物发生氧化还原反应的元素
S
（建议用时：40 分钟）
考向
01
元素周期表与元素周期律
1.（2024·江苏卷）明矾
可用作净水剂。下列说法正确的是
A．半径：
B．电负性：
C．沸点：
D．碱性：
【答案】B
6
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【解析】A．
有2 个电子层，而
有3 个电子层，因此，
的半径较大，A 错误；
B．同一主族的元素，其电负性从上到下依次减小，O 和S 都是ⅥA 的元素，O 元素的电负性较大，B 正
确；
C．虽然
的相对分子质量较大，但是
分子间可形成氢键，因此
的沸点较高，C 错误；
D．元素的金属性越强，其最高价的氧化物的水化物的碱性越强，K 的金属性强于Al，因此
的碱性较
强，D 错误；综上所述，本题选 B。
2.（2024·江苏卷）我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe 等元素的磷酸盐，下列元素位于元
素周期表第二周期的是
A．O
B．P
C．Ca
D．Fe
【答案】A
【解析】A．O 元素位于元素周期表第二周期ⅥA，A 符合题意；
B．P 元素位于元素周期表第三周期ⅤA，B 不符合题意；
C．Ca 元素位于元素周期表第四周期ⅡA，C 不符合题意；
D．Fe 元素位于元素周期表第四周期Ⅷ族，D 不符合题意；综上所述，本题选A。
3.（2023·天津卷）下列性质不能用于判断C、
的非金属性强弱的是
A．元素的电负性
B．最高价氧化物的熔点
C．简单氢化物的热稳定性
D．最高价氧化物对应的水化物的酸性
【答案】B
【解析】A．电负性越大，元素的非金属性越强，故不选A；
B．最高价氧化物的熔点，与化学键或分子间作用力有关，与元素非金属性无关，故选B；
C．简单氢化物的越稳定，元素非金属性越强，故不选C；
D．最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，元素非金属性越强，故不选D；故选B。
4.（2023·重庆卷）“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物，其主要由
和
(钇，原
子序数比
大13)组成，下列说法正确的是
A．Y 位于元素周期表的第ⅢB 族
B．基态
原子的核外电子填充在6 个轨道中
C．5 种元素中，第一电离能最小的是
D．5 种元素中，电负性最大的是
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【答案】A
【解析】A．钇原子序数比
大13，为39 号元素，为元素周期表的第五周期第ⅢB 族，A 正确；
B．钙为20 号元素，原子核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2，基态
原子的核外电子填充在10 个轨道中，
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，5 种元素中，钙第一电离能比铁小，C 错误；
D．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；5 种元素中，电负性最大的是O，D 错误；故选A。
5.（2023·江苏卷）元素C、Si、Ge 位于周期表中ⅣA 族。下列说法正确的是
A．原子半径：
B．第一电离能：
C．碳单质、晶体硅、SiC 均为共价晶体
D．可在周期表中元素Si 附近寻找新半导体材料
【答案】D
【解析】A．同主族元素原子半径从上往下原子半径增大，故原子半径：
，A 错误；
B．同周期主族元素，从上往下原子半径增大，更易失电子，第一电离能：
，B 错
误；
C．晶体硅、SiC 均为共价晶体，碳单质中金刚石为共价晶体，而石墨为混合晶体，C60为分子晶体，C 错
误；
D．周期表中元素Si 附近存在许多准金属，可在其周围寻找半导体材料，D 正确。故选D。
6.（2024·陕西榆林·一模）下列比较不正确的是
A．离子半径：
B．还原性：
C．热稳定性：
D．酸性：
【答案】A
【解析】A．核外电子层数越多则离子半径越大，电子层结构相同的离子，核电荷数越大半径越小，故离
子半径：
，故A 错误；
B．同主族从上到下，元素的非金属逐渐减弱，因此阴离子的还原性逐渐增强，故还原性：
，故B 正确；
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C．同主族从上到下，非金属的气态氢化物的热稳定性逐渐减弱，热稳定性：
，故C 正确；
D．同周期从左到右，元素的非金属逐渐增强，同主族从上到下，元素的非金属逐渐减弱，非金属性越强
则最高价含氧酸的酸性越强，非金属性：
，故酸性：
，故D 正确；故选
A。
考向
02
元素
的推断与元素周期律
7.（2024·江苏南京·模拟）五种短周期元素a、b、d、e、f 的原子序数依次增大，a 和d 同主族，b 和e
同主族，d 和b 的简单离子具有相同的电子层结构。a 和b 形成的气态化合物的水溶液呈碱性，d 和f 可形
成化合物df。下列说法不正确的是
A．b 的简单离子半径大于d 的简单离子半径
B．将d 的单质放入CuSO4溶液中会有蓝色沉淀产生
C．e、f 的最高价氧化物对应水化物的酸性：e<f
D．气态氢化物的热稳定性：b>e>f
【答案】D
【分析】五种短周期元素a、b、d、e、f 的原子序数依次增大。a 和b 形成的气态化合物的水溶液呈碱性，
则该化合物为NH3，a 为H、b 为N；a 和d 同主族，d 的原子序数大于N，故d 为Na；b 和e 同主族，则e
为P；d 和f 可形成化合物df，则f 为-1 价，f 为Cl。
【解析】A．电子层数相同，质子数越多半径越小，所以N3-、Na+的离子半径N3->Na+，故A 正确；
B．将Na 放入CuSO4溶液中，Na 与水反应生成氢氧化钠与氢气，氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝
色沉淀，故B 正确；
C．P、Cl 的非金属性P<Cl，最高价氧化物对应水化物的酸性HClO4强于H3PO4，故C 正确；
D．由于非金属性Cl>N>P，故气态氢化物的热稳定性HCl>NH3>PH3，故D 错误；故选D。
8.（2024·浙江·模拟）X、Y、Z、W 四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y 与Z 位于同一周
期，且X、Y 基态原子核外均有2 个未成对电子，W 原子位于周期表的第13 列。下列说法不正确的是
A．第二电离能：Y > Z > X
B．热稳定性：XH4>HZ
C．氧化性强弱：YZ > HYZ3
D．失电子能力：WH > BH
【答案】B
【分析】X、Y、Z、W 四种短周期主族元素，原子序数依次增大，X、Y 与Z 位于同一周期，且X、Y 基
态原子核外均有2 个未成对电子，基态原子核的核外电子排布式为1s22s22p2、1s22s22p4，则X 为碳元素，Y
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为氧元素，Z 为氟元素，W 原子位于周期表的第13 列，W 为铝元素。
【解析】A．第二电离能即失去第二个电子的能力，F 失去2p4的电子，O 失去2p3的电子，半充满比较稳
定，C 失去2p1的电子，同样是2p 上的电子，2p3半充满比较稳定，F 的原子核对电子吸引力大，所以第二
电离能O>F>C，故A 正确；
B．同一周期F 的非金属性强于C，所以氢化物的热稳定性更强，故B 错误；
C．OF 和HOF3相比较，
中O 为+3 价，HOF3中O 为+2 价，F 越多，阻碍了O 得电子，氧化性变弱，
故C 正确；
D．AlH 和BH 结构相似，Al 的金属性比B 强，
更容易失去电子，故D 正确；故选B。
9.（2024·四川达州·一模）W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中W、Y 同主族，
W、X、Z 位于不同周期，Z 原子的电子总数为最外层电子数的3 倍；四种元素可组成为一种无机试剂
，
该物质含有
电子，下列说法错误的是
A．氢化物的沸点为：
B．简单离子半径：
C．W 与X 形成的化合物可能具有强氧化性
D．
的水溶液显酸性
【答案】B
【分析】W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素，W、X、Z 位于不同周期，则W 为H 元
素；Z 原子的电子总数为最外层电子数的3 倍，则Z 为P 元素；其中W、Y 同主族，四种元素可组成为一
种无机试剂
，
该物质含有
电子，则X 为O 元素、Y 为Na 元素。
【解析】A．氢化钠是离子晶体，水是分子晶体，一般情况下离子晶体的沸点高于分子晶体，所以氢化钠
的沸点高于水，故A 正确；
B．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则钠离子的离子半径小于氧离子，简单离子
半径大小关系为Z＞X＞Y，故B 错误；
C．氢元素与氧元素形成的过氧化氢具有强氧化性，故C 正确；
D．磷酸二氢钠溶液中磷酸二氢根离子在溶液中的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，故D 正确；故选
B。
10.（2024·四川泸州·一模）X、Y、Z、W 为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Z 可形成两种常
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见的液态化合物，其中一种分子为V 形3 原子分子；Y、Z 为同周期相邻元素，基态W 原子核外p 能级电
子数比s 能级电子数多4 个。下列说法不正确的是
A．单质沸点：
B．第一电离能：
C．简单氢化物的键角：
D．简单离子半径：
【答案】C
【分析】X、Y、Z、W 为原子序数依次增大的短周期主族元素，基态W 原子核外p 电子数比s 电子数多4
个，原子序数也是最大，可知基态W 原子核外电子排布式为
，可知W 是硫元素；X、Z 可
形成两种常见通常状况下为液态的化合物，可知X 是氢元素、Z 是氧元素；Y、Z 为同周期相邻元素，可
知Y 是氮元素；综合可知，X、Y、Z、W 分别为H、N、O、S 元素。
【解析】A．氧气和氢气均为分子晶体，氧气的相对分子质量大于氢气，则氧气分子间作用力大于氢气，
其沸点高于氢气，故A 正确；
B．N、O 同周期，N 的最外层为半满稳定结构，其第一电离能大于O，故B 正确；
C．H2S、H2O 的结构相似，但O 原子半径小于S，O-H 键长小于S-H 键，则水分子中成键电子对距离更
近，排斥力更大，则键角更大，故C 错误；
D．N3-、O2-离子的核外电子层排布相同，核电荷数N<O，则离子半径：N3->O2-，故D 正确；故选C。
11.（2024·四川南充·一模）W、X、Y 为原子序数依次增大的短周期主族元素，
元素的单质是一种常
见金属。化合物
可用作锂离子电池正极材料。
和
原子的最外层电子数之和等于
原子
的最外层电子数，
、
、
的原子序数之和等于
的原子序数。下列叙述正确的是
A．
和
属于同一周期
B．非金属性：
C．
的空间结构为正四面体形
D．离子半径：
【答案】C
【分析】
元素的单质是一种常见金属，且能形成+2 价的金属阳离子，则Z 为Fe，Y 和X 能形成
原子团，则可考虑为
，根据
和
原子的最外层电子数之和等于
原子的最外层电子数，则W 最外
层电子数为1，结合题目已知条件可知W 为Li，根据题目条件：
、
、
的原子序数之和等于
的原
子序数，推断满足题目要求，则W 为Li、X 为O、Y 为P、Z 为Fe，据此解答。
【解析】A．X 为O，位于第二周期、Y 为P，位于第三周期，A 错误；
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B．同周期从左到右非金属性增强，同主族从上到下非金属性减弱，则非金属性：O＞P＞Li，即
，B 错误；
C．
中心原子P 的价层电子对数为
，无孤对电子，空间结构为正四面体形，C 正确；
D．电子层数越多，半径越大，Li+只有1 个电子层，O2-有2 个电子层，则离子半径：
，D 错误；
故选C。
12.（2024·湖北·一模）
五种短周期主族元素的原子半径依次增大，其中基态X 原子
未成对电子数目最多，Y 和W 同主族，基态Q 原子填充3 个能级，有1 个未成对电子，基态Z 原子电子填
充了3 个原子轨道，Z 周期表中的位置与Y 相邻。下列说法正确的是
A．X 与W 形成的化合物属于分子晶体
B．Q 的氢化物的水溶液存在3 种氢键
C．化合物
含有配位键
D．X 的氢化物沸点一定高于Y 的氢化物沸点
【答案】C
【分析】基态X 原子未成对电子数目最多，原子半径较小，X 有3 个未成对电子，X 原子电子排布式为:
，X 为氮元素；基态Q 原子填充3 个能级，有1 个未成对电子，且原子半径比氮原子小，故Q 原
子电子排布式为:
，Q 为氟元素；基态Z 原子电子填充了3 个原子轨道，故电子排布式为
，Z 为硼元素，Z 周期表中的位置与Y 相邻，原子半径比Y 大，故Y 为碳元素；Y 和W 同主族，故W 为
硅元素；据此解答。
【解析】A．根据上述分析，X 与W 形成的化合物为
，属于共价晶体，A 错误；
B．
的氢化物为
，水溶液存在的氢键有：
，
，
，
，共4 种，B
错误；
C．化合物
是
，结构式为：
，
是配位键，C 正确；
D．
为碳元素，形成的氢化物有各种烃，故
的氢化物沸点不一定高于
的氢化物沸点，D 错误；故选
C。
13.（2024·山东威海·一模）X、Y、Z、M 是四种短周期元素，Q 是第四周期的过渡元素。X、Y、Z 同
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周期，Z、M 同主族，X 的最高正价与最低负价的和为0，Y 是同周期除稀有气体外半径最大的元素，基态
M 原子中s 能级电子总数与p 能级电子总数相等且M 位于第二周期，Q 的基态原子只有1 个单电子且在外
层。下列说法错误的是
A．基态原子的第一电离能：M>Z>X
B．简单离子半径：Z>Y>M
C．单质的熔点：Q>Z>Y
D．Y、Z、Q 分别与M 均可组成多种二元化合物
【答案】B
【分析】M 位于第二周期且基态M 原子中s 能级电子总数与p 能级电子总数相等，说明M 为O 元素；Z、
M 同主族，说明Z 为S 元素；X 的最高正价与最低负价的和为0，说明X 为Si 元素；Y 是同周期除稀有气
体外半径最大的元素，且X、Y、Z 同周期，说明Y 为Na 元素；Q 是第四周期的过渡元素，Q 的基态原子
只有1 个单电子且在外层，Q 为Cu 元素。
【解析】A．同族元素从上到下，其基态原子第一电离能逐渐减小，同周期元素从左到右，其基态原子第
一电离能呈逐渐增大变化趋势，则基态原子的第一电离能：
，A 正确；
B．电子层数多，离子半径越大，电子层数相同，原子序数越大，离子半径越小，离子半径：
，B 错误；
C．金属Na 熔点较低，则单质熔点：
，C 正确；
D．Na 元素可组成二元化合物：
、
，S 元素可组成二元化合物：
、
，Cu 元素可组成
二元化合物：
、
，D 正确；答案选B。
考向
03
元素
的综合推断
14.（2024·湖北·一模）化合物G 是一种常见的有机还原剂，其结构式如下图所示。其中X、Y、Z、
W、M 是原子序数依次增大的短周期主族元素。下列说法正确的是
化合物G
A．离子半径：
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B．键角：
C．第一电离能：
D．Y 的最高价含氧酸为强酸
【答案】B
【分析】M 可形成M+，可知其最外层电子数为1，结合原子序数大小，可知M 为Na；X 序数最小，结合
一个键为H 元素，Z 结合四个键为C 元素，Y 得一个电子后结合四个键为B 元素，W 结合一个三键为N 元
素；
【解析】A．M 为Na，W 是N，Na+、N3-离子核外电子排布相同，核电荷数越大离子半径越小，则离子半
径是Na+<N3-，A 错误；
B．W2X4是N2H4，Z2X2是C2H2，C2H2是直线形结构，键角为180°，N2H4中N 原子为sp3杂化，有1 对孤电
子对，孤电子对的斥力较大，键角小于109°28′，键角N2H4< C2H2，B 正确；
C．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，第一电离能是N>C，C 错误；
D．Y 为B，其最高价含氧酸硼酸为弱酸，D 错误；故选B。
15.（2024·山东威海·一模）某种电解质的组成如图所示，已知该化合物的五元环上的5 个原子共平面，
且X、Y、Z、Q、W 为原子序数依次增大的短周期元素，下列说法错误的是
A．该化合物中含有配位键、σ 键、大π 键
B．Z、X 形成的二元化合物与W、X 形成的二元化合物间可发生化合反应
C．简单离子半径：Z>Q
D．该化合物中Z 有两种杂化方式
【答案】D
【分析】X、Y、Z、Q、W 为原子序数依次增大的短周期元素，根据组成结构以及成键特点，X 和W 只有
一个共价键，可能是为H 和卤族元素，Y 有四个共价键，五种元素原子序数依次增大，且属于短周期元
素，因此Y 为C，X 为H，W 应为Cl，一个Z 有三个共价键，该物质为离子化合物，形成四个键的Z 失去
一个电子，因此Z 为N，Q 形成四个共价键中有一个配位键，因此Q 为Al，据此分析解题。
【解析】A．由分析可知，X、Y、Z、Q、W 分别为H、C、N、Al、Cl，该化合物中阴离子
中含有
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配位键，阳离子和阴离子中均含有σ 键，阳离子五元环中存在大π 键，A 正确；
B．由分析可知，X、Z、W 分别为H、N、Cl，则Z、X 形成的二元化合物即NH3与W、X 形成的二元化
合物即HCl 间可发生化合反应NH3+HCl=NH4Cl，B 正确；
C．由分析可知，Z 为N、Q 为Al，则N3-和Al3+具有相同的核外电子排布，且N 的核电荷数比Al 的小，故
简单离子半径：N3-＞Al3+即Z>Q，C 正确；
D．已知该化合物的五元环上的5 个原子共平面，则在该物质只有Z 有sp2杂化方式，D 错误；故选D。
16.（2024·河北·模拟）某化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、Q 组成(结构如
图)。X 的核外电子数是其最外层电子数的2 倍，Y 是构成有机物的主要元素，Q 和W 能形成两种室温下常
见的液态化合物，下列说法正确的是
A．W 存在两种核素
B．Q 的氢化物中Q 的化合价均为
价
C．
为离子化合物
D．简单氢化物的沸点：
【答案】D
【分析】原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、Q，X 的核外电子数是最外层电子数的2
倍，则X 为铍元素；W 只能形成一条共价键，W 原子序数最小，则W 为H 元素，Y 是有机物分子中的主
要元素，在题中化合物中形成4 条共价键，则Y 为C 元素，Q 和W 能形成两种室温下常见的液态化合物，
则Q 为O 元素，则Z 为N 元素；
【解析】A．W 为氢，存在
、
、
三种核素，A 错误；
B．Q 的氢化物有两种，分别是
、
，其中的Q 元素化合价分别为
和
价，B 错误；
C．
和
处在元素周期表的对角线上，具有相似的化学性质，如
和
都属于共价化合物，C
错误；
D．常温水为液态、氨气和甲烷为气体，水沸点最高；氨气分子能形成氢键且相对分子质量大于甲烷，故
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其沸点高于甲烷，则简单氢化物的沸点：
，D 正确；故选D。
17.（2024·广东肇庆·一模）化合物M 可作为一种废水处理剂，去除废水中的金属离子。其结构如图所
示。W、X、Y 和Z 均为短周期主族元素，X、Y 和Z 位于同一周期。W 原子核外的电子只有一种自旋取
向，基态Z 原子s 轨道上的电子数和p 轨道上的电子数相等。下列说法正确的是
A．第一电离能：
B．原子半径：
C．简单氢化物沸点：
D．化合物M 中X、Y、Z 均满足8 电子结构
【答案】D
【分析】W、X、Y 和Z 均为短周期主族元素，X、Y 和Z 位于同一周期，W 原子核外的电子只有一种自旋
取向，电子排布式为1s1，W 为H 元素；基态Z 原子s 轨道上的电子数和p 轨道上的电子数相等，电子排布
式为1s22s22p4或1s22s22p63s2，结合Z 连接2 个共价键，则Z 为O 元素，Y 连接4 各共价键且带1 各正电
荷，Y 为N 元素，X 为C 元素。
【解析】A．同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅤA 族的大于第ⅥA 族的，则
第一电离能：
，A 错误；
B．同一周期主族元素，从左往右原子半径依次减小，则原子半径：
，B 错误；
C．O 的电负性大于N，H2O 分子间氢键强度比NH3分子间氢键大，则沸点：H2O>NH3，C 错误；
D．化合物M 中O 连接2 个共价键，N 原子连接4 个共价键，C 原子连接4 个共价键，均满足8 电子结
构，D 正确；故选D。
18.（2024·广东深圳·二模）某物质的结构如图所示。已知该物质中所有元素处于同一短周期，X、Y、
Z、M 原子序数依次增大，Z 的价层电子数是其能层序数的三倍。下列说法不正确的是
A．简单离子半径：Z>M
B．最高价含氧酸酸性：X>Y
C．简单氢化物的沸点：Z>Y
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D．M 与X 或Y 均可以形成非极性分子
【答案】B
【分析】由题干信息可知，该物质中所有元素处于同一短周期，X、Y、Z、M 原子序数依次增大，Z 的价
层电子数是其能层序数的三倍即最外层电子数是电子层数的3 倍，结合题干物质结构简式可知，X 能形成
3 个共价键和一个配位键，Z 能形成2 个共价键，则Z 为O，X 为B，Y 能形成4 个共价键，即Y 为C，M
形成1 个共价键，则M 为F，N 为+1 价阳离子，故N 为Li，据此分析解题。
【解析】A．由分析可知，Z 为O、M 为F，故O2-和F-具有相同的核外电子排布，且O 的核电荷数比F
小，故简单离子半径O2-＞F-即Z>M，A 正确；
B．由分析可知，X 为B、Y 为C，已知C 的非金属性比B 强，故最高价含氧酸酸性H2CO3＞H3BO3即Y
>X，B 错误；
C．由分析可知，Z 为O、Y 为C，由于H2O 分子间存在氢键，故简单氢化物的沸点H2O＞CH4即Z>Y，C
正确；
D．由分析可知，X 为B、Y 为C、M 为F，故M 与X 或Y 均可以形成BF3和CF4非极性分子，D 正确；
故选B。
19.（2024·河南·一模）短周期主族元素W、X、Y、Z 原子序数依次增大，X 的最外层电子数是次外层
电子数的3 倍，X、Z 同主族，Y 元素在周期表中非金属性最强，其原子的最外层电子数与W 原子的核外
电子总数相等。四种元素能组成如图所示化合物，下列说法正确的是
A．原子半径：
B．四种元素中，最高价含氧酸酸性最强的为Y
C．简单气态氢化物的沸点：
D．第一电离能：
【答案】C
【分析】由题干信息可知，W、X、Y、Z 为短周期主族元素且原子序数依次增大，X 的最外层电子数是次
外层电子数的3 倍，X 的电子排布为1s22s22p4，X 为O 元素，X、Z 同主族，Z 为S 元素，Y 元素在周期表
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中非金属性最强，Y 为F 元素，W 原子的核外电子总数与F 的最外层电子数相等，则W 为N 元素，据此分
析解题。
【解析】A．同周期主族元素从左向右，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，
则原子半径：
，A 错误；
B．Y 为F 元素，没有最高价含氧酸，B 错误；
C．H2O 和HF 中含有氢键，沸点比H2S 高，且HF 分子间氢键的强度高于H2O，则沸点：H2O>HF>H2S，C
正确；
D．同周期主族元素从左到右，第一电离能总体上呈增大趋势，但N 的2p 轨道处于半充满状态，第一电离
能大于O，则第一电离能：F>N>O，D 错误；故选C。
20.（2024·湖南邵阳·三模）由五种元素组成的某配离子是一种常用的有机催化剂，结构如图。X、Y、
Z、M、Q 五种元素原子序数依次增大，Y、Z、M 同周期，Y 元素化合物种类数最多，Q2+离子的价电子排
布式为3d9。下列说法不正确的是
A．含有X、Y、Z 的酸的分子式可能是X2YZ3
B．元素电负性大小：M＞Z＞Y
C．M 单质与水反应能放出气体
D．Q 的最高价氧化物对应的水化物能溶于强酸，不溶于任何碱
【答案】D
【分析】X、Y、Z、M、Q 五种元素原子序数依次增大，Y 元素化合物种类数最多，则Y 为C 元素；Y、
Z、M 同周期，由有机催化剂结构可知，X 形成1 个共价键、Z 形成2 个共价键、M 形成1 个共价键，则X
为H 元素、Z 为O 元素、M 为F 元素；Q2+离子的价电子排布式为3d9，则Q 为Cu 元素。
【解析】A．氢、碳、氧三种元素形成的含氧酸可能为H2CO3、CH3COOH、H2C2O4等，故A 正确；
B．Y 为 C，Z 为O，M 为F,电负性F＞O＞C, 故B 正确；
C．F2与水反应放出O2，故C 正确；
D．氢氧化铜是弱碱，能溶于弱碱氨水形成四氨合铜离子，故D 错误；故选D。
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