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重难点10 元素推断与元素周期律
命题趋势
解题策略
真题回眸
限时检测
►
►
►
►
元素推断与元素周期律
考向一 根据“微粒结构式”推断
考向二 根据“文字叙述”推断
考向三 根据“元素周期表片段”推断
考向四 根据“原子结构”推断
考向五 根据“物质性质”推断
元素推断与元素周期律因涉及元素“位—构—性”的关系，考察知识面比较广，历来都是高考的重点
和热点。它既考查元素在周期表中的位置，又考查元素原子结构，还考查元素及其化合物的重要性质，更
为重要的是考查三者之间的内在联系及元素周期性的变化规律。
预测2024 年高考试题，仍然以短周期元素为背景，考查原子结构、元亲周期律和常见物质的相关性
质。主要有一下几种考察形式：
（1）以“残缺的”元素周期表或元素性质的递变规律为切入点，考查元素的“位-构-性”关系；
（2）结合元素化合物的特殊性质，采用框图或文字叙述形式，考查元素推断、元素周期律的综合运
用；
（3）结合陌生复杂化合物的结构式，从化学键角度进行元素推断，进而对原子结构、元素周期表和
元素周期律进行考查。
题型依然会以选择题为主，难度变化不大。
【策略1】熟练掌握原子结构、核素、同位素的概念
（1）原子的构成
（2）抓住描述对象，突破“四同”判断
1
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①同位素——原子，如 H、H。
②同素异形体——单质，如O2、O3。
③同系物——化合物，如CH3CH3、CH3CH2CH3。
④同分异构体——化合物，如正戊烷、新戊烷。
（3）常见的重要核素及其应用
核素
U
C
H
H
O
用途
核燃
料
用于考古断代
制氢弹
示踪原子
（4）核反应方程示例：核聚变、核裂变属于核反应，不是化学变化。
碳14 的β 衰变
C→N＋e
钋209 的α 衰变
Po→Pb＋He
卢瑟福发现质子
N＋He→O＋H
查德威克发现中子
Be＋He→C＋n
铀核裂变反应
U＋n→Kr＋Ba＋3n
核反应遵循的两守恒：①反应前后质量数之和不变。
②反应前后质子数之和不变。
【策略2】牢记10e－和18e－微粒的判断与应用
（1）寻找10 电子微粒和18 电子微粒的方法
10
①
电子微粒：以Ne 为核心，推断同周期的非金属元素的化合物和下一周期的金属元素的化合物。
18
②
电子微粒：以Ar 为核心，推断同周期的非金属元素的化合物和下一周期的金属元素的化合物。
2
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CH3—CH3、H2N—NH2、HO—OH、F—F、F—CH3、CH3—OH……
（2）记忆其他等电子微粒
“2 电子”的粒子：He、H－、Li＋、Be2＋、H2。
“9 电子”的粒子：—F、—OH、—NH2、—CH3(取代基)。
“14 电子”的粒子：Si、N2、CO。
“16 电子”粒子：S、O2、C2H4、HCHO。
【策略3】掌握元素周期表的结构特点
注意事项：
ⅠA
①
族元素不等同于碱金属元素，H 元素不属于碱金属元素。
②元素周期表第18 列是0 族，不是ⅧA 族，第8、9、10 三列是Ⅷ族，不是ⅧB 族。
（1）周期(7 个横行，7 个周期)
短周期
长周期
周期序数
1
2
3
4
5
6
7
元素种数
2
8
8
18
18
32
32
0 族元素原子序数
2
10
18
36
54
86
118
（2）族(18 个纵列，16 个族)
3
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①主族：由短周期元素和长周期元素共同组成的族：ⅠA～ⅦA 族。
②副族：仅由长周期元素组成的族：ⅠB～ⅦB 族。
③Ⅷ族：包括8、9、10 三个纵列。
0
④族：第18 纵列，该族元素又称为稀有气体元素。
（3）元素周期表的应用
（4）直接相邻的“┳”型、“┻”型、“＋”型原子序数关系
【策略4】掌握主族元素的周期性变化规律
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
4
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性质
化合价
最高正化合价由＋1→＋7
(O、F 除外)
负化合价＝－(8－主族序数)
相同，
最高正化合价＝主族序数
(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
离子的氧化性、还原性
阳离子氧化性逐渐增强
阴离子还原性逐渐减弱
阳离子氧化性逐渐减弱
阴离子还原性逐渐增强
气态氢化物的稳定性
逐渐增强
逐渐减弱
最高价氧化物对应的水化
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
（1）“三看”法快速判断简单微粒半径的大小
一看电子层数：最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大。
二看核电荷数：当电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小。
三看核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。
（2）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有些性质是相似的，如：
（3）规避金属性和非金属性判断中的易错点
①关注关键词“最高价”，根据元素氧化物对应水化物的酸碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的
强弱时，必须是其最高价氧化物的水化物。
②关注关键词“难易”，判断元素非金属性或金属性的强弱，依据是元素原子在化学反应中得失电子
的难易而不是得失电子的多少。
（4）元素金属性和非金属性强弱的判断方法
金属性比较
本质
原子越易失电子，金属性越强
判断依据
①在金属活动性顺序中位置越靠前，金属性越强
5
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②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强
③单质还原性越强或简单阳离子氧化性越弱，金属性越强
④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强
⑤若Xn＋＋Y→X＋Ym＋，则Y 的金属性比X 强
非金属性比较
本质
原子越易得电子，非金属性越强
判断依据
①与H2化合越容易或气态氢化物越稳定，非金属性越强
②单质氧化性越强或简单阴离子还原性越弱，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
④若An－＋B→Bm－＋A，则B 的非金属性比A 强
【策略5】熟悉电离能、电负性的概念及变化规律
1．电离能
（1）规律
①同周期：第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，从左到右总体呈现增大
的变化趋势。同周期主族元素，第ⅡA 族(ns2np0)和第ⅤA 族(ns2np3)，因p 轨道处于全空或半充满状态，比
较稳定，所以其第一电离能分别大于同周期相邻的第ⅢA 族和第ⅥA 族元素，如第一电离能：Mg>Al，
P>S。
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②同族元素：从上至下第一电离能逐渐减小。
③同种原子：随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越多，再失去电子需克服的电性引力
越来越大，消耗的能量越来越大，逐级电离能越来越大(即I1<I2<I3……)。当相邻两级电离能变化倍数较大
时，这两个电子可能分处于两个不同能层。
（3）电离能的应用
①判断元素金属性的强弱
第一电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱。
②判断元素的化合价(I1、I2……表示各级电离能)
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。
③判断核外电子的分层排布情况
多电子原子中，元素的各级电离能逐级增大，有一定的规律性。当电离能的变化出现突变时，电子层
数就可能发生变化。
④反映元素原子的核外电子排布特点
同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐渐增大的，当元素原子的核外电子排布是全空、半
充满和全充满状态时，第一电离能就会反常的大。
2．电负性
（1）含义：元素的原子在化合物中吸引键合电子能力的标度。元素的电负性越大，表示其原子在化合物
中吸引键合电子的能力越。
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（2）标准：以最活泼的非金属氟的电负性为4.0 和锂的电负性为1.0 作为相对标准，计算得出其他元素的
电负性(稀有气体未计)。
（3）变化规律
①金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于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。
②一般来说，同一周期，从左至右，元素电负性逐渐变大，同一主族，从上至下，元素电负性逐渐变
小。
（3）电负性的应用
①一般来说，若两成键元素原子间的电负性差值大于1.7，原子之间通常形成离子键；若两成键元素
原子间的电负性差值小于1.7，原子之间通常形成共价键。共价化合物中，两种元素电负性差值越大，它
们形成共价键的极性就越强。
②电负性大的元素在化合物中易呈现负价，电负性小的元素在化合物中易呈现正价。
考向一 根据“微粒结构式”推断
1．（2023·福建·统考高考真题）某含锰着色剂的化学式为
，Y、X、Q、Z 为原子序数依次增
大的短周期元素，其中
具有正四面体空间结构，
结构如图所示。下列说法正确的是
A．键角：
B．简单氢化物沸点：
C．第一电离能：
D．最高价氧化物对应的水化物酸性：
2．（2023·辽宁·统考高考真题）某种镁盐具有良好的电化学性能，其阴离子结构如下图所示。W、X、
Y、Z、Q 是核电荷数依次增大的短周期元素，W、Y 原子序数之和等于Z，Y 原子价电子数是Q 原子价电
子数的2 倍。下列说法错误的是
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A．W 与X 的化合物为极性分子
B．第一电离能
C．Q 的氧化物是两性氧化物
D．该阴离子中含有配位键
考向二 根据“文字叙述”推断
3．（2023·湖南·统考高考真题）日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、
Z 和W 为原子序数依次增大的前20 号元素，W 为金属元素。基态X 原子s 轨道上的电子数和p 轨道上的
电子数相等，基态X、Y、Z 原子的未成对电子数之比为2：1：3。下列说法正确的是
A．电负性：X>Y>Z>W
B．原子半径：X<Y<Z<W
C．Y 和W 的单质都能与水反应生成气体
D．Z 元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
4．（2022·重庆·统考高考真题）R、X、Y、Z 均为短周期主族元素，Y 与Z 同主族且Z 的原子序数大于
Y。R 和X 的原子获得1 个电子均可形成稀有气体原子的电子层结构，R 的最高化合价为+1。1mol 化合物
RZY3X 含58mol 电子。下列说法正确的是
A．R 与X 形成的化合物水溶液呈碱性
B．X 是四种元素中原子半径最大的
C．Y 单质的氧化性比Z 单质的弱
D．Z 的原子最外层电子数为6
考向三 根据“元素周期表片段”推断
5．（2022·广东·高考真题）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
甲
乙
丙
丁
戊
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
6．（2021·浙江·高考真题）已知短周期元素X、Y、Z、M、Q 和R 在周期表中的相对位置如下所示，其中
Y 的最高化合价为+3。下列说法不正确的是
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A．还原性：
B．X 能从
中置换出Z
C．Y 能与
反应得到Fe
D．M 最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应
考向四 根据“原子结构”推断
7．（2022·河北·高考真题）中子轰击X 原子的核反应为X+ n→
Y+ H，其中
Y 可用于测定文物年代。
下列说法错误的是
A．原子半径：Y＞X
B．YH 的电子式为：
C．最高价含氧酸的酸性：Y＞X
D．X 与Y 均能形成多种氢化物
8．（2022·北京·高考真题）
(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
考向五 根据“物质性质”推断
9．（2021·浙江·统考高考真题）现有4 种短周期主族元素X、Y、Z 和Q，原子序数依次增大，其中Z、Q
在同一周期。相关信息如下表：
元素
相关信息
X
最外层电子数是核外电子总数的一半
Y
最高化合价和最低化合价之和为零
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Z
单质为淡黄色固体，常存在于火山喷口附近
Q
同周期元素中原子半径最小
下列说法正确的是
A．常温时，X 单质能与水发生剧烈反应
B．Y 与Q 元素组成的YQ4分子，空间构型为正四面体
C．Y、Z、Q 最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱
D．第五周期且与Q 同主族元素的单质在常温常压下呈液态
10．（2022·浙江·统考高考真题）X、Y、Z、M、Q 五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X 的核外
电子数等于其周期数，
分子呈三角锥形，Z 的核外电子数等于X、Y 核外电子数之和。M 与X 同主族，
Q 是同周期中非金属性最强的元素。下列说法正确的是
A．X 与Z 形成的10 电子微粒有2 种
B．Z 与Q 形成的一种化合物可用于饮用水的消毒
C．
与
的晶体类型不同
D．由X、Y、Z 三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性
（建议用时：35 分钟）
1．（2023·广东·校联考一模）已知：X、Y、Z、W 为前四周期主族元素，基态X 的原子最外层有3 个未成
对电子，次外层电子仅有1 种空间运动状态；Y 的单质在空气中的含量位居第二，Z 是短周期主族元素中
原子半径最大的元素；基态W 的原子最外层电子排布式为
。下列有关说法正确的是
A．第一电离能：X>Y>Z
B．电负性：W>X>Y
C．氢化物的沸点：X>Y
D．W 与Y 形成的化合物为分子晶体
2．（2023·河北·校联考二模）短周期元素W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，它们组成一种团簇分子，
结构如图所示。W、Z 的族序数均等于周期序数，X 原子核外最外层电子数是其电子总数的
，下列说法
正确的是
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A．电负性：X<Y<Z
B．常温下，W 与X 形成的化合物呈液态
C．该团簇分子中原子均满足8 电子稳定结构
D．最高价氧化物的水化物的碱性：Y<Z
3．（2023·浙江绍兴·统考一模）有不同主族的五种元素W、X、Y、Z、Q，原子序数依次增大，其中W、
X、Y、Z 属于短周期元素，X 最外层电子数是其周期数的2 倍，
可用于自来水消毒，W 和X 形成的化
合物种类繁多。下列说法正确的是
A．常温下，
为气态，各原子均满足8 电子稳定结构
B．Q 的单质常温下一定能与水反应，且比钠剧烈
C．X 的氢化物一定不如Y 的氢化物稳定
D．W、X、Y 形成的物质可能具有杀菌消毒作用
4．（2023·湖北武汉·校考模拟预测）已知前四周期元素X、Y、Q、R、Z 和W 在周期表中的位置如图所示，
其中Z 位于ds 区，基态W 原子的价电子中在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等。下列说法正确的
是
X
Y
Q
R
Z
W
A．最高正化合价：X=Q＜Y=R
B．基态Z 原子的价电子排布为3d104s1
C．X 和Q 的第一电离能都高于同周期相邻元素
D．R 最高价氧化物的水化物不能与其最低价氢化物反应
5．（2023·广东惠州·统考模拟预测）X、Y、Z、W、P、Q 为短周期元素，其中Y 的原子序数最小，它们
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的最高正价与原子半径关系如图所示。下列说法正确的是
A．Y 在元素周期表中位于p 区
B．第一电离能：
C．氧化物对应水化物的酸性：
D．电负性：
6．（2023·河北保定·校联考三模）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，下列有关叙述不正确的是
A．稳定性：ZW4<W2Y
B．原子半径：W<Y<Z<X
C．X 的最高价氧化物对应的水化物是强酸
D．非金属性：X<W<Z <Y
7．（2024·四川内江·统考一模）X､Y､Z､R､M 为原子序数依次增大的短周期元素，其原子的最外层电子数
与原子半径的关系如图所示。下列说法不正确的是
A．X 与Y 形成的化合物只含极性共价键
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B．简单离子半径比较：
C．含氧酸酸性比较可能存在：
D．X 与Z､M 三种元素共同形成的化合物可能是离子化合物
8．（2023·海南·模拟预测）短周期主族元素X、Y、Z、R 的主要化合价和原子半径的关系如图所示。基态
X 原子的价层电子排布式为
。下列叙述错误的是
A．简单氢化物的沸点：
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：
C．第一电离能：
D．化合物
为非极性分子
9．（2023·四川成都·校考一模）短周期主族元素W、X、Y、Z 的原子序数依次增加，其中Y 和Z 同主族。
K、L、M 均是由这些元素组成的二元化合物，甲、乙分别是X、Y 的单质，甲是常见的固体，乙是常见的
气体，相关物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是
A．
丙溶液的
B．由
对应的水化物的酸性强弱可判断非金属性：
C．原子半径的大小关系为
D．
可形成四种常见的具有漂白性的单质或化合物，涵盖了三种漂白原理
10．（2023·河南新乡·统考一模）前四周期主族元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，X 是地壳中含量
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最多的元素，Y 原子最外层只有1 个电子，基态Z 原子的
和
轨道上电子数相同，Y 与W 同主族。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小
C．Y 的最高价氧化物对应水化物的碱性比W 的强
D．Z 单质形成的晶体属于共价晶体
11．（2023·四川绵阳·统考模拟预测）短周期主族元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，Z、W 同周期，
且W 原子的半径在同周期中最小，由这些元素组成的常见化合物(部分含有氢元素)之间能发生如图转化，
其中G 是生活中应用广泛的一种金属单质，A、C 分别为X、Y 的氢化物。下列说法正确的是
A．简单离子半径：r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)
B．最简单氢化物的沸点：X<Y
C．化合物B、D、F 均既能与酸反应又能与碱反应
D．化合物E、F 所含化学键类型完全相同
12．（2023·浙江宁波·统考模拟预测）某种离子液体的结构如图所示，X、Y、Z、M、Q 为原子序数依次
增大的短周期元素，Z 的原子序数等于X、Y 原子序数之和，Q 为非金属性最强的元素。
下列说法正确的是
A．氢化物的沸点：
B．基态原子未成对电子数：
C．简单离子半径：
D．基态原子第一电离能由大到小的顺序为：
13．（2023·四川绵阳·校考模拟预测）X、Y 为第三周期元素，Y 最高正价与最低负价的代数和为6，二者
形成的一种化合物能以
的形式存在。下列说法正确的是
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A．同周期元素形成的含氧酸中Y 酸性最强
B．X 的最高价氧化物的水化物是
C．原子半径：
D．简单氢化物的还原性：
14．（2023·宁夏银川·校考一模）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一种或几种所组成的物质。已知Y 元素最外层电子数是内层的3 倍，Z 与Y 同
主族，A 中含有18 个电子，D 有漂白性，五种物质间的转化关系如图所示，下列说法正确的是
A．简单气态氢化物的稳定性：W>Y>Z
B．离子半径：W>Z>Y
C．A 与C 可以反应生成B
D．X 和Y 组成的二元化合物中不含有非极性键
15．（2023·浙江·校联考模拟预测）LDFCB 是电池的一种电解质，该电解质阴离子由同周期元素原子W、
X、Y、Z 且原子序数依次增大，其结构如下图，Y 的最外层电子数等于X 的核外电子总数，四种原子最外
层电子数之和为20，下列说法正确的是
A．X 的杂化方式是
B．四种元素形成的简单氢化物中Z 的沸点最高
C．电负性：
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