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元素推断题主要考查元素周期表中“位、构、性”的关系及学生利用物质结构和性质进行综合推断
的能力。该类题目综合性强、难度较大,学生需要掌握短周期所有元素原子的结构特点、它们在元素周期表
中的位置、对应单质及重要化合物的性质,从而分析解决问题。
1．（2024·甘肃·高考真题）X、Y、Z、W、Q 为短周期元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为
18。Y 原子核外有两个单电子，Z 和Q 同族，Z 的原子序数是Q 的一半，W 元素的焰色试验呈黄色。下列
说法错误的是
A．X、Y 组成的化合物有可燃性
B．X、Q 组成的化合物有还原性
C．Z、W 组成的化合物能与水反应
D．W、Q 组成的化合物溶于水呈酸性
【答案】D
【分析】X、Y、Z、W、Q 为短周期元素，W 元素的焰色试验呈黄色，W 为Na 元素；Z 和Q 同族，Z 的
原子序数是Q 的一半，则Z 为O、Q 为S；Y 原子核外有两个单电子、且原子序数小于Z，Y 为C 元素；
X、Y、Z、W、Q 的最外层电子数之和为18，则X 的最外层电子数为18-4-6-1-6=1，X 可能为H 或Li。
【解析】A．若X 为H，H 与C 组成的化合物为烃，烃能够燃烧，若X 为Li，Li 与C 组成的化合物也具有
可燃性，A 项正确；
B．X、Q 组成的化合物中Q（即S）元素呈-2 价，为S 元素的最低价，具有还原性，B 项正确；
C．Z、W 组成的化合物为Na2O、Na2O2，Na2O 与水反应生成NaOH，Na2O2与水反应生成NaOH 和O2，C
项正确；
D．W、Q 组成的化合物Na2S 属于强碱弱酸盐，其溶于水所得溶液呈碱性，D 项错误；
答案选D。
2．（2024·广东·高考真题）一种可为运动员补充能量的物质，其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y
第31 讲 元素推断的破解
01 考情分析 02 真题精研 03 规律·方法·技巧 04 经典变式练
05 核心知识精炼 06 基础测评 07 能力提升
考情分析
真题精研
1
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为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z 和Y 同族，则
A．沸点：
B．最高价氧化物的水化物的酸性：
C．第一电离能：
D．
和
空间结构均为平面三角形
【答案】D
【分析】Y 可形成5 个共价键，Z 可形成3 个共价键，Z 和Y 同族，Y 原子序数比Z 大，即Z 为N 元素，Y
为P 元素，W 可形成4 个共价键，原子序数比N 小，即W 为C 元素，R 可形成1 个共价键，原子序数比C
小，即R 为H 元素，X 可形成2 个共价键，原子序数在N 和P 之间，即X 为O 元素，综上：R 为H 元素、
W 为C 元素、Z 为N 元素、X 为O 元素、Y 为P 元素。
【解析】A．由于NH3可形成分子间氢键，而PH3不能，因此沸点：NH3＞YH3，故A 错误；
B．W 为C 元素、Z 为N 元素，由于非金属性：C＜N，因此最高价氧化物的水化物的酸性：H2CO3＜
HNO3，故B 错误；
C．同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，ⅡA 族、ⅤA 族原子第一电离能大于同周期相邻元素，
即第一电离能：
，故C 错误；
D．
的中心原子价层电子对数为
，属于sp2杂化，为平面三角形，
的中心原子
价层电子对数为
，属于sp2杂化，为平面三角形，故D 正确；
故选D。
元素推断题的解题思路
规律·方法·技巧
2
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1．（2024·全国·高考真题）我国科学家最近研究的一种无机盐
纳米药物具有高效的细胞内亚
铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z 的原子序数依次增加，且W、X、Y 属于不同族的短周期元素。
W 的外层电子数是其内层电子数的2 倍，X 和Y 的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z 的M 层未成对电
子数为4。下列叙述错误的是
A．W、X、Y、Z 四种元素的单质中Z 的熔点最高
B．在X 的简单氢化物中X 原子轨道杂化类型为
C．Y 的氢氧化物难溶于NaCl 溶液，可以溶于
溶液
D．
中
提供电子对与
形成配位键
【答案】A
【分析】W、X 、Y、Z 的原子序数依次增加，且W、X、Y 属于不同族的短周期元素。W 的外层电子数
是其内层电子数的2 倍，则W 为C 元素；每个周期的ⅡA 和ⅤA 的元素的第一电离能都比左右相邻元素
的高，由于配合物
中Y 在外界，Y 可形成简单阳离子，则Y 属于金属元素，故X 和Y 分别为
N 和Mg；Z 的M 层未成对电子数为4，则其3d 轨道上有4 个不成对电子，其价电子排布式为
，Z 为
Fe 元素，
为
。
【解析】A．W、X、 Y、Z 四种元素的单质中，N 元素的单质形成分子晶体，Mg 和Fe 均形成金属晶体，
C 元素既可以形成金刚石又可以形成石墨，石墨的熔点最高，A 不正确；
经典变式练
3
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B．在X 的简单氢化物是
，其中C 原子轨道杂化类型为
，B 正确；
C．Y 的氢氧化物是
，其属于中强碱，其难溶于水，难溶于
溶液，但是，由于
电离产
生的
可以破坏
的沉淀溶解平衡，因此
可以溶于
溶液，C 正确；
D．
中
提供电子对与
形成配位键，D 正确；
综上所述，本题选A。
2．（2024·贵州·高考真题）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 的最外层电子数等于内层电子数，Y 是有机物分子骨架元素，Q 和W 能形成两种室温下常见的液
态化合物。下列说法错误的是
A．第一电离能：
B．该化合物中Q 和W 之间可形成氢键
C．X 与Al 元素有相似的性质
D．W、Z、Q 三种元素可形成离子化合物
【答案】A
【分析】X 的最外层电子数等于内层电子数，则X 的核外电子排布式为
，X 为Be 元素，W 只能形成
一条共价键，结合X 的位置可知X 为H 元素，Y 是有机物分子骨架元素，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，据此解答。
【解析】A．同一周期，从左到右，元素的第一电离能呈增大的趋势，N 原子中2p 能级上电子为半满结构，
较为稳定，第一电离能大于同周期与之相邻的元素，则第一电离能：C<O<N，故A 错误；
B．该化合物中O 的电负性较大，可以和H 之间形成氢键，故B 正确；
C．Be 和Al 处在元素周期表的对角线上，具有相似的化学性质，如
都具有两性，故C
正确；
4
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D．H、N、O 可以形成离子化合物，如
，故D 正确；
故选A。
一、元素推断题解题的一般步骤
1．寻找突破口——元素推断的关键。综合把握题中关键信息,确定突破口。
①图表信息——题中直接给出的元素周期表片段。
②文字信息——把题中给出的文字信息进行提炼。
③结构信息——题中给出的原子结构信息如微粒的质子数或电子数等。
2．推断元素——正确解题的基础。根据关键信息,结合突破口找出关键元素,然后根据题中描述或结构片段
推出所有元素,充分利用元素周期律结合选项作答。
3．解题——明确要求,规范作答。
4．验证——确保答题正确无误。
二、元素推断题的思维模型
三、元素推断题六大误区
核心知识精炼
5
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四、元素推断题的必备知识：
1．由主族元素在元素周期表中的位置推断
（1）牢记元素周期表的结构(能区分长短周期、主副族、每周期的元素种数等)是求解的基础，一定要“心
中有表”。
（2）几个重要关系式
①原子核外电子层数＝周期数；
②主族序数＝最外层电子数＝最高正价＝8－|最低负价|；
③|最高正价|－|最低负价|＝0、2、4、6 的主族序数依次为第Ⅳ族、第Ⅴ族、第Ⅵ族、第Ⅶ族。
（3）熟悉主族元素在元素周期表中的特殊位置
①族序数等于周期数的元素：H、Be、Al。
②族序数等于周期数2 倍的元素：C、S。
③族序数等于周期数3 倍的元素：O。
④周期数是族序数2 倍的元素：Li、Ca。
⑤周期数是族序数3 倍的元素：Na、Ba。
⑥最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：H、C、Si。
⑦最高正价是最低负价绝对值3 倍的短周期元素：S。
⑧除H 外，原子半径最小的元素：F。
⑨最高正价不等于族序数的短周期元素：O(F 无正价)。
2．由元素原子的核外电子排布推断
（1）最外层有1 个电子的元素：H、Li、Na、K。
（2）最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar。
6
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（3）最外层电子数是次外层电子数2 倍的元素：C；最外层电子数是次外层电子数3 倍的元素：O；最外
层电子数是次外层电子数4 倍的元素：Ne。
（4）最外层电子数是内层电子数总数一半的元素：Li、P。
（5）次外层电子数是最外层电子数2 倍的元素：Li、Si。
（6）次外层电子数是其他各层电子总数2 倍的元素：Li、Mg。
（7）次外层电子数与其他各层电子总数相等的元素：Be、S。
（8）电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。
3．由元素及其化合物的特性推断
（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。
（9）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)具有漂白性的常见物质:氯水、二氧化硫、过氧化钠,双氧水(H2O2)等。
(18)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。
4．“位”、“构”、“性”规律中的特例：
7
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（1）
中无中子。
（2）元素周期表中每一个周期一般都是从金属元素开始，但第一周期从氢元素开始。
（3）大多数元素在自然界中都有稳定的同位素，但Na、F、P、Al 等20 种元素未发现稳定的同位素。
（4）元素的原子序数大，相对原子质量不一定大，如18Ar 的相对原子质量为39.95 大于19K 的39.10。
（5）一般元素性质越活泼，其单质性质也越活泼，但N 与P 相反，N 的非金属性强于P 的，但N2比白磷、
红磷稳定得多。
1．（2024·全国·高考真题）W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素。W 和X 原子序数之和等于
的核外电子数，化合物
可用作化学电源的电解质。下列叙述正确的是
A．X 和Z 属于同一主族
B．非属性：
C．气态氢化物的稳定性：
D．原子半径：
【答案】A
【分析】W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素，且能形成离子化合物
，则W 为Li 或
Na；又由于W 和X 原子序数之和等于
的核外电子数，若W 为Na，X 原子序数大于Na，则W 和X 原子
序数之和大于18，不符合题意，因此W 只能为Li 元素；由于Y 可形成
，故Y 为第Ⅶ主族元素，且原子
序数Z 大于Y，故Y 不可能为Cl 元素，因此Y 为F 元素，X 的原子序数为10-3=7，X 为N 元素；根据
W、Y、Z 形成离子化合物
，可知Z 为P 元素；综上所述，W 为Li 元素，X 为N 元素，Y 为F 元
素，Z 为P 元素。
【解析】A．由分析可知，X 为N 元素，Z 为P 元素，X 和Z 属于同一主族，A 项正确；
B．由分析可知，X 为N 元素，Y 为F 元素，Z 为P 元素，非金属性：F＞N＞P，B 项错误；
C．由分析可知，Y 为F 元素，Z 为P 元素，非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强，即气态氢化
物的稳定性：HF＞PH3，C 项错误；
D．由分析可知，W 为Li 元素，X 为N 元素，Y 为F 元素，同周期主族元素原子半径随着原子序数的增大
而减小，故原子半径：Li＞N＞F，D 项错误；
基础测评
1
1H
8
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故选A。
2．（23-24 高三上·广西柳州·阶段练习）化合物R 是一种重要的有机合成中间体，其结构简式如图所示，
由原子序数依次增大的X、Y、Z、W 四种短周期元素组成，其中Y 和W 的原子序数之和等于Z 原子核外
电子数的二倍，且X 与W 可以形成两种常见的液态化合物。下列说法错误的是
A．第一电离能：
B．X、Z、W 三种元素可以形成离子化合物
C．最简氢化物的沸点
D．化合物R 中所有原子最外层均满足
稳定结构
【答案】D
【分析】X、Y、Z、W 四种短周期元素原子序数依次增大，由化合物R 的结构式可以推知，X 连接1 个共
价键，为H 元素；Y 连接4 个共价键，为C 元素；Z 连接3 个共价键，W 连接2 个共价键，Y 和W 的原子
序数之和等于Z 原子核外电子数的二倍，且H 与W 可以形成两种常见的液态化合物，则Y 为C 元素，Z
为N 元素，W 为O 元素。
【解析】A．第一电离能：N>H>C，A 正确；
B．H、N、O 三种元素可以形成NH4NO3离子化合物,B 正确；
C．水和NH3分子间都有氢键，水分子间氢键多，沸点高，CH4分子间没有氢键，沸点低，最简氢化物的
沸点
，C 正确；
D．化合物R 中H 原子不能满足8 电子结构，D 错误；
答案选D。
3．（23-24 高三上·山西太原·阶段练习）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>Z>Y>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
【答案】C
【分析】根据题中所给的信息，基态X 原子s 轨道上的电子式与p 轨道上的电子式相同，可以推测X 为O
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元素或Mg 元素，由荧光粉的结构可知，X 主要形成的是酸根，因此X 为O 元素；基态X 原子中未成键电
子数为2，因此Y 的未成键电子数为1，又因X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，故Y 可能为F 元素、Na
元素、Al 元素、Cl 元素，因题目中给出W 为金属元素且荧光粉的结构中Y 与W 化合，故Y 为F 元素或Cl
元素；Z 原子的未成键电子数为3，又因其原子序大于Y，故Y 应为F 元素、Z 其应为P 元素；从荧光粉的
结构式可以看出W 为某+2 价元素，故其为Ca 元素；综上所述，X、Y、Z、W 四种元素分别为O、F、P、
Ca，据此答题。
【解析】A．电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小，根据其规律，同一周期从左到右
依次增大，同一主族从上到下依次减小，故四种原子的电负性大小为：Y>X>Z>W，A 错误；
B．同一周期原子半径从左到右依次减小，同一主族原子半径从上到下依次增大，故四种原子的原子半径
大小为：Y<X<Z<W，B 错误；
C．F2与水反应生成HF 气体和O2，Ca 与水反应生成氢氧化钙和氢气，二者均可以生成气体，C 正确；
D．Z 元素的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4，没有强氧化性，D 错误；
答案选C。
4．（23-24 高三下·山西太原·阶段练习）短周期元素W、X、Y、Z 的原子序数依次递增，a、b、c、d、e、
f 是由这些元素组成的化合物，m 为单质，d 是淡黄色粉末，b 是生活中常见的液态化合物。上述物质的转
化关系如图所示。
下列说法正确的是
A．化合物a 中只含有C、H 两种元素
B．几种元素的原子半径由大到小顺序为Z>Y>X>W
C．四种元素电负性由大到小顺序为Y>X>W>Z
D．Y 与W 形成的简单化合物是同主族元素同类型化合物中沸点最低的
【答案】C
【分析】短周期元素W、X、Y、Z 的原子序数依次递增，a、b、c、d、e、f 是由这些元素组成的化合物，
m 为单质，d 是淡黄色粉末，d 为Na2O2；b 是生活中常见的液态化合物，b 为H2O，m 为O2，e 为NaOH；c
和d 反应生成m，则c 为CO2，f 为Na2CO3，故a 为烃或烃的含氧衍生物；结合原子序数可知，W 为H，X
为C，Y 为O，Z 为Na。
【解析】A．a 燃烧生成水、二氧化碳，则a 为烃或烃的含氧衍生物，一定含C、H 元素，可能含O 元素，
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A 错误；
B．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，故原子半径Z
（Na）＞X（C）＞Y（O）＞W（H），B 错误；
C．同周期元素从左到右，电负性逐渐增大，同主族元素从上到下，电负性逐渐减小，金属元素的小于非
金属元素的电负性，故电负性Y（O）＞X（C）＞W（H）＞Z（Na），C 正确；
D．Y 与W 形成的简单化合物是H2O，水分子之间存在氢键，沸点高于H2S，同主族元素同类型化合物中
沸点最低的是H2S，D 错误；
故选C。
5．（23-24 高三下·四川内江·阶段练习）X、Y、Z、M、Q 皆为短周期主族元素，五种元素中，Y 仅与Z
同周期，M 仅与Q 同周期，其原子半径与化合价的关系如图所示。下列说法错误的是
A．Z 与M 的最高价氧化物对应的水化物均为强酸
B．QMY 溶液可作消毒剂
C．简单离子半径：M->Y2->Q+
D．常温下，pH 相同的QMY 溶液与QYX 溶液中，水电离出的H+浓度相同
【答案】D
【分析】X、Y、Z、M、Q 皆为短周期元素，由其原子半径与主要化合价的关系图可知，M 的最高正价为
+7，则M 为Cl，结合原子序数、原子半径、化合价可知，Q 为Na，Y 只有-2 价，Y 为O，Z 有+5、-3 价，
且原子半径大于Y，且与O 同周期，Z 为N 元素，X 的原子半径最小，且X 的化合价为+1 价，则X 为H，
以此解答该题。
【解析】由以上分析可知X、Y、Z、M、Q 分别为H、O、N、Cl、Na 等元素，据此分析解题：
A．Z 与M 的最高价氧化物分别为硝酸、高氯酸，都为强酸，A 正确；
B．QMY 为NaClO，具有强氧化性，可用作消毒剂，B 正确；
C．电子层越多离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径大小为M-＞Y2-
＞Q+，C 正确；
D．分别为NaClO、NaOH 溶液，NaClO 为强碱弱酸盐，水解而促进水的电离，NaOH 抑制水的电离，pH
11
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相同时，水电离出的H+浓度不相同，D 错误；
故答案为：D。
6．（2024·四川成都·三模）X、Y、Z、W、P、Q 为短周期元素，其中Y 的原子序数最小，它们的最高正
价与原子半径关系如图所示。下列说法正确的是
A．X 和W 的简单离子半径：X>W
B．PQ6满足8 电子稳定结构
C．氧化物对应水化物的酸性：QPZ
D．Y 的氢氧化物具有两性
【答案】D
【分析】由题干信息可知，X 半径最大且化合价为+1 价，故X 为Na,Y 为+2 价，原子序数最小，故为Be，
Z 为+4 价，原子半径大于Y，故Z 为Si，W 化合价为+5 价，半径比Z 小也比Y 小，故W 为N，P 为+6 价，
故为S，都为短周期，故Q 为Cl,
【解析】A．X 为Na+，W 为N3-，N3-的电子层数与Na+相同，但氮原子序数小，故半径N3-> Na+，A 错误；
B．PQ6为SCl6，硫的最外层电子数为6，只需要两个电子达到稳定结构，而氯最外层电子数为7，只需要
一个电子达到稳定结构，故SCl6未满足8 电子稳定结构，B 错误；
C．氧化物对应水化物的酸性应为最高正价所对应的酸，而题目没有最高正价，无法比较，C 错误；
D．Y 为Be，处在金属和非金属的交界线处，故既具有金属性又具有非金属性，氢氧化物具有酸性和碱性，
D 正确；
故选D。
7．（2024·宁夏银川·一模）元素周期表中前20 号元素R、X、Y、Z 的原子序数依次增大。R 和Y 位于同
主族，X 的简单离子半径在同周期元素中最小。由这四种元素组成一种化合物Q，在Q 的溶液中滴加
溶液。产生沉淀的物质的量与Ba(OH)2的物质的量的关系如图所示，下列说法正确的是
12
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A．R 的最高价氧化物水化物酸性大于Y 的最高价氧化物水化物
B．Z 的离子半径是同周期离子半径最小的
C．Q 的水溶液显酸性，可作为净水剂
D．当加入3mol
时，沉淀物有2 种，且物质的量之比为4：1 或1：4
【答案】C
【分析】元素周期表中前20 号元素R、X、Y、Z 的原子序数依次增大，R 和Y 位于同主族，X 的简单离子
半径在同周期元素中最小，由图像可知，沉淀从5mol 变为4mol，在前20 号元素中只有Al 满足，则X 为
Al，1mol 氢氧化钡会溶解2mol 氢氧化铝，但实际只有1mol 沉淀溶解，故此时还生成了1mol 沉淀，则加
入3mol 氢氧化钡会生成2mol 氢氧化铝沉淀和3mol 其他沉淀，则另外3mol 沉淀可能为硫酸钡或者碳酸钡
沉淀，则Q 中含有O、S（C)、Al，又根据R 和Y 位于同主族，则R 为O，Y 为S，Z 为K，Q 为硫酸铝钾，
据此回答。
【解析】A．R(O)最高价氧化物水化物为H2O，Y(S)的最高价氧化物水化物为H2SO4，A 错误；
B．Z 在第四周期，其离子半径不是同周期离子半径最小的，其离子半径大于钙离子半径，B 错误；
C．Q 为硫酸铝钾，铝离子水解生成氢氧化铝和氢离子，因此其水溶液显酸性，可作为净水剂，C 正确；
D．加入3molBa(OH)2时，沉淀物有2 种，硫酸铝钾溶液中加入3mol 氢氧化钡得到3mol 硫酸钡和2mol 氢
氧化铝，其物质的量之比为3：2，D 错误；
故选C。
8．（2024·四川甘孜·一模）已知A、B、C、D、E、F 为短周期元素，其中C 的原子序数最小，它们的最
高正价与原子半径关系如图所示。
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请回答下列问题：
(1)B 元素在周期表中的位置为 ；D 元素能与氢元素组成18 电子分子，该分子含有的共价键类型
为 （填“极性键”或“非极性键”）。
(2)
属于严禁携带的易燃易爆液体，其电子式为 ；A、E、F 三种元素形成的简单离子，半径
由大到小的顺序是 （用离子符号表示）。
(3)写出元素A、B 的最高价氧化物的水化物相互反应的离子方程式 。
(4)用C 元素的最简单氢化物和
在碱性条件下可以组成燃料电池，电极材料为多孔惰性金属电极；则通
入C 元素最简单氢化物的一极是该电池的 极，若线路中转移2mol 电子，则消耗的
在标准状
况下的体积为 。
(5)化合物
在农业上可用作杀虫剂，以及在工业上可用于处理废水中的重金属离子。向
溶液中
滴加酸性
溶液，观察到溶液紫色褪去，并有无色无味气体产生，写出该反应的离子方程式
。
【答案】(1) 第三周期、ⅢA 族 极性键、非极性键
(2)
(3)
(4) 负 11.2L
(5)
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【分析】根据C 的原子序数最小，最高正价为+4 价，判断C 为碳元素，则结合元素化合价与原子半径大小
关系可判断A 为钠元素、B 为铝元素、D 为氮元素、E 为硫元素、F 为氯元素。
【解析】（1）B 为铝元素，原子序数为13，在元素周期表中位置为第三周期、ⅢA 族；
D 为氮元素，与氢元素组成18 电子分子为
，结构式为
，分子中化学键既有极性键又
有非极性键；
故答案为：第三周期、ⅢA 族；极性键、非极性键；
（2）C 为碳元素，E 为硫元素，
为
，与二氧化碳结构相似，原子均满足8 电子结构，故电子式为
；
A 为钠元素、E 为硫元素、F 为氯元素，A、E、F 三种元素形成的简单离子分别为
、
、
，
结
构只有2 个电子层，
、
结构有3 个电子层，半径较小的是
，
核电荷数小于
的核电荷数，
半径大于
半径，故半径由大到小的顺序是
；
故答案为：
；
；
（3）元素A、B 的最高价氧化物的水化物分别是
、
，
为强碱，易溶于水，
为两性氢氧化物，难溶于水，故离子反应方程式为
；
故答案为：
；
（4）C 元素的最简单氢化物为
，与
在碱性条件下可以组成燃料电池，其中通
的一极为原电池的
正极，通入
的一极为负极；正极反应式为
，每转移4mol 电子，消耗1mol
，
故线路中转移2mol 电子，则消耗的
为0.5mol，在标准状况下的体积为11.2L；
故答案为：负；11.2L；
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（5）
为强氧化剂，发生还原反应，生成还原产物为
，化合物
为
，其中硫元素
为-2 价，具有还原性，被氧化为
，无色无味气体为
，故离子反应方程式为
；
故答案为：
。
1．（2024·吉林·高考真题）如下反应相关元素中，W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素，基态
X 原子的核外电子有5 种空间运动状态，基态Y、Z 原子有两个未成对电子，Q 是ds 区元素，焰色试验呈
绿色。下列说法错误的是
A．单质沸点：
B．简单氢化物键角：
C．反应过程中有蓝色沉淀产生
D．
是配合物，配位原子是Y
【答案】D
【分析】Q 是ds 区元素，焰色试验呈绿色，则Q 为Cu 元素；空间运动状态数是指电子占据的轨道数，基
态X 原子的核外电子有5 种空间运动状态，则X 为第2 周期元素，满足此条件的主族元素有N(1s22s22p3)、
O(1s22s22p4)、F(1s22s22p5)；X、Y、Z 为原子序数依次增大，基态Y、Z 原子有两个未成对电子，若Y、Z
为第2 周期元素，则满足条件的可能为C(1s22s22p2)或O(1s22s22p4)，C 原子序数小于N，所以Y 不可能为
C，若Y、Z 为第3 周期元素，则满足条件的可能为Si(1s22s22p63s23p2)或S(1s22s22p63s23p4)，Y、Z 可与Cu
形成CuZY4，而O、Si、S 中只有O 和S 形成的
才能形成CuZY4，所以Y、Z 分别为O、S 元素，则X
只能为N；W 能与X 形成WX3，则W 为IA 族或VIIA 族元素，但W 原子序数小于N，所以W 为H 元素，
综上所述，W、X、Y、Z、Q 分别为H、N、O、S、Cu。
【解析】A．W、Y、Z 分别为H、O、S，S 单质常温下呈固态，其沸点高于氧气和氢气，O2和H2均为分
子晶体，O2的相对分子质量大于H2，O2的范德华力大于 H2，所以沸点O2＞H2，即沸点S＞O2＞H2，故A
正确；
能力提升
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B．Y、X 的 简单氢化物分别为H2O 和NH3，H2O 的中心原子O 原子的价层电子对数为2+
×(6-2×1)=4、
孤电子对数为2，空间构型为V 形，键角约105º，NH3的中心原子N 原子的价层电子对数为3+
×(5-
3×1)=4、孤电子对数为1，空间构型为三角锥形，键角约107º18´，所以键角：
，故B 正确；
C．硫酸铜溶液中滴加氨水，氨水不足时生成蓝色沉淀氢氧化铜，氨水过量时氢氧化铜溶解，生成
Cu(NH3)4SO4，即反应过程中有蓝色沉淀产生，故C 正确；
D．
为Cu(NH3)4SO4，其中铜离子提供空轨道、NH3的N 原子提供孤电子对，两者形成配位键，
配位原子为N，故D 错误；
故答案为：D。
2．（2024·浙江·高考真题）X、Y、Z、M 四种主族元素，原子序数依次增大，分别位于三个不同短周期，
Y 与M 同主族，Y 与Z 核电荷数相差2，Z 的原子最外层电子数是内层电子数的3 倍。下列说法不正确的
是
A．键角：
B．分子的极性：
C．共价晶体熔点：
D．热稳定性：
【答案】B
【分析】X、Y、Z、M 四种主族元素，原子序数依次增大，分别位于三个不同短周期，Y 与M 同主族，Y
与Z 核电荷数相差2，Z 的原子最外层电子数是内层电子数的3 倍，则Z 为O 元素，Y 为C 元素，X 为H
元素，M 为Si 元素。
【解析】A．
为
，其中C 原子的杂化类型为
，
的空间构型为平面正三角形，键角为120°；
为
，其中C 原子的杂化类型为
，
的空间构型为三角锥形，由于C 原子还有1 个孤电子对，
故键角小于109°28´，因此，键角的大小关系为
，A 正确；
B．
为
，其为直线形分子，分子结构对称，分子中正负电荷的重心是重合的，故其为百极性分
子；
分子结构不对称，分子中正负电荷的重心是不重合的，故其为极性分子，因此，两者极性的大
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小关系为
，B 不正确；
C．金则石和晶体硅均为共价晶体，但是由于C 的原子半径小于Si，因此，C—C 键的键能大于Si—Si 键的，
故共价晶体熔点较高的是金刚石，C 正确；
D．元素的非金属性越强，其气态氢化物的热稳定性越强；C 的非金属性强于Si，因此，甲烷的稳定热稳
定性较高，D 正确；
综上所述，本题选B。
3．（2024·湖北·高考真题）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
【分析】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。
【解析】A．W 和Y 可以形成
，其中S 显-2 价，因此，电负性S>H，A 不正确；
B．
是中强酸，而
是强酸，因此，在相同条件下，后者的酸性较强，B 不正确；
C．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 不正确；
D．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 正确；
综上所述，本题选D。
4．（2023·河北·高考真题）下图所示化合物是制备某些药物的中间体，其中
均为短周期
元素，且原子序数依次增大，分子中的所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型，Z 原子的电子数是Q 的
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一半。下列说法正确的是
A．简单氢化物的稳定性：
B．第一电离能：
C．基态原子的未成对电子数：
D．原子半径：
【答案】A
【分析】由
均为短周期元素，且原子序数依次增大，分子中的所有原子均满足稀有气体
的稳定电子构型，Z 原子的电子数是Q 的一半，图中W 含有1 个化学键，原子序数最小，故W 为H，X 含
有4 个共价键，故X 为C，Z 和Q 都含2 个共价键，且Z 原子的电子数是Q 的一半，故Z 为O，Q 为S，Y
含3 个共价键，而且原子序数介于C 和O 之间，故Y 为N，据此回答
【解析】A．非金属性：O>S，故简单氢化物的稳定性：
，A 正确；
B．同一周期从左到右第一电离能呈现增大的趋势，故第一电离能：
，B 错误；
C．基态原子中C 的未成对电子数为2 个，S 的未成对电子数也为2 个，故基态原子的未成对电子数：
，C 错误；
D．原子半径为O>H，故原子半径：
，D 错误；
故选A。
5．（2024·陕西铜川·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，其中Z 为金属
元素，X、W 为同一主族元素。X、Z、W 的最高价氧化物分别为甲、乙、丙，x、y、z、w 分别为X、Y、
Z、W 的单质，单质w 为常见半导体材料，丁是剧毒化合物，其转化关系如图所示。下列说法正确的是
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A．原子半径：Z>W>X>Y
B．甲分子中含有非极性共价键
C．熔融条件下乙不可以导电
D．最简单氢化物热稳定性：W>X
【答案】A
【分析】X、Y、Z、W 为原子序数依次增大的四种短周期元素，其中Z 为金属元素，X、Z、W 形成的最
高价氧化物分别为甲、乙、丙。x、y、z、w 分别为X、Y、Z、W 的单质，丁是剧毒化合物。氧化物甲能
与金属单质Z 反应生成氧化物乙与单质X，可知甲为CO2，Z 为Mg，乙为MgO，X 为C，故y 为O2，故X
为C 元素、Y 为O 元素、Z 为Mg 元素；X、W 为同一主族元素，则W 为Si 元素；丙为SiO2，W 为Si、丁
为CO，以此分析解答。
【解析】由题干可知，元素X、Y、Z、W 分别为C，O、Mg、Si，
A．同周期元素从左至右原子半径逐渐减小，故原子半径：Z＞W＞X＞Y，A 项正确；
B．
分子中不含有非极性共价键，B 项错误；
C．MgO 为离子化合物，熔融条件下可以导电，C 项错误；
D．非金属元素的非金属性越强，其最简单氢化物越稳定，故最简单氢化物热稳定性：X＞W，D 项错误；
故选A。
6．（2024·江西·三模）物质W 常用作漂白剂和氧化剂，其构成元素均为短周期主族元素，各元素原子半
径与原子序数的关系如图所示，实验室中常用
洗涤残留在试管壁上的N 单质。下列说法不正确的是
A．根据相似相溶原理，也可用热的
溶液洗涤残留在试管壁上的N 单质
B．X、Z 形成的化合物与M、N 形成的化合物可以发生氧化还原反应
C．Z 的氢化物的沸点不一定大于Y 的氢化物的沸点
D．化合物W 常用作氧化剂，不宜在高温下使用
【答案】A
【分析】实验室中常用
洗涤残留在试管壁上的S 单质，则N 为S；M 原子半径大于N，且M 离子带1
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个正电荷，则M 为Na；Z 形成两个共价键，且原子序数小于M，则Z 为O；X 形成一个共价键，且原子半
径最小，则X 为H；Y 形成四个共价键，图中所示的阴离子带两个负电荷且Y 的原子半径大于Z，则Y 为
C，据此解题。
【解析】A．根据硫能与氢氧化钠溶液反应，实验室中可用热的氢氧化钠溶液洗涤残留在试管壁上的S 单
质，A 错误；
B．X、Z 形成的化合物
与M、N 形成的化合物
可以发生氧化还原反应，B 正确；
C．O 的氢化物为水、过氧化氢，C 的氢化物为烃，它们的沸点没有绝对关系，C 正确；
D．化合物W 中含有H-O-O-H 结构，结合过氧化氢的性质可知，化合物W 具有强氧化性，常用作氧化剂，
但过氧化氢不稳定，故不宜在高温下使用，D 正确；
故选A。
7．（2024·内蒙古赤峰·三模）X、Y、Z、W、Q 为短周期主族元素，原子序数依次增大且原子序数总和为
49。它们的化合物在常温下有如图所示的转化关系：
已知：乙、戊分子都含有 10 个电子。甲为三元化合物，其他化合物均为二元化合物。下列说法错误的是
A．原子半径：
B．简单氢化物的沸点：
C．化合物W2Q2中含有非极性键和离子键
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：
【答案】C
【分析】由题中转化关系可以看出，丁能使品红溶液褪色，加热后又恢复红色，所以丁是二氧化硫，乙、
戊分子都含有 10 个电子且丙和戊能产生白烟，所以戊是氨气，则五种元素中含H、N、O、S，又五种元
素原子序数总和等于49，则另一种元素的原子序数为49-16-8-7-1=17，为Cl，结合原子序数大小X、Y、
Z、W、Q 依次为H、N、O、S、Cl；乙为含10 电子的液态物质，乙为H2O；则甲中应含S、Cl，丙为
HCl。
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【解析】A．原子半径： S>Cl>O，A 正确；
B．由于水中分子间氢键数目大于氨气中分子间氢键数目，硫化氢中无氢键，所以简单氢化物的沸点：
，B 正确；
C．化合物S2Cl2中不含离子键，C 错误；
D．非金属性Cl>S，所以最高价氧化物对应水化物的酸性HClO4>H2SO4，D 正确；
故选C。
8．（23-24 高三下·重庆·阶段练习）短周期主族非金属元素X、Y、Z、W、Q、R、M 的原子序数依次增大，
Y、Z、W、Q、R、M 的简单气体氢化物的沸点与族序数的关系如图所示，X 的核外成对电子数与未成对
电子数之比为
，下列说法正确的是
A．键角：
B．简单氢化物的稳定性
C．第一电离能：
D．最高价氧化物的水化物的酸性：
【答案】A
【分析】短周期主族非金属元素X、Y、Z、W、Q、R、M 的原子序数依次增大，X 的核外成对电子数与
未成对电子数之比为4：1，则X 为B 元素；由图可知，Y、Z、W 简单氢化物的沸点都高于同主族元素简
单氢化物的沸点，所以Y、Z、W 简单氢化物都能形成分子间氢键，由族序数可知，Y 为N 元素、Z 为O
元素、W 为F 元素、Q 为P 元素、R 为S 元素、M 为Cl 元素。
【解析】A．氟原子的原子半径小于氯原子，三氟化氮分子中成键电子对的斥力大于三氯化氮分子中成键
电子对的斥力，所以三氟化氮的键角大于三氯化氮，故A 正确；
B．元素的非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，硫元素的非金属性强于磷元素，则硫化氢的稳定性
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强于磷化氢，故B 错误；
C．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p 轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电
离能大于相邻元素，则氮元素的第一电离能大于氧元素，故C 错误；
D．元素的非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，硫元素的非金属性强于硼元素，则硫酸的
稳定性强于硼酸，故D 错误；
故选A。
9．（23-24 高三上·河北沧州·阶段练习）前20 号不同主族元素
的原子序数依次增大，它们
的原子序数之和等于35，分析试剂
常用于稀土金属分离的载体、陶瓷上釉等。加热
固体
，剩余固体质量(m)与温度(T)的关系如图所示。下列叙述正确的是
A．电负性：
B．
都是直线形分子
C．
段失去
分子
D．
生成的固体化合物为
【答案】D
【分析】由M 的化学式可知，
可能是水，X 可能是氢，Z 可能是氧，则Y 和W 的原子序数之和等于
26，根据图像中化合物M 的热重分析结果，在
以下a→b 失重
，即失去
，即
为
，M 的相对分子质量为164，
的相对分子质量为128，故
相对原子质量之和为64，结
合W 和Y 原子序数之和等于26，而前20 号元素中，W 为钙，Y 为碳，符合题意。
【解析】A．碳的电负性大于氢，因为烃中碳显负化合价，A 项错误；
B．
是V 形分子，B 项错误；
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C．b→c 失重
，失去物质相对分子质量为28，即失去
，C 项错误；
D．d 阶段对应的物质的相对分子质量为56，即固体为
，D 项正确；
故选D。
10．（24-25 高三上·全国·课前预习）已知A、B、C、D 分别是中学化学中常见的四种不同微粒，它们之间
有如下图所示反应关系：
(1)如果A、B、C、D 均是10 电子微粒，请写出A 的化学式 ；A 和B 反应生成C、D 的离子反应方
程式 。
(2)如果A、C 均是18 电子微粒，B、D 均是10 电子微粒，请写出C 的电子式 。
【答案】(1) NH (HF) NH ＋OH－=NH3↑＋H2O(或为HF＋OH－=F－＋H2O)
(2)
或者
【分析】10 电子微粒A、B 反应得到两种10 电子微粒C、D，应该是铵根离子(或者氟化氢)与氢氧根离子
反应得到氨气(氟离子)与水，而C 能与氢离子反应生成A，B 能与氢离子反应生成D，可推知A 为
(HF)，B 为OH－，C 为NH3(F－)，D 为H2O；
【解析】（1）根据分析可知，A 为
(HF)，A 和B 反应生成C、D 的离子反应方程式：
＋OH－
=NH3↑＋H2O(或为HF＋OH－=F－＋H2O)；
（2）
如果A、C 均是18 电子微粒，B、D 均是10 电子微粒，结合微粒的性质特征和转化关系，可推断：A 为
H2S，B 为OH－，C 为HS－或S2－，D 为H2O；所以C 的电子式为
或者
。
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