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备战2025 年高考化学【一轮·考点精讲精练】复习讲义
考点30 “位-构-性”元素综合推断的解题方法
知识精讲
一．位、构、性的关系
二．依据元素周期表结构推断元素
三．依据元素及其化合物性质推断元素
四．依据元素周期律推断元素
五．依据元素原子结构推断元素
课后精练
选择题：
20
题
非选择题：
5
题
建议时长：
45
分钟
实际时长：
分钟
一．位、构、性的关系
1．思维模板
（1）解题必备的2 个核心要素
要素1：根据原子结构、原子序数和组成物质的性质及用途确定元素种类。
要素2：依据元素周期表中相似性和递变性规律分析判断问题。
（2）解题必备的2 个重要推导关系
关系1：元素金属性强→单质还原性强→对应阳离子的氧化性弱→最高价氢氧化物碱性强。
1
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关系2：元素非金属性强→单质氧化性强→对应简单阴离子的还原性弱→最高价含氧酸酸性强→气态
氢化物稳定性强。
2．结构与位置互推是解题的核心
（1）掌握四个关系式：
①电子层数＝周期数；
②质子数＝原子序数；
③最外层电子数＝主族序数；
④主族元素的最高正价＝主族序数(O、F 除外)，最低负价＝主族序数－8。
（2）熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律：
①“凹”型结构的“三短三长一不全，七主七副八零完”；
②各周期元素种类；
③稀有气体的原子序数及在周期表中的位置；
④同主族上下相邻元素原子序数的关系。
3．性质与位置互推是解题的关键
熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括：
（1）元素的金属性、非金属性；
（2）气态氢化物的稳定性；
（3）最高价氧化物对应水化物的酸碱性；
（4）金属与水或酸反应置换H2的难易程度。
4．结构和性质的互推是解题的要素
（1）电子层数和最外层电子数决定元素原子的金属性和非金属性；
（2）同主族元素最外层电子数相同，化学性质相似；
（3）正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点；
（4）判断元素金属性和非金属性的强弱。
二．依据元素周期表结构推断元素
1．强化记忆元素周期表的结构
2
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抓住片段式周期表特点进行元素推断：
①第一步：根据题中信息提示及周期表的结构特点先判断周期表片段属于长周期还是短周期，再判断
所属族。题中给出的片断式的元素周期表，大多是短周期中第二、三周期元素；
②第二步：抓住题中的关键信息，把握解题的突破口——元素推断的关键；
③第三步：结合突破口找出关键元素，根据元素周期表片段和元素位置关系推出所有元素，充分利用
元素周期律，结合所求解的问题解答。
（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)
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）元素周期表中元素的分布
①分界线：沿着元素周期表中B、Si、As、Te、At 与Al、Ge、Sb、Po 的交界处画线，即为金属元素
和非金属元素的分界线。
②金属元素：位于分界线的左下区域，包括所有的过渡元素和部分主族元素。
③非金属元素：位于分界线的右上区域，包括部分主族元素和0 族元素及左上角的H 元素。
④分界线附近的元素，既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性。
⑤过渡元素：元素周期表中部从ⅢB 族到ⅡB 族10 个纵列共六十多种金属元素。
2．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。
(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。
3
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3．熟悉主族元素在周期表中的特殊位置
族序数等于周期数的元素
H、Be、Al、Ge、Sb、Po 等
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
短周期元素中离子半径最大的元素
P
与He 原子电子层结构相同的离子
H－、Li＋、Be2＋
与Ne 原子电子层结构相同的离子
F－、O2－、Na＋、Mg2＋、Al3＋
等
与Ar 原子电子层结构相同的离子
Cl－、S2－、K＋、Ca2＋等
4．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
87～118
5．根据元素在周期表中位置，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)：
4
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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
6．元素周期表中元素位置的确定
（1）元素的原子序数差的关系
①位于过渡元素左侧的主族元素，即第ⅠA 族、第ⅡA 族，同主族、邻周期元素原子序数之差为上一
周期元素所在周期所含元素种数。
②位于过渡元素右侧的主族元素，即第ⅢA～ⅦA 族，同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期
元素所在周期所含元素种数。例如，氯和溴的原子序数之差为35－17＝18(溴所在第四周期所含元素的种
数)。
③同周期两相邻主族元素的原子序数差可能为1 或11(第四、五周期的第ⅡA 和第ⅢA)或25(第六、七
周期的第ⅡA 和第ⅢA 族)。
④含元素种类最多的族是第ⅢB 族，共有32 种元素，所含元素形成化合物种类最多的族为第ⅣA
族。
（2）直接相邻的“┳”型、“┻”型、“＋”型原子序数关系
（3）由稀有气体元素的原子序数确定元素在周期表中的位置
确定主族元素在周期表中位置的方法：原子序数－最邻近的稀有气体元素的原子序数＝x。
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例如：
35
①
号元素(最邻近的是36Kr)，则35－36＝－1，故周期数为四，族序数为8－|－1|＝7，即第四周期第
ⅦA 族，即溴元素；
87
②
号元素(最邻近的是86Rn)，则87－86＝1，故周期数为七，族序数为1，即第七周期第ⅠA 族，即
钫元素。
三、依据元素及其化合物性质推断元素
利用元素及其化合物特殊组成与特殊性质推断题，是近几年高考的热点题型，题目一般通过文字叙述
提供某些元素及其化合物的相关性质(如能腐蚀玻璃、黄绿色气体等)，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．牢记单质或化合物具有“特性”的元素
质量最轻的元素，其单质可以填充气球
H
形成化合物最多的元素；可形成自然界硬度最大的物质；简单氢化物中含氢质
量分数最大的元素
C
空气中含量最多的元素；气态氢化物的水溶液呈碱性的元素；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化合反应的元素；简单氢化物(常温
下为气体)可用作制冷剂
N
地壳中含量最多的元素；简单氢化物的沸点最高的元素；氢化物在通常状况下
呈液态的元素
O
最活泼的非金属元素；无正价的元素；无含氧酸的非金属元素；无氧酸可腐蚀
玻璃的元素；气态氢化物最稳定的元素；阴离子的还原性最弱的元素
F
单质密度最小的金属元素
Li
短周期元素中与水反应较剧烈的金属元素，最高价氧化物的水化物碱性最强的
元素；短周期主族元素中原子半径最大的元素；与氧气在加热条件下反应生成
过氧化物(Na2O2)的元素；焰色反应为黄色的元素
Na
焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素
K
最活泼的金属元素；最高价氧化物对应水化物的碱性最强的元素；阳离子的氧
化性最弱的元素
Cs
地壳中含量最多的金属元素；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
Al
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良好的半导体材料，地壳中含量第二的元素，能跟强碱溶液反应，还能被氢氟
酸溶解
Si
淡黄色固体，它的氢化物可与其最高价氧化物对应的水化物的浓溶液发生氧化
还原反应
S
短周期元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的元素
Cl
单质最易着火的非金属元素
P
常见的一种元素存在几种单质的元素
C、P、O、S
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。
短周期元素W 的简单氢化物(常温下为气体)可用作制冷剂，则W 是氮(N)；
短周期元素T 的一种单质在空气中能够自燃，则T 是磷(P)。
若r 是由短周期元素组成的二元化合物，0.01 mol·L－1 r 溶液的pH 为2，则r 是HCl；若r 是由短周
期元素组成的三元化合物，0.01 mol·L－1 r 溶液的pH 为2，则r 是HNO3或HClO3或HClO4；若r 是
由短周期元素组成的三元化合物，0.005 mol·L－1 r 溶液的pH 为2，则r 是H2SO4。
单质为常见的半导体材料：Si、Ge
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
2．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AlCl3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。
(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SiO2等，而部分共价化合物
熔化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。
3．原子形成共价键数目与主族序数的关系
原子形成共价键数目
主族序数
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1
ⅠA 族(H 原子)、ⅦA 族(F、Cl、Br、I 原子等)
2
ⅥA 族(O、S 原子等)
3
ⅢA 族(B 原子)、ⅤA 族(N、P 原子等)
4
ⅣA 族(C、Si 原子等)
4．物质熔、沸点高低的判断方法
(1)根据物质的状态判断
常温下物质的熔、沸点：固体>液体>气体，如：氯化钠>水>二氧化碳。
(2)根据物质微粒间作用力大小判断
①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高
②组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越强，物质的熔、沸点越高，如
F2<Cl2<Br2<I2
③分子间存在氢键的物质沸点高于只存在范德华力的物质，如NH3>PH3，HF>HCl
四、依据元素周期律推断元素
1．识记理解元素周期律
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
电子层数相同，最外层电子数增多
电子层数递增，最外层电
子数相同
原子半径
逐渐减小 (惰性气体除外)
逐渐增大
离子半径
阳离子逐渐减小，阴离子逐渐减小
同周期：r(阴离子)＞r(阳离子)
逐渐增大
元
素
的
主要化合价
元素的最高正化合价由＋1→＋7(O、F 除
外)
相同
最高正化合价＝主族序数
8
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性
质
非金属元素负价由－4→－1
非金属元素负化合价＝－(8－主族序数)
(O、F 除外)
元素的金属性
金属性逐渐减弱
金属性逐渐增强
元素的非金属性
非金属性逐渐增强
非金属性逐渐减弱
第一电离能
呈增大趋势
逐渐减小
电负性
逐渐增大
逐渐减小
失电子能力
失电子逐渐减弱
失电子逐渐增强
得电子能力
得电子逐渐增强
得电子逐渐减弱
单质的还原性
还原性逐渐减弱
还原性逐渐增强
单质的氧化性
氧化性逐渐增强
氧化性逐渐减弱
阳离子的氧化性
阳离子氧化性逐渐增强
阳离子氧化性逐渐减弱
阴离子的还原性
阴离子还原性逐渐减弱
阴离子还原性逐渐增强
非金属元素气态氢化
物的形成及稳定性
气态氢化物的形成越来越容易，其稳定性逐
渐增强
气态氢化物的形成越来越
困难，其稳定性逐渐减弱
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
2．金属性和非金属性强弱的判断方法
金属性比较
本质
金属性：指金属元素的原子失去电子能力。
规律：原子越易失电子，金属性越强。
结构比较法：最外层电子数越少，电子层数越多，元素金属性越强。
位置比较法：同周期元素，从左到右，随原子序数增加，金属性减弱；
同主族元素，从上到下，随原子序数增加，金属性增强。（金属性最强
的元素为铯）
判断依据
①在金属活动性顺序中位置越靠前，金属性越强。
如：Fe 排在Cu 的前面，则金属性：Fe＞Cu
②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强。
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如：Zn 与盐酸反应比Fe 与盐酸反应更容易，则金属性：Zn＞Fe
③单质还原性越强或简单阳离子氧化性越弱，金属性越强。
如：氧化性：Mg2＋＞Na＋，则金属性：Mg＜Na
④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强。
如：碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，则金属性：Na＞Mg＞Al
⑤若Xn＋＋Y→X＋Ym＋，则Y 的金属性比X 强。
如：Cu2＋＋Zn===Cu＋Zn2＋，则金属性：Zn＞Cu
⑥依据原电池的正负极：一般来说，作负极负极的金属对应元素的金属
性强。
** 错误的表达式 **依据电解池的阴极放电顺序：在阴极首先放电的阳
离子，其对应元素的金属性越弱。
非金属性比较
本质
非金属性：元素的原子得到电子能力。
规律：原子越易得电子，非金属性越强。
结构比较法：最外层电子数越多，电子层数越少，非金属性越强。
位置比较法：同周期元素，从左到右，随原子序数增加，非金属性增
强；
同主族元素，从上到下，随原子序数增加，非金属性减弱。（非金属性
最强的元素为氟）
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。
如：F2与H2在黑暗中就可反应，Br2与H2在加热条件下才能反应，则非
金属性：F＞Br
如：稳定性：HF＞HCl，则非金属性：F＞Cl
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。
如：还原性：S2－＞Cl－，则非金属性：Cl＞S
③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强。
如：酸性：HClO4(最强酸)＞H2SO4 (强酸)＞H3PO4 (中强酸)＞H2SiO3(弱
酸)，则非金属性：Cl＞S＞P＞Si
④若An－＋B→Bm－＋A，则B 的非金属性比A 强。
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如：2KI＋Cl2===2KCl＋I2，则非金属性：Cl＞I
⑤依据与同一种金属反应，生成化合物中金属元素的化合价的高低进来
比较：化合价越高，则非金属性越强。
如：Cu＋Cl2=====CuCl2，2Cu＋S
△
Cu2S，则非金属性：Cl>S
** 错误的表达式 **依据电解池的阳极放电顺序：在阳极首先放电的阴
离子，其对应元素的非金属性越弱。
（1）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。
（2）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。如非
金属性：O>Cl，但Cl2比O2活泼，原因是O2中存在O=O 双键，比Cl—Cl 单键难断裂。
3．“三看”法比较微粒半径大小
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。
原子的递变规律：
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)。
离子半径的大小比较：
** 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
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＋)<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－)。
【微点拨】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＋)。
五、依据元素原子结构推断元素
利用原子结构、核外电子排布特征为元素推断的突破口，是元素推断题的重要类型之一，题目通常以
文字叙述的形式给出元素原子的核外电子排布、位置关系等关键信息。解题时可结合短周期元素的原子结
构及元素的特殊性质，对元素进行合理的推断。
1．根据核外电子的排布三大规律推断元素
（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
ⅢA 族～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
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。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。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。
2．依据“等电子”微粒
（1）寻找10 电子微粒和18 电子微粒的方法
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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。
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。
3．质子数和核外电子数分别相等的两种微粒关系
①可以是两种原子，如同位素原子。
②可以是两种分子，如CH4、NH3等。
③可以是两种带电荷数相同的阳离子，如NH、H3O＋。
④可以是两种带电荷数相同的阴离子，如OH－、F－。
4．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
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5．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。
6．常考微粒电子式类型
（1）阳离子，如：Na＋、Ca2＋、
。
（2）阴离子，如：
、
、
。
（3）官能团，如：羟基
、氨基
、醛基
、羧基
。
（4）单质分子，如：HH、N
N
⋮⋮。
化合物分子，如：
、
、
。
（5）离子化合物，如：
、
、
。
（6 ）既含离子键又含共价键的化合物，如：
、
、
。
7．常考短周期元素形成共价键的数目
主族序数
常考元素
共价键数目
实例
IA
H
1
H2、HCl
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IIIA
B
3
BF3
4
NaBH4、BF4
－(含有配位键)
Al
3
AlCl3
4
LiAlH4、Al2Cl6、AlCl4
－(含有配位键)
6
Na3[AlF6]
IVA
C
4
CH4(碳碳间可以是单键、双键、三键)
Si
SiH4、SiCl4
VA
N
3
NH3
4
NH4
+(含有配位键)
P
3
PCl3
5
PCl5、H3PO4
VIA
O
2
H2O
3
H3O+(含有配位键)
S
2
H2S
6
SF6
VIIA
F、Cl
1
HF、HCl
8．掌握几种含氧酸的结构
含氧酸
结构简式
含氧酸
结构简式
高氯酸
磷酸
、
硫酸
、
亚磷酸
(H3PO3)
、
15
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硫代硫酸
(H2S2O3)
次磷酸
(H3PO2)
过二硫酸
(H2S2O8)
亚砷酸
硼酸
次氯酸
Cl—OH
1．月石可用作清洁剂、化妆品、杀虫剂，由原子序数依次增大的四种短周期元素A、B、C、D 组成，其
阴离子结构如图所示。B、C、D 的最外层电子数之和与D 的内层电子数目相等。下列说法正确的是
A．
B．B 的最高价氧化物的水化物为强酸
C．由B 和A 两种元素组成的化合物分子间可以形成氢键
D．D 元素只有一种氧化物
【答案】A
【分析】A 可以形成一条共价键，则A 为H，C 形成两条共价键，则C 为O，B 能形成3 条或4 条共价
键，则B 为N 元素或B 元素，结合B、C、D 的最外层电子数之和与D 的内层电子数目相等，则B 为B 元
素，C 为O 元素，则D 为Na 元素；
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【详解】A．该阴离子为
，其中H 为+1 价，B 为+3 价，O 为-2 价，则该阴离子带两个单位的负
电，则n=2，故A 正确；
B．硼元素最高价氧化物对应的水化物为弱酸，故B 错误；
C．B 元素电负性较低，与氢元素组成的化合物分子间不能形成氢键，故C 错误；
D．Na 有两种氧化物，氧化钠和过氧化钠，故D 错误；
故选A。
2．X、Y、Z、M、R、Q 为六种短周期元素，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示，下列说法
正确的是
A．X、Z、M 可形成一种离子化合物
B．加热条件下，Q 单质与M 单质反应生成
C．Y、M 形成的化合物
为大气污染物
D．R 的最高价氧化物对应的水化物为弱碱
【答案】A
【分析】X、Y、Z、M、R、Q 为六种短周期元素，由原子半径和最外层电子数之间的关系图可知，X、
R、Q 最外层只有1 个电子，为第ⅠA 族元素，Y 最外层有4 个电子，位于第ⅣA 族，Z 原子最外层有5 个
电子，位于第ⅤA 族，M 最外层有6 个电子，位于第ⅥA 族，R 原子半径最大，为Na，X 原子半径最小，
为H，Q 原子半径小于R 大于X，所以Q 为Li，Y 是C、Z 是N、M 为O。
【详解】A．X、Z、M 可形成NH4NO3是一种离子化合物，A 正确；
B．加热条件下，Li 与O2反应生成Li2O，B 错误；
C．Y、M 形成的化合物CO2不是大气污染物，C 错误；
D．R 的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，是强碱，D 错误；
故选A。
3．某药物由X、Y、Z、W、M 五种短周期主族元素组成，原子序数依次递增。X 存在不含中子的核素，
基态Y 原子s 轨道电子总数是p 轨道电子总数的4 倍，基态Z、W 原子的未成对电子数相等，短周期主族
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元素中M 原子半径最大。下列说法正确的是
A．元素第一电离能：
B．简单离子半径：
C．简单氢化物沸点：
D．X 与Z 形成的化合物易溶于水
【答案】A
【分析】X 存在不含中子的核素，则X 为H 元素，基态Y 原子s 轨道电子总数是p 轨道电子总数的4 倍，
其核外电子排布式为1s22s22p1，则Y 为B 元素，基态Z、W 原子的未成对电子数相等，则Z 为C 元素，W
为O 元素，短周期主族元素中M 原子半径最大，M 为Na 元素；
【详解】A．同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第IIA 族和第VA 族元素
的第一电离能大于相邻元素，Y 为B 元素，Z 为C 元素，属于同周期元素，则第一电离能：C＞B，故A 项
正确；
B．W 为O 元素，M 为Na 元素，二者形成的离子，电子层结构相同，原子序数越小，离子半径越大，故
离子半径：O2-＞Na+，故B 项错误；
C．Z 为C 元素，W 为O 元素，简单氢化物为CH4、H2O，H2O 分子间能形成氢键，则简单氢化物沸点：
H2O＞CH4，故C 项错误；
D．X 为H 元素，Z 为C 元素，形成的化合物为烃类，不易溶于水，故D 项错误；
故答案选A。
4．元素W、Q、X、Y、Z 位于不同主族且原子序数依次增大，Z 的价电子所在能层有9 个轨道。灰黑色晶
体Y 的导电性介于导体和绝缘体之间，一种制备晶体Y 的路线如图所示，通常状态下YW4呈气态。
YQ2
X2Y
YW4
Y
下列说法不正确的是
A．简单离子半径：Z＞O＞X
B．元素的电负性：Q＞Z＞W
C．酸性：W2YO3＞WZQ4
D．简单氢化物的稳定性：O＞Z＞Y
【答案】C
【分析】Z 的价电子所在能层有9 个轨道，说明Z 有三个能层。根据“灰黑色晶体Y 的导电性介于导体和
绝缘体之间”可判断Y 是硅元素，硅元素的常见化合价为+4 价，则“
”中的Q 元素显-2 价，结合Q
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的原子序数小于硅可判断Q 是氧元素；硅元素还可以显-4 价，则“
”中X 元素显+2 价，结合X 的原
子序数介于氧和硅之间可判断X 是镁元素；由“通常状态下
呈气态”和W 的原子序数小于氧，判断
W 是氢元素；结合“WZ 溶液”和Z 的原子序数大于硅判断Z 是氯元素；
【详解】A．电子层数越多，半径越大，电子层结构相同时，序大径小，则离子半径：
，
故A 正确；
B．同周期从左至右电负性逐渐增大，根据甲烷中氢元素呈+1 价可知电负性：C>H，则电负性：O>C>H，
故B 正确；
C．同周期从左至右元素非金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则酸性：
，故C 不正确；
D．元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强，简单氢化物的稳定性：O＞Cl＞Si，故D 正确；
答案选C。
5．五种短周期主族元素的原子半径和主要化合价如图所示。下列叙述正确的是
A．电负性：R＞W＞X
B．最简单氢化物的热稳定性：X＞W＞R
C．基态原子中未成对电子数：Z＞Y＞X
D．工业上电解熔融YW 制备Y 单质
【答案】B
【分析】根据元素周期表和元素周期律以及图像数据可知，R 和Z 的主要化合价分别是-4 和+4，二者同一
主族，Z 的原子半径比R 大，故R 为C 元素，Z 为Si 元素，则W 为氧元素，X 为氟元素，Y 为镁元素。
【详解】A．电负性：F>O>C，即X >W>R，A 项错误；
B．非金属越强，其最简单氢化物的热稳定性越好，热稳定性：
，B 项正确；
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C．基态Si 原子有2 个未成对电子，Mg 有0 个，F 有1 个，未成对电子数：未成对电子数：Si>F>Mg，即
Z> X > Y，C 项错误；
D．工业上电解熔融氯化镁制备镁，因为氧化镁的熔点远高于氯化镁，从节能角度考虑选择电解氯化镁，D
项错误；
故选B。
6．化合物 XY3Z3M2E12是良好的电和热绝缘体，组成元素原子序数均小于20，且在前四个周期均有分布。
仅X 和M 同族，电负性：
；Y 和Z 同周期，Y 的基态原子价层电子排布式为
，Z 的基态原
子价层的s 和p 轨道电子数相同；E 在地壳中含量最多。下列说法正确的是
A．原子半径：
B．同周期元素中比E 第一电离能大的有2 种
C．熔点：
D．
中的E 的杂化方式为
【答案】C
【分析】Y 的基态原子价层电子排布式为
，可知
，价层电子排布式为
，Y 为Al 元素，
Y 和Z 同周期，因此Z 也是在第三周期，Z 的基态原子价层的s 和p 轨道电子数相同，可知Z 的基态原子
价层电子排布式为
，Z 为Si 元素，E 在地壳中含量最多，因此E 为O 元素，由于组成元素原子序数
均小于20，且在前四个周期均有分布，还差第一周期和第四周期，根据仅X 和M 同族，电负性：
可知，M 为H 元素，X 为K 元素，则化合物为
，据此作答。
【详解】A．Z 为Si 元素，Y 为Al 元素，同周期从左往右原子半径减小，因此原子半径为
，A 错
误；
B．E 元素为O，同周期中比O 第一电离能大的有N、F、Ne3 种元素，B 错误；
C．
为
，
为
，
为共价晶体，
为分子晶体，共价晶体熔点更高，因此熔点是
，C 正确；
D．
为
，中心原子O 原子的价层电子对数为4，因此为
杂化，D 错误；
故选C。
7．某盐由四种短周期非金属元素(X、Y、Z、W，原子序数依次增大)和金属元素R 组成，5 角硬币为R 金
属芯镀锌，X 元素是所有主族元素中原子半径最小的，W、Z 同主族，Z 原子的最外层电子数是电子层数
的3 倍，Y 的简单氢化物常用作制冷剂。下列说法错误的是
A．R 的氢氧化物溶于Y 的氢化物的水溶液
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B．在
离子中Y 提供孤对电子
C．热稳定性：
D．原子半径按X、Y、Z、W 的顺序依次增大
【答案】D
【分析】四种短周期非金属元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，X 元素是所有主族元素中原子半径最
小的，则X 为H 元素；Y 的简单氢化物常用作制冷剂，则Y 为N 元素；Z 原子的最外层电子数是电子层数
的3 倍，W、Z 同主族，则Z 为O 元素、W 为S 元素；5 角硬币为R 金属芯镀锌，则R 为Cu 元素。
【详解】A．氢氧化铜为能溶于氨水生成四氨合铜离子的蓝色沉淀，故A 正确；
B．四氨合铜离子中配体为氨分子，氨分子中具有孤对电子的氮原子给出孤对电子，故B 正确；
C．同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，氢化物的热稳定性依次减弱，则硫化氢的热稳定性小于
水，故C 正确；
D．电子层数越少，原子的原子半径最小，则氢原子的原子半径最小；同周期元素，自左而右原子半径减
小，同主族元素，自上而下原子半径增大，则原子半径的大小顺序为H＜O＜N＜S，故D 错误；
故选D。
8．某盐可作防霉剂，其阴、阳离子结构如图所示，由X、Y、Z、W、Q 五种原子序数依次增大的短周期
主族元素构成。其中基态Y 原子核外电子空间运动状态为4 种，W 的简单离子半径在同周期中最小。下列
说法正确的是
A．氢化物的沸点：Y<Z
B．最高价氧化物对应水化物酸性：W>Q
C．该盐所有原子均满足8 电子稳定结构D．第一电离能：W<Z
【答案】D
【分析】Y 核外电子占据的原子轨道数为4，根据图示结构可知Y 原子可成4 个共价键，推测Y 为C 元
素；根据Z 成键方式及在结构中所带电荷可推测Z 为N 元素；X 均形成1 个共价键，原子序数最小，推测
为H 元素；W 的简单离子半径在同周期中最小，结合其成键结构，推测W 为Al 元素；Q 成单键，且原子
序数大于W，推测为Cl 元素，据此回答。
【详解】A．Y 为C 元素，其氢化物有多种，无法与Z 氢化物比较沸点，A 错误；
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B．元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，高氯酸酸酸性强于氢氧化铝，B 错误；
C．由于H 的最外层只有1 个电子，故该盐中H 原子不能满足8 电子稳定结构，C 错误；
D．N 元素的2p 轨道为半满结构，能量较低，故：第一电离能：Cl<N，D 正确；
故选D。
9．W、X、Y、Z、M、N 六种主族元素，它们在周期表中位置如图所示。下列说法不正确的是
A．原子半径：X>Y
B．W 元素位于第二周期IVA 族
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：M>Z
D．N 元素的单质可作半导体材料
【答案】B
【分析】W、X、Y、Z、N 六种主族元素，根据它们在周期表中位置可知，W 为O 元素、X 为Na、Y 为
Mg、Z 为S、M 为Cl、N 为Ge 元素。
【详解】A．同周期原子半径从左到右依次减小，故原子半径Na>Mg，A 正确；
B．W 为O 元素，原子序数为8，位于元素周期表第二周期第VIA 族，B 错误；
C．元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，酸性：
，C 正确；
D．Ge 位于金属和非金属分界处，此处的元素多数具有半导体的性质，D 正确；
答案选B。
10．已知X、Y、Z、W、M 为短周期元素且原子序数依次增大，W 原子核外s 能级上的电子总数与p 能级
上的电子总数相等，0.1molM 单质与足量稀硫酸作用，在标准状况下能产生3.36LH2；常温下，M 的单质
与Z 的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液作用，M 的表面会形成一层致密的氧化膜。在化合物Y2X6、
Z2X4、X2W2中，相应分子内各原子最外层电子都满足稳定结构，下列说法正确的是
A．电解熔融MCl3可以得到单质M
B．X2W2中既有极性键又有非极性键
C．Z 的氢化物的沸点大于Y 的氢化物沸点
D．原子半径：M>W>Z>Y
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【答案】B
【分析】W 原子核外s 能级上的电子总数与p 能级上的电子总数相等，说明W 为O 元素；0.1molM 单质与
足量稀硫酸作用，在标准状况下能产生3.36LH2，说明转移的电子数为0.3mol，说明M 为Al 元素；常温
下，M 的单质与Z 的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液作用，形成一层致密的氧化膜，Al 在冷的浓硝酸
中会钝化，说明Z 为N 元素；根据化合物Y2X6、Z2X4、X2W2中，相应分子内各原子最外层电子都满足稳
定结构，说明X 为H 元素，Y 为C 元素，因此X、Y、Z、W、M 分别为H、C、N、O、Al 元素，据此作
答。
【详解】A．AlCl3是共价化合物，冶炼铝可以通过电解熔融的三氧化二铝，A 错误；
B．过氧化氢的结构式为H-O-O-H，既有极性键又有非极性键，B 正确；
C．氨气的沸点大于甲烷的沸点，碳的氢化物有很多，随着碳原子数目的增加，沸点升高，C 错误；
D．同周期，原子半径从左往右递减，故原子半径：Al>C>N>O，D 错误；
故答案选B。
11．用
粒子轰击
可得到一个中子和一种放射性核素
，即
。已知基态X
原子中s 能级电子总数是p 能级电子总数的4 倍。下列说法错误的是
A．
B．最高价含氧酸的酸性：
C．
与
中X 与Y 的杂化方式相同
D．单质的沸点：
【答案】C
【分析】基态X 原子核外电子s 能级电子数是p 能级电子数的4 倍，则X 的核外电子排布为
，则
X 为B 元素；由
，则Y 的质子数为7，Y 为N 元素。
【详解】A．X 和Y 分别为B 和N，即
，由质量数守恒
，解得
，A 正确；
B．同周期主族元素从左到右非金属性增强，则非金属性：B<N，则最高价含氧酸的酸性：
，B 正确；
C．
中B 原子的价层电子对数为3，不含孤电子对，B 原子采用
杂化，
中N 原子价层电子对数为
，有1 对孤电子对，杂化类型是
，C 错误；
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D．常温下B 单质为固体，
为气体，则沸点：
，D 正确；
本题选C。
12．X、Y、Z、Q、W 为短周期主族元素，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法正
确的是
A．X 与Y 可形成离子化合物
B．非金属性：Q>W
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Q
D．Y 与Z 形成的化合物中只含有极性共价键
【答案】A
【分析】X、Y、Z、Q、W 为短周期主族元素X、Y 最外层只有一个电子，位于ⅠA 族，Z 最外层有4 个
电子，位于ⅣA 族，Q 原子最外层有6 个电子，位于ⅥA 族，W 最外层有7 个电子，位于ⅦA 族，X 原子
半径最大，X 为Na 元素，Y 原子半径最小，Y 为H 元素，Q 原子和W 原子半径接近、W 原子半径小于Q
而最外层电子数大于Q，所以Q 是S 元素、W 是Cl 元素、Z 为C 元素，据此解答。
【详解】A．Na 与H 可形成离子化合物，故A 正确；
B．非金属性：Cl>S，故B 错误；
C．最高价氧化物对应水化物的酸性H2SO4>H2CO3，故C 错误；
D．H 与C 形成的化合物中不一定只含有极性共价键，乙烯中就含有非极性共价键，故D 错误；
答案选A。
13．短周期元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法错误的是
元素
X
Y
Z
W
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最高价氧化物对应的水化物
溶液对应的pH(25℃)
1.00
13.00
1.57
0.70
A．简单离子半径：W<Z<Y
B．元素电负性：Z<W
C．Y 与W 两种元素形成的简单化合物的水溶液呈碱性
D．简单氢化物的沸点：X>Z
【答案】A
【分析】由表格信息可知，X 为N 元素、Y 为Na 元素、Z 为P 元素、W 为S 元素。
【详解】A．电子层数越大，离子半径越大，电子层数结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越大，则
三种离子的离子半径大小顺序为
，故A 错误；
B．元素的非金属性越强，电负性越大，硫元素的非金属性强于磷元素，则硫元素的电负性大于磷元素，
故B 正确；
C．硫化钠是强碱弱酸盐，在溶液中水解使溶液呈碱性，故C 正确；
D．氨分子能形成分子间氢键，磷化氢不能形成分子间氢键，则氨分子的分子间作用力大于磷化氢，沸点
高于磷化氢，故D 正确；
故选A。
14．M、Q、Z、Y、X、T 是原子半径依次增大的短周期主族元素，除M 外其他元素均为同周期元素，M
与Q 形成的化合物能刻蚀玻璃，这六种元素形成的一种化合物结构如图所示。下列说法正确的是
A．M 与X、Y 形成的化合物中，前者的沸点一定低于后者
B．Y、X、T 三种元素中，Y 的最高价含氧酸酸性最强
C．与Z 同周期且第一电离能大于Z 的元素有2 种
D．该化合物为离子化合物，熔点很高，高于MgO
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【答案】B
【分析】M、Q、Z、Y、X、T 是原子半径依次增大的短周期主族元素，除M 外其他元素均为同周期元
素，M 与Q 形成的化合物能刻蚀玻璃，则M 为氢，Q 为氟；X 形成4 个共价键、Y 形成3 个单键共价键、
Z 形成2 个共价键，则X 为碳、Y 为氮、Z 为氧；T 与氟形成离子可知，T 为硼。
【详解】A．
与
形成的化合物种类有很多，例如苯的沸点比
与
形成的化合物
的沸点高，A 错
误；
B．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，Y、X、T 三种元素中，氮的最高价含氧酸酸性
最强，B 正确；
C．与Z 同周期且第一电离能大于Z 的元素有氮、氟、氖3 种，C 错误；
D．该化合物为离子化合物，其阳离子、阴离子半径很大，离子键弱于氧化镁中离子键，则其熔点低于
MgO，D 错误 ；
故选B。
15．X 原子不含中子，Y 元素位于第四周期且基态原子中有5 个未成对电子，基态W 原子的s 能级与p 能
级的电子总数相等，ZW 与氮气分子具有相同的电子数，四种元素形成的配合物
结构如图所
示。下列说法不正确的是
A．电负性：
；简单氢化物的沸点：
B．同周期元素中第一电离能大于W 的元素有3 种
C．Y 属于金属元素，其最高价氧化物为碱性氧化物
D．
的空间结构为三角锥形
【答案】C
【分析】X 原子不含中子，则X 为H 元素，Y 位于第四周期且基态原子中有5 个未成对电子，则Y 为Mn
元素，基态W 原子的s 能级与p 能级的电子总数相等，ZW 与氮气分子具有相同的电子数，则W 为O 元
素，Z 为C 元素。
【详解】A．同周期主族元素从左到右元素的电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，故
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电负性：
，由于
分子间形成氢键，故沸点高于
，A 项正确；
B．第二周期中第一电离能大于O 的元素有N、F、Ne 三种，B 项正确；
C．
属于酸性氧化物，C 项错误；
D．
中O 的价层电子对数目为
，空间结构为三角锥形，D 项正确；
故答案选C。
16．我国科学家合成了一种深紫外非线性光学晶体新材料ABPE，晶体中阴离子为
。元素
M、X、Y、Z 均为短周期元素，M、Y 与Z 同周期，M 的最外层电子数比次外层电子数多1，Z 为电负性
最强的元素，Y 是地壳中含量最高的元素，X 的3p 轨道有3 个电子。下列说法中正确的是
A．第一电离能：Y>Z
B．Y、X 形成的简单氢化物的沸点：Y<X
C．
是非极性分子
D．
与氨气形成的
含有配位键
【答案】D
【分析】元素M、X、Y、Z 均为短周期元素，M 的最外层电子数比次外层电子数多1，说明M 是B，Z 为
电负性最强的元素，说明Z 是F；Y 是地壳中含量最高的元素，说明Y 是O；X 的3p 轨道有3 个电子，说
明X 是P，据此进行分析作答。
【详解】A．Y 为O 元素，Z 为F 元素，同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能:
，故A 错误；
B．Y 为O 元素，X 为P 元素，O 元素、P 元素形成的简单氢化物分别为H2O、PH3，H2O 分子间存在氢
键，沸点高于PH3，故B 错误；
C．XZ3为PF3，PF3为三角锥形结构，正负电荷中心不重合，为极性分子，故C 错误；
D．MZ3为BF3，BF3与NH3 形成BF3·NH3，BF3中B 原子提供空轨道，NH3中N 原子提供孤电子对，形成配
位键，故D 正确；
故选D。
17．某含铜催化剂的阴离子的结构如图所示。W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期元素，其中基态
X 原子的价电子排布式为nsnnpn，基态Z 原子的电子有9 种空间运动状态。下列说法正确的是
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A．电负性：Y＞W＞X
B．原子半径：X＞Y＞Z
C．基态铜原子的价电子排布图：
D．由W、X、Y 构成的化合物可能只含共价键
【答案】D
【详解】基态X 原子的价电子排布式为nsnnpn，则X 为碳元素，基态Z 原子的电子有9 种空间运动状态可
知Z 为氯元素，结合含铜催化剂的阴离子的结构分析可知W、Y 分别为H、N。
A．电负性：N＞C＞H，A 错误；
B．半径为Cl＞C＞N，B 错误；
C．基态Cu 的价层电子排布式为
，电子排布图为
，C 错误；
D．H、C、N 构成的化合物可能只有共价键，例如甲胺、HCN 等，D 正确；
故选D。
18．已知A、B、C、D、E、F 是原子序数依次增大的前四周期元素。其中A 是宇宙中含量最多的元素；B
元素原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同；C 元素原子的价层电子排布是nsnnp2n；D 元
素原子中只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子；E 元素是短周期元素中电负性最大的
元素的同族元素；F 元素原子的最外层只有一个电子，其次外层内的所有轨道的电子均成对。下列说法不
正确的是
A．高温下的稳定性：
B．离子键成分：
C．沸点：
D．氧化性：
【答案】C
【分析】A、B、C、D、E、F 六种元素的原子序数依次增大，A 是宇宙中含量最多的元素，故A 是H；B
元素原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同，故B 是N；C 元素原子的价层电子排布式为
nsnnp2n，n=2，即价层电子排布式为2s22p4，故C 是O；D 元素原子中只有两种形状的电子云，最外层只有
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一种自旋方向的电子，故D 是Na；E 短周期元素中电负性最大的元素的同族元素，电负性最大的是F，故
E 是Cl；F 元素原子的最外层只有一个电子，其次外层内的所有轨道的电子均成对，其[Ar]3d104s1，故F 是
Cu。综上所述，A、B、C、D、E、F 分别为H、N、O、Na、Cl、Cu，据此解答。
【详解】A．+1 的Cu，价电子是3d10，为全满的结构，比+2Cu 稳定，故高温下的稳定性：
，
A 正确；
B．Na 的金属性比Cu 强，电负性更小，故离子键成分：
，B 正确；
C．H2O 和NH3有氢键，且氢键数目H2O 更多，沸点：H2O>NH3，NaH 是离子化合物，沸点离子晶体一般
大于分子晶体，沸点：
，C 错误；
D．Na2O2中O 为-1 价，具有强氧化性，氧化性：
，D 正确；
答案选C。
19．
是原子序数依次增大的四种短周期元素，
是上述四种元素形成的二元化合
物，其中r 是一种中学常见的两性氧化物，是一种强酸，r 与的水溶液反应生成
与
。下列说法正确的
是
A．简单离子半径：
B．
的含氧酸为强酸
C．气态氢化物的沸点：
D．
与的化学键类型完全相同
【答案】C
【分析】
是原子序数依次增大的四种短周期元素，
是上述四种元素形成的二元
化合物，其中r 是一种中学常见的两性氧化物，则r 为
，s 是一种强酸，r 与的水溶液反应生成
与
，则为
，
和盐酸反应生成
和水，因此
分别为
四种元素。
【详解】A．
比
、
多一个电子层，离子半径最大；
和
具有相同电子层结构，核电荷数
越大，半径越小，则简单离子半径：
，A 错误；
B．
的含氧酸可以为
、
、
、
，因此
的含氧酸不一定为强酸，B 错误；
C．水分子间可以形成氢键，因此沸点高于HCl，则气态氢化物的沸点：
，C 正确；
D．水和
均为共价化合物，
是离子化合物，因此三者形成的化学键类型不同，D 错误；
答案选C。
20．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
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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．Y 的简单氢化物可与盐酸反应
B．Z 的单质均为非极性分子
C．氢化物的沸点：X＜Z
D．阴离子中有配位键，阳离子中无配位键
【答案】A
【分析】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，据此分析解
题。
【详解】A．Y 的简单氢化物为NH3，可以与盐酸反应生成氯化铵，A 正确；
B．Z 为O，O2单质为非极性分子，O3为极性分子，B 错误；
C．由分析可知，X、Z 分别为C 和O，由于未指明是最简单氢化物，C 的氢化物考虑有机物种类很多，碳
数多的烃沸点高，C 错误；
D．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 个共价键，现在形成了4 个共价键，故还有一个配位键，D 错误；
故答案为：A。
21．A、B、C、D、E、F 为原子序数依次增大的前36 号元素，其中只有两种金属元素。A 与C 同主族，
B 与E 同主族；B 与C 能形成两种常见化合物；C 与F 最外层只有1 个电子，且内层均已排满；基态D 原
子成对电子数是未成对电子数的4 倍。
请回答下列问题:
（1）基态B 原子的轨道表达式为 ，其最高能级的电子云有 个不同的伸展方向。
（2）B、C、E 原子半径由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
（3）D 和E 中第一电离能较大的是 (填元素符号)，原因为 。
（4）A 与B 形成的最简单化合物比A 与E 形成的最简单化合物的熔点 (填“高“或“低”)，原因
为 。
（5）D 的最高价氧化物对应的水化物中，D 原子的杂化轨道类型为 ，已知该分子中除氢外其他原子
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均满足最外层8 电子稳定结构，则其结构式为 。
（6）单质F 及其同族元素P、Q 的堆积模型均为面心立方最密堆积，三种原子的半径分别为128pm、
144pm、144pm，其中P 和Q 的相对原子质量分别为Mτ(P)、Mτ(Q)。
①单质F 中的配位数为 ；密度为 g/cm3(用NA表示阿伏伽德罗常数的值，列式即可)。
②单质P 和Q 的密度之比为 [用含Mτ(P)、Mτ(Q)的代数式表示]。
【答案】
3 Na>S>O P P 的3p 轨道处于半充满状态，较难失去1 各电
子 高 水分子间较易形成氢键 sp3
12
【详解】根据题意可推断A、B、C、D、E、F 分别为H、O、Na、P、S、Cu。
(1)基态B 原子的轨道表达式为
其最高能级的电子云有3 个不同的伸展方向。
(2)根据电子层数和核内质子数的关系可得原子半径：r(Na)>r(S)>r(O)。
(3)P 的3p 轨道处于半充满状态，较难失去一个电子，所以第一电离能较大。
(4)水分子间较易形成氢键，所以熔点较高。
(5)D 的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4，分子的中心P 原子为sp3杂化，除氢外其他原子均满足最外层
8 电子稳定结构，可知P 与O 之间形成了一个配位键，结构式为
。
(6)①面心立方最密堆积的配位数为12；其密度为
。
P
②与Q 的堆积方式相同，原子半径相同，所以密度之比即为摩尔质量之比，即相对原子质量之比。
22．A、M、B、C、D、E、F、N、G、H 是前4 周期常见元素，原子序数依次增大。A 原子是周期表中半
径最小的原子；B 的基态原子最外层有3 个未成对电子；C 原子的2p 轨道上有1 个电子的自旋方向与其它
电子相反；D 的价层电子排布式为ns1，E 和C 形成的化合物是引起酸雨的主要大气污染物；G 的+3 价离子
的3d 轨道为半充满状态，H 元素的原子M 层全充满且只有一个单电子。
(1)D、C、E 分别形成的简单离子的半径由大到小顺序为 (填离子符号)
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(2)F 同周期元素中，第一电离能最大的是 (写元素符号)。
(3)H 与F 形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为 ，H 位于F 围成的 空隙中。
②若该化合物密度为4.4 g·cm-3，则最近的F 和H 之间的距离为 pm。(阿伏加德罗常数NA)
(4)G(MC)5常温下是一种浅黄色液体，熔点-20℃，不溶于水、易溶于苯。
1 mol G(MC)
①
5中所含σ 键的数目为 NA。
G(MC)
②
5分子的结构可能为下图中的 (填“甲”或“乙”)。
(5)由M、B、G、N 元素形成的一种蓝色晶体，其晶体结构如图丙所示(图中N+未画出)。该蓝色晶体的化
学式为 。
【答案】
(1)
(2)Cl
(3)CuCl 正四面体
(4)10 甲
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(5)
【分析】A 原子是周期表中半径最小的原子，A 为H；B 的基态原子最外层有3 个未成对电子，可知B 的
核外电子排布为
，B 为N；C 原子的2p 轨道上有1 个电子的自旋方向与其它电子相反，可知C 的
核外电子排布为
，C 为O；D 的价层电子排布式为ns1，其原子序数大于O，若为第三周期为
Na，若在第四周期为K，E 和C 形成的化合物是引起酸雨的主要大气污染物，该气体为二氧化硫，则E 为
S，D 只能是Na；G 的+3 价离子的3d 轨道为半充满状态，可知该离子的核外电子排布为：
，G 的核外电子排布为：
，G 为Fe；H 元素的原子M 层全充满且
只有一个单电子，H 为Cu，结合题干中设问信息，可知N 形成+1 价离子，N 应为K，则F 为Cl，据此分
析解答。
【详解】（1）C 为O 、D 为Na、E 为S，硫离子最外层有三个电子层，钠离子和氧离子均有两个电子
层，电子层数越多离子半径越大，电子层数相同时核电荷数越少半径越大，因此离子半径
，
故答案为：
；
（2）F 为Cl，处于第三周期，该周期中第一电离能最大的Cl，故答案为：Cl；
（3）①由晶胞结构可知H 有4 个位于体内，F 有8 个位于顶点，6 个位于面心，个数为：
，
该化合物的化学式为CuCl，H 位于F 围成的正四面体的中心，故答案为：CuCl；正四面体；
②该晶胞的质量为：
g，若该化合物密度为4.4 g·cm-3，则晶胞的体积为：
cm3，晶胞的边长
为：
cm，最近的F 和H 之间的距离为体对角线的四分之一，即
pm，故答
案为：
；
（4）①G(MC)5为Fe(CO)5，Fe 与CO 之间为σ 键，1molCO 内部存在1molσ 键，则1 mol Fe(CO)5中所含σ
键的数目为10mol，即10NA，故答案为：10；
Fe(CO)
②
5易溶于苯，结合相似相溶原理可知，其为非极性分子，对比甲、乙可知甲中正负电荷中心重合为
非极性分子，故Fe(CO)5分子的结构为甲，故答案为：甲；
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（5）
由晶胞结构，Fe2+和Fe3+各有4 个位于顶点，个数均为
，CN-有12 个
位于棱上，个数为：
，依据电荷守恒可知K+个数为：
，该蓝色晶体的化学式为
，故
答案为：
；
23．M、N、X、Y、Z、W、R 是原子序数依次增大的前四周期元素，基态N 原子的最外层电子数是电子
层数的2 倍，W 是电负性最小的短周期主族元素，基态R 原子含有4 个未成对电子，其中4 种元素形成的
一种阳离子结构如图所示。
回答下列问题。
(1)基态W 原子核外有 种不同空间运动状态的电子；R 元素在周期表中的位置为 。
(2)M、X 形成两种离子
、
，键角：
(填“>”“<”或“=”)，其原因是 。
(3)R 的一种配合物
的中心原子价电子数与配体提供的电子数之和为18，一定条件下发生分解反
应：
。
①
。
②该配合物中σ 键与π 键的数目之比为 。
③反应过程中断裂的化学键只有配位键，形成的化学键是 。
(4)在超高压下，W 与N 可形成化合物
，
(小圆球)按简单立方排布，形成
立方体空隙(如
下图所示)，电子对
和N 原子交替分布填充在立方体的中心。
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；晶体中
配位的N 原子数为 ；晶胞中W 和N 的最短距离为d nm，
为阿伏加德
罗常数的值，该晶体的密度为
。
【答案】
(1)6 第四周期第Ⅷ族
(2)<
中碳原子杂化方式为
，
为平面三角形结构，键角为120°；
中碳原子杂化方式为
，
为三角锥形结构，键角小于120°
(3)5 1：1 金属键
(4)2：1：1 4
【分析】由阳离子结构可知，X 可形成双键且可形成4 个共价键，X 为C；Y 可形成3 个共价键，Y 为N；
Z 可形成2 个共价键，Z 为O；N 原子最外层电子数是电子层数的2 倍，N 为He；M 为H；W 是电负性最
小的短周期主族元素，W 为Na；基态R 原子含有4 个未成对电子，R 为Fe；
【详解】（1）基态Na 有6 种不同空间运动状态的电子；R 为Fe，在周期表中的位置为第四周期第Ⅲ族。
（2）
含有3 个σ 键，没有孤电子对，碳原子杂化方式为
，所以
为平面三角形结构，键角为
120°；
含有3 个σ 键，1 个孤电子对，碳原子杂化方式为
，所以
为三角锥形结构，键角小于
120°，故键角
。
（3）配合物
为
，中心原子是铁原子，其价电子数是8，每个配体提供的电子数是2，
，
。CO 中C 与O 之间形成三键，分子中σ 键与π 键的数目比为1：2；配合物中中心原子
Fe 与CO 之间形成σ 键，该配合物中σ 键与π 键的数目之比为1：1.
在一定条件下发生反应：
，产物中Fe 为金属晶体，Fe 中含有金属键，则形成的化学键是金属键。
（4）钠离子按简单立方排布，形成立方体空隙，由“均摊法”可知，1 个立方空隙单独占有
数为
，电子对
和氦原子交替分布填充在立方体的中心，则1 个立方体空隙相当于填充0.5 个电子
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对、0.5 个氦原子，若用
表示该晶体的组成，则
；晶胞中的电子
对、氦原子处于小立方体中心，不均摊，可知晶胞中有4 对电子、4 个氦原子，与晶胞体心
最近的氦
原子数目为4，故晶体中
配位的N 原子数为4；由题意可知，晶胞中钠离子位于顶点、面心、体心、棱
心，电子对、氦原子处于小立方体的中心，则处于体心的钠离子与位于小立方体中心的氦原子的距离最
近，则钠离子的配位数为4；由晶胞结构可知，晶胞中钠离子的个数为
，位于体
内的电子对、氦原子个数为4，晶胞中Na、He 间距为体对角线的
，则晶胞的参数为
，设晶体的
密度为
，则有
，解得
。
24．Ⅰ．X、Y、Z、W、M、N 是原子序数依次增大的前四周期元素，X 的核外电子总数与其电子层数相
同；Z 和M 同主族，W 的原子序数为Y 原子价电子数的3 倍；基态N 原子d 轨道中成对电子与单电子的数
目比为4 3∶。由上述元素中的四种组成的两种化合物常用于合成阻燃材料，其结构简式如图所示。
(1)按原子序数增大顺序写出六种元素名称 ，元素N 在周期表的位置 ，基态W 原子的电子排
布式为 ，其中电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形，第三周期中第一电离能均大于同周期
相邻元素的是 （填元素符号）
(2)
能形成配离子为八面体的配合物
，在该配合物中，
位于八面体的中心。若含0.5mol
该配合物的溶液与足量
溶液反应可生成71.75g 白色沉淀，则该配合物的化学式为 。
Ⅱ．芦笋中的天冬酰胺（结构如图）和微量元素硒、铬、锰等，具有提高身体免疫力的功效。
(3)天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型有 种。有 个手性碳原子。
(4)甲醇的沸点（64.7℃）介于水（100℃）和甲硫醇（
，7.6℃）之间，其原因是 。
(5)哈勃-韦斯（Haber-Weiss）原理表明，某些金属离子可以催化双氧水分解的原因是：其次外层未排满的d
轨道可以存取电子，降低活化能，使分解反应容易发生。根据以上原理，下列金属离子不能催化双氧水分
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解的是 。
A．
B．
C．
D．
E．
(6)金属镍粉在CO 气流中轻微加热，生成无色挥发性液体
，呈正四面体构型，易溶于下列物质中
的______（填序号）。
A．水
B．
C．NaOH 溶液
D．
溶液
(7)
的晶胞形状为长方体，边长分别为a nm、b nm、c nm，结构如图所示。
晶胞中的
个数为 。已知
的摩尔质量是
，阿伏加德罗常数为
，该晶体的密度为
。（
）
【答案】
(1)氢、氮、氟、磷、氯、钴 第四周期第Ⅷ族 1s22s22p63s23p3 哑铃 镁、磷
(2)[CoCl(NH3)5]Cl
(3)2 1
(4)甲硫醇不能形成分子间氢键，水和甲醇可以形成分子间氢键，且水形成的分子间氢键比甲醇的多
(5)AB
(6)B
(7)4
【分析】X、Y、Z、W、M、N 是原子序数依次增大的前四周期元素，X 的核外电子总数与其电子层数相
同，则X 为H 元素，Z 和M 同主族，阻燃材料结构在Z、M 均形成1 条共价键，推知Z 为F、M 为Cl，而
Y 形成3 条键、W 形成5 条键，且W 的原子序数为Y 原子价电子数的3 倍，可推知Y 为N 元素、W 为P
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元素，基态N 的d 轨道中成对电子与单电子的数目比为4：3，N 的核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d74s2，故N 为Co；
【详解】（1）按原子序数增大顺序写出六种元素名称为氢、氮、氟、磷、氯、钴；元素钴在周期表的位
置为第四周期第Ⅷ族，基态磷原子的电子排布式为1s22s22p63s23p3，其中电子占据最高能级的电子为3p 电
子，电子云轮廓图为哑铃形；同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，但是镁原子价电子为3s2全
满稳定状态，电离能大于相邻元素，P 的3p 轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故
第三周期中第一电离能均大于同周期相邻元素的是镁、磷；
（2）
为Co2+，能形成配离子为八面体的配合物即
，而Co2+位于八面体的中心，则配位数
为6。通过题目信息“含0.5mol 该配合物的溶液与足量溶液反应可生成71.75g 白色沉淀”，可以判断出生
成的沉淀为AgCl，物质的量为71.75g÷143.5g/mol=0.5mol，说明外界含有一个Cl-，配离子带1 个单位正电
荷，故一个配离子中含有一个Cl-，所以配合物的化学式为[CoCl(NH3)5]Cl；
（3）
天冬酰胺中饱和碳原子为sp3杂化、羰基碳为sp2杂化，故碳原子的杂化轨道类型有2 种。
有1 个手性碳原子。
（4）甲硫醇不能形成分子间氢键，水和甲醇可以形成分子间氢键，且水形成的分子间氢键比甲醇的多，
氢键导致物质沸点升高，故甲醇的沸点（64.7℃）介于水（100℃）和甲硫醇（
，7.6℃）之间；
（5）Al3+的电子排布式为1s22s22p6，Mg2+的电子排布式为1s22s22p6，Cu2+的电子排布式为
1s22s22p63s23p63d9，Mn2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，故
Al3+和Mg2+没有未排满的d 轨道，不能催化双氧水分解，故答案选AB。
（6）
呈正四面体构型，为非极性分子，易溶于非极性分子，下列物质中CCl4为非极性分子，则
其易溶于CCl4，故答案选B。
（7）据“均摊法”，晶胞中含
个
、4 个
，则晶体密度为
。
25．已知A、B、C、D、E 是周期表中前四周期原子序数依次增大的五种元素，B 的基态原子中电子占据
三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；D 原子有2 个未成对电子；A、B、D 三种元素
组成的一种化合物M 是新装修居室中常含有的一种有害气体；含E 元素的硫酸盐溶液是制备波尔多液的原
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料之一，按要求回答下列问题：
(1)五种元素中第一电离能最大的是 ，电负性最大的是 。(以上两空均填元素名称)
(2)E 元素所在周期中基态原子的单电子数最多的元素是 。(填元素符号)
(3)M 分子中B 原子的轨道杂化类型为 ，M 分子中两种键角的大小关系是 。(用
∠XYZ 表示，X、Y、Z 代表元素符号)
(4)
的空间构型为 ；化合物CA3的沸点比BA4的高，其主要原因是 。
(5)向E 元素的硫酸盐溶液中通入过量的CA3，得到深蓝色的透明溶液，在此溶液中加入乙醇，析出深蓝色
的晶体，此晶体中存在的化学键类型有 。(填代号)
A．离子键 B．σ 键 C．非极性共价键 D．配位键 E．金属键
F．氢键
(6)如图是D、E 两种元素形成的化合物的晶胞结构示意图，D 的配位数为 ，已知晶胞中最近两
个D 原子间距离为a nm，阿伏加德罗常数用NA表示，则该晶体的密度为 g/cm3。(用含a、NA
的表达式表示)
【答案】
(1)氮 氧
(2)Cr
(3)sp2
HCO> HCH
∠
∠
(4)直线形 NH3分子间能形成氢键
(5)ABD
(6)4
【分析】A、B、C、D、E 是周期表中前四周期原子序数依次增大的五种元素，B 的基态原子中电子占据
三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同，则B 为C 元素； A、B、D 三种元素组成的一
种化合物M 是新装修居室中常含有的一种有害气体，D 原子有2 个未成对电子，则A 为H 元素、C 为N 元
素、D 为O 元素；含E 元素的硫酸盐溶液是制备波尔多液的原料之一，则E 为Cu 元素。
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【详解】（1）金属元素的电负性和第一电离能均小于非金属元素，非金属元素的非金属性越强，电负性
越大，则五种元素的电负性大小顺序为N＞O＞C＞H＞Cu，一般情况下非金属元素的非金属性越强，第一
电离能越大，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，则五种元素第一电
离能由大到小的顺序为N＞O＞C＞H＞Cu，所以第一电离能最大的元素是氮元素、电负性最大的是氧元
素，故答案为：氮；氧；
（2）铜元素位于元素周期表第四周期，第四周期元素的基态原子中未成对电子数最多是铬原子，共有6 个
不成对电子，故答案为：Cr；
（3）甲醛分子中双键碳原子的杂化方式为杂化，分子中碳氧双键对成键电子对的斥力大于碳氢单键，所
以键角∠HCO 大于∠HCH，故答案为：sp2；∠HCO> HCH
∠
；
（4）氮三离子与二氧化碳分子的原子个数都为3、价电子数都为16，互为等电子体，等电子体中中心原子
的杂化方式相同、微粒的空间构型相同，二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2，孤对电子对数为0，
分子的空间构型为直线形，所以氮三离子的空间构型也为直线形；氨分子能形成分子间氢键，甲烷分子不
能形成分子间氢键，所以氨分子的分子间作用力大于甲烷，沸点高于甲烷，故答案为：直线形；NH3分子
间能形成氢键；
（5）氢键不属于化学键，是一种作用力较强的分子间作用力，由题意可知，实验制得的深蓝色的晶体为
硫酸四氨合铜，配合物中含有离子键、σ 键和配位键，不含有非极性键和金属键，故选ABD；
（6）由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和体心的白球个数为8×+6×=4，位于体内的黑球个数为4，则化合
物的化学式为Cu2O，晶胞中位于体心的氧原子与位于体内的4 个铜原子的距离最近，则氧原子的配位数为
4；晶胞中距离最近的两个氧原子间的距离是体对角线的，则晶胞的参数为anm，设晶体的密度为dg/
cm3，由晶胞的质量公式可得：=(a×10—7)3d，解得d=，故答案为：4；。
40
