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第48 天
押元素推断
原子结构特点与性质（电子排布、周期律反向推演）
（2025·贵州·高考真题）贵州矿产资源丰富，以某矿石为原料制备一种化工产品涉及的主
要化学反应：
，W、X、Y、Z、Q 是原子序数依次增大的前
20 号主族元素，只有Q 为金属元素且其基态原子核外无单电子，X 原子的最外层电子数是内层电子数
的3 倍，Z 和X 同主族。下列说法正确的是
A．W 能分别与X、Y、Z、Q 形成简单化合物
B．最高价氧化物对应的水化物的酸性：
C．简单离子半径：
D．第一电离能：
（2025·广西·高考真题）单分子磁体能用于量子信息存储。某单分子磁体含
四种元素，其中
的核外电子数之和为
离子半径最小，基态X 原子的s 能级电子数是p
能级的2 倍，Z 的某种氧化物是实验室制取氯气的原料之一。下列说法正确的是
A．第一电离能：
B．简单氢化物的稳定性：
C．电负性：
D．基态Z 原子的电子排布式：
（2025·江西·高考真题）
是一种钠离子电池电解质的主要成分。X、Y、Z、W
均为短周期元素，价层电子数总和为23，原子半径
，X、Z 不同周期，Z、W 同主族。
下列说法正确的是
例1
例2
例3
A．电负性：
B．
是直线形分子
C．
与
中Z 的杂化轨道类型不同
D．
易燃
（2025·湖南·高考真题）
浓溶液中含有的
具有酸性，能溶解金属氧化物。
元素X、Y、Z、M 的原子序数依次增大，分别位于不同的前四周期。Y 的最外层电子数是内层的3 倍，
X 和Y 的最外层电子数之和等于Z 的最外层电子数，M 的价层电子排布是
。下列说法正确的是
A．电负性：
B．Y 形成的两种单质均为非极性分子
C．由X、Y、Z 形成的化合物均为强电解质
D．铁管上镶嵌M，铁管不易被腐蚀
（2025·重庆·高考真题）某化合物由原子序数依次增大的长周期主族元素X、Y 和Z 组成。
X 的价层电子数为4，Y 只有一个未成对电子，Z+的电子占据的最高能级为全充满的4p 能级。关于这
三种元素说法正确的是
A．X、Y 和Z 位于同一周期
B．氧化物的水化物碱性最强的是X
C．单质熔点最高的是Y
D．原子半径是最大的是Z
“从原子结构和元素性质角度推断”是高考化学元素推断题的主流题型，命题呈现“信息多元、推理
严密、综合性强”的特点。试题常以原子结构特征（电子排布、未成对电子数、能级电子数、第一电离能
异常、电负性大小）、元素周期律（半径、金属性、非金属性、化合价）、物质性质（氢化物沸点、最高
价含氧酸酸性、单质氧化性等）以及反应方程式为信息载体，要求推断短周期或前四周期主族元素，并综
合比较电负性、第一电离能、原子半径、离子半径、氢化物稳定性、分子极性、键角等。近年趋势是强化
对电子排布特殊规则（半满、全满） 和第一电离能反常的考查，同时融入配合物、离子液体等新情境，
要求学生具备扎实的周期律基础和严谨的逻辑推理能力。预计2026 年将继续以“原子结构特征+周期律比
较”为主线，通过多角度信息交叉，考查学生的综合推断能力。
常考的方向有：
从核外电子排布推断元素：利用基态原子的电子排布式、价电子排布式、未成对电子数、s/p 能级
电子数相等、半满或全满稳定结构等特征确定元素。常见考点：s 能级电子数是p 能级2 倍→C 或
O；最外层电子数是内层3 倍→O；未成对电子数最多→N；基态原子无单电子→Be、Mg、Ca 等。
从第一电离能的反常规律推断元素：同周期第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA 族＞第ⅢA 族、第
ⅤA 族＞第ⅥA 族。利用“第一电离能高于同周期相邻元素”可锁定N、Mg 等。常见考点：Y 的
例4
例5
第一电离能高于同周期相邻元素→N 或Mg。
从电负性大小推断元素：同周期从左到右电负性增大，同主族从上到下减小。结合化合物中元素
化合价正负、最高价含氧酸酸性等辅助推断。
从原子半径与离子半径比较推断元素：原子半径：同周期从左到右减小，同主族从上到下增大。
离子半径：电子层数越多半径越大；电子层结构相同时，核电荷数越大半径越小。常见考点：Y 的
原子半径在短周期中最大→Na；简单离子半径最小→Al³⁺等。
从最高正价或最低负价推断元素：最高正价=主族序数（O、F 除外），最低负价=主族序数−8。常
见考点：最高正价+6→S；+2→Mg；最低负价−2→O 或S；−1→F 或Cl。
从化合物化学式及成键特征推断元素：根据分子结构图中的成键数目、离子化合物中阴阳离子电
荷、常见原子团（如NH₄⁺、SO₄²⁻、ClO₄⁻等）反推元素。常见考点：阴、阳离子均为正四面体
→NH₄⁺和SO₄²⁻或ClO₄⁻等。
从单质或化合物的特殊性质推断元素：氧化性最强的单质→F₂；常见的温室气体→CO₂；实验室制
氯气的原料→MnO₂；半导体材料→Si；黄绿色气体→Cl₂；空气中主要成分→N₂ 等。
从原子序数之和或差值关系推断元素：利用原子序数依次增大、同周期或同主族位置关系、原子
序数之和等于某值等条件，列方程求解。常见考点：X、Y、Z 原子序数之和为21；Y 的原子序数
等于X 和Z 之和等。
从简单氢化物的性质推断元素：氢化物水溶液的酸碱性、沸点高低、稳定性等可辅助推断。常见
考点：0.1 mol·L⁻¹ 氢化物溶液pH=13→NH₃（碱性）；pH<1→HCl（强酸）；液态氢化物→H₂O 等。
从最高价氧化物对应水化物的性质推断元素：0.1 mol·L⁻¹ 溶液pH=13→一元强碱（NaOH）；
pH<1→二元强酸（H₂SO₄）；不溶于水或弱酸→H₂SiO₃ 等。
从元素在周期表中的位置关系推断元素：同周期相邻、同主族、对角线规则等。常见考点：X、
Y、Z 位于同周期且原子序数依次增大；W 与Y 同主族；X、Z 不同周期等。
从金属性与非金属性强弱比较推断元素：金属性：同周期从左到右减弱，同主族从上到下增强；
非金属性相反。通过最高价含氧酸酸性、氢化物稳定性、单质氧化性等比较，辅助验证元素推断。
从第一电离能、电负性、原子半径的数据图表推断元素：根据给定的第一电离能、最高正价与原
子序数的关系图，结合周期律变化趋势（如ⅠA、ⅡA、ⅢA…的峰值和谷值）确定各点对应的元
素。
1．常考元素特殊的电子层结构
最外层有1 个电子的元素
H、Li、Na、K
最外层电子数等于次外层电子数的元素
Be、Ar
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
最外层电子数是内层电子数总数一半的元素
Li、P
最外层电子数是次外层电子数4 倍的元素
Ne
次外层电子数是最外层电子数2 倍的元素
Li、Si
次外层电子数是其他各层电子总数2 倍的元素
Li、Mg
次外层电子数与其他各层电子总数相等的元素
S
电子层数与最外层电子数相等的元素
H、Be、Al
2．微粒结构的特性
（1）熟记主族元素的价层电子排布式
ⅠA：ns1 ⅡA：ns2 ⅢA：ns2np1 ⅣA：ns2np2
ⅤA：ns2np3 ⅥA：ns2np4 ⅦA：ns2np5
（2）掌握第四周期副族元素的价层电子排布式
Sc：3d14s2 Ti：3d24s2 V：3d34s2 Cr：3d54s1
Mn：3d54s2 Fe：3d64s2 Co：3d74s2
Ni：3d84s2 Cu：3d104s1 Zn：3d104s2
3．利用元素形成的单质或化合物的性质推断元素
熟记常考元素及其化合物的特征性质
元素
特征性质
C
①某种单质是自然界中硬度最大的物质
②元素的最简单气态氢化物中氢的质量分数最高的元素
N
①元素的气态氢化物的水溶液呈碱性的元素
②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
O
①氢化物在通常情况下呈液态的元素
②某种单质可杀菌、消毒、漂白
Na
①短周期中金属性最强的元素
②元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期金属元素
③两种最常见氧化物的水化物皆呈碱性的短周期元素
Al
①最高价氧化物及其对应的水化物既能与酸反应，又能与强碱反应的元素
②氧化物可做耐火材料
Si
①单质是重要的半导体材料，氧化物可用作光导纤维
②最高价氧化物对应的水化物难溶于水
P
某种单质和其氢化物都能自燃
S
①某一氧化物可做漂白剂和防腐剂
②最高价氧化物对应的水化物是常见的干燥剂
Cl
①最高价氧化物对应的水化物酸性最强
②单质可用作自来水的杀菌消毒
1．（2026·内蒙古鄂尔多斯·一模）W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的同一短周期元素，其中X、Y、Z
相邻，W 的核外电子总数与X 的最外层电子数相等，
是氧化性最强的单质，4 种元素可形成离子化
合物
。下列说法正确的是
A．简单氢化物的沸点：
B．第一电离能：
C．分子的键角：
D．简单阴离子的半径：
2．（2026·湖北孝感·二模）X 与Y 为短周期同主族元素形成的单质，T 是一种常见的温室气体。相关物质
转化关系如图所示，下列叙述正确的是
A．高纯度的M 可以用于制造太阳能电池
B．常温下Y 与盐酸会剧烈反应，放出大量H2
C．相同物质的量的晶体M 和晶体Y 所含σ 键数目均为2NA
D．设计Y→Q→Y 的过程是为了提纯
3．（2026·广东江门·一模）元素a~h 为短周期主族元素，其第一电离能、最高正化合价与原子序数的关系
如图所示。下列说法错误的是
A．b 和f 同族
B．金属性：e>a>b
C．原子半径：f>g>c
D．最简单氢化物沸点：d>h
4．（2026·四川宜宾·二模）某离子液体成分为(XW3)4YQZ4，W、X、Y、Z、Q 为原子序数依次增大的五种
短周期主族元素。X、Y、Z 位于同一周期，且X、Y 两元素相邻，X 基态原子核外有两个未成对电子，
Q 的原子序数等于X 与Y 原子序数之和。下列说法错误的是
A．电负性：Z>X>W
B．单质沸点：Y>W
C．原子半径：Y>Z>Q
D．第一电离能：Z>Y>X
5．（2026·四川·二模）下表给出了X、Y、Z、W 四种短周期元素的部分信息(已知Li 原子半径为
)，请根据这些信息判断下列说法中正确的是
元素
X
Y
Z
W
原子半径/nm
0.102
0.160
0.074
0.071
最高正价或最低负价
+6
+2
-2
-1
A．原子序数
B．氢化物的沸点：
C．离子半径为
D．氢化物的稳定性：
6．（2026·安徽·模拟预测）R、X、Y、Z 为短周期主族元素，其中X、Y 最高价氧化物对应水化物分别为
甲、乙，R 和Z 的简单氢化物分别为丙、丁，X、Y、Z 位于同周期。0.1mol·L-1甲、乙、丙、丁的水
溶液的pH 与对应元素原子半径的关系如图所示。下列叙述错误的是
A．电负性：Z＞Y
B．第一电离能：R＞Y
C．Y 基态原子核外有9 种不同运动状态的电子
D．丙和丁相遇产生含两种化学键的晶体
7．（2026·江西九江·二模）
和Z 五种短周期主族元素，其原子序数依次增大，M 原子的原
子核内没有中子，N 的单质存在不同晶体类型的同素异形体，基态X 原子的第一电离能小于同周期的
相邻元素的基态原子，Y 是同周期元素中简单离子半径最小的，Z 的单质为黄绿色气体，下列说法不
正确的是
A．沸点：M 和N 形成的化合物
和X 形成的化合物
B．X 的某种单质为极性分子
C．Y 和Z 形成的化合物：共价键成分>离子键成分
D．酸性大小：
> M-X-Z=X
8．（2026·湖北黄冈·模拟预测）X、Y、Z、W 为原子序数逐渐增大的前四周期元素。X、Z、W 的基态原
子均只有一个未成对电子，W 的未成对电子在次外层，Z 与W 相互作用形成的简单离子的电子层结构
相同，X 与Y 可形成生活中常见的液态化合物。下列说法错误的是
A．离子半径：Z>Y>X
B．电负性：Y>Z
C．形成配合物时，X 和Y 只能形成一种配体
D．W 所在的族是周期表中元素种类最多的族
9．（2026·广西梧州·模拟预测）W、X、Y 和Z 四种短周期元素的原子序数依次增大，基态W 原子的s 能
级与p 能级的电子数相等，基态
原子的未成对电子数为1，短周期中
电负性最小，
与
同主族，
下列说法错误的是
A．
为极性分子
B．
的空间构型为角形
C．原子半径：
D．
和
的单质都能与水反应生成气体
10．（2026·青海西宁·一模）短周期主族元素W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，
为空气中的主要成
分，
分子中σ 键和π 键数目之比为
。X、Y、Z 同周期，Z 单质是常见的半导体材料，Z 原子的
最外层电子数等于X、Y 原子的最外层电子数之和。下列说法正确的是
A．单质熔点：
B．最高价氧化物对应水化物的碱性：
C．
和
晶体类型相同
D．第一电离能：
11．（2026·内蒙古赤峰·一模）W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素，原子序数之和为21，
W、Z 元素的基态原子核外均有1 个未成对电子。由它们组成的离子化合物
的阴、阳离子各含两
种元素且空间结构均呈正四面体形。下列说法错误的是
A．原子半径：
B．第一电离能：
C．键角：
D．
的化学式：
12．（25-26 高三下·河北邯郸·月考）一种矿石
的组成元素W、X、Y、Z 为原子序数依次增
大的短周期主族元素，且它们中只有一种是金属元素。X 原子L 层比K 层多一个电子；Z 原子核外s
能级上的电子总数与p 能级上的电子数相等，且其第一电离能高于同周期相邻元素的。下列说法正确
的是
A．电负性：
B．
为非极性分子
C．简单离子的半径：
D．同周期元素中，Y 的氢化物的沸点最高
13．（2026·湖北黄冈·二模）某化合物的分子式为
，X、Y、Z 均为短周期非金属元素，原子序数依
次增大，基态X 原子最高能级上填充的成对电子与未成对电子数目相等，Y 的第一电离能高于同周期
相邻的元素，且原子序数小于X，Z 是元素周期表中最高价氧化物的水化物酸性最强的元素。设m、n
是正整数。下列说法错误的是
A．三者中Z 的原子半径最大
B．三者中X 的电负性最大
C．
中Y 达到了最高价态
D．
与
键角相等
14．（2026·湖南衡阳·模拟预测）金属有机框架材料(MOFs)在气体吸附、分离等领域展现出巨大潜力。某
MOF 由过渡金属M 和配体L 构成。该配体L 由X、Y、Z、W 四种原子序数依次增大的短周期主族元
素组成，前三周期均有分布。基态Y 原子与基态Z 原子均有2 个单电子；W 与Y 同主族，且Y、Z 的
原子序数之和与W 的原子序数相等；基态M 原子的价层电子排布式为
。下列叙述正确的是
A．电负性：
B．
分子中
键与
键数目之比为
C．由X、Y、Z 三种元素组成的化合物都是非电解质
D．由M 单质制作的器皿在酸性环境下易发生析氢腐蚀
