第25讲 元素的综合推断分类突破(能力课)
1．“位—构—性”的相互关系及应用。 2．根据价键结构进行元素推断及应用。 3．根据物质性质及转化反应进行元素推断及应用。
“位—构—性”的相互关系
“位—构—性”的相互关系
(1)“位—构—性”的三个数量关系式
①电子层数＝周期序数＝能层数。
②质子数＝原子序数＝核外电子数＝核电荷数。
③最外层电子数＝主族序数＝主族最高正价＝8-|最低负价|(氧、氟除外)。
(2)位置原子结构和元素性质
(3)在短周期主族元素中，元素的原子序数与其主要化合价的数值在奇偶性上一般一致，即“价奇序奇，价偶序偶”。
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。
(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。
1．(2025年1月·河南高考适应性考试)某化合物分子式为YWZX2，W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，X与Z同主族，W与X质子数之和等于Z的质子数，Y最外层电子数是其内层电子总数的一半。下列说法正确的是( )
A．电负性：WB．WX2的空间结构为直线形
C．最简单氢化物的沸点：XD．Y的第一电离能高于同周期相邻元素
2．(2025·淄博模拟)已知A、B、C、D、E为原子序数依次增大的前四周期元素。A是宇宙中含量最高的元素，B元素的一种核素可对文物进行年代测定，C元素核外电子有17种运动状态，D元素的焰色试验呈砖红色，基态E+的轨道全部充满。下列说法不正确的是( )
A．电负性大小：C>B>A>D
B．C的单质可用于自来水消毒
C．B形成的简单氢化物空间结构是正四面体形
D．工业上常用电解C和E的化合物来制备其单质
3．(2024·淮北一模)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X、Y相邻且Y原子最外层电子数是内层电子数的3倍，Z原子半径在短周期中最大，W元素气态氢化物的水溶液呈碱性。下列说法正确的是( )
A．X、W基态原子最外层电子数相同
B．X的简单氢化物分子为正四面体形
C．非金属性：X>Y
D．Z单质在空气中加热生成白色固体
根据物质的价键结构进行元素推断
1．依据原子成键特点推断元素
(1)第ⅣA族元素常见成键形式：4个单键，1个三键与1个单键，2个双键，2个单键与1个双键。
(2)第ⅤA族元素常见成键形式：3个单键，1个单键与1个双键，1个三键，2个单键再得1个电子形成离子键等。
(3)第ⅥA族元素常见成键形式：1个双键，2个单键。
(4)氢元素和第ⅦA族元素常形成1个单键。
2．根据结构简式模型推断元素
(1)
(2)
(3)Y—X— [Y—X—Y
Y为H或卤素原子，或者是—OH、—CH3、—NH2等基团。
(4)
1．(2024·佛山二模)我国科学家发现，添加LiX2Y4ZW2能有效减缓锂离子电池容量衰减，其结构式如图所示。其中Z原子满足8电子稳定结构，Z、Y、W、X是原子序数依次增大的短周期元素，X、Y原子核外均有2个未成对电子。下列说法正确的是( )
Li+
A．第一电离能：ZB．原子半径：X>Y>Z
C．简单氢化物稳定性：YD．X和Z的最高价含氧酸都为强酸
2．(2025·豫西北教研联盟模拟)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的化合物，下列说法正确的是( )
A．原子半径：r(Z)>r(Y)>r(X)>r(W)
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：X>Y>Z
D第一电离能：Y>X>W
3．(2024·黄山二模)某离子液体结构如图，其中Q、R、T、X、Y和Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，基态T原子和Y原子最外层均有两个单电子，Q、R、X和Z质子数均为奇数且和为22。下列说法正确的是( )
[]+[]-
A．原子半径：Y>T
B．Q、X、Y组成的化合物的水溶液一定显酸性
C．RZ3为非极性分子
D．该离子液体中含非极性键，不含配位键
特殊情况的价键结构
(1)ⅢA族中的B、Al一般形成三个键，若形成4个共价键，可能是其中有一配位键，如[Al(OH)4]-。
(2)ⅤA族中N、P一般形成三个键，若形成4个，可能其中有一配位键，如H3B—NH3。
(3)ⅥA、ⅦA中的S、Cl、Br等可以形成多个键。
根据物质性质及转化反应进行元素推断
1．常见非金属元素
(1)H：单质密度最小的非金属元素。
(2)C：形成化合物种类最多的元素，对应单质是自然界中硬度最大的物质的元素。
(3)N：空气中含量最多的元素，简单气态氢化物的水溶液呈碱性的元素，最高价含氧酸具有强氧化性。
(4)O：地壳中含量最多的元素，简单氢化物在通常情况下呈液态的元素。
(5)F：最活泼的非金属元素，无正化合价的元素，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。与H2O发生置换反应。
(6)S：元素的气态氢化物能和它的氧化物在常温下反应生成该元素的单质的元素，最高价含氧酸的浓溶液具有强氧化性。
2．常见金属元素
(1)Na：焰色试验呈黄色的元素；K：焰色试验呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素，Na、K单质均与冷水反应生成H2和强碱。
(2)Al：地壳中含量最多的金属元素或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。
(3)Fe：单质遇浓硝酸、浓硫酸“钝化”，最高价氧化物为红棕色，低价氢氧化物在空气中易转化为高价氢氧化物。
(4)Li：单质密度最小的金属元素。
3．常见物质的转化
(1)直线转化
N2或NH3―→NO―→NO2―→HNO3；
S或H2S―→SO2―→SO3―→H2SO4；
C或CxHy―→CO―→CO2―→H2CO3；
Na―→Na2O―→Na2O2―→NaOH。
(2)其他转化
、、、。
1．(2025·西安模拟)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期主族元素，X、Y、Z、W对应的单质依次为M、G、P、Q，甲、乙、丙、丁均为上述四种元素形成的二元化合物。其中，乙气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。W原子最外层电子数和最内层电子数相等，戊是一种难溶于水的白色固体，上述物质间存在如图转化关系。下列说法正确的是( )
A．离子半径：W>Z>Y
B．沸点：乙>丁
C．甲中含有离子键和共价键
D．除④⑥外，其他反应都属于氧化还原反应
2．(2024·银川模拟)短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，W与Z处于同主族，Y原子p能级上有一对成对电子。甲、乙、丙、丁、戊均由上述两种或三种元素组成，乙和丁均为分子中含有10个电子的二元化合物，有关物质的转化关系如图所示，下列说法正确的是( )
A．甲中含有σ键和π键
B．X的最高价的含氧酸可能为弱酸
C．简单离子的半径：WD．W、X组成化合物的沸点一定比X、Y组成化合物的沸点低
3．(2024·北京模拟)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正确的是( )
元素 X Y Z W
最高价氧化物的水化物 H3ZO4
0.1 mol·L-1溶液对应的pH(25 ℃) 1.00 13.00 1.57 0.70
A．元素电负性：ZB．简单离子半径：WC．元素第一电离能：ZD．简单氢化物的沸点：X1．(2024·新课标全国卷，T12)我国科学家最近研究的一种无机盐Y3[Z(WX)6]2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sp3
C．Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液，可溶于NH4Cl溶液
D．Y3[Z(WX)6]2中，WX-提供电子对与Z3+形成配位键
(1)X、Y、Z、W的电负性大小顺序为__________________(用元素符号表示)。
(2)1 mol [Z(WX)6]3-中σ键数目为__________________________________(NA为阿伏加德罗常数的值)。
2．(2024·广东卷，T12)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：ZR3B．最高价氧化物的水化物的酸性：ZC．第一电离能：ZD．Z空间结构均为平面三角形
3．(2024·黑吉辽卷，T11)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( )
QZY4溶液QZX4Y4W12溶液
A．单质沸点：Z>Y>W
B．简单氢化物键角：X>Y
C．反应过程中有蓝色沉淀产生
D．QZX4Y4W12是配合物，配位原子是Y
写出题中涉及“转化”过程的有关离子方程式：
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
4．(2024·河北卷)侯氏制碱法工艺流程中的主反应为QR＋YW3＋XZ2＋W2ZQWXZ3＋YW4R，其中W、X、Y、Z、Q、R分别代表相关化学元素。下列说法正确的是( )
A．原子半径：WB．第一电离能：XC．单质沸点：ZD．电负性：W第25讲 元素的综合推断分类突破(能力课)
考点一
[关键能力提升]
1．D [W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，Y最外层电子数是其内层电子总数的一半，且之前还有两个元素，则Y为P；X与Z同主族，且W与X质子数之和等于Z的质子数，则X与Z分别是F与Cl，则W是O，W、X、Y、Z依次是O、F、P、Cl，由此解答。一般来说，同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，同主族元素从上到下，电负性逐渐减小，P电负性小于N，N电负性小于O，故电负性：W>Y，A错误；WX2为OF2，OF2的中心原子O的价层电子对数＝2＋＝4，孤电子对数为2，所以OF2分子的空间结构为V形，B错误；HF气体之间可以形成氢键，而HCl无氢键，则最简单氢化物的沸点X > Z，C错误；第ⅤA 族元素的第一电离能比同周期相邻元素高，Y的第一电离能高于同周期相邻元素，D正确。]
2．D [A是宇宙中含量最高的元素，故A为H元素；B元素的一种核素可对文物进行年代测定，故B为C元素；C元素核外电子有17种运动状态，运动状态种类数等于核外电子数，则C的原子序数为17，故C为Cl元素；D元素的焰色试验呈砖红色，故D为Ca元素；基态E+的轨道全部充满，故E为Cu元素。一般来说，同周期主族元素从左往右电负性逐渐增大，同主族元素从上往下电负性逐渐减小，非金属的电负性大于金属的电负性，因此电负性大小：Cl>C>H>Ca，故A正确；C为Cl，氯气单质具有强氧化性，可用于自来水消毒，故B正确；B形成的简单氢化物为CH4，CH4的中心原子碳的价层电子对数为4，无孤电子对，因此空间结构是正四面体形，故C正确；工业制备氯气可以采用电解饱和食盐水的方法，但工业上制备Cu，常用火法炼铜或者湿法炼铜，精炼铜时采用电解法，故D错误。]
3．A [X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X、Y相邻且Y原子最外层电子数是内层电子数的3倍，则Y为O元素、X为N元素；Z原子半径在短周期中最大，则Z为Na元素；W元素气态氢化物的水溶液呈碱性，则W为P元素。]
考点二
[关键能力提升]
1．D [阴离子结构整体带一个单位负电荷，Z原子形成2个共价键，满足8电子稳定结构，说明为第ⅤA族元素，结合原子序数大小关系：Z、Y、W、X是原子序数依次增大的短周期元素，推测Z为N元素；Y原子核外有2个未成对电子，且可形成2对共用电子对，则Y为O元素；W可形成1对共用电子对，推测W为F元素；X原子核外有2个未成对电子，且可形成6个共价键，推测X为S元素。]
2．C [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的核外电子排布式为1s22s22p4，X为O元素，X、Z同主族，Z为S元素，Y元素在周期表中非金属性最强，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。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：r(S)>r(N)>r(O)>r(F)，A错误；Y为F元素，没有最高价含氧酸，B错误；一般来说，同周期主族元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，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。]
3．C [Z的原子序数最大，Z只形成1个共价键，Q、R、X和Z质子数为奇数，且奇数和为22，所以Z为F；基态T原子和Y原子最外层均有两个单电子，所以T为C、Y为O、X为N；由结构逆推，Q为H；R的质子数为22－1－7－9＝5，则R为B。同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，故原子半径C>O，A错误；一水合氨的水溶液显碱性，B错误；BF3的中心原子B的价层电子对数为3＋(3－3×1)＝3，空间结构为平面三角形，为非极性分子，C正确；B与F之间有配位键，故该离子液体中含极性键和配位键，D错误。]
考点三
[关键能力提升]
1．D [X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期主族元素，X、Y、Z、W对应的单质依次为M、G、P、Q，甲、乙、丙、丁均为上述四种元素形成的二元化合物，乙气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则乙为NH3，NH3和NO2会发生氧化还原反应生成N2和H2O，G为N2，丁为H2O，甲和水反应能够生成NH3和一种难溶于水的白色固体，说明甲是金属氮化物，W原子最外层电子数和最内层电子数相等，W为Mg元素，则甲为Mg3N2，戊为Mg(OH)2，Mg(OH)2受热分解产生丙为MgO，所以X、Y、Z、W分别为H、N、O、Mg，M为H2、G为N2、P为O2、Q为Mg，甲为Mg3N2、乙为NH3、丙为MgO、丁为H2O。N3-、O2-、Mg2+的电子层结构相等，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径：N3-> O2-> Mg2+，即Y>Z>W，A错误；乙为NH3、丁为H2O，NH3和H2O都能形成分子间氢键，但每个H2O分子形成的氢键数目较多，沸点较大，则沸点：H2O>NH3，即丁>乙，B错误；甲为Mg3N2，属于离子化合物，只含有离子键，不含共价键，C错误；④中Mg3N2水解生成Mg(OH)2和NH3，⑥中Mg(OH)2受热分解生成MgO和H2O，没有元素化合价发生变化，属于非氧化还原反应，其他反应中均有元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，D正确。]
2．B [Y原子p能级上有一对成对电子，则Y为O。乙和丁均为分子中含有10个电子的二元化合物，则丁为氨或甲烷，乙为水，戊为NO或二氧化碳，甲为过氧化钠，丙为氢氧化钠，则W为H、X为N或C、Z为Na。A．甲为过氧化钠，含有σ键和离子键，错误；C．根据电子层数越多半径越大，电子层数相同、核电荷数越多半径越小，则简单离子的半径：W3．A [四种短周期元素，均可以形成最高价氧化物对应的水化物。由H3ZO4可知，该酸为弱酸，则Z为P元素；0.1 mol·L-1 W的最高价氧化物对应的水化物的pH为0.70，说明该物质为多元强酸，为硫酸，则W为S元素；0.1 mol·L-1 Y的最高价氧化物对应的水化物的pH为13.00，说明该物质为一元强碱，为氢氧化钠，则Y为Na元素；0.1 mol·L-1 X的最高价氧化物对应的水化物的pH为1.00，说明该物质为一元强酸，为硝酸，则X为N元素。]
[高考真题 衍生变式]
1．A [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；每个周期的ⅡA族和ⅤA族的元素的第一电离能都比左右相邻元素的高，由于配合物Y3[Z(WX)6]2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3d64s2，Z为Fe元素，Y3[Z(WX)6]2为Mg3[Fe(CN)6]2。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；B．X的简单氢化物是NH3，其中N原子轨道杂化类型为sp3，B正确；C．Y的氢氧化物是Mg(OH)2，其属于中强碱，难溶于水，难溶于NaCl溶液，但是由于NH4Cl电离产生的N可以破坏Mg(OH)2的沉淀溶解平衡，因此Mg(OH)2可以溶于NH4Cl溶液，C正确；D．Mg3[Fe(CN)6]2中CN-提供孤电子对与Fe3+形成配位键，D正确。]
真题变式 (1)N>C>Fe>Mg (2)12NA
2．D [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。由于NH3可形成分子间氢键，而PH3不能，因此沸点：NH3>PH3，故A错误；W为C元素、Z为N元素，由于非金属性：C3．D [Q是ds区元素，焰色试验呈绿色，则Q为Cu；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的短周期元素，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S才能形成CuZY4，所以Y、Z分别为O、S元素，则X只能为N元素；W能与X形成XW3，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。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；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，空间结构为V形，键角为105°，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，空间结构为三角锥形，键角为107°，所以键角：X>Y，故B正确；硫酸铜溶液中通入氨，氨不足时生成蓝色沉淀氢氧化铜，氨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；QZX4Y4W12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。]
真题变式 Cu2+＋2NH3＋2H2O===Cu(OH)2↓＋2N，Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2+＋2OH-
4．C [由主反应方程式可知W、X、Y、Z、Q、R 6种元素分别为H、C、N、O、Na、Cl。一般原子的电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，则原子半径：HO>C，B错误；O2、Cl2为分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高，二者在常温下均为气体，Na在常温下为固体，则沸点：O21/1(共75张PPT)
第25讲 元素的综合推断分类突破(能力课)
第一篇 考点突破
第三部分 物质结构与性质
第五章 物质结构与性质
1．“位—构—性”的相互关系及应用。
2．根据价键结构进行元素推断及应用。
3．根据物质性质及转化反应进行元素推断及应用。
考点一 “位—构—性”的相互关系
“位—构—性”的相互关系
(1)“位—构—性”的三个数量关系式
①电子层数＝周期序数＝能层数。
②质子数＝原子序数＝核外电子数＝核电荷数。
③最外层电子数＝主族序数＝主族最高正价＝8－|最低负价|(氧、氟除外)。
(2)位置原子结构和元素性质
(3)在短周期主族元素中，元素的原子序数与其主要化合价的数值在奇偶性上一般一致，即“价奇序奇，价偶序偶”。
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。
(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。
1．(2025年1月·河南高考适应性考试)某化合物分子式为YWZX2，W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，X与Z同主族，W与X质子数之和等于Z的质子数，Y最外层电子数是其内层电子总数的一半。下列说法正确的是( )
A．电负性：WB．WX2的空间结构为直线形
C．最简单氢化物的沸点：XD．Y的第一电离能高于同周期相邻元素
√
D [W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，Y最外层电子数是其内层电子总数的一半，且之前还有两个元素，则Y为P；X与Z同主族，且W与X质子数之和等于Z的质子数，则X与Z分别是F与Cl，则W是O，W、X、Y、Z依次是O、F、P、Cl，由此解答。一般来说，同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，同主族元素从上到下，电负性逐渐减小，P电负性小于N，N电负性小于O，故电负性：W>Y，A错误；WX2为OF2，OF2的中心原子O的价层电子对数＝2＋＝4，孤电子对数为2，所以OF2分子的空间结构为V形，B错误；HF气体之间可以形成氢键，而HCl无氢键，则最简单氢化物的沸点X > Z，C错误；第ⅤA 族元素的第一电离能比同周期相邻元素高，Y的第一电离能高于同周期相邻元素，D正确。]
2．(2025·淄博模拟)已知A、B、C、D、E为原子序数依次增大的前四周期元素。A是宇宙中含量最高的元素，B元素的一种核素可对文物进行年代测定，C元素核外电子有17种运动状态，D元素的焰色试验呈砖红色，基态E＋的轨道全部充满。下列说法不正确的是( )
A．电负性大小：C>B>A>D
B．C的单质可用于自来水消毒
C．B形成的简单氢化物空间结构是正四面体形
D．工业上常用电解C和E的化合物来制备其单质
√
D [A是宇宙中含量最高的元素，故A为H元素；B元素的一种核素可对文物进行年代测定，故B为C元素；C元素核外电子有17种运动状态，运动状态种类数等于核外电子数，则C的原子序数为17，故C为Cl元素；D元素的焰色试验呈砖红色，故D为Ca元素；基态E＋的轨道全部充满，故E为Cu元素。一般来说，同周期主族元素从左往右电负性逐渐增大，同主族元素从上往下电负性逐渐减小，非金属的电负性大于金属的电负性，因此电负性大小：Cl>C>H>Ca，故A正确；C为Cl，氯气单质具有强氧化性，可用于自来水消毒，故B正确；B形成的简单氢化物为CH4，CH4的中心原子碳的价层电子对数为4，无孤电子对，因此空间结构是正四面体形，故C正确；工业制备氯气可以采用电解饱和食盐水的方法，但工业上制备Cu，常用火法炼铜或者湿法炼铜，精炼铜时采用电解法，故D错误。]
3．(2024·淮北一模)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X、Y相邻且Y原子最外层电子数是内层电子数的3倍，Z原子半径在短周期中最大，W元素气态氢化物的水溶液呈碱性。下列说法正确的是( )
A．X、W基态原子最外层电子数相同
B．X的简单氢化物分子为正四面体形
C．非金属性：X＞Y
D．Z单质在空气中加热生成白色固体
√
A [X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X、Y相邻且Y原子最外层电子数是内层电子数的3倍，则Y为O元素、X为N元素；Z原子半径在短周期中最大，则Z为Na元素；W元素气态氢化物的水溶液呈碱性，则W为P元素。]
考点二 根据物质的价键结构进行元素推断
1．依据原子成键特点推断元素
(1)第ⅣA族元素常见成键形式：4个单键，1个三键与1个单键，2个双键，2个单键与1个双键。
(2)第ⅤA族元素常见成键形式：3个单键，1个单键与1个双键，1个三键，2个单键再得1个电子形成离子键等。
(3)第ⅥA族元素常见成键形式：1个双键，2个单键。
(4)氢元素和第ⅦA族元素常形成1个单键。
2．根据结构简式模型推断元素
Y为H或卤素原子，或者是—OH、—CH3、—NH2等基团。
1．(2024·佛山二模)我国科学家发现，添加LiX2Y4ZW2能有效减缓锂离子电池容量衰减，其结构式如图所示。其中Z原子满足8电子稳定结构，Z、Y、W、X是原子序数依次增大的短周期元素，X、Y原子核外均有2个未成对电子。下列说法正确的是( )
A．第一电离能：ZB．原子半径：X>Y>Z
C．简单氢化物稳定性：YD．X和Z的最高价含氧酸都为强酸
√
D [阴离子结构整体带一个单位负电荷，Z原子形成2个共价键，满足8电子稳定结构，说明为第ⅤA族元素，结合原子序数大小关系：Z、Y、W、X是原子序数依次增大的短周期元素，推测Z为N元素；Y原子核外有2个未成对电子，且可形成2对共用电子对，则Y为O元素；W可形成1对共用电子对，推测W为F元素；X原子核外有2个未成对电子，且可形成6个共价键，推测X为S元素。]
2．(2025·豫西北教研联盟模拟)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的化合物，下列说法正确的是( )
A．原子半径：r(Z)>r(Y)>r(X)>r(W)
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：X>Y>Z
D第一电离能：Y>X>W
√
C [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的核外电子排布式为1s22s22p4，X为O元素，X、Z同主族，Z为S元素，Y元素在周期表中非金属性最强，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。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：r(S)>r(N)>r(O)>r(F)，A错误；Y为F元素，没有最高价含氧酸，B错误；一般来说，同周期主族元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，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。]
3．(2024·黄山二模)某离子液体结构如图，其中Q、R、T、X、Y和Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，基态T原子和Y原子最外层均有两个单电子，Q、R、X和Z质子数均为奇数且和为22。下列说法正确的是( )
A．原子半径：Y>T
B．Q、X、Y组成的化合物的水溶液一定显酸性
C．RZ3为非极性分子
D．该离子液体中含非极性键，不含配位键
√
C [Z的原子序数最大，Z只形成1个共价键，Q、R、X和Z质子数为奇数，且奇数和为22，所以Z为F；基态T原子和Y原子最外层均有两个单电子，所以T为C、Y为O、X为N；由结构逆推，Q为H；R的质子数为22－1－7－9＝5，则R为B。同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，故原子半径C>O，A错误；一水合氨的水溶液显碱性，B错误；BF3的中心原子B的价层电子对数为3＋(3－3×1)＝3，空间结构为平面三角形，为非极性分子，C正确；B与F之间有配位键，故该离子液体中含极性键和配位键，D错误。]
特殊情况的价键结构
(1)ⅢA族中的B、Al一般形成三个键，若形成4个共价键，可能是其中有一配位键，如。
(2)ⅤA族中N、P一般形成三个键，若形成4个，可能其中有一配位键，如H3B—NH3。
(3)ⅥA、ⅦA中的S、Cl、Br等可以形成多个键。
考点三 根据物质性质及转化反应进行元素推断
1．常见非金属元素
(1)H：单质密度最小的非金属元素。
(2)C：形成化合物种类最多的元素，对应单质是自然界中硬度最大的物质的元素。
(3)N：空气中含量最多的元素，简单气态氢化物的水溶液呈碱性的元素，最高价含氧酸具有强氧化性。
(4)O：地壳中含量最多的元素，简单氢化物在通常情况下呈液态的元素。
(5)F：最活泼的非金属元素，无正化合价的元素，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。与H2O发生置换反应。
(6)S：元素的气态氢化物能和它的氧化物在常温下反应生成该元素的单质的元素，最高价含氧酸的浓溶液具有强氧化性。
2．常见金属元素
(1)Na：焰色试验呈黄色的元素；K：焰色试验呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素，Na、K单质均与冷水反应生成H2和强碱。
(2)Al：地壳中含量最多的金属元素或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。
(3)Fe：单质遇浓硝酸、浓硫酸“钝化”，最高价氧化物为红棕色，低价氢氧化物在空气中易转化为高价氢氧化物。
(4)Li：单质密度最小的金属元素。
3．常见物质的转化
(1)直线转化
N2或NH3―→NO―→NO2―→HNO3；
S或H2S―→SO2―→SO3―→H2SO4；
C或CxHy―→CO―→CO2―→H2CO3；
Na―→Na2O―→Na2O2―→NaOH。
(2)其他转化
1．(2025·西安模拟)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期主族元素，X、Y、Z、W对应的单质依次为M、G、P、Q，甲、乙、丙、丁均为上述四种元素形成的二元化合物。其中，乙气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。W原子最外层电子数和最内层电子数相等，戊是一种难溶于水的白色固体，上述物质间存在如图转化关系。下列说法正确的是( )
A．离子半径：W>Z>Y
B．沸点：乙>丁
C．甲中含有离子键和共价键
D．除④⑥外，其他反应都属于氧化还原反应
√
D [X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期主族元素，X、Y、Z、W对应的单质依次为M、G、P、Q，甲、乙、丙、丁均为上述四种元素形成的二元化合物，乙气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则乙为NH3，NH3和NO2会发生氧化还原反应生成N2和H2O，G为N2，丁为H2O，甲和水反应能够生成NH3和一种难溶于水的白色固体，说明甲是金属氮化物，W原子最外层电子数和最内层电子数相等，W为Mg元素，则甲为Mg3N2，戊为受热分解产生丙为MgO，所以X、Y、Z、W分别为H、N、O、Mg，M为H2、G为N2、P为O2、Q为Mg，甲为
Mg3N2、乙为NH3、丙为MgO、丁为H2O。N3-、O2-、Mg2+的电子层结构相等，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径：N3-> O2-> Mg2+，即Y>Z>W，A错误；乙为NH3、丁为H2O，NH3和H2O都能形成分子间氢键，但每个H2O分子形成的氢键数目较多，沸点较大，则沸点：H2O>NH3，即丁>乙，B错误；甲为Mg3N2，属于离子化合物，只含有离子键，不含共价键，C错误；④中Mg3N2水解生成Mg(OH)2和NH3，⑥中受热分解生成MgO和H2O，没有元素化合价发生变化，属于非氧化还原反应，其他反应中均有元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，D正确。]
2．(2024·银川模拟)短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，W与Z处于同主族，Y原子p能级上有一对成对电子。甲、乙、丙、丁、戊均由上述两种或三种元素组成，乙和丁均为分子中含有10个电子的二元化合物，有关物质的转化关系如图所示，下列说法正确的是( )
A．甲中含有σ键和π键
B．X的最高价的含氧酸可能为弱酸
C．简单离子的半径：W＜Y＜Z
D．W、X组成化合物的沸点一定比X、Y组成化合物的沸点低
√
B [Y原子p能级上有一对成对电子，则Y为O。乙和丁均为分子中含有10个电子的二元化合物，则丁为氨或甲烷，乙为水，戊为NO或二氧化碳，甲为过氧化钠，丙为氢氧化钠，则W为H、X为N或C、Z为Na。A．甲为过氧化钠，含有σ键和离子键，错误；C．根据电子层数越多半径越大，电子层数相同、核电荷数越多半径越小，则简单离子的半径：W＜Z＜Y，错误；D．W、X组成化合物的沸点不一定比X、Y组成化合物的沸点低，比如固态烷烃比一氧化碳沸点高，错误。]
3．(2024·北京模拟)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正确的是( )
元素 X Y Z W
最高价氧化物的水化物 H3ZO4
0.1 mol·L-1溶液对应的pH(25 ℃) 1.00 13.00 1.57 0.70
A．元素电负性：ZC．元素第一电离能：Z√
A [四种短周期元素，均可以形成最高价氧化物对应的水化物。由H3ZO4可知，该酸为弱酸，则Z为P元素；0.1 mol·L-1 W的最高价氧化物对应的水化物的pH为0.70，说明该物质为多元强酸，为硫酸，则W为S元素；0.1 mol·L-1 Y的最高价氧化物对应的水化物的pH为13.00，说明该物质为一元强碱，为氢氧化钠，则Y为Na元素；0.1 mol·L-1 X的最高价氧化物对应的水化物的pH为1.00，说明该物质为一元强酸，为硝酸，则X为N元素。]
高考真题 衍生变式
1．(2024·新课标全国卷，T12)我国科学家最近研究的一种无机盐Y3[Z(WX)6]2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sp3
C．Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液，可溶于NH4Cl溶液
D．Y3[Z(WX)6]2中，WX－提供电子对与Z3+形成配位键
√
A [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；每个周期的ⅡA族和ⅤA族的元素的第一电离能都比左右相邻元素的高，由于配合物Y3[Z(WX)6]2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3d64s2，Z为Fe元素为。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；B．X的简单氢化物是NH3，其中N原子轨道杂化类型为sp3，B正确；C．Y的氢氧化物是Mg(OH)2，其属于中强碱，难溶于水，难溶于NaCl溶液，但是由于NH4Cl电离产生的可以破坏Mg(OH)2的沉淀溶解平衡，因此可以溶于NH4Cl溶液，C正确；中CN－提供孤电子对与Fe3+形成配位键，D正确。]
(1)X、Y、Z、W的电负性大小顺序为__________________(用元素符号表示)。
(2)1 mol [Z(WX)6]3-中σ键数目为___________ (NA为阿伏加德罗常数的值)。
N>C>Fe>Mg
12NA
2．(2024·广东卷，T12)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：ZR3B．最高价氧化物的水化物的酸性：ZC．第一电离能：Z和空间结构均为平面三角形
√
D [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。由于NH3可形成分子间氢键，而PH3不能，因此沸点：NH3＞PH3，故A错误；W为C元素、Z为N元素，由于非金属性：C＜N，因此最高价氧化物对应的水化物的酸性：H2CO3＜HNO3，故
B错误；一般来说，同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，第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：C3．(2024·黑吉辽卷，T11)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( )
QZY4溶液QZX4Y4W12溶液
A．单质沸点：Z>Y>W
B．简单氢化物键角：X>Y
C．反应过程中有蓝色沉淀产生
D．QZX4Y4W12是配合物，配位原子是Y
√
D [Q是ds区元素，焰色试验呈绿色，则Q为Cu；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的短周期元素，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元素；W能与X形成XW3，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。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；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，空间结构为V形，键角为105°，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，空间结构为三角锥形，键角为107°，所以键角：X>Y，故B正确；硫酸铜溶液中通入氨，氨不足时生成蓝色沉淀氢氧化铜，氨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；QZX4Y4W12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。]
写出题中涉及“转化”过程的有关离子方程式：
__________________________________________________________
_________________________________________________________。
＋4NH3===[Cu(NH3)4]2+＋2OH－
4．(2024·河北卷)侯氏制碱法工艺流程中的主反应为QR＋YW3＋XZ2＋W2Z===QWXZ3＋YW4R，其中W、X、Y、Z、Q、R分别代表相关化学元素。下列说法正确的是( )
A．原子半径：WB．第一电离能：XC．单质沸点：ZD．电负性：W√
C [由主反应方程式可知W、X、Y、Z、Q、R 6种元素分别为H、C、N、O、Na、Cl。一般原子的电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，则原子半径：HO>C，B错误；O2、Cl2为分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高，二者在常温下均为气体，Na在常温下为固体，则沸点：O2课时数智作业(二十五) 元素的综合推断分类突破
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
(建议用时：30分钟 总分：36分)
(每小题只有一个选项正确，每小题3分，共36分)
1．(2023·湖北卷，T6)W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，其中X、Y、Z相邻，W的核外电子数与X的价层电子数相等，Z2是氧化性最强的单质，4种元素可形成离子化合物(XY)＋(WZ4)－。下列说法正确的是( )
A．分子的极性：WZ3C．氧化性：X2Y3√
题号
1
3
5
2
4
6
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7
9
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11
12
A [根据题给信息“Z2是氧化性最强的单质”，可以推出Z是F；X、Y、Z位于同一周期且相邻，则X是N，Y是O；W的核外电子数与X(N)的价层电子数相等，则W是B。BF3中的B为sp2杂化，空间结构为平面三角形，属于非极性分子，NF3中的N为sp3杂化，空间结构为三角锥形，属于极性分子，A正确；一般来说，同一周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但第ⅤA族元素的原子结构为半充满状态，较稳定，因此第一电离能：N>O，B错误；N2O3有强氧化性，常温下很不稳定，容易被还原，而B2O3比较稳定，难以被还原，本身的氧化性较弱，所以氧化性：N2O3>B2O3，C错误；N2中氮氮三键的键能>O2中氧氧双键的键能>F2中氟氟单键的键能，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
2．(2023·广东卷，T14)化合物XYZ4ME4可作肥料，所含的5种元素位于主族，在每个短周期均有分布，仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满，X的基态原子价层电子排布式为nsn-1，X与M同周期，E在地壳中含量最多。下列说法正确的是( )
A．元素电负性：E>Y>Z
B．氢化物沸点：M>Y>E
C．第一电离能：X>E>Y
D．YZ3和的空间结构均为三角锥形
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
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11
12
A [E在地壳中含量最多，为氧元素，X的基态原子价层电子排布式为nsn-1，则X为镁或锂，Y的基态原子价层p轨道半充满，则Y为氮或磷，Y和M同族，则M为氮或磷，根据X与M同周期、化合物XYZ4ME4中各元素正、负化合价代数和为零，可确定Z为氢元素、M为磷元素、X为镁元素、E为氧元素、Y为氮元素。]
题号
1
3
5
2
4
6
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7
9
10
11
12
3．(2025·长沙模拟)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X、Y、Z位于同一周期，基态X原子的价层电子排布为nsnn pn，Z在周期表中的非金属性最强，下列说法错误的是( )
A．电负性：Z>Y>X>W
B．X、Y、Z均位于元素周期表的p区
C．该阴离子中铜的价层电子排布为3d9
D．键能：Y2>Z2
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
C [基态X原子的价层电子排布为nsnnpn，则X为C元素；由阴离子结构可知，W、X、Y、Z形成共价键的数目分别为1、4、3、1，W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Y、Z位于同一周期，Z在周期表中的非金属性最强，则W为H元素、Y为N元素、Z为F元素。元素的非金属性越强，电负性越大，元素的非金属性强弱顺序为F>N>C>H，则电负性大小顺序为F>N>C>H，故A正确；C元素、N元素、F元素均位于元素周期表的p区，故B正确；由图可知，阴离子的化学式为，其中铜元素的化合价为＋3价，则阴离子中铜的价层电子排布为3d8，故C错误；氮气分子中氮氮三键的键能大于氟气分子中氟氟单键的键能，故D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
4．(2024·贵州卷，T9)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：YB．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
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
A [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1s22s2，X为Be元素，W只能形成一个共价键，结合W的位置可知W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。A．一般来说，同一周期，从左到右，主族元素的第一电离能呈增大的趋势，基态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题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
5．(2025·九江联考)W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y、Z为同一短周期相邻元素，W、X、Y组成的EMIM＋结构如图，其环上所有原子共平面。下列说法错误的是( )
A．电负性：XB．键角大小：
C．简单氢化物沸点：XD．EMIM＋中大π键应表示为
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
A [W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y、Z为同一短周期相邻元素，根据W、X、Y组成的EMIM＋结构图，W形成1个共价键，X形成4个共价键，Y形成3个共价键，可知W是H元素、X是C元素、Y是N元素，Z是O元素。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
6．(2025·广州模拟)某离子液体的阴离子结构如图所示，其中W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期非金属元素，W是有机分子的骨架元素。下列说法正确的是( )
A．简单离子半径：YB．X的含氧酸是强酸
C．该阴离子中X不满足8电子稳定结构
D．简单氢化物的沸点：Y>M
√
题号
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D [W为有机物骨架元素，故W为C元素；由图可知，Y形成1个双键，则其最外层有6个电子，结合原子序数关系知，Y为O元素，则X为N元素；Z形成1个单键；则Z为F元素；M的成键总数为6，则M为S元素。]
题号
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7．(2024·厦门模拟)我国某有机所研究团队合成一种盐，其阴离子结构如图所示。短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大，X、Y、Z的原子序数之和为23，下列有关叙述不正确的是( )
A．电负性：Z>Y>R
B．简单氢化物的稳定性：Z>Y>X
C．RZ4的键角和XZ4的键角相等
D．X的单质可能是共价晶体
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题号
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C [根据形成共价键的数目Z为1，X为4，R为6，Y为2，且X、Y、Z的原子序数之和为23，可推得元素X、Y、Z、R分别为C、O、F、S。SF4存在1对孤电子对，CF4没有孤电子对，孤电子对数目越多，排斥力越大，键角越小，所以两者键角不相等，C错误。]
题号
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8．(2025·山东实验中学第一次诊断考试)下图为一种结构有趣的“糖葫芦”分子，其中W、X、Y、Z四种元素位于同一主族的相邻周期。X的电负性大于Z，工业上利用沸点差异从空气中分离出Y的单质。E是短周期元素。E与Y的价电子数之和与Mg的质子数相同，W3-与E－的电子层结构相同。下列说法错误的是( )
A．W、Y形成的最高价氧化物的水化物的分子式不同
B．第一电离能：E>W>X
C．已知电负性有Y>Cl>W，则WCl3水解生成
H3WO3和HCl，YCl3水解生成HYO2和HCl
D．简单离子半径：W>E>Y
√
题号
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C [X、Y、Z、W为同一族的元素，图中它们一个原子均形成了三个共价键，根据分子的成键特征可知，四者均为ⅤA族元素，工业上利用沸点差异能从空气中分离出Y的单质，则Y为N；W能与苯环碳相连，则W为P；E与Y的价电子数之和与Mg的质子数相同，E形成1个共价键，则E最外层有7个电子，再结合W3-与E－的电子层结构相同知E为Cl；X的电负性大于Z，则推测X为 As、Z为Sb，综上，X、Y、Z、W、E依次为As、N、Sb、P、Cl。W为P，Y为N，对应的最高价氧化物的水化物的分子式分别为H3PO4、HNO3，A项正确；同一主族，从上往下，元素的
题号
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第一电离能逐渐减小，同周期从左往右，主族元素的第一电离能整体呈增大的趋势(但第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能大于其同周期相邻元素)，所以第一电离能：Cl>P >As，即E>W >X，B项正确；电负性：N>Cl>P，则水解后P显正价，N显负价，PCl3水解生成H3PO3和HCl，NCl3水解生成NH3和HClO，C项错误；W、E、Y对应的简单离子分别为P3－ 、Cl－、N3－，P3－与N3－最外层电子数相同，P3－的电子层比N3－多一层，则离子半径：P3－ >N3－ ；P3－和Cl－电子层数相同，前者的核电荷数小于后者，则离子半径：P3－ >Cl－；所以简单离子半径：P3－ >Cl－>
N3－ ，D项正确。]
题号
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9．(2024·沧州一模)某化学卷发水、烫发剂主要成分的结构如图所示
√
已知W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。下列说法正确的是( )
A．简单氢化物的沸点：Z>M>Y
B．由W、X、Y、M四种元素组成的
某种盐可与Fe3+发生显色反应
C．X最高价氧化物对应的水化物能够促进水的电离
D．XZ2和MZ2可用澄清石灰水鉴别
题号
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B [W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素，且原子序数依次增大，W连接1个共价键，W为H元素，X连接4个共价键，X为C元素，Y连接4个共价键且带一个正电荷，Y为N元素，Z连接2个共价键，Z为O元素，M也连接2个共价键，M为S元素。]
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10．(2025·邵阳模拟)金属M在潮湿的空气中会形成一层致密稳定的MZX3·3M(XY)2薄膜。X、Y、Z为短周期主族元素，X的原子序数是Y的8倍，X和Z同周期且X和Z基态原子的未成对电子数相同，M是人体必需的微量元素之一。1 mol MZX3含有60 mol质子。下列说法正确的是( )
A．原子半径：X＞Z＞Y
B．基态M原子的价层电子排布式为4s2
C．X、Y、Z三种元素的电负性：X＞Z＞Y
D．同周期元素中第一电离能比X大的有两种
√
题号
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C [X、Y、Z为短周期主族元素，X的原子序数是Y的8倍，推出Y为H元素，X为O元素；X和Z同周期且X和Z基态原子的未成对电子数相同，则Z为C元素；金属M在潮湿的空气中会形成一层致密稳定的MZX3·3M(XY)2薄膜，1 mol MZX3含有60 mol质子，M是人体必需的微量元素之一，则M为Zn元素；综上，X为O元素、Y为H元素、Z为C元素、M为Zn元素。]
题号
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11．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增加，K、L、M均是由这些元素组成的氧化物，甲、乙分别是元素Y、W的单质，甲是常见的固体，乙是常见的气体。K是红棕色气体，丙的浓溶液具有强氧化性，上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．Y、Z、W三种元素电负性：W>Y>Z
B．Y、Z、W三种元素第一电离能：W>Z>Y
C．L的沸点一定比X、Y组成的化合物的沸点高
D．由X、Y、Z、W组成的化合物中可能只含有共价键
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题号
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D [因为K是氧化物，且为红棕色气体，故K为NO2；丙的浓溶液具有强氧化性，可知丙为HNO3；则乙为O2，L为H2O，甲是常见的固体单质，与浓硝酸反应生成NO2、H2O和M，结合四种元素原子序数大小顺序及元素守恒可推出M为CO2，则X为H元素，Y为C元素，Z为N元素，W为O元素。C、N、O三种元素的电负性：O>N>C，A项错误；N原子的2p轨道处于半充满状态，不易失去电子，第一电离能大于O，故第一电离能：N>O>C，B项错误；X、Y组成的化合物可以是烃，其沸点可能高于H2O，C项错误；由X、Y、Z、W组成的化合物可以是氨基酸，氨基酸分子中只含有共价键，D项正确。]
题号
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12．已知X、Y、Z是三种原子序数依次增大的短周期元素。甲、乙、丙分别是三种元素形成的单质，A、B、C、D分别是由三种元素中的两种形成的化合物，且A与C中均含有10个电子。它们之间转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．原子半径：Z>Y>X
B．X与Y形成的化合物只含极性键
C．Y有多种同素异形体，且均具有高熔点、高沸点、硬度大的性质
D．简单气态氢化物的稳定性：A√
题号
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D [由题意分析可知X为H元素，Y为C元素，Z为O元素，A为CH4，丙为O2，B为CO2，C为H2O，乙为C，D为CO，甲为H2。A项，X为H元素，Y为C元素，Z为O元素，同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，不同周期的主族元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大，所以原子半径：Y>Z>X，错误；B项，X为H元素，Y为C元素，二者形成的化合物，如CH4只含极性键，C2H6、C2H4等既含有极性键，也含有非极性键，错误；C项，Y为C元素，C元素有多种同素异形体，其中金刚石具有高熔点、高沸点、硬度大的性质，而石墨质地软，错误；D项，A是CH4，C是H2O，元素的非金属性：O>C，元素的非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性就越强，所以简单气态氢化物的稳定性：A谢 谢 ！课时数智作业(二十五) 元素的综合推断分类突破
(建议用时：30分钟 总分：36分)
(每小题只有一个选项正确，每小题3分，共36分)
1．(2023·湖北卷，T6)W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，其中X、Y、Z相邻，W的核外电子数与X的价层电子数相等，Z2是氧化性最强的单质，4种元素可形成离子化合物(XY)+(WZ4)-。下列说法正确的是( )
A．分子的极性：WZ3B．第一电离能：XC．氧化性：X2Y3D．键能：X22．(2023·广东卷，T14)化合物XYZ4ME4可作肥料，所含的5种元素位于主族，在每个短周期均有分布，仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满，X的基态原子价层电子排布式为nsn-1，X与M同周期，E在地壳中含量最多。下列说法正确的是( )
A．元素电负性：E>Y>Z
B．氢化物沸点：M>Y>E
C．第一电离能：X>E>Y
D．YZ3和Y的空间结构均为三角锥形
3．(2025·长沙模拟)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X、Y、Z位于同一周期，基态X原子的价层电子排布为nsnnpn，Z在周期表中的非金属性最强，下列说法错误的是( )
A．电负性：Z>Y>X>W
B．X、Y、Z均位于元素周期表的p区
C．该阴离子中铜的价层电子排布为3d9
D．键能：Y2>Z2
4．(2024·贵州卷，T9)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：YB．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
5．(2025·九江联考)W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y、Z为同一短周期相邻元素，W、X、Y组成的EMIM+结构如图，其环上所有原子共平面。下列说法错误的是( )
A．电负性：XB．键角大小：Y
C．简单氢化物沸点：XD．EMIM+中大π键应表示为
6．(2025·广州模拟)某离子液体的阴离子结构如图所示，其中W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期非金属元素，W是有机分子的骨架元素。下列说法正确的是( )
A．简单离子半径：YB．X的含氧酸是强酸
C．该阴离子中X不满足8电子稳定结构
D．简单氢化物的沸点：Y>M
7．(2024·厦门模拟)我国某有机所研究团队合成一种盐，其阴离子结构如图所示。短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大，X、Y、Z的原子序数之和为23，下列有关叙述不正确的是( )
A．电负性：Z>Y>R
B．简单氢化物的稳定性：Z>Y>X
C．RZ4的键角和XZ4的键角相等
D．X的单质可能是共价晶体
8．(2025·山东实验中学第一次诊断考试)下图为一种结构有趣的“糖葫芦”分子，其中W、X、Y、Z四种元素位于同一主族的相邻周期。X的电负性大于Z，工业上利用沸点差异从空气中分离出Y的单质。E是短周期元素。E与Y的价电子数之和与Mg的质子数相同，W3-与E-的电子层结构相同。下列说法错误的是( )
A．W、Y形成的最高价氧化物的水化物的分子式不同
B．第一电离能：E>W>X
C．已知电负性有Y>Cl>W，则WCl3水解生成H3WO3和HCl，YCl3水解生成HYO2和HCl
D．简单离子半径：W>E>Y
9．(2024·沧州一模)某化学卷发水、烫发剂主要成分的结构如图所示
已知W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。下列说法正确的是( )
A．简单氢化物的沸点：Z>M>Y
B．由W、X、Y、M四种元素组成的某种盐可与Fe3+发生显色反应
C．X最高价氧化物对应的水化物能够促进水的电离
D．XZ2和MZ2可用澄清石灰水鉴别
10．(2025·邵阳模拟)金属M在潮湿的空气中会形成一层致密稳定的MZX3·3M(XY)2薄膜。X、Y、Z为短周期主族元素，X的原子序数是Y的8倍，X和Z同周期且X和Z基态原子的未成对电子数相同，M是人体必需的微量元素之一。1 mol MZX3含有60 mol质子。下列说法正确的是( )
A．原子半径：X>Z>Y
B．基态M原子的价层电子排布式为4s2
C．X、Y、Z三种元素的电负性：X>Z>Y
D．同周期元素中第一电离能比X大的有两种
11．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增加，K、L、M均是由这些元素组成的氧化物，甲、乙分别是元素Y、W的单质，甲是常见的固体，乙是常见的气体。K是红棕色气体，丙的浓溶液具有强氧化性，上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．Y、Z、W三种元素电负性：W>Y>Z
B．Y、Z、W三种元素第一电离能：W>Z>Y
C．L的沸点一定比X、Y组成的化合物的沸点高
D．由X、Y、Z、W组成的化合物中可能只含有共价键
12．已知X、Y、Z是三种原子序数依次增大的短周期元素。甲、乙、丙分别是三种元素形成的单质，A、B、C、D分别是由三种元素中的两种形成的化合物，且A与C中均含有10个电子。它们之间转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．原子半径：Z>Y>X
B．X与Y形成的化合物只含极性键
C．Y有多种同素异形体，且均具有高熔点、高沸点、硬度大的性质
D．简单气态氢化物的稳定性：A课时数智作业(二十五)
1．A [根据题给信息“Z2是氧化性最强的单质”，可以推出Z是F；X、Y、Z位于同一周期且相邻，则X是N，Y是O；W的核外电子数与X(N)的价层电子数相等，则W是B。BF3中的B为sp2杂化，空间结构为平面三角形，属于非极性分子，NF3中的N为sp3杂化，空间结构为三角锥形，属于极性分子，A正确；一般来说，同一周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但第ⅤA族元素的原子结构为半充满状态，较稳定，因此第一电离能：N>O，B错误；N2O3有强氧化性，常温下很不稳定，容易被还原，而B2O3比较稳定，难以被还原，本身的氧化性较弱，所以氧化性：N2O3>B2O3，C错误；N2中氮氮三键的键能>O2中氧氧双键的键能>F2中氟氟单键的键能，D错误。]
2．A [E在地壳中含量最多，为氧元素，X的基态原子价层电子排布式为nsn-1，则X为镁或锂，Y的基态原子价层p轨道半充满，则Y为氮或磷，Y和M同族，则M为氮或磷，根据X与M同周期、化合物XYZ4ME4中各元素正、负化合价代数和为零，可确定Z为氢元素、M为磷元素、X为镁元素、E为氧元素、Y为氮元素。]
3．C [基态X原子的价层电子排布为nsnnpn，则X为C元素；由阴离子结构可知，W、X、Y、Z形成共价键的数目分别为1、4、3、1，W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Y、Z位于同一周期，Z在周期表中的非金属性最强，则W为H元素、Y为N元素、Z为F元素。元素的非金属性越强，电负性越大，元素的非金属性强弱顺序为F>N>C>H，则电负性大小顺序为F>N>C>H，故A正确；C元素、N元素、F元素均位于元素周期表的p区，故B正确；由图可知，阴离子的化学式为[Cu(CF3)3(CH2CN)]-，其中铜元素的化合价为＋3价，则阴离子中铜的价层电子排布为3d8，故C错误；氮气分子中氮氮三键的键能大于氟气分子中氟氟单键的键能，故D正确。]
4．A [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1s22s2，X为Be元素，W只能形成一个共价键，结合W的位置可知W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。A．一般来说，同一周期，从左到右，主族元素的第一电离能呈增大的趋势，基态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：C5．A [W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y、Z为同一短周期相邻元素，根据W、X、Y组成的EMIM+结构图，W形成1个共价键，X形成4个共价键，Y形成3个共价键，可知W是H元素、X是C元素、Y是N元素，Z是O元素。]
6．D [W为有机物骨架元素，故W为C元素；由图可知，Y形成1个双键，则其最外层有6个电子，结合原子序数关系知，Y为O元素，则X为N元素；Z形成1个单键；则Z为F元素；M的成键总数为6，则M为S元素。]
7．C [根据形成共价键的数目Z为1，X为4，R为6，Y为2，且X、Y、Z的原子序数之和为23，可推得元素X、Y、Z、R分别为C、O、F、S。SF4存在1对孤电子对，CF4没有孤电子对，孤电子对数目越多，排斥力越大，键角越小，所以两者键角不相等，C错误。]
8．C [X、Y、Z、W为同一族的元素，图中它们一个原子均形成了三个共价键，根据分子的成键特征可知，四者均为ⅤA族元素，工业上利用沸点差异能从空气中分离出Y的单质，则Y为N；W能与苯环碳相连，则W为P；E与Y的价电子数之和与Mg的质子数相同，E形成1个共价键，则E最外层有7个电子，再结合W3-与E-的电子层结构相同知E为Cl；X的电负性大于Z，则推测X为 As、Z为Sb，综上，X、Y、Z、W、E依次为As、N、Sb、P、Cl。W为P，Y为N，对应的最高价氧化物的水化物的分子式分别为H3PO4、HNO3，A项正确；同一主族，从上往下，元素的第一电离能逐渐减小，同周期从左往右，主族元素的第一电离能整体呈增大的趋势(但第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能大于其同周期相邻元素)，所以第一电离能：Cl>P >As，即E>W >X，B项正确；电负性：N>Cl>P，则水解后P显正价，N显负价，PCl3水解生成H3PO3和HCl，NCl3水解生成NH3和HClO，C项错误；W、E、Y对应的简单离子分别为P3-、Cl-、N3-，P3-与N3-最外层电子数相同，P3-的电子层比N3-多一层，则离子半径：P3->N3-；P3-和Cl-电子层数相同，前者的核电荷数小于后者，则离子半径：P3->Cl-；所以简单离子半径：P3->Cl->N3-，D项正确。]
9．B [W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素，且原子序数依次增大，W连接1个共价键，W为H元素，X连接4个共价键，X为C元素，Y连接4个共价键且带一个正电荷，Y为N元素，Z连接2个共价键，Z为O元素，M也连接2个共价键，M为S元素。]
10．C [X、Y、Z为短周期主族元素，X的原子序数是Y的8倍，推出Y为H元素，X为O元素；X和Z同周期且X和Z基态原子的未成对电子数相同，则Z为C元素；金属M在潮湿的空气中会形成一层致密稳定的MZX3·3M(XY)2薄膜，1 mol MZX3含有60 mol质子，M是人体必需的微量元素之一，则M为Zn元素；综上，X为O元素、Y为H元素、Z为C元素、M为Zn元素。]
11．D [因为K是氧化物，且为红棕色气体，故K为NO2；丙的浓溶液具有强氧化性，可知丙为HNO3；则乙为O2，L为H2O，甲是常见的固体单质，与浓硝酸反应生成NO2、H2O和M，结合四种元素原子序数大小顺序及元素守恒可推出M为CO2，则X为H元素，Y为C元素，Z为N元素，W为O元素。C、N、O三种元素的电负性：O>N>C，A项错误；N原子的2p轨道处于半充满状态，不易失去电子，第一电离能大于O，故第一电离能：N>O>C，B项错误；X、Y组成的化合物可以是烃，其沸点可能高于H2O，C项错误；由X、Y、Z、W组成的化合物可以是氨基酸，氨基酸分子中只含有共价键，D项正确。]
12．D [由题意分析可知X为H元素，Y为C元素，Z为O元素，A为CH4，丙为O2，B为CO2，C为H2O，乙为C，D为CO，甲为H2。A项，X为H元素，Y为C元素，Z为O元素，同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，不同周期的主族元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大，所以原子半径：Y>Z>X，错误；B项，X为H元素，Y为C元素，二者形成的化合物，如CH4只含极性键，C2H6、C2H4等既含有极性键，也含有非极性键，错误；C项，Y为C元素，C元素有多种同素异形体，其中金刚石具有高熔点、高沸点、硬度大的性质，而石墨质地软，错误；D项，A是CH4，C是H2O，元素的非金属性：O>C，元素的非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性就越强，所以简单气态氢化物的稳定性：A1/1
