微专题9 突破元素“位—构—性”综合推断题
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1．依据分子(离子)结构的成键情况或化合价信息推断
(1)化学键信息：如能形成4个共价键的元素为C、Si等，能形成2个共价键的元素为O、S等，能形成1个共价键的元素为H或卤族元素。
(2)根据形成的简单阴、阳离子可确定原子的最外层电子数，如X2＋和Y2－，即X、Y原子最外层电子数分别为2和6。
(3)化合价信息：化合物中各元素化合价代数和为0，结合某些常见元素的化合价或化学键等，可确定未知元素的化合价，间接确定最外层电子数目。
2．依据主族元素在元素周期表中的特殊位置推断
元素特征 推断元素
族序数等于周期数的短周期元素 H、Be、Al
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倍的短周期元素 Li
周期数是族序数3倍的短周期元素 Na
最高正化合价与最低负化合价代数和为零的短周期元素 H、C、Si
最高正化合价是最低负化合价绝对值3倍的短周期元素 S
除H外，原子半径最小的元素 F
3.依据原子核外电子排布规律推断
原子核外电子排布 推断元素
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
最外层电子数是次外层电子数4倍的元素 Ne
最外层电子数是内层电子数一半的元素 Li、P
电子总数是最外层电子数2倍的元素 Be
电子总数是最外层电子数3倍的元素 Li、P
次外层电子数是最外层电子数2倍的元素 Li、Si
基态原子的核外p电子数比s电子数少1的元素 N
基态原子的核外p轨道有两个未成对电子的元素 C、Si；O、S
基态原子的核外p轨道有一对成对电子的元素 O、S
基态原子的核外s轨道电子数与p轨道电子数相等的元素 O、Mg
4.依据元素及其化合物的性质推断
元素及其化合物的性质 推断元素
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
空气中含量最多的元素或氢化物的水溶液呈碱性的元素 N
地壳中含量最多的元素或简单氢化物的沸点最高的元素或简单氢化物在通常情况下呈液态的元素 O
最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物碱性最强的元素或阳离子的氧化性最弱的元素(放射性元素除外) Cs
单质最易着火的非金属元素 P
焰色试验呈黄色的元素 Na
焰色试验呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素 K
单质密度最小的元素 H
单质密度最小的金属元素 Li
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
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
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氧化还原反应的元素 S
常见的存在几种单质的元素 C、O、P、S
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【练真题】
1．(2024·新高考广东卷)一种可为运动员补充能量的物质，其分子结构式如下图所示。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( D )
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\25NQ7.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．沸点：ZR3B．最高价氧化物的水化物的酸性：ZC．第一电离能：ZD．ZX和WX的空间结构均为平面三角形
解析：Y形成5个共价键，Z形成3个共价键，Z和Y同族，Y的原子序数比Z大，则Z为N元素，Y为P元素；W形成4个共价键，原子序数比N小，则W为C元素；R形成1个共价键，原子序数比C小，则R为H元素；X形成2个共价键，原子序数在N和P之间，则X为O元素。NH3分子间可形成氢键，PH3分子间为范德华力，故沸点：NH3>PH3，A项错误；非金属性：C2．(2023·新高考广东卷)化合物XYZ4ME4可用作肥料，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 )
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YE的空间结构均为三角锥形
解析：由题干信息可推知，X为Mg元素、Y为N元素、Z为H元素、M为P元素、E为O元素。A．同周期主族元素自左而右电负性逐渐增大，N、O在它们的氢化物中都表现负价，它们的电负性都比H大，故元素电负性：O>N>H，故A正确；B．M、Y、E的氢化物分别为PH3、NH3、H2O，NH3分子之间存在氢键，其沸点比PH3高，而常温下H2O为液态，NH3为气态，H2O的沸点比NH3的高，故沸点：PH3【练模拟】
3．(2025·深圳质检卷)某种天然沸石的化学式为W[Z2R3Y10]·3X2Y，其中元素X、Y、Z、R、W原子序数依次增大，且占据四个不同周期。Y的基态原子p轨道的电子总数等于s轨道的电子总数，R的晶体是半导体芯片的核心材料，基态W原子的核外电子恰好填满10个原子轨道。下列说法正确的是( A )
A．第一电离能：Z＜R
B．简单离子半径：Y＜Z
C．简单氢化物稳定性：Y＜R
D．X2Y中X—Y—X的键角＞109°28′
解析：元素X、Y、Z、R、W原子序数依次增大，其中基态W原子的核外电子恰好填满10个原子轨道，则W原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，故W为Ca元素；R的晶体是半导体芯片的核心材料，可知R为Si元素；Y的基态原子p轨道的电子总数等于s轨道的电子总数，原子核外电子排布式为1s22s22p4或1s22s22p63s2，结合5种元素占据四个不同周期，可知Y不能位于第三周期，只能位于第二周期，故Y为O元素，则X为H元素；令Z的化合价为x，结合天然沸石的化学式，则有2x＋3×4＋2＝20，解得x＝＋3，结合原子序数可知Z为Al元素。同周期元素从左到右，第一电离能总体呈增大趋势，故第一电离能：Al＜Si，A正确；电子层结构相同的离子，原子序数越大离子半径越小，故简单离子半径：O2－＞Al3＋，B错误；元素的非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，非金属性：O＞Si，故简单氢化物的稳定性：H2O＞SiH4，C错误；H2O中心氧原子的价层电子对数为2＋×(6－2×1)＝4，含有2个孤电子对，孤电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以H2O中H—O—H的键角＜109°28′，D错误。
4．(2025·广东联考)化合物XWZY4常用于生产电池电极。X、Y、Z是短周期元素且原子序数依次增大，X、Y位于同周期，基态Y原子价层电子排布式是nsnnp2n，基态Z原子价层p轨道半充满。W常见化合价有＋2价和＋3价，含W的一种合金是用量最大、用途最广的金属材料。下列说法不正确的是( A )
A．基态W3＋的价层电子排布式为3d34s2
B．ZY的空间结构为正四面体形
C．基态X原子的第二电离能远大于第一电离能
D．原子半径：X＞Y，简单离子半径：Z3－＞Y2－
解析：基态Y原子价层电子排布式是nsnnp2n，n＝2，即Y为O；Z是短周期元素，原子序数比O大，基态Z原子价层p轨道半充满，Z为P；钢是用量最大、用途最广的合金，W常见化合价有＋2价和＋3价，W为Fe；Fe为＋2价时，XWZY4中X为＋1价，结合与O同周期，X是Li；即X、Y、Z、W分别是Li、O、P、Fe。基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2，基态Fe3＋价层电子排布式为3d5，A项不正确；PO有4个σ键，无孤电子对，空间结构为正四面体形，B项正确；Li＋具有稀有气体结构，故基态Li原子的第二电离能远大于第一电离能，C项正确；Li和O电子层数相同，Li核电荷数小，原子半径大，P3－比O2－多一个电子层，P3－半径更大，D项正确。
5．(2025·广州铁一中学月考)如下图所示的化合物是一种重要的化工原料，X、Y、Z、W、E是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Z、E同主族，基态Y原子的核外有3个未成对电子。下列说法正确的是( B )
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\26GDA86.tif" \* MERGEFORMATINET
A．YZ和EZ3的空间结构均为平面三角形；键角：X2Z＞YX3
B．WX具有强还原性；单质E在过量Z2中燃烧生成EZ2
C．Z的第一电离能比同周期相邻的两种元素的第一电离能大
D．稳定性：X2Z＞X2E；沸点：X2Z解析：结合题给信息及题图分析可知，X为H元素、Y为N元素、Z为O元素、W为Na元素、E为S元素。YZ为NO，中心氮原子价层电子对数＝×(5＋1－2×3)＋3＝3，EZ3为SO3，中心硫原子价层电子对数＝×(6－2×3)＋3＝3，均无孤电子对，采取sp2杂化，空间结构为平面三角形；X2Z(H2O)中心氧原子采取sp3杂化，有两个孤电子对，YX3(NH3)中心氮原子采取sp3杂化，有一个孤电子对，则键角：H2O＜NH3，A错误。WX(NaH)具有强还原性，单质E(S)在过量Z2(O2)中燃烧生成EZ2(SO2)，B正确。Z为氧元素，位于元素周期表第ⅥA族，比同周期相邻的两种元素的第一电离能小，C错误。非金属性越强，简单氢化物越稳定，则稳定性：X2Z(H2O)＞X2E(H2S)，由于水分子间存在氢键，则沸点：X2Z(H2O)＞X2E(H2S)，D错误。
6．(2025·惠州调研)有机金属氯化物由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、M、N组成，部分结构如下图所示，基态M原子核外电子所占据原子轨道全充满，N元素的价层电子排布式为nsn－1np2n－1。下列说法不正确的是( A )
INCLUDEPICTURE "E:\\张\\(广东上目录)2026高三一轮优化化学教参\\26GDA90.tif" \* MERGEFORMATINET
A．原子半径：N＞M
B．简单氢化物的沸点：Z＞Y
C．M元素的第一电离能比同周期相邻元素的大
D．YX中Y发生sp2杂化
解析：X、Y、Z、M、N为原子序数依次增大的短周期主族元素，N元素的价层电子排布式为nsn－1np2n－1，n为3，则N为Cl元素；阳离子中X、Y、Z形成共价键的数目分别为1、4、4，基态M原子核外电子所占据原子轨道全充满，则X为H元素、Y为C元素、Z为N元素、M为Mg元素。同周期元素从左到右，核电荷数越大，原子半径越小，故原子半径：Cl＜Mg，A错误；氨分子能形成分子间氢键，甲烷不能形成分子间氢键，所以氨分子的沸点高于甲烷的，B正确；同周期元素从左到右，第一电离能总体呈增大趋势，镁原子的3s轨道为稳定的全充满结构，元素的第一电离能比同周期相邻元素的大，C正确；CH中碳原子的价层电子对数为3，则碳原子的杂化方式为sp2杂化，D正确。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共25张PPT)
微专题9 突破元素“位—构—性”综合推断题
1．依据分子(离子)结构的成键情况或化合价信息推断
(1)化学键信息：如能形成4个共价键的元素为C、Si等，能形成2个共价键的元素为O、S等，能形成1个共价键的元素为H或卤族元素。
(2)根据形成的简单阴、阳离子可确定原子的最外层电子数，如X2＋和Y2－，即X、Y原子最外层电子数分别为2和6。
(3)化合价信息：化合物中各元素化合价代数和为0，结合某些常见元素的化合价或化学键等，可确定未知元素的化合价，间接确定最外层电子数目。
2．依据主族元素在元素周期表中的特殊位置推断
元素特征 推断元素
族序数等于周期数的短周期元素 H、Be、Al
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倍的短周期元素 Li
周期数是族序数3倍的短周期元素 Na
最高正化合价与最低负化合价代数和为零的短周期元素 H、C、Si
最高正化合价是最低负化合价绝对值3倍的短周期元素 S
除H外，原子半径最小的元素 F
3.依据原子核外电子排布规律推断
原子核外电子排布 推断元素
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
最外层电子数是次外层电子数4倍的元素 Ne
最外层电子数是内层电子数一半的元素 Li、P
电子总数是最外层电子数2倍的元素 Be
电子总数是最外层电子数3倍的元素 Li、P
原子核外电子排布 推断元素
次外层电子数是最外层电子数2倍的元素 Li、Si
基态原子的核外p电子数比s电子数少1的元素 N
基态原子的核外p轨道有两个未成对电子的元素 C、Si；O、S
基态原子的核外p轨道有一对成对电子的元素 O、S
基态原子的核外s轨道电子数与p轨道电子数相等的元素 O、Mg
4.依据元素及其化合物的性质推断
元素及其化合物的性质 推断元素
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
空气中含量最多的元素或氢化物的水溶液呈碱性的元素 N
地壳中含量最多的元素或简单氢化物的沸点最高的元素或简单氢化物在通常情况下呈液态的元素 O
最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物碱性最强的元素或阳离子的氧化性最弱的元素(放射性元素除外) Cs
元素及其化合物的性质 推断元素
单质最易着火的非金属元素 P
焰色试验呈黄色的元素 Na
焰色试验呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素 K
单质密度最小的元素 H
单质密度最小的金属元素 Li
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
元素及其化合物的性质 推断元素
最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素 Al
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氧化还原反应的元素 S
常见的存在几种单质的元素 C、O、P、S
√
√
解析：由题干信息可推知，X为Mg元素、Y为N元素、Z为H元素、M为P元素、E为O元素。A．同周期主族元素自左而右电负性逐渐增大，N、O在它们的氢化物中都表现负价，它们的电负性都比H大，故元素电负性：O>N>H，故A正确；B．M、Y、E的氢化物分别为PH3、NH3、H2O，NH3分子之间存在氢键，其沸点比PH3高，而常温下H2O为液态，NH3为气态，H2O的沸点比NH3的高，故沸点：PH3√
【练模拟】
3．(2025·深圳质检卷)某种天然沸石的化学式为W[Z2R3Y10]·3X2Y，其中元素X、Y、Z、R、W原子序数依次增大，且占据四个不同周期。Y的基态原子p轨道的电子总数等于s轨道的电子总数，R的晶体是半导体芯片的核心材料，基态W原子的核外电子恰好填满10个原子轨道。下列说法正确的是
( )
A．第一电离能：Z＜R B．简单离子半径：Y＜Z
C．简单氢化物稳定性：Y＜R D．X2Y中X—Y—X的键角＞109°28′
解析：元素X、Y、Z、R、W原子序数依次增大，其中基态W原子的核外电子恰好填满10个原子轨道，则W原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，故W为Ca元素；R的晶体是半导体芯片的核心材料，可知R为Si元素；Y的基态原子p轨道的电子总数等于s轨道的电子总数，原子核外电子排布式为1s22s22p4或1s22s22p63s2，结合5种元素占据四个不同周期，可知Y不能位于第三周期，只能位于第二周期，故Y为O元素，则X为H元素；令Z的化合价为x，结合天然沸石的化学式，则有2x＋3×4＋2＝20，解得x＝＋3，结合原子序数可知Z为Al元素。同周期元素从左到右，第一电离能总体呈增大趋势，故第一电离能：Al＜Si，A正确；
√
√
Z为氧元素，位于元素周期表第ⅥA族，比同周期相邻的两种元素的第一电离能小，C错误。非金属性越强，简单氢化物越稳定，则稳定性：X2Z(H2O)＞X2E(H2S)，由于水分子间存在氢键，则沸点：X2Z(H2O)＞X2E(H2S)，D错误。
√
解析：X、Y、Z、M、N为原子序数依次增大的短周期主族元素，N元素的价层电子排布式为nsn－1np2n－1，n为3，则N为Cl元素；阳离子中X、Y、Z形成共价键的数目分别为1、4、4，基态M原子核外电子所占据原子轨道全充满，则X为H元素、Y为C元素、Z为N元素、M为Mg元素。同周期元素从左到右，核电荷数越大，原子半径越小，故原子半径：Cl＜Mg，A错误；氨分子能形成分子间氢键，甲烷不能形成分子间氢键，所以氨分子的沸点高于甲烷的，B正确；
