小题专攻 元素综合推断
1.（2025·山西大同一调）前四周期元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大。X基态原子有3个轨道、且每个轨道上的电子数相同，Y的简单气态氢化物的水溶液呈碱性，Z是地壳中含量最多的元素，W原子是第三周期中原子半径最大的元素，R是第四周期中未成对电子数最多的元素。下列说法错误的是（ ）
A.原子半径：W＞X＞Z
B.第一电离能：X＜Z＜Y
C.Y最简单的气态氢化物是极性分子
D.基态R原子价层电子的轨道表示式：
2.（2025·广西来宾一模）已知X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素。X是宇宙中最丰富的元素；Y与Z相邻，且Z元素原子的价层电子排布为nsnnp2n；W是生活中常见的金属，其单质呈紫红色。下列说法正确的是（ ）
A.第一电离能：Z＞Y
B.X、Y、Z元素可形成离子化合物
C.Y的氧化物对应的水化物是强酸
D.YX3与W2＋配位后，∠X—Y—X减小
3.（2025·河北沧州运东五校二模）W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等，WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是（ ）
A.原子半径：X＞W
B.简单氢化物的沸点：X＜Z
C.Y与X可形成离子化合物
D.Z的最高价含氧酸是弱酸
4.（2025·江西部分高中联考）PEP是一种高能物质，能为运动员提供能量。PEP分子结构如图所示，X、Y、Z、W为短周期主族元素，X2Y为一种常见的无色液体，只有Z与Y同周期，W的原子序数等于最外层电子数的3倍。下列叙述正确的是（ ）
A.电负性：Y＞Z＞X
B.原子半径：W＞Y＞Z
C.沸点：X2Y2＜Z2X6
D.分子极性：ZX4＞WX3
5.（2025·北京海淀三模）几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：
元素代号 X Y Z M R
原子半径（×10－10 m） 1.86 0.99 1.43 0.75 0.71
主要化合价 最高正价 ＋1 ＋7 ＋3 ＋5 －
最低负价 － －1 － －3 －1
下列说法不正确的是（ ）
A.M、R在同一周期
B.元素X和Y形成的化合物中含离子键
C.工业上，用Y、Z形成的化合物制取Z
D.以上5种元素中，电负性最强的是R
6.（2025·河北石家庄质检）无机盐Z（W2YX2）2在医药领域中有着广泛的应用。W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期主族元素，且分布在4个不同周期。基态X原子核外电子中s能级电子数目和p能级相同，Y和Z的第一电离能均比同周期相邻元素的高。下列叙述错误的是（ ）
A.基态Z原子核外电子有10种空间运动状态
B.ZX2中阴、阳离子个数比为2∶1
C.简单离子半径：Y＞Z
D.电负性：X＞W
7.（2025·辽宁大连一模）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，Y和Z同主族。化学式为Z2Y8的盐有强氧化性，其阴离子的结构如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.简单离子半径：W＜X＜Y＜Z
B.第一电离能由大到小排序：X＞Y＞Z
C.最简单氢化物的沸点：X＞Y
D.Z2Y8具有强氧化性是因为Z元素呈＋7价
8.（2025·河北诊断性模拟）某种催化剂的阴离子结构如图所示，其组成元素中X、Y、Z为原子半径依次增大的短周期主族元素，仅Y、Z的基态原子的核外电子均填充在3个能级中，W为第四周期元素中基态原子未成对电子数最多的元素。下列说法正确的是（ ）
A.最简单氢化物的热稳定性：Z＞Y
B.酸性KMnO4溶液不能氧化ZX3YX
C.该阴离子中W的化合价和配位数均为6
D.X2Y、X2Y2两种分子均为极性分子，分子中Y原子均为sp3杂化
9.（2025·山东潍坊一模）X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X是宇宙中含量最多的元素，Y的单质在空气中含量最多，Y与Z相邻，Z、M的核电荷数之比为2∶3，基态Q原子的价电子中s能级和p能级的电子数相等。下列说法不正确的是（ ）
A.简单氢化物的稳定性：Z＞Y＞Q B.电负性：Z＞Y＞X＞Q＞M
C.X、Z元素形成的单质分子不都是非极性分子 D.Y与M、Q形成的化合物M3Y2、Q3Y4都是共价晶体
10.（2025·湖南教研联盟第二次联考）X、Y、Z、W、Q为原子序数逐渐增大的短周期元素，其中X、Y、Q处于不同周期，W、Q同主族。五种元素中，Z的基态原子中未成对电子数最多。现有这些元素组成的两种单体Ⅰ、Ⅱ，通过三聚可分别得到如图（图中未区别标示出单、双键）所示的环状物质（a）和（b）。下列说法错误的是（ ）
A.第一电离能：Z＞W＞Y
B.单体Ⅰ中Y原子为sp杂化
C.物质（b）中键长：①＞②
D.单体Ⅱ为非极性分子
11.（2025·江西南昌一模）Y16X18Z3MN广泛应用于化学指示剂、染料和药物等方面，已知X、Y、Z、M、N为原子序数增大的短周期元素，其中X与其他元素都不在同一周期，X和Y的质子数之和等于Z的质子数，Z的2p轨道有三个未成对电子，M的最高正价是最低负价绝对值的3倍，下列说法正确的是（ ）
A.电负性：Y＞M
B.原子半径：Z＞Y＞X
C.第一电离能：N＜M
D.简单氢化物的键角：M＜Z＜Y
12.（2025·广西适应性测试）传统的有机溶剂大多易挥发，它们的蒸汽大多有毒，而离子液体却有难挥发的优点。某离子液体的结构简式如图所示。W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，Y的最简单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，X、Y和Z的原子序数之和为30，下列说法正确的是（ ）
A.氢化物的沸点：Y＞X
B.已知阳离子环与苯环的结构相似，则环上Y原子与X原子的杂化方式不同
C.该物质的熔点高于NaZ
D.离子液体难挥发是由于离子液体的粒子全部是带电荷的离子
13.（2025·辽宁省名校联盟联考）祖母绿（主要成分为X3Z2W6Y18）被称为宝石之王。已知：X、Y、Z、W为原子序数依次递增的短周期元素，分别属于不同的主族。其中基态X原子的核外电子平均分布在两种能量不同的轨道上，基态Y原子最外层有两个未成对电子，Z为地壳中含量最多的金属元素，W与Z原子序数相邻。下列说法正确的是（ ）
A.电离能大小：I1（Z）＜I1（W）
B.半径大小：r（X）＜r（Y）
C.X、Z、W对应单质均为半导体材料
D.Y元素形成的常见单质均为非极性分子
小题专攻 元素综合推断
1.D 前四周期元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大，X基态原子有3个能级、且每个能级上的电子数相同，X原子核外电子排布式为1s22s22p2，可知X为C元素，Z是地壳中含量最多的元素，则Z为O元素，而Y的简单气态氢化物的水溶液呈碱性，则Y为N元素，W原子是第三周期中原子半径最大的元素，可知W为Na元素，R是第四周期中未成对电子数最多的元素，R原子价层电子排布式为3d54s1，则R为Cr元素。原子半径：Na＞C＞O，即W＞X＞Z，A正确；根据同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势，第ⅡA、ⅤA族反常，故第一电离能：C＜O＜N，即X＜Z＜Y，B正确；NH3为三角锥形结构，是极性分子，C正确；基态Cr原子价层电子的轨道表示式： D错误。
2.B X是宇宙中最丰富的元素，故X为氢（H）。Z元素原子的价层电子排布式为nsnnp2n，由于n＝2时满足条件，故Z的价层电子排布式为2s22p4，Z为氧（O）。Y与Z相邻，且原子序数小于Z，故Y为氮（N）。W是生活中常见的金属，其单质呈紫红色，故W为铜（Cu）。氮原子的2p轨道为半充满状态，较稳定，其第一电离能高于氧原子，A错误；氢、氮、氧三种元素可形成硝酸铵（NH4NO3），硝酸铵是离子化合物，B正确；氮的氧化物对应的水化物有硝酸、亚硝酸，其中亚硝酸是弱酸，C错误；氨气与铜离子配位后，由于配位键的形成，∠H—N—H增大，D错误。
3.C W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，WX2是形成酸雨的物质之一，根据原子序数的规律，则W为N，X为O，Y的最外层电子数与其K层电子数相等，又因为Y的原子序数大于氧的，则Y电子层为3层，最外层电子数为2，所以Y为Mg，四种元素最外层电子数之和为19，则Z的最外层电子数为6，Z为S。X为O，W为N，半径大小为W＞X，A错误；X的简单氢化物为H2O，含有分子间氢键，Z的简单氢化物为H2S，没有氢键，所以简单氢化物的沸点为X＞Z，B错误；Mg与O可形成MgO，为离子化合物，C正确；硫酸是强酸，D错误。
4.A X、Y、Z、W为短周期主族元素，X2Y为一种常见的无色液体，则X2Y为水，只有Z与Y同周期，Z原子形成4个键，则Z为碳；W形成5个键，W的原子序数等于最外层电子数的3倍，则为15号元素磷。O、C、H的电负性依次减小，A正确；原子半径：P＞C＞O，B错误；H2O2能形成分子间氢键，常温下为液体，沸点大于C2H6，C错误；PH3的分子空间结构是三角锥形，它是极性分子，而CH4是非极性分子，故分子极性：PH3＞CH4，D错误。
5.C 根据主族元素最高正价＝最外层电子数，最低负价的绝对值＝8－最外层电子数，还有原子半径的周期性变化规律，可以判断出X：Na，Y元素有＋7、－1价，则Y为Cl，Z的最高正化合价为＋3，且原子半径大于Cl元素，故Z为Al，M的最高正化合价为＋5，最低负价为－3，且原子半径小于Cl元素可知，M为N，R只有最低负价－1价，故R为F，A正确；元素X和Y形成的化合物为NaCl含有离子键，B正确；工业上电解Al2O3制取Al，C错误；以上5种元素中，电负性最强的是F元素，D正确。
6.B W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期主族元素，且分布在4个不同周期，则W为H元素；基态X原子核外电子中s能级电子数目和p能级相同，则X原子核外电子排布式是1s22s22p4，所以X为O元素；Y和Z的第一电离能均比同周期相邻元素的高，结合无机盐的化学式可知，则Y为P元素，Z为Ca元素。基态Ca原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p64s2，由此可知基态Ca原子核外电子有10种空间运动状态，A正确；CaO2为离子化合物，其中的阳离子Ca2＋与阴离子个数比为1∶1，B错误；简单离子半径：P3－＞Ca2＋，C正确；电负性：X（O）＞W（H），D正确。
7.B 根据结构图，Y形成两条键，Z可形成两个双键和两个单键，且Y和Z同主族可知，Y、Z分别为O元素和S元素，由X和4个W形成＋1价的离子可知，W为H，X为N，因此W、X、Y、Z分别为H、N、O、S。离子半径：H＋＜O2－＜N3－＜S2－，A错误；第一电离能由大到小为N＞O＞S，B正确；NH3和H2O均为分子晶体，分子间均能形成氢键，H2O分子间氢键较多，因此沸点：H2O＞NH3，C错误；由阴离子结构可以看出，（NH4）2S2O8中存在过氧键，－1价的O具有强氧化性，S为＋6价，没有表现出强氧化性，D错误。
8.D 组成元素中X、Y、Z为原子半径依次增大的短周期主族元素，Y、Z的基态原子的核外电子均填充在3个能级中，根据阴离子结构中原子成键数目，X为H、Y为O，Z为C，W为第四周期元素中基态原子未成对电子数最多的元素，W为Cr。非金属性：O＞C，最简单氢化物的热稳定性：H2O＞CH4，A错误；酸性KMnO4溶液能氧化CH3OH，B错误；根据阴离子结构，W的配位键有6个，配体有4个，W的化合价为＋3价，C错误；H2O、H2O2两种分子均为极性分子，分子中O原子价层电子对数均为4，均为sp3杂化，D正确。
9.D X是宇宙中含量最多的元素，则X为H；X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大且Y的单质在空气中含量最多，则Y为N；Y与Z相邻且Z、M的核电荷数之比为2∶3，则Z为O，M为Mg；基态Q原子的价电子中s能级和p能级的电子数相等，则Q为Si。非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，非金属性：O＞N＞Si，则简单氢化物的稳定性：H2O＞NH3＞SiH4，A正确；同周期从左到右，元素的电负性逐渐增大，同主族从上到下，元素的电负性逐渐减小，则电负性：O＞N＞H＞Si＞Mg，B正确；H、O元素形成的单质分子有H2、O2、O3，其中H2、O2是非极性分子，O3是极性分子，C正确；N与Mg形成的化合物是Mg3N2，属于离子晶体，D错误。
10.C X、Y、Z、W、Q为原子序数逐渐增大的短周期元素，X、Y、Q处于不同周期，X为H元素，Y为第二周期元素，Q为第三周期的元素，由图a可知，Z周围形成三个共价键，Z的基态原子中未成对电子数最多，则Z为N元素，Y和Z形成的环状结构中，存在大π键，则Y为C元素，图a为NH2CN的三聚体；图b可知，W形成2个键，W与Q同主族，W为O元素，Q为S元素，b是SO3的三聚体。N原子2p轨道半充满稳定，第一电离能：N＞O＞C，A正确；单体Ⅰ的结构简式为H2N—C≡N，存在碳氮三键，C的杂化方式为sp杂化，B正确；物质（b）中①为SO双键，②为S—O单键，双键键长小于单键键长，键长：①＜②，C错误；单体Ⅱ为SO3，空间构型为平面正三角形，正负电荷中心重合，为非极性分子，D正确。
11.D X与其他元素都不在同一周期，则X是氢元素，Z的基态原子的2p轨道有三个未成对电子，可知Z的价层电子排布式为2s22p3，则Z为氮元素，M的最高正价是最低负价绝对值的3倍，M的最高正价为＋6价，M为S，X和Y的质子数之和等于Z的质子数，故Y是碳元素，由于X、Y、Z、M、N为原子序数增大的短周期元素，则N为氯元素。同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐增大，同一主族，自上而下元素电负性递减，则电负性：C＜S，A错误；同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，H的原子半径又最小，则原子半径：C＞N＞H，B错误；同周期元素从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，则第一电离能：Cl＞S，C错误；H2S、NH3、CH4的中心原子都是sp3杂化，而它们的孤电子对数分别为2、1、0，中心原子杂化方式相同，孤电子对越多，键角越小，则H2S＜NH3＜CH4，D正确。
12.D W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，且W只形成1个共价键，W为氢元素。X形成4个共价键，Y形成3个共价键，且Y的最简单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，故X为碳元素，Y为氮元素。X、Y和Z的原子序数之和为30，Z带1个负电荷，则Z为氯元素。X为碳元素，Y为氮元素，最简单氢化物的沸点：Y＞X，但碳元素氢化物很多，未指明最简单氢化物，A错误；阳离子环与苯环的结构相似，苯环上的碳原子为sp2杂化，则该环上的5个原子均为sp2杂化，B错误；该物质为离子液体，常温下呈液态，而NaZ为氯化钠，常温下是固体，C错误；离子液体含有离子键，作用力较强，难挥发，D正确。
13.A X、Y、Z、W为原子序数依次递增的短周期元素，分别属于不同的主族，基态X原子的核外电子平均分布在两种能量不同的轨道上，推测X为Be，基态Y原子最外层有两个未成对电子，推测Y为C或O，Z为地壳中含量最多的金属元素，推测Z为Al，W与Z原子序数相邻，推测W为Si，则Y为O，可知X、Y、Z、W分别为Be、O、Al、Si。一般来说，同一周期从左至右第一电离能呈增大趋势，故电离能大小：I1（Al）＜I1（Si），A正确；同一周期，从左至右原子半径逐渐减小，半径大小：r（Be）＞r（O），B错误；Al为导电材料，不是半导体材料，C错误；O元素形成的常见单质有O2、O3，其中O3为极性分子，D错误。
3 / 3小题专攻 元素综合推断
【例1】 （2025·河北高考9题）W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素，W原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的电子数相等，X与W同族，Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子，Z位于W的对角线位置。下列说法错误的是（ ）
A.第二电离能：X＜Y B.原子半径：Z＜W
C.单质沸点：Y＜Z D.电负性：W＜X
答案：A
【流程分析】
第一步 找准转化“题眼” 第二步 确定元素名称 第三步 判断选项正误
总体信息：W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素 W是S O的第二电离能高于N，因为O＋的电子构型为2p3（半充满），失去电子需更高能量，而N＋的电子构型为2p2，失去电子相对容易，因此X（O）的第二电离能大于Y（N），A错误；同主族从上到下原子半径变大，同周期从左到右原子半径变小，F（Z）位于第二周期，S（W）位于第三周期，原子半径：S＞O＞F，即：Z＜W，B正确；N2与F2都是分子晶体，相对分子质量：F2＞N2，分子间的范德华力：F2＞N2，沸点：F2＞N2，C正确；同主族从上到下，电负性逐渐减小，O的电负性大于S，D正确
W原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的电子数相等，则W价层电子排布式可能是： 1s22s22p2或 1s22s22p63s23p4，若W是C，X与W同族，则X是Si，Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子，则Y是P，Z位于W的对角线位置，则满足条件的Z是P，与Y重复
X与W同族 X是O
Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子 Y是N
Z位于W的对角线位置 Z是F
【例2】 （2024·贵州高考9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：Y＜Z＜Q 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
【流程分析】
第一步：找准转化“题眼”＋第二步：确定元素名称。
总体信息：原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、Q。
第三步：判断选项正误。
同周期从左到右，元素的第一电离能呈增大的趋势，而N原子的2p能级为半充满稳定结构，第一电离能大于O，故第一电离能由小到大顺序为C＜O＜N，A错误；氧的电负性大，该化合物中氧和氢之间形成氢键，B正确；Be和Al处在元素周期表的对角线上，根据对角线规则，二者化学性质相似，C正确；H、N、O形成的铵盐为离子化合物，D正确。
【模型构建】
考向一 结合文字描述信息推断元素
1.（2025·湖北高考6题）某化合物的分子式为XY2Z。X、Y、Z三种元素位于同一短周期且原子序数依次增大，三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等，Z是周期表中电负性最大的元素。下列说法正确的是（ ）
A.三者中Z的原子半径最大 B.三者中Y的第一电离能最小
C.X的最高化合价为＋3 D.XZ3与NH3键角相等
2.（2025·云南高考9题）钙霞石是一种生产玻璃陶瓷的原料，所含M、Q、R、T、X、Y、Z为原子序数依次增大的前20号主族元素，M是原子半径最小的元素，Q是形成物质种类最多的元素，R是地壳中含量最高的元素，T、X、Y同周期，Q、X均与Y相邻，Z的原子序数等于M、R和T的原子序数之和。下列说法正确的是（ ）
A.M与Z可形成离子化合物
B.原子半径：R＜T＜X
C.QR2是极性分子
D.电负性：Y＜R＜Q
考向二 结合物质结构中原子成键推断元素
3.（2025·陕晋青宁9题）一种高聚物（XYZ2）n被称为“无机橡胶”，可由如图所示的环状三聚体制备。X、Y和Z都是短周期元素，X、Y价电子数相等，X、Z电子层数相同，基态Y的2p轨道半充满，Z的最外层只有1个未成对电子。下列说法正确的是（ ）
A.X、Z的第一电离能：X＞Z
B.X、Y的简单氢化物的键角：X＞Y
C.最高价含氧酸的酸性：Z＞X＞Y
D.X、Y、Z均能形成多种氧化物
4.（2025·安徽高考9题）某化合物的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Z位于同一主族。下列说法错误的是（ ）
A.元素电负性：X＞Z＞Y
B.该物质中Y和Z均采取sp3杂化
C.基态原子未成对电子数：W＜X＜Y
D.基态原子的第一电离能：X＞Z＞Y
考向三 依据相关反应或物质转化信息推断元素
5.（2024·河北高考7题）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：W＜X＜Y
B.第一电离能：X＜Y＜Z
C.单质沸点：Z＜R＜Q
D.电负性：W＜Q＜R
6.（2024·吉林高考11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（ ）
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
1.（2025·安徽宣城调研）X、Y、Z、W四种短周期主族非金属元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且基态原子核外未成对电子数之比为1∶3∶1，Z、W位于同一主族。下列说法正确的是（ ）
A.第一电离能：X＜Y＜Z＜W
B.键角：XZ3＜YZ3
C.氢化物沸点：HZ＜HW
D.极性：X—W＜X—Z
2.（2025·福建泉州质量检测）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：Z＞Y
B.简单离子半径：W＜M
C.简单氢化物沸点：Z＞W
D.X与Z形成的化合物易溶于水
3.（2025·贵州毕节一诊）R、X、Y、Z为短周期元素，XY3ZR3的分子结构如图所示。R中电子只有一种自旋取向；X、Y、Z处于同一周期；X的核外电子数等于Y的最高能级电子数，且等于Z的最外层电子数。下列说法错误的是（ ）
A.单质沸点：X＞Z B.简单离子半径：Z＞Y
C.该化合物中Z提供电子对与X形成配位键 D.R、Z、Y三种元素形成的化合物中只含有共价键
4.（2025·河北保定一模）短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y、W同主族。甲、乙、丙分别是由以上四种元素中的两种组成的化合物，丁是由以上三种元素组成的化合物；甲与乙摩尔质量相同，乙为淡黄色固体，上述物质之间的转化关系如图所示（部分生成物省略），下列说法中一定正确的是（ ）
A.图中有两个氧化还原反应 B.丁中含有离子键、共价键和配位键
C.摩尔质量：戊＞丙，沸点：丙＞戊 D.简单离子半径：W＞Y＞Z＞X
5.（2025·湖南师大附中一模）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式为nsnnpn。下列说法错误的是（ ）
A.该阴离子中铜元素的化合价为＋3价
B.由W和Y构成的化合物不可能为离子化合物
C.电负性：Z＞Y＞X＞W
D.X、Y、Z均位于元素周期表的p区
小题专攻 元素综合推断
【真题研做·明确考向】
1.B Z是周期表中电负性最大的元素，Z为F，电子层数为2，未成对电子数为1；X、Y、Z三种元素位于同一短周期且原子序数依次增大，三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等，则X和Y未成对电子数之和为5，X为C和Y为N或X为N和Y为O；化合物分子式为XY2Z，则X和2个Y总化合价为＋1价，NO2F符合，故X为N，Y为O，Z为F。A项，N、O、F位于同周期，F在最右边，F的原子半径最小，错误；B项，N的2p轨道半充满，第一电离能大于O，故三者中O的第一电离能最小，正确；C项，X为N，N的最高正化合价为＋5，错误；D项，NF3和NH3的中心原子均为sp3杂化，孤电子对数均为1，前者成键电子对离中心N较远，成键电子对之间的斥力较小，键角较小，错误。
2.A M是原子半径最小的元素为H，Q是形成物质种类最多的元素，则为C，R是地壳中含量最高的元素，为O，又因为T、X、Y同周期，Q、X均与Y相邻，可推出Q（C）与Y（Si）同主族相邻，X（Al）与Y（Si）相邻，结合Z的原子序数Z＝M＋R＋T＝1＋8＋T，Z≤20，得T＝11（Na），Z＝20（Ca）。故推出M为H、Q为C、R为O、T为Na、X为Al、Y为Si、Z为Ca。A项，H与Ca形成CaH2，为离子化合物，正确；B项，R为O、T为Na、X为Al，则它们的原子半径大小为O＜Al＜Na，即R＜X＜T，错误；C项，QR2为CO2，为直线形的非极性分子，错误；D项，Q为C、R为O、Y为Si，则电负性Si＜C＜O，正确顺序为Y＜Q＜R，错误。
3.D 已知X、Y和Z都是短周期元素，X、Y的价电子数相等，X形成5个共价键、Y形成3个共价键，Y的2p轨道半充满，则Y为N，X为P；Z形成1个共价键，且Z的最外层只有1个未成对电子，又X、Z电子层数相同，则Z为Cl。同周期元素从左到右，第一电离能整体呈增大的趋势，故第一电离能：P＜Cl，A错误；N和P的简单氢化物分别为NH3和PH3，电负性：N＞P，则NH3中成键电子对更靠近中心原子N，成键电子对间斥力更大，键角更大，故键角：NH3＞PH3，B错误；元素的非金属性越强，则其对应最高价含氧酸的酸性越强，非金属性：Cl＞N＞P，故最高价含氧酸的酸性：HClO4＞HNO3＞H3PO4，C错误；N可形成NO、NO2等多种氧化物，P可形成P2O5、P4O6等多种氧化物，Cl可形成Cl2O、ClO2等多种氧化物，D正确。
4.D W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，由X、Z位于同一主族，X、Z均形成2个共价键知，X为O、Z为S；W可形成1个共价键，Y可形成5个共价键，结合原子序数关系知，W为H、Y为P。同主族元素从上到下电负性逐渐减小，同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，故电负性：O＞S＞P，A正确；该化合物中P形成4个σ键，无孤电子对，S形成2个σ键，有2个孤电子对，故P和S均采取sp3杂化，B正确；基态H原子的价层电子排布式为1s1，基态O原子的价层电子排布式为2s22p4，基态P原子的价层电子排布式为3s23p3，则未成对电子数：H＜O＜P，C正确；同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族、第 ⅤA族反常，故第一电离能：O＞S、P＞S，D错误。
5.C 侯氏制碱法的主反应化学方程式为NaCl＋NH3＋CO2＋H2ONaHCO3↓＋NH4Cl，可知W为H，X为C，Y为N，Z为O，Q为Na，R为Cl。同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，H原子半径最小，则原子半径：H＜N＜C，A错误；同周期元素从左到右，第一电离能整体呈增大的趋势，但N的2p轨道为半充满状态，较稳定，其第一电离能大于同周期相邻的元素，故第一电离能：C＜O＜N，B错误；O2和Cl2均由分子组成，相对分子质量越大，沸点越高，Na常温下为固体，故单质沸点：O2＜Cl2＜Na，C正确；Na为金属元素，则电负性：Na＜H＜Cl，D错误。
6.D 根据基态X原子的核外电子有5种空间运动状态，且X能和原子序数最小的W形成化合物XW3，可知X是N元素、W是H元素；由Q是ds区元素且焰色试验呈绿色，可知Q为Cu元素；结合基态Y、Z原子有两个未成对电子，与Cu可形成CuZY4，根据原子序数关系可确定Y为O元素，Z为S元素。常温下，单质S呈固态，O2、H2均呈气态，且相对分子质量：O2＞H2，则分子间作用力：O2＞H2，故单质的沸点：S＞O＞H，A正确；NH3、H2O的中心原子N、O均采取sp3杂化，但N、O上分别有1、2个孤电子对，孤电子对数越多，对成键电子对的斥力越大，键角越小，故键角：NH3＞H2O，B正确；向CuSO4溶液中逐渐通入NH3，先生成蓝色Cu（OH）2沉淀，当NH3过量时，Cu（OH）2沉淀溶解生成深蓝色的[Cu（NH3）4]SO4溶液，C正确；配合物[Cu（NH3）4]SO4中Cu2＋提供空轨道，N原子提供孤电子对形成配位键，即其中的配位原子是N，D错误。
【对点演练·能力培养】
1.D X、Y、Z、W四种短周期主族非金属元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且基态原子核外未成对电子数之比为1∶3∶1，则X为B元素，Y为N元素，Z为F元素；Z、W位于同一主族，则W为Cl元素。同主族从上到下第一电离能逐渐减小，故第一电离能：Cl＜F，A错误；BF3中心B原子采取sp2杂化，空间结构为平面三角形，键角为120°；NF3中心N原子采取sp3杂化，含有一个孤电子对，对成键电子对斥力大，则键角：XZ3＞YZ3，B错误；HF分子间存在氢键，则氢化物沸点：HF＞HCl，C错误；电负性：Cl＜F，则电负性之差：B—Cl＜B—F，故极性：B—Cl＜B—F，D正确。
2.A 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，短周期主族元素中M原子半径最大，M为Na元素，基态Z、W原子的未成对电子数相等且原子序数比B大比Na小，则Z为C元素，W为O元素。第一电离能：C＞B，A正确；离子半径：O2－＞Na＋，B错误；H2O分子间能形成氢键，则简单氢化物沸点：H2O＞CH4，C错误；H、C形成的化合物为烃类，不易溶于水，D错误。
3.D R、X、Y、Z为短周期元素，R中电子只有一种自旋取向，R为H元素；X、Y、Z处于同一周期，X的核外电子数等于Y的最高能级电子数，且等于Z的最外层电子数，XY3ZR3的分子中X、Z均形成4个共价键，则X为B元素，Z为N元素；Y只能形成1个共价键，结合位置可知Y为F元素。硼单质常温下为固体，而氮气常温下为气体，故沸点：B＞N2，A正确；N3－、F－核外电子层排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径：N3－＞F－，B正确；该化合物中N原子提供孤电子对，B提供空轨道形成配位键，C正确；H、N、F可形成NH4F，为离子化合物，含离子键，D错误。
4.D 乙为淡黄色固体，乙为Na2O2，甲与乙摩尔质量相同，推测甲为Na2S，短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y、W同主族，则Y为O，W为S，根据图中的转化关系，戊为NaHS，丁为NaOH，丙为H2O，则X为H，Z为Na。过氧化钠与水的反应是氧化还原反应，图中其他反应为非氧化还原反应，A错误；丁为NaOH，含有离子键、共价键，没有配位键，B错误；戊为NaHS或H2S，丙为H2O，若戊为NaHS时，NaHS是离子化合物，沸点：NaHS＞H2O，C错误；S2－核外有三个电子层，离子半径最大，O2－、Na＋核外电子排布相同，离子半径序大径小，H＋半径最小，简单离子半径：S2－＞O2－＞Na＋＞H＋，D正确。
5.B 基态X原子的价层电子排布式为nsnnpn，即2s22p2，X为C元素，W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，结合含铜催化剂阴离子的结构知，W为H，Y为N，Z为F。该阴离子为[Cu（CF3）3（CH2CN）]－，其中铜元素的化合价为＋3价，A项正确；H和N构成的化合物NH4H为离子化合物，B项错误；同周期从左到右主族元素的电负性逐渐增大，元素的非金属性越强、电负性越大，则电负性：Z＞Y＞X＞W，C项正确；C、N、F均位于元素周期表的p区，D项正确。
4 / 5(共63张PPT)
小题专攻 元素综合推断
02
真题研做
01
典例分析
模型构建
明确考向
03
对点演练
能力培养
04
课后作业
巩固提升
目 录
contents
典例分析 模型构建
【例1】 （2025·河北高考9题）W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素，
W原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的电子数相等，X与W同
族，Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子，Z位于W的对角线位
置。下列说法错误的是（ ）
A. 第二电离能：X＜Y B. 原子半径：Z＜W
C. 单质沸点：Y＜Z D. 电负性：W＜X
√
【流程分析】
第一步找准转化“题眼” 第二步确定元素名称
总体信息：W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素 W是S
W原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的电子数相等，则W价层电子排布式可能是：1s22s22p2或1s22s22p63s23p4，若W是C，X与W同族，则X是Si，Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子，则Y是P，Z位于W的对角线位置，则满足条件的Z是P，与Y重复 第一步找准转化“题眼” 第二步确定元
素名称
X与W同族 X是O
Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子 Y是N
Z位于W的对角线位置 Z是F
第三步判断选项正误
O的第二电离能高于N，因为O＋的电子构型为2p3（半充满），失去电子
需更高能量，而N＋的电子构型为2p2，失去电子相对容易，因此X（O）
的第二电离能大于Y（N），A错误；同主族从上到下原子半径变大，同
周期从左到右原子半径变小，F（Z）位于第二周期，S（W）位于第三周
期，原子半径：S＞O＞F，即：Z＜W，B正确；N2与F2都是分子晶体，
相对分子质量：F2＞N2，分子间的范德华力：F2＞N2，沸点：F2＞N2，C
正确；同主族从上到下，电负性逐渐减小，O的电负性大于S，D正确
【例2】 （2024·贵州高考9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：Y＜Z＜Q
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
√
【流程分析】
第一步：找准转化“题眼”＋第二步：确定元素名称。
总体信息：原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、Q。
第三步：判断选项正误。
同周期从左到右，元素的第一电离能呈增大的趋势，而N原子的2p能级为
半充满稳定结构，第一电离能大于O，故第一电离能由小到大顺序为C＜O
＜N，A错误；氧的电负性大，该化合物中氧和氢之间形成氢键，B正确；
Be和Al处在元素周期表的对角线上，根据对角线规则，二者化学性质相
似，C正确；H、N、O形成的铵盐为离子化合物，D正确。
【模型构建】
真题研做 明确考向
考向一 结合文字描述信息推断元素
1. （2025·湖北高考6题）某化合物的分子式为XY2Z。X、Y、Z三种元素
位于同一短周期且原子序数依次增大，三者的原子核外电子层数之和与未
成对电子数之和相等，Z是周期表中电负性最大的元素。下列说法正确的
是（ ）
A. 三者中Z的原子半径最大
B. 三者中Y的第一电离能最小
C. X的最高化合价为＋3
D. XZ3与NH3键角相等
√
解析：Z是周期表中电负性最大的元素，Z为F，电子层数为2，未成对电子数为1；X、Y、Z三种元素位于同一短周期且原子序数依次增大，三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等，则X和Y未成对电子数之和为5，X为C和Y为N或X为N和Y为O；化合物分子式为XY2Z，则X和2个Y总化合价为＋1价，NO2F符合，故X为N，Y为O，Z为F。A项，N、O、F位于同周期，F在最右边，F的原子半径最小，错误；B项，N的2p轨道半充满，第一电离能大于O，故三者中O的第一电离能最小，正确；C项，X为N，N的最高正化合价为＋5，错误；D项，NF3和NH3的中心原子均为sp3杂化，孤电子对数均为1，前者成键电子对离中心N较远，成键电子对之间的斥力较小，键角较小，错误。
2. （2025·云南高考9题）钙霞石是一种生产玻璃陶瓷的原料，所含M、
Q、R、T、X、Y、Z为原子序数依次增大的前20号主族元素，M是原子半
径最小的元素，Q是形成物质种类最多的元素，R是地壳中含量最高的元
素，T、X、Y同周期，Q、X均与Y相邻，Z的原子序数等于M、R和T的原
子序数之和。下列说法正确的是（ ）
A. M与Z可形成离子化合物
B. 原子半径：R＜T＜X
C. QR2是极性分子
D. 电负性：Y＜R＜Q
√
解析： M是原子半径最小的元素为H，Q是形成物质种类最多的元素，
则为C，R是地壳中含量最高的元素，为O，又因为T、X、Y同周期，Q、
X均与Y相邻，可推出Q（C）与Y（Si）同主族相邻，X（Al）与Y（Si）
相邻，结合Z的原子序数Z＝M＋R＋T＝1＋8＋T，Z≤20，得T＝11
（Na），Z＝20（Ca）。故推出M为H、Q为C、R为O、T为Na、X为Al、
Y为Si、Z为Ca。A项，H与Ca形成CaH2，为离子化合物，正确；B项，R为
O、T为Na、X为Al，则它们的原子半径大小为O＜Al＜Na，即R＜X＜T，
错误；C项，QR2为CO2，为直线形的非极性分子，错误；D项，Q为C、R
为O、Y为Si，则电负性Si＜C＜O，正确顺序为Y＜Q＜R，错误。
考向二 结合物质结构中原子成键推断元素
3. （2025·陕晋青宁9题）一种高聚物（XYZ2）n被称为“无机橡胶”，可
由如图所示的环状三聚体制备。X、Y和Z都是短周期元素，X、Y价电子
数相等，X、Z电子层数相同，基态Y的2p轨道半充满，Z的最外层只有1个
未成对电子。下列说法正确的是（ ）
A. X、Z的第一电离能：X＞Z
B. X、Y的简单氢化物的键角：X＞Y
C. 最高价含氧酸的酸性：Z＞X＞Y
D. X、Y、Z均能形成多种氧化物
√
解析： 已知X、Y和Z都是短周期元素，X、Y的价电子数相等，X
形成5个共价键、Y形成3个共价键，Y的2p轨道半充满，则Y为N，X为
P；Z形成1个共价键，且Z的最外层只有1个未成对电子，又X、Z电子
层数相同，则Z为Cl。同周期元素从左到右，第一电离能整体呈增大的
趋势，故第一电离能：P＜Cl，A错误；N和P的简单氢化物分别为NH3
和PH3，电负性：N＞P，则NH3中成键电子对更靠近中心原子N，成键
电子对间斥力更大，键角更大，故键角：NH3＞PH3，B错误；元素的
非金属性越强，则其对应最高价含氧酸的酸性越强，非金属性：Cl＞N
＞P，故最高价含氧酸的酸性：HClO4＞HNO3＞H3PO4，C错误；N可
形成NO、NO2等多种氧化物，P可形成P2O5、P4O6等多种氧化物，Cl
可形成Cl2O、ClO2等多种氧化物，D正确。
4. （2025·安徽高考9题）某化合物的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子
序数依次增大的短周期元素，其中X、Z位于同一主族。下列说法错误的是
（ ）
A. 元素电负性：X＞Z＞Y
B. 该物质中Y和Z均采取sp3杂化
C. 基态原子未成对电子数：W＜X＜Y
D. 基态原子的第一电离能：X＞Z＞Y
√
解析： W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，由X、Z
位于同一主族，X、Z均形成2个共价键知，X为O、Z为S；W可形成1
个共价键，Y可形成5个共价键，结合原子序数关系知，W为H、Y为
P。同主族元素从上到下电负性逐渐减小，同周期主族元素从左到右电
负性逐渐增大，故电负性：O＞S＞P，A正确；该化合物中P形成4个σ
键，无孤电子对，S形成2个σ键，有2个孤电子对，故P和S均采取sp3杂
化，B正确；基态H原子的价层电子排布式为1s1，基态O原子的价层电
子排布式为2s22p4，基态P原子的价层电子排布式为3s23p3，则未成对
电子数：H＜O＜P，C正确；同主族元素从上到下第一电离能逐渐减
小，同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族、第 ⅤA
族反常，故第一电离能：O＞S、P＞S，D错误。
考向三 依据相关反应或物质转化信息推断元素
5. （2024·河北高考7题）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：W＜X＜Y
B. 第一电离能：X＜Y＜Z
C. 单质沸点：Z＜R＜Q
D. 电负性：W＜Q＜R
√
解析： 侯氏制碱法的主反应化学方程式为NaCl＋NH3＋CO2＋H2O
NaHCO3↓＋NH4Cl，可知W为H，X为C，Y为N，Z为O，Q为Na，R为Cl。
同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，H原子半径最小，则原子
半径：H＜N＜C，A错误；同周期元素从左到右，第一电离能整体呈增大
的趋势，但N的2p轨道为半充满状态，较稳定，其第一电离能大于同周期
相邻的元素，故第一电离能：C＜O＜N，B错误；O2和Cl2均由分子组成，
相对分子质量越大，沸点越高，Na常温下为固体，故单质沸点：O2＜Cl2
＜Na，C正确；Na为金属元素，则电负性：Na＜H＜Cl，D错误。
6. （2024·吉林高考11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（ ）
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
√
解析： 根据基态X原子的核外电子有5种空间运动状态，且X能和原子
序数最小的W形成化合物XW3，可知X是N元素、W是H元素；由Q是ds区
元素且焰色试验呈绿色，可知Q为Cu元素；结合基态Y、Z原子有两个未成
对电子，与Cu可形成CuZY4，根据原子序数关系可确定Y为O元素，Z为S
元素。常温下，单质S呈固态，O2、H2均呈气态，且相对分子质量：O2＞
H2，则分子间作用力：O2＞H2，故单质的沸点：S＞O＞H，A正确；
NH3、H2O的中心原子N、O均采取sp3杂化，但N、O上分别有1、2个孤电
子对，孤电子对数越多，对成键电子对的斥力越大，键角越小，故键角：
NH3＞H2O，B正确；向CuSO4溶液中逐渐通入NH3，先生成蓝色Cu（OH）2沉淀，当NH3过量时，Cu（OH）2沉淀溶解生成深蓝色的[Cu（NH3）4]SO4溶液，C正确；配合物[Cu（NH3）4]SO4中Cu2＋提供空轨道，N原子提供孤电子对形成配位键，即其中的配位原子是N，D错误。
对点演练 能力培养
1. （2025·安徽宣城调研）X、Y、Z、W四种短周期主族非金属元素，原
子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且基态原子核外未成对电子数
之比为1∶3∶1，Z、W位于同一主族。下列说法正确的是（ ）
A. 第一电离能：X＜Y＜Z＜W
B. 键角：XZ3＜YZ3
C. 氢化物沸点：HZ＜HW
D. 极性：X—W＜X—Z
√
解析：X、Y、Z、W四种短周期主族非金属元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且基态原子核外未成对电子数之比为1∶3∶1，则X为B元素，Y为N元素，Z为F元素；Z、W位于同一主族，则W为Cl元素。同主族从上到下第一电离能逐渐减小，故第一电离能：Cl＜F，A错误；BF3中心B原子采取sp2杂化，空间结构为平面三角形，键角为120°；NF3中心N原子采取sp3杂化，含有一个孤电子对，对成键电子对斥力大，则键角：XZ3＞YZ3，B错误；HF分子间存在氢键，则氢化物沸点：HF＞HCl，C错误；电负性：Cl＜F，则电负性之差：B—Cl＜B—F，故极性：B—Cl＜B—F，D正确。
2. （2025·福建泉州质量检测）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：Z＞Y
B. 简单离子半径：W＜M
C. 简单氢化物沸点：Z＞W
D. X与Z形成的化合物易溶于水
√
解析： 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，
短周期主族元素中M原子半径最大，M为Na元素，基态Z、W原子的未成
对电子数相等且原子序数比B大比Na小，则Z为C元素，W为O元素。第一
电离能：C＞B，A正确；离子半径：O2－＞Na＋，B错误；H2O分子间能形
成氢键，则简单氢化物沸点：H2O＞CH4，C错误；H、C形成的化合物为
烃类，不易溶于水，D错误。
3. （2025·贵州毕节一诊）R、X、Y、Z为短周期元素，XY3ZR3的分子结
构如图所示。R中电子只有一种自旋取向；X、Y、Z处于同一周期；X的核
外电子数等于Y的最高能级电子数，且等于Z的最外层电子数。下列说法错
误的是（ ）
A. 单质沸点：X＞Z
B. 简单离子半径：Z＞Y
C. 该化合物中Z提供电子对与X形成配位键
D. R、Z、Y三种元素形成的化合物中只含有共价键
√
解析： R、X、Y、Z为短周期元素，R中电子只有一种自旋取向，R为
H元素；X、Y、Z处于同一周期，X的核外电子数等于Y的最高能级电子
数，且等于Z的最外层电子数，XY3ZR3的分子中X、Z均形成4个共价键，
则X为B元素，Z为N元素；Y只能形成1个共价键，结合位置可知Y为F元
素。硼单质常温下为固体，而氮气常温下为气体，故沸点：B＞N2，A正
确；N3－、F－核外电子层排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，则离
子半径：N3－＞F－，B正确；该化合物中N原子提供孤电子对，B提供空轨
道形成配位键，C正确；H、N、F可形成NH4F，为离子化合物，含离子
键，D错误。
4. （2025·河北保定一模）短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增
大，Y、W同主族。甲、乙、丙分别是由以上四种元素中的两种组成的化
合物，丁是由以上三种元素组成的化合物；甲与乙摩尔质量相同，乙为淡
黄色固体，上述物质之间的转化关系如图所示（部分生成物省略），下列
说法中一定正确的是（ ）
A. 图中有两个氧化还原反应
B. 丁中含有离子键、共价键和配位键
C. 摩尔质量：戊＞丙，沸点：丙＞戊
D. 简单离子半径：W＞Y＞Z＞X
√
解析： 乙为淡黄色固体，乙为Na2O2，甲与乙摩尔质量相同，推测甲为
Na2S，短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y、W同主族，则Y
为O，W为S，根据图中的转化关系，戊为NaHS，丁为NaOH，丙为H2O，
则X为H，Z为Na。过氧化钠与水的反应是氧化还原反应，图中其他反应为
非氧化还原反应，A错误；丁为NaOH，含有离子键、共价键，没有配位
键，B错误；戊为NaHS或H2S，丙为H2O，若戊为NaHS时，NaHS是离子化
合物，沸点：NaHS＞H2O，C错误；S2－核外有三个电子层，离子半径最
大，O2－、Na＋核外电子排布相同，离子半径序大径小，H＋半径最小，简
单离子半径：S2－＞O2－＞Na＋＞H＋，D正确。
5. （2025·湖南师大附中一模）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式为nsnnpn。下列说法错误的是（ ）
A. 该阴离子中铜元素的化合价为＋3价
B. 由W和Y构成的化合物不可能为离子化合物
C. 电负性：Z＞Y＞X＞W
D. X、Y、Z均位于元素周期表的p区
√
解析：基态X原子的价层电子排布式为nsnnpn，即2s22p2，X为C元素，W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，结合含铜催化剂阴离子的结构知，W为H，Y为N，Z为F。该阴离子为[Cu（CF3）3（CH2CN）]－，其中铜元素的化合价为＋3价，A项正确；H和N构成的化合物NH4H为离子化合物，B项错误；同周期从左到右主族元素的电负性逐渐增大，元素的非金属性越强、电负性越大，则电负性：Z＞Y＞X＞W，C项正确；C、N、F均位于元素周期表的p区，D项正确。
课后作业 巩固提升
1. （2025·山西大同一调）前四周期元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次
增大。X基态原子有3个轨道、且每个轨道上的电子数相同，Y的简单气态
氢化物的水溶液呈碱性，Z是地壳中含量最多的元素，W原子是第三周期
中原子半径最大的元素，R是第四周期中未成对电子数最多的元素。下列
说法错误的是（ ）
A. 原子半径：W＞X＞Z
B. 第一电离能：X＜Z＜Y
C. Y最简单的气态氢化物是极性分子
D. 基态R原子价层电子的轨道表示式：
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解析： 前四周期元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大，X基态原
子有3个能级、且每个能级上的电子数相同，X原子核外电子排布式为
1s22s22p2，可知X为C元素，Z是地壳中含量最多的元素，则Z为O元素，而
Y的简单气态氢化物的水溶液呈碱性，则Y为N元素，W原子是第三周期中
原子半径最大的元素，可知W为Na元素，R是第四周期中未成对电子数最
多的元素，R原子价层电子排布式为3d54s1，则R为Cr元素。原子半径：Na
＞C＞O，即W＞X＞Z，A正确；根据同一周期从左往右元素第一电离能呈
增大趋势，第ⅡA、ⅤA族反常，故第一电离能：C＜O＜N，即X＜Z＜Y，
B正确；NH3为三角锥形结构，是极性分子，C正确；基态Cr原子价层电子
的轨道表示式： D错误。
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2. （2025·广西来宾一模）已知X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四
周期元素。X是宇宙中最丰富的元素；Y与Z相邻，且Z元素原子的价层电
子排布为nsnnp2n；W是生活中常见的金属，其单质呈紫红色。下列说法
正确的是（ ）
A. 第一电离能：Z＞Y
B. X、Y、Z元素可形成离子化合物
C. Y的氧化物对应的水化物是强酸
D. YX3与W2＋配位后，∠X—Y—X减小
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解析：X是宇宙中最丰富的元素，故X为氢（H）。Z元素原子的价层电子排布式为nsnnp2n，由于n＝2时满足条件，故Z的价层电子排布式为2s22p4，Z为氧（O）。Y与Z相邻，且原子序数小于Z，故Y为氮（N）。W是生活中常见的金属，其单质呈紫红色，故W为铜（Cu）。氮原子的2p轨道为半充满状态，较稳定，其第一电离能高于氧原子，A错误；氢、氮、氧三种元素可形成硝酸铵（NH4NO3），硝酸铵是离子化合物，B正确；氮的氧化物对应的水化物有硝酸、亚硝酸，其中亚硝酸是弱酸，C错误；氨气与铜离子配位后，由于配位键的形成，∠H—N—H增大，D错误。
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3. （2025·河北沧州运东五校二模）W、X、Y、Z为短周期主族元素，原
子序数依次增大，最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子
数相等，WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是（ ）
A. 原子半径：X＞W
B. 简单氢化物的沸点：X＜Z
C. Y与X可形成离子化合物
D. Z的最高价含氧酸是弱酸
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解析：W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，WX2是形成酸雨的物质之一，根据原子序数的规律，则W为N，X为O，Y的最外层电子数与其K层电子数相等，又因为Y的原子序数大于氧的，则Y电子层为3层，最外层电子数为2，所以Y为Mg，四种元素最外层电子数之和为19，则Z的最外层电子数为6，Z为S。X为O，W为N，半径大小为W＞X，A错误；X的简单氢化物为H2O，含有分子间氢键，Z的简单氢化物为H2S，没有氢键，所以简单氢化物的沸点为X＞Z，B错误；Mg与O可形成MgO，为离子化合物，C正确；硫酸是强酸，D错误。
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4. （2025·江西部分高中联考）PEP是一种高能物质，能为运动员提供能
量。PEP分子结构如图所示，X、Y、Z、W为短周期主族元素，X2Y为一
种常见的无色液体，只有Z与Y同周期，W的原子序数等于最外层电子数的
3倍。下列叙述正确的是（ ）
A. 电负性：Y＞Z＞X B. 原子半径：W＞Y＞Z
C. 沸点：X2Y2＜Z2X6 D. 分子极性：ZX4＞WX3
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解析：X、Y、Z、W为短周期主族元素，X2Y为一种常见的无色液体，则X2Y为水，只有Z与Y同周期，Z原子形成4个键，则Z为碳；W形成5个键，W的原子序数等于最外层电子数的3倍，则为15号元素磷。O、C、H的电负性依次减小，A正确；原子半径：P＞C＞O，B错误；H2O2能形成分子间氢键，常温下为液体，沸点大于C2H6，C错误；PH3的分子空间结构是三角锥形，它是极性分子，而CH4是非极性分子，故分子极性：PH3＞CH4，D错误。
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5. （2025·北京海淀三模）几种短周期元素的原子半径及主要化合价如
下表：
元素代号 X Y Z M R
原子半径（×10－10 m） 1.86 0.99 1.43 0.75 0.71
主要化合价 最高正价 ＋1 ＋7 ＋3 ＋5 －
最低负价 － －1 － －3 －1
下列说法不正确的是（ ）
A. M、R在同一周期
B. 元素X和Y形成的化合物中含离子键
C. 工业上，用Y、Z形成的化合物制取Z
D. 以上5种元素中，电负性最强的是R
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解析：根据主族元素最高正价＝最外层电子数，最低负价的绝对值＝8－最外层电子数，还有原子半径的周期性变化规律，可以判断出X：Na，Y元素有＋7、－1价，则Y为Cl，Z的最高正化合价为＋3，且原子半径大于Cl元素，故Z为Al，M的最高正化合价为＋5，最低负价为－3，且原子半径小于Cl元素可知，M为N，R只有最低负价－1价，故R为F，A正确；元素X和Y形成的化合物为NaCl含有离子键，B正确；工业上电解Al2O3制取Al，C错误；以上5种元素中，电负性最强的是F元素，D正确。
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6. （2025·河北石家庄质检）无机盐Z（W2YX2）2在医药领域中有着广泛
的应用。W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期主族元素，且分布
在4个不同周期。基态X原子核外电子中s能级电子数目和p能级相同，Y和Z
的第一电离能均比同周期相邻元素的高。下列叙述错误的是（ ）
A. 基态Z原子核外电子有10种空间运动状态
B. ZX2中阴、阳离子个数比为2∶1
C. 简单离子半径：Y＞Z
D. 电负性：X＞W
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解析： W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期主族元素，且分
布在4个不同周期，则W为H元素；基态X原子核外电子中s能级电子数目和
p能级相同，则X原子核外电子排布式是1s22s22p4，所以X为O元素；Y和Z
的第一电离能均比同周期相邻元素的高，结合无机盐的化学式可知，则Y
为P元素，Z为Ca元素。基态Ca原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p64s2，
由此可知基态Ca原子核外电子有10种空间运动状态，A正确；CaO2为离子
化合物，其中的阳离子Ca2＋与阴离子 个数比为1∶1，B错误；简单离
子半径：P3－＞Ca2＋，C正确；电负性：X（O）＞W（H），D正确。
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7. （2025·辽宁大连一模）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元
素，Y和Z同主族。化学式为 Z2Y8的盐有强氧化性，其阴离子的
结构如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 简单离子半径：W＜X＜Y＜Z
B. 第一电离能由大到小排序：X＞Y＞Z
C. 最简单氢化物的沸点：X＞Y
D. Z2Y8具有强氧化性是因为Z元素呈＋7价
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解析： 根据结构图，Y形成两条键，Z可形成两个双键和两个单键，且
Y和Z同主族可知，Y、Z分别为O元素和S元素，由X和4个W形成＋1价的
离子可知，W为H，X为N，因此W、X、Y、Z分别为H、N、O、S。离子
半径：H＋＜O2－＜N3－＜S2－，A错误；第一电离能由大到小为N＞O＞S，
B正确；NH3和H2O均为分子晶体，分子间均能形成氢键，H2O分子间氢键
较多，因此沸点：H2O＞NH3，C错误；由阴离子结构可以看出，（NH4）
2S2O8中存在过氧键，－1价的O具有强氧化性，S为＋6价，没有表现出强
氧化性，D错误。
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8. （2025·河北诊断性模拟）某种催化剂的阴离子结构如图所示，其组成
元素中X、Y、Z为原子半径依次增大的短周期主族元素，仅Y、Z的基态原
子的核外电子均填充在3个能级中，W为第四周期元素中基态原子未成对电
子数最多的元素。下列说法正确的是（ ）
A. 最简单氢化物的热稳定性：Z＞Y
B. 酸性KMnO4溶液不能氧化ZX3YX
C. 该阴离子中W的化合价和配位数均为6
D. X2Y、X2Y2两种分子均为极性分子，分子中Y原子均为sp3杂化
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解析：组成元素中X、Y、Z为原子半径依次增大的短周期主族元素，Y、Z的基态原子的核外电子均填充在3个能级中，根据阴离子结构中原子成键数目，X为H、Y为O，Z为C，W为第四周期元素中基态原子未成对电子数最多的元素，W为Cr。非金属性：O＞C，最简单氢化物的热稳定性：H2O＞CH4，A错误；酸性KMnO4溶液能氧化CH3OH，B错误；根据阴离子结构，W的配位键有6个，配体有4个，W的化合价为＋3价，C错误；H2O、H2O2两种分子均为极性分子，分子中O原子价层电子对数均为4，均为sp3杂化，D正确。
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9. （2025·山东潍坊一模）X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素，原子序
数依次增大。X是宇宙中含量最多的元素，Y的单质在空气中含量最多，Y
与Z相邻，Z、M的核电荷数之比为2∶3，基态Q原子的价电子中s能级和p
能级的电子数相等。下列说法不正确的是（ ）
A. 简单氢化物的稳定性：Z＞Y＞Q
B. 电负性：Z＞Y＞X＞Q＞M
C. X、Z元素形成的单质分子不都是非极性分子
D. Y与M、Q形成的化合物M3Y2、Q3Y4都是共价晶体
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解析：X是宇宙中含量最多的元素，则X为H；X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大且Y的单质在空气中含量最多，则Y为N；Y与Z相邻且Z、M的核电荷数之比为2∶3，则Z为O，M为Mg；基态Q原子的价电子中s能级和p能级的电子数相等，则Q为Si。非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，非金属性：O＞N＞Si，则简单氢化物的稳定性：H2O＞NH3＞SiH4，A正确；同周期从左到右，元素的电负性逐渐增大，同主族从上到下，元素的电负性逐渐减小，则电负性：O＞N＞H＞Si＞Mg，B正确；H、O元素形成的单质分子有H2、O2、O3，其中H2、O2是非极性分子，O3是极性分子，C正确；N与Mg形成的化合物是Mg3N2，属于离子晶体，D错误。
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10. （2025·湖南教研联盟第二次联考）X、Y、Z、W、Q为原子序数逐渐
增大的短周期元素，其中X、Y、Q处于不同周期，W、Q同主族。五种元
素中，Z的基态原子中未成对电子数最多。现有这些元素组成的两种单体
Ⅰ、Ⅱ，通过三聚可分别得到如图（图中未区别标示出单、双键）所示的环
状物质（a）和（b）。下列说法错误的是（ ）
A. 第一电离能：Z＞W＞Y
B. 单体Ⅰ中Y原子为sp杂化
C. 物质（b）中键长：①＞②
D. 单体Ⅱ为非极性分子
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解析： X、Y、Z、W、Q为原子序数逐渐增大的短周期元素，X、Y、
Q处于不同周期，X为H元素，Y为第二周期元素，Q为第三周期的元素，
由图a可知，Z周围形成三个共价键，Z的基态原子中未成对电子数最多，
则Z为N元素，Y和Z形成的环状结构中，存在大π键，则Y为C元素，图a为
NH2CN的三聚体；图b可知，W形成2个键，W与Q同主族，W为O元素，Q
为S元素，b是SO3的三聚体。N原子2p轨道半充满稳定，第一电离能：N＞
O＞C，A正确；单体Ⅰ的结构简式为H2N—C≡N，存在碳氮三键，C的杂化
方式为sp杂化，B正确；物质（b）中①为S O双键，②为S—O单键，
双键键长小于单键键长，键长：①＜②，C错误；单体Ⅱ为SO3，空间构型
为平面正三角形，正负电荷中心重合，为非极性分子，D正确。
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11. （2025·江西南昌一模）Y16X18Z3MN广泛应用于化学指示剂、染料和药
物等方面，已知X、Y、Z、M、N为原子序数增大的短周期元素，其中X与
其他元素都不在同一周期，X和Y的质子数之和等于Z的质子数，Z的2p轨
道有三个未成对电子，M的最高正价是最低负价绝对值的3倍，下列说法正
确的是（ ）
A. 电负性：Y＞M
B. 原子半径：Z＞Y＞X
C. 第一电离能：N＜M
D. 简单氢化物的键角：M＜Z＜Y
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解析： X与其他元素都不在同一周期，则X是氢元素，Z的基态原子的2p轨道有三个未成对电子，可知Z的价层电子排布式为2s22p3，则Z为氮元素，M的最高正价是最低负价绝对值的3倍，M的最高正价为＋6价，M为S，X和Y的质子数之和等于Z的质子数，故Y是碳元素，由于X、Y、Z、M、N为原子序数增大的短周期元素，则N为氯元素。同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐增大，同一主族，自上而下元素电负性递减，则电负性：C＜S，A错误；同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，H的原子半径又最小，则原子半径：C＞N＞H，B错误；同周期元素从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，则第一电离能：Cl＞S，C错误；H2S、NH3、CH4的中心原子都是sp3杂化，而它们的孤电子对数分别为2、1、0，中心原子杂化方式相同，孤电子对越多，键角越小，则H2S＜NH3＜CH4，D正确。
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12. （2025·广西适应性测试）传统的有机溶剂大多易挥发，它们的蒸汽大
多有毒，而离子液体却有难挥发的优点。某离子液体的结构简式如图所
示。W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，Y的最简单氢化物
和它的最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应，X、Y和Z的原子序数
之和为30，下列说法正确的是（ ）
A. 氢化物的沸点：Y＞X
B. 已知阳离子环与苯环的结构相似，则环上Y原子与X原
子的杂化方式不同
C. 该物质的熔点高于NaZ
D. 离子液体难挥发是由于离子液体的粒子全部是带电荷的离子
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解析： W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，且W只形成1
个共价键，W为氢元素。X形成4个共价键，Y形成3个共价键，且Y的最简
单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，故X为碳元
素，Y为氮元素。X、Y和Z的原子序数之和为30，Z带1个负电荷，则Z为
氯元素。X为碳元素，Y为氮元素，最简单氢化物的沸点：Y＞X，但碳元
素氢化物很多，未指明最简单氢化物，A错误；阳离子环与苯环的结构相
似，苯环上的碳原子为sp2杂化，则该环上的5个原子均为sp2杂化，B错
误；该物质为离子液体，常温下呈液态，而NaZ为氯化钠，常温下是固
体，C错误；离子液体含有离子键，作用力较强，难挥发，D正确。
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13. （2025·辽宁省名校联盟联考）祖母绿（主要成分为X3Z2W6Y18）被称
为宝石之王。已知：X、Y、Z、W为原子序数依次递增的短周期元素，分
别属于不同的主族。其中基态X原子的核外电子平均分布在两种能量不同
的轨道上，基态Y原子最外层有两个未成对电子，Z为地壳中含量最多的金
属元素，W与Z原子序数相邻。下列说法正确的是（ ）
A. 电离能大小：I1（Z）＜I1（W）
B. 半径大小：r（X）＜r（Y）
C. X、Z、W对应单质均为半导体材料
D. Y元素形成的常见单质均为非极性分子
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解析：X、Y、Z、W为原子序数依次递增的短周期元素，分别属于不同的主族，基态X原子的核外电子平均分布在两种能量不同的轨道上，推测X为Be，基态Y原子最外层有两个未成对电子，推测Y为C或O，Z为地壳中含量最多的金属元素，推测Z为Al，W与Z原子序数相邻，推测W为Si，则Y为O，可知X、Y、Z、W分别为Be、O、Al、Si。一般来说，同一周期从左至右第一电离能呈增大趋势，故电离能大小：I1（Al）＜I1（Si），A正确；同一周期，从左至右原子半径逐渐减小，半径大小：r（Be）＞r（O），B错误；Al为导电材料，不是半导体材料，C错误；O元素形成的常见单质有O2、O3，其中O3为极性分子，D错误。
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