重难点10 元素推断与元素周期律-2024年高考化学【热点·重点·难点】专练（新高考专用）

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元素推断与元素周期律因涉及元素“位—构—性”的关系，考察知识面比较广，历来都是高考的重点和热点。它既考查元素在周期表中的位置，又考查元素原子结构，还考查元素及其化合物的重要性质，更为重要的是考查三者之间的内在联系及元素周期性的变化规律。
预测2024年高考试题，仍然以短周期元素为背景，考查原子结构、元亲周期律和常见物质的相关性质。主要有一下几种考察形式：
（1）以“残缺的”元素周期表或元素性质的递变规律为切入点，考查元素的“位-构-性”关系；
（2）结合元素化合物的特殊性质，采用框图或文字叙述形式，考查元素推断、元素周期律的综合运用；
（3）结合陌生复杂化合物的结构式，从化学键角度进行元素推断，进而对原子结构、元素周期表和元素周期律进行考查。
题型依然会以选择题为主，难度变化不大。
【策略1】熟练掌握原子结构、核素、同位素的概念
（1）原子的构成
（2）抓住描述对象，突破“四同”判断
①同位素——原子，如 eq \\al(1,1)H、eq \\al(2,1)H。
②同素异形体——单质，如O2、O3。
③同系物——化合物，如CH3CH3、CH3CH2CH3。
④同分异构体——化合物，如正戊烷、新戊烷。
（3）常见的重要核素及其应用
（4）核反应方程示例：核聚变、核裂变属于核反应，不是化学变化。
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。
【策略2】牢记10e－和18e－微粒的判断与应用
（1）寻找10电子微粒和18电子微粒的方法
①10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。
②18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。
【策略3】掌握元素周期表的结构特点
注意事项：
①ⅠA族元素不等同于碱金属元素，H元素不属于碱金属元素。
②元素周期表第18列是0族，不是ⅧA族，第8、9、10三列是Ⅷ族，不是ⅧB族。
（1）周期(7个横行，7个周期)
（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。
④0族：第18纵列，该族元素又称为稀有气体元素。
（3）元素周期表的应用
（4）直接相邻的“┳”型、“┻”型、“＋”型原子序数关系
【策略4】掌握主族元素的周期性变化规律
（1）“三看”法快速判断简单微粒半径的大小
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。
（2）对角线规则
在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素有些性质是相似的，如：
（3）规避金属性和非金属性判断中的易错点
①关注关键词“最高价”，根据元素氧化物对应水化物的酸碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱时，必须是其最高价氧化物的水化物。
②关注关键词“难易”，判断元素非金属性或金属性的强弱，依据是元素原子在化学反应中得失电子的难易而不是得失电子的多少。
（4）元素金属性和非金属性强弱的判断方法
【策略5】熟悉电离能、电负性的概念及变化规律
1．电离能
（1）规律
①同周期：第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，从左到右总体呈现增大的变化趋势。同周期主族元素，第ⅡA族(ns2np0)和第ⅤA族(ns2np3)，因p轨道处于全空或半充满状态，比较稳定，所以其第一电离能分别大于同周期相邻的第ⅢA族和第ⅥA族元素，如第一电离能：Mg>Al，P>S。
②同族元素：从上至下第一电离能逐渐减小。
③同种原子：随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越多，再失去电子需克服的电性引力越来越大，消耗的能量越来越大，逐级电离能越来越大(即I1（3）电离能的应用
①判断元素金属性的强弱
第一电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱。
②判断元素的化合价(I1、I2……表示各级电离能)
如果某元素的In＋1≫In，则该元素的常见化合价为＋n。如钠元素I2≫I1，所以钠元素的化合价为＋1。
③判断核外电子的分层排布情况
多电子原子中，元素的各级电离能逐级增大，有一定的规律性。当电离能的变化出现突变时，电子层数就可能发生变化。
④反映元素原子的核外电子排布特点
同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐渐增大的，当元素原子的核外电子排布是全空、半充满和全充满状态时，第一电离能就会反常的大。
2．电负性
（1）含义：元素的原子在化合物中吸引键合电子能力的标度。元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引键合电子的能力越eq \a\vs4\al(强)。
（2）标准：以最活泼的非金属氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体未计)。
（3）变化规律
①金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右。
②一般来说，同一周期，从左至右，元素电负性逐渐变大，同一主族，从上至下，元素电负性逐渐变小。
（3）电负性的应用
①一般来说，若两成键元素原子间的电负性差值大于1.7，原子之间通常形成离子键；若两成键元素原子间的电负性差值小于1.7，原子之间通常形成共价键。共价化合物中，两种元素电负性差值越大，它们形成共价键的极性就越强。
②电负性大的元素在化合物中易呈现负价，电负性小的元素在化合物中易呈现正价。
考向一 根据“微粒结构式”推断
1．（2023·福建·统考高考真题）某含锰着色剂的化学式为，Y、X、Q、Z为原子序数依次增大的短周期元素，其中具有正四面体空间结构，结构如图所示。下列说法正确的是
A．键角：B．简单氢化物沸点：
C．第一电离能：D．最高价氧化物对应的水化物酸性：
【答案】C
【详解】由题意，Y、X、Q、Z为原子序数依次增大的短周期元素，其中具有正四面体空间结构，可知为，故Y为H，X为N；同时分析结构，可知Q正常情况应该成两根键，Q为ⅥA的元素，同时Z也成5根键，Z为ⅤA的元素，故Q为O,Z为P。
A．和都是sp3杂化，但是中有一对孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用更大，在一个是三角锥形结构，而是正四面体结构，故键角：＜，A错误；
B．X、Q、Z分别为N、O、P，沸点顺序为,正确顺序为Q＞X＞Z，B错误;
C．同主族元素从上到下第一电离能减小，同周期从左到右第一电离能有增大的趋势，故第一电离能：N＞O＞Mn，C正确;
D．Z的最高价氧化物对应的水化物为,X最高价氧化物对应的水化物为,前者为中强酸而后者为强酸，D错误；
故选C。
2．（2023·辽宁·统考高考真题）某种镁盐具有良好的电化学性能，其阴离子结构如下图所示。W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素，W、Y原子序数之和等于Z，Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍。下列说法错误的是
A．W与X的化合物为极性分子B．第一电离能
C．Q的氧化物是两性氧化物D．该阴离子中含有配位键
【答案】A
【详解】W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素，W形成1条单键且核电荷数最小，W为H，X形成4条键，核电荷数大于H，且小于其他三种元素，X为C，Y形成2条单键，核电荷数大于C，Y为O，W、Y原子序数之和等于Z，Z为F，Y原子价电子数为Q原子价电子数的2倍，Q为Al。
A．W与X的化合物不一定为极性分子，如CH4就是非极性分子，A错误；
B．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F>O>C，B正确；
C．Q为Al，Al2O3为两性氧化物，C正确；
D．该阴离子中L与Q之间形成配位键，D正确；
故答案选A。
考向二 根据“文字叙述”推断
3．（2023·湖南·统考高考真题）日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2：1：3。下列说法正确的是
A．电负性：X>Y>Z>W
B．原子半径：XC．Y和W的单质都能与水反应生成气体
D．Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
【答案】C
【详解】根据题中所给的信息，基态X原子s轨道上的电子式与p轨道上的电子式相同，可以推测X为O元素或Mg元素，由荧光粉的结构可知，X主要形成的是酸根，因此X为O元素；基态X原子中未成键电子数为2，因此Y的未成键电子数为1，又因X、Y、Z、W的原子序数依次增大，故Y可能为F元素、Na元素、Al元素、Cl元素，因题目中给出W为金属元素且荧光粉的结构中Y与W化合，故Y为F元素或Cl元素；Z原子的未成键电子数为3，又因其原子序大于Y，故Y应为F元素、Z其应为P元素；从荧光粉的结构式可以看出W为某+2价元素，故其为Ca元素；综上所述，X、Y、Z、W四种元素分别为O、F、P、Ca，据此答题。
A．电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小，根据其规律，同一周期从左到右依次增大，同一主族从上到下依次减小，故四种原子的电负性大小为：Y>X>Z>W，A错误；
B．同一周期原子半径从左到右依次减小，同一主族原子半径从上到下依次增大，故四种原子的原子半径大小为：YC．F2与水反应生成HF气体和O2，Ca与水反应生成氢氧化钙和氢气，二者均可以生成气体，C正确；
D．Z元素的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4，没有强氧化性，D错误；
故答案选C。
4．（2022·重庆·统考高考真题）R、X、Y、Z均为短周期主族元素，Y与Z同主族且Z的原子序数大于Y。R和X的原子获得1个电子均可形成稀有气体原子的电子层结构，R的最高化合价为+1。1ml化合物RZY3X含58ml电子。下列说法正确的是
A．R与X形成的化合物水溶液呈碱性B．X是四种元素中原子半径最大的
C．Y单质的氧化性比Z单质的弱D．Z的原子最外层电子数为6
【答案】D
【详解】由题干信息可知，R、X、Y、Z均为短周期主族元素，Y与Z同主族且Z的原子序数大于Y，R和X的原子获得1个电子均可形成稀有气体原子的电子层结构，R的最高化合价为+1，则R为H，X为Cl或F；1ml化合物RZY3X含58ml电子，设Y的原子序数为a，则Z的原子序数为a+8；若X为F，则有1+9+a+8+3a=58，解得a=10，则Y为Ne，不符合题意；若X为Cl，则有1+17+a+8+3a=58，解得a=8，则Y为O，Z为S；故R为H、X为Cl、Y为O、Z为S，据此分析解题。
A．由分析可知，R为H、X为Cl，故R与X形成的化合物即HCl水溶液呈酸性，A错误；
B．由分析可知，R为H、X为Cl、Y为O、Z为S，故S是四种元素中原子半径最大的，B错误；
C．由分析可知，Y为O、Z为S，由于O的非金属性比S强，故O2的氧化性比S强，C错误；
D．由分析可知，Z为S，是16号元素，S原子最外层电子数为6，D正确；
故答案为：D。
考向三 根据“元素周期表片段”推断
5．（2022·广东·高考真题）甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是
A．原子半径：丁＞戊＞乙
B．非金属性：戊＞丁＞丙
C．甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D．丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
【答案】C
【详解】甲～戊是短周期元素，戊中的最高价氧化物对应水化物为强酸，则可能是硫酸或高氯酸，若是高氯酸，则戊为Cl，甲为N、乙为F、丙为P、丁为S，若是硫酸，则戊为S，甲为C、乙为O、丙为Si、丁为P。
A．根据层多径大，同电子层结构核多径小原则，则原子半径：丁＞戊＞乙，故A正确；
B．根据同周期从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性：戊＞丁＞丙，故B正确；
C．甲的氢化物可能为氨气，可能为甲烷、乙烷等，若是氨气，则遇氯化氢一定有白烟产生；若是甲烷、乙烷等，则遇氯化氢不反应，没有白烟生成，故C错误；
D．丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸、也可能是磷酸，都一定能与强碱反应，故D正确。
综上所述，答案为C。
6．（2021·浙江·高考真题）已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如下所示，其中Y的最高化合价为+3。下列说法不正确的是
A．还原性：
B．X能从中置换出Z
C．Y能与反应得到Fe
D．M最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应
【答案】A
【详解】根据短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置，以及Y的最高化合价为+3，可推知，X为：，Y为：，Z为：C，M为：N，Q为：S，R为：，据此分析答题。
A．为：，为：，中硫的还原性强于中的氯元素，A错误；
B．和发生下述反应：，B正确；
C．和发生铝热反应如下：，C正确；
D．M为：N，N的最高价氧化物的水化物为：，最低价氢化物为：，二者发生如下反应：，D正确；
答案为：A。
考向四 根据“原子结构”推断
7．（2022·河北·高考真题）中子轰击X原子的核反应为X+n→Y+H，其中Y可用于测定文物年代。下列说法错误的是
A．原子半径：Y＞XB．YH的电子式为：
C．最高价含氧酸的酸性：Y＞XD．X与Y均能形成多种氢化物
【答案】C
【详解】A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则碳原子的原子半径大于氮原子，故A正确；
B．CH为质子数大于电子数的阳离子，电子式为，故B正确；
C．元素的非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，氮元素的非金属性强于碳元素，则硝酸的酸性强于碳酸，故C错误；
D．碳元素可以与氢元素形成的氢化物为烃类化合物，氮元素可以与氢元素形成的氢化物可能为氨气、联氨，则碳元素和氮元素均能形成多种氢化物，故D正确；
故选C。
8．（2022·北京·高考真题）(锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变。土壤生物中值与土壤中值有效相关。测定土壤生物中值可进行产地溯源。下列说法不正确的是
A．位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族
B．可用质谱法区分和
C．和含有的中子数分别为49和48
D．同一地域产出的同种土壤生物中值相同
【答案】A
【详解】A．位于元素周期表中第五周期、第ⅡA族，故A错误；
B．质谱法可以测定原子的相对原子质量，和的相对原子质量不同，可以用质谱法区分，故B正确；
C．的中子数为87-38=49，的中子数为86-38=48，故C正确；
D．由题意可知，(锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变，故D正确；
故选A。
考向五 根据“物质性质”推断
9．（2021·浙江·统考高考真题）现有4种短周期主族元素X、Y、Z和Q，原子序数依次增大，其中Z、Q在同一周期。相关信息如下表：
下列说法正确的是
A．常温时，X单质能与水发生剧烈反应
B．Y与Q元素组成的YQ4分子，空间构型为正四面体
C．Y、Z、Q最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱
D．第五周期且与Q同主族元素的单质在常温常压下呈液态
【答案】B
【详解】X原子的最外层电子数是核外电子总数的一半，由于最外层电子数不超过8个，因此X只能是第二周期的Be；Y元素的最高化合价和最低化合价之和为零，位于第ⅣA族，Y是C或Si；Z单质为淡黄色固体，常存在于火山喷口附近，因此Z是S；Q是同周期元素中原子半径最小，且Z和Q位于同一周期，因此Q是Cl，据此解答。
根据以上分析可知X是Be，Y是C或Si，Z是S，Q是Cl。则
A．Be的金属性弱于Mg，常温时镁和冷水不反应，因此Be单质不能与水发生剧烈反应，A错误；
B．Y与Q元素组成的CCl4或SiCl4分子，空间构型均为正四面体，B正确；
C．Y、Z、Q三种元素的非金属性逐渐增强，非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，则最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，C错误；
D．第五周期且与Cl同主族元素的单质是碘，在常温常压下呈固态，D错误；
答案选B。
10．（2022·浙江·统考高考真题）X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X的核外电子数等于其周期数，分子呈三角锥形，Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和。M与X同主族，Q是同周期中非金属性最强的元素。下列说法正确的是
A．X与Z形成的10电子微粒有2种
B．Z与Q形成的一种化合物可用于饮用水的消毒
C．与的晶体类型不同
D．由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性
【答案】B
【详解】X的核外电子数等于其周期数，X为H，YX3分子呈三角锥形，Y为N，Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和，则Z为O，M与X同主族，则M为Na，Q是同周期中非金属性最强的元素，则Q为Cl，综合分析，X为H，Y为N，Z为O，M为Na，Q为Cl，以此解题。
A．由分析可知X为H，Z为O，则其形成的10电子微粒有H2O、OH-、H3O+，A错误；
B．由分析可知Z为O，Q为Cl，可形成ClO2，有氧化性，可用于自来水消毒，B正确；
C．由分析可知Z为O，M为Na，Q为Cl，则M2Z为Na2O，为离子晶体，MQ为NaCl，为离子晶体，晶体类型相同，C错误；
D．由分析可知X为H，Y为N，Z为O，这三种元素可以形成NH₃·H₂O，其溶液显碱性，D错误；
故选B。
（建议用时：35分钟）
1．（2023·广东·校联考一模）已知：X、Y、Z、W为前四周期主族元素，基态X的原子最外层有3个未成对电子，次外层电子仅有1种空间运动状态；Y的单质在空气中的含量位居第二，Z是短周期主族元素中原子半径最大的元素；基态W的原子最外层电子排布式为。下列有关说法正确的是
A．第一电离能：X>Y>ZB．电负性：W>X>Y
C．氢化物的沸点：X>YD．W与Y形成的化合物为分子晶体
【答案】A
【详解】基态X的原子最外层有3个未成对电子，次外层电子仅有1种空间运动状态，则X为N，Y的单质在空气中的含量位居第二，则Y的单质为氧气，则Y为O，根据同周期元素“序大径小”，同主族元素“序大径大”，Z是短周期主族元素中原子半径最大的元素，则Z为Na，基态W的原子最外层电子排布式为，且为主族元素，则W为K，据此分析。
A．同周期电离能呈增大趋势，同主族电离能逐渐减小，但IIA、IVA元素电离能大于IIIA、VIA电离能。由分析可知，X为N，Y为O，Z为Na，则第一电离能X>Y>Z，A正确；
B．W为K，X为N，Y为O，同周期电负性逐渐增大，同主族电负性逐渐减小，则电负性：WC．X为N，Y为O，由于N与O的氢化物种类繁多，沸点无法比较，C错误；
D．W为K，Y为O，形成的化合物都为离子晶体，D错误；
故选A。
2．（2023·河北·校联考二模）短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，它们组成一种团簇分子，结构如图所示。W、Z的族序数均等于周期序数，X原子核外最外层电子数是其电子总数的，下列说法正确的是
A．电负性：XB．常温下，W与X形成的化合物呈液态
C．该团簇分子中原子均满足8电子稳定结构
D．最高价氧化物的水化物的碱性：Y【答案】B
【详解】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是其电子总数的，则X为O；W、Z的族序数均等于周期序数，可能为H、Be、Al；Z的原子序数大于O，则Z为Al；根据图示可知，W与O形成1个共价键，则W为H元素；Y的原子序数介于O、Al之间，结合图示分子结构可知，Y不可能为F、Na元素，只能为Mg元素，所以W、X、Y、Z分别是H、O、Mg、Al
A．离F越近，其电负性越强，所以电负性O>Al>Mg，即X>Z>Y，故A错误；
B．常温下，W与X形成的化合物为H2O或H2O2，这两种物质在常温下都是液态，故B正确；
C．该分子中H原子周围不满足8电子的结构，故C错误；
D．Y的最高价氧化物对应的水化物是Mg(OH)2，Z的是Al(OH)3，同周期从左到右，金属性减弱，金属性越弱，碱性越弱，所以碱性Mg(OH)2>Al(OH)3，即Y>Z，故D错误；
故本题选B。
3．（2023·浙江绍兴·统考一模）有不同主族的五种元素W、X、Y、Z、Q，原子序数依次增大，其中W、X、Y、Z属于短周期元素，X最外层电子数是其周期数的2倍，可用于自来水消毒，W和X形成的化合物种类繁多。下列说法正确的是
A．常温下，为气态，各原子均满足8电子稳定结构
B．Q的单质常温下一定能与水反应，且比钠剧烈
C．X的氢化物一定不如Y的氢化物稳定
D．W、X、Y形成的物质可能具有杀菌消毒作用
【答案】D
【详解】X最外层电子数是其周期数的2倍，则X为C，W和X形成的化合物种类繁多，且原子序数比X小，则W为H，可用于自来水消毒，则Y为O，Z为Cl，五种元素在不同主族，且Q的原子序数最大，则Q可能为：Ca、Ga、As等以此解题。
A．由分析可知，为CH3Cl，其中H原子不满足8电子稳定结构，A错误；
B．由分析可知，Q可能为：Ca、Ga、As等，当Q为As时常温下不能和水反应，B错误；
C．Y的氢化物如果为过氧化氢，较不稳定，C错误；
D．W、X、Y形成的物质可以为甲醛，其水溶液福尔马林具有杀菌消毒作用，D正确；
故选D。
4．（2023·湖北武汉·校考模拟预测）已知前四周期元素X、Y、Q、R、Z和W在周期表中的位置如图所示，其中Z位于ds区，基态W原子的价电子中在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等。下列说法正确的是
A．最高正化合价：X=Q＜Y=R
B．基态Z原子的价电子排布为3d104s1
C．X和Q的第一电离能都高于同周期相邻元素
D．R最高价氧化物的水化物不能与其最低价氢化物反应
【答案】C
【详解】已知前四周期元素X、Y、Q、R、Z和W在周期表中的位置如图所示，基态W原子的价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等，其价电子排布式为4s24p2，则W为Ge元素；其中Z位于ds区，根据相对位置，则Z是Zn元素，根据元素相对位置，可知X是N，Y是O，Q是P，R是S元素，然后根据元素周期律及物质的性质分析解答。
根据上述分析可知：X是N，Y是O，Q是P，R是S，Z是Zn，W是Ge元素。
A．一般元素的最高正化合价与族序数相等，等于原子最外层电子，同一主族元素的最高正化合价相等，但由于O元素的原子半径小，在形成化合物时容易获得电子，因此没有与族序数相等的最高化合价，所以元素的最高化合价关系为：Y＜X=Q＜R，A错误；
B．Z是Zn元素，根据构造原理可知基态Zn原子的价电子排布为3d104s2，B错误；
C．一般情况下同一周期元素的第一电离能随原子序数的增大而增大，但当元素处于第ⅤA 时，其第一电离能大于同一周期相邻元素，X是N，Q是P，二者属于第ⅤA元素，Y是O，R是S，二者属于第ⅤA元素，故X和Q的第一电离能都大于同周期相邻元素，C正确；
D．R是S，其最高价氧化物的水化物是H2SO4，最低价氢化物是H2S，浓H2SO4具有强的氧化性，会与具有还原性的H2S发生氧化还原反应产生S、H2O，D错误；
故合理选项是C。
5．（2023·广东惠州·统考模拟预测）X、Y、Z、W、P、Q为短周期元素，其中Y的原子序数最小，它们的最高正价与原子半径关系如图所示。下列说法正确的是
A．Y在元素周期表中位于p区B．第一电离能：
C．氧化物对应水化物的酸性：D．电负性：
【答案】D
【详解】由题干图示信息可知，X为+1价，原子半径最大，故X为Na，Y为+2价，原子序数最小，Y为Be，Z为+4价，原子半径大于Y，故Z为Si，W为+5价，原子半径小于Y，W为N，P为+6价，则P为S，Q为+7价，则Q为Cl，据此分析解题。
A．由分析可知，Y为Be，故Y在元素周期表中位于s区，A错误；
B．由分析可知，X为Na、Z为Si、P为S、Q为Cl，为同一周期元素，从左往右第一电离能呈增大趋势，故第一电离能Cl＞S＞Si＞Na即Q >P> Z>X，B错误；
C．由分析可知，Q为Cl、P为S、Z为Si，其最高价氧化物对应水化物的酸性为HClO4＞H2SO4＞H2SiO3即Q>P>Z，但不是最高价氧化物对应水化物的酸性则无此规律，如H2SO4＞HClO，C错误；
D．由分析可知，Z为Si、P为S、Q为Cl，为同周期元素，随原子序数的增大电负性增强，电负性：Cl>S>Si，即，D正确；
故选：D。
6．（2023·河北保定·校联考三模）一种由短周期主族元素组成的化合物，其阴离子结构如图所示。W、X、Y、Z原子序数之和为20，下列有关叙述不正确的是
A．稳定性：ZW4C．X的最高价氧化物对应的水化物是强酸D．非金属性：X【答案】C
【详解】根据阴离子结构图，阴离子带一个单位负电荷，只有X是一个原子，因此该电子被X所得，形成四个共价键，则其中一个键为配位键，X提供的空轨道，则X原子正常形成三个共价键，最外层有3个电子，X为B；W形成一个共价键，结合原子序数可知W为H；Z形成四个共价键，最外层有4个电子，Z为C；Y形成两个共价键，最外层有6个电子，Y为O，据此分析解题。
A．由分析可知，W为H、Y为O，Z为C，非金属性O>C，氢化物稳定性：H2O>CH4，A正确；
B．由分析可知，W为H、X为B、Y为O，Z为C，一般电子层数越多半径越大，同周期元素核电荷数越大半径越小，原子半径HC．由分析可知，X为B，故X的最高价氧化物对应的水化物是H3BO3，为弱酸，C错误；
D．由分析可知，W为H、X为B、Y为O，Z为C，电负性越大，非金属性越强，故非金属性：B故答案为：C。
7．（2024·四川内江·统考一模）X､Y､Z､R､M为原子序数依次增大的短周期元素，其原子的最外层电子数与原子半径的关系如图所示。下列说法不正确的是
A．X与Y形成的化合物只含极性共价键
B．简单离子半径比较：
C．含氧酸酸性比较可能存在：
D．X与Z､M三种元素共同形成的化合物可能是离子化合物
【答案】A
【详解】R半径最大，且最外层电子数为1，则R为Na，X的半径最小，则X为H，Y最外层为4个电子，则Y为C，Z为N，M为S，以此分析；
A．X为H、Y为C，若形成烯烃，则既含有极性共价键，也含有非极性共价键，A错误；
B．R为Na、Z为N，则，B正确；
C．Z为N，M为S，若S形成的是H2SO3弱酸，HNO3为强酸，则酸性HNO3＞H2SO3，C正确；
D．X为H、Z为N、M为S，若形成(NH4)2S，含有离子键则为离子化合物，D正确；
故答案为：A。
8．（2023·海南·模拟预测）短周期主族元素X、Y、Z、R的主要化合价和原子半径的关系如图所示。基态X原子的价层电子排布式为。下列叙述错误的是
A．简单氢化物的沸点：B．最高价氧化物对应水化物的酸性：
C．第一电离能：D．化合物为非极性分子
【答案】C
【详解】基态X原子的价层电子排布式为，化合价为-2价，说明最外层是6个电子第二周期元素，X为O元素，Y和Z原子半径与氧元素相差不大，化合价为+4和+5价，说明和氧元素是同周期相邻元素，分别为C和N元素，R的半径较大，化合价为+3价，R是Al元素。
A．简单氢化物的沸点：H2O>NH3>CH4，A正确；
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3>H2CO3>Al(OH)3，B正确；
C．第一电离能：CD．CO2为非极性分子，D正确；
答案选C。
9．（2023·四川成都·校考一模）短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，其中Y和Z同主族。K、L、M均是由这些元素组成的二元化合物，甲、乙分别是X、Y的单质，甲是常见的固体，乙是常见的气体，相关物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是
A．丙溶液的
B．由对应的水化物的酸性强弱可判断非金属性：
C．原子半径的大小关系为
D．可形成四种常见的具有漂白性的单质或化合物，涵盖了三种漂白原理
【答案】D
【详解】A．短周期主族元素W、X、Y、Z分别为H、C、O、S，甲、乙分别是单质碳和氧气，则丙为二元强酸H2SO4，0.1ml/L丙溶液的pH<1，故A错误；
B．K为SO2，其对应的水化物不是最高价氧化物对应的水化物，故不能由此比较元素的非金属性强弱，故B错误；
C．原子半径大小规律为S>C>O>H，应为Z>X>Y>W，故C错误；
D．W、X、Y、Z可形成四种常见的具有漂白性的单质或化合物分别为H2O2、活性炭、O3、SO2，其中H2O2和O3具有强氧化性能使有色物质褪色，活性炭利用吸附性使有色物质褪色，SO2与某些特定化学物质(如品红)化合后可生成不稳定化合物，达到褪色目的，故D正确。
故选D。
10．（2023·河南新乡·统考一模）前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y原子最外层只有1个电子，基态Z原子的和轨道上电子数相同，Y与W同主族。下列说法错误的是。
A．原子半径：
B．X的第一电离能比同周期相邻元素的小
C．Y的最高价氧化物对应水化物的碱性比W的强
D．Z单质形成的晶体属于共价晶体
【答案】C
【详解】前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，则X为O；基态Z原子的和轨道上电子数相同，则基态Z原子的核外电子排布式为，Z为Si；Y原子最外层只有1个电子，且Y的原子序数比大，比小，则Y为Na；Y与W同主族，则W为K，综上所述，X、Y、Z、W依次为O、Na、Si、K。
A.电子层数相同原子序数越大半径越小，电子层数不同电子层数越多半径越大，原子半径K＞Na＞Si＞O，故A正确；
B.第一电离能大型一般情况电负性有关，电负性越大第一电离能越大，但是原子轨道半充满有个反常，氮原子的2p轨道半充满，第一电离能比氧原子大，所以与氧原子的第一电离能比同周期相邻元素的小，故B正确；
C.金属性越强，元素最高价氧化物对应的水化物碱性越强，同主族元素从上往下金属性逐渐增强，K的金属性强于Na的，所以Na的最高价氧化物对应水化物的碱性比K的弱，故C错误；
D. Si单质形成的晶体属于共价晶体，故D正确；
故选：C。
11．（2023·四川绵阳·统考模拟预测）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Z、W同周期，且W原子的半径在同周期中最小，由这些元素组成的常见化合物(部分含有氢元素)之间能发生如图转化，其中G是生活中应用广泛的一种金属单质，A、C分别为X、Y的氢化物。下列说法正确的是
A．简单离子半径：r(X)B．最简单氢化物的沸点：XC．化合物B、D、F均既能与酸反应又能与碱反应
D．化合物E、F所含化学键类型完全相同
【答案】B
【详解】E为含有非金属元素的盐，即为铵盐，电解熔融的F得到一种生活中应用广泛的金属G，F为，G为Al单质，D受热分解得到F为，D为，A、C分别为X、Y的氢化物，A为，C为，B为，根据原子序数的大小和原子半径比较得出X为N元素，Y为O元素，Z为Al元素，W为Cl元素，E为。
A．根据离子半径大小比较方法，电子层数越多，离子半径越大，电子层数相同，核电荷数越大，离子半径越小，所以简单离子半径：，A错误；
B．X为N元素，Y为O元素，最简单氢化物的沸点：，B正确；
C．B为，只能与碱反应，D为，F为，既能与酸反应又能与碱反应，C错误；
D．E为，既有离子键，又有共价键，F为，只有离子键，二者化学键类型不同，D错误；
故选B。
12．（2023·浙江宁波·统考模拟预测）某种离子液体的结构如图所示，X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素，Z的原子序数等于X、Y原子序数之和，Q为非金属性最强的元素。
下列说法正确的是
A．氢化物的沸点：B．基态原子未成对电子数：
C．简单离子半径：D．基态原子第一电离能由大到小的顺序为：
【答案】D
【详解】X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素，Q为非金属性最强的元素，则Q为F，根据某种离子液体的结构得到X、Q有一个价键，Z有四个价键，M有三个价键，Y得到一个电子形成四个价键，Z的原子序数等于X、Y原子序数之和，Y、Z、M为同周期相邻元素，则X为H，Y为B，Z为C，M为N，据此分析解题。
A．由分析可知，Z为C、M为N，由于碳有固态、液态和气态的很多氢化物，故无法比较碳和氮氢化物的沸点，A错误；
B．由分析可知，Y为B，核外有1个未成对电子，而Q为F，核外也有1个未成对电子，故基态原子未成对电子数：，B错误；
C．由分析可知，M为N、Q为F，故N3-、F-具有相同的核外电子排布，则核电荷越大半径越小，即简单离子半径：N3-＞F-即，C错误；
D．由分析可知，Y为B，Z为C，M为N，Q为F，根据同一周期从左往右第一电离能呈增大趋势，ⅡA和ⅤA高于相邻元素，同一主族从上往下第一电离能依次减小，故基态原子第一电离能由大到小的顺序为：F＞N＞C＞B即，D正确；
故答案为：D。
13．（2023·四川绵阳·校考模拟预测）X、Y为第三周期元素，Y最高正价与最低负价的代数和为6，二者形成的一种化合物能以的形式存在。下列说法正确的是
A．同周期元素形成的含氧酸中Y酸性最强
B．X的最高价氧化物的水化物是
C．原子半径：
D．简单氢化物的还原性：
【答案】B
【详解】Y最高正价与最低负价的代数和为6，即Y元素最高正价+7价，最低负价-1价，代数和为6，Y位于第三周期，所以Y为Cl元素，根据形成的化合物离子判断X为+5价，因为是第三周期元素，故X为P元素。
A．同周期元素S可形成强酸H2SO4，Y可形成弱酸HClO，此时酸性H2SO4＞HClO，故A错误；
B．X为P元素，最高价氧化物的水化物是，故B正确；
C．同周期元素，核电荷数越大，原子半径越小，原子半径P>Cl，故C错误；
D．两者对应的氢化物为PH3和HCl，半径是P3->Cl-，所以PH3的失电子能力强，还原性强，即X>Y，故D错误；
故选B。
14．（2023·宁夏银川·校考一模）X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，A、B、C、D、E为上述四种元素中的一种或几种所组成的物质。已知Y元素最外层电子数是内层的3倍，Z与Y同主族，A中含有18个电子，D有漂白性，五种物质间的转化关系如图所示，下列说法正确的是
A．简单气态氢化物的稳定性：W>Y>ZB．离子半径：W>Z>Y
C．A与C可以反应生成BD．X和Y组成的二元化合物中不含有非极性键
【答案】C
【详解】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，A、B、C、D、E为上述四种元素中的一种或几种所组成的物质，已知Y元素最外层电子数是内层的3倍，则Y为O元素；Z与Y同主族，则Z为S元素、W为Cl元素；E、B分别为Y、Z元素对应的单质，A中含有18个电子，D有漂白性，结合图中转化可知，A为H2S、D为HClO、B为S、E为O2、C为SO2，则X为H元素。
A．元素的非金属性越强，简单气态氢化物的稳定性越强，元素的非金属性强弱顺序为O>Cl>S，则简单气态氢化物的稳定性强弱顺序为O>Cl>S，故A错误；
B．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子的离子半径越小，则硫离子的离子半径大于氯离子，故B错误；
C．硫化氢与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫和水，故C正确；
D．过氧化氢分子是含有极性键和非极性键的共价化合物，故D错误；
故选C。
15．（2023·浙江·校联考模拟预测）LDFCB是电池的一种电解质，该电解质阴离子由同周期元素原子W、X、Y、Z且原子序数依次增大，其结构如下图，Y的最外层电子数等于X的核外电子总数，四种原子最外层电子数之和为20，下列说法正确的是
A．X的杂化方式是
B．四种元素形成的简单氢化物中Z的沸点最高
C．电负性：
D．元素Z的最高价氧化物的水化物为一元强酸
【答案】C
【详解】同周期元素W、X、Y、Z中，Y的最外层电子数等于X的核外电子总数，说明这四种元素位于第二周期；根据图示可，Y可形成2个共价键，位于第VIA族，则Y为O元素；X为6号C元素；Z只能形成1个共价键，为与VIIA族，则Z为F元素；四种元素最外层电子数之和为20，W的最外层电子数为20-4-6-7=3，为B元素，所以W、X、Y、Z分别为：B、C、O、F，据此解答；
A．X为C，形成一个双键和三个单键，杂化方式是sp2，A错误；
B．四种元素最简单氢化物分别为BH3、CH4、H2O、HF，由于水和氟化氢均含有氢键，所以其沸点较前两者高，但由于相同物质的量的水中含所有的氢键数比氟化氢中的氢键数多，所以水的沸点比氟化氢高，B错误；
C．非金属性越强电负性越大，则电负性：Z>Y>X>W，C正确；
D．元素Z为F元素，F元素无正化合价，D错误；
答案选C。
元素推断与元素周期律
考向一 根据“微粒结构式”推断
考向二 根据“文字叙述”推断
考向三 根据“元素周期表片段”推断
考向四 根据“原子结构”推断
考向五 根据“物质性质”推断
核素
eq \\al(235,92)U
eq \\al(eq \\al(14, ),6)C
eq \\al(2,1)H
eq \\al(3,1)H
eq \\al(eq \\al(18, ),8)O
用途
核燃料
用于考古断代
制氢弹
示踪原子
碳­14的β衰变
eq \\al(14,6)C→eq \\al(14,7)N＋eq \\al(0,－1)e
钋­209的α衰变
eq \\al(209,84)P→eq \\al(205,82)Pb＋eq \\al(4,2)He
卢瑟福发现质子
eq \\al(14,7)N＋eq \\al(4,2)He→eq \\al(17,8)O＋eq \\al(1,1)H
查德威克发现中子
eq \\al(9,4)Be＋eq \\al(4,2)He→eq \\al(12,6)C＋eq \\al(1,0)n
铀核裂变反应
eq \\al(235,92)U＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(89,36)Kr＋eq \\al(144,56)Ba＋3eq \\al(1,0)n
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
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
相同
逐渐增多
原子半径
逐渐减小
逐渐增大
离子半径
阳离子逐渐减小
阴离子逐渐减小
r(阴离子)＞r(阳离子)
逐渐增大
性质
化合价
最高正化合价由＋1→＋7
(O、F除外)
负化合价＝－(8－主族序数)
相同，
最高正化合价＝主族序数
(O、F除外)
元素的金属性和非金属性
金属性逐渐减弱
非金属性逐渐增强
金属性逐渐增强
非金属性逐渐减弱
离子的氧化性、还原性
阳离子氧化性逐渐增强
阴离子还原性逐渐减弱
阳离子氧化性逐渐减弱
阴离子还原性逐渐增强
气态氢化物的稳定性
逐渐增强
逐渐减弱
最高价氧化物对应的水化物的酸碱性
碱性逐渐减弱
酸性逐渐增强
碱性逐渐增强
酸性逐渐减弱
金属性比较
本质
原子越易失电子，金属性越强
判断依据
①在金属活动性顺序中位置越靠前，金属性越强
②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强
③单质还原性越强或简单阳离子氧化性越弱，金属性越强
④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强
⑤若Xn＋＋Y→X＋Ym＋，则Y的金属性比X强
非金属性比较
本质
原子越易得电子，非金属性越强
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
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
③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强
④若An－＋B→Bm－＋A，则B的非金属性比A强
甲
乙
丙
丁
戊
元素
相关信息
X
最外层电子数是核外电子总数的一半
Y
最高化合价和最低化合价之和为零
Z
单质为淡黄色固体，常存在于火山喷口附近
Q
同周期元素中原子半径最小
X
Y
Q
R
Z
W