38素养发展8　证据推理——元素推断与元素的性质-【优化指导】2026年化学一轮复习高中总复习·第1轮（浙江专版人教单选版）

高考总复习 化学 素养发展8　证据推理—— 元素推断与元素的性质 第五章　物质结构与性质　 元素周期律 1．文字描述型元素综合推断 [典例1] (2024·浙江温州环大罗山联盟联考)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的s轨道电子数是其p轨道电子数的2倍，Z是地壳中含量最多的元素，W是短周期中电负性最小的元素。下列说法正确的是(　　) A．第一电离能：Z>Y>X B．简单气态氢化物的稳定性：X>Y>Z C．简单离子的半径：W>Y>Z D．简单离子的还原性：Y>Z D 解析：Z是地壳中含量最多的元素，则Z是O；W是短周期中电负性最小的元素，则W是Na；基态X原子的s轨道电子数是其p轨道电子数的2倍，则X是C；结合原子序数的大小关系推知，Y是N。第一电离能：N>O>C，A错误；元素的非金属性：C<N<O，则简单气态氢化物中H2O最稳定，B错误；简单离子半径：Na＋<O2-<N3-，C错误；元素的非金属性：N<O，则单质的氧化性：N2<O2，简单离子的还原性：N3->O2-，D正确。 (1)元素推断中主族元素及其化合物的物理性质 ①颜色：常温下，单质为有色气体的元素是F、Cl。常温下，单质为黄色固体的元素是S。 焰色试验现象呈黄色的元素是Na，呈紫色的元素是K(透过蓝色钴玻璃观察)。 ②状态：常温下，单质呈液态的非金属元素是Br。 ③气味：能形成有臭鸡蛋气味的化合物的非金属元素是H和S。 ④熔点：单质熔点最高的非金属元素是C；氧化物熔点最高的非金属元素是Si。 ⑤溶解性：气态氢化物极易溶于水的元素是N或Cl。 ⑥导电性：单质能导电的非金属元素是C；单质属于半导体材料的是Si(短周期)。 ⑦晶体类型：单质及其最高价氧化物都是共价晶体的元素是Si。 (2)元素推断中短周期主族元素及其化合物的化学性质 ①空气中含量最多的元素、气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是N。 ②最高价氧化物及对应水化物既能与强酸反应又能与强碱反应的元素是Al。 ③最高价氧化物对应水化物与其气态氢化物可形成离子化合物的元素是N。 ④单质(O3)及其氢化物(H2O2)均具有漂白性的元素是O。 ⑤向盐溶液加入NaOH溶液并加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该元素是N。 ⑥最高价氧化物对应水化物的酸性(碱性)最强的元素是Cl(Na)。 ⑦单质与水反应最剧烈的金属元素是Na，非金属元素是F。 2.周期表片段型元素综合推断 [典例2] (2024·浙江萧山中学模拟)元素周期表中短周期的一部分如图所示，下列关于Y、Z、M的说法正确的是(　　) A．电负性：Y>Z>M B．离子半径：M－>Z2->Y－ C.第一电离能：Y<Z<M D．ZM2分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构 D 解析：根据四种短周期元素在周期表中的位置推知，X是He，Y是F，Z是S，M是Cl。根据元素的电负性变化规律可知，元素的电负性：F>Cl>S，A错误；电子层结构相同时，核电荷数越小，离子半径越大，则离子半径：S2->Cl－，B错误；根据第一电离能变化规律，第一电离能：F>Cl>S，C错误；ZM2是SCl2，其结构式为Cl—S—Cl，各原子的最外层均满足8电子稳定结构，D正确。 (1)相邻周期同主族元素的原子序数之间的关系 (2)元素周期表中特殊位置元素的原子序数之间的关系 ①元素周期表的右侧中第 Ⅲ A族～0族区域内满足“┻”型、“┻”型结构片段，元素的原子序数之间的关系如图所示： ②元素周期表的右侧中第 Ⅲ A族～0族区域内满足“╋”型结构片段，元素的原子序数之间的关系如图所示： A A．氢化物沸点：X>Y B．电负性：M<X<Y<Z C．第一电离能：W<X<Z<Y D．阴、阳离子中均有配位键 解析：基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子，故Z为C或O，根据结构图可知Y周围形成了4个单键，再结合信息M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，故Y为N，故Z为O，M只形成一个单键，M为H，XW形成4个键，且X的原子序数大，X为C，则W为B。碳可以形成相对分子质量很大的高聚物，故其沸点可以很高，而简单氢化物氨分子会形成氢键，导致其沸点高于碳形成的甲烷，A错误；同周期元素从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，元素的电负性逐渐增大；同主族元素由上而下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐 减弱，元素电负性逐渐减小；电负性：H<C<N<O，B正确；同一主族元素随原子序数变大，原子半径逐渐变大，第一电离能逐渐变小；同一周期元素随着原子序数变大，第一电离能呈增大趋势，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能：H<C<O<N，C正确； 由于阳离子中的Y原子是氮原子，形成了类似于铵根离子的阳离子，故存在配位键，阴离子中的W为B，最外层上只有3个电子，能形成3个共价键，现在形成了4个共价键，故还有一个配位键，D正确。 (1)原子形成共价键数目与主族序数的关系 (2)短周期主族元素原子的成键数目和成键方式 1．(2024·浙江湖州质检)四种短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中X是元素周期表中原子半径最小的元素；Y元素基态原子的最外层有1个未成对电子，次外层有2个电子；Z元素原子最高能级的不同轨道都有电子，且自旋平行；W元素原子的价层电子排布式是nsnnp2n。下列说法正确的是 (　　) A．氢化物的稳定性：一定有Z＜W B．同周期中第一电离能小于Z的有5种 C．Y、Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸 D．X、Z可形成Z2X4，该分子中所有原子均满足8e－稳定结构 B 解析：四种短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中X是元素周期表中原子半径最小的元素，可知X是H；W元素原子的价层电子排布式是nsnnp2n，可知W为O；Z元素原子最高能级的不同轨道都有电子，且自旋平行，则Z为N，Y元素基态原子的最外层有1个未成对电子，次外层有2个电子，则Y为Li或B。Z为N，W为O，则氢化物的稳定性NH3＜H2O，但是稳定性NH3＞H2O2，A错误；Z为N，N的2p轨道处于半充满稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素，则同周期中第一电离能小于N的有Li、Be、B、C、O共5种，B正确；Y元素基态 原子的最外层有1个未成对电子，次外层有2个电子，则Y为Li或B，最高价氧化物对应的水化物不可能是强酸，C错误；X为H，Z为N，X、Z可形成Z2X4，该分子中氢原子不满足8e－稳定结构，D错误。 2．(2024·浙江杭州高级中学模拟)短周期主族元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列叙述正确的是 (　　) A.电负性：Z＞X＞Y B．氧化物对应水化物的酸性：Y>W C．含Y元素的盐溶液均呈酸性 D．简单离子的半径：Y<X D 解析：由四种元素的相对位置可知，W、X处于第二周期，Y、Z处于第三周期。又知四种元素原子的最外层电子数之和为21，设W的最外层电子数为x，则X、Y、Z的最外层电子数分别为x＋1、x－2、x＋2，则有x＋x＋1＋x－2＋x＋2＝21，解得x＝5，从而推知W、X、Y和Z分别为N、O、Al、Cl。电负性：O＞Cl＞Al，A错误；Al(OH)3显两性，氮元素的氧化物对应的水化物HNO3、HNO2均显酸性，B错误；含Al元素的盐溶液可能呈酸性(如AlCl3)，也可能呈碱性(如Na[Al(OH)4])，C错误；Al3+和O2-的电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，D正确。 3．某种电化学的电解液的组成如图所示，X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期元素，下列说法正确的是 (　　) C 请完成：课时提升训练（22） 温馨提示 谢谢观看！ 元素 相互关系 周期表的左侧元素(第 Ⅰ A族、第 Ⅱ A族) 同主族相邻两种元素：Z(下)＝Z(上)＋上一周期元素所在周期的元素种类总数 周期表的右侧元素(第 Ⅲ A族～第ⅦA族) 同主族相邻两种元素：Z(下)＝Z(上)＋下一周期元素所在周期的元素种类总数 3.物质结构型元素综合推断 [典例3] 如图，M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子。下列说法不正确的是 (　　) 原子形成共价键数目 主族序数 1 Ⅰ A族(H) ⅦA族(F、Cl、Br、I等) 2 ⅥA族(O、S等) 3 Ⅲ A族(B) ⅤA族(N、P等) 4 ⅣA族(C、Si等) W X Y Z A．原子半径：Z>Y B．W的含氧酸均为强酸 C．QW的空间结构为正四面体形 D．电解熔融QW3可获得Q的单质 解析：X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期元素，结合图示可知，W形成1个共价键，Q与4个W形成－1价阴离子，结合原子序数可知，该阴离子应该为AlCl，则Q为Al，W为Cl；X形成1个共价键，Y形成4个共价键，Z形成3个或4个共价键，X、Y、Z的原子序数均小于Al，则X为H，Y为C，Z为N。Y为C，Z为N，同周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小，则原子半径：Z<Y，A错误；W的含氧酸 有高氯酸、次氯酸、氯酸等，高氯酸、氯酸为强酸，但次氯酸为弱酸，B错误；AlCl的中心原子Al的价层电子对数为4＋＝4，Al采用sp3杂化，没有未成键电子对，其空间结构为正四面体形，C正确；QW3为AlCl3，AlCl3为共价化合物，熔融AlCl3不导电，工业上通过电解熔融氧化铝冶炼铝，D错误。 $$