第21讲　元素周期律　元素推断与元素的性质-2027年高考化学一轮复习课件

该高中化学高考复习课件聚焦“元素周期律”“元素推断与性质”核心考点，依据高考评价体系梳理电离能、电负性、对角线规则等关键考查点，通过近三年高考真题题组分析明确高频考点分布，归纳文字描述型、结构片段型等常考题型，体现备考的针对性和实用性。 课件亮点在于“真题精讲+方法导引+素养提升”的复习策略，如以2025年广东卷元素推断题为例，运用“三步法”突破未知元素推断，结合电离能比较模板培养学生的科学思维和证据推理素养。特设“易错点警示”和“答题模板库”，助力学生掌握解题技巧，教师可据此高效规划复习，提升备考效率。

第21讲　元素周期律　元素推断与元素的性质 考点一　元素周期律 四个高考关键点 关键点1元素周期律 1.(高考题组编)下列说法正确的是　　　　。 A.(2025·江苏卷)离子半径:r(F-)>r(Na+) B.(2025·江苏卷)电负性:χ(F)<χ(Cl) C.(2025·浙江1月选考卷)碱性:LiOH>KOH D.(2025·甘肃卷)原子半径:C<N<O [命题点❷❸] A 解析 同主族元素自上而下电负性逐渐减小,故电负性:F>Cl,B项错误。由于金属性:Li<K,则碱性:LiOH<KOH,C项错误。一般情况下,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>N>O,D项错误。 2.(高考题组编)下列说法正确的是　　　　。 A.(2024·甘肃卷)第一电离能:C<N<O B.(2024·重庆卷)Si的电负性大于Al C.(2024·湖北卷)元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律 [命题点❶❸] BC 解析 同周期主族元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,由于N的2p轨道处于半充满稳定状态,较难失去电子,其第一电离能大于同周期相邻主族元素,故第一电离能:C<O<N,A项错误。 3.(2024·江苏卷)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用作净水剂。下列说法正确的是(　　)[命题点❷❸] A.半径:r(Al3+)>r(K+) B.电负性:χ(O)>χ(S) C.沸点:H2S>H2O D.碱性:Al(OH)3>KOH B 解析 Al3+核外有2个电子层,K+核外有3个电子层,则K+的半径比Al3+大,A项错误。O与S位于同一主族,O的半径比S的半径小,更易得到电子,所以O的电负性比S的大,B项正确。H2O可以形成分子间氢键,所以H2O的沸点比H2S的高,C项错误。KOH属于强碱,Al(OH)3属于两性氢氧化物,所以KOH的碱性强于Al(OH)3的碱性,D项错误。 关键点2电离能和电负性 4.(高考题组编)下列说法正确的是　　　　。[命题点❹] A.(2024·重庆卷)Mg的第一电离能小于Al B.(2024·北京卷)依据第二周期主族元素电负性依次增大,可推断它们的第一电离能依次增大 C.(2023·江苏卷)第一电离能:I1(C)<I1(Si)<I1(Ge) D.(2022·海南卷)钠元素的第一电离能大于钾 D 解析 Mg失去3s轨道电子,Al失去3p轨道电子,由于Mg的3s处于全充满状态,相对Al较难失去电子,故Mg的第一电离能大于Al的,A项错误。同一周期主族元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA族大于第ⅢA族,第ⅤA族大于第ⅥA族,B项错误。同主族元素自上而下,第一电离能逐渐减小,故第一电离能:I1(C)>I1(Si)>I1(Ge),C项错误。 5.下列说法正确的是　　　　。 A.(2025·浙江1月选考卷)第一电离能:N>O>S B.(2025·甘肃卷)电负性:N<C<O C.(2025·浙江杭州二模)电负性:Cl>S>P D.(2025·浙江温州二模)电负性:S<O [命题点❹❺] ACD 解析 同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,故电负性:C<N<O,B项错误。 6.(2024·上海卷)下列关于氟元素的性质说法正确的是(　　)[命题点❹❺] A.原子半径最小 B.原子第一电离能最大 C.元素的电负性最强 D.最高正化合价为+7价 C 解析 同一周期主族元素从左到右,原子序数递增,原子半径递减,氟原子在本周期主族元素中半径最小,但氢原子半径小于氟原子半径,A项错误。同一周期主族元素从左到右,第一电离能呈增大的趋势,氟原子在本周期主族元素中第一电离能最大,但氖原子的第一电离能大于氟原子,B项错误。根据同一周期主族元素从左到右电负性逐渐增强、同一主族从上到下电负性逐渐减弱可知,氟元素的电负性最强,C项正确。氟元素无正化合价,D项错误。 关键点3对角线规则 7.(2025·云南卷,T12改编)Be及其化合物的转化关系如图。下列说法错误的是(　　)[命题点❻] A.Be(OH)2是两性氢氧化物 B.Be2C和BeCl2的晶体类型相同 C.BeO与NaOH溶液反应生成Na2[Be(OH)4] D.BeCl2是共价化合物,单纯电解熔融BeCl2不能获得金属Be B 解析 Be与Al在元素周期表中处于对角线位置,其单质及化合物的性质具有相似性。由图可知,Be(OH)2能与NaOH、HCl反应,故属于两性氢氧化物,A项正确。Be2C的熔点2 200 ℃,熔点很高,属于离子晶体,BeCl2熔、沸点较低,属于分子晶体,晶体类型不同,B项错误。类比Al2O3,BeO是两性氧化物,能与NaOH溶液反应生成Na2[Be(OH)4],C项正确。BeCl2是共价化合物,单纯电解熔融BeCl2不能获得金属Be,故电解过程加入导电盐,以增强导电性,D项正确。 关键点4元素周期表(律)的应用 8.(2025·复旦大学附中模拟)元素周期表可以用于寻找新元素、发现物质的新用途。下列说法正确的是(　　)[命题点❼] A.在周期表中金属与非金属的分界处可以找到催化剂材料 B.对氟、氯、硫、磷、砷等元素的研究,有助于制造出新品种的农药 C.在过渡元素中可寻找制造半导体元素 D.可在第ⅠA、ⅡA族元素中寻找制造耐高温、耐腐蚀合金的元素 B 解析 金属与非金属分界处(如Si、Ge)是半导体材料的主要来源,催化剂材料多位于过渡元素(如Fe、Ni),A项、C项错误。氟、氯、硫、磷、砷等元素常用于合成农药,B项正确。第ⅠA族和第ⅡA族元素(如Na、Mg)性质活泼,不适合制造耐高温、耐腐蚀合金,D项错误。 回归基础·考教衔接 1.元素周期律[❶] 2.主族元素原子结构和元素性质的周期性变化规律 (1)原子结构的变化规律[❷] 项目 同周期(左→右) 同主族(上→下) 核电荷数 逐渐增大 逐渐增大 电子层数 均相同 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 阳离子(或阴离子)逐渐增大 (2)元素性质的变化规律[❸] 项目 同周期(左→右) 同主族(上→下) 金属性 逐渐减弱 逐渐增强 非金属性 逐渐增强 逐渐减弱 气态氢化物 的稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 第一电离能 呈增大趋势 关注特别:同周期第一电离能:第ⅡA族>第ⅢA族>第ⅤA族>第ⅥA族 逐渐减小 电负性 逐渐增大 逐渐减小 3.电离能的应用[❹] 4.电负性的应用[❺] 5.对角线规则[❻] 在元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的,这种相似性被称为“对角线规则”。 6.元素周期表和元素周期律的应用[❼] (1)科学预测 为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。 (2)寻找新材料 命题角度 1 基于教材的元素周期律简单应用 [例1](2025·浙江6月选考卷)根据元素周期律推测,下列说法不正确的是 (　　) A.原子半径:Mg>Na B.电负性:C>Si C.非金属性:Br>I D.热稳定性:NH3>PH3 A 解析 一般情况下,同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,故原子半径:Mg<Na,A项错误。同主族元素自上而下电负性逐渐减弱,故电负性:C>Si,B项正确。同主族元素自上而下非金属性逐渐减弱,故非金属性:Br>I,C项正确。由于非金属性:N>P,则热稳定性:NH3>PH3,D项正确。 命题角度 2 基于教材的电离能和电负性比较 [例2](2025·重庆卷)根据元素周期律,同时满足条件(ⅰ)和条件(ⅱ)的元素是(　　) (ⅰ)电负性大于同族其他元素; (ⅱ)第一电离能高于同周期相邻元素。 A.Al B.Si C.B D.Be D 解析 Al是第ⅢA族元素,同主族中电负性最大的是B,A项错误。Si是第ⅣA族元素,同主族中电负性最大的是C,B项错误。B是第ⅢA族元素,电负性在同主族中最大,但其第一电离能比相邻的Be和C都小,不满足条件(ⅱ),C项错误。Be是第ⅡA族元素,电负性在同主族中最大,满足条件(ⅰ),且Be的第一电离能大于同周期相邻主族元素,满足条件(ⅱ),D项正确。 命题角度 3 基于题给信息的元素周期律综合应用 [例3](2025·广东卷)元素a~i为短周期元素,其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是(　　) A.a和g同主族 B.金属性:g>h>i C.原子半径:e>d>c D.最简单氢化物沸点:b>c B 解析 同周期中第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能比相邻主族元素的第一电离能大,0族元素的第一电离能在同周期中最大,可以推断a~i分别是B、C、N、O、F、Ne、Na、Mg、Al。a是B,g是Na,二者不同主族,A项错误。Na、Mg、Al属于同周期,从左到右金属性依次减弱,B项正确。c、d、e分别是N、O、F,属于同周期主族元素,从左到右原子半径依次减小,则原子半径:c>d>e,C项错误。b为C,c为N,NH3分子间存在氢键,沸点高,故沸点:NH3>CH4,D项错误。 [例4](2025·八省联考四川卷)M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,M是宇宙中含量最多的元素,X的最高价含氧酸具有强氧化性,Y的基态原子价层电子数为其内层电子数的3倍,Z与Y同族。下列说法正确的是 (　　) A.电负性:Y>X>Z B.第一电离能:Y>X>M C.原子半径:Z>Y>X D.简单气态氢化物的稳定性:X>Z>Y A 解析 M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,M是宇宙中含量最多的元素,则M是H元素;Y的基态原子价层电子数为其内层电子数的3倍,则Y是O元素;X的最高价含氧酸具有强氧化性,则X是N元素;Z与Y同族,则Z是S元素。电负性:O>N>S,A项正确。N的2p轨道处于半充满的稳定状态,其第一电离能大于同周期相邻的O,B项错误。原子半径:S>N>O,C项错误。电负性:O>N>S,则简单气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>H2S,D项错误。 方法导引 1.比较元素的金属性和非金属性强弱 2.比较粒子半径的大小 3.电离能的比较及分析 考点二　元素推断与元素的性质 三个高考关键点 关键点1文字描述型元素推断 1.(2025·云南卷)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(　　) [命题点❶❹] 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 A 解析 M是半径最小的元素,为H;Q形成化合物种类最多,为C;R是地壳中含量最高的元素,为O;T、X、Y同周期,且Q、X均与Y相邻,只能是如图位置 ,Q为C,则Y为Si,X为Al;由于Z的原子序数为M、R和T之和,且原 子序数不大于20,则T只能为11号元素Na,Z为Ca。H和Ca形成CaH2为离子化合物,A项正确。原子半径:Na>Al>O,B项错误。CO2为直线形、非极性分子,C项错误。电负性:O>C>Si,D项错误。 2.(2025·重庆卷)原子序数依次增大的长周期主族元素X、Y、Z三种元素,X的价层电子数为4,Y有1个未成对电子,Z+的最高能级4p轨道填满,则下列说法正确的是(　　)[命题点❷] A.X、Y、Z属于同一周期元素 B.氧化物对应水化物碱性最强的是X C.单质熔点最高的是Y D.原子半径是最大的是Z D 解析 X、Y、Z的原子序数依次增大且均为长周期主族元素。X的价层电子数为4(第ⅣA族),Y有1个未成对电子(可能为第ⅠA族、ⅢA族或ⅦA族),Z+的4p轨道填满,说明Z的原子序数为37,即Rb,根据原子序数依次增大,可确定X为Ge,Y为Br。X为Ge,Y为Br,Z为Rb,不属于同一周期,A项错误。X为Ge,Y为Br,Z为Rb,金属性最强的元素为Rb,故最高价氧化物对应水化物碱性最强的是Z,B项错误。X为Ge,单质为金属晶体;Y为Br,单质为分子晶体;Z为Rb,单质为金属晶体;Ge原子半径较小,而且价电子数多,金属键较强,熔点较高,故单质熔点最高的是X,C项错误。一般情况下,电子层数越多,原子半径越大,X、Y为第四周期,Z为第五周期,故Z的原子半径最大,D项正确。 关键点2结构片段型元素推断 3.(2025·吉林四平二模改编)短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示,其中W的简单气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能相互反应。下列说法错误的是(　　)[命题点❹] W X     Y Z A.基态X原子核外电子的轨道表示式为 B.第一电离能:W>X C.简单氢化物的稳定性:X>Y D.Z的氧化物对应的水化物为强酸 D 解析 短周期元素W的简单气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能相互反应,则W为N;根据元素周期表可知,X为O,Y为S,Z为Cl。W为N,基态 N原子核外电子的轨道表示式为 ,A项正确。W为N, X为O,第一电离能:N>O,B项正确。X为O,Y为S,同一主族,从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,元素的简单氢化物的稳定性逐渐减弱,故稳定性:H2O>H2S,C项正确。Z为Cl,其氧化物对应的水化物不一定是强酸,如HClO是弱酸,D项错误。 4.(2025·辽宁葫芦岛协作校联考)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。已知:W、X、Z三种元素在元素周期表中的相对位置如图所示,且常温下W和Z常见单质的状态不同,Y的原子半径在短周期主族元素中是最大的。下列说法正确的是(　　)[命题点❶❹] W X   Z A.W、X、Z三种元素中电负性最大的是Z B.四种元素的简单离子的半径由大到小的顺序为W>X>Y>Z C.Y2X2可与ZX2反应生成Y2ZX3和X2 D.W和Z的最高价氧化物对应的水化物均为强酸 D 解析 由“Y的原子半径在短周期主族元素中是最大的”可知,Y是Na,再由“W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素”和“常温下W和Z常见单质的状态不同”可知,W是N,X是O,Z是S。一般情况下,同周期主族元素从左到右电负性逐渐增强,同主族从上到下元素的电负性逐渐减弱,由位置知W、X、Z三种元素中电负性最大的是X,A项错误。四种元素分别是N、O、Na、S,其对应的四种简单离子中,S2-半径最大,N、O、Na的简单离子具有相同的电子层结构,一般来说,质子数越大,离子半径越小,故离子半径:Z>W>X>Y,B项错误。Na2O2可与SO2反应生成Na2SO4,C项错误。W和Z的最高价氧化物对应的水化物分别为HNO3和H2SO4,均为强酸,D项正确。 关键点3物质结构型元素推断 5.(2025·全国卷)一种化合物分子结构如图所示,其中W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大,W的一种同位素的中子数为0,X和Z同族。下列说法错误的是(　　)[命题点❺] A.原子半径:Z>Y>X B.第一电离能:Y>X>W C.电负性:Y>Z>W D.单质氧化性:Y>X>Z A 解析 W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大,W的一种同位素的中子数为0,则W为H;X和Z同族,X、Z的共价键数目为2、6,则X为O,Z为S; Y的原子序数位于X、Z之间,且只有一个共价键,则Y为F。 一般情况下,同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,同一周期主族元素,从左到右,原子半径依次减小,因此原子半径:S>O>F,A项错误。同一周期主族元素,从左到右,第一电离能呈增大的趋势,因此第一电离能:F>O>H,B项正确。同一周期主族元素,从左到右,电负性逐渐增大,同一主族,从上到下,电负性逐渐减小,故F>O>S,推出电负性:F>S>H,C项正确。X、Y、Z的单质分别为O2、F2、S,因此单质氧化性:F2>O2>S,D项正确。 6.(2025·陕晋青宁卷)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(　　)[命题点❷❺] 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 D 解析 依据信息“基态Y的2p轨道半充满”,Y形成三个共价键可知,Y为氮(N)元素;由信息“X、Y价电子数相等”“X、Y和Z都是短周期元素”、X形成5个共价键知,X为磷(P)元素;由信息“X、Z电子层数相同”“Z的最外层只有1个未成对电子”、且为非金属可知,Z为氯(Cl)元素。第一电离能:P<Cl,A项错误。简单氢化物的键角:NH3>PH3,B项错误。最高价含氧酸的酸性:HClO4>HNO3>H3PO4,C项错误。P元素可形成P2O3、P2O5等,N元素可形成NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等,Cl元素可形成Cl2O、Cl2O3、ClO2、Cl2O5、Cl2O7等,D项正确。 7.(2025·八省联考云南卷)我国科研工作者合成了一种非线性光学晶体QWX3Y6Z,其阴离子结构如图所示(电荷未标出)。X、Y、Z、W是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种运动状态,Y、Z与X同周期,W的氢氧化物具有两性,Q是第六周期半径最大的主族元素。下列说法错误的是(　　)[命题点❷❺] A.金属性:Q>W B.原子半径:Z>Y C.该晶体结构中X的化合价为+3价 D.Y的第一电离能比同周期相邻元素的都低 B 解析 X、Y、Z、W是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种运动状态,则X为B元素,Y、Z与X同周期,根据阴离子结构可知,Y为O元素,Z为F元素;W的氢氧化物具有两性,则W为Al元素,Q是第六周期半径最大的主族元素,则为Cs元素,QWX3Y6Z为CsAlB3O6F。同主族元素从上到下金属性逐渐增强,同周期主族元素从左到右金属性逐渐减弱,故金属性:Q(Cs)>W(Al),A项正确。一般情况下,同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,故原子半径:Z(F)<Y(O),B项错误。Cs为+1价,Al为+3价,O为-2价,F为-1价,则该晶体CsAlB3O6F结构中B的化合价为+3价,C项正确。同周期主族元素由左到右原子的第一电离能呈增大趋势,但O原子的价层电子排布式为2s22p4,N原子的价层电子排布式为2s22p3,p轨道为半充满状态较为稳定,故N、O、F三种元素第一电离能由大到小的顺序为F>N>O,Y的第一电离能比同周期相邻元素的都低,D项正确。 回归基础·考教衔接 1.高考试题中物质的性质描述及元素[❶] 物质的性质描述信息 对应元素 (1)(2024·甘肃卷)W元素的焰色试验呈黄色 W是Na元素 (2)(2024·黑吉辽卷)Q是ds区元素,焰色试验呈绿色 Q是Cu元素 (3)(2024·福建卷)Z的单质为空气的主要成分之一 Z是O或N元素 (4)(2024·广西卷)Z2是黄绿色气体 Z是Cl元素 (5)(2023·湖北卷)Z2是氧化性最强的单质 Z是F元素 (6)(2023·浙江1月选考卷)M是地壳中含量最多的元素 M是O元素 (7)(2022·浙江6月选考卷)X的核外电子数等于其周期序数 X是H元素 (8)(2022·广东卷)戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸 戊是N、S或Cl元素 (9)(2022·河北卷Y可用于测定文物年代 Y是C元素 2.高考常考元素原子特殊的电子层结构[❷] 元素原子结构特征 对应元素 最外层有1个电子的元素 H、Li、Na、K、Cr、Cu 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 最外层电子数是内层电子总数一半的元素 Li、P 最外层电子数是次外层电子数4倍的元素 Ne 次外层电子数是最外层电子数2倍的元素 Li、Si 次外层电子数是其他各层电子总数2倍的元素 Li、Mg 次外层电子数与其他各层电子总数相等的元素 Be、S 电子层数与最外层电子数相等的元素 H、Be、Al 最外层电子数与其K层电子数相等的元素 H、Be、Mg 3.元素化合价规律[❸] (1)主族元素的最高正化合价等于最外层电子数、等于它所在的主族序数。 O、F无最高正化合价 (2)通常只有非金属元素才有负价,最低负化合价=主族序数-8(氢元素为2)。 (3)对于变价元素,化合价呈一系列偶数时,从+2价到+m价,则该元素一般位于偶数主族。 (4)化合价呈现奇数价的元素,可能在奇数主族(N元素有+2、+4价除外)。 4.元素周期表的结构片段[❹] (1)直接相邻的正“T”型元素原子序数的关系 (2)直接相邻的倒“T”型元素原子序数的关系 (3)“+”型元素原子序数之间的规律 第ⅢA族→0族区域内满足“+”型元素原子序数的关系。 5.主族元素原子形成共价键的数目[❺] 形成共价键数目 主族序数 1 第ⅠA族(H原子) 第ⅦA族(F、Cl、Br、I原子等) 2 第ⅥA族(S原子也可形成6个) 3 第ⅢA族(B、Al原子等) 第ⅤA族(也可形成5个) 4 第ⅣA族(C、Si原子等) 5 第ⅤA族(P、As等) 6 第ⅥA族(S、Se等) 命题角度 1 基于文字描述信息的元素推断 [例1](2025·黑吉辽蒙卷)化学家用无机物甲(YW4ZXY)成功制备了有机物乙[(YW2)2XZ],开创了有机化学人工合成的新纪元。其中W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y、Z同周期,基态X、Z原子均有2个单电子。下列说法正确的是(　　) A.第一电离能:Z>Y>X B.甲中不存在配位键 C.乙中σ键和π键的数目比为6∶1 D.甲和乙中X杂化方式分别为sp和sp2 D 解析 由信息“基态X、Z原子均有2个单电子”及“X、Y、Z同周期”可初步确定X、Z可能为C、O或Si、S,再结合无机物甲、有机物乙的化学式,可确定X、Z分别为C、O;由X、Y、Z的原子序数依次增大,推出Y为N,则W为H。第一电离能:N>O>C,A项错误。N中存在H+与NH3间的配位键,B项 错误。有机物乙的结构简式为 ,σ键和π键数目之比为 7∶1,C项错误。甲中X、Y之间为碳氮三键,乙中X、Z之间为碳氧双键,D项正确。 命题角度 2 基于物质结构信息的元素推断 [例2](2025·四川卷)由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W组成的化合物,其结构如图所示。X的核外电子数与电子层数相同,Y、W同族,Z的价电子数等于X与Y的价电子数之和。下列说法正确的是(　　) A.原子半径:Z>Y>X B.电负性:Z>Y>W C.简单氢化物的沸点:Y<W D.Y的第一电离能高于同周期相邻元素 B 解析 原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W,X的核外电子数与电子层数相同,X可以形成一条共价键,故X为H;Y可以形成两条共价键,则为第ⅥA族,Y、W同族,故Y为O,W为S;Z的价电子数等于X与Y的价电子数之和(1+6=7),Z为第ⅦA族,且原子序数小于S,故Z为F。H是原子半径最小的元素,一般情况下,同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,故原子半径:O>F>H,A项错误。同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,电负性:F>O>S,B项正确。H2O分子之间可以形成氢键使其沸点升高,而H2S无分子间氢键,则简单氢化物的沸点:H2O>H2S,C项错误。Y是O,同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能比同周期相邻主族元素高,故第一电离能:N>O、F>O,D项错误。 解题路径 “三步法”突破元素推断与性质类题 方法导引 结合物质结构推断未知元素 (1)推断技巧 结合离子键和共价键成键规律判断原子价层电子数,并结合题干信息确定元素。 (2)常见结构中的共价键数目 ①卤素或氢原子形成一个共价键。 ②O、S能形成两个共价键,此外S也可形成六个共价键。 ③N、P一般能形成三个共价键,也可能形成四个共价键(含一个配位键),P还能形成五个共价键。 ④C、Si能形成四个共价键,C也可以形成双键或三键。 ⑤B能形成三个共价键,也可以形成四个共价键(含一个配位键)。 命题点 1 基于新情境的元素周期律应用 1.(仿真预测题)硫化物固态电解质是下一代全固态锂电池的核心材料,其性能与中心元素的电负性、离子半径等密切相关。根据元素周期律,下列说法正确的是(　　) A.原子半径:Se>S>O B.电负性:Se>S>O C.热稳定性:H2Se>H2S>H2O D.最高价氧化物对应水化物的酸性:H2SeO4>H2SO4>H2SiO3 A 解析 同主族元素自上而下原子半径逐渐增大,故原子半径:Se>S>O,A项正确。同主族元素自上而下电负性逐渐减小,故电负性:Se<S<O,B项错误。由于非金属性:Se<S<O,则热稳定性:H2Se<H2S<H2O,C项错误。元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,由于非金属性:S>Se>Si,故最高价氧化物对应水化物的酸性:H2SO4>H2SeO4>H2SiO3,D项错误。 命题点 2 基于信息的元素推断与元素周期律的综合应用 2.(2024·黑吉辽卷)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 解析 基态X原子的核外电子有5种空间运动状态,Y、Z原子有两个未成对电子,结合溶液中的转化实验可知,W、X、Y、Z分别为H、N、O、S;Q是ds区元素,焰色试验呈绿色,则Q为Cu。Z单质(S)常温下为固体,H2、O2(或O3)为分子晶体,单质沸点Z>Y>W,A项正确。NH3和H2O的中心原子N、O原子都是sp3杂化,NH3的中心原子的孤电子对数是1,H2O的中心原子的孤电子对数是2,孤电子对对成键电子对具有挤压作用,键角NH3大于H2O,B项正确。向CuSO4溶液中逐渐通入NH3,生成蓝色沉淀,继续通入NH3生成[Cu(NH3)4]2+,配位原子是氮原子,C项正确,D项错误。 3.(原创+跨模块融通)一种杀菌剂的结构式如图所示,元素X、Y、Z、W、T、Q原子序数依次增大且在前四周期均有分布,Y、Z、W在同一周期,T和Q在同一主族,T的价层电子排布式为nsn-1npn+2,下列说法正确的是(　　) A.Y的空间结构为平面三角形 B.元素的电负性:Q>T>X C.元素的第一电离能:W>Z>Y D.最高价氧化物对应的水化物酸性:Y>Z A 解析 X、Y、Z、W、T、Q原子序数依次增大且在前四周期均有分布,Y、Z、W在同一周期,T和Q在同一主族,T的价层电子排布式为nsn-1npn+2,n=3,T是Cl,则Q是Br;W能形成2个共价键、Y形成4个共价键、Z形成3个共价键、X形成1个共价键,则Y是C元素、Z是N元素、W是O元素、X是H元素。C中C原子价层电子对数为3,无孤电子对,则其空间结构为平面三角形,A项正确。元素的电负性:Cl>Br>H,B项错误。同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,N原子2p能级半充满,结构稳定,N原子第一电离能大于同周期相邻主族元素,则元素的第一电离能:N>O>C,C项错误。最高价氧化物对应的水化物酸性:HNO3>H2CO3,D项错误。 $