内容正文:
题10 元素推断与元素周期律
1.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)颜料因含有而显色,、、、、为原子序数依次增大的短周期元素,基态最外层电子数是内层的三倍,基态最外层仅有一个电子,是地壳中含量最多的金属元素且与相邻,与同族。下列说法错误的是
A.简单离子半径:
B.简单氢化物沸点:
C.第一电离能:
D.最高价氧化物水化物酸性:
2.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)化学家用无机物甲成功制备了有机物乙,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.乙中键和键的数目比为 D.甲和乙中X杂化方式分别为和
3.(2024·辽宁·高考真题)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
A.单质沸点: B.简单氢化物键角:
C.反应过程中有蓝色沉淀产生 D.是配合物,配位原子是Y
4.(2023·辽宁·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
5.(2022·辽宁·高考真题)短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子,W简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族。下列说法错误的是
A.X能与多种元素形成共价键 B.简单氢化物沸点:
C.第一电离能: D.电负性:
6.(2021·辽宁·高考真题)某多孔储氢材料前驱体结构如图,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。下列说法正确的是
A.氢化物沸点: B.原子半径:
C.第一电离能: D.阴、阳离子中均有配位键
· 落实“证据推理与模型认知”素养:试题要求学生从原子核外电子排布、未成对电子数、空间运动状态数、成键特征等多维信息中,综合推断元素,再运用周期律模型预测元素及其化合物的性质。例如2026黑吉辽蒙卷第1题,从“基态M最外层电子数是内层的三倍”推出O,“基态W最外层仅有一个电子”推出Na,“地壳中含量最多的金属元素”推出Al,再结合“与Al相邻”“与O同族”推出Si、S,考查了学生对“位-构-性”模型的综合运用。
· 强化“宏观辨识与微观探析”素养:试题要求学生从微观电子排布推演宏观元素性质。例如2022辽宁卷第5题,从“基态X、Z、Q原子均有两个单电子”出发,分类讨论确定C、O、S等元素,再比较氢化物沸点、第一电离能、电负性等性质。试题将原子结构与元素性质紧密关联,体现了从微观到宏观的认知路径。
· 培养“科学探究与创新意识”:近年试题频繁引入新颖的化合物结构图作为推断载体(如2021辽宁卷的多孔储氢材料前驱体、2025黑吉辽蒙卷的有机物乙、2026黑吉辽蒙卷的颜料V₂O₅),要求学生从“结构片段”中提取成键信息辅助元素推断,体现了“陌生物质、已知原理”的命题思路。
· 体现“变化观念与平衡思想”的渗透:元素周期律本身反映了元素性质随原子序数递变的规律性,其背后的本质是原子核与核外电子之间的动态平衡——核电荷数增加吸引电子能力增强,同时电子层数增加屏蔽效应增强,二者共同决定了元素性质的递变规律。
(一)推断载体“结构化”——从文字描述走向结构图推断
近年真题的推断载体从单纯的文字描述逐步拓展到结合化合物结构图综合推断:
年份
卷别
推断载体
核心推断依据
2021
辽宁卷
多孔储氢材料前驱体结构
原子序数、Z原子电子填充3个能级、成键特征
2022
辽宁卷
文字描述
基态原子单电子数、W简单离子半径最小
2023
辽宁卷
镁盐阴离子结构
W+Y原子序数=Z、Y价电子数=2×Q价电子数
2024
辽宁卷
化学反应方程式+文字
X核外5种空间运动状态、Y/Z两个未成对电子
2025
黑吉辽蒙卷
有机物乙结构式
基态X/Z原子均有2个单电子、有机物为人工合成
2026
黑吉辽蒙卷
颜料V₂O₅
M最外层电子数是内层三倍、W最外层仅一个电子
趋势研判:结合结构图推断元素已成为主流模式。化合物结构图提供了成键数、配位键、杂化方式等额外信息,使元素推断有更多“锚点”。预计2027年可能继续沿用“结构图+文字描述”的复合推断模式。
(二)考查维度“体系化”——“位-构-性”三大维度
通过系统分析,该类试题的命题维度可归纳为三大板块:
维度
核心考查点
典型真题/模拟题
“位”——元素定位
周期表位置、原子序数关系、同族/同周期关系
2026黑吉辽蒙第1题(短周期、相邻、同族);模拟第3题(Z/Y/W分别位于三周期)
“构”——原子结构
价层电子排布、未成对电子数、空间运动状态数、能级填充
2022辽宁第5题(两个单电子);2024辽宁第3题(5种空间运动状态);模拟第1题(L层3个未成对电子)
“性”——周期律比较
第一电离能、电负性、原子半径、离子半径、氢化物稳定性/沸点/酸碱性
2021辽宁第6题(电离能、半径);2025黑吉辽蒙第2题(第一电离能);2026黑吉辽蒙第1题(半径、沸点、电离能、酸性)
(三)推断难度“升级化”——从单一条件走向多条件约束
近年真题的元素推断从“单一信息确定元素”走向“多条件约束下的逻辑推理”:
年份
推断难度
关键特征
2021
★★☆
结构图直观,Z的3个能级2个未成对电子明确指向C/O
2022
★★★
需分类讨论(C/O、Si/S),结合位置关系排除
2023
★★★★
需结合价电子数关系(Y价电子数=2×Q价电子数)
2024
★★★★
结合反应方程式、配合物结构、焰色试验综合分析
2025
★★★★
需区分有机物/无机物、结合杂化方式综合判断
2026
★★★★
多条件复合(内层电子数×3、地壳含量、相邻、同族)
(四)计算与结构“融合化”——元素推断与分子结构深度结合
近年试题将元素推断与杂化方式、化学键类型、大π键、配位键等结构化学知识深度融合:
融合考查点
示例
对应题号
杂化方式推断
甲和乙中X杂化方式分别为sp和sp²
2025黑吉辽蒙第2题D
化学键计数
乙中σ键和π键数目比为7:1
2025黑吉辽蒙第2题C
配位键判断
阴、阳离子中均有配位键
2021辽宁第6题D
配合物推断
[Cu(NH₃)₄]SO₄中配位原子为N
2024辽宁第3题D
大π键判断
六元环状结构中存在Π₆⁶
模拟第15题B
(五)“反套路”命题特征突出
命题人有意设置与常见“思维定式”相反的选项:
· 模拟第2题B:第一电离能N>O>C,但题目选项设置为N>O>C(正确判断),需注意O与N的特殊反常关系。而学生常误认为O>N(忽视N的2p³半充满稳定性)。
· 模拟第1题A:第一电离能N>O>S,但N与O的反常关系(N>O)是高频考点。
· 模拟第7题A:原子半径Na>Mg>P(正确),但学生可能误判为Na>P>Mg(忽视同周期从左到右递减规律)。
· 模拟第17题A:该分子中的X原子采取sp²杂化(C在苯环中为sp²),但学生可能误判为sp³。
针对2026年及后续黑吉辽蒙卷备考,提出以下四点精准策略:
· 构建“位-构-性”三维动态知识网络:
· 以周期表为骨架,横向标注同周期递变规律及异常点,纵向标注同主族相似性及对角线规则,纵深标注电子排布、电离能、电负性等量化参数。形成可随时检索、可动态更新的个性化知识图谱。
· 开展“证据链推理”专项限时训练:
· 精选近五年真题及高质量模拟题,按线索类型分类训练(结构型、性质型、数据型、混合型)。要求学生在限定时间内完成推断并写出完整推理过程,赛后重点复盘逻辑漏洞与证据遗漏点。
· 强化“周期律例外”与“特殊性”专题突破:
· 系统整理高中阶段所有周期律例外情况(电离能、电子亲和能、氢化物沸点、含氧酸酸性等),制作“例外清单”卡片。结合量子力学初步知识解释原因,避免死记硬背。定期抽查互考,确保内化为条件反射。
· 回归教材“思考与交流”与“科学史话”:
· 深入研读选必2中关于周期律发现历程、门捷列夫预言、稀有气体化合物合成等内容。这些素材不仅是命题背景来源,更是理解周期律本质、培养科学探究精神的重要载体。引导学生重走科学家思维路径,而非仅记住结论。
总结:“元素推断与周期律”题是新高考化学中最考验逻辑思维、最体现学科本质、最具选拔功能的题型之一。备考关键在于 “证据意识”(无证据不推断)、“原理通透”(知规律更知原因)和 “表达精准”(归因专业无歧义)。唯有将周期律内化为一种“结构决定性质、性质反映结构”的思维范式,方能在高考中以不变应万变,稳夺高分。
命题模块
核心考点与易错点
典型试题特征(基于文件)
原子结构与位置推断
1.核外电子排布式/轨道表示式书写与识读
2.未成对电子数、价电子数与族序数关系
3.构造原理、洪特规则特例(Cr, Cu等)
给出基态原子电子排布或光谱数据,确定元素在周期表中的位置
周期性递变规律
1.原子/离子半径比较(同周期/同主族/等电子体)
2.电离能/电负性递变及异常(ⅡA>ⅢA, ⅤA>ⅥA)
3.金属性/非金属性强弱的实验判据
“下列元素第一电离能由大到小排序”“解释N的第一电离能大于O的原因”
元素化合物性质
1.最高价氧化物对应水化物的酸碱性
2.气态氢化物的稳定性、还原性、键角
3.特殊反应:铝热反应、钝化、两性、歧化
“X的最高价氧化物对应水化物能与Y的氢化物反应”推断X、Y可能的组合
化学键与分子结构
1.键型判断(离子键/共价键/金属键)与电负性差值关系
2.VSEPR模型与杂化方式推断
3.分子极性、氢键对物理性质的影响
“XY₂分子为直线形,中心原子sp杂化”推断X、Y元素
晶体结构与性质关联
1.晶体类型判断与熔沸点比较
2.晶格能与离子半径/电荷关系
3.配位数与半径比规则
“X与Y形成的化合物熔点高于Z与W形成的化合物”结合晶体类型解释
对角线规则与特殊性
1.Li-Mg、Be-Al、B-Si对角线相似性
2.惰性电子对效应(Tl⁺, Pb²⁺, Bi³⁺稳定性)
3.过渡元素变价规律与d电子构型
“Be(OH)₂具有两性,类似于Al(OH)₃”“PbO₂氧化性强于PbO”
· “周期律”应用机械化,忽视深层原理与例外:
· 误区:认为“同周期第一电离能一定递增”,忽略ⅡA/ⅤA族的反常;认为“金属性越强,对应阳离子氧化性越弱”,忽略Fe³⁺氧化性强于Cu²⁺等过渡金属特例。
· 纠正:回归量子力学本质解释周期律。强调电离能异常源于全满/半满轨道的额外稳定性;金属性与离子氧化性无直接对应关系,需结合标准电极电势具体分析。建立“一般规律+例外清单”双轨认知。
· 推断过程“跳跃化”,缺乏证据链闭环意识:
· 误区:仅凭单一特征(如“黄色火焰”)就断定是Na,忽略其他可能;或先入为主认定某元素,后续矛盾信息视而不见。
· 纠正:训练“假设-验证-修正”的科学推理范式。要求学生在草稿纸上列出所有可能候选元素,逐条证据筛选排除,最终结论必须能解释全部已知信息。强调“充分必要条件”的逻辑区分。
· “结构-性质”关联表面化,归因表述不准确:
· 误区:解释熔沸点差异时只说“分子间作用力不同”,未指明是取向力/诱导力/色散力还是氢键;比较酸性时只说“非金属性强”,未联系中心原子电负性对O-H键极性的影响。
· 纠正:建立标准化归因模板。如熔沸点比较:“A分子间存在氢键,B分子间仅有范德华力,故A沸点更高”;酸性比较:“Cl电负性大于S,使HClO₄中O-H键极性更强,更易电离出H⁺”。强化专业术语的精准使用。
· 新型情境“解码困难”,无法提取有效化学信息:
· 误区:面对材料科学背景的题目,被陌生名词干扰,无法将“钙钛矿”“MOF”等转化为熟悉的元素化合物模型。
· 纠正:训练“情境剥离”能力。指导学生快速识别题目中的化学核心要素(元素种类、化合价、成键方式、晶体类型),忽略工程应用细节。强调所有新材料都是基础元素的重新组合,回归周期表即可定位。
1.“位、构、性”推断的思维模型
2.同周期、同主族元素性质的递变规律
性质
同周期(左→右)(0族除外)
同主族(上→下)
电子层数
相同
逐渐增多
原子半径
减小,如Si>P>S>Cl
增大,如F<Cl<Br<I
离子半径
减小,如Na+>Mg2+>Al3+;
P3->S2->Cl-
增大,如Li+<Na+<K+;
F-<Cl-<Br-<I-
化合价
最高正价升高(O、F除外)
最高正价相同(O、F除外)
金属性
逐渐减弱
逐渐增强
非金属性
逐渐增强
逐渐减弱
离子的
性质
阳离子的氧化性逐渐增强,阴离子的还原性逐渐减弱
阳离子的氧化性逐渐减弱,阴离子的还原性逐渐增强
简单气态氢化物的稳定性
增强,如SiH4<PH3<H2S<HCl
减弱,如HF>HCl>HBr>HI
最高价氧化物对应水化物的酸碱性
酸性增强,如H2SiO3<H3PO4<H2SO4<HClO4
碱性减弱,如NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
酸性减弱,如HNO3>H3PO4
碱性增强,如LiOH<NaOH<KOH
元素的第
一电离能
逐渐增大趋势(第ⅡA、ⅤA族反常)
逐渐减小趋势
元素的电
负性
逐渐增大
逐渐减小
3.主、副族元素的价层电子排布式
(1)主族元素
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
(2)第四周期副族元素
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
Sc:
3d14s2
Ti:
3d24s2
V:
3d34s2
Cr:
3d54s1
Mn:
3d54s2
Ⅷ
Ⅷ
Ⅷ
ⅠB
ⅡB
Fe:
3d64s2
Co:
3d74s2
Ni:
3d84s2
Cu:
3d104s1
Zn:
3d104s2
4.常见结构中的共价键数目
(1)卤素原子或氢原子能形成一个共价键。
(2)O、S能形成两个共价键,也可能形成若干配位键。
(3)N、P能形成三个共价键,也可能形成三个共价键、一个配位键,P还能形成五个共价键。
(4)C、Si能形成四个共价键,C也可以形成双键或三键。
(5)B能形成三个共价键,也可以形成三个共价键、一个配位键。
【注意】
1.元素的非金属性越强,电负性就越大,元素周期表中非金属性最强的元素是F,F的电负性也是最大,化合物中元素的电负性强弱也可以通过化合价判断,负价元素的电负性大于正价元素的电负性。
2.同周期中第一电离能最大的元素是0族元素,第一电离能最大的主族元素是ⅦA族元素。
3.形成四个共价键的元素多是ⅣA族元素,但B、Al和N、P有时也能形成四个共价键,其中一个共价键为配位键,其中B、Al提供空轨道,其他原子或离子提供孤电子对,而N、P提供孤电子对,其他原子或离子提供空轨道。(推断题中的结构图注意)
4.元素的价电子数等于族序数(ⅠA~ⅦA族、ⅠB~ⅦB族);第四周期中未成对电子数最多(6个)的元素是Cr;元素形成正价离子时,先失去最外层上的价电子,如Fe的价电子排布式为3d64s2,Fe2+的价电子排布式为3d6。
5.形成化合物的电负性差越大,化合物中的离子百分数就越大,越接近离子晶体,相反化合物中的离子百分数就越小,越接近分子(或共价)晶体。如NaCl的离子百分数大于NaI。
1.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的前四周期元素,X的某种核素原子核内无中子,基态Y原子的L层中有3个未成对电子,基态Z原子2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反,Z、W为同族元素,基态Q原子最外层电子数为1,其余各电子层均充满电子。下列说法正确的是
A.第一电离能:Y>W>Z B.键角X2Z>YX3
C.Q元素位于元素周期表的P区 D.X、Y、Q能形成一种深蓝色的离子
2.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)近日,研究团队合成了首个基于过渡金属的近红外活性MOF,所需单体之一含W、X、Y、Z四种短周期元素,原子序数依次增大。其中W是原子半径最小的元素,X基态原子中所含3个能级的电子数均相等,X与Z同周期,且基态原子的未成对电子数相等。下列说法错误的是
A.与、、均可形成多种化合物
B.第一电离能:
C.简单氢化物沸点:
D.键角:
3.(2026·内蒙古赤峰·三模)、、、、为五种原子序数依次增大的短周期主族元素。其中、、分别位于三个不同周期,、位于同一主族,原子的最外层电子数是原子的最外层电子数的2倍,、、三种简单离子的核外电子排布相同。由、、、形成的某种化合物的结构如图所示。下列说法不正确的是
A.氢化物的稳定性:
B.该物质中不是所有原子均满足最外层的稳定结构
C.、、、元素形成的简单离子半径:
D.与、与均可形成含非极性共价键的化合物
4.(2026·内蒙古包头·二模)已知X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的前四周期主族元素,基态X、M、Q原子核外未成对电子数相等且位于不同周期,Q单质为深红棕色液体,二聚体在一定条件下可发生以下反应生成产物甲(其结构见下方方程式)。下列说法正确的是
(未配平)
A.第三电离能:
B.在水中的溶解度小于在四氯化碳中的溶解度
C.甲中Y原子参与形成配位键
D.可在一定条件下生成XQ
5.(2026·内蒙古包头·二模)化合物由四种原子序数依次增大的短周期主族非金属元素组成,四种元素的原子序数之和为31,且W、Y元素的基态原子核外均只有1个未成对电子,该化合物中阴、阳离子的组成元素与空间结构如下表所示。下列说法错误的是
离子
组成元素
空间结构
阳离子
正四面体形
阴离子
正八面体形
A.的化学式:
B.沸点:
C.第一电离能:
D.该化合物中含有离子键、共价键、配位键
6.(2026·辽宁大连·一模)(XW4)2ZY4是农业上常用的一种化肥,其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,最外层电子数之和为18,基态Y原子的核外电子有5种空间运动状态且有2个未成对电子。下列说法正确的是
A.第一电离能:X<Y B.简单氢化物的沸点:Z>Y>X
C.原子半径:Y>X>W D.(XW4)2ZY4中存在共价键和氢键
7.(2026·辽宁朝阳·一模)化合物是一种新型缓释型基肥,有望提高马铃薯、果树、烟叶等作物的产量。已知M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,M的简单氢化物的空间结构为正四面体形,W基态原子的价层电子排布式为,Z基态原子的电子总数是最外层电子数的3倍,X、Y均为金属元素。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.化合物中键和键的数目之比为
C.化合物中只存在共价键和配位键
D.化合物中Z和M原子的杂化方式均为
8.(2026·辽宁辽阳·模拟预测)R、T、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。基态T原子s轨道上的电子数与p轨道上的相等,R和Y同主族,X原子的M层电子数与K层的相等,Z是地壳中含量第二的元素。下列说法错误的是
A.第一电离能:Z>Y>X
B.T与Z可形成共价晶体
C.原子半径:X>R>T
D.Y的氧化物属于两性氧化物
9.(2026·辽宁大连·二模)锂离子电池是常用的一种锂盐离子导体,其阴离子的结构如下图所示,X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X的一种同位素可用于考古时测定一些文物的年代,四种元素中基态原子W未成对电子数最多。下列说法正确的是
A.同周期中第一电离能大于W的元素有3种
B.电负性:
C.Y的单质可能是极性分子
D.该锂盐的熔点高于Z的锂盐
10.(2026·辽宁沈阳·模拟预测)是一种可用于电极材料的化合物。X、Y、Z、R的原子序数依次增加,且X、Y、Z属于不同族的短周期元素。X的最外层电子数是其内层电子数的2倍,Y和Z的第一电离能都比左右相邻元素的高,R的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是
A.中加入KSCN溶液,无明显现象,说明与配位的能力:强于
B.工业上利用电解熔融氧化物的方法冶炼Z
C.电负性:
D.Z的氢氧化物可以溶于氯化铵溶液
11.(2026·辽宁朝阳·模拟预测)化合物可广泛应用于印刷、染色等工业。X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素,X的一种核素被广泛应用于考古研究中,Y与X电子层数相同,且基态Y原子价电子的s能级与p能级的电子数之比为2:3,Z的焰色试验为紫色,元素W位于周期表d区,且其基态原子核外含有4个未成对电子。下列说法正确的是
A.第一电离能:X>Y B.该化合物中,W的化合价为+2价
C.中σ键与π键数目比为1:2 D.常温下,单质Z、W均能与水反应
12.(2026·辽宁·模拟预测)某药物的结构简式如图所示,其中W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W、Y同主族,Y、Z的最外层电子数之和是X的最外层电子数的2倍。下列叙述错误的是
A.元素的非金属性:W>Z>X
B.Z的最高价氧化物的水化物是强酸
C.W的最简单氢化物与Z的单质混合后可产生白烟
D.Y和Z的化合物中,每个原子的最外层不一定都满足8电子结构
13.(2026·安徽宿州·三模)某盐类添加剂的结构如图所示,已知W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,W元素的焰色为紫红色,W、X、Y、Z均在同一周期且与Q不同族。下列说法错误的是
A.简单离子半径:Z>W B.基态原子未成对电子数:Y>Z
C.最高价含氧酸的酸性:X>Q D.简单氢化物还原性:Q>Z
14.(2026·辽宁朝阳·二模)化合物Q是一种常用的表面活性剂,具有起泡性能好、去污能力强等特点,其结构如图所示。已知X、Y、Z、W、M均为短周期主族元素,X、Y位于同一主族,X、W位于同一周期,M原子的核外电子只有一种运动状态,Z是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是
A.简单离子半径:
B.第一电离能:
C.由X、Y、Z元素组成的盐只有两种
D.M、Z均可与X形成型化合物,且这两种化合物中的化学键种类相同
15.(2026·吉林长春·模拟预测)如图所示的铼配合物离子能电催化还原。短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。标准状况下,和是等密度的无色气体,Z原子的核外电子空间运动状态为9种。下列说法错误的是
A.电负性: B.图中六元环状结构中存在大键为
C.Z元素以原子的形态与配位 D.的配位数为6
16.(2026·吉林通化·模拟预测)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,且位于三个不同的短周期,其中W与Z同主族,W与X质子数之和等于Y的质子数,基态Y原子s能级电子数和p能级电子数相等。下列说法正确的是
A.第一电离能:
B.原子半径:
C.Y形成的单质一定是非极性分子
D.X和Z形成的化合物中可能含有共价键
17.(2026·黑龙江吉林·模拟预测)我国学者成功合成出二聚体分子。X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,X的价电子数是其内层电子数的2倍,在同周期主族元素中,Y的第一电离能仅比Z的小,W的价层电子排布式为。下列说法错误的是
A.该分子中的X原子采取杂化
B.元素的电负性:
C.该分子中的W原子显较高的正电性
D.元素最高价氧化物对应的水化物的酸性:
18.(2026·吉林·模拟预测)W、M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,M为密度最小的金属,Y的原子序数等于W与X的原子序数之和,Z的最外层电子数为K层的一半,同周期元素的基态原子中,X的未成对电子数最多。下列说法正确的是
A.简单离子半径:
B.X和Y的最简单氢化物的键角:
C.最简单氢化物沸点:
D.第一电离能:
19.(2026·黑龙江吉林·模拟预测)有机物甲[]是一种常用的增味剂,能增加食品的鲜味,已知W、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中仅有X、Y、Z同周期,基态X、Z原子均有2个未成对电子,W、M同主族。下列说法错误的是
A.第一电离能:
B.有机物甲中X原子的杂化方式有和
C.有机物甲中含有离子键和共价键
D.每个有机物甲分子中含有2个键
20.(2026·黑龙江·模拟预测)1704年德国人合成的可作为染料和颜料的普鲁士蓝是最早有记载的配合物。不区分内外界价态,三价铁和二价铁交替以氰根离子为桥连接成空间网状结构,其蓝色显色来源于二价铁和三价铁之间的电子跃迁。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.电子跃迁是化学变化
B.粒子半径:
C.第三电离能:
D.含有键数为6NA
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题10 元素推断与元素周期律
1.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)颜料因含有而显色,、、、、为原子序数依次增大的短周期元素,基态最外层电子数是内层的三倍,基态最外层仅有一个电子,是地壳中含量最多的金属元素且与相邻,与同族。下列说法错误的是
A.简单离子半径:
B.简单氢化物沸点:
C.第一电离能:
D.最高价氧化物水化物酸性:
【答案】B
【解析】、、、、为原子序数依次增大的短周期元素,基态M最外层电子数是内层三倍,短周期元素只能是O;Z与M同族,则Z为S;W原子序数大于O,基态最外层仅有一个电子,W为Na;是地壳中含量最多的金属元素,X为Al;X与Y相邻,原子序数大于Al,则Y为Si,据此回答。A.、、Z,分别为O、Na、S,与电子层结构相同,核电荷数越大半径越小,故;有3个电子层,半径大于与,因此简单离子半径,A正确;B.Y、Z、M的简单氢化物分别为、、,含氢键沸点最高;相对分子质量大于,分子间作用力更强,沸点,故沸点顺序为,B错误;C.X、Y、M分别为Al、Si、O,同周期第一电离能随原子序数增大整体升高,故;同主族从上到下,第一电离能降低,第一电离能,因此第一电离能,C正确;D.X、Y、Z分别为Al、Si、S,均为第三周期元素,非金属性逐渐增强,最高价氧化物水化物分别为两性的、弱酸、强酸,酸性依次增强,故酸性,D正确;故选B。
2.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)化学家用无机物甲成功制备了有机物乙,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.乙中键和键的数目比为 D.甲和乙中X杂化方式分别为和
【答案】D
【解析】(YW2)2XZ为有机物,基态X、Z原子均有2个单电子,X、Z分别为IVA族和VIA族元素,X、Y、Z同周期、原子序数依次增大,若X、Y、Z为第三周期元素,则X、Y、Z分别为Si、P、S;若X、Y、Z为第二周期元素,则X、Y、Z分别为C、N、O;又YW4ZXY为无机物,(YW2)2XZ为有机物,所以X、Y、Z分别为C、N、O,W、X、Y、Z原子序数依次增大,能形成YW4ZXY,则W为H,综上所述,W、X、Y、Z分别为H、C、N、O。A.C、N、O同周期,同一周期主族元素,从左到右第一电离能有逐渐增大的趋势,第VA族的第一电离能大于同周期相邻的两种元素,则第一电离能N>O>C,故A错误;B.甲为NH4OCN,中有N原子提供孤对电子、H+提供空轨道形成的N→H配位键,故B错误;C.乙为,其中有4个N-H、2个C-N、碳氧原子之间1个σ键,则一个中有7个键、1个π键,键与π键的数目比为7:1,故C错误; D.甲为NH4OCN,其中的C原子与N原子形成三键、与O原子形成单键,键电子对数为2,无孤对电子,C原子采取sp杂化,乙为,其中的C原子形成3个键,即键电子对数为3,无孤对电子,C原子采取sp2杂化,故D正确;故答案为:D。
3.(2024·辽宁·高考真题)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
A.单质沸点: B.简单氢化物键角:
C.反应过程中有蓝色沉淀产生 D.是配合物,配位原子是Y
【答案】D
【解析】Q是ds区元素,焰色试验呈绿色,则Q为Cu元素;空间运动状态数是指电子占据的轨道数,基态X原子的核外电子有5种空间运动状态,则X为第2周期元素,满足此条件的主族元素有N(1s22s22p3)、O(1s22s22p4)、F(1s22s22p5);X、Y、Z为原子序数依次增大,基态Y、Z原子有两个未成对电子,若Y、Z为第2周期元素,则满足条件的可能为C(1s22s22p2)或O(1s22s22p4),C原子序数小于N,所以Y不可能为C,若Y、Z为第3周期元素,则满足条件的可能为Si(1s22s22p63s23p2)或S(1s22s22p63s23p4),Y、Z可与Cu形成CuZY4,而O、Si、S中只有O和S形成的才能形成CuZY4,所以Y、Z分别为O、S元素,则X只能为N;W能与X形成XW3,则W为IA族或VIIA族元素,但W原子序数小于N,所以W为H元素,综上所述,W、X、Y、Z、Q分别为H、N、O、S、Cu。A.W、Y、Z分别为H、O、S,S单质常温下呈固态,其沸点高于氧气和氢气,O2和H2均为分子晶体,O2的相对分子质量大于H2,O2的范德华力大于 H2,所以沸点O2>H2,即沸点S>O2>H2,故A正确;B.Y、X的 简单氢化物分别为H2O和NH3,H2O的中心原子O原子的价层电子对数为2+×(6-2×1)=4、孤电子对数为2,空间构型为V形,键角约105º,NH3的中心原子N原子的价层电子对数为3+×(5-3×1)=4、孤电子对数为1,空间构型为三角锥形,键角约107º18´,所以键角:,故B正确;C.硫酸铜溶液中滴加氨水,氨水不足时生成蓝色沉淀氢氧化铜,氨水过量时氢氧化铜溶解,生成Cu(NH3)4SO4,即反应过程中有蓝色沉淀产生,故C正确;D.为Cu(NH3)4SO4,其中铜离子提供空轨道、NH3的N原子提供孤电子对,两者形成配位键,配位原子为N,故D错误;故答案为:D。
4.(2023·辽宁·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
【解析】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。
5.(2022·辽宁·高考真题)短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子,W简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族。下列说法错误的是
A.X能与多种元素形成共价键 B.简单氢化物沸点:
C.第一电离能: D.电负性:
【答案】B
【解析】短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,W简单离子在同周期离子中半径最小,说明W为第三周期元素Al。短周期元素的基态原子中有两个单电子,可分类讨论:①为第二周期元素时,最外层电子排布为2s22p2或2s22p4,即C或O;②为第三周期元素时,最外层电子排布为3s23p2或3s23p4,即Si或S。Q与Z同主族,结合原子序数大小关系可知,则X、Z、Q分别为C、O和S,则Y为N。A.X为C,能与多种元素(H、O、N、P、S等)形成共价键,A正确;B.Z和Q形成的简单氢化物为H2O和H2S,由于H2O分子间能形成氢键,故H2O沸点高于H2S,B错误;C.Y为N,Z为O,N的最外层p轨道电子为半充满结构,比较稳定,故其第一电离能比O大,C正确;D.W为Al,Z为O,O的电负性更大,D正确;故选B。
6.(2021·辽宁·高考真题)某多孔储氢材料前驱体结构如图,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。下列说法正确的是
A.氢化物沸点: B.原子半径:
C.第一电离能: D.阴、阳离子中均有配位键
【答案】D
【解析】由题干信息可知,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或者O,根据多孔储氢材料前驱体结构图可知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,X为C,则W为B,据此分析解题。A.X的氢化物有常温下呈气态的CH4、呈液态的苯、呈固态的蒽等,Y的氢化物有常温下呈气态的NH3、呈液态的N2H4等,A错误;B.根据同一周期从左往右主族元素的原子半径依次减小,同一主族从上往下依次增大,故原子半径:,B错误;C.根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,IIA与IIIA,VA与VIA反常,故第一电离能:,C错误;D.由于阳离子中的Y原子是N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;故答案为:D。
· 落实“证据推理与模型认知”素养:试题要求学生从原子核外电子排布、未成对电子数、空间运动状态数、成键特征等多维信息中,综合推断元素,再运用周期律模型预测元素及其化合物的性质。例如2026黑吉辽蒙卷第1题,从“基态M最外层电子数是内层的三倍”推出O,“基态W最外层仅有一个电子”推出Na,“地壳中含量最多的金属元素”推出Al,再结合“与Al相邻”“与O同族”推出Si、S,考查了学生对“位-构-性”模型的综合运用。
· 强化“宏观辨识与微观探析”素养:试题要求学生从微观电子排布推演宏观元素性质。例如2022辽宁卷第5题,从“基态X、Z、Q原子均有两个单电子”出发,分类讨论确定C、O、S等元素,再比较氢化物沸点、第一电离能、电负性等性质。试题将原子结构与元素性质紧密关联,体现了从微观到宏观的认知路径。
· 培养“科学探究与创新意识”:近年试题频繁引入新颖的化合物结构图作为推断载体(如2021辽宁卷的多孔储氢材料前驱体、2025黑吉辽蒙卷的有机物乙、2026黑吉辽蒙卷的颜料V₂O₅),要求学生从“结构片段”中提取成键信息辅助元素推断,体现了“陌生物质、已知原理”的命题思路。
· 体现“变化观念与平衡思想”的渗透:元素周期律本身反映了元素性质随原子序数递变的规律性,其背后的本质是原子核与核外电子之间的动态平衡——核电荷数增加吸引电子能力增强,同时电子层数增加屏蔽效应增强,二者共同决定了元素性质的递变规律。
(一)推断载体“结构化”——从文字描述走向结构图推断
近年真题的推断载体从单纯的文字描述逐步拓展到结合化合物结构图综合推断:
年份
卷别
推断载体
核心推断依据
2021
辽宁卷
多孔储氢材料前驱体结构
原子序数、Z原子电子填充3个能级、成键特征
2022
辽宁卷
文字描述
基态原子单电子数、W简单离子半径最小
2023
辽宁卷
镁盐阴离子结构
W+Y原子序数=Z、Y价电子数=2×Q价电子数
2024
辽宁卷
化学反应方程式+文字
X核外5种空间运动状态、Y/Z两个未成对电子
2025
黑吉辽蒙卷
有机物乙结构式
基态X/Z原子均有2个单电子、有机物为人工合成
2026
黑吉辽蒙卷
颜料V₂O₅
M最外层电子数是内层三倍、W最外层仅一个电子
趋势研判:结合结构图推断元素已成为主流模式。化合物结构图提供了成键数、配位键、杂化方式等额外信息,使元素推断有更多“锚点”。预计2027年可能继续沿用“结构图+文字描述”的复合推断模式。
(二)考查维度“体系化”——“位-构-性”三大维度
通过系统分析,该类试题的命题维度可归纳为三大板块:
维度
核心考查点
典型真题/模拟题
“位”——元素定位
周期表位置、原子序数关系、同族/同周期关系
2026黑吉辽蒙第1题(短周期、相邻、同族);模拟第3题(Z/Y/W分别位于三周期)
“构”——原子结构
价层电子排布、未成对电子数、空间运动状态数、能级填充
2022辽宁第5题(两个单电子);2024辽宁第3题(5种空间运动状态);模拟第1题(L层3个未成对电子)
“性”——周期律比较
第一电离能、电负性、原子半径、离子半径、氢化物稳定性/沸点/酸碱性
2021辽宁第6题(电离能、半径);2025黑吉辽蒙第2题(第一电离能);2026黑吉辽蒙第1题(半径、沸点、电离能、酸性)
(三)推断难度“升级化”——从单一条件走向多条件约束
近年真题的元素推断从“单一信息确定元素”走向“多条件约束下的逻辑推理”:
年份
推断难度
关键特征
2021
★★☆
结构图直观,Z的3个能级2个未成对电子明确指向C/O
2022
★★★
需分类讨论(C/O、Si/S),结合位置关系排除
2023
★★★★
需结合价电子数关系(Y价电子数=2×Q价电子数)
2024
★★★★
结合反应方程式、配合物结构、焰色试验综合分析
2025
★★★★
需区分有机物/无机物、结合杂化方式综合判断
2026
★★★★
多条件复合(内层电子数×3、地壳含量、相邻、同族)
(四)计算与结构“融合化”——元素推断与分子结构深度结合
近年试题将元素推断与杂化方式、化学键类型、大π键、配位键等结构化学知识深度融合:
融合考查点
示例
对应题号
杂化方式推断
甲和乙中X杂化方式分别为sp和sp²
2025黑吉辽蒙第2题D
化学键计数
乙中σ键和π键数目比为7:1
2025黑吉辽蒙第2题C
配位键判断
阴、阳离子中均有配位键
2021辽宁第6题D
配合物推断
[Cu(NH₃)₄]SO₄中配位原子为N
2024辽宁第3题D
大π键判断
六元环状结构中存在Π₆⁶
模拟第15题B
(五)“反套路”命题特征突出
命题人有意设置与常见“思维定式”相反的选项:
· 模拟第2题B:第一电离能N>O>C,但题目选项设置为N>O>C(正确判断),需注意O与N的特殊反常关系。而学生常误认为O>N(忽视N的2p³半充满稳定性)。
· 模拟第1题A:第一电离能N>O>S,但N与O的反常关系(N>O)是高频考点。
· 模拟第7题A:原子半径Na>Mg>P(正确),但学生可能误判为Na>P>Mg(忽视同周期从左到右递减规律)。
· 模拟第17题A:该分子中的X原子采取sp²杂化(C在苯环中为sp²),但学生可能误判为sp³。
针对2026年及后续黑吉辽蒙卷备考,提出以下四点精准策略:
· 构建“位-构-性”三维动态知识网络:
· 以周期表为骨架,横向标注同周期递变规律及异常点,纵向标注同主族相似性及对角线规则,纵深标注电子排布、电离能、电负性等量化参数。形成可随时检索、可动态更新的个性化知识图谱。
· 开展“证据链推理”专项限时训练:
· 精选近五年真题及高质量模拟题,按线索类型分类训练(结构型、性质型、数据型、混合型)。要求学生在限定时间内完成推断并写出完整推理过程,赛后重点复盘逻辑漏洞与证据遗漏点。
· 强化“周期律例外”与“特殊性”专题突破:
· 系统整理高中阶段所有周期律例外情况(电离能、电子亲和能、氢化物沸点、含氧酸酸性等),制作“例外清单”卡片。结合量子力学初步知识解释原因,避免死记硬背。定期抽查互考,确保内化为条件反射。
· 回归教材“思考与交流”与“科学史话”:
· 深入研读选必2中关于周期律发现历程、门捷列夫预言、稀有气体化合物合成等内容。这些素材不仅是命题背景来源,更是理解周期律本质、培养科学探究精神的重要载体。引导学生重走科学家思维路径,而非仅记住结论。
总结:“元素推断与周期律”题是新高考化学中最考验逻辑思维、最体现学科本质、最具选拔功能的题型之一。备考关键在于 “证据意识”(无证据不推断)、“原理通透”(知规律更知原因)和 “表达精准”(归因专业无歧义)。唯有将周期律内化为一种“结构决定性质、性质反映结构”的思维范式,方能在高考中以不变应万变,稳夺高分。
命题模块
核心考点与易错点
典型试题特征(基于文件)
原子结构与位置推断
1.核外电子排布式/轨道表示式书写与识读
2.未成对电子数、价电子数与族序数关系
3.构造原理、洪特规则特例(Cr, Cu等)
给出基态原子电子排布或光谱数据,确定元素在周期表中的位置
周期性递变规律
1.原子/离子半径比较(同周期/同主族/等电子体)
2.电离能/电负性递变及异常(ⅡA>ⅢA, ⅤA>ⅥA)
3.金属性/非金属性强弱的实验判据
“下列元素第一电离能由大到小排序”“解释N的第一电离能大于O的原因”
元素化合物性质
1.最高价氧化物对应水化物的酸碱性
2.气态氢化物的稳定性、还原性、键角
3.特殊反应:铝热反应、钝化、两性、歧化
“X的最高价氧化物对应水化物能与Y的氢化物反应”推断X、Y可能的组合
化学键与分子结构
1.键型判断(离子键/共价键/金属键)与电负性差值关系
2.VSEPR模型与杂化方式推断
3.分子极性、氢键对物理性质的影响
“XY₂分子为直线形,中心原子sp杂化”推断X、Y元素
晶体结构与性质关联
1.晶体类型判断与熔沸点比较
2.晶格能与离子半径/电荷关系
3.配位数与半径比规则
“X与Y形成的化合物熔点高于Z与W形成的化合物”结合晶体类型解释
对角线规则与特殊性
1.Li-Mg、Be-Al、B-Si对角线相似性
2.惰性电子对效应(Tl⁺, Pb²⁺, Bi³⁺稳定性)
3.过渡元素变价规律与d电子构型
“Be(OH)₂具有两性,类似于Al(OH)₃”“PbO₂氧化性强于PbO”
· “周期律”应用机械化,忽视深层原理与例外:
· 误区:认为“同周期第一电离能一定递增”,忽略ⅡA/ⅤA族的反常;认为“金属性越强,对应阳离子氧化性越弱”,忽略Fe³⁺氧化性强于Cu²⁺等过渡金属特例。
· 纠正:回归量子力学本质解释周期律。强调电离能异常源于全满/半满轨道的额外稳定性;金属性与离子氧化性无直接对应关系,需结合标准电极电势具体分析。建立“一般规律+例外清单”双轨认知。
· 推断过程“跳跃化”,缺乏证据链闭环意识:
· 误区:仅凭单一特征(如“黄色火焰”)就断定是Na,忽略其他可能;或先入为主认定某元素,后续矛盾信息视而不见。
· 纠正:训练“假设-验证-修正”的科学推理范式。要求学生在草稿纸上列出所有可能候选元素,逐条证据筛选排除,最终结论必须能解释全部已知信息。强调“充分必要条件”的逻辑区分。
· “结构-性质”关联表面化,归因表述不准确:
· 误区:解释熔沸点差异时只说“分子间作用力不同”,未指明是取向力/诱导力/色散力还是氢键;比较酸性时只说“非金属性强”,未联系中心原子电负性对O-H键极性的影响。
· 纠正:建立标准化归因模板。如熔沸点比较:“A分子间存在氢键,B分子间仅有范德华力,故A沸点更高”;酸性比较:“Cl电负性大于S,使HClO₄中O-H键极性更强,更易电离出H⁺”。强化专业术语的精准使用。
· 新型情境“解码困难”,无法提取有效化学信息:
· 误区:面对材料科学背景的题目,被陌生名词干扰,无法将“钙钛矿”“MOF”等转化为熟悉的元素化合物模型。
· 纠正:训练“情境剥离”能力。指导学生快速识别题目中的化学核心要素(元素种类、化合价、成键方式、晶体类型),忽略工程应用细节。强调所有新材料都是基础元素的重新组合,回归周期表即可定位。
1.“位、构、性”推断的思维模型
2.同周期、同主族元素性质的递变规律
性质
同周期(左→右)(0族除外)
同主族(上→下)
电子层数
相同
逐渐增多
原子半径
减小,如Si>P>S>Cl
增大,如F<Cl<Br<I
离子半径
减小,如Na+>Mg2+>Al3+;
P3->S2->Cl-
增大,如Li+<Na+<K+;
F-<Cl-<Br-<I-
化合价
最高正价升高(O、F除外)
最高正价相同(O、F除外)
金属性
逐渐减弱
逐渐增强
非金属性
逐渐增强
逐渐减弱
离子的
性质
阳离子的氧化性逐渐增强,阴离子的还原性逐渐减弱
阳离子的氧化性逐渐减弱,阴离子的还原性逐渐增强
简单气态氢化物的稳定性
增强,如SiH4<PH3<H2S<HCl
减弱,如HF>HCl>HBr>HI
最高价氧化物对应水化物的酸碱性
酸性增强,如H2SiO3<H3PO4<H2SO4<HClO4
碱性减弱,如NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
酸性减弱,如HNO3>H3PO4
碱性增强,如LiOH<NaOH<KOH
元素的第
一电离能
逐渐增大趋势(第ⅡA、ⅤA族反常)
逐渐减小趋势
元素的电
负性
逐渐增大
逐渐减小
3.主、副族元素的价层电子排布式
(1)主族元素
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
(2)第四周期副族元素
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
Sc:
3d14s2
Ti:
3d24s2
V:
3d34s2
Cr:
3d54s1
Mn:
3d54s2
Ⅷ
Ⅷ
Ⅷ
ⅠB
ⅡB
Fe:
3d64s2
Co:
3d74s2
Ni:
3d84s2
Cu:
3d104s1
Zn:
3d104s2
4.常见结构中的共价键数目
(1)卤素原子或氢原子能形成一个共价键。
(2)O、S能形成两个共价键,也可能形成若干配位键。
(3)N、P能形成三个共价键,也可能形成三个共价键、一个配位键,P还能形成五个共价键。
(4)C、Si能形成四个共价键,C也可以形成双键或三键。
(5)B能形成三个共价键,也可以形成三个共价键、一个配位键。
【注意】
1.元素的非金属性越强,电负性就越大,元素周期表中非金属性最强的元素是F,F的电负性也是最大,化合物中元素的电负性强弱也可以通过化合价判断,负价元素的电负性大于正价元素的电负性。
2.同周期中第一电离能最大的元素是0族元素,第一电离能最大的主族元素是ⅦA族元素。
3.形成四个共价键的元素多是ⅣA族元素,但B、Al和N、P有时也能形成四个共价键,其中一个共价键为配位键,其中B、Al提供空轨道,其他原子或离子提供孤电子对,而N、P提供孤电子对,其他原子或离子提供空轨道。(推断题中的结构图注意)
4.元素的价电子数等于族序数(ⅠA~ⅦA族、ⅠB~ⅦB族);第四周期中未成对电子数最多(6个)的元素是Cr;元素形成正价离子时,先失去最外层上的价电子,如Fe的价电子排布式为3d64s2,Fe2+的价电子排布式为3d6。
5.形成化合物的电负性差越大,化合物中的离子百分数就越大,越接近离子晶体,相反化合物中的离子百分数就越小,越接近分子(或共价)晶体。如NaCl的离子百分数大于NaI。
1.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的前四周期元素,X的某种核素原子核内无中子,基态Y原子的L层中有3个未成对电子,基态Z原子2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反,Z、W为同族元素,基态Q原子最外层电子数为1,其余各电子层均充满电子。下列说法正确的是
A.第一电离能:Y>W>Z B.键角X2Z>YX3
C.Q元素位于元素周期表的P区 D.X、Y、Q能形成一种深蓝色的离子
【答案】D
【解析】首先推断元素:X核素无中子为;基态Y原子L层3个未成对电子,电子排布为,为;基态Z原子2p轨道有1个电子自旋与其他相反,说明2p轨道有4个电子,电子排布为,为;Z、W同族且W原子序数更大,为;基态Q原子最外层1个电子、其余层全充满,电子排布为,为。A.第一电离能:的2p轨道半充满更稳定,第一电离能大于同周期相邻的,同主族从上到下第一电离能减小,第一电离能大于,故顺序为,A错误;B.为,中心有2对孤电子对,为,中心有1对孤电子对,孤电子对越多对成键电子对排斥力越大,键角越小,故键角,B错误;C.的价电子排布为,属于ds区元素,不是p区,C错误;D.可形成深蓝色配离子,D正确;故选D。
2.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)近日,研究团队合成了首个基于过渡金属的近红外活性MOF,所需单体之一含W、X、Y、Z四种短周期元素,原子序数依次增大。其中W是原子半径最小的元素,X基态原子中所含3个能级的电子数均相等,X与Z同周期,且基态原子的未成对电子数相等。下列说法错误的是
A.与、、均可形成多种化合物
B.第一电离能:
C.简单氢化物沸点:
D.键角:
【答案】B
【解析】W为原子半径最小的元素,故W是;X基态3个能级电子数相等,电子排布为,故X是;X与Z同周期且未成对电子数相等,Z电子排布为,故Z是;原子序数介于C、O之间的Y为,据此分析作答。A.与可形成多种烃类,与可形成、,与可形成、,均可形成多种化合物,A正确;B.同周期第一电离能从左到右整体呈增大趋势,但的轨道为半充满稳定结构,第一电离能,且的第一电离能大于,正确顺序为,B错误;C.简单氢化物分别为、、,、分子间存在氢键且分子间氢键更强,不能形成氢键,故沸点,即,C正确;D.为,直线形分子键角,为,V形分子键角约,故键角,D正确;故选B。
3.(2026·内蒙古赤峰·三模)、、、、为五种原子序数依次增大的短周期主族元素。其中、、分别位于三个不同周期,、位于同一主族,原子的最外层电子数是原子的最外层电子数的2倍,、、三种简单离子的核外电子排布相同。由、、、形成的某种化合物的结构如图所示。下列说法不正确的是
A.氢化物的稳定性:
B.该物质中不是所有原子均满足最外层的稳定结构
C.、、、元素形成的简单离子半径:
D.与、与均可形成含非极性共价键的化合物
【答案】A
【解析】根据题意,Z、Y、X、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z、Y、W分别位于三个不同周期,则Z为H,Y为第二周期,W为第三周期,Y、Q同主族,Y原子最外层电子数是W的2倍,且Y、X、W三种简单离子核外电子排布相同,结合化合物结构,Y形成2个共价键,推测Y为O,Q为S,W形成4条键,该离子为-1价阴离子,W为第三周期,W为Al;Y、X、W离子核外电子排布相同,X原子序数介于O和Al之间,X为Na,综上,Z为H,Y为O,X为Na,W为Al,Q为S,据此分析;A.Y为氧元素,Q为硫元素,元素的非金属性越强,其对应简单氢化物的稳定性也越强,非金属性O>S,简单气态氢化物稳定性>,A错误;B.该化合物中原子最外层只有2个电子,不满足稳定结构,B正确;C.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大半径越小,所以简单离子半径,即,C正确;D.与可形成,为非极性共价键;与可形成,也为非极性共价键,D正确;故选A。
4.(2026·内蒙古包头·二模)已知X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的前四周期主族元素,基态X、M、Q原子核外未成对电子数相等且位于不同周期,Q单质为深红棕色液体,二聚体在一定条件下可发生以下反应生成产物甲(其结构见下方方程式)。下列说法正确的是
(未配平)
A.第三电离能:
B.在水中的溶解度小于在四氯化碳中的溶解度
C.甲中Y原子参与形成配位键
D.可在一定条件下生成XQ
【答案】D
【解析】Q单质为深红棕色液体,故Q为Br,Br的基态未成对电子数为1,题目说明X、M、Q未成对电子数相等且不同周期,因此:第一周期未成对电子数为1的X为H,第三周期未成对电子数为1的主族元素M为Al,结合反应物中Y形成4个键,Z形成3个键,可知Y为C,Z为N,最终元素:。A.失去后为,再失去需破坏稳定结构,第三电离能高;N失去后为,再失去只需移除电子,第三电离能低,故Y(C)>Z(N),A错误;B.在水中溶解度小于四氯化碳 是极性分子,水是极性溶剂,四氯化碳是非极性溶剂,根据相似相溶,在水中溶解度更大,B错误;C.Y为C,C最外层4个电子,在甲中全部成键(4个单键或一个单键+一个三键),没有空轨道也没有孤电子对,不参与形成配位键,配位键是Z(N)提供孤对电子给M(Al),C错误;D.可一定条件生成,甲烷和溴单质在光照下发生取代反应,可生成HBr,D正确;故选D。
5.(2026·内蒙古包头·二模)化合物由四种原子序数依次增大的短周期主族非金属元素组成,四种元素的原子序数之和为31,且W、Y元素的基态原子核外均只有1个未成对电子,该化合物中阴、阳离子的组成元素与空间结构如下表所示。下列说法错误的是
离子
组成元素
空间结构
阳离子
正四面体形
阴离子
正八面体形
A.的化学式:
B.沸点:
C.第一电离能:
D.该化合物中含有离子键、共价键、配位键
【答案】C
【解析】四种短周期主族非金属原子序数依次增大,W、Y基态只有1个未成对电子,W、X组成正四面体形阳离子为,故W为H,X为N;Y原子序数大于N且基态只有1个未成对电子,故Y为F;四种元素原子序数之和为31,可得Z的原子序数为,即Z为Si;Y、Z组成的正八面体形阴离子为,符合的电荷要求,综上所述:W是H,X是N,Y是F,Z是Si元素。A.该化合物阳离子为,阴离子为,化学式为,即,A正确;B.为,分子间存在氢键,为,分子间仅存在范德华力,故沸点,B正确;C.同周期主族元素第一电离能随原子序数增大总体上升,N的2p轨道半充满导致其第一电离能大于O,但仍小于F,故第一电离能,即,C错误;D.该化合物中阴阳离子之间存在离子键,离子内部含共价键,且中N与之间、中Si与之间存在配位键,D正确;故选C。
6.(2026·辽宁大连·一模)(XW4)2ZY4是农业上常用的一种化肥,其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,最外层电子数之和为18,基态Y原子的核外电子有5种空间运动状态且有2个未成对电子。下列说法正确的是
A.第一电离能:X<Y B.简单氢化物的沸点:Z>Y>X
C.原子半径:Y>X>W D.(XW4)2ZY4中存在共价键和氢键
【答案】D
【解析】基态Y原子有5种空间运动状态,说明核外电子共占据5个原子轨道,且有2个未成对电子,则电子排布为,故Y为O;W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,最外层电子数之和为18,则该化肥为铵盐类, 为,W为H,X为N;为,故Z为S,由此解题。A.X为N、Y为O,N的2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能,A错误;B.三者简单氢化物分别为、、,常温为液态沸点最高,含氢键沸点高于无氢键的,沸点顺序为,即,B错误;C.同周期主族元素原子半径从左到右递减,故原子半径N>O>H,即,C错误;D.中、S-O均为共价键,铵根的H与硫酸根的O之间可形成氢键,D正确;故答案选D。
7.(2026·辽宁朝阳·一模)化合物是一种新型缓释型基肥,有望提高马铃薯、果树、烟叶等作物的产量。已知M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,M的简单氢化物的空间结构为正四面体形,W基态原子的价层电子排布式为,Z基态原子的电子总数是最外层电子数的3倍,X、Y均为金属元素。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.化合物中键和键的数目之比为
C.化合物中只存在共价键和配位键
D.化合物中Z和M原子的杂化方式均为
【答案】B
【解析】已知 M、W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素,M 的简单氢化物的空间结构为正四面体形,判断 M 为 C 元素,W 基态原子的价层电子排布式为,判断 W 为 O 元素,Z 基态原子的电子总数是最外层电子数的 3 倍,判断 Z 为 P 元素,X、Y 均为金属元素,结合可知,X 为 Na 元素,Y 为 Mg 元素,据此分析判断。A.X为Na元素,Y为Mg元素,Z为P元素,原子半径:X>Y>Z,A错误;B.对应,其结构式为,分子中键和键的数目均为2,比值为,B项正确;C.Na、Mg为活泼金属,与阴离子(如、)间形成离子键,C项错误;D.中心P原子的价层电子对数为,杂化方式为,中心C原子的价层电子对数为,杂化方式为,D项错误;故选B。
8.(2026·辽宁辽阳·模拟预测)R、T、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。基态T原子s轨道上的电子数与p轨道上的相等,R和Y同主族,X原子的M层电子数与K层的相等,Z是地壳中含量第二的元素。下列说法错误的是
A.第一电离能:Z>Y>X
B.T与Z可形成共价晶体
C.原子半径:X>R>T
D.Y的氧化物属于两性氧化物
【答案】A
【解析】Z是地壳中含量第二的元素,则Z为Si;X的M 层(第三层)电子数与 K 层(第一层,2个)相等,即M层有2个电子,X 为Mg;基态T原子s轨道与p轨道上的电子数相等,可能的排布为 1s22s22p4(O)或 1s22s22p63s2(Mg),由于原子序数T < X,则T是O;Y的原子序数在X(12)和Z(14)之间,只能是 13 号元素,Y为Al;R与 Y(Al) 同主族,且原子序数最小(小于8),R为B。A.同周期元素从左到右第一电离能总体呈增大趋势,但第ⅡA、ⅤA族大于同周期相邻的元素,故第一电离能的正确顺序应为Si > Mg > Al,即 Z > X > Y,A错误;B.T(O)与 Z(Si)形成的化合物是SiO2,SiO2是典型的共价晶体,B正确;C.X(Mg)有三个电子层,半径最大,R(B)和 T(O)只有两个电子层,且同周期元素从左向右原子半径减小,故B > O,原子半径顺序为Mg > B > O,即X > R > T,C正确;D.Y为Al,其氧化物Al2O3既能与强酸反应又能与强碱反应,属于两性氧化物,D正确;故答案选A。
9.(2026·辽宁大连·二模)锂离子电池是常用的一种锂盐离子导体,其阴离子的结构如下图所示,X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X的一种同位素可用于考古时测定一些文物的年代,四种元素中基态原子W未成对电子数最多。下列说法正确的是
A.同周期中第一电离能大于W的元素有3种
B.电负性:
C.Y的单质可能是极性分子
D.该锂盐的熔点高于Z的锂盐
【答案】C
【解析】推断元素:X的同位素可用于考古断代,故X为C;短周期主族元素中基态原子未成对电子数最多的是价电子排布为的第ⅤA族元素,结合成键情况和原子序数顺序,可知W为P;Y在结构中与X形成单键与双键,符合O元素的成键特征,故Y为O;Z成键数为1、原子序数介于O和P之间,故Z为F。A.W为P,第三周期第一电离能大于P的元素只有Cl、Ar共2种,A错误; B.同周期主族元素从左到右电负性递增,电负性顺序为,即,B错误;C.Y为O,其单质有和,为V形结构,正负电荷中心不重合,属于极性分子,因此Y的单质可能是极性分子,C正确;D.该锂盐的阴离子为体积较大的复杂阴离子,离子晶体晶格能远小于Z的锂盐LiF,熔点低于LiF,D错误;故选C。
10.(2026·辽宁沈阳·模拟预测)是一种可用于电极材料的化合物。X、Y、Z、R的原子序数依次增加,且X、Y、Z属于不同族的短周期元素。X的最外层电子数是其内层电子数的2倍,Y和Z的第一电离能都比左右相邻元素的高,R的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是
A.中加入KSCN溶液,无明显现象,说明与配位的能力:强于
B.工业上利用电解熔融氧化物的方法冶炼Z
C.电负性:
D.Z的氢氧化物可以溶于氯化铵溶液
【答案】B
【解析】X的最外层电子数是其内层电子数的2倍, 可推得X为C;Y和Z的第一电离能都比左右相邻元素的高,且X、Y、Z属于不同族的短周期元素,可推得Y为N,Z为Mg;R的M层未成对电子数为4,可推得R为Fe,电子排布为[Ar]3d64s2,3d轨道有4个未成对电子,据此分析;A.为,与形成稳定配离子,加入KSCN无明显现象,说明与的配位能力强于,A正确;B.Z为Mg,MgO熔点极高,电解熔融氧化物能耗过高,工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼Mg,B错误;C.非金属电负性大于金属元素,同周期主族元素从左到右电负性增大,故电负性N>C>Fe,即Y>X>R,C正确;D.Z的氢氧化物为,存在溶解平衡,NH4Cl溶液中水解产生H+,消耗促进平衡正向移动,故可溶于氯化铵溶液,D正确;故答案选B。
11.(2026·辽宁朝阳·模拟预测)化合物可广泛应用于印刷、染色等工业。X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素,X的一种核素被广泛应用于考古研究中,Y与X电子层数相同,且基态Y原子价电子的s能级与p能级的电子数之比为2:3,Z的焰色试验为紫色,元素W位于周期表d区,且其基态原子核外含有4个未成对电子。下列说法正确的是
A.第一电离能:X>Y B.该化合物中,W的化合价为+2价
C.中σ键与π键数目比为1:2 D.常温下,单质Z、W均能与水反应
【答案】C
【解析】X的核素用于考古研究,故X为C;Y与X同周期,价电子s能级与p能级电子数比为2:3,价电子排布为,故Y为N;Z焰色试验为紫色,故Z为K;W为前四周期d区元素,基态有4个未成对电子,价电子排布为,故W为Fe,对应化合物为。A.同周期元素第一电离能整体呈增大趋势,N的2p轨道为半满稳定结构,第一电离能,即 ,A错误;B.化合物中K为+1价,为-1价,根据化合价代数和为0,W(Fe)的化合价为+3价,B错误;C.即,内含碳氮三键,1个三键含1个σ键和2个π键,故σ键与π键数目比为,C正确;D.常温下Z(K)能与水剧烈反应,W(Fe)常温下与纯水不反应,仅高温下可与水蒸气反应,D错误;故答案选:C。
12.(2026·辽宁·模拟预测)某药物的结构简式如图所示,其中W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W、Y同主族,Y、Z的最外层电子数之和是X的最外层电子数的2倍。下列叙述错误的是
A.元素的非金属性:W>Z>X
B.Z的最高价氧化物的水化物是强酸
C.W的最简单氢化物与Z的单质混合后可产生白烟
D.Y和Z的化合物中,每个原子的最外层不一定都满足8电子结构
【答案】A
【解析】结合成键特征,W可形成3个共价键且可与H成键,W、Y同主族且原子序数依次增大,确定W为、Y为;X可形成双键,最外层电子数为6,原子序数介于和之间,确定X为;根据Y、Z最外层电子数之和是X最外层电子数的2倍,计算得Z最外层电子数为7,原子序数大于,确定Z为。A.同周期主族元素从左到右非金属性增强,同主族元素从上到下非金属性减弱,非金属性顺序为,即,A错误;B.Z为,其最高价氧化物的水化物为,属于强酸,B正确;C.W的最简单氢化物为,Z的单质为,二者混合发生反应,生成固体小颗粒,可产生白烟,C正确;D.Y为,Z为,二者形成的中原子最外层电子数为10,不满足8电子结构,D正确;故选A。
13.(2026·安徽宿州·三模)某盐类添加剂的结构如图所示,已知W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,W元素的焰色为紫红色,W、X、Y、Z均在同一周期且与Q不同族。下列说法错误的是
A.简单离子半径:Z>W B.基态原子未成对电子数:Y>Z
C.最高价含氧酸的酸性:X>Q D.简单氢化物还原性:Q>Z
【答案】C
【解析】W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,W元素的焰色为紫红色,可知W为Li元素;W、X、Y、Z均在同一周期且与Q不同族,化合物中X形成4个共价键、Y形成2个共价键、Z形成1个共价键、Q得到1个电子形成6个共价键,可知X为C元素、Y为O元素、Z为F元素、Q为P元素,以此来解答。A.一般来说,电子层数越多,离子半径越大,则简单离子半径:F->Li+,A正确;B.O的2p能级上有2个未成对电子,F的2p能级上有1个未成对电子,则基态原子未成对电子数:O>F,B正确;C.H2CO3为弱酸,H3PO4为中强酸,故最高价含氧酸的酸性:H2CO3<H3PO4(X<Q),C错误;D.F的非金属性最强,对应简单氢化物的还原性最弱,则简单氢化物还原性:PH3>HF,D正确;故答案选C。
14.(2026·辽宁朝阳·二模)化合物Q是一种常用的表面活性剂,具有起泡性能好、去污能力强等特点,其结构如图所示。已知X、Y、Z、W、M均为短周期主族元素,X、Y位于同一主族,X、W位于同一周期,M原子的核外电子只有一种运动状态,Z是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是
A.简单离子半径:
B.第一电离能:
C.由X、Y、Z元素组成的盐只有两种
D.M、Z均可与X形成型化合物,且这两种化合物中的化学键种类相同
【答案】B
【解析】X、Y、Z、W、M均为短周期主族元素,M原子的核外电子只有一种运动状态,M为H元素;Z是短周期中金属性最强的元素,Z为元素;X、Y位于同一主族,根据结构可知,X形成2个键,Y形成6个键,则X为O元素,Y为S元素;W形成4个共价键,W为C元素;据此分析。A.电子层数越多,简单离子的半径越大;电子层结构相同,核电荷数越大,简单离子的半径越小,简单离子的半径:,A错误;B.H核外只有1个电子填充在1s轨道,1s轨道离核近,原子核对电子的束缚能力强,失去电子需要能量很高,C原子最外层电子位于第二能层,离核更远,原子核对最外层电子的束缚弱于H,第一电离能小于H,Na原子为第三周期IA族元素,原子半径大,最外层只有1个电子,极易失去,第一电离能小于C,故第一电离能,B正确;C.由O、S、元素组成的盐有、、等,不止两种,C错误; D.H与O形成、等共价化合物,只有共价键;Na与O形成、等离子化合物,一定含有离子键,还含有非极性共价键,D错误;故选B。
15.(2026·吉林长春·模拟预测)如图所示的铼配合物离子能电催化还原。短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。标准状况下,和是等密度的无色气体,Z原子的核外电子空间运动状态为9种。下列说法错误的是
A.电负性: B.图中六元环状结构中存在大键为
C.Z元素以原子的形态与配位 D.的配位数为6
【答案】C
【解析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X形成3个共用电子对,X与Re2+之间为配位键,推测X为氮;标准状况下,WY和是等密度的无色气体,二者摩尔质量相等,则WY为一氧化碳、为氮气;Z原子的核外电子空间运动状态为9种,核外电子占据9个原子轨道,结合Z的成键特征,Z为氯;故W为碳、X为氮、Y为氧、Z为氯;A.同周期主族元素,从左至右电负性增大,电负性:,A正确;B.图中六元环状结构类似于苯环,存在6中心6电子的大键,B正确;C.根据Re2+带2个正电荷,配离子整体带1个正电荷,可知Z元素以Cl-的形态与配位,C错误;D.根据配离子结构,形成6个配位键,则的配位数为6,D正确;故选C。
16.(2026·吉林通化·模拟预测)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,且位于三个不同的短周期,其中W与Z同主族,W与X质子数之和等于Y的质子数,基态Y原子s能级电子数和p能级电子数相等。下列说法正确的是
A.第一电离能:
B.原子半径:
C.Y形成的单质一定是非极性分子
D.X和Z形成的化合物中可能含有共价键
【答案】D
【解析】首先推断元素:W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,分属三个短周期,故W为第一周期的H;W与Z同主族,故Z为第三周期的;根据‘基态Y原子s能级电子数和p能级电子数相等’,可推断Y为或。结合题干其他条件进行分类讨论,最终确定W、X、Y、Z分别为、、、。A.X为,能级为半充满稳定结构,第一电离能,即第一电离能,A错误;B.同周期主族元素原子半径随原子序数增大而减小,故原子半径,正确顺序为,B错误;C.Y的单质有、,其中是极性分子,并非一定是非极性分子,C错误;D.和可形成,内部存在共价键,故形成的化合物中可能含有共价键,D正确;故选D。
17.(2026·黑龙江吉林·模拟预测)我国学者成功合成出二聚体分子。X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,X的价电子数是其内层电子数的2倍,在同周期主族元素中,Y的第一电离能仅比Z的小,W的价层电子排布式为。下列说法错误的是
A.该分子中的X原子采取杂化
B.元素的电负性:
C.该分子中的W原子显较高的正电性
D.元素最高价氧化物对应的水化物的酸性:
【答案】A
【解析】X的价电子数是其内层电子数的2倍,短周期元素内层电子数为2,价电子数为4,故X为C元素。W的价层电子排布式为,ns轨道最多容纳2个电子,故n-1=2,n=3,价层电子排布为,故W为Al元素。四种元素原子序数依次增大,同周期主族元素中Y的第一电离能仅比Z小,则Y、Z位于第二周期,不可能位于第三周期,第二周期主族元素第一电离能最大的为F,第二为N,符合原子序数N<F,故Y为N元素,Z为F元素。A.该分子中X为C元素,存在于基团(五氟代苯基)中,碳原子均采取杂化,A错误;B.同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,故电负性,即,B正确;C.W为Al元素,电负性远小于C、N元素,与C、N成键时共用电子对偏向非金属元素,故Al原子显较高的正电性,C正确;D.W的最高价氧化物对应水化物为,为两性氢氧化物,Y的最高价氧化物对应水化物为,为强酸,故酸性,D正确;故选A。
18.(2026·吉林·模拟预测)W、M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,M为密度最小的金属,Y的原子序数等于W与X的原子序数之和,Z的最外层电子数为K层的一半,同周期元素的基态原子中,X的未成对电子数最多。下列说法正确的是
A.简单离子半径:
B.X和Y的最简单氢化物的键角:
C.最简单氢化物沸点:
D.第一电离能:
【答案】C
【解析】首先推断元素:短周期主族元素原子序数依次增大,M是密度最小的金属,故M为Li;Z最外层电子数为K层(2个)的一半即1,且原子序数最大,故Z为Na;同周期基态原子X未成对电子数最多,第二周期未成对电子最多的是N(价电子,3个未成对电子),故X为N;Y原子序数等于W和X之和,且原子序数介于N和Na之间,W原子序数小于Li(3)且为主族元素,故W为H,Y为号元素O。A.为,为,二者核外电子排布相同,核电荷数,离子半径,A错误;B.X的最简单氢化物为,中心N有1对孤电子对,Y的最简单氢化物为,中心O有2对孤电子对,孤电子对越多对成键电子对斥力越大,键角越小,故键角,即,B错误;C.Z的最简单氢化物为(离子晶体,沸点最高),和均为含氢键的分子晶体,氢键更强且常温为液态、为气态,故沸点,即,C正确;D.N的2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能,故第一电离能顺序为,即,D错误;故此题选C。
19.(2026·黑龙江吉林·模拟预测)有机物甲[]是一种常用的增味剂,能增加食品的鲜味,已知W、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中仅有X、Y、Z同周期,基态X、Z原子均有2个未成对电子,W、M同主族。下列说法错误的是
A.第一电离能:
B.有机物甲中X原子的杂化方式有和
C.有机物甲中含有离子键和共价键
D.每个有机物甲分子中含有2个键
【答案】A
【解析】基态X、Z原子均有2个未成对电子,结合有机物甲,X形成4条键,X是C,Z是O,其中仅有X、Y、Z同周期,则Y是N;为亚甲基片段,则W是H,W、M同主族,则M是Na,综上所述:W=H,X=C,Y=N,Z=O,M=Na,对应有机物为。A.同一周期随着原子序数递增,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,故第一电离能大小:N>O>C,即Y>Z>X,A错误;B.有机物中羧基上的C为杂化,饱和烷基C为杂化,两种杂化方式均存在,B正确;C.有机物中与羧酸根之间为离子键,其余非金属原子之间为共价键,两种化学键均存在,C正确;D.分子中两个羧基(含羧酸根)各含1个碳氧双键,每个双键含1个π键,共2个π键,D正确;故选A。
20.(2026·黑龙江·模拟预测)1704年德国人合成的可作为染料和颜料的普鲁士蓝是最早有记载的配合物。不区分内外界价态,三价铁和二价铁交替以氰根离子为桥连接成空间网状结构,其蓝色显色来源于二价铁和三价铁之间的电子跃迁。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.电子跃迁是化学变化
B.粒子半径:
C.第三电离能:
D.含有键数为6NA
【答案】C
【解析】A.电子跃迁过程中没有新物质生成,也没有化学键的断裂和形成,属于物理变化,不是化学变化,A错误;B.同种元素的阳离子,核电荷数相同,离子所带正电荷越高,核对外层电子的吸引作用越强,半径越小,故,B错误;C.C的价电子排布为,失去2个电子后的价电子为全满稳定结构,失去第三个电子需要的能量更高,N的价电子排布为,失去2个电子后的价电子为,失去第三个电子所需能量更低,故第三电离能,C正确;D.每个中,6个Fe与CN⁻的配位键属于σ键,每个CN⁻内部还存在1个σ键,共12个σ键,故1mol该离子含σ键数为,D错误;故选C。
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