题11 元素推断与元素周期律——新高考五年真题一年模拟:命题逻辑透视与趋势研判(广东专用)

2026-08-26
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摘要:

**基本信息** 以“位-构-性”为核心,构建“规律-特例-证据”三阶训练体系,系统整合原子结构、周期律与元素推断逻辑链,适配广东卷从单一推断到多维验证的命题趋势。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |真题训练|6道高考题(2021-2026年)|“位-构-性”三位一体推断模型,周期律参数比较(半径/电离能/电负性)的“趋势+特例”双维判断|原子结构(电子排布)→周期律(递变规律与反常)→元素推断(证据链构建)→性质应用| |方法体系|三阶能力训练(规律掌握/特例识别/证据验证)|高频参数速查图谱,特例整合(惰性电子对/相对论效应),证据权重评估法|从基础规律到复杂体系,培养科学推理与批判思维| |知识清单|4类核心规律表(递变/价层电子/共价键/误区)|周期律适用条件界定,模型局限性分析|概念生成(结构)→原理推导(周期律)→应用拓展(STSE)|

内容正文:

题11 元素推断与元素周期律 1.(2026·广东·高考真题)化合物与可用作电解质饮料的配料。短周期元素M、R、L、T、Q、X原子序数依次增加,R、X同族,Q与X相邻,Q基态原子的3p轨道为半充满,则下列说法正确的是 A.原子半径: B.金属性: C.第一电离能: D.最高价氧化物对应水化物的酸性: 【答案】C 【解析】Q基态原子3p轨道半充满,电子排布为,故Q为P;Q与X相邻且X原子序数更大,故X为S;R与X同族,故R为O;结合化合物为电解质配料为,T为Mg,原子序数依次增大规律,可推出M为H,L为Na,电解质为,据此解答。A.同主族元素原子半径从上到下增大,故原子半径,即,A错误;B.同周期主族元素从左到右金属性减弱,故金属性,即,B错误;C.同周期元素第一电离能总体呈增大趋势,第ⅤA族p轨道半充满结构稳定,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能,即,C正确;D.元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物酸性越强,非金属性,故酸性,即,D错误;故选C。 2.(2025·广东·高考真题)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: C.原子半径: D.最简单氢化物沸点: 【答案】B 【解析】同周期中第一电离能中第IIA族和第VA族比相邻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.a是B,g是Na,二者不同主族,A错误;B.Na、Mg、Al属于同周期,从左到右金属性依次减弱,B正确;C.e、d、c分别是F、O、N,属于同周期元素,同周期主族元素从左到右原子半径依次减小,原子半径c>d>e,C错误;D.b为C,c为N,NH3分子间存在氢键,沸点高,沸点NH3>CH4,D错误;答案选B。 3.(2024·广东·高考真题)一种可为运动员补充能量的物质,其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和Y同族,则 A.沸点: B.最高价氧化物的水化物的酸性: C.第一电离能: D.和空间结构均为平面三角形 【答案】D 【解析】Y可形成5个共价键,Z可形成3个共价键,Z和Y同族,Y原子序数比Z大,即Z为N元素,Y为P元素,W可形成4个共价键,原子序数比N小,即W为C元素,R可形成1个共价键,原子序数比C小,即R为H元素,X可形成2个共价键,原子序数在N和P之间,即X为O元素,综上:R为H元素、W为C元素、Z为N元素、X为O元素、Y为P元素。A.由于NH3可形成分子间氢键,而PH3不能,因此沸点:NH3>YH3,故A错误;B.W为C元素、Z为N元素,由于非金属性:C<N,因此最高价氧化物的水化物的酸性:H2CO3<HNO3,故B错误;C.同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,ⅡA族、ⅤA族原子第一电离能大于同周期相邻元素,即第一电离能:,故C错误;D.的中心原子价层电子对数为,属于sp2杂化,为平面三角形, 的中心原子价层电子对数为,属于sp2杂化,为平面三角形,故D正确;故选D。 4.(2023·广东·高考真题)化合物可作肥料,所含的5种元素位于主族,在每个短周期均有分布,仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满,X的基态原子价层电子排布式为,X与M同周期,E在地壳中含量最多。下列说法正确的是 A.元素电负性: B.氢化物沸点: C.第一电离能: D.和的空间结构均为三角锥形 【答案】A 【解析】E在地壳中含量最多为氧元素,X的基态原子价层电子排布式为,所以, ,X为镁或者 ,X为锂,Y的基态原子价层p轨道半充满所以可能为氮或磷,Y和M同族所以为氮或磷,根据X与M同周期、化合价之和为零,可确定Z为氢元素、M为磷元素、X为镁元素、E为氧元素、Y氮元素。A.元素电负性:氧大于氮大于氢,A正确;B.磷化氢、氨气、水固体均是分子晶体,氨气、水固体中都存在氢键沸点高,磷化氢没有氢键沸点低,所以氢化物沸点:冰大于氨大于磷化氢,B错误;C.同周期第一电离能自左向右总趋势逐渐增大,当出现第ⅡA族和第ⅤA族时比左右两侧元素电离能都要大,所以氮大于氧大于镁 ,C错误;D.价层电子对为 ,有一对孤电子对,空间结构为三角锥形,价层电子对为,没有孤电子对,空间结构为平面三角形,D错误; 故选A。 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 甲 乙 丙 丁 戊 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 【解析】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·广东·高考真题)一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中,的原子核只有1个质子;元素、、原子序数依次增大,且均位于的下一周期;元素的原子比原子多8个电子。下列说法不正确的是 A.是一种强酸 B.非金属性: C.原子半径: D.中,的化合价为+2价 【答案】C 【解析】题给化合物结构中X、W、E均形成1个共价键、Y形成4个共价键、Z形成2个共价键。的原子核只有1个质子,则X为H元素;元素、、原子序数依次增大,且均位于的下一周期,即第二周期元素,则Y为C元素,Z为O元素,W为F元素;元素的原子比原子多8个电子,则E为Cl元素,综合以上分析可知,X、Y、Z、W、E分别为H、C、O、F、Cl元素。据此分析解答。A.氯元素非金属性较强,其最高价氧化物的水化物HClO4是一种强酸,故A正确;B.同一周期元素从左到右非金属性逐渐增强,所以非金属性:F>O>C,故B正确; C.同一周期从左到右原子半径逐渐减小,同一主族从上到下原子半径逐渐增大,电子层越多半径越大,所以原子半径:Cl>C>F,故C错误;D.OF2中,F为-1价,则O的化合价为+2价,故D正确;答案选C。 本专题作为广东卷化学选择题的理论核心板块(通常位于第10-13题区间),是连接微观原子结构与宏观物质性质的逻辑枢纽,其立意可概括为“以周期为纲,以结构为基,以推理为魂”。具体分述如下: · 考查意图: 依托元素周期表位置、原子/离子半径、电离能、电负性、化合价及化合物性质等核心规律,考查学生对“位-构-性”三位一体关系的系统掌握;同时检验学生在信息碎片化、条件隐含化情境中构建证据链、排除干扰项、进行严谨逻辑推演的高阶思维能力。 · 能力聚焦: 核心指向“证据推理与模型认知”及“宏观辨识与微观探析”素养。要求学生能熟练运用“周期律趋势+特例修正+实验验证”三重校验机制,并能在多元素耦合、非常规价态、跨周期比较等复杂问题中保持推理的严密性与边界意识。 · 思维品质: 强调系统思维与批判思维的融合。既要建立“位置→电子排布→周期性参数→化学行为”完整逻辑链,又要对选项中的绝对化表述(如“一定大于”“必然形成”)保持高度警惕,结合对角线规则、惰性电子对效应、相对论效应等进行动态评估。 · 价值引领: 通过展示我国在稀土功能材料、半导体芯片、新能源催化剂等领域对元素性质的精准调控,体现周期律在现代科技中的基石作用;同时渗透科学方法论教育,培养学生尊重事实、审慎推断、勇于质疑的理性精神。 近六年真题及最新模拟题显示,该题型呈现出从“单一推断”向“多维验证”转型的鲜明特征: · 情境创设:从“抽象符号”向“真实体系”深化。 早期试题多以短周期主族元素为载体进行纯理论推断;近年逐步转向功能材料、生物分子、环境污染物等含过渡金属或重元素的实际体系。例如2025年全运会场馆用LED荧光粉中Eu³⁺/Ce³⁺的f-d跃迁与配位环境关联、2026年固态电池电解质Li₁₀GeP₂S₁₂中Ge/S/P的电负性匹配与离子电导率关系、2024年岭南土壤重金属修复中As(III)/As(V)形态转化与pH/Eh响应等,强调周期律应用的现实适配性。 · 知识融合:从“主族规律”向“全周期拓展”延伸。 打破传统仅围绕s/p区元素的局限,增加d/f区元素特性、对角线相似性、镧系收缩、相对论效应等高阶内容。例如将第四周期过渡金属的变价与d轨道分裂能关联、将Tl⁺的稳定性与6s²惰性电子对效应结合、将Hg的低熔点与相对论性轨道收缩挂钩,考查维度更加立体。 · 设问创新:从“直接推断”向“证据评估”升级。 选项设置减少纯元素识别,增加规律适用性、反常现象解释、模型修正类内容。如“该元素虽位于…族,但…性质偏离趋势的原因是…”“若考虑…效应,则电离能顺序应为…”“下列实验现象不能支持该推断的是…”等句式增多;部分题目引入光谱数据、热力学参数或晶体结构图,提升信息整合与证伪能力要求。 · 难度控制:从“中等稳定”向“精细区分”调整。 整体难度维持在0.65-0.78,但内部区分度显著增强。基础层保障主族元素周期律识记合格考要求,进阶层通过特例干扰、多因素竞争、跨模块联动等拉开差距,避免“背口诀得高分”,更契合新高考对科学推理能力的选拔导向。 针对上述趋势,备考需构建“规律掌握-特例识别-证据验证”三位一体的复习体系: · 复习理念:坚持“规律为本、特例为要、证据为纲” · 摒弃“死记趋势”的误区,明确周期律的核心是“普遍规律与特殊效应的统一”,而非机械套用。 · 强化“证伪意识”,将所有推断置于“假设-验证-修正”科学探究循环中审视,培养批判性推理思维。 · 方法落地:实施三阶能力进阶训练 · 一阶:规律掌握专项训练。 建立“高频周期律参数-影响因素-典型特例”速查图谱,重点标注三类易错点:①半径比较陷阱(如阴离子>阳离子、同电子层核电荷主导);②电离能/电负性反常(如N>O、Be>B、Ga<Al);③化合价异常(如Pb(II)>Pb(IV)、Au(I)/Au(III)共存)。每日精选3-5组推断题进行“5分钟逻辑拆解”,训练精准识别主导因素的能力。 · 二阶:特例识别整合训练。 围绕典型体系(过渡金属、p区重元素、稀土)绘制“周期位置-电子构型-性质偏差-成因机制”三维响应图。例如“惰性电子对效应”主题串联:ns²np¹⁻³→6s轨道相对论收缩→E(6s)↓→高价不稳定→Tl⁺/Pb²⁺/Bi³⁺稳定,形成机制驱动型特例认知。 · 三阶:证据验证实战训练。 精选含反常现象、模型修正、证伪选项的真题与模拟题,开展“证据权重评估”练习:对每个推断结论,追溯其支持证据与反驳证据的强度,识别常见漏洞(如忽略溶剂化能对离子半径的影响、误将气相数据外推至固相、未考虑配体场对d电子排布的重塑)。每周安排2次限时微测,强化严谨表达与自我纠错能力。 · 策略优化:精准对接命题动向 · 关注课标修订: 研读《普通高中化学课程标准》中“物质结构”学业质量描述,预判高阶周期律能力考查重点(如模型局限性识别、多尺度关联)。 · 强化教材延伸: 所有复杂推断最终落脚于教材核心规律。定期开展“课本规律前沿化拓展”活动,确保学生能从新颖体系中识别出基本周期律及其修正条件。 · 模拟适配升级: 优先选用体现“真实体系”“全周期拓展”“证据评估”特征的新题型,避免重复训练陈旧的纯主族推断类题目;对错题按“规律误用”“特例忽略”“证据不足”三类归因,针对性补弱。 维度 具体考点 课标依据 教材锚点 能力层级 原子结构 电子排布、能级交错、洪特规则 选修3•原子结构 P10-20 理解应用 有效核电荷、屏蔽效应与周期性参数 选修3•元素周期律 P25-35 分析综合 周期律 半径、电离能、电负性、金属性趋势 选修3•元素周期律 P35-45 分析综合 对角线规则、镧系收缩、相对论效应 选修3•元素周期律 P45-50 分析综合 元素推断 位-构-性关系与证据链构建 必修2•元素周期表 P15-25 分析综合 多元素耦合与干扰排除 选修3•元素周期律 P50-55 分析综合 STSE 元素性质在功能材料/环境中的应用 课标•科学态度 贯穿 价值认同 我国战略资源(稀土、锂等)的化学价值 课标•社会责任 贯穿 价值认同 · 规律误用误区: 脱离适用条件套用趋势。如认为“同周期从左到右半径一定减小”(忽略稀有气体范德华半径突变);或在比较不同周期离子半径时未考虑电子层数主导作用;或将气相电离能顺序直接用于溶液中的氧化还原能力判断。 · 特例忽略误区: 忽视周期律的反常现象。如断言“第VA族第一电离能一定小于VIA族”(忽略N>O、P>S);或认为“同族自上而下金属性一定增强”(忽略Ga<Al、Tl<Pb);或将所有过渡金属最高价氧化物水化物酸性按主族规律排序,未考虑d电子数对酸性的非线性影响。 · 证据不足误区: 推断缺乏充分验证。如仅凭原子序数差就断定元素位置,未结合化合物性质交叉验证;或将单一实验现象(如焰色反应)作为唯一判据,忽略干扰离子;或未区分热力学稳定性与动力学惰性,将“不反应”等同于“不存在”。 · 模型僵化误区: 将周期律视为绝对真理。如因某元素不符合主族趋势就否定其存在合理性,未认识d/f区元素的独特性;或对“八隅律”过度依赖,忽视超价分子、缺电子化合物、自由基等例外;或忽视相对论效应对重元素性质的决定性影响。 · 价值偏离误区: 将理论完美性等同于现实适用性。如因某元素电负性高就认定其必形成离子键,忽视共价成分与极化作用;或对稀土元素一概而论,未认识各单质/化合物性质的巨大差异;或忽视资源稀缺性与环境影响,对高耗能提取工艺缺乏伦理反思。 · 表达失范误区: 答题时使用模糊语言代替专业术语。如用“活泼性强”代替“第一电离能为496 kJ·mol⁻¹,低于同周期相邻元素”,用“半径大”代替“离子半径为140 pm,大于F⁻(133 pm)”,导致论证不被认可;或在书写推断过程时遗漏关键证据(光谱数据、热力学参数、晶体结构)、未说明特例成因或未标注单位,使推理失去严谨性与可验证性。 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·广东中山·三模)甲~辛均为短周期主族元素,在周期表的相对位置如图。戊的基态原子2p轨道半充满,下列说法正确的是 A.原子半径:庚>丁>丙 B.基态原子第一电离能:己>戊>庚 C.戊的简单氢化物VSEPR模型为四面体形 D.氧化物的水化物的酸性:辛>庚 【答案】C 【解析】已知戊的基态原子2p轨道半充满,说明戊的电子排布为,故戊为(氮元素),结合周期表位置可推出所有元素: 甲:、乙:、丙:、丁:、戊:、己:、庚:、辛:。A.同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,电子层数越多原子半径越大,因此原子半径:,A错误;B.同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势,但的2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于相邻的;同主族从上到下第一电离能减小,因此第一电离能:,B错误;C.戊的简单氢化物为,中心的价层电子对数,因此的VSEPR模型为四面体形(实际空间构型为三角锥形),C正确;D.比较酸性必须指明是最高价氧化物对应水化物,题干未说明最高价,无法比较,如亚磷酸()的酸性强于亚硫酸(),D错误;故选C。 2.(2026·广东广州·二模)元素a~j为短周期主族元素,其第一电离能与族序数的关系如图。下列说法正确的是 A.原子半径: B.元素电负性: C.最简单氢化物的键角: D.最简单氢化物的沸点: 【答案】C 【解析】短周期同周期第一电离能从左到右呈增大趋势,ⅤA族np轨道半充满,第一电离能大于同周期ⅥA族;同主族从上到下第一电离能减小,故图中上方曲线为第二周期元素,下方为第三周期元素,结合族序数拐点可推得:a为Al、b为B、d为C、e为P、f为N、g为S、h为O、j为F。A.原子半径:第三周期的Al半径大于第二周期元素,同周期主族元素从左到右半径减小,故半径顺序为:,即:,A错误;B.电负性同周期从左到右增大,故S>P,F是电负性最大的元素,电负性顺序为:,即:,B错误;C.CH4为正四面体结构,键角约109°28′;NH3为三角锥形,孤对电子对成键电子对的排斥使键角约107°;H2O为V形,两对孤对电子排斥作用更强,键角约104.5°,故键角:,C正确;D.H2O常温为液态沸点最高,NH3分子间存在氢键,沸点高于无氢键的PH3,故沸点顺序为:,即:,D错误;因此答案选C。 3.(2026·广东茂名·二模)元素a~k为短周期主族元素,其电负性与原子序数的关系如图。下列说法正确的是 A.第一电离能: B.简单氢化物的稳定性: C.简单离子半径: D.a和j的电负性相近,它们位于同一主族 【答案】C 【解析】同周期主族元素电负性随原子序数增大而增大,结合电负性数值规律可推出各元素: ,,,,,,,,,,;A.同周期中,的3p轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于,正确顺序为,即,A错误;B.非金属性,简单氢化物稳定性,即,B错误;C.四种简单离子均为10电子结构(电子层结构相同),核电荷数越大,离子半径越小,核电荷数:,故半径顺序为,即,C正确;D.位于第ⅣA族,位于第ⅥA族,不是同一主族,D错误;故选C。 4.(2026·广东深圳·一模)X、Y、Z、M、W为五种短周期主族元素,X和Y位于相邻位置,Z和M同主族,常温下Y的简单氢化物的水溶液呈碱性,常压下五种元素的原子半径、简单氢化物沸点分别随原子序数变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A.简单离子半径:Z>M>W B.电负性:Y>Z>X C.键角: D.最高价氧化物对应水化物的酸性:M>W 【答案】C 【解析】X、Y、Z、M、W为五种短周期主族元素,结合图示可知:常压下Z的简单氢化物沸点为100℃,Z为O元素;Z和M同主族,则M为S元素;W的原子序数大于S元素,W为Cl元素;Y的简单氢化物的水溶液呈碱性,Y为N元素;X和Y位于相邻位置且原子序数X < Y,X为C元素。综上,X是C,Y是N,Z是O,M是S,W是Cl。A.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,离子半径顺序为,A错误;B.同周期主族元素电负性从左到右逐渐增大,电负性顺序,B错误;C.为,中心价层电子对数为3,含1对孤电子对,空间为V形,孤对电子排斥力大,键角小于; 为,中心价层电子对数为3,无孤电子对,空间为平面正三角形,键角为; 故键角,C正确;D.M为S,最高价氧化物对应水化物为;W为Cl元素,Cl元素的最高价氧化物对应水化物为.由于元素的非金属性Cl>S,所以酸性,D错误;故选C。 5.(2026·广东深圳·一模)离子液体在可穿戴电子领域具有广泛的应用前景。某离子液体由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、Q组成(结构如图),W的离子半径是其所在周期中元素简单离子半径最小的。下列说法正确的是 A.原子半径:X<Y<Z B.简单氢化物的沸点:Z<Y C.最高价氧化物的水化物的酸性:Y<W<Q D.与ZQ3的空间结构相同 【答案】D 【解析】原子序数依次增大的短周期主族元素,W的简单离子半径是所在周期最小的,故W为Al;阴离子为[WQ4]-,则Q为Cl;阳离子中Z连接 4 个基团,其中 3 个为-YX3、1 个为-X,阳离子带 1 个正电荷,X原子序数最小,且只形成 1 个共价键,X 为 H;Y与X形成-YX3,且与Z单键相连,故Y 为 C,Z连接 4 个基团且带正电,结合原子序数介于 C和Al之间,Z为N,据此分析;A.同周期主族元素从左到右原子半径减小,故原子半径:,A错误;B.Z的简单氢化物为,Y的简单氢化物为,分子间存在氢键,沸点远高于,即沸点,B错误;C.Y对应(弱酸),W对应(两性氢氧化物,酸性弱于碳酸),Q对应(强酸),酸性顺序:,C错误;D.为:中心C的价层电子对数,含1对孤对电子,空间结构为三角锥形; 为:中心N的价层电子对数,含1对孤对电子,空间结构也为三角锥形,二者空间结构相同,D正确;故选D。 6.(2026·广东韶关·二模)化合物常作增味剂,已知Y、X、Z、M、E为原子序数依次增大的短周期主族元素,在每个周期均有分布,只有X、Z、M同一周期且相邻,Z元素基态原子的最外层有3个未成对电子,Y与E同族。下列说法正确的是 A.原子半径: B.第一电离能: C.氢化物沸点: D.和空间结构均为平面三角形 【答案】B 【解析】五种短周期主族元素原子序数依次增大,且三个周期均有分布,只有X、Z、M同周期相邻,故Y在第一周期(仅主族元素H),E在第三周期,X、Z、M在第二周期;Z基态原子最外层有3个未成对电子,价电子构型为2s22p3,故Z为N;结合X、Z、M相邻且原子序数递增,得X为C、M为O;Y(H)与E同族且E在第三周期,故E为Na。A.同周期主族元素原子半径从左到右递减,且H原子半径是所有元素中最小的,原子半径顺序为,即,A错误;B.N的2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能,故第一电离能,即,B正确;C.X的氢化物为烃类,含碳原子数较多的烃常温下为固态,沸点远高于O的氢化物,因此氢化物沸点不一定,C错误;D.ZY3为NH3,空间结构为三角锥形;ZM3-为NO3-,空间结构为平面三角形,二者结构不同,D错误;故选B。 7.(2026·广东深圳·模拟预测)X、Y、Z、M、W为五种短周期主族元素,常压下五种元素的原子半径、简单氢化物沸点分别随原子序数变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A.电负性:X<Y<Z B.第一电离能:X<Y<Z C.氧化物对应水化物的酸性:M>W D.和的空间结构均为四面体形 【答案】A 【解析】X、Y、Z、M、W为五种短周期主族元素,结合图示可知:常压下Z的简单氢化物沸点为100℃,Z为O元素;X与Z的原子序数相差2,X为C元素,Y的原子序数处于X与Z之间,Y为N元素﹔Z与M原子序数相差8,则M为S元素;W的原子序数大于S元素,W为Cl元素,据此作答。A.根据上述分析可知:X是C,Y是N,Z是O,它们是同一周期元素。同一周期主族元素的电负性从左到右逐渐增大,则电负性X(C)<Y(N)<Z(O),A正确;B.一般情况下,同一周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势,但由于N的2p轨道处于半充满的稳定状态,其第一电离能大于同一周期相邻的O元素,故第一电离能:X(C)<Z(O)<Y(N),B错误;C.M为S,W为Cl,比较酸性必须指明最高价氧化物对应的水化物,题目未指明最高价时无法比较,如酸性,C错误;D.由分析知,为,中心N原子的价层电子对数为,无孤对电子,空间结构为平面正三角形,为,中心S原子的价层电子对数为,无孤对电子,空间结构为正四面体,D错误;故选A。 8.(2026·广东汕头·三模)短周期元素X、Y、Z、M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。X、M的族序数均等于周期序数,Y原子核外最外层电子数为6,下列说法正确的是 A.简单离子半径: B.第一电离能: C.工业上常用电解熔融物ZY制取Z单质 D.Z和M的合金可用于制造飞机和宇宙飞船 【答案】D 【解析】短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,X、M的族序数均等于周期序数,Y原子核外最外层电子数为6,则X是H,M是Al,Y是O,根据团簇分子结构发现Z的原子半径大于M,大于Y,所以Z元素应该和M同周期,再结合团簇分子发现,H原子2个,O原子6个,Al原子2个,Z原子2个,根据化合物化合价总和推断出Z元素是Mg;A.电子层结构相同的离子,核电荷数越大半径越小,简单离子半径顺序为:,即,A错误;B.非金属元素第一电离能通常大于金属元素第一电离能,Mg最外层电子排布式为3s2全满而稳定,第一电离能比Al大,第一电离能顺序为,即,B错误;C.MgCl2熔点远低于MgO,为节约能耗用电解熔融MgCl2制取Mg单质,C错误;D.镁铝合金密度小、强度高,可用于制造飞机和宇宙飞船,D正确;故选D。 9.(2026·广东广州·二模)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子核外电子只有一种运动状态,基态Y、Z原子的2p轨道均含有2个未成对电子,W的氢氧化物具有两性。下列说法正确的是 A.简单离子半径: B.电负性: C.氢化物的沸点: D.电解可制备W的单质 【答案】D 【解析】首先推断元素:基态X原子核外电子只有1种运动状态,说明X只有1个电子,X为H;Y、Z的2p轨道均有2个未成对电子,原子序数Y<Z,故Y价电子排布为(C元素),Z价电子排布为(O元素);W的氢氧化物具有两性,短周期中W为Al,据此分析:A.Z的简单离子为,W的简单离子为,二者核外电子排布相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径,即,A错误;B.同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,Y为C、Z为O,故电负性,即,B错误;C.Y的氢化物为烃类,相对分子质量较大的烃沸点高于O的常见氢化物(水、过氧化氢),未指明为最简单氢化物时无法确定沸点高低,C错误;D.为,工业上电解熔融(添加冰晶石降低熔点)可制备单质Al,D正确;故选D。 10.(2026·广东佛山·二模)烹饪过程中产生香味的其中一种物质结构如下图,w、r、x、y、z是原子序数依次增大的短周期主族元素,基态x原子的2p轨道半充满。下列说法正确的是 A.键角:zy2>zy3 B.电负性:x>y>r C.基态原子未成对电子数:r=y D.最简单氢化物沸点:r>x 【答案】C 【解析】基态x原子的2p轨道半充满,则x为N;根据物质结构及原子序数关系,可推出w为H,r为C,y为O,z为S。A.为,为。中S原子价层电子对数为3,含有1对孤电子对,空间构型为V形;中S原子价层电子对数为3,不含孤电子对,空间构型为平面三角形。平面三角形的键角大于V形的键角,所以键角:,故A错误;B.同周期元素从左到右电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小。x为N,y为O,r为C,所以电负性:,故B错误;C.基态r(C)原子的电子排布式为,未成对电子数为2;基态y(O)原子的电子排布式为,未成对电子数为2,所以基态原子未成对电子数:,故C正确;D.r(C)的最简单氢化物为,x(N)的最简单氢化物为,分子间存在氢键,沸点高于,所以最简单氢化物沸点:,故D错误;故选C。 11.(2026·广东佛山·模拟预测)元素X、Y、Z、W、M在周期表中的相对位置如图1,其中基态X原子的核外电子有4种空间运动状态,一种自组装M4L6阴离子四面体笼结构如图2。下列说法错误的是 A.第一电离能:X<Y B.电解Z的熔融氧化物可冶炼Z C.W位于第四周期第ⅡA族 D.推测该四面体笼可结合金属阳离子 【答案】C 【解析】由题意可知,X原子的核外电子排布为(1s22s22p2),则X、Y分别为C、N,Z为Al,W、M分别为Zn、Ga。A.X、Y分别为C、N,同周期第一电离能从左到右呈增大趋势,则第一电离能:C<N,A正确;B.工业冶炼金属,就是电解熔融,B正确;C.W为,位于第四周期第ⅡB族,C错误;D.该四面体笼带负电,内部有空腔,可以结合带正电的金属阳离子,D正确;故选C。 12.(2026·广东广州·模拟预测)化合物A是一种常用的表面活性剂,其结构如图所示。已知X、Y、Z、W、M均为短周期常见元素,W是形成物质种类最多的元素,X、Y为同族元素,Z、M为同族元素,短周期主族元素中,Z原子半径最大。下列说法错误的是 A.简单离子半径:Y > X > Z B.化学键中的离子键成分百分数:Z2X < Z2Y C.M2X的VSEPR模型为四面体形,空间结构为V形 D.均由X、Y、Z、M四种元素组成的两种盐可以发生反应 【答案】B 【解析】W是形成物质种类最多的短周期元素,为;短周期主族元素中Z原子半径最大,为;Z、M为同主族元素,结合成键特征可知M为;X、Y为同主族元素,结合结构中X形成2个共价键、Y形成6个共价键,可知X为,Y为。A.简单离子电子层越多半径越大,电子层结构相同时核电荷数越大半径越小,离子半径,即,A正确;B.成键元素电负性差值越大,化学键中离子键成分百分数越高,的电负性大于,与的电负性差值大于与的差值,故离子键成分百分数,即,B错误;C.为,中心原子价层电子对数为,VSEPR模型为四面体形,含2对孤电子对,空间结构为V形,C正确;D.由、、、四种元素组成的和可发生反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,D正确;故选 B。 13.(2026·广东深圳·三模)某催化剂(E)的结构如图所示、其组成元素X、Z、M、Y、W为原子序数依次增大的前四周期元素Z、M、Y同周期,基态Z、Y原子中未成对电子数相同,基态Z原子核外电子的空间运动状态为4种,基态W原子的价电子数为9,下列说法错误的是 A.该物质中W的化合价为+2 B.Z的氢化物的沸点低于Y的氢化物的沸点 C.电负性:Y>M>Z D.W在周期表中的位置为第四周期Ⅷ族 【答案】B 【解析】X只有1个共价键,且原子序数最小,因此X为H;Z原子核外电子的空间运动状态为4种,因此Z为C;Y与C同周期、未成对电字为2,因此Y为O;M形成,其为,因此M为N;W原子的价电子数为9,且为前四周期元素,因此价电子数为3d74s2,W为Co,据此分析:A.整体电荷:2个(共+2)+中间配离子(−2),整体电中性;配体O、C、H均为常规化合价,Co为+2价,A正确;B.C的氢化物为烃类,碳原子数多的烃常温固态;O氢化物是。碳的高分子烃沸点远大于水,因此C氢化物沸点不一定低于O氢化物,B错误;C.同周期从左→右电负性递增:O>N>C,C正确;D.Co原子序数27,价电子3d74s2,周期表中的位置为第四周期Ⅷ族,D正确;故答案选B。 14.(2026·广东广州·模拟预测)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.第一电离能: B.原子半径: C.简单氢化物沸点: D.电负性: 【答案】C 【解析】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,则W的电子排布式可能是: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Al(不能是P,因为与Y重复),而Al是金属元素,不合题意;故W是S;X与W同族,则X是O;Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子,则Y是N;Z位于W的对角线位置,则Z是F。A.同周期元素第一电离能随原子序数增大呈增大趋势,N的轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于同周期相邻的O,故第一电离能O<N,即X<Y,A正确;B.电子层数越多原子半径越大,F位于第二周期,S位于第三周期,故原子半径F<S,即Z<W,B正确;C.HF和分子间均存在氢键,F的电负性大于N,HF分子间氢键更强,沸点更高,故沸点HF>,即Z>Y,C错误;D.同主族元素从上到下电负性逐渐减小,故电负性S<O,即W<X,D正确;故选C。 15.(2026·河北衡水·三模)R、X、Y、Z为短周期元素,的结构如图所示。R中电子只有一种自旋状态,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。下列说法正确的是 A.电负性: B.氢化物的沸点: C.R、Y、Z三种元素只能形成共价化合物 D.的空间结构为平面三角形 【答案】D 【解析】R的电子只有一种自旋状态,说明R原子中仅含1个电子(多电子原子中必然存在自旋相反的电子),因此R为。X、Y、Z处于同一短周期,结合的结构:X与3个Y成键,Z与X和3个R(H)成键。X的核外电子数等于Y的最高能级电子数,Y的最高能级为2p,电子数为5(F的2p能级含5个电子),则X的核外电子数为5,故X为;Y为;Z与X成键且连接3个H,Z为第二周期元素,价电子数为5(形成4个键,含1个配位键),故Z为。A.同周期元素从左到右电负性逐渐增大,所以电负性,H的电负性大于B,即电负性:,故A错误;B.Y为F,其氢化物为HF,Z为N,其氢化物有、等,HF和均存在分子间氢键,但F的电负性比N更强,原子半径更小,HF分子间的氢键强度大于分子间氢键强度,故沸点,但分子间形成的氢键数目比HF多,沸点,因“氢化物”指代不明确(可能是或),无法确定沸点高低,故B错误;C.R(H)、Y(F)、Z(N)三种元素可以形成离子化合物,如,故C错误;D.为,B原子价层电子对数为,不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论,其空间结构为平面三角形,故D正确;故选D。 16.(2026·广东东莞·二模)元素a~c为短周期主族元素,c、d同主族,常压下,其最简单氢化物的沸点、第一电离能随原子序数变化的关系如图。下列说法正确的是 A.原子半径:a<b<c B.b、d的氧化物均能与水反应生成酸 C.b、e的最简单氢化物能反应生成盐 D.ec2、的VSEPR模型均为平面三角形 【答案】C 【解析】a~c为短周期主族元素,c、d同主族,图中同时给出了氢化物的沸点(黑点曲线)和第一电离能(方块曲线)随原子序数的变化,由图知,c的氢化物沸点最高(100℃),说明c的氢化物是水(H2O),因此c为O元素,原子序数:a < b < c(O),均为短周期主族元素,且它们的氢化物沸点依次升高,同时b的氢化物沸点低于水但高于a。结合第一电离能的变化规律(N的第一电离能高于O),可推出a为C元素,b为N元素,c为O元素,c、d同主族,因此d为S元素,原子序数d < e,且为短周期主族元素,结合氢化物沸点和第一电离能变化,e为Cl元素,据此回答。A.C、N、O位于同一周期,原子序数依次增大,因此原子半径:C>N>O,即a>b>c,A错误;B.b为N元素,其氧化物如NO,不与水反应,B错误;C.N的最简单氢化物为NH3,Cl的最简单氢化物为HCl,二者发生NH3 + HCl = NH4Cl反应,NH4Cl是铵盐,属于盐类,C正确;D.ec2为ClO2,中心Cl原子有2个σ键,其价层电子中还有1个孤对电子和1个单电子,所以VSEPR模型不是平面三角形,为,中心Cl原子的价层电子对数,含3个成键对、1个孤电子对,VSEPR模型为四面体形,D错误;故选C。 17.(2026·四川广元·三模)X、Y、Z、M、W是常见的五种短周期主族元素,其原子半径、最外层电子数的大小关系如图所示,其中只有为第三周期元素。下列说法错误的是 A.简单氢化物的键角:Y>Z B.M、W的简单离子半径:W<M C.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y<Z D.M与W形成的化合物一定是离子化合物且只含离子键 【答案】D 【解析】根据原子半径和最外层电子数,结合Y、Z、W为第三周期元素,推测X为H,Y为Si,Z为P,M为O,W为Na。A.Y(Si)的简单氢化物为SiH4,中心原子Si是sp3杂化,形成四条Si-H键,无孤电子对,Z(P)的简单氢化物为PH3,中心原子P也是sp3杂化,但有1个孤电子对,杂化类型相同,孤电子对越多键角越小,故键角:Y>Z,A正确;B.M为O,W为Na,简单离子的电子层数相同,原子序数越小半径越大,所以半径W < M,B正确;C.非金属性:P>Si,则最高价氧化物对应水化物的酸性:H3PO4>H2SiO3,即Y < Z,C正确;D.M与W形成的化合物如Na2O2,电子式为,是离子化合物,含离子键和共价键,D错误;故选D。 18.(2026·广东汕头·二模)某化合物结构如图所示,其组成元素a、b、c、d、e、f为核电荷数依次增大的短周期主族元素,其中d和f位于同主族,下列说法正确的是 A.原子半径: B.第一电离能: C.简单氢化物沸点: D.d与e可形成含非极性共价键的离子化合物 【答案】D 【解析】短周期主族元素a、b、c、d、e、f,核电荷数依次增大,d与f同主族。根据成键特征:a形成1个共价键,为H;b形成4个共价键,为C;该阴离子中,c得到一个电子后,形成2个共价键,为N;d形成2个共价键,为O;f与d同主族,且f形成6个共价键,为S;e为+1价阳离子,为Na,据此分析。A.电子层数越多半径越大,同周期主族元素核电荷数越大半径越小,故原子半径:,即,A错误;B. N的2p轨道为半满稳定结构,第一电离能大于同周期相邻元素,故第一电离能:,即,B错误;C.分子间存在氢键,沸点高于,故沸点:,即,C错误;D.O与Na可形成,其中中存在非极性共价键,且为离子化合物,D正确;故选D。 19.(2026·广东揭阳·二模)X、Y、Z、W、P、Q为短周期元素,其中的原子序数最小,它们的最高正价与原子半径关系如图所示。下列说法错误的是 A.的第一电离能比同周期相邻元素的大 B.简单氢化物的键角:W<P C.非金属性:W>Z D.和两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应 【答案】B 【解析】短周期元素中,同周期元素原子半径随原子序数增大而减小,同主族元素原子半径随周期数增大而增大,且Y的原子序数最小,可推出各元素如下: X:最高+1价,原子半径最大,则X位于第三周期,为; Y:最高+2价,原子序数最小,原子半径小于X,则Y位于第二周期,为; Z:最高+4价,原子半径大于Y,则Z位于第三周期,为; W:最高+5价,原子半径小于Y,则W位于第二周期,为; P:最高+6价,原子半径大于W,则P位于第三周期,为; Q:最高+7价,原子半径小于P(S),为; A.Y是Be,位于第二周期,价电子排布为,全充满结构更稳定,第一电离能大于同周期相邻的Li和B,A正确;B.W的简单氢化物为,P的简单氢化物为,中心N有一个孤电子对,中心S有两个孤电子对,孤电子对斥力更大,因此键角:,B错误;C.非金属性同周期从左到右增强,同主族从上到下减弱,非金属性,因此非金属性,C正确;D.X最高价氧化物对应水化物为(强碱),Q最高价氧化物对应水化物为(强酸),二者可以发生酸碱中和反应,D正确;故选B。 20.(2026·广东深圳·二模)元素R、W、X、Y、Z为短周期元素,其微粒半径的大小如图所示。其中,W、X、Y的基态原子均只有1个未成对电子;R与Z同主族,且Z的原子序数是R的2倍。下列说法正确的是 A.第一电离能: B.简单氢化物的稳定性:R>W C.的空间结构为平面三角形 D.的最高价氧化物对应的水化物,两两之间均能发生反应 【答案】D 【解析】R与Z同主族,且Z的原子序数是R的2倍,所以R是O(8号元素),Z是S(16号元素),W、X、Y的基态原子均只有1个未成对电子,符合条件的有第ⅠA主族、第ⅢA主族和第ⅦA主族,结合原子半径,同周期原子半径逐渐减小,电子层数越多,原子半径越大;W半径小于O,所以W为F,原子半径比R、W明显大,且呈逐渐减小趋势,应为同周期,X原子半径最大,所以为Na,则Y为Al。A.第一电离能从左到右呈增大趋势,所以第一电离能:,A错误;B.非金属性越强对应氢化物越稳定,简单氢化物的稳定性:,B错误;C.即中心S原子价层电子对数为:,有1对孤电子对,空间结构为三角锥形,C错误;D.的最高价氧化物对应的水化物,分别为:,氢氧化钠和硫酸可以发生酸碱中和,氢氧化铝为两性和酸碱都可以反应,两两之间均能发生反应,D正确;故选D。 8 / 22 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司zxxk.com 学科网(北京)股份有限公司 $ 题11 元素推断与元素周期律 1.(2026·广东·高考真题)化合物与可用作电解质饮料的配料。短周期元素M、R、L、T、Q、X原子序数依次增加,R、X同族,Q与X相邻,Q基态原子的3p轨道为半充满,则下列说法正确的是 A.原子半径: B.金属性: C.第一电离能: D.最高价氧化物对应水化物的酸性: 2.(2025·广东·高考真题)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: C.原子半径: D.最简单氢化物沸点: 3.(2024·广东·高考真题)一种可为运动员补充能量的物质,其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和Y同族,则 A.沸点: B.最高价氧化物的水化物的酸性: C.第一电离能: D.和空间结构均为平面三角形 4.(2023·广东·高考真题)化合物可作肥料,所含的5种元素位于主族,在每个短周期均有分布,仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满,X的基态原子价层电子排布式为,X与M同周期,E在地壳中含量最多。下列说法正确的是 A.元素电负性: B.氢化物沸点: C.第一电离能: D.和的空间结构均为三角锥形 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 甲 乙 丙 丁 戊 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 6.(2021·广东·高考真题)一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中,的原子核只有1个质子;元素、、原子序数依次增大,且均位于的下一周期;元素的原子比原子多8个电子。下列说法不正确的是 A.是一种强酸 B.非金属性: C.原子半径: D.中,的化合价为+2价 本专题作为广东卷化学选择题的理论核心板块(通常位于第10-13题区间),是连接微观原子结构与宏观物质性质的逻辑枢纽,其立意可概括为“以周期为纲,以结构为基,以推理为魂”。具体分述如下: · 考查意图: 依托元素周期表位置、原子/离子半径、电离能、电负性、化合价及化合物性质等核心规律,考查学生对“位-构-性”三位一体关系的系统掌握;同时检验学生在信息碎片化、条件隐含化情境中构建证据链、排除干扰项、进行严谨逻辑推演的高阶思维能力。 · 能力聚焦: 核心指向“证据推理与模型认知”及“宏观辨识与微观探析”素养。要求学生能熟练运用“周期律趋势+特例修正+实验验证”三重校验机制,并能在多元素耦合、非常规价态、跨周期比较等复杂问题中保持推理的严密性与边界意识。 · 思维品质: 强调系统思维与批判思维的融合。既要建立“位置→电子排布→周期性参数→化学行为”完整逻辑链,又要对选项中的绝对化表述(如“一定大于”“必然形成”)保持高度警惕,结合对角线规则、惰性电子对效应、相对论效应等进行动态评估。 · 价值引领: 通过展示我国在稀土功能材料、半导体芯片、新能源催化剂等领域对元素性质的精准调控,体现周期律在现代科技中的基石作用;同时渗透科学方法论教育,培养学生尊重事实、审慎推断、勇于质疑的理性精神。 近六年真题及最新模拟题显示,该题型呈现出从“单一推断”向“多维验证”转型的鲜明特征: · 情境创设:从“抽象符号”向“真实体系”深化。 早期试题多以短周期主族元素为载体进行纯理论推断;近年逐步转向功能材料、生物分子、环境污染物等含过渡金属或重元素的实际体系。例如2025年全运会场馆用LED荧光粉中Eu³⁺/Ce³⁺的f-d跃迁与配位环境关联、2026年固态电池电解质Li₁₀GeP₂S₁₂中Ge/S/P的电负性匹配与离子电导率关系、2024年岭南土壤重金属修复中As(III)/As(V)形态转化与pH/Eh响应等,强调周期律应用的现实适配性。 · 知识融合:从“主族规律”向“全周期拓展”延伸。 打破传统仅围绕s/p区元素的局限,增加d/f区元素特性、对角线相似性、镧系收缩、相对论效应等高阶内容。例如将第四周期过渡金属的变价与d轨道分裂能关联、将Tl⁺的稳定性与6s²惰性电子对效应结合、将Hg的低熔点与相对论性轨道收缩挂钩,考查维度更加立体。 · 设问创新:从“直接推断”向“证据评估”升级。 选项设置减少纯元素识别,增加规律适用性、反常现象解释、模型修正类内容。如“该元素虽位于…族,但…性质偏离趋势的原因是…”“若考虑…效应,则电离能顺序应为…”“下列实验现象不能支持该推断的是…”等句式增多;部分题目引入光谱数据、热力学参数或晶体结构图,提升信息整合与证伪能力要求。 · 难度控制:从“中等稳定”向“精细区分”调整。 整体难度维持在0.65-0.78,但内部区分度显著增强。基础层保障主族元素周期律识记合格考要求,进阶层通过特例干扰、多因素竞争、跨模块联动等拉开差距,避免“背口诀得高分”,更契合新高考对科学推理能力的选拔导向。 针对上述趋势,备考需构建“规律掌握-特例识别-证据验证”三位一体的复习体系: · 复习理念:坚持“规律为本、特例为要、证据为纲” · 摒弃“死记趋势”的误区,明确周期律的核心是“普遍规律与特殊效应的统一”,而非机械套用。 · 强化“证伪意识”,将所有推断置于“假设-验证-修正”科学探究循环中审视,培养批判性推理思维。 · 方法落地:实施三阶能力进阶训练 · 一阶:规律掌握专项训练。 建立“高频周期律参数-影响因素-典型特例”速查图谱,重点标注三类易错点:①半径比较陷阱(如阴离子>阳离子、同电子层核电荷主导);②电离能/电负性反常(如N>O、Be>B、Ga<Al);③化合价异常(如Pb(II)>Pb(IV)、Au(I)/Au(III)共存)。每日精选3-5组推断题进行“5分钟逻辑拆解”,训练精准识别主导因素的能力。 · 二阶:特例识别整合训练。 围绕典型体系(过渡金属、p区重元素、稀土)绘制“周期位置-电子构型-性质偏差-成因机制”三维响应图。例如“惰性电子对效应”主题串联:ns²np¹⁻³→6s轨道相对论收缩→E(6s)↓→高价不稳定→Tl⁺/Pb²⁺/Bi³⁺稳定,形成机制驱动型特例认知。 · 三阶:证据验证实战训练。 精选含反常现象、模型修正、证伪选项的真题与模拟题,开展“证据权重评估”练习:对每个推断结论,追溯其支持证据与反驳证据的强度,识别常见漏洞(如忽略溶剂化能对离子半径的影响、误将气相数据外推至固相、未考虑配体场对d电子排布的重塑)。每周安排2次限时微测,强化严谨表达与自我纠错能力。 · 策略优化:精准对接命题动向 · 关注课标修订: 研读《普通高中化学课程标准》中“物质结构”学业质量描述,预判高阶周期律能力考查重点(如模型局限性识别、多尺度关联)。 · 强化教材延伸: 所有复杂推断最终落脚于教材核心规律。定期开展“课本规律前沿化拓展”活动,确保学生能从新颖体系中识别出基本周期律及其修正条件。 · 模拟适配升级: 优先选用体现“真实体系”“全周期拓展”“证据评估”特征的新题型,避免重复训练陈旧的纯主族推断类题目;对错题按“规律误用”“特例忽略”“证据不足”三类归因,针对性补弱。 维度 具体考点 课标依据 教材锚点 能力层级 原子结构 电子排布、能级交错、洪特规则 选修3•原子结构 P10-20 理解应用 有效核电荷、屏蔽效应与周期性参数 选修3•元素周期律 P25-35 分析综合 周期律 半径、电离能、电负性、金属性趋势 选修3•元素周期律 P35-45 分析综合 对角线规则、镧系收缩、相对论效应 选修3•元素周期律 P45-50 分析综合 元素推断 位-构-性关系与证据链构建 必修2•元素周期表 P15-25 分析综合 多元素耦合与干扰排除 选修3•元素周期律 P50-55 分析综合 STSE 元素性质在功能材料/环境中的应用 课标•科学态度 贯穿 价值认同 我国战略资源(稀土、锂等)的化学价值 课标•社会责任 贯穿 价值认同 · 规律误用误区: 脱离适用条件套用趋势。如认为“同周期从左到右半径一定减小”(忽略稀有气体范德华半径突变);或在比较不同周期离子半径时未考虑电子层数主导作用;或将气相电离能顺序直接用于溶液中的氧化还原能力判断。 · 特例忽略误区: 忽视周期律的反常现象。如断言“第VA族第一电离能一定小于VIA族”(忽略N>O、P>S);或认为“同族自上而下金属性一定增强”(忽略Ga<Al、Tl<Pb);或将所有过渡金属最高价氧化物水化物酸性按主族规律排序,未考虑d电子数对酸性的非线性影响。 · 证据不足误区: 推断缺乏充分验证。如仅凭原子序数差就断定元素位置,未结合化合物性质交叉验证;或将单一实验现象(如焰色反应)作为唯一判据,忽略干扰离子;或未区分热力学稳定性与动力学惰性,将“不反应”等同于“不存在”。 · 模型僵化误区: 将周期律视为绝对真理。如因某元素不符合主族趋势就否定其存在合理性,未认识d/f区元素的独特性;或对“八隅律”过度依赖,忽视超价分子、缺电子化合物、自由基等例外;或忽视相对论效应对重元素性质的决定性影响。 · 价值偏离误区: 将理论完美性等同于现实适用性。如因某元素电负性高就认定其必形成离子键,忽视共价成分与极化作用;或对稀土元素一概而论,未认识各单质/化合物性质的巨大差异;或忽视资源稀缺性与环境影响,对高耗能提取工艺缺乏伦理反思。 · 表达失范误区: 答题时使用模糊语言代替专业术语。如用“活泼性强”代替“第一电离能为496 kJ·mol⁻¹,低于同周期相邻元素”,用“半径大”代替“离子半径为140 pm,大于F⁻(133 pm)”,导致论证不被认可;或在书写推断过程时遗漏关键证据(光谱数据、热力学参数、晶体结构)、未说明特例成因或未标注单位,使推理失去严谨性与可验证性。 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·广东中山·三模)甲~辛均为短周期主族元素,在周期表的相对位置如图。戊的基态原子2p轨道半充满,下列说法正确的是 A.原子半径:庚>丁>丙 B.基态原子第一电离能:己>戊>庚 C.戊的简单氢化物VSEPR模型为四面体形 D.氧化物的水化物的酸性:辛>庚 2.(2026·广东广州·二模)元素a~j为短周期主族元素,其第一电离能与族序数的关系如图。下列说法正确的是 A.原子半径: B.元素电负性: C.最简单氢化物的键角: D.最简单氢化物的沸点: 3.(2026·广东茂名·二模)元素a~k为短周期主族元素,其电负性与原子序数的关系如图。下列说法正确的是 A.第一电离能: B.简单氢化物的稳定性: C.简单离子半径: D.a和j的电负性相近,它们位于同一主族 4.(2026·广东深圳·一模)X、Y、Z、M、W为五种短周期主族元素,X和Y位于相邻位置,Z和M同主族,常温下Y的简单氢化物的水溶液呈碱性,常压下五种元素的原子半径、简单氢化物沸点分别随原子序数变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A.简单离子半径:Z>M>W B.电负性:Y>Z>X C.键角: D.最高价氧化物对应水化物的酸性:M>W 5.(2026·广东深圳·一模)离子液体在可穿戴电子领域具有广泛的应用前景。某离子液体由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、Q组成(结构如图),W的离子半径是其所在周期中元素简单离子半径最小的。下列说法正确的是 A.原子半径:X<Y<Z B.简单氢化物的沸点:Z<Y C.最高价氧化物的水化物的酸性:Y<W<Q D.与ZQ3的空间结构相同 6.(2026·广东韶关·二模)化合物常作增味剂,已知Y、X、Z、M、E为原子序数依次增大的短周期主族元素,在每个周期均有分布,只有X、Z、M同一周期且相邻,Z元素基态原子的最外层有3个未成对电子,Y与E同族。下列说法正确的是 A.原子半径: B.第一电离能: C.氢化物沸点: D.和空间结构均为平面三角形 7.(2026·广东深圳·模拟预测)X、Y、Z、M、W为五种短周期主族元素,常压下五种元素的原子半径、简单氢化物沸点分别随原子序数变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A.电负性:X<Y<Z B.第一电离能:X<Y<Z C.氧化物对应水化物的酸性:M>W D.和的空间结构均为四面体形 8.(2026·广东汕头·三模)短周期元素X、Y、Z、M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。X、M的族序数均等于周期序数,Y原子核外最外层电子数为6,下列说法正确的是 A.简单离子半径: B.第一电离能: C.工业上常用电解熔融物ZY制取Z单质 D.Z和M的合金可用于制造飞机和宇宙飞船 9.(2026·广东广州·二模)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子核外电子只有一种运动状态,基态Y、Z原子的2p轨道均含有2个未成对电子,W的氢氧化物具有两性。下列说法正确的是 A.简单离子半径: B.电负性: C.氢化物的沸点: D.电解可制备W的单质 10.(2026·广东佛山·二模)烹饪过程中产生香味的其中一种物质结构如下图,w、r、x、y、z是原子序数依次增大的短周期主族元素,基态x原子的2p轨道半充满。下列说法正确的是 A.键角:zy2>zy3 B.电负性:x>y>r C.基态原子未成对电子数:r=y D.最简单氢化物沸点:r>x 11.(2026·广东佛山·模拟预测)元素X、Y、Z、W、M在周期表中的相对位置如图1,其中基态X原子的核外电子有4种空间运动状态,一种自组装M4L6阴离子四面体笼结构如图2。下列说法错误的是 A.第一电离能:X<Y B.电解Z的熔融氧化物可冶炼Z C.W位于第四周期第ⅡA族 D.推测该四面体笼可结合金属阳离子 12.(2026·广东广州·模拟预测)化合物A是一种常用的表面活性剂,其结构如图所示。已知X、Y、Z、W、M均为短周期常见元素,W是形成物质种类最多的元素,X、Y为同族元素,Z、M为同族元素,短周期主族元素中,Z原子半径最大。下列说法错误的是 A.简单离子半径:Y > X > Z B.化学键中的离子键成分百分数:Z2X < Z2Y C.M2X的VSEPR模型为四面体形,空间结构为V形 D.均由X、Y、Z、M四种元素组成的两种盐可以发生反应 13.(2026·广东深圳·三模)某催化剂(E)的结构如图所示、其组成元素X、Z、M、Y、W为原子序数依次增大的前四周期元素Z、M、Y同周期,基态Z、Y原子中未成对电子数相同,基态Z原子核外电子的空间运动状态为4种,基态W原子的价电子数为9,下列说法错误的是 A.该物质中W的化合价为+2 B.Z的氢化物的沸点低于Y的氢化物的沸点 C.电负性:Y>M>Z D.W在周期表中的位置为第四周期Ⅷ族 14.(2026·广东广州·模拟预测)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.第一电离能: B.原子半径: C.简单氢化物沸点: D.电负性: 15.(2026·河北衡水·三模)R、X、Y、Z为短周期元素,的结构如图所示。R中电子只有一种自旋状态,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。下列说法正确的是 A.电负性: B.氢化物的沸点: C.R、Y、Z三种元素只能形成共价化合物 D.的空间结构为平面三角形 16.(2026·广东东莞·二模)元素a~c为短周期主族元素,c、d同主族,常压下,其最简单氢化物的沸点、第一电离能随原子序数变化的关系如图。下列说法正确的是 A.原子半径:a<b<c B.b、d的氧化物均能与水反应生成酸 C.b、e的最简单氢化物能反应生成盐 D.ec2、的VSEPR模型均为平面三角形 17.(2026·四川广元·三模)X、Y、Z、M、W是常见的五种短周期主族元素,其原子半径、最外层电子数的大小关系如图所示,其中只有为第三周期元素。下列说法错误的是 A.简单氢化物的键角:Y>Z B.M、W的简单离子半径:W<M C.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y<Z D.M与W形成的化合物一定是离子化合物且只含离子键 18.(2026·广东汕头·二模)某化合物结构如图所示,其组成元素a、b、c、d、e、f为核电荷数依次增大的短周期主族元素,其中d和f位于同主族,下列说法正确的是 A.原子半径: B.第一电离能: C.简单氢化物沸点: D.d与e可形成含非极性共价键的离子化合物 19.(2026·广东揭阳·二模)X、Y、Z、W、P、Q为短周期元素,其中的原子序数最小,它们的最高正价与原子半径关系如图所示。下列说法错误的是 A.的第一电离能比同周期相邻元素的大 B.简单氢化物的键角:W<P C.非金属性:W>Z D.和两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应 20.(2026·广东深圳·二模)元素R、W、X、Y、Z为短周期元素,其微粒半径的大小如图所示。其中,W、X、Y的基态原子均只有1个未成对电子;R与Z同主族,且Z的原子序数是R的2倍。下列说法正确的是 A.第一电离能: B.简单氢化物的稳定性:R>W C.的空间结构为平面三角形 D.的最高价氧化物对应的水化物,两两之间均能发生反应 12 / 14 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司zxxk.com 学科网(北京)股份有限公司 $

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题11 元素推断与元素周期律——新高考五年真题一年模拟:命题逻辑透视与趋势研判(广东专用)
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