2027届高考化学反常规创新题3：去伪存真—元素推断中打破“直接推断”定势的“假设讨论”

高考反常规创新题3：去伪存真—元素推断中打破“直接推断”定势的“假设讨论” 【专题目标】 1．通过高考真题，熟知元素推断题中"直接推断"容易失效的典型情境，如条件存在多种解读、元素性质存在反常、信息之间表面矛盾等，理解为何需要引入"假设讨论"。 2．掌握解答此类题型的思路方法，尤其是：①识别直接推断受阻的信号，主动切换为"假设—验证—取舍"的讨论模式；②合理设置假设并逐一验证，利用决定性条件排除矛盾选项，养成先穷举再收敛的推断习惯。 【栏目设置】 真题示例(两种类型、3道高考真题)→整体分析(试题特征、方法思路、命题意图)→新题快练(4道各地市模似题) →答案解析(详解+复盘) 1．(2023重庆卷，13题)化合物X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同，相对分子质量相差7，1molX3Y7WR含40mol质子，X、W和R三种元素位于同周期，X原子最外层电子数是R原子核外电子数的一半。下列说法正确的是 A. 原子半径：W＞R B. 非金属性：X＞R C. Y和Z互为同素异形体 D. 常温常压下X和W的单质均为固体 【详解】 第一步，基于题给信息证据的元素推断(假设+讨论) 化合物X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同，相对分子质量相差7，说明Y、Z为氢元素的两种核素，由题干信息可知，1molX3Y7WR含40mol质子，X、W和R三种元素位于同周期，X原子最外层电子数是R原子核外电子数的一半，则X、W、R的内层电子数为2，设X的最外层电子数为a，则R的核外电子数为2a，W的核外电子数为b，Y的质子数为1，则有：3(a+2)+ 2a+b+7=40(a、b均为整数)，5a+b=27，解得a=5，b=2(X、R不在同周期，舍去)；a=4，b=7；a=3，b=12(X、R不在同周期，舍去)；则X为C，R为O，W为N。 第二步，逐项分析判断 A项，同周期从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径：W＞R，正确；B项，同周期从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性： R＞X，错误；C项，Y和Z是氢的两种核素，两者互为同位素，错误；D项，常温常压下X的单质为固体，W的单质是气体，错误。 【答案】A 【题后复盘】本题的核心“假设讨论”。主要是根据含40mol质子列出关系式，最终围绕5a+b=27，再结合题给其他信息进行逐一验证。 2．(2025湖北卷，6题)某化合物的分子式为XY2Z。X、Y、Z三种元素位于同一短周期且原子序数依次增大，三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等，Z是周期表中电负性最大的元素。下列说法正确的是 A. 三者中Z的原子半径最大 B. 三者中Y的第一电离能最小 C. X的最高化合价为+3 D. XZ3与NH3键角相等 【详解】第一步，基于题给信息证据的元素推断(假设+验证) Z是周期表中电负性最大的元素，Z为F，电子层数为2，未成对电子数为1；X、Y、Z三种元素位于同短周期且原子序数依次增大，三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等，则X和Y未成对电子数之和为5，X为C和Y为N或X为N和Y为O；化合物分子式为XY2Z，则X和2个Y总化合价为+1价，NO2F符合，故X为N，Y为O，Z为F。 第二步，逐项分析判断 A项，X为N，Y为O，Z为F，N、O、F位于同周期，F在最右边，F的原子半径最小，错误；B项，X为N，Y为O，Z为F，同周期从左往右，第一电离能呈增大趋势，N的2p轨道半充满，第一电离能大于O，故三者中O的第一电离能最小，正确；C项，X为N，N的最高正化合价为+5，错误；D项，X为N，Z为F，NF3和NH3的中心原子均为sp3杂化，孤电子对数均为1，前者成键电子对离中心N较远，成键电子对之间的斥力较小，键角较小，错误。 【答案】B 【题后复盘】第1题是根据信息列出关系式，然后围绕关系式进行讨论，本题是根据“未成对电子数之和为5”信息确定两种不同元素，再根据分子组成进行验证。 3．(2025河北卷，9题)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. 第二电离能： B. 原子半径： C. 单质沸点： D. 电负性： 【详解】基于题给信息证据的元素推断(假设+验证) 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价电子排布式可能是：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P，与Y重复；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。 第二步，逐项分析判断 A项，O的第二电离能高于N，因为O+的电子构型为2p3（半充满），失去电子需更高能量，而N+的电子构型为2p2，失去电子相对容易，因此X（O）的第二电离能大于Y（N），错误；B项，同主族从上到下，原子半径变大，同周期，从左到右原子半径变小，F（Z）位于第二周期，S（W）位于第三周期，原子半径S＞O＞F，即：，正确；C项，N2与F2都是分子晶体，F2范德华力大，沸点高，正确；D项，同主族从上到下，电负性逐渐减小，O的电负性大于S，正确。 【答案】A 【题后复盘】本题与第2题类似，均是先假设后验证。根据题给W价电子排布式的特征，假设其为C或S，再根据其他信息进行验证。 1．试题特征 信息特征 常见情景 最外层电子数之和为定值 如2022全国甲卷，和为19，需分类讨论 未成对电子数组合 如2025湖北卷，两元素未成对电子数有2种组合 电子排布条件有多种可能 如2025河北卷，W电子充满的能级数条件对应4种元素 其他情况：①某类元素有多种候选，如"未成对电子数为1"→F、Na、Al、Cl；②s轨道与p轨道电子数关系，如"基态X原子s轨道电子数与p轨道电子数相同"→O或Mg。 2．思路方法 根据题给信息，确定符合信息的不同元素，再根据其他信息验证，最终一般为一个字母代表一种元素。 3．命题意图 在限定条件下通过多种假设、分类讨论、排除矛盾，最终确定唯一答案的推理能力。 1.（2026四川内江市一模，8题）一种由短周期主族元素组成的化合物(结构如图)是有机工业中良好的溶剂，其中W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大，五种元素的核外电子总数为33。下列叙述正确的是 A. 原子半径： B. 的最高价氧化物的水化物是强酸 C. 第一电离能由大到小的顺序为 D. 五种元素中有四种位于元素周期表的区 2．(2026河北唐山模考，7题)W、X、Y、Z、M为五种原子序数依次增大的短周期元素，W是元素周期表中s区电负性最大的元素，Z与W同主族，Y与X相邻，且与M核外电子数差8，Y的基态原子s能级与p能级具有相同的电子数。下列说法错误的是 A．简单离子半径：Z>Y B．电负性：W>Z C．第一电离能：X>Y D．简单氢化物沸点：Y>M 3．(2026湖北黄冈二模，4题)某种催化剂阴离子的结构式如下所示，其组成元素X、Y、Z为原子半径逐渐增大的短周期元素，W是第四周期的元素，含W的某化合物常用于检验酒驾，原子序数关系为。下列说法正确的是 A．第一电离能： B．该阴离子中W的配体数为6 C．用跨临界可直接制冰，利用了晶体易升华的性质 D．该阴离子结构中的σ键与π键数目之比为9：2 4．(2026河北唐山质量检测) 我国嫦娥五号探测器带回1.731g的月球土壤，经分析发现其构成与地球土壤类似土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族，下列结论正确的是 A．原子半径大小顺序为W＞X＞Y＞Z B．化合物XW中化学键为离子键 C．Y单质的导电性能弱于Z单质的 D．Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸 1．B 【详解】第一步，基于题给信息证据的元素推断(假设+验证) W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素，且原子序数依次增大，由化合物的结构图可知，W形成一个键，且原子序数最小，W为H，X形成4个共价键，可能为C或Si，若为Si，核外电子总数会大于33，不合理，所以为C；Y形成3个键，可能为N或P，若为P，核外电子总数会大于33，不合理，所以为N；Z得1个电子后形成1个键，可能为O或S，若为S，核外电子总数会大于33，不合理，所以为O；M形成+1价的M+离子，则为Na元素，将五种元素的核外电子总数相加等于33，推断正确。 第二步，逐项分析判断 A项，同周期元素，从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素，从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：Na>C>N，即M>X>Y，错误；B项，Y的最高价氧化物的水化物是HNO3，HNO3为强酸，正确；C项，同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，N原子2p轨道半充满稳定，第一电离能大于O，则第一电离能：N>O>C，即Y>Z>X，错误；D项，W、X、Y、Z、M五种元素的价电子排布式分别为1s1、2s22p2、2s22p3、2s22p4、3s1，位于元素周期表p区有X、Y、Z三种，错误。 2．A 【详解】第一步，基于题给信息证据的元素推断(假设+验证) s区电负性最大的元素→W为H；Y的基态原子s能级与p能级具有相同的电子数，Y可能为O或Mg；如果Y是Mg元素，则M为Ca，并不是短周期，所以Y只能为O，则M为S；Y与X相邻，且X的原子序数比Y的小，所以X为N。 第二步，逐项分析判断 A项，离子半径O2->Na+，错误；B项，电负性H大于Na，正确；C项，X为N，基态2p轨道为半充满稳定结构，第一电离能大于相邻的O，即X>Y，正确；D项，H2O分子间存在氢键，H2O的沸点大于H2S的，正确。 【题后复盘】在本类试题中，大多数都可以由题给的单独信息和关联信息直接推断出元素的名称，但还有一部分题目，初步推断时可能会有多种结果，此时可能就需要先假设是某一种，再根据题给信息验证其正误。 3．C 【详解】第一步，基于题给信息证据的元素推断(假设+验证) Z形成4个共价键，为第IVA族元素，可能为C或Si；Y形成2个共价键，为第VIA族元素，可能为O或S；X形成一个键，可能为IA或VIA族，可能是H或F或Cl；根据X、Y、Z原子序数关系为：2X+2Y+Z=W的信息进行验证，最终得X、Y、Z分别为H、O、C；W是第四周期的某种元素，其化合物常用于检验酒驾→W为Cr元素。 第二步，逐项分析判断 A项，第一电离能：Z(C)小于Y(O)，错误；B项，与W相连的原子团个数为4，配体数为4，与W相连的原子个数为8，配位数为8，错误； C项，ZY2为CO2，CO2晶体易升华会吸收热量，可以用来跨临界直接制冰，正确；D项，该离子中含有22个单键和4个双键，σ键与π键数目之比为26：4，即数目比为13：2，错误。 【题后复盘】如果题目中给出原子序数和或者多种原子序数的关系式(如2X+2Y+Z=W)，我们就要做好假设、验证的心理准备。 4．B 【详解】第一步，基于题给信息证据的元素推断(假设+讨论) X、Y、Z为同周期相邻元素，设X最外层电子数为a，则Y、Z最外层电子数分别为a+1、a+2；设W的最外层电子数为b，由最外层电子数之和为15可知，3a+3+b=15。若a=1，则b=9，错误；若a=2，则b=6，W、X、Y、Z最外层电子数依次为6、2、3、4，由原子序数大小关系可知，W、X、Y、Z依次为O、Mg、Al、Si；若a=3，则b=3，则W、X同主族，与X、Y、Z均不与W同主族相矛盾，所以错误。 第二步，逐项分析判断 A项，O原子有两层，Mg、Al、Si均有三层且原子序数依次增大，故原子半径大小顺序为Mg＞Al＞Si＞O，即，错误；B项，化合物XW即MgO为离子化合物，其中的化学键为离子键，正确；C项，Y单质为铝单质，铝属于导体，导电性很强，Z单质为硅，为半导体，半导体导电性介于导体和绝缘体之间，故Y单质的导电性能强于Z单质的，错误；D项，Z的氧化物的水化物为硅酸，硅酸酸性弱于碳酸，错误。 【题后复盘】与常规题目不同，本题题干文字量较少，相对比较“干净”，但文字量越小说明提供给我们的信息越小，越不利于元素的推断，当无法直接推断出元素的名称，就需要转换思路，能够根据题给信息得出“3a+3+b=15” 的结论进行假设讨论。 学科网（北京）股份有限公司 $