第5章　第23讲　元素元素及其应用

第五章物质结构与性质元素第23讲元素、元素及其应用课标解读1．掌握元素的编排原则和整体结构。2．认识元素的原子半径、第一电离能、电负性等元素性质的变化，知道原子核外电子排布呈现变化是导致元素性质变化的原因。3．知道元素中分区、族的元素原子核外电子排布特征，了解元素(表)的应用价值。考点二考点三提能训练练案[23]考点一考点一元素的结构与核外电子排布1．第一2．原子序数(1)概念：按照元素在__________中的顺序由小到大给元素编号。(2)原子序数与原子结构的关系原子序数＝____________＝质子数＝______________＝质量数－中子数。3．元素的编排原则核电荷数核外电子数4．元素的结构(1)元素的结构简记如下：(2)元素中的特殊位置①过渡元素：元素中从第ⅢB族到第ⅡB族(7个副族和第Ⅷ族)10列共60多种元素，这些元素都是金属元素，最外层电子数不超过2个(1～2个)。②镧系：元素第六，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。③锕系：元素第七，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。④超铀元素：在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素。⑤碱金属元素[ⅠA(氢除外)]，卤族元素(ⅦA)，氧族元素(ⅥA)，氮族元素(ⅤA)，碳族元素(ⅣA)。[微点归纳]

①ⅠA族元素不等同于碱金属元素，氢元素不属于碱金属元素。②元素中第18列是0族，不是ⅧA族，第8、9、10三列是Ⅷ族，不是ⅧB族。③过渡元素全部是金属元素，原子最外层电子数不超过2个。④最外层电子数为3～7个的原子一定属于主族元素，且最外层电子数等于主族的族序数。⑤同一ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数可能相差1(2、3)或11(4、5)或25(6、7)。由于镧系和锕系的原因，第6、7ⅡA族和ⅢA族元素原子序数差为25。⑥能层数＝电子层数＝数，主族序数＝价电子数。⑦对于主族元素，价电子就是最外层电子，而对于过渡元素原子(Pd除外)就不仅仅是最外层电子，如Fe的价电子排布式为3d64s2。⑧元素结构巧记口诀横行叫，现有一至七，四长三个短，第七已排满。纵列称为族，共有十六族，一八依次现，一零再一遍。一纵一个族，Ⅷ族搞特殊，三纵算一族，占去8、9、10。镧系与锕系，蜗居不如意，十五挤着住，都属ⅢB族。5．原子结构与元素的关系(1)原子结构与关系

电子层(能层)序数每一种元素每后一种元素原子序数价层电子排布式原子序数价层电子排布式一11________21s2二232s110_____________1s12s22p6电子层(能层)序数每一种元素每后一种元素原子序数价层电子排布式原子序数价层电子排布式三3113s1183s23p6四4194s136_____________五537__________545s25p6六6556s186_____________七787_____________1187s27p64s24p65s16s26p67s1(2)原子结构与族的关系

价层电子总数＝主族序数主族ⅠAⅡAⅢAⅣA价层电子排布ns1ns2ns2np1ns2np2主族ⅤAⅥAⅦA—价层电子排布ns2np3ns2np4ns2np5—[微点归纳]

①0族元素的价层电子排布：He为1s2，其他为ns2np6。②过渡元素(第ⅠB～ⅦB族和第Ⅷ族)的价层电子排布：(n－1)d1～10ns1～2。6．元素的分区(1)按元素的种类分区(2)按价层电子排布分区(3)元素中各分区原子的价层电子排布特点分区价层电子排布s区ns1～2p区ns2np1～6(除He外)d区(n－1)d1～9ns1～2(除钯外)ds区(n－1)d10ns1～2f区(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns27.元素和元素的应用(1)科学预测：为新元素的发现及预测其原子结构和性质提供了线索。(2)寻找新物质(3)用于工农业生产：对探矿有指导意义的是地球化学元素的分布与它们在元素中的位置关系，研制农药材料等。【正误辨析】(1)元素共18个纵列，18个族，7个。(

)[提示]

×元素共18个纵列，第8、9、10列为Ⅷ族，共有16个族，7个。(2)原子的最外层有1个或2个电子，则可能是ⅠA、ⅡA族元素，也可能是副族元素或0族元素氦。(

)[提示]

√氢原子最外层有1个电子，H是ⅠA族元素；He原子最外层有2个电子，He是0族元素；Fe原子最外层有2个电子，Fe是Ⅷ族元素；Zn原子最外层有2个电子，Zn是ⅡB族元素。(3)价电子排布式为5s25p1的元素位于第5ⅠA族，是s区元素。(

)[提示]

×价电子排布式为5s25p1的元素原子核外有5个电子层，最外层电子数为3，位于第5ⅢA族，是p区元素。(4)元素中ⅢB族容纳的元素种类最多。(

)[提示]

√

ⅢB族包括镧系元素和锕系元素，所以容纳的元素种类最多。(5)两短素原子序数相差8，则一定相差1。(

)[提示]

√若两短素原子序数相差8，可能为H与F或同族短邻元素，一定相差1。(6)金属元素和非金属元素分界线右侧都是非金属元素，左侧都是金属元素。(

)[提示]

×分界线左侧第ⅠA族的氢元素属于非金属元素。(7)同族元素原子的最外层电子数一定相同。(

)[提示]

×同主族元素原子最外层电子数相同，但0族最外层电子数为2或8，不相同。(8)元素中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素。(

)[提示]

×过渡元素是指元素中ⅢB族(第3列)到ⅡB族(第12列)，共10列所含元素。(9)ⅠA族包含元素种数最多且全部是金属元素。(

)[提示]

×含元素种类最多的族是第ⅢB族，共有32种元素，ⅠA族中的H是非金属元素。(10)对于可能存在的第119号元素，有人称之为“类钫”。根据结构及元素性质变化趋势判断，单质遇水剧烈反应，可能发生爆炸。(

)[提示]

√由同主族元素的性质的递变规律可知“类钫”元素的金属性极强，单质遇水剧烈反应，可能发生爆炸。(11)人们可以在的过渡元素中寻找催化剂和耐腐蚀、耐高金材料。(

)[提示]

√在元素中，在右上方区域寻找合成农药的材料，在金属和非金属性分界线处寻找半导体材料，在过渡元素中寻找优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。(12)元素中镧系元素和锕系元素都占据同一格，它们是同位素。(

)[提示]

×镧系元素和锕系元素都占据同一格，但是由于核内质子数不相等，所以不是同位素。1．(2025·河北衡水高三检测)下列有关说法正确的是(

)A．某元素基态原子的最外层有2个电子，则该元素一定处于第ⅡA族B．短基态原子最外层有2个未成对电子，该元素一定是C和SiC．基态原子的价电子排布为4s24p2，则该元素处于第四ⅣA族，属于p区元素D．两种短素的原子序数相差8，则两种元素一定处于不同主族微考点1原子结构与元素的关系[答案]

C[解析]

基态原子的最外层有2个电子，该元素可能处于第ⅡA族，也可能处于0族(He)或副族(如Zn等)，A错误；短基态原子最外层有2个未成对电子，其价电子排布可能为ns2np2或ns2np4，该元素可能是C、Si、O或S元素，B错误；基态原子的价电子排布式为4s24p2，最高能层序数为4，价电子总数为4，故该元素处于第四ⅣA族，最后1个电子填充在4p轨道，故属于p区元素，C正确；两种短素的原子序数相差8，则两种元素可能处于同主族，如O和S，D错误。2．具有下列特征的原子对应的元素，一定属于同一是(

)A．最外电子层上全部都是s轨道电子B．3p能级上电子数为奇数C．4s能级上有2个电子D．次外层电子数均为8[答案]

B[解析]

原子最外电子层上全部都是s轨道电子，对应元素可能是第ⅠA、ⅡA族，也可能是过渡元素，如Cu(3d104s1)等，不一定处于同，A错误；3p能级上电子数为奇数的原子可能是Al(3s23p1)、P(3s23p3)、Cl(3s23p5)，对应元素均处于第三，B正确；4s能级上有2个电子，若4s能级是最高能级，可能是第四元素，如Ca(4s2)、Zn(3d104s2)等，若4s能级不是最高能级，可能是第五、六、七元素，C错误；原子的次外层电子数为8的元素可能是第三素，如Na、Mg等，也可能是第四素，如K、Ca等，不一定处于同，D错误。3.(2025·湖南长郡中学月考)元素X、Y、Z在元素中的相对位置如图所示。已知Y元素原子的价层电子排布式为nsn－1npn＋1，下列说法不正确的是(

)A．Y元素原子的价层电子排布式为3s23p4B．Y元素在元素的第四ⅥA族C．X元素所在所含非金属元素最多D．Z元素在元素中处于p区[答案]

B微考点2元素的结构及应用[解析]

Y元素原子的价层电子排布式中出现了np能级，故其ns能级已经充满且只能为2个电子，则n－1＝2，n＝3，即Y元素原子的价层电子排布式为3s23p4，A正确，B错误；Y为S元素，X为F元素，第二含非金属元素最多，C正确；Z为As元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，最后1个电子填充在4p轨道，故属于p区元素，D正确。4．下列各表中数字(表示原子序数)所表示的元素与它们所在元素中位置相符的一组是(

)[答案]

D[解析]

A项，第ⅠA族元素中，第一1号元素H，第二3号元素Li，不相符；B项，5号元素是B，其为第二ⅢA族元素，第三ⅢA族元素为13号Al元素，不相符；C项，4号元素是Be，它是第二ⅡA族元素，与其同主族的第三素是12号元素Mg，不相符；D项，8号元素O是第二ⅥA族元素，与它同主族的第三素是16号元素S，与S同17号元素为Cl、18号元素为Ar，与Ar同族的第一0族元素为He，这几种元素的相对位置都正确，相符。[方法规律]同主族、邻素原子序数差的关系(1)第ⅠA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差2、8、8、18、18、32。(2)第ⅡA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、8、18、18、32。(3)第ⅢA～第ⅦA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、18、18、32、32。(4)0族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、8、18、18、32、32。5．下列关于常用元素的说法正确的是(

)A．第ⅠA族元素称为碱金属元素B．基态原子3d轨道上有5个电子的元素位于第ⅥB族C．元素第四、第五、第六都含有18种元素D．元素原子的电子层数等于其所在数[答案]

D[解析]

第ⅠA族中氢元素为非金属元素，不是金属元素，A错误；基态原子3d轨道上有5个电子的元素位于第ⅥB族或第ⅦB族，B错误；元素中，第四、第五含有18种元素，第六有32种元素，C错误；元素中，元素原子的电子层数等于其所在数，D正确。6．(2024·试题调研)若甲、乙分别是同一ⅡA族和ⅢA族元素，原子序数分别为m和n，则下列关于m和n的关系不正确的是(

)A．n＝m＋1 B．n＝m＋18C．n＝m＋25 D．n＝m＋11[答案]

B[解析]

对于第二、三，同一ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数只相差1，而对于第四、五说，由于存在过渡元素，同一ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数则相差11；而对于第六、七说，由于存在镧系和锕系元素，同一ⅡA族和ⅢA族元素的原子序数则相差25。7．(2025·湖南师大附中检测)闪烁着银白色光泽的金属钛(22Ti)因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机械性能，被广泛应用于军事、医学等领域，号称“崛起的第三金属”。金属钛可用金属钠还原制得。已知钛有48Ti、49Ti、50Ti等核素，下列关于金属钠或钛的叙述不正确的是(

)A．上述钛原子中，中子数不可能为22B．钠元素处于的s区C．钛的不同核素在中处于不同的位置D．钛元素是d区的过渡元素微考点3元素的分区及应用[答案]

C[解析]

48Ti、49Ti、50Ti等核素的中子数分别为26、27、28，A正确；22Ti的价电子排布式为3d24s2，因此钛是d区第四过渡元素，钠元素的价电子排布式为3s1，因此是s区第三族元素，B、D正确；元素在中的位置由其质子数决定，钛的同位素原子的质子数相同，在中的同一位置，C不正确。8．元素将元素的结构、位置与性质结合在一起，根据元素的原子序数就能推断出该元素在中的位置，进而推断出该元素原子的结构和性质。下列关于33号元素的说法正确的是(

)A．该元素位于d区B．该元素为金属元素C．该元素位于第四ⅢA族D．该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3[答案]

D[解析]

该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，该元素最后填入的电子在p层，该元素位于p区，故A错误，D正确；33号元素为砷，为非金属元素，故B错误；价层电子排布式为4s24p3，共有四层电子，最外层有5个电子，该元素位于第四ⅤA族，故C错误。[醒]对价电子认识的误区(1)价层电子不一定是最外层电子，只有主族元素的价层电子才是最外层电子。对于过渡元素还包括部分内层电子。(2)同一族元素的价层电子排布不一定相同，如过渡元素中的镧系元素和锕系元素就不相同，在第Ⅷ族中部分元素的价层电子排布也不相同。9．1869年，门捷列夫发表了第一。150多年里，科学家根据元素间的规律创造了各式各样的元素。以下为螺旋式元素的部分结构，下列说法正确的是(

)A．由于非金属性：②>⑤，因此②的简单氢化物的熔、沸点与热稳定性均高于⑤B．⑧的单质与化合物广泛应用于半导体工业C．③的单质不能通过置换反应得到①的单质D．③④⑤⑥元素的原子半径依次减小，形成的简单阴阳离子半径依次增大[答案]

B[解析]

由螺旋式元素的部分结构可知，同一圆圈沿顺时针原子序数逐渐增大，纵向位于同一主族，则①～⑧分别为C、O、Mg、Al、S、Cl、Ar、Ge，氢化物的熔、沸点与非金属性无关，与相对分子质量和氢键有关，故A错误；Ge位于金属与非金属分界线附近，是良好的半导体材料，Ge的单质与化合物广泛应用于半导体工业，故B正确；镁和二氧化碳反应生成碳单质，故C错误；离子半径大小：S2－>Cl－>Mg2＋>Al3＋，故D错误。考点二元素1．元素的内容及实质2．主族元素的原子结构和元素性质的变化规律(1)原子结构的变化规律名称同(左→右)同主族(上→下)核电荷数逐渐________逐渐________电子层数均相同逐渐________原子半径逐渐________逐渐________离子半径阳离子逐渐________阴离子逐渐________阳离子(或阴离子)逐渐________增大增大增多减小增大减小减小增大(2)元素性质的变化规律名称同(左→右)同主族(上→下)金属性逐渐________逐渐________非金属性逐渐________逐渐________气态氢化物的稳定性逐渐________逐渐________第一电离能呈________趋势逐渐________电负性逐渐________逐渐________减弱增强增强减弱增强减弱增大减小增强减弱注意：(1)影响原子半径的因素①能层数——能层数越多，原子半径越大；②核电荷数——能层数相同，核电荷数越大，原子半径越小(0族除外)。(2)F无正价，O无最高正价。3．元素的金属性和非金属性强弱的判断方法4．电离能(I)5．电离能的三个重要应用6．电负性[微点归纳]

金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右，它们既有金属性又有非金属性。7．电负性的三个重要应用8．对角线规则在元素中，某些主族元素与__________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”。右下方9．学生必做实验：同、同主族元素性质的递变实验一实验目的探究碱金属元素性质递变规律实验操作实验现象都能在空气中燃烧，钠产生_____色火焰，钾产生________色火焰(透过蓝色钴玻璃)，____燃烧更剧烈金属____在水面上，_______成闪亮的小球，___________，发出_____________，反应后的溶液呈_____色；钾与水的反应有轻微爆炸声并着火燃烧实验结论金属的活泼性K_____Na金属的活泼性：K_____Na黄浅紫钾浮熔化四处游动嘶嘶的响声红>>实验二实验目的探究卤素单质间的置换反应实验操作实验现象振荡、静置后，溶液由无色变为______色振荡、静置后，溶液由无色变为____色振荡、静置后，溶液由无色变为_____色实验结论氧化性：___________________橙黄褐褐Cl2>Br2>I2实验三实验目的比较同族元素金属性强弱实验操作实验现象加热前，镁条表面附着了少量无色气泡，加热至沸腾后，有较多的无色气泡冒出，滴加酚酞溶液变为粉红色没有明显变化实验操作实验现象先生成白色沉淀，滴加盐酸后沉淀逐渐溶解，滴加氢氧化钠溶液后沉淀不溶解先生成白色絮状沉淀，滴加盐酸和氢氧化钠溶液后沉淀逐渐溶解结论金属性：Mg____Al>[微点归纳]

金属性是指金属气态原子失电子能力的性质，金属活动性是指金属单质在水溶液中失去电子能力的性质，两者顺序基本一致，仅极少数例外。如金属性Pb>Sn，而金属活动性Sn>Pb。【正误辨析】(1)第ⅤA族元素的最高正价与族序数相同。(

)[提示]

√元素的最高正化合价等于其主族序数(F无正价、O无最高正价)。(2)离子半径r(S2－)>r(Cl－)>r(Al3＋)>r(Mg2＋)>r(Na＋)。(

)[提示]

×

r(S2－)>r(Cl－)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)。(3)钠元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能。(

)[提示]

×钠元素的第一电离能小于镁元素的第一电离能，但是第二电离能大于镁。(4)C、N、O、F四种元素第一电离能从大到小的顺序是N>O>F>C。(

)[提示]

×第一电离能从大到小的顺序是F>N>O>C。(5)I的原子半径大于Br，HI的热稳定性比HBr强。(

)[提示]

×

Br的非金属性比I强，HBr的热稳定性比HI强。(6)P的非金属性强于Si，H3PO4的酸性比H2SiO3强。(

)[提示]

√非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强。(7)可以根据金属活动性顺序表判断元素原子电离能的大小。(

)[提示]

×金属活动性顺序与元素相应的电离能大小顺序不完全一致，故不能根据金属活动性顺序表判断元素原子电离能的大小。(8)原子的最外层电子数是2的元素，一定是ⅡA族元素。(

)[提示]

×不一定。可以是0族元素He和过渡元素等。(9)同一素，从左至右，元素的第一电离能逐渐增大。(

)[提示]

×同一素中，第ⅡA、VA族中由于元素价电子排布处于全空和半满状态，表现出的第一电离能比同邻元素的大，如I(N)>I(O)。(10)Ga与As位于同一，原子序数Ga<As，则根据元素，原子半径Ga小于As，第一电离能Ga大于As。(

)[提示]

×

Ga和As为同一素，原子序数Ga<As，则原子半径Ga>As，由于从左到右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能Ga小于As。(11)最外层电子排布为ns2np6(当只有K层时为1s2)的原子，第一电离能较大。(

)[提示]

√每一一电离能最大的为稀有气体元素。(12)主族元素的电负性越大，元素原子的第一电离能一定越大。(

)[提示]

×元素的电负性大，第一电离能不一定大。如N元素的电负性小于氧元素的电负性。但N元素原子2p能级为半满稳定状态，第一电离能大于O元素。1．(2025·湖南长沙检测)X、Y、Z、W、M是五种常见的短族元素，其原子半径随原子序数的变化如图所示，已知Y的原子核外电子总数是W的4倍，M、X的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等。下列说法错误的是(

)A．金属性：X>WB．非金属性：Z>Y>MC．M、X、Y、Z的离子半径：M<X<Z<YD．W与Z形成的气态分子中各原子最外层均达到8e－稳定结构微考点1粒子半径、元素金属性和非金属性的比较[答案]

D[解析]

由题给信息推知，M、W、X、Y、Z分别为H、Be、Na、S、Cl元素。金属性：Na>Be，非金属性：Cl>S>H，A、B均正确；离子的电子层数越多，离子半径越大，电子层结构相同时，核电荷数越小，离子半径越大，故离子半径：H＋<Na＋<Cl－<S2－，C正确；BeCl2中Be原子最外层只有4个电子，不满足8e－稳定结构，D错误。快速判断原子(或离子)半径大小的方法[答案]

C3．现有三种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p3

②1s22s22p4

③1s22s22p63s23p4下列有关比较中正确的是(

)A．原子半径：③>②>①B．非金属性：③>②>①C．电负性：①>②>③D．第一电离能：①>②>③[答案]

D微考点2电离能、电负性的变化规律及应用[解析]

根据三种元素的基态原子的电子排布式可知，①、②、③依次为N、O、S元素。同左到右主族元素的原子半径逐渐减小，同主族从上到下元素的原子半径逐渐增大，则原子半径③(S)>①(N)>②(O)，A项错误；同左到右主族元素的非金属性逐渐增强，同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，则非金属性③(S)<②(O)，B项错误；同左到右主族元素的电负性逐渐增大，同主族从上到下元素的电负性逐渐减小，则电负性②(O)>①(N)，C项错误；同左到右主族元素的第一电离能呈增大趋势，第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能大于同邻元素的，同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小，则第一电离能①(N)>②(O)>③(S)，D项正确。4．(2025·江苏南通期初调研)当汽车遭受一定碰撞力量以后，安全气囊中的物质会发生剧烈的反应：NaN3＋KNO3―→K2O＋Na2O＋N2↑(未配平)，生成大量气体。下列说法正确的是(

)A．半径大小：r(Na＋)<r(N3－)B．电负性大小：N>OC．电离能大小：I1(Na)>I1(O)D．碱性强弱：KOH<NaOH[答案]

A[解析]

Na＋、N3－的电子层结构相同，但N3－的核电荷数更小，离子半径更大，A正确；电负性大小：N<O，B错误；Na为金属元素，第一电离能较小，所以第一电离能：I1(Na)<I1(O)，C错误；同主族自上而下金属性增强，最高价氧化物对应水化物的碱性增强，则碱性：KOH>NaOH，D错误。5．(202某省市适应性测试安徽化学)某含铜催化剂的阴离子的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短素，其中X、Y、Z位于同一，基态X原子的价层电子排布式为nsnnpn。下列说法错误的是(

)A．该阴离子中铜元素的化合价为＋3B．元素电负性：X<Y<ZC．基态原子的第一电离能：X<Y<ZD．W、X、Y、Z均位于元素的p区[答案]

D[解析]

基态X原子的价层电子排布式为nsnnpn，由于np能级排布电子，则ns能级已排满电子，推知n＝2，故X为C元素；W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X、Y、Z位于同一，则W是H元素，X、Y、Z三种元素均位于第二。阴离子结构中Y形成3个共价键，X形成4个共价键，则Y是N元素，Z是F元素。阴离子带1个单位负电荷，结合各元素化合价推知，铜元素的化合价为＋3价，A正确；元素的电负性：C<N<F，B正确；第一电离能：C<N<F，C正确；W是H元素，位于元素的s区，D错误。6．(2025·黑龙江大庆第一次质检)短族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2，Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是(

)A．第一电离能：W>X>Y>ZB．电负性：Y>Z>WC．简单离子的半径：W>X>Y>ZD．氢化物水溶液的酸性：Y>W[答案]

C[解析]

短族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Z与X能形成淡黄色化合物Z2X2，该淡黄色化合物应为Na2O2，则X为O元素，Z为Na元素，基态O原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍；Y与W的最外层电子数相同，结合Y的原子序数在O与Na之间，则Y为F元素，W为Cl元素。同一左向右元素第一电离能总趋势为逐渐增大，同一主族从上到下第一电离能逐渐减小，故四种元素中第一电离能从大到小的顺序为Y>X>W>Z，A错误；非金属性越强，元素的电负性越大，则电负性为Y>W>Z，B错误；四种元素的离子半径从大到小的顺序为Cl－>O2－>F－>Na＋，即W>X>Y>Z，C正确；F元素的非金属性强于Cl元素，则形成氢化物后，F原子吸引H原子的能力强于Cl原子，在水溶液中HF不容电离，则HCl的酸性强于HF，D错误。考点三元素推断与元素的性质“位—构—性”推断的核心是“位”，即根据结构首先判断元素在元素中的位置，然后根据元素性质的相似性和递变性预测其可能的性质；也可以根据其具有的性质确定其在中的位置，进而推断出其结构。1．元素中“位—构—性”的关系2．元素推断中主族元素及其化合物的物理性质(1)颜色：①常，单质为有色气体的元素是F、Cl。②常，单质为黄色固体的元素是____。③焰色试验现象呈黄色的元素是_____，呈紫色的元素是____(通过蓝色钴玻璃观察)。(2)状态：常，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S。(4)熔点：单质熔点最高的非金属元素是____。氧化物熔点最高的非金属元素是Si。SNaKC(5)硬度：单质为天然物质中硬度最大的元素是C。(6)密度：单质最轻的金属元素是______；单质最轻的非金属元素是____。(7)溶解性：简单气态氢化物最水的元素是_____。(8)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。(9)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。LiHN3．元素推断中短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____。(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_____。(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___。(4)单质及其氢化物均具有漂白性的元素是_____。NAlNO(5)盐溶液加入NaOH溶液并加热，产生使红色石蕊试纸变蓝的气体，该元素是____。(6)最高价氧化物对应水化物的酸性(碱性)最强的元素是_________。(7)短单质与水反应最剧烈的金属元素是______，非金属元素是____。NCl(Na)NaF[微点归纳]熟练掌握的结构及中的一些特殊规律(1)“凹”型结构。(2)各素种类。(3)稀有气体的原子序数及在中的位置。(4)同主族上下相邻元素原子序数的关系。(5)元素的分区。(6)原子半径和离子半径的大小关系。4．理清“序、层”规律(1)若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同，则“阴前右，阳后左”，即阴离子在前一侧，阳离子在后一侧，阳离子的原子序数大。如核外电子排布相同的主族元素的相对位置判断方法：若短族元素的简单离子：A＋、B2＋、C－、D2－具有相同的电子层结构，则A、B、C、D四种元素在元素中的相对位置如下：故原子序数：_____________原子半径：_____________离子半径：___________________(2)同素的简单阳离子与阴离子相比，阴离子原子序数大。B>A>C>DA>B>D>CD2－>C－>A＋>B2＋[微点归纳]元素位、构、性推断关系中的四个关注(1)关注关键词“难易”，判断元素非金属性或金属性的强弱，依据是元素原子在化学反应中得失电子的难是得失电子的多少。(2)关注关键词“最高价”，根据元素的氧化物对应水化物的酸碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱时，必须是其最高价氧化物对应的水化物。(3)关注关键词“最简单”“稳定性”，通过氢化物比较元素非金属性的强弱时，必须是最简单气态氢化物的稳定性，注意C、N等有多种氢化物，稳定性与熔、沸点无关。(4)关注结构特点和特殊性质的描述，对核外电子排布特点(如价层电子排布、未成对电子、成对电子等)或物质特殊性质的描述往往是推断的突破口。【正误辨析】(1)电子层结构相同的粒子化学性质一定相同。(

)[提示]

×电子层结构相同的微粒可能为阳离子或原子或阴离子，不同微粒间的化学性质有差异。(2)酸性：HClO4>HBrO4与热稳定性：HCl>HBr，二者均可证明非金属性：Cl>Br。(

)[提示]

√最高价氧化物对应水化物的酸性以及气态氢化物的稳定性均可以证明非金属性的强弱。(3)同一素的原子，半径越小越容子。(

)[提示]

×同一素的原子，半径越小越容子。(4)根据元素可知金属性最强的是铯，非金属性最强的是氦。(

)[提示]

×金属性最强的是铯，非金属性最强的是氟。(5)因为非金属性：Cl>S，故HClO的酸性比H2SO4的强。(

)[提示]

×应该是最高价氧化物对应的水化物，HClO不是氯的最高价氧化物对应的水化物。(6)根据Ba(OH)2，Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，推知Be(OH)2难溶。(

)[提示]

√

Be、Mg、Ca、Ba是同主族元素，金属性逐渐增强，性质相似又有递变性。(7)F、Cl同主族，类比Cl2的性质可推出F2在反应中既可作氧化剂，也可作还原剂。(

)[提示]

×

F2只能作氧化剂，不能作还原剂。(8)在中的氯、硫、磷附近探索研制农药的元素，所以这几种元素的化合物都有毒。(

)[提示]

×氯化钠等无毒。1．(202某省市适应性测试贵州化学)某种快速充电器所使用的半导体材料是氮化镓(GaN)，半导体材料还有GaY、GaZ、XW等。W、X、Y、Z在中相对位置如图所示，其中W的一种同位素可用于文物年代测定。下列说法正确的是(

)A．原子半径：Z>GaB．XW属于共价晶体C．简单氢化物的稳定性：X>YD．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y微考点1结合元素的结构片段推断未知元素[答案]

B[解析]

根据五种元素在中的相对位置推知，W、X、Y、Z分别代表C、Si、P、As元素。原子半径：Ga>As(Z)，A错误；XW为SiC，属于共价晶体，B正确；由于非金属性：Si<P，则简单氢化物的稳定性：SiH4<PH3，C错误；由于非金属性：P>As，则最高价氧化物对应水化物的酸性：H3PO4>H3AsO4，D错误。2．(2025·天津南开区模拟)X、Y、Z、W、M五种短族元素在元素中的位置如图所示，Z的第一电离能比W的第一电离能大，M的3p轨道上有2个未成对电子。以下说法错误的是(

)A．电负性：W>Z>YB．最高价氧化物对应水化物的酸性：M>YC．通过电解熔融的X2W3可制得X单质D．常，将一定量气态Z2W4充入一烧瓶内，烧瓶内始终为无色[答案]

D3．(2025·广东广州期初调研)短素X、Y、Z、W原子序数依次增大，基态X、Z、W原子均有两个单电子，W与Z同主族。下列说法错误的是(

)A．第一电离能：Y>ZB．简单离子的还原性：W>ZC．氧化物对应水化物的酸性：Y>WD．X、Y的氢化物分子中均可能存在非极性键[答案]

C微考点2结合文字描述信息推断元素[解析]

基态X、Z、W原子均有两个单电子，则核外电子排布可能为1s22s22p2、1s22s22p4、1s22s22p63s23p2、1s22s22p63s23p4，即可能为C、O、Si、S，W与Z同主族且Z的原子序数小于W，故X为C，Z为O，W为S，再结合原子序数关系可知Y为N；基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，p轨道为半充满状态，则第一电离能：N>O，A正确；S2－的还原性强于O2－，B正确；题目未说明酸的种类，无法比较，C错误；C的氢化物C2H6中存在C—C非极性键，N的氢化物N2H4中存在N—N非极性键，D正确。4．短族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的2p轨道上有1个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反。基态Y原子M层上有两个未成对电子，基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的4倍。下列说法错误的是(

)A．第一电离能：Z>W>YB．简单离子还原性：Z>W>XC．原子半径：Y>W>XD．简单氢化物的沸点：X>Y>W[答案]

D[解析]

根据题意可知X为O，Y为Si，基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的4倍，则W为S；又短族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，则Z为P。P原子最外层p能级电子为半充满，故第一电离能：Z>W>Y，A正确；非金属性越强，单质氧化性越强，而相应简单阴离子的还原性越弱，则简单离子还原性：Z>W>X，B正确；同一族元素从左到右原子的半径渐渐变小，Y和W为第三素，X为第二素，则原子半径：Y>W>X，C正确；Y的简单氢化物为SiH4，W的简单氢化物为H2S，H2S的相对分子质量大于SiH4，则简单氢化物的沸点：X>W>Y，D错误。5.(2025·河北沧州八校联盟联考)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短族元素，且X、Y、Z位于同一。无机物[YW4]＋[ZXY]－与某种有机化合物(如图)互为同分异构体。下列说法中错误的是(

)A．电负性：X<Y<ZB．最简单氢化物的沸点：X<Z<YC．X、Y、Z均可形成至少两种氢化物D．有机物X2W5YW2结合质子的能力强于YW3[答案]

B微考点3结合物质结构中原子成键推断元素[解析]

根据题意分析可知，W、X、Y、Z分别是H、C、N、O。电负性：C<N<O，A正确；常，H2O为液体，NH3为气体，故沸点：H2O>NH3，B错误；C、N、O可形成CH4、C2H6、NH3、N2H4、H2O、H2O2至少两种氢化物，C正确；有机化合物C2H5NH2结合质子的能力强于NH3，D正确。6．下表是局部的元素(部分元素用字母表示)，请回答下列问题：(1)a、b、e的原子半径由大到小的顺序为________________(用元素符号表示)。(2)上表所列元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是____(填化学式)，金属性最强的元素是________(填元素符号)。(3)f、g、h三种元素的气态氢化物中，最稳定的氢化物是______(填化学式)，写出该氢化物在水中的电离方程式：___________________。(4)下表给出了14种元素的电负性数值：元素AlBBeCClFLi电负性1.52.01.52.53.04.01.0元素MgNNaOPSK电负性1.23.00.93.52.12.50.8分析上表中元素的原子序数与电负性的数据，可以得到的规律有____(填字母，下同)。A．同素，随着原子序数的递增，元素的电负性依次减小B．同素，随着原子序数的递增，元素的电负性依次增大C．同主族元素，随着原子序数的递增，元素的电负性依次减小D．同主族元素，随着原子序数的递增，元素的电负性依次增大(5)根据你所归纳的元素电负性的变化规律，预测钙元素的电负性可能为________。A．0.60

B．1.0

C．1.3

D．1.5[答案]

(1)Al>C>H

(2)HClO4

Na(3)HCl

HCl===H＋＋Cl－(4)BC

(5)B[解析]

由元素在中位置可知a为H，b为C，c为F，d为Na，e为Al，f为P，g为S，h为Cl。(1)原子核外电子层数越多原子半径越大，三种元素分占不同，电子层数Al>C>H，原子半径Al>C>H。(2)元素非金属性越强最高价氧化物对应的水化物酸性越强，表中所列元素中非金属性最强的为F，但F不存在最高价氧化物对应的水化物，其次是Cl，则最高价氧化物对应的水化物酸性最强的为HClO4；同素从左到右金属性递减，同主族元素从上到下金属性递增，则金属性最强的元素为Na。(3)f、g、h分别为P、S、Cl，同素从左到右非金属性增强，气态氢化物的稳定性增强，则氢化物最稳定的为HCl；HCl为强酸，其电离方程式为HCl===H＋＋Cl－。(4)同素，随着原子序数的递增，元素的电负性依次增大，A错误，B正确；同主族元素，随着原子序数的递增，元素的电负性依次减小，C正确，D错误。(5)根据元素电负性递变规律可知Ca的电负性介于K和Mg之间，故B正确。推断元素中未知元素的要点(1)结构与位置互推是解题的核心1(2)性质与位置互推是解题的关键熟悉元素中同、同主族元素性质的递变规律，主要包括：①元素的金属性、非金属性；②气态氢化物的稳定性；③最高价氧化物对应水化物的酸碱性；④金属与水或酸反应置换H2的难。(3)结构和性质的互推是解题的要素①电子层数和最外层电子数决定元素原子的金属性和非金属性；②同主族元素最外层电子数相同，化学性质相似；③正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点；④判断元素金属性和非金属性的强弱。短素原子与成键数目的关系如下表2成键数目123456对应元素H、F、ClO、SB、Al、N、PC、SiN、PS1．(2024·黑、吉、辽卷，11,3分)如下反应相关元素中，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短素，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：Z>Y>WB．简单氢化物键角：X>YC．反应过程中有蓝色沉淀产生D．QZX4Y4W12是配合物，配位原子是Y[答案]

D[解析]

W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短素，基态X原子的核外电子有5种空间运动状态，即5个原子轨道(1s、2s、2px、2py、2pz)，则X可能为N、O、F；Y、Z原子有两个未成对电子，可能为C、O、Si、S；Q是ds区元素，焰色试验呈绿色，则Q为Cu元素；结合溶液中的转化实验：CuSO4溶液中通入NH3至过量生成[Cu(NH3)4]SO4，推得W为H元素、X为N元素、Y为O元素、Z为S元素。S单质常固体，H2、O2(或O3)为分子晶体，单质沸点：Z>Y>W，A正确；NH3和H2O中N、O原子都是sp3杂化，N原子有1个孤电子对，O原子有2个孤电子对，H2O中孤电子对的斥力更大，故键角：NH3>H2O，B正确；CuSO4溶液中逐渐通入N成蓝色沉淀[Cu(OH)2]，继续通入NH3生成[Cu(NH3)4]2＋，C正确；由[Cu(NH3)4]2＋的结构可知，配位原子是氮原子(X)，D错误。2．(2024·贵州卷，9,3分)某化合物由原子序数依次增大的短族元素W、X、Y、Z、Q组成(结构如图)。X的最外层电子数等于内层电子数，Y是有机物分子骨架元素，Q和W能形成两种室见的液态化合物。下列说法错误的是(

)A．第一电离能：Y<Z<QB．该化合物中Q和W之间可形成氢键C．X与Al元素有相似的性质D．W、Z、Q三种元素可形成离子化合物[答案]

A[解析]

已知W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短族元素，Y是有机物分子骨架元素，故Y为C；X的最外层电子数等于内层电子数，故X为Be；由题图可知，W形成1个共价键，Q形成2个共价键，W的原子序数最小，且Q和W能形成两种室见的液态化合物，故W为H、Q为O，形成的液态化合物为H2O和H2O2；Z的原子序数介于Y(C)和Q(O)之间，故Z为N。同族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但是N的2p轨道为半充满状态，较为稳定，第一电离能大于同邻元素，故第一电离能：C<O<N，A项错误；该化合物中与N原子相连的H原子能与O原子形成氢键，B项正确；根据对角线规则，Be元素与