2026届高考化学专题复习：元素“位、构、性”推断

专题三

物质结构与性质元素“位、构、性”推断1.认识“位、构、性”关系推断的思维模型2.理解同周期、同主族元素性质的递变规律项目同周期(左→右)(0族除外)同主族(上→下)原子结构核电荷数逐渐增大逐渐增大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-项目同周期(左→右)(0族除外)同主族(上→下)元素性质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项目同周期(左→右)(0族除外)同主族(上→下)元素性质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项目同周期(左→右)(0族除外)同主族(上→下)元素性质元素的第一电离能呈增大趋势(第ⅡA、ⅤA族突增)逐渐减小元素的电负性逐渐增大逐渐减小3.牢记主族、副族元素的价层电子排布式(1)主族元素ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5(2)第四周期副族元素ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBSc:3d14s2Ti:3d24s2V:3d34s2Cr:3d54s1Mn:3d54s2Fe:3d64s2Co:3d74s2Ni:3d84s2Cu:3d104s1Zn:3d104s24.掌握元素推断的几种方法(1)依据物质结构式(原子的成键方式)推断元素短周期元素HF、ClC、SiN、PO、SB族ⅠAⅦAⅣAⅤAⅥAⅢA成键方式—X或或—X≡或X——X—或==

X(S元素与O元素能形成

)或

(2)依据元素周期表中的位置推断元素元素特征推断元素族序数等于周期数的短周期元素H、Be、Al族序数等于周期数2倍的元素C、S族序数等于周期数3倍的元素O周期数是族序数2倍的短周期元素Li周期数是族序数3倍的短周期元素Na最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素H、C、Si最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素S除H外,原子半径最小的元素F(3)依据元素及其化合物的性质推断元素物质特性推断元素形成化合物种类最多的元素;单质是自然界中硬度最大的物质的元素;简单气态氢化物中氢的质量分数最大的元素C空气中含量最多的元素;氢化物的水溶液呈碱性的元素N物质特性推断元素地壳中含量最多的元素;简单氢化物的沸点最高的元素;简单氢化物在通常情况下呈液态的元素O最活泼的金属元素;最高价氧化物对应水化物碱性最强的元素;阳离子的氧化性最弱的元素(放射性元素除外)Cs单质最易着火的非金属元素P焰色呈黄色的元素Na焰色呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素K单质密度最小的元素H单质密度最小的金属元素Li物质特性推断元素常温下,单质呈液态的非金属元素Br常温下,单质呈液态的金属元素Hg最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素Al元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物发生氧化还原反应的元素S常见的存在几种单质的元素C、O、P、S

A

2.(2025·北京海淀三模)几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:下列说法不正确的是(

)A.M、R在同一周期B.元素X和Y形成的化合物中含离子键C.工业上,用Y、Z形成的化合物制取ZD.以上5种元素中,电负性最强的是RC

元素代号XYZMR原子半径(×10-10m)1.860.991.430.750.71主要化合价最高正价+1+7+3+5-最低负价--1--3-1【解析】由分析可知M、R分别为N、F,故M、R在同一周期,A正确;元素X和Y分别为Na、Cl,可形成的化合物为NaCl含有离子键,B正确;Y、Z形成的化合物为AlCl3,工业上电解Al2O3制取Al,C错误;以上5种元素中,电负性最强的是F元素,D正确。3.(2025·广州模拟预测)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。下列说法正确的是QZY4溶液 QZX4Y4W12溶液(

)A.单质沸点:W>YB.第一电离能:X<YC.简单氢化物的键角:X>YD.QZX4Y4W12是配合物,配位原子是YC

【解析】W、Y分别为H、O,

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,A错误;同周期从左到右,第一电离能增大,而N的价电子排布式为2s22p3,半充满,第一电离能比O大,因此第一电离能:N>O,B错误;

NH3、H2O中心原子的杂化轨道类型均为sp3,孤电子对数为1、2,孤电子对越多,对成键电子对的斥力越大,键角越小,键角:NH3>H2O,C正确;Cu(NH3)4SO4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,D错误。4.(2025·江苏盐城模拟预测)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X是空气中含量最多的元素,基态Y、Z原子的s能级电子总数均等于其p能级电子总数,W的主族序数与周期序数相同。下列有关说法正确的是(

)A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)B.第一电离能:I1(X)>I1(Y)>I1(Z)C.简单气态氢化物的热稳定性:X>YD.最高价氧化物对应水化物的碱性:W>ZB

【解析】由于同周期中原子半径随原子序数增大而减小,原子半径:Al(W)<Mg(Z),O(Y)在第二周期,其原子半径在三者中最小,故原子半径正确顺序为Mg>Al>O,A错误;一般规律:同周期元素原子的第一电离能随原子序数增大而增大,由于N的2p轨道处于半充满状态,N比O更稳定,第一电离能:N(X)>O(Y);Mg(Z)为非金属元素,其电离能在三者中最小,故第一电离能:N>O>Mg,B正确;非金属性:O>N,对应简单氢化物的热稳定性:H2O(Y)>NH3(X),C错误;因金属性:Mg>Al,对应的碱的碱性:Mg(OH)2(Z)>Al(OH)3(W),D错误。5.(2024·山东潍坊质检)a、b、c、d、e为原子序数依次增大的短周期主族元素。X、Y、Z、W为这些元素形成的常见化合物,X为二元化合物,常温下0.1mol·L-1X溶液的pH=1。物质之间的转化关系如图所示。下列说法正确的是(

)A.简单离子半径:e>d>bB.b、c形成的化合物中都不含共价键C.Z、W都能破坏水的电离平衡D.b的氢化物稳定性一定强于e的氢化物C

【解析】b、d、e的简单离子分别为O2-、Al3+、Cl-,O2-、Al3+都只有两个电子层,Cl-有三个电子层,故Cl-的离子半径最大,O2-和Al3+的电子层结构相同,Al的原子序数较大,故离子半径:O2->Al3+,A错误;b为O,c为Na,它们形成的化合物Na2O2含有离子键和共价键,B错误;Z为AlCl3,W为Na[Al(OH)4],它们在水中都会发生水解,都能破坏水的电离平衡,C正确;b为O,e为Cl,O的氢化物有H2O2、H2O,Cl的氢化物为HCl,H2O2的稳定性比HCl弱,故O的氢化物稳定性不一定强于Cl的氢化物,D错误。6.(2024·黑龙江三模)研究发现牛磺酸是影响动物健康、长寿的关键因素,牛磺酸的结构如下图所示。其中X、Y、Z、W、R均属于短周期元素且原子序数之和为38,R和Z基态原子的价层p轨道上成对电子数与未成对电子数之比均为1∶1。下列叙述正确的是(

)A.W位于第三周期第ⅤA族B.电负性:W>Z>YC.W、X、Z不可能形成离子化合物D.化合物XYW中Y的杂化方式为sp杂化D

【解析】牛磺酸结构中的五种短周期主族元素的原子序数之和为38,R和Z基态原子的价层p轨道上成对电子数与未成对电子数之比均为1∶1,即价层p轨道上有4个电子,结合牛磺酸结构可知R为S,Z为O,则R和Z的原子序数之和为24,由于五种元素的原子序数之和为38,则W、Y、Z的原子序数之和为14,由题图可知,W形成3个共价键,则W为N,Y形成4个共价键,则Y为C,可知X为H。W为N,位于第二周期第ⅤA族,故A错误;W为N,Y为C,Z为O,同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,因此电负性:O>N>C,故B错误;Z为O,W为N,X为H,三种元素可以形成NH4NO3等离子化合物,故C错误;化合物XYW(HCN)的结构式为H—C≡N,其中C的杂化方式为sp杂化,D正确。7.(2024·浙南名校联盟联考)短周期主族元素W、X、Y、Z、Q原子序数依次增大,W的核外电子数等于其周期数;X与W不相邻,与Y相邻;基态Y原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍;Z的最外层电子数为K层的一半;Q的s能级电子总数比p能级电子总数少5个,下列说法正确的是(

)A.元素的电负性:Y>Q>W>ZB.简单离子半径:Z>X>YC.W与Y形成的10电子微粒有2种D.由W、X、Y三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性A

【解析】短周期主族元素W、X、Y、Z、Q原子序数依次增大,基态Y原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,则Y为O元素;W的核外电子数等于其周期数,则W为H元素;X与W不相邻,与Y相邻,则X为N元素;Z的最外层电子数为K层的一半,则Z为Na元素;Q的s能级电子总数比p能级电子总数少5个,则Q为Cl元素。金属元素的电负性小于非金属元素,则钠元素的电负性最小,元素的非金属性越强,电负性越大,氢、氧、氯三种非金属性强弱顺序为O>Cl>H,则四种元素的电负性大小顺序为O>Cl>H>Na,A正确;电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子半径的大小顺序为N3->O2->Na+,B错误;氢元素与氧元素形成的10电子微粒有水分子、氢氧根离子、水合氢离子,共有3种,C错误;氢、氮、氧三种元素组成的化合物一水合氨在溶液中电离出氢氧根离子使溶液呈碱性,D错误。1.(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>iC.原子半径:e>d>cD.最简单氢化物沸点:b>cB

【解析】a是B,g是Na,二者不同主族,A错误;Na、Mg、Al属于同周期,从左到右金属性依次减弱,B正确;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;b为C,c为N,NH3分子间存在氢键,沸点高,沸点:NH3>CH4,D错误。

C

3.(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(

)A.X、Z的第一电离能:X>ZB.X、Y的简单氢化物的键角:X>YC.最高价含氧酸的酸性:Z>X>YD.X、Y、Z均能形成多种氧化物D

【解析】第一电离能同周期从左到右有增大趋势,第一电离能:Cl>P,A错误;X、Y的简单氢化物分别为:PH3和NH3,电负性:N>P,共用电子对距N近,成键电子对斥力N-H大于P-H,键角:NH3>PH3,B错误;元素的非金属性越强,其最高价含氧酸酸性越强,非金属性:Cl>N>P,酸性:HClO4>HNO3>H3PO4,C错误;P、N、Cl均能形成多种氧化物,D正确。4.(2024·全国甲卷)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。W和X原子序数之和等于Y-的核外电子数,化合物W+[ZY6]-可用作化学电源的电解质。下列叙述正确的是(

)A.X和Z属于同一主族B.非金属性:X>Y>ZC.气态氢化物的稳定性:Z>YD.原子半径:Y>X>WA

【解析】由题意知W和X原子序数之和等于Y-的核外电子数,且W可以形成W+,并且其原子序数较小,故W为Li,根据[ZY6]-显-1价,结合题意可以推测Y为F,Z为P,则X为N元素。N和P均位于第ⅤA族,A正确;同周期元素从左到右,元素的非金属性逐渐增强,同主族元素从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,故非金属性:F>N>P,B错误;元素的非金属性越强,对应的简单气态氢化物越稳定,非金属性:F>P,故稳定性:HF>PH3,C错误;同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,故原子半径:Li>N>F,D错误。5.(2024·湖北卷)主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是(

)A.电负性:W>YB.酸性:W2YX3>W2YX4C.基态原子的未成对电子数:W>XD.氧化物溶于水所得溶液的pH:Z>YD

【解析】Z的价电子所在能层有16个轨道,故Z为第四周期元素,结合题给化合物的结构图可知,Z为K元素;W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,结合题给结构图可知,X为O元素、Y为S元素;W形成一个共价键,则W为H元素。电负性:H<S,A错误;H2SO3为弱酸,故酸性:H2SO3<H2SO4,B错误;基态H原子中未成对电子数为1,基态O原子中未成对电子数为2,故C错误;K的氧化物溶于水可产生KOH,溶液pH>7,S的氧化物溶于水生成H2SO3或H2SO4,溶液pH<7,故D正确。6.(2024·新课标卷)我国科学家最近研究的一种无机盐Y3[Z(WX)6]2纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是(

)A.W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高B.在X的简单氢化物中,X原