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微专题五　元素推断解题策略
第五章
物质结构
元素周期律
[专题精讲]
1.元素周期表中“位—构—性”的关系
2.元素推断的一般思路
3.推断题要点总结
(1)结构与位置互推是解题的核心
①掌握四个关系式
a.电子层数＝周期数；b.质子数＝原子序数；c.最外层电子数
＝主族序数；d.主族元素的最高正价＝主族序数(O、F 除外)，负
价＝主族序数－8。
②熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律
a.“凹”型结构的“三短四长”；b.各周期元素种类；c.稀有
气体元素的原子序数及在周期表中的位置；d.同主族上下相邻元素
原子序数的关系。
(2)熟记常见元素及其化合物的特性
①形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中存在的硬度
最大的物质的元素、气态氢化物中氢的质量分数最大的元素：C。
②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、气态氢化物和最高价氧化物对应的水化物能化合的元素：N。
③地壳中含量最多的元素：O。
④常见的具有漂白性的物质：氯水、SO2、Na2O2、H2O2 等。
⑤单质是最活泼的非金属元素、无正价的元素或无含氧酸的
非金属元素、气态氢化物的水溶液可腐蚀玻璃的元素、气态氢化
物最稳定的元素、阴离子还原性最弱的元素：F。
⑥单质密度最小的元素：H；密度最小的金属元素：Li。
⑦常温下单质呈液态的元素：非金属元素 Br；金属元素 Hg。
⑧单质、最高价氧化物及其水化物既能与强酸又能与强碱反
应的元素：Al。
⑨元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：
Li、Na、F。
(3)颜色：①常温下，单质为有色气体的元素是 F、Cl。
②常温下，单质为黄色固体的元素是 S。
③焰色试验现象呈黄色的元素是 Na，呈紫色的元素是 K(通过
蓝色钴玻璃观察)。
W X
Y Z
[典例精析]
角度1 元素周期表片段结构型推断
【典例1】(2023 年鄂东南示范校联考)下表为元素周期表中短
周期的一部分，Y 元素最高正价与最低负价的代数和为 4，下列叙
述正确的是(
)
A.原子半径：WC.氢化物的热稳定性：WB.元素的非金属性：Z>Y
D.氧化物对应水化物的酸性：Y解析：根据 Y 元素最高正价与最低负价的代数和为 4 及在元
素周期表中的位置，可推知 Y 为 S 元素，则 X 为 O 元素，W和Z
分别为 N 元素和 Cl 元素。原子半径 r(O)金属性 Cl>S，B 正确；非金属性 O>N，但没有指出是否为最简单
的气态氢化物，故无法比较氢化物的热稳定性，C 错误；根据非
金属性 Cl>S，只能比较其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，
而 D 项没有说明是否为最高价氧化物对应的水化物，故无法判断，
D 错误。
答案：B
[思维建模]元素周期表片段结构型推断题一般给出两种信息
一是给出局部的元素周期表，展示出几种不同元素的相对位
置。
二是给出某种元素的位置特征、原子结构特征或由该元素形
成的单质或化合物的特殊性质。解答此类题目时，要先根据给出
的某种元素的特殊结构或性质，确定该元素在周期表中的位置，
然后以此为“坐标原点”，根据其他元素与该元素的位置关系，
进而确定其他未知的元素。
W X
Y Z
[变式训练 1](2023 年辽宁师大附中质检)短周期主族元素 W、
X、Y 和 Z 在元素周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子
)
的最外层电子数之和为 21。下列关系正确的是(
A.电负性：Z>X>Y
B.氧化物对应水化物的酸性：Y>W
C.含 Y 元素的盐溶液均呈酸性
D.简单离子的半径：Y解析：由题意可知，X 为 O，Y 为 Al，Z 为 Cl，W 为 N。电
负性：O>Cl>Al，A 错误；Al(OH)3 显两性，氮元素的氧化物对应
的水化物 HNO3、HNO2 均显酸性，B 错误；含 Al 元素的盐溶液可
能 呈 酸 性 (如 AlCl3) ， 也 可 能 呈 碱 性 (如 NaAlO2 ， 或 写 成
Na[Al(OH)4]，人教版必修第一册修改为这种书写方式)，C 错误；
Al3+和 O2-的电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，D
正确。
答案：D
D.YZ3 和 YE 3 的空间结构均为三角锥形
角度 2 文字叙述型推断
【典例 2】(2023 年广东卷)化合物 XYZ4ME4 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 nsn-1，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：E>Y>Z
B.氢化物沸点：M>Y>E
C.第一电离能：X>E>Y
－
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 nsn-1，所以 n－1＝2，n＝3，X 为镁或者 n＝2，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、XYZ4ME4 中正负化合
价代数之和为零，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。元素电负性：O>N>H，A 正确；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：水大于氨大于磷化氢，
B 错误；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；NH3 价层电子对为3＋1＝4，有一对孤电子对，
答案：A
中原子半径最大。下列说法不正确的是(　　)
[变式训练 2](2023 年浙江卷)X、Y、Z、W 四种短周期主族元
素，原子序数依次增大。X、Y 与 Z 位于同一周期，且只有 X、Y
元素相邻。X 基态原子核外有 2 个未成对电子，W 原子在同周期
A.第一电离能：Y>Z>X
B.电负性：Z>Y>X>W
C.Z、W 原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：WD.W2X2与水反应生成产物之一是非极性分子
. . .
解析：X、Y、Z、W 四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、
Y 与 Z 位于同一周期，且只有 X、Y 元素相邻。X 基态原子核外有 2 个
未成对电子，则 X 为 C，Y 为 N，Z 为 F，W 原子在同周期中原子半径
最大，则 W 为 Na。根据同周期关系从左到右第一电离能呈增大趋势，
但第ⅡA族大于第ⅢA族，第ⅤA族大于第ⅥA族，则第一电离能Z>Y>X，
A 错误；根据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，则电负性 Z>Y>X>W，B 正确；根据同电子层结构
核多径小，则 Z、W 原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径 WC 正确；W2X2 与水反应生成产物之一为乙炔，乙炔是非极性分子，D 正
确。
答案：A
角度3 结构型推断
【典例3】(2022 年湖南卷)科学家合成了一种新的共价化合物(结
构如图所示)，X、Y、Z、W 为原子序数依次增大的短周期元素，
W 的原子序数等于 X 与 Y 的原子序数之和。下列说法错误的是
(
)
A.原子半径：X>Y>Z
B.非金属性：Y>X>W
C.Z 的单质具有较强的还原性
D.原子序数为 82 的元素与 W 位于同一主族
解析：由题意知，X 为 C 元素，Y 为 O 元素，Z 为 F 元素，
W 为 Si 元素。同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则 C、
O、F 的原子半径大小顺序为 C＞O＞F，A正确；同周期主族元素，
从左到右非金属性依次增强，同主族元素，从上到下非金属性依
次减弱，则 C、O、Si 的非金属性强弱顺序为 O＞C＞Si，B 正确；
位于元素周期表右上角的氟元素的非金属性最强，单质具有很强
的氧化性，C 错误；原子序数为 82 的元素为铅元素，与硅元素都
位于元素周期表的第ⅣA 族，D 正确。
答案：C
[思维建模]利用物质中各原子的成键信息和化合价进行推断
①化学键信息：如能形成 4 个共价键的元素为 C、Si，能形成
2 个共价键的元素为 O、S，能形成 1 个共价键的元素为 H、F、
Cl 等。
②根据形成的简单阴、阳离子可确定原子的最外层电子数，
如 X2+和 Y2-，即 X、Y 原子最外层电子数分别为 2 和 6。
③化合价信息：化合物中各元素化合价代数和为 0，结合某些
常见元素的化合价或化学键等，可确定未知元素的化合价，间接
确定最外层电子数目。
[变式训练 3](2023 年大连模拟)一种新型漂白剂(结构如图所
示)可用于漂白羊毛等，其中 W、Y、Z 为不同周期不同主族的短
周期元素，Z 原子的核外电子排布式为 1s1，W、Y、Z 的最外层
电子数之和等于 X 的最外层电子数，X 基态原子核外有两个单电
子，W、X 对应的简单离子核外电子排布相同。
下列说法不正确的是(
)
A.与元素 X 同周期且第一电离能比 X 大的元素有 2 种
B.W、X、Y 电负性由大到小的顺序是 X>Y>W
C.Y 元素基态原子核外电子的运动状态有 5 种，占据的原子
轨道有 3 个。
D.含 X，Y，Z 的一种酸根离子的球棍模型如上图，4，5 原子
之间存在配位键
解析：W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素，说明有
一种元素为 H，由图中结构可知，W 形成＋2 价阳离子，X 形成2
个单键，Y 可以形成 4 个单键，Z 形成 1 个单键，Z 原子的核外电
子排布为 1s1，则 Z 为 H 元素，W 位于第ⅡA 族，X 位于第ⅥA
族；W、X 对应的简单离子核外电子排布相同，X 基态原子核外
有两个单电子，核外电子排布式为 1s22s22p4，则 X 为 O 元素、W
为 Mg 元素；W、Y、Z 的最外层电子数之和等于 X 的最外层电子
数，Y 的最外层电子数为 6－2－1＝3，Y 与 H、Mg 不同周期不同
主族，则 Y 为 B 元素。同一周期从左到右元素的第一电离能呈增
大趋势，第ⅤA 族元素的 np 能级为半满状态，较稳定，第一电离
能大于同周期第ⅥA 族的元素，因此与 O 元素同周期且第一电离
能比 O 大的元素有 N、F、Ne，共 3 种，A 错误；由分析知，W、
X、Y 分别为 Mg、O、B，非金属性越强，电负性越大，则其电负
性由大到小的顺序是 O＞B＞Mg 即 X＞Y＞W，B正确；由分析知，
Y 为 B 元素，其核外电子排布式为 1s22s22p1，基态原子核外电子
的运动状态有 5 种，占据的原子轨道有 1s、2s、2p 共 3 个，C 正
确；由图可知，原子 4 为 B，其最外层为 3 个电子，形成 4 个共
价键，因此 4 和 5 之间存在配位键，D 正确。
答案：A

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