スペシャルスキルの連撃について

通常アリエッタに代表される複属性連撃SSは
主属性／副属性を１セットとして目標選択をしているようです。
そのため、主副が同じ敵を狙った場合、主の方で倒しても副が既に倒れた敵に向かいます。
一方シャルエッタから登場した連撃＋チェイン付加は一撃ごとに再選択しているようです。（始めの数撃しか確認出来ていませんが）
連撃＋チェインが後発のスキルなので、不具合ではなく別仕様と考えた方が良いかと思います。

画像が準備できなかったので、文字だけで申し訳ありません。
一番に考えられる理由はsumsumさんのご指摘の通りだと思いますが、それ以外の場合でも属性によって挙動が異なる場合が考えられます。
アリエッタ＆シャルロットは火雷、ザハールは火光です。
これに攻撃の優先順位が関係してきます。
攻撃の優先順位は別の質問
https://黒猫のウィズ.gamewith.jp/questions/show/64762
で答えられているので、そちらもご覧ください。

ここでは、HPが同じ3種類の相手が居る場合とします。
アリ＆シャルの場合は、まず主属性で一番有利な雷を狙い、次に副属性で有利な水を狙います。
対してザハールは、まず主属性で雷を狙いますが、副属性の光では有利属性はないので、主属性が削ってHPが低くなった雷を、続けて狙います。
そのため、アリ＆シャルとザハールの挙動が変わるものと思われます。

と、ここまでは、実際の戦闘で確認しました。
ただ、自動ターゲティングのアルゴリズムは公開されていないため、相手のHPによってターゲティングがどう変わるかは、明確ではありません。
たまに光が違う相手を狙うこともあったので、もっと詳細なアルゴリズムがあるのかもしれません。

SUMSUMさんがご指摘された、もしかしてザハールが削り残した分があって、それを削りに行ったかもしれないという件ですが、再現できたなら確認する方法があります。
相手のHPが残っているところへ攻撃が入ると、与えたダメージの量が、その属性の色で表示されます。
対して、相手のHPがゼロになった（倒された）あとで攻撃が入ると、爆発エフェクトのみで、数字は表示されません。
もし、数字（今回の場合は光属性の白）が表示されたのであれば、削り残したHPがあったものと考えられます。
相手が他に残っているのに、空攻撃が起こったとすれば、自動ターゲティングにバグがある可能性がありますので、運営に連絡してもいいかもしれません。

長文になりましたが、参考になれば幸いです。

単純に敵を完全に倒せていないため、2撃目も同じ敵を攻撃した可能性が高いと思われます。これはゲームの設定上起こります。
ダメージはその時のchain数や乱数で変化するため、常に同じダメージを与えることはありません。そのため上記のような違いが行ると思われます。
またシャルエッタのケースでは、違う敵が水属性の時に雷の攻撃は、ターゲッティングしていないと自動的にそちらに向いてしまうためそのような現象が起きた可能性もあります。

抽象的な回答になってしまいもうしわけありません。参考になればと思います。