第五章　第3講　元素“位-構-性”關系的應用-2025年高中化學高考備考

第五章物質結構與性質元素周期律第3講元素“位—構—性”關系的應用課標要求核心考點五年考情核心素養(yǎng)對接能利用元素在元素周期表中的位置和原子結構，分析、預測、比較元素及其化合物的性質結合原子結構和元素周期表結構推斷2023全國乙，T10；2023湖南，T6；2022全國甲，T12；2022年6月浙江，T16；2021全國乙，T11；2021山東，T4；2021湖南，T7；2021福建，T8；2021江蘇，T5；2021河北，T5；2020年7月浙江，T16；2019全國Ⅱ，T9；2019全國Ⅲ，T91.宏觀辨識與微觀探析：能從原子、分子水平分析常見物質及其反應的微觀特征。2.證據推理與模型認知：能認識“位—構—性”之間的內在聯系結合元素化合物的性質推斷2022全國乙，T11；2021年1月浙江，T16；2021海南，T10；2020全國Ⅲ，T13；2020天津，T8；2019江蘇，T8結合物質結構推斷2023遼寧，T9；2021廣東，T13；2021湖北，T8；2021遼寧，T14；2020全國Ⅱ，T13；2019全國Ⅰ，T13命題分析預測1.元素“位—構—性”推斷主要考查元素周期表、原子結構、元素周期律及相關物質的性質等，在高考中出現的頻率較高。2.2025年高考會更加靈活地結合典型物質的結構特點、重要用途及原子結構等進行元素“位—構—性”的綜合推斷的考查，試題常將必修第一冊和選擇性必修2相關知識融合，考查物質性質、原子半徑、電負性、電離能等的遞變規(guī)律，體現對宏觀辨識與微觀探析化學學科核心素養(yǎng)的考查考點1結合原子結構和元素周期表結構推斷1.結合元素周期表結構推斷的思維模型（1）依據原子結構特點推斷原子最外層電子數（N）3≤N＜8，元素屬于ⅢA族～ⅦA族；N＝1或2，元素屬于ⅠA族、ⅡA族、副族（Pd除外）、0族（氦）；N＝8，元素屬于0族（He除外）；N＞次外層電子數，元素屬于第二周期（Li、Be除外）“陰三陽四”規(guī)律某元素對應簡單離子的最外層電子數與次外層電子數相等，若為陰離子，則該元素位于第三周期；若為陽離子，則該元素位于第四周期“陰上陽下”規(guī)律電子層結構相同的離子，若電性相同，則位于同周期；若電性不同，則陽離子對應元素位于陰離子對應元素的下一周期（2）依據元素在周期表中的相對位置推斷直接相鄰的“┳”型、“┻”型、“╋”型相對位置關系①②③注：Z為某元素的原子序數“對角線”規(guī)則有些元素在周期表中雖然既非同周期，又非同主族，但其單質與同類化合物的化學性質卻很相似，如Li和Mg、Be和Al等2.元素周期表結構與元素性質的關系命題點1結合原子結構進行推斷1.[2023湖南]日光燈中用到的某種熒光粉的主要成分為3W3（ZX4）2·WY2。已知：X、Y、Z和W為原子序數依次增大的前20號元素，W為金屬元素?；鶓B(tài)X原子s軌道上的電子數和p軌道上的電子數相等，基態(tài)X、Y、Z原子的未成對電子數之比為2∶1∶3。下列說法正確的是（C）A.電負性：X＞Y＞Z＞WB.原子半徑：X＜Y＜Z＜WC.Y和W的單質都能與水反應生成氣體D.Z元素最高價氧化物對應的水化物具有強氧化性解析根據基態(tài)X原子s軌道上的電子數與p軌道上的電子數相等，可知X的電子排布式為1s22s22p4，為O元素，基態(tài)O原子的未成對電子數為2，則基態(tài)Y、Z原子的未成對電子數分別為1、3，結合原子序數關系可確定Y為F元素或Na元素，Z為P元素，則該熒光粉的主要成分為3W3（PO4）2·WF2，結合化合物中各元素化合價代數和為0可確定W為＋2價，又其原子序數最大，故W為Ca元素，Y為F元素。元素電負性：F＞O＞P＞Ca，A項錯誤；原子半徑：F＜O＜P＜Ca，B項錯誤；F2、Ca與水反應生成的氣體分別為O2和H2，C項正確；P元素的最高價氧化物對應的水化物H3PO4不具有強氧化性，D項錯誤。2.[2023全國乙]一種礦物由短周期元素W、X、Y組成，溶于稀鹽酸有無色無味氣體生成。W、X、Y原子序數依次增大。簡單離子X2－與Y2＋具有相同的電子結構。下列敘述正確的是（A）A.X的常見化合價有－1、－2B.原子半徑大小為Y＞X＞WC.YX的水合物具有兩性D.W單質只有4種同素異形體解析由W、X、Y均為短周期元素，簡單離子X2－與Y2＋具有相同的電子結構，可知X為O元素，Y為Mg元素；結合原子序數W＜X及該礦物溶于稀鹽酸生成無色無味氣體可確定W為C元素，該礦物為MgCO3。氧元素常見化合價有－1、－2，如Na2O2、Na2O中氧元素分別為－1價和－2價，A正確；根據元素在周期表中的位置，可確定原子半徑：Mg＞C＞O，B錯誤；MgO的水合物Mg（OH）2不具有兩性，C錯誤；碳元素可形成金剛石、石墨、石墨烯、C60、碳納米管等多種同素異形體，D錯誤。命題點2結合“特殊微粒結構”進行推斷3.[浙江高考]X、Y、Z、M、Q五種短周期元素，原子序數依次增大。Y元素的最高正價為＋4價，Y元素與Z、M元素相鄰，且與M元素同主族；化合物Z2X4的電子總數為18個；Q元素的原子最外層電子數比次外層少一個電子。下列說法不正確的是（D）A.原子半徑：Z＜Y＜MB.最高價氧化物對應水化物的酸性：Z＞Y＞MC.X2Z－ZX2易溶于水，其水溶液呈堿性D.X、Z和Q三種元素形成的化合物一定是共價化合物解析根據同一周期主族元素從左到右原子半徑逐漸減小，同一主族元素從上到下原子半徑逐漸增大，可得原子半徑：Z（N）＜Y（C）＜M（Si），A項正確；元素的非金屬性越強，其最高價氧化物對應水化物的酸性越強，則酸性：Z（HNO3）＞Y（H2CO3）＞M（H2SiO3），B項正確；H2N—NH2為聯氨，是一種極性較強的化合物，能與水、醇等形成分子間氫鍵，根據相似相溶原理，聯氨能溶于水、醇等極性溶劑中，又H2NNH2＋H2O?H2NNH3＋＋OH－，其水溶液呈堿性，C項正確；X（H）、Z（N）、Q（Cl）三種元素可形成NH4Cl，NH4Cl是離子化合物，命題拓展[2021湖南改編]W、X、Y、Z為原子序數依次增大的短周期主族元素，Y的原子序數等于W與X的原子序數之和，Z的最外層電子數為K層的一半，W與X可形成原子個數比為2∶1的18e－分子。下列說法錯誤的是（A）A.簡單離子半徑：Z＞X＞YB.W與Y能形成含有非極性鍵的化合物C.X和Y的最簡單氫化物的沸點：X＜YD.Y的單質可從X的簡單氫化物中置換出X的單質解析W、X、Y、Z為原子序數依次增大的短周期主族元素，Z的最外層電子數為K層的一半，則Z為Na；W與X可形成原子個數比為2∶1的18e－分子，該分子為N2H4，W的原子序數小于X，則W為H、X為N；Y的原子序數等于W與X的原子序數之和，則Y為O。A項，簡單離子半徑Na＋＜O2－＜N3－，錯誤。B項，H2O2中兩個O原子之間為非極性鍵，正確。C項，常溫常壓下，H2O為液態(tài)，而NH3為氣態(tài)，所以NH3的沸點低于H2O，正確。D項，X的簡單氫化物為NH3，Y的單質為O2，氨氣與O2反應可生成N2和H2O，正確。技巧點撥尋找10電子微粒和18電子微粒的方法1.10電子微粒2.18電子微粒3.相互間的主要反應（1）10e－＋10e－型：OH－＋H3O＋2H2O，OH－＋NH4＋△NH3↑＋H2O，OH－＋HFF－＋H2O，H3O＋＋NH3（2）18e－＋10e－型：HCl、H2S、HS－與OH－的反應，HS－、S2－與H3O＋的反應。（3）18e－＋18e－型：HCl與HS－、S2－的反應，H2O2氧化HS－、H2S的反應。命題點3結合元素周期表結構進行推斷4.[2021全國乙]我國嫦娥五號探測器帶回1.731kg的月球土壤，經分析發(fā)現其構成與地球土壤類似。土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z，原子序數依次增大，最外層電子數之和為15。X、Y、Z為同周期相鄰元素，且均不與W同族。下列結論正確的是（B）A.原子半徑大小順序為W＞X＞Y＞ZB.化合物XW中的化學鍵為離子鍵C.Y單質的導電性能弱于Z單質的D.Z的氧化物的水化物的酸性強于碳酸解析氧原子半徑小于硫原子半徑，而Mg、Al、Si的原子半徑逐漸減小且均比同周期的硫原子半徑大，因此原子半徑：Mg＞Al＞Si＞O，A項錯誤；Mg元素的金屬性較強，而O元素的非金屬性很強，二者之間形成的化學鍵是離子鍵，B項正確；鋁是導體，Si是半導體，故前者導電性能強于后者，C項錯誤；硅酸的酸性弱于碳酸，D項錯誤。命題拓展[變式拓展]（1）W、X、Y的簡單離子半徑大小順序為O2－＞Mg2＋＞Al3＋（用離子符號表示）。（2）W的簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性大于（填“大于”或“小于”）Z的簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性。（3）W、X、Y、Z的第一電離能大小順序為O＞Si＞Mg＞Al（用元素符號表示）。5.[全國Ⅲ高考]短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相對位置如表所示，這四種元素原子的最外層電子數之和為21。下列關系正確的是（D）WXYZA.氫化物沸點：W＜ZB.氧化物對應水化物的酸性：Y＞WC.化合物熔點：Y2X3＜YZ3D.簡單離子的半徑：Y＜X解析根據元素周期表的結構可以判斷出W為N元素、X為O元素、Y為Al元素、Z為Cl元素。NH3存在分子間氫鍵，而HCl不存在分子間氫鍵，所以NH3的沸點比HCl的沸點高，A項錯誤。Al（OH）3顯兩性，N的氧化物對應的水化物HNO3、HNO2均顯酸性，B項錯誤。Al2O3是離子晶體，而AlCl3是分子晶體，離子晶體的熔點一般高于分子晶體的熔點，C項錯誤。Al3＋和O2－的電子層結構相同，具有相同電子層結構的離子，核電荷數越大，離子半徑越小，所以離子半徑：Al3＋＜O2－，D項正確?？键c2結合元素化合物的性質推斷1.結合元素化合物的性質推斷的思維模型2.依據常見元素化合物的特征性質推斷（1）有特殊氣味的物質。刺激性氣味：NH3、SO2等。臭雞蛋氣味：H2S。（2）固體顏色。淡黃色：Na2O2等。黃色：S等。黑色：CuO、FeS、MnO2、CuS、Ag2S等。紅褐色難溶物：Fe（OH）3等。白色難溶物：BaSO4、BaCO3、CaCO3、AgCl等。淡黃色難溶物：AgBr等。黃色難溶物：AgI、Ag3PO4等。（3）常見離子的顏色。藍色：Cu2＋等。棕黃色：Fe3＋等。紫紅色：MnO4－。淺綠色：Fe2（4）特殊反應：①銨鹽與強堿反應生成常見氣體中唯一的堿性氣體NH3。②與水反應可生成氣體的物質有Li、Na、K、Na2O2、NaH、F2等。③Si和SiO2常溫下能與NaOH溶液、HF溶液反應。④NaHSO4是鹽，卻具有強酸性，可與CO32－、HSO3－、S2－、S2O32－、[Al（OH）4]－、SiO32－等反應產生特殊現象。⑤Na2S2O3能與鹽酸或硫酸反應，既有氣體生成又有沉淀生成。⑥一種物質加入另一種物質，反應物過量與否會產生不同的現象，如CO2與命題點結合元素化合物的性質推斷1.[2022全國乙]化合物（YW4X5Z8·4W2Z）可用于電訊器材、高級玻璃的制造。W、X、Y、Z為短周期元素，原子序數依次增加，且加和為21。YZ2分子的總電子數為奇數，常溫下為氣體。該化合物的熱重曲線如圖所示，在200℃以下熱分解時無刺激性氣體逸出。下列敘述正確的是（D）A.W、X、Y、Z的單質常溫下均為氣體B.最高價氧化物的水化物的酸性：Y＜XC.100～200℃階段熱分解失去4個W2ZD.500℃熱分解后生成固體化合物X2Z3解析W、X、Y、Z是原子序數依次增加的短周期元素，YZ2分子的總電子數為奇數，常溫下為氣體，說明Y的核外電子數為奇數，則Y為N，Z為O；結合W、X、Y、Z的原子序數加和為21，可知W、X的原子序數之和為6，又W的原子序數小于X，則W為H，X為B。B單質常溫下為固體，A項錯誤；元素非金屬性越強，其最高價氧化物對應水化物的酸性越強，由于非金屬性B＜N，則酸性H3BO3＜HNO3，B項錯誤；1molNH4B5O8·4H2O的質量為273g，設其在100～200℃階段失水xmol，則有18x273＝1－0.802＝0.198，解得x≈3，說明100～200℃階段熱分解失去3molH2O，C項錯誤；假設NH4B5O8·4H2O在500℃熱分解后生成固體化合物B2O3，根據B元素守恒，最終可生成52molB2O3，質量為175g，質量分數為175273×100％≈64.1命題拓展[變式拓展]下列有關上題元素的說法正確的是（A）A.W與Y可形成既含極性鍵又含非極性鍵的化合物B.原子半徑：W＞X＞Y＞ZC.XCl3中所有原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結構2.[2021浙江]現有4種短周期主族元素X、Y、Z和Q，原子序數依次增大，其中Z、Q在同一周期。相關信息如下表：元素相關信息X最外層電子數是核外電子總數的一半Y最高化合價和最低化合價之和為零Z單質為淡黃色固體，常存在于火山噴口附近Q同周期元素中原子半徑最小下列說法正確的是（B）A.常溫時，X單質能與水發(fā)生劇烈反應B.Y與Q元素組成的YQ4分子，空間構型為正四面體C.Y、Z、Q最高價氧化物對應水化物的酸性依次減弱D.第5周期且與Q同主族元素的單質在常溫常壓下呈液態(tài)解析X元素原子的最外層電子數是核外電子總數的一半，由于最外層電子數不超過8個，因此X只能是第二周期的Be；Y元素的最高化合價和最低化合價之和為零，則Y位于第ⅣA族，Y是C或Si；Z單質為淡黃色固體，常存在于火山噴口附近，則Z是S；Q是同周期元素中原子半徑最小的，且Z和Q位于同一周期，因此Q是Cl。A項，元素金屬性越強，對應的金屬單質與水反應越劇烈，Mg的金屬性大于Be，室溫下，鎂與水反應緩慢，所以常溫時，金屬Be與水反應不劇烈，錯誤。B項，CCl4和SiCl4的空間構型均為正四面體，正確。C項，酸性：H2CO3（或H2SiO3）＜H2SO4＜HClO4，錯誤。D項，第5周期且與Cl同主族的元素為I，常溫常壓下碘單質呈固態(tài)，錯誤。3.[全國Ⅲ高考改編]W、X、Y、Z均為短周期元素且原子序數依次增大，元素X和Z同族。鹽YZW與濃鹽酸反應，有黃綠色氣體產生，此氣體同冷燒堿溶液作用，可得到含YZW的溶液。下列說法正確的是（D）A.原子半徑大小為W＜X＜Y＜ZB.X的氫化物水溶液酸性強于Z的C.Y2W2與Z2W均含有非極性共價鍵D.標準狀況下W的單質狀態(tài)與X的相同解析根據題目給出的原子序數大小關系、元素在周期表中的位置關系、物質的顏色以及轉化關系，首先推出黃綠色氣體為Cl2，聯想氯及其化合物的轉化關系NaClO＋2HCl（濃）Cl2↑＋NaCl＋H2O，對照鹽YZW的組成以及Cl2與NaOH溶液反應等信息得出W為O，X為F，Y為Na，Z為Cl。根據元素周期律，可知原子半徑：Na＞Cl＞O＞F，A項錯誤。HF是弱酸，HCl為強酸，B項錯誤。Na2O2中O原子間以非極性鍵結合，Cl2O的結構式為Cl—O—Cl，含極性鍵，C項錯誤。標準狀況下，F2、O2均為氣態(tài)，D考點3結合物質結構推斷1.結合物質結構推斷的思維模型2.?？级讨芷谠氐某涉I特點短周期元素HB、AlC、SiN、PO、SF、Cl族ⅠAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA常見成鍵情況—X或或或或—X—或—X特殊成鍵情況（位于陰離子中）（位于陽離子中）；（10e－結構）等S可形成（12e－結構）等Cl可形成（14e－結構）等（注：X表示對應表格中的元素）拓展BH4－中B與1個H形成配位鍵，B為缺電子原子，可提供空軌道。配位鍵是指成鍵的一方提供孤電子對，另一方提供空軌道而形成的“電子對給予—接受”鍵，如，氮原子提供孤電子對并與B命題點結合物質結構推斷1.[2021廣東]一種麻醉劑的分子結構式如圖所示。其中，X的原子核只有1個質子；元素Y、Z、W原子序數依次增大，且均位于X的下一周期；元素E的原子比W原子多8個電子。下列說法不正確的是（C）A.XEZ4是一種強酸B.非金屬性：W＞Z＞YC.原子半徑：Y＞W＞ED.ZW2中，Z的化合價為＋2價解析根據X的原子核只有1個質子，可知X為H元素；根據題意知Y、Z、W均為第二周期元素，結合題圖中Y形成4個共價鍵、Z形成2個共價鍵、W形成1個共價鍵和原子序數關系可確定Y為C元素、Z為O元素、W為F元素；再結合E的原子比W原子多8個電子，可知E為Cl元素。XEZ4即HClO4是一種強酸，A項正確；同周期主族元素從左到右非金屬性逐漸增強，則非金屬性F＞O＞C，即W＞Z＞Y，B項正確；原子半徑Cl＞C＞F，即E＞Y＞W，C項錯誤；ZW2即OF2，F元素為－1價，根據化合物中各元素化合價代數和為0，可知O元素為＋2價，D項正確。2.[2021遼寧]某多孔儲氫材料前驅體結構如圖，M、W、X、Y、Z五種元素原子序數依次增大，基態(tài)Z原子的電子填充了3個能級，其中有2個未成對電子。下列說法正確的是（D）A.氫化物沸點：X＞YB.原子半徑：M＜X＜Y＜ZC.第一電離能：W＜X＜Y＜ZD.陰、陽離子中均有配位鍵解析結合基態(tài)Z原子的電子填充了3個能級，其中有2個未成對電子，以及在化合物中Z形成2個共價單鍵，可確定Z為O；再結合原子序數關系和化合物中各元素的成鍵情況，可確定M為H、X為C、W為B、Y為N。C、N均有多種氫化物，未指出是否為最簡單氫化物，無法判斷二者氫化物的沸點高低，A項錯誤。同周期主族元素，隨原子序數遞增，原子半徑逐漸減小，原子半徑：C＞N＞O＞H，B項錯誤。N為第ⅤA族元素，其2p能級處于半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能比相鄰元素大，即第一電離能N＞O＞C＞B，C項錯誤。根據原子的成鍵規(guī)則知，該化合物的陽離子和陰離子中均存在配位鍵，D項正確。3.[2021河北改編]如圖所示的兩種化合物可應用于阻燃材料和生物材料的合成。其中W、X、Y、Z為原子序數依次增大的短周期元素，X和Z同主族，Y原子序數為W原子價電子數的3倍。下列說法正確的是（D）A.X和Z的最高化合價均為＋7價B.HX和HZ在水中均為強酸，電子式可表示為H∶X····∶與H∶C.四種元素中，Y原子半徑最小，X原子半徑最大D.Z、W和氫三種元素可形成同時含有離子鍵和共價鍵的化合物解析W、X、Y、Z為原子序數依次增大的短周期元素，X和Z同主族，且形成1個單鍵，推斷是F和Cl；W的成鍵數為3且原子序數小于X，則W是N或B；Y原子序數是W原子價電子數的3倍，則Y是15號元素或9號元素，又X為F，則Y為P、W為N。F元素沒有正價，A錯誤。HF是弱酸，HCl是強酸，B錯誤。同周期主族元素，從左到右原子半徑逐漸變小，同主族元素，從上到下原子半徑逐漸增大，四種元素中P原子半徑最大，F原子半徑最小，C錯誤。Cl、N和H元素可形成NH4Cl，NH4Cl同時含有離子鍵和共價鍵，D正確。1.[結合離子結構進行推斷][2023遼寧]某種鎂鹽具有良好的電化學性能，其陰離子結構如圖所示。W、X、Y、Z、Q是核電荷數依次增大的短周期元素，W、Y原子序數之和等于Z，Y原子價電子數是Q原子價電子數的2倍。下列說法錯誤的是（A）－L為A.W與X的化合物為極性分子B.第一電離能Z＞Y＞XC.Q的氧化物是兩性氧化物D.該陰離子中含有配位鍵解析根據鎂鹽的陰離子結構、L中原子的成鍵特點及題干信息分析：W的原子序數最小，且形成1個共價鍵，則W為H；X形成4個共價鍵，則X為C；Y形成2個共價鍵，則Y為O或S；Z形成1個共價鍵，且原子序數等于W和Y的原子序數之和，則Z為F或Cl；Q形成4個鍵，鎂鹽的陰離子帶1個單位的負電荷，且Y原子價電子數是Q原子價電子數的2倍，則Q為Al，結合原子序數關系可知，Y只能為O，Z只能為F。H與C形成的化合物為烴類，烴類物質的正負電荷中心可能重合，如甲烷，其為非極性分子，A項錯誤；同周期從左到右，元素的第一電離能呈增大趨勢，故第一電離能：F＞O＞C，B項正確；Al2O3既能與強酸反應生成鹽和水，也能與強堿反應生成鹽和水，屬于兩性氧化物，C項正確；該陰離子中，中心Al原子形成4個鍵，其中1個為配位鍵，D項正確。2.[結合原子結構推斷][2021河北]用中子轟擊

NZX原子產生α粒子（即氦核

24He）的核反應為

NZX＋01nA.H3XO3可用于中和濺在皮膚上的NaOH溶液B.Y單質在空氣中燃燒的產物是Y2O2C.X和氫元素形成離子化合物D.6Y和7Y互為同素異形體解析由核反應可知，N＝7＋4－1＝10，結合Y的質量數及Y在化合物中化合價為＋1，可知Y為Li，則X為B。H3BO3可用于中和濺在皮膚上的NaOH溶液，A項正確；Li在空氣中燃燒生成Li2O，B項錯誤；硼元素與氫元素形成硼烷，硼烷為共價化合物，C項錯誤；6Li和7Li是Li的兩種核素，二者互為同位素，D項錯誤。3.[結合物質轉化推斷][全國Ⅰ高考]短周期元素W、X、Y、Z的原子序數依次增加。m、p、r是由這些元素組成的二元化合物，n是元素Z的單質，通常為黃綠色氣體，q的水溶液具有漂白性，0.01mol·L－1r溶液的pH為2，s通常是難溶于水的混合物。上述物質的轉化關系如圖所示。下列說法正確的是（C）A.原子半徑的大小W＜X＜YB.元素的非金屬性Z＞X＞YC.Y的氫化物常溫常壓下為液態(tài)D.X的最高價氧化物的水化物為強酸解析單質n通常為黃綠色氣體，則n為Cl2，q的水溶液具有漂白性，q為HClO，0.01mol·L－1的r溶液的pH＝2，說明r為一元強酸，r為HCl；s為難溶于水的混合物，結合在光照條件下生成，則二元化合物p可能為CH4。綜上分析，涉及的元素有H、C、O、Cl，分別對應W、X、Y、Z。原子半徑C＞O，A項錯誤。非金屬性O＞Cl＞C，B項錯誤。O的氫化物H2O或H2O2常溫常壓下均為液態(tài)，C項正確。C的最高價氧化物的水化物H2CO3為弱酸，D項錯誤。4.[結合物質性質推斷][2020天津]短周期元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大。用表中信息判斷下列說法正確的是（A）元素最高價氧化物的水化物XYZW分子式H3ZO40.1mol·L－1溶液對應的pH（25℃）1.0013.001.570.70A.元素電負性：Z＜WB.簡單離子半徑：W＜YC.元素第一電離能：Z＜WD.簡單氫化物的沸點：X＜Z解析從Z的最高價氧化物的水化物的化學式和0.1mol·L－1W的最高價氧化物的水化物溶液的pH可知，Z、W分別是磷、硫元素，結合0.1mol·L－1X、Y的最高價氧化物的水化物溶液的pH，可知X、Y分別是氮、鈉元素。電負性：P＜S，A項正確。離子半徑：S2－＞Na＋，B項錯誤。磷的3p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，其第一電離能大于硫的第一電離能，C項錯誤。NH3分子間存在氫鍵，導致其沸點高于PH3的沸點，D項錯誤。5.[結合元素化合物的用途推斷][2021海南改編]短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大，XY－離子與Y2分子均含有14個電子；習慣上把電解飽和ZW水溶液的工業(yè)生產稱為氯堿工業(yè)。下列判斷正確的是（D）A.原子半徑：W＞ZB.最高價氧化物對應的水化物的酸性：Y＜XC.化合物ZXY的水溶液呈酸性D.（XY）2分子中既有σ鍵又有π鍵解析由“短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大”和“XY－離子與Y2分子均含有14個電子”知，X為C、Y為N；由“習慣上把電解飽和ZW水溶液的工業(yè)生產稱為氯堿工業(yè)”，推出Z、W分別為Na、Cl。同一周期主族元素從左到右原子半徑依次減小，故原子半徑Cl＜Na，A項錯誤；元素的非金屬性越強，其最高價氧化物對應的水化物酸性越強，非金屬性N＞C，故酸性HNO3＞H2CO3，B項錯誤；NaCN為強堿弱酸鹽，其水溶液呈堿性，C項錯誤；（CN）2的結構式是單鍵是σ鍵，三鍵中有一個是σ鍵，兩個是π鍵，故（CN）2分子中既含σ鍵又含π鍵，D項正確。6.[結合物質結構推斷][2021湖北]某離子液體的陰離子的結構如圖所示，其中W、X、Y、Z、M為原子序數依次增大的短周期非金屬元素，W是有機分子的骨架元素。下列說法正確的是（D）A.Z元素的最高價態(tài)為＋7B.基態(tài)原子未成對電子數：W＞YC.該陰離子中X不滿足8電子穩(wěn)定結構D.最簡單氫化物水溶液的pH：X＞M解析F元素無正化合價，A項錯誤；基態(tài)C原子的核外電子排布式為1s22s22p2，未成對電子數為2，基態(tài)O原子的核外電子排布式為1s22s22p4，未成對電子數也為2，B項錯誤；該陰離子中N形成2個單鍵，有2對孤電子對，滿足8電子穩(wěn)定結構，C項錯誤；NH3的水溶液呈堿性，H2S的水溶液呈酸性，故水溶液的pH：NH3＞H2S，D項正確。1.[2024南京六校聯考]X、Y、Z、W是原子序數依次增大的短周期元素。X和Y基態(tài)原子的s能級電子總數均等于其p能級電子總數，Z原子最外層電子數是Y原子最外層電子數的2倍，W和X位于同一主族。下列說法正確的是（D）A.第一電離能：I1（X）＜I1（W）B.最高價氧化物對應水化物的酸性：Z＞WC.原子半徑：r（W）＞r（Y）＞r（X）D.最簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：X＞Z解析X、Y、Z、W是原子序數依次增大的短周期元素，X和Y基態(tài)原子的s能級電子總數均等于其p能級電子總數，則二者的電子排布式分別為1s22s22p4、1s22s22p63s2，所以X為O、Y為Mg；Z原子最外層電子數是Y原子最外層電子數的2倍，則Z為Si；W和X位于同一主族，則W為S。同主族元素從上到下第一電離能逐漸減小，故第一電離能O＞S，A錯誤；非金屬性S＞Si，故酸性H2SO4＞H2SiO3，B錯誤；同周期主族元素，從左到右原子半徑逐漸減小，同主族元素，從上到下原子半徑逐漸增大，故原子半徑Mg＞S＞O，C錯誤；非金屬性O＞Si，故熱穩(wěn)定性H2O＞SiH4，D正確。2.[2024福州質檢]元素M、W、X、Y、Z分別位于3個短周期，原子序數依次增大，X原子的最外層電子數是電子層數的2倍，Y的價電子數是Z的價電子數的2倍，基態(tài)Z原子的電子占據7個原子軌道，M、W可以形成的化合物為WM。下列說法正確的是（C）A.簡單離子半徑：W＜Y＜ZB.元素電負性：X＜Y＜ZC.XY2分子的空間結構為直線形D.WM為共價化合物解析元素M、W、X、Y、Z分別位于3個短周期，原子序數依次增大，由X原子的最外層電子數是其電子層數的2倍可知，X為C，由基態(tài)Z原子的電子占據7個原子軌道可知，Z為Al，Y的價電子數是Z的價電子數的2倍，且原子序數在C和Al之間，可推出Y為O，由M和W可形成化合物WM，且原子序數均小于6可知，W為Li，M為H。核外電子排布相同的離子，核電荷數大的離子半徑小，所以半徑O2－＞Al3＋，A選項錯誤；電負性：O＞C＞Al，B選項錯誤；二氧化碳的空間結構為直線形，C選項正確；WM為LiH，該化合物為離子化合物，其中H顯－1價，Li顯＋1價，D選項錯誤。3.[2024貴陽摸底]X、Y、Z、W為原子序數依次增大的四種短周期主族元素。X的某種同位素可以用于測定文物年代，Y與X同周期，Y的第一電離能高于同周期的相鄰元素，Z是同周期中常見離子半徑最小的元素，四種元素的最外層電子數之和為19。下列敘述正確的是（A）A.電負性：X＜YB.X的氫化物常溫下均是氣體C.含Z的鹽溶液只顯酸性D.氧化物對應的水化物的酸性：W＞Y解析X的某種同位素可以用于測定文物年代，則X為C元素；Y與X同周期，Y的第一電離能高于同周期的相鄰元素，則Y為N元素；Z是同周期中常見離子半徑最小的元素，且Z的原子序數大于N，則Z為Al元素；四種元素的最外層電子數之和為19，則W的最外層電子數為19－4－5－3＝7，W為Cl元素。同周期元素從左到右電負性逐漸增大，則電負性：C＜N，A正確；C的氫化物為烴類物質，含碳原子數高的烴常溫下為液體或者固體，B錯誤；含Al的鹽溶液可以顯酸性，如AlCl3溶液，也可以顯堿性，如Na[Al（OH）4]溶液，C錯誤；Cl的最高價氧化物對應的水化物的酸性大于N的最高價氧化物對應的水化物的酸性，題中沒有說明是最高價，D錯誤。4.[2024武漢調研]一種可用于頭孢菌素改性劑的物質的結構如圖所示，其中X、Y、Z、W是原子序數遞增的短周期主族元素。下列說法正確的是（D）A.原子半徑：Z＞WB.第一電離能：Z＜YC.沸點：X2Z＜X2WD.鍵角：YZ2＞WZ2解析根據X形成1個單鍵，Y的總鍵數為4，Z形成1個雙鍵，W形成2個單鍵，結合原子序數關系，知X為H元素，Y為C元素，Z為O元素，W為S元素。原子半徑：O＜S，A項錯誤；同周期元素從左到右第一電離能呈增大趨勢，第一電離能：O＞C，B項錯誤；由于H2O分子間存在氫鍵，故沸點：H2O＞H2S，C項錯誤；CO2為直線形分子，SO2為V形分子，鍵角：CO2＞SO2，D項正確。5.[2023河南安陽考試]X、Y、Z、W、R為原子序數依次增大的前20號元素，X原子的最外層電子數是最內層電子數的2倍，其他元素的性質如表所示：元素YZWR原子半徑/pm11710299—主要化合價－4、＋4－2、＋6－1、＋7＋1下列說法正確的是（A）A.X的某種單質能使品紅溶液褪色B.Y的單質及其氧化物都可用作半導體材料C.在光照條件下W的單質能與X的氫化物發(fā)生置換反應D.氧化物對應水化物的酸性：X＜Z＜W解析X為C，活性炭具有吸附性，可以吸附色素，使品紅溶液褪色，A項正確；Y為Si，Si單質可用作半導體材料，B項錯誤；W的單質為Cl2，X的氫化物為烷烴時，二者在光照條件下可發(fā)生取代反應，C項錯誤；最高價氧化物對應水化物的酸性：H2CO3＜H2SO4＜HClO4，題中未說最高價，D項錯誤。6.[2024浙江名校聯考]前四周期X、Y、Z、Q、T五種元素，原子序數依次增大。X的液態(tài)最簡單氫化物可作制冷劑，Y的氫化物的水溶液能腐蝕玻璃，基態(tài)Z原子M能層上有兩個電子，基態(tài)Q原子最外層有2個未成對電子，且其最高價氧化物對應的水化物為強酸，T最外層只有1個電子，其內層各能級所有軌道電子均成對，下列說法不正確的是（C）A.第一電離能：Y＞X＞QB.T的氧化物能和X的氫化物發(fā)生氧化還原反應制得T單質C.Z能在空氣中燃燒生成ZO、ZO2等氧化物D.T單質和Q單質化合生成T2Q解析X的液態(tài)最簡單氫化物可作制冷劑，則X為N元素；Y的氫化物的水溶液能腐蝕玻璃，則Y為F元素；基態(tài)Z原子M能層上有兩個電子，則Z為Mg元素；基態(tài)Q原子最外層有2個未成對電子，且其最高價氧化物對應的水化物為強酸，則Q為S元素；T最外層只有1個電子，其內層各能級所有軌道電子均成對，則T為Cu元素。第一電離能：F＞N＞O＞S，A項正確；CuO和NH3可發(fā)生反應：3CuO＋2NH3△3Cu＋N2＋3H2O，B項正確；Mg在空氣中燃燒生成的氧化物為MgO，C項錯誤；Cu和S加熱時反應生成Cu2S7.[2023北京順義區(qū)統考]下表為元素周期表的一部分，其中X、Y、W、Z為短周期元素，W的單質常溫下為黃綠色氣體。下列說法不正確的是（D）YZXWRTA.X、Y的單質均存在同素異形體B.Y、Z的簡單氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強C.R的單質可用于制造半導體材料D.工業(yè)上電解NaW溶液制W2可使用陰離子交換膜解析W的單質常溫下為黃綠色氣體，則W為Cl，由元素在周期表中的位置可知，X為P，Y為O，Z為F，R為Ge，T為Br。P的同素異形體有紅磷、白磷等，O的同素異形體有氧氣和臭氧，A正確；同周期主族元素從左到右，元素的非金屬性逐漸增強，對應的簡單氫化物越穩(wěn)定，故Y、Z的簡單氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強，B正確；Ge為重要的半導體材料，C正確；工業(yè)上電解飽和食鹽水可制得Cl2，為防止陽極生成的Cl2和陰極生成的NaOH反應，需要將產生的NaOH和Cl2分開，只允許陽離子通過，故需使用陽離子交換膜，D錯誤。8.[2023長春三聯]短周期元素X、Y、Z、M的原子序數依次增大，它們組成一種團簇分子，結構如圖所示。X、M的族序數均等于周期序數，Y原子核外最外層電子數為6，下列說法正確的是（A）A.Z和M的合金可用于制造飛機和宇宙飛船B.第一電離能：Y＞M＞ZC.工業(yè)上通過電解Z的氧化物制備Z單質D.簡單離子半徑：Z＞M＞Y解析短周期元素X、Y、Z、M的原子序數依次增大，X、M的族序數均等于周期序數，Y原子核外最外層電子數為6，結合圖中原子半徑X＜Y＜M，可知X是H，M是Al，Y是O，Z的原子半徑大于M，說明Z和M同周期，再結合圖示結構中H原子有2個，O原子有6個，Al原子有2個，Z原子有2個，根據化合物中各元素化合價總和為0可推斷出Z是Mg。鎂和鋁的合金密度小、強度高，具有較強的抗腐蝕能力，是制造飛機和宇宙飛船的理想材料，A正確；Mg最外層電子排布式為3s2，Al最外層電子排布式為3s23p1，3p能級的能量高于3s能級，故Al失去3p能級上的一個電子所需能量小于Mg失去3s能級上的一個電子所需能量，故Mg的第一電離能比Al大，B錯誤；工業(yè)上通過電解熔融的MgCl2來制備Mg單質，C錯誤；電子層結構相同時，核電荷數越大，離子半徑越小，離子半徑：O2－＞Mg2＋＞Al3＋，D錯誤。9.[2023山東師范大學附屬中學檢測]科學家為了解決電池的導電性問題，合成了一種高效化合物，其結構如圖甲所示。其中W、Y、Z、X、Q均為短周期主族元素，其原子半徑與原子序數的關系如圖乙所示，Z和Q位于同一主族，基態(tài)Y原子的最外層存在3個未成對電子。下列說法錯誤的是（B）A.簡單離子的半徑：Q＞Y＞Z＞XB.簡單氫化物分子的鍵角：Q＞ZC.Y的簡單氫化物的水溶液能溶解氫氧化銅D.該化合物的結構中X、Y、Z均滿足8電子穩(wěn)定結構解析結合原子半徑及共價鍵關系推斷元素：W、Y、Z、X、Q均為短周期主族元素，X的原子半徑最大，且可形成＋1價陽離子，則X為Na；Q形成6個共價鍵，且Q的原子序數大于X，則Q為S；Z與Q同主族，則Z為O；W形成一個共價鍵且原子半徑最小，W為H；Y形成兩個共價鍵，整個陰離子帶一個單位負電荷，且基態(tài)Y原子的最外層存在3個未成對電子，則Y為N。A項，電子層數越多，離子半徑越大，具有相同電子層結構的離子，核電荷數越大，離子半徑越小，因此離子半徑：S2－＞N3－＞O2－＞Na＋，正確。B項，H2O、H2S分子的中心原子均含有2對孤對電子，分子均為V形結構，但由于電負性O＞S，H2O中成鍵電子對更偏向O，排斥力更大，故鍵角：H2S＜H2O，錯誤。C項，氨水能溶解Cu（OH）2形成配合物，正確。10.[2023湖南長沙明德中學聯考改編]X、Y、Z、W是原子序數依次增大的短周期主族元素，且X、Z原子序數之和是Y、W原子序數之和的12。甲、乙、丙、丁是由這些元素組成的二元化合物，M是某種元素