【高中化學】2022－2023學年上學期高三化學備課組說課式備課-熱考題型 元素“位-構(gòu)-性”的綜合推斷題

元素“位—構(gòu)—性”的綜合推斷題第4章物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)元素周期律主講人：√[基礎(chǔ)達標]1．(2022·鄂州高三模擬)短周期元素Q、W、X、Y、Z在元素周期表中的相對位置如圖所示，其中只有Z為金屬元素。則下列說法中正確的是(

)A．X、W兩種元素在自然界中都存在相應的單質(zhì)B．Q、Y分別與活潑金屬元素形成的化合物中僅含離子鍵C．Y、Z分別形成的簡單離子中，前者的半徑較大D．X、Z的最高價氧化物對應的水化物之間容易相互發(fā)生反應解析：由元素在周期表中的相對位置可知，X為碳元素，Y為氧元素，Z為鋁元素，W為硅元素，Q為氯元素。A項，C在自然界中存在單質(zhì)，Si在自然界中全部以化合態(tài)的形式存在，錯誤；B項，O與活潑金屬元素形成的化合物中可能含有共價鍵，如過氧化鈉，錯誤；C項，核外電子排布相同的離子，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，則O、Al分別形成的簡單離子中，前者的半徑較大，正確；D項，C的最高價氧化物對應的水化物為弱酸，與氫氧化鋁不反應，錯誤。2．(2020·新高考山東卷)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，基態(tài)X原子的電子總數(shù)是其最高能級電子數(shù)的2倍，Z可與X形成淡黃色化合物Z2X2，Y、W最外層電子數(shù)相同。下列說法正確的是(

)A．第一電離能：W>X>Y>ZB．簡單離子的還原性：Y>X>WC．簡單離子的半徑：W>X>Y>ZD．氫化物水溶液的酸性：Y>W√解析：根據(jù)Z可與X形成淡黃色化合物Z2X2，即該化合物為Na2O2，結(jié)合原子序數(shù)關(guān)系可知，X為O元素，Z為Na元素；基態(tài)O原子核外有8個電子，是最高能級2p上排布的電子數(shù)的2倍；由原子序數(shù)關(guān)系可知，Y為F元素，則與其同主族的W為Cl元素。根據(jù)第一電離能的遞變規(guī)律可知，其相對大小順序為F>O>Cl>Na，A項錯誤；根據(jù)非金屬性：F>O>Cl可知，簡單離子的還原性：Cl－>O2－>F－，B項錯誤；根據(jù)離子半徑的變化規(guī)律可知，簡單離子半徑：Cl－>O2－>F－>Na＋，C項正確；氫化物水溶液的酸性：HF<HCl，D項錯誤。3．(2022·徐州高三月考)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，W的單質(zhì)常被保存在煤油中，Y的主族序數(shù)等于其周期數(shù)的3倍，由X與Z組成的高分子化合物是傳統(tǒng)不粘鍋涂層的主要成分。下列說法正確的是(

)A．原子半徑：r(W)＞r(Z)＞r(Y)＞r(X)B．第一電離能：I1(X)＞I1(Y)＞I1(Z)＞I1(W)C．由W與Y組成的常見化合物中陰陽離子數(shù)之比一定為1∶2D．元素Z與元素W的最高正化合價之和的數(shù)值為8√解析：短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，W的單質(zhì)常被保存在煤油中，則W為Na元素；Y的主族序數(shù)等于其周期數(shù)的3倍，則Y為O元素；由X與Z組成的高分子化合物是傳統(tǒng)不粘鍋涂層的主要成分可知，該高分子化合物是聚四氟乙烯，則X為C元素，Z為F元素，以此分析解答。A．同一周期主族元素從左向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，則原子半徑：r(W)＞r(X)＞r(Y)＞r(Z)，故A錯誤；B．同一周期從左向右元素的第一電離能總體呈增大趨勢，同一主族從上到下元素的第一電離能逐漸減小，則第一電離能：I1(Z)＞I1(Y)＞I1(X)＞I1(W)，故B錯誤；D．F的非金屬性最強，沒有正化合價，故D錯誤。4．設(shè)X、Y、Z代表元素周期表中前4周期的三種元素，已知X＋和Y－具有相同的核外電子排布；Z元素的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)比Y元素的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)少9；Y和Z兩種元素可形成含4個原子核、42個電子的負一價陰離子。下列說法不正確的是(

)A．元素Z的氣態(tài)氫化物分子中含有10個電子B．元素Y的氣態(tài)氫化物分子中含有18個電子C．元素Z與元素X形成的化合物X2Z中離子都達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D．元素Y、Z組成的化合物屬于離子化合物√解析：由“X＋和Y－具有相同的核外電子排布”知，X為第ⅠA族元素、Y為第ⅦA族元素；又由“Z元素的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)比Y元素的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)少9；Y和Z兩種元素可形成含4個原子核、42個電子的負一價陰離子”知，Y為氯、Z為氧、X為鉀。水分子中含有10個電子；氯化氫分子中含有18個電子；K2O中的鉀離子、氧離子均達到最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；氯、氧組成的化合物為共價化合物。5.(2022·煙臺高三期末)某種化合物的結(jié)構(gòu)如圖所示，其中X、Y、Z、Q、W為原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，Q核外最外層電子數(shù)與Y核外電子總數(shù)相同，X的原子半徑是元素周期表中最小的。下列敘述錯誤的是(

)A．第一電離能：Z＞Q＞YB．簡單離子半徑：Z＞Q＞W(wǎng)C．該化合物中Z和Y原子的雜化方式都相同D．Y的氫化物的沸點可能大于Q的氫化物的沸點√解析：X的原子半徑是元素周期表中最小的，則X為H元素，由該化合物的結(jié)構(gòu)圖可知，Y為第ⅣA族元素，Q為第ⅥA族元素，W為第ⅠA族元素，又X、Y、Z、Q、W為原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，Q核外最外層電子數(shù)與Y核外電子總數(shù)相同，則Y為C元素，Q為O元素，W為Na元素，Z為N元素，據(jù)此分析解答。A．同周期元素從左至右第一電離能總體呈增大趨勢，但是第ⅤA族元素的p電子處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，較難失電子，則其第一電離能比同周期第ⅥA族元素的第一電離能大，故第一電離能：N＞O＞C，故A正確；B．N3－、O2－、Na＋的核外電子排布相同，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，則簡單離子半徑：N3－＞O2－＞Na＋，故B正確；C．該化合物中N原子形成3個σ鍵，并存在1對孤電子對，故其雜化方式為sp3，飽和C原子采取sp3雜化，形成雙鍵的C原子采取sp2雜化，故C錯誤；D．C的氫化物為烴，常溫下，含C原子數(shù)較多的烴可以呈固態(tài)，O的氫化物為水、過氧化氫，常溫下為液態(tài)，故D正確。6．(2022·武漢江夏一中模擬)短周期主族元素W、Q、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大；灰黑色晶體Y的導電性介于導體和絕緣體之間，一種制備晶體Y的路線如圖所示，通常狀態(tài)下YW4呈氣態(tài)。下列說法不正確的是(

)

A．元素的電負性：Q＞Z＞W(wǎng)B．YW4中Y為sp3雜化，YW4為正四面體形分子C．簡單離子半徑：Z＞X＞QD．簡單氫化物的穩(wěn)定性：Q＞Z＞Y√解析：灰黑色晶體Y的導電性介于導體和絕緣體之間，則Y應為Si元素，Si單質(zhì)通常以SiO2為原料制取，則Q是O元素；SiO2與X混合加熱反應產(chǎn)生X2Y，Y顯－4價，則X顯＋2價，由于X的原子序數(shù)比O大，比Si小，則X是Mg元素；通常狀態(tài)下YW4呈氣態(tài)，則W是H元素；Mg2Si與WZ反應產(chǎn)生SiH4，W是H元素，顯＋1價，則Z顯－1價，其原子序數(shù)比Si大，則Z是Cl元素；SiH4加熱分解生成Si和H2。A．Q是O，Z是Cl，W是H，元素的非金屬性越強，其電負性越大，元素的非金屬性：O＞Cl＞H，所以元素的電負性：O＞Cl＞H，即Q＞Z＞W(wǎng)，A正確。B．YW4是SiH4，其中Si原子雜化類型為sp3，Si原子與4個H原子形成的是正四面體結(jié)構(gòu)，因此SiH4是正四面體形分子，B正確。C．Z是Cl，X是Mg，Q是O，它們形成的離子分別為Cl－、Mg2＋、O2－；離子核外電子層數(shù)越多，離子半徑越大；當離子核外電子排布相同時，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，所以離子半徑：Cl－＞O2－＞Mg2＋，即Z＞Q＞X，C錯誤。D．Q是O，Z是Cl，Y是Si，元素的非金屬性越強，其簡單氫化物的穩(wěn)定性就越強，由于元素的非金屬性：O＞Cl＞Si，所以簡單氫化物的穩(wěn)定性：H2O＞HCl＞SiH4，即Q＞Z＞Y，D正確。7．已知W、X、Y、Z均為短周期元素，常溫下，它們的最高價氧化物對應的水化物溶液(濃度均為0.01mol·L－1)的pH和原子半徑、原子序數(shù)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是(

)A．化合物X2Y2中含有極性共價鍵和非極性共價鍵B．簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：Y＞W(wǎng)C．簡單離子半徑：Z＞Y＞W(wǎng)＞XD．這四種元素中，元素X的第一電離能最小√元素非金屬性越強，氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性越強，非金屬性：N>S，則氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：NH3>H2S，B錯誤；電子層數(shù)越多，半徑越大，電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越大，對核外電子的吸引能力越強，半徑越小，N3－、Na＋、S2－、Cl－的半徑大小為S2－＞Cl－＞N3－＞Na＋，即Y＞Z＞W(wǎng)＞X，C錯誤；第一電離能越小，原子越容易失去一個電子，四種元素中Na最容易失去最外層電子，第一電離能最小，D正確。8．(2020·高考全國卷Ⅱ)一種由短周期主族元素組成的化合物(如圖所示)，具有良好的儲氫性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大、且總和為24。下列有關(guān)敘述錯誤的是(

)A．該化合物中，W、X、Y之間均為共價鍵B．Z的單質(zhì)既能與水反應，也可與甲醇反應C．Y的最高化合價氧化物的水化物為強酸D．X的氟化物XF3中原子均為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)√解析：由題意，4種短周期元素中，Z的原子序數(shù)最大，且能形成Z＋，則Z為Na元素，W的原子序數(shù)最小，且形成一個化學鍵，則W為H元素，再由4種元素的原子序數(shù)之和為24，可知X與Y的原子序數(shù)之和為12，結(jié)合題給化合物中X與Y的成鍵數(shù)，可知X為B元素，Y為N元素。從該化合物的成鍵情況可確定H、B、N之間均為共價鍵，A項正確；Na為活潑金屬，既能與水反應，又能與CH3OH發(fā)生置換反應生成H2，B項正確；氮元素的最高價氧化物對應的水化物為HNO3，是典型的強酸，C項正確；BF3中B原子不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，D項錯誤。[素養(yǎng)提升]9．(2022·泰安高三模擬)W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，其中X的某種同位素可用于測量文物年代，M是由X元素構(gòu)成的一種單質(zhì)。甲和丁兩種物質(zhì)都由W和Y元素組成；乙由Y和Z元素組成，常溫下為氣體，具有漂白性；戊為二元強酸。它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖。下列敘述不正確的是(

)A．最簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：Y＞XB．原子半徑：Z＞Y＞X＞W(wǎng)C．丁的水溶液適用于醫(yī)用消毒及環(huán)境消毒D．高溫下，M能和丙發(fā)生化合反應√解析：由題意結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，M為碳單質(zhì)，戊為H2SO4，乙為SO2，甲為H2O，丙為CO2，丁為H2O2，則W、X、Y、Z分別為H、C、O、S。非金屬性：O＞C，所以最簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：H2O＞CH4，A正確；一般來說，電子層數(shù)越多，原子半徑越大，同周期主族元素，從左到右，原子半徑逐漸減小，故原子半徑：S>C＞O>H，B錯誤；H2O2的水溶液因為具有強氧化性，所以可用于殺菌消毒，C正確；高溫下，碳單質(zhì)能與CO2發(fā)生化合反應生成CO，D正確。10．我國科學家成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽(Y5)6(W3X)3(YW4)4Z，經(jīng)X射線衍射測得該化合物的晶體結(jié)構(gòu)，其局部結(jié)構(gòu)如圖所示。其中Y為氮原子，W與X、W與Y均可形成10電子化合物，Z與其他原子均不同族，且Z的單質(zhì)可以用于自來水消毒，圖中虛線表示氫鍵。下列說法正確的是(

)A．該化合物中的兩種陽離子的共價鍵類型相同C．該晶體結(jié)構(gòu)中有4種氫鍵D．該化合物中Z不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)√解析：根據(jù)題目信息“10電子化合物”以及圖示可推斷兩種陽離子分別為銨離子和水合氫離子，而陰離子除五氮陰離子外，還有氯離子，從而得出答案A正確。11．(2022·湘潭高三聯(lián)考)X、Y、Z、R、W是原子序數(shù)依次增大的五種短周期主族元素，它們所在周期數(shù)之和為11，其中Y元素最高與最低化合價的代數(shù)和為2，Y和Z的單質(zhì)生成的化合物是一種傳遞神經(jīng)信息的“信使分子”，R的原子半徑是五種元素中最大的，Y和W是同族元素。下列說法錯誤的是(

)A．簡單離子的還原性：Z>YB．