第五章　第3講　元素“位-構(gòu)-性”關(guān)系的應(yīng)用-2025年高中化學(xué)高考備考

第五章物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)元素周期律第3講元素“位—構(gòu)—性”關(guān)系的應(yīng)用課標(biāo)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(jié)構(gòu)，分析、預(yù)測、比較元素及其化合物的性質(zhì)結(jié)合原子結(jié)構(gòu)和元素周期表結(jié)構(gòu)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(zhì)及其反應(yīng)的微觀特征。2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：能認(rèn)識“位—構(gòu)—性”之間的內(nèi)在聯(lián)系結(jié)合元素化合物的性質(zhì)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(jié)合物質(zhì)結(jié)構(gòu)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(yù)測1.元素“位—構(gòu)—性”推斷主要考查元素周期表、原子結(jié)構(gòu)、元素周期律及相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)等，在高考中出現(xiàn)的頻率較高。2.2025年高考會更加靈活地結(jié)合典型物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點、重要用途及原子結(jié)構(gòu)等進(jìn)行元素“位—構(gòu)—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(guān)知識融合，考查物質(zhì)性質(zhì)、原子半徑、電負(fù)性、電離能等的遞變規(guī)律，體現(xiàn)對宏觀辨識與微觀探析化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的考查考點1結(jié)合原子結(jié)構(gòu)和元素周期表結(jié)構(gòu)推斷1.結(jié)合元素周期表結(jié)構(gòu)推斷的思維模型（1）依據(jù)原子結(jié)構(gòu)特點推斷原子最外層電子數(shù)（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(shù)，元素屬于第二周期（Li、Be除外）“陰三陽四”規(guī)律某元素對應(yīng)簡單離子的最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)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(jié)構(gòu)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(yīng)元素位于陰離子對應(yīng)元素的下一周期（2）依據(jù)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(guān)系①②③注：Z為某元素的原子序數(shù)“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(zhì)與同類化合物的化學(xué)性質(zhì)卻很相似，如Li和Mg、Be和Al等2.元素周期表結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系命題點1結(jié)合原子結(jié)構(gòu)進(jìn)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(shù)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(shù)和p軌道上的電子數(shù)相等，基態(tài)X、Y、Z原子的未成對電子數(shù)之比為2∶1∶3。下列說法正確的是（C）A.電負(fù)性：X＞Y＞Z＞W(wǎng)B.原子半徑：X＜Y＜Z＜WC.Y和W的單質(zhì)都能與水反應(yīng)生成氣體D.Z元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物具有強氧化性解析根據(jù)基態(tài)X原子s軌道上的電子數(shù)與p軌道上的電子數(shù)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(shù)為2，則基態(tài)Y、Z原子的未成對電子數(shù)分別為1、3，結(jié)合原子序數(shù)關(guān)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(jié)合化合物中各元素化合價代數(shù)和為0可確定W為＋2價，又其原子序數(shù)最大，故W為Ca元素，Y為F元素。元素電負(fù)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(yīng)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(yīng)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(shù)依次增大。簡單離子X2－與Y2＋具有相同的電子結(jié)構(gòu)。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＞W(wǎng)C.YX的水合物具有兩性D.W單質(zhì)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(jié)構(gòu)，可知X為O元素，Y為Mg元素；結(jié)合原子序數(shù)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(jù)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(jié)合“特殊微粒結(jié)構(gòu)”進(jìn)行推斷3.[浙江高考]X、Y、Z、M、Q五種短周期元素，原子序數(shù)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(shù)為18個；Q元素的原子最外層電子數(shù)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(yīng)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(jù)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(yīng)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(lián)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(jù)相似相溶原理，聯(lián)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(shù)依次增大的短周期主族元素，Y的原子序數(shù)等于W與X的原子序數(shù)之和，Z的最外層電子數(shù)為K層的一半，W與X可形成原子個數(shù)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(zhì)可從X的簡單氫化物中置換出X的單質(zhì)解析W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，Z的最外層電子數(shù)為K層的一半，則Z為Na；W與X可形成原子個數(shù)比為2∶1的18e－分子，該分子為N2H4，W的原子序數(shù)小于X，則W為H、X為N；Y的原子序數(shù)等于W與X的原子序數(shù)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(zhì)為O2，氨氣與O2反應(yīng)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(yīng)（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(yīng)，HS－、S2－與H3O＋的反應(yīng)。（3）18e－＋18e－型：HCl與HS－、S2－的反應(yīng)，H2O2氧化HS－、H2S的反應(yīng)。命題點3結(jié)合元素周期表結(jié)構(gòu)進(jìn)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(jīng)分析發(fā)現(xiàn)其構(gòu)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(shù)依次增大，最外層電子數(shù)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(jié)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(xué)鍵為離子鍵C.Y單質(zhì)的導(dǎo)電性能弱于Z單質(zhì)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(xué)鍵是離子鍵，B項正確；鋁是導(dǎo)體，Si是半導(dǎo)體，故前者導(dǎo)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(shù)之和為21。下列關(guān)系正確的是（D）WXYZA.氫化物沸點：W＜ZB.氧化物對應(yīng)水化物的酸性：Y＞W(wǎng)C.化合物熔點：Y2X3＜YZ3D.簡單離子的半徑：Y＜X解析根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)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(yīng)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(jié)構(gòu)相同，具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，所以離子半徑：Al3＋＜O2－，D項正確?？键c2結(jié)合元素化合物的性質(zhì)推斷1.結(jié)合元素化合物的性質(zhì)推斷的思維模型2.依據(jù)常見元素化合物的特征性質(zhì)推斷（1）有特殊氣味的物質(zhì)。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(lán)色：Cu2＋等。棕黃色：Fe3＋等。紫紅色：MnO4－。淺綠色：Fe2（4）特殊反應(yīng)：①銨鹽與強堿反應(yīng)生成常見氣體中唯一的堿性氣體NH3。②與水反應(yīng)可生成氣體的物質(zhì)有Li、Na、K、Na2O2、NaH、F2等。③Si和SiO2常溫下能與NaOH溶液、HF溶液反應(yīng)。④NaHSO4是鹽，卻具有強酸性，可與CO32－、HSO3－、S2－、S2O32－、[Al（OH）4]－、SiO32－等反應(yīng)產(chǎn)生特殊現(xiàn)象。⑤Na2S2O3能與鹽酸或硫酸反應(yīng)，既有氣體生成又有沉淀生成。⑥一種物質(zhì)加入另一種物質(zhì)，反應(yīng)物過量與否會產(chǎn)生不同的現(xiàn)象，如CO2與命題點結(jié)合元素化合物的性質(zhì)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(shù)依次增加，且加和為21。YZ2分子的總電子數(shù)為奇數(shù)，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(zhì)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(shù)依次增加的短周期元素，YZ2分子的總電子數(shù)為奇數(shù)，常溫下為氣體，說明Y的核外電子數(shù)為奇數(shù)，則Y為N，Z為O；結(jié)合W、X、Y、Z的原子序數(shù)加和為21，可知W、X的原子序數(shù)之和為6，又W的原子序數(shù)小于X，則W為H，X為B。B單質(zhì)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(yīng)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(zhì)量為273g，設(shè)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(shè)NH4B5O8·4H2O在500℃熱分解后生成固體化合物B2O3，根據(jù)B元素守恒，最終可生成52molB2O3，質(zhì)量為175g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為175273×100％≈64.1命題拓展[變式拓展]下列有關(guān)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(jié)構(gòu)2.[2021浙江]現(xiàn)有4種短周期主族元素X、Y、Z和Q，原子序數(shù)依次增大，其中Z、Q在同一周期。相關(guān)信息如下表：元素相關(guān)信息X最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的一半Y最高化合價和最低化合價之和為零Z單質(zhì)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(zhì)能與水發(fā)生劇烈反應(yīng)B.Y與Q元素組成的YQ4分子，空間構(gòu)型為正四面體C.Y、Z、Q最高價氧化物對應(yīng)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(zhì)在常溫常壓下呈液態(tài)解析X元素原子的最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的一半，由于最外層電子數(shù)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(zhì)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(yīng)的金屬單質(zhì)與水反應(yīng)越劇烈，Mg的金屬性大于Be，室溫下，鎂與水反應(yīng)緩慢，所以常溫時，金屬Be與水反應(yīng)不劇烈，錯誤。B項，CCl4和SiCl4的空間構(gòu)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(zhì)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(shù)依次增大，元素X和Z同族。鹽YZW與濃鹽酸反應(yīng)，有黃綠色氣體產(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)狀況下W的單質(zhì)狀態(tài)與X的相同解析根據(jù)題目給出的原子序數(shù)大小關(guān)系、元素在周期表中的位置關(guān)系、物質(zhì)的顏色以及轉(zhuǎn)化關(guān)系，首先推出黃綠色氣體為Cl2，聯(lián)想氯及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系NaClO＋2HCl（濃）Cl2↑＋NaCl＋H2O，對照鹽YZW的組成以及Cl2與NaOH溶液反應(yīng)等信息得出W為O，X為F，Y為Na，Z為Cl。根據(jù)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(jié)合，Cl2O的結(jié)構(gòu)式為Cl—O—Cl，含極性鍵，C項錯誤。標(biāo)準(zhǔn)狀況下，F(xiàn)2、O2均為氣態(tài)，D考點3結(jié)合物質(zhì)結(jié)構(gòu)推斷1.結(jié)合物質(zhì)結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)）等S可形成（12e－結(jié)構(gòu)）等Cl可形成（14e－結(jié)構(gòu)）等（注：X表示對應(yīng)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(jié)合物質(zhì)結(jié)構(gòu)推斷1.[2021廣東]一種麻醉劑的分子結(jié)構(gòu)式如圖所示。其中，X的原子核只有1個質(zhì)子；元素Y、Z、W原子序數(shù)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(wǎng)＞ED.ZW2中，Z的化合價為＋2價解析根據(jù)X的原子核只有1個質(zhì)子，可知X為H元素；根據(jù)題意知Y、Z、W均為第二周期元素，結(jié)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(shù)關(guān)系可確定Y為C元素、Z為O元素、W為F元素；再結(jié)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(wǎng)，C項錯誤；ZW2即OF2，F(xiàn)元素為－1價，根據(jù)化合物中各元素化合價代數(shù)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(qū)體結(jié)構(gòu)如圖，M、W、X、Y、Z五種元素原子序數(shù)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(jié)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(jié)合原子序數(shù)關(guān)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(shù)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(jù)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(yīng)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(shù)依次增大的短周期元素，X和Z同主族，Y原子序數(shù)為W原子價電子數(shù)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(shù)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(shù)為3且原子序數(shù)小于X，則W是N或B；Y原子序數(shù)是W原子價電子數(shù)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(xiàn)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(jié)合離子結(jié)構(gòu)進(jìn)行推斷][2023遼寧]某種鎂鹽具有良好的電化學(xué)性能，其陰離子結(jié)構(gòu)如圖所示。W、X、Y、Z、Q是核電荷數(shù)依次增大的短周期元素，W、Y原子序數(shù)之和等于Z，Y原子價電子數(shù)是Q原子價電子數(shù)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(jù)鎂鹽的陰離子結(jié)構(gòu)、L中原子的成鍵特點及題干信息分析：W的原子序數(shù)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(shù)等于W和Y的原子序數(shù)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(fù)電荷，且Y原子價電子數(shù)是Q原子價電子數(shù)的2倍，則Q為Al，結(jié)合原子序數(shù)關(guān)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(zhì)的正負(fù)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(yīng)生成鹽和水，也能與強堿反應(yīng)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(jié)合原子結(jié)構(gòu)推斷][2021河北]用中子轟擊

NZX原子產(chǎn)生α粒子（即氦核

24He）的核反應(yīng)為

NZX＋01nA.H3XO3可用于中和濺在皮膚上的NaOH溶液B.Y單質(zhì)在空氣中燃燒的產(chǎn)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(yīng)可知，N＝7＋4－1＝10，結(jié)合Y的質(zhì)量數(shù)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(jié)合物質(zhì)轉(zhuǎn)化推斷][全國Ⅰ高考]短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)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(zhì)，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(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)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(zhì)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(jié)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(yīng)W、X、Y、Z。原子半徑C＞O，A項錯誤。非金屬性O(shè)＞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(jié)合物質(zhì)性質(zhì)推斷][2020天津]短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)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(yīng)的pH（25℃）1.0013.001.570.70A.元素電負(fù)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(xué)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(jié)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(fù)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(dǎo)致其沸點高于PH3的沸點，D項錯誤。5.[結(jié)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(shù)依次增大，XY－離子與Y2分子均含有14個電子；習(xí)慣上把電解飽和ZW水溶液的工業(yè)生產(chǎn)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(yīng)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(shù)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(xí)慣上把電解飽和ZW水溶液的工業(yè)生產(chǎn)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(yīng)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(jié)構(gòu)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(jié)合物質(zhì)結(jié)構(gòu)推斷][2021湖北]某離子液體的陰離子的結(jié)構(gòu)如圖所示，其中W、X、Y、Z、M為原子序數(shù)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(shù)：W＞YC.該陰離子中X不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D.最簡單氫化物水溶液的pH：X＞M解析F元素?zé)o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(shù)為2，基態(tài)O原子的核外電子排布式為1s22s22p4，未成對電子數(shù)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(jié)構(gòu)，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(lián)考]X、Y、Z、W是原子序數(shù)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(shù)均等于其p能級電子總數(shù)，Z原子最外層電子數(shù)是Y原子最外層電子數(shù)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(yīng)水化物的酸性：Z＞W(wǎng)C.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(shù)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(shù)均等于其p能級電子總數(shù)，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(shù)是Y原子最外層電子數(shù)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(shè)＞Si，故熱穩(wěn)定性H2O＞SiH4，D正確。2.[2024福州質(zhì)檢]元素M、W、X、Y、Z分別位于3個短周期，原子序數(shù)依次增大，X原子的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍，Y的價電子數(shù)是Z的價電子數(shù)的2倍，基態(tài)Z原子的電子占據(jù)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(fù)性：X＜Y＜ZC.XY2分子的空間結(jié)構(gòu)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(shù)依次增大，由X原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍可知，X為C，由基態(tài)Z原子的電子占據(jù)7個原子軌道可知，Z為Al，Y的價電子數(shù)是Z的價電子數(shù)的2倍，且原子序數(shù)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(shù)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(shù)大的離子半徑小，所以半徑O2－＞Al3＋，A選項錯誤；電負(fù)性：O＞C＞Al，B選項錯誤；二氧化碳的空間結(jié)構(gòu)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(shù)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(shù)之和為19。下列敘述正確的是（A）A.電負(fù)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(yīng)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(shù)大于N，則Z為Al元素；四種元素的最外層電子數(shù)之和為19，則W的最外層電子數(shù)為19－4－5－3＝7，W為Cl元素。同周期元素從左到右電負(fù)性逐漸增大，則電負(fù)性：C＜N，A正確；C的氫化物為烴類物質(zhì)，含碳原子數(shù)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(yīng)的水化物的酸性大于N的最高價氧化物對應(yīng)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(diào)研]一種可用于頭孢菌素改性劑的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)如圖所示，其中X、Y、Z、W是原子序數(shù)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＞W(wǎng)B.第一電離能：Z＜YC.沸點：X2Z＜X2WD.鍵角：YZ2＞W(wǎng)Z2解析根據(jù)X形成1個單鍵，Y的總鍵數(shù)為4，Z形成1個雙鍵，W形成2個單鍵，結(jié)合原子序數(shù)關(guān)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(shù)依次增大的前20號元素，X原子的最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的2倍，其他元素的性質(zhì)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(zhì)能使品紅溶液褪色B.Y的單質(zhì)及其氧化物都可用作半導(dǎo)體材料C.在光照條件下W的單質(zhì)能與X的氫化物發(fā)生置換反應(yīng)D.氧化物對應(yīng)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(zhì)可用作半導(dǎo)體材料，B項錯誤；W的單質(zhì)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(yīng)，C項錯誤；最高價氧化物對應(yīng)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(lián)考]前四周期X、Y、Z、Q、T五種元素，原子序數(shù)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(yīng)的水化物為強酸，T最外層只有1個電子，其內(nèi)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(yīng)制得T單質(zhì)C.Z能在空氣中燃燒生成ZO、ZO2等氧化物D.T單質(zhì)和Q單質(zhì)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(yīng)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(nèi)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(yīng)：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(yīng)生成Cu2S7.[2023北京順義區(qū)統(tǒng)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(zhì)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(zhì)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(zhì)可用于制造半導(dǎo)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(zhì)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(yīng)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(dǎo)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(yīng)，需要將產(chǎn)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(lián)]短周期元素X、Y、Z、M的原子序數(shù)依次增大，它們組成一種團(tuán)簇分子，結(jié)構(gòu)如圖所示。X、M的族序數(shù)均等于周期序數(shù)，Y原子核外最外層電子數(shù)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(zhì)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(shù)依次增大，X、M的族序數(shù)均等于周期序數(shù)，Y原子核外最外層電子數(shù)為6，結(jié)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(jié)合圖示結(jié)構(gòu)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(jù)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(zhì)，C錯誤；電子層結(jié)構(gòu)相同時，核電荷數(shù)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(xué)附屬中學(xué)檢測]科學(xué)家為了解決電池的導(dǎo)電性問題，合成了一種高效化合物，其結(jié)構(gòu)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(shù)的關(guān)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(jié)構(gòu)中X、Y、Z均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)解析結(jié)合原子半徑及共價鍵關(guān)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(shù)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(fù)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(shù)越多，離子半徑越大，具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子，核電荷數(shù)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(jié)構(gòu)，但由于電負(fù)性O(shè)＞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(xué)聯(lián)考改編]X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，且X、Z原子序數(shù)之和是Y、W原子序數(shù)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