【高中化学】2022－2023学年上学期高三化学备课组说课式备课-热考题型 元素“位-构-性”的综合推断题

元素“位—构—性”的综合推断题第4章物质结构与性质元素周期律主讲人：√[基础达标]1．(2022·鄂州高三模拟)短周期元素Q、W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示，其中只有Z为金属元素。则下列说法中正确的是(

)A．X、W两种元素在自然界中都存在相应的单质B．Q、Y分别与活泼金属元素形成的化合物中仅含离子键C．Y、Z分别形成的简单离子中，前者的半径较大D．X、Z的最高价氧化物对应的水化物之间容易相互发生反应解析：由元素在周期表中的相对位置可知，X为碳元素，Y为氧元素，Z为铝元素，W为硅元素，Q为氯元素。A项，C在自然界中存在单质，Si在自然界中全部以化合态的形式存在，错误；B项，O与活泼金属元素形成的化合物中可能含有共价键，如过氧化钠，错误；C项，核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则O、Al分别形成的简单离子中，前者的半径较大，正确；D项，C的最高价氧化物对应的水化物为弱酸，与氢氧化铝不反应，错误。2．(2020·新高考山东卷)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2，Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是(

)A．第一电离能：W>X>Y>ZB．简单离子的还原性：Y>X>WC．简单离子的半径：W>X>Y>ZD．氢化物水溶液的酸性：Y>W√解析：根据Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2，即该化合物为Na2O2，结合原子序数关系可知，X为O元素，Z为Na元素；基态O原子核外有8个电子，是最高能级2p上排布的电子数的2倍；由原子序数关系可知，Y为F元素，则与其同主族的W为Cl元素。根据第一电离能的递变规律可知，其相对大小顺序为F>O>Cl>Na，A项错误；根据非金属性：F>O>Cl可知，简单离子的还原性：Cl－>O2－>F－，B项错误；根据离子半径的变化规律可知，简单离子半径：Cl－>O2－>F－>Na＋，C项正确；氢化物水溶液的酸性：HF<HCl，D项错误。3．(2022·徐州高三月考)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，W的单质常被保存在煤油中，Y的主族序数等于其周期数的3倍，由X与Z组成的高分子化合物是传统不粘锅涂层的主要成分。下列说法正确的是(

)A．原子半径：r(W)＞r(Z)＞r(Y)＞r(X)B．第一电离能：I1(X)＞I1(Y)＞I1(Z)＞I1(W)C．由W与Y组成的常见化合物中阴阳离子数之比一定为1∶2D．元素Z与元素W的最高正化合价之和的数值为8√解析：短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，W的单质常被保存在煤油中，则W为Na元素；Y的主族序数等于其周期数的3倍，则Y为O元素；由X与Z组成的高分子化合物是传统不粘锅涂层的主要成分可知，该高分子化合物是聚四氟乙烯，则X为C元素，Z为F元素，以此分析解答。A．同一周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小，同一主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：r(W)＞r(X)＞r(Y)＞r(Z)，故A错误；B．同一周期从左向右元素的第一电离能总体呈增大趋势，同一主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小，则第一电离能：I1(Z)＞I1(Y)＞I1(X)＞I1(W)，故B错误；D．F的非金属性最强，没有正化合价，故D错误。4．设X、Y、Z代表元素周期表中前4周期的三种元素，已知X＋和Y－具有相同的核外电子排布；Z元素的原子核内质子数比Y元素的原子核内质子数少9；Y和Z两种元素可形成含4个原子核、42个电子的负一价阴离子。下列说法不正确的是(

)A．元素Z的气态氢化物分子中含有10个电子B．元素Y的气态氢化物分子中含有18个电子C．元素Z与元素X形成的化合物X2Z中离子都达到稳定结构D．元素Y、Z组成的化合物属于离子化合物√解析：由“X＋和Y－具有相同的核外电子排布”知，X为第ⅠA族元素、Y为第ⅦA族元素；又由“Z元素的原子核内质子数比Y元素的原子核内质子数少9；Y和Z两种元素可形成含4个原子核、42个电子的负一价阴离子”知，Y为氯、Z为氧、X为钾。水分子中含有10个电子；氯化氢分子中含有18个电子；K2O中的钾离子、氧离子均达到最外层8电子稳定结构；氯、氧组成的化合物为共价化合物。5.(2022·烟台高三期末)某种化合物的结构如图所示，其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期元素，Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同，X的原子半径是元素周期表中最小的。下列叙述错误的是(

)A．第一电离能：Z＞Q＞YB．简单离子半径：Z＞Q＞WC．该化合物中Z和Y原子的杂化方式都相同D．Y的氢化物的沸点可能大于Q的氢化物的沸点√解析：X的原子半径是元素周期表中最小的，则X为H元素，由该化合物的结构图可知，Y为第ⅣA族元素，Q为第ⅥA族元素，W为第ⅠA族元素，又X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期元素，Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同，则Y为C元素，Q为O元素，W为Na元素，Z为N元素，据此分析解答。A．同周期元素从左至右第一电离能总体呈增大趋势，但是第ⅤA族元素的p电子处于半充满的稳定状态，较难失电子，则其第一电离能比同周期第ⅥA族元素的第一电离能大，故第一电离能：N＞O＞C，故A正确；B．N3－、O2－、Na＋的核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，则简单离子半径：N3－＞O2－＞Na＋，故B正确；C．该化合物中N原子形成3个σ键，并存在1对孤电子对，故其杂化方式为sp3，饱和C原子采取sp3杂化，形成双键的C原子采取sp2杂化，故C错误；D．C的氢化物为烃，常温下，含C原子数较多的烃可以呈固态，O的氢化物为水、过氧化氢，常温下为液态，故D正确。6．(2022·武汉江夏一中模拟)短周期主族元素W、Q、X、Y、Z的原子序数依次增大；灰黑色晶体Y的导电性介于导体和绝缘体之间，一种制备晶体Y的路线如图所示，通常状态下YW4呈气态。下列说法不正确的是(

)

A．元素的电负性：Q＞Z＞WB．YW4中Y为sp3杂化，YW4为正四面体形分子C．简单离子半径：Z＞X＞QD．简单氢化物的稳定性：Q＞Z＞Y√解析：灰黑色晶体Y的导电性介于导体和绝缘体之间，则Y应为Si元素，Si单质通常以SiO2为原料制取，则Q是O元素；SiO2与X混合加热反应产生X2Y，Y显－4价，则X显＋2价，由于X的原子序数比O大，比Si小，则X是Mg元素；通常状态下YW4呈气态，则W是H元素；Mg2Si与WZ反应产生SiH4，W是H元素，显＋1价，则Z显－1价，其原子序数比Si大，则Z是Cl元素；SiH4加热分解生成Si和H2。A．Q是O，Z是Cl，W是H，元素的非金属性越强，其电负性越大，元素的非金属性：O＞Cl＞H，所以元素的电负性：O＞Cl＞H，即Q＞Z＞W，A正确。B．YW4是SiH4，其中Si原子杂化类型为sp3，Si原子与4个H原子形成的是正四面体结构，因此SiH4是正四面体形分子，B正确。C．Z是Cl，X是Mg，Q是O，它们形成的离子分别为Cl－、Mg2＋、O2－；离子核外电子层数越多，离子半径越大；当离子核外电子排布相同时，核电荷数越大离子半径越小，所以离子半径：Cl－＞O2－＞Mg2＋，即Z＞Q＞X，C错误。D．Q是O，Z是Cl，Y是Si，元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强，由于元素的非金属性：O＞Cl＞Si，所以简单氢化物的稳定性：H2O＞HCl＞SiH4，即Q＞Z＞Y，D正确。7．已知W、X、Y、Z均为短周期元素，常温下，它们的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01mol·L－1)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是(

)A．化合物X2Y2中含有极性共价键和非极性共价键B．简单气态氢化物的热稳定性：Y＞WC．简单离子半径：Z＞Y＞W＞XD．这四种元素中，元素X的第一电离能最小√元素非金属性越强，气态氢化物的热稳定性越强，非金属性：N>S，则气态氢化物的热稳定性：NH3>H2S，B错误；电子层数越多，半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，对核外电子的吸引能力越强，半径越小，N3－、Na＋、S2－、Cl－的半径大小为S2－＞Cl－＞N3－＞Na＋，即Y＞Z＞W＞X，C错误；第一电离能越小，原子越容易失去一个电子，四种元素中Na最容易失去最外层电子，第一电离能最小，D正确。8．(2020·高考全国卷Ⅱ)一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)，具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述错误的是(

)A．该化合物中，W、X、Y之间均为共价键B．Z的单质既能与水反应，也可与甲醇反应C．Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸D．X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构√解析：由题意，4种短周期元素中，Z的原子序数最大，且能形成Z＋，则Z为Na元素，W的原子序数最小，且形成一个化学键，则W为H元素，再由4种元素的原子序数之和为24，可知X与Y的原子序数之和为12，结合题给化合物中X与Y的成键数，可知X为B元素，Y为N元素。从该化合物的成键情况可确定H、B、N之间均为共价键，A项正确；Na为活泼金属，既能与水反应，又能与CH3OH发生置换反应生成H2，B项正确；氮元素的最高价氧化物对应的水化物为HNO3，是典型的强酸，C项正确；BF3中B原子不满足8电子稳定结构，D项错误。[素养提升]9．(2022·泰安高三模拟)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中X的某种同位素可用于测量文物年代，M是由X元素构成的一种单质。甲和丁两种物质都由W和Y元素组成；乙由Y和Z元素组成，常温下为气体，具有漂白性；戊为二元强酸。它们之间的转化关系如图。下列叙述不正确的是(

)A．最简单气态氢化物的稳定性：Y＞XB．原子半径：Z＞Y＞X＞WC．丁的水溶液适用于医用消毒及环境消毒D．高温下，M能和丙发生化合反应√解析：由题意结合转化关系可知，M为碳单质，戊为H2SO4，乙为SO2，甲为H2O，丙为CO2，丁为H2O2，则W、X、Y、Z分别为H、C、O、S。非金属性：O＞C，所以最简单气态氢化物的稳定性：H2O＞CH4，A正确；一般来说，电子层数越多，原子半径越大，同周期主族元素，从左到右，原子半径逐渐减小，故原子半径：S>C＞O>H，B错误；H2O2的水溶液因为具有强氧化性，所以可用于杀菌消毒，C正确；高温下，碳单质能与CO2发生化合反应生成CO，D正确。10．我国科学家成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(Y5)6(W3X)3(YW4)4Z，经X射线衍射测得该化合物的晶体结构，其局部结构如图所示。其中Y为氮原子，W与X、W与Y均可形成10电子化合物，Z与其他原子均不同族，且Z的单质可以用于自来水消毒，图中虚线表示氢键。下列说法正确的是(

)A．该化合物中的两种阳离子的共价键类型相同C．该晶体结构中有4种氢键D．该化合物中Z不满足8电子稳定结构√解析：根据题目信息“10电子化合物”以及图示可推断两种阳离子分别为铵离子和水合氢离子，而阴离子除五氮阴离子外，还有氯离子，从而得出答案A正确。11．(2022·湘潭高三联考)X、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，它们所在周期数之和为11，其中Y元素最高与最低化合价的代数和为2，Y和Z的单质生成的化合物是一种传递神经信息的“信使分子”，R的原子半径是五种元素中最大的，Y和W是同族元素。下列说法错误的是(

)A．简单离子的还原性：Z>YB．