专题十三元素电负性电离能与元素推断-2024年高考化学二轮复习讲与练

专题十三元素电负性、电离能与元素推断1.掌握元素周期表的编排原则和整体结构，掌握元素周期律的内容和本质。2.掌握元素的原子半径、金属性、非金属性、第一电离能、电负性等的变化规律。3.对“位－构－性”有充分的认识，并能将元素周期表、原子的电子层结构、元素单质及其化合物的性质等内容结合起来进行综合运用。考点一元素周期律电离能电负性1．主族元素周期性变化规律项目同周期(从左到右)同主族(从上到下)原子结构电子层数相同依次增加最外层电子数依次增加相同原子半径逐渐减小逐渐增大元素性质金属性逐渐减弱逐渐增强非金属性逐渐增强逐渐减弱化合价最高正化合价：＋1→＋7(O、F除外)，负化合价＝主族序数－8(H为－1价)相同，最高正化合价＝主族序数(O、F除外)化合物性质最高价氧化物对应水化物的酸碱性酸性逐渐增强，碱性逐渐减弱酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强简单气态氢化物的稳定性逐渐增强逐渐减弱2.电离能(1)概念：气态基态原子或气态基态离子失去一个电子所需要的最小能量，通常用I表示，单位：kJ·mol－1。其中，元素原子失去一个电子的电离能称为第一电离能，用符号I1表示。(2)规律①同周期元素：从左往右，元素第一电离能呈增大的趋势，其中第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能出现反常。②同族元素：从上到下第一电离能逐渐变小。③同种原子：逐级电离能越来越大。(3)应用①判断元素金属性的强弱电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之金属性越弱。②判断元素的化合价如果某元素的In＋1≫In，则该元素的常见化合价为＋n，如钠元素的I2≫I1，所以钠元素的化合价为＋1。③判断核外电子的分层排布情况多电子原子中，元素的各级电离能逐渐增大，有一定的规律性。当电离能的变化出现突变时，电子层数就可能发生变化。3．电负性(1)概念：元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度。元素的电负性越大，表示其原子在形成化学键时吸引电子的能力越强。(2)标准以氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体元素未计)。(3)变化规律①在元素周期表中，同周期元素从左至右，元素的电负性逐渐变大，同主族元素从上至下，元素的电负性逐渐变小。②金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右，它们既有金属性又有非金属性。(4)应用4．定性判断金属性、非金属性的一般方法金属性①单质与水或非氧化性酸反应制取氢气越容易，金属性越强②单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强③最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强非金属性①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强【归纳总结】电子层结构相同的微粒半径大小规律电子层结构相同(核外电子排布相同)的离子半径(包括阴、阳离子)随核电荷数的增加而减小，如O2－>F－>Na＋>Mg2＋>Al3＋。可归纳为电子层排布相同的离子，(表中位置)阴离子在阳离子前一周期，原子序数大的半径小，概括为“阴前阳下，序大径小”。1．元素的电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大()2．元素的氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性越强，碱性越强，金属性越强()3．元素的气态氢化物越稳定，非金属性越强，其水溶液的酸性越强，还原性越弱()4．元素的原子得电子越多，非金属性越强，失电子越多，金属性越强()5．同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小()【提示】1.×2.×3.×4.×5.×1.[2023·湖南卷]日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3。下列说法正确的是()A．电负性：X>Y>Z>WB．原子半径：X<Y<Z<WC．Y和W的单质都能与水反应生成气体D．Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性【答案】C【解析】根据基态X原子s轨道上的电子数与p轨道上的电子数相等，可知X的电子排布式为1s22s22p4，为O元素，基态O原子的未成对电子数为2，则基态Y、Z原子的未成对电子数分别为1、3，结合原子序数关系可确定Y为F元素或Na元素，Z为P元素，则该荧光粉的主要成分为3W3(PO4)2·WF2，结合化合物中各元素化合价代数和为0可确定W为＋2价，又其原子序数最大，故W为Ca元素，Y为F元素。元素电负性：F>O>P>Ca，A项错误；原子半径：F<O<P<Ca，B项错误；F2、Ca与水反应生成的气体分别为O2和H2，C项正确；P元素的最高价氧化物对应的水化物H3PO4不具有强氧化性，D项错误。2．[2023·辽宁卷]某种镁盐具有良好的电化学性能，其阴离子结构如下图所示。W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素，W、Y原子序数之和等于Z，Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍。下列说法错误的是()A．W与X的化合物为极性分子B．第一电离能Z>Y>XC.Q的氧化物是两性氧化物D．该阴离子中含有配位键【答案】A【解析】W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素，W形成1条单键且核电荷数最小，W为H，X形成4条键，核电荷数大于H，且小于其他三种元素，X为C，Y原子价电子数为Q原子价电子数的2倍，Q为Al，Y形成2条单键，核电荷数大于C，Y为O，W、Y原子序数之和等于Z，Z为F。W与X的化合物不一定为极性分子，如CH4就是非极性分子，A错误；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能F>O>C，B正确；Q为Al，Al2O3为两性氧化物，C正确；该阴离子中L与Q之间形成配位键，D正确；故选A。3．[2023·湖北卷]W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，其中X、Y、Z相邻，W的核外电子数与X的价层电子数相等，Z2是氧化性最强的单质，4种元素可形成离子化合物(XY)＋(WZ4)－。下列说法正确的是()A．分子的极性：WZ3<XZ3B．第一电离能：X<Y<ZC．氧化性：X2Y3<W2Y3D．键能：X2<Y2<Z2【答案】A【解析】Z2是氧化性最强的单质，则Z是F，X、Y、Z相邻，且X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，则X为N，Y为O，W的核外电子数与X的价层电子数相等，则W为B，即：W为B，X为N，Y为O，Z是F，以此解题。由分析可知，W为B，X为N，Z是F，WZ3为BF3，XZ3为NF3，其中前者的价层电子对数为3，空间构型为平面三角形，为非极性分子，后者的价层电子对数为4，有一对孤电子对，空间构型为三角锥形，为极性分子，则分子的极性：WZ3<XZ3，A正确；由分析可知，X为N，Y为O，Z是F，同一周期越靠右，第一电离能越大，但是N的价层电子排布式为2s22p3，为半满稳定结构，其第一电离能大于相邻周期的元素，则第一电离能：Y<X<Z，B错误；由分析可知，W为B，X为N，Y为O，则X2Y3为N2O3，W2Y3为B2O3，两种化合物中N和B的化合价都是＋3价，但是N的非金属性更强一些，故N2O3的氧化性更强一些，C错误；由分析可知，X为N，Y为O，Z是F，其中N对应的单质为氮气，其中包含三键，键能较大，D错误；故选A。4.（2023·江苏卷第4题）元素C、Si、Ge位于周期表中ⅣA族。下列说法正确的是A.原子半径：B.第一电离能：C.碳单质、晶体硅、SiC均为共价晶体D.可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料【答案】D【解析】同主族元素原子半径从上往下原子半径增大，故原子半径：，A错误；同周期主族元素，从上往下原子半径增大，更易失电子，第一电离能：，B错误；晶体硅、SiC均为共价晶体，碳单质中金刚石为共价晶体，而石墨为混合晶体，C60为分子晶体，C错误；周期表中元素Si附近存在许多准金属，可在其周围寻找半导体材料，D正确。故选D。5.（2023·北京卷第10题）下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是A.FF键的键能小于ClCl键的键能B.三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的KaC.氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性D.气态氟化氢中存在(HF)2，而气态氯化氢中是HCl分子【答案】A【解析】F原子半径小，电子云密度大，两个原子间的斥力较强，FF键不稳定，因此FF键的键能小于ClCl键的键能，与电负性无关，A符合题意；氟的电负性大于氯的电负性。FC键的极性大于ClC键的极性，使F3C的极性大于Cl3C的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出氢离子，酸性更强，B不符合题意；氟的电负性大于氯的电负性，Fh键的极性大于ClH键的极性，导致HF分子极性强于HCl，C不符合题意；氟的电负性大于氯的电负性，与氟原子相连的氢原子可以与另外的氟原子形成分子间氢键，因此气态氟化氢中存在(HF)2，D不符合题意；故选A。1．（2023·海南·模拟预测）短周期主族元素X、Y、Z、R的主要化合价和原子半径的关系如图所示。基态X原子的价层电子排布式为。下列叙述错误的是A．简单氢化物的沸点： B．最高价氧化物对应水化物的酸性：C．第一电离能： D．化合物为非极性分子【答案】C【分析】基态X原子的价层电子排布式为，化合价为2价，说明最外层是6个电子第二周期元素，X为O元素，Y和Z原子半径与氧元素相差不大，化合价为+4和+5价，说明和氧元素是同周期相邻元素，分别为C和N元素，R的半径较大，化合价为+3价，R是Al元素。【解析】A．简单氢化物的沸点：H2O>NH3>CH4，A正确；B．最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3>H2CO3>Al(OH)3，B正确；C．第一电离能：C<O<N，C错误；D．CO2为非极性分子，D正确；故选C。2．（2023·黑龙江·校联考模拟预测）2019年诺贝尔化学奖颁给研究锂电池的科学家，一种用作锂电池电解液的锂盐结构如图所示。其中，X位于第三周期，X原子的电子数为Z原子的两倍，W、Z、Y位于同一周期。下列叙述正确的是A．原子半径：B．电负性：C．Y的氢化物可用于刻蚀玻璃D．X的氧化物对应的水化物均为强酸【答案】C【分析】X位于第三周期，且化合物中X可形成6个共价键，则X为S；X原子的电子数为Z原子的两倍，Z为O；W、Z、Y位于同一周期，可知均为第二周期元素，Y只形成1个共价键，Y为F；W形成2个共价键且得到1个电子，W为N，以此来解答。由上述分析可知：X为S、W为N、Z为O、Y为F元素。【解析】A．原子核外电子层越多、原子半径越大；同一周期从左向右原子半径减小，则原子半径由大到小的顺序：X＞W＞Z，A错误；B．同一周期主族元素从左向右元素的电负性逐渐增大，则元素的电负性由强到弱的顺序为：Y＞Z＞W，B错误；C．Y为F元素，其氢化物HF的水溶液能够与玻璃的成分SiO2发生反应产生SiF4和H2O，因此可用于刻蚀玻璃，C正确；D．X为S，X的氧化物对应的水化物若为亚硫酸，属于弱酸，若为H2SO4就属于强酸，D错误；故合理选项是C。3．（2023·浙江宁波·统考模拟预测）某种离子液体的结构如图所示，X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素，Z的原子序数等于X、Y原子序数之和，Q为非金属性最强的元素。下列说法正确的是A．氢化物的沸点： B．基态原子未成对电子数：C．简单离子半径： D．基态原子第一电离能由大到小的顺序为：【答案】D【分析】X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素，Q为非金属性最强的元素，则Q为F，根据某种离子液体的结构得到X、Q有一个价键，Z有四个价键，M有三个价键，Y得到一个电子形成四个价键，Z的原子序数等于X、Y原子序数之和，Y、Z、M为同周期相邻元素，则X为H，Y为B，Z为C，M为N，据此分析解题。【解析】A．由分析可知，Z为C、M为N，由于碳有固态、液态和气态的很多氢化物，故无法比较碳和氮氢化物的沸点，A错误；B．由分析可知，Y为B，核外有1个未成对电子，而Q为F，核外也有1个未成对电子，故基态原子未成对电子数：，B错误；C．由分析可知，M为N、Q为F，故N3、F具有相同的核外电子排布，则核电荷越大半径越小，即简单离子半径：N3＞F即，C错误；D．由分析可知，Y为B，Z为C，M为N，Q为F，根据同一周期从左往右第一电离能呈增大趋势，ⅡA和ⅤA高于相邻元素，同一主族从上往下第一电离能依次减小，故基态原子第一电离能由大到小的顺序为：F＞N＞C＞B即，D正确；故答案为：D。4．（2023·湖南郴州·统考一模）中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量含氧橄榄石矿物(ZxW2xRX4)。已知前四周期元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大，Y的氢化物常用于雕刻玻璃，R元素的一种氧化物可制作光导纤维，W的合金材料是生活中用途最广泛的金属材料，基态Z原子核外s，p能级上电子总数相等。下列叙述正确的是A．原子半径：Z＞R＞Y＞XB．X的第一电离能比同周期相邻元素小C．X的简单氢化物的热稳定性强于Y的简单氢化物D．熔点：ZY2＞RX2【答案】B【分析】Y的氢化物常用于雕刻玻璃,则Y为氟元素；R元素的一种氧化物可制作光导纤维，故R为硅元素；W的合金材料是生活中用途最广泛的金属材料，故W为铁元素，前四周期中只有氧、镁原子的s，p能级上电子总数相等，根据原子系数递增可得Z为镁元素，X为氧元素。【解析】A．原子半径根据元素周期律从上往下逐渐增大，从左往右逐渐减小，可得Z＞R＞X＞Y，A错误；B．根据电离能从左到右逐渐增大可得氟大于氧，但特殊的是氮原子2p轨道处于较稳定的半充满状态而氧原子的不是，故氮大于氧，B正确；C．从左往右气态氢化物的稳定性逐渐增强，故O的简单氢化物的热稳定性弱于F的简单氢化物，C错误；D．二氧化硅是原子晶体熔点高于二氟化镁离子晶体，D错误；故选B。5．（2023·浙江·校联考一模）短周期主族元素W、X、Y、Z、Q原子序数依次增大，W的核外电子数等于其周期数；X与W不相邻，与Y相邻；基态Y原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍；Z的最外层电子数为K层的一半；Q的s能级电子总数比p能级电子总数少5个，下列说法正确的是A．元素的电负性：Y>Q>W>ZB．简单离子半径：Z>X>YC．W与Y形成的10电子微粒有2种D．由W、X、Y三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性【答案】A【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z、Q原子序数依次增大，基态Y原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，则Y为O元素；W的核外电子数等于其周期数，则W为H元素；X与W不相邻，与Y相邻，则Y为N元素；Z的最外层电子数为K层的一半，则Z为Na元素；Q的s能级电子总数比p能级电子总数少5个，则Q为Cl元素。【解析】A．金属元素的电负性小于非金属元素，则钠元素的电负性最小，元素的非金属越强，电负性越大，氢、氧、氯三种非金属性强弱顺序为O>Cl>H，则四种元素的电负性大小顺序为O>Cl>H>Na，故A正确；B．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则简单离子半径的大小顺序为N3—>O2—>Na+，故B错误；C．氢元素与氧元素形成的10电子微粒有水分子、氢氧根离子、水合氢离子，共有3种，故C错误；D．氢、氮、氧三种元素组成的化合物一水合氨在溶液中电离出氢氧根离子使溶液呈碱性，故D错误；故选A。考点二物质结构与元素推断一、根据原子结构及物质结构推断1.常考短周期主族元素原子的核外电子排布特点(1)最外层电子数为1的原子有H、Li、Na。(2)最外层电子数为2的原子有He、Be、Mg。(3)最外层电子数与次外层电子数相等的原子有Be。(4)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C。(5)最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是O。(6)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有Li、Si。(7)内层电子总数是最外层电子数2倍的原子有Li、P。(8)电子层数(周期数)与最外层电子数(族序数)相等的原子有H、Be、Al。(9)电子层数为最外层电子数2倍的原子有Li。(10)最外层电子数是电子层数2倍的原子有C、S。(11)最外层电子数是电子层数3倍的原子有O。2．巧记10e－微粒和18e－微粒10e－微粒和18e－微粒是元素推断题的重要突破口之一。(1)以Ne为出发点记忆10e－微粒若10e－微粒满足关系：，则一定是NH4+＋OH－≜NH3↑＋H2(2)以Ar为出发点记忆18e－微粒3．短周期主族元素原子的成键数目和成键方式元素原子HBeBCN(P)O(S)F(Cl)Si成键数目12343214成键方式单键单键单键单键、双键、三键单键、双键单键单键二、根据元素及物质性质推断1.常考短周期主族元素及其重要化合物的物理性质(1)颜色：①常温下，单质为有色气体的元素是F、Cl。②单质为淡黄色固体的元素是S。③焰色试验呈黄色的元素是Na，呈紫色的元素是K(透过蓝色钴玻璃观察)。(2)状态：常温下，单质呈液态的非金属元素是Br。(3)气味：能形成有臭鸡蛋气味的化合物的非金属元素是S。(4)熔点：单质熔点最高的非金属元素是C。氧化物熔点最高的非金属元素是Si。(5)硬度：单质为天然物质中硬度最大的元素是C。(6)密度：单质最轻的金属元素是Li；单质最轻的非金属元素是H。(7)溶解性：气态氢化物最易溶于水的元素是N。(8)导电性：单质能导电的非金属元素是C；单质属于半导体材料的是Si。(9)晶体类型：单质及其最高价氧化物都是共价晶体的元素是Si。(10)地壳中元素含量排名：氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁。2．常考短周期主族元素及其重要化合物的化学性质(1)空气中含量最多的元素、气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是氮(N)。(2)最高价氧化物及对应水化物既能与强酸反应又能与强碱反应的元素是铝(Al)。(3)最高价氧化物对应水化物与其气态氢化物可形成一种离子化合物的元素是氮(N)。(4)单质(O3)及其氢化物(H2O2)均具有漂白性的元素是氧(O)。(5)盐溶液加入NaOH溶液并加热，产生使红色石蕊试纸变蓝的气体，该元素是氮(N)。(6)最高价氧化物对应水化物的酸性(碱性)最强的元素是Cl(Na)。(7)与水反应最剧烈的金属单质是Na，非金属单质是F。(8)气态氢化物最稳定的元素是F，只有负价而无正价的元素也是F。三、根据位—构—性推断及比较1.强化记忆元素周期表的结构2．核外电子的排布规律与元素位置关系(1)最外层电子规律最外层电子数(N)3≤N<8N＝1或2N>次外层电子数元素在周期表中的位置第ⅢA族～第ⅦA族第ⅠA族、第ⅡA族、第Ⅷ族、副族、0族元素氦第二周期(Li、Be除外)(2)“阴三、阳四”规律某元素阴离子最外层电子数与次外层电子数相等，该元素位于第三周期；若为阳离子，则位于第四周期。如S2－、K＋最外层电子数与次外层电子数相等，则S位于第三周期，K位于第四周期。3．识记元素周期律项目同周期(左→右)同主族(上→下)原子结构核电荷数逐渐增多逐渐增多电子层数相同逐渐增多原子半径逐渐减小逐渐增大离子半径阳离子逐渐减小，阴离子逐渐减小r(阴离子)>r(阳离子)逐渐增大元素性质化合价最高正化合价由＋1→＋7(O、F除外)，负化合价＝－(8－主族序数)相同最高正化合价＝主族序数(O、F除外)元素的金属性和非金属性金属性逐渐减弱非金属性逐渐增强金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱离子的氧化性、还原性阳离子氧化性逐渐增强阴离子还原性逐渐减弱阳离子氧化性逐渐减弱阴离子还原性逐渐增强气态氢化物稳定性逐渐增强逐渐减弱最高价氧化物对应的水化物的酸碱性碱性逐渐减弱酸性逐渐增强碱性逐渐增强酸性逐渐减弱1.（2023·重庆卷第13题）化合物X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同，相对分子质量相差7，1molX3Y7WR含40mol质子，X、W和R三种元素位于同周期，X原子最外层电子数是R原子核外电子数的一半。下列说法正确的是A.原子半径：W＞R B.非金属性：X＞RC.Y和Z互为同素异形体 D.常温常压下X和W的单质均为固体【答案】A【解析】化合物X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同，相对分子质量相差7，说明Y、Z为氢元素的两种核素，由题干信息可知，1molX3Y7WR含40mol质子，X、W和R三种元素位于同周期，X原子最外层电子数是R原子核外电子数的一半，则X、W、R的内层电子数为2，设X的最外层电子数为a，则R的核外电子数为2a，W的核外电子数为b，Y的质子数为1，则有：3(a+2)+2a+b+7=40(a、b均为整数)，5a+b=27，解得a=5，b=2(X、R不在同周期，舍去)；a=4，b=7；a=3，b=12(X、R不在同周期，舍去)；则X为C，R为O，W为N。同周期从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径：W＞R，故A正确；同周期从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性：R＞X，故B错误；Y和Z是氢的两种核素，两者互为同位素，故C错误；常温常压下X的单质为固体，W的单质是气体，故D错误。故选A。2.[2023·全国乙卷]一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构。下列叙述正确的是()A．X的常见化合价有－1、－2B．原子半径大小为Y>X>WC．YX的水合物具有两性D．W单质只有4种同素异形体【答案】A【解析】W、X、Y为短周期元素，原子序数依次增大，简单离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构，则它们均为10电子微粒，X为O，Y为Mg。W、X、Y组成的物质能溶于稀盐酸有无色无味的气体产生，则W为C，产生的气体为二氧化碳，据此解答。X为O，氧的常见价态有－1价和－2价，如H2O2和H2O，A正确；W为C，X为O，Y为Mg，同主族时电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，原子序数越小，原子半径越大，所以原子半径大小为：Y＞W＞X，B错误；Y为Mg，X为O，他们可形成MgO，水合物为Mg(OH)2，Mg(OH)2只能与酸反应生成盐和水，不能与碱反应，所以YX的水合物没有两性，C错误；W为C，碳的同素异形体有：金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等，种类不止四种，D错误；故选A。3．[2022·广东卷]甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是()A．原子半径：丁＞戊＞乙B．非金属性：戊＞丁＞丙C．甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生D．丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应【答案】C【解析】甲～戊是短周期元素，戊的最高价氧化物对应水化物为强酸，则可能是硫酸或高氯酸，若是高氯酸，则戊为Cl，甲为N、乙为F、丙为P、丁为S，若是硫酸，则戊为S，甲为C、乙为O、丙为Si、丁为P。根据层多径大，同电子层结构核多径小原则，则原子半径：丁＞戊＞乙，故A正确；根据同周期从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性：戊＞丁＞丙，故B正确；甲的氢化物可能为氨气，可能为甲烷、乙烷等，若是氨气，则遇氯化氢一定有白烟产生；若是甲烷、乙烷等，则遇氯化氢不反应，没有白烟生成，故C错误；丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸、也可能是磷酸，都一定能与强碱反应，故D正确。4．[2022·海南卷]短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y同周期并相邻，Y是组成水的元素之一，Z在同周期主族元素中金属性最强，W原子在同周期主族元素中原子半径最小，下列判断正确的是()A．XW3是非极性分子B．简单氢化物沸点：X>YC．Y与Z形成的化合物是离子化合物D．X、Y、Z三种元素组成的化合物水溶液呈酸性【答案】C【解析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y同周期并相邻，且Y是组成水的元素之一，则Y为O元素，X为N元素，Z在同周期主族元素中金属性最强，则Z为Na元素，W原子在同周期主族元素中原子半径最小，则W为Cl元素。NCl3分子的空间构型为三角锥形，其正负电荷的中心不重合，属于极性分子，A错误；H2O和NH3均含有氢键，但H2O分子形成的氢键更多，故沸点H2O＞NH3，B错误；O元素与Na元素形成的化合物Na2O、Na2O2均为离子化合物，C正确；N、O、Na三种元素组成的化合物NaNO3呈中性、NaNO2呈碱性，D错误。1．（2024·辽宁沈阳·统考一模）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)和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法中错误的是A．氧化物的熔点： B．气态氢化物的热稳定性：C．简单离子半径： D．第一电离能：【答案】B【分析】由图象和题给信息可知，浓度均为0.01mol/L的W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液pH都小于7，则W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物是酸，说明W、Y、Z都是非金属元素，W、Z最高价氧化物对应的水化物溶液pH=2，则为一元强酸，根据原子序数Z＞W，Z是Cl，W是N；Y的最高价氧化物对应的水化物溶液pH<2，则Y的最高价氧化物对应的水化物为二元强酸：H2SO4，则Y是S；X的最高价氧化物对应的水化物溶液pH=12，则X的最高价氧化物对应的水化物为一元强碱：NaOH，即X是Na，所以W、X、Y、Z分别为N、Na、S、Cl，据此解答。【解析】A．X、Y分别为Na、S，其氧化物分别为离子晶体和分子晶体，晶体熔点：离子晶体>分子晶体，则氧化物的熔点：X>Y，A正确；B．Y是S，Z是Cl，非金属性：S<Cl，则气态氢化物的热稳定性：S<Cl，即Y<Z，B错误；C．W、X的简单离子分别为N3、Na+，电子层结构相同，核电荷数：N3<Na+，则离子半径：N3>Na+，即简单离子半径：W>X，C正确；D．W是N，Y是S，N的第一电离能大于其右边相邻元素，即N>O，同主族元素从上到下，第一电离能依次减小，则O>S，所以第一电离能：N>O>S，即W>Y，D正确；故选B。2．（2024·陕西西安·校联考模拟预测）为原子序数依次增大的同周期主族元素。常温下，Z的最高价氧化物对应的水化物的水溶液浓度为时，。原子的最外层电子数之和为17，下列说法错误的是A．的单质都能形成氧化物保护膜B．金属活动性强弱：C．分子中各原子均满足8电子稳定结构D．最简单氢化物的稳定性：【答案】A【分析】常温下，Z的最高价氧化物对应的水化物的水溶液浓度为时，，说明其中氢离子浓度为0.01mol/L，则Z的最高价氧化物对应的水化物为二元强酸，则Z为S；由于原子序数依次增大，则M为Cl，原子位于同周期，且最外层电子数之和为17，则X为Na，Y为Al。【解析】A．钠在空气中易氧化，不会形成保护膜，A错误；B．X为Na，Y为Al，则金属活动性强弱：，B正确；C．为SCl2，各原子均满足8电子稳定结构，C正确；D．非金属性越强，简单氢化物稳定性越强，同周期元素由左到右非金属性增强，则最简单氢化物的稳定性：，D正确；故选A。3．（2024·四川绵阳·统考一模）短周期主族元素Q、X、Y、Z质子数之和为37，Q与X、Y、Z位于不同周期，Q与Z位于同一主族。X、Y、Z最外层电子数分别为x、y、z，且依次增大，x、y、z之和为15，。下列说法正确的是A．Q是原子半径最小的元素 B．最高正价含氧酸的酸性：C．分子中各原子最外层达到8电子结构 D．Z的氢化物不可能含有非极性共价键【答案】C【分析】由题意，x、y、z之和为15，，可推知y=5，x=3或4，z=7或6，又由Q、X、Y、Z质子数之和为37，Q与X、Y、Z位于不同周期，Q与Z位于同一主族，可推出X为C，Y为N，Z为O，Q为S。【解析】A．根据元素周期律，同周期元素，原子序数越大，原子半径越小；同主族元素，原子序数越大，原子半径越大，得Z是原子半径最小的元素，故A错误；B．同周期元素的非金属性随原子序数增大而递增，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性X<Y，则最高价含氧酸的酸性X<Y，故B错误；C．XQ2为CS2，分子中各原子最外层都达到了8电子稳定结构，故C正确；D．Z的氢化物有H2O和H2O2两种，H2O2分子中既含有极性共价键又含有非极性共价键，故D错误；故选C。4．（2024·广西·校联考模拟预测）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y和W位于同主族，一种化合物的结构如图所示。下列叙述正确的是A．原子半径：X>Y>Z B．最高价含氧酸的酸性Z大于WC．简单氢化物的还原性Y大于W D．X、Y形成的化合物只有5种【答案】A【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y和W位于同族，化合物结构中，W可形成6对共用电子对，Y可形成2对共用电子对，则W为S元素，Y为O元素，而X可形成3对共用电子对，X的原子序数小于氧，则X为N元素，Z可形成1对共用电子对，Z的原子序数大于氧且小于硫，可知Z为F元素。【解析】A．同周期主族元素自左而右原子半径减小，原子半径：X>Y>Z，故A正确；B．氟元素没有最高价含氧酸，故B错误；C．元素非金属性：O>S，简单氢化物的还原性H2O<H2S，故C错误；D．N元素与O元素可以形成N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5六种化合物，故D错误；故选A。5．（2024·四川宜宾·校考一模）短周期主族元素X、Y、Z位于同一周期，它们的原子最外层电子数之和为11，Y的族序数等于其周期序数，Z的阳离子半径在同周期元素的阳离子中最大。下列说法正确的是A．化合物Z2O2是只含离子键的离子化合物B．工业上制备Y的单质可以电解熔融的YX3C．最高价氧化物对应水化物的碱性：Z>YD．常温下，Y和Z的单质均能溶于浓硫酸【答案】C【分析】X、Y、Z位于同一周期，是短周期元素，它们的原子最外层电子数之和为11。Z的阳离子半径在同周期元素的阳离子中最大，所以Z是第一主族元素，最外层电子数为1，Y的族序数等于其周期序数，若Y是第二周期元素，则Y是第二主族元素，最外层电子数是2，则X的最外层电子数为1112=8，则X不是主族元素,所以Y只能是第三周期第三主族元素Al，则Z是同周期的Na元素，则X是同周期的Cl元素，据此分析解答。【解析】A．Z是Na，则化合物Z2O2应是Na2O2，其结构中既有离子键也有共价键，故A错误；B．Y的单质是Al，工业上制备Al的单质是电解熔融的Al2O3，而不是AlCl3，故B错误；C．Z是Na，Y是Al，金属性Na>Al，则最高价氧化物对应水化物的碱性：Z>Y，故C正确；D．Y和Z的单质分别是Al和Na，常温下，Al遇到浓硫酸会钝化，不会溶解，故D错误；故选C。1．（2024·安徽·统考模拟预测）某含铜催化剂的阴离子的结构如图所示。是原子序数依次增大的短周期元素，其中位于同一周期，基态原子的价电子排布式为。下列说法错误的是A．该阴离子中铜元素的化合价为B．元素电负性：C．基态原子的第一电离能：D．均位于元素周期表的区【答案】D【分析】基态原子的价电子排布式为可知n=2，X为C，是原子序数依次增大的短周期元素，其中位于同一周期，结合图示，即W为H，Y为N，Z为F。【解析】A．由图可知，该阴离子为[Cu（CF3）3CH2CN]，其中铜元素的化合价为，A正确；B．同周期元素，从左往右电负性逐渐增大，即元素电负性：X（C）＜Y（N）＜Z（F），B正确；C．同周期元素，从左往右第一电离能总体逐渐增强，但部分原子由于半充满结构较为稳定，其第一电离能较高，即基态原子的第一电离能：，C正确；D．W（H）位于元素周期表的s区，D错误；故选D。2．（2024·贵州·统考模拟预测）磷酸聚合可以生成链状多磷酸和环状多磷酸，三分子磷酸聚合形成的链状三磷酸结构如图所示。下列说法正确的是A．键能：B．元素的电负性：C．的空间构型：平面四边形D．六元环状三磷酸的分子式：【答案】D【解析】A．双键键能大于单键键能，故键能，A错误；B．根据元素电负性的规律，同一周期，从左到右，依次增强，从上到下，电负性依次减弱，故电负性顺序为，B错误；C．的价层电子对数，无孤电子对，故空间构型为正四面体形，C错误；D．六元环状三磷酸的结构式为，故分子式为，D正确；故选D。3．（2024·湖南株洲·统考一模）某储氢材料前驱体结构如下图，M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子。下列说法错误的是A．简单氢化物沸点高低： B．Y和W位于同一主族C．第一电离能大小： D．阴、阳离子中均有配位键【答案】B【分析】由题干信息可知，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子，故Z为C或者O，根据多孔储氢材料前驱体结构图可知Y周围形成了4个单键，再结合信息M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，故Y为N，故Z为O，M只形成一个单键，M为H，X为C，则W为B，据此分析解题。【解析】A．X为C，Y为N，由于N元素形成的简单氢化物氨气中含有氢键，则其沸点高于C的简单氢化物甲烷，A正确；B．Y为N，位于第VA族，W为B，位于第IIIA族，二者不属于同主族元素，B错误；C．X为C，Y为N，Z为O，根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA，VA与VIA反常，故第一电离能：，C正确；D．由于阳离子中的Y原子是N原子，形成了类似于铵根离子的阳离子，故存在配位键，阴离子中的W为B，最外层上只有3个电子，能形成3个共价键，现在形成了4个共价键，故还有一个配位键，D正确；故选B。4．（2024·吉林·统考模拟预测）某离子液体结构如下图所示。W、X、Y、Z原子序数依次增大，W、X和Y的原子序数之和为14，X和Y基态原子的核外未成对电子数之和为5，Z是第四周期元素。下列说法错误的是A．X、Z的简单氢化物均可溶于水 B．电负性：C．第一电离能： D．W、Y、Z可形成既含离子键又含共价键的化合物【答案】A【分析】W、X、Y、Z原子序数依次增大，W、X和Y的原子序数之和为14，X和Y基态原子的核外未成对电子数之和为5，W只连接了1个共价键，W为H元素；X连接4个共价键，X为C元素；Y连接3个共价键，Y为N元素；Z带1个负电荷，是第四周期元素，则Z为Br元素。【解析】A．CH4难溶于水，HBr易溶于水，故A错误；B．同周期主族元素，从左往右，电负性增大，电负性：N>C>H，故B正确；C．同周期元素，从左往右，元素第一电离能有增大的趋势，则第一电离能：，故C正确；D．H、N、Br可形成既含离子键又含共价键的化合物NH4Br，故D正确；故选A。5．（2023·江苏南通·统考模拟预测）元素P、S、Cl位于元素周期表中第三周期。下列说法正确的是A．原子半径：B．为共价晶体C．第一电离能大小：D．Cl的最高价含氧酸的酸性比S强【答案】D【解析】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：，A错误；B．P4是正四面体的分子，是属于分子晶体，B错误；C．同周期元素，原子序数增大，第一电离能增大，VA元素为半满稳定结构，第一电离能大于ⅥA，则第一电离能：，C错误；D．金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，Cl的氧化性强于S，则酸性HClO4酸性强于H2SO4，D正确；故选D。6．（2024·河南·联考模拟预测）某物质的结构如图所示。短周期元紫X、Y、Z、W、M、Q的原子序数依次增大，已知X和W同周期，W和Q同主族。下列说法错误的是A．第一电离能：B．Y、Z、W的简单氢化物的键角依次减小C．常温下，M的单质可以在水溶液中置换出W的单质D．W的单质一定为非极性分子【答案】D【分析】X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素，W和Q同主族，由阴离子的结构可知，W、Q形成共价键的数目分别为2和6，则W为O元素、Q为S元素；X和W同周期，且存在，故X为Li元素；Y、M形成共价键的数目分别为4和1，则Y为C元素、Z为N元素、M为F元素。【解析】A．同周期从左至右元素的第一电离能呈增大趋势，但第VA族元素的半充满结构会使其第一电离能偏高一些，故第一电离能：F>N>O>C，A项正确；B．由于中心原子的孤电子对数依次增多，所以键角：，B项正确；C．氟元素的非金属性强于氧元素，氟气能与水发生置换反应生成氢氟酸和氧气，C项正确；D．元素的单质有和，臭氧是空间构型为形的极性分子，D项错误；故选D。7．（2024·广西·校联考模拟预测）M、T、X、Y、Z为原子序数依次增加的短周期元素，其中M为周期表中原子半径最小的元素，T、X为同一周期且相邻，XM3的空间构型为三角锥形，Y是地壳中含量第三的元素，Z是同周期元素中原子半径最小的元素。下列说法正确的是A．粒子键角：TM4> B．电负性：M<T<ZC．XZ3和YZ3中Z的化合价相同 D．XM4Z和YZ3形成的晶体类型相同【答案】B【分析】已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，M为周期表中原子半径最小的元素，可知，M为H，Y是地壳中含量第三的元素可知Y为Al，T、X为同一周期且相邻，XM3的空间构型为三角锥形，可知X为N，T为C，Z是同周期元素中原子半径最小的元素可知Z为Cl。即：M为H，T为C，X为N，Y为Al，Z是Cl；【解析】A．由分析可知，TM4为CH4，为，两者的价层电子对数为4，空间构型为正四面体形，键角都是109°28′：粒子键角：TM4=，选项A不正确；B．M为H，T为C，Z是Cl，三者的电负性顺序为H<C<Cl，选项B正确；C．XZ3为NCl3，YZ3为AlCl3，两种化合物中Cl的化合价分别是+1、−1，选项C不正确；D．XM4Z为NH4Cl，YZ3为AlCl3，前者是离子晶体，后者是分子晶体，选项D不正确；故选B。8．（2024·浙江温州·统考一模）X、Y、Z、W四种短周期元素，原子序数依次增大。X原子半径最小。Y、Z同周期，且两者的基态原子核外均有2个未成对电子。W元素与X的同族元素相邻。下列说法不正确的是A．W的第一电离能大于同周期相邻元素B．的水溶液呈酸性C．W单质与晶体可发生置换反应D．简单氧化物熔点：【答案】B【分析】X原子半径最小，原子序数最小，则X为H元素；Y、Z同周期，且两者的基态原子核外均有2个未成对电子，则Y为C元素，Z为O元素；W元素与X的同族元素相邻，且其原子序数最大，为Mg元素；【解析】A．Mg元素核外电子排布：，为全充满稳定结构，第一电离能大于同周期相邻元素，故A正确；B．分子式为CH2O，为甲醛，水溶液不呈酸性，故B错误；C．Mg单质与CO2反应方程式：，故C正确；D．简单氧化物熔点：MgO＞H2O＞CO2，故D正确；故选B。9．（2024·广西北海·统考一模）X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y、Z位于同周期且相邻，X与W同族，W的核外电子总数等于X和Z的核外电子总数之和。下列说法正确的是A．元素的第一电离能：B．简单氢化物的稳定性：C．中有键D．的空间结构为V形，属于含有极性键的极性分子【答案】B【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y、Z位于同周期且相邻，则X、Y、Z位于第二周期，W位于第三周期，X与W同族，设X的原子序数为a，则Y、Z、W的原子序数分别为a+1，a+2，a+8，W的核外电子总数等于X和Z的核外电子总数之和，则a=6.由题意可推知，X为C，Y为N，Z为O，W为。【解析】A．元素的第一电离能：，A错误；B．简单氢化物的稳定性：，B正确；C．中含有键，C错误；D．的空间结构为直线形，属于含有极性键的非极性分子，D错误。故选B。10．（2024·河北·统考一模）(俗称铵铁蓝)是一种蓝色的无机颜料。下列有关该物质的说法错误的是A．电负性：B．铵铁蓝中铁元素有两种化合价C．中的键角比中的的键角大D．铵铁蓝中的配体是，该配体中键与键的数目之比是【答案】D【解析】A．同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，则电负性：，故A正确；B．由化合物中正、负化合价的代数和为0可知，铵铁蓝中铁元素有和两种化合价，故B正确；C．根据价层电子对互斥理论可知，的空间结构为正四面体形，的空间结构为三角锥形，中的键角比中的的键角大，故C正确；D．中C和N之间是三键，与氮气互为等电子体，1个中有1个键和2个键，则该配体中键与键的数目之比是，故D错误。故选D。11．（2023·山东·联考模拟预测）某种离子液体的结构如图所示，X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素，Z的原子序数等于X、Y原子序数之和，Q为非金属性最强的元素。下列说法正确的是A．氧化物对应水化物的酸性：Z<MB．MQ3分子的VSEPR模型为三角锥形C．Z、M、Q三种元素均能与氢元素形成含非极性键的二元化合物D．电负性：Q>M>Z>X>Y【答案】D【分析】根据题意，X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素，Z的原子序数等于X、Y原子序数之和，Q为非金属性最强的元素，结合图中信息可知，Q为F，Z为C，X为H，Y为B，M为N，据此分析解题。【解析】A．Z和M的氧化物均有多种，无法比较对应水化物的酸性，故A错误；B．MQ3分子NF3，有4个价层电子对，其VSEPR模型为四面体，故B错误；C．C和N不能与氢元素形成含非极性键的二元化合物，故C错误；D．Q为F，Z为C，X为H，Y为B，M为N，电负性：F>N>C>B>H，故D正确；故选D。12．（2023·吉林·统考模拟预测）离子液体是一类应用价值很高的绿色溶剂，由同一短周期的非金属元素X、Y、Z及碳、氢元素组成的离子液体，其结构如图所示，下列说法正确的是A．原子半径：X>Y>Z B．Y的最高价氧化物的水化物是强酸C．第一电离能大小：X>Z>Y D．阳离子中含有的大π键为【答案】D【分析】同一短周期的非金属元素X、Y、Z，