备考2025届高考化学一轮复习讲义第五章物质结构与性质元素周期律第3讲元素“位-构-性”关系的应用考点1结合原子结构和元素周期表结构推断

第3讲元素“位—构—性”关系的应用课标要求核心考点五年考情核心素养对接能利用元素在元素周期表中的位置和原子结构，分析、预料、比较元素及其化合物的性质结合原子结构和元素周期表结构推断2024全国乙，T10；2024湖南，T6；2024全国甲，T12；2024年6月浙江，T16；2024全国乙，T11；2024山东，T4；2024湖南，T7；2024福建，T8；2024江苏，T5；2024河北，T5；2024年7月浙江，T16；2024全国Ⅱ，T9；2024全国Ⅲ，T91.宏观辨识与微观探析：能从原子、分子水平分析常见物质及其反应的微观特征。2.证据推理与模型认知：能相识“位—构—性”之间的内在联系结合元素化合物的性质推断2024全国乙，T11；2024年1月浙江，T16；2024海南，T10；2024全国Ⅲ，T13；2024天津，T8；2024江苏，T8结合物质结构推断2024辽宁，T9；2024广东，T13；2024湖北，T8；2024辽宁，T14；2024全国Ⅱ，T13；2024全国Ⅰ，T13命题分析预料1.元素“位—构—性”推断主要考查元素周期表、原子结构、元素周期律及相关物质的性质等，在高考中出现的频率较高。2.2025年高考会更加灵敏地结合典型物质的结构特点、重要用途及原子结构等进行元素“位—构—性”的综合推断的考查，试题常将必修第一册和选择性必修2相关学问融合，考查物质性质、原子半径、电负性、电离能等的递变规律，体现对宏观辨识与微观探析化学学科核心素养的考查考点1结合原子结构和元素周期表结构推断1.结合元素周期表结构推断的思维模型（1）依据原子结构特点推断原子最外层电子数（N）3≤N＜8，元素属于ⅢA族～ⅦA族；N＝1或2，元素属于ⅠA族、ⅡA族、副族（Pd除外）、0族（氦）；N＝8，元素属于0族（He除外）；N＞次外层电子数，元素属于其次周期（Li、Be除外）“阴三阳四”规律某元素对应简洁离子的最外层电子数与次外层电子数相等，若为阴离子，则该元素位于第三周期；若为阳离子，则该元素位于第四周期“阴上阳下”规律电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期；若电性不同，则阳离子对应元素位于阴离子对应元素的下一周期（2）依据元素在周期表中的相对位置推断干脆相邻的“┳”型、“┻”型、“╋”型相对位置关系①②③注：Z为某元素的原子序数“对角线”规则有些元素在周期表中虽然既非同周期，又非同主族，但其单质与同类化合物的化学性质却很相像，如Li和Mg、Be和Al等2.元素周期表结构与元素性质的关系研透高考明确方向命题点1结合原子结构进行推断1.[2024湖南]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（C）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解析依据基态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.[2024全国乙]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。简洁离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构。下列叙述正确的是（A）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种同素异形体解析由W、X、Y均为短周期元素，简洁离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构，可知X为O元素，Y为Mg元素；结合原子序数W＜X及该矿物溶于稀盐酸生成无色无味气体可确定W为C元素，该矿物为MgCO3。氧元素常见化合价有－1、－2，如Na2O2、Na2O中氧元素分别为－1价和－2价，A正确；依据元素在周期表中的位置，可确定原子半径：Mg＞C＞O，B错误；MgO的水合物Mg（OH）2不具有两性，C错误；碳元素可形成金刚石、石墨、石墨烯、C60、碳纳米管等多种同素异形体，D错误。命题点2结合“特别微粒结构”进行推断3.[浙江高考]X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。Y元素的最高正价为＋4价，Y元素与Z、M元素相邻，且与M元素同主族；化合物Z2X4的电子总数为18个；Q元素的原子最外层电子数比次外层少一个电子。下列说法不正确的是（D）A.原子半径：Z＜Y＜MB.最高价氧化物对应水化物的酸性：Z＞Y＞MC.X2Z－ZX2易溶于水，其水溶液呈碱性D.X、Z和Q三种元素形成的化合物确定是共价化合物解析依据同一周期主族元素从左到右原子半径渐渐减小，同一主族元素从上到下原子半径渐渐增大，可得原子半径：Z（N）＜Y（C）＜M（Si），A项正确；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，则酸性：Z（HNO3）＞Y（H2CO3）＞M（H2SiO3），B项正确；H2N—NH2为联氨，是一种极性较强的化合物，能与水、醇等形成分子间氢键，依据相像相溶原理，联氨能溶于水、醇等极性溶剂中，又H2NNH2＋H2O⇌H2NNH3＋＋OH－，其水溶液呈碱性，C项正确；X（H）、Z（N）、Q（Cl）三种元素可形成NH4Cl，NH4Cl是离子化合物，命题拓展[2024湖南改编]W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的原子序数等于W与X的原子序数之和，Z的最外层电子数为K层的一半，W与X可形成原子个数比为2∶1的18e－分子。下列说法错误的是（A）A.简洁离子半径：Z＞X＞YB.W与Y能形成含有非极性键的化合物C.X和Y的最简洁氢化物的沸点：X＜YD.Y的单质可从X的简洁氢化物中置换出X的单质解析W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的最外层电子数为K层的一半，则Z为Na；W与X可形成原子个数比为2∶1的18e－分子，该分子为N2H4，W的原子序数小于X，则W为H、X为N；Y的原子序数等于W与X的原子序数之和，则Y为O。A项，简洁离子半径Na＋＜O2－＜N3－，错误。B项，H2O2中两个O原子之间为非极性键，正确。C项，常温常压下，H2O为液态，而NH3为气态，所以NH3的沸点低于H2O，正确。D项，X的简洁氢化物为NH3，Y的单质为O2，氨气与O2反应可生成N2和H2O，正确。技巧点拨找寻10电子微粒和18电子微粒的方法1.10电子微粒2.18电子微粒3.相互间的主要反应（1）10e－＋10e－型：OH－＋H3O＋2H2O，OH－＋NH4＋△NH3↑＋H2O，OH－＋HFF－＋H2O，H3O＋＋NH3NH4＋＋H2（2）18e－＋10e－型：HCl、H2S、HS－与OH－的反应，HS－、S2－与H3O＋的反应。（3）18e－＋18e－型：HCl与HS－、S2－的反应，H2O2氧化HS－、H2S的反应。命题点3结合元素周期表结构进行推断4.[2024全国乙]我国嫦娥五号探测器带回1.731kg的月球土壤，经分析发觉其构成与地球土壤类似。土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族。下列结论正确的是（B）A.原子半径大小依次为W＞X＞Y＞ZB.化合物XW中的化学键为离子键C.Y单质的导电性能弱于Z单质的D.Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸解析氧原子半径小于硫原子半径，而Mg、Al、Si的原子半径渐渐减小且均比同周期的硫原子半径大，因此原子半径：Mg＞Al＞Si＞O，A项错误；Mg元素的金属性较强，而O元素的非金属性很强，二者之间形成的化学键是离子键，B项正确；铝是导体，Si是半导体，故前者导电性能强于后者，C项错误；硅酸的酸性弱于碳酸，D项错误。命题拓展[变式拓展]（1）W、X、Y的简洁离子半径大小依次为O2－＞Mg2＋＞Al3＋（用离子符号表示）。（2）W的简洁气态氢化物的稳定性大于（填“大于”或“小于”）Z的简洁气态氢化物的稳定性。（3）W、X、Y、Z的第一电离能大小依次为O＞Si＞Mg＞Al（用元素符号表示）。5.[全国Ⅲ高考]短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是（D）WXYZA.氢化物沸点：W＜ZB.氧化物对应水化物的酸性：Y＞WC.化合物熔点：Y2X3＜YZ3D.简洁离子的半径：Y＜X解析依据元素周期表的结构可以推断出W为N元素、X为O元素、Y为Al元素、Z为Cl元