第五章　第3讲　元素“位-构-性”关系的应用-2025年高中化学高考备考

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、预测、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2023全国乙，T10；2023湖南，T6；2022全国甲，T12；2022年6月浙江，T16；2021全国乙，T11；2021山东，T4；2021湖南，T7；2021福建，T8；2021江苏，T5；2021河北，T5；2020年7月浙江，T16；2019全国Ⅱ，T9；2019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：能认识“位—构—性”之间的内在联系结合元素化合物的性质推断2022全国乙，T11；2021年1月浙江，T16；2021海南，T10；2020全国Ⅲ，T13；2020天津，T8；2019江苏，T8结合物质结构推断2023辽宁，T9；2021广东，T13；2021湖北，T8；2021辽宁，T14；2020全国Ⅱ，T13；2019全国Ⅰ，T13命题分析预测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年高考会更加灵活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相关知识融合，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，元素属于第二周期（Li、Be除外）“阴三阳四”规律某元素对应简单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直接相邻的“┳”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似，如Li和Mg、Be和Al等2.元素周期表结构与元素性质的关系命题点1结合原子结构进行推断1.[2023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。简单离子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，简单离子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；根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“特殊微粒结构”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一定是共价化合物解析根据同一周期主族元素从左到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，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，根据相似相溶原理，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[2021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.简单离子半径：Z＞X＞YB.W与Y能形成含有非极性键的化合物C.X和Y的最简单氢化物的沸点：X＜YD.Y的单质可从X的简单氢化物中置换出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，简单离子半径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的简单氢化物为NH3，Y的单质为O2，氨气与O2反应可生成N2和H2O，正确。技巧点拨寻找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＋＋NH3（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.[2021全国乙]我国嫦娥五号探测器带回1.731kg的月球土壤，经分析发现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.原子半径大小顺序为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的原子半径逐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的简单离子半径大小顺序为O2－＞Mg2＋＞Al3＋（用离子符号表示）。（2）W的简单气态氢化物的稳定性大于（填“大于”或“小于”）Z的简单气态氢化物的稳定性。（3）W、X、Y、Z的第一电离能大小顺序为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.简单离子的半径：Y＜X解析根据元素周期表的结构可以判断出W为N元素、X为O元素、Y为Al元素、Z为Cl元素。NH3存在分子间氢键，而HCl不存在分子间氢键，所以NH3的沸点比HCl的沸点高，A项错误。Al（OH）3显两性，N的氧化物对应的水化物HNO3、HNO2均显酸性，B项错误。Al2O3是离子晶体，而AlCl3是分子晶体，离子晶体的熔点一般高于分子晶体的熔点，C项错误。Al3＋和O2－的电子层结构相同，具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径：Al3＋＜O2－，D项正确。考点2结合元素化合物的性质推断1.结合元素化合物的性质推断的思维模型2.依据常见元素化合物的特征性质推断（1）有特殊气味的物质。刺激性气味：NH3、SO2等。臭鸡蛋气味：H2S。（2）固体颜色。淡黄色：Na2O2等。黄色：S等。黑色：CuO、FeS、MnO2、CuS、Ag2S等。红褐色难溶物：Fe（OH）3等。白色难溶物：BaSO4、BaCO3、CaCO3、AgCl等。淡黄色难溶物：AgBr等。黄色难溶物：AgI、Ag3PO4等。（3）常见离子的颜色。蓝色：Cu2＋等。棕黄色：Fe3＋等。紫红色：MnO4－。浅绿色：Fe2（4）特殊反应：①铵盐与强碱反应生成常见气体中唯一的碱性气体NH3。②与水反应可生成气体的物质有Li、Na、K、Na2O2、NaH、F2等。③Si和SiO2常温下能与NaOH溶液、HF溶液反应。④NaHSO4是盐，却具有强酸性，可与CO32－、HSO3－、S2－、S2O32－、[Al（OH）4]－、SiO32－等反应产生特殊现象。⑤Na2S2O3能与盐酸或硫酸反应，既有气体生成又有沉淀生成。⑥一种物质加入另一种物质，反应物过量与否会产生不同的现象，如CO2与命题点结合元素化合物的性质推断1.[2022全国乙]化合物（YW4X5Z8·4W2Z）可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增加，且加和为21。YZ2分子的总电子数为奇数，常温下为气体。该化合物的热重曲线如图所示，在200℃以下热分解时无刺激性气体逸出。下列叙述正确的是（D）A.W、X、Y、Z的单质常温下均为气体B.最高价氧化物的水化物的酸性：Y＜XC.100～200℃阶段热分解失去4个W2ZD.500℃热分解后生成固体化合物X2Z3解析W、X、Y、Z是原子序数依次增加的短周期元素，YZ2分子的总电子数为奇数，常温下为气体，说明Y的核外电子数为奇数，则Y为N，Z为O；结合W、X、Y、Z的原子序数加和为21，可知W、X的原子序数之和为6，又W的原子序数小于X，则W为H，X为B。B单质常温下为固体，A项错误；元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，由于非金属性B＜N，则酸性H3BO3＜HNO3，B项错误；1molNH4B5O8·4H2O的质量为273g，设其在100～200℃阶段失水xmol，则有18x273＝1－0.802＝0.198，解得x≈3，说明100～200℃阶段热分解失去3molH2O，C项错误；假设NH4B5O8·4H2O在500℃热分解后生成固体化合物B2O3，根据B元素守恒，最终可生成52molB2O3，质量为175g，质量分数为175273×100％≈64.1命题拓展[变式拓展]下列有关上题元素的说法正确的是（A）A.W与Y可形成既含极性键又含非极性键的化合物B.原子半径：W＞X＞Y＞ZC.XCl3中所有原子最外层均满足8电子稳定结构2.[2021浙江]现有4种短周期主族元素X、Y、Z和Q，原子序数依次增大，其中Z、Q在同一周期。相关信息如下表：元素相关信息X最外层电子数是核外电子总数的一半Y最高化合价和最低化合价之和为零Z单质为淡黄色固体，常存在于火山喷口附近Q同周期元素中原子半径最小下列说法正确的是（B）A.常温时，X单质能与水发生剧烈反应B.Y与Q元素组成的YQ4分子，空间构型为正四面体C.Y、Z、Q最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱D.第5周期且与Q同主族元素的单质在常温常压下呈液态解析X元素原子的最外层电子数是核外电子总数的一半，由于最外层电子数不超过8个，因此X只能是第二周期的Be；Y元素的最高化合价和最低化合价之和为零，则Y位于第ⅣA族，Y是C或Si；Z单质为淡黄色固体，常存在于火山喷口附近，则Z是S；Q是同周期元素中原子半径最小的，且Z和Q位于同一周期，因此Q是Cl。A项，元素金属性越强，对应的金属单质与水反应越剧烈，Mg的金属性大于Be，室温下，镁与水反应缓慢，所以常温时，金属Be与水反应不剧烈，错误。B项，CCl4和SiCl4的空间构型均为正四面体，正确。C项，酸性：H2CO3（或H2SiO3）＜H2SO4＜HClO4，错误。D项，第5周期且与Cl同主族的元素为I，常温常压下碘单质呈固态，错误。3.[全国Ⅲ高考改编]W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，元素X和Z同族。盐YZW与浓盐酸反应，有黄绿色气体产生，此气体同冷烧碱溶液作用，可得到含YZW的溶液。下列说法正确的是（D）A.原子半径大小为W＜X＜Y＜ZB.X的氢化物水溶液酸性强于Z的C.Y2W2与Z2W均含有非极性共价键D.标准状况下W的单质状态与X的相同解析根据题目给出的原子序数大小关系、元素在周期表中的位置关系、物质的颜色以及转化关系，首先推出黄绿色气体为Cl2，联想氯及其化合物的转化关系NaClO＋2HCl（浓）Cl2↑＋NaCl＋H2O，对照盐YZW的组成以及Cl2与NaOH溶液反应等信息得出W为O，X为F，Y为Na，Z为Cl。根据元素周期律，可知原子半径：Na＞Cl＞O＞F，A项错误。HF是弱酸，HCl为强酸，B项错误。Na2O2中O原子间以非极性键结合，Cl2O的结构式为Cl—O—Cl，含极性键，C项错误。标准状况下，F2、O2均为气态，D考点3结合物质结构推断1.结合物质结构推断的思维模型2.常考短周期元素的成键特点短周期元素HB、AlC、SiN、PO、SF、Cl族ⅠAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA常见成键情况—X或或或或—X—或—X特殊成键情况（位于阴离子中）（位于阳离子中）；（10e－结构）等S可形成（12e－结构）等Cl可形成（14e－结构）等（注：X表示对应表格中的元素）拓展BH4－中B与1个H形成配位键，B为缺电子原子，可提供空轨道。配位键是指成键的一方提供孤电子对，另一方提供空轨道而形成的“电子对给予—接受”键，如，氮原子提供孤电子对并与B命题点结合物质结构推断1.[2021广东]一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中，X的原子核只有1个质子；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且均位于X的下一周期；元素E的原子比W原子多8个电子。下列说法不正确的是（C）A.XEZ4是一种强酸B.非金属性：W＞Z＞YC.原子半径：Y＞W＞ED.ZW2中，Z的化合价为＋2价解析根据X的原子核只有1个质子，可知X为H元素；根据题意知Y、Z、W均为第二周期元素，结合题图中Y形成4个共价键、Z形成2个共价键、W形成1个共价键和原子序数关系可确定Y为C元素、Z为O元素、W为F元素；再结合E的原子比W原子多8个电子，可知E为Cl元素。XEZ4即HClO4是一种强酸，A项正确；同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性F＞O＞C，即W＞Z＞Y，B项正确；原子半径Cl＞C＞F，即E＞Y＞W，C项错误；ZW2即OF2，F元素为－1价，根据化合物中各元素化合价代数和为0，可知O元素为＋2价，D项正确。2.[2021辽宁]某多孔储氢材料前驱体结构如图，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。下列说法正确的是（D）A.氢化物沸点：X＞YB.原子半径：M＜X＜Y＜ZC.第一电离能：W＜X＜Y＜ZD.阴、阳离子中均有配位键解析结合基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子，以及在化合物中Z形成2个共价单键，可确定Z为O；再结合原子序数关系和化合物中各元素的成键情况，可确定M为H、X为C、W为B、Y为N。C、N均有多种氢化物，未指出是否为最简单氢化物，无法判断二者氢化物的沸点高低，A项错误。同周期主族元素，随原子序数递增，原子半径逐渐减小，原子半径：C＞N＞O＞H，B项错误。N为第ⅤA族元素，其2p能级处于半充满稳定状态，第一电离能比相邻元素大，即第一电离能N＞O＞C＞B，C项错误。根据原子的成键规则知，该化合物的阳离子和阴离子中均存在配位键，D项正确。3.[2021河北改编]如图所示的两种化合物可应用于阻燃材料和生物材料的合成。其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X和Z同主族，Y原子序数为W原子价电子数的3倍。下列说法正确的是（D）A.X和Z的最高化合价均为＋7价B.HX和HZ在水中均为强酸，电子式可表示为H∶X····∶与H∶C.四种元素中，Y原子半径最小，X原子半径最大D.Z、W和氢三种元素可形成同时含有离子键和共价键的化合物解析W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X和Z同主族，且形成1个单键，推断是F和Cl；W的成键数为3且原子序数小于X，则W是N或B；Y原子序数是W原子价电子数的3倍，则Y是15号元素或9号元素，又X为F，则Y为P、W为N。F元素没有正价，A错误。HF是弱酸，HCl是强酸，B错误。同周期主族元素，从左到右原子半径逐渐变小，同主族元素，从上到下原子半径逐渐增大，四种元素中P原子半径最大，F原子半径最小，C错误。Cl、N和H元素可形成NH4Cl，NH4Cl同时含有离子键和共价键，D正确。1.[结合离子结构进行推断][2023辽宁]某种镁盐具有良好的电化学性能，其阴离子结构如图所示。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）－L为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解析根据镁盐的阴离子结构、L中原子的成键特点及题干信息分析：W的原子序数最小，且形成1个共价键，则W为H；X形成4个共价键，则X为C；Y形成2个共价键，则Y为O或S；Z形成1个共价键，且原子序数等于W和Y的原子序数之和，则Z为F或Cl；Q形成4个键，镁盐的阴离子带1个单位的负电荷，且Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍，则Q为Al，结合原子序数关系可知，Y只能为O，Z只能为F。H与C形成的化合物为烃类，烃类物质的正负电荷中心可能重合，如甲烷，其为非极性分子，A项错误；同周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，故第一电离能：F＞O＞C，B项正确；Al2O3既能与强酸反应生成盐和水，也能与强碱反应生成盐和水，属于两性氧化物，C项正确；该阴离子中，中心Al原子形成4个键，其中1个为配位键，D项正确。2.[结合原子结构推断][2021河北]用中子轰击

NZX原子产生α粒子（即氦核

24He）的核反应为

NZX＋01nA.H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液B.Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2C.X和氢元素形成离子化合物D.6Y和7Y互为同素异形体解析由核反应可知，N＝7＋4－1＝10，结合Y的质量数及Y在化合物中化合价为＋1，可知Y为Li，则X为B。H3BO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液，A项正确；Li在空气中燃烧生成Li2O，B项错误；硼元素与氢元素形成硼烷，硼烷为共价化合物，C项错误；6Li和7Li是Li的两种核素，二者互为同位素，D项错误。3.[结合物质转化推断][全国Ⅰ高考]短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物，n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，q的水溶液具有漂白性，0.01mol·L－1r溶液的pH为2，s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是（C）A.原子半径的大小W＜X＜YB.元素的非金属性Z＞X＞YC.Y的氢化物常温常压下为液态D.X的最高价氧化物的水化物为强酸解析单质n通常为黄绿色气体，则n为Cl2，q的水溶液具有漂白性，q为HClO，0.01mol·L－1的r溶液的pH＝2，说明r为一元强酸，r为HCl；s为难溶于水的混合物，结合在光照条件下生成，则二元化合物p可能为CH4。综上分析，涉及的元素有H、C、O、Cl，分别对应W、X、Y、Z。原子半径C＞O，A项错误。非金属性O＞Cl＞C，B项错误。O的氢化物H2O或H2O2常温常压下均为液态，C项正确。C的最高价氧化物的水化物H2CO3为弱酸，D项错误。4.[结合物质性质推断][2020天津]短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是（A）元素最高价氧化物的水化物XYZW分子式H3ZO40.1mol·L－1溶液对应的pH（25℃）1.0013.001.570.70A.元素电负性：Z＜WB.简单离子半径：W＜YC.元素第一电离能：Z＜WD.简单氢化物的沸点：X＜Z解析从Z的最高价氧化物的水化物的化学式和0.1mol·L－1W的最高价氧化物的水化物溶液的pH可知，Z、W分别是磷、硫元素，结合0.1mol·L－1X、Y的最高价氧化物的水化物溶液的pH，可知X、Y分别是氮、钠元素。电负性：P＜S，A项正确。离子半径：S2－＞Na＋，B项错误。磷的3p轨道为半充满稳定状态，其第一电离能大于硫的第一电离能，C项错误。NH3分子间存在氢键，导致其沸点高于PH3的沸点，D项错误。5.[结合元素化合物的用途推断][2021海南改编]短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，XY－离子与Y2分子均含有14个电子；习惯上把电解饱和ZW水溶液的工业生产称为氯碱工业。下列判断正确的是（D）A.原子半径：W＞ZB.最高价氧化物对应的水化物的酸性：Y＜XC.化合物ZXY的水溶液呈酸性D.（XY）2分子中既有σ键又有π键解析由“短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大”和“XY－离子与Y2分子均含有14个电子”知，X为C、Y为N；由“习惯上把电解饱和ZW水溶液的工业生产称为氯碱工业”，推出Z、W分别为Na、Cl。同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小，故原子半径Cl＜Na，A项错误；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性N＞C，故酸性HNO3＞H2CO3，B项错误；NaCN为强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，C项错误；（CN）2的结构式是单键是σ键，三键中有一个是σ键，两个是π键，故（CN）2分子中既含σ键又含π键，D项正确。6.[结合物质结构推断][2021湖北]某离子液体的阴离子的结构如图所示，其中W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期非金属元素，W是有机分子的骨架元素。下列说法正确的是（D）A.Z元素的最高价态为＋7B.基态原子未成对电子数：W＞YC.该阴离子中X不满足8电子稳定结构D.最简单氢化物水溶液的pH：X＞M解析F元素无正化合价，A项错误；基态C原子的核外电子排布式为1s22s22p2，未成对电子数为2，基态O原子的核外电子排布式为1s22s22p4，未成对电子数也为2，B项错误；该阴离子中N形成2个单键，有2对孤电子对，满足8电子稳定结构，C项错误；NH3的水溶液呈碱性，H2S的水溶液呈酸性，故水溶液的pH：NH3＞H2S，D项正确。1.[2024南京六校联考]X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素。X和Y基态原子的s能级电子总数均等于其p能级电子总数，Z原子最外层电子数是Y原子最外层电子数的2倍，W和X位于同一主族。下列说法正确的是（D）A.第一电离能：I1（X）＜I1（W）B.最高价氧化物对应水化物的酸性：Z＞WC.原子半径：r（W）＞r（Y）＞r（X）D.最简单气态氢化物的热稳定性：X＞Z解析X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，X和Y基态原子的s能级电子总数均等于其p能级电子总数，则二者的电子排布式分别为1s22s22p4、1s22s22p63s2，所以X为O、Y为Mg；Z原子最外层电子数是Y原子最外层电子数的2倍，则Z为Si；W和X位于同一主族，则W为S。同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，故第一电离能O＞S，A错误；非金属性S＞Si，故酸性H2SO4＞H2SiO3，B错误；同周期主族元素，从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素，从上到下原子半径逐渐增大，故原子半径Mg＞S＞O，C错误；非金属性O＞Si，故热稳定性H2O＞SiH4，D正确。2.[2024福州质检]元素M、W、X、Y、Z分别位于3个短周期，原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是电子层数的2倍，Y的价电子数是Z的价电子数的2倍，基态Z原子的电子占据7个原子轨道，M、W可以形成的化合物为WM。下列说法正确的是（C）A.简单离子半径：W＜Y＜ZB.元素电负性：X＜Y＜ZC.XY2分子的空间结构为直线形D.WM为共价化合物解析元素M、W、X、Y、Z分别位于3个短周期，原子序数依次增大，由X原子的最外层电子数是其电子层数的2倍可知，X为C，由基态Z原子的电子占据7个原子轨道可知，Z为Al，Y的价电子数是Z的价电子数的2倍，且原子序数在C和Al之间，可推出Y为O，由M和W可形成化合物WM，且原子序数均小于6可知，W为Li，M为H。核外电子排布相同的离子，核电荷数大的离子半径小，所以半径O2－＞Al3＋，A选项错误；电负性：O＞C＞Al，B选项错误；二氧化碳的空间结构为直线形，C选项正确；WM为LiH，该化合物为离子化合物，其中H显－1价，Li显＋1价，D选项错误。3.[2024贵阳摸底]X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X的某种同位素可以用于测定文物年代，Y与X同周期，Y的第一电离能高于同周期的相邻元素，Z是同周期中常见离子半径最小的元素，四种元素的最外层电子数之和为19。下列叙述正确的是（A）A.电负性：X＜YB.X的氢化物常温下均是气体C.含Z的盐溶液只显酸性D.氧化物对应的水化物的酸性：W＞Y解析X的某种同位素可以用于测定文物年代，则X为C元素；Y与X同周期，Y的第一电离能高于同周期的相邻元素，则Y为N元素；Z是同周期中常见离子半径最小的元素，且Z的原子序数大于N，则Z为Al元素；四种元素的最外层电子数之和为19，则W的最外层电子数为19－4－5－3＝7，W为Cl元素。同周期元素从左到右电负性逐渐增大，则电负性：C＜N，A正确；C的氢化物为烃类物质，含碳原子数高的烃常温下为液体或者固体，B错误；含Al的盐溶液可以显酸性，如AlCl3溶液，也可以显碱性，如Na[Al（OH）4]溶液，C错误；Cl的最高价氧化物对应的水化物的酸性大于N的最高价氧化物对应的水化物的酸性，题中没有说明是最高价，D错误。4.[2024武汉调研]一种可用于头孢菌素改性剂的物质的结构如图所示，其中X、Y、Z、W是原子序数递增的短周期主族元素。下列说法正确的是（D）A.原子半径：Z＞WB.第一电离能：Z＜YC.沸点：X2Z＜X2WD.键角：YZ2＞WZ2解析根据X形成1个单键，Y的总键数为4，Z形成1个双键，W形成2个单键，结合原子序数关系，知X为H元素，Y为C元素，Z为O元素，W为S元素。原子半径：O＜S，A项错误；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，第一电离能：O＞C，B项错误；由于H2O分子间存在氢键，故沸点：H2O＞H2S，C项错误；CO2为直线形分子，SO2为V形分子，键角：CO2＞SO2，D项正确。5.[2023河南安阳考试]X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的前20号元素，X原子的最外层电子数是最内层电子数的2倍，其他元素的性质如表所示：元素YZWR原子半径/pm11710299—主要化合价－4、＋4－2、＋6－1、＋7＋1下列说法正确的是（A）A.X的某种单质能使品红溶液褪色B.Y的单质及其氧化物都可用作半导体材料C.在光照条件下W的单质能与X的氢化物发生置换反应D.氧化物对应水化物的酸性：X＜Z＜W解析X为C，活性炭具有吸附性，可以吸附色素，使品红溶液褪色，A项正确；Y为Si，Si单质可用作半导体材料，B项错误；W的单质为Cl2，X的氢化物为烷烃时，二者在光照条件下可发生取代反应，C项错误；最高价氧化物对应水化物的酸性：H2CO3＜H2SO4＜HClO4，题中未说最高价，D项错误。6.[2024浙江名校联考]前四周期X、Y、Z、Q、T五种元素，原子序数依次增大。X的液态最简单氢化物可作制冷剂，Y的氢化物的水溶液能腐蚀玻璃，基态Z原子M能层上有两个电子，基态Q原子最外层有2个未成对电子，且其最高价氧化物对应的水化物为强酸，T最外层只有1个电子，其内层各能级所有轨道电子均成对，下列说法不正确的是（C）A.第一电离能：Y＞X＞QB.T的氧化物能和X的氢化物发生氧化还原反应制得T单质C.Z能在空气中燃烧生成ZO、ZO2等氧化物D.T单质和Q单质化合生成T2Q解析X的液态最简单氢化物可作制冷剂，则X为N元素；Y的氢化物的水溶液能腐蚀玻璃，则Y为F元素；基态Z原子M能层上有两个电子，则Z为Mg元素；基态Q原子最外层有2个未成对电子，且其最高价氧化物对应的水化物为强酸，则Q为S元素；T最外层只有1个电子，其内层各能级所有轨道电子均成对，则T为Cu元素。第一电离能：F＞N＞O＞S，A项正确；CuO和NH3可发生反应：3CuO＋2NH3△3Cu＋N2＋3H2O，B项正确；Mg在空气中燃烧生成的氧化物为MgO，C项错误；Cu和S加热时反应生成Cu2S7.[2023北京顺义区统考]下表为元素周期表的一部分，其中X、Y、W、Z为短周期元素，W的单质常温下为黄绿色气体。下列说法不正确的是（D）YZXWRTA.X、Y的单质均存在同素异形体B.Y、Z的简单氢化物的稳定性逐渐增强C.R的单质可用于制造半导体材料D.工业上电解NaW溶液制W2可使用阴离子交换膜解析W的单质常温下为黄绿色气体，则W为Cl，由元素在周期表中的位置可知，X为P，Y为O，Z为F，R为Ge，T为Br。P的同素异形体有红磷、白磷等，O的同素异形体有氧气和臭氧，A正确；同周期主族元素从左到右，元素的非金属性逐渐增强，对应的简单氢化物越稳定，故Y、Z的简单氢化物的稳定性逐渐增强，B正确；Ge为重要的半导体材料，C正确；工业上电解饱和食盐水可制得Cl2，为防止阳极生成的Cl2和阴极生成的NaOH反应，需要将产生的NaOH和Cl2分开，只允许阳离子通过，故需使用阳离子交换膜，D错误。8.[2023长春三联]短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，它们组成一种团簇分子，结构如图所示。X、M的族序数均等于周期序数，Y原子核外最外层电子数为6，下列说法正确的是（A）A.Z和M的合金可用于制造飞机和宇宙飞船B.第一电离能：Y＞M＞ZC.工业上通过电解Z的氧化物制备Z单质D.简单离子半径：Z＞M＞Y解析短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，X、M的族序数均等于周期序数，Y原子核外最外层电子数为6，结合图中原子半径X＜Y＜M，可知X是H，M是Al，Y是O，Z的原子半径大于M，说明Z和M同周期，再结合图示结构中H原子有2个，O原子有6个，Al原子有2个，Z原子有2个，根据化合物中各元素化合价总和为0可推断出Z是Mg。镁和铝的合金密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料，A正确；Mg最外层电子排布式为3s2，Al最外层电子排布式为3s23p1，3p能级的能量高于3s能级，故Al失去3p能级上的一个电子所需能量小于Mg失去3s能级上的一个电子所需能量，故Mg的第一电离能比Al大，B错误；工业上通过电解熔融的MgCl2来制备Mg单质，C错误；电子层结构相同时，核电荷数越大，离子半径越小，离子半径：O2－＞Mg2＋＞Al3＋，D错误。9.[2023山东师范大学附属中学检测]科学家为了解决电池的导电性问题，合成了一种高效化合物，其结构如图甲所示。其中W、Y、Z、X、Q均为短周期主族元素，其原子半径与原子序数的关系如图乙所示，Z和Q位于同一主族，基态Y原子的最外层存在3个未成对电子。下列说法错误的是（B）A.简单离子的半径：Q＞Y＞Z＞XB.简单氢化物分子的键角：Q＞ZC.Y的简单氢化物的水溶液能溶解氢氧化铜D.该化合物的结构中X、Y、Z均满足8电子稳定结构解析结合原子半径及共价键关系推断元素：W、Y、Z、X、Q均为短周期主族元素，X的原子半径最大，且可形成＋1价阳离子，则X为Na；Q形成6个共价键，且Q的原子序数大于X，则Q为S；Z与Q同主族，则Z为O；W形成一个共价键且原子半径最小，W为H；Y形成两个共价键，整个阴离子带一个单位负电荷，且基态Y原子的最外层存在3个未成对电子，则Y为N。A项，电子层数越多，离子半径越大，具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，因此离子半径：S2－＞N3－＞O2－＞Na＋，正确。B项，H2O、H2S分子的中心原子均含有2对孤对电子，分子均为V形结构，但由于电负性O＞S，H2O中成键电子对更偏向O，排斥力更大，故键角：H2S＜H2O，错误。C项，氨水能溶解Cu（OH）2形成配合物，正确。10.[2023湖南长沙明德中学联考改编]X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，且X、Z原子序数之和是Y、W原子序数之和的12。甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物，M是某种元素