选择题专项9　元素“位－构－性”关系的分析及应用 高考化学二轮复习

第一部分热点专题考试类型专题三物质结构与性质选择题专项9元素“位－构－性”关系的分析及应用(1)

(结构式推断元素)(2024·湖北高考)主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是(

D

)DA.

电负性：W＞YB.

酸性：W2YX3＞W2YX4C.

基态原子的未成对电子数：W＞XD.

氧化物溶于水所得溶液的pH：Z＞Y解析

Z的价电子所在能层有16个轨道，故Z为第四周期元素，结合题给化合物的结构图可知，Z为K元素；W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，结合题给结构图可知，X为O元素、Y为S元素；W形成一个共价键，则W为H元素。电负性：H＜S，A错误；H2SO3为弱酸，故酸性：H2SO3＜H2SO4，B错误；基态H原子中未成对电子数为1，基态O原子中未成对电子数为2，故C错误；K的氧化物溶于水可产生KOH，溶液pH＞7，S的氧化物溶于水生成H2SO3或H2SO4，溶液pH＜7，故D正确。

1.

“位－构－性”综合应用2.

元素推断的方法与技巧(2024·浙江6月)X、Y、Z、M原子序数依次增大的主族元素，位于三个不同短周期，Y、M同主族，Y与Z核电荷数相差2，Z原子最外层电子数是内层电子数的3倍，则X、Y、Z、M为H、C、O、Si元素(1)原子结构推断元素(1～20号元素)最高正价与最低负价代数和为0的元素H、C、Si最高正价是最低负价绝对值3倍的元素S除H外，原子半径最小的元素F族序数等于周期序数的元素H、Be、Al族序数等于周期序数2倍的元素C、S族序数等于周期序数3倍的元素O周期序数是族序数2倍的元素

Li、Ca周期序数是族序数3倍的元素

Na如：(2022·湖南T5改编)科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示)，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。则X、Y、Z、W分别为C、O、F、Si

(2)前四周期元素未成对电子数目推断元素(3)共价键数目推断元素如：(2022·河北T10改编)两种化合物的结构如图，其中X、Y、Z、R、Q是原子序数依次增大的五种短周期主族元素。则X、Y、Z、R、Q分别为C、N、O、F、P

(4)单质、化合物性质推断元素特别是Li(Na)、Mg、Al、C(Si)、N(P)、S、Cl单质及化合物的性质、应用信息推断出的元素(物质)核素无中子；原子半径最小H元素形成的化合物种类最多；某核素可用于考古断代；元素形成的常见不同单质的硬度差异很大C元素的气态氢化物可用作制冷剂，其水溶液呈碱性；元素的气态氢化物与其最高价氧化物对应水化物能发生化合反应；元素的某种氧化物(气体)呈红棕色N元素的单质(1个单质分子由3个原子构成)可用于自来水消毒；元素的单质液态时呈淡蓝色；元素的氢化物常温下呈液态O信息推断出的元素(物质)元素的非金属性最强；元素的气态氢化物最稳定；元素的气态氢化物的水溶液可刻蚀玻璃；元素的单质可在常温下与水剧烈反应置换出氧气F元素在地壳中含量很高，但无游离态；某元素是传统无机非金属材料的主角；元素单质经常作为半导体材料；元素的氧化物可用作光导纤维Si元素的游离态常存在于火山喷发口附近；元素的气态氢化物与其气态氧化物反应生成该元素单质(淡黄色)；含该元素的两种含氧酸式盐之间能发生反应S信息推断出的元素(物质)元素的单质为黄绿色有毒气体；元素的单质或氧化物可用于自来水消毒；可用浓氨水检验元素的单质是否泄漏；元素的气态氢化物和最高价氧化物对应的水化物均为一元强酸Cl短周期元素中原子半径最大；元素的焰色为黄色；元素的某合金可作为原子反应堆的导热剂；元素的过氧化物可作为供氧剂Na地壳中含量最高的金属元素；工业上用电解氧化物的方法获取该金属；元素的单质可用于野外焊接铁轨；金属元素的单质、氧化物和氢氧化物既能溶于酸溶液也能溶于碱溶液Al导致酸雨形成的氧化物氮氧化物、硫氧化物温室气体H2O、CO2、CH4、N2O等信息推断出的元素(物质)有刺激性气味的气体NH3、Cl2、SO2等浓度为0.01

mol·L－1的溶液，pH＝2HCl、HNO3、HClO3、HClO4等浓度为0.01

mol·L－1的溶液，pH＜2H2SO4等浓度为0.01

mol·L－1的溶液，pH＞2HF、H2S、H2CO3等浓度为0.01

mol·L－1的溶液，pH＝12KOH、NaOH等如：(2022·海南T11改编)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。则X、Y、Z、W分别为N、O、Na、Cla3.

元素周期律的考查如：(2022·福建T4改编)某非线性光学晶体由钾元素(K)和原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种短周期元素组成。X与Y、Z与W均为同周期相邻元素，X的核外电子总数为最外层电子数的2倍，Z为地壳中含量最多的元素。简单氢化物沸点：Z＞W，选项正确；最高价氧化物对应水化物的碱性：X＜Y，选项错误项目同周期(左→右)同主族(上→下)原子结构核电荷数逐渐增大逐渐增大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)逐渐增大项目同周期(左→右)同主族(上→下)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)(H除外)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项目同周期(左→右)同主族(上→下)元素性质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元素的第一电离能逐渐增大趋势逐渐减小趋势元素的电负性逐渐增大逐渐减小(2024·江苏)电负性O＞S，选项正确(1)三看法比较微粒半径①“一看”电子层数：当电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。如：r(Li)＜r(Na)＜r(K)＜r(Rb)＜r(Cs)；

(2024·江苏)半径r(Al3＋)＞r(K＋)，选项错误r(O2－)＜r(S2－)＜r(Se2－)＜r(Te2－)；r(Na)＞r(Na＋)。②“二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。如：r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(Si)＞r(P)＞r(S)＞r(Cl)；r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)。③“三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。如：r(Cl－)＞r(Cl)；r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)。(2)元素金属性、非金属性强弱判断金属性比较本质原子越易失电子，金属性越强(与原子失电子数目无关)判断依据在金属活动性顺序中位置越靠前，金属性越强单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强单质还原性越强或对应的阳离子氧化性越弱，金属性越强最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强(2024·江苏)碱性Al(OH)3＞KOH，选项错误若Xn＋＋Y

X＋Ym＋，则Y的金属性比X的强非金属性比较本质原子越易得电子，非金属性越强(与原子得电子数目无关)判断依据单质与H2越容易化合，简单气态氢化物越稳定，非金属性越强易错点：忽略“简单”，“稳定性”与氢键无关，如(2024·浙江)稳定性CH4＞SiH4单质氧化性越强或对应的阴离子还原性越弱，非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强易忽略“最高价”，如Cl－HClO4，而不是HClO等若An－＋B

Bm－＋A，则B的非金属性比A的强(3)第一电离能及应用①第一电离能变化规律a.同一周期：第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，总体呈从左到右增大的变化趋势，但受电子层结构的影响有曲折起伏；通常第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能分别高于同周期相邻元素；第ⅡA族元素原子的价电子排布式ns2(全充满)；第ⅤA族元素原子的价电子排布式为ns2np3，其中np轨道为半充满。全充满、半充满状态均比较稳定，具有较大的第一电离能。b.同一族：从上到下，第一电离能逐渐减小。(2024·安徽)基态原子的第一电离能：Cl＞P，选项正确如(2024·北京)依据第二周期主族元素电负性依次增大，可推断第一电离能依次增大，选项错误②同种元素电离能逐级增大，即I1＜I2＜I3……③应用a.判断元素的金属性或非金属性强弱：一般情况下，第一电离能越小，元素的原子越容易失去电子，元素金属性越强、非金属性越弱。b.判断元素的最外层电子数：如果某主族元素的In＋1≫In(n≤7)，则该元素的最外层电子数为n，如Na的I2≫I1，所以Na的最外层电子数为1。(4)电负性的应用

1.(物质性质转化及原子结构)如下反应相关元素中，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，基态X原子的核外电子有5种空间运动状态，基态Y、Z原子有两个未成对电子，Q是ds区元素，焰色试验呈绿色。下列说法错误的是(

D

)QZY4溶液

QZX4Y4W12溶液A.

单质沸点：Z＞Y＞WB.

简单氢化物键角：X＞YC.

反应过程中有蓝色沉淀产生D.QZX4Y4W12是配合物，配位原子是YD解析：根据基态X原子的核外电子有5种空间运动状态，且X能和原子序数最小的W形成化合物XW3，可知X是N元素、W是H元素；由Q是ds区元素且焰色试验呈绿色，可知Q为Cu元素；结合基态Y、Z原子有两个未成对电子，与Cu可形成CuZY4，根据原子序数关系可确定Y为O元素，Z为S元素即QZY4为CuSO4。常温下，单质S呈固态，O2、H2均呈气态，且相对分子质量O2＞H2，则分子间作用力O2＞H2，故单质的沸点：S＞O2＞H2，A正确；NH3、H2O的中心原子N、O均采取sp3杂化，但N、O上分别有1、2个孤电子对，孤电子对数越多，对成键电子对的斥力越大，键角越小，故简单氢化物的键角：NH3＞H2O，B正确；向CuSO4溶液中逐渐通入NH3，先生成蓝色Cu(OH)2沉淀，当NH3过量时，Cu(OH)2沉淀溶解生成深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4溶液，C正确；配合物[Cu(NH3)4]SO4中Cu2＋提供空轨道，N原子提供孤电子对形成配位键，即其配位原子是N，D错误。

A.

原子半径：W＜X＜YB.

第一电离能：X＜Y＜ZC.

单质沸点：Z＜R＜QD.

电负性：W＜Q＜RC

3.(物质结构推断元素)(2024·广东高考)一种可为运动员补充能量的物质，其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z和Y同族，则(

D

)A.

沸点：ZR3＜YR3B.

最高价氧化物的水化物的酸性：Z＜WC.

第一电离能：Z＜X＜WD.

Z

和W

空间结构均为平面三角形D

4.(物质结构融合原子结构)(2024·贵州高考)某化合物由原子序数依次增大