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微课时突破2 综合深化解重难(元素“位—构—性”关系相互推断)
通过“位—构—性”的关系考查元素周期表、元素周期律的综合应用是每年命题的热点,一般以选择题呈现。通常以原子核外电子排布、元素周期表的片段、短周期元素的结构特点、元素化合物的性质为情境载体进行元素推断,考查角度有粒子半径大小比较、电离能大小比较、元素金属性和非金属性强弱比较、电负性的强弱比较、化学键类型的判断、物质性质判断等。涉及的知识面广、难度较大,需要考生具有较高的逻辑思维能力。
一、集训高考真题——明考法
1.(2022·辽宁等级考)短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子,W简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族。下列说法错误的是( )
A.X能与多种元素形成共价键
B.简单氢化物沸点:Z<Q
C.第一电离能:Y>Z
D.电负性:W<Z
解析:选B 短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,W简单离子在同周期离子中半径最小,说明W为第三周期元素Al。短周期元素的基态原子中有两个单电子,可分类讨论:①为第二周期元素时,最外层电子排布为2s22p2或2s22p4,即C或O;②为第三周期元素时,最外层电子排布为3s23p2或3s23p4,即Si或S。Q与Z同主族,结合原子序数大小关系可知,则X、Z、Q分别为C、O和S,则Y为N。X为C,能与多种元素(H、O、N、P、S等)形成共价键,A正确;Z和Q形成的简单氢化物为H2O和H2S,由于H2O分子间能形成氢键,故H2O沸点高于H2S,B错误;Y为N,Z为O,N的最外层p轨道电子为半充满结构,比较稳定,故其第一电离能比O大,C正确;W为Al,Z为O,O的电负性更大,D正确。
2.(2021·山东等级考)X、Y为第三周期元素、Y最高正价与最低负价的代数和为6,二者形成的一种化合物能以[XY4]+[XY6]-的形式存在。下列说法错误的是( )
A.原子半径:X>Y
B.简单氢化物的还原性:X>Y
C.同周期元素形成的单质中Y氧化性最强
D.同周期中第一电离能小于X的元素有4种
解析:选D Y位于第三周期,且最高正价与最低负价的代数和为6,则Y是Cl元素,由X、Y形成的阴离子和阳离子的形式知X是P元素。P与Cl在同一周期,则P半径大,即X>Y,A项不符合题意;两者对应的简单氢化物分别是PH3和HCl,PH3的还原性强,即X>Y,B项不符合题意;同周期元素从左往右,金属性减弱,非金属性增强,各元素对应的金属单质还原性减弱,非金属单质的氧化性增强,所以Cl2的氧化性最强,C项不符合题意;同一周期,从左到右,第一电离能呈现增大的趋势,第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能;所以第三周期第一电离能从小到大依次为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl,所以有5种,D项符合题意。
3.[双选](2021·河北等级考)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( )
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
C.四种元素中,Y原子半径最大,X原子半径最小
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:选CD 由题图和题意可知,X和Z分别是F、Cl;又Y原子序数为W原子价电子数的3倍且题给化合物中Y、W分别可形成5、3个共价键,故W、Y分别为N、P。F只有-1、0两种价态,没有最高正价,A错误;HCl为强酸,HF为弱酸,B错误;根据元素周期律可知,四种元素原子半径由大到小的顺序为P>Cl>N>F,即Y>Z>W>X,C正确;Cl、N、H三种元素可形成离子化合物NH4Cl,其既含有离子键又含有共价键,D正确。
4.[双选](2021·海南等级考)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( )
A.原子半径:W>Z
B.最高价氧化物对应的水化物的酸性:Y>X
C.化合物ZXY的水溶液呈中性
D.(XY)2分子中既有σ键又有π键
解析:选BD 依题意得,X为C,Y为N,Z为Na,W为Cl。同周期元素原子半径随核电荷数的增大逐渐减小,故Na>Cl,故A错误;同周期元素随核电荷数的增大,非金属性逐渐增强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,HNO3>H2CO3,故B正确;NaCN为强碱弱酸盐,显碱性,故C错误;(CN)2的结构式为N≡C—C≡N,分子中单键为σ键,三键中含有1个σ键和2个π键,故D正确。
二、系统解题知能——建模型
1.元素的“位—构—性”三者关系
2.元素的“位—构—性