强化练9 元素“位、构、性”的分析应用（word练习）-【精讲精练】2025年高考化学二轮专题辅导与训练

强化练(九)　元素“位、构、性”的分析应用 [对应题型集训P182] 1．(2024·河南鹤壁模拟)a、b、c、d、e是原子序数依次增大的短周期元素，a的最外层电子数是内层电子数的三倍，上述元素中b原子半径最大，a与e形成的多种化合物中的一种可用于自来水消毒杀菌，c、d原子序数为奇数。下列说法正确的是(　　) A．元素非金属性：a＞e B．d、e不能形成各原子均达8e－结构的化合物 C．工业上电解c、e形成的化合物制c的单质 D．a、b、e形成的化合物均呈碱性 解析　a、b、c、d、e是原子序数依次增大的短周期元素，a的最外层电子数是内层电子数的三倍，则a为O元素；上述元素中b原子半径最大，则b为Na元素；a与e形成的多种化合物中的一种可用于自来水消毒杀菌，则e为Cl元素；c、d原子序数为奇数，则c为Al元素、d为P元素。氧元素得到电子的能力强于氯元素，非金属性强于氯元素，故A正确；三氯化磷中氯原子和磷原子均达8e－稳定结构，故B错误；氯化铝为共价化合物，熔融状态下不导电，工业上不能用电解氯化铝的方法制备金属铝，应选择电解熔融氧化铝的方法制备铝，故C错误；氯酸钠和高氯酸钠都是强酸强碱盐，在溶液中不水解，溶液呈中性，故D错误。 答案　A 2．(2024·湖北黄石第二中学一模)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，其中Y、Z、W位于同一周期，基态Y原子的p轨道含有两个未成对电子，基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，可形成离子液体[Y2X5ZX3]＋[ZW3]－。下列说法正确的是(　　) A．Z与YW2的空间结构相同 B．[Y2X5ZX3]＋中存在σ键、氢键和配位键 C．第一电离能：Y<Z<W D. 该离子液体比一般的有机溶剂易挥发 解析　X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，其中Y、Z、W位于同一周期，基态Y原子的p轨道含有两个未成对电子，基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，其核外电子排布为：1s22s22p4，W为O元素，则Y为C元素，Z为N元素；四种元素可形成离子液体[Y2X5ZX3]＋[ZW3]－，则X为H元素，据此解答。N中心原子的价层电子对数是2，不存在孤电子对，空间结构是直线形，与CO2的空间结构相同，故A正确；[C2H5NH3]＋中存在σ键和配位键，不存在氢键，故B错误；N核外2p轨道电子排布处于半充满的较稳定状态，第一电离能大于相邻族元素，则第一电离能：N＞O＞C，故C错误；该离子液体含有阴阳离子，比一般的有机溶剂难挥发，故D错误。 答案　A 3．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，X原子有两个单电子且电负性是四种元素中最大的，Y原子的最外层电子数是X原子内层电子数的2倍，Z原子s能级上电子数与p能级上电子数之比为2∶3，W第一电离能大于Z。下列说法正确的是(　　) A．电负性：Y＜Z＜W B．原子半径：X＜Z＜W＜Y C．四种元素基态原子的未成对电子数：Y＜Z＜W D．简单氢化物的稳定性：Z＜Y＜W＜X 解析　X原子有两个单电子且电负性是四种元素中最大的即X为氧，Y原子的最外层电子数是X原子内层电子数的2倍即为硅，Z原子s能级上电子数与p能级上电子数之比为2∶3则为磷，W第一电离能大于磷则W为氯。同一周期元素随原子序数的增大，元素电负性逐渐增大；同一主族元素，原子核外电子层数越多，元素电负性越小，所以电负性为Si＜P＜Cl即Y＜Z＜W，A正确；原子核外电子层数越多，原子半径越大；当原子核外电子层数相同时，原子的核电荷数越大，原子半径越小。原子半径：O＜Cl＜P＜Si，B错误；四种元素基态原子的未成对电子数：硅两个、磷三个、氯一个，则Z＜Y＜W，C错误；元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强，故简单氢化物的稳定性：SiH4<PH3<HCl<H2O，D错误。 答案　A 4．由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、R组成的一种化合物ZX4YR4，常用作阻燃剂、农用杀虫、杀菌剂。其结构如图，已知该化合物阴、阳离子的空间结构都是正四面体形；Y、Z、R位于同周期且Y和R的原子序数之和等于Z的2倍。下列叙述错误的是(　　) A．电负性：R>Z>Y B. 键角：YR3>ZR3 C．最简单氢化物的稳定性：R>Z D. 1 mol ZX4YR4含1 mol配位键 解析　由阴、阳离子结构和各元素原子序数的关系可知，结合题干信息，阴、阳离子的空间结构都是正四面体形，Y、Z、R位于同周期且Y和R的原子序数之和等于Z的2倍，则X为H元素，Y为B元素，Z为N元素，R为F元素，该化合物为NH4BF4。B、N、F的电负性依次增大，A项正确；BF3中中心原子孤电子对数为0，价层电子对数为3，是平面正三角形，NF3中心原子孤电子对数为1，价层电子对数为3＋1＝4，是三角锥形，前者键角较大，B项正确；元素的非金属性越强，其简单氢化物越稳定，C项正确；NH4BF4中阴、阳离子各含1个配位键，即1 mol NH4BF4含2 mol配位键，D项错误。 答案　D 5．(2024·湖北黄冈中学模拟)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．分子的极性：MX3<YQ3 B．MQ3分子的VSEPR模型为三角锥形 C．Q在同族元素形成的单质中Q—Q键能最大 D．五种元素的基态原子中，M的未成对电子最多 解析　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，根据该离子液体的结构知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，则X为H，Y为B，Z为C，M为N。可以推测出X、Y、Z、M、Q分别为H、B、C、N、F，据此作答。根据价层电子对互斥理论，YQ3为BF3，中心原子B的价层电子对数为3＋＝3，没有孤电子对，因此空间结构为平面三角形，为非极性分子，MX3为NH3，中心原子N的价层电子对数为3＋＝4，有1个孤电子对，因此空间结构为三角锥形，为极性分子，故分子极性：BF3<NH3，故A错误；MQ3分子为NF3，中心原子N原子的价层电子对数为3＋＝4，其VSEPR模型为四面体形，故B错误；Q为氟元素，一般是键长越小，键能越大，共价键越稳定，同主族元素从上往下原子半径在增大，键长逐渐增大，但是氟元素的电负性最大，原子半径最小，因此电子云密度高导致排斥力大，单质F2也很活泼，因此F—F的键能较小，故C错误；X、Y、Z、M、Q分别为H、B、C、N、F，未成对电子数分别为1、1、2、3、1，可知基态N原子未成对电子数最多，故D正确。 答案　D 6．化合物G是一种有机氧化剂，其结构如图所示。其中X、Y、Z、W是原子序数依次增大且位于同一短周期的元素，Y的单质可用作保护气。下列说法错误的是(　　) A．第一电离能：W>Y>Z B．分子的极性：XW4>YW3 C．X的最高价含氧酸是弱酸 D．氧化性：W2>Z2>Y2 解析　化合物G是一种有机氧化剂，从其结构图可知，X形成4个价键，X为C元素，Y的单质可用作保护气，Y为N元素，X、Y、Z、W是原子序数依次增大且位于同一短周期的元素，所以Z、W分别为O、F。W、Y、Z分别为F、N、O，F、N、O位于同一周期，同一周期主族元素从左至右第一电离能有增大的趋势，但第ⅤA族的第一电离能大于同周期相邻的两种元素，所以第一电离能：W>Y>Z，故A正确；CF4分子的中心原子碳原子采取sp3杂化，无孤电子对，空间结构为正四面体形，分子为非极性分子，NF3分子的中心原子N原子采取sp3杂化，有一对孤电子对，空间结构为三角锥形，分子为极性分子，所以NF3分子的极性大于CF4，故B错误；X的最高价含氧酸是碳酸，碳酸是弱酸，故C正确；三种元素的非金属性的强弱顺序为：F＞O＞N，一般来说元素的非金属性越强，单质的氧化性越强，且氟气能和水反应生成氧气，氧气在一定条件下能将氮气氧化，所以氧化性：W2>Z2>Y2，故D正确。 答案　B 7. (2024·安徽合肥一中三模)某含铜催化剂的阴离子的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，Z是电负性最大的元素。下列说法错误的是(　　) － A．第一电离能：Z>Y>W>X B. 该阴离子中铜元素的化合价为＋3价 C．Z元素的单质可以与水发生置换反应 D. 仅由W和Y不可以构成离子化合物 解析　W形成1条共价键，则W为H元素，X能形成四条共价键且属于短周期元素，则X为C元素，Y为N元素，Z是电负性最大的元素，则Z为F元素。由分析可知，W为H元素、X为C元素、Y为N元素、Z为F元素。同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族、ⅤA族第一电离能大于同周期相邻元素，则第一电离能：F>N>H>C，故A正确；与Cu形成配位键的4个基团均为－1价基团，整个阴离子表现－1价，则Cu元素表现＋3价，故B正确；Z为F元素，单质F2与水反应生成HF和O2，发生置换反应，故C正确；仅由H和N可以构成离子化合物NH4H，故D错误。 答案　D 8．(2024·安徽马鞍山三模)短周期主族元素M、W、X、Y、Z原子序数依次增大，Z原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，基态Y原子p轨道上的电子处于半充满状态。由上述元素组成的某种电池材料结构如图所示。下列说法错误的是(　　) A．简单氢化物沸点：X<Y B．电负性：Y>Z>X C．该化合物中存在配位键 D．WM中的中心原子轨道杂化类型为sp3杂化 解析　短周期主族元素M、W、X、Y、Z原子序数依次增大，Z原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，判断Z是O元素，基态Y原子p轨道上的电子处于半充满状态，则Y是N元素，根据元素组成的电池材料结构图，结合化学键的特征和原子序数的关系得到M为H元素，W为B元素，X为C元素。X为C元素，Y是N元素，简单氢化物沸点为CH4<NH3，A正确；X为C元素，Y是N元素，Z是O元素，电负性为O>N>C，B错误；该化合物中，B元素价层电子数为3，在阴离子中，形成4个共价键，达8电子稳定结构，说明B原子有空轨道与O原子的孤电子对形成配位键，N元素价层电子数为5，在阳离子中，形成4个共价键，达8电子稳定结构，说明N原子的孤电子对与H＋的空轨道形成配位键，C正确；WM为BH，中心原子形成4个σ键，孤电子对数为×＝0，价层电子对数为4，故轨道杂化类型为sp3杂化，D正确。 答案　B 9．某化合物M的结构如图所示。L、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的同周期主族元素，其中基态L原子仅s能级上填充电子，基态X原子的价电子排布式为nsnnpn。下列说法正确的是(　　) A．L、W、X、Y、Z均位于元素周期表的p区 B．L形成的单质在Y形成的单质中燃烧主要生成L2Y2 C．X单质中原子间的作用力只有共价键 D．化合物WZ3属于非极性分子 解析　L、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的同周期主族元素，基态L原子仅s能级上填充电子，结合L形成＋1价离子，故L为Li，基态X原子的价电子排布式为nsnnpn，且X能形成4个共价键，故X为C，原子序数在Li和C之间的元素为Be、B，且W形成4个共价键，则W为B，Y可以形成2个共价键，故Y为O，则Z为F，L、W、X、Y、Z分别为Li、B、C、O、F。据此分析作答。Li位于s区，其余4种元素位于p区，A错误；Li在O2中燃烧只能生成Li2O，B错误；碳单质有多种，比如石墨中原子间不只有共价键，还存在范德华力，C错误；化合物BF3中B的价层电子对数为3，为sp2杂化，且无孤电子对，形成平面正三角形结构，分子中正负电荷中心重合，属于非极性分子，D正确。 答案　D 10．(2024·安徽合肥三模)化合物M是一种重要的消毒剂。已知W、X、Y、Z、T为原子序数依次增大的短周期主族元素，常温下XY2为气体，其分子总电子数为奇数。化合物M的结构如图所示。下列说法正确的是(　　) A．WXY－的空间结构为直线形 B. 氢化物沸点：X>W C．Y、Z可组成阴阳离子数之比为1∶1的化合物 D. 电负性：T>Y>X 解析　常温下XY2为气体，其分子总电子数为奇数，考虑为NO2，根据W、X、Y、Z、T为原子序数依次增大的短周期主族元素，结合M的结构中各元素成键数，W为C，X为N，Y为O，Z为Na，T为Cl。CNO－与CO2为等电子体，空间结构为直线形，A项正确；C的氢化物有多种，选项未指明最简单氢化物，B项错误；Na与O不能形成阴阳离子数之比为1∶1的化合物，C项错误；元素非金属性越强，电负性越大，电负性：O>Cl，D项错误。 答案　A 11．(2024·河南鹤壁模拟)某盐可作防霉剂，其阴、阳离子结构如图所示，由X、Y、Z、W、Q五种原子序数依次增大的短周期主族元素构成。其中Y核外电子占据的原子轨道数为4，W的简单离子半径在同周期中最小。下列说法错误的是(　　) A．氢化物的沸点：Y<Z B．第一电离能：W<Q C．该阴离子中含有配位键 D．最高价氧化物对应水化物的酸性：W<Y 解析　Y核外电子占据的原子轨道数为4，根据图示结构可知Y原子可形成4个共价键，推测Y为C元素；根据Z成键方式及在结构中所带电荷可推测Z为N元素；X均形成1个共价键，原子序数最小，推测为H元素；W的简单离子半径在同周期中最小，结合其成键结构，推测W为Al元素；Q成单键，且原子序数大于W，推测为Cl元素。Y为C元素，其氢化物有多种，无法与Z氢化物比较沸点，A错误；同周期元素从左到右元素第一电离能逐渐增大，第一电离能：Cl＞Al，B正确；铝原子价电子数为3，与Cl形成AlCl，存在配位键，C正确；元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，碳酸酸性强于氢氧化铝，D正确。 答案　A 12．(2024·河南开封联考)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W原子的最外层电子数等于Y原子最外层电子数的2倍，四种元素形成的一种化合物的结构如图所示，该化合物的阴离子中每个原子的最外层均满足8电子稳定结构。下列说法正确的是(　　) A．原子半径：X<Y<Z<W B．Y的单质与X的最高价氧化物对应的水化物反应时，X最高价氧化物对应的水化物是氧化剂 C．与Z相邻的短周期同族元素形成的氢化物的熔、沸点一定低于W的气态氢化物 D．W与X形成的二元化合物中阳离子和阴离子个数比均为2∶1 解析　短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W原子的最外层电子数等于Y原子最外层电子数的2倍，结合图示可知，W可形成2个共价键，Y形成＋3价阳离子，X形成＋1价阳离子，则W为O，X为Na，Y为Al；该化合物的阴离子中每个原子的最外层均满足8电子稳定结构，则Z为Si元素，综上分析，W为O，X为Na，Y为Al，Z为Si元素，以此分析解答。同一周期从左向右原子半径逐渐减小，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：X＞Y＞Z＞W，故A错误；Y的单质与X的最高价氧化物对应的水化物氢氧化钠反应时，水中氢元素得到电子，水是氧化剂，故B错误；与Z相邻的短周期同族元素为C，C的氢化物为烃，碳原子数较多的烃常温下为固态，其熔、沸点大于水和双氧水，故C错误；W与X形成的二元化合物氧化钠或过氧化钠中阳离子和阴离子个数比均为2∶1，故D正确。 答案　D 学科网（北京）股份有限公司 $$