专题3 选择题专攻 1.元素“位—构—性”关系的分析应用-【步步高】2024年高考化学大二轮专题复习与增分策略（新高考，广东专用）

　1.元素“位—构—性”关系的分析应用 1．原子结构与元素的性质 物质的结构决定物质的性质，物质的性质反映物质的结构。原子越容易失去电子，元素的金属性就越强；原子越容易得电子，元素的非金属性就越强。元素性质的比较如表所示： 性质 同周期(自左而右) 同主族(自上而下) 电子层结构 层数相同 层数增大 失电子能力 逐渐减弱 逐渐增强 得电子能力 逐渐增强 逐渐减弱 金属性 逐渐减弱 逐渐增强 非金属性 逐渐增强 逐渐减弱 主要化合价 最高正价升高(O、F除外) 最高正价相同(O、F除外) 最高价氧化物对应水化物的酸、碱性 酸性增强：H2SiO3＜H3PO4＜H2SO4＜HClO4 碱性减弱：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3 酸性减弱：HNO3＞H3PO4 碱性增强：LiOH＜NaOH＜KOH 非金属气态氢化物的稳定性 增强：SiH4＜PH3＜H2S＜HCl 减弱：HF＞HCl＞HBr＞HI 原子半径 减小：Si＞P＞S＞Cl 增大：F＜Cl＜Br＜I 阳离子半径 减小：Na＋＞Mg2＋＞Al3＋ 增大：Li＋＜Na＋＜K＋ 阴离子半径 减小：P3－＞S2－＞Cl－ 增大：F－＜Cl－＜Br－＜I－ 2.元素的推断 (1)根据元素(短周期)在周期表中的特殊位置推断 ①周期序数(电子层数)等于主族序数(最外层电子数)的元素：H、Be、Al。 ②主族序数(最外层电子数)等于周期序数(电子层数)2倍的元素：C、S。 ③主族序数(最外层电子数)等于周期序数(电子层数)3倍的元素：O。 ④周期序数(电子层数)等于主族序数(最外层电子数)2倍的元素：Li。 ⑤周期序数(电子层数)等于主族序数(最外层电子数)3倍的元素：Na。 ⑥最高正价是最低负价绝对值3倍的元素：S。 ⑦最高正价不等于主族序数的元素：O、F(无正价)。 ⑧短周期中原子半径最小的元素：H。 ⑨短周期中原子半径最大的元素：Na。 ⑩W与X是同主族的短周期元素，X的原子序数是W的2倍，W是O，X是S。 ⑪最高正价与最低负价代数和为6的元素：Cl。 ⑫最高正价与最低负价代数和为4的元素：S。 ⑬最高正价与最低负价代数和为2的元素：N、P。 ⑭最高正价与最低负价代数和为0的元素：H、C、Si。 (2)根据金属性、非金属性推断 ①短周期中金属性最强的元素：Na。 ②非金属性最强的元素：F。 ③常见的半导体材料：Si。 (3)根据含量推断 ①空气中含量最多的元素：N。 ②地壳中含量最多的元素：O。 ③地壳中含量最多的金属元素：Al。 (4)根据特殊性质推断 ①既能与强酸反应又能与强碱反应的常见物质：Al、Al2O3、Al(OH)3、NaHCO3。 ②形成化合物种类最多、其单质是硬度最大的物质的元素：C。 ③气态氢化物溶于水显碱性的元素：N。 ④密度最小的气体：H2。 ⑤气态氢化物能和它的氧化物在常温下反应生成该元素的单质的元素：S。 ⑥气态氢化物和其最高价氧化物对应的水化物能反应生成离子化合物的元素：N。 ⑦同主族并且能够形成离子化合物的元素：H、Na或Li。 ⑧同周期的三种元素，最高价氧化物对应水化物两两之间反应生成盐和水：Na、Al、S(或Cl)。 3．微粒结构的特性 (1)熟记主族元素的价层电子排布式 ⅠA：ns1　ⅡA：ns2　ⅢA：ns2np1　ⅣA：ns2np2 ⅤA：ns2np3　ⅥA：ns2np4　ⅦA：ns2np5 (2)掌握第四周期副族元素的价层电子排布式 Sc：3d14s2　Ti：3d24s2　V：3d34s2　Cr：3d54s1 Mn：3d54s2　Fe：3d64s2　Co：3d74s2 Ni：3d84s2　Cu：3d104s1　Zn：3d104s2 4．认识几种含氧酸的结构 硫代硫酸(H2S2O3) 过二硫酸(H2S2O8) 亚磷酸(H3PO3) 次磷酸(H3PO2) 1．(2023·广东，14)化合物XYZ4ME4可作肥料，所含的5种元素位于主族，在每个短周期均有分布，仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满，X的基态原子价层电子排布式为nsn－1，X与M同周期，E在地壳中含量最多。下列说法正确的是(　　) A．元素电负性：E>Y>Z B．氢化物沸点：M>Y>E C．第一电离能：X>E>Y D．YZ3和YE的空间结构均为三角锥形 答案　A 解析　由题给信息分析知，E为O，Y为N，Z为H，M为P，X为Mg。元素电负性：O>N>H，A正确；氢化物沸点：H2O>NH3>PH3，B错误；第一电离能：N>O>Mg，C错误；NH3价层电子对数为4，有1个孤电子对，空间结构为三角锥形，NO价层电子对数为3，没有孤电子对，空间结构为平面三角形，D错误。 2．(2023·全国甲卷，11)W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等，WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是(　　) A．原子半径：X>W B．简单氢化物的沸点：X<Z C．Y与X可形成离子化合物 D．Z的最高价含氧酸是弱酸 答案　C 解析　分析题干知，W为N，X为O，Y为Mg，Z为S。同周期元素从左往右，原子半径依次减小，所以原子半径：W＞X，A错误；X的简单氢化物为H2O，分子间可以形成氢键，Z的简单氢化物为H2S，分子间不能形成氢键，所以简单氢化物的沸点：X＞Z，B错误；Y与X可形成MgO，为离子化合物，C正确；Z为S，硫的最高价含氧酸为硫酸，是强酸，D错误。 3．(2023·全国乙卷，10)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．X的常见化合价有－1、－2 B．原子半径大小为Y>X>W C．YX的水合物具有两性 D．W单质只有4种同素异形体 答案　A 解析　由题干信息分析知X为O，W为C，Y为Mg。氧的常见价态有－1价和－2价，如H2O2和H2O，A正确；原子半径大小为Y＞W＞X，B错误；Mg(OH)2只能与酸反应生成盐和水，不能与碱反应，所以YX的水合物没有两性，C错误；W为C，碳的同素异形体有：金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等，D错误。 4．(2023·浙江1月选考，10)X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大，X的2s轨道全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，M是地壳中含量最多的元素，Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是(　　) A．电负性：Z>X B．最高正价：Z<M C．Q与M的化合物中可能含有非极性共价键 D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y 答案　B 解析　Y的s能级电子数量是p能级的两倍，Y为C，X的2s轨道全充满，原子序数：X<Y，则X为Be或B，M是地壳中含量最多的元素，M为O，原子序数：Y<Z<M，则Z为N，Q是纯碱中的一种元素，则Q为Na，据此分析。同一周期元素从左至右，电负性逐渐增大，则电负性：Z>X，A正确；N最高正价为＋5价，O无最高正价，最高正价N大于O，B错误；Na和O形成的过氧化钠中含有非极性共价键，C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，非金属性N大于C，硝酸酸性强于碳酸，D正确。 5．(2023·浙江6月选考，11)X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、 Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子，W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是(　　) A．第一电离能：Y>Z>X B．电负性：Z>Y>X>W C．Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：W<Z D．W2X2与水反应生成产物之一是非极性分子 答案　A 解析　由题给信息分析可知X为C，Y为N，Z为F，W为Na。根据同周期从左到右元素第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族大于第ⅢA族，第ⅤA族大于第ⅥA族，则第一电离能：Z>Y>X，故A错误；根据同周期从左到右元素电负性逐渐增大，同主族从上到下元素电负性逐渐减小，则电负性：Z>Y>X>W，故B正确；根据同电子层结构核多径小，则Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：W<Z，故C正确；W2X2与水反应生成产物之一为乙炔，乙炔是非极性分子，故D正确。 6．(2023·湖北，6)W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，其中X、Y、Z相邻，W的核外电子数与X的价层电子数相等，Z2是氧化性最强的单质，4种元素可形成离子化合物(XY)＋(WZ4)－。下列说法正确的是(　　) A．分子的极性：WZ3<XZ3 B．第一电离能：X<Y<Z C．氧化性：X2Y3<W2Y3 D．键能：X2<Y2<Z2 答案　A 解析　分析可知，W为B，X为N，Y为O，Z为F。BF3为非极性分子，NF3为极性分子，则分子的极性：WZ3<XZ3，A正确；同一周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，但是N的价层电子排布为2s22p3的半满稳定结构，其第一电离能大于同周期相邻元素，则第一电离能：Y<X<Z，B错误；N的非金属性强于B，故N2O3的氧化性比B2O3强，C错误；N对应的单质为氮气，含有三键，键能最大，D错误。 7．(2023·辽宁，9)某种镁盐具有良好的电化学性能，其阴离子结构如下图所示。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(　　) 　L为 A．W与X的化合物为极性分子 B．第一电离能：Z>Y>X C．Q的氧化物是两性氧化物 D．该阴离子中含有配位键 答案　A 解析　由题干分析知，W为H，X为C，Y为O，Z为F，Q为Al。 1．(2023·广东揭阳高三质检)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的最简单氢化物是碱性气体，Y元素的原子最外层电子排布为ns1，Z元素的最高正价为＋3，W是同周期元素中电负性最大的。下列说法正确的是(　　) X Z W A.简单离子半径：X<Y B．Y的氢化物为离子化合物 C．X、Z、W三种元素的相对位置如图所示 D．Z、W的简单离子均不影响水的电离平衡 答案　B 解析　分析可知，X为氮，Y为钠，Z为铝，W为氯。电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，简单离子半径：X>Y，A错误； Y的氢化物为NaH，属于离子化合物，B正确；X、Z、W三种元素分别为氮、铝、氯，图示相对位置错误，C错误；铝离子水解生成氢氧化铝，促进水的电离，D错误。 2．(2023·广东茂名高三一模)我国科学家合成了一种深紫外非线性光学晶体新材料ABPF，晶体中阴离子为3－。元素M、X、Y、Z均为短周期元素，M、Y与Z同周期，M的最外层电子数比次外层电子数多1，Z为电负性最强的元素，Y是地壳中含量最高的元素，X的3p轨道有3个电子。下列说法中不正确的是(　　) A．电负性：Y>X B．简单离子半径：Y>Z C．简单气态氢化物的稳定性：X<Z D．M最高价氧化物对应水化物能与盐酸反应 答案　D 解析　分析可知M是B，Z是F，Y是O，X是P。电负性：O＞P，A正确；电子层数相同，核电核数越大，半径越小，故简单离子半径：Y＞Z，B正确；非金属性：F＞P，则简单气态氢化物的稳定性：Z＞X，C正确；M最高价氧化物对应水化物为硼酸，硼酸不与盐酸反应，D错误。 3．(2023·广州高三一模)2022年我国科学家首次在月球上发现一种硅酸盐矿物，该物质含有X、Y、Z、W、E五种主族元素，原子序数依次增大且均不大于20，X、W为非金属元素，Y、Z、E为金属元素，Y的最高正化合价为＋1，Z和E同族。下列说法不正确的是(　　) A．原子半径：E>Y>Z B．X和Y可形成含有非极性键的离子化合物 C．Y、Z、E的最高价氧化物对应的水化物均为强碱 D．简单气态氢化物稳定性：X>W 答案　C 解析　硅酸盐矿物中，X、W为非金属元素，分别为O和Si，因为原子序数逐渐增大，所以Y为 Na，Z为Mg，E为Ca。Na、Mg、Ca的半径大小为Ca>Na>Mg，A正确；O和Na能形成含有非极性键的离子化合物Na2O2，B正确；Na、Mg、Ca的最高价氧化物对应的水化物中，NaOH和Ca(OH)2为强碱，Mg(OH)2为中强碱，C错误；因为O的非金属性强于Si，所以氢化物的稳定性：H2O>SiH4，D正确。 4．(2023·广东广州高三调研)X、Y、Z、W、M五种短周期主族元素在元素周期表中的位置如图所示，Z的最外层电子数比内层电子数多3。以下说法错误的是(　　) Y Z W X M A.非金属性：W>Z>Y B．最高价氧化物对应水化物的酸性：M>Y C．通过电解熔融的X2W3可制得X单质 D．气态Z2W4的体系为无色 答案　D 解析　分析可知，Z为N元素，Y为C元素，W为O元素，X为Al元素，M为S元素。同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性：W>Z>Y，A正确；M为S元素，Y为C元素，M、Y的最高价氧化物对应水化物分别为H2SO4、H2CO3，则最高价氧化物对应水化物的酸性：M>Y，B正确；X为Al，W为O，通过电解熔融的Al2O3可制得Al单质，C正确；Z为N，W为O，气态N2O4的体系中存在平衡：N2O42NO2，NO2为红棕色气体，D错误。 5．(2023·安徽铜陵高三模拟)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，X、Z可以构成[ZX4]＋，W与Z同周期。化合物A有顺式和反式两种同分异构体，结构如图。 下列说法正确的是(　　) A．简单离子半径：W>Z>Y B．根据结构可以推测顺式结构能溶于水，反式结构难溶于水 C．第一电离能：W>Z>Y D．化合物A不存在配位键 答案　B 解析　分析可知，X为氢、Z为氮、W为氧、Y为碳；电子层数越多离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小，简单离子半径：W<Z<Y，A错误；顺式结构能和水分子形成氢键、反式结构会形成分子内氢键，导致顺式结构能溶于水，反式结构难溶于水，B正确；N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，则第一电离能：Z>W>Y，C错误；化合物A中Cu2＋提供空轨道、N提供孤电子对，能形成配位键，D错误。 6．(2023·山东烟台高三一模)短周期主族元素X、Y、Z原子序数依次增大，可与C、H形成结构如图的离子液体。已知阳离子中的环状结构与苯类似，下列说法错误的是(　　) A．原子半径：Z>X>Y B．第一电离能：Y>X>Z C．阳离子中存在Π大π键 D．X2Y2电子式： 答案　D 解析　Z能形成6个共价键，Z为S，X能形成3个共价键，X为N，Y形成1个共价键，Y为F。S具有3个电子层，原子半径最大，N、F同周期，原子序数越大，原子半径越小，则原子半径：S>N>F，A正确；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，同主族元素从上到下第一电离能呈减小趋势，则第一电离能：F>N>S，B正确；已知该阳离子中的环状结构与苯环类似，该阳离子形成大π键的原子数为5，形成大π键的电子数为6，该阳离子存在Π大π键，C正确；N2F2的电子式为，D错误。 7．V、W、X、Y、Z是由周期表中前20号元素组成的五种化合物，涉及元素的原子序数之和等于35，V、W、X、Z均由两种元素组成。五种化合物的反应关系如图： 下列有关说法不正确的是(　　) A．涉及元素中只有一种金属元素，其焰色试验的火焰颜色为砖红色 B．涉及元素中含有三种非金属元素，原子半径随原子序数递增而增大 C．化合物W为电解质，其水化物能抑制水的电离 D．Y和X反应可生成一种新的离子化合物，包含涉及的所有元素 答案　B 解析　由题知V由两种元素组成，且V＋H2O―→Y(白色固体)＋Z(无色气体)，在中学阶段常见的有Na2O2、Mg3N2、CaC2，很显然Na2O2不满足条件，若为Mg3N2则Y为Mg(OH)2，Z为NH3，X可能为NO，W为MgO，则所有原子序数的总和为28，与题意不符，若为CaC2，则Y为Ca(OH)2，Z为C2H2，X为CO2其中C、H、O、Ca原子序数之和为35，符合题意，故V为CaC2、W为CaO、X为CO2、Z为C2H2。根据分析可知，涉及的元素中只有Ca一种金属元素，其焰色试验的火焰颜色为砖红色，A正确；涉及元素中含有三种非金属元素，分别为H、C、O，原子半径：C>O＞H，B错误；W为CaO，其和水反应生成氢氧化钙，可以抑制水的电离，C正确；X为CO2，Y为Ca(OH)2，两者反应可以生成碳酸氢钙，其中包含涉及的所有元素，D正确。 8．A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期主族元素，分布在三个不同周期。X、Y、Z、W为这些元素形成的化合物，X为二元化合物且为强电解质，W的水溶液呈碱性，物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．离子半径：C＞D＞B B．化合物Y中既有离子键又有共价键 C．电解熔融状态下的化合物Z，可制备D的单质 D．向X溶液中逐滴滴入W溶液，现象是先产生沉淀，后沉淀溶解 答案　B 解析　由转化关系可知两性化合物应为Al(OH)3，D为Al，X为HCl，Z为AlCl3，W为NaAlO2，Y为NaOH，气体单质为氢气，则A为H元素，B为O元素，C为Na元素，D为Al元素，E为Cl元素。O2－、Na＋、Al3＋的核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径：O2－＞Na＋＞Al3＋，A错误；Y为NaOH，NaOH中既有离子键又有共价键，B正确；AlCl3为共价化合物，熔融状态下没有自由移动的离子，不能用电解熔融状态下的AlCl3制备Al单质，C错误；向盐酸中逐滴滴入NaAlO2溶液，相当于盐酸过量，先发生反应4H＋＋AlO===Al3＋＋2H2O，后发生反应：3AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓，则现象是先没有沉淀生成，后产生沉淀，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$