高考题型专练——元素“位—构—性”的综合推断-【金版教程】2026年高考化学一轮总复习首选用卷课件PPT(区域A版 新版本)
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教辅
内容正文:
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第一部分 基础过关
第七章 物质结构与性质
高考题型专练——元素
“位—构—性”的综合推断
1.(2024·辽宁卷)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( )
A.单质沸点:Z>Y>W
B.简单氢化物键角:X>Y
C.反应过程中有蓝色沉淀产生
D.QZX4Y4W12是配合物,配位原子是Y
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2.(2024·新课标卷)我国科学家最近研究的一种无机盐Y3[Z(WX)6]2纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是( )
A.W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高
B.在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类型为sp3
C.Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液,可以溶于NH4Cl溶液
D.Y3[Z(WX)6]2中WX-提供电子对与Z3+形成配位键
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解析 W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,则W为C;每个周期的ⅡA和ⅤA族的元素的第一电离能都比左右相邻元素的高,由于配合物Y3[Z(WX)6]2中Y在外界,Y可形成简单阳离子,则Y属于金属元素,故X和Y分别为N和Mg;Z的M层未成对电子数为4,则其3d轨道上有4个未成对电子,其价层电子排布式为3d64s2,则Z为Fe,Y3[Z(WX)6]2为Mg3[Fe(CN)6]2。W、X、Y、Z四种元素的单质中,N的单质形成分子晶体,Mg和Fe均形成金属晶体,C既可以形成金刚石又可以形成石墨等,石墨的熔点最高,A不正确。
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3.(2024·甘肃卷)X、Y、Z、W、Q为短周期元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为18。Y原子核外有两个单电子,Z和Q同族,Z的原子序数是Q的一半,W元素的焰色试验呈黄色。下列说法错误的是( )
A.X、Y组成的化合物有可燃性
B.X、Q组成的化合物有还原性
C.Z、W组成的化合物能与水反应
D.W、Q组成的化合物溶于水呈酸性
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解析 X、Y、Z、W、Q为短周期元素,W元素的焰色试验呈黄色,W为Na元素;Z和Q同族,Z的原子序数是Q的一半,则Z为O、Q为S;Y原子核外有两个单电子、且原子序数小于Z,Y为C;X、Y、Z、W、Q的最外层电子数之和为18,则X的最外层电子数为18-4-6-1-6=1,X可能为H或Li。W、Q组成的化合物Na2S属于强碱弱酸盐,其溶于水所得溶液呈碱性,D错误。
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4. (2023·河北卷)如图所示化合物是制备某些药物的中间体,其中W、X、Y、Z、Q均为短周期元素,且原子序数依次增大,分子中的所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型,Z原子的电子数是Q的一半。下列说法正确的是( )
A.简单氢化物的稳定性:Z>Q
B.第一电离能:X>Y
C.基态原子的未成对电子数:X>Q
D.原子半径:Z<W
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解析 由“W、X、Y、Z、Q均为短周期元素,
且原子序数依次增大”和“Z原子的电子数是Q的一半”
以及药物中间体的结构(Z、Q都形成两个共价键,Z、
Q为第ⅥA族元素)可推出Z为O,Q为S,再由W形成
一个共价键、X形成四个共价键、Y形成三个共价键和“分子中的所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型”可推出W、X、Y分别为H、C、N。同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大基本呈增大的趋势,故第一电离能:C<N,B错误;基态C原子的未成对电子数为2,基态S原子的未成对电子数也为2,C错误;元素周期表中H原子半径最小,故原子半径:O>H,D错误。
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5.(2023·重庆卷)化合物X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同,相对分子质量相差7,1 mol X3Y7WR含40 mol质子,X、W和R三种元素位于同周期,X原子最外层电子数是R原子核外电子数的一半。下列说法正确的是( )
A.原子半径:W>R
B.非金属性:X>R
C.Y和Z互为同素异形体
D.常温常压下X和W的单质均为固体
解析 由X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同,相对分子质量相差7得出Y、Z互为同位素,为氢元素,由1 mol X3Y7WR含40 mol质子得出X、W和R均为第二周期元素,且X原子最外层电子数是R原子核外电子数的一半,则X为C,R为O,W为N。
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6.(2023·湖南卷)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( )
A.电负性:X>Y>Z>W
B.原子半径:X<Y<Z<W
C.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
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解析 基态X原子s轨道上的电子数与p轨道上的电子数相同,可以推测X为O元素或Mg元素,由荧光粉主要成分的化学式可知,X主要形成的是酸根离子,因此X为O元素;基态X原子中未成对电子数为2,因此基态Y原子的未成对电子数为1,又因X、Y、Z、W的原子序数依次增大,故Y可能为F元素、Na元素、Al元素、Cl元素,W为金属元素且由荧光粉主要成分的化学式可知Y与W化合,故Y为F元素或Cl元素;基态Z原子的未成对电子数为3,又因其原子序数大于Y,故Y应为F元素、Z应为P元素;从荧光粉主要成分的化学式可以看出W为某+2价元素,故其为Ca元素。电负性大小为Y>X>Z>W,A错误;原子半径大小为Y<X<Z<W,B错误;Z元素的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4,无强氧化性,D错误。
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7.(2022·浙江1月选考)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。W和Y同族,Y的原子序数是W的2倍,X是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是( )
A.非金属性:Y>W
B.XZ3是离子化合物
C.Y、Z的氧化物对应的水化物均为强酸
D.X与Y可形成化合物X2Y3
解析 W和Y同族,Y的原子序数是W的2倍,则W是O、Y是S;X是地壳中含量最多的金属元素,则X是Al;Z为在S之后的短周期主族元素,只能为Cl。
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8.(2022·湖南高考)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。下列说法错误的是( )
A.原子半径:X>Y>Z
B.非金属性:Y>X>W
C.Z的单质具有较强的还原性
D.原子序数为82的元素与W位于同一主族
解析 由共价化合物的结构可知,X、W形成4个共价键,Y形成2个共价键,Z形成1个共价键,X、Y、Z、W是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为C元素、Y为O元素、Z为F元素、W为Si元素。氟的单质具有很强的氧化性,故C错误。
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9.(2022·全国甲卷)Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,其最外层电子数之和为19。Q与X、Y、Z位于不同周期,X、Y相邻,Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是( )
A.非金属性:X>Q
B.单质的熔点:X>Y
C.简单氢化物的沸点:Z>Q
D.最高价含氧酸的酸性:Z>Y
解析 Q、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Q与X、Y、Z不在同一周期,Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍,则Q应为第二周期元素,X、Y、Z位于第三周期,Y的最外层电子数为4,则Y为Si元素,
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X、Y相邻,且X的原子序数小于Y,则X为Al元素,Q、X、Y、Z的最外层电子数之和为19,则Q、Z的最外层电子数之和为19-3-4=12,主族元素的最外层电子数最多为7,若Q的最外层电子数为7,为F元素,则Z的最外层电子数为5,为P元素;若Q的最外层电子数为6,为O元素,则Z的最外层电子数为6,为S元素;若Q的最外层电子数为5,为N元素,则Z的最外层电子数为7,为Cl元素;综上所述,Q为N或O或F,X为Al,Y为Si,Z为Cl或S或P。X为Al,Q为N或O或F,Al为金属元素,故非金属性:Q>X,A错误;X为Al,属于金属晶体,Y为Si,属于共价晶体,故单质的熔点:Si>Al,即Y>X,B错误;由分析可知Q为N或O或F,其简单氢化物为NH3或H2O或HF,Z为Cl或S或P,其简单氢化物为HCl或H2S或PH3,由于前者物质中存在分子间氢键,而后者物质中不存在,故沸点Q>Z,C错误。
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10. (2025·吉林长春高三质检)M、W、X、Y、
Z是五种原子序数依次增大的短周期主族元素,其
原子序数之和为31;其中Y的最外层电子数等于X
的核外电子总数;五种主族元素组成的化合物Q的
结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.原子半径:X<Y<Z
B.X的氧化物一定属于酸性氧化物
C.在Q的结构中,所有原子最外层均满足8电子稳定结构
D.Y元素组成的最常见单质和M的单质,在加热条件下生成的化合物中只含离子键
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解析 由题意及分析可得M、W、X、Y、Z分别为Li、B、C、O、F。同周期主族元素原子,从左往右半径减小,则原子半径C>O>F,故A错误;X的氧化物CO不是酸性氧化物,故B错误;Q中的Li+最外层有2个电子,不满足8e-稳定结构,故C错误;Y元素的单质是O2,M的单质是Li,加热条件下只能生成一种氧化物Li2O,只含离子键,故D正确。
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11.(2025·内蒙古赤峰高三质检)Q、W、X、Y、Z五种短周期元素的原子半径依次增大,基态Q原子的电子填充了3个能级,有4对成对电子,Z与其他元素不在同一周期,五种元素可组成某种离子液体的阴离子,如图所示。下列说法正确的是( )
A.Y形成的含氧酸均不能使高锰酸钾溶液褪色
B.Q和W形成的化合物中W为正价
C.基态Z原子核外有3种能量不同的电子
D.氢化物沸点:W>Q>X>Y
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解析 Q、W、X、Y、Z五种短周期元素的
原子半径依次增大,基态Q原子的电子填充了3个
能级,有4对成对电子,因此Q是F,Z与其他元素
不在同一周期,且原子半径最大,能形成6个共价
键,因此Z是S,Y能形成4个共价键,Y是C,W能
形成2个共价键,W是O,则X是N。碳的含氧酸草酸能使高锰酸钾溶液褪色,A错误;F的电负性比O大,O和F形成的化合物中O为正价,B正确;基态S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4,故核外共有5种能量不同的电子,C错误;碳的氢化物种类很多,有的沸点很高,无法比较氢化物沸点,D错误。
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12.(2025·四川绵阳高三质检)已知A、B、C、D、E是五种短周期主族元素,其原子半径与原子序数的关系如图1,A、B、C、D形成的化合物X如图2,C与E同主族。下列说法正确的是( )
A.氢化物的沸点:C>B
B.简单离子的半径:E>D>C
C.含氧酸的酸性:E>B
D.化合物X在低温的碱性溶液中更加稳定
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解析 同周期主族元素从左到右,原子半径依次减小,根据图1可知A是第一周期的元素,B、C是第二周期的元素,D、E是第三周期的元素;A是H,B形成4个共价键,B是C元素;C形成2个共价键,C是O元素;D形成+1价阳离子,D是Na元素;C与E同主族,E是S元素。C元素的氢化物包括所有的烃,有的烃沸点比O的氢化物的沸点高,故A错误;电子层数越多,半径越大,电子层数相同,质子数越多,半径越小,简单离子的半径:S2->O2->Na+,故B错误;碳的含氧酸有碳酸和羧酸,硫的含氧酸有H2SO3、H2SO4等,则碳的含氧酸酸性不一定都比S的含氧酸的低,故C错误;X为Na2CO3·H2O2,H2O2受热易分解,Na2CO3易与酸反应,化合物X在低温的碱性溶液中更加稳定,故D正确。
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13.(2025·黑龙江哈尔滨高三质检)某化合物结构如图所示,其中X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期非金属元素,Y是有机分子的骨架元素,M位于元素周期表ds区,下列说法正确的是( )
A.第一电离能:Y<Z<W
B.最高价氧化物对应水化物酸性:Z<Y
C.该化合物中Y、Z、W均为sp3杂化
D.该化合物中,M的化合价为+2价
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解析 X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期非金属元素,Y是有机分子的骨架元素,Y为C,X形成单键,则X为H,W能形成两个共价键且能形成氢键,W为O,Z在C元素与O元素之间,Z为N,M位于元素周期表ds区,形成4个配位键,则M为Cu。第一电离能:N>O>C,A错误;最高价氧化物对应水化物酸性:HNO3>H2CO3,B错误;该化合物中含碳氮双键,故碳、氮、氧原子不均为sp3杂化,C错误;根据该化合物结构可知,M的化合价为+2价,D正确。
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解析 Q是ds区元素,焰色试验呈绿色,则Q为Cu;基态X原子的核外电子有5种空间运动状态,则X为第二周期元素,满足此条件的主族元素有N(1s22s22p3)、O(1s22s22p4)、F(1s22s22p5);X、Y、Z原子序数依次增大,基态Y、Z原子有两个未成对电子,若Y、Z为第二周期元素,则满足条件的可能为C(1s22s22p2)或O(1s22s22p4),C原子序数小于N,所以Y不可能为C,若Y、Z为第三周期元素,则满足条件的可能为Si(1s22s22p63s23p2)或S(1s22s22p63s23p4),Y、Z可与Cu形成CuZY4,而O、Si、S中只有O和S形成的SOeq \o\al(2-,4)才能形成CuZY4,所以Y、Z分别为O、S,则X只能为N;W能与X形成XW3,则W为ⅠA族或ⅦA族元素,但W原子序数小于N,所以W为H。QZX4Y4W12为Cu(NH3)4SO4,其中铜离子提供空轨道、NH3的N原子提供孤电子对,两者形成配位键,配位原子为N,D错误。
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