内容正文:
选择题突破(二) 元素“位、构、性”的推理分析
优化探究
大单元三 物质结构与性质
提炼 核心知识
精研 高考真题
强化 关键能力
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提炼 核心知识
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提炼 核心知识
1.文字叙述型元素推断试题的解题策略
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2.元素周期表片段型推断试题的解题策略
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3.物质结构式元素推断中陌生物质中的信息突破
(1)化学键信息:如能形成1个共价键的元素为H或卤族元素,能形成4个共价键的元素为C、Si等,能形成2个共价键的元素为O、S等。
(2)根据形成的简单阴、阳离子可确定原子的最外层电子数,如X2+和Y2-,即X、Y原子最外层电子数分别为2和6。
(3)化合价信息:化合物中各元素化合价代数和为0,结合某些常见元素的化合价或化学键,可确定未知元素的化合价,间接确定最外层电子数目。
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精研 高考真题
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精研 高考真题
1.(2025·广东卷)元素a~i为短周期元素,其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是( )
A.a和g同主族
B.金属性:g>h>i
C.原子半径:e>d>c
D.最简单氢化物沸点:b>c
B
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解析:同周期元素的第一电离能随原子序数的增大而呈增大趋势,第ⅡA族和第ⅤA族比相邻元素的第一电离能大,0族元素的第一电离能在同周期中最大,可以推断a~i分别是B、C、N、O、F、Ne、Na、Mg、Al。A.a是B,g是Na,二者不同主族,A错误;B.Na、Mg、Al属于同周期,从左到右金属性依次减弱,B正确;C.c、d、e分别是N、O、F,属于同周期元素,同周期从左到右原子半径依次减小,原子半径:c>d>e,C错误;D.b为C,c为N,NH3分子间存在氢键,沸点高,沸点:NH3>CH4,D错误。
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2.(2024·广东卷)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( )
A.沸点:ZR3<YR3
B.最高价氧化物的水化物的酸性:Z<W
C.第一电离能:Z<X<W
D.Z和W空间结构均为平面三角形
D
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解析:Y可形成5个共价键,Z可形成3个共价键,Z和Y同族,Y的原子序数比Z大,即Z为N元素,Y为P元素,W可形成4个共价键,原子序数比N小,即W为C元素,R可形成1个共价键,原子序数比C小,即R为H元素,X可形成2个共价键,原子序数在N和P之间,即X为O元素,综上:R为H元素、W为C元素、Z为N元素、X为O元素、Y为P元素。A.由于NH3可形成分子间氢键,而PH3不能,因此沸点:NH3>PH3,故A错误;B.W为C元素、Z为N元素,由于非金属性:C<N,因此最高价氧化物对应的水化物的酸性:H2CO3<HNO3,故B错误;C.同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,第ⅡA、ⅤA 族元素第一电离能大于同周期相邻元素,即第一电离能:
C<O<N,故C错误;D.N的中心原子的价层电子对数为3+=3,属于sp2杂化,N的空间结构为平面三角形, C的中心原子的价层电子对数为3+
=3,属于sp2杂化,C的空间结构为平面三角形,故D正确。
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3.(2023·广东卷)化合物XYZ4ME4可作肥料,所含的5种元素均位于主族,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和的空间结构均为三角锥形
A
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解析:E在地壳中含量最多,为氧元素,X的基态原子价层电子排布式为nsn-1,所以n-1=2,n=3,X为镁或者n=2,X为锂,Y的基态原子价层p轨道半充满,所以Y可能为氮或磷,Y和M同族,所以M为氮或磷,根据X与M同周期、XYZ4ME4各元素化合价之和为零,可确定Z为氢元素、M为磷元素、X为镁元素、E为氧元素、Y为氮元素。A.元素电负性:O>N>H,A正确;B.M、Y、E形成的氢化物种类众多,无法确定沸点大小,B错误;C.同周期元素第一电离能自左向右总趋势逐渐增大,但第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能高于相邻元素,所以第一电离能:N>O>Mg,C错误;D.NH3的中心原子价层电子对数为3+1=4,有一个孤电子对,NH3的空间结构为三角锥形,N的中心原子价层电子对数为3+0=3,没有孤电子对,N的空间结构为平面三角形,D错误。
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4.(2022·广东卷)甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示;戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是( )
A.原子半径:丁>戊>乙
B.非金属性:戊>丁>丙
C.甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
C
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解析:甲~戊是短周期元素,戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸,则可能是硫酸或高氯酸,若是高氯酸,则戊为Cl,甲为N、乙为F、丙为P、丁为S,若是硫酸,则戊为S,甲为C、乙为O、丙为Si、丁为P。A.根据层多径大,同电子层结构核大径小原则,则原子半径:丁>戊>乙,故A正确;B.根据同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,则非金属性:戊>丁>丙,故B正确;C.甲的氢化物可能为氨气,也可能为甲烷、乙烷等,若是氨气,则遇氯化氢一定有白烟产生;若是甲烷、乙烷等,则遇氯化氢不反应,没有白烟产生,故C错误;D.丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸,也可能是磷酸,都一定能与强碱反应,故D正确。
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5.(2021·广东卷)一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中,X的原子核只有1个质子;元素Y、Z、W原子序数依次增大,且均位于X的下一周期;元素E的原子比W原子多8个电子。下列说法不正确的是( )
A.XEZ4是一种强酸
B.非金属性:W>Z>Y
C.原子半径:Y>W>E
D.ZW2中,Z的化合价为+2价
C
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解析:题给化合物结构中X、W、E均形成1个共价键、Y形成4个共价键、Z形成2个共价键。X的原子核只有1个质子,则X为H元素;元素Y、Z、W原子序数依次增大,且均位于X的下一周期,即Y、Z、W为第二周期元素,则Y为C元素,Z为O元素,W为F元素;元素E的原子比W原子多8个电子,则E为Cl元素,综上分析可知,X、Y、Z、W、E分别为H、C、O、F、Cl元素。A.氯元素非金属性较强,其最高价氧化物对应的水化物HClO4是一种强酸,故A正确;B.同一周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,所以非金属性:F>O>C,故B正确; C.同一周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,同一主族元素从上到下原子半径逐渐增大,电子层越多半径越大,所以原子半径:Cl>C>F,故C错误;D.OF2中,F为-1价,则O的化合价为+2价,故D正确。
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强化 关键能力
强化 关键能力
1.(2025·广东广州二模)一种有机除草剂分子含有X、Y、Z、W、R五种原子序数依次增大的短周期主族元素,已知X的原子核只有1个质子,Y的基态原子s轨道上的电子数是p轨道上的电子数的2倍,Z与R同族,Z的基态原子价层p轨道半充满,W的基态原子价层电子排布式为nsnnpn+2。下列有关说法正确的是( )
A.第一电离能:Y>W>Z
B.元素电负性:Z>W>X
C.沸点:X2W>ZX3>RX3
D.Z的空间结构为直线形
C
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解析:由题意可知X的原子核只有1个质子,X为H;Y的基态原子s轨道上的电子数是p轨道上的电子数的2倍,Y为C;Z与R同族,Z的基态原子价层p轨道半充满,Z为N,R为P;W的基态原子价层电子排布式为nsnnpn+2,n=2,W为O。A.Y为C,W为O,Z为N,同周期元素从左往右第一电离能呈增大趋势,但N的2p轨道半充满,第一电离能最大,故第一电离能:N>O>C,A错误;B.X为H,W为O,Z为N,同周期元素从左往右电负性逐渐增大,同主族元素从上往下电负性逐渐减小,元素的非金属性越强电负性越大,故电负性:O>N>H,B错误;C.X为H,W为O,Z为N,R为P,H2O、NH3、PH3均为分子晶体,H2O和NH3中均存在分子间氢键,相同情况下H2O中氢键数目多,沸点最高,故沸点:H2O>NH3>PH3,C正确;D.W为O,Z为N,N中N原子的价层电子对数为2+=3,N的空间结构为V形,D错误。
2.(2025·广东深圳一模)短周期元素甲、乙、丙、丁、戊在元素周期表中的相对位置如图所示,已知戊的非金属性最强且其基态原子p轨道只有一个未成对电子。下列说法错误的是( )
A.简单离子半径:丙>丁>戊
B.简单氢化物的沸点:乙<丙
C.简单氢化物的键角:甲>乙
D.第一电离能:甲<乙<丙<丁<戊
D
解析:戊的非金属性最强且其基态原子p轨道只有一个未成对电子,则电子排布式为1s22s22p5,戊是F,则甲是Si,乙是P,丙是N,丁是O。具有相同电子层结构的离子,核电荷数越大半径越小,简单离子半径:N3->O2->F-,A正确;
NH3分子间存在氢键,沸点更高,B正确;SiH4、PH3两个分子的中心原子都是sp3杂化,但PH3有一个孤电子对,键角比SiH4的小,C正确;N的2p轨道为半充满稳定结构,所以第一电离能:N>O,D错误。
3.(2025·广东茂名二模)一种杀菌剂的结构式如图所示,元素X、Y、Z、W、T、Q原子序数依次增大且在前四周期均有分布,Y、Z、W在同一周期,T和Q在同一主族,T的价层电子排布式为nsn-1npn+2,下列说法正确的是( )
A.Y的空间结构为平面三角形
B.元素的电负性大小:Q>T>X
C.元素的第一电离能:W>Z>Y
D.最高价氧化物的水化物的酸性:Y>Z
A
解析:X、Y、Z、W、T、Q原子序数依次增大且在前四周期均有分布,Y、Z、W在同一周期,T和Q在同一主族,T的价层电子排布式为nsn-1npn+2,
n=3,T是Cl,则Q是Br;W能形成2个共价键、Y形成4个共价键、Z形成3个共价键、X形成1个共价键,则Y是C元素、Z是N元素、W是O元素、X是H元素。A.C中C原子价层电子对数为3,无孤电子对,空间结构为平面三角形,故A正确;B.元素非金属性越强,电负性越大,元素的电负性大小:
Cl>Br>H,故B错误; C.同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,但N原子2p轨道半充满,结构稳定,N元素的第一电离能大于同周期相邻元素,元素的第一电离能:N>O>C,故C错误;D.同周期元素从左到右,最高价氧化物的水化物的酸性依次增强,最高价氧化物的水化物的酸性:HNO3>H2CO3,故D错误。
4.(2025·广东佛山二模)某物质是重要的有机原料,结构如图所示。W、X、Y、Z、Q为原子序数递增的短周期主族元素,前三周期均有分布。基态X原子的价层电子排布式为nsnnpn;X和Z同周期,基态原子的未成对电子数相同。下列说法正确的是( )
A.原子半径:Z>Y>X
B.电负性:Y>Z>X>W
C.键角:YW3>W2Z>WXWZ
D.该物质中X和Y原子均达8e-稳定结构
D
解析:W、X、Y、Z、Q为原子序数递增的短周期主族元素,前三周期均有分布,
W为H元素;基态X原子的价层电子排布式为nsnnpn,则n=2,X为C元素;X和Z同周期,基态原子未成对电子数相同,Z为O元素,则Y为N元素,Q可以形成-1价离子,且位于第三周期,为Cl元素。A.同周期从左到右,原子半径逐渐减小,原子半径:
O<N<C,A错误;B.非金属性越强,元素的电负性越大,非金属性:O>N>C>H,电负性:O>N>C>H,B错误;C.NH3和H2O的中心原子均为sp3杂化,H2O的中心O原子孤电子对数为2,NH3的中心N原子的孤电子对数为1,孤电子对对成键电子对的斥力大,H2O的键角小于NH3,HCHO中C原子为sp2杂化,键角大于NH3和H2O的键角,故键角大小为HCHO>NH3>H2O,C错误;D.X为C元素,Y为N元素,C最外层有4个电子,该物质中C原子周围形成4个键,达到8e-稳定结构,N最外层为5个电子,失去1个电子后也形成4个键,达到8e-稳定结构,D正确。
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