1.3 突破选择题1 元素“位—构—性”的关系及应用（Word教参）-【正禾一本通】2026年高考化学二轮专题复习高效讲义（双选版）

知识区间三　物质结构与性质 突破选择题1　元素“位—构—性”的关系及应用　►对应学生用书P27 分析：元素推断题是每年高考热点的题型之一，主要考查物质结构、元素周期律、元素周期表、元素化合物的性质。解题时主要以原子(或离子、分子)结构、核外电子排布、元素化合物的特殊性质等为突破口，进行元素的推断，然后再进行粒子半径大小的比较，电离能、电负性大小的比较，化学键和晶体类型的判断，电子排布式的正误判断等。 　　　　　　　核心知识 一、“位—构—性”关系模型 二、根据原子结构与元素的性质推断元素 1．元素位置的确定方法 (1)根据最外层电子规律 最外层电子数(n) 3≤n<8 n＝1或2 n>次外层电子数 元素在周期表中的位置 第ⅢA族～第ⅦA族 第ⅠA族、第ⅡA族、副族、0族元素氦 第二周期(Li、Be除外) (2)根据“阴三、阳四”规律 某元素阴离子最外层电子数与次外层电子数相等，该元素位于第三周期；若为阳离子，则位于第四周期。如Cl－、Ca2+最外层电子数与次外层电子数相等，则Cl位于第三周期，Ca位于第四周期。 (3)根据“阴上、阳下”规律 核外电子排布相同的离子，电性相同则在同周期；电性不同则阳离子位于阴离子的下一周期。如O2-、Na＋电子层结构相同，则Na位于O的下一周期。 2．金属性和非金属性的比较方法 (1)非金属性强弱判断：a.与氢气化合越容易，非金属性越强；b.简单氢化物越稳定，非金属性越强；c.最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强；d.单质的氧化性越强，非金属性越强。 (2)金属性强弱判断：a.金属与水或酸反应置换H2越容易(反应越剧烈)，金属性越强；b.最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强；c.单质的还原性越强(对应离子的氧化性越弱)，金属性越强。 3．常考短周期元素的结构和性质特征 元素 排布特点(结构特征) 性质特征 H ①最外层只有一个电子 ②族序数等于周期数 ③无中子 ④半径最小 ①密度最小的单质 ②宇宙中含量最多的元素 Li ①周期数是族序数2倍的元素 ②最外层电子数是内层电子数的一半 ①可作电极材料 ②单质密度最小的金属元素 C ①族序数等于周期数2倍的元素 ②最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素 ①形成化合物种类最多的元素 ②元素的简单气态氢化物中氢的质量分数最高的元素 ③单质能导电、单质熔点最高的非金属元素 N － ①空气中含量最多的元素 ②简单气态氢化物的水溶液呈碱性的元素 ③元素的简单气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应 ④某一氢化物可做液态燃料 ⑤常见氢化物可做制冷剂 续表 元素 排布特点(结构特征) 性质特征 O ①族序数等于周期数3倍的元素 ②最外层电子数是最内层电子数的3倍 ③最外层电子数是电子层数的3倍 ④最高正化合价不等于族序数的元素 ①地壳中含量最多的元素 ②氢化物在通常情况下呈液态的元素 ③某一单质及氢化物可杀菌、消毒、漂白 Na ①周期数是族序数3倍的元素 ②原子半径最大的短周期元素 ③L层电子数为8，与H同主族的短周期金属元素 ①短周期中金属性最强的元素 ②元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素 ③两种最常见氧化物的水化物皆呈碱性的短周期元素 Al 族序数等于周期数的元素 ①最高价氧化物及其对应的水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素 ②氧化物可做耐火材料 ③地壳中含量最多的金属元素 Si ①最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素 ②最外层电子数是次外层电子数的一半 ①单质是重要的半导体材料 ②氧化物可用作光导纤维 ③最高价非金属氧化物对应的水化物难溶于水 ④氧化物熔点最高的非金属元素 ⑤单质及最高价氧化物都是共价晶体的元素 续表 元素 排布特点(结构特征) 性质特征 P 最外层电子数是内层电子数的一半 ①组成骨骼和牙齿的必要元素 ②某一单质和其某一氢化物都能自燃 S ①族序数等于周期数2倍的元素 ②与氧同主族的短周期元素 ③最外层电子数是电子层数的2倍 ①某一氧化物可做漂白剂和防腐剂 ②最高价氧化物对应的水化物是常见的干燥剂 ③元素的氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物可发生氧化还原反应 ④单质为淡黄色固体，能形成有臭鸡蛋气味的化合物的非金属元素 Cl 第三周期原子半径最小的主族元素 ①最高价氧化物对应的水化物酸性最强 ②单质可用作自来水的杀菌消毒 ③与同周期半径最大的金属组成的化合物溶液呈中性 三、根据微粒结构式推断元素 1．常见结构中的共价键数目 (1)卤素原子或氢原子能形成一个共价键。 (2)O、S能形成两个共价键，也可能形成若干配位键。 (3)N、P能形成三个共价键，也可能形成三个共价键、一个配位键，P还能形成五个共价键。 (4)C、Si能形成四个共价键，C也可以形成双键或三键。 (5)B能形成三个共价键，也可以形成三个共价键、一个配位键。 2．根据结构简式模型推断元素 (1)、、 (2)、、 (3) [注意] Y为H或卤素原子，或者是—OH、—CH3、—NH2等一价基团。 3．思维技巧 (1)一般若X原子形成的共价键有2种，则为X原子得失电子。如中有1个X原子形成1个共价键，有2个X原子形成2个共价键，而阴离子有1个负电荷，说明形成1个共价键的X得到1个电子，因此X最外层有6个电子，通常形成2个共价键，若限定形成该离子的元素都是短周期元素，则X为O元素。 (2)复杂离子中，一般若其他元素的多个原子形成的共价键都只有1种，而X只有1个原子，则为X原子得失电子。如W＋，由于所有Z形成的共价键数目都是2，所有Y形成的共价键数目都是4，而X只有1个原子，则该－1价阴离子中，X得1个电子后形成4个共价键，若限定形成该离子的元素都是短周期元素，则X可以是B元素或Al元素。 　　　　　　　真题精研 1.(2025·河北高考)W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素，W原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的电子数相等，X与W同族，Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子，Z位于W的对角线位置。下列说法错误的是(　　) A．第二电离能：X<Y B．原子半径：Z<W C．单质沸点：Y<Z D．电负性：W<X 解析：选A。W原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的电子数相等，且W为短周期非金属元素，则基态W原子的核外电子排布式为1s22s22p2(C)或1s22s22p63s23p4(S)，X与W同族，若W为C，则X为Si，Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子，则Y为P，根据Z位于W的对角线位置可知，W不为C，故W为S，则X为O，Y为N，Z为F。基态X(O)原子失去一个电子后核外电子排布式为1s22s22p3，基态Y(N)原子失去一个电子后核外电子排布式为1s22s22p2，基态O原子失去一个电子后2p能级为半充满的稳定结构，则第二电离能：O>N，A错误。 2．(2025·河南高考)我国科研人员合成了一种深紫外双折射晶体材料，其由原子序数依次增大的五种短周期元素Q、W、X、Y和Z组成。基态X原子的s轨道中电子总数比p轨道中电子数多1，X所在族的族序数等于Q的质子数，基态Y和Z原子的原子核外均只有1个未成对电子，且二者核电荷数之和为Q的4倍。下列说法正确的是(　　) A．QY3为极性分子 B．ZY为共价晶体 C．原子半径：W>Z D．1个X2分子中有2个π键 解析：选D。Q、W、X、Y和Z为原子序数依次增大的短周期元素，基态X原子的s轨道中电子总数比P轨道中电子数多1，X是N；X所在族的族序数等于Q的质子数，Q是B，所以W是C；基态Y和Z原子的原子核外均只有1个未成对电子，且二者核电荷数之和为Q的4倍，即质子数之和为20，所以Y是F，Z是Na。BF3的中心B原子价层电子对数为3＋＝3，无孤电子对，其空间构型为平面正三角形，正、负电荷中心重合，因此BF3为非极性分子，A错误。 3．(2025·广东高考)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 解析：选B。g、h、i分别为Na、Mg、Al，同周期主族元素从左到右，金属性逐渐减小，故金属性Na>Mg>Al，B正确。a为B，g为Na，二者为不同主族元素，A错误；c、d、e分别为N、O、F，同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，原子半径：N>O>F，C错误；b为C，c为N，最简单氢化物分别为CH4、NH3，NH3分子间存在氢键，沸点高，故最简单氢化物的沸点：NH3>CH4，D错误。 4．(2025·安徽高考)某化合物的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Z位于同一主族。下列说法错误的是(　　) A．元素电负性：X>Z>Y B．该物质中Y和Z均采取sp3杂化 C．基态原子未成对电子数：W<X<Y D．基态原子的第一电离能：X>Z>Y 解析：选D。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Z位于同一主族，且X、Z均形成2个共价键，则X为O，Z为S；Y形成5个共价键且原子序数位于O、S之间，则Y为P；W形成1个共价键，原子序数最小，则W为H。第一电离能：O>S、P>S，D错误。 　　　　　　　模拟预测 1.(2025·江苏南京二模)元素N、P、As位于元素周期表中第ⅤA族。下列说法正确的是(　　) A．第一电离能：I1(N)>I1(P)>I1(As) B．原子半径：r(N)>r(P)>r(As) C．酸性：H3AsO4>H3PO4>HNO3 D．白磷晶体属于共价晶体 答案：A 2．(2025·贵州贵阳模拟)四种短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X为地壳中含量最多的元素，基态Y原子的电离能数值为I1＝496 kJ·mol-1，I2＝4 562 kJ·mol-1，I3＝6 912 kJ·mol-1，Z的族序数等于周期数，W基态原子核外p能级只有1个未成对电子。下列说法中正确的是(　　) A．电负性：X>Y>W>Z B．离子半径：W>Y>Z>X C．电解熔融ZW3制备Z单质 D．Y2X2中含有共价键和离子键 解析：选D。X为地壳中含量最多的元素，所以X是O(氧)。基态Y原子的电离能I2远大于I1 ，说明Y原子最外层有1个电子，且原子序数大于O，所以Y是Na(钠)。Z的族序数等于周期数，且原子序数大于Na，所以Z是Al(铝)。W基态原子核外p能级只有1个未成对电子，且原子序数大于Al，W为短周期元素，所以W是Cl(氯)。 3．(2025·河南郑州一模)某种新型无机物的化学式为X3YZW4QW3。Q、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的5种不同主族的短周期元素；Q是有机物的必备元素，X和Y为金属元素；Q和W的最外层电子数之和是Z的最外层电子数的2倍。下列说法正确的是(　　) A．原子半径：Z>Y>X>W>Q B．氢化物的沸点：W>Q C．单质X能从Y盐的水溶液中置换出Y单质 D．Z的最高价氧化物可用于干燥H2S气体 解析：选D。Q是有机物的必备元素，Q为C；Q、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的5种不同主族的短周期元素，X和Y为金属元素，则X和Y处于第三周期，W是原子序数大于6、位于第二周期的非金属元素；Q和W的最外层电子数之和是Z的最外层电子数的2倍，则W的最外层电子数为偶数，W为O元素，Q和W的最外层电子数之和是10，Z的最外层电子数为5，五种元素中Z原子序数最大，则Z为P元素；根据化合物的化学式，正负化合价代数和为0，可知X为Na元素，Y为Mg元素。Q为C，其氢化物为一大类物质，有的(例如甲烷)沸点低、室温下呈气态，有的相对分子质量很大、室温下呈固态，则其沸点大于W即O元素的氢化物，B错误；Z的最高价氧化物即五氧化二磷，是酸性干燥剂且没有氧化性，可用于干燥H2S气体，D正确。 4．(2025·山东菏泽二模)一种食品添加剂的结构如图。已知X、Y、Z、M、R、Q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23，X的基态原子核外电子只有一种自旋取向，M与Q同族。下列说法错误的是(　　) A．原子半径：R>Y>Z B．第一电离能：R>Z>M C．简单氢化物的热稳定性：M>Q D．X的氧化物与Q的氧化物反应可能发生氧化还原反应 解析：选B。X的基态原子核外电子只有一种自旋取向，说明X只有1个电子，所以X为H元素，由食品添加剂的结构可知，Y形成4个共价键，X、Y、Z、M、R、Q为短周期主族元素，原子序数依次增大，若Y为Si，则不满足Q为短周期主族元素，所以Y为C；M形成2个共价键，若M为S，则不满足Q为短周期 主族元素，所以M为O，M与Q同族，Q原子序数大于O，则Q为S，由原子序数依次增大，可得Z为N，由最外层电子数之和为23，可得R的最外层电子数为23－(1＋4＋5＋6＋6)＝1，则R为Na。H的氧化物中H2O2能与S的氧化物中的SO2发生SO2＋H2O2===H2SO4反应，该反应中，S的化合价升高，O的化合价降低，属于氧化还原反应，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $