内容正文:
专题06 原子、分子结构与性质 元素推断
题型
考情分析
考向预测
原子结构与元素周期律
2025 年全国甲卷:以短周期元素推断为载体,考查原子半径、第一电离能、电负性等周期性规律。
1. 结合新科技、新材料(如量子点、储能材料)中的未知元素,考查原子结构与元素周期表位置的推断。
2. 基于“证据推理”素养,提供电离能、键能、溶解性等数据,要求推断元素并解释其结构与性质的关系。
3. 聚焦物质结构与性质的微观解释,如超分子、晶体缺陷、手性分子等新考向,考查学生的微观探析能力。
分子结构与性质
2025 年北京卷:通过新型有机化合物的结构,考查σ键、π键、杂化轨道理论、分子极性及氢键对物质性质的影响。
元素推断与综合应用
2025 年广东卷:结合“位—构—性”关系,以元素推断为切入点,综合考查化学键、分子空间构型及配合物知识。
考点1 原子结构与元素周期律
【典例】(2026·四川成都·二模)与类似,也可被还原,具体的反应为。下列说法正确的是
A.离子半径:
B.和都是由极性键构成的极性分子
C.Al的第一电离能高于同周期相邻元素
D.的空间结构为正四面体形
1.“位—构—性”推断:以原子结构(电子层、最外层电子数)和元素在周期表中的位置为突破口,结合特性(如颜色、状态、化合价)推断元素。
2.周期性规律:
原子半径:同周期从左到右减小,同主族从上到下增大。
电离能:同周期总体增大,但第IIA族(np0)> IIIA族(np1),第VA族(np³)> VIA族(np4)。
电负性:同周期从左到右增大,同主族从上到下减小,F最大。
3.微粒半径比较:
电子层结构相同(核外电子排布相同)的离子半径(包括阴、阳离子)随核电荷数的增大而减小,如O2->F->Na+>Mg2+>Al3+。可归纳为电子层排布相同的离子,(表中位置)阴离子在阳离子前一周期,原子序数大的半径小,概括为“阴上阳下,序大径小”。
4.电负性的应用:
5.判断元素金属性、非金属性强弱的常用方法
(1)金属性
①金属元素在周期表中的位置:同一周期越靠左,同一主族越靠下,金属性越强。
②金属单质之间的置换,如Fe能从CuSO4溶液中置换出Cu,则金属性:Fe>Cu。
③单质与水或非氧化性酸反应制取氢气越容易,金属性越强。
④单质还原性越强或阳离子氧化性越弱,金属性越强。
⑤最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性越强。
(2)非金属性
①非金属元素在周期表中的位置:同一周期越靠右(稀有气体元素除外),同一主族越靠上,非金属性越强。
②非金属单质之间的置换,Cl2能从KBr溶液中置换出Br2,非金属性:Cl>Br。
③与H2化合越容易,气态氢化物越稳定,非金属性越强。
④最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性越强。
1.(2026·江苏·一模)如图所示的一种离子液体可用作溶剂。下列说法不正确的是
A.酸性:
B.电离能:
C.电负性:
D.离子液体常温下呈液态,与其离子的体积较大有关
2.(2026·山东日照·一模)下列对物质性质差异解释错误的是
选项
性质差异
解释或主要原因
A
键角:
电负性:
B
碱性:
金属性:
C
酸性:
电离能:
D
水溶性:
与能形成分子间氢键,不能与形成分子间氢键
A.A B.B C.C D.D
3.(2026·广东广州·一模)元素a~h为短周期主族元素,其原子半径与核电荷数的关系如图所示。下列说法正确的是
A.b和g同族 B.电负性:c>g
C.第一电离能:f>e>d D.最简单氢化物的沸点:h>a
考点2 分子结构与性质
【典例】(2026·辽宁抚顺·模拟预测)对下列实例解释正确的是
选项
事实
解释
A
、、的键角依次减小
孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力
B
酸性:
非金属性:
C
热稳定性:
分子间存在氢键,分子间不存在氢键
D
极性:弱于
是由非极性键构成的非极性分子,是由极性键构成的极性分子
A.A B.B C.C D.D
1.共价键:
σ键与π键:单键为σ键,双键含1个σ键和1个π键,三键含1个σ键和2个π键。
键参数:键能、键长、键角。键能越大,分子越稳定;键角决定分子空间构型。
2.杂化轨道与分子构型:
sp杂化(直线形,如CO2)
sp²杂化(平面三角形,如BF3;V形,如SO₂)
sp³杂化(四面体形,如CH4;三角锥形,如NH3;V形,如H2O)
3.分子间作用力:
范德华力:影响物质的熔沸点、溶解度等物理性质。
氢键:X-H···Y(X、Y为N、O、F),使物质熔沸点反常升高,增大在水中的溶解度。
4.离子化合物和共价化合物的判断方法
5.利用VSEPR模型推测分子(或离子)的空间结构
6.“四方法”判断分子或离子中心原子的杂化轨道类型
(1)根据杂化轨道的空间结构判断
①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形,则分子或离子的中心原子发生sp3杂化。
②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形,则分子或离子的中心原子发生sp2杂化。
③若杂化轨道在空间的分布呈直线形,则分子或离子的中心原子发生sp杂化。
(2)根据杂化轨道之间的夹角判断
①若杂化轨道之间的夹角为109°28',则分子或离子的中心原子发生sp3杂化。
②若杂化轨道之间的夹角为120°,则分子或离子的中心原子发生sp2杂化。
③若杂化轨道之间的夹角为180°,则分子或离子的中心原子发生sp杂化。
(3)根据中心原子的价层电子对数判断
①若中心原子的价层电子对数为4,是sp3杂化。
②若中心原子的价层电子对数为3,是sp2杂化。
③若中心原子的价层电子对数为2,是sp杂化。
(4)根据分子或离子中有无π键及π键数目(价层电子对数大于2)判断如在有机物中C原子成键时,若没有形成π键为sp3杂化,形成1个π键为sp2杂化,形成2个π键为sp杂化。
1.(2026·陕西铜川·二模)物质结构决定性质,下列说法正确的是
选项
判断依据
结论
A
水分子间存在氢键
冰的密度大于干冰
B
分子中的硫氧键是极性键
为极性分子
C
氧的电负性大于氮的电负性
的H-O-H的键角大于的H-N-H的键角
D
某一种空腔大小适配的杯酚
利用该杯酚可以分离和
A.A B.B C.C D.D
2.(2026·四川成都·二模)下列物质的结构或性质与用途对应关系错误的是
A.为非极性分子,具有较大的燃烧热
B.液氨汽化时吸收大量的热,可用作制冷剂
C.硝酸乙基铵是一种“离子液体”,常温下具有良好的导电性
D.与能形成配位键,在氨水中的溶解度可能比水中大
3.(2026·贵州毕节·二模)近期中国科学院研究团队发现硫氰酸铵()溶液在压力变化下表现惊人的热效应,这种“溶解压卡效应”使得制冷技术领域取得新突破。下列有关说法错误的是
A.元素电负性: B.的空间结构为正四面体
C.水溶液中存在氢键 D.该化合物存在离子键、共价键和配位键
考点3 元素推断与综合应用
【典例】(新考向·元素推断)(2026·四川成都·二模)由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Q、Z、Y、W组成的化合物如图所示,X和W同主族,Q、Z、Y同周期,基态Q原子核外成对电子对数与未成对电子数相等。下列说法正确的是
A.电负性: B.第二电离能:
C.键角: D.氢化物的沸点:
1.元素推断的“突破口”:
原子结构特征:电子排布式、未成对电子数、能级组。
周期表中的位置:周期、族、相邻元素关系。
元素性质:化合价、氢化物/含氧酸的性质、单质特性(颜色、状态)。
物质结构与反应:化学键类型、分子构型、特征反应(如两性、络合)。
2.综合应用:
结合“位—构—性”进行逻辑推理。
运用杂化轨道理论、价层电子对互斥理论(VSEPR)解释分子空间构型。
应用分子间作用力(氢键、范德华力)解释物理性质差异。
3.以成键特征和结构式为“题眼”的元素推断
(1)推断的技巧
结合离子键和共价键成键规律判断原子价电子数,并结合题干信息确定元素。
(2)常见结构中的共价键数目
①卤素或氢原子形成一个共价键。
②O、S形成两个共价键
③N、P一般能形成三个共价键,也可能形成四个共价键(含一个配位键),P还能形成五个共价键。
④C、Si能形成四个共价键,C也可以形成双键或三键。
⑤B能形成三个共价键,也可以形成四个共价键(含一个配位键)。
4.“位、构、性”关系推断的思维模型
5.依据原子结构、元素性质推断元素的解题模型
1.(2026·河南开封·模拟预测)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X的一种核素无中子,Y的基态原子价电子排布式为的质子数等于的质子数之差,的最高正价与最低负价的代数和为4。下列说法错误的是
A.基态原子能级有2个单电子
B.第一电离能:
C.电负性:
D.X、Y、Z、W可形成含共价键的离子化合物
2.(2026·内蒙古包头·一模)某营养添加剂结构如图所示。W、X、Y、Z和M分别是原子序数依次增大的前四周期元素,X、Y、Z属于同周期,离子最外层电子数为18。下列说法正确的是
A.电负性: B.键角:
C.第一电离能: D.最高价氧化物对应水化物的酸性:
3.(2026·江西赣州·一模)科研团队在距离地球约124光年的太阳系外行星的大气中检测到了可能表明生命存在的化学指纹DMS和DMDS,这两种化学物质的结构如图所示。X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中W与Q同主族,Z的基态原子价层p轨道半充满。下列叙述正确的是
A.简单氢化物的沸点: B.和的VSEPR模型均为四面体形
C.第一电离能: D.原子半径:
1.(2026·湖南邵阳·二模)化合物可广泛应用于印刷、染色等工业。X、Y、Z、W都是前四周期元素且原子序数依次增大,X的一种核素被广泛应用于考古研究中,Y与X电子层数相同,且基态Y原子价电子的s能级与p能级的电子数之比为,Z的焰色试验为紫色,元素W位于周期表d区,且其基态原子核外含有4个未成对电子。下列说法正确的是
A.电负性:
B.该化合物中,W的化合价为价
C.常温下,单质Z、W均能与水反应
D.中键与键数目比为
2.(2026·贵州毕节·二模)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。X的基态原子中,s能级上只有1个电子,Y的基态原子中有3个未成对电子,Z是第三周期中原子半径最大的元素,W的最高价氧化物对应水化物是强酸。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.第一电离能:
C.Z和W形成的化合物的水溶液一定呈中性
D.X和Y形成的化合物的空间结构可能是三角锥形
3.(2026·内蒙古呼和浩特·一模)W、X、Y、Z和Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,W的一种核素不含中子,短周期中Z原子的原子半径最大,Y与X、Q相邻,Y的基态原子s能级与p能级具有相同的电子数。下列说法错误的是
A.沸点: B.第一电离能:X>Y>Q
C.中离子键成分的百分数比小 D.键角:
4.(2026·陕西·模拟预测)已知X、Y、Z、W、Q为五种短周期元素,其中,Y、Z和Q三种元素的基态原子的电子层数与未成对电子数之比均为3:1.常温下0.1 mol/L WQ溶液的pH为1,将0.1 mol/L WQ溶液逐滴加入少量溶液中,先产生白色沉淀,后沉淀溶解。下列说法错误的是
A.X的氢化物可能含有非极性键
B.X、Y、Z三种元素的离子半径由小到大的顺序是Z<Y<X
C.五种元素电负性由小到大的顺序是Y<Z<W<X<Q
D.Y元素的最高价氢氧化物的碱性在同周期中最强,Q元素的最高价含氧酸的酸性在同主族中最强
5.(2026·辽宁抚顺·模拟预测)已知某种抗癌药物的结构如图所示,Y、X、M、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y在X、M、Z的上一个周期,Y是宇宙中含量最多的元素,X、Z的价电子层中均有2个未成对电子,且两原子能构成气态分子,Q原子的价层电子排布式为。下列描述正确的是
A.该分子中有6种不同化学环境的X原子
B.比较键角:
C.原子半径和电负性均满足
D.基态Q原子的核外电子排布式为
6.(2026·北京·一模)依据下列事实进行的推测正确的是
事实
推测
A
的沸点高于
的沸点高于
B
Cu和浓硝酸产生大量的气体
Fe和浓硝酸也能生成大量的气体
C
用饱和除去中混有的HCl气体
用饱和除去中混有的HCl气体
D
的热稳定性高于
HF的热稳定性高于HCl
A.A B.B C.C D.D
7.(2026·辽宁抚顺·模拟预测)向蓝色溶液甲中滴加过量试剂乙,最后得到深蓝色溶液丙,经一系列操作可得深蓝色晶体。其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态W、Y、X原子的单电子数分别为1、2、3;Y、Z同主族;Q为位于副族的常见元素。下列说法正确的是
A.电负性: B.深蓝色晶体中的配体有4个
C.常见单质沸点: D.Q位于元素周期表第9纵列
8.(2026·广东·一模)某种可用作原电池电解质的离子液体的结构如图所示。W、X、Y、Z、R是原子序数依次增大的短周期主族元素,基态Y原子的s能级电子总数是p能级电子总数的2倍,且X、Y、Z、R同周期。下列说法错误的是
A.原子半径:
B.第一电离能:
C.最高价含氧酸的酸性:
D.和的VSEPR模型名称均为四面体形
9.(2026·山东济宁·一模)X、Y、Z、M、Q为元素周期表中原子序数依次增大的前四周期元素,可形成如图所示配合物,已知基态Q原子的价电子数与最外层电子数之比为5∶1,Z、M处于对角线位置,下列说法错误的是
A.化合物XYZ和YM2均为直线形分子
B.该配合物中Q元素的化合价为+2
C.M的简单氢化物与少量Z的简单氢化物在水溶液中反应生成(ZH4)2M
D.该配合物中配体数与配位数之比为1∶2
10.(2026·湖北黄石·二模)M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,由这5种元素组成的某化合物是一种离子电池电解液的关键基础材料,其结构如图所示。X与Z同主族,Y元素是周期表中电负性最大的元素。下列说法错误的是
A.简单离子半径:Z>X>Y>M
B.第一电离能:Y>X>W>Z
C.键角:WH3>WY3
D.该化合物中含有离子键和极性键
11.(2026·四川内江·二模)某化合物(结构如图)由原子序数递增的X、Y、Z、W、M五种短周期主族元素组成,可用作分析试剂。已知Z原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,原子序数,Y、Z、W、M同周期,且Y、Z相邻,W、M相邻。下列说法正确的是
A.简单氢化物的沸点:
B.第一电离能:
C.Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸
D.电负性
12.(2026·陕西咸阳·二模)一种化合物的结构式如图所示,其中W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增大,W的一种同位素的中子数为0,X和Z同族,X和Y相邻。下列说法错误的是
A.电负性:
B.第一电离能:
C.简单氢化物的热稳定性:
D.的最高价氧化物对应的水化物是强酸
13.(2026·贵州黔东南·三模)X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、W、M位于三个不同周期,且X与M位于同一主族,Z的核电荷数为X和M核电荷数之和的一半,Y、Z、W三种元素相邻。下列叙述错误的是
A.原子半径:M>W>X B.Z的氧化物对应的水化物可能是强酸
C.电负性:W>Z>M D.键角:Z2X2>Z2X4>Z2X6
14.(2026·陕西榆林·模拟预测)某物质广泛应用于染料、药物,其结构如图所示。其中R、M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,X的价电子数比其电子层数多3,基态Y原子核外电子有9种空间运动状态。下列说法正确的是
A.电负性:
B.最简单氢化物的沸点:
C.X、Y、Z的最高价含氧酸根离子的空间结构均相同
D.图示结构中M的杂化方式均为
15.(2026·辽宁抚顺·模拟预测)化合物E与钠反应形成的离子液体主要用作钠电池固体聚合物中的电解质。化合物E由X、Y、Z、Q、M五种短周期主族元素组成,分别位于三个周期,Z和Q位于同一周期,Q元素中s轨道上电子数与p轨道上电子数之比为,同族中M的原子半径最小,化合物E的分子结构模型如图所示。下列有关说法正确的是
A.简单气态氢化物的稳定性:
B.单质沸点:
C.简单氢化物水溶液的酸性:
D.化合物E中既有极性键又有非极性键
16.(2026·河北邯郸·一模)Q、W、E、R为原子序数依次增大的短周期元素,Q是宇宙中含量最高的元素,短周期中基态W原子的未成对电子数最多,基态E原子的最外层电子数是电子层数的3倍,R的最高价氧化物对应的水化物和氢化物都是强电解质。下列说法错误的是
A.第一电离能: B.R是离子化合物
C.R的单质具有强氧化性 D.和都是极性分子
17.(2026·云南·模拟预测)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素,且只有X、Y同周期。W最外层只有一个电子,基态X、Y原子核外未成对电子的数目比为,Z是同周期主族元素中原子半径最小的元素。下列说法正确的是
A.键角:
B.第二电离能:
C.的空间结构为V形
D.电负性:
18.(2026·广东湛江·一模)第一电子亲和能是指基态气态原子得到一个电子形成气态负一价阴离子时所释放或吸收的能量(E1,单位:kJ·mol-1,释放热量数值为负值,吸收热量数值为正值),其大小与原子的核电荷数、原子半径、价层电子排布相关,价层电子排布不稳定的原子,其获得电子形成稳定结构时放出较多能量。元素a~i为原子序数依次增大的短周期元素,其第一电子亲和能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是
A.b和g同主族 B.基态原子未成对电子数:d>f>e
C.原子半径:g>h>i D.氢化物沸点;c>b>a
19.(2026·广东汕头·一模)离子液体在穿戴电子领域具有广泛的应用前景。某离子液体由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、Q组成(结构如图),的离子半径是其所在周期中元素简单离子半径最小的。下列说法正确的是
A.键角:
B.沸点:
C.的最高价氧化物对应的水化物为强碱
D.该结构中X、Y、Z均达到8电子稳定结构
20.(2026·黑龙江齐齐哈尔·一模)X、Y、Z、R为原子半径依次增大的短周期主族元素,基态Y原子s轨道上的电子数比p轨道上的电子数多1,与苯具有相同的电子数和空间结构,Z与R同主族。下列说法错误的是
A.第一电离能: B.Y与Z形成的化合物一定为分子晶体
C.为非极性分子 D.R的最高价氧化物对应的水化物具有两性
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专题06原子、分子结构与性质
PART2押题预测
考点1原子结构与元素周期律
01考点狙击
【典例】D
02情境猜押
1.B
2.C
3.B
·考点2分子结构与性质
01考点狙击
【典例】D
02情境猜押
1.D
2.A
3.A
考点3元素推断与综合应用
01考点狙击
【典例】C
02情境猜押
1.C
2.C
3.D
PART3通关特川
上好每一堂课
元素推断
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上好每一堂课
题号
1
2
3
4
S
6
8
9
10
答案
D
0
D
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D
◇
D
C
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题号
11
12
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15
16
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20
答案
D
B
B
B
B
A
A
C
A
B
专题06 原子、分子结构与性质 元素推断
题型
考情分析
考向预测
原子结构与元素周期律
2025 年全国甲卷:以短周期元素推断为载体,考查原子半径、第一电离能、电负性等周期性规律。
1. 结合新科技、新材料(如量子点、储能材料)中的未知元素,考查原子结构与元素周期表位置的推断。
2. 基于“证据推理”素养,提供电离能、键能、溶解性等数据,要求推断元素并解释其结构与性质的关系。
3. 聚焦物质结构与性质的微观解释,如超分子、晶体缺陷、手性分子等新考向,考查学生的微观探析能力。
分子结构与性质
2025 年北京卷:通过新型有机化合物的结构,考查σ键、π键、杂化轨道理论、分子极性及氢键对物质性质的影响。
元素推断与综合应用
2025 年广东卷:结合“位—构—性”关系,以元素推断为切入点,综合考查化学键、分子空间构型及配合物知识。
考点1 原子结构与元素周期律
【典例】(2026·四川成都·二模)与类似,也可被还原,具体的反应为。下列说法正确的是
A.离子半径:
B.和都是由极性键构成的极性分子
C.Al的第一电离能高于同周期相邻元素
D.的空间结构为正四面体形
【答案】D
【解析】Li+和H-核外电子排布均为1s2,核电荷数Li大于H,离子半径r(Li+)<r(H-),A错误;SiCl4为正四面体结构,BCl3为平面三角形结构,二者均结构对称、正负电荷中心重合,都是由极性键构成的非极性分子,B错误;同周期相邻的Mg元素3s轨道为全充满稳定结构,第一电离能Mg>Al,而Al的第一电离能小于同周期相邻的Si元素,因此Al的第一电离能不高于所有同周期相邻元素,C错误;的中心Al原子的价层电子对数为,无孤电子对,空间结构为正四面体形,D正确;故选D。
1.“位—构—性”推断:以原子结构(电子层、最外层电子数)和元素在周期表中的位置为突破口,结合特性(如颜色、状态、化合价)推断元素。
2.周期性规律:
原子半径:同周期从左到右减小,同主族从上到下增大。
电离能:同周期总体增大,但第IIA族(np0)> IIIA族(np1),第VA族(np³)> VIA族(np4)。
电负性:同周期从左到右增大,同主族从上到下减小,F最大。
3.微粒半径比较:
电子层结构相同(核外电子排布相同)的离子半径(包括阴、阳离子)随核电荷数的增大而减小,如O2->F->Na+>Mg2+>Al3+。可归纳为电子层排布相同的离子,(表中位置)阴离子在阳离子前一周期,原子序数大的半径小,概括为“阴上阳下,序大径小”。
4.电负性的应用:
5.判断元素金属性、非金属性强弱的常用方法
(1)金属性
①金属元素在周期表中的位置:同一周期越靠左,同一主族越靠下,金属性越强。
②金属单质之间的置换,如Fe能从CuSO4溶液中置换出Cu,则金属性:Fe>Cu。
③单质与水或非氧化性酸反应制取氢气越容易,金属性越强。
④单质还原性越强或阳离子氧化性越弱,金属性越强。
⑤最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性越强。
(2)非金属性
①非金属元素在周期表中的位置:同一周期越靠右(稀有气体元素除外),同一主族越靠上,非金属性越强。
②非金属单质之间的置换,Cl2能从KBr溶液中置换出Br2,非金属性:Cl>Br。
③与H2化合越容易,气态氢化物越稳定,非金属性越强。
④最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性越强。
1.(2026·江苏·一模)如图所示的一种离子液体可用作溶剂。下列说法不正确的是
A.酸性:
B.电离能:
C.电负性:
D.离子液体常温下呈液态,与其离子的体积较大有关
【答案】B
【解析】非金属性,最高价氧化物对应水化物酸性:,A不符合题意;的2p能级为半充满稳定结构,第一电离能,B符合题意;电负性,C不符合题意;离子液体中离子体积较大,离子间作用力较弱,熔点较低,常温下呈液态,D不符合题意;故选B。
2.(2026·山东日照·一模)下列对物质性质差异解释错误的是
选项
性质差异
解释或主要原因
A
键角:
电负性:
B
碱性:
金属性:
C
酸性:
电离能:
D
水溶性:
与能形成分子间氢键,不能与形成分子间氢键
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】PH3和PF3中P均为sp3杂化,配原子电负性越大,成键电子对越远离中心P原子,成键电子对间斥力越小,键角越小。电负性F>P>H,因此键角PH3> PF3,A不符合题意;同周期主族元素从左到右金属性减弱,金属性Na>Mg,元素金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,因此碱性NaOH>Mg(OH)2,B不符合题意;卤代羧酸的酸性与卤原子的吸电子诱导效应有关,卤原子电负性越大,吸电子能力越强,羧基中O-H键极性越强,越易电离出H+,酸性越强。酸性的原因是电负性Br>I,不是电离能Br>I,解释错误,C符合题意;NH3中N原子电负性大,能与水分子形成分子间氢键,增大水溶性,PH3不能与水形成分子间氢键,因此水溶性NH3>PH3,D不符合题意;故选C。
3.(2026·广东广州·一模)元素a~h为短周期主族元素,其原子半径与核电荷数的关系如图所示。下列说法正确的是
A.b和g同族 B.电负性:c>g
C.第一电离能:f>e>d D.最简单氢化物的沸点:h>a
【答案】B
【解析】由原子半径变化规律可知,a、b、c为第二周期主族元素,d到h为第三周期主族元素,d是第三周期原子半径最大的Na,由此推得:a为N,b为O,c为F,d为Na,e为Mg,f为Al,g为Si,h为P。
b为O(ⅥA族),g为Si(ⅣA族),二者不同族,A错误;电负性同周期从左到右增大、同主族从上到下减小,F是电负性最大的元素,电负性F>Si,即c>g,B正确;Mg的3s轨道为全充满稳定结构,第一电离能Mg>Al,故第一电离能顺序为Mg>Al>Na,即e>f>d,C错误;分子间存在氢键,沸点高于无氢键的,即沸点a>h,D错误;故选B。
考点2 分子结构与性质
【典例】(2026·辽宁抚顺·模拟预测)对下列实例解释正确的是
选项
事实
解释
A
、、的键角依次减小
孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力
B
酸性:
非金属性:
C
热稳定性:
分子间存在氢键,分子间不存在氢键
D
极性:弱于
是由非极性键构成的非极性分子,是由极性键构成的极性分子
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】CO2、CH2O、CCl4的中心C原子均无孤电子对,键角依次减小是因为C的杂化类型分别为sp、sp2、sp3,s轨道占比逐渐减小导致键角减小,解释错误,A不符合题意;非金属性强弱需通过最高价氧化物对应水化物的酸性比较,且实际非金属性S>C,H2S不是最高价含氧酸,无法用于比较非金属性,解释错误,B不符合题意;热稳定性由共价键键能决定,HF更稳定是因为H-F键能远大于H-I键能,氢键只影响熔沸点等物理性质,不影响热稳定性,解释错误,C不符合题意;O2由非极性键构成,正负电荷中心重合,为非极性分子;O3为V形结构,正负电荷中心不重合,为极性分子,因此O2极性弱于O3,解释正确,D符合题意;故选D。
1.共价键:
σ键与π键:单键为σ键,双键含1个σ键和1个π键,三键含1个σ键和2个π键。
键参数:键能、键长、键角。键能越大,分子越稳定;键角决定分子空间构型。
2.杂化轨道与分子构型:
sp杂化(直线形,如CO2)
sp²杂化(平面三角形,如BF3;V形,如SO₂)
sp³杂化(四面体形,如CH4;三角锥形,如NH3;V形,如H2O)
3.分子间作用力:
范德华力:影响物质的熔沸点、溶解度等物理性质。
氢键:X-H···Y(X、Y为N、O、F),使物质熔沸点反常升高,增大在水中的溶解度。
4.离子化合物和共价化合物的判断方法
5.利用VSEPR模型推测分子(或离子)的空间结构
6.“四方法”判断分子或离子中心原子的杂化轨道类型
(1)根据杂化轨道的空间结构判断
①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形,则分子或离子的中心原子发生sp3杂化。
②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形,则分子或离子的中心原子发生sp2杂化。
③若杂化轨道在空间的分布呈直线形,则分子或离子的中心原子发生sp杂化。
(2)根据杂化轨道之间的夹角判断
①若杂化轨道之间的夹角为109°28',则分子或离子的中心原子发生sp3杂化。
②若杂化轨道之间的夹角为120°,则分子或离子的中心原子发生sp2杂化。
③若杂化轨道之间的夹角为180°,则分子或离子的中心原子发生sp杂化。
(3)根据中心原子的价层电子对数判断
①若中心原子的价层电子对数为4,是sp3杂化。
②若中心原子的价层电子对数为3,是sp2杂化。
③若中心原子的价层电子对数为2,是sp杂化。
(4)根据分子或离子中有无π键及π键数目(价层电子对数大于2)判断如在有机物中C原子成键时,若没有形成π键为sp3杂化,形成1个π键为sp2杂化,形成2个π键为sp杂化。
1.(2026·陕西铜川·二模)物质结构决定性质,下列说法正确的是
选项
判断依据
结论
A
水分子间存在氢键
冰的密度大于干冰
B
分子中的硫氧键是极性键
为极性分子
C
氧的电负性大于氮的电负性
的H-O-H的键角大于的H-N-H的键角
D
某一种空腔大小适配的杯酚
利用该杯酚可以分离和
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】冰中水分子间氢键形成空旷的骨架结构,相同质量的冰体积更大,密度小于水,而干冰分子靠范德华力紧密堆积,密度大于冰,因此冰的密度小于干冰,A错误;SO3分子为平面正三角形结构,结构对称,正负电荷中心重合,虽然分子中硫氧键是极性键,但SO3为非极性分子,B错误;H2O和NH3均为sp3杂化,H2O中O原子有2对孤电子对,NH3中N原子只有1对孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥力更大,因此H2O的H-O-H键角小于NH3的H-N-H键角,与氧和氮的电负性大小无关,C错误;杯酚具有分子识别特性,当空腔大小适配C60时,仅能包容C60而C70无法进入,因此利用该杯酚可以分离C60和C70,D正确;故选D。
2.(2026·四川成都·二模)下列物质的结构或性质与用途对应关系错误的是
A.为非极性分子,具有较大的燃烧热
B.液氨汽化时吸收大量的热,可用作制冷剂
C.硝酸乙基铵是一种“离子液体”,常温下具有良好的导电性
D.与能形成配位键,在氨水中的溶解度可能比水中大
【答案】A
【解析】为非极性分子与燃烧热大无因果关系,其作为燃料是因为燃烧热大,A符合题意;液氨汽化时吸收大量热,可用作制冷剂,对应关系正确,B不符合题意;硝酸乙基铵为离子液体,含自由移动的离子,常温下导电性良好,对应关系正确,C不符合题意;与形成配位键生成,使溶解平衡正向移动,溶解度增大,对应关系正确,D不符合题意;故选A。
3.(2026·贵州毕节·二模)近期中国科学院研究团队发现硫氰酸铵()溶液在压力变化下表现惊人的热效应,这种“溶解压卡效应”使得制冷技术领域取得新突破。下列有关说法错误的是
A.元素电负性: B.的空间结构为正四面体
C.水溶液中存在氢键 D.该化合物存在离子键、共价键和配位键
【答案】A
【解析】同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,因此电负性顺序为,H的电负性小于C和N,所以电负性顺序为,A错误;中N原子的价层电子对数为,孤电子对数为0,空间结构为正四面体,B正确;水溶液中存在、、等微粒,N、O电负性大且存在相连的H原子,可形成氢键,C正确;与之间存在离子键,内部存在共价键和配位键,内部存在共价键,因此该化合物同时存在离子键、共价键和配位键,D正确;故选A。
考点3 元素推断与综合应用
【典例】(新考向·元素推断)(2026·四川成都·二模)由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Q、Z、Y、W组成的化合物如图所示,X和W同主族,Q、Z、Y同周期,基态Q原子核外成对电子对数与未成对电子数相等。下列说法正确的是
A.电负性: B.第二电离能:
C.键角: D.氢化物的沸点:
【答案】C
【解析】X原子序数最小且形成与其他元素共用一对电子成键,X为H元素;W与X同族,且在几种元素中序数最大,W为Na元素;Q成对电子对数与未成对电子数相等,其排布式应为,Q为C元素;Z与其他元素共用三对电子成键,原子序数大于Q,Z为N元素;两个Y原子,一个共用两对电子,一个获得一个电子后共用1对电子,Y为O元素。同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,因此电负性:(),A错误;第二电离能是+1价阳离子失去1个电子的能量:电子排布为,电子排布为(半满稳定结构),更难失电子,因此第二电离能:(),B错误;即,中心N原子杂化,受孤对电子排斥,键角小于, 即,中心C原子为杂化,键角约,因此,C正确;题干未说明是最简单氢化物,C的氢化物(烃类)中,高碳数烃为固态,沸点远高于,无法比较,D错误;故选C。
1.元素推断的“突破口”:
原子结构特征:电子排布式、未成对电子数、能级组。
周期表中的位置:周期、族、相邻元素关系。
元素性质:化合价、氢化物/含氧酸的性质、单质特性(颜色、状态)。
物质结构与反应:化学键类型、分子构型、特征反应(如两性、络合)。
2.综合应用:
结合“位—构—性”进行逻辑推理。
运用杂化轨道理论、价层电子对互斥理论(VSEPR)解释分子空间构型。
应用分子间作用力(氢键、范德华力)解释物理性质差异。
3.以成键特征和结构式为“题眼”的元素推断
(1)推断的技巧
结合离子键和共价键成键规律判断原子价电子数,并结合题干信息确定元素。
(2)常见结构中的共价键数目
①卤素或氢原子形成一个共价键。
②O、S形成两个共价键
③N、P一般能形成三个共价键,也可能形成四个共价键(含一个配位键),P还能形成五个共价键。
④C、Si能形成四个共价键,C也可以形成双键或三键。
⑤B能形成三个共价键,也可以形成四个共价键(含一个配位键)。
4.“位、构、性”关系推断的思维模型
5.依据原子结构、元素性质推断元素的解题模型
1.(2026·河南开封·模拟预测)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X的一种核素无中子,Y的基态原子价电子排布式为的质子数等于的质子数之差,的最高正价与最低负价的代数和为4。下列说法错误的是
A.基态原子能级有2个单电子
B.第一电离能:
C.电负性:
D.X、Y、Z、W可形成含共价键的离子化合物
【答案】C
【解析】首先推断元素:X的核素无中子,X为H;Y价电子排布为,n只能为2,价电子为,Y为N;X质子数为1,等于Y、Z质子数差,且Z原子序数大于Y,故Z质子数为8,Z为O;W最高正价与最低负价代数和为4,说明W的最高正价为+6,最低负价为-2,则W为第VIA族元素。又因为W的原子序数大于Z(O),且为短周期主族元素,所以W为S。基态O原子电子排布为,2p能级有2个单电子,A正确;N的2p轨道半充满更稳定,第一电离能,同主族第一电离能,故顺序,B正确;电负性同周期从左到右增大、同主族从上到下减小,顺序为,C错误;四种元素可形成等离子化合物,含共价键和离子键,D正确;故选C。
2.(2026·内蒙古包头·一模)某营养添加剂结构如图所示。W、X、Y、Z和M分别是原子序数依次增大的前四周期元素,X、Y、Z属于同周期,离子最外层电子数为18。下列说法正确的是
A.电负性: B.键角:
C.第一电离能: D.最高价氧化物对应水化物的酸性:
【答案】C
【解析】W、X、Y、Z和M分别是原子序数依次增大的前四周期元素,W能形成1个共价键,W为H;离子最外层电子数为18,则其电子排布为[Ar]3d10,则M为Cu;结合结构图中的成键数,X能形成4个共价键,Y能形成3个共价键,Z形成2个共价键,且X、Y、Z属于同周期,原子序数依次增大,则X为C,Y为N,Z为O。同周期元素从左到右,电负性依次增强,则电负性:,即Z>Y>X,A错误; 二氧化碳为直线形分子,二氧化氮是V形分子,键角:,即XZ2>YZ2,B错误;同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,但N的2p轨道达到半充满稳定状态,第一电离能大于其右边相邻元素,且四种元素中Cu的第一电离能最小,则第一电离能:,即Y>Z>X>M,C正确;非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,因非金属性:N>C,则最高价氧化物对应水化物的酸性:,即Y>X,D错误;故选C。
3.(2026·江西赣州·一模)科研团队在距离地球约124光年的太阳系外行星的大气中检测到了可能表明生命存在的化学指纹DMS和DMDS,这两种化学物质的结构如图所示。X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中W与Q同主族,Z的基态原子价层p轨道半充满。下列叙述正确的是
A.简单氢化物的沸点: B.和的VSEPR模型均为四面体形
C.第一电离能: D.原子半径:
【答案】D
【解析】X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素。根据“Z的基态原子价层p轨道半充满”,推知Z价电子为( N)或(P);结合“W与Q同主族”及DMS、DMDS的结构(含Y连接多X,Q为中心原子),推断X为H(原子序数1,单键)、Y为C(原子序数6,四键)、Z为N(原子序数7)、W为O(原子序数8,ⅥA族)、Q为S(原子序数16,ⅥA族,与O同主族)。简单氢化物沸点比较中水、氨气分子间存在氢键沸点较大,硫化氢沸点最低,水分子间的氢键比氨气分子的更强,故水的沸点比氨气的更高故沸点:H2O>NH3>H2S,A错误;中C原子的价层电子对数为,VSEPR模型为平面三角形;的中心原子S原子的价层电子对数为,VSEPR模型为正四面体形,二者模型不同,B错误;同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,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,故第一电离能大小:N>O>C ,C错误;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;原子半径:,即Y>Z>X,D正确;故选D。
1.(2026·湖南邵阳·二模)化合物可广泛应用于印刷、染色等工业。X、Y、Z、W都是前四周期元素且原子序数依次增大,X的一种核素被广泛应用于考古研究中,Y与X电子层数相同,且基态Y原子价电子的s能级与p能级的电子数之比为,Z的焰色试验为紫色,元素W位于周期表d区,且其基态原子核外含有4个未成对电子。下列说法正确的是
A.电负性:
B.该化合物中,W的化合价为价
C.常温下,单质Z、W均能与水反应
D.中键与键数目比为
【答案】D
【解析】X的核素用于考古研究,则X为C;Y与X同周期,电子s能级与p能级电子数比为2:3,价电子排布为2s22p3,则Y为N;Z焰色试验为紫色,则Z为K;W为d区前四周期元素,基态有4个未成对电子,价电子排布为3d64s2,则W为Fe;该化合物为K3[Fe(CN)6]。同周期元素从左到右电负性逐渐增大,电负性N>C,即Y>X,A错误;化合物为K3[Fe(CN)6],K为+1价,CN-为-1价,根据化合价代数和为0,Fe的化合价为+3价,B错误;常温下K能与水剧烈反应,Fe常温下与纯水不反应,仅高温下可与水蒸气反应,C错误;CN-中存在碳氮三键,1个三键含1个σ键和2个π键,故σ键与π键数目比为1:2,D正确;故选D。
2.(2026·贵州毕节·二模)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。X的基态原子中,s能级上只有1个电子,Y的基态原子中有3个未成对电子,Z是第三周期中原子半径最大的元素,W的最高价氧化物对应水化物是强酸。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.第一电离能:
C.Z和W形成的化合物的水溶液一定呈中性
D.X和Y形成的化合物的空间结构可能是三角锥形
【答案】D
【解析】X、Y、Z、W为原子序数递增的短周期主族元素:X的s能级只有1个电子,为,Y的基态原子有3个未成对电子,为;Z是第三周期原子半径最大的元素,为;W的最高价氧化物对应水化物为强酸,为或。同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,原子半径,A不符合题意;为活泼金属,易失去电子,第一电离能小,的2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于同周期相邻元素,故第一电离能,即,B不符合题意;若W为,溶液呈中性,若W为,为强碱弱酸盐,水解使溶液呈碱性,并非一定呈中性,C不符合题意;X为,Y为,可形成,中N原子采取杂化,含1对孤电子对,空间结构为三角锥形,D符合题意;故选D。
3.(2026·内蒙古呼和浩特·一模)W、X、Y、Z和Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,W的一种核素不含中子,短周期中Z原子的原子半径最大,Y与X、Q相邻,Y的基态原子s能级与p能级具有相同的电子数。下列说法错误的是
A.沸点: B.第一电离能:X>Y>Q
C.中离子键成分的百分数比小 D.键角:
【答案】D
【解析】W、X、Y、Z和Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,W的一种核素不含中子,W为H,短周期中Z原子的原子半径最大,Z为Na,Y的基态原子s能级与p能级具有相同的电子数,Y的电子排布式为:1s22s22p4,Y为O,Y与X、Q相邻,X为N,Q为S。推断元素:W为H,X为N,Y为O,Z为Na,Q为S。是,常温为液态,是,常温为气态,故沸点,A正确;N的2p轨道半满结构更稳定,故第一电离能,同主族从上到下第一电离能减小,故,即,B正确;电负性,Na与O的电负性差大于Na与S的电负性差,电负性差越大离子键成分越高,故离子键成分百分数比小,C正确;中心N为sp杂化,键角180°,中心N为杂化,键角约120°,故键角,D错误;故选D。
4.(2026·陕西·模拟预测)已知X、Y、Z、W、Q为五种短周期元素,其中,Y、Z和Q三种元素的基态原子的电子层数与未成对电子数之比均为3:1.常温下0.1 mol/L WQ溶液的pH为1,将0.1 mol/L WQ溶液逐滴加入少量溶液中,先产生白色沉淀,后沉淀溶解。下列说法错误的是
A.X的氢化物可能含有非极性键
B.X、Y、Z三种元素的离子半径由小到大的顺序是Z<Y<X
C.五种元素电负性由小到大的顺序是Y<Z<W<X<Q
D.Y元素的最高价氢氧化物的碱性在同周期中最强,Q元素的最高价含氧酸的酸性在同主族中最强
【答案】C
【解析】首先基于基态原子电子层数与未成对电子数之比为3:1推出电子层数=3,未成对电子数=1,在第三周期中符合条件的元素为Na、Al、Cl。其次,常温下0.1 mol/L WQ溶液的pH为1为一元强酸,可推出W为H,Q为Cl。又由于将0.1 mol/L WQ溶液逐滴加入少量溶液中,先产生白色沉淀,后沉淀溶解,推出溶液是四羟基和铝酸钠,因此,Y为Na,Z为Al,X为O。X为O元素,其氢化物H2O2中含有O-O非极性键,因此X的氢化物可能含有非极性键,A正确;X、Y、Z的离子分别为、、,三者核外电子排布相同,核电荷数越大离子半径越小,因此离子半径<<,即Z<Y<X,B正确;电负性规律:同周期从左到右电负性增大,同主族从上到下电负性减小,电负性顺序为Na<Al<H<Cl<O,即正确顺序为Y<Z<W<Q<X,选项给出的顺序错误,C错误;Y为Na,其最高价氢氧化物NaOH是第三周期中碱性最强的最高价氧化物对应水化物;Q为Cl,其最高价含氧酸是卤族中酸性最强的最高价含氧酸(F无正价),D正确;故选C。
5.(2026·辽宁抚顺·模拟预测)已知某种抗癌药物的结构如图所示,Y、X、M、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y在X、M、Z的上一个周期,Y是宇宙中含量最多的元素,X、Z的价电子层中均有2个未成对电子,且两原子能构成气态分子,Q原子的价层电子排布式为。下列描述正确的是
A.该分子中有6种不同化学环境的X原子
B.比较键角:
C.原子半径和电负性均满足
D.基态Q原子的核外电子排布式为
【答案】B
【解析】Y、X、M、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y是宇宙中含量最多的元素,Y为氢;Y在X、M、Z的上一个周期, X、Z的价电子层中均有2个未成对电子,且两原子能构成气态分子,X形成4个共价键、Z形成2个共价键,X为碳、Z为氧,那么M为氮;Q原子的价层电子排布式为,n=2,Q为34号元素硒。由结构,该分子结构对称,该分子中有8种不同化学环境的C原子,A错误;的中心原子N原子的价层电子对数为,为sp2杂化,存在1对孤电子对,的中心原子C原子的价层电子对数为,为sp2杂化,不含孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,则键角:<,B正确;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,原子半径满足;同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;电负性满足,C错误;基态Se原子的核外电子排布式为,D错误;故选B。
6.(2026·北京·一模)依据下列事实进行的推测正确的是
事实
推测
A
的沸点高于
的沸点高于
B
Cu和浓硝酸产生大量的气体
Fe和浓硝酸也能生成大量的气体
C
用饱和除去中混有的HCl气体
用饱和除去中混有的HCl气体
D
的热稳定性高于
HF的热稳定性高于HCl
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】H2O沸点高于H2S是因为H2O分子间存在氢键,CH4和SiH4不存在分子间氢键,二者均为分子晶体,沸点随相对分子质量增大而升高,SiH4相对分子质量大于CH4,因此SiH4沸点高于CH4,A错误;常温下Fe遇浓硝酸会发生钝化,生成致密氧化膜阻止反应进一步进行,无法产生大量NO2气体,B错误;HCl可与饱和NaHCO3反应生成CO2,且CO2在饱和NaHCO3中溶解度很小,因此可除去CO2中混有的HCl;但SO2会与饱和NaHCO3反应,消耗SO2还引入新杂质CO2,不能除去SO2中混有的HCl,C错误;元素非金属性越强,对应简单气态氢化物的热稳定性越强,N非金属性强于P,故NH3热稳定性高于PH3,F非金属性强于Cl,因此HF的热稳定性高于HCl,D正确;故选D。
7.(2026·辽宁抚顺·模拟预测)向蓝色溶液甲中滴加过量试剂乙,最后得到深蓝色溶液丙,经一系列操作可得深蓝色晶体。其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态W、Y、X原子的单电子数分别为1、2、3;Y、Z同主族;Q为位于副族的常见元素。下列说法正确的是
A.电负性: B.深蓝色晶体中的配体有4个
C.常见单质沸点: D.Q位于元素周期表第9纵列
【答案】B
【解析】题干给出晶体化学式为 ,且满足条件: W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态W单电子数为1、Y单电子数为2、X单电子数为3,Y、Z同主族。从化学式部分入手,结合单电子数特征:若为,则,,验证结构:W(H)的基态电子排布为,单电子数为1,符合要求;Y(O)的基态电子排布为,2p有2个单电子,符合要求。Y(O)和Z同主族,短周期中Z就是,符合原子序数依次增大。X原子序数介于W(H)和Y(O)之间,且单电子数为3:X的原子序数在1~8之间,基态单电子数为3,说明价电子排布为,因此,验证:,与的结构匹配。题干说明Q是副族常见元素,结合实验描述「蓝色溶液加过量试剂得到深蓝色溶液,最终得到深蓝色晶体」,该晶体就是硫酸四氨合铜结晶水合物,因此Q是。因此:,,,,。电负性同周期从左到右增大,同主族从上到下减小,因此电负性顺序为,A错误;该晶体中中心离子的配体为,每个配离子中含有4个配体,结晶水不属于配体,因此配体数目为4个,B正确;常见单质沸点:常温为固体,沸点最高;相对分子质量小于,范德华力更小,沸点更低,因此沸点顺序为,C错误;Q为Cu,位于元素周期表第11纵列(第IB族),第9纵列为VIII族的Co,D错误;故选B。
8.(2026·广东·一模)某种可用作原电池电解质的离子液体的结构如图所示。W、X、Y、Z、R是原子序数依次增大的短周期主族元素,基态Y原子的s能级电子总数是p能级电子总数的2倍,且X、Y、Z、R同周期。下列说法错误的是
A.原子半径:
B.第一电离能:
C.最高价含氧酸的酸性:
D.和的VSEPR模型名称均为四面体形
【答案】D
【解析】W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态Y原子的s能级电子总数是p能级电子总数的2倍,且X、Y、Z、R同周期。基态Y原子电子排布式为,故Y为元素;结合原子序数递增及结构中成键情况,W为,X为,Z为,R为。X、Z、R分别为、、,同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,故原子半径,即,A不符合题意;Y、Z、R分别为、、,同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,且的2p能级为半充满稳定结构,第一电离能大于,故第一电离能,即,B不符合题意;X、Y、Z分别为、、,同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,最高价含氧酸酸性与非金属性一致,故酸性,即,C不符合题意;为,中心原子的价层电子对数为,VSEPR模型为平面三角形;为,中心原子的价层电子对数为,VSEPR模型为四面体形,二者VSEPR模型不同,D符合题意;故选D。
9.(2026·山东济宁·一模)X、Y、Z、M、Q为元素周期表中原子序数依次增大的前四周期元素,可形成如图所示配合物,已知基态Q原子的价电子数与最外层电子数之比为5∶1,Z、M处于对角线位置,下列说法错误的是
A.化合物XYZ和YM2均为直线形分子
B.该配合物中Q元素的化合价为+2
C.M的简单氢化物与少量Z的简单氢化物在水溶液中反应生成(ZH4)2M
D.该配合物中配体数与配位数之比为1∶2
【答案】C
【解析】在化合物中X形成1个共价键且原子序数最小,则X为H;Y形成4个共价键,则Y处于第IVA族,Z形成3个共价键,且原子序数大于Y,则Z处于第VA族;结合Z、M处于对角线位置可知,Y为C,Z为N,M为S;基态Q原子的价电子数与最外层电子数之比为5∶1,则Q为Ni。为,结构为,中心C为sp杂化,是直线形分子;为,与互为等电子体,也是直线形分子,A正确;该配合物含2个配体,每个配体带1个单位负电荷,整体配合物呈电中性,因此Ni的化合价为,B正确;的简单氢化物为是二元弱酸,少量的简单氢化物即通入水溶液,发生反应,只能生成,过量才生成,C错误;该配合物共2个配体,每个配体提供2个S原子配位,因此配位数为,配体数配位数,D正确;故选C。
10.(2026·湖北黄石·二模)M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,由这5种元素组成的某化合物是一种离子电池电解液的关键基础材料,其结构如图所示。X与Z同主族,Y元素是周期表中电负性最大的元素。下列说法错误的是
A.简单离子半径:Z>X>Y>M
B.第一电离能:Y>X>W>Z
C.键角:WH3>WY3
D.该化合物中含有离子键和极性键
【答案】B
【解析】已知Y是周期表中电负性最大的元素,故Y为;M、W、X、Y、Z原子序数依次增大,结合结构中Z形成6个键、X与Z形成双键,X与Z同主族,可得X为,Z为;W原子序数在X(,8)之前,且在结构中连接2个Z形成阴离子,故W为;M形成+1价阳离子,原子序数小于W(,7),故M为Li。
离子半径规律:电子层数越多半径越大;电子层相同时,核电荷数越大半径越小。 (3个电子层)(2个电子层,核电荷数8)(2个电子层,核电荷数9)(1个电子层),A正确;第一电离能规律:同周期从左到右呈增大趋势,、族因全/半满稳定,第一电离能大于相邻族;同主族从上到下减小。 第一电离能顺序:,题干顺序错误,B错误;为,为,中心原子均为杂化,存在一对孤电子对,但电负性远大于,中成键电子对偏向,中心原子周围成键电子对排斥力更小,键角更小,故键角,C正确;该化合物由和阴离子构成,阴阳离子间为离子键;阴离子内不同原子间的共价键均为极性键,D正确;故选B。
11.(2026·四川内江·二模)某化合物(结构如图)由原子序数递增的X、Y、Z、W、M五种短周期主族元素组成,可用作分析试剂。已知Z原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,原子序数,Y、Z、W、M同周期,且Y、Z相邻,W、M相邻。下列说法正确的是
A.简单氢化物的沸点:
B.第一电离能:
C.Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸
D.电负性
【答案】D
【解析】根据题干信息可知,X、Y、Z、W、M都是短周期元素,Z原子最外层电子数是内层电子数的2倍,Z是C,碳原子序数为6,原子序数X+Y=Z=6,说明X、Y原子序数都小于6且Y、Z相邻,原子序数递增,故Y为B,X是H,Y、Z、W、M 同周期且W、M 相邻,结合结构中的成键个数可推 ,W 为O,M 为F。M、W、Z的简单氢化物分别是、、,、分子间存在氢键,沸点高于,一个水分子可以形成4个氢键,一个HF分子只能形成2个氢键,水的氢键数更多,作用力更强,沸点更高,沸点由高到低,A错误;由分析可知,W、Y、Z分别是O、B、C,同周期自左向右,原子半径越小,对核外电子的吸引力越强,第一电离能越大,第IIA族和第VA族的大于相邻原子的,所以C、B、O的第一电离能顺序为,B错误;由分析可知,Z是C,碳的最高价氧化物对应水化物为 ,是弱酸,C错误;由分析可知,Z是C,Y是B,同周期主族元素从左到右电负性增大,B在C左侧,故电负性是,D正确;故选D。
12.(2026·陕西咸阳·二模)一种化合物的结构式如图所示,其中W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增大,W的一种同位素的中子数为0,X和Z同族,X和Y相邻。下列说法错误的是
A.电负性:
B.第一电离能:
C.简单氢化物的热稳定性:
D.的最高价氧化物对应的水化物是强酸
【答案】B
【解析】结构式中,W、Y只能形成1个共价键,X能形成2个共价键,Z能形成6个共价键,且W、X、Y、Z原子序数依次增大且都为短周期元素,W的一种同位素的中子数为0,W为H,X、Z同族,X为O,Z为S,Y介于O和S之间,形成一个共价键,Y为F。电负性:,A正确;第一电离能:,B错误;简单氢化物的热稳定性:,C正确;Z的最高价氧化物对应的水化物是,是强酸,D正确;故选B。
13.(2026·贵州黔东南·三模)X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、W、M位于三个不同周期,且X与M位于同一主族,Z的核电荷数为X和M核电荷数之和的一半,Y、Z、W三种元素相邻。下列叙述错误的是
A.原子半径:M>W>X B.Z的氧化物对应的水化物可能是强酸
C.电负性:W>Z>M D.键角:Z2X2>Z2X4>Z2X6
【答案】B
【解析】X、W、M为短周期三个不同周期主族元素,原子序数依次增大,则X位于第一周期、W位于第二周期、M位于第三周期,得到符合条件的X只有H元素;而X与M同主族,故M为第三周期IA族Na;Z的核电荷数为X和M核电荷数之和的一半,则Z的核电荷数为,即Z为C;Y、Z、W原子序数依次增大且相邻,故Y为B、W为N。原子半径:M(Na)为第三周期元素,W(N)为第二周期元素,X(H)为第一周期元素,半径大小满足,A正确;Z为C,其氧化物对应的水化物只有H2CO3,属于弱酸,不存在强酸,B错误;电负性同周期从左到右递增,同主族从上到下递减,故电负性,C正确;Z2X2为C2H2(sp杂化,键角180°),Z2X4为C2H4(sp2杂化,键角约120°),Z2X6为C2H6(sp3杂化,键角约109.5°),键角满足,D正确;故选B。
14.(2026·陕西榆林·模拟预测)某物质广泛应用于染料、药物,其结构如图所示。其中R、M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,X的价电子数比其电子层数多3,基态Y原子核外电子有9种空间运动状态。下列说法正确的是
A.电负性:
B.最简单氢化物的沸点:
C.X、Y、Z的最高价含氧酸根离子的空间结构均相同
D.图示结构中M的杂化方式均为
【答案】B
【解析】R、M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,X的价电子数比其电子层数多3,对于短周期主族元素,只有N(价电子数5,电子层数2,5-2=3)符合,因此X为N;观察分子结构可知,R形成1个价键,原子序数最小,为H;M形成4个价键,且原子序数小于N,故M为C; Y的原子序数大于X(N),且基态Y原子核外电子有9种空间运动状态,说明Y是第三周期元素,结合图示结构中Y形成2个价键,故Y为S;Z的原子序数大于Y,故Z为Cl。电负性规律:同周期主族元素电负性从左到右增大,同主族从上到下减小,电负性,A错误;最简单氢化物分别为、、;存在分子间氢键,沸点高于无氢键的,相对分子质量最小,沸点最小,最简单氢化物的沸点,B正确;X、Y、Z的最高价含氧酸根分别为、、:中心原子价层电子对数为3+=3,为sp2杂化,空间结构为平面三角形,、中心原子价层电子对数为均4,为sp3杂化,空间结构为平面三角形为正四面体形,空间结构不同,C错误;图示中存在-MR3基团,甲基中M(C)形成4个单键(4个σ键),杂化方式为,不是,D错误;故选B。
15.(2026·辽宁抚顺·模拟预测)化合物E与钠反应形成的离子液体主要用作钠电池固体聚合物中的电解质。化合物E由X、Y、Z、Q、M五种短周期主族元素组成,分别位于三个周期,Z和Q位于同一周期,Q元素中s轨道上电子数与p轨道上电子数之比为,同族中M的原子半径最小,化合物E的分子结构模型如图所示。下列有关说法正确的是
A.简单气态氢化物的稳定性:
B.单质沸点:
C.简单氢化物水溶液的酸性:
D.化合物E中既有极性键又有非极性键
【答案】B
【解析】化合物E由X、Y、Z、Q、M五种短周期主族元素组成,分别位于三个周期,X的原子半径最小,故X为位于第一周期的H元素;从分子结构模型图可知Y的原子半径最大,连6个共价键,说明有6个价层电子,故Y为位于第三周期的S元素;Q元素有3个未成对电子,Q元素中s轨道上电子数与p轨道上电子数之比为,核外电子排布为,故Q为第二周期的N元素;Z和Q位于同一周期,Z连1个共价键,故Z为第二周期的F元素;M有2个共价键,同族中M的原子半径最小,故M为O元素。
非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性越强,非金属性,A错误;常温下Y为硫单质,为固态,M为或,为气态,B正确;Q的简单氢化物为,溶于水呈碱性,Y的简单氢化物为,溶于水呈酸性,C错误;化合物E中均为吸引电子能力不同的元素形成的共价键,只有极性键,没有非极性键,D错误;故选B。
16.(2026·河北邯郸·一模)Q、W、E、R为原子序数依次增大的短周期元素,Q是宇宙中含量最高的元素,短周期中基态W原子的未成对电子数最多,基态E原子的最外层电子数是电子层数的3倍,R的最高价氧化物对应的水化物和氢化物都是强电解质。下列说法错误的是
A.第一电离能: B.R是离子化合物
C.R的单质具有强氧化性 D.和都是极性分子
【答案】A
【解析】Q是宇宙中含量最高的元素,Q为H;E原子最外层电子数是电子层数的3倍,短周期中E为O;W原子序数小于O,短周期基态中W未成对电子数最多,W为N;R原子序数大于O,最高价氧化物对应水化物和氢化物均为强电解质,R为Cl。第二周期中,N原子的2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于同周期相邻的O元素,即第一电离能W(N)>E(O),A符合题意;WQ4R是NH4Cl,由铵根离子和氯离子构成,存在离子键,属于离子化合物,B不符合题意;R的单质为Cl2,Cl元素为0价,易得电子,具有强氧化性,C不符合题意;WR3是NCl3,为三角锥形结构,正负电荷中心不重合,属于极性分子;Q2E2是H2O2,为半开书页形结构,正负电荷中心不重合,也属于极性分子,D不符合题意;故选A。
17.(2026·云南·模拟预测)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素,且只有X、Y同周期。W最外层只有一个电子,基态X、Y原子核外未成对电子的数目比为,Z是同周期主族元素中原子半径最小的元素。下列说法正确的是
A.键角:
B.第二电离能:
C.的空间结构为V形
D.电负性:
【答案】A
【解析】根据题干信息,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素,且只有X、Y同周期。W最外层只有一个电子,确定为氢(H)。基态X、Y原子核外未成对电子数目比为3:2,结合原子序数和周期,X为氮(N,未成对电子3个),Y为氧(O,未成对电子2个)。Z是同周期主族元素中原子半径最小的元素,且Z在第三周期(X、Y在第二周期),确定为氯(Cl)。比较和的键角。中氧原子为中心,氯原子电负性大于氢,使O上成键电子对向Cl偏移,减少了成建电子对之间的排斥,同时孤对电子排斥作用占主导,使得键角比大,A正确;比较N和O的第二电离能。O+价层电子排布2s22p3,其2p轨道是半满状态,极其稳定,所以第二电离能很高,而N+价层电子排布为2s22p2,其2p轨道是非半充满状态,稳定性不如O+,因此第二电离能小于氧,故X < Y,B错误;()中氮原子无孤对电子,为直线形,非V形,C错误;电负性是原子吸引电子能力的量度,由于氧的原子半径比氯小,核电荷对外层电子的吸引力更强,因此氧的电负性更大,故Y > Z,D错误;故选A。
18.(2026·广东湛江·一模)第一电子亲和能是指基态气态原子得到一个电子形成气态负一价阴离子时所释放或吸收的能量(E1,单位:kJ·mol-1,释放热量数值为负值,吸收热量数值为正值),其大小与原子的核电荷数、原子半径、价层电子排布相关,价层电子排布不稳定的原子,其获得电子形成稳定结构时放出较多能量。元素a~i为原子序数依次增大的短周期元素,其第一电子亲和能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是
A.b和g同主族 B.基态原子未成对电子数:d>f>e
C.原子半径:g>h>i D.氢化物沸点;c>b>a
【答案】C
【解析】由题意可知,价层电子排布不稳定的原子,其获得电子形成稳定结构时放出较多能量,比如F得到一个电子后形成稳定结构会释放出更多的能量,则d为氟,同理,由于N的2p轨道半满,达到半充满结构,得一个电子较难,则会吸收热量,同理可知,Mg得一个电子也会吸收热量,故a~i分别为C、N、O、F、Ne、Na、Mg、Al、Si。由分析可知,b为N元素,g为Mg元素,二者主族不同,A项错误;d、f、e分别为F、Na、Ne,基态原子未成对电子数:F=Na>Ne,B项错误;同周期从左向右,原子半径减小,则原子半径;Mg>Al>Si,C项正确;c、b、a分别为O、N、C,其对应的简单氢化物为H2O、NH3、CH4。由于H2O和NH3分子间存在氢键,且水分子间氢键更强,而CH4为非极性分子,分子间作用力为范德华力,故沸点:H2O > NH3 > CH4,但未强调简单氢化物,无法进行比较,D项错误;故选C。
19.(2026·广东汕头·一模)离子液体在穿戴电子领域具有广泛的应用前景。某离子液体由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、Q组成(结构如图),的离子半径是其所在周期中元素简单离子半径最小的。下列说法正确的是
A.键角:
B.沸点:
C.的最高价氧化物对应的水化物为强碱
D.该结构中X、Y、Z均达到8电子稳定结构
【答案】A
【解析】原子序数依次增大的短周期主族元素,W的简单离子半径是所在周期最小的,故W为Al;阴离子为,则Q为Cl;阳离子中Z连接 4 个基团,其中 3 个为-YX3、1 个为-X,阳离子带 1 个正电荷,X原子序数最小,且只形成 1 个共价键,X 为 H;Y与X形成-YX3,且与Z单键相连,故Y 为 C,Z连接 4 个基团且带正电,结合原子序数介于 C 和 Al 之间,Z 为 N。为,中心N为杂化,含1对孤对电子,为三角锥形,键角约107°;为,中心Al为杂化,无孤对电子,为平面三角形,键角120°,故键角<,A正确; 为,分子间存在氢键,沸点远高于只存在范德华力的(),故沸点>,B错误; W为Al,其最高价氧化物对应的水化物为,属于两性氢氧化物,不是强碱,C错误;X为H元素,核外只有1个电子层,成键后为2电子稳定结构,不满足8电子稳定结构,D错误;故选A。
20.(2026·黑龙江齐齐哈尔·一模)X、Y、Z、R为原子半径依次增大的短周期主族元素,基态Y原子s轨道上的电子数比p轨道上的电子数多1,与苯具有相同的电子数和空间结构,Z与R同主族。下列说法错误的是
A.第一电离能: B.Y与Z形成的化合物一定为分子晶体
C.为非极性分子 D.R的最高价氧化物对应的水化物具有两性
【答案】B
【解析】由题可知,X、Y、Z、R为原子半径依次增大的短周期主族元素,基态Y原子s轨道上的电子数比p轨道上的电子数多1,则Y的电子排布应为1s22s22p3,则Y为N;与苯具有相同的电子数和空间结构,苯的电子数为,设Z的电子数为z、X的电子数为x,则3z+21+6x=42,则z+2x=7,且X是原子半径小于Y,则X为H,从而可知Z为B;又知Z与R同主族,则R为Al。同周期第一电离能从左到右整体增大,同主族第一电离能从上到下逐渐减小,因此第一电离能,A正确;N和B形成的氮化硼(BN)存在类似金刚石结构的共价晶体,并不是所有化合物都为分子晶体,B错误;即(无机苯),空间结构与苯相同,为平面正六边形,结构对称,正负电荷中心重合,属于非极性分子,C正确;Al的最高价氧化物对应水化物为,既能和强酸反应又能和强碱反应,具有两性,D正确;故选B。
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