内容正文:
作业验收评价(十三) “位—构—性”三者关系的综合应用
1.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,X的电子数与其电子层数相等,基态Y、Z原子的未成对电子数之比为3∶2,X与W同主族。下列说法正确的是 ( )
A.电负性:Z>X>Y
B.第一电离能:Y>Z>W
C.离子半径:W>Y>Z
D.最简单气态氢化物的沸点:Y>Z
2.(2026·河北省部分学校开学考联考)某化合物的化学式为X2Y2Z2(每个原子最外层均满足8电子稳定结构),X、Y、Z位于同一短周期且Y与X、Z相邻。基态Z原子最外层电子数等于其电子层数的3倍。下列叙述正确的是 ( )
A.X、Y、Z中Z的第一电离能最大
B.X、Y、Z的最简单氢化物中Y的键角最大
C.X2Y2Z2中Z的化合价最高
D.XZ2的空间结构和VSEPR模型相同
3.(2025·海南卷)X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。H2X是地球生命体中质量占比最大的物质;同周期简单阳离子中Yn+的半径最小;Z的一种同素异形体在空气中易自燃。下列说法错误的是 ( )
A.Z4X6为离子晶体
B.基态Z原子最高能级半充满
C.热稳定性:H2X>ZH3
D.Y(CH3)3中只存在共价键
4.(2026·重庆市西北狼教育联盟学情诊断)X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Z可形成两种常见的液态化合物,其中一种分子为V形3原子分子;Y、Z为同周期相邻元素,W是同周期原子半径最大的元素,Q的单质是常见的半导体材料。下列说法不正确的是 ( )
A.简单离子半径:Z<W
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>Q
C.电负性:Y<Z
D.XZW形成的化合物既有离子键,又有极性键
5.(2024·新课标卷)我国科学家最近研究的一种无机盐Y3[ZW6X6]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[ZW6X6]2中WX-提供电子对与Z3+形成配位键
6.(2026·常州前黄中学一模)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的某种单质在自然界硬度最大,Y在空气中含量最高,短周期中Z的金属性最强,W的周期数与主族序数相等。下列有关说法错误的是 ( )
A.第一电离能:W<X<Y
B.原子半径:Y<X<Z
C.Z2X2属于共价晶体
D.W的最高价氧化物对应的水化物具有两性
7.(2025·广西卷)单分子磁体能用于量子信息存储。某单分子磁体含W、X、Y、Z四种元素,其中W、X、Y的核外电子数之和为15,W+离子半径最小,基态X原子的s能级电子数是p能级的2倍,Z的某种氧化物是实验室制取氯气的原料之一。下列说法正确的是 ( )
A.第一电离能:Y>Z
B.简单氢化物的稳定性:X>Y
C.电负性:W>X
D.基态Z原子的电子排布式:[Ar]3d64s1
8.甲、乙、丙、丁是原子序数依次增大的短周期主族元素,甲、丙在周期表中的相对位置如表。甲元素最低负化合价的绝对值与其原子价电子数相等,乙是地壳中含量最多的元素。下列说法错误的是 ( )
A.原子半径由大到小:丙>丁>甲>乙
B.四种元素中电负性最大的是乙
C.丙形成的简单氢化物的沸点是同族中最低的
D.含有丁的简单离子的盐溶液均不会影响水的电离平衡
9.(2026·南通海门中学第二次调研)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X元素原子最外层电子数是内层的2倍,元素Y的核电荷数等于W原子的最外层电子数,金属元素Z其原子最外层电子数与最内层相同。下列说法正确的是 ( )
A.电负性:χ(X)>χ(Y)
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:W>X
C.原子半径:r(Z)<r(W)
D.X、W形成的化合物属于共价晶体
10.(2026·福建师范大学附属中学模拟)短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大。其中基态W原子核外电子只有一种运动状态,X、Y位于同一周期,基态X原子核外s能级电子数是p能级电子数的4倍。四种元素能形成如图所示结构的化合物M是一种优良的漂白剂、杀菌剂。下列说法错误的是 ( )
A.M阴离子中的各原子均满足8e-稳定结构
B.M因含有-1价的Y元素而具有强氧化性
C.该化合物中X、Y的杂化方式相同
D.W分别与X、Y形成的二元化合物所含化学键类型相同
11.(2026·无锡一模)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态W原子的s轨道电子数是p轨道电子数的2倍,X和Y形成的一种化合物是常用干燥剂,X、Z同主族且能构成如图所示的阴离子(R2-),下列说法正确的是 ( )
A.简单离子半径:Z>Y>X
B.沸点:ZX2>WX2
C.R2-中Z的化合价是-3
D.第二电离能:Y>Z
12.(2026·郑州一模)某化学卷发水、烫发剂主要成分的结构如图所示:
已知W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素,且原子序数依次增大。下列说法正确的是 ( )
A.简单氢化物的沸点:Z>M>Y
B.由W、X、Y、M四种元素组成的某种盐可与Fe3+发生显色反应
C.X最高价氧化物对应的水化物能够促进水的电离
D.XZ2和MZ2可用澄清石灰水鉴别
13.(2026·安徽省华师联盟质量检测)一种广泛用于化妆品的物质分子的结构如图所示,其中X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的短周期主族元素,W与Y同族。下列说法正确的是 ( )
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.第一电离能:Z>Y>W
C.电负性:Y>W>X
D.基态原子未成对电子数:Z>Y=W>X
14.(2026·常州一中期初)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素,X为元素周期表中半径最小的原子,Z是地壳中含量最多的元素,W的原子序数为29,X、Y、Z、W形成的阳离子如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.原子半径:Z>Y>X
B.该阳离子中心离子的配位数为6
C.氢化物的沸点:Z>Y
D.W的核外电子排布式:3d104s1
15.如图所示化合物是一种新型阻燃剂,所含的元素均位于短周期,且W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,基态Q原子最高能级有3种不同运动状态的电子。下列说法不正确的是 ( )
Z3+
A.元素电负性:Y>Q>Z
B.W与X形成的一种高聚物可能具有导电性
C.Y与Z形成的化合物常用于工业上冶炼Z的单质
D.QW3的VSEPR模型名称为三角锥形
答案
评价(十三) “位—构—性”三者关系的综合应用
1.选B X的电子数等于电子层数,X为H,W与X同主族(ⅠA族),且原子序数最大,W为Na,Y和Z的未成对电子数比为3∶2,则基态Y有3个未成对电子,Z有2个,故Y为N,Z为O,据此分析。同周期元素从左到右电负性增大,NH3中N呈负价,H呈正价,电负性:O>N>H,即为Z>Y>X,A错误;第一电离能:同周期元素从左到右呈增大趋势(ⅡA、ⅤA特例除外),同主族元素从上到下减小,第一电离能:N>O>Na,B正确;电子层数相同,原子序数越大半径越小,离子半径:N3->O2->Na+,即为Y>Z>W,C错误;水分子之间有氢键,氨分子间也有氢键,氧的电负性比氮强,且1个H2O可以形成2个氢键,1个NH3可以形成一个氢键,则水分子间的氢键比氨分子间的强,最简单气态氢化物的沸点:Y<Z,D错误。
2.选D 基态Z原子最外层电子数等于其电子层数的3倍,则Z为氧,那么X、Y分别为C、N;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,A错误;X、Y、Z的最简单氢化物分别为CH4、NH3、H2O,三种分子中中心原子均为sp3杂化,孤电子对数分别为0、1、2,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CH4的键角最大,B错误;在C2N2O2中,C的电负性最小,通常形成最高的正价态,而Z(O)的电负性最大,通常为负价,C错误;CO2分子中C原子的价层电子对数为2+=2,不含孤电子对,空间结构和VSEPR模型相同,均为直线形,D正确。
3.选A H2X是地球生命体中质量占比最大的物质,所以X为O;同周期简单阳离子中Yn+的半径最小,且原子序数比O大,所以Y为Al;Z的一种同素异形体在空气中易自燃,为白磷,所以Z为P,据此解答。P和O形成的氧化物(如P4O10、P4O6)均为分子晶体,通过分子间作用力结合,故A错误;基态P原子的电子排布式为[Ne]3s23p3,最高能级3p轨道填充3个电子,占据3个轨道,为半充满结构,故B正确;O的电负性大于P,O—H键比P—H键更稳定,H2O的热稳定性强于PH3,故C正确;Al(CH3)3中Al与“CH3”基团通过共价键结合,无离子键,故D正确。
4.选A X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Z可形成两种常见的液态化合物,其中一种分子为V形3原子分子,可能为水分子,其中H和O元素也可形成常见的液态分子H2O2,所以X为H,Z为O,Y原子序数比Z小,与Z同周期相邻,则Y为N,W为同周期原子半径最大的是Na,Q为半导体材料Si,据此解答。Z为O,W为Na,电子层数相同,核电荷数越多,对核外电子的束缚作用越大,离子半径越小,即:具有相同电子排布的离子,原子序数大的离子半径小,则离子半径:O2->Na+,A错误;Y为N,Q为Si,非金属性:N>Si,非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,B正确;同一周期原子序数越大,电负性越大,所以电负性:O>N,C正确;XZW形成的化合物为NaOH,钠离子与氢氧根之间存在离子键,氢氧根中也有极性键,D正确。
5.选A W的外层电子数是其内层电子数的2倍,则W为C元素;X、Y的第一电离能都比左右相邻元素的高,则X、Y为第ⅡA族或第ⅤA族的元素,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,再结合无机盐的组成,则X为N元素,Y为Mg元素;Z的M层未成对电子数为4,Z为Fe。W、X、Y、Z四种元素形成的单质中石墨(或金刚石)的熔点大于铁的熔点,A项错误。NH3中心原子N的价层电子对数为3+×(5-3×1)=4,轨道杂化类型为sp3,B项正确。Mg(OH)2难溶于NaCl溶液,由于NH4Cl为强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,故Mg(OH)2能与NH4Cl溶液反应:Mg(OH)2+2N==Mg2++2NH3·H2O,C项正确。Mg3[Fe(CN)6]2中Fe3+有空轨道,CN-提供孤电子对,可以形成配位键,D项正确。
6.选C 根据题中信息,X的某种单质在自然界硬度最大,则该单质为金刚石;Y在空气中含量最高,则Y的单质为氮气;短周期中Z的金属性最强,则为金属钠;W的周期数与主族序数相等,则为铝。X、Y、Z、W分别是碳、氮、钠、铝。第一电离能:C<N,又知道Al易失电子,第一电离能小,得Al<C<N,故A正确;电子层数越多,半径越大,电子层数相同,核电荷数越大,半径越小,得原子半径:N<C<Na,故B正确;Na2C2由金属和非金属构成,属于离子晶体,故C错误;W的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,具有两性,故D正确。
7.选A W+离子半径最小,W为H(原子序数为1),X的s能级电子数是p能级的两倍,核外电子排布式1s22s22p2满足条件(X为C,原子序数为6),W、X、Y的核外电子数之和为15,得Y的原子序数为8(Y为O),Z的氧化物为MnO2(实验室制Cl2的原料),Z为Mn(原子序数为25)。O的原子半径远小于Mn,原子核对外层电子的吸引更强,失去第一个电子需要的能量更多,因此O的第一电离能大于Mn,A正确;元素非金属性越强,简单氢化物越稳定,O的非金属性强于C,所以简单氢化物的稳定性:Y(O)>X(C),B错误;电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力,C的电负性大于H,所以电负性:X(C)>W(H),C错误;基态Mn原子的电子排布式为3d54s2,而非[Ar]3d64s1,D错误。
8.选D 甲、乙、丙、丁是原子序数依次增大的短周期主族元素,甲元素最低负化合价的绝对值与其原子价电子数相等,则甲为第ⅣA族元素,结合表中甲的位置知,甲为C,则丙为S,乙是地壳中含量最多的元素,则乙为O,丁的原子序数比丙(S)大,则丁为Cl,综上,甲、乙、丙、丁依次是C、O、S、Cl元素。原子半径比较:同周期元素从左到右减小,同主族元素从上到下增大,故顺序为丙>丁>甲>乙,A正确。电负性同周期元素从左到右增大,同主族元素从上到下减小,四种元素中乙(O)的电负性最大,B正确。丙(S)的简单氢化物为H2S,同族氢化物中H2O因能形成分子间氢键而沸点最高,H2S、H2Se、H2Te沸点随相对分子质量增大而升高,故H2S沸点是同族中最低的,C正确。丁(Cl)的简单离子为Cl-,若盐溶液中阳离子为弱碱阳离子(如NH4Cl中的铵根离子),会水解促进水的电离,D错误。
9.选B 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X元素原子最外层电子数是内层的2 倍,则X为C元素,金属元素Z其原子最外层电子数与最内层相同,则Z为Mg元素,元素Y的核电荷数等于W原子的最外层电子数,短周期主族元素最外层电子数小于8,则Y元素的核电荷数小于8,大于6,则Y为N元素,W为Cl元素。同周期元素电负性从左向右增大,电负性:C<N,A错误;W为Cl元素,X为C元素,非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:Cl>C,则最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4>H2CO3,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:r(Mg)>r(Cl),C错误;碳和氯能形成多种化合物,如四氯化碳为分子晶体,D错误。
10.选A 短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,其中基态W原子核外电子只有一种运动状态,则W为H,基态X原子核外s能级电子数是p能级电子数的4倍,则X原子基态核外电子排布式为1s22s22p1,X为B,X、Y位于同一周期,由结构式知,Y能形成2个共价键,Y为O,Z能形成一价阳离子,Z为Na。结合结构式可知,M阴离子中的H原子不满足8e-稳定结构,A错误;M阴离子中含过氧键而具有强氧化性,即因含有-1价的Y元素(O)而具有强氧化性,B正确;由题图可知,B元素形成4个σ键,杂化类型为sp3,O原子形成2个σ键且含有2个孤电子对,杂化类型为sp3,C正确;H分别与B、O形成的二元化合物中只含有共价键,D正确。
11.选B W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态W原子的s轨道电子数是p轨道电子数的2倍,则W为C元素;由阴离子结构可知,原子半径小的灰球形成2个共价键、原子半径大的黑球形成6个和2个共价键,则X为O元素、Z为S元素;X和Y形成的一种化合物是常用干燥剂,则Y为P元素。电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则磷离子的半径大于硫离子,故A错误;二氧化硫和二氧化碳均构成分子晶体,相对分子质量越大分子间作用力越大,二氧化硫的空间结构为V形,是结构不对称的极性分子,二氧化碳的空间结构为直线形,是结构对称的非极性分子,极性分子的分子间作用力强于非极性分子,沸点高于非极性分子,所以二氧化硫的沸点高于二氧化碳,故B正确;由化合价代数和为0可知,由氧元素和硫元素形成的R2-中硫元素的化合价平均为+2.5价,故C错误;磷原子失去1个电子形成的P+的价电子排布式为3s23p2,硫原子失去1个电子形成的S+的价电子排布式为3s23p3,S+离子中3p轨道为稳定的半充满结构,较难失去电子,则硫元素的第二电离能大于磷元素,故D错误。
12.选B W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素,且原子序数依次增大,W连接1个共价键,W为H元素,X连接4个共价键,X为C元素,Y连接4个共价键且带一个正电荷,Y为N元素,Z连接2个共价键,Z为O元素,M也连接2个共价键,M为S元素,以此解答。H2O和NH3分子间能形成氢键,且H2O分子形成的氢键更多,而H2S不能形成氢键,则简单氢化物的沸点:H2O>NH3>H2S,故A错误;由H、C、N、S四种元素组成的NH4SCN可与Fe3+发生显色反应,故B正确;C最高价氧化物对应的水化物为H2CO3,H2CO3是二元弱酸,其电离抑制水的电离,故C错误;CO2和SO2都和澄清石灰水反应生成白色沉淀,且气体过量时沉淀都溶解,不能用澄清石灰水鉴别CO2和SO2,故D错误。
13.选B X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,W与Y同族及结构中W与Y形成四个共价键,故Y为C,W为Si,X形成一个共价键,且原子序数最小,X为H,Z形成两个共价键,故Z为O,据此分析。原子半径:同周期元素从左到右逐渐减小,同主族元素从上到下逐渐增大,半径大小为W(Si)>Y(C)>Z(O)>X(H),A错误;第一电离能:同周期元素从左到右增大(ⅡA、ⅤA特例除外),同主族元素从上到下减小,即Z(O)>Y(C)>W(Si),B正确;电负性:同周期元素从左到右增大,同主族元素从上到下减小,H电负性大于Si,电负性为Y(C)>X(H)>W(Si),C错误;未成对电子数:X(H,1s1)=1;Y(C,2s22p2)=2;Z(O,2s22p4)=2;W(Si,3s23p2)=2,D错误。
14.选B X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素,X为元素周期表中半径最小的原子,则X为H ;Z是地壳中含量最多的元素,Z为氧;W的原子序数为29,W为Cu;由图可以看出,连接三个键的为N,即Y为N。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:N>O>H,A错误;由图可知,该阳离子中心离子邻近原子数为6,则配位数为6,B正确;没有说明为简单氢化物,故不能判断两者的氢化物的沸点,C错误;W的原子序数为29,W为Cu,Cu的核外电子排布式为[Ar]3d104s1,D错误。
15.选D 由题干信息可知,该新型阻燃剂中所含的元素均位于短周期,且W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,结合结构式可知X周围形成4个共价键,W形成1个共价键,则W为H、X为C,Y周围能形成2个共价键,则Y为O,Z形成了+3价离子,则Z为Al,Q周围能够形成5个共价键,且基态Q原子最高能级有3种不同运动状态的电子,即价层电子排布为3s23p3,即Q为P,据此分析解题。根据元素电负性同一周期从左往右依次增强,同一主族从上往下依次减小可知,元素电负性O>P>Al即Y>Q>Z,A正确;由分析可知,W为H、X为C,则W与X形成的一种高聚物聚乙炔存在单键双键交替出现的结构,具有导电性,B正确;工业上通过电解熔融的Al2O3来冶炼金属Al,则Y与Z形成的化合物常用于工业上冶炼Z的单质,C正确;QW3即PH3中心原子P周围的价层电子对数为3+(5-3×1)=4,根据价层电子对互斥模型可知,其VSEPR模型名称为四面体形,D错误。
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