资源简介

微专题10　利用“位”“构”“性”三者关系,突破元素推断题
以元素周期表为工具考查元素“位”“构”“性”三者的关系,是物质结构模块的常见题型。题目一般通过文字、分子结构式、图表等手段呈现试题信息,在先确定元素类别的基础上,考查元素在周期表的位置、元素的电离能、电负性的关系以及元素对应的化合物的性质。
1.依据元素在元素周期表中的位置推断元素
(1)元素周期表中短周期特殊结构的应用。
元素周期表中第一周期只有两种元素:H和He。两者分别位于元素周期表的左上角和右上角,可据此对周期表中的元素进行定位。
(2)熟悉主族元素在元素周期表中的特殊位置。
元素特征 推断元素
族序数等于周期序数的短周期元素 H、Be、Al
族序数等于周期序数2倍的元素 C、S
族序数等于周期序数3倍的元素 O
周期序数是族序数2倍的短周期元素 Li
周期序数是族序数3倍的短周期元素 Na
最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素 H、C、Si
最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素 S
除H外,原子半径最小的短周期主族元素 F
(3)依据元素在元素周期表中的位置,确定其化合物的化学式。
知道元素在元素周期表中的主族序数后,根据化合价规律就可以写出其化合物的化学式,例如(用R代表元素):
主族序数 ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
氢化物 RH4 RH3 H2R HR
最高价 氧化物 RO2 R2O5 RO3 R2O7
最高价 含氧酸 H4RO4或 H2RO3 H3RO4 或HRO3 H2RO4 HRO4
2.依据元素原子结构推断元素
(1)最外层电子数规律。
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、氦　 第二周期 (Li、Be除外)
(2)“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。例如,S2-、K+最外层电子数与次外层电子数相等,S位于第三周期,K位于第四周期。
(3)“阴上、阳下”规律。
核外电子排布相同的离子,若电性相同,则位于同周期,若电性不同,则阳离子位于阴离子的下一周期。例如,O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+核外电子排布相同,O、F位于同周期,Na、Mg、Al位于O、F的下一周期。
3.依据物质结构式(原子的成键方式)推断元素
(1)掌握各主族元素的成键特征。
短周期元素 族 成键特征 成键方式
H ⅠA 一个共价键 —X
F、Cl ⅦA 一个共价键 —X
C、Si ⅣA 四个共价键 或 或—X≡
N、P ⅤA 三个共价键 或X—
O、S ⅥA 两个共价键 —X— 或X
B ⅢA 三个或四 个共价键 或
(2)了解几种特殊物质的结构特点。
硫代硫酸(H2S2O3)
过二硫酸(H2S2O8)
亚磷酸(H3PO3)
次磷酸(H3PO2)
4.依据元素及其化合物的性质推断元素
物质特性 推断元素
形成化合物种类最多的元素,或单质是自然界中硬度最大的物质的元素,或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素 C
空气中含量最多的元素,或氢化物的水溶液呈碱性的元素 N
地壳中含量最多的元素,或简单氢化物在通常情况下呈液态的元素 O
焰色试验呈黄色的元素 Na
焰色试验呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素 K
单质密度最小的元素 H
单质密度最小的金属元素 Li
常温下,单质呈液态的非金属元素 Br
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 Al
元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物能发生氧化还原反应的元素 S
常见的存在同素异形体的元素 C、P、O、S
1.(2023·浙江1月选考,10)X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。X的2s轨道全充满,Y的s能级电子数量是p能级的两倍,M是地壳中含量最多的元素,Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是(　　)
[A] 电负性:Z>X
[B] 最高正价:Z[C] Q与M的化合物中可能含有非极性共价键
[D] 最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y
元素推断解题流程
2.(2025·辽宁点石联考期中)一种新型漂白剂(结构如图所示)可用于漂白羊毛等,其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,Z原子的核外电子排布式为1s1,W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,基态X原子核外有两个单电子,W、X对应的简单离子的核外电子排布相同。下列叙述错误的是(　　)
W2+
[A] Z为氢元素
[B] W、X、Z的第一电离能:X>Z>W
[C] Y元素基态原子的核外电子的运动状态有4种
[D] 电负性大小X>Y>W
考向一　根据原子结构、物质性质进行推断
1.(2025·四川高考适应性考试)M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,M是宇宙中含量最多的元素,X的最高价含氧酸具有强氧化性,Y的基态原子价层电子数为其内层电子数的3倍,Z与Y同族。下列说法正确的是(　　)
[A] 电负性:Y>X>Z
[B] 第一电离能:Y>X>M
[C] 原子半径:Z>Y>X
[D] 简单气态氢化物的稳定性:X>Z>Y
2.(2024·安徽一模)元素W、Q、X、Y、Z位于不同主族且原子序数依次增大,Z的价层电子所在能层有9个轨道。灰黑色晶体Y的导电性介于导体和绝缘体之间,一种制备晶体Y的路线如图所示,通常状态下YW4呈气态。
YQ2X2YYW4Y
下列说法不正确的是(　　)
[A] 简单离子半径:Z>Q>X
[B] 元素的电负性:Q>Z>W
[C] 酸性:W2YQ3>WZQ4
[D] 简单氢化物的稳定性:Q>Z>Y
3.(2025·河南高考适应性考试)某化合物分子式为YWZX2,W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X与Z同主族,W与X质子数之和等于Z的质子数,Y最外层电子数是其内层电子总数的一半。下列说法正确的是(　　)
[A] 电负性:W[B] WX2的空间结构为直线形
[C] 最简单氢化物的沸点:X[D] Y的第一电离能高于同周期相邻元素
考向二　根据未知物的结构式进行推断
4.(2025·云南高考适应性考试)我国科研工作者合成了一种非线性光学晶体QWX3Y6Z,其阴离子结构如图所示(电荷未标出)。X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,基态X的核外电子有5种运动状态,Y、Z与X同周期,W的氢氧化物具有两性,Q是第六周期半径最大的主族元素。下列说法错误的是(　　)
[A] 金属性:Q>W
[B] 原子半径:Z>Y
[C] 该晶体结构中X的化合价为+3价
[D] Y的第一电离能比同周期相邻元素的都低
5.(2024·福建泉州模拟)某种钾盐具有鲜艳的颜色,其阴离子结构如图所示,X、Y、Z、W为原子序数依次增加的前四周期元素,X、Y在第二周期且未成对电子数之比为2∶3,Z的最高化合价与最低化合价的代数和为4,W为日常生活中应用最广泛的过渡金属。下列说法错误的是(　　)
[A] W的化合价为+3
[B] 第一电离能:Y>Z>W
[C] 氢化物的沸点:Y>Z>X
[D] X、Y、Z均满足最外层8电子结构
6.(2025·内蒙古高考适应性考试)电池中一种常用电解质的阴离子,结构如图所示。M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,X和Z同族。下列说法错误的是(　　)
[A] 原子半径:Z>X>Y
[B] 该离子中Z、W、Z三原子共线
[C] 第一电离能:M[D] 简单氢化物沸点:X>Y>M
考向三　根据元素周期表片段判断
7.(2024·广东模拟)W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示,W的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1,由此可知(　　)
W X
Y Z
[A] X、Y、Z形成的最简单氢化物中稳定性最强的是Y
[B] Z元素氧化物对应水化物的酸性一定强于Y
[C] X元素形成的简单阴离子还原性大于Y
[D] W的第一电离能大于X的第一电离能
8.(2024·四川雅安模拟)X、Y、Q、M、R均为短周期主族元素,这五种元素在周期表中的相对位置如图所示。已知X、Q、M三种元素的核电荷数之和比Y和R的核电荷数之和多10。下列说法正确的是(　　)
X Y
Q M R
[A] Q、M、R形成的单质硬度都很大
[B] Q2R3不能从溶液中制得
[C] X、Q、M、R的所有氧化物都能与氢氧化钠溶液反应
[D] 含氧酸酸性由大到小的顺序为Y>M>X>R
9.已知前四周期元素X、Y、Q、R、Z和W在周期表中的相对位置如图所示,其中Z位于ds区,基态W的价层电子中在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等。下列说法正确的是(　　)
X Y
Q R
Z W
[A] 最高正化合价:X=Q[B] 基态Z的价层电子排布式为3d104s1
[C] X和Q的第一电离能都高于同周期相邻元素
[D] R最高价氧化物对应的水化物不能与其最低价氢化物反应
微专题10　利用“位”“构”“性”三者关系,突破元素推断题
[典型例题]
1.B　由题干信息可知,X为Be或B,Y为C,Z为N,M为O,Q为Na。电负性N>Be(B),A正确;O无最高正价,B错误;Na与O可形成Na2O2,中存在非极性共价键,C正确;非金属性N>C,故最高价氧化物对应水化物的酸性HNO3>H2CO3,D正确。
2.C　W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,说明有一种元素为H,由图中结构可知,W形成+2价阳离子,X形成2个共价键,Y可以形成4个共价键,Z形成1个共价键,且Z原子的核外电子排布式为1s1,则Z为氢元素,W位于第ⅡA族,X位于第ⅥA族;W、X对应的简单离子核外电子排布相同,基态X原子核外有两个单电子,核外电子排布式为1s22s22p4,则X为氧元素、W为镁元素;W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,Y的最外层电子数为6-2-1=3,Y与H、Mg处于不同周期,则Y为硼元素。由分析可知,A正确;同一主族从上到下随原子序数变大,元素的第一电离能变小,同一周期从左到右随着原子序数变大,元素的第一电离能呈增大趋势,Mg为金属元素,第一电离能最小,O的第一电离能大于H,则W、X、Z的第一电离能 O>H>Mg,B正确;B为5号元素,则其基态原子的核外电子的运动状态有5种,C错误;同周期从左到右,元素的电负性逐渐增大,同主族由上到下,元素的电负性逐渐减小,电负性O>B>Mg,D正确。
[针对训练]
1.A　M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,M是宇宙中含量最多的元素,则M为H;Y的基态原子价层电子数为其内层电子数的3倍,则Y为O;因为原子序数依次增大,X的最高价含氧酸具有强氧化性,则X为N;Z与Y同族,则Z为S。元素的非金属性越强,电负性越大,非金属性的强弱顺序为O>N>S,则电负性的大小顺序为 O>N>S,故A正确;同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,N的2p轨道为半充满稳定状态,则氮元素的第一电离能大于氧元素,故B错误;同周期主族元素,从左到右原子半径依次减小,则氮原子的半径大于氧原子,故C错误;元素的非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性越强,非金属性的强弱顺序为O>N>S,则简单气态氢化物的稳定性强弱顺序为H2O>NH3>H2S,故D错误。
2.C　Z的价层电子所在能层有9个轨道,说明Z有三个能层;根据“灰黑色晶体Y的导电性介于导体和绝缘体之间”可判断Y是Si,硅元素的常见化合价为+4,则“YQ2”中的Q显-2价,结合Q的原子序数小于硅可判断Q是O;硅元素还可以显-4价,则“X2Y”中X元素显+2价,结合X的原子序数介于氧和硅之间可判断X是Mg;由“通常状态下YW4呈气态”和W的原子序数小于氧,判断W是H;结合“WZ溶液”和Z的原子序数大于硅判断Z是Cl。电子层数越多,离子半径越大,电子层结构相同时,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径 Cl->O2->Mg2+,故A正确;Q是O,Z是Cl,W是H,非金属性越强,其电负性越强,非金属性O>Cl>H,故电负性O>Cl>H,故B正确;同周期主族元素从左至右非金属性逐渐增强,其最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,则酸性H2SiO3Cl>Si,故D正确。
3.D　W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,Y最外层电子数是其内层电子总数的一半,则Y为P;因为X与Z同主族,则X与Z分别可能是O与S或F与Cl,又因为W与X质子数之和等于Z的质子数,则X与Z分别是F与Cl,则W是O,W、X、Y、Z依次是O、F、P、Cl。同周期元素从左到右电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,P的电负性小于N的,N的电负性小于O的,故电负性O>P(即W>Y),A错误;WX2为OF2,OF2的中心原子为O,价层电子对数为2+×(6-1×2)=4,成键电子对数为2,孤电子对数为2,所以OF2的空间结构为V形,B错误;HF之间可以形成氢键,而HCl之间不能形成氢键,则最简单氢化物的沸点X>Z,C错误;同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但第ⅤA族元素的原子的p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于其同周期相邻元素的,D正确。
4.B　X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,基态X的核外电子有5种运动状态,每一种电子的运动状态各不相同,则X为B,Y、Z与X同周期,结合题干信息及所给阴离子结构图可推出,Y为O,Z为F;W的氢氧化物具有两性,则W为Al,Q是第六周期半径最大的主族元素,则为Cs;QWX3Y6Z为CsAlB3O6F。同主族元素从上到下金属性依次增强,同周期元素从左到右金属性依次减弱,故金属性Q(Cs)>W(Al),故A正确;同周期元素从左到右原子半径减小,故原子半径Z(F)N>O,O的第一电离能比同周期相邻元素的都低,故D正确。
5.C　X、Y在第二周期且未成对电子数之比为2∶3,X未成对电子数为2,X的核外电子排布式为1s22s22p2,X是C,Y未成对电子数为3,Y的核外电子排布式为1s22s22p3,Y是N,Z的最高化合价与最低化合价的代数和为4,结合阴离子结构图,可推知Z为S,W为日常生活中应用最广泛的过渡金属,W是Fe,X、Y、Z、W分别为C、N、S、Fe。W是Fe,结合阴离子结构图可知,W的化合价为+3,故A正确;Y、Z、W分别为N、S、Fe,由于N的2p轨道为半充满状态,因此第一电离能更大,故第一电离能最大的是N,Fe为金属元素且位于第四周期,故第一电离能最小,即Y>Z>W,故B正确;未指明是最简单氢化物,无法比较氢化物的沸点,故C错误;观察结构可知,X、Y、Z均满足最外层8电子结构,故D正确。
6.B　M的原子序数最小,且形成4个键,则M为C;X形成2个键,Z形成6个键,且X和Z同族,则X为O,Z为S;原子序数依次增大,则W为N;Y形成1个键,则Y为F;因此M、W、X、Y、Z依次为C、N、O、F、S。电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同,核电荷数越小,原子半径越大,因此原子半径S>O>F,A正确;根据该阴离子的结构示意图可知,氮原子中含有孤电子对,因此该离子中S、N、S三原子不可能共线,B错误;同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA族、第ⅤA族反常,故第一电离能CHF>CH4,D正确。
7.D　根据s能级最多容纳2个电子可知,W的原子最外层电子排布式为2s22p3,则W为N;结合四种短周期元素在元素周期表中的相对位置判断,X为O,Y为S,Z为Cl。非金属性O>Cl>S,最简单氢化物稳定性最强的是O,A错误;未指明是最高价氧化物对应的水化物,无法比较其酸性强弱,B错误;同主族元素由上到下非金属性逐渐减弱,形成的简单阴离子的还原性逐渐增强,故O2-还原性弱于S2-,C错误;氮的第一电离能大于氧的第一电离能,D正确。
8.B　X、Y、Q、M、R均为短周期主族元素,根据这五种元素在周期表中的相对位置,设X的核电荷数为x,则Y、Q、M、R的核电荷数依次为x+1、x+6、x+7、x+9,已知X、Q、M三种元素的核电荷数之和比Y和R的核电荷数之和多10,则x+x+6+x+7=x+1+x+9+10,得x=7,则X、Y、Q、M、R依次为N、O、Al、Si、S。Q、M、R依次为Al、Si、S,形成的单质中仅硅的硬度很大,A错误;Q、R依次为Al、S,铝离子和硫离子会发生相互促进的水解反应得到氢氧化铝沉淀和硫化氢气体,故Q2R3不能从溶液中制得,B正确;X、Q、M、R依次为N、Al、Si、S,它们分别形成的氧化物中,有的如NO不能与氢氧化钠溶液反应,C错误;X、Y、M、R依次为N、O、Si、S,O不存在含氧酸,且未指明是最高价含氧酸,无法比较其酸性强弱,D错误。
9.C　已知前四周期元素X、Y、Q、R、Z和W在周期表中的相对位置如题图所示,基态W的价层电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等,其价层电子排布式为4s24p2,则W为Ge;其中Z位于ds区,根据相对位置可知,Z是Zn;根据相对位置可知,X是N,Y是O,Q是P,R是S。由于O的原子半径小,在形成化合物时容易获得电子,因此没有与族序数相等的最高正化合价,所以元素的最高正化合价关系为Y(
第
7
页
)(共39张PPT)
利用“位”“构”“性”三者关系,突破元素推断题
微专题10
以元素周期表为工具考查元素“位”“构”“性”三者的关系,是物质结构模块的常见题型。题目一般通过文字、分子结构式、图表等手段呈现试题信息,在先确定元素类别的基础上,考查元素在周期表的位置、元素的电离能、电负性的关系以及元素对应的化合物的性质。
1.依据元素在元素周期表中的位置推断元素
(1)元素周期表中短周期特殊结构的应用。
元素周期表中第一周期只有两种元素:H和He。两者分别位于元素周期表的左上角和右上角,可据此对周期表中的元素进行定位。
(2)熟悉主族元素在元素周期表中的特殊位置。
元素特征 推断元素
族序数等于周期序数的短周期元素 H、Be、Al
族序数等于周期序数2倍的元素 C、S
族序数等于周期序数3倍的元素 O
周期序数是族序数2倍的短周期元素 Li
周期序数是族序数3倍的短周期元素 Na
最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素 H、C、Si
最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素 S
除H外,原子半径最小的短周期主族元素 F
(3)依据元素在元素周期表中的位置,确定其化合物的化学式。
知道元素在元素周期表中的主族序数后,根据化合价规律就可以写出其化合物的化学式,例如(用R代表元素):
主族序数 ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
氢化物 RH4 RH3 H2R HR
最高价氧化物 RO2 R2O5 RO3 R2O7
最高价含氧酸 H4RO4或H2RO3 H3RO4或HRO3 H2RO4 HRO4
2.依据元素原子结构推断元素
(1)最外层电子数规律。
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、氦　 第二周期
(Li、Be除外)
(2)“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。例如,S2-、K+最外层电子数与次外层电子数相等,S位于第三周期,K位于第四周期。
(3)“阴上、阳下”规律。
核外电子排布相同的离子,若电性相同,则位于同周期,若电性不同,则阳离子位于阴离子的下一周期。例如,O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+核外电子排布相同,O、F位于同周期,Na、Mg、Al位于O、F的下一周期。
3.依据物质结构式(原子的成键方式)推断元素
(1)掌握各主族元素的成键特征。
(2)了解几种特殊物质的结构特点。
硫代硫酸(H2S2O3)
过二硫酸(H2S2O8)
亚磷酸(H3PO3)
次磷酸(H3PO2)
4.依据元素及其化合物的性质推断元素
物质特性 推断元素
形成化合物种类最多的元素,或单质是自然界中硬度最大的物质的元素,或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素 C
空气中含量最多的元素,或氢化物的水溶液呈碱性的元素 N
地壳中含量最多的元素,或简单氢化物在通常情况下呈液态的元素 O
焰色试验呈黄色的元素 Na
焰色试验呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素 K
单质密度最小的元素 H
单质密度最小的金属元素 Li
常温下,单质呈液态的非金属元素 Br
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 Al
元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物能发生氧化还原反应的元素 S
常见的存在同素异形体的元素 C、P、O、S
1.(2023·浙江1月选考,10)X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。X的2s轨道全充满,Y的s能级电子数量是p能级的两倍,M是地壳中含量最多的元素,Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是(　　)
[A] 电负性:Z>X
[B] 最高正价:Z[C] Q与M的化合物中可能含有非极性共价键
[D] 最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y
典型例题
B
元素推断解题流程
题型建模
2.(2025·辽宁点石联考期中)一种新型漂白剂(结构如图所示)可用于漂白羊毛等,其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,Z原子的核外电子排布式为1s1,W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,基态X原子核外有两个单电子,W、X对应的简单离子的核外电子排布相同。下列叙述错误的是(　　)
[A] Z为氢元素
[B] W、X、Z的第一电离能:X>Z>W
[C] Y元素基态原子的核外电子的运动状态有4种
[D] 电负性大小X>Y>W
C
W2+
【解析】 W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,说明有一种元素为H,由图中结构可知,W形成+2价阳离子,X形成2个共价键,Y可以形成 4个共价键,Z形成1个共价键,且Z原子的核外电子排布式为1s1,则Z为氢元素,W位于第ⅡA族,X位于第ⅥA族;W、X对应的简单离子核外电子排布相同,基态X原子核外有两个单电子,核外电子排布式为1s22s22p4,则X为氧元素、W为镁元素;W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,Y的最外层电子数为6-2-1=3,Y与H、Mg处于不同周期,则Y为硼元素。由分析可知,A正确;
同一主族从上到下随原子序数变大,元素的第一电离能变小,同一周期从左到右随着原子序数变大,元素的第一电离能呈增大趋势,Mg为金属元素,第一电离能最小,O的第一电离能大于H,则W、X、Z的第一电离能O>H>Mg,
B正确;B为5号元素,则其基态原子的核外电子的运动状态有5种,C错误;同周期从左到右,元素的电负性逐渐增大,同主族由上到下,元素的电负性逐渐减小,电负性O>B>Mg,D正确。
针对训练
考向一　根据原子结构、物质性质进行推断
1.(2025·四川高考适应性考试)M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,M是宇宙中含量最多的元素,X的最高价含氧酸具有强氧化性,Y的基态原子价层电子数为其内层电子数的3倍,Z与Y同族。下列说法正确的是(　　)
[A] 电负性:Y>X>Z
[B] 第一电离能:Y>X>M
[C] 原子半径:Z>Y>X
[D] 简单气态氢化物的稳定性:X>Z>Y
A
【解析】 M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,M是宇宙中含量最多的元素,则M为H;Y的基态原子价层电子数为其内层电子数的3倍,则Y为O;因为原子序数依次增大,X的最高价含氧酸具有强氧化性,则X为N;Z与Y同族,则Z为S。元素的非金属性越强,电负性越大,非金属性的强弱顺序为O>N>S,则电负性的大小顺序为 O>N>S,故A正确;同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,N的2p轨道为半充满稳定状态,则氮元素的第一电离能大于氧元素,故B错误;同周期主族元素,从左到右原子半径依次减小,则氮原子的半径大于氧原子,故C错误;元素的非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性越强,非金属性的强弱顺序为O>N>S,则简单气态氢化物的稳定性强弱顺序为H2O>NH3>H2S,故D 错误。
2.(2024·安徽一模)元素W、Q、X、Y、Z位于不同主族且原子序数依次增大,Z的价层电子所在能层有9个轨道。灰黑色晶体Y的导电性介于导体和绝缘体之间,一种制备晶体Y的路线如图所示,通常状态下YW4呈气态。
YQ2 X2Y YW4 Y
下列说法不正确的是(　　)
[A] 简单离子半径:Z>Q>X
[B] 元素的电负性:Q>Z>W
[C] 酸性:W2YQ3>WZQ4
[D] 简单氢化物的稳定性:Q>Z>Y
C
【解析】 Z的价层电子所在能层有9个轨道,说明Z有三个能层;根据“灰黑色晶体Y的导电性介于导体和绝缘体之间”可判断Y是Si,硅元素的常见化合价为+4,则“YQ2”中的Q显-2价,结合Q的原子序数小于硅可判断Q是O;硅元素还可以显-4价,则“X2Y”中X元素显+2价,结合X的原子序数介于氧和硅之间可判断X是Mg;由“通常状态下YW4呈气态”和W的原子序数小于氧,判断W是H;结合“WZ溶液”和Z的原子序数大于硅判断Z是Cl。
电子层数越多,离子半径越大,电子层结构相同时,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径 Cl->O2->Mg2+,故A正确;Q是O,Z是Cl,W是H,非金属性越强,其电负性越强,非金属性O>Cl>H,故电负性O>Cl>H,故B正确;同周期主族元素从左至右非金属性逐渐增强,其最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,则酸性H2SiO3Cl>Si,故D正确。
3.(2025·河南高考适应性考试)某化合物分子式为YWZX2,W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X与Z同主族,W与X质子数之和等于Z的质子数,Y最外层电子数是其内层电子总数的一半。下列说法正确的是(　　)
[A] 电负性:W[B] WX2的空间结构为直线形
[C] 最简单氢化物的沸点:X[D] Y的第一电离能高于同周期相邻元素
D
【解析】 W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,Y最外层电子数是其内层电子总数的一半,则Y为P;因为X与Z同主族,则X与Z分别可能是O与S或F与Cl,又因为W与X质子数之和等于Z的质子数,则X与Z分别是F与Cl,则W是O,W、X、Y、Z依次是O、F、P、Cl。同周期元素从左到右电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,P的电负性小于N的,N的电负性小于O的,故电负性O>P(即W>Y),A错误;
考向二　根据未知物的结构式进行推断
4.(2025·云南高考适应性考试)我国科研工作者合成了一种非线性光学晶体QWX3Y6Z,其阴离子结构如图所示(电荷未标出)。X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,基态X的核外电子有5种运动状态,Y、Z与X同周期,W的氢氧化物具有两性,Q是第六周期半径最大的主族元素。下列说法错误的是(　　)
[A] 金属性:Q>W
[B] 原子半径:Z>Y
[C] 该晶体结构中X的化合价为+3价
[D] Y的第一电离能比同周期相邻元素的都低
B
【解析】 X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,基态X的核外电子有5种运动状态,每一种电子的运动状态各不相同,则X为B,Y、Z与X同周期,结合题干信息及所给阴离子结构图可推出,Y为O,Z为F;W的氢氧化物具有两性,则W为Al,Q是第六周期半径最大的主族元素,则为Cs;QWX3Y6Z为CsAlB3O6F。同主族元素从上到下金属性依次增强,同周期元素从左到右金属性依次减弱,故金属性Q(Cs)>W(Al),故A正确;同周期元素从左到右原子半径减小,故原子半径Z(F)N>O,O的第一电离能比同周期相邻元素的都低,故D正确。
5.(2024·福建泉州模拟)某种钾盐具有鲜艳的颜色,其阴离子结构如图所示,X、Y、Z、W为原子序数依次增加的前四周期元素,X、Y在第二周期且未成对电子数之比为2∶3,Z的最高化合价与最低化合价的代数和为4,W为日常生活中应用最广泛的过渡金属。下列说法错误的是(　　)
[A] W的化合价为+3
[B] 第一电离能:Y>Z>W
[C] 氢化物的沸点:Y>Z>X
[D] X、Y、Z均满足最外层8电子结构
C
【解析】 X、Y在第二周期且未成对电子数之比为2∶3,X未成对电子数为2,X的核外电子排布式为1s22s22p2,X是C,Y未成对电子数为3,Y的核外电子排布式为1s22s22p3,Y是N,Z的最高化合价与最低化合价的代数和为4,结合阴离子结构图,可推知Z为S,W为日常生活中应用最广泛的过渡金属,W是Fe,X、Y、Z、W分别为C、N、S、Fe。W是Fe,结合阴离子结构图可知,W的化合价为+3,故A正确;Y、Z、W分别为N、S、Fe,由于N的2p轨道为半充满状态,因此第一电离能更大,故第一电离能最大的是N,Fe为金属元素且位于第四周期,故第一电离能最小,即Y>Z>W,故B正确;未指明是最简单氢化物,无法比较氢化物的沸点,故C错误;观察结构可知,X、Y、Z均满足最外层8电子结构,故D正确。
6.(2025·内蒙古高考适应性考试)电池中一种常用电解质的阴离子,结构如图所示。M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,X和Z同族。下列说法错误的是(　　)
[A] 原子半径:Z>X>Y
[B] 该离子中Z、W、Z三原子共线
[C] 第一电离能:M[D] 简单氢化物沸点:X>Y>M
B
【解析】 M的原子序数最小,且形成4个键,则M为C;X形成2个键,Z形成6个键,且X和Z同族,则X为O,Z为S;原子序数依次增大,则W为N;Y形成1个键,则Y为F;因此M、W、X、Y、Z依次为C、N、O、F、S。电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同,核电荷数越小,原子半径越大,因此原子半径S>O>F,A正确;根据该阴离子的结构示意图可知,氮原子中含有孤电子对,因此该离子中S、N、S三原子不可能共线,B错误;同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA族、第ⅤA族反常,故第一电离能CHF>CH4,D正确。
考向三　根据元素周期表片段判断
7.(2024·广东模拟)W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示,W的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1,由此可知(　　)
D
W X
Y Z
[A] X、Y、Z形成的最简单氢化物中稳定性最强的是Y
[B] Z元素氧化物对应水化物的酸性一定强于Y
[C] X元素形成的简单阴离子还原性大于Y
[D] W的第一电离能大于X的第一电离能
8.(2024·四川雅安模拟)X、Y、Q、M、R均为短周期主族元素,这五种元素在周期表中的相对位置如图所示。已知X、Q、M三种元素的核电荷数之和比Y和R的核电荷数之和多10。下列说法正确的是(　　)
B
[A] Q、M、R形成的单质硬度都很大
[B] Q2R3不能从溶液中制得
[C] X、Q、M、R的所有氧化物都能与氢氧化钠溶液反应
[D] 含氧酸酸性由大到小的顺序为Y>M>X>R
X Y
Q M R
【解析】 X、Y、Q、M、R均为短周期主族元素,根据这五种元素在周期表中的相对位置,设X的核电荷数为x,则Y、Q、M、R的核电荷数依次为x+1、x+6、x+7、x+9,已知X、Q、M三种元素的核电荷数之和比Y和R的核电荷数之和多10,则x+x+6+x+7=x+1+x+9+10,得x=7,则X、Y、Q、M、R依次为N、O、Al、Si、S。Q、M、R依次为Al、Si、S,形成的单质中仅硅的硬度很大,A错误;Q、R依次为Al、S,铝离子和硫离子会发生相互促进的水解反应得到氢氧化铝沉淀和硫化氢气体,故Q2R3不能从溶液中制得,B正确;X、Q、M、R依次为N、Al、Si、S,它们分别形成的氧化物中,有的如NO不能与氢氧化钠溶液反应,C错误;X、Y、M、R依次为N、O、Si、S,O不存在含氧酸,且未指明是最高价含氧酸,无法比较其酸性强弱,D错误。
9.已知前四周期元素X、Y、Q、R、Z和W在周期表中的相对位置如图所示,其中Z位于ds区,基态W的价层电子中在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等。下列说法正确的是(　　)
C
[A] 最高正化合价:X=Q[B] 基态Z的价层电子排布式为3d104s1
[C] X和Q的第一电离能都高于同周期相邻元素
[D] R最高价氧化物对应的水化物不能与其最低价氢化物反应
X Y
Q R
Z W
【解析】 已知前四周期元素X、Y、Q、R、Z和W在周期表中的相对位置如题图所示,基态W的价层电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等,其价层电子排布式为4s24p2,则W为Ge;其中Z位于ds区,根据相对位置可知,Z是Zn;根据相对位置可知,X是N,Y是O,Q是P,R是S。由于O的原子半径小,在形成化合物时容易获得电子,因此没有与族序数相等的最高正化合价,所以元素的最高正化合价关系为Y

展开更多......

收起↑