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(共46张PPT)
专题九　物质结构与性质
命题规律 1.试题外观特征：(1)试题情境：一般比较陌生，但比较简单；(2)试题特征：题干部分主要给出元素的原子结构、微粒性质和晶胞结构等；(3)选项特征：四个选项的考查角度一般各不相同，分别从不同角度进行设问。
2．考查要求：(1)必备知识：侧重于物质结构与性质、物质转化与应用，包括原子的核外电子排布、元素及其化合物的性质、元素周期表和元素周期律、晶体结构和化学键等基础性知识等；(2)关键能力：侧重于信息获取与加工、逻辑推理与论证和批判性思维能力，利用题给信息推断元素，分析物质结构与性质，利用元素周期律判断强弱或大小关系。
命题规律 3．命题角度：(1)能够利用原子结构、元素周期表、物质的组成、结构、性质和应用等推断元素；(2)利用元素周期律比较相关性质的强弱或大小；(3)化合物类型的判断等；(4)原子、分子、晶体的结构和性质等。
真题解密 1.题干原子结构、元素性质的叙述或科技成果为情境。
2．四个选项各不相同，考查的点多面广、微观与宏观相结合。
3．考查内容包括元素周期律和元素的性质、电子排布、杂化轨道、分子构型、晶胞分析和有关计算等。
命题预测 　　本专题高考命题主要涉及三个题目。一是元素推断，主要是对原子结构和元素性质的考查；二是晶胞结构分析与计算，主要是对晶胞结构和相关计算的考查；三是结构与性质的综合题。
预计2025年命题主要从元素与物质的相关性质、化学键与物质类别关系的判断、基态微粒的电子排布式、电离能及电负性的大小比较、原子的杂化方式、分子空间结构的分析与判断、配位键与配合物结构分析、晶体类型判断、晶胞的计算等。试题将凸显情境的陌生度越来越高，与其他化学模块的融合越来越多等特点，体现高考评价体系“四翼”中的对应用性、综合性和创新性的要求。
微专题1　元素的性质、元素周期律与元素周期表
规律方法整合　建模型
强基培优精练　提能力
考前名校押题　练预测
高考真题赏析　明考向
根据“微粒结构式”推断
1
角度
1. (2024·湖北选考)主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是(　　)
A．电负性：W>Y
B．酸性：W2YX3>W2YX4
C．基态原子的未成对电子数：W>X
D．氧化物溶于水所得溶液的pH：Z>Y
【答案】　D
【解析】　主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，则Z个有4个能层。根据这4种元素形成的化合物的结构可以推断，W、X、Y、Z分别为H、O、S、K。W和Y可以形成H2S，其中S显－2价，因此，电负性S>H，A不正确；H2SO3是中强酸，而H2SO4是强酸，因此，在相同条件下，后者的酸性较强，B不正确；H只有1个电子，O的2p轨道上有4个电子，O有2个未成对电子，因此，基态原子的未成对电子数O>H，C不正确；K的氧化物溶于水且与水反应生成强碱KOH，S的氧化物溶于水且与水反应生成H2SO3或H2SO4，因此，氧化物溶于水所得溶液的pH的大小关系为K>S，D正确。
2. (2024·广东选考)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：ZR3B．最高价氧化物的水化物的酸性：ZC．第一电离能：Z【答案】　D
【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。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；W为C元素、Z为N元素，由于非金属性：C＜N，因此最高价氧化物的水化物的酸性：H2CO3＜HNO3，故B错误；同周期元素从左
3. (2023·河北选考)右图所示化合物是制备某些药物的中间体，其中W、X、Y、Z、Q均为短周期元素，且原子序数依次增大，分子中的所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型，Z原子的电子数是Q的一半。下列说法正确的是(　　)
A．简单氢化物的稳定性：Z>Q
B．第一电离能：X>Y
C．基态原子的未成对电子数：X>Q
D．原子半径：Z【答案】　A
【解析】　由W、X、Y、Z、Q均为短周期元素，且原子序数依次增大，分子中的所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型，Z原子的电子数是Q的一半，图中W含有1个化学键，原子序数最小，故W为H，X含有4个共价键，故X为C，Z和Q都含2个共价键，且Z原子的电子数是Q的一半，故Z为O，Q为S，Y含3个共价键，而且原子序数介于C和O之间，故Y为N，据此回答。非金属性：O>S，故简单氢化物的稳定性：Z(O)>Q(S)，A正确；同一周期从左到右第一电离能呈现增大的趋势，故第一电离能：Y(N)>X(C)，B错误；基态原子中C的未成对电子数为2个，S的未成对电子数也为2个，故基态原子的未成对电子数：X(C)＝Q(S)，C错误；原子半径为O>H，故原子半径：Z(O)>W(H)，D错误。
根据“文字叙述”推断
2
角度
4. (2024·河北选考)侯氏制碱法工艺流程中的主反应为QR＋YW3＋XZ2＋W2Z===QWXZ3＋YW4R，其中W、X、Y、Z、Q、R分别代表相
关化学元素。下列说法正确的是(　　)
A．原子半径：WC．单质沸点：Z　　 　　　
　　 　　　　　　　　　　　　
?
侯氏制碱法主反应的化学方程式为NH3＋CO2＋NaCl＋H2O===NH4Cl＋NaHCO3，即得各种元素
【答案】　C
【解析】　侯氏制碱法主反应的化学方程式为NH3＋CO2＋NaCl＋H2O===NH4Cl＋NaHCO3↓，则可推出W、X、Y、Z、Q、R分别为H元素、C元素、N元素、O元素、Na元素、Cl元素。一般原子的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，则原子半径：HO>C，B错误；O2、Cl2为分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高，二者在常温下均为气体，Na在常温下为固体，则沸点：O25. (2024·辽宁选考)如下反应相关元素中，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，基态X原子的核外电子有5种空间运动状态，基态Y、Z原子有两个未成对电子，Q是ds区元素， 焰色试验呈绿色。下列说法错误的是(　　)
?
属于物理变化
A．单质沸点：Z>Y>W
B．简单氢化物键角：X>Y
C．反应过程中有蓝色沉淀产生
D．QZX4Y4W12是配合物，配位原子是Y
【答案】　D
【解析】　Q是ds区元素，焰色试验呈绿色，则Q为Cu元素；空间运动状态数是指电子占据的轨道数，基态X原子的核外电子有5种空间运动状态，则X为第2周期元素，满足此条件的主族元素有N(1s22s22p3)、O(1s22s22p4)、F(1s22s22p5)；X、Y、Z原子序数依次增大，基态Y、Z原子有两个未成对电子，若Y、Z为第2周期元素，则满足条件的可能为C(1s22s22p2)或O(1s22s22p4)，C原子序数小于N，所以Y不可能为C，若Y、Z为第3周期元素，则满足条件的可能为Si(1s22s22p63s23p2)或S(1s22s22p63s23p4)，Y、Z可与Cu形成CuZY4，而O、Si、S中只有O和S
元素的电离能和电负性
3
角度
6. (2024·安徽选考)某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．该物质中Ni为＋2价
B．基态原子的第一电离能：Cl>P
C．该物质中C和P均采取sp2杂化
D．基态Ni原子价电子排布式为3d84s2
【答案】　C
【解析】　由结构简式可知，P原子的3个单电子与苯环形成共用电子对，P原子剩余的孤电子对与Ni形成配位键，Cl－提供孤电子对，与Ni形成配位键，由于整个分子呈电中性，故该物质中Ni为＋2价，A项正确；同周期元素随着原子序数的增大，第一电离能有增大趋势，故基态原子的第一电离能：Cl＞P，B项正确；该物质中，C均存在于苯环上，采取sp2杂化，P与苯环形成3对共用电子对，剩余的孤电子对与Ni形成配位键，价层电子对数为4，采取sp3杂化，C项错误；Ni的原子序数为28，位于第四周期第Ⅷ族，基态Ni原子价电子排布式为3d84s2，D项正确。
7. (2023·广东选考)化合物XYZ4ME4可作肥料，所含的5种元素位于主族，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(　　)
【答案】　A
【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轨道半充满所以可能为氮或磷，Y和M同族所以为氮或磷，根据X与M同周期、XYZ4ME4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氮元素。元素电负性：氧大于氮大于氢，A正确；磷化氢、氨气、水固体均是分子晶体，氨气、水固体中都存在氢键沸点高，磷化氢没有氢键沸点低，所以氢化物沸点：冰大于氨大于磷化氢，B错误；同周期第一电离能自左向右总趋势逐渐增
?元素金属性和非金属性强弱的比较
金属性比较 本质 原子越易失电子，金属性越强
判断依据 ①在金属活动性顺序中位置越靠前，金属性越强
②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强
③单质还原性越强或简单阳离子氧化性越弱，金属性越强
④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强
⑤若Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，则Y的金属性比X强
非金属性比较 本质 原子越易得电子，非金属性越强
判断依据 ①与H2化合越容易或气态氢化物越稳定，非金属性越强
②单质氧化性越强或简单阴离子还原性越弱，非金属性越强
③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强
④若An－＋B―→Bm－＋A，则B的非金属性比A强
?基态原子的核外电子排布
1.四种表示方法
2.有关第一电离能和电负性的两种递变性
元素性质 同周期(从左到右) 同主族(从上到下)
第一电离能 增大(注意ⅡA、ⅤA的特殊性) 依次减小
电负性 依次增大 依次减小
【思维模型】
1.“位—构—性”关系模型
2.未成对电子数分析模型
未成对电子数为1的元素可能位于ⅠA、ⅢA、ⅦA、ⅢB、ⅠB族；未成对电子数为2的元素可能位于ⅣA、ⅥA、ⅣB、Ⅷ(如Ni)族；未成对电子数为3的元素可能位于ⅤA、ⅤB、Ⅷ(如Co)族；前36号元素中未成对电子数最多的元素为Cr，有6个未成对电子。
根据“微粒结构式”推断
1
角度
1. (2024·河北沧州二模)某种化学电源电解液的组成与结构如图所示，X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期元素，且五种元素分别属于不同主族。下列说法错误的是(　　)
A．简单离子半径：W>Z>Q>X
B．电解熔融的QW3可获得Q单质
C．电负性：W>Y>X>Q
D．Y、Z与X均可形成含非极性键的化合物
【答案】　B
【解析】　根据组成结构以及成键特点，X和W只有一个共价键，可能是为H和卤族元素，Y有四个共价键，五种元素原子序数依次增大，且属于短周期元素，因此Y为C，X为H，W应为Cl，一个Z有三个共价键，该物质为离子化合物，形成四个键的Z失去一个电子，因此Z为N，Q形成四个共价键的一价阴离子，则Q为Al。Cl－多一个电子层，半径最大，Al3＋和N3－核外电子层结构相同，Al3＋的核电荷数大半径小，氢离子半径最小，故离子半径Cl－>N3－>Al3＋>H＋，即简单离子半径：W>Z>Q>X，A正确；QW3即AlCl3，AlCl3是共价化合物，熔融AlCl3不导电，电解熔融的QW3无法获得Q单质，B错误；元素非金属性越强，电负性越大，故电负性Cl>C>H>Al，即W>Y>X>Q，C正确；Y与X可以形成C2H6，Z与X可以形成N2H4，都是含非极性键的化合物，D正确。
2. (2024·广东梅州市二模)由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W构成的离子化合物结构如下图所示，Y、Z相邻且与X、W均不同周期。下列说法不正确的是(　　)
A．元素电负性：W>Y>X
B．ZX3的VSEPR模型为四面体形
C．Y和Z的简单氢化物都是由极性键构成的极性分子
D．第一电离能：Z>Y
【答案】　C
【解析】　依据结构可知，Y形成四键，则Y为C，X形成一键，且在所给的原子序数顺序中最小，故X为H，Y与Z相邻且Z的原子序数大于Y，故Z为N，W形成－1价的阴离子，且不与C、N处于同一周期，故W为Cl，综上可知：X为H，Y为C，Z为N，W为Cl，以此分析；在元素周期表中，同周期元素从左到右电负性依次增大，同主族的元素从上到下电负性依次减少，故电负性Cl＞C＞H，故A正确；NH3中N的价电子数目为5，其中2个成对、3个成单，N用3个单电子分别与H形成σ键，则σ键数目为3，N上还有1个孤电子对，所以N的价层电子对数＝3＋1＝4，故为sp3杂化，NH3的VSEPR模型为四面体形，故B正确；Y和Z的简单氢化物分别为CH4、NH3，二者都是由极性键构成的分子，由于CH4为正四面体结构，正负电荷中心重合，故CH4为非极性分子，故C错误；第一电离能：N＞C，故D正确。
根据“文字叙述”推断
2
角度
3. (2024·河北保定二模)短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大，Z和R位于同主族，基态Z原子的价层电子排布式为nsnnp2n。这四种元素和Cu组成一种配合物，其化学式为Cu(YX3)4(RZ4)·X2Z。下列叙述正确的是(　　)
A．第一电离能：Y＞Z＞R
B．最简单氢化物的沸点：R＞Z
C．YX3分子间不可能形成氢键
D．上述配合物中Cu2＋的配位数为5
【答案】　A
【解析】　基态Z原子的价层电子排布式为nsnnp2n，即为2s22p4，Z为O，Z和R位于同主族，R为S，这四种元素和Cu组成一种配合物，其化学式为Cu(YX3)4(RZ4)·X2Z，则Y为N，X为H，该化合物的化学式为Cu(NH3)4(SO4)·H2O，据此回答。根据同主族从上往下第一电离能减小，则O＞S，N的2p能级半满，第一电离能大于同周期相邻元素，则N＞O，所以第一电离能：N＞O＞S，A正确；最简单氢化物的沸点：H2S＜H2O，因为H2O分子间存在氢键，B错误；NH3分子间可形成氢键，C错误；上述配合物中Cu2＋的配位数为4，D错误。
4. (2024·湖南怀化市二模)前四周期元素X、Y、Z、W的原子数依次增大，X原子中有6个运动状态不同的电子，Y是地壳中含量最多的元素，基态Z原子K、L层上的电子总数是3p原子轨道上电子数的两倍，基态W原子中有6个未成对电子。下列说法错误的是(　　)
A．同周期中，元素Z的第一电离能最大
B．电负性：Y>Z；原子半径：Z>X>Y
【答案】　A
【解析】　X原子中有6个运动状态不同的电子，即X有6个电子，则X为C元素，Y是地壳中含量最多的元素，则Y为O元素，基态Z原子K、L层上的电子总数是3p原子轨道上电子数的两倍，K层2个电子，L层8个电子，其3p轨道有5个电子，则Z为Cl元素，基态W原子中有6个未成对电子，W有d轨道，价电子为3d54s1，W是Cr，据此回答。同周期元素第一电离能从左至右越来越大，与Cl同周期元素中第一电离能最大的是Ar元素，A错误；元素非金属性越强，电负性越大，电负性：O＞Cl，同周期从左往右原子半径减小，同主族从上往下原子半径增大，原子半径：Cl＞C＞O，B正确；在一定条件下，重铬酸根离子可以和铬酸根离子相互转化，C正确；Y与Z形成的化合物ClO2可用于自来水消毒，D正确。
元素的电离能和电负性
3
角度
5. (2024·河北秦皇岛市部分示范性高中二模)铜硒矿中提取Se的反应之一为Ag2Se＋4H2SO4(浓)===Ag2SO4＋SeO2＋3SO2↑＋4H2O。下列说法正确的是(　　)
A．第一电离能：O>S>Se
C．H2S分子间存在氢键
D．基态Se原子核外电子有34种空间运动状态
【答案】　A
6. (2024·辽宁抚顺二模)科学家合成了一种含硼阴离子[B6O7(OH)6]2－，其结构如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．基态硼原子的核外电子的空间运动状态有3种
B．电负性大小为O>B>H
C．该结构中硼原子的杂化方式为sp2、sp3
D．该结构中共有4种不同化学环境的氧原子
?
指的是电子所占的轨道状态，与电子的运动状态不同
?
配位键占一个杂化轨道
【答案】　B
【解析】　基态硼原子电子排布式为1s22s22p1，核外电子的空间运动状态有3种，A正确；元素非金属性越强电负性越大，则电负性大小为O>H>B，B错误；根据图知，形成4个共价单键的B原子价层电子对数是4，形成3个共价单键的B原子价层电子对数是3，所以B原子杂化类型：前者为sp3、后者为sp2，C正确；根据结构可知，共有4种不同化学环境的氧原子，D正确。
1. (2024·河北省重点高中三模)某锂离子电池电解液中溶质的结构如图所示，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，W原子的最外层电子数是内层电子数的一半。下列说法正确的是(　　)
A．原子半径：W＞Z＞Y
B．含X、Y元素的盐溶液可能呈碱性
C．W的最高价氧化物对应水化合物是强酸
D．Y和Z分别形成的最简单氢化物的稳定性：Y＞Z
【答案】　B
【解析】　X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，W原子的最外层电子数是内层电子数的一半，则W的原子核外电子排布为2、8、5，其为P元素；由结构式可以看出，X形成4个共价键，表明其原子核外最外层电子数为4，其为C元素；Y形成2个共价键，表明其原子核外最外层电子数为6，其为O元素；Z形成1个共价键，其原子核外最外层电子数为7，其为F元素。从而得出X、Y、Z、W分别为C、O、F、P。Y、Z、W分别为O、F、P，O、F同周期且左右相邻，P比它们多一个电子层，则原子半径：P＞O＞F，A不正确；含X、Y元素的盐可能为Na2CO3、NaHCO3等，它们的水溶液都呈碱性，B正确；W为P元素，它的最高价氧化物对应水化物H3PO4是中强酸，C不正确；Y和Z分别为O、F，O的非金属性弱于F，则形成的最简单氢化物的稳定性：H2O＜HF，D不正确。
2. (2024·湖南永州市三模)元素周期表中前四周期元素W、X、Y、Z、Q，它们的原子序数依次增大，且分布于四个不同的周期。W是宇宙中含量最多的元素；X是形成化合物种类最多的元素；Y与X同周期，Y元素最高价氧化物的水化物能与其简单氢化物反应生成盐；Z元素的电负性在同周期元素中最大；Q的基态原子在前四周期中未成对电子数最多。下列说法错误的是(　　)
A．非金属性：Y>X>W
B．简单气态氢化物的沸点：Y>Z>X
【答案】　C选择题专项突破分级训练　元素性质与推断
【强基练】
1.(2024·河北邯郸二模)短周期元素形成的一种麻醉剂的结构式如图所示，其中X、Y、Z、W、E原子序数依次增大，且分布于三个短周期，下列说法正确的是(　　)
A．氮元素和X可以形成既有离子键又有共价键的化合物
B．五种元素中，W的非金属性最强，其最高价含氧酸的酸性最强
C．E的含氧酸中，E的价态越高，其氧化性越强
D．X和Z组成的二元化合物一定是只由极性键组成的极性分子
2.(2024·河北唐山二模)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，其中仅Y、Z位于同一周期，X的s轨道电子数是p轨道电子数的2倍，W、X的最外层电子数之和等于Y的最外层电子数，基态Z原子有1个未成对电子。下列说法错误的是(　　)
A．电负性：Z>Y
B．X与Z形成的化合物空间构型是三角锥形
C．Y的第一电离能大于同周期相邻元素
D．只有W元素处于s区
3.(2024·湖南师大附中二模)X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的前四周期非稀有气体元素，且分别处于不同的周期。Y元素基态原子的价层电子排布是nsnnp2n；Z、Q元素原子的最外层均只有1个电子，Z元素原子中只有两种形状的电子云，Q元素基态原子内层轨道均排满电子。下列说法正确的是(　　)
A．电负性：Y＞X＞Z＞Q
B．ZX属于共价化合物
C．Z2Y2的阴阳离子数之比为1∶1
D．Q元素位于元素周期表的ds区
4.(2024·广东深圳市二模)Y4X9EZ2M4是一种常见的营养强化剂。其中，元素周期表中Z与Y、M相邻，基态Y原子的价电子排布式nsnnpn，Z的第一电离能大于Y的，基态M原子与基态Y原子的未成对电子数相同；X为原子半径最小的元素；E的合金是目前用量最大的金属材料。下列说法正确的是(　　)
A．电负性：ZB．非金属性：MC．简单氢化物的沸点：M>Z>Y
D．高温下，E的单质与X2M反应得到E2M3
5.(2024·河北承德市部分示范性高中二模)离子液体被广泛应用于化学研究的各个领域。某种离子液体的结构如图所示，X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期元素，Y、Z、Q、W均位于第二周期，且价电子总数为19。下列说法一定正确的是(　　)
A．氢化物的沸点：ZB．基态原子未成对电子数：QC．最高价含氧酸的酸性：Y>Z
D．电负性：Z>X
6.(2024·河北秦皇岛市部分示范性高中二模)由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、R组成的一种离子液体的结构如图所示，W的简单氢化物易液化，可用作制冷剂，R的简单阴离子含10个电子。下列说法正确的是(　　)
A．原子半径：R>W>Z>Y
B．简单氢化物热稳定性：Z>W
C．X、W、R能形成离子晶体
D．最高价含氧酸的酸性：Y>Z
【培优练】
7.(2024·湖北高中名校联盟三模)一种可用作清洁剂、化妆品、杀虫剂的物质结构如图所示，其中X、Y、Z、M为原子序数依次增大的四种短周期元素。下列说法正确的是(　　)
A．Y的杂化方式均为sp3
B．MYX4可能具有强还原性
C．Z3是由非极性键构成的极性分子
D．Y、Z各原子最外层均达到8电子稳定结构
8. (2024·江西南昌市三模)由四种短周期主族元素形成的某有机物甲的结构如图所示，X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y、Z、W、X的原子半径依次减小。下列说法错误的是(　　)
A．通常状况下，由于甲分子间形成氢键使甲呈固态
B．(YZ)2为直线形分子，其中2个Y原子均采取sp杂化
C．X、Y、Z、W电负性：XD．第一电离能：W>Z>Y
9.(2024·河北保定九校联盟二模)X、Y、Z、W为前四周期的四种元素，原子序数依次增大。X的周期数等于原子序数，基态Y元素原子的价电子排布式为nsnnpn＋1，Z是地壳中含量最高的元素，W元素正三价离子的3d轨道为半充满状态。下列说法错误的是(　　)
A．最简单氢化物的沸点：YB．YX3的键角大于X2Z的键角
C．由X、Y、Z三种元素形成的化合物一定为共价化合物
D．由Z和W两种元素形成的某种晶体的晶胞结构如图，该晶体的化学式可表示为W3Z4
10.(2024·河北承德市二模)短周期主族元素X、Y、Z、W、M、R和Q的原子序数依次增大，其形成的化合物a和b常作非水系氧化还原液流电池的电解液，其结构如下图所示，下列说法正确的是(　　)
A．简单离子半径：Q>M>W>X
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：Q>R>Z
C．与X形成简单化合物的沸点：W>Z>R
D．R、Z分别和M形成简单化合物的键角后者小
选择题专项突破分级训练　元素性质与推断
【强基练】
1.(2024·河北邯郸二模)短周期元素形成的一种麻醉剂的结构式如图所示，其中X、Y、Z、W、E原子序数依次增大，且分布于三个短周期，下列说法正确的是(　　)
A．氮元素和X可以形成既有离子键又有共价键的化合物
B．五种元素中，W的非金属性最强，其最高价含氧酸的酸性最强
C．E的含氧酸中，E的价态越高，其氧化性越强
D．X和Z组成的二元化合物一定是只由极性键组成的极性分子
【答案】　A
【解析】　由题可知，X、W、E形成1个化学键，Y形成4个化学键，Z形成2个化学键，则X、Y、Z、W、E分别为H、C、O、F、Cl；氮元素和氢元素可形成NH5，即NH4H，既含有离子键，又含共价键，A正确；W为F元素，F无最高正价，B错误；E为Cl元素，其含氧酸中氧化性最强的是HClO，C错误；X和Z分别为H和O元素，可以形成H2O和H2O2，H2O2是含有极性键和非极性键的极性分子，D错误。
2.(2024·河北唐山二模)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，其中仅Y、Z位于同一周期，X的s轨道电子数是p轨道电子数的2倍，W、X的最外层电子数之和等于Y的最外层电子数，基态Z原子有1个未成对电子。下列说法错误的是(　　)
A．电负性：Z>Y
B．X与Z形成的化合物空间构型是三角锥形
C．Y的第一电离能大于同周期相邻元素
D．只有W元素处于s区
【答案】　B
【解析】　W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，其中仅Y、Z位于同一周期，则W与X位于不同周期，X的s轨道电子数是p轨道电子数的2倍，则X为C，则W位于第一周期即H元素，W、X的最外层电子数之和等于Y的最外层电子数，则Y为P，基态Z原子有1个未成对电子，则Z为Cl。根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，则电负性：Z>Y，故A正确；X与Z形成的化合物为四氯化碳，其空间构型是正四面体形，故B错误；Y为P元素，根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族大于第ⅢA族，第VA族大于第ⅥA族，则P的第一电离能大于同周期相邻元素，故C正确；H的电子排布式为1s1，则只有W元素处于s区，C、P、Cl为p区，故D正确。
3.(2024·湖南师大附中二模)X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的前四周期非稀有气体元素，且分别处于不同的周期。Y元素基态原子的价层电子排布是nsnnp2n；Z、Q元素原子的最外层均只有1个电子，Z元素原子中只有两种形状的电子云，Q元素基态原子内层轨道均排满电子。下列说法正确的是(　　)
A．电负性：Y＞X＞Z＞Q
B．ZX属于共价化合物
C．Z2Y2的阴阳离子数之比为1∶1
D．Q元素位于元素周期表的ds区
【答案】　D
【解析】　X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的前四周期非稀有气体元素，且分布在不同周期，则X是H，Y元素基态原子的价层电子排布是nsnnp2n且位于第二周期，则Y是O，Z、Q元素原子的最外层均只有1个电子，Z元素原子中只有两种形状的电子云，则Z只含有s和p轨道，故Z为Na，Q元素基态原子内层轨道均排满电子，则Q为Cu，据此回答。同周期元素从左到右电负性依次增大，同主族元素从上往下电负性依次减小，钠比铜容易失去电子，铜元素的电负性大于钠元素，故电负性：O＞H＞Cu＞Na，A错误；ZX为NaH，属于离子化合物，B错误；Z2Y2为Na2O2，是过氧化物，阴阳离子数之比为1∶2，C错误；Q元素位于元素周期表第ⅠB族，位于ds区，D正确。
4.(2024·广东深圳市二模)Y4X9EZ2M4是一种常见的营养强化剂。其中，元素周期表中Z与Y、M相邻，基态Y原子的价电子排布式nsnnpn，Z的第一电离能大于Y的，基态M原子与基态Y原子的未成对电子数相同；X为原子半径最小的元素；E的合金是目前用量最大的金属材料。下列说法正确的是(　　)
A．电负性：ZB．非金属性：MC．简单氢化物的沸点：M>Z>Y
D．高温下，E的单质与X2M反应得到E2M3
【答案】　C
【解析】　基态Y原子的价电子排布式为nsnnpn，即2s22p2，所以Y是C元素，元素周期表中Z与Y、M相邻，Z的第一电离能大于Y的，则Z是N元素，基态M原子与基态Y原子的未成对电子数相同，则M为O元素，X为原子半径最小的元素，则X是H元素；E的合金是目前用量最大的金属材料，则E是Fe元素。同周期从左到右，元素的电负性逐渐增强，同主族从上到下，元素的电负性逐渐减小，通常非金属的电负性大于金属，所以电负性：N>H>Fe，A错误；同周期从左到右，元素的非金属性逐渐增强，非金属性：CNH3>CH4，C正确；高温下铁与水蒸气反应得到四氧化三铁，D错误。
5.(2024·河北承德市部分示范性高中二模)离子液体被广泛应用于化学研究的各个领域。某种离子液体的结构如图所示，X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期元素，Y、Z、Q、W均位于第二周期，且价电子总数为19。下列说法一定正确的是(　　)
A．氢化物的沸点：ZB．基态原子未成对电子数：QC．最高价含氧酸的酸性：Y>Z
D．电负性：Z>X
【答案】　D
【解析】　由离子液体的结构式可看出，X、W均连一个价键，则X为H，W为卤素；Z连氢原子，且为有四个价键的第二周期元素，说明Z为C；阳离子中，Q失去一个电子，连四个价键，说明Q的价电子数为5，其与Z同周期，则Q为N；阴离子中Y得一个电子，连四个价键，说明Y的价电子数为3，其与Z同周期，则Y为B；因Y、Z、Q、W的价电子总数为19，则W的价电子数为7，即W为F；碳的氢化物为烃，有固态、液态、气态，其沸点可能高于氮的氢化物，故A错误；N的未成对电子数为3，而F的未成对电子数为1，则未成对电子数：Q>W，故B错误；H3BO3的酸性弱于H2CO3，故C错误；电负性：Z(C)>X(H)，故D正确。
6.(2024·河北秦皇岛市部分示范性高中二模)由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、R组成的一种离子液体的结构如图所示，W的简单氢化物易液化，可用作制冷剂，R的简单阴离子含10个电子。下列说法正确的是(　　)
A．原子半径：R>W>Z>Y
B．简单氢化物热稳定性：Z>W
C．X、W、R能形成离子晶体
D．最高价含氧酸的酸性：Y>Z
【答案】　C
【解析】　离子液体是室温下呈液态的离子化合物。由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、R组成的一种离子液体的结构如图所示，W的简单氢化物易液化，可用作制冷剂，则W为N，X、R有1个价态，则X为H，R的简单阴离子含10个电子，则R为F，Z有四个价键，则Z为C，Y得到一个电子形成四个价键，则Y为B。X、Y、Z、W、R分别为H、B、C、N、F，同周期主族元素，从左往右，原子半径逐渐减小，原子半径：B>C>N>F，A错误；非金属性：C硼酸，D错误。
【培优练】
7.(2024·湖北高中名校联盟三模)一种可用作清洁剂、化妆品、杀虫剂的物质结构如图所示，其中X、Y、Z、M为原子序数依次增大的四种短周期元素。下列说法正确的是(　　)
A．Y的杂化方式均为sp3
B．MYX4可能具有强还原性
C．Z3是由非极性键构成的极性分子
D．Y、Z各原子最外层均达到8电子稳定结构
【答案】　B
【解析】　X、Y、Z、M为原子序数依次增大的四种短周期元素，根据结构可以推出，X为H，Y为B，Z为O，M为Na。Y为B，B周围形成4个共价键时为sp3杂化，B周围形成3个共价键时为sp2杂化，A错误；NaBH4中H为－1价，有强还原性，B正确；O3是由弱极性键构成的极性分子，C错误；sp2杂化的B原子最外层为6电子，D错误。
8. (2024·江西南昌市三模)由四种短周期主族元素形成的某有机物甲的结构如图所示，X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y、Z、W、X的原子半径依次减小。下列说法错误的是(　　)
A．通常状况下，由于甲分子间形成氢键使甲呈固态
B．(YZ)2为直线形分子，其中2个Y原子均采取sp杂化
C．X、Y、Z、W电负性：XD．第一电离能：W>Z>Y
【答案】　D
【解析】　X、Y、Z、W为短周期主族元素且原子序数依次增大，X半径最小，只连一个键，X为H元素；Y连4个键，Y为C元素；Z形成3个共价键，Z为N元素；W形成2个共价键，W为O元素，由上述分析，X、Y、Z、W分别为H、C、N、O，以此来解答。化合物甲为尿素，分子间形成氢键使熔点变高，甲呈固态，A正确；(YZ)2的结构式为CNC≡N，为直线形分子，两个C均采用sp杂化，B正确；H、C、N、O电负性：HO>C，D错误。
9.(2024·河北保定九校联盟二模)X、Y、Z、W为前四周期的四种元素，原子序数依次增大。X的周期数等于原子序数，基态Y元素原子的价电子排布式为nsnnpn＋1，Z是地壳中含量最高的元素，W元素正三价离子的3d轨道为半充满状态。下列说法错误的是(　　)
A．最简单氢化物的沸点：YB．YX3的键角大于X2Z的键角
C．由X、Y、Z三种元素形成的化合物一定为共价化合物
D．由Z和W两种元素形成的某种晶体的晶胞结构如图，该晶体的化学式可表示为W3Z4
【答案】　C
【解析】　Z是地壳中含量最高的元素，Z为O；Y元素原子的价层电子排布式为nsnnpn＋1，n只能为2，Y为N；X的周期数等于原子序数，X为H；W元素正三价离子的3d轨道为半充满状态，W的原子序数为26，W为Fe。Y的简单氢化物为NH3，常温下为气体，Z的简单氢化物为水，常温下为液体，所以沸点：NH310.(2024·河北承德市二模)短周期主族元素X、Y、Z、W、M、R和Q的原子序数依次增大，其形成的化合物a和b常作非水系氧化还原液流电池的电解液，其结构如下图所示，下列说法正确的是(　　)
A．简单离子半径：Q>M>W>X
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：Q>R>Z
C．与X形成简单化合物的沸点：W>Z>R
D．R、Z分别和M形成简单化合物的键角后者小
【答案】　C
【解析】　短周期主族元素X、Y、Z、W、M、R和Q的原子序数依次增大，由a和b的结构可知，化合物中X、Y、Z、W、M、R和Q形成共价键的数目分别为1、4、4、2、1、6、6，结合配位键的形成条件可知，X为H元素、Y为C元素、Z为N元素、W为O元素、M为F元素、R为P元素、Q为S元素。电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则氟离子的离子半径小于氧离子，故A错误；同主族元素，从上到下非金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，则硝酸的酸性强于磷酸，故B错误；水分子形成的氢键数目多于氨分子，分子间作用力大于氨分子，沸点高于氨分子，磷化氢不能形成分子间氢键，分子间作用力小于氨分子，沸点低于氨分子，所以简单氢化物的沸点由高到低的顺序为W>Z>R，故C正确；氮原子的原子半径小于磷原子，三氟化氮分子中成键电子对的斥力大于三氟化磷分子中成键电子对的斥力，所以三氟化氮的键角大于三氟化磷，故D错误。

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