元素“位—构—性”关系的分析应用
1.“位—构—性”关系模型
2.微粒结构的特性
(1)熟记主族元素的价层电子排布式
ⅠA：ns1 ⅡA：ns2 ⅢA：ns2np1 ⅣA：ns2np2
ⅤA：ns2np3 ⅥA：ns2np4 ⅦA：ns2np5
(2)掌握第四周期副族元素的价层电子排布式
Sc：3d14s2 Ti：3d24s2 V：3d34s2 Cr：3d54s1
Mn：3d54s2 Fe：3d64s2 Co：3d74s2
Ni：3d84s2 Cu：3d104s1 Zn：3d104s2
3.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。
1.(2021·江苏，5)前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，Y的周期序数与族序数相等，基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子，W与Z处于同一主族。下列说法正确的是( )
A.原子半径：r(X)
B.X的第一电离能比同周期相邻元素的大
C.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强
D.Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
2.(2024·新课标卷，11)我国科学家最近研究的一种无机盐Y3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中WX-提供电子对与Z3+形成配位键
3.(2024·河北，7)侯氏制碱法工艺流程中的主反应为QR+YW3+XZ2+W2ZQWXZ3+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：WB.第一电离能：XC.单质沸点：ZD.电负性：W4.(2024·南京市部分学校高三模拟)一种矿石(Z2X2Y5·W2Y)的组成元素W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，Z单质燃烧发出耀眼的白光，X原子L层比K层多一个电子，W2Y分子中含有10个电子。下列说法正确的是( )
A.原子半径：Z>Y>X>W
B.常温常压下单质沸点：W>Y>X
C.Z与Y可形成共价化合物ZY
D.X的最高价氧化物的水化物是弱酸
5.(2024·南京第十三中学高三模拟)短周期主族元素X、Y、Z、M、Q分布在三个周期，原子序数依次增大。基态Y、Z、Q原子的核外未成对电子数之比为3∶2∶1，M的简单离子半径为同周期最小。下列说法不正确的是( )
A.X、Q简单阴离子所带电荷相同
B.YX3、X2Z2均为极性分子
C.离子键百分数：MQ3>M2Z3
D.Y、M均可作为配位键的成键原子
6.(2023·苏州八校联考)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，X为地壳中含量最高的元素，Y、Z相邻，Y原子最外层电子数是X原子最内层电子数的2倍，W与X同主族。下列说法正确的是( )
A.半径：r(X)B.电负性：χ(Y)<χ(Z)<χ(W)
C.第一电离能：I1(Y)D.最简单氢化物的热稳定性：X7.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X、Y、Z是同一周期的非金属元素。化合物WZ的晶体为离子晶体，W的二价阳离子与Z的阴离子具有相同的电子层结构。XZ2为非极性分子。Y、Z简单氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素简单氢化物的沸点高。下列说法正确的是( )
A.第一电离能：I1(X)B.原子半径：r(X)C.电负性：χ(Y)<χ(Z)<χ(W)
D.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的弱
8.前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的族序数是周期数的2倍，Y是短周期中金属性最强的元素，基态时Z原子价层电子排布为ns2npn，W与Y处于同一主族。下列说法正确的是( )
A.原子半径：r(X)B.X的氢化物的沸点一定比Z的低
C.Z的第一电离能比它左右相邻元素的都高
D.Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比W的强
9.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，它们原子的最外层电子数之和为18，X、Z基态原子的p轨道上均有2个未成对电子，W与X位于同一主族。下列说法正确的是( )
A.WX2分子为极性分子
B.元素电负性：Z>W
C.原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)
D.最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>W
10.(2023·如皋模拟)X、Y、Z、W、Q是元素周期表中前4周期元素，且原子序数依次增大。X、Z的基态原子2p轨道中均有2个未成对电子，W的最外层电子数是次外层的一半，Q最外层有1个电子，内层电子全部充满。Q2+能与NH3形成[Q(NH3)4]2+，[Q(NH3)4]2+中2个NH3被2个Cl-取代可得两种不同的结构。Q2Z晶胞如图所示。下列说法正确的是( )
A.原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.电负性：χ(Z)>χ(Y)>χ(X)>χ(W)
C.Q在元素周期表中位于第四周期ⅠA族
D.最简单氢化物的沸点：Z>Y>X>W
11.(2024·江苏省部分学校高三模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大，这五种元素组成一种常用的增味剂T，其结构如图所示。下列叙述正确的是( )
A.第一电离能：YB.Y、Z的键角相等
C.最简单氢化物的沸点：W>Y>Z
D.工业上电解熔融M2W制备单质M
答案精析
真题演练
1.B ［前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，则X为N元素；Y的周期序数与族序数相等，则Y为Al元素；基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子，则Z为Cl元素；W与Z处于同一主族，则W为Br元素。同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，因此原子半径：r(Z)2.A ［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，则W为C元素；每个周期的第ⅡA和第ⅤA族元素的第一电离能都比左右相邻元素的高，由于配合物Y3中Y在外界，说明Y可以形成简单阳离子，故X和Y分别为N和Mg；Z的M层未成对电子数为4，其价层电子排布式为3d64s2，Z为Fe元素，Y3为Mg3。W、X、 Y、Z四种元素的单质中，C元素形成的金刚石熔点最高，A错误；X的简单氢化物是NH3，其中N原子轨道杂化类型为sp3，B正确；Y的氢氧化物是Mg(OH)2，难溶于NaCl溶液，由于NH4Cl为强酸弱碱盐，其溶液因N水解显酸性，可溶解Mg(OH)2，C正确；Mg3中Fe3+有空轨道，CN-提供电子对与Fe3+形成配位键，D正确。］
3.C ［侯氏制碱法主反应的化学方程式为NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl，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。一般来说，电子层数越多，原子半径越大；电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，则原子半径：H模拟预测
4.D ［由题意可知，W、X、Y、Z分别为H、B、O、Mg元素。原子半径：Mg>B>O>H，单质的沸点：B>O2>H2，A、B错误；MgO为离子化合物，C错误；X为硼元素，它的最高价氧化物的水化物硼酸是一种弱酸，D正确。］
5.C ［由题意可知，X为H元素，Y是N元素，Z是O元素，M是Al元素，Q是Cl元素。H-、Cl-所带电荷相同，A正确；NH3、H2O2均为极性分子，B正确；氯的电负性小于氧，电负性的差值越大，离子键的百分数越大，离子键百分数：AlCl36.B
7.D ［X、Y、Z、W依次为C、N、O、Mg。同一周期从左向右，元素的第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能比同周期相邻元素的大，第一电离能：I1(N)>I1(O)>I1(C)，A错误；同一周期主族元素从左向右，原子半径依次减小，则原子半径：r(C)>r(N)>r(O)，B错误；同一周期从左向右，元素的电负性逐渐增大，O的电负性大于N，Mg属于活泼金属，Mg的电负性小于N，C错误；非金属性：C8.C ［X、Y、Z、W依次为C、Na、P、K。原子半径：K>Na>P>C，A错误；C的氢化物为烃，有固态、液态、气态，其沸点不一定比P的氢化物低，B错误；金属性：K>Na，碱性：KOH>NaOH，D错误。］
9.A ［X、Y、Z、W依次为O、Mg、Si、S。SO2分子空间结构为V形，SO2分子为极性分子，A正确；非金属性：S>Si，电负性：S>Si，B错误；原子半径：Mg>Si>S，C错误；非金属性：S>Si，酸性：H2SO4>H2SiO3，D错误。］
10.B
11.B ［由题意知M为钠元素，X为氢元素，W为氧元素，Y为碳元素，Z为氮元素。由于N的2p轨道为半充满稳定结构，则第一电离能：CNH3>CH4，C错误；氧化钠的熔点高于氯化钠，且来源少、价格高，故工业上电解熔融氯化钠制备单质钠，D错误。］(共30张PPT)
元素“位—构—性”关系的分析应用
专题三 选择题专攻3
核心精讲
01
1.“位—构—性”关系模型
2.微粒结构的特性
(1)熟记主族元素的价层电子排布式
ⅠA：ns1 ⅡA：ns2 ⅢA：ns2np1 ⅣA：ns2np2
ⅤA：ns2np3 ⅥA：ns2np4 ⅦA：ns2np5
(2)掌握第四周期副族元素的价层电子排布式
Sc：3d14s2 Ti：3d24s2 V：3d34s2 Cr：3d54s1
Mn：3d54s2 Fe：3d64s2 Co：3d74s2
Ni：3d84s2 Cu：3d104s1 Zn：3d104s2
3.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。
真题演练
02
1.(2021·江苏，5)前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，Y的周期序数与族序数相等，基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子，W与Z处于同一主族。下列说法正确的是
A.原子半径：r(X)B.X的第一电离能比同周期相邻元素的大
C.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强
D.Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
1
2
3
√
1
2
3
前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，则X为N元素；Y的周期序数与族序数相等，则Y为Al元素；基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子，则Z为Cl元素；W与Z处于同一主族，则W为Br元素。同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，因此原子半径：r(Z)同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但N的2p轨道处于半充满状态，因此X(N)的第一电离能比同周期相邻元素的大，故B正确；
1
2
3
Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的弱，即酸性：Al(OH)3同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，简单氢化物的稳定性逐渐减弱，所以Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的强，故D错误。
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3
2.(2024·新课标卷，11)我国科学家最近研究的一种无机盐Y3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中WX-提供电子对与Z3+形成配位键
√
1
2
3
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，则W为C元素；
每个周期的第ⅡA和第ⅤA族元素的第一电离能都比左右相邻元素的高，由于配合物Y3中Y在外界，说明Y可以形成简单阳离子，故X和Y分别为N和Mg；Z的M层未成对电子数为4，其价层电子排布式为3d64s2，Z为Fe元素，Y3为Mg3。W、X、 Y、Z四种元素的单质中，C元素形成的金刚石熔点最高，A错误；
X的简单氢化物是NH3，其中N原子轨道杂化类型为sp3，B正确；
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Y的氢氧化物是Mg(OH)2，难溶于NaCl溶液，由于NH4Cl为强酸弱碱盐，其溶液因N水解显酸性，可溶解Mg(OH)2，C正确；
Mg3中Fe3+有空轨道，CN-提供电子对与Fe3+形成配位键，D正确。
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3
3.(2024·河北，7)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：WB.第一电离能：XC.单质沸点：ZD.电负性：W√
1
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3
侯氏制碱法主反应的化学方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓
+NH4Cl，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。一般来说，电子层数越多，原子半径越大；电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，则原子半径：H同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素，则第一电离能：C1
2
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O2、Cl2在常温下为气体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高，钠在常温下为固体，则沸点：O2同周期元素从左往右电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，电负性：Na模拟预测
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4.(2024·南京市部分学校高三模拟)一种矿石(Z2X2Y5·W2Y)的组成元素W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，Z单质燃烧发出耀眼的白光，X原子L层比K层多一个电子，W2Y分子中含有10个电子。下列说法正确的是
A.原子半径：Z>Y>X>W
B.常温常压下单质沸点：W>Y>X
C.Z与Y可形成共价化合物ZY
D.X的最高价氧化物的水化物是弱酸
√
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11
由题意可知，W、X、Y、Z分别为H、B、O、Mg元素。原子半径：Mg>B>O>H，单质的沸点：B>O2>H2，A、B错误；
MgO为离子化合物，C错误；
X为硼元素，它的最高价氧化物的水化物硼酸是一种弱酸，D正确。
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5.(2024·南京第十三中学高三模拟)短周期主族元素X、Y、Z、M、Q分布在三个周期，原子序数依次增大。基态Y、Z、Q原子的核外未成对电子数之比为3∶2∶1，M的简单离子半径为同周期最小。下列说法不正确的是
A.X、Q简单阴离子所带电荷相同
B.YX3、X2Z2均为极性分子
C.离子键百分数：MQ3>M2Z3
D.Y、M均可作为配位键的成键原子
√
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由题意可知，X为H元素，Y是N元素，Z是O元素，M是Al元素，Q是Cl元素。H-、Cl-所带电荷相同，A正确；
NH3、H2O2均为极性分子，B正确；
氯的电负性小于氧，电负性的差值越大，离子键的百分数越大，离子键百分数：AlCl34
5
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6.(2023·苏州八校联考)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，X为地壳中含量最高的元素，Y、Z相邻，Y原子最外层电子数是X原子最内层电子数的2倍，W与X同主族。下列说法正确的是
A.半径：r(X)B.电负性：χ(Y)<χ(Z)<χ(W)
C.第一电离能：I1(Y)D.最简单氢化物的热稳定性：X√
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7.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X、Y、Z是同一周期的非金属元素。化合物WZ的晶体为离子晶体，W的二价阳离子与Z的阴离子具有相同的电子层结构。XZ2为非极性分子。Y、Z简单氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素简单氢化物的沸点高。下列说法正确的是
A.第一电离能：I1(X)B.原子半径：r(X)C.电负性：χ(Y)<χ(Z)<χ(W)
D.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的弱
√
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X、Y、Z、W依次为C、N、O、Mg。同一周期从左向右，元素的第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能比同周期相邻元素的大，第一电离能：I1(N)>I1(O)>I1(C)，A错误；
同一周期主族元素从左向右，原子半径依次减小，则原子半径：r(C)>
r(N)>r(O)，B错误；
同一周期从左向右，元素的电负性逐渐增大，O的电负性大于N，Mg属于活泼金属，Mg的电负性小于N，C错误；
非金属性：C4
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8.前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的族序数是周期数的2倍，Y是短周期中金属性最强的元素，基态时Z原子价层电子排布为ns2npn，W与Y处于同一主族。下列说法正确的是
A.原子半径：r(X)B.X的氢化物的沸点一定比Z的低
C.Z的第一电离能比它左右相邻元素的都高
D.Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比W的强
√
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X、Y、Z、W依次为C、Na、P、K。原子半径：K>Na>P>C，A错误；
C的氢化物为烃，有固态、液态、气态，其沸点不一定比P的氢化物低，B错误；
金属性：K>Na，碱性：KOH>NaOH，D错误。
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9.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，它们原子的最外层电子数之和为18，X、Z基态原子的p轨道上均有2个未成对电子，W与X位于同一主族。下列说法正确的是
A.WX2分子为极性分子
B.元素电负性：Z>W
C.原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)
D.最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>W
√
4
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X、Y、Z、W依次为O、Mg、Si、S。SO2分子空间结构为V形，SO2分子为极性分子，A正确；
非金属性：S>Si，电负性：S>Si，B错误；
原子半径：Mg>Si>S，C错误；
非金属性：S>Si，酸性：H2SO4>H2SiO3，D错误。
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10.(2023·如皋模拟)X、Y、Z、W、Q是元素周期表中前4周期元素，且原子序数依次增大。X、Z的基态原子2p轨道中均有2个未成对电子，W的最外层电子数是次外层的一半，Q最外层有1个电子，内层电子全部充满。Q2+能与NH3形成[Q(NH3)4]2+，[Q(NH3)4]2+中2个NH3被2个Cl-取代可得两种不同的结构。Q2Z晶胞如图所示。下列说法正确的是
A.原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.电负性：χ(Z)>χ(Y)>χ(X)>χ(W)
C.Q在元素周期表中位于第四周期ⅠA族
D.最简单氢化物的沸点：Z>Y>X>W
√
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11.(2024·江苏省部分学校高三模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大，这五种元素组成一种常用的增味剂T，其结构如图所示。下列叙述正确的是
A.第一电离能：YB.Y、Z的键角相等
C.最简单氢化物的沸点：W>Y>Z
D.工业上电解熔融M2W制备单质M
√
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由题意知M为钠元素，X为氢元素，W为氧元素，Y为碳元素，Z为氮元素。由于N的2p轨道为半充满稳定结构，则第一电离能：C、中C、N的价层电子对数均为3，采用sp2杂化，空间结构为平面三角形，键角都是120°，B正确；
甲烷分子间不存在氢键，沸点最低，沸点：H2O>NH3>CH4，C错误；
氧化钠的熔点高于氯化钠，且来源少、价格高，故工业上电解熔融氯化钠制备单质钠，D错误。
4
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