高考热考法8 元素“位—构—性”关系的分析应用
1.(2025·河北卷)W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素,W原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的电子数相等,X与W同族,Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子,Z位于W的对角线位置。下列说法错误的是( )
A.第二电离能:X
C.单质沸点:Y2.(2025·安徽卷)某化合物的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Z位于同一主族。下列说法错误的是( )
A.元素电负性:X>Z>Y
B.该物质中Y和Z均采取sp3杂化
C.基态原子未成对电子数:WD.基态原子的第一电离能:X>Z>Y
3.(2025·陕晋宁青卷)一种高聚物(XYZ2)n被称为“无机橡胶”,可由如图所示的环状三聚体制备。X、Y和Z都是短周期元素,X、Y价电子数相等,X、Z电子层数相同,基态Y的2p轨道半充满,Z的最外层只有1个未成对电子。下列说法正确的是( )
A.X、Z的第一电离能:X>Z
B.X、Y的简单氢化物的键角:X>Y
C.最高价含氧酸的酸性:Z>X>Y
D.X、Y、Z均能形成多种氧化物
4.(2025·河南卷)我国科研人员合成了一种深紫外双折射晶体材料,其由原子序数依次增大的五种短周期元素Q、W、X、Y和Z组成。基态X原子的s轨道中电子总数比p轨道中电子数多1,X所在族的族序数等于Q的质子数,基态Y和Z原子的原子核外均只有1个未成对电子,且二者核电荷数之和为Q的4倍。下列说法正确的是( )
A.QY3为极性分子
B.ZY为共价晶体
C.原子半径:W>Z
D.1个X2分子中有2个π键
5.(2025·甘肃卷)X、Y、Z、W、Q分别为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y、Q基态原子的价电子数相同,均为其K层电子数的3倍,X与Z同族,W为金属元素,其原子序数等于X与Z的原子序数之和。下列说法错误的是( )
A.X与Q组成的化合物具有还原性
B.Y与Q组成的化合物水溶液显碱性
C.Z、W的单质均可在空气中燃烧
D.Z与Y按原子数1∶1组成的化合物具有氧化性
6.(2024·广东卷)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:ZD.和空间结构均为平面三角形
高考热考法8
1.A 解析 W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素,W原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的电子数相等,则W可能为①1s22s22p2(C)、1s22s22p63s23p4(S)。讨论:①若W为C元素,X与W同族,Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子,Z位于W的对角线位置,则X为Si、Y为P、Z为P,不合理;②若W为S元素,则X为O、Y为N、Z为F,符合题意,所以四种短周期非金属元素W、X、Y、Z分别为S、O、N、F,据此解答该题。基态X(O)原子失去一个电子后核外电子排布式为1s22s22p3,基态Y(N)原子失去一个电子后核外电子排布式为1s22s22p2,基态O原子失去一个电子后2p能级为半充满的稳定结构,则第二电离能:O>N,A项错误;同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,故原子半径:O2.D 解析 W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X、Z位于同一主族,由化合物的结构可知,W、X、Y、Z分别为H、O、P、S,据此进行解答。同主族元素从上到下电负性逐渐减小,同周期元素从左到右电负性逐渐增大,故电负性:O>S>P,A项正确;该化合物中P形成4个σ键,无孤电子对,S形成2个σ键,有2对孤对电子,故P和S均采取sp3杂化,B项正确;基态H原子的价层电子排布式为1s1,基态O原子的价层电子排布式为2s22p4,基态P原子的价层电子排布式为3s23p3,则未成对电子数:HS、P>S,D项错误。
3.D 解析 X、Y价电子数相等,X、Y属于同一主族,且X形成5个键,Y形成3个键,基态Y的2p轨道半充满,则X为P元素,Y为N元素,X、Z电子层数相同,Z的最外层只有1个未成对电子,Z形成1个键,Z为Cl元素,以此分析。同周期主族元素从左到右,第一电离能整体呈增大的趋势,故第一电离能:PP,则NH3中成键电子对更靠近中心原子N,成键电子对间斥力更大,键角更大,故键角:NH3>PH3,B项错误;元素的非金属性越强,则其对应最高价含氧酸的酸性越强,非金属性:Cl>N>P,故最高价含氧酸的酸性:HClO4>HNO3>H3PO4,C项错误;N可形成NO、NO2等多种氧化物,P可形成P2O5、P4O6等多种氧化物,Cl可形成Cl2O、ClO2等多种氧化物,D项正确。
4.D 解析 Q、W、X、Y和Z为原子序数依次增大的短周期元素,基态X原子的s轨道中电子总数比p轨道中电子数多1,X是N;X所在族的族序数等于Q的质子数,Q是B,所以W是C;基态Y和Z原子的原子核外均只有1个未成对电子,且二者核电荷数之和为Q的4倍,即质子数之和为20,所以Y是F,Z是Na。BF3的中心B原子价层电子对数为3+=3,无孤电子对,其空间结构为平面正三角形,正负电荷中心重合,因此BF3为非极性分子,A项错误;NaF为离子晶体,B项错误;同周期元素从左向右,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,因此原子半径:Na>Li>C,C项错误;N2中N原子之间为三键,因此1个N2分子中有2个π键,D项正确。
5.B 解析 X、Y、Z、W、Q分别为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y、Q基态原子的价电子数相同,位于同主族,均为其K层电子数的3倍,判断Y为O元素,Q为S元素,X与Z同族,W为金属元素,其原子序数等于X与Z的原子序数之和,判断X为H元素,Z为Na元素,W为Mg元素,据此分析判断。H与S组成的H2S中S为-2价,能被氧化,故H2S具有还原性,A项正确;O与S组成的化合物有SO2、SO3,二者均为酸性氧化物,其水溶液显酸性,B项错误;Na、Mg的单质均能在空气中燃烧,C项正确;Na与O按原子数1∶1组成的化合物为Na2O2,其中O为-1价,故Na2O2具有氧化性,D项正确。
6.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的原子序数比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。由于NH3可形成分子间氢键,而PH3不能,因此沸点NH3>PH3,A项错误;W为C元素、Z为N元素,由于非金属性C专题三 物质结构与性质
高考热考法8
元素“位—构—性”关系的分析应用
1.(2025·河北卷)W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素，W原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的电子数相等，X与W同族，Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子，Z位于W的对角线位置。下列说法错误的是( )
A.第二电离能：XC.单质沸点：Y真题试练——品考向
W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素，W原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的电子数相等，则W可能为①1s22s22p2(C)、1s22s22p63s23p4(S)。讨论：①若W为C元素，X与W同族，Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子，Z位于W的对角线位置，则X为Si、Y为P、Z为P，不合理；②若W为S元素，则X为O、Y为N、Z为F，符合题意，所以四种短周期非金属元素W、X、Y、Z分别为S、O、N、F，据此解答该题。基态X(O)原子失去一个电子后核外电子排布式为1s22s22p3，基态Y(N)原子失
解析
去一个电子后核外电子排布式为1s22s22p2，基态O原子失去一个电子后2p能级为半充满的稳定结构，则第二电离能：O>N，A项错误；同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，故原子半径：O解析
2.(2025·安徽卷)某化合物的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Z位于同一主族。下列说法错误的是( )
A.元素电负性：X>Z>Y
B.该物质中Y和Z均采取sp3杂化
C.基态原子未成对电子数：WD.基态原子的第一电离能：X>Z>Y
W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，X、Z位于同一主族，由化合物的结构可知，W、X、Y、Z分别为H、O、P、S，据此进行解答。同主族元素从上到下电负性逐渐减小，同周期元素从左到右电负性逐渐增大，故电负性：O>S>P，A项正确；该化合物中P形成4个σ键，无孤电子对，S形成2个σ键，有2对孤对电子，故P和S均采取sp3杂化，B项正确；基态H原子的价层电子
解析
排布式为1s1，基态O原子的价层电子排布式为2s22p4，基态P原子的价层电子排布式为3s23p3，则未成对电子数：HS、P>S，D项错误。
解析
3.(2025·陕晋宁青卷)一种高聚物(XYZ2)n被称为“无机橡胶”，可由如图所示的环状三聚体制备。X、Y和Z都是短周期元素，X、Y价电子数相等，X、Z电子层数相同，基态Y的2p轨道半充满，Z的最外层只有1个未成对电子。下列说法正确的是( )
A.X、Z的第一电离能：X>Z
B.X、Y的简单氢化物的键角：X>Y
C.最高价含氧酸的酸性：Z>X>Y
D.X、Y、Z均能形成多种氧化物
X、Y价电子数相等，X、Y属于同一主族，且X形成5个键，Y形成3个键，基态Y的2p轨道半充满，则X为P元素，Y为N元素， X、Z电子层数相同，Z的最外层只有1个未成对电子，Z形成1个 键，Z为Cl元素，以此分析。同周期主族元素从左到右，第一电离能整体呈增大的趋势，故第一电离能：PP，则NH3中成键电子对更靠近中心原子N，成键电子对间斥力更大，键角更大，故键
解析
角：NH3>PH3，B项错误；元素的非金属性越强，则其对应最高价含氧酸的酸性越强，非金属性：Cl>N>P，故最高价含氧酸的酸 性：HClO4>HNO3>H3PO4，C项错误；N可形成NO、NO2等多种氧化物，P可形成P2O5、P4O6等多种氧化物，Cl可形成Cl2O、ClO2等多种氧化物，D项正确。
解析
4.(2025·河南卷)我国科研人员合成了一种深紫外双折射晶体材料，其由原子序数依次增大的五种短周期元素Q、W、X、Y和Z组成。基态X原子的s轨道中电子总数比p轨道中电子数多1，X所在族的族序数等于Q的质子数，基态Y和Z原子的原子核外均只有1个未成对电子，且二者核电荷数之和为Q的4倍。下列说法正确的是( )
A.QY3为极性分子
B.ZY为共价晶体
C.原子半径：W>Z
D.1个X2分子中有2个π键
Q、W、X、Y和Z为原子序数依次增大的短周期元素，基态X原子的s轨道中电子总数比p轨道中电子数多1，X是N；X所在族的族序数等于Q的质子数，Q是B，所以W是C；基态Y和Z原子的原子核外均只有1个未成对电子，且二者核电荷数之和为Q的4倍，即质子数之和为20，所以Y是F，Z是Na。BF3的中心B原子价层电子对数为3+=3，无孤电子对，其空间结构为平面正三角形，正负电荷中心重合，因此BF3为非极性分子，A项错误；NaF为离子晶体，B项错误；同周期元素从左向右，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，因此原子半径：Na>Li>C，C项错误；N2中N原子之间为三键，因此1个N2分子中有2个π键，D项正确。
解析
5.(2025·甘肃卷)X、Y、Z、W、Q分别为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y、Q基态原子的价电子数相同，均为其K层电子数的3倍，X与Z同族，W为金属元素，其原子序数等于X与Z的原子序数之和。下列说法错误的是( )
A.X与Q组成的化合物具有还原性
B.Y与Q组成的化合物水溶液显碱性
C.Z、W的单质均可在空气中燃烧
D.Z与Y按原子数1∶1组成的化合物具有氧化性
X、Y、Z、W、Q分别为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y、Q基态原子的价电子数相同，位于同主族，均为其K层电子数的3 倍，判断Y为O元素，Q为S元素，X与Z同族，W为金属元素，其原子序数等于X与Z的原子序数之和，判断X为H元素，Z为Na元素，W为Mg元素，据此分析判断。H与S组成的H2S中S为-2价，能被氧 化，故H2S具有还原性，A项正确；O与S组成的化合物有SO2、 SO3，二者均为酸性氧化物，其水溶液显酸性，B项错误；Na、Mg的单质均能在空气中燃烧，C项正确；Na与O按原子数1∶1组成的化合物为Na2O2，其中O为-1价，故Na2O2具有氧化性，D项正确。
解析
6.(2024·广东卷)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：ZD.空间结构均为平面三角形
Y可形成5个共价键，Z可形成3个共价键，Z和Y同族，Y的原子序数比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。由于NH3可形成分子间氢键，而PH3不能，因此沸点NH3>PH3，A项错误；W为C元素、Z为N元素，由于非金属性C解析
误；同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，ⅡA族、ⅤA族元素第一电离能大于同周期相邻元素，即第一电离能C解析微练8 元素“位—构—性”关系的分析应用
选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2025·河南模拟)一种有机除草剂的分子结构式如图所示,已知X、Y、Z、W、E为原子序数依次增大的短周期元素,Z和E同主族,Z与W同周期,下列说法错误的是( )
A.元素电负性:XB.简单氢化物沸点:EC.第一电离能:YD.Z和Y的空间结构均为平面三角形
2.(2025·巴中模拟)离子液体是一类在室温或稍高于室温时呈液态的离子化合物,因其优异的性能被广泛应用,某离子液体的结构如图所示。X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的五种短周期主族元素,下列说法错误的是( )
A.原子半径:Q>Z>W>X
B.最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱:YC.离子液体含体积很大的阴阳离子,沸点低,易挥发
D.可将未用完的Q4放回原试剂瓶
3.(2025·石家庄模拟)无机盐Z(W2YX2)2在医药领域中有着广泛的应用。W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期主族元素,且分布在4个不同周期。基态X原子核外电子中s能级电子数目和p能级相同,Y和Z的第一电离能均比同周期相邻元素的高。下列叙述错误的是( )
A.基态Z原子核外电子有10种空间运动状态
B.ZX2中阴、阳离子个数比为2∶1
C.简单离子半径:Y>Z
D.电负性:X>W
4.(2025·江西模拟)1828年,化学家维勒发现无机化合物A(ZX4YZW)通过加热可以直接转化为有机化合物B[YW(ZX2)2],X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中R的原子半径在短周期元素中最大。Y、Z、W位于同周期且相邻,基态Y、W原子的未成对电子数相等。下列叙述错误的是( )
A.简单离子半径:Z>W>R
B.第一电离能:W>Z>Y>R
C.简单氢化物的稳定性:W>Z
D.有机物B分子间能形成氢键
5.(2025·秦皇岛模拟)M、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素。这五种元素形成的一种化合物的结构式如图所示,M、Q的电子数之和与Y、Z的价电子数之和相等。下列说法错误的是( )
A.第一电离能:YB.该结构中X、Y、Z的杂化方式相同
C.Q、Y、Z三种元素的最简单氢化物含有相同的电子数
D.M分别与X、Y、Z、Q形成的化合物中,M与Z形成的化合物的沸点最高
6.(2025·赣州模拟)化合物A2B由四种原子序数依次增大的短周期主族非金属元素W、X、Y、Z组成,四种元素的原子序数之和为31,且W、Y元素的基态原子核外均只有1个未成对电子,该化合物中阴、阳离子的组成元素与空间结构如表所示。下列说法错误的是( )
离子 组成元素 空间结构
阳离子 W、X 正四面体形
阴离子 Y、Z 正八面体形
A.A2B的化学式:(XW4)2ZY6
B.沸点:XW3>XY3
C.X的氧化物的水化物一定是强酸
D.Z的单质和氧化物均能与强碱反应
7.(2025·唐山模拟)W、X、Y、Z、Q为短周期主族元素,原子序数依次增大,W的原子半径最小,X基态原子核外有3个未成对电子,Z元素的焰色试验呈黄色,QY2可用于自来水消毒。下列说法一定正确的是( )
A.简单离子半径:YB.电负性:YC.含氧酸的酸性:XD.X的VSEPR模型为四面体形
8.(2025·梅州模拟)化合物(XY4)2Z2E8可作氧化剂和漂白剂。X、Y、Z、E均为短周期主族元素,仅有X与E同一周期,Z与E同一族。E在地壳中含量最多,X的基态原子价层p轨道半充满。下列说法正确的是( )
A.该化合物中Z元素的化合价为+7价
B.ZE3的VSEPR模型为四面体
C.ZE2分子的键角比ZE3分子的键角小
D.第一电离能:E>X>Z
9.(2025·河南模拟)某种“分子桥”类物质能改善无机物与有机物之间的界面作用,从而极大地提高复合材料的各方面性能。一种“分子桥”类物质的结构式如图所示,其组成元素X、Y、Z、W均为短周期主族元素,其中X是短周期中原子半径最小的元素,Y、W同周期,Z、W同主族,且Z的原子序数比W大。下列说法正确的是( )
A.第一电离能:Z>Y>W
B.该物质不存在分子间氢键
C.该物质分子结构中只含σ键,不含π键
D.基态Y、Z、W原子核外电子排布中未成对电子数相等
10.(2025·商丘模拟)银系抗菌剂自从20世纪60年代末开始应用于烧伤创面治疗以来,已经成为国内外应用最为广泛的外用烧伤药,其结构如图所示。W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中W为宇宙中含量最多的元素;X元素的某种同位素在考古时用来测定一些文物的年代;基态Y原子最高能级的不同轨道都只有一个电子;Z与M同主族且Z元素基态原子的s能级与p能级所含电子数目相同。下列说法正确的是( )
A.元素的电负性:YB.该物质中X采取sp2、sp杂化
C.简单氢化物的沸点:XD.X的含氧酸不能使酸性KMnO4溶液褪色
11.(2025·汕头模拟)某配合物阴离子常用于电镀行业,其结构如图所示。已知M、W、Y、X、Z为原子序数依次增大的前四周期元素,W、Y、X分别位于不同周期,X是前20号元素中金属性最强的元素,M的一种核素常用于考古时测定文物的年代,基态W原子的L层有3个未成对电子,基态Z3+的3d轨道达到半充满稳定结构。下列有关说法不正确的是( )
A.最高价氧化物对应水化物的酸性:MB.离子半径大小:Z2+>Z3+
C.Y单质易溶于MY2中
D.X3[Z(MW)6]常用于检验Z3+的存在
微练8 元素“位—构—性”关系的分析应用
1.C 解析 X、Y、Z、W、E为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和E同主族,Z与W同周期,E形成五个价键,所以E为ⅤA族元素,Z形成三个价键,Z和E同主族,所以Z为N,E为P;W形成两个价键,所以W为ⅥA族元素,W为O,Y形成四个价键,所以Y为ⅣA族元素,Y为C,X形成一个价键,所以X为H,可知X为H、Y为C、Z为N、W为O、E为P。同周期从左到右元素的电负性增强,H2.C 解析 根据离子液体结构,X形成1个共价键,且原子序数最小,推测X为H;Y形成4个共价键,推测Y为C;Z形成3个共价键,推测Z为N;W形成1个共价键,推测W为F,推测Q为P。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,则原子半径P>N>F>H,即Q>Z>W>X,A项正确;元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,非金属性C3.B 解析 W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期主族元素,且分布在4个不同周期,则W为H元素;基态X原子核外电子中s能级电子数目和p能级相同,则X原子核外电子排布式是1s22s22p4,所以X为O元素;Y和Z的第一电离能均比同周期相邻元素的高,结合无机盐的化学式可知,则Y为P元素,Z为Ca元素,然后根据问题分析解答。根据上述分析可知:W是H,X是O,Y是P,Z是Ca元素。Ca是20号元素,根据构造原理可知基态Ca原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p64s2,原子核外电子总是尽可能成单排列,而且自旋方向相同,这种排布使原子能量最低,处于稳定状态;在一个轨道上最多可容纳2个自旋方向相反的电子,可知基态Ca原子核外电子有10种空间运动状态,A项正确;CaO2为离子化合物,其中的阳离子Ca2+与阴离子个数比为1∶1,B项错误;核外电子排布相同的离子,原子序数越大,半径越小,所以简单离子半径:P3->Ca2+,C项正确;在H2O中H为+1价,O为-2价,说明吸引电子能力:O>H,元素的非金属性越强,其吸引电子能力就越强,其电负性就越大,故元素的电负性:X(O)>W(H),D项正确。
4.B 解析 维勒发现无机化合物A(ZX4YZW)通过加热可以直接转化为有机化合物B[YW(ZX2)2];X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中R的原子半径在短周期元素中最大,R为钠;Y、Z、W位于同周期且相邻,基态Y、W原子的未成对电子数相等,且其原子序数小于钠,则Y为碳、Z为氮、W为氧;无机物A能转化为有机物B,结合A、B化学式,推测X为氢。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;简单离子半径:N3->O2->Na+,A项正确。同一主族随原子序数变大,原子半径变大,第一电离能变小;同一周期随着原子序数变大,第一电离能呈变大趋势,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,第一电离能:N>O>C>Na,B项错误。同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,简单氢化物的稳定性:H2O>NH3,C项正确。当氢原子连接在电负性大且原子半径小的原子(例如氟、氧、氮)上时,可以形成氢键;CO(NH2)2分子含2个氨基,分子间存在较强的氢键,D项正确。
5.D 解析 M、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,再结合化合物的结构简式可知,M为H元素,M、Q的电子数之和与Y、Z的价电子数之和相等,Q的原子序数不会太大,则Q为F元素,Y形成4个共价键,则Y为C元素,Z为O元素,X的原子序数比Y小,化合物结构中Z应该和X之间形成了一个配位键,X为B元素,即M为H元素,X为B元素,Y为C元素,Z为O元素,Q为F元素,以此解题。Y为C元素,Z为O元素,Q为F元素,同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,其中ⅡA族和ⅤA族的第一电离能大于相邻主族的元素,故第一电离能:Y6.C 解析 化合物A2B由四种原子序数依次增大的短周期主族非金属元素W、X、Y、Z组成,且W、Y元素的基态原子核外均只有1个未成对电子,W、X组成的阳离子为正四面体形结构,则W是H元素,X是N元素,其阳离子为N,Y是F元素,四种元素的原子序数之和为31,则Z原子序数为31-(1+7+9)=14,所以Z是Si元素,Y、Z两种元素形成的阴离子结构为正八面体形,该阴离子为Si,然后根据问题分析解答。根据上述分析可知:W是H,X是N,Y是F,Z是Si元素。根据元素化合价代数和为0,结合元素的原子结构,可知由短周期主族非金属元素W、X、Y、Z组成的A2B型化合物为(NH4)2SiF6,A项正确;根据上述分析可知:W是H,X是N,Y是F,XW3是NH3,XY3是NF3,它们都是由分子通过分子间作用力构成的分子晶体,由于NH3分子之间除存在分子间作用力外,还存在氢键,增加了分子之间的吸引作用,导致其沸点比只存在分子间作用力的NF3高,故物质的沸点:XW3(NH3)>XY3(NF3),B项正确;根据上述分析可知:X是N元素,N元素的氧化物的水化物有多种,可以是HNO3、HNO2等,其中HNO3是强酸,但HNO2是弱酸,C项错误;根据上述分析可知:Z是Si元素,Si单质与NaOH溶液会发生反应:Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑,Si的氧化物SiO2是酸性氧化物,能够与NaOH溶液发生反应:SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O,可见Si、SiO2均能与强碱反应,D项正确。
7.D 解析 根据题目信息分析元素:Z元素的焰色试验呈黄色,所以Z是Na元素,W的原子半径最小,短周期主族元素中原子半径最小的是H,所以W是H元素,基态原子核外有3个未成对电子,原子序数小于Na,则X是N元素,QY2用于自来水消毒,常见的是ClO2,所以Y是O元素,Q是Cl元素,据此回答。Y的简单离子O2-和Z的简单离子Na+电子层结构相同,根据电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,O的核电荷数小于Na,所以离子半径O2->Na+,A项错误;电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力,O的电负性大于Cl(同主族从上到下电负性减小,O和Cl可通过ClO2中O显负价判断O吸引电子能力更强),B项错误;X为N,Q为Cl,N的含氧酸如HNO3,Cl的含氧酸如HClO,HNO3的酸性强于HClO,C项错误;X即N,中心N原子的价层电子对数=4+=4,VSEPR模型为四面体形,D项正确。
8.C 解析 X、Y、Z、E均为短周期主族元素,仅有X与E同一周期,E在地壳中含量最多,则E是O元素;Z与E同一族,则Z是S元素;X的基态原子价层p轨道半充满,则X原子核外电子排布式是1s22s22p3,所以X为N元素,根据化合物的结构可知Y是H元素,然后根据问题分析解答。根据上述分析可知:Z为S元素,原子核外电子排布是2、8、6,所以Z的最外层电子数为6,该化合物中Z元素的化合价为+6价,A项错误。根据上述分析可知:Z为S元素,E为O元素,ZE3为SO3,其中心S的价层电子对数为3+=3,S原子采用sp2杂化,因此VSEPR模型为平面三角形,B项错误。根据上述分析可知:Z为S元素,E为O元素,ZE2为SO2,ZE3为SO3,SO2分子的中心S原子价层电子对数为2+=3,S原子采用sp2杂化,有1对孤电子对,孤对电子对成键电子的排斥力大于成键电子的排斥力,所以SO2呈V形;SO3分子中S原子价层电子对数也是3,S原子也是采用sp2杂化,但由于S原子上无孤对电子,因此SO3分子呈平面三角形,键角是120度,故键角:SO2O;O、S是同一主族元素,原子序数越大,元素的第一电离能就越小,则第一电离能:O>S,故三种元素的第一电离能:X(N)>E(O)>Z(S),D项错误。
9.D 解析 X、Y、Z、W均为短周期主族元素,其中X是短周期中原子半径最小的元素,X为氢,Z、W同主族,且Z的原子序数比W大,Z能形成4个共价键,则W为碳、Z为硅,Y、W同周期,Y形成2个共价键,Y为氧;同一主族元素随原子序数变大,原子半径变大,第一电离能变小;同一周期随着原子序数变大,第一电离能呈增大趋势,第一电离能:O>C>Si,A项错误;氢原子连接在电负性大且原子半径小的原子(例如氟、氧、氮)上时,可以形成氢键;则该物质存在分子间氢键,B项错误;单键均为σ键,双键中含有1个σ键1个π键,分子结构中含σ键、π键,C项错误;基态O、Si、C原子核外电子排布中未成对电子数均为2,D项正确。
10.C 解析 W为宇宙中含量最多的元素,W为H;X元素的某种同位素在考古时用来测定一些文物的年代,X为C;基态Y原子最高能级的不同轨道都只有一个电子,Y为N;Z与M同主族且Z元素基态原子的s能级与p能级所含电子数目相同,则分别为O和S。元素的电负性:S11.D 解析 W、Y、X分别位于不同周期,X是前20号元素中金属性最强的元素,X为K元素;M的一种核素常用于考古时测定文物的年代,M为C元素;基态W原子的L层有3个未成对电子,W为N元素;Y为第三周期的元素,从阴离子结构得出,Y形成两个共价键,Y为S元素;基态Z3+的3d轨道达到半充满稳定结构,Z是第四周期的Fe元素,以此分析。M为C,W为N,酸性HNO3>H2CO3,A项正确;同种元素的简单离子,所带正电荷越多,离子半径越小,离子半径Fe2+>Fe3+,B项正确;Y单质为S,MY2为CS2,S易溶于CS2,C项正确;X3[Z(MW)6]对应的化学式为K3[Fe(CN)6],用于检验Fe2+,Fe3+用KSCN溶液检验,D项错误。(共38张PPT)
微练8 元素“位—构—性”关系的分析应用
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选择题：每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2025·河南模拟)一种有机除草剂的分子结构式如图所示，已知X、Y、Z、W、E为原子序数依次增大的短周期元素，Z和E同主族，Z与W同周期，下列说法错误的是( )
A.元素电负性：XB.简单氢化物沸点：EC.第一电离能：YD.Z的空间结构均为平面三角形
X、Y、Z、W、E为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z和E同主族，Z与W同周期，E形成五个价键，所以E为ⅤA族元素，Z形成三个价键，Z和E同主族，所以Z为N，E为P；W形成两个价键，所以W为ⅥA族元素，W为O，Y形成四个价键，所以Y为ⅣA族元素，Y为C，X形成一个价键，所以X为H，可知X为H、Y为
C、Z为N、W为O、E为P。同周期从左到右元素的电负性增强，H解析
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结构相似，但NH3中存在氢键，故沸点NH3高于PH3，水分子间的氢键比氨分子间的氢键强，且水分子之间的氢键数目比氨分子间氢键数目多，故简单氢化物沸点：PH3解析
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2.(2025·巴中模拟)离子液体是一类在室温或稍高于室温时呈液态的离子化合物，因其优异的性能被广泛应用，某离子液体的结构如图所示。X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的五种短周期主族元素，下列说法错误的是( )
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A.原子半径：Q>Z>W>X
B.最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱：YC.离子液体含体积很大的阴阳离子，沸点低，易挥发
D.可将未用完的Q4放回原试剂瓶
根据离子液体结构，X形成1个共价键，且原子序数最小，推测X为H；Y形成4个共价键，推测Y为C；Z形成3个共价键，推测Z为N；W形成1个共价键，推测W为F，推测Q为P。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，则原子半径P>N>F>H，即Q>Z>W>X，A项正确；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性C解析
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强弱为Y解析
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3.(2025·石家庄模拟)无机盐Z(W2YX2)2在医药领域中有着广泛的应用。W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期主族元素，且分布在4个不同周期。基态X原子核外电子中s能级电子数目和p能级相同，Y和Z的第一电离能均比同周期相邻元素的高。下列叙述错误的是( )
A.基态Z原子核外电子有10种空间运动状态
B.ZX2中阴、阳离子个数比为2∶1
C.简单离子半径：Y>Z
D.电负性：X>W
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W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期主族元素，且分布在4个不同周期，则W为H元素；基态X原子核外电子中s能级电子数目和p能级相同，则X原子核外电子排布式是1s22s22p4，所以X为O元素；Y和Z的第一电离能均比同周期相邻元素的高，结合无机盐的化学式可知，则Y为P元素，Z为Ca元素，然后根据问题分析解答。根据上述分析可知：W是H，X是O，Y是P，Z是Ca元素。Ca是20号元素，根据构造原理可知基态Ca原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p64s2，原子核外电子总是尽可能成单排列，而且自旋
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方向相同，这种排布使原子能量最低，处于稳定状态；在一个轨道上最多可容纳2个自旋方向相反的电子，可知基态Ca原子核外电子有10种空间运动状态，A项正确；CaO2为离子化合物，其中的阳离子Ca2+与阴离子个数比为1∶1，B项错误；核外电子排布相同的离子，原子序数越大，半径越小，所以简单离子半径：P3->Ca2+，C项正确；在H2O中H为+1价，O为-2价，说明吸引电子能力：O>H，元素的非金属性越强，其吸引电子能力就越强，其电负性就越大，故元素的电负性：X(O)>W(H)，D项正确。
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4.(2025·江西模拟)1828年，化学家维勒发现无机化合物A(ZX4YZW)通过加热可以直接转化为有机化合物B[YW(ZX2)2]，X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中R的原子半径在短周期元素中最大。Y、Z、W位于同周期且相邻，基态Y、W原子的未成对电子数相等。下列叙述错误的是( )
A.简单离子半径：Z>W>R
B.第一电离能：W>Z>Y>R
C.简单氢化物的稳定性：W>Z
D.有机物B分子间能形成氢键
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维勒发现无机化合物A(ZX4YZW)通过加热可以直接转化为有机化合物B[YW(ZX2)2]；X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中R的原子半径在短周期元素中最大，R为钠；Y、Z、W位于同周期且相邻，基态Y、W原子的未成对电子数相等，
且其原子序数小于钠，则Y为碳、Z为氮、W为氧；无机物A能转
化为有机物B，结合A、B化学式，推测X为氢。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；简单离子
半径：N3->O2->Na+，A项正确。同一主族随原子序数变大，原子
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半径变大，第一电离能变小；同一周期随着原子序数变大，第一电离能呈变大趋势，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，第一电离能：N>O>C>Na，B项错误。同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，简单氢化物的稳定性：H2O>NH3，C项正确。当氢原子连接在电负性大且原子半径小的原子(例如氟、氧、氮)上时，可以形成氢键；CO(NH2)2分子含2个氨基，分子间存在较强的氢键，D项正确。
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5.(2025·秦皇岛模拟)M、X、Y、Z、Q为原子序数依
次增大的短周期主族元素。这五种元素形成的一种化
合物的结构式如图所示，M、Q的电子数之和与Y、Z
的价电子数之和相等。下列说法错误的是( )
A.第一电离能：YB.该结构中X、Y、Z的杂化方式相同
C.Q、Y、Z三种元素的最简单氢化物含有相同的电子数
D.M分别与X、Y、Z、Q形成的化合物中，M与Z形成的化合物的沸点最高
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M、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，再结合化合物的结构简式可知，M为H元素，M、Q的电子数之和与Y、Z的价电子数之和相等，Q的原子序数不会太大，则Q为F元素，Y形成4个共价键，则Y为C元素，Z为O元素，X的原子序数比Y小，化合物结构中Z应该和X之间形成了一个配位键，X为B元素，即M为H元素，X为B元素，Y为C元素，Z为O元素，Q为F元素，以此解题。Y为C元素，Z为O元素，Q为F元素，同周期元素从左到右，
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第一电离能呈增大趋势，其中ⅡA族和ⅤA族的第一电离能大于相邻主族的元素，故第一电离能：YX、Y、Z的价层电子对数都为4，杂化方式都为sp3杂化，B项正确;
Y为C元素，Z为O元素，Q为F元素，其最简单氢化物分别为CH4、H2O、HF，都含有10个电子，C项正确；M为H元素，X为B元素，Y为C元素，Z为O元素，Q为F元素，由于H和C形成的化合物种类较多，且碳原子数越多，其沸点越高，D项错误。
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6.(2025·赣州模拟)化合物A2B由四种原子序数依次增大的短周期主
族非金属元素W、X、Y、Z组成，四种元素的原子序数之和为31，
且W、Y元素的基态原子核外均只有1个未成对电子，该化合物中阴、阳离子的组成元素与空间结构如表所示。下列说法错误的是( )
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离子 组成元素 空间结构
阳离子 W、X 正四面体形
阴离子 Y、Z 正八面体形
A.A2B的化学式：(XW4)2ZY6
B.沸点：XW3>XY3
C.X的氧化物的水化物一定是强酸
D.Z的单质和氧化物均能与强碱反应
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化合物A2B由四种原子序数依次增大的短周期主族非金属元素W、X、Y、Z组成，且W、Y元素的基态原子核外均只有1个未成对电子，W、X组成的阳离子为正四面体形结构，则W是H元素，X是N
解析
元素，其阳离子为N，Y是F元素，四种元素的原子序数之和为31，则Z原子序数为31-(1+7+9)=14，所以Z是Si元素，Y、Z两种元素形成的阴离子结构为正八面体形，该阴离子为Si，然后根据问题分析解答。根据上述分析可知：W是H，X是N，Y是F，Z是Si元素。根据元素化合价代数和为0，结合元素的原子结构，可知由短周期主族非金属元素W、X、Y、Z组成的A2B型化合物为(NH4)2SiF6，A项正确；根据上述分析可知：W是H，X是N，Y是
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F，XW3是NH3，XY3是NF3，它们都是由分子通过分子间作用力构成的分子晶体，由于NH3分子之间除存在分子间作用力外，还存在氢键，增加了分子之间的吸引作用，导致其沸点比只存在分子间作用力的NF3高，故物质的沸点：XW3(NH3)>XY3(NF3)，B项正确；根据上述分析可知：X是N元素，N元素的氧化物的水化物有多种，可以是HNO3、HNO2等，其中HNO3是强酸，但HNO2是弱酸，C项错误；根据上述分析可知：Z是Si元素，Si单质与NaOH
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溶液会发生反应：Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑，Si的氧化物SiO2是酸性氧化物，能够与NaOH溶液发生反应：SiO2+2NaOH
===Na2SiO3+H2O，可见Si、SiO2均能与强碱反应，D项正确。
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7.(2025·唐山模拟)W、X、Y、Z、Q为短周期主族元素，原子序数依次增大，W的原子半径最小，X基态原子核外有3个未成对电子，Z元素的焰色试验呈黄色，QY2可用于自来水消毒。下列说法一定正确的是( )
A.简单离子半径：YB.电负性：YC.含氧酸的酸性：XD.X的VSEPR模型为四面体形
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根据题目信息分析元素：Z元素的焰色试验呈黄色，所以Z是Na元素，W的原子半径最小，短周期主族元素中原子半径最小的是H，所以W是H元素，基态原子核外有3个未成对电子，原子序数小于Na，则X是N元素，QY2用于自来水消毒，常见的是ClO2，所以Y是O元素，Q是Cl元素，据此回答。Y的简单离子O2-和Z的简单离子Na+电子层结构相同，根据电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，O的核电荷数小于Na，所以离子半径O2->Na+,
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A项错误；电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力，O的电负性大于Cl(同主族从上到下电负性减小，O和Cl可通过ClO2中O显负价判断O吸引电子能力更强)，B项错误；X为N，Q为Cl，N的含氧酸如HNO3，Cl的含氧酸如HClO，HNO3的酸性强于HClO,
C项错误；X即N，中心N原子的价层电子对数=4+
=4，VSEPR模型为四面体形，D项正确。
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8.(2025·梅州模拟)化合物(XY4)2Z2E8可作氧化剂和漂白剂。X、Y、Z、E均为短周期主族元素，仅有X与E同一周期，Z与E同一族。E在地壳中含量最多，X的基态原子价层p轨道半充满。下列说法正确的是( )
A.该化合物中Z元素的化合价为+7价
B.ZE3的VSEPR模型为四面体
C.ZE2分子的键角比ZE3分子的键角小
D.第一电离能：E>X>Z
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X、Y、Z、E均为短周期主族元素，仅有X与E同一周期，E在地壳中含量最多，则E是O元素；Z与E同一族，则Z是S元素；X的基态原子价层p轨道半充满，则X原子核外电子排布式是1s22s22p3，所以X为N元素，根据化合物的结构可知Y是H元素，然后根据问题分析解答。根据上述分析可知：Z为S元素，原子核外电子排布是2、8、6，所以Z的最外层电子数为6，该化合物中Z元素的化合价为+6价，A项错误。根据上述分析可知：Z为S元素，E为O元素，
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ZE3为SO3，其中心S的价层电子对数为3+=3，S原子采用sp2杂化，因此VSEPR模型为平面三角形，B项错误。根据上述分析可知：Z为S元素，E为O元素，ZE2为SO2，ZE3为SO3，SO2分子的中心S原子价层电子对数为2+=3，S原子采用sp2杂化，有1对孤电子对，孤对电子对成键电子的排斥力大于成键电子的排斥力,所以SO2呈V形；SO3分子中S原子价层电子对数也是3，S原子也是
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采用sp2杂化，但由于S原子上无孤对电子，因此SO3分子呈平面三角形，键角是120度，故键角：SO2O；O、S是同一主族元素，原子序数越大，元素的第一电离能就越小，则第一电离能：O>S，故三种元素的第一电离能：X(N)>E(O)>Z(S)，D项错误。
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9.(2025·河南模拟)某种“分子桥”类物质能改善无机物与有机物之间的界面作用，从而极大地提高复合材料的各方面性能。一种“分子
桥”类物质的结构式如图所示，其组成元素X、Y、Z、W均为短周期主族元素，其中X是短周期中原子半径最小的元素，Y、W同周期，Z、W同主族，且Z的原子序数比W大。下列说法正确的是( )
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A.第一电离能：Z>Y>W
B.该物质不存在分子间氢键
C.该物质分子结构中只含σ键，不含π键
D.基态Y、Z、W原子核外电子排布中未成对电子数相等
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X、Y、Z、W均为短周期主族元素，其中X是短周期中原子半径最小的元素，X为氢，Z、W同主族，且Z的原子序数比W大，Z能形成4个共价键，则W为碳、Z为硅，Y、W同周期，Y形成2个共价
解析
键，Y为氧；同一主族元素随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期随着原子序数变大，第一电离能呈增大趋势，第一电离能：O>C>Si，A项错误；氢原子连接在电负性大且原子半径小的原子(例如氟、氧、氮)上时，可以形成氢键；则该物质存在分子间氢键，B项错误；单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，分子结构中含σ键、π键，C项错误；基态O、Si、C原子核外电子排布中未成对电子数均为2，D项正确。
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10.(2025·商丘模拟)银系抗菌剂自从20世纪
60年代末开始应用于烧伤创面治疗以来，已
经成为国内外应用最为广泛的外用烧伤药，
其结构如图所示。W、X、Y、Z、M为原子
序数依次增大的短周期主族元素，其中W为宇宙中含量最多的元素;
X元素的某种同位素在考古时用来测定一些文物的年代；基态Y原子最高能级的不同轨道都只有一个电子；Z与M同主族且Z元素基态原子的s能级与p能级所含电子数目相同。下列说法正确的是( )
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A.元素的电负性：YB.该物质中X采取sp2、sp杂化
C.简单氢化物的沸点：XD.X的含氧酸不能使酸性KMnO4溶液褪色
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W为宇宙中含量最多的元素，W为H；X元素的某种同位素在考古时用来测定一些文物的年代，X为C；基态Y原子最高能级的不同轨道都只有一个电子，Y为N；Z与M同主族且Z元素基态原子的s能级与p能级所含电子数目相同，则分别为O和S。元素的电负性:
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11.(2025·汕头模拟)某配合物阴离子常用于电
镀行业，其结构如图所示。已知M、W、Y、
X、Z为原子序数依次增大的前四周期元素，
W、Y、X分别位于不同周期，X是前20号元素
中金属性最强的元素，M的一种核素常用于考
古时测定文物的年代，基态W原子的L层有3个未成对电子，基态Z3+的3d轨道达到半充满稳定结构。下列有关说法不正确的是( )
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A.最高价氧化物对应水化物的酸性：MB.离子半径大小：Z2+>Z3+
C.Y单质易溶于MY2中
D.X3[Z(MW)6]常用于检验Z3+的存在
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W、Y、X分别位于不同周期，X是前20号元素中金属性最强的元素，X为K元素；M的一种核素常用于考古时测定文物的年代，M为C元素；基态W原子的L层有3个未成对电子，W为N元素；Y为
解析
第三周期的元素，从阴离子结构得出，Y形成两个共价键，Y为S元素；基态Z3+的3d轨道达到半充满稳定结构，Z是第四周期的Fe元素，以此分析。M为C，W为N，酸性HNO3>H2CO3，A项正确;同种元素的简单离子，所带正电荷越多，离子半径越小，离子半径Fe2+>Fe3+，B项正确；Y单质为S，MY2为CS2，S易溶于CS2，C项正确；X3[Z(MW)6]对应的化学式为K3[Fe(CN)6]，用于检验Fe2+,
Fe3+用KSCN溶液检验，D项错误。
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