2024届高考一轮复习第五章物质结构与性质元素周期律第5讲位—构—性三者关系的综合应用课件PPT

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这是一份2024届高考一轮复习第五章物质结构与性质元素周期律第5讲位—构—性三者关系的综合应用课件PPT，共53页。PPT课件主要包含了答案B，答案C，答案D，C＞O＞F，O＞C＞Si，丁＞戊＞乙，戊＞丁＞丙，ONC，NOC等内容，欢迎下载使用。

1．(2022·辽宁等级考)短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子，W简单离子在同周期离子中半径最小，Q与Z同主族。下列说法错误的是 (　 )A．X能与多种元素形成共价键B．简单氢化物沸点：ZZD．电负性：W解析：短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大，W简单离子在同周期离子中半径最小，说明W为第三周期元素Al。短周期元素的基态原子中有两个单电子，可分类讨论：①为第二周期元素时，最外层电子排布为2s22p2或2s22p4，即C或O；②为第三周期元素时，最外层电子排布为3s23p2或3s23p4，即Si或S。Q与Z同主族，结合原子序数大小关系可知，则X、Z、Q分别为C、O和S，则Y为N。X为C，能与多种元素(H、O、N、P、S等)形成共价键，A正确；Z和Q形成的简单氢化物为H2O和H2S，由于H2O分子间能形成氢键，故H2O沸点高于H2S，B错误；Y为N，Z为O，N的最外层p轨道电子为半充满结构，比较稳定，故其第一电离能比O大，C正确；W为Al，Z为O，O的电负性更大，D正确。
2．(2022·海南等级考)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y同周期并相邻，Y是组成水的元素之一，Z在同周期主族元素中金属性最强，W原子在同周期主族元素中原子半径最小，下列判断正确的是 (　 )A．XW3是非极性分子B．简单氢化物沸点：X>YC．Y与Z形成的化合物是离子化合物D．X、Y、Z三种元素组成的化合物水溶液呈酸性
解析：X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y同周期并相邻，且Y是组成水的元素之一，则Y为O元素，X为N元素，Z在同周期主族元素中金属性最强，则Z为Na元素，W原子在同周期主族元素中原子半径最小，则W为Cl元素，据此分析解答。由分析知，XW3为NCl3，NCl3分子的空间结构为三角锥形，其正负电荷的中心不重合，属于极性分子，A错误；H2O和NH3均含有氢键，但H2O分子形成的氢键更多，故沸点：H2O＞NH3，B错误；两者形成的化合物为Na2O、Na2O2均为离子化合物，C正确；N、O、Na三种元素组成的化合物NaNO3呈中性、NaNO2呈碱性，D错误。
3．(2021·山东等级考)X、Y为第三周期元素、Y最高正价与最低负价的代数和为6，二者形成的一种化合物能以[XY4]＋[XY6]－的形式存在。下列说法错误的是 (　 )A．原子半径：X>YB．简单氢化物的还原性：X>YC．同周期元素形成的单质中Y氧化性最强D．同周期中第一电离能小于X的元素有4种
解析：Y位于第三周期，且最高正价与最低负价的代数和为6，则Y是Cl元素，由X、Y形成的阴离子和阳离子的形式知X是P元素。P与Cl在同一周期，则P半径大，即X>Y，A项不符合题意；两者对应的简单氢化物分别是PH3和HCl，PH3的还原性强，即X>Y，B项不符合题意；同周期元素从左往右，金属性减弱，非金属性增强，各元素对应的金属单质还原性减弱，非金属单质的氧化性增强，所以Cl2的氧化性最强，C项不符合题意；同一周期，从左到右，第一电离能呈现增大的趋势，第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能；所以第三周期第一电离能从小到大依次为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl，所以有5种，D项符合题意。
4．(2021·河北等级考改编)如图所示的两种化合物可应用于阻燃材料和生物材料的合成。其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X和Z同主族，Y原子序数为W原子价电子数的3倍。下列说法正确的是 (　 )
解析：由题图和题意可知，X和Z分别是F、Cl；又Y原子序数为W原子价电子数的3倍且题给化合物中Y、W分别可形成5、3个共价键，故W、Y分别为N、P。F只有－1、0两种价态，没有最高正价，A错误；根据元素周期律可知，四种元素原子半径由大到小的顺序为P＞Cl＞N＞F，即Y＞Z＞W＞X，C错误； Cl、N、H三种元素可形成离子化合物NH4Cl，其既含有离子键又含有共价键，D正确。
(一)元素的“位—构—性”三者关系
(二)元素的“位—构—性”关系的应用1．结构与位置互推
2．性质与位置互推熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，根据元素性质可以推知元素在周期表中的位置，根据元素在周期表中的位置可以推知元素性质。
3．结构与性质互推(1)最外层电子数是决定元素原子的氧化性和还原性的主要原因。(2)同主族元素最外层电子数相同，性质相似。
(三)构建元素“位—构—性”关系解题思维流程1．常考角度及判断分析依据
2．推断元素的基本思路
3．元素“位—构—性”关系题的解题流程
题型(一)　以原子结构、价键结构为“题眼”的元素推断1．核外电子排布三大规律(1)最外层电子规律
(2)“阴三、阳四”规律某元素阴离子最外层电子数与次外层相同，该元素位于第三周期；若为阳离子，则位于第四周期。(3)“阴上、阳下”规律电子层结构相同的离子，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。
2．常考元素特殊的电子层结构
[典例]　科学家合成了一种新的共价化合物(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的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是 (　 )
[解题流程]第一步：挖掘题干信息，确定元素名称与位置
第二步：根据元素周期表、周期律判断递变规律
2．某深蓝色溶液是纤维素的优良溶剂，其制备反应如下图所示。X、Y、Z三种元素原子序数依次增大，Y原子的核电荷数是最外层电子数的1.5倍，Y、Z均位于X的下一周期，W及其合金是人类最早发现的金属，被广泛应用于电气、轻工、机械制造和国防工业等。下列说法不正确的是 (　 )
解析：Y原子的核电荷数是最外层电子数的1.5倍，可知Y的最外层电子数可能是2、4、6、8，对应的原子序数分别是3、6、9、12，结合所给物质中Y的成键特点可知，Y为C元素；Y、Z均位于X的下一周期，所以X位于第一周期，为H元素，Z可以形成3个共价键，则应为N元素； W为Cu元素。Y元素的最高价氧化物分子为CO2，共有4对共用电子对，A正确；非金属性C3.科学家合成的一种化合物是很多表面涂层的重要成分，其结构如图所示，其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，只有X、Y在同一周期。下列说法正确的是 (　 )A．X的氢化物均为气体B．第一电离能：X>YC．Y与W形成的所有化合物仅含有极性共价键D．ZY2作为一种高效安全绿色杀菌剂，在自来水消毒等方面应用广泛
解析：由题意可知，W位于第一周期，则W为H。题给结构中X形成四个单键，Y能形成两个单键或一个双键，则X为C，Y为O，Z形成一个单键，则Z应为Cl。碳的氢化物有多种，可以是气体、液体或固体，A错误；第一电离能C小于O，B错误； H2O2分子中含有非极性键，C错误；ClO2是一种高效安全的绿色杀菌剂，D正确。
题型(二)　以周期表片段为依据的元素推断1．直接相邻的正“T”型元素原子序数的关系如图所示
[注意]　①解题时要注意题目是否要求某元素在短周期中。②要注意题目中所给位置在周期表中是否确实存在，并注意镧系和锕系元素的特殊情况。3．“＋”型元素原子序数之间的规律第ⅢA族→0族区域内满足“＋”型元素原子序数的关系。如图所示
[典例]　(2022·广东等级考)甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是 (　 )A．原子半径：丁＞戊＞乙B．非金属性：戊＞丁＞丙C．甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生D．丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
[解题流程]第一步：挖掘题干信息，确定元素名称与位置
[综合应用训练1.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，且四种元素的最外层电子数之和为24。下列说法错误的是 (　 )
解析：结合位置可知，W、X为第二周期元素，Y、Z为第三周期元素，设X的最外层电子数为x，则W的最外层电子数为x－1，Y的最外层电子数为x，Z的最外层电子数为x＋1，则x＋x－1＋x＋x＋1＝24，解得x＝6，则W为N，X为O，Y为S，Z为Cl。第一电离能N＞O，A正确； N元素的气态氢化物与其最高价含氧酸反应生成离子化合物NH4NO3，B正确；X、Y、Z最简单氢化物是H2O、H2S、HCl，稳定性最弱的是H2S，C正确；118号元素位于0族，Z(Cl)位于第ⅦA族，D错误。
2. 五种主族元素在周期表中的位置如图所示。L的单质在常温常压下呈液态，且保存时需要用水液封。下列推断正确的是 (　 )A．原子半径：XZ>TC．X的电负性是五种元素中最小的D．Y和T组成的化合物是离子化合物
解析：　由L的单质在常温常压下呈液态，且保存时需要用水液封，推知L是Br元素，则有如图所示。同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径：Al>Si>S>Cl，A项错误；非金属性Cl>Br>S，故气态氢化物的还原性：H2S>HBr>HCl，B项错误；元素的金属性越强，电负性越小，故Al元素的电负性最小，C项正确；SiCl4是共价化合物，D项错误。
题型(三)　融合物质性质、反应与转化的元素推断1．由物质的性质或反应推断元素
[典例]　短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增加，K、L、M均是由这些元素组成的氧化物，甲、乙分别是元素Y、W的单质，甲是常见的固体，乙是常见的气体。K是红棕色气体，丙的浓溶液具有强氧化性，上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是 (　 )
[综合应用训练]1.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子半径依次增大，X、Y同主族，且X、Y原子序数之和是W、Z原子序数之和的2倍。m、n、p、r是由这些元素组成的二元化合物，甲、乙是其中两种元素对应的单质，n与乙在常温下均是淡黄色固体。上述物质间的转化关系如图所示(部分生成物已省略)。下列说法正确的是 (　 )A．简单离子半径大小：X>Y>ZB．热稳定性：r>pC．含Y元素的盐溶液可能显酸性、中性，不可能显碱性D．二元化合物n 只含离子键，不含共价键
解析：淡黄色固体一般是单质S和二元化合物Na2O2，同主族元素X、Y由半径大小关系知分别位于二、三周期，由转化关系图中知甲是O2，乙是单质S，对应元素分别为X、Y，Z原子半径比Y大，且X、Y原子序数之和是W、Z原子序数之和的2倍，则Z为Na、W为H。化合物n与单质乙分别为过氧化钠、硫。m为硫化钠、r为水。所以W、X、Y、Z分别为H、O、S、Na。简单离子半径大小： Na＋2．短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。W是宇宙中最丰富的元素，W2X是维持生命过程的必需物质，WY可用于玻璃的刻蚀，ZX2是酸雨的主要形成原因之一，室温下化合物ZY4是气体。下列说法错误的是 (　 )A．Y的第一电离能在四种元素中最大B．W2X和ZX2的中心原子分别为sp3和sp2杂化C．W2X的沸点高于W2Z的沸点D．ZY4分子中原子均为8电子结构
解析：W是宇宙中最丰富的元素，则W是H；W2X是维持生命过程的必需物质，则X为O；WY可用于玻璃的刻蚀，则WY为HF，Y为F；ZX2是酸雨的主要形成原因之一，且Z的原子序数比Y大，则Z为S；综上所述，W、X、Y和Z分别为H、O、F、S。一般规律：非金属性越强，第一电离能越大，因此F的第一电离能在四种元素中最大，A正确；
O和S属于同主族元素，但H2O分子间存在氢键，而H2S分子间不存在氢键，因此H2O的沸点高于H2S的沸点，C正确；SF4中，S的最外层电子数为10，D错误。