2027届高考化学一轮复习讲义：高考热点7 元素“位—构—性”关系与元素推断

这是一份2027届高考化学一轮复习讲义：高考热点7 元素“位—构—性”关系与元素推断，共15页。学案主要包含了以原子结构，以物质性质等内容，欢迎下载使用。
1.最外层电子规律
2.熟记第四周期中价电子排布特点
3.熟悉主族元素原子结构及周期表中的特殊位置
热点训练
1.(2024·甘肃卷)X、Y、Z、W、Q为短周期元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为18。Y原子核外有两个单电子,Z和Q同族,Z的原子序数
是Q的一半,W元素的焰色试验呈黄色。下列说法错误的是( )
A.X、Y组成的化合物有可燃性
B.X、Q组成的化合物有还原性
C.Z、W组成的化合物能与水反应
D.W、Q组成的化合物溶于水呈酸性
答案 D
解析 X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期元素,W元素的焰色试验呈黄色,则W为Na元素;Z和Q同族,Z的原子序数是Q的一半,则Z为O元素、Q为S元素;Y原子核外有两个单电子,且原子序数小于O元素,故Y为C元素;结合X、Y、Z、W、Q的最外层电子数之和为18,则X的最外层电子数为1,故X为H元素或Li元素。C的电负性大于H和Li,故该化合物中C为负价,具有还原性,则该化合物具有可燃性,A项正确;该化合物中S元素显负价,具有还原性,B项正确;Na2O、Na2O2均能与水反应,C项正确;Na2S属于强碱弱酸盐,其溶于水所得溶液呈碱性,D项错误。
2.(2025·八省联考河南卷)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:WZ,C错误;D.Y的第一电离能高于同周期相邻元素,第ⅤA族的第一电离能比相邻元素高,D正确。
3.(2024·新课标卷)我国科学家最近研究的一种无机盐Y3[Z(WX)6]2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[ZW6X6]2中WX-提供电子对与Z3+形成配位键
答案 A
解析 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ⅡA族和ⅤA族的元素的第一电离能都比左右相邻元素的高,由于配合物Y3[Z(WX)6]2中Y在外界,Y可形成简单阳离子,则Y属于金属元素,故X和Y分别为N和Mg;Z的M层未成对电子数为4,则其3d轨道上有4个不成对电子,其价电子排布式为3d64s2,Z为Fe元素,Y3[Z(WX)6]2为Mg3[Fe(CN)6]2。A.W、X、Y、Z四种元素的单质中,N元素的单质形成分子晶体,Mg和Fe均形成金属晶体,C元素既可以形成金刚石又可以形成石墨,石墨的熔点最高,A不正确;B.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;C.Y的氢氧化物是Mg(OH)2,其属于中强碱,难溶于水,难溶于NaCl溶液,但是由于NH4Cl电离产生的NH4+可以破坏Mg(OH)2的沉淀溶解平衡,因此Mg(OH)2可以溶于NH4Cl溶液,C正确;D.Mg3[Fe(CN)6]2中CN-提供电子对与Fe3+形成配位键,D正确。
4.(2025·八省联考陕西卷)一种新型微孔材料由X、Y、Z三种短周期元素组成。X、Y的质子数之和等于Z的质子数,X与Y同周期,X的第一电离能比同周期相邻两原子小,基态Y原子s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等。下列说法正确的是( )
A.原子半径:Z>Y>X
B. X的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸
C.Y的氢化物既具有氧化性又具有还原性
D. Z的氯化物属于离子化合物
答案 C
解析 X、Y、Z三种短周期元素,X与Y同周期,Y原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,则Y可能为1s22s22p4或1s22s22p63s2,为氧或镁,X、Y的质子数之和等于Z的质子数,则Y为氧,X的第一电离能比同周期相邻两原子小,X为硼,那么Z为铝。A.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;原子半径:Al>B>O,A错误;B.X的最高价氧化物对应的水化物为硼酸,是一种弱酸,B错误;C.Y的氢化物中过氧化氢或水,其中氢化合价能降低、氧化合价能升高,则既具有氧化性又具有还原性,C正确;D.Z的氯化物为氯化铝,属于共价化合物,D错误。
二、以成键特征和结构式为“题眼”的元素推断
1.推断的技巧
结合离子键和共价键成键规律判断原子价电子数,并结合题干信息确定元素。
2.常见结构中的共价键数目
①卤素或氢原子形成一个共价键。
②O、S形成两个共价键
③N、P一般能形成三个共价键,也可能形成四个共价键(含一个配位键),P还能形成五个共价键。
④C、Si能形成四个共价键,C也可以形成双键或三键。
⑤B能形成三个共价键,也可以形成四个共价键(含一个配位键)。
3.【示例】 化学家利用短周期主族元素X、Y、Z、R、W合成一种高效消毒剂,其分子结构如图所示。已知X、Y、Z、R、W原子序数依次增大且R的原子半径在短周期主族元素中最大。
R+
推断思路
热点训练
1.(2024·湖北卷)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 Z的价电子所在能层有16个轨道,故Z为第四周期元素,结合题给化合物的结构图可知,Z为K元素;W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,结合题给结构图可知,X为O元素、Y为S元素;W形成一个共价键,则W为H元素。电负性:HY
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
答案 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元素,Y、Z与X同周期,Y为O元素,Z为F元素;W的氢氧化物具有两性,则W为Al元素,Q是第六周期半径最大的主族元素,则为Cs元素;QWX3Y6Z为CsAlB3O6F。A.同主族从上到下金属性增强,同周期从左到右金属性依次减弱,故金属性:Q(Cs)>W(Al),故正确;B.同周期从左到右原子半径减小,故原子半径:Z(F)N>O,Y的第一电离能比同周期相邻元素的都低,故正确。
3.(2025·八省联考内蒙古卷)电池中一种常用电解质的阴离子,结构如下图所示。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:MM
答案 B
解析 M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。A.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;B.根据该阴离子的结构示意图可知N原子采取sp3杂化,因此该离子中S、N、S三原子不可能共线,B错误;C.同周期元素第一电离能呈增大趋势,但ⅡA、ⅤA异常,故第一电离能:CCH4,D正确。
4.(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,则下列说法正确的是( )
A.沸点:ZR3Z>Y
答案 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元素;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元素;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元素;Z与Y同族,则Z为S元素。A.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;B.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,其中(ⅡA>ⅢA,ⅤA>ⅥA),位于ⅤA族的氮元素的氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于同周期相邻元素,则氮元素的第一电离能大于氧元素,故B错误;C.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则氮原子的原子半径大于氧原子,故C错误;D.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·河北卷)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:W