模板05 元素“位-构-性”推断-2025年高考化学答题技巧与模板构建专练(新高考通用）

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选择题中对于物质结构与性质模块内容的考查形式多样，有拼盘式的选项正误判断，有给出物质的结构或相关方程式来分析、判断，有晶胞分析，还有常规的元素推断和元素周期律应用等。关于元素推断类题目，命题形式没有大的变化，主要变化是将选修模块内容融入到了元素推断当中，像第一电离能、电负性、核外电子排布、杂化类型、化学键类型、键角等知识内容是常考内容。总体而言，有关物质结构与性质、元素推断的选择题在高考中所占分值大、难度跨度大、涉及知识点多，已经成为高考的重点考查内容。
技法01 元素周期表和元素周期律
1．元素周期表
(1)元素周期表的结构
(2)四个数量关系
①电子层数＝周期序数。
②质子数＝原子序数。
③最外层电子数＝主族序数。
④主族元素的最高正价＝主族序数(O、F除外)，最低负价＝主族序数－8。
(3)利用区间定位推断元素
对于原子序数较大的元素，可采用区间定位确定元素。元素周期表中各族序数的排列顺序由左到右依次为ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0，牢记各周期对应的0族元素的原子序数，可以快速确定周期数。
2．元素金属性、非金属性强弱的实验比较法
(1)元素金属性强弱的实验比较法。
①单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强。
②单质还原性越强或离子氧化性越弱，金属性越强。
③最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强。
④若Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，则Y金属性比X强。
(2)元素非金属性强弱的实验比较法。
①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强。
②单质氧化性越强，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。
④An－＋B―→Bm－＋A，则B非金属性比A强。
3．元素性质递变规律
(1)同周期，从左到右，主族元素的金属性减弱，非金属性增强。电负性增强，第一电离能有增大趋势，ⅡA、ⅤA族反常较大。
(2)同主族，从上到下，元素的金属性增强，非金属性减弱。电负性减弱，第一电离能减弱。
4．粒子半径大小比较
(1)“一看”电子层数：当最外层电子数相同，电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。(同主族)
(2)“二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。(同周期)
(3)“三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。(同元素)
(4)“四看”原子序数：当核外电子数相同时，原子序数越高，离子半径越小。(同结构)
5．电离能与电负性的应用
(1)电离能的应用
①判断元素金属性的强弱。电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱。
②判断元素的化合价。根据逐级电离能确定最外层电子数和各层电子数。
③确定核外电子的分层排布
逐级电离能逐渐增大(即I1S，D项正确。
1．（2024·山东卷）由O、F、I组成化学式为IO2F的化合物，能体现其成键结构的片段如图所示。下列说法正确的是
A．图中O代表F原子
B．该化合物中存在过氧键
C．该化合物中I原子存在孤对电子
D．该化合物中所有碘氧键键长相等
【答案】C
【第一步 找出题眼】由O、F、I组成化学式为IO2F的化合物
【第二步 确定元素】
白色的小球可形成2个共价键，灰色的小球只形成1个共价键，黑色的大球形成了4个共价键，根据O、F、I的电负性大小（F最大、I最小）及其价电子数可以判断，白色的小球代表O原子、灰色的小球代表F原子，黑色的大球代表I原子。
【第三步 判断选项正误】
图中O（白色的小球）代表O原子，灰色的小球代表F原子，A项错误；
根据该化合物结构片断可知，每个I原子与3个O原子形成共价键，根据均摊法可以判断必须有2个O原子分别与2个I原子成键，才能确定该化合物化学式为IO2F，因此，该化合物中不存在过氧键，B项错误；
I原子的价电子数为7，该化合物中F元素的化合价为-1，O元素的化合价为-2，则I元素的化合价为+5，据此可以判断每I原子与其他原子形成3个单键和1个双键，I原子的价电子数不等于其形成共价键的数目，因此，该化合物中I原子存在孤对电子，C项正确；
该化合物中既存在I—O单键，又存在I=O双键，单键和双键的键长是不相等的，因此，该化合物中所有碘氧键键长不相等，D项错误。
2．（2024·全国甲卷）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。W和X原子序数之和等于的核外电子数，化合物可用作化学电源的电解质。下列叙述正确的是
A．X和Z属于同一主族
B．非属性：
C．气态氢化物的稳定性：
D．原子半径：
【答案】A
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，且能形成离子化合物，则W为Li或Na；又由于W和X原子序数之和等于的核外电子数，若W为Na，X原子序数大于Na，则W和X原子序数之和大于18，不符合题意，因此W只能为Li元素；由于Y可形成，故Y为第Ⅶ主族元素，且原子序数Z大于Y，故Y不可能为Cl元素，因此Y为F元素，X的原子序数为10-3=7，X为N元素；根据W、Y、Z形成离子化合物，可知Z为P元素；综上所述，W为Li元素，X为N元素，Y为F元素，Z为P元素。
【解析】A．由分析可知，X为N元素，Z为P元素，X和Z属于同一主族，A项正确；
B．由分析可知，X为N元素，Y为F元素，Z为P元素，非金属性：F＞N＞P，B项错误；
C．由分析可知，Y为F元素，Z为P元素，非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强，即气态氢化物的稳定性：HF＞PH3，C项错误；
D．由分析可知，W为Li元素，X为N元素，Y为F元素，同周期主族元素原子半径随着原子序数的增大而减小，故原子半径：Li＞N＞F，D项错误；
故选A。
1．（2024·河北保定·三模）某矿物由元素周期表前20号主族元素X、Y、Z、W组成。X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中只有X、Y位于同一周期且相邻，Z、W的族序数之和与Y的族序数相等，Z元素原子的内层电子总数是其最外层电子数的2倍，基态W元素原子中无未成对电子。下列叙述正确的是
A．第一电离能：Y>Z>XB．X、Y、Z的最简单氢化物均有毒
C．原子半径：W>Z>XD．和含有的化学键类型完全相同
【答案】C
【分析】Z元素原子的内层电子总数是其最外层电子数的2倍，则Z为P元素；基态W元素原子中无未成对电子，原子序数最大，则W为Ca元素；Z、W的族序数之和与Y的族序数相等，则Y为F元素，X、Y位于同一周期且相邻，则X为O元素。
【解析】A．同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能比相邻元素的第一电离能大，同主族从上到下第一电离能依次减小，故第一电离能：F> O> P，A项错误；
B．O、F、P的最简单氢化物分别为H2O、HF、PH3，其中PH3有剧毒，B项错误；
C．电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同，原子序数越大，原子半径越小，原子半径：，C正确；
D．CaO2和CaF2含有的化学键类型不完全相同，CaF2中只含有离子键，CaO2中含有离子键和共价键，D项错误；
答案选C。
2．（2024·湖南邵阳·三模）前20号元素X、Y、Z、W、R原子序数依次增大。其中X、Z、R最外层电子数相等，且与、均可形成离子化合物；、同主族，最外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法正确的是
A．原子半径大小顺序为
B．Y的第一电离能比同周期相邻元素的小
C．W、X、Y的电负性依次增大
D．Y分别与X、Z、W均可形成具有漂白性的化合物，且漂白原理相同
【答案】B
【分析】前20号元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大。Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，则Y为O元素；而Y、W同主族，则W为S元素；X、Z、R原子的最外层电子数相等，三者处于同主族，只能处于ⅠA族或ⅡA族，且X与Z、R均可形成离子化合物，根据原子序数关系可知：X为H元素，Z为Na元素，R为K元素。
【解析】A．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，则原子半径Na>S>O，A错误；
B．同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第IIA族和第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，则第一电离能：F>N>O，O的第一电离能比同周期相邻元素的小，B正确；
C．同周期主族元素从左向右电负性逐渐增大，同主族元素从上到下原子电负性逐渐减小，则电负性：O>S>H，C错误；
D．O与H、Na、S均可形成具有漂白性的化合物H2O2、Na2O2、SO2，前两者利用其强氧化性进行漂白，而二氧化硫与有机色质化合为不稳定的无色物质进行漂白，漂白原理不同，D错误；
故选B。
3．（2024·广东惠州一模）一种由短周期元素构成的洗涤剂中间体结构式如图所示，X、Q、Z、Y、W原子序数依次增大，X和W同主族，Q、Z、Y同周期，基态Q原子核外成对电子对数与未成对电子数相等，Y可与X形成空间构型为V形的分子，下列说法不正确的是
A．第一电离能：
B．简单离子半径：
C．Z元素的氧化物对应水化物为强酸
D．Y的简单氢化物构型为四面体
【答案】C
【分析】一种工业洗涤剂中间体结构式如图所示，其中短周期元素X、Q、Z、Y、W原子序数依次增大，X和W同主族，W形成+1价阳离子，X形成1个共价键，则X为H，W为Na；Y形成2个共价键，其原子序数小于Na，则Y为O；Q形成4个共价键，基态Q原子核外成对电子对数与未成对电子数相等，则其最外层电子数为4，原子序数小于O，则Q为C；Q、Z、Y为同周期元素，Y可与X形成空间构型为V形的分子，则Z为N，以此分析解答。
【解析】A．由分析可知，Q为C、Z为N、Y为O，根据同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势，ⅡA、ⅤA反常，故第一电离能N＞O＞C即，A正确；
B．由分析可知，W为Na、Y为O、Z为N，三者的简单离子具有相同的电子排布，则核电荷数越大半径越小，故简单离子半径N3-＞O2-＞Na+即，B正确；
C．由分析可知，Z为N，Z元素的氧化物对应水化物HNO3为强酸，而HNO2为弱酸，C错误；
D．由分析可知，Y为O，Y的简单氢化物即H2O，H2O中心原子O周围的价层电子对数=2+=4，根据价层电子对互斥理论可知，其构型为四面体，D正确；
故答案为：C。
4．（2024·河南许昌部分学校高考冲刺）短周期主族元素的原子序数依次增大，基态原子核外能级与能级电子数之比为位于同主族。由这四种元素组成一种光学晶体，结构如图。下列叙述不正确的是
A．简单氢化物沸点：
B．第一电离能：
C．元素电负性：
D．四种元素可形成离子化合物
【答案】A
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大，基态Y原子核外s能级与p能级电子数之比为4：3，则Y为N元素；由结构式可知，晶体中X、Z、R形成的共价键数目为1、2、6，Z、R位于同主族，则X为H元素、Z为O元素、R为S元素。
【解析】A．水分子、氨分子均能形成分子间氢键，硫化氢不能形成分子间氢键，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，则三种氢化物的沸点顺序为，故A错误；
B．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，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相邻元素，则氮元素的第一电离能大于氧元素；同主族元素，从上到下第一电离能依次减小，则氧元素的第一电离能大于硫元素，所以三种元素的第一电离能大小顺序为，故B正确；
C．非金属元素的非金属性越强，电负性越大，三种元素的非金属性强弱顺序为，则电负性大小顺序为，故C正确；
D．氢、氮、氧、硫四种元素可以形成离子化合物硫酸铵、硫酸氢铵、亚硫酸铵、亚硫酸氢铵等，故D正确；
故选A。
5．（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
【分析】X、Y、Z、W、Q为短周期元素，W元素的焰色试验呈黄色，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、Q为S；Y原子核外有两个单电子、且原子序数小于Z，Y为C元素；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18-4-6-1-6=1，X可能为H或Li。
【解析】A．若X为H，H与C组成的化合物为烃，烃能够燃烧，若X为Li，Li与C组成的化合物也具有可燃性，A项正确；
B．X、Q组成的化合物中Q（即S）元素呈-2价，为S元素的最低价，具有还原性，B项正确；
C．Z、W组成的化合物为Na2O、Na2O2，Na2O与水反应生成NaOH，Na2O2与水反应生成NaOH和O2，C项正确；
D．W、Q组成的化合物Na2S属于强碱弱酸盐，其溶于水所得溶液呈碱性，D项错误；
答案选D。
6．（2024·浙江6月卷）X、Y、Z、M四种主族元素，原子序数依次增大，分别位于三个不同短周期，Y与M同主族，Y与Z核电荷数相差2，Z的原子最外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法不正确的是
A．键角：B．分子的极性：
C．共价晶体熔点：D．热稳定性：
【答案】B
【解析】X、Y、Z、M四种主族元素，原子序数依次增大，分别位于三个不同短周期，Y与M同主族，Y与Z核电荷数相差2，Z的原子最外层电子数是内层电子数的3倍，则Z为O元素，Y为C元素，X为H元素，M为Si元素。为，其中C原子的杂化类型为，的空间构型为平面正三角形，键角为120°；为，其中C原子的杂化类型为，的空间构型为三角锥形，由于C原子还有1个孤电子对，故键角小于109°28´，因此，键角的大小关系为，A项正确；为，其为直线形分子，分子结构对称，分子中正负电荷的重心是重合的，故其为百极性分子；分子结构不对称，分子中正负电荷的重心是不重合的，故其为极性分子，因此，两者极性的大小关系为，B项错误；金则石和晶体硅均为共价晶体，但是由于C的原子半径小于Si，因此，C—C键的键能大于Si—Si键的，故共价晶体熔点较高的是金刚石，C项正确；元素的非金属性越强，其气态氢化物的热稳定性越强；C的非金属性强于Si，因此，甲烷的稳定热稳定性较高，D项正确。
7．（2024·浙江1月卷）X、Y、Z、M和Q五种主族元素，原子序数依次增大，X原子半径最小，短周期中M电负性最小，Z与Y、Q相邻，基态Z原子的s能级与p能级的电子数相等，下列说法不正确的是
A．沸点：
B．M与Q可形成化合物、
C．化学键中离子键成分的百分数：
D．与离子空间结构均为三角锥形
【答案】D
【分析】X半径最小为H，短周期电负性最小则M为Na，Z原子的s能级与p能级的电子数相等，则Z为O，Z与Y、Q相邻，Y为N，Q为S，以此分析；
【解析】A．H2O中含有氢键，则沸点高于H2S，A正确；
B．Na与O形成Na2O、Na2O2，则O与S同族化学性质性质相似，B正确；
C．Na2O的电子式为，Na2S的电子式为，离子键百分比 = (电负性差值 / 总电负性差值)，O的电负性大于S，则Na2O离子键成分的百分数大于Na2S，C正确；
D.为sp2杂化，孤电子对为0，为平面三角形，为sp3杂化，孤电子对为1，三角锥形，D错误；
故选D。
8．（2024·湖北宜荆一模）是一种复盐，X、Y、Z、M位于前四周期的不同周期，Z在地壳中含量居第四位，基态M原子价层电子排布式为，E和M位于同一主族，X原子比E原子少一个电子。下列说法正确的是
A．电负性：
B．单质分子的键能：
C．E与其他元素均能组成多种二元化合物
D．和的粒子空间结构相同
【答案】C
【分析】Z在地壳中含量居第四位，是铁元素。E和M位于同一主族,根据M的价层电子排布式和复盐的化学式，若M是氮元素，则E是磷元素，不符合；若M是硫元素，则E是氧元素，符合。X原子比E原子少一个电子，则X是氮元素，根据复盐化学式，Y是氢元素。据此答题。
【解析】A．E、X、M分别是氧、氮、硫元素，电负性大小关系为：E＞X＞M，A错误；
B．X、E、Y单质分别是N2、O2、H2，分子的键能大小为：X>Y>M，B错误；
C．E是氧元素，与氢、氮、硫元素均能形成多种二元化合物，C正确；
D．是，S原子的价层电子对数=，杂化形式为，的空间结构是三角锥形。是，N原子的价层电子对数=，杂化形式为，的空间结构为平面三角形。两者空间结构不相同，D错误；
故选C。
9．（2024·湖北武汉汉阳部分学校一模）X、Y、Z、W、M是原子序数依次增大的短周期主族元素，且位于三个不同周期，Z与Y和W都相邻，且Y、Z、W三种元素原子的最外层电子数之和为16，下列说法错误的是
A．原子半径：Z>W>M>X
B．Z和W都有多种同素异形体
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：YCl>H，故A正确：
B．P有白磷、红磷等单质，S有、、等单质，故B正确：
C．N元素的非金属性强于P，最高价氧化物对应水化物的酸性：，故C错误；
D．H与N、P、S、Cl分别形成的、、、HCl都是18电子分子，故D正确。
答案选C。
10．（2024·重庆十八中两江实验学校一诊）我国科学家发现一种能用于“点击反应”的新分子，结构如下图所示。其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y与Z是同一主族元素。下列说法正确的是
A．简单离子半径：W>Z>Y>X
B．第一电离能：Y>X>Z>W
C．简单氢化物的沸点：Y>X>Z
D．分子中键角均为120°
【答案】C
【分析】X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y与Z是同一主族元素，Z能形成6个化合键，则Y为氧、Z为硫；W形成1个共价键为氟；X形成3个共价键，为氮，以此解答。
【解析】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；简单离子半径：S2->N3->O2->F-，故A错误；
B．同一周期元素，第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第ⅡA族、第VA族第一电离能大于其相邻元素，第一电离能：F>N>O>S，故B错误；
C．常温下水为液体、氨气为气体，则水沸点较高；氨气能形成氢键导致沸点高于硫化氢，故简单氢化物沸点：H2O>NH3>H2S，故C正确；
D．SOF2分子中心原子价层电子对数为，且含有1个孤电子对，空间构型为三角锥形，键角不是120°，故D错误；
故选C。
11．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X与W、Z相邻，且X、Z同主族，W、X、Y、Z的最外层电子数之和为18，Y的金属性是短周期元素中最强的。下列说法正确的是
A．简单离子半径：X>Y>Z
B．简单氢化物的稳定性：W>X
C．X、Y和X、Z形成的化合物均可反应
D．W的氧化物的水化物均为强酸
【答案】C
【分析】Y 的金属性是短周期元素中最强的，Y为Na；则W、X、Z的最外层电子数之和为17； X与W、Z相邻，且X、Z同主族，设X的最外层电子数为x，则x+x+x-1=17，解得x=6，故X为O，Z为S，W为N。
【解析】A．O2-、Na+、S2-中S2-电子层数最多，离子半径最大，O2-、Na+电子层数相同，O的核电荷数小，因此离子半径大，即离子半径：S2-> O2-> Na+，A错误；
B．非金属性N戊B．简单氢化物的沸点：乙乙D．第一电离能：甲