2021年高考化学一轮复习讲义 第5章 专项提能特训10　“位—构—性”关系判断

专项提能特训10　“位—构—性”关系判断

1．如图所示的X、Y、Z、W四种短周期元素的原子最外层电子数之和为22，下列说法正确的是(　　)

A.X、Y、W三种元素最低价氢化物的沸点依次升高

B．Z、X、W三种元素氧化物对应水化物的酸性依次增强

C．由X、W和氢三种元素形成的化合物中只含共价键

D．X、Z形成的二元化合物是一种新型无机非金属材料

答案　D

解析　根据X、Y、Z、W的位置，可以知道，X和Y位于第二周期，Z和W位于第三周期，设Z元素原子的最外层电子数为a，则X、Y、W的原子的最外层电子数分别为a＋1、a＋2、a＋3；有a ＋a＋1＋a＋2＋a＋3＝22，得a＝4，Z的最外层电子数为4，Z元素为Si，同理可知X、Y、W分别为N、O、Cl。X、Y、W三种元素最低价氢化物分别为NH3、H2O、HCl，由于NH3、H2O分子间存在氢键，沸点会升高，因此沸点最高的是H2O，最低的是HCl，A项错误；Z、X、W元素氧化物对应的水化物的酸性不一定增强， 如Cl的含氧酸中的HClO为弱酸，其酸性比N的最高价氧化物的水化物HNO3的弱，B项错误；X、W和H三种元素形成的化合物为NH4Cl等，NH4Cl为离子化合物，其中既存在离子键又存在共价键，C项错误；Z和X形成的二元化合物为氮化硅，氮化硅是一种新型无机非金属材料，D项正确。

2．(2019·河南省顶级名校高三上学期开学摸底考试)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W的最外层电子数是次外层的2倍，X、Y原子的最外层电子数之比为3∶4，Z的单质常温下呈气态。下列说法正确的是(　　)

A．原子半径：Z>Y>X>W

B．含氧酸的酸性：Z>W>Y

C．最高价氧化物的熔点：W>Y

D．Z分别与W、X形成的二元化合物中，化学键类型相同

答案　D

解析　由W的最外层电子数是次外层的2倍推得W为碳元素。由X、Y原子的最外层电子数之比为3∶4推得X为铝元素，Y为硅元素。由Z的单质常温下呈气态推得Z为氯元素。原子半径：Al>Si>Cl>C，A项错误；非金属性：Cl>C>Si，故最高价含氧酸的酸性：HClO4>H2CO3>H2SiO3，但未明确是最高价含氧酸，B项错误；熔点：SiO2>CO2，C项错误；CCl4、AlCl3中均只含共价键，D项正确。

3．(2020·百师联盟全国高三摸底大联考)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素，W是第二周期简单氢化物沸点最高的非金属元素，X的最高正价与最低负价的代数和为4，非金属Y的族序数大于W，Z元素是常见的金属元素，能形成多种氧化物，其中的一种氧化物具有磁性。下列说法错误的是(　　)

A．简单离子半径：X>Y>W

B．W、X、Y的氢化物均只含极性共价键

C．W、Y的常见单质均有较强的氧化性

D．Z与Y形成的二元化合物均可通过化合反应制得

答案　B

解析　由题知，W、X、Y、Z依次是O、S、Cl、Fe。简单离子半径：S2－>Cl－>O2－，故A正确；H2O2既含极性键又含非极性键，故B错误；O2、O3、Cl2均有较强的氧化性，故C正确；FeCl3可通过Fe与Cl2化合或者FeCl2与Cl2化合得到，FeCl2可通过Fe与FeCl3化合得到，故D正确。

4．(2019·揭阳市第三中学高三上学期第二次月考)第三周期元素X、Y、Z、W的最高价氧化物溶于水可得四种溶液，0.010 mol·L－1的溶液pH与该元素原子半径的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．简单离子半径：X＞Y＞Z＞W

B．Y元素存在同素异形体

C．气态氢化物的稳定性：Z＞W＞Y

D．X和Y的最高价氧化物对应的水化物恰好中和时，溶液呈中性

答案　B

解析　同周期元素的原子序数越大，原子半径越小，所以原子序数：X>Y>Z>W，X的最高价氧化物的水溶液为碱性，而且0.010 mol·L－1的溶液pH为12，确定为一元强碱，所以X为Na，W的最高价氧化物的水溶液的pH为2，W为Cl、Z为S，Y的溶液的pH为4，为弱酸磷酸，Y为P，存在同素异形体；四种元素简单离子的半径：Y>Z>W>X；Y、Z、W的非金属性逐渐增强，所以气态氢化物的稳定性逐渐增强；D项NaOH与磷酸恰好反应时的溶液为碱性。

5．R、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，a、b、c、d分别是这4种元素的单质。已知：Y是地壳中含量最高的金属元素。向甲的溶液中通入丙气体，产生白色沉淀，它们之间的转化关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．元素对应的简单离子的半径：Y>Z>X

B．元素非金属性：Z>R>X

C．Y的最高价氧化物对应的水化物是强碱

D．元素最高化合价：Z>X>Y>R

答案　D

解析　Y是地壳中含量最高的金属元素，则Y是铝元素，c是金属Al，甲是含铝化合物。向甲的溶液中通入丙气体，产生白色沉淀，白色沉淀是氢氧化铝。丙气体溶于水溶液呈碱性，则丙为氨气。中学两种气体相遇产生白烟的有氨气与氯化氢、氨气与硝酸蒸气等。结合R、X、Y、Z是短周期元素及框图信息可知，丁为氯化铵，乙为氯化氢。则R为H，X为N，Y为Al，Z为Cl。A项，最外层电子数相等时，离子的电子层数越多，离子半径越大；电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。所以，离子半径r(Cl－)>r(N3－)>r(Al3＋)，错误；B项，NH3、N2H4中N为负化合价，H为正化合价，说明N吸引电子的能力比H的强，即N的非金属性比H的强，错误；C项，氢氧化铝是两性氢氧化物，是一种弱碱，错误；D项，Cl、N、Al、H的最高化合价分别为＋7、＋5、＋3、＋1，正确。

6．我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐，经X射线衍射测得该化合物的晶体结构，其局部结构如图所示。其中Y为氮原子，W与X，W与Y均可形成10电子化合物，Z与其他原子均不同族，且Z的单质可以用于自来水消毒，图中虚线表示氢键。下列说法正确的是(　　)

A．该化合物中的两种阳离子的共价键类型相同

B．阴离子N中的键型为氮氮单键

C．该晶体结构中有4种氢键

D．该化合物中Z不满足8电子稳定结构

答案　A

解析　根据题目信息10电子化合物以及图示可推断两种阳离子分别为铵根离子和水合氢离子；而阴离子除五氮阴离子外，还有氯离子，从而得出答案A正确。

7．(2020·深圳市高级中学高三上学期测试)短周期主族元素 X、Y、Z、Q、R 的原子序数依次增大，X 的简单阴离子与锂离子具有相同的电子层结构，Y原子最外层电子数等于内层电子数的2倍，Q 的单质与稀硫酸剧烈反应生成 X 的单质。向100 mL X2R的水溶液中缓缓通入RZ2 气体，溶液pH与RZ2 体积关系如下图。下列说法正确的是(　　)

A．X2R 溶液的浓度为0.03 mol·L－1

B．最简单气态氢化物的稳定性：Y＞Z＞R

C．工业上通常采用电解法冶炼Q的单质

D．RZ2 通入 BaCl2、Ba(NO3)2 溶液中，均无明显现象

答案　C

解析　短周期主族元素 X、Y、Z、Q、R 的原子序数依次增大，X 的简单阴离子与锂离子具有相同的电子层结构，说明X为氢元素；Y原子最外层电子数等于内层电子数的2倍，为碳元素；Q 的单质与稀硫酸剧烈反应生成 X 的单质，为活泼金属，可能为钠、镁、铝中的一种。向100 mL X2R的水溶液中缓缓通入RZ2 气体，根据溶液的pH变化分析，应为硫化氢和二氧化硫的反应，即R为硫，Z为氧。A项， 2H2S＋SO2===2H2O＋3S↓，根据图像分析，当二氧化硫的体积为336 mL时，溶液的pH为7，说明硫化氢的物质的量为0.03 mol，其浓度为＝0.3 mol·L－1，故错误；B项，非金属性越强，其最简单气态氢化物的稳定性越强，故稳定性顺序为：Z＞R＞Y，故错误；C项，Q为活泼金属钠、镁、铝中的一种，工业上通常采用电解法冶炼Q的单质，故正确；D项，二氧化硫通入Ba(NO3)2 溶液中会产生硫酸钡沉淀，故错误。

8．(2019·“皖豫联盟体”高三上学期第一次大联考)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，它们之间可形成组成不同的多种可溶性常见盐，其中有两种组成为ZXY3、ZWY4。下列说法中正确的是 (　　)

A．简单离子半径：r(W) >r(Z) >r(Y) >r(X)

B．最常见氢化物的稳定性：X＞Y

C．Z2Y2中含有共价键且在熔融状态下能导电

D．HWY分子中各原子均达到8电子稳定结构

答案　C

解析　由题知，X、Y、Z、W分别是N、O、Na、Cl，简单离子半径：r(Cl－) >r(N3－) > r(O2－) >r(Na＋)，A项错误； 因非金属性：N＜O，故最常见氢化物的稳定性：X＜Y，B项错误； Z2Y2为过氧化钠，其中含有离子键和共价键，属于离子晶体，在熔融状态下能导电，C项正确； HWY分子为HClO，其中Cl和O原子均达到8电子稳定结构，而H是2电子稳定结构，D项错误。

9. (2019·河南省天一大联考)短周期主族元素R、X、Y和Z的原子序数依次增大，RZ3溶于水生成一种具有漂白性的物质，生成的另一种物质的分子模型如图A所示。X和Y的单质按一定比例混合后恰好能完全溶于足量水中，在其水溶液中缓慢通入CO2气体，沉淀质量(m)与CO2的体积(V)的关系如图B所示。

下列说法一定正确的是(　　)

A．Y一定位于第三周期ⅢA族

B．原子半径：X>Y>Z

C．Z与X、Y均形成离子化合物

D．R和Z的氧化物对应的水化物都是强电解质

答案　B

解析　依题意，图A表示氨分子，漂白性物质是次氯酸，所以R为氮元素，Z为氯元素。X和Y的单质组成混合物能恰好溶于水中，由图B知，产生的沉淀能与CO2反应，则X为钠元素，Y可能为硅元素或铝元素。Y可能位于第三周期ⅣA族，A项错误；原子半径：Na>Si(Al)>Cl，B项正确；SiCl4是共价化合物，C项错误；HNO2、HClO都是弱酸，都是弱电解质，D项错误。

10．(2019·安徽省“皖南八校”摸底考试)X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，X与Z同族，Y与Z同周期，W是短周期主族元素中原子半径最大的，X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍，Y的最高正价与最低负价的代数和为6。下列说法正确的是(　　)

A．Y的最高价氧化物对应的水化物是二元强酸

B．原子半径：X<Z<Y

C．气态氢化物的热稳定性：Y<Z

D．X与W可形成两种阴、阳离子的物质的量之比均为1∶2 的离子化合物

答案　D

解析　X、Y、Z、W为四种短周期主族元素， Y与Z同周期，W是短周期主族元素中原子半径最大的，则W为Na，X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍，则X为O，X与Z同族，则Z为S，Y的最高正价与最低负价的代数和为6，则Y为Cl。Y的最高价氧化物对应的水化物HClO4是一元强酸，选项A错误；原子半径：X(O) <Y(Cl)<Z(S)，选项B错误； 非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，非金属性Y(Cl) >Z(S)，故气态氢化物的热稳定性：HCl >H2S，选项C错误；X与W可形成两种阴、阳离子的物质的量之比均为1∶2的离子化合物Na2O和Na2O2，选项D正确。