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元素“位—构—性”关系的分析应用
1.“位—构—性”关系模型
2.原子结构与元素的性质
(1)物质的结构决定物质的性质，物质的性质反映物质的结构。原子越容易失去电子，元素的金属性就
越强；原子越容易得电子，元素的非金属性就越强。元素性质的比较如表所示：
同周期 同主族
性质
(自左而右) (自上而下)
电子层
层数相同 层数增大
结构
失电子
逐渐减弱 逐渐增强
能力
得电子
逐渐增强 逐渐减弱
能力
金属性 逐渐减弱 逐渐增强
非金属性 逐渐增强 逐渐减弱
主要
最高正价升高(O、F除外) 最高正价相同(O、F除外)
化合价
最高价氧 酸性增强：
酸性减弱：HNO >H PO
3 3 4
化物对应 H SiO Mg(OH) >Al(OH)
2 3非金属简
单氢化物 增强：SiH HCl>HBr>HI
4 3 2
的稳定性
原子
减小：Si>P>S>Cl 增大：FMg2+>Al3+ 增大：Li+S2->Cl- 增大：F-Y>W
B.简单氢化物键角：X>Y
C.反应过程中有蓝色沉淀产生
D.QZX Y W 是配合物，配位原子是Y
4 4 12
答案 D
解析 Q是ds区元素，焰色试验呈绿色，则Q为Cu元素；基态X原子的核外电子有5种空间运动状态，
则X可能为N(1s22s22p3)、O(1s22s22p4)、F(1s22s22p5)；X、Y、Z原子序数依次增大，基态Y、Z原子有两个
未成对电子，若Y、Z为第2周期元素，可能为C(1s22s22p2)或O(1s22s22p4)，C原子序数小于N，所以Y不
可能为C，若Y、Z为第3周期元素，可能为Si(1s22s22p63s23p2)或S(1s22s22p63s23p4)，Y、Z可与Cu形成
CuZY ，所以Y、Z分别为O、S元素，则X只能为N元素；W原子序数小于N且能与X形成XW ，所以
4 3
W为H元素。S单质常温下呈固态，O 和H 均为分子晶体，O 的相对分子质量大于H ，所以沸点：
2 2 2 2
S>O >H ，故A正确；Y、X的简单氢化物分别为H O和NH ，H O的键角约为105°，NH 的键角为
2 2 2 3 2 3
107°，所以键角：X>Y，故B正确；硫酸铜溶液中滴加氨水，氨水不足时生成蓝色沉淀氢氧化铜，氨水过量时氢氧化铜溶解，生成[Cu(NH ) ]SO ，即反应过程中有蓝色沉淀产生，故C正确；[Cu(NH ) ]SO 中铜离
3 4 4 3 4 4
子提供空轨道、NH 的N原子提供孤电子对，两者形成配位键，配位原子为N，故D错误。
3
3.(2024·湖北，9)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：W YX >W YX
2 3 2 4
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 主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，Z的价电子所在能层有16个轨道，则Z有4个能层，
且形成+1价离子，应为K；在此结构中W形成一个化学键，应为H；X、Y的价电子数相等，且X形成两
个化学键、Y形成六个化学键，可推知X、Y分别为O、S。W和Y可以形成H S，其中S显-2价，电负性：
2
S>H，A错误；H SO 是中强酸，而H SO 是强酸，在相同条件下后者的酸性较强，B错误；H只有1个电
2 3 2 4
子，O的2p轨道上有4个电子，有2个未成对电子，基态原子的未成对电子数：O>H，C错误；K的氧化
物溶于水且与水反应生成强碱KOH，S的氧化物溶于水且与水反应生成H SO 或H SO ，氧化物溶于水所
2 3 2 4
得溶液的pH的大小关系为K>S，D正确。
4.(2023·湖北，6)W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，其中X、Y、Z相邻，W的核
外电子数与X的价层电子数相等，Z 是氧化性最强的单质，4种元素可形成离子化合物(XY)+(WZ )-。
2 4
下列说法正确的是( )
A.分子的极性：WZ Y>Z>WB.原子半径：XX>Z>W，A错误；同一周期元素原子
半径从左到右依次减小，同一主族元素原子半径从上到下依次增大，故四种元素的原子半径大小为
YY>X
C.Q的氧化物是两性氧化物
D.该阴离子中含有配位键
答案 A
解析 由题干分析知，W为H，X为C，Y为O，Z为F，Q为Al。
7.(2023·福建，4)某含锰着色剂的化学式为XY MnZ Q ，Y、X、Q、Z为原子序数依次增大的短周期元
4 2 7
素，其中XY+ 具有正四面体空间结构，Z Q4-结构如图所示。下列说法正确的是( )
4 2 7
A.键角：XY
>XY+
3 4
B.简单氢化物沸点：X>Q>Z
C.第一电离能：X>Q>Mn
D.最高价氧化物对应的水化物酸性：Z>X
答案 C
解析
由题意，可知XY+ 为NH+
，故Y为H，X为N；同时分析Z
Q4-
结构，可知Q正常情况应该成两个
4 4 2 7
键，Q为第ⅥA族的元素，同时Z也成5个键，Z为第ⅤA族的元素，故Q为O，Z为P。NH
和NH+
都
3 4
是sp3杂化，但是NH 的中心原子上有一个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用更大，NH 是三角
3 3锥形结构，而NH+
是正四面体结构，故键角：NH
NH >PH ，即Q>X>Z，B错误；同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，同周期元素从左到右
2 3 3
第一电离能有增大的趋势，但第ⅡA、ⅤA族元素异常，故第一电离能：N>O>Mn，C正确；Z的最高价
氧化物对应的水化物为H PO ，X最高价氧化物对应的水化物为HNO ，前者为中强酸而后者为强酸，D错
3 4 3
误。
题型突破练 [分值：50 分]
(选择题1~10题，每小题3分，11~15题，每小题4分，共50分)
1.(2024·江西省部分高中学校高三下学期联考)X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的前四周期元素且只
有Q为金属元素，基态X原子核外电子占据3个能级且每个能级上的电子数相等，Z是地壳中含量(质量分
数)最高的元素，基态W原子p轨道上的电子数比s轨道上的电子数多4，Q的原子序数为X、Y、W原子
序数的总和。下列说法正确的是( )
A.Q位于元素周期表的ds区
B.第一电离能：XZW
B.含W、R元素的化合物常用作生产农药
C.碱性溶液中：WY2-、XY-
、RY-能大量共存
3 3
·· ·· ··
D.共价化合物RXY的电子式为 ·R·X··Y
· · ··
·· ··
答案 C
解析 由题意可知，X、Y、Z、W、R分别为N、O、Mg、S、Cl。离子键的百分数是依据电负性的差值计
算的，电负性差值越大，离子键的百分数越大，O的电负性大于S，所以MgO离子键的百分数大于MgS，故A正确；碱性溶液中ClO-同样具有强氧化性，能将SO2- 氧化为SO2-
，不能大量共存，故C错误；共价
3 4
·· ·· ··
化合物RXY为ClNO，其电子式为
·Cl·N··O，D正确。
· · ··
·· ··
3.(2024·河北衡水部分高中高三下学期一模)X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X与
Y相邻，X基态原子核外有2个未成对电子；Z是元素周期表中电负性最大的元素。W原子在同周期中原
子半径最大。下列说法不正确的是( )
A.第一电离能：I (Y)>I (Z)>I (X)
1 1 1
B.最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>X
C.Z、W的简单离子的半径：r(Z)>r(W)
D.简单氢化物的热稳定性：Z>Y
答案 A
解析 由题意可知Z为F元素，W为Na元素，X为C元素，Y为N元素。同周期元素从左到右第一电离
能呈增大趋势，所以第一电离能：F>N>C，即I (Z)>I (Y)>I (X)，A项错误；N元素的最高价氧化物对应的
1 1 1
水化物为硝酸，C元素的最高价氧化物对应的水化物为碳酸，硝酸酸性强于碳酸，B项正确；氟离子和钠
离子的核外电子排布相同，核电荷数大的离子半径小，氟离子的半径大于钠离子，C项正确；元素非金属
性越强，简单氢化物的热稳定性越强，所以简单氢化物的热稳定性：F>N，D项正确。
4.(2024·湖南衡阳高三下学期第二次联考)扬州大学俞磊教授团队利用萤石直接制备电池电解质材料甲
(XZY )的新方法如下：2ZM +5QY ===2ZY +5QM 、ZY +XY===XZY ，其中X、Y、Z、M、Q为原子序
6 5 2 5 2 5 6
数依次增大的前20号主族元素，X、Q为金属元素，Y、M为同主族元素，且Y是电负性最大的元素，基
态Z原子的成对电子数与未成对电子数之比为4∶1。下列说法错误的是( )
A.基态X原子核外只有1个未成对电子
B.第一电离能：QM>Y
D.ZM 、ZY 均为三角锥形分子
3 3
答案 C
解析 由题意可知，Y是F元素，Z是P元素，M是Cl元素，X是Li元素，Q是Ca元素。基态Li原子核
外电子排布式为1s22s1，只有1个未成对电子，故A正确；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，
同主族元素从上到下第一电离能依次减小，第一电离能：CaCa2+>F-，故C错误；PCl 、PF 中P原子价层电
3 3
子对数均为4，均有1个孤电子对，空间结构均为三角锥形，故D正确。
5.W、X、Y、Z是电负性依次增大的前四周期主族元素。W为前四周期电负性最小的元素，X为地壳中含
量第二的元素，Y的基态原子中单电子和成对电子个数比为3∶4，Z的一种单质是极性分子且常用于消毒
杀菌。下列说法正确的是( )
A.第一电离能：YZC.1 mol XZ 晶体中有2 mol X—Z
2
D.元素X、Y、Z的最高正化合价依次升高
答案 B
解析 由题意可知，W为K元素，X为Si元素，Y为N元素，Z为O元素。Y为N元素，其2p能级处于
半充满的较稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，即第一电离能：N>O，A错误；KH常温下为固
体，H O、H O 常温下为液体，氢化物的沸点：KH>H O(或H O )，B正确；1 mol SiO 中含4 mol Si—O，
2 2 2 2 2 2 2
C错误；Si元素最高正价为+4价，N元素最高正价为+5价，O元素无最高正价，D错误。
6.(2024·江西九江十校高三第二次联考)W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X、Y、Z为同一短周期相邻元
素，W、X、Y组成的EMIM+结构如图，其环上所有原子共平面。下列说法错误的是( )
A.第一电离能：XY Z- >Y Z-
2 3 2
C.简单氢化物沸点：XNO- >NO-
，故B正
2 3 2
确；简单氢化物沸点：CH R>ZB.Y的简单氢化物和W的单质相遇会产生白烟
C.R分别与W、Z形成的化合物中含有的化学键种类相同
D.将Y的简单氢化物溶于Z的简单氢化物中，所得体系中存在5种微粒
答案 B
解析
同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，则原子半径：Na>Cl，A项错误；NH 与Cl 相遇可产生白
3 2
烟NH Cl，B项正确；NaCl、Na O中只含有离子键，而Na O 中含有离子键和共价键，故所含化学键的种
4 2 2 2
类不一定相同，C项错误；将NH 溶于H O中，溶液中存在NH 、H O、NH ·H
O、NH+
、OH-、H+共6种
3 2 3 2 3 2 4
微粒，D项错误。
8.(2024·湖南省九校联考)原子序数依次增大的W、X、Y、Z四种短周期主族元素，W、Y可形成如图所示
的阴离子，Z原子最外层有1个电子，W、Y同周期且价电子数之和为10，下列说法错误的是( )
A.第一电离能：Y>X>W
B.简单氢化物沸点：WO>C，A错误；H O、NH 分子间存在氢键，
2 3
简单氢化物H O、NH 、CH 的沸点依次降低，B正确；Z W Y 为Na C O ，含有离子键、极性键和非极性
2 3 4 2 2 4 2 2 4
键，C
O2-
水解使其水溶液呈碱性，C正确；Z Y 为Na O
，其中含有2个Na+，1个O2-
，阴、阳离子数之
2 4 2 2 2 2 2
比为1∶2，D正确。9.(2024·河南省五市高三下学期第一次联考)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W原子的
最外层电子数等于Y原子最外层电子数的2倍，四种元素形成的一种化合物的结构如图所示，该化合物的
阴离子中每个原子的最外层均满足8电子稳定结构。下列说法正确的是( )
A.原子半径：XY>Z>W，故A错误；Y的单质与X的最高价氧化物对应的水化物氢氧化钠反应时，水中氢元素得到电
子，水是氧化剂，故B错误；与Z相邻的短周期同族元素为C，C的氢化物为烃，碳原子数较多的烃常温
下为固态，其熔、沸点大于H O，故C错误；W与X形成的二元化合物氧化钠或过氧化钠中阳离子和阴离
2
子个数比均为2∶1，故D正确。
10.(2024·辽宁省协作校高三下学期一模大联考)短周期元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大，已知
A、B、C、D是它们中的两种或三种形成的化合物，且A、B、C均含有Z元素。A的焰色试验呈黄色，水
溶液呈碱性；B是两性氢氧化物；D是由W与Q形成的化合物，常温下0.1 mol·L-1D溶液的pH为1，在一
定条件下它们之间的相互转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.X元素的单质可能含有极性键，氢化物可能含有非极性键
B.X、Y、Z元素的简单离子半径大小是XY>Z，故B错误；Na与Cl和H与Cl元素形成的化合物分别为氯化钠和氯化
氢，均属于电解质，氯化钠中的化学键为离子键，而氯化氢中的化学键为共价键，故C错误；元素的非金
属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，但F元素无正价，所以氯元素的最高价含氧酸在同主族中最强，
但其他价态的含氧酸，如HClO为弱酸，在同族中酸性不是最强，故D错误。
11.(2024·长春高三下学期检测)已知X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的五种短周期元素，W和R组
成的一种化合物具有强氧化性，可用于自来水消毒，五种元素形成的某种化合物结构如图，下列说法正确
的是( )
A.原子半径：R>W>Z>Y>X
B.简单氢化物的沸点：R>W>Z>Y
C.W单质均为非极性分子
D.X和Z组成的化合物可能含有非极性键
答案 D
解析 X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的五种短周期元素，由结构可知，化合物中X、Y、Z、W、
R形成的共价键的数目分别为1、4、3、2、1，W和R组成的一种化合物具有强氧化性，可用于自来水消
毒，应为ClO ，则X为H元素、Y为C元素、Z为N元素、W为O元素、R为Cl元素。同周期元素，从
2
左到右原子半径依次减小，则O、N、C的原子半径依次增大，故A错误；水分子能形成分子间氢键，氯
化氢不能形成分子间氢键，所以水的沸点高于氯化氢，故B错误；O 为非极性分子，O 为极性分子，故C
2 3
错误；N H 是含有极性键和非极性键的极性分子，故D正确。
2 4
12.(2024·东北三省三校二模联考)某种双核钴配合物阳离子的结构如图。X的第一电离能在第二周期主族元
素中位居第二，Y的核外电子只有一种运动状态，Z单质的一种同素异形体是极性分子。下列说法错误的
是( )
A.简单氢化物的稳定性：Z>X
B.电负性：Z>X>Y
C.Co位于元素周期表ds区，在该阳离子中呈+2价
D.从结构推测该配合物阳离子不稳定，且具有一定的氧化性答案 C
解析 由题意可知，X为N，Y为H，Z为O。非金属性：Z(O)>X(N)，因此简单氢化物的稳定性：Z>X，
故A正确；同周期元素，从左到右电负性逐渐增大，同族元素，从上到下电负性逐渐减小，即电负性：
Z(O)>X(N)>Y(H)，故B正确；Co位于元素周期表d区，故C错误；该配合物阳离子存在过氧键，因此不
稳定，且具有一定的氧化性，故D正确。
13.(2024·河北雄安新区高三下学期一模)一种具有解热镇痛作用的合成药物结构如图所示，W、Y、X、Q
为原子半径依次递减的短周期非金属元素，Q的最高正价和最低负价代数和为0，且W与Y的价层电子排
布均为ns2np2，下列说法正确的是( )
A.氢化物的沸点：X>Y>W
B.最高价氧化物对应水化物的酸性：YZ>T
B.W元素位于元素周期表的d区
C.580 ℃热分解后得到的固体化合物是WZ
D.简单氢化物的稳定性：Z>Y
答案 C
解析 W为常见的金属元素，离子的价层电子排布式为3d6，则W为Fe元素；X、Y、Z、T分别位于三个
短周期，原子序数依次增加，则X为H元素；常温下YZ 为气体，其分子的总电子数为奇数，则YZ 为
2 2
NO ，则Y为N元素、Z为O元素；T与Z同主族，则T为S元素。同主族元素，从上到下第一电离能依
2
次减小，同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，N的第一电离能大于相邻元素，则第一电离能由
大到小的顺序为N>O>S，故A正确；铁元素的原子序数为26，基态铁原子的价层电子排布式为3d64s2，则
铁元素位于元素周期表的d区，故B正确；由题意可知，化合物的化学式为(NH ) Fe(SO ) ·6H O，相对分
4 2 4 2 2
子质量为392，取1 mol该物质进行热重分析，由热重曲线可知，580 ℃热分解后得到固体的质量为392
g×(100%-9.2%-9.2%-9.2%-52.0%)≈80 g，则固体化合物为0.5 mol氧化铁，故C错误；元素的非金属性：
O>N，则简单氢化物的稳定性：H O>NH ，故D正确。
2 3
