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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 <H PO <H SO <HClO
2 3 3 4 2 4 4
碱性增强：
水化物的 碱性减弱：
LiOH<NaOH<KOH
酸、碱性 NaOH>Mg(OH) >Al(OH)
2 3非金属简
单氢化物 增强：SiH <PH <H S<HCl 减弱：HF>HCl>HBr>HI
4 3 2
的稳定性
原子
减小：Si>P>S>Cl 增大：F<Cl<Br<I
半径
阳离子
减小：Na+>Mg2+>Al3+ 增大：Li+<Na+<K+
半径
阴离子
减小：P3->S2->Cl- 增大：F-<Cl-<Br-<I-
半径
(2)金属性和非金属性的比较方法
①非金属性强弱判断：a.与氢气化合越容易，非金属性越强；b.简单氢化物越稳定，非金属性越强；c.最高
价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强；d.单质的氧化性越强，非金属性越强。
②金属性强弱判断：a.金属与水或酸反应置换H 越容易(反应越剧烈)，金属性越强；b.最高价氧化物对应
2
水化物的碱性越强，金属性越强；c.单质的还原性越强(对应离子的氧化性越弱)，金属性越强。
3.微粒结构的特性
(1)熟记主族元素的价层电子排布式
ⅠA：ns1 ⅡA：ns2 ⅢA：ns2np1 ⅣA：ns2np2
ⅤA：ns2np3 ⅥA：ns2np4 ⅦA：ns2np5
(2)掌握第四周期副族元素的价层电子排布式
Sc：3d14s2 Ti：3d24s2 V：3d34s2 Cr：3d54s1
Mn：3d54s2 Fe：3d64s2 Co：3d74s2
Ni：3d84s2 Cu：3d104s1 Zn：3d104s2
4.常见结构中的共价键数目
(1)卤素原子或氢原子能形成一个共价键。
(2)O、S能形成两个共价键，也可能形成若干配位键。
(3)N、P能形成三个共价键，也可能形成三个共价键、一个配位键，P还能形成五个共价键。
(4)C、Si能形成四个共价键，C也可以形成双键或三键。
(5)B能形成三个共价键，也可以形成三个共价键、一个配位键。
1.(2024·新课标卷，11)我国科学家最近研究的一种无机盐Y [Z(WX) ] 纳米药物具有高效的细胞内亚铁
3 6 2
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NH Cl溶液
4
D.Y [Z(WX) ] 中WX-提供电子对与Z3+形成配位键
3 6 2
2.(2024·黑吉辽，11)如下反应相关元素中，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，基态X
原子的核外电子有5种空间运动状态，基态Y、Z原子有两个未成对电子，Q是ds区元素，焰色试验呈
绿色。下列说法错误的是( )
QZY 溶液 QZX Y W 溶液
4 4 4 12
A.单质沸点：Z>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
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
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 <XZ
3 3
B.第一电离能：X<Y<Z
C.氧化性：X Y <W Y
2 3 2 3
D.键能：X <Y <Z
2 2 2
5.(2023·湖南，6)日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W (ZX ) ·WY 。已知：X、Y、Z和W为原
3 4 2 2
子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相
等，基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3。下列说法正确的是( )
A.电负性：X>Y>Z>W
B.原子半径：X<Y<Z<W
C.Y和W的单质都能与水反应生成气体D.Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
6.(2023·辽宁，9)某种镁盐具有良好的电化学性能，其阴离子结构如下图所示。W、X、Y、Z、Q是核
电荷数依次增大的短周期元素，W、Y原子序数之和等于Z，Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍。
下列说法错误的是( )
L为
A.W与X的化合物为极性分子
B.第一电离能：Z>Y>X
C.Q的氧化物是两性氧化物
D.该阴离子中含有配位键
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答案精析
精练高考真题
1.A [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；每个周期的第ⅡA和第ⅤA族元素的第一电离能都比左右相邻元素
的高，由于配合物Y [Z(WX) ] 中Y在外界，说明Y可以形成简单阳离子，故X和Y分别为N和Mg；Z
3 6 2
的M层未成对电子数为4，其价层电子排布式为3d64s2，Z为Fe元素，Y [Z(WX) ] 为Mg [Fe(CN) ] 。
3 6 2 3 6 2
W、X、Y、Z四种元素的单质中，C元素形成的金刚石熔点最高，A错误；X的简单氢化物是NH ，其中
3
N原子轨道杂化类型为sp3，B正确；Y的氢氧化物是Mg(OH) ，难溶于NaCl溶液，由于NH Cl为强酸弱
2 4
碱盐，其溶液因NH+ 水解显酸性，可溶解Mg(OH) ，C正确；Mg [Fe(CN) ] 中Fe3+有空轨道，CN-提供
4 2 3 6 2
电子对与Fe3+形成配位键，D正确。]
2.D [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.D [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.A [分析可知，W为B，X为N，Y为O，Z为F。BF 为非极性分子，NF 为极性分子，则分子的极性：
3 3
WZ <XZ ，A正确；同一周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，但是N的价层电子排布为2s22p3，
3 3
为半满稳定结构，其第一电离能大于同周期相邻元素，则第一电离能：Y<X<Z，B错误；N的非金属性更
强一些，故N O 的氧化性更强一些，C错误；N对应的单质为氮气，含有三键，键能最大，D错误。]
2 35.C [分析可得X、Y、Z、W分别为O、F、P、Ca。同一周期元素，从左到右电负性依次增大，同一主族
元素，从上到下电负性依次减小，故四种元素的电负性大小为Y>X>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
Y<X<Z<W，B错误；F 与水反应生成HF和O ，Ca与水反应生成氢氧化钙和氢气，均可以生成气体，C
2 2
正确；Z元素的最高价氧化物对应的水化物为H PO ，不具有强氧化性，D错误。]
3 4
6.A [由题干分析知，W为H，X为C，Y为O，Z为F，Q为Al。]
7.C
[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+
，A错误；X、Q、Z分别为N、O、P，沸点顺序
4 3 4
为H O>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。]
