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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
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 Y>Z>W
B.原子半径:XY>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 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
YNH >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。]