2024届高考化学一轮复习 课时跟踪检测（二十五） 位—构—性三者关系的综合应用 （含答案）

课时跟踪检测（二十五） 位—构—性三者关系的综合应用

1．(2021·浙江选考)现有4种短周期主族元素X、Y、Z和Q，原子序数依次增大，其中Z、Q在同一周期。相关信息如下表：

下列说法正确的是(　 )

A．常温时，X单质能与水发生剧烈反应

B．Y与Q元素组成的YQ4分子，空间结构为正四面体

C．Y、Z、Q最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱

D．第五周期且与Q同主族元素的单质在常温常压下呈液态

2.一种有机合成中间体和活性封端剂的分子结构式如图所示。其中W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X、Y同主族，W原子与X原子的质子数之和等于Z原子的最外层电子数。下列说法正确的是(　 )

A．原子半径：W<X<Y<Z

B．相同压强下单质的沸点：W<Z

C．最高价含氧酸酸性：Z>Y>X

D．W与X形成的化合物中只含极性键

3.元素X、Y、Z和Q在周期表中的位置如图所示，其中元素Q位于第四周期，X、Y、Z原子的最外层电子数之和为17，下列说法不正确的是(　 )

A．原子半径(r)：r(Q)>r(Y)>r(Z)

B．Q的价层电子排布式为4s24p3

C．Y、Z的氧化物对应的水化物均为强酸

D．可以推测H3QO4是Q的最高价氧化物的水化物

4.已知短周期元素A、B、C、D、E的最高价氧化物对应的水化物分别为X、Y、M、Z、W，B是短周期主族元素中原子半径最大的元素，常温下X、Y、Z、W均可与M反应，A、B、D、E的原子序数及其对应0.1 mol·L－1 X、Y、Z、W溶液的pH如图所示。下列说法正确的是(　 )

A．D的简单气态氢化物的热稳定性大于E的气态氢化物热稳定性

B．A、B、C三种元素简单离子半径的大小顺序为C>B>A

C．Y的稀溶液与Z或W的稀溶液分别发生中和反应时，对应的中和热在数值上相等

D．Y与W两物质的化学键类型相同

5.由同周期元素原子W、X、Y、Z构成的一种阴离子(如图)，Y的最外层电子数等于X的核外电子总数，四种原子最外层电子数之和为20。下列说法正确的是(　 )

A．W、X、Y、Z第一电离能由大到小依次是：Z>Y>X>W

B．Y形成的简单离子的半径比Z形成的简单离子的半径小

C．W和X的最高价氧化物对应水化物的酸性：W>X

D．W、Z形成的化合物分子中各原子均满足8电子稳定结构

6．短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大；X的氢化物种类繁多，其中含氢量最高的为25%；Z和W的基态原子均满足s轨道电子总数和p轨道上的电子总数相等；M是同周期中电负性最大的元素。下列说法错误的是(　 )

A．第一电离能：Y>Z>X

B．Y的简单氢化物可用作制冷剂

C．X和Z、X和M均可以形成含有极性键的非极性分子

D．W和M的化合物的水溶液中，阳离子与阴离子数目之比等于1∶2

7．短周期主族元素R、X、Y、Z、M原子序数依次递增，其族序数满足：3Z＋M＝X＋Y，其中元素R、X、Y、M形成的化合物(结构式)具有如图所示转化关系。下列说法错误的是(　 )

A．R与X、Y、M均能形成含18电子的分子

B．Y、Z、M形成的某种化合物可作漂白剂

C．上述转化关系中的物质各原子均满足8电子稳定结构

D．R、X、Y、Z可形成两种以上水溶液呈碱性的化合物

8．由化合物甲和乙低温共熔的电解液可作为高能电池材料，其结构如图，它们的构成元素R、W、X、Y、Z、M原子序数依次增大且总和为42，下列说法错误的是(　 )

A．元素Z、Y均能与R形成含有非极性键的18电子化合物

B．第一电离能：Z>Y>X>W

C．乙的沸点比丙酮高

D．甲中∠ZMZ比乙中∠ZXY小

9.离子液体常被用作电化学研究的电解质、有机合成的溶剂和催化剂。如图是离子液体1­丁基­3­甲基咪唑六氟磷酸盐的结构简式。

下面说法正确的是(　 )

A．该物质含有的化学键类型是共价键

B．PF的空间结构为三角双锥形

C．该物质中N有2种杂化轨道类型

D．离子液体的沸点较低，容易挥发

10.某重金属解毒剂的分子结构如图所示，其中W、X、Y、Z均为短周期元素，且W、X、Y的质子数之和比Z的小1。下列说法错误的是(　 )

A．电负性：Y>Z>X>W

B．该解毒剂的沸点比丙三醇的低

C．分子结构中X、Y、Z杂化类型相同

D．重金属提供孤电子对与该解毒剂形成配位键

11.短周期元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大，由它们形成的化合物X、Y、Z、W在一定条件下的相互转化关系如图所示。已知X、Y、Z均含有d元素；X的焰色试验呈黄色；Y是两性氢氧化物；0.1 mol·L－1 W溶液的pH为1。下列说法正确的是(　 )

A．e元素的含氧酸的酸性在同主族中最强

B．b元素的单质和氢化物可能具有氧化性和漂白性

C．c与e和a与e元素形成的化合物均属于电解质且化学键类型相同

D．b、c、d元素的离子半径大小顺序是b<c<d

12．已知W、X、Y、Z均为短周期元素，常温下，它们的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 mol·L－1)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是(　 )

A．化合物X2Y2中含有极性共价键和非极性共价键

B．简单气态氢化物的热稳定性：Y>W

C．简单离子半径：Y>Z>W>X

D．这四种元素中，元素Y的第一电离能最小

课时跟踪检测（二十五） 位—构—性三者关系的综合应用

1．(2021·浙江选考)现有4种短周期主族元素X、Y、Z和Q，原子序数依次增大，其中Z、Q在同一周期。相关信息如下表：

下列说法正确的是(　 )

A．常温时，X单质能与水发生剧烈反应

B．Y与Q元素组成的YQ4分子，空间结构为正四面体

C．Y、Z、Q最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱

D．第五周期且与Q同主族元素的单质在常温常压下呈液态

解析：选B　X最外层电子数是核外电子总数的一半，则X为Be；Z单质为淡黄色固体，常存在于火山喷口附近，则Z为S；X、Y、Z、Q原子序数依次增大，Z、Q在同一周期，则Q为Cl；Y最高化合价与最低化合价之和为零，则Y为C或Si。由此分析，只有B项正确。

2.一种有机合成中间体和活性封端剂的分子结构式如图所示。其中W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X、Y同主族，W原子与X原子的质子数之和等于Z原子的最外层电子数。下列说法正确的是(　 )

A．原子半径：W<X<Y<Z

B．相同压强下单质的沸点：W<Z

C．最高价含氧酸酸性：Z>Y>X

D．W与X形成的化合物中只含极性键

解析：选B　由信息推知：W、X、Y、Z分别为H、C、Si、Cl。Si的原子半径大于Cl的原子半径，A项错误；相同压强下氢气沸点小于氯气，B项正确；高氯酸为强酸，碳酸、硅酸为弱酸，且碳酸酸性强于硅酸，C项错误；烃中可能含非极性键，D项错误。

3.元素X、Y、Z和Q在周期表中的位置如图所示，其中元素Q位于第四周期，X、Y、Z原子的最外层电子数之和为17，下列说法不正确的是(　 )

A．原子半径(r)：r(Q)>r(Y)>r(Z)

B．Q的价层电子排布式为4s24p3

C．Y、Z的氧化物对应的水化物均为强酸

D．可以推测H3QO4是Q的最高价氧化物的水化物

解析：选C　由题干信息推断可知，X为C、Y为S、Z为Cl、Q为As；电子层数越多，原子半径越大，且同周期原子半径从左到右逐渐减小，A选项正确；Q为第ⅤA族，价层电子排布式为4s24p3，B选项正确；Y、Z的氧化物对应的水化物如H2SO3、HClO为弱酸，C选项错误；H3QO4为H3AsO4，其中As元素为＋5 价，为最高价，D选项正确。

4.已知短周期元素A、B、C、D、E的最高价氧化物对应的水化物分别为X、Y、M、Z、W，B是短周期主族元素中原子半径最大的元素，常温下X、Y、Z、W均可与M反应，A、B、D、E的原子序数及其对应0.1 mol·L－1 X、Y、Z、W溶液的pH如图所示。下列说法正确的是(　 )

A．D的简单气态氢化物的热稳定性大于E的气态氢化物热稳定性

B．A、B、C三种元素简单离子半径的大小顺序为C>B>A

C．Y的稀溶液与Z或W的稀溶液分别发生中和反应时，对应的中和热在数值上相等

D．Y与W两物质的化学键类型相同

解析：选C　B是短周期中原子半径最大的元素，则B为Na元素，则Y为NaOH；0.1 mol·L－1的X、W溶液pH＝1，则X和W均为一元强酸，且A的原子序数小于Na元素，E的原子序数大于Na元素，则A为N元素、X为HNO3；E为Cl元素、W为HClO4；0.1 mol·L－1的Z溶液pH＝0.7，则氢离子浓度为10－0.7 mol·L－1＝0.2 mol·L－1，故Z为二元强酸，且D的原子序数大于Na元素，则D为S元素、Z为H2SO4；常温下X、Y、Z、W均可与M反应，则M为两性氢氧化物，则M为Al(OH)3、C为Al元素。非金属性：Cl>S，故氢化物稳定性：HCl>H2S，A错误；N3－、Na＋、Al3＋电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径：N3－>Na＋>Al3＋，B错误；中和热是指在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时的反应热，所以NaOH的稀溶液与H2SO4或HClO4的稀溶液分别发生中和反应时，对应的中和热在数值上相等，C正确；NaOH含有离子键、共价键，HClO4只含有共价键，二者含有化学键不全相同，D错误。

5.由同周期元素原子W、X、Y、Z构成的一种阴离子(如图)，Y的最外层电子数等于X的核外电子总数，四种原子最外层电子数之和为20。下列说法正确的是(　 )

A．W、X、Y、Z第一电离能由大到小依次是：Z>Y>X>W

B．Y形成的简单离子的半径比Z形成的简单离子的半径小

C．W和X的最高价氧化物对应水化物的酸性：W>X

D．W、Z形成的化合物分子中各原子均满足8电子稳定结构

解析：选A　根据同周期元素原子W、X、Y、Z构成的一种阴离子结构，可知Y能形成2个共价键，Y是ⅥA族元素，Y的最外层电子数等于X的核外电子总数，则X是C元素、Y是O元素；Z形成1个共价键，Z是F元素；四种原子最外层电子数之和为20，则W是B元素。同周期元素从左到右，第一电离能有增大趋势，第一电离能由大到小依次是：F>O>C>B，故A正确；O2－、F－电子层数相同，质子数越多半径越小，简单离子的半径：O2－>F－，故B错误；元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，酸性 H2CO3>H3BO3，故C错误；B、F形成的化合物BF3分子中，B原子不满足8电子稳定结构，故D错误。

6．短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大；X的氢化物种类繁多，其中含氢量最高的为25%；Z和W的基态原子均满足s轨道电子总数和p轨道上的电子总数相等；M是同周期中电负性最大的元素。下列说法错误的是(　 )

A．第一电离能：Y>Z>X

B．Y的简单氢化物可用作制冷剂

C．X和Z、X和M均可以形成含有极性键的非极性分子

D．W和M的化合物的水溶液中，阳离子与阴离子数目之比等于1∶2

解析：选D　X的氢化物种类繁多，其中含氢量最高的为25%，则该物质为甲烷，X为C元素；Z和W的基态原子均满足s轨道电子总数和p轨道上的电子总数相等，且均为短周期元素，则根据原子序数关系可知，Z和W的基态原子核外电子排布式分别为1s22s22p4、1s22s22p63s2，则Z为O元素，W为Mg元素；Y的原子序数大于C元素小于O元素，则Y为N元素；M是同周期中电负性最大的元素，则M为Cl元素。同周期主族元素从左至右基态原子的第一电离能呈增大趋势，而N元素的2p轨道电子排布半充满，为稳定结构，N的第一电离能大于O的第一电离能，故第一电离能：N>O>C，A项正确；NH3分子间可形成氢键，沸点较高，容易液化，且液氨汽化时吸收热量，因此液氨可用作制冷剂，B项正确；CO2和CCl4均为含有极性键的非极性分子，C项正确；MgCl2为易溶于水的强酸弱碱盐，在水中完全电离，电离出的Mg2＋会发生部分水解而被消耗，1个Mg2＋水解会生成2个H＋，因此MgCl2溶液中阳离子与阴离子数目之比大于1∶2，D项错误。

7．短周期主族元素R、X、Y、Z、M原子序数依次递增，其族序数满足：3Z＋M＝X＋Y，其中元素R、X、Y、M形成的化合物(结构式)具有如图所示转化关系。下列说法错误的是(　 )

A．R与X、Y、M均能形成含18电子的分子

B．Y、Z、M形成的某种化合物可作漂白剂

C．上述转化关系中的物质各原子均满足8电子稳定结构

D．R、X、Y、Z可形成两种以上水溶液呈碱性的化合物

解析：选C　通过分析可知，R为H，X为C，Y为O，Z为Na，M为Cl，H与C、O、Cl均能形成18电子的分子，如乙烷、过氧化氢、氯化氢，故A正确；Y、Z、M形成的NaClO具有漂白性，故B正确；氢的最外层电子数为2，不满足8电子稳定结构，故C错误；R、X、Y、Z可形成多种强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，如甲酸钠、乙酸钠、丙酸钠等，故D正确。

8．由化合物甲和乙低温共熔的电解液可作为高能电池材料，其结构如图，它们的构成元素R、W、X、Y、Z、M原子序数依次增大且总和为42，下列说法错误的是(　 )

A．元素Z、Y均能与R形成含有非极性键的18电子化合物

B．第一电离能：Z>Y>X>W

C．乙的沸点比丙酮高

D．甲中∠ZMZ比乙中∠ZXY小

解析：选B　根据R形成1个单键、X形成4个共价键、Y形成3个单键、Z形成1个双键、W形成W＋，结合原子序数关系可推知，R为H，X为C，Y为N，Z为O，W为Li；根据6种元素的原子序数总和为42，知M为Cl。O与H形成的H—O—O—H、N与H形成的NHHNHH均为含有非极性键的18电子化合物，A项正确；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但N由于2p能级半充满，为稳定结构，N的第一电离能大于O，故第一电离能N>O>C>Li，B项错误；乙为COH2NNH2，分子间可形成氢键，故其沸点比丙酮高，C项正确；甲中ClO的Cl为sp3杂化，乙中C为sp2杂化，故甲中∠OClO小于乙中∠OCN，D项正确。

9.离子液体常被用作电化学研究的电解质、有机合成的溶剂和催化剂。如图是离子液体1­丁基­3­甲基咪唑六氟磷酸盐的结构简式。

下面说法正确的是(　 )

A．该物质含有的化学键类型是共价键

B．PF的空间结构为三角双锥形

C．该物质中N有2种杂化轨道类型

D．离子液体的沸点较低，容易挥发

解析：选C　该物质中阴、阳离子之间为离子键，离子内元素之间为共价键，A项错误；PF的中心原子P的孤电子对数为＝0，价层电子对数为6，则PF的空间结构为正八面体形，B项错误；该物质中只形成单键的N原子有一个孤电子对，杂化轨道数为3＋1＝4，杂化类型为sp3，形成1个双键、2个单键的N原子无孤电子对，杂化轨道数为3，杂化类型为sp2，C项正确；该离子液体为离子化合物，沸点较高，不易挥发，D项错误。

10.某重金属解毒剂的分子结构如图所示，其中W、X、Y、Z均为短周期元素，且W、X、Y的质子数之和比Z的小1。下列说法错误的是(　 )

A．电负性：Y>Z>X>W

B．该解毒剂的沸点比丙三醇的低

C．分子结构中X、Y、Z杂化类型相同

D．重金属提供孤电子对与该解毒剂形成配位键

解析：选D　由“W、X、Y、Z均为短周期元素，且W、X、Y的质子数之和比Z的小1”，以及重金属解毒剂的分子结构图中W形成1个单键、X形成4个单键、Y形成2个单键、Z形成2个单键，可推出W、X、Y、Z分别为H、C、O、S。同一周期主族元素，从左到右元素电负性递增，同一主族元素，自上而下元素电负性递减，CH4中C显负价，CS2中S显负价，故电负性O>S>C>H，A项正确；该分子的结构简式为，丙三醇分子间形成的氢键比该解毒剂多，沸点高于该解毒剂，B项正确；该分子中C、O、S均为sp3杂化，C项正确；形成配位键时，重金属提供空轨道，该解毒剂提供孤电子对，D项错误。

11.短周期元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大，由它们形成的化合物X、Y、Z、W在一定条件下的相互转化关系如图所示。已知X、Y、Z均含有d元素；X的焰色试验呈黄色；Y是两性氢氧化物；0.1 mol·L－1 W溶液的pH为1。下列说法正确的是(　 )

A．e元素的含氧酸的酸性在同主族中最强

B．b元素的单质和氢化物可能具有氧化性和漂白性

C．c与e和a与e元素形成的化合物均属于电解质且化学键类型相同

D．b、c、d元素的离子半径大小顺序是b<c<d

解析：选B　根据题意及转化关系图可知，X中有Na、Al，Y是Al(OH)3，W是一元强酸，即为HCl，X、Y、Z均含有Al元素，则X是NaAlO2，Z是AlCl3，则a、b、c、d、e分别是H、O、Na、Al、Cl。A项，e是Cl元素，其最高价含氧酸的酸性在同主族中最强，错误；B项，b为O元素，其单质有O3，其氢化物有H2O2，两者均具有氧化性和漂白性，正确；C项，c与e形成的化合物为NaCl，是离子化合物，化学键是离子键，a与e形成的化合物为HCl，是共价化合物，化学键是共价键，两者均属于电解质，但化学键类型不同，错误；D项，b、c、d元素的离子分别是O2－、Na＋、Al3＋，半径大小顺序是O2－>Na＋>Al3＋，即b>c>d，错误。

12．已知W、X、Y、Z均为短周期元素，常温下，它们的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 mol·L－1)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是(　 )

A．化合物X2Y2中含有极性共价键和非极性共价键

B．简单气态氢化物的热稳定性：Y>W

C．简单离子半径：Y>Z>W>X

D．这四种元素中，元素Y的第一电离能最小

解析：选C　根据图示，W和Z的最高价氧化物对应水化物溶液的pH为2，说明为强酸，W和Z为N或Cl中一种，根据原子序数关系，W只能是N元素，则Z为Cl元素，X的最高价氧化物对应水化物溶液的pH为12，说明为强碱，X为Na，Y的最高价氧化物对应水化物溶液的pH＜2，则Y为S元素。Na2S2中含离子键和非极性键，A错误；简单气态氢化物的热稳定性NH3＞H2S，B错误；简单离子半径为S2－＞Cl－＞N3－＞Na＋，即Y＞Z＞W＞X，C正确；四种元素中Na的第一电离能最小，D错误。