第8章　专项突破4　元素综合推断选择题再练

元素综合推断选择题再练类型一文字叙述型元素综合推断1.(2025·黑吉辽蒙，7)化学家用无机物甲(YW4ZXY)成功制备了有机物乙[(YW2)2XZ]，开创了有机化学人工合成的新纪元。其中W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y、Z同周期，基态X、Z原子均有2个单电子。下列说法正确的是()A.第一电离能：Z>Y>XB.甲中不存在配位键C.乙中σ键和π键的数目比为6∶1D.甲和乙中X杂化方式分别为sp和sp2答案D解析由题分析知，W为H、X为C、Y为N、Z为O。第一电离能：N>O>C，A错误；甲为NH4OCN，其所含的NH4+中存在N原子提供孤电子对、H+提供空轨道形成的配位键，B错误；乙的结构式为，故乙中σ键和π键的数目比为7∶1，C错误；甲为NH4OCN(氰酸铵)，碳原子形成2个σ键，且无孤电子对，故C为sp杂化，乙为(NH2)2CO(尿素)，碳原子形成3个σ键，且无孤电子对，故C为sp2杂化，D2.(2025·河南，6)我国科研人员合成了一种深紫外双折射晶体材料，其由原子序数依次增大的五种短周期元素Q、W、X、Y和Z组成。基态X原子的s轨道中电子总数比p轨道中电子数多1，X所在族的族序数等于Q的质子数，基态Y和Z原子的原子核外均只有1个未成对电子，且二者核电荷数之和为Q的4倍。下列说法正确的是()A.QY3为极性分子B.ZY为共价晶体C.原子半径：W>ZD.1个X2分子中有2个π键答案D解析该晶体材料的组成元素Q、W、X、Y和Z为原子序数依次增大的五种短周期主族元素，基态X原子的s轨道中电子总数比p轨道中电子数多1，其电子排布式为1s22s22p3，则X为N元素；N处于元素周期表第ⅤA族，Q的质子数等于N所在族的族序数，则Q的质子数为5，Q为B元素；W处于B和N元素之间，则W为C元素；基态Y和Z原子的原子核外均只有1个未成对电子，且二者核外电子数(核电荷数)之和为Q的4倍，即二者的核外电子数之和为20，则基态Y原子的核外电子排布式为1s22s22p5，Y为F元素，基态Z原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1，Z为Na元素。BF3的中心B原子价电子对数为3，无孤电子对，其空间结构为平面正三角形，正、负电重心重合，因此BF3为非极性分子，A错误；NaF为离子晶体，B错误；同周期元素从左向右，原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，因此原子半径：Na>Li>C，C错误；N2中N原子之间为三键，因此1个N2分子中有2个π键，D正确。3.(2024·新课标卷，11)我国科学家最近研究的一种无机盐Y3[Z(WX)6]2纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增大，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sp3C.Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液，可以溶于NH4Cl溶液D.Y3[Z(WX)6]2中WX答案A解析W、X、Y、Z的原子序数依次增大，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族和第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Y3[Z(WX)6]2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的M层未成对电子数为4，其价电子排布式为3d64s2，Z为Fe元素，Y3[Z(WX)6]2为Mg3[Fe(CN)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NH3，其中N原子轨道杂化类型为sp3，B正确；Y的氢氧化物是Mg(OH)2，难溶于NaCl溶液，由于NH4Cl为强酸弱碱盐，其溶液因NH4+水解显酸性，可溶解Mg(OH)2，4.(2024·浙江6月选考，10)X、Y、Z、M四种主族元素，原子序数依次增大，分别位于三个不同短周期，Y与M同主族，Y与Z核电荷数相差2，Z的原子最外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法不正确的是()A.键角：YB.分子的极性：Y2X2>X2Z2C.共价晶体熔点：Y>MD.热稳定性：YX4>MX4答案B解析根据题意可推断，X、Y、Z、M四种元素分别为H、C、O、Si。YX3+为CH3+，其中C原子的杂化类型为sp2，CH3+的空间结构为平面正三角形，键角为120°；YX3-为CH3-，C原子的杂化类型为sp3，CH3-的空间结构为三角锥形，由于C原子还有1个孤电子对，故键角小于109°28'，因此，键角的大小关系为YX3+>YX3-，A正确；Y2X2为C2H2，是直线形分子，分子结构对称，分子中正、负电重心重合，故其为非极性分子；H2O2分子结构如图所示：，分子中正、负电重心不重合，故其为极性分子，因此，两者极性的大小关系为Y2X2<X2Z25.(2025·辽宁抚顺模拟)X、Y、Z、W是位于不同周期的前四周期主族元素，它们的原子序数依次增大，且Y与X两种元素原子序数的差值等于Z、Y两种元素原子序数的差值，Z元素基态原子p轨道电子排布是半充满状态，含W元素的物质灼烧时焰色呈紫色。下列说法正确的是()A.离子半径：W>Z>YB.X2Y2是直线形分子C.Z的简单氢化物具有还原性D.W2Y2的水溶液具有强酸性答案C解析X、Y、Z、W是位于不同周期的前四周期主族元素，且它们的原子序数依次增大，则X元素为H；Z元素基态原子p轨道电子排布是半充满状态，Z又位于第3周期，则Z元素为P；Y与X两种元素原子序数的差值等于Z、Y两种元素原子序数的差值，则Y元素为O；含W元素的物质灼烧时焰色呈紫色，故W元素为K。电子层数越多，半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，因此离子半径：Z(P3-)>W(K+)>Y(O2-)，A错误；X2Y2为H2O2，H2O2的结构是半展开的书页形，B错误；Z的简单氢化物为PH3，P元素化合价为-3，处于最低价态，所以PH3具有还原性，C正确；W2Y2为K2O2，K2O2与水反应生成KOH和O2，反应的化学方程式为2K2O2+2H2O=4KOH+O2↑，生成的KOH是强碱，溶液呈碱性，D错误。6.(2026·开封阶段性考试)某离子化合物XW4ZY4，其组成元素W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，XW4+和ZY4-均为四面体形结构，只有X、Y位于同周期，Z的最外层电子数和电子层数相同，Y的最外层电子数等于XA.XW3的空间结构为平面三角形B.电负性：Y>X>W>ZC.简单氢化物的沸点：X>YD.X、Y所在周期中有1种元素的第一电离能介于二者之间答案B解析XW3为NH3，中心原子N的价电子对数4，孤电子对数为1，则其空间结构为三角锥形，A项错误；电负性：F>N>H>Al，即Y>X>W>Z，B项正确；X、Y分别为N、F，它们的简单氢化物为NH3、HF，二者分子间均能形成氢键，且HF分子间的氢键强度更大，使得其沸点更高，则沸点：X<Y，C项错误；X、Y都在第2周期，第2周期主族元素的第一电离能从小到大的顺序：Li、B、Be、C、O、N、F，没有元素的第一电离能介于N和F之间，D项错误。7.(2025·郑州模拟)我国科学家发现了一种锂载体物质(LiWY2XZ3)，可显著提高锂离子电池的性能。已知短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y、Z同周期，Y与W同主族，X的核电荷数等于W的最外层电子数。Y的核外电子占5个原子轨道且有2个未成对电子。下列叙述正确的是()A.电负性：X<Y<Z<WB.WY2与XY2的分子空间结构相同C.Y、Z的简单氢化物混合时，分子间形成的氢键有4种D.X、W的最高价氧化物对应的水化物均为强酸答案C解析Y的核外电子占5个原子轨道且有2个未成对电子，则Y的电子排布式为1s22s22p4，则Y为O，Y与W同主族，W为S；X的核电荷数等于W的最外层电子数，X为C；X、Y、Z同周期，则Z为F，综上所述，X、Y、Z、W依次为C、O、F、S。同周期主族元素从左往右，电负性逐渐增大，同主族元素从上到下，电负性逐渐减弱，元素的电负性：C<S<O<F，A错误；WY2SO2的中心原子S的价电子对数为2+6-2×22=3，含有1对孤电子对，空间结构为角形，XY2CO2的中心原子C的价电子对数为2+4-2×22=2，无孤电子对，空间结构为直线形，B错误；Y的简单氢化物为H2O，Z的简单氢化物为HF，混合时，可能的氢键包括：①H2O间的氢键、②HF间的氢键、③、④，即分子间形成的氢键有4种，C正确；X(C)、W(S)的最高价氧化物对应的水化物分别为H2CO3(弱酸)、H2类型二物质结构式型元素综合推断8.(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>XC.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。9.(2025·江西九江模拟)W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的基态原子s能级电子数和p能级电子数相等，5种元素组成的化合物M结构如图所示。下列说法正确的是()A.电负性：X>Y>ZB.化合物YW3和Y2W4中Y原子均为sp3杂化C.Q的价电子所在电子层有4个轨道D.简单离子半径：Y<Z<Q答案B解析W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的基态原子s能级电子数和p能级电子数相等，Z为O元素，X形成四个键，X为C元素，Y形成三个键，Y为N元素，W形成一个键且序数最小，W为H元素，Q有+1价的阳离子，Q为Na元素。元素的非金属性越强电负性越大，电负性：O>N>C，A错误；化合物YW3为NH3，Y2W4为N2H4，N原子的价电子对数均为4，N原子均为sp3杂化，B正确；Q为Na元素，价电子所在电子层为M层，3s有1个轨道，3p有3个轨道，3d有5个轨道，共有9个轨道，C错误；电子层结构相同的离子，核电荷数越大半径越小，简单离子半径：Na+<O2-<N3-，D错误。10.(2025·山东模拟)某锂离子电池电解液添加剂X3YQZ3结构如图。短周期非金属元素X、Y、Z、Q的原子序数依次增大，其中Y的含氧酸为一元酸，基态Q原子中s与p轨道电子数之比为2∶3。下列说法正确的是()A.第一电离能：Q>Z>YB.简单氢化物沸点：Q>ZC.最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>QD.Z—Q—Z键角：X3YQZ3>QZ3答案D解析Y的含氧酸为一元酸，则可能是硝酸或硼酸，根据题中结构图可知Y为B元素；基态Q原子中s与p轨道电子数之比为2∶3，则Q为P元素；X和Z元素都能形成一个化学键，且短周期非金属元素X、Y、Z、Q原子序数依次增大，则X为H元素，Z为F元素。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，故第一电离能：F>P>B，A错误；HF分子间有氢键，则简单氢化物沸点高于PH3，B错误；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，P的非金属性强于B，故酸性：H3PO4>H3BO3，C错误；X3YQZ3中P原子有4个σ键，属于sp3杂化；QZ3中P原子有3个σ键，一对孤电子对，属于sp3杂化，但孤电子对对成键电子对的排斥作用比成键电子对间的排斥作用大，故Z—Q—Z键角：X3YQZ3>QZ3，D正确。11.(2025·福建莆田模拟)某含铂(Pt)广谱抗癌药的结构如图所示。短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其中X、Y、Z同属于第2周期，且Y的第一电离能比X、Z的大。下列说法正确的是()A.电负性：X>Y>ZB.简单氢化物的键角：X>Y>ZC.含氧酸的酸性：X>YD.X2W2为极性分子答案B解析短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其中X、Y、Z同属于第2周期，X形成4个共价键、Z形成2个共价键，且Y的第一电离能比X、Z的大，则X是C、Y是N、Z是O，W形成1个共价键，W是H。同周期主族元素从左到右电负性依次增大，电负性：O>N>C，故A错误；CH4中C原子价电子对数为4，无孤电子对，NH3中N原子价电子对数为4，有1对孤电子对，H2O中O原子价电子对数为4，有2对孤电子对，简单氢化物中，中心原子均采取sp3杂化，由于孤电子对对成键电子对的排斥大于成键电子对之间的排斥，孤电子对越多，键角越小，简单氢化物的键角：CH4>NH3>H2O，故B正确；C、N元素均不止一种含氧酸，其中酸性：H2CO3<HNO3，故C错误；C2H2是直线形分子，结构对称，为非极性分子，故D错误。12.(2025·河南安阳一模)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Y的价电子数是W、X的价电子数之和且只与X同周期，基态Z原子的核外电子空间运动状态有9种；四种元素形成的某阳离子的结构如图所示。下列说法正确的是()A.氧化物对应水化物的酸性：X<Y<ZB.基态原子的未成对电子数：X<Y<ZC.阳离子中Y原子形成的键角∠WYW：1号Y<2号YD.X和Z组成的化合物一定是含有σ键和π键的极性分子答案C解析短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Y的价电子数是W、X的价电子数之和且只与X同周期，基态Z原子的核外电子空间运动状态有9种，结合Z形成2个共价键，可以推知Z为S元素，电子排布式为1s22s22p63s23p4，W形成1个共价键，W为H元素，Y形成3个共价键，Y为N元素，则X为C元素，以此解答。元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，若不是元素最高价氧化物对应的水化物，则不能确定酸性强弱，A错误；N基态原子电子排布式为1s22s22p3，含有3个未成对电子，C基态原子电子排布式为1s22s22p2，含有2个未成对电子，S基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p4，含有2个未成对电子，则基态原子的未成对电子数：S=C<N，B错误；1号N原子和2号N原子均为sp3杂化，1号N原子含有1对孤电子对，2号N原子不含孤电子对，孤电子对对成键电子对的斥力较大，则键角∠WYW：1号N<2号N，C正确；C和S组成的化合物为CS2，结构式为SCS，正、负电重心重合，碳硫双键中含有σ键和π键，则CS2是含有σ键和π键的非极性分子，D错误。13.某化合物具有漂白性，主要用于染色工艺，其结构如图所示，其中W、X、Y、M、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，且Y和Z同主族，下列说法错误的是()A.电负性：X<Z<YB.W2Z和X2W2均为极性分子C.MW与水反应后的溶液呈碱性D.ZY2和ZY3的VSEPR模型均为平面三角形答案B解析由化合物的结构可知，M为带一个单位正电荷的阳离子，阴离子中W、X、Y、Z形