选择题分类练7　“结构式”型元素位、构、性的综合推断

选择题分类练7

“结构式”型元素位、构、性的综合推断1．(2025·山东青岛二模)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．最简单氢化物沸点：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，所以酸是硝酸或硼酸，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，符合的有Ne、P，根据题意可知，Q为P元素；X和Z元素都能形成一个化学键，且都在P元素之前，X为H元素，Z为F元素。同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势，同主族元素第一电离能从上到下依次减弱，故第一电离能F>N>P，A错误；最简单氢化物沸点，HF分子间有氢键，故沸点高于PH3，B错误；非金属性越强，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的非金属性，故H3PO4>H3BO3，C错误；X3YQZ3中Q有4个σ键，为sp3杂化，Z—Q—Z键角约为109°28′，QZ3中P有3个σ键，一个孤电子对，为sp3杂化，但孤电子对对化学键的作用力比化学键对化学键的作用力大，故Z—Q—Z键角小于109°28′，D正确。2．(2025·安徽池州二模)某种物质广泛应用于硅橡胶、硅树脂的交联剂，其分子结构如下，其中X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，Y、W同主族。下列有关说法正确的是(

)A.氢化物沸点：Z>YB．电负性：Z>W>Y>XC．该分子为非极性分子D．Y、Z元素基态原子核外均有2个未成对电子答案：D解析：物质中X、Y、Z、W形成的共价键数目分别为1、4、2、4，又因为Y、W同主族，Y的原子序数比W小，因此Y为C，W为Si，由X、Y、Z、W原子序数依次增大，故X为H，Z为O。题目没有说明是简单氢化物，因此无法比较沸点，A错误；电负性大小顺序为O>C>H>Si，B错误；由结构可知，该分子的中心原子Si连接的4个基团不完全相同，故该物质的空间结构为非正四面体形，正电中心与负电中心不重合，为极性分子，C错误；基态C原子的价层电子排布式为2s22p2，基态O原子的价层电子排布式为2s22p4，核外均有2个未成对电子，D正确。3．(2025·吉林长春二模)一种由短周期元素构成的洗涤剂中间体结构式如图所示，X、Q、Z、Y、W原子序数依次增大，X和W同主族。下列说法错误的是(

)A．第一电离能：Q<Y<ZB．简单离子半径：W<Y<ZC．Z元素的氧化物对应水化物为强酸D．1mol该物质与盐酸反应理论上最多消耗2molHCl答案：C解析：一种工业洗涤剂中间体结构式如图所示，其中短周期元素X、Q、Z、Y、W原子序数依次增大，X和W同主族，W形成＋1价阳离子，X形成1个共价键，则X为H，W为Na；Y形成2个共价键，其原子序数小于Na，则Y为O；Q形成4个共价键，原子序数小于O，则Q为C；Q、Z、Y原子序数依次增大，则Z为N。Q为C、Z为N、Y为O，根据同一周期主族元素从左往右元素第一电离能呈增大趋势，第ⅡA族、第ⅤA族反常，故第一电离能N＞O＞C即Q<Y<Z，A正确；W为Na、Y为O、Z为N，三者的简单离子具有相同的电子排布，核电荷数越大，离子半径越小，故简单离子半径N3－＞O2－＞Na+即W<Y<Z，B正确；Z为N，Z元素的氧化物对应水化物HNO3为强酸，而HNO2为弱酸，C错误；结合分析可知，该物质为甘氨酸钠，其和盐酸反应的方程式为NH2CH2COONa＋2HCl―→[NH3—CH2COOH]Cl＋NaCl，则1mol该物质与盐酸反应理论上最多消耗2molHCl，D正确。4．有机物M是来源于植物的化合物，具有很强的生理活性，可用于治疗感冒和咳喘，结构式如图所示。其中短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大，Z和R的常见单质均为无色无臭的气体。下列说法正确的是(

)A．第一电离能：R>Z>YB．由X、Y、Z、R四种元素组成的化合物可能为离子化合物C．有机物M中，各原子均满足8电子稳定结构D．元素Y、Z、R的p电子总数均小于s电子总数答案：B5．(2025·辽宁抚顺二模)短周期非金属元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，其中基态Y原子的电子具有4种不同的空间运动状态，X、Z均与Y原子相邻。W、X、Z可形成化合物Q，其结构如图：下列相关说法正确的是(

)A．元素的电负性比较：X>Y>ZB．Q分子中X、Z间存在配位键，且由X提供孤电子对C.简单离子半径比较：X>ZD．Y与Z分别形成的简单氢化物的键角比较：Y>Z答案：D解析：基态Y原子的电子具有4种不同的空间运动状态，故Y的核外电子排布式为1s22s22p2，故Y为C；X、Z均与Y原子序数相邻，X原子序数小于Y，故X为B，在物质Q中，B形成4条键，其中有一条是配位键，Z的原子序数大于Y，且根据化合物中Z成四条键，且其中一条为配位键，故Z为N；W原子序数最小，且为非金属元素，故W为H，形成的化合物Q为NH3·BH3。同周期主族元素从左至右电负性逐渐增大，B、C、N元素电负性依次增大，A错误；X为B，能形成3条普通的共价键，Z为N，能形成3条普通的共价键，还有1个孤电子对，故Q分子中B、N间存在配位键，且由N提供孤电子对，B错误；

6．(2025·四川德阳二模)某配合物分子结构如图所示，其中M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，最外层电子数之和为16；基态W原子的价层电子排布为3d84s2。下列说法错误的是(

)A．Y的简单氢化物是一种常见的制冷剂B.此配合物中W元素为＋4价C.简单气态氢化物分子中的键角：X>Y>ZD.第一电离能：Y>Z>X答案：B解析：根据分子结构，M形成1个共价键且M与Z形成氢键，Z形成2个共价键，则M为H，Z为O。X形成4个共价键，Y形成3个共价键和1个配位键，结合原子序数顺序可知X为C，Y为N。基态W原子的价层电子排布为3d84s2，则W为28号元素Ni。综上，M、X、Y、Z、W依次为H、C、N、O、Ni。Y的简单氢化物是NH3，液氨是一种常见的制冷剂，A正确；根据配合物的结构可知，该配合物中与H形成氢键的O只形成1条共价键，O原子本应形成2条共价键，说明该O原子得到一个由Ni提供的电子，这种O原子有2个，则共从Ni得到2个电子，因此Ni为＋2价，B错误；

7．(2025·山东菏泽二模)一种食品添加剂的结构如图。已知X、Y、Z、M、R、Q为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为23，X的基态原子核外电子只有一种自旋取向，M与Q同族。下列说法错误的是(

)A．原子半径：R>Y>ZB．第一电离能：R>Z>MC．简单氢化物的热稳定性：M>QD.X的氧化物与Q的氧化物反应可能发生氧化还原反应答案：B解析：X的基态原子核外电子只有一种自旋取向，说明X只有1个电子，所以X为H元素；由食品添加剂的结构可知，Y形成4个共价键，X、Y、Z、M、R、Q为短周期主族元素，原子序数依次增大，若Y为Si，则不满足Q为短周期主族元素，所以Y为C；M形成2个共价键，若M为S，则不满足Q为短周期主族元素，所以M为O；M与Q同族，原子序数大于O，则Q为S；由原子序数依次增大，可得Z为N；由最外层电子数之和为23，可得R的最外层电子数为23－(1＋4＋5＋6＋6)＝1，则R为Na。R为Na，Y为C，Z为N，Na位于第三周期，原子半径最大，C和N位于同周期，原子半径C>N，则原子半径Na>C>N，A正确；R为Na，Z为N，M为O，其中Na第一电离能最小，由于N的2p轨道为半满结构，第一电离能大于O，故第一电离能N>O>Na，B错误；M为O，Q为S，非金属性O>S，非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，则简单氢化物的热稳定性H2O>H2S，C正确；H的氧化物中H2O2能与S的氧化物中的SO2发生反应SO2＋

H2O2===H2SO4，该反应中，S的化合价升高，O的化合价降低，属于氧化还原反应，D正确。8．(2025·东北三省三校二模)X、Y、Z、P、Q为原子序数依次增大的前三周期元素，其中只有一种是金属元素，X、Y、P位于三个不同周期，Y、Z处于不同主族，5种元素形成的化合物如图所示。下列说法错误的是(

)A．单质沸点：P>Q>Z>XB.简单氢化物键角：Y>ZC．工业上用电解熔融PQ3制备单质PD．1mol该化合物中有14molσ键答案：C解析：X、Y、Z、P、Q为原子序数依次增大的前三周期元素，其中只有一种是金属元素，X、Y、P位于三个不同周期，X是H元素；Q形成－1价阴离子，Q是Cl元素；Y、Z能形成4个共价键，Y、Z处于不同主族，说明Z形成1个配位键，则Y是C、Z是N；只有一种是金属元素，P是金属元素，Z与P形成配位键，P与2个Cl形成共价键后带1个正电荷，则P显＋3价，P是Al元素。Al是金属单质，沸点最高，Cl2、N2、H2均为气体单质，相对分子质量越大沸点越高，单质沸点Al>Cl2>N2>H2，A正确；CH4、NH3的中心原子价电子对数均为4，N原子有1个孤电子对，所以简单氢化物键角CH4>NH3，B正确；AlCl3是共价化合物，熔融状态不导电，不能电解熔融AlCl3制备单质Al，工业上电解熔融Al2O3制备单质Al，C错误；单键全是σ键，三键中有1个σ键，根据结构式可知，1mol该化合物中有14molσ键，D正确。9．(2025·四川绵阳二模)一种洗衣粉增白剂Z2[X2Y8W4]的阴离子结构如图所示，W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，四种元素的最外层电子数之和为11，W、X、Y与碳元素形成的化合物(CW3Y)3X常用作木材防腐剂。下列叙述错误的是(

)A．第一电离能：Y>X>ZB.该阴离子中的X不含孤对电子C．(CW3Y)3X的熔沸点比W3XY3高D．(CW3Y)3X与Z2[X2Y8W4]中X的杂化形式不同答案：C解析：W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，W有1条化学键，W为H，X有4条化学键，能形成4条化学键的有很多，如B、C、N等，Y有2条化学键，Y可能为O、S等，阴离子带2个单位负电荷，则Z带一个单位正电荷，则Z为Na，则Y一定是O元素，W、X、Y与碳元素形成的化合物(CW3Y)3X常用作木材防腐剂，由此可知，X形成三条键，结合四种元素的最外层电子数之和为11进行推断，X为B元素，阴离子中B的四条键中存在1条配位键，因此W为H、X为B、Y为O、Z为Na。同周期从左到右，元素的第一电离能有增大的趋势，第一电离能O>B，金属钠的第一电离能最小，故第一电离能Y(O)>X(B)>Z(Na)，A正确；B形成的4条共价键中，其中一条是配位键，其不含有孤电子对，B正确；W3XY3是硼酸，其能形成分子间氢键，沸点比(CW3Y)3X[(CH3O)3B]的高，C错误；(CW3Y)3X中B