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元素“位—构—性”关系的相互推断

通过“位—构—性”的关系考查元素周期表、元素周期律的综合应用是每年命题的热点，一般以选择题呈现。通常以原子核外电子排布、元素周期表的片段、短周期元素的结构特点、元素化合物的性质为情境载体进行元素推断，考查角度有粒子半径大小比较、电离能大小比较、元素金属性和非金属性强弱比较、电负性的大小比较、化学键类型的判断、物质性质判断等。涉及的知识面广、难度适中，需要考生具有较高的逻辑思维能力。

题型一文字叙述型

【典例1】近期，国家航天局公布了由“祝融号”火星车拍摄的首批科学影像图。火星气体及岩石中富含X、Y、Z、W四种元素。已知X、Y、Z、W为原子序数递增的四种短周期元素，其中Z为金属元素，其单质与热水反应后的溶液能使酚酞试液变为浅红色，X、W为同一主族元素，Y是地壳中含量最多的元素，火星岩石中含有ZWY3。下列说法错误的是（）

A.W位于元素周期表第三周期第ⅣA族

B.X、W简单氢化物的沸点：X＜W

C.火星气体中可能含有XY、XY2

D.非金属性：Y＞W＞X

答案：D

解题流程：

【模型建构】

依据原子结构、元素性质推断元素的解题模型

1.（2023·广东高考14题）化合物XYZ4ME4可作肥料，所含的5种元素位于主族，在每个短周期均有分布，仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满，X的基态原子价层电子排布式为nsn－1，X与M同周期，E在地壳中含量最多。下列说法正确的是（）

A.元素电负性：E＞Y＞Z

B.氢化物沸点：M＞Y＞E

C.第一电离能：X＞E＞Y

D.YZ3和YE3

解析：AE在地壳中含量最多，则E为氧元素，X的基态原子价层电子排布式为nsn－1，所以n－1＝2，n＝3，X为镁或者n＝2，X为锂，Y的基态原子价层p轨道半充满，所以Y可能为氮或磷，Y和M同族为氮或磷，根据X与M同周期、仅有Y和M同族、XYZ4ME4化合价之和为零，可确定Z为H、M为P、X为Mg、E为O、Y为N。元素电负性：O＞N＞H，A正确；磷化氢、氨气、水均属于分子晶体，氨气、水分子间都存在氢键，磷化氢分子间没有氢键，所以氢化物沸点：水＞氨＞磷化氢，B错误；同周期元素自左向右第一电离能呈逐渐增大的趋势，第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能比同周期相邻元素的都大，故第一电离能：N＞O＞Mg，C错误；NH3中心N原子价层电子对数为3＋1＝4，有一个孤电子对，空间结构为三角锥形，NO3－价层电子对数为3＋0＝3，没有孤电子对，NO3－

2.（2023·湖南高考6题）日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3（ZX4）2·WY2。已知：X、Y、Z和W为原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

解析：CX、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素，则X、Y、Z为非金属元素；根据基态X原子s轨道上的电子数与p轨道上的电子数相等，可知X为O元素，基态O原子的未成对电子数为2，则基态Y、Z原子的未成对电子数分别为1、3，结合原子序数关系可确定Y为F元素，Z为P元素，则该荧光粉的主要成分为3W3（PO4）2·WF2，结合化合物中各元素化合价代数和为0可确定W为＋2价，又其原子序数最大，故W为Ca元素。元素电负性：F＞O＞P＞Ca，A项错误；原子半径：F＜O＜P＜Ca，B项错误；F2、Ca与水反应生成的气体分别为O2和H2，C项正确；P元素的最高价氧化物对应的水化物

3.（2023·湖北高考6题）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，Z2是氧化性最强的单质，4种元素可形成离子化合物（XY）＋（WZ4）－。下列说法正确的是（）

A.分子的极性：WZ3＜XZ3

B.第一电离能：X＜Y＜Z

C.氧化性：X2Y3＜W2Y3

D.键能：X2＜Y2＜Z2

解析：AZ2是氧化性最强的单质，为F2，所以Z为F；W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，X、Y、Z相邻，则X为N，Y为O；W的核外电子数与X的价层电子数相等，则W为B。BF3为非极性分子，NF3为极性分子，故分子的极性：BF3＜NF3，A正确；同周期元素从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，但N的2p能级处于半充满稳定状态，其第一电离能大于O，所以第一电离能：F＞N＞O，B错误；N2O3的氧化性大于B2O3，C错误；氮气中为三键，氧气中为双键，氟气中为单键，