题目
4．（辽宁省沈阳市2021年1月高三模拟）短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是（ ）。 元素 X Y Z W 最高价氧化物的水化物 H3ZO4 0.1mol·L－1溶液对应的pH（25℃） 1.00 13.00 1.57 0.70 A．元素电负性：Z＜W B．简单离子半径：W＜Y C．元素第一电离能：Z＜W D．简单氢化物的沸点：X＜Z
4．（辽宁省沈阳市2021年1月高三模拟）短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是（ ）。
元素 | X | Y | Z | W |
最高价氧化物的水化物 |
|
| H3ZO4 |
|
0.1mol·L－1溶液对应的pH（25℃） | 1.00 | 13.00 | 1.57 | 0.70 |
A．元素电负性：Z＜W
B．简单离子半径：W＜Y
C．元素第一电离能：Z＜W
D．简单氢化物的沸点：X＜Z
题目解答
答案
【解析】选A。四种短周期元素，均可以形成最高价氧化物对应的水化物。有H3ZO4可知，该酸为弱酸，则Z为P元素；0.1mol·L－1W的最高价氧化物对应的水化物的pH为0.70，说明该物质为多元强酸，为硫酸，则W为S元素；0.1mol·L－1Y的最高价氧化物对应的水化物的pH为13.00，说明该物质为一元强碱，为氢氧化钠，则Y为Na元素；0.1mol·L－1X的最高价氧化物对应的水化物的pH为1.00，说明该物质为一元强酸，为硝酸，则Y为N元素。同一周期元素的电负性随着原子序数的递增而增大，因S的原子序数大于P，则S的电负性大于P，胡A正确；电子层数越多离子半径越大，Na+有两个电子层而S2－有三个电子层，因此S2－的离子半径较大，故B错误；同一周期元素原子的第一电离能总趋势为依次增大，但由于第ⅡA、ⅤA族元素的电子排布结构为全充满或半充满状态，原子结构较为稳定，故第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能较相邻两个主族的电离能较大，故P的第一电离能大于S，故C错误；相对分子质量越大，物质的熔沸点越高，但由于X的氢化物NH3中含有分子间氢键，因此NH3的沸点高于PH3的沸点，故D错误。
解析
步骤 1：确定元素
根据题目中给出的最高价氧化物的水化物和pH值，可以推断出各元素的性质。H_3ZO_4是弱酸，说明Z是P元素；W的最高价氧化物的水化物pH为0.70，说明是多元强酸，W是S元素；Y的最高价氧化物的水化物pH为13.00，说明是一元强碱，Y是Na元素；X的最高价氧化物的水化物pH为1.00，说明是一元强酸，X是N元素。
步骤 2：分析电负性
同一周期元素的电负性随着原子序数的递增而增大，因此S的电负性大于P，即Z＜W。
步骤 3：分析离子半径
电子层数越多离子半径越大，Na^{+}有两个电子层而S^{2}^{－}有三个电子层，因此S^{2}^{－}的离子半径较大，即W＞Y。
步骤 4：分析第一电离能
同一周期元素原子的第一电离能总趋势为依次增大，但由于第ⅡA、ⅤA族元素的电子排布结构为全充满或半充满状态，原子结构较为稳定，故第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能较相邻两个主族的电离能较大，故P的第一电离能大于S，即Z＞W。
步骤 5：分析氢化物沸点
相对分子质量越大，物质的熔沸点越高，但由于X的氢化物NH_3中含有分子间氢键，因此NH_3的沸点高于PH_3的沸点，即X＞Z。
根据题目中给出的最高价氧化物的水化物和pH值，可以推断出各元素的性质。H_3ZO_4是弱酸，说明Z是P元素；W的最高价氧化物的水化物pH为0.70，说明是多元强酸，W是S元素；Y的最高价氧化物的水化物pH为13.00，说明是一元强碱，Y是Na元素；X的最高价氧化物的水化物pH为1.00，说明是一元强酸，X是N元素。
步骤 2：分析电负性
同一周期元素的电负性随着原子序数的递增而增大，因此S的电负性大于P，即Z＜W。
步骤 3：分析离子半径
电子层数越多离子半径越大，Na^{+}有两个电子层而S^{2}^{－}有三个电子层，因此S^{2}^{－}的离子半径较大，即W＞Y。
步骤 4：分析第一电离能
同一周期元素原子的第一电离能总趋势为依次增大，但由于第ⅡA、ⅤA族元素的电子排布结构为全充满或半充满状态，原子结构较为稳定，故第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能较相邻两个主族的电离能较大，故P的第一电离能大于S，即Z＞W。
步骤 5：分析氢化物沸点
相对分子质量越大，物质的熔沸点越高，但由于X的氢化物NH_3中含有分子间氢键，因此NH_3的沸点高于PH_3的沸点，即X＞Z。