《2025年教材帮高中化学选择性必修第二册鲁科版》

例2 （辽宁名校联盟月考）短周期主族元素$\mathrm{X}$、$\mathrm{Y}$、$\mathrm{Z}$、$\mathrm{W}$的原子序数依次增大，$\mathrm{W}$的最外层电子数比$\mathrm{X}$的最外层电子数少1，$\mathrm{X}$、$\mathrm{Y}$、$\mathrm{Z}$为同一周期元素，$\mathrm{X}$、$\mathrm{Y}$、$\mathrm{Z}$组成的一种化合物$(\mathrm{ZXY})_2$的结构式为$\mathrm{Y≡X—Z}$、$\mathrm{Z—X≡Y}$，下列说法正确的是


A.第一电离能：$\mathrm{Y ＞ Z ＞ X ＞ W}$
B.简单离子半径：$\mathrm{W ＞ Z ＞ Y}$
C.简单离子的还原性：$\mathrm{Z ＞ Y}$
D.简单气态氢化物的稳定性：$\mathrm{X ＞ Y ＞ Z}$

答案：
A
解析 ▶ 图示析题·思路具象化

短周期主族元素的原子序数$\mathrm{X ＜ Y ＜ Z ＜ W}$
$\mathrm{W}$位于第3周期，$\mathrm{X}$位于第2周期
$\mathrm{W}$的最外层电子数比$\mathrm{X}$的最外层电子数少1
$(\mathrm{ZXY})_2$的结构式为$\mathrm{Y≡X—Z}$、$\mathrm{Z—X≡Y}$，$\mathrm{X}$、$\mathrm{Y}$、$\mathrm{Z}$形成的化学键的数目分别为4、3、2
$\mathrm{X}$为$\mathrm{C}$，$\mathrm{Y}$为$\mathrm{N}$，$\mathrm{Z}$为$\mathrm{O}$，$\mathrm{W}$为$\mathrm{Al}$
同周期主族元素从左向右，第一电离能总体呈增大趋势，但ⅤA族元素最外层的$p$轨道处于半充满状态，为较稳定结构，其第一电离能比同周期ⅥA族元素的大，则第一电离能$\mathrm{N ＞ O ＞ C}$，$\mathrm{Si ＞ Al}$；同主族元素从上到下，第一电离能逐渐减小，则第一电离能$\mathrm{C ＞ Si}$；因此第一电离能$\mathrm{N ＞ O ＞ C ＞ Al}$，A项正确。$\mathrm{N^{3-}}$、$\mathrm{O^{2-}}$、$\mathrm{Al^{3+}}$具有相同的电子层结构，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径$\mathrm{N^{3-} ＞ O^{2-} ＞ Al^{3+}}$，B项错误。非金属性$\mathrm{O ＞ N}$，则简单离子的还原性$\mathrm{O^{2-} ＜ N^{3-}}$，C项错误。非金属性$\mathrm{C ＜ N ＜ O}$，则简单气态氢化物的稳定性$\mathrm{CH_4 ＜ NH_3 ＜ H_2O}$，D项错误。
答案 ▶ A