题型九 “位—构—性”的关系分析型
1．X、Y、Z、M、R为五种短周期元素，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A．R的氧化物都含有离子键
B．M的氢化物常温常压下为气体
C．最高价含氧酸的酸性：Z＜Y
D．Y形成的化合物种类最多
解析：选C。根据题图可推知，X为H，Y为C，Z为N，M为S，R为Na。Na的氧化物有Na2O、Na2O2，二者均为离子化合物，A项正确；S的氢化物为H2S，常温常压下为气体，B项正确；非金属性：N＞C，故最高价含氧酸的酸性：HNO3＞H2CO3，C项错误；含碳化合物种类最多，D项正确。
2．短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次增大，且在同一周期，四种元素原子的最外层电子数之和为19，X和Y元素原子的原子序数之比为6∶7，X的最高正价是W的最低负价的绝对值的2倍。下列说法正确的是( )
A．X单质可以通过铝热法获得
B．Y的氧化物是良好的半导体材料
C．Z的氢化物比W的氢化物更稳定
D．X的氧化物和Z的最高价氧化物化合的产物中有共价键和离子键
解析：选D。根据提供信息，可以推断出X为Mg，Y为Si，Z为S，W为Cl。Mg比Al活泼，不能用铝热法获得Mg，应该用电解法，A项错误；单质硅是良好的半导体材料，SiO2不是半导体材料，B项错误；非金属性：S＜Cl，因此稳定性：H2S＜HCl，C项错误；MgO和SO3化合的产物为MgSO4，Mg2＋和SO之间形成离子键，SO中S和O之间形成共价键，D项正确。
3．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的一种核素可用于考古断代，Y原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，Z的氧化物可作耐高温材料且其最高价氧化物对应的水化物是难溶于水的碱性物质，W是其所在周期中原子半径最小的元素。下列叙述正确的是( )
A．Z的单质着火时，可用X的最高价氧化物灭火
B．最高价氧化物对应的水化物的酸性：W＞X
C．原子半径由大到小的顺序：r(X)＞r(Y)＞r(Z)＞r(W)
D．原子最外层电子数由少到多的顺序：X＜W＜Y＜Z
解析：选B。由题意可推出X、Y、Z、W依次是C、O、Mg、Cl。Mg能在CO2中燃烧，A错误；最高价氧化物对应的水化物的酸性：HClO4＞H2CO3，B正确；原子半径：r(Z)＞r(W)＞r(X)＞r(Y)，C错误；原子最外层电子数由少到多的顺序：Z＜X＜Y＜W，D错误。
4．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，其原子半径依X、Z、Y、W的顺序增大。已知Y的单质是空气中含量最高的成分，Z是地壳中含量最高的元素，W的原子半径在同周期中最小(稀有气体除外)。下列说法正确的是( )
A．X、Y分别与Z按原子个数比2∶1形成的化合物都是弱电解质
B．由X、Y、Z、W中的元素形成的化合物都具有强氧化性
C．XWZ4的酸性强于XYZ3，所以W的非金属性比Y强
D．由X、Y、Z、W中的元素形成的化合物都抑制水的电离
解析：选C。由题意可知，X、Y、Z、W依次是H、N、O、Cl。H2O是弱电解质，N2O属于非电解质，A错误；H2O、NH3、NH4Cl等不具有强氧化性，B错误；HClO4的酸性强于HNO3，所以Cl的非金属性比N强，C正确；NH4NO3等水解促进水的电离，D错误。
5．已知短周期主族元素，X、Y、Z在元素周期表中的位置如图，下列说法一定正确的是( )
A．最高正化合价：Y＞X
B．气态氢化物的沸点：X＜Y＜Z
C．X、Y、Z的最高价氧化物对应水化物中，X的酸性最强
D．若X、Y、Z的原子序数之和等于33，三种元素两两之间均能形成共价化合物
解析：选D。如果Y是O或F，则无最高正价，A错误；X如果是O，水分子间存在氢键，沸点最高，B错误；当X、Y、Z分别为C、N、Si时，硝酸的酸性最强，C错误；若X、Y、Z的原子序数之和等于33，则分别为O、F、S，三种元素两两之间均能形成共价化合物，D正确。
6．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，其中r(Z)/r(X)(r表示原子半径)的值在短周期主族元素中最大。而W的核外电子总数是同族元素Y的2倍。则下列说法正确的是( )
A．简单离子半径：Z＞Y
B．Z的单质保存在X2Y中
C．ZYX溶液和ZXW溶液都呈碱性，且原理相同
D．室温下，0.01 mol·L－1 W的最高价含氧酸的酸式钠盐溶液的pH为2
解析：选D。r(Z)/r(X)(r表示原子半径)的值在短周期主族元素中最大，则Z为Na，X为H；W的核外电子总数是同族元素Y的2倍，则Y为O，W为S。简单离子半径应为Y＞Z，A错误；Z(Na)的单质不能保存在X2Y(H2O)中，B错误；ZYX(NaOH)溶液和ZXW(NaHS)溶液都呈碱性，原理不相同，C错误；W的最高价含氧酸的酸式钠盐是NaHSO4，0.01 mol·L－1 NaHSO4，pH＝2，D正确。
7．a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a与d最外层电子数之和为12，b2－与c＋的电子层结构与氖相同，c、d同周期。下列叙述正确的是( )
A．a的原子半径是这些元素中最小的
B．b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物
C．c与b形成的二元化合物一定只存在离子键
D．d与b、c三种元素形成的化合物的水溶液一定呈碱性
解析：选B。b2－与c＋的电子层结构与氖相同，说明b为O，c为Na；a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a与d最外层电子数之和为12，说明a为N，d为Cl。原子半径Na＞Cl＞N＞O，A错误；O与Na、N、Cl形成的二元化合物有Na2O、Na2O2、NO、N2O、Cl2O、Cl2O3等，B正确；过氧化钠中不仅仅只有离子键，过氧根中还存在共价键，C错误；Na、O、Cl三种元素能形成多种化合物，如NaClO4水溶液呈中性，D错误。
8．X、Y、Z均为短周期元素，其中两种为金属元素，一种为非金属元素，其原子半径分别为( )
X
Y
Z
原子半径/nm
0.154
0.130
0.071
X、Y处于同一周期，三种元素形成的简单离子具有相同的电子层结构。下列说法正确的是( )
A．原子最外层电子数：Z＞X＞Y
B．三种元素可能为同周期元素
C．原子序数：Y＞X＞Z
D．简单离子半径：X＞Y＞Z
解析：选C。根据题意，可以确定三种元素在周期表中相对位置，因此三种元素不可能为同周期元素，B错误；原子序数Y＞X＞Z，C正确；简单离子半径Z＞X＞Y，D错误；最外层电子数Z＞Y＞X，A错误。
9．X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大，其中X的简单气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物，Y与Z同主族，W的最高价含氧酸是同周期元素中最强的无机酸。下列说法正确的是( )
A．钠元素与Y元素可形成化合物Na2Y2
B．最简单氢化物的沸点：Y＜X
C．简单阴离子的半径：Y＜Z＜W
D．W元素的单质在化学反应中只表现氧化性
解析：选A。X、Y、Z、W四种短周期主族元素的原子序数依次增大，结合题给条件X的简单气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物可推出X为N，结合Y与Z同主族，W的最高价含氧酸是同周期元素中最强的无机酸可推出Y为O，Z为S，W为Cl。Na与O可形成Na2O2，A正确；H2O的沸点大于NH3，B错误；简单离子的电子层数越多，离子半径越大，具有相同电子层结构的简单离子，原子序数小的半径大，所以简单阴离子的半径：S2－＞Cl－＞O2－，C错误；Cl2与NaOH的反应中，Cl2既表现氧化性又表现还原性，D错误。
10．a、b、c、d为短周期元素，a的M电子层有1个电子，b的最外层电子数为内层电子数的2倍，c的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍，c与d同周期，d的原子半径小于c。下列叙述错误的是( )
A．b、c、d分别与氢形成的化合物中的化学键均为极性共价键
B．它们均存在两种或两种以上的氧化物
C．只有a与其他元素生成的化合物都是离子化合物
D．d元素的非金属性最强
解析：选A。根据题意可推出，a为Na元素，b为C元素，c为S元素，d为Cl元素。C与H形成的乙烷中存在碳碳非极性共价键，A项错误；Na可形成Na2O、Na2O2，C可形成CO、CO2，S可形成SO2、SO3，Cl可形成ClO2、Cl2O7等多种氧化物，B项正确；C、S、Cl均为非金属元素，它们之间不能形成离子化合物，Na为活泼金属元素，与C、S、Cl形成的化合物都是离子化合物，C项正确；非金属性：Cl＞S＞C，Na为金属元素，D项正确。
11．部分短周期元素的性质或原子结构如下表：
元素代号
元素的性质或原子结构
W
M层上的电子数为4
X
其单质为双原子分子，其简单氢化物的水溶液显碱性
Y
L层电子数为次外层电子数的3倍
Z
元素的最高正化合价是＋7
下列叙述不正确的是( )
A．W的氧化物不溶于水
B．由X、Y和氢三种元素形成的化合物中只有共价键
C．物质WZ4在高温条件下可与氢气发生反应，能生成W的单质
D．W、X、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是Z
解析：选B。由题给信息可推知，W、X、Y、Z分别是Si、N、O、Cl。W
的单质为晶体硅，其氧化物为二氧化硅，不溶于水，A正确；由X、Y和氢元素形成的化合物如硝酸铵含有离子键和共价键，B不正确；SiCl4在高温条件下与氢气反应能生成单质硅，C正确；W、X、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为H2SiO3、HNO3、HClO4，其中高氯酸(HClO4)的酸性最强，D正确。
12．根据表中短周期元素的有关信息判断，下列说法错误的是( )
元素编号
E
F
G
H
I
J
K
L
原子半径/nm
0.037
0.074
0.082
0.099
0.102
0.143
0.160
0.186
最高化合价或最低化合价
＋1
－2
＋3
－1
－2
＋3
＋2
＋1
A.最高价氧化物对应的水化物的酸性：H＞I
B．简单离子半径：K＞F
C．同温下，形状、大小相同的单质与等浓度、等体积的稀硫酸反应的速率：L＞K＞J
D．相同条件下，等物质的量的单质与氢气化合放出的能量：F＞I
解析：选B。F、I的最低负化合价都为－2，应该为第ⅥA族元素，根据原子半径可知F为O，I为S；E、L的最高正化合价为＋1，结合原子半径大小可知E为H，L为Na；K的最高正化合价为＋2，结合原子半径可知K为Mg；G、J的最高正化合价为＋3，结合原子半径可知G为B，J为Al；H的最低化合价为－1，为第ⅦA族元素，其原子半径大于F，则H为Cl。选项A，Cl的最高价氧化物对应的水化物为高氯酸，S的最高价氧化物对应的水化物为硫酸，由于非金属性：Cl＞S，则高氯酸的酸性大于硫酸，正确；选项B，Mg2＋、O2－电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径：Mg2＋＜O2－，错误；选项C，L、K、J分别为Na、Mg、Al，三者的单质与等浓度、等体积的稀硫酸反应的速率：Na＞Mg＞Al，正确；选项D，非金属性：O＞S，故氧气与氢气化合时生成的H2O的热稳定性高，放出的能量更多，D正确。
13．a、b、c、d四种主族元素在周期表中的位置如图，则下列说法正确的是( )
A．若b的最高价氧化物对应的水化物为H2bO4，则a的简单氢化物的化学式为aH3
B．若b的单质可作半导体材料，则c的单质不可能为半导体材料
C．若b的单质与H2易化合，则c的单质与H2更易化合
D．a与b容易形成离子化合物
解析：选A。若b的最高价氧化物对应的水化物为H2bO4，即b最高价为＋6，其负价为－2，再利用a、b在元素周期表中的位置知，a的主族序数比b的小1，故a的负价为－3，a的简单氢化物的化学式为aH3，A项正确；若b是Si，则c是Ge，Si和Ge均为半导体材料，
B项错误；同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，因此c的单质与氢气化合比b的单质与氢气化合难，C项错误；若b为非金属，则a的金属性很弱，故a、b不易形成离子化合物，D项错误。
14．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增，a、b、c、d、e、f是由这些元素组成的化合物，d是淡黄色粉末，m为元素Y的单质，通常为无色无味的气味。上述物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A．简单离子半径：Z＜Y
B．阴离子的还原性：Y＞W
C．简单气态氢化物的热稳定性：Y＞X
D．W、Y、Z形成的化合物含有共价键
解析：选B。短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增，a、b、c、d、e、f是由这些元素组成的化合物，d是淡黄色粉末，d为Na2O2，结合图中转化可知，m为元素Y的单质，通常为无色无味的气体m为O2，则Y为O，a为烃，b、c分别为CO2、H2O，e、f分别为NaOH、碳酸钠，结合原子序数可知，W为H，X为C，Y为O，Z为Na。A.Z、Y的离子具有相同电子层结构，原子序数大的离子半径小，则简单离子半径：Z＜Y，故A正确；B.由NaH＋H2O===NaOH＋H2↑，可知H原子失去电子，阴离子的还原性：Y＜W，故B错误；C.非金属性越强，对应氢化物越稳定，则简单气态氢化物的热稳定性：Y＞X，故C正确；NaOH虽为离子化合物，但其含有共价键，D正确。
15．表1是元素周期表的一部分。25 ℃时，用浓度为0.100 0 mol·L－1的氢氧化钠溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L－1的两种酸HX、HZ(忽略体积变化)，实验数据如表2，下列判断正确的是( )
A．表格中a
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