第5单元 物质结构元素周期律 讲义 2021高考化学一轮复习

第五单元 物质结构　元素周期律 考纲要求 素养达成 宏观辨识 微观探析 能从元素和原子、分子水平认识 物质的组成、结构、性质和变化， 形成“结构决定性质”的观念； 能根据电子式或结构式理解物 质的微观结构；能从化学键的角 度认识化学反应和化学变化 证据推理 模型认知 根据核外电子排布规律领会原 子结构模型；根据同主族或同周 期元素性质的相似性和递变性 理解元素周期律 1.了解元素、核素和同位素的含义。 2.了解原子的构成。了解原子序数、核 电荷数、质子数、中子数、核外电子数 以及它们之间的相互关系。 3.了解原子核外电子排布规律。 4.掌握元素周期律的实质。了解元素周 期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。 5.以第 3 周期为例，掌握同一周期内元 素性质的递变规律与原子结构的关系。 6.以ⅠA 和ⅦA 族为例，掌握同一主族 内元素性质递变规律与原子结构的关系。 7.了解金属、非金属元素在周期表中的 位置及其性质递变规律。 8.了解化学键的定义。了解离子键、共 价键的形成。 9.掌握电子式的表示方法。 科学探究 创新意识 能发现和提出有探究价值的原 子结构及核外电子排布规律；在 探究同周期、同主族元素性质递 变性的实验中设计实验方案并 进行实践实施 备 考 设 计 第 1 课时：夯实教材基础(1)——原子结构　化学键 基础落实(一)　原子结构 1．原子的构成 (1)原子的定义：原子是化学变化中的最小微粒。 (2)构成微粒及作用(3)微粒等量关系 ①质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)； ②质子数＝原子序数＝核电荷数＝核外电子数； ③阳离子：质子数＝核外电子数＋电荷数； ④阴离子：质子数＝核外电子数－电荷数。 (4)微粒符号及其意义 [注意]　①有质子的微粒不一定有中子，如 1H；有质子的微粒不一定有电子，如 H＋。 ②质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如 F 与 OH－；核外电子数相同的微粒，其 质子数不一定相同，如 Al3＋和 Na＋。 2．元素、核素、同位素 (1)元素、核素、同位素的关系 (2)同位素的理解 ①同位素的两大特征 特征一：相同存在形态的同位素，化学性质几乎完全相同，物理性质不同。 特征二：天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数(丰度)一般不变。 ②同位素的“六同三不同” (3)重要核素的应用 核素 23592 U 146 C 21H(D) 31H(T) 188 O 用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子 [注意]　①由于同位素的存在，核素的种数远多于元素的种类。 ②同位素之间的转化，既不是物理变化也不是化学变化，是核反应。③“三同”区分抓“对象”：同位素——原子，同素异形体——单质，同分异构体——化合 物(多为有机物)。 (4)核素和元素的相对原子质量 ①原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与 12C 质量的 1 12的比值。一种 元素有几种同位素，就有几种不同核素的相对原子质量。 ②元素的相对原子质量：是按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均 值。如：Ar(Cl)＝Ar(35Cl)×a%＋Ar(37Cl)×b%。 [细练过关] 1．下列说法正确的是(　　) A．由 H、D、T 与 16O、17O、18O 构成的过氧化氢分子的相对分子质量有 36 种 B．H2、D2、T2 互为同素异形体 C．H2、D2、T2 在相同条件下的密度比为 1∶2∶3 D．氕、氘发生核聚变生成其他元素，属于化学变化 解析：选 C　H、D、T 组合 H 2、D2、T2、HD、HT、DT 共 6 种；16O、17O、18O 组合 16O2、17O2、18O2、16O17O、16O18O、17O18O 共 6 种，所以构成的过氧化氢分子共有 6×6＝ 36 种，但其中有相对分子质量相同的分子，故构成的过氧化氢分子的相对分子质量种数 小于 36 种，故 A 错误；H2、D2、T2 均为氢气单质，属于一种物质，故 B 错误；H2、 D2、T2 在相同条件下的密度比等于气体相对分子质量之比为 2∶4∶6＝1∶2∶3，故 C 正确；氕、氘发生核聚变生成其他元素，属于核反应，不是化学变化，故 D 错误。 2．(2019·吉安五校联考)我国科学家通过测量 SiO2 中 26Al 和 10Be 两种元素的比例来确定“北 京人”的年龄，这种测量方法叫铝铍测年法。下列关于 26Al 和 10Be 的说法不正确的是 (　　) A．10Be 和 9Be 是中子数不同、质子数相同的不同原子 B．10Be 原子核内的中子数比质子数多 C．5.2 g 26Al3＋中所含的电子数约为 1.2×1023 D．26Al 和 26Mg 的质子数、中子数和核外电子数都不相同 解析：选 C　10Be 和 9Be 互为同位素，中子数不同，质子数相同，所以 A 选项是正确的； 10Be 的原子核内质子数为 4，中子数为 10－4＝6，中子数比质子数多，所以 B 选项是正 确的；5.2 g 26Al3＋中所含的电子数约为 5.2 g 26 g·mol－1×(13－3)×6.02×1023＝1.2×1024，故 C 错误；26Al 和 26Mg 的质子数分别为 13、12，中子数分别为 13、14，质子数等于核外 电子数，所以 D 选项是正确的。 3．重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是(　　) A．氘(D)原子核外有 1 个电子B．1H 与 D 互称同位素 C．H2O 与 D2O 互称同素异形体 D．1H182 O 与 D162 O 的相对分子质量相同 解析：选 C　同种元素形成的不同单质称为同素异形体。 4．某元素的一种同位素 X 原子的质量数为 A，含 N 个中子，它与 1H 原子构成 HmX 分子， 在 a g HmX 中所含原子的物质的量为________，所含中子的物质的量为________，所含 质子数为________，所含电子数为________。 答案： a A＋m(m＋1) mol　 a A＋mN mol　 a A＋m(m＋A－N)NA　 a A＋m(m＋A－N)NA 基础落实(二)　核外电子排布 1．核外电子排布 (1)核外电子排布规律 (2)核外电子排布的表示形式：原子结构示意图 (3)核外电子排布在元素推断中的应用 原子核中无中子的原子 11H 最外层有 1 个电子的元素 H、Li、Na 最外层有 2 个电子的元素 Be、Mg、He 最外层电子数等于次外层电子数的元素 Be、Ar 最外层电子数是次外层电子数 2 倍的元素 C 最外层电子数是次外层电子数 3 倍的元素 O 最外层电子数是次外层电子数 4 倍的元素 Ne 电子层数与最外层电子数相等的元素 H、Be、Al 电子总数为最外层电子数 2 倍的元素 Be 次外层电子数是最外层电子数 2 倍的元素 Li、Si 内层电子总数是最外层电子数 2 倍的元素 Li、P 2．等电子微粒 (1)“10 电子”微粒(2)“18 电子”微粒 (3)“14 电子”微粒：Si、N2、CO、C2H2、C2－2 。 (4)“16 电子”微粒：S、O2、C2H4、HCHO。 [细练过关] 1．X 和 Y 均为短周期元素，X 原子的最外层电子数是次外层电子数的 2.5 倍，Y 位于 X 的 前一周期，且最外层只有一个电子，则 X 和 Y 形成的化合物的分子式可表示为(　　) A．XY　　　　　　　　 B．XY2 C．XY3 D．XY4 解析：选 C　由题意知 X 是 N，Y 是 H，C 正确。 2．原子序数依次增大的元素 a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为 1、6、7、1。a－的电 子层结构与氦相同，b 和 c 的次外层有 8 个电子，c－和 d＋的电子层结构相同。下列叙述 错误的是(　　) A．元素的非金属性次序为 c>b>a B．a 和其他 3 种元素均能形成共价化合物 C．d 和其他 3 种元素均能形成离子化合物 D．元素 a、b、c 各自最高和最低化合价的代数和分别为 0、4、6 解析：选 B　a－的电子层结构与氦相同，则 a 为氢元素；b 和 c 的次外层有 8 个电子， 且最外层电子数分别为 6、7，则 b 为硫元素，c 为氯元素；d 的最外层电子数为 1，且 c －和 d＋的电子层结构相同，则 d 为钾元素。A 项，元素的非金属性次序为 Cl>S>H，正 确；H2S 和 HCl 是共价化合物，KH、K2S 和 KCl 是离子化合物，B 项错误，C 项正确； D 项，氢、硫、氯三种元素的最高和最低化合价分别为＋1 和－1、＋6 和－2、＋7 和－ 1，因此它们各自最高和最低化合价的代数和分别为 0、4、6，正确。 3．已知 A、B、C、D 是中学化学中常见的四种不同微粒。它们之间存 在如图中转化关系。 (1)如果 A、B、C、D 均是 10 电子的微粒，请写出： A 的化学式：________；D 的化学式：________。 (2)如果 A 和 C 是 18 电子的微粒，B 和 D 是 10 电子的微粒，请写出 A 与 B 在溶液中反应的离子方程式：____________________________________________________________。 解析：(1)如果 A、B、C、D 均是 10 电子的微粒，结合 10 电子微粒的结构性质特征判断： A 为 NH＋4 ，B 为 OH－，C 为 NH3，D 为 H2O。(2)如果 A 和 C 是 18 电子的微粒， B 和 D 是 10 电子的微粒，观察框图，容易想到 H2S＋OH－===HS－＋H2O 或 HS－＋OH－===S2 －＋H2O，则 A 为 H2S 或 HS－，B 为 OH－，C 为 HS－或 S2－，D 为 H2O。 答案：(1)NH＋4 　H2O　(2)H2S＋OH－===HS－＋H2O(或 HS－＋OH－===S2－＋H2O) 基础落实(三)　化学键、物质构成 (一)化学键 1．概念：使离子相结合或原子相结合的作用力。 2．分类 3．比较 共价键 项目 离子键 非极性键 极性键 成键 粒子 阴、阳离子 原子 成键 实质 阴、阳离子间的静电 作用 共用电子对不偏向任何 一方 共用电子对偏向一方 原子 形成 条件 非金属性强的元素与 金属性强的元素经得 失电子，形成离子键 同种元素原子之间成键 不同种元素原子之间 成键 形成 的物 质　 离子化合物如 NaCl、 KCl、MgCl2、CaCl2、 ZnSO4、NaOH 等 非金属单质如 H2、Cl2、 N2 等；某些共价化合物 如 H2O2 或 离 子 化 合 物 如 Na2O2 共价化合物如 HCl、 CO2、CH4 或离子化合 物如 NaOH、 NH4Cl 4．化学键类型的判断 (1)从物质构成角度判断 (2)从物质类别角度判断 物质类别 含化学键情况 非金属单质，如 Cl2、N2、I2、P4、金刚石等 非金属元素构成的化合物，如 H2SO4、CO2、NH3、 HCl、CCl4、CS2 等 只有共价键 活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如 NaCl、CaCl2、K2O 等 只有离子键 含有原子团的离子化合物，如 Na2SO4 、Ba(OH) 2 、 NH4Cl、Na2O2 等 既有离子键又有共价键 稀有气体，如 Ne、Ar 等 没有化学键 [注意]　①离子键中的“静电作用”既包括静电吸引力又包括静电排斥力。 ②由活泼金属与活泼非金属形成的化学键不一定都是离子键，如 AlCl3 中 Al—Cl 键为共 价键。 ③非金属元素的两个原子之间一定形成共价键，但多个原子之间也可能形成离子键，如 NH4Cl 等。 5．表示方法——电子式 (1)概念：在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子的式子。 (2)书写方法 (3)用电子式表示化合物的形成过程 离子化合物：如 NaCl： 。 共价化合物：如  (二)化学键与物质类别的关系 1．离子化合物与共价化合物 化合物 类型 定义 与物质分类的关系 举例离子 化合物 含有离子键的化合物 包括强碱、绝大多数盐及 活泼金属的氧化物 NaCl、Na 2O2 、 NaOH、Na2O、 NH4Cl 等 共价 化合物 只含有共价键的化合物 包括酸、弱碱、极少数盐、 气态氢化物、非金属氧化 物、大多数有机物等 H2S 、 SO2 、 CH3COOH 、 H2SO4 、 NH3·H2O 等 2．化学键与物质类别的关系 (1)不同元素的两个非金属原子构成的物质一定是共价化合物，如 HCl；两种非金属元素多 个原子可构成离子化合物，如 NH4Cl、NH4NO3 等。 (2)离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子，离子键被破坏；共价化合 物在液态下不电离，所以熔化时导电的化合物一定是离子化合物。 (3)只含有极性共价键的物质一般是不同种非金属元素形成的共价化合物，如 SiO2、HCl、CH4 等。 (4)既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子构成，如 H2O2、C2H4 等。 (三)分子间作用力和氢键 1．分子间作用力 定义 把分子结合在一起的作用力，又称范德华力 特点 分子间作用力比化学键弱得多，它主要影响物质的熔沸点、溶解性等物理 性质，而化学键主要影响物质的化学性质 规律 一般来说，对于组成与结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用 力越大，物质的熔、沸点也越高。例如：熔、沸点：I2>Br2>Cl2>F2 2．氢键 定义 分子间存在的一种比分子间作用力大的相互作用 形成 条件 通常是与 N、O、F 成键的 H 与其他 N、O、F 形成氢键 存在 氢键存在广泛，如蛋白质、醇、羧酸、H2O、NH3、HF 等含 H—F、H—N、 H—O 键的分子之间。分子间氢键会使物质的熔点和沸点升高(四)化学键对物质性质的影响 1．化学键对物理性质的影响 (1)金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度大、熔点高，就是因为其中的共价键很强， 破坏时需消耗很多的能量。 (2)NaCl 等部分离子化合物，也有很强的离子键，故熔点也较高。 2．化学键对化学性质的影响 (1)N2 分子中有很强的共价键，故在通常状况下，N2 性质很稳定。 (2)H2S、HI 等分子中的共价键较弱，故它们受热时易分解。 [细练过关] 题点(一)　化学用语的规范使用 1．(2019·江苏高考)反应 NH4Cl＋NaNO2===NaCl＋N2↑＋2H2O 放热且产生气体，可用于冬 天石油开采。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是(　　) A．中子数为 18 的氯原子：1817Cl B．N2 的结构式：N===N C．Na＋的结构示意图： D．H2O 的电子式：HO  H 解析：选 D　A 错：中子数为 18 的氯原子为 3517Cl。B 错：N2 的结构式为 NN。C 错：Na ＋的结构示意图为 。 2．(2020·期中)下列化学用语表达正确的是(　　) A．× Mg×＋2· F  ―→Mg2＋[ × · F  ]－[ × · F  ]－ B．质子数为 17、中子数为 20 的氯原子为 2017Cl C．HClO 的结构式为 H—O—Cl D．NH4Cl 的电子式为 解析：选 C　用电子式表示 MgF2 的形成过程为 ，A 错误； 质子数为 17、中子数为 20 的氯原子为 3717Cl，B 错误；没有表示出 Cl－的最外层电子，正 确的电子式是 ，D 错误。 [备考点击]　电子式书写常见的四大误区题点(二)　化学键类型与物质类别的关系 3．下列有关化学键的叙述，正确的是(　　) A．离子化合物中一定含有离子键 B．单质分子中均不存在化学键 C．含有极性键的分子一定是极性分子 D．含有共价键的化合物一定是共价化合物 解析：选 A　离子化合物中一定含有离子键，共价化合物中一定含有共价键；含有离子 键的化合物一定是离子化合物，但含有共价键的化合物不一定为共价化合物，如 NaOH、 NH4Cl 等，故 A 项正确，D 项错误；化学键既可以存在于化合物中，也可以存在于双原 子或多原子的单质分子中，如 O2、O3，故 B 项错误；C 项中，含有极性键的分子不一定 是极性分子，若分子结构对称，则为非极性分子，如 CO2、CH4 等为非极性分子。 4．(2020·月考)全氮类物质具有高密度、超高能量及爆轰产物无污染等优点。 中国科学家成功合成全氮阴离子 N－5 ，N －5 是制备全氮类物质 N＋5 N －5 的重要中间体。下 列说法中，不正确的是(　　) A．全氮类物质属于绿色能源 B．每个 N ＋5 中含有 35 个质子 C．N＋5 N －5 属于离子化合物 D．N＋5 N －5 结构中含共价键和离子键 解析：选 C　全氮类物质具有超高能量及爆轰产物无污染等优点，因此全氮类物质为绿 色能源，故 A 项正确；一个氮原子中含有 7 个质子，所以每个 N ＋5 中含有 35 个质子， 故 B 项正确；该物质由氮元素组成，属于单质，不属于化合物，故 C 项错误；N ＋5 和 N －5 内部都含有氮氮共价键，N＋5 N －5 结构中含有阳离子和阴离子，因此该物质含有离子键， 故 D 项正确。 [备考点击] 判断离子化合物和共价化合物的三种方法题点(三)　微粒间作用力与物质结构及性质的关系 5．如图中每条折线表示元素周期表中第ⅣA～第ⅦA 族中的某一族元 素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物，其中 a 点代表的 是(　　) A．H2S　　　　　　　 B．HCl C．PH3 D．SiH4 解析：选 D　在第ⅣA～第ⅦA 族元素的氢化物中，NH3、H2O、HF 因存在氢键，沸点 反常高，则含 a 的线为第ⅣA 族元素的氢化物，a 点为 SiH4。 6．下列现象与氢键有关的是(　　) ①NH3 的熔、沸点比 PH3 的熔、沸点高　②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶　③ 冰的密度比液态水的密度小　④水分子高温下很稳定 A．①②③④ B．①②③ C．①② D．①③ 解析：选 B　水分子高温下很稳定是因为分子中 O—H 键的键能大。[课时跟踪检测] 1．(2020·二诊)下列有关化学用语表示正确的是(　　) A．中子数为 10 的氟原子：10F B．Mg2＋的结构示意图： C．甲酸甲酯的结构简式：C2H4O2 D．硫化钠的电子式：NaS  Na 解析：选 B　氟的质子数为 9，中子数为 10 的氟原子的质量数为 19，该元素符号可以表 示为 19F，故 A 错误；镁离子是镁原子失去最外层的 2 个电子得到的，结构示意图为 ，故 B 正确；甲酸甲酯的结构简式：HCOOCH3，故 C 错误；硫化钠是硫离子和 钠离子之间通过离子键形成的离子化合物，电子式为 Na＋[S  ]2－Na＋，故 D 错误。 2．(2020·东台市创新学校月考)23592 U 是重要的核工业原料。下列有关 23592 U、23892 U 说法正确的 是 (　　) A.23592 U 原子核中含有 92 个中子 B.23592 U 原子核外有 143 个电子 C.23592 U 与 23892 U 互为同位素 D.23592 U 与 23892 U 互为同素异形体 解析：选 C　23592 U 原子核中含有 92 个质子，中子数是 235－92＝143，A 错误；质子数 等于核外电子数，则 23592 U 原子核外有 92 个电子，B 错误；质子数相同，中子数不同的 同一种元素的不同核素互为同位素，则 23592 U 与 23892 U 互为同位素，C 正确；同素异形体是 指由同一种元素形成的不同单质，D 错误。 3．(2019·静宁县第一中学三模)最近媒体报道了一些化学物质，如：爆炸力极强的 N5、比黄 金还贵的 18O2、太空中的甲醇气团等。下列说法中正确的是(　　) A．18O 和 16O 核外电子数不同 B．甲醇(CH3OH)属于离子化合物 C．N5 和 N2 是氮元素的两种同位素 D．由 N5 变成 N2 是化学变化 解析：选 D　18O 和 16O 两者的核外电子数均为 8，A 错误；CH3OH 中只含有共价键， 所以属于共价化合物，B 错误；N5 和 N2 是单质，C 错误。 4．人们从冰箱中取出的“常态冰”仅是冰存在的多种可能的形式之一。目前，科学家发现 了一种全新的多孔、轻量级的“气态冰”，可形成气凝胶。下列有关说法正确的是(　　)A．“常态冰”和“气态冰”结构不同，是同素异形体 B．“气态冰”因其特殊的结构而具有比“常态冰”更活泼的化学性质 C．18 g“气态冰”的体积为 22.4 L D．构成“气态冰”的分子中含有极性共价键 解析：选 D　“常态冰”和“气态冰”是水存在的不同形式，状态不同，但是同一种物 质，物理性质不同，但化学性质相同，故 A、B 错误；“气态冰”是形成气凝胶的冰， 标准状况下不是气体，18 g“气态冰”的体积小于 22.4 L，故 C 错误；“气态冰”的分 子是水分子，构成“气态冰”的分子中含有极性共价键，故 D 正确。 5．下列表达正确的是(　　) A．HClO 的电子式为 HCl   O   B．H2S 的电子式可表示为 H＋[S  ]H＋ C．用电子式表示 Na2O 的形成过程为 2Na×＋· O   · ―→2Na＋[ × · O   × · ]2－ D．BaCl2 的电子式为[Cl   ]－Ba2＋[Cl   ]－ 解析：选 D　A 项，HClO 的电子式应为 HO  Cl   ；B 项，H2S 为共价化合物，电子 式 应 为 H  S   H ； C 项 ， 两 个 钠 离 子 不 能 合 并 ， 正 确 的 形 成 过 程 为 。 6．我国限制稀有金属对外出口，此举对我国战略安全具有重要意义，稀土元素钕(14060 Nd)是 制造导弹合金材料的重要元素。下列说法中正确的是(　　) A.14060 Nd 和 14260 Nd 是同一核素 B．一个 14060 Nd 原子的质量约为140 NA g(NA 表示阿伏加德罗常数的值) C.14060 Nd 原子的中子数与质子数之差为 80 D．14 g 钕元素含有 6 mol 电子 解析：选 B　14060 Nd 和 14260 Nd 是不同核素，A 项错误；1 mol 14060 Nd 原子的质量约为 140 g， 一个原子的质量约为140 NA g，B 项正确；14060 Nd 原子的中子数为 80、质子数为 60，二者之 差为 20，C 项错误；元素的相对原子质量是该元素的各种天然同位素的相对原子质量和 所占的物质的量分数算出的平均值，因此 14 g 钕元素对应的钕原子的物质的量并非 0.1 mol，含有的电子也不是 6 mol，D 项错误。 7．一定条件下，氨与氟气发生反应：4NH3＋3F2===NF3＋3NH4F，其中 NF3 空间结构与 NH3相似。下列有关说法错误的是(　　) A．除 F2 单质外，反应物和生成物均为共价化合物 B．NF3 中各原子均满足 8 电子稳定结构 C．NF3 中只含极性共价键 D．NH4F 中既含有离子键又含有共价键 解析：选 A　NF3 为共价化合物，NH4F 为离子化合物。 8．下列说法正确的是(　　) A．碘晶体受热转变为碘蒸气，吸收的热量用于克服碘原子间的作用力 B．硫酸钾和硫酸溶于水都电离出硫酸根离子，所以它们在熔融状态下都能导电 C．N2、CO2 和 SiO2 中都存在共价键，它们都是由分子构成 D．H2 和 Cl2 在光照条件下反应生成 HCl，反应中一定有共价键的断裂和形成 解析：选 D　A 项，碘晶体受热转变为碘蒸气，吸收的热量用于克服分子间作用力，碘 原子间是共价键，错误；B 项，硫酸是共价化合物，在熔融状态下不能导电，错误；C 项，N2、CO2 都是由分子构成，SiO2 是由原子构成，错误；D 项，氢气、氯气和氯化氢 中均含有共价键，因此反应中一定有共价键的断裂和形成，正确。 9．用 NA 表示阿伏加德罗常数的值，35Cl 和 37Cl 是 Cl 元素的两种核素，下列说法正确的是 (　　) A．71 g 35Cl2 和 71 g 37Cl2 均含 2NA 个 Cl 原子 B．35Cl 和 37Cl 间的相互转化是化学变化 C．35Cl 和 37Cl 核外电子排布方式相同 D．35Cl2、H2 形成的燃料电池，35Cl2 在负极放电 解析：选 C　35Cl2 和 37Cl2 的摩尔质量不同，A 项错误。发生化学变化的最小微粒是原子， 原子的种类和数目不发生变化，而 35Cl 和 37Cl 间的相互转化是原子核内部的变化，B 项 错误。35Cl 和 37Cl 核外均为 17 个电子，核外电子排布方式相同，C 项正确。35Cl2 与 H2 反应生成 H35Cl,35Cl2 是氧化剂，在正极放电，D 项错误。 10．X、Y、Z 三种短周期元素，原子半径的大小关系为 r(Y)>r(X)>r(Z)， 原子序数之和为 16。X、Y、Z 三种元素的常见单质在适当条件下 发生如图所示变化，其中乙和丙均为 10 电子分子。下列说法不 正确的是(　　) A．元素 X 位于第ⅥA 族 B．甲不能溶解于乙中 C．甲和丙在一定条件下能发生氧化还原反应 D．乙的沸点低于丙的沸点 解析：选 D　由题给信息和框图可以推出，X 为 O，Y 为 N，Z 为 H，甲为 NO，乙为H2O，丙为 NH3。O 位于第ⅥA 族，A 正确；NO 不溶于水，B 正确；NO 和 NH3 在一 定条件下能发生氧化还原反应，C 正确；H2O 的沸点高于 NH3 的沸点，D 错误。 11．如图是部分短周期元素原子(用字母表示)最外层电子数与原子序数的关系图。下列说法 正确的是(　　) A．元素的非金属性：X>R>W B．简单离子的半径：W>R>X C．X 与 W 形成的化合物中只有共价键 D．X 与 Z 形成的化合物中只有离子键 解析：选 C　由各原子的最外层电子数和原子序数的关系可推断 X、Y、Z、R、W 依 次为 O、F、Na、S、Cl 元素。元素的非金属性：X(O)>R(S)、W(Cl)>R(S)，A 错误；电 子层数越多，离子半径越大，核外电子排布相同时，原子序数越大，离子半径越小，简 单离子半径：R(S2－)>W(Cl－)>X(O2－)，B 错误；O 与 Cl 形成的化合物中只有共价键， C 正确；X 与 Z 可形成 Na2O 和 Na2O2，Na2O 中只有离子键，Na2O2 中既有离子键又有 共价键，D 错误。 12．(2019·济南调研)X、Y、Z、W、Q 都是短周期元素，其中 X 原子的最外层电 子数是内层电子数的 3 倍；X 与 Z 同族，Q 原子的电子总数等于其电子层数的 3 倍，W 与 X、Y 既不同族也不同周期且 W 不是稀有气体元素；X、Y、Z 三种元素的族序数之 和为 16。下列说法正确的是(　　) A．Q 与 W 不能形成既含极性键又含非极性键的分子 B．Y 的最高价氧化物不能与任何酸反应 C．Y、Z、Q 分别与 X 化合，部分元素可能形成 AB3 型化合物 D．X、Z、W 中的两种或三种元素形成的钠盐溶液只能显酸性 解析：选 C　X、Y、Z、W、Q 都是短周期元素，其中 X 原子的最外层电子数是内层 电子数的 3 倍，X 原子只能有 2 个电子层，最外层电子数为 6，则 X 为 O 元素；X 与 Z 同族，则 Z 为 S 元素；Q 原子的电子总数等于其电子层数的 3 倍，Q 原子只能有 2 个 电子层，最外层电子数为 4，故 Q 为 C 元素；X、Y、Z 三种元素的族序数之和为 16， 则 Y 的族序数＝16－6－6＝4，则 Y 为 Si 元素；W 与 X、Y 既不同族也不同周期且 W 不为稀有气体元素，则 W 为 H 元素；碳元素与氢元素可以组成乙炔(C2H2)、乙烷分子， 分子内既含极性键又含非极性键，故 A 错误；硅的最高价氧化物 SiO2，可以与 HF 反应，故 B 错误；碳、硅、硫与氧形成的化合物，除 CO2、SiO2、SO2 外，还有 CO、SO3 等，故 C 正确；硫、氢、氧形成的钠盐中：亚硫酸氢钠、硫酸氢钠溶液呈酸性，而硫 酸钠溶液显中性，亚硫酸钠溶液显碱性，故 D 错误。 13．(1)请用下列 10 种物质的序号填空： ①O2　②H2　③NH4NO3　④K2O2　⑤Ba(OH)2 ⑥CH4　⑦CO2　⑧NaF　⑨NH3　⑩I2 其中既含离子键又含非极性键的是________；既含离子键又含极性键的是________。 (2)X、Y 两种主族元素能形成 XY2 型化合物，已知 XY2 中共有 38 个电子，若 XY2 为常 见元素形成的离子化合物，其电子式为______________________；若 XY2 为共价化合 物时，其结构式为____________。 (3)氯化铝的物理性质非常特殊，如氯化铝的熔点为 190 ℃，但在 180 ℃就开始升华。 据此判断，氯化铝是______________(填“共价化合物”或“离子化合物”)，可以证明 你的判断正确的实验依据是_________________________________________________。 (4)现有 a～g 7 种短周期元素，它们在元素周期表中的位置如图所示，请据此回答下列 问题： ①元素的原子间最容易形成离子键的是________(填标号，下同)，容易形成共价键的是 ________。 A．c 和 f　　　　　　　　 B．b 和 g C．d 和 g D．b 和 e ②写出 a～g 7 种元素形成的所有原子都满足最外层为 8 电子结构的任意一种分子的分 子式________。 解析：(2)1∶2 型离子化合物，通常 X 为＋2 价，Y 为－1 价，故 X 可能是 Mg2＋或 Ca2 ＋，Y 可能是 F－或 Cl－，结合 XY2 中含有 38 个电子可推出 XY2 为 CaF2。1∶2 型共价 化合物一般是碳族元素与氧族元素化合形成的，如 CO2、CS2 等，再由 XY2 中共有 38 个电子，可推出 XY2 为 CS2。 答案：(1)④　③⑤ (2)[F  ]－Ca2＋[F  ]－　S===C===S (3)共价化合物　氯化铝在熔融状态下不能导电 (4)①B　C　②CCl4(或 PCl3) 14．X、Y、L、M 为核电荷数依次增大的前 20 号主族元素。X2 是最轻的气体，Y、L 与 M三种元素的质子数均为 5 的倍数。回答下列问题： (1)X 与 L 组成的最简单化合物的电子式为________。 (2)X 与 M 组成的物质为__________(填“共价”或“离子”)化合物，该物质可作为野 外工作的应急燃料，其与水反应的化学方程式为_________________________________。 (3)Y 在周期表中的位置是________________，其含氧酸的化学式为_________________。 (4)L 与 M 形成的化合物中 L 的化合价是________。 解析：X2 为最轻的气体，即 X 为 H，Y、L、M 三种元素的质子数为 5 的倍数，质子数 等于原子序数，质子数可能为 5、10、15、20 中的三个，因四种元素为主族元素，故质 子数为 10 舍去，即三种元素分别为 B、P、Ca。 (1)形成的最简单化合物是 PH3，其电子式为 HP, H。(2)形成的化合物是 CaH2， 属于离子化合物，与水发生的反应是 CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑。(3)Y 为 B，属 于第二周期ⅢA 族元素，其含氧酸为 H3BO3。(4)形成的化合物是 Ca3P2，其中 P 显－3 价。 答案：(1) (2)离子　CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑ (3)第二周期ⅢA 族　H3BO3　(4)－3 15．现有部分短周期主族元素的性质或原子结构如下表所示： 元素编号 元素性质或原子结构 X 周期序数＝主族序数＝原子序数 Y 原子最外层电子数为 a，次外层电子数为 b Z 原子 L 层电子数为 a＋b，M 层电子数为 a－b M 单质在自然界中的硬度最大 N 位于第三周期，最外层电子数是电子层数的 2 倍 (1) 写 出 X 、 Y 、 Z 、 N 四 种 元 素 的 名 称 ： X________ ， Y________ ， Z________ ， N________。 (2)由 X、Y、Z、M、N 五种元素两两组成的分子中，许多分子含有的电子数相等，写 出符合下列要求的分子式： ①含 10e－且呈正四面体结构的分子：________； ②含 14e－的双原子分子：________； ③含 16e－且能使溴水褪色的分子：________； ④含 18e－且常温下呈液态的分子：________。 解析：X 的周期序数＝主族序数＝原子序数，X 为 H 元素，Z 的原子 L 层电子数为 a＋ b，M 层电子数为 a－b，则 a＋b＝8，Y 的原子最外层电子数为 a，次外层电子数为 b，则 b＝2，因此 a＝6，则 Y 为 O 元素，Z 为 Si 元素；M 的单质在自然界中的硬度最大， M 为 C 元素；N 位于第三周期，最外层电子数是电子层数的 2 倍，N 为 S 元素。 (1)根据上述分析，X、Y、Z、N 四种元素的名称分别为氢、氧、硅、硫。(2)由 X、Y、 Z、M、N 五种元素两两组成的分子中，①含 10e－且呈正四面体结构的分子为 CH4；② 含 14e－的双原子分子为 CO；③含 16e－且能使溴水褪色，说明分子中含有不饱和键或 分子具有还原性，该分子为 C2H4；④含 18e－且常温下呈液态的分子为 H2O2。 答案：(1)氢　氧　硅　硫 (2)①CH4　②CO　③C2H4　④H2O2 16．A、B、D、E、F、G 为短周期元素，且原子序数依次递增。A、F 同主族，E、G 同主 族。A 与其他非金属元素化合时易形成共价键，F 与其他非金属元素化合时易形成离子 键，且 F＋与 E2－核外电子排布相同。由以上元素组成的物质 BE 和 D2 具有相同的电子 数。请回答以下问题： (1)F 位于第________周期第________族。 (2)G 的离子结构示意图为________________。 (3)用电子式表示 D2 的形成过程：______________________________________________。 (4) 由 A 、 E 、 F 三 种 元 素 形 成 的 化 合 物 的 化 学 式 为 ______ ， 含 有 的 化 学 键 有 ____________________(填写完整化学键类型)，属于________化合物。 (5)B 的最高价是__________，由 A、B 组成的化合物中，含 A 量最高的物质的化学式 是__________；与 D2 相对分子质量相等的物质的化学式是__________，含有的化学键 有_____________________________(填写完整化学键类型)，有________对共用电子对。 解析：A、F 同主族，且 A 与其他非金属元素化合时易形成共价键，但 F 与其他非金属 元素化合时易形成离子键，则为第ⅠA 族元素，且 A 为氢元素。F＋与 E2－核外电子排 布相同，则 F 为 Na，E 为 O。BE 和 D2 具有相同的电子数，则 B 为 C，D 为 N。E、G 同主族，且为短周期元素，则 G 为 S。(1)Na 位于第三周期第ⅠA 族。(2)S2－结构示意 图为 。(3)N2 的形成过程为· N  · · ＋· N  · · ―→N⋮⋮N。(4)NaOH 中既有离子键又有极性共价键，属于离子化合物。(5)C 的最高化合价为＋4；C 和 H 形 成化合物中 CH4 含氢量最高；C2H4 中既有极性共价键(C—H)又有非极性共价键(C===C)。 答案：(1)三　ⅠA　(2) (3)· N  · · ＋· N  · · ―→N⋮⋮N (4)NaOH　离子键和极性共价键　离子 (5)＋4　CH4　C2H4　极性共价键和非极性共价键　6第 2 课时：夯实教材基础(2)——元素周期表　元素周期律 基础落实(一)　元素周期表及其应用 1．原子序数 (1)定义：按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号。 (2)数量关系：原子序数＝核电荷数＝核外电子数＝质子数。 2．元素周期表的编排原则 3．元素周期表的结构 (1)周期(7 个横行，7 个周期) 短周期 长周期 序号 一 二 三 四 五 六 七 元素种类 2 8 8 18 18 32 32 0 族元素原子序数 2 10 18 36 54 86 118 (2)族(18 个纵列，16 个族) 主 列 1 2 13 14 15 16 17 族 族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 副 列 3 4 5 6 7 11 12 族 族 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB ⅠB ⅡB Ⅷ族 第 8、9、10，共 3 个纵列 0 族 第 18 纵列 [注意]　①所含元素种类最多的族为ⅢB 族(含有锕系、镧系)，共有 32 种元素。 ②最外层电子数为 3～7 个的原子一定属于主族元素，且最外层电子数即为主族的族序数。 (3)元素周期表中元素的分区①分界线：如图所示，沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界 处画一条斜线，即为金属元素区和非金属元素区分界线(氢元素除外)。 ②各区位置：分界线左下方为金属元素区，分界线右上方为非金属元素区。 ③分界线附近元素的性质：既表现金属元素的性质，又表现非金属元素的性质。 (4)元素周期表中的特殊位置 过渡元素 元素周期表中部从ⅢB 族到ⅡB 族 10 个纵列共六十多种元素，这些元 素都是金属元素，且原子最外层电子数不超过 2 个(1～2 个) 镧系 元素周期表第六周期中，57 号元素镧到 71 号元素镥共 15 种元素 锕系 元素周期表第七周期中，89 号元素锕到 103 号元素铹共 15 种元素 超铀元素 在锕系元素中 92 号元素铀(U)以后的各种元素 [注意]　同主族、邻周期元素的原子序数差的关系 ①第ⅠA 族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差 2、8、8、18、18、32。 ②第ⅡA 族和 0 族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差 8、8、18、18、32。 ③第ⅢA～ⅦA 族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差 8、18、18、32、32。 4．元素周期表的三大应用 (1)科学预测 为新元素的发现及预测他们的原子结构和性质提供了线索。 (2)寻找新材料 (3)用于工农业生产 对探矿有指导意义的是地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系，研制农 药材料等。 [细练过关] 1．我国科研人员在兰州首次合成了镤元素的一种同位素镤­239，并测知其原子核内有 148个中子。现有 A 元素的一种同位素，比镤­239 的原子核内少 54 个质子和 100 个中子， 则 A 元素在周期表中的位置是(　　) A．第三周期第ⅠA 族　　　 B．第三周期第ⅡA 族 C．第四周期第ⅠA 族 D．第五周期第ⅠA 族 解析：选 D　同位素镤­239 的质子数为 239－148＝91，A 元素的质子数为 91－54＝37， 与第四周期 36 号元素相比，多一个电子，或 37－2－8－8－18＝1，所以 A 位于第五周 期第ⅠA 族。 2．(2019·北京东城区一摸)为纪念门捷列夫发表第一张元素周期表(部分如下)150 周年，联合 国宣布 2019 年为“国际化学元素周期表年”。关于下表的说法正确的是(　　) A．表中数字代表元素的原子序数 B．表中元素的排列依据是元素的原子结构 C．推测表中“？＝70”指代的元素的最高化合价为＋4 D．每一纵列都对应现在常用的元素周期表中的一族 解析：选 C　表中数字代表元素的相对原子质量，故 A 错误；表中元素的排列依据是相 对原子质量的大小，故 B 错误；推测表中“？＝70”和 C、Si 在同一横排，属于同主族， 所以元素的最高化合价为＋4，故 C 正确；每一横行都对应现在常用的元素周期表中的 同一族，故 D 错误。 3．根据中学化学教材中所附元素周期表判断，下列叙述不正确的是(　　) ①两短周期元素原子序数相差 8，则周期数一定相差 1 ②L 层电子数为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的 L 层电子数相等 ③某元素原子的核电荷数为 53，则该元素位于第五周期ⅦA 族 ④除 0 族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数 ⑤副族元素没有非金属元素 ⑥碱金属元素是指第ⅠA 族的所有的元素 ⑦元素周期表中的各主族元素都含有金属元素和非金属元素 A．①③④ B．④⑤⑦ C．④⑥⑦ D．②④⑦解析：选 C　①在短周期里，除第一周期含两种元素外，其余两个周期所含元素都是 8 种。若两元素原子序数相差 8，则不可能在同一周期也不可能相差两个周期，正确；②L 层电子数为奇数，则一定是核外最外层电子，其所在族的序数与该元素原子的 L 层电子 数相等，正确；③稀有气体元素 Xe 是 54 号元素，故核电荷数为 53 的元素位于第五周 期ⅦA 族，正确；④氟没有正价，氧没有最高正价，错误；⑥ⅠA 族中的氢元素不是碱 金属元素，错误；⑦ⅦA 族中没有金属元素，ⅡA 族中没有非金属元素，错误。 4．A、B、C 均为短周期元素，它们在周期表中的相对位置如图所示。已知： B、C 两元素原子最外层电子数之和等于 A 元素原子最外层电子数的 2 倍； B、C 两元素的核电荷数之和是 A 元素原子序数的 4 倍。则 A、B、C 分别是(　　) A．O、P、Cl B．N、Si、S C．C、Al、P D．F、S、Ar 解析：选 A　设 A、B、C 三种元素的原子序数分别为 a、b、c，由三种元素在元素周期 表中的相对位置可知 a＋8－1＝b，a＋8＋1＝c，且 b＋c＝4a，所以 a＝8，b＝15，c＝ 17，即 A、B、C 分别是 O、P、Cl。 5．国际理论与应用化学联合会已正式确定了第 114 号和第 116 号元素的名称缩写为 Fl、 Lv。下列有关这两种元素的说法错误的是(　　) A．两种元素位于同一周期 B．116 号元素位于第ⅥA 族 C．两种元素都是活泼的非金属元素 D．114 号元素的原子半径比 116 号元素的大 解析：选 C　第 114 号元素和第 116 号元素分别处于第七周期ⅣA 族和ⅥA 族，均为金 属元素，A、B 正确，C 错误；依据同周期原子半径递变规律判断 114 号元素的原子半 径比 116 号元素的原子半径大，D 正确。 [备考点击] 由稀有气体元素的原子序数确定元素在周期表中位置 原子序数－最邻近的稀有气体元素的原子序数＝ΔZ。 若 ΔZ＜0，则与稀有气体元素同周期，族序数为 8－|ΔZ|； 若 ΔZ＞0，则在稀有气体元素下一周期，族序数为 ΔZ。 例如①35 号元素(最邻近的是 36Kr)，则 35－36＝－1，故周期数为 4，族序数为 8－|－1| ＝7，即第四周期第ⅦA 族，为溴元素。 ②87 号元素(相邻近的是 86Rn)，则 87－86＝1，故周期数为 7，族序数为 1，即第七周 期第ⅠA 族，为钫元素。　　 基础落实(二)　元素周期律及其应用 1．元素周期律2．主族元素性质的变化规律 (1)原子结构的变化规律 项目 同周期(左→右) 同主族(上→下) 核电荷数 逐渐增大 逐渐增大 电子层数 相同 逐渐增多 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 (2)元素及对应化合物性质变化规律 项目 同周期(左→右) 同主族(上→下) 化合价 最高正化合价由＋1→＋7(O、 F 除外)最低负化合价＝－(8 －主族序数) 相同，最高正化合价＝主族序 数(O、F 除外) 金属性 金属性逐渐减弱 金属性逐渐增强 元 素 非金属性 非金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱 离 子 的 氧 化 性、还原性 阳离子氧化性逐渐增强 阴离子还原性逐渐减弱 阳离子氧化性逐渐减弱 阴离子还原性逐渐增强 气 态 氢 化 物 稳定性 逐渐增强 逐渐减弱化 合 物 最 高 价 氧 化 物 对 应 的 水 化 物 的 酸 碱 性 碱性逐渐减弱 酸性逐渐增强 碱性逐渐增强 酸性逐渐减弱 [注意]　①对于主族元素而言，元素的最高正化合价一般情况下和主族序数相同，但氧 无最高正价，氟无正价。 ②金属性是指金属气态原子失电子能力的性质，金属活动性是指单质在水溶液中，金属 原子失去电子能力的性质，二者顺序基本一致，仅极少数例外。如金属性 Pb>Sn，而金 属活动性 Sn>Pb。 3．元素周期律的应用 (1)比较不同周期、不同主族元素的性质 ①比较 Ca(OH)2 和 Al(OH)3 的碱性强弱方法： 金属性：Mg>Al，Ca>Mg，则碱性：Ca(OH)2>Mg(OH)2>Al(OH)3。②比较 H2O 和 SiH4 的稳定性强弱的方法： 非金属性：C>Si，O>C，则氢化物稳定性：H2O>CH4>SiH4。 (2)预测未知元素的某些性质 ①已知 Ca(OH)2 微溶，Mg(OH)2 难溶，可推知 Be(OH)2 难溶。 ②已知卤族元素的性质递变规律，可推知未学元素砹(At)的化合物的性质为 HAt 不稳定， 水溶液呈酸性，AgAt 难溶于水。 [细练过关] 题点(一)　元素金属性、非金属性强弱比较 1．(2020·期中考试)下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的 是 (　　) 选项 事实 推论 A 与冷水反应，Na 比 Mg 剧烈 金属性：Na＞Mg B Ca(OH)2 的碱性强于 Mg(OH)2 金属性：Ca＞Mg C 氧化性：HClO>H2CO3 非金属性：Cl>C D 热稳定性强弱：HBr>HI 非金属性：Br>I 解析：选 C　A 项，金属性越强，与水反应越剧烈，Na、Mg 与冷水反应，Na 比 Mg 剧 烈，金属性 Na>Mg，正确；B 项，金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物碱性越强， Ca、Mg 对应的最高价氧化物的水化物碱性为 Ca(OH)2 强于 Mg(OH)2，金属性 Ca>Mg， 正确；C 项，非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，次氯酸中氯为＋1 价， 不是最高价，且应比较最高价氧化物的水化物的酸性，不是比较氧化性，错误；D 项， 非金属性越强，气态氢化物越稳定，稳定性 HBr>HI，则非金属性 Br>I，正确。 2．可以验证硫元素比氯元素的非金属性弱的事实是(　　) ①硫和氢气在加热条件下能生成硫化氢，硫化氢在 300 ℃左右分解；氯气和氢气在点燃 或光照下生成氯化氢，氯化氢很难分解 ②向氢硫酸中滴入氯水有单质硫生成 ③硫、氯气分别与铁和铜的反应产物是 FeS、Cu2S、FeCl3、CuCl2 ④高氯酸(HClO4)的酸性强于硫酸 ⑤氯化氢的酸性强于硫化氢 A．只有①②③④　　　　　　 B．只有①② C．只有②③④ D．①②③④⑤ 解析：选 A　元素的非金属性越强，其单质越容易与氢气形成氢化物，且形成的氢化物 越稳定，故①可以验证；非金属性强的元素的单质可以置换出非金属性弱的元素的单质， 氯气可以置换出硫化氢中的硫，说明硫元素的非金属性弱于氯元素，故②可以验证；非金属单质与可变价的金属反应时，生成物中的金属元素化合价越高，组成该单质的非金 属元素的非金属性越强，氯气能将金属氧化到更高价态，说明硫元素的非金属性弱于氯 元素，故③可以验证；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强， 高氯酸(HClO4)的酸性比硫酸的强，所以硫元素的非金属性比氯元素的弱，故④可以验证； 氯化氢与硫化氢都不是相应元素最高价氧化物对应的水化物，无法判断硫元素与氯元素 的非金属性强弱，故⑤不可以验证。 [备考点击]　元素金属性和非金属性强弱的判断方法 本 质 原子越易失电子，金属性越强(与原子失电子数目无关) ①在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强 ②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强 ③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强 ④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强 ⑤若 Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，则 Y 比 X 的金属性强 金 属 性 比 较 判 断 方 法 ⑥元素在周期表中的位置：左边或下方元素的金属性强 本 质 原子越易得电子，非金属性越强(与原子得电子数目无关) ①与 H2 化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强 ②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强 ③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强 非 金 属 性 比 较 判 断 方 法 ④元素在周期表中的位置：右边或上方元素的非金属性强 题点(二)　微粒半径大小的比较方法 3．(2019·测试)已知 X ＋、Y2＋、Z－、W2－四种简单离子具有相同的电子层结构。 下列关于 X、Y、Z、W 四种主族元素的描述不正确的是(　　) A．金属性 X>Y；还原性 Z－>W 2－ B．原子半径：X>Y>W>Z C．离子半径：Y2＋W 解析：选 A　由 X＋、Y2＋、Z－、W2－具有相同的电子层结构及 X、Y、Z、W 为主族元 素可知，X、Y 处于 Z、W 的下一周期，X、Y 处于同一周期，且 X 的原子序数小于 Y， Z、W 处于同一周期，且 W 的原子序数小于 Z。同一周期主族元素从左到右金属性逐渐 减弱，非金属性逐渐增强，故金属性 X>Y，非金属性 WW>Z，B 项正确；具有相同电子层结构的离子，原子序数越小，离子半径越大，故离子半径 Y2＋W，D 项正确。 4．下列粒子半径大小的比较正确的是(　　) A．Na＋＜Mg2＋＜Al3＋＜O2－ B．S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋ C．Na＜Mg＜Al＜S D．Cs＜Rb＜K＜Na 解析：选 B　Na＋、Mg2＋、Al3＋、O2－四种微粒都是两个电子层，核电荷数越多，半径 越小，所以粒子半径：Al3＋＜Mg2＋＜Na＋＜O2－，故 A 错误；S2－、Cl－三个电子层，Na ＋、Al3＋都是两个电子层，电子层越多，半径越大，核电荷数越多，半径越小，所以粒 子半径：S2－＞Cl－＞Na＋＞Al3＋，故 B 正确；电子层一样，核电荷数越多，半径越小， 所以粒子半径：Na＞Mg＞Al＞S，故 C 错误；电子层越多，半径越大，所以粒子半径： Cs＞Rb＞K＞Na，故 D 错误。 5．已知 aAn＋、bB(n＋1)＋、cCn－、dD(n＋1)－是具有相同电子层结构的离子，下列关于 A、B、 C、D 四种元素的叙述正确的是(　　) A．离子半径：An＋>B(n＋1)＋>Cn－>D(n＋1)－ B．原子序数：b>a>c>d C．原子半径：D>C>B>A D．四种元素一定均属于短周期元素 …… D C A B …… 解析：选 B　由于四种离子具有相同的电子层结构，可以推知四种元素在周期表中的位 置关系如图。A 项，具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，故离 子半径：D(n＋1)－ >Cn－>An＋>B(n＋1)＋ ；B 项，原子序数：b>a>c>d；C 项，原子半径： A>B>D>C；D 项，四种元素也可以为长周期元素。 [备考点击]　微粒半径大小的比较方法[课时跟踪检测] 1．下列离子中半径最大的是(　　) A．Na＋　　　　　　　　　　 B．Mg2＋ C．O2－ D．F－ 解析：选 C　选项中的离子都具有相同的电子层结构，对于电子层结构相同的离子来说， 核电荷数越大，离子半径越小。 2．砷(As)和镓(Ga)都是第四周期元素，分别属于ⅤA 和ⅢA 族。下列说法中不正确的是(　　) A．原子半径：Ga>As>P B．热稳定性：NH3>PH3>AsH3 C．酸性：H3AsO4>H2SO4>H3PO4 D．Ga(OH)3 可能是两性氢氧化物 解析：选 C　酸性：H2SO4>H3PO4>H3AsO4，故 C 项错误。 3．“嫦娥一号”卫星在北京航天飞机控制中心科技人员的精确控制下，准确落于月球东经 52.36°、南纬 1.50°的预定撞击点。“嫦娥一号”担负的四大科学目标之一是探测下列 14 种元素的含量和分布情况：K、Th(钍)、U(铀)、O、Si、Mg、Al、Ca、Fe、Ti(钛)、Na、 Mn、Cr(铬)、Gd(钆)，其中属于主族元素的有(　　) A．4 种 B．5 种 C．6 种 D．7 种 解析：选 D　K、Na 属于ⅠA 族，Mg、Ca 属于ⅡA 族，Al 属于ⅢA 族，Si 属于ⅣA 族， O 属于ⅥA 族，共 7 种，Th(钍)、U(铀)、Fe、Ti(钛)、Mn、Cr(铬)、Gd(钆)均为过渡元 素。 4．(2019·海淀区一模)下列事实不能用元素周期律解释的是(　　) A．碱性：NaOH＞LiOH B．热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3C．酸性：HClO4＞H2SO4 D．气态氢化物的稳定性：HBr>HI 解析：选 B　元素金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，金属性 Na＞ Li，则碱性：NaOH＞LiOH，能用元素周期律解释，故 A 不符合题意；碳酸氢盐易分解， 碳酸盐难分解，所以热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3，与元素周期律无关，故 B 符合题意； 元素非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，非金属性 Cl＞S，则酸 性：HClO4＞H2SO4，能用元素周期律解释，故 C 不符合题意；元素非金属性越强，气 态氢化物的稳定性越强，非金属性 Br>I，则气态氢化物的稳定性：HBr>HI，能用元素周 期律解释，故 D 不符合题意。 5．(2019·北京市丰台区一模)部分元素在周期表中的分布如图所示(虚线为金属元素与非金属 元素的分界线)，下列说法不正确的是(　　) A．虚线左侧是金属元素 B．As 处于第五周期第ⅤA 族 C．Si、Ge 可作半导体材料 D．Sb 既有金属性又有非金属性 解析：选 B　虚线左下方的元素均为金属元素，A 正确；根据位置，由 Si 处于第三周期 第ⅣA 族可推知，As 处于第四周期第ⅤA 族，B 不正确；元素周期表中，金属和非金属 元素的分界线附近的元素，往往都既具有金属性，也具有非金属性，可在虚线附近寻找 半导体材料(如 Ge、Si 等)，C、D 正确。 6．(2019·武清区期中)下列叙述正确的是(　　) A．元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素 B．短周期第ⅣA 族与ⅦA 族元素的原子间构成分子，均满足原子最外层 8 电子结构 C．N、C、O、H 四种元素形成的化合物一定既有离子键又有共价键 D．第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强 解析：选 B　位于金属与非金属分界线附近的元素具有一定的金属性与非金属性，过渡 元素为副族元素和第Ⅷ族元素，全部为金属元素，故 A 错误；短周期第ⅣA 族与ⅦA 族 元素的原子间构成的分子为 AB4 型，原子最外层电子数与其化合价绝对值之和均为 8， 满足 8 电子结构，故 B 正确；C、N、O、H 四种元素形成的化合物若为氨基酸或蛋白质 时，没有离子键，故 C 错误；第三周期非金属元素最高价含氧酸的酸性从左到右依次增 强，不是最高价含氧酸则不一定，如非金属性 Cl＞S，而次氯酸为弱酸，硫酸为强酸，故 D 错误。 7．下列各性质中不符合图示关系的是(　　) A．还原性 B．与水反应的剧烈程度 C．熔点 D．原子半径 解析：选 C　图中表示碱金属的某项性质随核电荷数的增大而逐渐增大或升高。A 项， 随着核电荷数增大，碱金属元素的还原性逐渐增强，符合；B 项，随着核电荷数增大， 碱金属单质与水反应的剧烈程度逐渐增大，符合；C 项，随着核电荷数增大，碱金属的 熔点逐渐降低，不符合；D 项，随着核电荷数增大，碱金属元素的原子半径逐渐增大， 符合。 8．硒(Se)与硫在元素周期表中位于同一主族。下列说法不正确的是(　　) A．原子半径：Se>S B．沸点：H2S>H2Se C．稳定性：H2S>H2Se D．酸性：H2SO4>H2SeO4 解析：选 B　硒(Se)在硫的下方，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，故原子半径： Se>S，A 对；H2S 的相对分子质量比 H2Se 小，故 H2S 的沸点比 H2Se 低，B 错；S 的非 金属性比 Se 强，气态氢化物较稳定，故稳定性：H2S>H2Se，C 对；非金属性越强最高 价含氧酸酸性越强，故酸性：H2SO4>H2SeO4，D 对。 9．元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的性质，下列说法正确的是(　　) A．钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈，说明金属性：Na>K B．同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性 C．除氢外的短周期主族元素形成最高价化合物时，最外层都能达到 8 电子稳定结构 D．同主族元素的化学性质也可能差异很大 解析：选 D　钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈，说明金属性：K>Na，A 项错误；在 金属元素和非金属元素分界线附近的元素既表现金属性，又表现非金属性，B 项错误； LiCl 中 Li 的最外层是 2 电子稳定结构，C 项错误；如ⅤA 族既有金属元素，又有非金属 元素，金属元素和非金属元素的化学性质差异很大，D 项正确。 10．根据表中部分短周期元素的原子半径和主要化合价信息，判断以下叙述正确的是(　　) 元素代号 L M Q R T 原子半径/nm 0.154 0.118 0.099 0.102 0.073 主要化合价 ＋1 ＋3 ＋7、－1 ＋6、－2 －2 A．氢化物的沸点：H2Tr(M3＋) 解析：选 B　根据表中原子半径和主要化合价的信息可以推知 L 为 Na，M 为 Al，Q 为 Cl，R 为 S，T 为 O。A 项，氢化物的沸点：H2O>H2S；B 项，NaCl 中两种微粒 Na＋ 和 Cl－最外层均达到 8 电子稳定结构；C 项，单质的还原性：Na>Al；D 项，简单离子 半径：r(O2－)>r(Na＋)>r(Al3＋)。 11．(2019·上学期考试)下列关于 F、Cl、Br、I 性质的比较，不正确的是(　　) A．它们的原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多 B．被其他卤素单质从其卤化物中置换出来的可能性随核电荷数的增加而增大 C．它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强 D．单质的颜色随核电荷数的增加而加深 解析：选 C　F、Cl、Br、I 原子核外电子层数分别为 2、3、4、5，原子核外电子层数 随核电荷数的增加而增多，A 正确；F、Cl、Br、I 元素的非金属性逐渐减弱，则被其 他卤素单质从其卤化物中置换出来的可能性随核电荷数的增加而增大，B 正确；F、Cl、 Br、I 元素的非金属性逐渐减弱，则对应氢化物的稳定性逐渐减弱，C 错误；F、Cl、 Br、I 单质的颜色分别为浅黄绿色、黄绿色、红棕色、紫色，颜色逐渐加深，D 正确。 12．(2019·天津市七校联考)X、Y、Z 均是短周期元素，X、Y 处于同一周期，X、Z 的最低 价离子分别为 X2－和 Z－，Y＋和 Z－离子具有相同的电子层结构。下列说法正确的是 (　　) A．离子半径：X2－＞Z－＞Y＋ B．单质沸点：X＞Y＞Z C．原子最外层电子数：Y＞Z＞X D．原子序数：Y＞X＞Z 解析：选 A　Na＋、F－具有相同的核外电子排布，离子的核电荷数越大，半径越小， 故 A 正确；常温下 Na、S 为固体，F2 为气体，Na 的熔点较低，但钠的沸点高于硫，顺 序应为 Na＞S＞F2，故 B 错误；X、Y、Z 分别为 S、Na、F，原子最外层电子数分别为 6、1、7，故 C 错误；X、Y、Z 原子序数分别为 16、11、9，原子序数：X＞Y＞Z，故 D 错误。 13．已知 X 元素是地壳中含量最多的元素，Y 元素是空气中含量最多的元素，A 元素与 Y 同主族，且是该主族中原子序数最大的非金属元素，D 元素位于周期表中第三周期，其 最高氧化态可与 A 形成 D3A2。下列说法错误的是(　　) A．对应酸的酸性：A2X5＜A2X3 B．简单离子半径：A＞Y＞X＞DC．A 元素的原子结构示意图： D．非金属性：X＞Y 解析：选 A　根据分析可知 X 是 O，Y 是 N，A 是 As，D 是 Mg。As 2O5、As2O3 对应 酸为 H3AsO4、H3AsO3，酸性 H3AsO4>H3AsO3，A 符合题意；离子核外电子层数越多， 离子半径越大；当离子核外电子层数相同时，离子的核电荷数越大，离子半径越小。As3 －核外具有 4 个电子层，N3－、O2－、Mg2＋都具有 2 个电子层，所以简单离子半径：A＞ Y＞X＞D，B 正确；A 是 As 元素，是 33 号元素，原子结构示意图为 ，C 正 确；O、N 是同一周期的元素，由于原子序数 O>N，原子半径 N>O，所以元素的非金 属性 O>N，D 正确。 14．X、Y、Z、W 为原子序数递增的 4 种短周期元素，其中 Y、Z 为金属元素。X、 Y、Z、W 的最高价氧化物对应的水化物甲、乙、丙、丁之间存在如图所示反应 关系，图中“——”相连的两种物质能发生反应。下列判断一定正确的是 (　　) A．X 是元素周期表中非金属性最强的元素 B．Z 位于元素周期表第三周期ⅠA 族 C．4 种元素的原子中，Y 原子半径最大 D．W 的最高化合价为＋7 解析：选 C　由题意根据关系图可知乙是氢氧化钠，丙是氢氧化铝，甲是硝酸，丁是硫 酸或高氯酸。氮不是元素周期表中非金属性最强的元素，A 错误；Al 位于元素周期表 第三周期ⅢA 族，B 错误；同周期从左向右原子半径逐渐减小，则 4 种原子中，Na 原 子半径最大，C 正确；W 的最高化合价不一定为＋7，如果是 S，则最高价是＋6 价，D 错误。 X Y Z Q 15．元素 X、Y、Z 和 Q 在周期表中的位置如图所示，其中元素 Q 位于第四周期，X、Y、Z 原子的最外层电子数之和为 17。下列说法正确的是(　　) A．简单离子半径(r)：r(Q)>r(Y)>r(Z) B．氧化物对应的水化物的酸性：Z>Y C．XY2 和 XZ4 均含有非极性共价键 D．标准状况下 Z 的单质状态与 Q 的相同 解析：选 A　设 X 的最外层电子数为 x，所以 Y 的最外层电子数为 x＋2，Z 的最外层电子数为 x＋3，由于 X、Y、Z 原子的最外层电子数之和为 17，所以 3x＋5＝17，解得 x ＝4，已知 Q 在第四周期，所以 X 在第二周期第ⅣA 族，为 C 元素，Y、Z 分别为 S 元 素、Cl 元素。根据元素周期表结构可知 Q 为 Br 元素。同周期元素的原子，从左到右原 子半径逐渐减小；同主族元素的原子，从上到下原子半径逐渐增大，所以原子半径 r(Q)>r(Y)>r(Z)，故 A 项正确；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的 酸性越强，由于没有说明是最高价氧化物的水化物，故 B 项错误；CS2 和 CCl4 都是含 有极性键的非极性分子，不含非极性共价键，故 C 项错误；标准状况下，氯单质为气 态，溴单质为液态，故 D 项错误。 16．X、Y、Z、W、N 为五种短周期元素，其中 Y 元素原子核外最外层电子数是其电子层 数的 3 倍，它们在周期表中的相对位置如图所示： N X Y Z W M 请回答下列问题： (1)W 位于周期表中第________周期，第________族。 (2)N 、 Z 、 W 三 种 元 素 最 高 价 氧 化 物 水 化 物 的 酸 性 由 弱 到 强 的 顺 序 为 ： _______________________(用化学式表示)。 (3)下列事实能说明 Y 元素的非金属性比 Z 元素的非金属性强的是________。 A．Y 单质与 Z 的气态氢化物水溶液反应，溶液变浑浊 B．在氧化还原反应中，1 mol Y 单质比 1 mol Z 得电子多 C．Y 和 Z 两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高 D．Y 元素最高价氧化物水化物酸性比 Z 元素最高价氧化物水化物酸性强 (4)Y 和氢元素形成的 10 电子微粒中常见＋1 价阳离子为__________(填化学式)；Z 和 氢元素形成的 18 电子微粒中常见－1 价阴离子的电子式为__________。 (5)M 元素的原子序数为________，它是一种________。(填“金属”或“非金属”) 解析：由元素周期表结构可知，Y 为第二周期元素，且 Y 元素原子核外最外层电子数 是其电子层数的 3 倍，则 Y 为 O 元素，由此可推出 N 为碳元素，X 为氮元素，Z 为硫 元素，W 为氯元素。 (1)W 为氯元素，其原子序数为 17，含有 3 个电子层，最外层含有 7 个电子，位于周期 表中第三周期，第ⅦA 族。 (2)由元素周期律可知，碳、硫及氯三种元素的非金属性强弱顺序为 Cl>S>C，则这三种 元素最高价氧化物水化物的酸性由弱到强的顺序为 H2CO3Cl－>Na＋ (3)2Na2S3＋O2＋2H2O===4NaOH＋6S↓ 18．化学的特征之一是从微观的层面认识物质。通过结合元素周期表与周期律，建立“位置—结构—性质”思维模型，我们可以更好地认识物质世界。 (一)X、Y、Z、M、W、Q、R 是分布在周期表中三个短周期的主族元素，已知其原子 半径及主要化合价如下： 元素代号 X Y Z M W Q R 原子半径 /nm 0.186 0.143 0.104 0.099 0.070 0.066 0.032 主要 化合价 ＋1 ＋3 ＋6，－2 ＋7，－1 ＋5，－3 －2 ＋1 (1)X 在周期表中的位置是________；Y、Q 各自形成的简单离子中，半径较大的是 ________(填离子符号)。W 和 R 按原子个数比 1∶4 构成的阳离子中所含的化学键类型 为________。 (2)M 与 Z 相比，非金属性较强的是____________(填元素名称)，两元素最高价氧化物 的水化物中，酸性较强的是______________________ (填化学式)。 (二)周期表中位于斜对角线(左上与右下)的两种元素性质十分相似，称为对角线法则。 如锂与镁、铍与铝等，其单质或化合物的性质可参照对角线法则进行认识。 (3)锂在空气中燃烧主要产物的电子式是________，同时生成微量的________、 ________(写化学式)。 (4)下列关于铍的判断正确的是________。 A．氧化铍的化学式为 Be2O3 B．Be(OH)2 可溶于水 C．BeCl2 是离子化合物 D．Be(OH)2 具有两性 (5)Be(OH)2 和 Mg(OH)2 可用试剂________鉴别。 解析：X 和 R 的化合价都为＋1 价，应为周期表第ⅠA 族元素，根据半径关系可知，R 为 H，X 为 Na，Z 和 Q 的化合价都有－2 价，应为周期表第ⅥA 族元素，Z 的最高价为 ＋6 价，应为 S 元素，Q 无正价，应为 O 元素，Y 的化合价为＋3 价，应为周期表第ⅢA 族元素，根据半径大于 Z 小于 X 可知应和 X 同周期，为 Al 元素，M 为＋7、－1 价， 且原子半径小于 S 大于 O，则 M 为 Cl 元素，W 为＋5、－3 价，且原子半径小于 Cl 大 于 O，则 M 为 N 元素，据此分析解答。 (1)X 为 Na 元素，原子序数为 11，位于周期表中第三周期第ⅠA 族；Y、Q 各自形成的 简单离子 Al3＋、O2－具有相同的电子层结构，核电荷数越大半径越小，故离子半径较大 的是 O2－；W 和 R 按原子个数比 1∶4 构成的阳离子 NH ＋4 中所含的化学键类型为共价 键。 (2)同周期元素从左到右非金属性依次增强，故 Cl 和 S 相比，非金属性较强的是氯元素，两元素最高价氧化物的水化物中，酸性较强的也是氯的最高价氧化物的水合物为 HClO4。 (3)根据元素周期表的结构可知，Li 和 Mg 位于对角线上，所以二者的性质是相似的。 因此 Li 在空气中燃烧的生成物是 Li2O，同时还有 Li3N、C 生成。氧化锂是离子化合物， 所以电子式是 Li＋[O  ]2－Li＋。 (4)Be 的化合价为＋2，氧化物化学式为 BeO，故 A 错误；Be(OH)2 与氢氧化铝的性质 相似，氢氧化铝不溶于水，Be(OH)2 也不溶于水，故 B 错误；BeCl2 与 AlCl3 相似，氯 化铝是共价化合物，则 BeCl2 也是共价化合物，故 C 错误；Be(OH)2 与氢氧化铝的性质 相似，氢氧化铝是两性氢氧化物，则 Be(OH)2 也具有两性，故 D 正确。 (5)铍与铝位于对角线位置，Be(OH)2 具有两性，而 Mg(OH)2 不具有两性，将 Be(OH)2 和 Mg(OH)2 放入 NaOH 溶液中，利用 Be(OH)2 的两性，能溶于 NaOH 中，而 Mg(OH)2 则不溶。 答案：(1)第三周期ⅠA 族　O2－　共价键　(2)氯　HClO4　(3)Li＋[O   ]2－Li＋　Li3N　 C　(4)D (5)氢氧化钠溶液 第 3 课时：一轮注重综合——“位—构—性”关系的综合推断 利用“位—构—性”关系综合考查元素周期律是高考的热点题型，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、元素化合物的性质进行元素推断，然后 考查粒子半径大小比较、元素金属性和非金属性强弱、化学键类型的判断、物质性质判断等。 解答元素推断题，不仅要求学生掌握必要的知识，还要求学生有一定的逻辑推理能力， 其解题流程如右。 一、解题必备智能 1．元素“位—构—性”三者之间的关系 2．推断元素的基本思路3．高考考查的角度及判断分析依据 判断分析依据 原子 半径 ①同周期元素的原子半径随原子序数的增大而减小； ②同主族元素从上到下，原子半径随电子层数的增多而增大(不考虑稀 有气体元素) 元素 化合价 ①同周期元素从左到右，元素的最高正化合价由＋1→＋7，非金属元 素的最低负化合价由－4→－1； ②同主族元素的最高正化合价、最低负化合价均相同(适用于短周期主 族元素，氧无最高正价，氟无正价) 得失 电子 能力 ①同周期元素从左到右，失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强； ②同主族元素从上到下，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱 (不考虑稀有气体元素) 金属 性与 非金 属性 ①同周期元素从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强； ②同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱(不考虑 稀有气体元素) 氧化 物对 应水 化物 ①元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强；② 元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强(F 无 正价，O 无最高正价，不考虑) 单质的 氧化性、 还原性 一般情况下，元素的金属性越强，单质的还原性越强，简单阳离子的 氧化性越弱；元素的非金属性越强，单质的氧化性越强，简单阴离子 的还原性越弱物质的 熔点、 沸点 ①一般情况下，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分 子间作用力越大，物质的熔点、沸点也越高，如 I2＞Br2＞F2；②NH3、 H2O、HF 的沸点反常高，是因为分子间形成氢键，使物质的沸点升高 4．元素及其化合物的性质在推断中的作用 (1)性质与位置互推是解题的关键 熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括： ①元素的金属性、非金属性； ②气态氢化物的稳定性； ③最高价氧化物对应水化物的酸碱性； ④金属与水或酸反应置换 H2 的难易程度。 (2)性质和结构的互推是解题的要素 ①电子层数和最外层电子数决定元素原子的金属性和非金属性； ②同主族元素最外层电子数相同，化学性质相似； ③正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点； ④判断元素金属性和非金属性的强弱。 二、突破常考题型 类型一　依据原子结构特点推断元素 [典例 1]　(2019·全国卷Ⅲ)X、Y、Z 均为短周期主族元素，它们原子的最外层电子数之 和为 10。X 与 Z 同族，Y 最外层电子数等于 X 次外层电子数，且 Y 原子半径大于 Z。下列 叙述正确的是(　　) A．熔点：X 的氧化物比 Y 的氧化物高 B．热稳定性：X 的氢化物大于 Z 的氢化物 C．X 与 Z 可形成离子化合物 ZX D．Y 的单质与 Z 的单质均能溶于浓硝酸 [思维建模] 第一步：挖掘题干信息，确定元素名称与位置第二步：根据元素周期表、周期律判断递变规律 选项 判断依据 判断 A MgO 的熔点高于 CO2、CO 的熔点 错误 B 元素的非金属性越强，则其气态氢化物的热稳定性越强，C 的非金 属性强于 Si，故 CH4 的热稳定性大于 SiH4 正确 C X 与 Z 形成的 SiC 是共价化合物 错误 D Mg 能溶于浓硝酸，但是 Si 单质不能溶于浓硝酸 错误 [解题方略] 1．核外电子排布三大规律 (1)最外层电子规律 最外层电子数(N) 3≤N＜8 N＝1 或 2 N＞次外层电子数 元素在周期表中的位置 主族 第ⅠA 族、第ⅡA 族、第Ⅷ 族、副族、0 族元素氦 第二周期 (2)“阴三、阳四”规律 某元素阴离子最外层电子数与次外层相同，该元素位于第三周期；若为阳离子，则位于 第四周期。 (3)“阴上、阳下”规律 电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴离 子的下一周期。 2．常考元素特殊的电子层结构 最外层有 1 个电子的元素 H、Li、Na、K 最外层电子数等于次外层电子数的元素 Be、Ar 最外层电子数是次外层电子数 2 倍的元素 C最外层电子数是次外层电子数 3 倍的元素 O 最外层电子数是内层电子数总数一半的元素 Li、P 最外层电子数是次外层电子数 4 倍的元素 Ne 次外层电子数是最外层电子数 2 倍的元素 Li、Si 次外层电子数是其他各层电子总数 2 倍的元素 Li、Mg 次外层电子数与其他各层电子总数相等的元素 S 电子层数与最外层电子数相等的元素 H、Be、Al [对点训练] 1．(2019·全国卷Ⅰ)科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其 中 W、X、Y、Z 为同一短周期元素，Z 核外最外层电子数是 X 核外电子数的一半。下列叙述正确的是(　　) A．WZ 的水溶液呈碱性 B．元素非金属性的顺序为 X>Y>Z C．Y 的最高价氧化物的水化物是中强酸 D．该新化合物中 Y 不满足 8 电子稳定结构 解析：选 C　W、X、Y、Z 为同一短周期元素，可能同处于第二或第三周期，观察新化 合物的结构示意图可知，X 为四价，X 可能为 C 或 Si。若 X 为 C，则 Z 核外最外层电子 数为 C 原子核外电子数的一半，即为 3，对应 B 元素，不符合成键要求，不符合题意， 故 X 为 Si，W 能形成＋1 价阳离子，可推出 W 为 Na 元素，Z 核外最外层电子数为 Si 原子核外电子数的一半，即为 7，可推出 Z 为 Cl 元素。Y 能与 2 个 Si 原子形成共价键， 另外得到 1 个电子达到 8 电子稳定结构，说明 Y 原子最外层有 5 个电子，进一步推出 Y 为 P 元素，即 W、X、Y、Z 分别为 Na、Si、P、Cl 元素。A 错：WZ 为 NaCl，其水溶 液呈中性。B 错：元素非金属性：Cl>P>Si。C 对：P 的最高价氧化物的水化物为 H3PO4， 是中强酸。D 错：P 原子最外层有 5 个电子，与 2 个 Si 原子形成共价键，另外得到 1 个 电子，在该化合物中 P 元素满足 8 电子稳定结构。 2．(2019·泸县第一中学三诊)A、B、C、D、E 是五种原子序数依次增大的短周期主族元素， B 的原子核外电子层数为 n，核电荷数为 2n2－1，原子最外层电子数为 2n＋1；A 与 C 同主族但不相邻；D 原子最外层电子数等于电子层数的 2 倍。下列说法不正确的是(　　) A．C 元素位于第三周期第ⅠA 族 B．E 的含氧酸的酸性大于 D 的含氧酸的酸性 C．B、E 均能与 A 形成 18 个电子的化合物 D．B 的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物反应生成盐 解析：选 B　B 的原子核外电子层数为 n，核电荷数为 2n2－1，原子最外层电子数为 2n＋1，根据 B 原子序数小于 C、D、E，只能为二个电子层，最外层电子数为 5，故为氮元 素；A 与 C 同主族但不相邻则 A 为氢元素，C 为钠元素；D 原子最外层电子数等于电子 层数的 2 倍，即 6 个电子，则为硫元素，故 E 只能是氯元素。C 为钠元素，位于第三周 期第ⅠA 族，A 正确；E 的最高价含氧酸高氯酸的酸性大于 D 的最高价含氧酸硫酸的酸 性，若不是最高价含氧酸则不一定，如次氯酸酸性弱于硫酸，B 不正确；B、E 均能与 A 形成 18 个电子的化合物 N2H4 和 HCl，C 正确；B 的气态氢化物氨气与其最高价氧化物 对应的水化物硝酸反应生成盐(硝酸铵)，D 正确。 类型二　依据元素周期表的“片段结构”推断元素 [典例 2]　(2019·全国卷Ⅱ)今年是门捷列夫发现元素周期律 150 周年。如表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z 为短周期主族元素， W 与 X 的最高化合价之和为 8。下列说法错误的是(　　) A．原子半径：WR D．含 T 的盐溶液一定显酸性 解析：选 D　T 所处的周期序数与族序数相等，说明 T 为铝，则 Q 为硅，R 为氮，W 为 硫。R 的非金属性比 Q 强，所以氢化物的稳定性 R>Q，A 正确；最高价氧化物对应的水 化物为硅酸和硫酸，硫酸酸性强，B 正确；电子层数越多半径越大，同周期元素核电荷 数越大，半径越小，所以 C 正确；含铝元素的盐可能为偏铝酸盐，显碱性，D 错误。 类型三　依据元素及其化合物的性质推断元素 [典例 3]　(2018·全国卷Ⅰ)主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加，且均不大于 20。W、X、Z 最外层电子数之和为 10；W 与 Y 同族；W 与 Z 形成的化合物可与浓硫酸反 应，其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是(　　) A．常温常压下 X 的单质为气态 B．Z 的氢化物为离子化合物 C．Y 和 Z 形成的化合物的水溶液呈碱性 D．W 与 Y 具有相同的最高化合价 [思维建模] 第一步：挖掘题干信息，确定元素名称第二步：根据元素周期表和周期律，判断递变规律 选项 判断依据 判断 A 金属钠和镁在常温常压下均为固体 错误 B 氢化钙(CaH2)和氢化钾(KH)均属于离子化合物 正确 C 氯化钙(CaCl2)和氯化钾(KCl)均是强酸强碱盐，其水溶液呈中性 错误 D 氟与氯虽然同为第ⅦA 族元素，但氟是非金属性最强的元素，没有 正化合价，其最高化合价为 0，氯的最高化合价为＋7 错误 [解题方略] 　由元素特性推断元素 质量最轻的元素，其单质可以填充气球 氢 形成化合物最多的元素；可形成自然界硬度最大的物质；简单氢化物中含氢质 量分数最大的元素 碳 空气中含量最多的元素；气态氢化物的水溶液呈碱性的元素 氮 地壳中含量最多的元素；简单氢化物的沸点最高的元素；氢化物在通常状况下 呈液态的元素 氧 最活泼的非金属元素；无正价的元素；无含氧酸的非金属元素；无氧酸可腐蚀 玻璃的元素；气态氢化物最稳定的元素；阴离子的还原性最弱的元素 氟 短周期元素中与水反应较剧烈的金属元素，最高价氧化物的水化物碱性最强的 元素；短周期主族元素中原子半径最大的元素；与氧气在加热条件下反应生成 过氧化物(Na2O2)的元素；焰色反应为黄色的元素 钠 地壳中含量最多的金属元素；最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能 与强碱反应 铝 良好的半导体材料，地壳中含量第二的元素，能跟强碱溶液反应，还能被氢氟 酸溶解 硅 淡黄色固体，它的氢化物可与其最高价氧化物对应的水化物的浓溶液发生氧化 硫还原反应 短周期元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的元素 氯 [对点训练] 5．(2018·全国卷Ⅲ)W、X、Y、Z 均为短周期元素且原子序数依次增大，元素 X 和 Z 同族。 盐 YZW 与浓盐酸反应，有黄绿色气体产生，此气体同冷烧碱溶液作用，可得到含 YZW 的溶液。下列说法正确的是(　　) A．原子半径大小为 W＜X＜Y＜Z B．X 的氢化物水溶液酸性强于 Z 的 C．Y2W2 与 ZW2 均含有非极性共价键 D．标准状况下 W 的单质状态与 X 的相同 解析：选 D　根据原子序数 W＜X＜Y＜Z，盐 YZW 与浓盐酸反应，有黄绿色气体产生， 此气体同冷烧碱溶液作用，可得到含 YZW 的溶液，可知 W 是氧、Y 是钠、Z 是氯。X 和 Z 同族，则 X 是氟。原子半径大小应为 F＜O＜Cl＜Na，即 X＜W＜Z＜Y，A 项错误； HF 是弱酸，HCl 是强酸，B 项错误；Na2O2 含非极性共价键，ClO2 不含非极性共价键， C 项错误；标准状况下，O2、O3 与 F2 均为气体，D 项正确。 6．A、B、C、D、E、F 是六种短周期主族元素，其中 D、E 同主族，C、E 同周期，A 的核 电荷数等于其电子层数，B、D 形成的化合物可用于制不粘锅的保护膜，B、E 形成的某 种化合物是一种常见的有机溶剂，C 的次外层电子数是最外层电子数的 4 倍，D 的单质 可与水反应置换出 F 的单质。下列说法不正确的是(　　) A．离子半径：E＞F＞D＞C＞A B．含氧酸的酸性可能为：B＞E C．A、B、F 形成的某种化合物可使澄清石灰水变浑浊 D．A 与 C 形成的化合物溶于水显酸性 解析：选 D　根据信息可知，A、B、C、D、E、F 分别为 H、C、Mg、F、Cl、O 元素； 电子层数越多，简单离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越小，离子半径越大， 则离子半径比较：Cl－＞O2－＞F－＞Mg2＋＞H＋，即 E＞F＞D＞C＞A，A 项正确；B 的 含氧酸为碳酸，E 的含氧酸有许多，如高氯酸、氯酸、次氯酸等，因碳酸的酸性强于次 氯酸，所以含氧酸的酸性可能为：B＞E，B 项正确；A、B、F 形成的化合物碳酸可与澄 清石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀与水，C 项正确；A 与 C 形成的化合物为 MgH2 可与 水反应生成 Mg(OH)2 与氢气，Mg(OH)2 属于中强碱，D 项错误。 [课时跟踪检测] 1．W、X、Y、Z 为主族元素，原子序数依次递增，且原子序数不大于 20。W 的一种氧化 物是地球大气中主要温室气体，W、X 不在同一个周期，Z 在化合物中的化合价只有＋ 1，四种元素的最外层电子数之和为 16。下列说法一定正确的是(　　)A．氢化物稳定性：WY C．常温下，Y 的单质为气体 D．Y、Z 形成离子化合物 解析：选 D　由题意，W 的一种氧化物是地球大气中主要温室气体，则 W 是 C 元素； W、X 不在同一个周期，Z 在化合物中的化合价只有＋1，且 Z 的原子序数最大，则 Z 为 K 元素；四种元素的最外层电子数之和为 16，则 X、Y 的最外层电子数之和为 11，X 可能为 Si 元素、Y 为 Cl 元素，或 X 可能为 P 元素、Y 为 S 元素。若 W 是 C 元素、X 为 Si 元素、Y 为 Cl 元素，C 元素的非金属性强于 Si 元素，氢化物稳定性 C 元素强于 Si 元素，故 A 错误；Cl 元素或 S 元素的原子半径均大于 C 元素原子半径，故 B 错误；若 Y 为 S 元素，S 单质为固体，故 C 错误；Y 可能为 Cl 元素或 S 元素，硫化钾和氯化钾均 为离子化合物，故 D 正确。 2．短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加。W、X、Y 简单离子的电子层结构相同， X 元素在短周期主族元素中原子半径最大；W 的简单氢化物常温下呈液态，Y 的氧化物 和氯化物熔融时都能导电，X、Y 和 Z 原子的最外层电子数之和为 10。下列说法正确的 是(　　) A．离子半径：WW2－(O2－)>Y2＋(Mg2＋)，A 错误；氧化镁的熔点很高，故工业上采用电解氯化镁冶炼 单质镁，B 错误；W、X 元素组成的化合物过氧化钠中含离子键和共价键，C 错误；W、 X、Z 三种元素组成的化合物 NaClO 为强碱弱酸盐，水解溶液显碱性，D 正确。 X Y Z W 3．四种短周期元素 X、Y、Z、W 在周期表中的位置如图所示，其中 Z 元素的最外层电子 数是内层电子总数的 1/2。下列说法不正确的是(　　) A．Z 元素位于周期表的第三周期第ⅤA 族 B．X 与 W 形成共价化合物 XW2，X 的原子半径比 Y 小C．Y 元素的气态氢化物的热稳定性比 Z 的高 D．X、W 元素的最高价氧化物对应水化物的酸性：W 强于 X 解析：选 B　Z 元素的最外层电子数是内层电子总数的 1/2，Z 为 Li 或 P，根据在周期表 中位置，推出 Z 为 P，Y 为 N，X 为 C，W 为 S。Z 为 P，位于第三周期第ⅤA 族，故 A 正确；X 和 W 形成的化合物是 CS2，属于共价化合物，同周期从左向右，半径依次减小， C 的半径比 N 大，故 B 错误；同主族从上到下，非金属性减弱，即 N 的非金属性强于 P，则 NH3 比 PH3 稳定，故 C 正确；X 的最高价氧化物对应水化物是 H2CO3，W 的最高 价氧化物对应水化物是 H2SO4，前者属于弱酸，后者属于强酸，故 D 正确。 4．短周期主族元素 W、X、Y 和 Z 的原子序数依次增大，W 的气态氢化物的水溶液可使酚 酞变红，W 与 X 可形成一种红棕色有刺激性气味的气体，Y 的原子半径是所有短周期主 族元素中最大的，Z 原子最外层电子数与 W 原子的电子总数相同。下列说法中正确的是 (　　) A．W 的氧化物对应水化物均为强酸 B．简单离子半径：W＜X＜Y C．简单氢化物沸点：Z＜W D．Y 与 Z 形成的化合物的水溶液呈碱性 解析：选 C　W 的气态氢化物的水溶液可使酚酞变红，则 W 为 N，W 与 X 形成红棕色 有刺激性气味的气体是 NO2，则 X 为 O，Y 的原子半径是所有短周期主族元素中最大的， 则 Y 为 Na，Z 原子最外层电子数与 W 电子总数相同，则 Z 为 Cl。W 为 N，N 的氧化物 N2O3 对应水化物 HNO2 为弱酸，故 A 项错误；N3－、O2－、Na＋三种离子的电子层结构 相同，核电荷数越大半径越小，所以简单离子半径：N3－>O2－>Na＋，故 B 项错误；Z 为 Cl，W 为 N，由于氨分子之间存在氢键，沸点较高，简单氢化物沸点：Cl＜N，故 C 项正确；Y 为 Na，Z 为 Cl，Y 与 Z 形成的化合物为 NaCl，为强酸强碱盐，不水解，水 溶液呈中性，故 D 项错误。 5．(2020·平遥中学月考)元素 X、Y、Z 均位于短周期，它们的最高及最低化合价如表所示， 下列判断一定正确的是(　　) 元素 X Y Z 最高、最低化合价 ＋7　－1 ＋6　－2 ＋5　－3 A．原子序数：X>Y>Z B．Z 的氢化物的沸点在同族中最高 C．X 的含氧酸的酸性最强 D．Y 的一种同素异形体具有漂白能力 解析：选 A　元素 X、Y、Z 均位于短周期，可推断出 X 是 Cl 元素，Y 是 S 元素，Z 是 N 或 P 元素，不管 Z 是 N 还是 P，原子序数都是 X>Y>Z，故 A 正确；Z 元素不确定，故 B 错误；X 是 Cl 元素，它的含氧酸可以是 HClO，可以是 HClO3，还可以是 HClO4， 其中 HClO 是弱酸，故 C 错误；S 的一种同素异形体不具有漂白能力，故 D 错误。 6．(2019·浦东新区二模)A、B、C、D 四种短周期元素在周期表中的位置如表所示，有关说 法正确的是(　　) A．元素最高正价数值最大的是 A B．单质熔点最高的是 C C．离子半径：AC 解析：选 D　据短周期元素在周期表中的位置可知 A、B、C、D 分别是 F、Na、Mg、Si 元素。F 原子最外层有 7 个电子，但无正价，A 项错误；Si 的单质为原子晶体，在四种 单质中熔点最高，B 项错误；A、C 离子分别是 F－、Mg2＋，它们的电子排布相同，F－ 核电荷数较小，其半径较大，C 项错误；Na、Mg 同周期，从左向右，金属性逐渐减弱， D 项正确。 7．短周期元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，X 和 W 为同主族元素，Z 的单质能溶 于 W 的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液，却不溶于其浓溶液。由这四种元素中的一 种或几种组成的物质存在如下转化关系，甲＋乙→丙＋W，其中甲是元素 X 的氢化物， 其稀溶液可用于伤口消毒，乙为一种二元化合物，常温下 0.1 mol·L－1 丙溶液的 pH＝13， 下列说法错误的是(　　) A．X 和 Y、W 均至少能形成两种化合物 B．乙和丙均为既含有离子键又含有共价键的离子化合物 C．四种元素简单离子半径中 Z 的最小 D．气态氢化物的稳定性：X>W 解析：选 B　短周期元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，Z 的单质能溶于 W 的最 高价氧化物对应的水化物的稀溶液中，不溶于其浓溶液中，说明 Z 为 Al 元素，W 为 S 元素，因为铝在常温下能溶于稀硫酸，在浓硫酸中发生钝化；X 和 W 为同主族元素， 则 X 为 O 元素；甲是元素 X 的氢化物，其稀溶液可用于伤口消毒，则甲为 H2O2；常温 下 0.1 mol·L－1 丙溶液的 pH＝13，则丙为强碱，说明 X、Y、Z、W 四种元素中有一种元 素的氢氧化物为强碱，则 Y 为 Na 元素，则丙为 NaOH；由于这四种元素中的一种或几 种组成的物质存在甲＋乙→丙＋W 的转化关系，且乙为一种二元化合物，则乙为 Na2S。 X 和 Y 能形成氧化钠、过氧化钠，X 和 W 能形成二氧化硫、三氧化硫，故 A 正确；通 过分析可知，乙为硫化钠，硫化钠是只含离子键的离子化合物，丙为氢氧化钠，氢氧化 钠是既含离子键又含共价键的离子化合物，故 B 错误；W 的离子核外电子层数最多，离子半径最大，X、Y、Z 的离子具有相同的电子层结构，因为核外电子层数相同时，核电 荷数越大半径越小，Z 的核电荷数最大，离子半径最小，故 C 正确；X 和 W 为同主族元 素，非金属性 X>W，因为非金属性越强，气体氢化物越稳定，则气态氢化物的稳定性 X>W， 故 D 正确。 8．短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，W 的简单氢化物可与其最高价氧 化物的水化物反应生成盐，Y 的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由 X、Y 和 Z 三种元素形成的某一种盐加入稀盐酸后，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气味气体产 生。下列说法正确的是(　　) A．W、X、Y、Z 的简单离子的半径依次增大 B．简单氢化物的热稳定性：X＜W C．ZX2 在氧气中可以燃烧产生白雾 D．W 所形成的一种氢化物可用作火箭燃料 解析：选 D　由 W 的简单氢化物可与其最高价氧化物的水化物反应生成盐可知，该反应 为氨气与硝酸反应生成硝酸铵，则 W 为 N 元素；短周期主族元素中原子半径最大的是 Na，则 Y 为 Na 元素；由 X、Y 和 Z 三种元素形成的某一种盐加入稀盐酸后，有黄色沉 淀析出，同时有刺激性气味气体产生可知，该反应为硫代硫酸钠与稀盐酸反应生成了硫 沉淀和二氧化硫气体，则 X 为 O 元素、Z 为 S 元素。W、X、Y 三种元素的简单离子具 有相同的电子层结构，随核电荷数增大，离子半径依次减小，三种元素的简单离子的离 子半径依次减小，故 A 错误；W、X，两种元素都位于第二周期，同周期元素从左到右 非金属性依次增强，氢化物的稳定性依次增强，水的稳定性强于氨气，故 B 错误；ZX2 为 SO2，SO2 在氧气中不能燃烧，故 C 错误；N 元素所形成的氢化物 N2H4 可用作火箭燃 料，故 D 正确。 9. (2020·宣城一中期末)短周期元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增 大，且 X、Z 是同族元素，W 元素的单质为淡黄色固体。它们的最 高价氧化物溶于水可得四种溶液，25 ℃时，0.010 mol·L－1 的这四种 溶液 pH 与相应元素原子半径的关系如图所示。下列说法正确的 是 (　　) A．W 的氧化物的水化物一定是强酸 B．气态氢化物的稳定性：Z>X C．简单离子半径：W>Y D．Y 与 W 形成的化合物一定含有共价键 解析：选 C　W 元素的单质为淡黄色固体，W 是 S 元素；25 ℃时，0.010 mol·L －1 Y 的 最高价氧化物对应水化物溶液的 pH＝12，则 Y 是 Na 元素；0.010 mol·L －1 的 X 的最高价氧化物对应水化物溶液的 pH＝2，X、Z 是同族元素，0.010 mol·L －1 的 Z 的最高价氧 化物对应水化物溶液的 pH 范围为 2Na＋，C 正确；Na 与 S 形成的化合物 Na2S 中不含共价键，D 错误。 10．(2019·河南中原名校联考)短周期元素 R、X、Y、Z 的原子序数依次增大，X 原子最外 层电子数等于电子层数的 2 倍，R、Y、Z 组成化合物 M，M 和熟石灰共热生成 N、有 刺激性气味气体 H 和液态化合物 I(常温常压)，N 是一种常用的干燥剂。下列推断正确 的是(　　) A．X 的氢化物一定不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．Z 的氧化物对应水化物的酸性一定比 Y 的强 C．Y 的气态氢化物遇 Z 的单质没有明显现象 D．气体 H 不能用干燥剂 N 进行干燥 解析：选 D　由短周期元素 R、X、Y、Z 的原子序数依次增大，X 原子最外层电子数 等于电子层数的 2 倍，知 X 为 C；R、Y、Z 组成化合物 M，M 和熟石灰共热生成 N、 有刺激性气味气体 H 和液态化合物 I(常温常压)，N 是一种常用的干燥剂知 M 为 NH4Cl， N 为 CaCl2，由此知 R 为 H、Y 为 N、Z 为 Cl。C 的氢化物有很多，如 C2H4 能使酸性 高锰酸钾溶液褪色，故 A 错误；Cl 的氧化物对应水化物有多种酸，如 HClO 为弱酸，N 的氧化物对应水化物可以是 HNO3 为强酸，且酸性 HNO3>HClO，故 B 错误；N 的气态 氢化物是 NH3，Cl 的单质为 Cl2，两者相遇有白烟生成，故 C 错误；气体 H 为 NH3，N 为 CaCl2，两者会发生反应，所以不能用干燥剂 CaCl2 进行干燥，故 D 正确。 11．(2020·第一次月考)W、X、Y、Z 均为短周期主族元素，原子序数依次 增大，其原子的最外层电子数之和为 18，W 和 Y 同主族，X 原子的电子层数与最外层 电子数相等，Z 元素最高正价与最低负价的绝对值之差为 6。下列说法不正确的是(　　) A．W 的一种单质的沸点比 X 的高 B．氧化物的水化物的酸性：Z＞W C．W 与 Y 可形成一种硬度很大的化合物 D．W、X、Y 三种元素均可以与 Z 元素形成共价化合物 解析：选 B　X 原子的电子层数与最外层电子数相等，则 X 为 Be 或 Al 元素，Z 元素 最高正价与最低负价的绝对值之差为 6，应为 Cl 元素，W 和 Y 同主族，且四种元素的 最外层电子数之和为 18，如 X 为 Be，则 W、Y 的最外层电子数为(18－7－2)/2＝4.5， 不满足电子数为整数的特点，则 X 应为 Al，W、Y 的最外层电子数为(18－7－3)/2＝ 4，则 W 为 C 元素、Y 为 Si 元素。若 W 的单质为金刚石，属于原子晶体，沸点高于Al，故 A 正确；非金属性 Cl＞C，则最高价氧化物的水化物的酸性：Z＞W，若不是最 高价含氧酸无此规律，如碳酸的酸性大于 HClO 的酸性，故 B 错误；W 与 Y 可形成一 种硬度很大的化合物为 SiC，为原子晶体，故 C 正确；W、X、Y 三种元素均可以与 Z 元素形成化合物分别为 CCl4、AlCl3、SiCl4，均只含有共价键，为共价化合物，故 D 正 确。 12．W、X、Y、Z 是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变 化如图所示。已知 W 的一种核素的质量数为 18，中子数为 10；X 和 Ne 原子的核外电子数相差 1；Y 的单质是一种常见的半导体材 料；Z 的非金属性在同周期元素中最强。下列说法不正确的是 (　　) A．对应简单离子半径：W＞X B．对应气态氢化物的稳定性：Y＜Z C．化合物 XZW 既含离子键，又含极性共价键 D．Z 的氢化物和 X 的最高价氧化物对应水化物的溶液均能与 Y 的氧化物反应 解析：选 D　W、X、Y、Z 是四种常见的短周期元素，W 的一种核素的质量数为 18， 中子数为 10，可知 W 的质子数为 8，则 W 是氧元素；X 和 Ne 原子的核外电子数相差 1，且原子半径比 W 大，可知 X 为 11 号元素，故 X 为 Na 元素；Y 的原子半径介于 X 和 W 之间，Y 的单质是一种常见的半导体材料，所以 Y 是 Si 元素；Z 的非金属性在同 周期元素中最强，原子序数大于 Si，故 Z 为 Cl 元素。O2－、Na＋电子层结构相同，核 电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：O2－＞Na＋，故 A 正确；非金属性 Si＜Cl， 非金属性越强，氢化物越稳定，故 B 正确；化合物 NaClO 既含离子键，又含极性共价 键，故 C 正确；Y 的氧化物为二氧化硅，Z 的氢化物为 HCl，X 的最高价氧化物对应的 水化物为 NaOH，二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应，不能与盐酸反应，故 D 错误。 13．(2020·攀枝花统考)短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大。X 和 Z 形成的 化合物的水溶液呈中性，W 和 X 的最外层电子数之和等于 Z 的最外层电子数，Y 的原 子序数是 W 的 2 倍。YWZ2 滴入水中，可观察到剧烈反应，液面上有雾生成，并有带 刺激性气味的气体逸出。下列说法正确的是(　　) A．原子半径：W＜X＜Y＜Z B．W 分别与 X、Z 均只能形成一种二元化合物 C．W、Y、Z 的最简单氢化物中，Z 的氢化物沸点最高 D．YWZ2 滴入水时，逸出的气体能使品红褪色 解析：选 D　根据所给信息分析可知，W、X、Y、Z 分别为 O、Na、S、Cl。同一周期 从左向右原子半径逐渐减小，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径 WQ>Z>X>Y B．元素 X 的气态氢化物与 Q 的单质可发生置换反应 C．元素 X 与 Y 可以形成 5 种以上的化合物 D．元素 Q 的最高价氧化物对应水化物的酸性比 W 的强 解析：选 A　短周期主族元素 X、Y、Z、W、Q 的原子序数依次增大，X 的气态氢化 物极易溶于 Y 的氢化物中，联想 NH3 极易溶于水，可知 X 为氮元素，Y 为氧元素；常 温下，Z 的单质能溶于 W 的最高价氧化物的水化物的稀溶液，却不溶于其浓溶液，说 明 Z 为铝元素，W 为硫元素，因为铝在常温下能溶于稀硫酸，在浓硫酸中发生钝化；Q 只能为氯元素。同周期自左而右原子半径减小，电子层越多原子半径越大，故原子半径 Z(Al)＞W(S)＞Q(Cl)＞X(N)＞Y(O)，故 A 错误；氯气能与氨气反应得到氮气、HCl(或 氯化铵)，属于置换反应，故 B 正确；N 元素与 O 元素可以形成 N 2O、NO、N 2O3、 NO2、N2O4、N2O5，故 C 正确；非金属性 Cl＞S，故 Cl 元素最高价氧化物对应水化物 的酸性更强，故 D 正确。 17. 已知短周期元素 A、B、C、D、E 的最高价氧化物对应的水 化物分别为 X、Y、M、Z、W，B 是短周期主族元素中原子 半径最大的元素，常温下 X、Y、Z、W 均可与 M 反应，A、 B、D、E 的原子序数及其对应 0.1 mol·L－1 X、Y、Z、W 溶 液的 pH 如图所示。下列说法正确的是(　　) A．D 的简单气态氢化物的热稳定性大于 E 的气态氢化物热稳定性 B．A、B、C 三种元素简单离子半径的大小顺序为 C>B>A C．Y 的稀溶液与 Z 或 W 的稀溶液分别发生中和反应时，对应的中和热在数值上相等 D．Y 与 W 两物质的化学键类型相同 解析：选 C　B 是短周期中原子半径最大的元素，则 B 为 Na 元素，则 Y 为 NaOH；0.1 mol·L－1 的 X、W 溶液 pH＝1，则 X 和 W 均为一元强酸，且 A 的原子序数小于 Na 元 素，E 的原子序数大于 Na 元素，则 A 为 N 元素、X 为 HNO3；E 为 Cl 元素、W 为 HClO4；0.1 mol·L－1 的 Z 溶液 pH＝0.7，则氢离子浓度为 10－0.7 mol·L－1＝0.2 mol·L－1， 故 Z 为二元强酸，且 D 的原子序数大于 Na 元素，则 D 为 S 元素、Z 为 H2SO4；常温 下 X、Y、Z、W 均可与 M 反应，则 M 为两性氢氧化物，则 M 为 Al(OH)3、C 为 Al 元 素。非金属性 Cl>S，故氢化物稳定性 HCl>H2S，A 错误；N3－、Na＋、Al3＋电子层结构 相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径 N3－>Na＋>Al3＋，B 错误；中和热是指 在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成 1 mol 液态水时的反应热，所以 NaOH 的稀 溶液与 H2SO4 或 HClO4 的稀溶液分别发生中和反应时，对应的中和热在数值上相等，C 正确；NaOH 含有离子键、共价键，HClO4 只含有共价键，二者含有化学键不全相同， D 错误。W X Y Z 18．如图为周期表中短周期的一部分，W、X、Y、Z 四种元素最外层电子数之和为 24。下 列说法正确的是(　　) A．X、Y、Z 的含氧酸的酸性依次增强 B．W 元素形成的单核阴离子还原性强于 X C．Y、W 形成的化合物一定能使酸性 KMnO4 溶液褪色 D．W 与氢元素形成的化合物中可能含有非极性键 解析：选 D　W、X、Y、Z 四种元素最外层电子数之和为 24。设 Y 最外层电子数为 x， 则 X 最外层电子数为 x－1，Z 最外层电子数为 x＋1，W 最外层电子数为 x，x－1＋x＋ x＋1＋x＝24，x＝6，判断 W 为 O、X 为 P、Y 为 S、Z 为 Cl。同周期元素从左到右非 金属性增强，X、Y、Z 的最高价含氧酸的酸性依次增强，题目中未说明最高价，故 A 错误；W 形成的单核阴离子为 O2－，X 形成的单核阴离子为 P3－，还原性：O2－Z D．离子半径：Y>Z 解析：选 A　根据图示，A 是 H2、B 是 Na 或 Mg 或 Al 等活泼金属，C 是 Cl2，X、Y、 Z 分别是 H、Na 或 Mg 或 Al、Cl；化合物 NaH 中含离子键，故 A 正确；HClO 是弱酸， 故 B 错误；非金属性：Cl>H，故 C 错误；离子半径：Cl－>Na＋，故 D 错误。 X Y Z W 20．已知 X、Y、Z、W 为短周期主族元素，在周期表中的相对位置如图，下列说法中正确 的是(　　) A．若 HmXOn(m、n 均为正整数)为强酸，则 X 的氢化物溶于水一定显酸性 B．若四种元素均为非金属，则 W 的最高价氧化物对应的水化物一定为强酸 C．若四种元素均为金属，则 Z 的最高价氧化物对应的水化物一定为强碱D．若四种元素只有一种为金属，则 Z 只能与强酸溶液反应而不能与强碱溶液反应 解析：选 C　已知 X、Y、Z、W 为短周期主族元素，根据 X、Y、Z、W 在周期表中的 相对位置判断 X、Y 在第二周期，Z、W 在第三周期。若 HmXOn 为强酸，则 X 只能是 氮元素，其氢化物氨气溶于水显碱性，故 A 错误；若四种元素均为非金属，则 W 可能 为磷元素，其最高价氧化物对应的水化物磷酸不是强酸，故 B 错误；若四种元素均为 金属，X、Y、Z、W 分别为锂、铍、钠、镁，Z 的最高价氧化物对应的水化物为 NaOH，一定为强碱，故 C 正确；若四种元素中只有一种为金属，则 X、Y、Z、W 分 别为硼、碳、铝、硅，Z 的最高价氧化物对应的水化物氢氧化铝为两性氢氧化物，与强 酸、强碱都反应，故 D 错误。