专题03 元素“位－构－性”的综合推断（重难点讲义）化学鲁科版必修第二册

专题03 元素“位－构－性”的综合推断 1．通过周期表中金属元素、非金属元素分区，能掌握“位、构、性”的关系。 2．能通过原子结构、周期表位置推断元素性质，或利用性质反推元素位置与结构。 3．会结合原子序数、电子层结构、化合物性质等多元信息进行元素推断，解决复杂推断题。 4．通过“位—构—性”的综合应用，发展证据推理与模型认知的化学核心素养。 一、元素的结构、位置与性质之间的关系 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，而根据元素的原子结构又可推测它在元素周期表中的位置和性质，三者之间的关系如图所示。 二、位、构、性综合应用 1．位、构、性关系的含义 所谓位、构、性是指元素在周期表的 (周期、族)与原子 (电子层、最外层电子数)以及元素的 (金属性、非金属性等)之间的相互关联，以及相互之间的推导。 （1）从元素的原子结构推测元素在周期表中的 及有关 。 （2）从元素在周期表中的位置推测元素的原子 及相关 。 （3）元素的一些主要性质能反映元素的原子 和元素在周期表中的 。 2．位、构、性关系的应用 （1）结构与位置互推问题是解题的基础 ①掌握四个关系式：电子层数= 数；质子数=原子序数；主族元素最外层电子数= 数；主族元素的最高正价= 序数(O、F除外)，最低负价= 序数-8(H除外)。 ②熟练掌握周期表中的一些特殊规律： 如各周期元素种数；稀有气体的原子序数及在周期表中的位置；同族上下相邻元素原子序数的关系等。 （2）性质与位置互推问题是解题的关键 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 性； ③最高价氧化物对应水化物的 性。 （3）结构和性质的互推问题是解题的要素 ①最外层电子数决定元素原子的氧化性和还原性。 ②原子半径决定了元素单质的性质；离子半径决定了元素组成化合物的性质。 ③同主族元素最外层电子数相同，性质 。 ④判断元素金属性和非金属性的方法规律，很多只适用于主族元素，而不适用于副族元素。 三、解答元素推断题的一般思路 1．由元素原子或离子的核外电子排布推断 2．由元素单质或化合物的性质(特性)推断 3．由元素在周期表中的位置推断 四、元素推断的方法归纳 1．根据原子或离子的结构示意图推断 （1）已知原子结构示意图，可由下列等式确定元素在周期表中的位置和元素的种类：电子层数＝周期数，最外层电子数＝主族序数。 如果已知离子的结构示意图，则须将其转化为原子结构示意图来确定。 （2）电子层结构相同的微粒：阴离子对应的元素在具有相同电子层结构的稀有气体元素的前面，阳离子对应的元素在具有相同电子层结构的稀有气体元素的下一周期的 位置，简称“阴前阳下”。 2．根据元素化合价的特征关系推断 （1）根据等式确定元素在周期表中的位置：最高正化合价数＝ (O、F除外)。 （2）如果已知负化合价(或阴离子的符号)，则须用等式先求出最高正化合价：最高正化合价＝8－|负化合价|，再确定元素在周期表中的 。 3．根据原子半径的递变规律推断 根据原子半径来推断元素的相对位置：同周期中左边元素的原子半径比右边元素的原子半径大，同主族中下边元素的原子半径比上边元素的原子半径大。 4．根据元素的原子结构特征推断 （1）利用元素的原子结构特征确定元素在周期表中的位置：①最外层电子数等于或大于3(小于8)的一定是 族元素。②最外层有1个或2个电子，则可能是 元素，还有可能是副族、Ⅷ族或0族元素氦。③次外层电子数是2的元素在第 周期；次外层电子数是8的元素在第三周期或第四周期的ⅠA、ⅡA族；最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期。④某元素阴离子的最外层电子数与次外层电子数相同，该元素位于第 周期；若为阳离子，则对应元素位于第 周期。 （2）利用元素的特征来推断元素的位置：如根据“形成化合物最多的元素”、“空气中含量最多的元素”、“地壳中含量最多的元素”等特征来推断。 5．根据稀有气体的原子序数推断 各周期最后的元素都是 ，其原子序数的数值实际上等于前几周期的元素种数 。熟记这些原子序数，对推断某元素在周期表中的位置很有帮助。 6．短周期主族元素的某些特殊性质 （1）原子半径最小的元素是 元素，最大的是 元素。 （2）气体单质密度最小的元素是 元素。 （3）元素原子的原子核中只有质子没有中子的元素是 元素。 （4）原子序数、电子层数、最外层电子数都相等的元素是 元素。 （5）与水反应最剧烈的金属单质是 ，非金属单质是 。 （6）气态氢化物最稳定的元素是 。 （7）只有负价而无正价的元素是 。 （8）最高价氧化物对应水化物酸性最强的元素是 ，碱性最强的元素是 。 7．根据元素或物质的性质推断的常见“突破口” （1）形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素： 。 （2）空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素： 。 （3）地壳中含量最多的元素、氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素： 。 （4）等物质的量的单质最轻的元素：H；最轻的金属单质： 。 （5）单质在常温下呈液态的非金属元素：Br；金属元素： 。 （6）最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素： 。 （7）元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应的元素： ；能发生氧化还原反应的元素： 。 （8）元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素 。 题型01 文字叙述型元素推断 【典例】X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X的核外电子数等于其周期数，Y元素的最高化合价为+4，Z是地壳中含量最多的元素，M与X同主族，Q元素的原子最外层电子数比次外层少一个电子。下列说法正确的是 A．原子半径：Z＞Y＞M B．最高价氧化物对应水化物的酸性：Q＞Y C．X2Z2和M2Z2含有的化学键类型相同 D．YX4、YQ4分子中所有原子均能满足8电子稳定结构 【变式1】 “祝融号”在火星上探测发现了大量矿物，含有原子序数依次增大的 4 种短周期元素 X、 Y、Z、W，X 的氢化物水溶液呈碱性，Y 元素原子最外层电子数是 Z 的 3 倍，Z 元素原子M 层电子数等于K 层电子数，W 元素最高价和最低价代数和为零。下列叙述正确的是 A．原子半径： W > Z > X > Y B．ZY 和 WY2 都是离子化合物 C．X 的最高价氧化物对应水化物是强酸 D．最简单氢化物的沸点： X > Y 【变式2】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，Y最外层有1个未成对电子，Z的3s轨道半充满，W与X属于同一主族。下列说法正确的是 A．元素X、Y、Z、W的简单离子具有相同的电子层结构 B．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>W C．简单气态氢化物的热稳定性：W>X>Y D．原子半径：r(Y)<r(X)<r(W)<r(Z) 题型02 片段元素周期表型元素推断 【典例】图为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为短周期元素，W元素原子的核电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是 X Y Z W T A．X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增 B．Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在，它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增 C．YX2晶体熔化、液态WX3汽化均需克服分子间作用力 D．Y的最高价氧化物可与氢氧化钠溶液反应 【变式1】X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中的位置如下图所示。若Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，下列说法中正确的是 X Y Z W A．原子半径：W>Z>Y>X B．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>W>X C．Z的气态氢化物熔沸点高于Y气态氢化物 D．W单质能与水反应，生成一种具有漂白性的物质 【变式2】五种主族元素X、Y、Z、M和N在周期表中的位置如图，下列说法正确的是 A．M的原子半径比N小 B．M的简单氢化物的热稳定性比Y的简单氢化物强 C．Z的最高价氧化物对应的水化物为弱碱 D．N的单质与Z的最高价氧化物的水化物反应的产物之一可用于杀菌消毒 题型03 元素基础性质推断 【典例】一种用作锂电池电解液的锂盐结构如图所示，其中X位于第三周期，X原子的电子数为Z原子的两倍，W、Z、Y位于同一周期。下列叙述正确的是 A．原子半径： X>Z>W B．非金属性： Z>W>Y C．Y的氢化物水溶液是弱酸 D．X的氧化物对应的水化物均为强酸 【变式1】部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如图所示，下列说法正确的是 A．f单质能溶于e的最高价氧化物对应水化物的水溶液 B．简单氢化物的稳定性：g>d C．g、h的氧化物对应的水化物的酸性一定有：h>g D．简单离子半径的大小顺序：d<e<f 【变式2】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其原子半径随原子序数的变化如图所示。已知的一种核素的质量数为18，中子数为10；是短周期主族元素中原子半径最大的元素；的单质呈黄色，常见于火山口附近。下列说法正确的是 A．简单离子半径： B．简单氢化物的稳定性： C．Z的氧化物对应水化物是强酸 D．与形成的化合物只含离子键 题型04 元素综合型推断 【典例】A、B、C、D、E、F六种短周期元素，其原子序数依次增大。A原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，C的氢化物在常温下为液体，D能形成DF型离子化合物，0.9 g E 与足量的稀硫酸反应生成的氢气在标准状况下的体积为1.12 L，F的族序数与周期序数之差为4。请回答下列问题： （1）写出元素符号：A________；B________；C________；D________；E________；F________。 （2）六种元素中，单质还原性最强的是________(写化学式，下同)；最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是________。 （3）六种元素中的三种元素组成的某种盐的水溶液呈碱性，是家用消毒剂的主要成分，请用离子方程式解释该盐溶液呈碱性的原因：_______________。 （4）D、E元素的最高价氧化物对应的水化物发生反应的离子方程式为_______。 【变式1】根据下表给出有关周期表部分原子半径和化合价的信息，以下叙述不正确的是 元素代号 L M Q R T 原子半径/nm 0.166 0.143 0.112 0.104 0.066 主要化合价 ＋2 ＋3 ＋2 ＋6、﹣2 ﹣2 A．单质与稀盐酸反应的剧烈程度：L>M B．T与氢元素形成的化合物只有极性共价键 C．M与T形成的化合物既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应 D．离子半径： 【变式2】W、X、Y、Z、M、G六种短周期元素，原子序数依次增大。W、Y同主族，可形成离子化合物WY；X、M同主族，可形成MX2、MX3两种分子，G不是稀有气体元素，W、X、Y、Z、M、G的最外层电子数之和等于24。请回答下列问题： （1）X在元素周期表中的位置为_______。 （2）X、Y、G三种元素原子半径由大到小的顺序是_______(用元素符号表示)。 （3）上述元素的最高价氧化物对应水化物的碱性最强的是_______(填化学式)，Y、Z最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为_______。 （4）M的非金属性_______(填“>”或“<”)G的非金属性，下列表述可以作为验证的证据的是_______(填字母)。 A．比较这两种元素单质的沸点 B．比较这两种元素单质与氢气化合的难易程度 C．M、G单质分别与Fe反应生成FeM、FeG3 D．比较这两种元素单质与酸或碱反应的难易程度 【巩固训练】 1．A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示，已知B、C两元素在周期表中族序数之和是A元素族序数的2倍；B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则A、B、C符合的一组是 A．Be、Na、Al B．B、Mg、Si C．O、P、Cl D．C、Al、P 2．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X是空气中含量最多的元素。Y与Z的原子序数之和为 24，且同主族。下列叙述不正确的是 A．W 位于元素周期表中第 3 周期 VII 族 B．Y 阴离子的半径比 Z阴离子半径小 C．Y 简单气态氢化物的热稳定性比 X 的强 D．W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强 3．四种短周期元素在周期表中的位置如图，其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是 A．原子半径：Z<M B．Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱 C．X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小 D．Z位于元素周期表中第二周期ⅥA族 4．短周期主族元素的原子序数依次增大，的一种核素没有中子，基态原子的轨道为半充满，单质是植物光合作用的产物之一，与同族。下列说法正确的是 A．位于周期表中第二周期IVA族 B．第一电离能： Y＞Z＞W C．简单氢化物的稳定性：Z＜W D．X、Y、Z三种元素形成化合物的水溶液一定呈酸性 5．前四周期五种元素在周期表中的相对位置如图所示。丁的最高价氧化物的水化物为强酸。下列说法错误的是 甲 乙 丙 丁 戊 A．戊属于非金属元素 B．原子半径：乙＞丙＞丁 C．丙的最高价含氧酸可能是一种强酸 D．简单氢化物的沸点：丁＞甲 X Y Z W 6．下表是四种短周期元素在周期表中的相对位置，其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。下列说法中正确的是 A．原子半径：Z＞W＞Y＞X B．YO2是一种有毒气体，属于酸性氧化物 C．Z 的最简单氢化物比Y 的最简单氢化物稳定性更强 D．XW2中各原子最外层均达到8电子稳定结构 7．短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是 A．氢化物沸点：X＜W B．氧化物对应水化物的酸性：Z＞W C．化合物熔点：Y2X3＜YZ3 D．简单离子的半径：Y＜X 8．短周期主族元素G、X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中元素Y的最外层电子数是内层电子数的三倍。下列说法正确的是 A．原子半径：Z＞W＞Y＞X B．最高价氧化物对应的水化物的酸性：X＞W＞Z C．元素G、Y简单气态氢化物的稳定性：G＞Y D．元素X、Z、W、Y的最高正价分别与其主族序数相等 9．Q、W、X、Y、Z都是短周期元素．X、Y、Q在周期表中的位置关系如图，W、Z的最外层电子数相同，Z的核电荷数是W的2倍．则下列说法不正确的是 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA Q X Y A．非金属性：W＞Z B．原子半径：X＞Y＞Z C．最高价氧化物对应水化物的碱性：X＞Y D．氢化物稳定性：Q＞W 10．X、Y、Z、Q和R五种短周期元素在周期表中的位置如图所示，其中X原子的次外层电子数是最外层电子数的一半。下列说法不正确的是 X Y Z Q R A．Y的原子半径比Z的小 B．Y元素位于第二周期VA族 C．R元素的气态氢化物比Q元素的稳定 D．与X元素同主族的下一周期元素的单质可作为半导体材料 11．甲～辛等元素在周期表中的相对位置如表。甲与戊的原子序数相差3，戊的一种单质是自然界硬度最大的物质，丁与辛属同周期元素。下列判断不正确的是 A．金属性：甲＞乙＞丁 B．原子半径：辛＞己＞戊 C．丙与庚的原子核外电子数相差13 D．单质己可作半导体材料 12．短周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置如图所示，Y原子最外层电子数是其电子层数的3倍。下列关于这四种元素及其化合物的说法中不正确的是 A．X、Y、Z、W中不可能存在金属元素 B．化合物ZW2分子中所有原子都达到8电子稳定结构 C．气态氢化物的稳定性：Z>W>X>Y D．Y、Z可形成具有漂白性的化合物 13．X、Y、Z、R、T为短周期主族元素，其中R原子的最外层电子数是电子层数的2倍；Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物，Y与T同主族。五种元素原子半径与原子序数之间的关系如图所示。下列推断不正确的是 A．Z2Y和Z2Y2的阴阳离子个数比相同 B．简单氢化物的稳定性：Y<T C．最高价氧化物对应水化物的酸性：T>R D．由X、Y、Z、T四种元素组成的常见化合物溶液显酸性 14．X、Y、Z、Q、M为原子序数依次增大的前4周期元素。相关信息如下： 元素 相关信息 X 最外层电子数是能层数的2倍 Y 单质是合成氨工业的原料 Z 核外无未成对电子的主族元素 Q 价层电子的排布式： M 第四周期ⅠB元素 下列说法不正确的是 A．离子半径：Q>Y>Z B．简单氢化物的稳定性和沸点：X<Y C．一定条件下，Z单质与反应可生成两种离子化合物 D．M元素基态原子的价电子排布式为3d94s2 15．某化合物分子式为YWZX2，W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，X与Z同主族，W与X质子数之和等于Z的质子数，Y最外层电子数是其内层电子总数的一半。下列说法正确的是 A．电负性：W＜Y B．WX2的空间结构为直线形 C．最简单氢化物的沸点：X＜Z D．Y的第一电离能高于同周期相邻元素 16．W、X、Y、Z四种短周期主族元素，W在IA族且与其他元素不同周期，X元素的电负性仅次于氟元素，的基态原子中单电子与成对电子个数比为3：4，原子电子总数与原子的最外层电子数相同。下列说法不正确的是 A．X、Y的氢化物中均可能同时含极性键和非极性键 B．键角：NO2+＜NO2- C．W、X可形成离子化合物，也可形成共价化合物 D．第一电离能： Y>X>Z 17．W、X、Y、Z、R是五种原子序数依次增大的短周期主族元素，W元素的一种离子与Li+具有相同的核外电子排布且半径比Li+大，X的基态原子核外L层的电子数与Y的基态原子核外M层的电子之比为3∶2，X与Z同主族，Z的基态原子价层电子排布式为3s23p4。下列说法错误的是 A．简单气态氢化物的热稳定性：Z>Y B．原子半径：W<Li C．第一电离能：X>Y D．电负性：R<Z 18．X、Y、Z、M和Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大，X原子中核外电子有8种运动状态，Y元素在短周期中金属性最强，Z与M元素相邻，M和Q基态原子核外有未成对电子数之比为．下列说法不正确的是 A．熔点：晶体Z>晶体ZX2 B．最高价氧化物对应水化物的酸性： C．气态MQ3是由极性键构成的极性分子 D．晶体中Y离子距离最近且相等的Q离子有6个 19．下表是元素周期表前五周期的一部分，X、Y、Z、R、W、J是6种元素的代号，其中J为0族元素。 下列说法正确的是 X Y Z R W J A．R基态原子的轨道表示式为 B．与的半径大小关系为 C．X的第一电离能大于Y的第一电离能 D．表中电负性最大的元素为W 20．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，且X、Z的原子序数之和是Y、W的原子序数之和的。甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物，M是某种元素对应的单质，乙和丁的组成元素相同，且乙是一种“绿色氧化剂”，化合物N是具有漂白性的气体(常温下)。上述物质间的转化关系如图所示(部分反应物和生成物略去)。下列说法正确的是 A．沸点：丁<丙，热稳定性：丁>丙 B．X、Y、Z、W四种元素能够形成两种常见的酸式盐，且能反应生成N C．Y与Z形成的化合物中，阴、阳离子个数比可以为1∶1 D．基态Y原子核外未成对电子数为3 【强化训练】 21．W是一种短周期金属元素的单质，V是无色气体。它们之间的转化关系如图所示(略去部分生成物和反应条件)。下列说法错误的是 A．气体V可通过排水法收集 B．X与水反应能生成气体V C．Y易溶于水，溶液显碱性 D．电解Z的水溶液可得到W 22．金属M在潮湿的空气中会形成一层致密稳定的MZX3•3M(XY)2薄膜。X、Y、Z为短周期主族元素，X的原子序数是Y的8倍，X和Z同周期且X和Z基态原子的未成对电子数相同，M是人体必需的微量元素之一。1molMZX3含有60mol质子。下列说法正确的是 A．原子半径：X＞Z＞Y B．基态M原子的价层电子排布式为4s2 C．X、Y、Z三种元素的电负性：X＞Z＞Y D．同周期元素中第一电离能比X大的有2种 23．X、Y、Z、W、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X元素基态原子电子排布式为，Y元素的第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能，Z元素基态原子2p轨道有一个未成对电子，W元素基态原子s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等，Q是地壳中含量最多的金属元素。下列说法不正确的是 A．最高价氧化物对应水化物的碱性：X<W B．Y和原子序数为51的元素位于同一主族 C．同周期元素中Z的第一电离能最大 D．X、Q的氧化物、氢氧化物都有两性 24．电池中一种常用电解质的阴离子，结构如下图所示。M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X和Z同族。下列说法错误的是 A．原子半径：Z＞X＞Y B．该离子中Z、W、Z三原子共线 C．第一电离能：M＜X＜W D．简单氢化物沸点：X＞Y＞M 25．四种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示，其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。 X Y Z W 请回答下列问题： （1）元素Z位于周期表中第________周期________族。 （2）这些元素的氢化物中，水溶液碱性最强的是________(填化学式)。 （3）X和W最高价氧化物对应水化物的酸性较强的是________(填化学式)。 （4）Y的最高价氧化物的化学式为________。 26．部分短周期元素的原子半径及最外层电子数见下表。 元素 X Y Z W T 原子半径/nm 0.152 0.186 0.066 0.102 0.099 最外层电子数 1 1 6 6 7 （1）下列有关说法正确的是_________ A．简单离子的半径：Y＞Z＞X B．气态氢化物的热稳定性：W＞Z C．Y与Z形成的化合物可能具有强氧化性 D．常温下，W单质的分子间作用力小于T单质 （2）比较Z原子和W原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由： 。 （3）从原子结构角度解释NO分子中氮元素化合价呈正价的原因： 。 （4）元素W的非金属性比T (填“强”或“弱”)，请写一个支持你结论的事实： ，并请从原子结构的角度解释你的结论： 。 27．A、B、C、D、E、F是分属三个短周期的主族元素，且原子序数依次增大，A、D同主族，B的氢化物水溶液呈碱性，C、E同主族，形成的化合物EC2是形成酸雨的主要物质之一，请用化学用语回答下列问题： （1）F元素周期表中的位置为 。 （2）B2A4与BC2两者发生反应生成无毒物质，该反应的化学方程式为 ，在该反应中当氧化产物比还原产物多0.5mol时，转移电子的个数为 。 （3）D2E溶液在空气中长期放置发生反应，生成物之一为H，H与过氧化钠的结构和化学性质相似，其溶液显黄色，H的电子式为 ，写出在空气中长期放置生成H的化学反应方程式： ；H的溶液与稀硫酸反应产生的现象为 。 28．下表给出了五种元素的相关信息，其中X、Y、Z、W为短周期元素。 元素 相关信息 X 在常温、常压下，其单质是气体，随着人类对环境保护的认识和要求的提高，它将成为备受青睐的清洁燃料 Y 工业上通过分离液态空气获得它的一种单质，含它的另一种单质的浓度相对较高的平流层是保护地球地表环境的重要屏障 Z 它是植物生长所需的三种主要元素之一，它能形成多种氧化物，其中一种是早期医疗中使用的麻醉剂 W 室温下其单质为粉末状固体，加热易熔化。该单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰 M 它是人体不可缺少的微量元素，含该元素的合金也是工业生产中不可缺少的金属材料，常用于建造桥梁、楼房等 根据上述信息填空： （1）Y元素的原子含有 个能层，其中第二能层中的能级分别是 ；画出W的原子结构示意图: 。 （2）Z与X形成的某种化合物能和Z与Y形成的一种无色化合物(这两种化合物分子中Z元素原子与另一元素原子的个数比均为1∶2)一起用作火箭推进剂，写出二者发生反应生成无毒物质的化学方程式: 。 （3）某矿藏主要含W、M两种元素组成的化合物，它是我国生产某强酸的主要原料。试写出生产该强酸过程中第一阶段主要反应的化学方程式: 。 29．短周期主族元素和的原子序数依次增大，在元素周期表中，它们满足以下条件：①分别位于不同周期；②与均相邻；③三种元素的原子最外层电子数之和为17。请回答： （1）元素在周期表中的位置为 。 （2）请写出一种由三种元素组成的离子化合物的化学式： 。 （3）元素是与同主族的34号元素，请判断非金属性强弱：M R(填“>”“<”或“=”)，请从原子结构的角度解释原因： ；可以验证该结论的方法是 。(填字母) A．比较气态氢化物的沸点 B．比较含氧酸的酸性 C．比较单质与氢气化合的难易程度 D．比较简单阴离子的还原性 30．X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，部分信息如下表所示： X Y Z M R Q 原子半径/nm 0.186 0.074 0.099 0.143 主要化合价 -2 -1，+7 +3 其他 阳离子核外无电子 地壳中含量第二 焰色反应呈黄色 （1）在元素周期表中的位置 ，上述所列元素的氧化物显两性的是 (填化学式)。 （2）写出的单质与水反应的离子方程式 。 （3）和分别形成的简单离子半径更大的是 (用离子符号表示)。 （4）与相比，非金属性较强的是 (用元素符号表示)，下列事实能证明这一结论的是 (选填字母序号)。 A．常温下的单质呈固态，的单质呈气态 B．稳定性XR＞YX4 C．与形成的化合物中呈正价 D．的酸性强于X2YM3 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 元素“位－构－性”的综合推断 1．通过周期表中金属元素、非金属元素分区，能掌握“位、构、性”的关系。 2．能通过原子结构、周期表位置推断元素性质，或利用性质反推元素位置与结构。 3．会结合原子序数、电子层结构、化合物性质等多元信息进行元素推断，解决复杂推断题。 4．通过“位—构—性”的综合应用，发展证据推理与模型认知的化学核心素养。 一、元素的结构、位置与性质之间的关系 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，而根据元素的原子结构又可推测它在元素周期表中的位置和性质，三者之间的关系如图所示。 二、位、构、性综合应用 1．位、构、性关系的含义 所谓位、构、性是指元素在周期表的位置(周期、族)与原子结构(电子层、最外层电子数)以及元素的性质(金属性、非金属性等)之间的相互关联，以及相互之间的推导。 （1）从元素的原子结构推测元素在周期表中的位置及有关性质。 （2）从元素在周期表中的位置推测元素的原子结构及相关性质。 （3）元素的一些主要性质能反映元素的原子结构和元素在周期表中的位置。 2．位、构、性关系的应用 （1）结构与位置互推问题是解题的基础 ①掌握四个关系式：电子层数=周期序数；质子数=原子序数；主族元素最外层电子数=主族序数；主族元素的最高正价=主族序数(O、F除外)，最低负价=主族序数-8(H除外)。 ②熟练掌握周期表中的一些特殊规律： 如各周期元素种数；稀有气体的原子序数及在周期表中的位置；同族上下相邻元素原子序数的关系等。 （2）性质与位置互推问题是解题的关键 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。 （3）结构和性质的互推问题是解题的要素 ①最外层电子数决定元素原子的氧化性和还原性。 ②原子半径决定了元素单质的性质；离子半径决定了元素组成化合物的性质。 ③同主族元素最外层电子数相同，性质相似。 ④判断元素金属性和非金属性的方法规律，很多只适用于主族元素，而不适用于副族元素。 三、解答元素推断题的一般思路 1．由元素原子或离子的核外电子排布推断 2．由元素单质或化合物的性质(特性)推断 3．由元素在周期表中的位置推断 四、元素推断的方法归纳 1．根据原子或离子的结构示意图推断 （1）已知原子结构示意图，可由下列等式确定元素在周期表中的位置和元素的种类：电子层数＝周期数，最外层电子数＝主族序数。 如果已知离子的结构示意图，则须将其转化为原子结构示意图来确定。 （2）电子层结构相同的微粒：阴离子对应的元素在具有相同电子层结构的稀有气体元素的前面，阳离子对应的元素在具有相同电子层结构的稀有气体元素的下一周期的左边位置，简称“阴前阳下”。 2．根据元素化合价的特征关系推断 （1）根据等式确定元素在周期表中的位置：最高正化合价数＝最外层电子数＝主族序数(O、F除外)。 （2）如果已知负化合价(或阴离子的符号)，则须用等式先求出最高正化合价：最高正化合价＝8－|负化合价|，再确定元素在周期表中的位置。 3．根据原子半径的递变规律推断 根据原子半径来推断元素的相对位置：同周期中左边元素的原子半径比右边元素的原子半径大，同主族中下边元素的原子半径比上边元素的原子半径大。 4．根据元素的原子结构特征推断 （1）利用元素的原子结构特征确定元素在周期表中的位置：①最外层电子数等于或大于3(小于8)的一定是主族元素。②最外层有1个或2个电子，则可能是ⅠA或ⅡA族元素，还有可能是副族、Ⅷ族或0族元素氦。③次外层电子数是2的元素在第二周期；次外层电子数是8的元素在第三周期或第四周期的ⅠA、ⅡA族；最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期。④某元素阴离子的最外层电子数与次外层电子数相同，该元素位于第三周期；若为阳离子，则对应元素位于第四周期。 （2）利用元素的特征来推断元素的位置：如根据“形成化合物最多的元素”、“空气中含量最多的元素”、“地壳中含量最多的元素”等特征来推断。 5．根据稀有气体的原子序数推断 各周期最后的元素都是稀有气体元素，其原子序数的数值实际上等于前几周期的元素种数之和。熟记这些原子序数，对推断某元素在周期表中的位置很有帮助。 6．短周期主族元素的某些特殊性质 （1）原子半径最小的元素是氢元素，最大的是钠元素。 （2）气体单质密度最小的元素是氢元素。 （3）元素原子的原子核中只有质子没有中子的元素是氢元素。 （4）原子序数、电子层数、最外层电子数都相等的元素是氢元素。 （5）与水反应最剧烈的金属单质是Na，非金属单质是F2。 （6）气态氢化物最稳定的元素是F。 （7）只有负价而无正价的元素是F。 （8）最高价氧化物对应水化物酸性最强的元素是Cl，碱性最强的元素是Na。 7．根据元素或物质的性质推断的常见“突破口” （1）形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素：C。 （2）空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：N。 （3）地壳中含量最多的元素、氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素：O。 （4）等物质的量的单质最轻的元素：H；最轻的金属单质：Li。 （5）单质在常温下呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。 （6）最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素：Al。 （7）元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应的元素：N；能发生氧化还原反应的元素：S。 （8）元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。 题型01 文字叙述型元素推断 【典例】X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X的核外电子数等于其周期数，Y元素的最高化合价为+4，Z是地壳中含量最多的元素，M与X同主族，Q元素的原子最外层电子数比次外层少一个电子。下列说法正确的是 A．原子半径：Z＞Y＞M B．最高价氧化物对应水化物的酸性：Q＞Y C．X2Z2和M2Z2含有的化学键类型相同 D．YX4、YQ4分子中所有原子均能满足8电子稳定结构 【答案】B 【解析】X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素，Z是地壳中含量最多的元素，则Z为O，Y元素的最高化合价为+4，则Y为C，X的核外电子数等于其周期数，则X为H，M与X同主族，则M为Na，Q元素的原子最外层电子数比次外层少一个电子，则Q为17号元素Cl，综上X、Y、Z、M、Q依次为H、C、O、Na、Cl。A项，一般而言，电子层数越多，原子半径越大，当电子层数相同时，核电荷数越大的原子半径越小，Y、Z、M依次为C、O、Na，原子半径：Na(M)＞C(Y)＞O(Z)，A错误；B项，Q为Cl，最高价氧化物对应水化物为HClO4(强酸)，Y为C，最高价氧化物对应水化物为H2CO3(弱酸)，酸性：HClO4＞H2CO3，B正确；C项，X2Z2和M2Z2分别为H2O2和Na2O2，H2O2含极性键(H-O)和非极性键(O-O)，Na2O2含离子键(Na+与O22-间)和非极性键(O-O)，化学键类型不同，C错误；D项，YX4、YQ4分别为CH4和CCl4，CH4中的H仅满足2电子结构，其余原子满足8电子稳定结构，所以并非所有原子均满足8电子稳定结构，D错误；故选B。 【变式1】 “祝融号”在火星上探测发现了大量矿物，含有原子序数依次增大的 4 种短周期元素 X、 Y、Z、W，X 的氢化物水溶液呈碱性，Y 元素原子最外层电子数是 Z 的 3 倍，Z 元素原子M 层电子数等于K 层电子数，W 元素最高价和最低价代数和为零。下列叙述正确的是 A．原子半径： W > Z > X > Y B．ZY 和 WY2 都是离子化合物 C．X 的最高价氧化物对应水化物是强酸 D．最简单氢化物的沸点： X > Y 【答案】C 【解析】原子序数依次增大的 4 种短周期元素 X、Y、Z、W；Z元素原子M层电子数等于K层电子数，则Z的电子排布为2、8、2，Z为Mg元素；Y元素原子最外层电子数是Z元素原子最外层电子数的3倍，则Y的电子排布为2、6，Y为O元素；X的氢化物的水溶液呈碱性，则X为N元素；W元素最高价和最低价代数和为零，则W为Si元素。从而得出X、Y、Z、W分别为N、O、Mg、Si。A项，X、Y、Z、W分别为N、O、Mg、Si，N、O为第二周期元素，Mg、Si为第三周期元素，同周期元素，核电荷数越大，原子半径越小，则原子半径：Mg＞Si＞N＞O，A错误；B项，ZY 和 WY2 分别为MgO、SiO2，前者为离子化合物，后者为共价化合物，B错误；C项，X 的最高价氧化物对应水化物为硝酸，硝酸是强酸，C正确；D项，X、Y分别为N、O，常温下，最简单氢化物H2O呈液态、NH3呈气态，则沸点：H2O＞NH3，D错误；故选C。 【变式2】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，Y最外层有1个未成对电子，Z的3s轨道半充满，W与X属于同一主族。下列说法正确的是 A．元素X、Y、Z、W的简单离子具有相同的电子层结构 B．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>W C．简单气态氢化物的热稳定性：W>X>Y D．原子半径：r(Y)<r(X)<r(W)<r(Z) 【答案】D 【解析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，X为O； Z的3s轨道半充满，可知Z为Na；Y最外层有1个未成对电子，且原子序数比O大，比Na的小，Y为F；W与X属于同一主族，W为S。A项，X为O、 Z为Na 、Y为F、W为S；X、Y、Z、W四种元素简单离子分别为O2−、F-、Na+ 、S2−，其中S2−核外18个电子和另外三种离子的10电子的电子层结构不同，A错误； B项，Y为F、W为S，F没有正化合价，无最高价氧化物对应的水化物，B错误；C项，X为O、 Y为F、W为S；非金属性F>O>S，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，稳定性HF>H2O>H2S，C错误； D项，X为O、 Z为Na 、Y为F、W为S；核外电子层数越多，原子半径越大，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，则半径r(F)＜r(O)＜r(S)＜r(Na)，D正确；故选D。 题型02 片段元素周期表型元素推断 【典例】图为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为短周期元素，W元素原子的核电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是 X Y Z W T A．X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增 B．Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在，它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增 C．YX2晶体熔化、液态WX3汽化均需克服分子间作用力 D．Y的最高价氧化物可与氢氧化钠溶液反应 【答案】D 【解析】从表中位置关系可看出，X为第2周期元素，Y为第3周期元素，又因为X、W同主族且W元素的核电荷数为X的2倍，所以X为氧元素、W为硫酸元素；再根据元素在周期表中的位置关系可推知：Y为硅元素、Z为磷元素、T为砷元素。A项，电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；O、S、P的原子半径大小关系为：P＞S＞O；同主族由上而下，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；三种元素的气态氢化物的热稳定性为：H2O＞H2S＞PH3，A错误；B项，在火山口附近或地壳的岩层里，常常存在游离态的硫，B错误；C项，SiO2晶体为原子晶体，熔化时需克服的微粒间的作用力为共价键，C错误；D项，Y的最高价为二氧化硅，二氧化硅可与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，D正确。故选D。 【变式1】X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中的位置如下图所示。若Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，下列说法中正确的是 X Y Z W A．原子半径：W>Z>Y>X B．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>W>X C．Z的气态氢化物熔沸点高于Y气态氢化物 D．W单质能与水反应，生成一种具有漂白性的物质 【答案】D 【解析】X、Y、Z、W均为短周期元素，Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，Y是O元素；根据它们在元素周期表中的位置，可知X是N元素、Z是S元素、W是Cl元素。A项，电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，原子半径：S>Cl>N>O，故A错误；B项，元素非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4>H2SO4>HNO3，故B错误；C项，H2O能形成分子间氢键，H2O熔沸点高于H2S，故C错误；D项，Cl2能与水反应，生成一种具有漂白性的物质HClO，故D正确；故选D。 【变式2】五种主族元素X、Y、Z、M和N在周期表中的位置如图，下列说法正确的是 A．M的原子半径比N小 B．M的简单氢化物的热稳定性比Y的简单氢化物强 C．Z的最高价氧化物对应的水化物为弱碱 D．N的单质与Z的最高价氧化物的水化物反应的产物之一可用于杀菌消毒 【答案】D 【解析】根据元素周期表结构可知，X为H，Y为O，Z为Na，M为S，N为Cl。A项，同周期元素，从左到右，核电荷数增多，原子半径减小，所以M的原子半径比N大，故A错误；B项，同主族元素，从上到下，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对核外电子的束缚力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱，简单氢化物的稳定性逐渐减弱，所以M的简单氢化物的热稳定性比Y的简单氢化物弱，故B错误；C项，Na的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，是强碱，故C错误；D项，Cl2和NaOH反应生成的NaClO具有强氧化性，可以用于杀菌消毒，故D正确；故选D。 题型03 元素基础性质推断 【典例】一种用作锂电池电解液的锂盐结构如图所示，其中X位于第三周期，X原子的电子数为Z原子的两倍，W、Z、Y位于同一周期。下列叙述正确的是 A．原子半径： X>Z>W B．非金属性： Z>W>Y C．Y的氢化物水溶液是弱酸 D．X的氧化物对应的水化物均为强酸 【答案】C 【解析】X位于第三周期，X原子的电子数为Z原子的两倍，结合物质的结构可知，Z可形成双键，Z为O，X为S；W、Z、Y位于同一周期，Y只形成1个共价键，Y为F，W形成2个共价键且得到1个电子，W为N，由上述分析可知，X为S、W为N、Z为O、Y为F。A项，电子层越多、原子半径越大，同周期从左向右原子半径减小，则原子半径：X＞W＞Z，故A错误；B项，同周期元素从左到右非金属性增强，同主族元素从上到下非金属性减弱，非金属性O＞N＞S，故B错误；C项，Y的氢化物为HF，氢氟酸属于弱酸，故C正确；D项，X为S元素，X的氧化物对应的水化物若为亚硫酸，属于弱酸，故D错误；故选C。 【变式1】部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如图所示，下列说法正确的是 A．f单质能溶于e的最高价氧化物对应水化物的水溶液 B．简单氢化物的稳定性：g>d C．g、h的氧化物对应的水化物的酸性一定有：h>g D．简单离子半径的大小顺序：d<e<f 【答案】A 【解析】根据原子序数和原子半径的图像，可判断出x为H，y为C，z为N，d为O，e为Na，f为Al，g为S，h为Cl。A．Al能和NaOH溶液反应：2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑，故A正确；B．同主族元素，从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，则简单氢化物的稳定性也逐渐减弱，故稳定性：H2S<H2O，故B错误；C．没有指明是最高价氧化物对应的水化物的酸性，故C错误；D．电子层数相同时，质子数越多，离子半径越小，故简单离子半径：O2->Na+>Al3+，故D错误；故选A。 【变式2】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其原子半径随原子序数的变化如图所示。已知的一种核素的质量数为18，中子数为10；是短周期主族元素中原子半径最大的元素；的单质呈黄色，常见于火山口附近。下列说法正确的是 A．简单离子半径： B．简单氢化物的稳定性： C．Z的氧化物对应水化物是强酸 D．与形成的化合物只含离子键 【答案】B 【解析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，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O；X是短周期元素中原子半径最大的元素，故X为Na；Y的单质呈黄色，常见于火山口附近，则Y为S，Z为Cl，再来分析选项即可。A．O2-和Na+电子层结构相同，均含2个电子层，S2-和Cl-电子层结构相同，均含3个电子层，电子层数越多，简单离子半径越大，电子层数相同，核电荷数越小，简单离子半径越大，简单离子半径：，A错误；B．W是O，Y是S，O的非金属性比S强，简单氢化物的稳定性：，B正确；C．Z为Cl，其最高价氧化物对应水化物HClO4是强酸，但其氧化物对应水化物不一定是强酸，故HClO是弱酸，C错误；D．X是Na，W是O，Na和O形成的化合物可能含共价键，如Na2O2，D错误；答案选B。 题型04 元素综合型推断 【典例】A、B、C、D、E、F六种短周期元素，其原子序数依次增大。A原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，C的氢化物在常温下为液体，D能形成DF型离子化合物，0.9 g E 与足量的稀硫酸反应生成的氢气在标准状况下的体积为1.12 L，F的族序数与周期序数之差为4。请回答下列问题： （1）写出元素符号：A________；B________；C________；D________；E________；F________。 （2）六种元素中，单质还原性最强的是________(写化学式，下同)；最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是________。 （3）六种元素中的三种元素组成的某种盐的水溶液呈碱性，是家用消毒剂的主要成分，请用离子方程式解释该盐溶液呈碱性的原因：_______________。 （4）D、E元素的最高价氧化物对应的水化物发生反应的离子方程式为_______。 【答案】（1）C N O Na Al Cl （2）Na HClO4 （3）ClO－＋H2OHClO＋OH－ （4）Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O 【解析】（1）根据题意可知A为C，B为N，C为O，D为Na，E为Al，F为Cl； （2）六种元素中单质还原性最强的为Na，Cl的非金属性最强，其最高价氧化物对应水化物HClO4的酸性最强； （3）NaClO是家用消毒剂，由于ClO－的水解使溶液呈碱性（4）NaOH溶液和Al(OH)3发生反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。 【变式1】根据下表给出有关周期表部分原子半径和化合价的信息，以下叙述不正确的是 元素代号 L M Q R T 原子半径/nm 0.166 0.143 0.112 0.104 0.066 主要化合价 ＋2 ＋3 ＋2 ＋6、﹣2 ﹣2 A．单质与稀盐酸反应的剧烈程度：L>M B．T与氢元素形成的化合物只有极性共价键 C．M与T形成的化合物既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应 D．离子半径： 【答案】B 【解析】短周期元素，由元素的化合价可知，T只有-2价，则T为O元素，可知R为S元素，L、M、Q只有正价，原子半径L＞Q，则L为Mg元素，Q为Be元素，原子半径M的介于L、Q之间，则M为Al元素，结合对应单质和化合物的性质以及元素周期律的递变规律解答。A．金属性Mg比Al强，则Mg与酸反应更剧烈，则单质与稀盐酸反应的剧烈程度：L>M，A正确；B．O与氢元素形成的化合物可能是H2O或H2O2，两者均有极性共价键，其中H2O2含有非极性共价键，B错误；C．Al与O形成的化合物为Al2O3，属于两性氧化物，既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应，C正确；D．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径：，D正确； 故选B。 【变式2】W、X、Y、Z、M、G六种短周期元素，原子序数依次增大。W、Y同主族，可形成离子化合物WY；X、M同主族，可形成MX2、MX3两种分子，G不是稀有气体元素，W、X、Y、Z、M、G的最外层电子数之和等于24。请回答下列问题： （1）X在元素周期表中的位置为_______。 （2）X、Y、G三种元素原子半径由大到小的顺序是_______(用元素符号表示)。 （3）上述元素的最高价氧化物对应水化物的碱性最强的是_______(填化学式)，Y、Z最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为_______。 （4）M的非金属性_______(填“>”或“<”)G的非金属性，下列表述可以作为验证的证据的是_______(填字母)。 A．比较这两种元素单质的沸点 B．比较这两种元素单质与氢气化合的难易程度 C．M、G单质分别与Fe反应生成FeM、FeG3 D．比较这两种元素单质与酸或碱反应的难易程度 【答案】（1）第二周期第VIA族 （2）Na>Cl>O （3）OH-+Al(OH)3-= [Al(OH)4]- （4）< bc 【解析】W、X、Y、Z、M、G六种短周期元素，原子序数依次增大。W、Y同主族，可形成离子化合物WY，W为H，Y为Na；X、M同主族，可形成MX2、MX3两种分子，则X为O，M为S；G不是稀有气体元素，则G为Cl，W、X、Y、Z、M、G的最外层电子数之和等于24，则Z为Al。 （1）O在元素周期表中的位置为第二周期第VIA族； （2）一般电子层数越多半径越大，同周期元素随核电核数增加半径逐渐减小，故原子半径由大到小的顺序是Na>Cl>O； （3）金属性越强则最高价氧化物对应水化物的碱性最强，金属性最强的为Na，故碱性最强的为NaOH；氢氧化钠溶液和氢氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为OH-+Al(OH)3-= [Al(OH)4]- ； （4）S的非金属性小于Cl。A．比较这两种元素单质的沸点不能比较非金属性强弱，错；B．比较这两种元素单质与氢气化合的难易程度，可以比较非金属性强弱，对；C．S、Cl单质分别与Fe反应生成FeS、FeCl3，说明Cl2的氧化性强，可以比较非金属性强弱，对；D．比较这两种元素单质与酸或碱反应的难易程度，不能比较非金属性的强弱，错。故选bc。 【巩固训练】 1．A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示，已知B、C两元素在周期表中族序数之和是A元素族序数的2倍；B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则A、B、C符合的一组是 A．Be、Na、Al B．B、Mg、Si C．O、P、Cl D．C、Al、P 【答案】C 【解析】解答本题首先确定三种元素在元素周期表中的相对位置，再根据元素周期表中结构的关系列式求解。由于A、B、C为短周期元素，从A、B、C的图中位置看，A只能处在第二周期，而B、C处在第三周期。设A的原子序数为x，则B的原子序数为(x＋8－1)＝x＋7，C的原子序数为(x＋8＋1)＝x＋9，则(x＋7)＋(x＋9)＝4x，x＝8。所以，A、B、C的原子序数分别为8、15、17，对应的元素分别为O、P、Cl，代入族序数关系：5＋7＝2×6成立。 2．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X是空气中含量最多的元素。Y与Z的原子序数之和为 24，且同主族。下列叙述不正确的是 A．W 位于元素周期表中第 3 周期 VII 族 B．Y 阴离子的半径比 Z阴离子半径小 C．Y 简单气态氢化物的热稳定性比 X 的强 D．W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强 【答案】A 【解析】X是空气中含量最多的元素，则 X为N元素，Y与Z的原子序数之和为 24，则Y为8号元素，Z为16号元素，即Y为O元素，Z为S元素，W为原子序数大于S的短周期主族元素，则W为Cl元素。A项，W为Cl元素，位于元素周期表中第 3 周期 VII A族，故A错误；B项，Y的阴离子为O2-有2层电子，Z的阴离子为S2-有3层电子，所以O2-半径比S2-半径小，故B正确；C项，同周期主族元素自左至右非金属性增强，O元素的非金属性比N强，所以O的简单气态氢化物的热稳定性比N的强，故C正确； D项，同周期主族元素自左至右非金属性增强，Cl的非金属性比S强，所以Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性比S的强，故D正确；故选A。 3．四种短周期元素在周期表中的位置如图，其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是 A．原子半径：Z<M B．Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱 C．X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小 D．Z位于元素周期表中第二周期ⅥA族 【答案】B 【解析】根据各元素在周期表中的相对位置及只有M为金属元素可知，M为Al，X为Si，Y为N，Z为O。同一周期随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，同一主族随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，所以原子半径Z<M，A项正确；Y的最高价氧化物对应的水化物是HNO3，X的最高价氧化物对应的水化物是H2SiO3，HNO3酸性更强，B项错误；Si的非金属性比O弱，所以Si的气态氢化物的热稳定性比O的小，C项正确；Z是氧元素，位于元素周期表中第二周期ⅥA族，D项正确。 4．短周期主族元素的原子序数依次增大，的一种核素没有中子，基态原子的轨道为半充满，单质是植物光合作用的产物之一，与同族。下列说法正确的是 A．位于周期表中第二周期IVA族 B．第一电离能： Y＞Z＞W C．简单氢化物的稳定性：Z＜W D．X、Y、Z三种元素形成化合物的水溶液一定呈酸性 【答案】B 【解析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的一种核素没有中子，则X为H元素；基态Y原子的p轨道为半充满，则其轨道排布式为1s22s22p3，所以Y为N元素；Z单质是植物光合作用的产物之一，则Z为O元素；W与Z同族，则W为S元素。A项，X为H元素，则X位于周期表中第一周期ⅠA族，A错误；B项，Y为N元素，Z为O元素，W为S元素，同周期元素第一电离能呈增大趋势，但N最外层为半满稳定结构，其第一电离能大于O，同主族第一电离能从上到下递减，则第一电离能：N>O>S，B正确；C项，Z为O元素，W为S元素，非金属性越强，其对应的简单气态氢化物的越稳定，非金属性：O>S，简单气态氢化物的稳定性：H2O>H2S，C错误；D项，X为H元素，Y为N元素，Z为O元素，X、Y、Z三种元素可形成化合物NH3·H2O，其水溶液呈碱性，D错误；故选B。 5．前四周期五种元素在周期表中的相对位置如图所示。丁的最高价氧化物的水化物为强酸。下列说法错误的是 甲 乙 丙 丁 戊 A．戊属于非金属元素 B．原子半径：乙＞丙＞丁 C．丙的最高价含氧酸可能是一种强酸 D．简单氢化物的沸点：丁＞甲 【答案】D 【解析】前四周期的五种元素，由甲、丙、戊的位置可知，不是处于第一列与最后一列，故甲、丙、戊分别为二、三、四周期，丁的最高价氧化物的水化物为强酸，则丁是17号Cl元素，结合元素相对位置关系可知：甲是O，乙是P，丙是S，戊是Se元素。根据上述分析可知：甲是O，乙是P，丙是S，丁是Cl，戊是Se元素。A项，戊是Se元素，Se属于非金属元素，A正确；B项，乙是P，丙是S，丁是Cl，它们是同一周期元素，原子序数越大，原子半径就越小，所以原子半径：乙(P)＞丙(S)＞丁(Cl)，B正确；C项，丙是S，S元素的最高价含氧酸H2SO4是一种强酸，C正确；D项，甲是O，丁是Cl，它们形成的简单氢化物分别是H2O、HCl，二者都是由分子构成的物质，分子之间通过分子间作用力结合，分子间作用力越大，物质的熔沸点就越高，同时H2O分子之间存在氢键，增加了分子之间的吸引作用，导致物质的沸点：H2O＞HCl，即简单氢化物的沸点：丁＜甲，D错误；故选D。 X Y Z W 6．下表是四种短周期元素在周期表中的相对位置，其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。下列说法中正确的是 A．原子半径：Z＞W＞Y＞X B．YO2是一种有毒气体，属于酸性氧化物 C．Z 的最简单氢化物比Y 的最简单氢化物稳定性更强 D．XW2中各原子最外层均达到8电子稳定结构 【答案】D 【解析】X、Y、Z、W均为短周期主族元素，由位置关系可知，X、Y处于第二周期，Z、W处于第三周期，Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍，设核外最外层电子数为x，则有(2+8+x)=3x，解得x=5，则Z为P元素，则X为C元素、Y为N元素、W为S元素。A项，同一周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小，同一主族元素从上向下原子半径逐渐增大，则原子半径：Z＞W＞X＞Y，A错误；B项，YO2为NO2，是一种有毒气体，但由于其与水反应产生HNO3，同时产生了NO，元素化合价发生了变化，因此不属于酸性氧化物，B错误；C项，Z为P元素、Y为N元素，元素非金属性越强，其简单氢化物越稳定，非金属性：N>P，最简单氢化物稳定性：NH3>PH3，C错误；D项，XW2为CS2，CS2分子中碳原子和硫原子最外层均达到8电子稳定结构，D正确；故选D。 7．短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是 A．氢化物沸点：X＜W B．氧化物对应水化物的酸性：Z＞W C．化合物熔点：Y2X3＜YZ3 D．简单离子的半径：Y＜X 【答案】D 【解析】设W元素原子的最外层电子数为a，则X元素原子的最外层电子数为a+1，Y、Z元素原子的最外层电子数分别为a-2、a+2，从而得出a+a+1+a-2+a+2=21，a=5。由短周期元素在周期表中的相对位置，可确定W、X、Y、Z分别为N、O、Al、Cl元素。A项，W、X分别为N、O，二者的氢化物中NH3呈气态，H2O呈液态，所以沸点：H2O＞NH3，A不正确；B项，Z、W分别为N、Cl，没有指明氧化物是否为最高价氧化物，若为最高价氧化物对应水化物，则酸性：HNO3＜HClO4，B不正确；C项，Y2X3、YZ3分别为Al2O3、AlCl3，前者形成离子晶体，后者形成分子晶体，所以熔点：Al2O3＞AlCl3，C不正确；D项，Y、X的简单离子分别为Al3+、O2-，二者的电子层结构相同，但Al的核电荷数大于O，所以简单离子的半径：Al3+＜O2-，D正确；故选D。 8．短周期主族元素G、X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中元素Y的最外层电子数是内层电子数的三倍。下列说法正确的是 A．原子半径：Z＞W＞Y＞X B．最高价氧化物对应的水化物的酸性：X＞W＞Z C．元素G、Y简单气态氢化物的稳定性：G＞Y D．元素X、Z、W、Y的最高正价分别与其主族序数相等 【答案】B 【解析】根据元素G、X、Y、Z、W在元素周期表的相对位置，可知G、X、Y三种元素为第二周期元素，Z、W为第三周期元素，其中元素Y的最外层电子数是内层电子数的三倍，可知Y是O元素，则G、X、Z、W四种元素分别是C、N、Si、P，由此分析。同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径：Z＞W、X＞Y，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：W＞X，所以原子半径：Z＞W＞X＞Y，故A错误；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，非金属性：X＞W＞Z，所以它们的最高价氧化物对应的水化物的酸性：X＞W＞Z，故B正确；元素的非金属性越强，其对应的简单氢化物的稳定性就越强，非金属性：G＜Y，则元素G、Y对应的简单气态氢化物的稳定性：G＜Y，故C错误；Y是氧元素，氧没有最高正价，所以Y的最高化合价与其主族序数不相等，故D错误。 9．Q、W、X、Y、Z都是短周期元素．X、Y、Q在周期表中的位置关系如图，W、Z的最外层电子数相同，Z的核电荷数是W的2倍．则下列说法不正确的是 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA Q X Y A．非金属性：W＞Z B．原子半径：X＞Y＞Z C．最高价氧化物对应水化物的碱性：X＞Y D．氢化物稳定性：Q＞W 【答案】D 【解析】Q、W、X、Y、Z都是短周期元素．由X、Y、Q在周期表中的位置关系可知：X为Na元素、Y为Al元素、Q为碳元素元素．W、Z的最外层电子数相同，二者处于同族，Z的核电荷数是W的2倍，令W的核电荷数为a，则Z的核电荷数为2a，故a+8=2a，解得a=8，故W为O元素、Z为S元素。A项，同主族自上而下非金属性减弱，故非金属性O＞S，即W＞Z，故A正确；B项，同周期自左而右原子半径减小，故原子半径Na＞Al＞S，即X＞Y＞Z，故B正确；C项，同周期自左而右金属性减弱，金属性越弱，最高价氧化物对应水化物的碱性越弱，故碱性：X＞Y，故C正确；D项，非金属性越强，氢化物越稳定，故稳定性H2O＞CH4，故D错误；故选D。 10．X、Y、Z、Q和R五种短周期元素在周期表中的位置如图所示，其中X原子的次外层电子数是最外层电子数的一半。下列说法不正确的是 X Y Z Q R A．Y的原子半径比Z的小 B．Y元素位于第二周期VA族 C．R元素的气态氢化物比Q元素的稳定 D．与X元素同主族的下一周期元素的单质可作为半导体材料 【答案】A 【解析】X、Y、Z、Q和R五种短周期元素，结合周期表中的位置可知XYZ为第二周期元素，QR为第三周期元素；X原子的次外层电子数是最外层电子数的一半，可知X为C，则Y为N，Z为O，Q为S，R为Cl。A项，同周期元素原子半径从左到右逐渐减小，则Y的原子半径比Z的大，故A错误；B项，Y为N，位于第二周期VA族，故B正确；C项，元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定，非金属性：Cl>S，因此稳定性：HCl>H2S，故C正确；D项，与X元素同主族的下一周期元素为硅，硅单质是常用的半导体材料，故D正确；故选A。 11．甲～辛等元素在周期表中的相对位置如表。甲与戊的原子序数相差3，戊的一种单质是自然界硬度最大的物质，丁与辛属同周期元素。下列判断不正确的是 A．金属性：甲＞乙＞丁 B．原子半径：辛＞己＞戊 C．丙与庚的原子核外电子数相差13 D．单质己可作半导体材料 【答案】A 【解析】由戊的一种单质是自然界硬度最大的物质，知戊为C，甲与戊的原子序数相差3，故甲为Li。甲、乙、丙同主族，则乙为Na，丙为K，丁为Ca，金属性：乙＞甲，A项错误；根据电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，得原子半径：辛＞己＞戊，B项正确；丙、庚同属第四周期，第四周期有10种过渡元素，甲与戊的原子序数相差3，故丙与庚的原子核外电子数相差13，C项正确；己为硅元素，单质硅可作为半导体材料，D项正确。 12．短周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置如图所示，Y原子最外层电子数是其电子层数的3倍。下列关于这四种元素及其化合物的说法中不正确的是 A．X、Y、Z、W中不可能存在金属元素 B．化合物ZW2分子中所有原子都达到8电子稳定结构 C．气态氢化物的稳定性：Z>W>X>Y D．Y、Z可形成具有漂白性的化合物 【答案】C 【解析】由于四种元素为短周期，故X、Y位于第二周期，Z、W位于第三周期。Y原子最外层电子数是其电子层数的3倍，可知Y为O元素，则X为N元素，Z为S元素，W为Cl元素。A项，X、Y、Z、W分别为N、O、S、Cl，没有金属元素，A正确；B项，化合物ZW2分子为SCl2，其S和两个Cl各共用一对电子达稳定结构，则三个原子都达到了8个电子的稳定结构，B正确；C项，由于非金属性O>Cl>N>S，故气态氢化物的稳定性：Y>W>X>Z，C错误；D项，Y、Z可形成具有漂白性的化合物SO2，D正确；故选C。 13．X、Y、Z、R、T为短周期主族元素，其中R原子的最外层电子数是电子层数的2倍；Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物，Y与T同主族。五种元素原子半径与原子序数之间的关系如图所示。下列推断不正确的是 A．Z2Y和Z2Y2的阴阳离子个数比相同 B．简单氢化物的稳定性：Y<T C．最高价氧化物对应水化物的酸性：T>R D．由X、Y、Z、T四种元素组成的常见化合物溶液显酸性 【答案】B 【解析】X、Y、Z、R、T为短周期主族元素，其中R原子的最外层电子数是电子层数的2倍，则R为C或S；Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物，则Z为Na、Y为O；Y与T同主族，则T为S，R为C；X的原子序数最小，原子半径最小，则X为H。从而得出X、Y、Z、R、T分别为H、O、Na、C、S。A项，由分析可知，Z2Y和Z2Y2分别为Na2O、Na2O2，二者所含阳离子都为Na+，阴离子分别为O2-、O22-，则阴、阳离子个数比都为1：2，A正确；B项，Y、T分别为O、S，非金属性S＜O，则简单氢化物的稳定性：H2O＞H2S，B不正确；C项，T、R分别为S、C，非金属性C＜S，则最高价氧化物对应水化物的酸性：H2SO4＞H2CO3，C正确；D项，由H、S、O、Na四种元素组成的常见化合物NaHSO3、NaHSO4溶液都显酸性，D正确；故选B。 14．X、Y、Z、Q、M为原子序数依次增大的前4周期元素。相关信息如下： 元素 相关信息 X 最外层电子数是能层数的2倍 Y 单质是合成氨工业的原料 Z 核外无未成对电子的主族元素 Q 价层电子的排布式： M 第四周期ⅠB元素 下列说法不正确的是 A．离子半径：Q>Y>Z B．简单氢化物的稳定性和沸点：X<Y C．一定条件下，Z单质与反应可生成两种离子化合物 D．M元素基态原子的价电子排布式为3d94s2 【答案】D 【解析】A．电子层数越多，半径越大，核外电子排布相同的微粒，核电荷数越大，半径越小，故离子半径由大到小的顺序为:S2-> N3-> Mg2+，选项A正确；B．NH3形成分子间氢键，故沸点:NH3>CH4，N的非金属性比C的强，氢化物稳定性: NH3 > CH4，选项B正确；C．Mg具有还原性，NO2具有氧化性，二者可发生反应:7Mg + 2NO2 = 4MgO + Mg3N2，都为离子化合物，选项C正确；D．第四周期ⅠB的M为Cu元素，基态Cu原子的价电子排布是为3d104s1，选项D错误；答案选D。 15．某化合物分子式为YWZX2，W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，X与Z同主族，W与X质子数之和等于Z的质子数，Y最外层电子数是其内层电子总数的一半。下列说法正确的是 A．电负性：W＜Y B．WX2的空间结构为直线形 C．最简单氢化物的沸点：X＜Z D．Y的第一电离能高于同周期相邻元素 【答案】D 【解析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，Y最外层电子数是其内层电子总数的一半且之前还有两个元素，则Y为P；因为X与Z同主族，则X与Z分别可能是O与S或F与Cl，又因为W与X质子数之和等于Z的质子数，则X与Z分别是F与Cl，则W是O，W、X、Y、Z依次是O、F、P、Cl。A项，同周期元素从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，P电负性小于N，N电负性小于O，故电负性W >Y，A错误；B项，WX2的空间结构为V形，OF2中中心原子为O，F为配位原子，价层电子对数，成键电子对数为2，孤电子对数为4-2=2，VSEPR为四面体，孤电子对越多，排斥力越大，所以OF2分子构型为V形，B错误；C项，HF气体之间可以形成氢键，而HCl无氢键，则最简单氢化物的沸点X > Z，C错误；D项，Y的第一电离能高于同周期相邻元素，第VA族的第一电离能比相邻元素高，D正确；故选D。 16．W、X、Y、Z四种短周期主族元素，W在IA族且与其他元素不同周期，X元素的电负性仅次于氟元素，的基态原子中单电子与成对电子个数比为3：4，原子电子总数与原子的最外层电子数相同。下列说法不正确的是 A．X、Y的氢化物中均可能同时含极性键和非极性键 B．键角：NO2+＜NO2- C．W、X可形成离子化合物，也可形成共价化合物 D．第一电离能： Y>X>Z 【答案】B 【解析】W、X、Y、Z是短周期主族元素， X元素的电负性仅次于氟元素，X是O元素；Y的基态原子中单电子与成对电子个数比为3∶4，Y是N元素；Z原子电子总数与X原子的最外层电子数相同，Z是C元素；W与其他元素不在同一周期，W为第一周期或第三周期的元素，综上有W、X、Y、Z分别为H或Na、O、N、C。A项，X、Y的氢化物中如H2O2、N2H4中同时含极性键和非极性键，A正确；B项，NO2+中N原子价电子对数为2，无孤电子对，空间构型为直线形，键角180°；NO2-中N原子价电子对数为3，有1个孤电子对，空间构型为V形，所以键角NO2+>NO2-，B错误；C项，若W为H元素， H、O可形成共价化合物，若W为Na元素，与O可形成离子化合物，C正确；D项，同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，N原子2p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，所以第一电离能N>O>C，D正确；故选B。 17．W、X、Y、Z、R是五种原子序数依次增大的短周期主族元素，W元素的一种离子与Li+具有相同的核外电子排布且半径比Li+大，X的基态原子核外L层的电子数与Y的基态原子核外M层的电子之比为3∶2，X与Z同主族，Z的基态原子价层电子排布式为3s23p4。下列说法错误的是 A．简单气态氢化物的热稳定性：Z>Y B．原子半径：W<Li C．第一电离能：X>Y D．电负性：R<Z 【答案】D 【解析】W、X、Y、Z、R是五种原子序数依次增大的短周期主族元素，W元素的一种离子与Li+具有相同的核外电子排布且半径比Li+大，W是H元素；X与Z同主族，Z的基态原子价层电子排布式为3S23P4，Z是S元素、R是Cl元素，则X是O元素。X的基态原子核外L层的电子数与Y的基态原子核外M层的电子之比为3∶2，Y是Si元素。A项，同周期元素从左到右非金属性增强，气态氢化物的稳定性增强，简单气态氢化物的热稳定性：H2S>SiH4，故A正确；B项，电子层数越多半径越大，原子半径：H<Li，故B正确；C项，同周期元素第一电离能有增大趋势，第一电离能C<O：同主族元素从上到下第一电离能减小，第一电离能Si<C，所以第一电离能O>Si，故C正确；D项，同周期元素从左到右电负性依次增大，电负性：S<Cl，故D错误；故选D。 18．X、Y、Z、M和Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大，X原子中核外电子有8种运动状态，Y元素在短周期中金属性最强，Z与M元素相邻，M和Q基态原子核外有未成对电子数之比为．下列说法不正确的是 A．熔点：晶体Z>晶体ZX2 B．最高价氧化物对应水化物的酸性： C．气态MQ3是由极性键构成的极性分子 D．晶体中Y离子距离最近且相等的Q离子有6个 【答案】A 【解析】X、Y、Z、M和Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大，X原子中核外电子有8种运动状态，则X为O元素；Y元素在短周期中金属性最强，则Y为Na元素；Z与M元素相邻，M和Q基态原子核外有未成对电子数之比为3：1，则M为P元素，Z为Si元素，Q为Cl元素。A项，晶体Si和SiO2均为共价晶体，Si-Si键的键长大于Si-O键，Si-Si键的键能小于Si-O键，则熔点：晶体Si＜晶体SiO2，故A错误；B项，非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：Si＜P，则最高价氧化物对应水化物的酸性：Si＜P，故B正确；C项，气态PCl3为三角锥形，正负电荷的重心不重合，是由极性键构成的极性分子，故C正确；D项，NaCl晶体中Na+离子距离最近且相等的Cl-离子有6个，故D正确；故选A。 19．下表是元素周期表前五周期的一部分，X、Y、Z、R、W、J是6种元素的代号，其中J为0族元素。 下列说法正确的是 X Y Z R W J A．R基态原子的轨道表示式为 B．与的半径大小关系为 C．X的第一电离能大于Y的第一电离能 D．表中电负性最大的元素为W 【答案】C 【解析】J为0族元素，J为Xe，X为N，Y为O，Z为F，R为S，W为Br。A项，R为S，基态原子的轨道表示式为： ，A错误；B项，Y为O，核外电子排布相同，核电荷数越小，半径越大，故O2->Na+，B错误；C项，X为N，Y为O，N的核外电子排布为半满结构，第一电离能大于O，C正确；D项，同周期从左往右电负性逐渐增大，同主族从上往下电负性逐渐减弱，表中电负性最大的元素为F，D错误；故选C。 20．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，且X、Z的原子序数之和是Y、W的原子序数之和的。甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物，M是某种元素对应的单质，乙和丁的组成元素相同，且乙是一种“绿色氧化剂”，化合物N是具有漂白性的气体(常温下)。上述物质间的转化关系如图所示(部分反应物和生成物略去)。下列说法正确的是 A．沸点：丁<丙，热稳定性：丁>丙 B．X、Y、Z、W四种元素能够形成两种常见的酸式盐，且能反应生成N C．Y与Z形成的化合物中，阴、阳离子个数比可以为1∶1 D．基态Y原子核外未成对电子数为3 【答案】B 【解析】乙是一种“绿色氧化剂”，乙是H2O2，H2O2会分解生成氧气与氢气，据转化关系易知M是O2；乙和丁的组成元素相同，则丁是H2O；化合物N是具有漂白性的气体(常温下)，N是SO2，丙是H2S，则甲是硫化物；X、Z的原子序数之和是Y、W的原子序数之和的，Z是Na元素；X、Y、Z、W分别是H、O、Na、S。A．沸点：H2O> H2S，热稳定性：H2O> H2S，A错误；B．NaHSO4能和NaHSO3反应生成SO2，B正确；C．Na2O、Na2O2两种化合物中，阴、阳离子个数比均为1∶2，C错误；D．基态氧原子核外未成对电子数为2，D错误；故选B。 【强化训练】 21．W是一种短周期金属元素的单质，V是无色气体。它们之间的转化关系如图所示(略去部分生成物和反应条件)。下列说法错误的是 A．气体V可通过排水法收集 B．X与水反应能生成气体V C．Y易溶于水，溶液显碱性 D．电解Z的水溶液可得到W 【答案】D 【解析】W是一种短周期金属元素的单质，V是无色气体，W与V在加热条件下反应生成X，X与CO2反应又能生成V，则W为Na，V为O2，X为Na2O2，Y为Na2CO3，Y与HCl反应生成Z，Z为NaCl。A．V为O2，可通过排水法收集，A正确；B．X为Na2O2，Na2O2与水反应能生成O2，B正确；C．Y为Na2CO3，易溶于水，由于CO32-水解，溶液显碱性，C正确；D．Z为NaCl，电解NaCl水溶液可得不到W(Na)，应该电解熔融氯化钠，D错误；故选D。 22．金属M在潮湿的空气中会形成一层致密稳定的MZX3•3M(XY)2薄膜。X、Y、Z为短周期主族元素，X的原子序数是Y的8倍，X和Z同周期且X和Z基态原子的未成对电子数相同，M是人体必需的微量元素之一。1molMZX3含有60mol质子。下列说法正确的是 A．原子半径：X＞Z＞Y B．基态M原子的价层电子排布式为4s2 C．X、Y、Z三种元素的电负性：X＞Z＞Y D．同周期元素中第一电离能比X大的有2种 【答案】C 【解析】X、Y、Z为短周期主族元素，X的原子序数是Y的8倍，推出Y为H元素，X为O元素；X和Z同周期且基态X和Z的未成对电子数相同，则Z为C元素；金属M在潮湿的空气中会形成一层致密稳定的MZX3•3M(XY)2，1molMZX3含有60mol质子，M是人体的必需微量元素之一，为Zn元素；综上，X为O、Y为H、Z为C、M为Zn。A项，电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径： Z(C)>X(O)>Y(H)，A错误；B项，M为Zn，原子的价层电子排布式为3d104s2，B错误；C项，同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；X、Y、Z三种元素的电负性：O＞C＞H，C正确；D项，同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，X为O，同周期元素中第一电离能比O大的有N、F、Ne元素，所以有3种元素，D错误；故选C。 23．X、Y、Z、W、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X元素基态原子电子排布式为，Y元素的第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能，Z元素基态原子2p轨道有一个未成对电子，W元素基态原子s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等，Q是地壳中含量最多的金属元素。下列说法不正确的是 A．最高价氧化物对应水化物的碱性：X<W B．Y和原子序数为51的元素位于同一主族 C．同周期元素中Z的第一电离能最大 D．X、Q的氧化物、氢氧化物都有两性 【答案】C 【解析】X、Y、Z、W、Q五种短周期元素，原子序数依次增大，X元素基态原子电子排布式为，n=2，则X为Be元素；Q是地壳中含量最多的金属元素，则Q为Al元素；Y元素的第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能，Y位于IIA或VA族，且原子序数介于Be，O之间，则Y元素为N元素，W元素基态原子s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等，W原子核外电子排布式为1s22s22p63s2，则W为Mg元素；Z元素基态原子2p轨道有一个未成对电子，且原子序数介于O、Al之间，Z原子核外电子排布式为1s22s22p5，则Z为F元素。A项，金属性：Be<Mg，则最高价氧化物对应水化物的碱性：Be(OH)2<Mg(OH)2，A项正确；B项，原子序数为51的元素位于第四周期VA族，与N元素位于同一主族，B项正确；C项，F元素位于第二周期，第二周期中稀有气体Ne的第一电离能最大，C项错误；D项，根据对角线规则，Be、Al的性质相似，二者氧化物，氢氧化物都有两性，D项正确；故选C。 24．电池中一种常用电解质的阴离子，结构如下图所示。M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X和Z同族。下列说法错误的是 A．原子半径：Z＞X＞Y B．该离子中Z、W、Z三原子共线 C．第一电离能：M＜X＜W D．简单氢化物沸点：X＞Y＞M 【答案】B 【解析】M原子序数最小，且形成4键，则M为C；X形成2键，Z形成6键，且X和Z同族，则X为O，Z为S；原子序数依次增大，则W为N；Y形成1键，则Y为F；因此M、W、X、Y、Z依次为：C、N、O、F、S。A项，电子层数越多，原子半径越大；电子层数相同，核电荷数越小原子半径越大，因此原子半径：S＞O＞F，A正确；B项，根据该阴离子的结构示意图可知N原子采取sp3杂化，因此该离子中S、N、S三原子不可能共线，B错误；C项，同周期元素第一电离能呈增大趋势，但ⅡA、ⅤA异常，故第一电离能：C＜O＜N，C正确；D项，由于H2O、HF分子间存在氢键，H2O常温下为液态，HF常温下为气态，故简单氢化物沸点：H2O＞HF＞CH4，D正确；故选B。 25．四种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示，其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。 X Y Z W 请回答下列问题： （1）元素Z位于周期表中第________周期________族。 （2）这些元素的氢化物中，水溶液碱性最强的是________(填化学式)。 （3）X和W最高价氧化物对应水化物的酸性较强的是________(填化学式)。 （4）Y的最高价氧化物的化学式为________。 【答案】 （1）三 ⅤA （2）NH3 （3）H2SO4 （4）N2O5 【解析】根据周期表结构知，Z只能是第三周期元素，设其最外层电子数为x，则有2＋8＋x＝3x，x＝5，即Z为P元素，可以判断X是C元素，Y是N元素，W是S元素。 （1）P位于第三周期ⅤA族； （2）元素的气态氢化物分别是CH4、NH3、PH3和H2S，水溶液碱性最强的是NH3； （3）C和S最高价氧化物对应水化物分别为H2CO3和H2SO4，H2SO4酸性较强； （4）N元素最高正价为＋5价，最高价氧化物的化学式为N2O5。 26．部分短周期元素的原子半径及最外层电子数见下表。 元素 X Y Z W T 原子半径/nm 0.152 0.186 0.066 0.102 0.099 最外层电子数 1 1 6 6 7 （1）下列有关说法正确的是_________ A．简单离子的半径：Y＞Z＞X B．气态氢化物的热稳定性：W＞Z C．Y与Z形成的化合物可能具有强氧化性 D．常温下，W单质的分子间作用力小于T单质 （2）比较Z原子和W原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由： 。 （3）从原子结构角度解释NO分子中氮元素化合价呈正价的原因： 。 （4）元素W的非金属性比T (填“强”或“弱”)，请写一个支持你结论的事实： ，并请从原子结构的角度解释你的结论： 。 【答案】（1）C （2），氧原子半径比S小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去一个电子，所以O第一电离能比S大 （3）氧的电负性大于氮原子，NO中N吸引电子对能力弱于氧，所以氮显正价 （4）弱 氯化氢的稳定性大于硫化氢 氯、S电子层相同，氯的核电荷数大，氯原子的半径比硫原子小，吸引电子的能力强，所以氯的非金属性强于硫 【解析】由短周期元素的原子半径及最外层电子数可知，Z、W均位于ⅥA族，Z的原子半径小于W的原子半径，则Z为O元素、W为S元素；X、Y均位于ⅠA族，结合原子半径可知，Y为Na元素、X为Li元素；T的原子半径大于Z的原子半径且小于W的原子半径，最外层电子数为7，可知T为Cl元素。（1）A项，X、Y、Z分别为Li、Na、O，Li+比Na+、O2-少一个电子层，半径更小，Na+、O2-具有相同的电子排布，且Na的核电荷数更大，故简单离子的半径大小顺序为：O2-＞Na+＞Li+即Z＞Y＞X，A错误；B项，Z为O、W为S，同一主族从上往下元素非金属性依次减弱，即O的非金属性强于S，故气态氢化物的热稳定性为：H2O＞H2S即Z＞W，B错误；C项，Y为Na、Z为O，Y与Z形成的化合物即Na2O没有强氧化性，而Na2O2具有强氧化性，C正确；D项，W为S，T为Cl，常温下，W单质即硫的单质有多种S2、S4、S6、S8等，而T的单质即为Cl2，故W单质的分子间作用力不一定比T单质小，D错误；故答案为C；（2）由分析可知，Z为O，W为S，由于氧原子半径比S小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去一个电子，所以O第一电离能比S大即；（3）氧的电负性大于氮原子，NO中N吸引电子对能力弱于氧，所以氮显正价；（4）由分析可知，W为S、T为Cl，根据同一主族从左往右元素的非金属性依次增强可知，元素W即S的非金属性比T即Cl的弱，非金属性与其简单气态氢化物的稳定性一致，与其最高价氧化物对应水化物的酸性一致，与其单质的氧化性一致，故可用氯化氢的稳定性大于硫化氢，来支持我的结论，从原子结构的角度解释如下：Cl、S电子层相同，Cl的核电荷数大，氯原子的半径比硫原子小，吸引电子的能力强，所以氯的非金属性强于硫。 27．A、B、C、D、E、F是分属三个短周期的主族元素，且原子序数依次增大，A、D同主族，B的氢化物水溶液呈碱性，C、E同主族，形成的化合物EC2是形成酸雨的主要物质之一，请用化学用语回答下列问题： （1）F元素周期表中的位置为 。 （2）B2A4与BC2两者发生反应生成无毒物质，该反应的化学方程式为 ，在该反应中当氧化产物比还原产物多0.5mol时，转移电子的个数为 。 （3）D2E溶液在空气中长期放置发生反应，生成物之一为H，H与过氧化钠的结构和化学性质相似，其溶液显黄色，H的电子式为 ，写出在空气中长期放置生成H的化学反应方程式： ；H的溶液与稀硫酸反应产生的现象为 。 【答案】（1）第三周期ⅦA族 （2） 2N2H4+2NO2=3N2+4H2O 4NA （3） 4Na2S+O2+2H2O=4NaOH+2Na2S2 溶液由黄色变为无色，产生浅黄色沉淀和无色气体 【解析】A、B、C、D、E、F是分属三个短周期的主族元素，且原子序数依次增大，则a为H元素；B的氢化物水溶液呈碱性，则B为N元素；A、D同主族，则D为Na元素； C、E同主族，形成的化合物EC2是形成酸雨的主要物质之一，则C为O元素、E为S元素、F为Cl元素。（1）氯元素的原子序数为17，位于元素周期表第三周期ⅦA族；（2）由题意可知，肼与二氧化氮反应生成氮气和水，反应的化学方程式为2N2H4+2NO2=3N2+4H2O，反应中，肼分子中氮元素化合价升高被氧化，是反应的还原剂，二氧化氮分子中氮元素化合价降低被还原，是反应的氧化剂，氮气即是氧化产物也是还原产物，由方程式可知，反应转移8mol电子时，氧化产物比还原产物多1mol，则氧化产物比还原产物多0.5mol时，转移电子的个数为8mol×0.5×NAmol—1=4NA；（3）由H与过氧化钠的结构和化学性质相似可知，H为含有离子键和共价键的离子化合物Na2S2，电子式为；由题意可知，生成Na2S2的反应为硫化钠溶液与空气中氧气反应生成Na2S2和氢氧化钠，反应的化学方程式为4Na2S+O2+2H2O=4NaOH+2Na2S2；Na2S2溶液与稀硫酸反应生成硫酸钠、硫沉淀和硫化氢气体，反应的实验现象为溶液由黄色变为无色，产生浅黄色沉淀和无色气体。 28．下表给出了五种元素的相关信息，其中X、Y、Z、W为短周期元素。 元素 相关信息 X 在常温、常压下，其单质是气体，随着人类对环境保护的认识和要求的提高，它将成为备受青睐的清洁燃料 Y 工业上通过分离液态空气获得它的一种单质，含它的另一种单质的浓度相对较高的平流层是保护地球地表环境的重要屏障 Z 它是植物生长所需的三种主要元素之一，它能形成多种氧化物，其中一种是早期医疗中使用的麻醉剂 W 室温下其单质为粉末状固体，加热易熔化。该单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰 M 它是人体不可缺少的微量元素，含该元素的合金也是工业生产中不可缺少的金属材料，常用于建造桥梁、楼房等 根据上述信息填空： （1）Y元素的原子含有 个能层，其中第二能层中的能级分别是 ；画出W的原子结构示意图: 。 （2）Z与X形成的某种化合物能和Z与Y形成的一种无色化合物(这两种化合物分子中Z元素原子与另一元素原子的个数比均为1∶2)一起用作火箭推进剂，写出二者发生反应生成无毒物质的化学方程式: 。 （3）某矿藏主要含W、M两种元素组成的化合物，它是我国生产某强酸的主要原料。试写出生产该强酸过程中第一阶段主要反应的化学方程式: 。 【答案】（1）2 2s和2p （2）2N2H4+N2O4 3N2↑+4H2O （3）4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 【解析】（1）氢气是一种清洁燃料，所以X为氢元素；臭氧对紫外线有吸收作用，其浓度相对较高的平流层是保护地球地表环境的重要屏障，所以Y为氧元素，其原子含有K层与L层两个能层，L层为第二能层，有两个能级，分别是2s和2p；氮、磷、钾是植物生长所需的三种主要元素，N2O俗称“笑气”，是早期医疗中使用的麻醉剂，所以Z为氮元素；单质硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，所以W为硫元素；钢铁常用于建造桥梁、楼房等，铁也是人体不可缺少的微量元素，所以M为铁元素。（2）氮和氢形成的原子个数比为1∶2的化合物为N2H4，氮和氧形成的原子个数比为1∶2的化合物有NO2和N2O4，其中常温下N2O4是无色气体，NO2是红棕色气体，N2H4和N2O4反应生成无毒的N2和H2O。（3）我国主要以黄铁矿(主要成分是FeS2)为原料制备硫酸，该过程第一阶段是燃烧黄铁矿制备SO2。 29．短周期主族元素和的原子序数依次增大，在元素周期表中，它们满足以下条件：①分别位于不同周期；②与均相邻；③三种元素的原子最外层电子数之和为17。请回答： （1）元素在周期表中的位置为 。 （2）请写出一种由三种元素组成的离子化合物的化学式： 。 （3）元素是与同主族的34号元素，请判断非金属性强弱：M R(填“>”“<”或“=”)，请从原子结构的角度解释原因： ；可以验证该结论的方法是 。(填字母) A．比较气态氢化物的沸点 B．比较含氧酸的酸性 C．比较单质与氢气化合的难易程度 D．比较简单阴离子的还原性 【答案】（1）第三周期第ⅥA族 （2） NH4NO3或NH4NO2 （3） < M(Se)与S位于同一主族，最外层电子数相同，随着电子层数的增加，原子半径增大，原子核对核外电子的吸引力逐渐减弱，得电子能力减弱，非金属逐渐减弱 CD 【解析】由题意可知，①X、Y、R分别位于不同短周期，又都是主族元素，所以X是H，Y在第二周期，R在第三周期。②Z与Y、R均相邻；③Y、Z、R三种元素的原子最外层电子数之和为17，所以Z和R同一主族，且最外层电子数为6，Y的最外层电子数为5，因此X是H，Y为N，Z为O，R为S。（1）S原子序数为16，位于第三周期第ⅥA族。（2）Y为N，Z为O，X为H，N、H能形成阳离子铵根离子，N、O能形成阴离子硝酸根离子或亚硝酸根离子，所以三种元素组成的离子化合物的化学式为NH4NO3或NH4NO2。（3）M(Se)与S位于同一主族，最外层电子数相同，随着电子层数的增加，原子半径增大，原子核对核外电子的吸引力逐渐减弱，得电子能力减弱，非金属逐渐减弱，所以非金属性M(Se)<S；非金属性的判断依据主要有与氢气化合的难易程度，氢化物的稳定性，单质的氧化性，阴离子的还原性，最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，不能通过比较气态氢化物的沸点和非最高价含氧酸的酸性来比较元素的非金属性，所以CD合理。 30．X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，部分信息如下表所示： X Y Z M R Q 原子半径/nm 0.186 0.074 0.099 0.143 主要化合价 -2 -1，+7 +3 其他 阳离子核外无电子 地壳中含量第二 焰色反应呈黄色 （1）在元素周期表中的位置 ，上述所列元素的氧化物显两性的是 (填化学式)。 （2）写出的单质与水反应的离子方程式 。 （3）和分别形成的简单离子半径更大的是 (用离子符号表示)。 （4）与相比，非金属性较强的是 (用元素符号表示)，下列事实能证明这一结论的是 (选填字母序号)。 A．常温下的单质呈固态，的单质呈气态 B．稳定性XR＞YX4 C．与形成的化合物中呈正价 D．的酸性强于X2YM3 【答案】（1） 第三周期第VIIA族 Al2O3 （2）2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ （3）O2- （4） Cl BC 【解析】X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，X阳离子核外无电子，则X为H元素；Y在地壳中含量第二，则Y为Si元素；Z焰色反应呈黄色，则Z为Na元素；R的主要化合价为-1，+7，则R为Cl元素；Q主要化合价为+3价，原子半径Na＞Q＞Cl，则Q为Al元素；M的主要化合价为-2价，为第ⅥA族元素，原子半径M＜Cl，则M为O元素，即X为H元素；Y为Si元素；Z为Na元素；R为Cl元素；Q为Al元素；M为O元素。（1）R为Cl元素，其在元素周期表中的位置为第三周期第VIIA族，上述所列元素的氧化物显两性的是Al2O3。（2）据分析可知，Z为Na元素，则Z的单质与水反应的离子方程式2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。（3）Z为Na元素，M为O元素，Z和M分别形成的简单离子均有两层电子层，当电子层相同时，核电荷数越小，微粒半径越大，则Z和M分别形成的简单离子半径更大的是O2-。（4）Y为Si元素，R为Cl元素，同周期自左而右，非金属性减弱，所以非金属性Si＜Cl则非金属性较强的是Cl；A项，常温下Y的单质呈固态，R的单质呈气态，状态不能说明元素的非金属性强弱，A不符合题意；B项，元素非金属性越强，其氢化物越稳定，稳定性XR＞YX4，说明R的非金属性强，B符合题意；C项，Y与R形成的化合物中Y呈正价，说明R吸引电子能力强，R的非金属性强，C符合题意；D项，元素非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强，XR不是最高价酸，则XR的酸性强于X2YM3，不能说明元素的非金属性强弱，D不符合题意；故选BC。 / 学科网（北京）股份有限公司 $