2020届高考大二轮专题复习冲刺化学学案专题重点突破专题四物质结构元素周期律

专题四物质结构元素周期律主干知识梳理1.正确把握一个信息丰富的符号和四个“关系式”如过氧根离子：(1)质子数＝eq\o(□,\s\up3(05))核电荷数＝eq\o(□,\s\up3(06))原子核外电子数＝eq\o(□,\s\up3(07))原子序数。(2)质量数＝eq\o(□,\s\up3(08))质子数＋eq\o(□,\s\up3(09))中子数。(3)质子数＝阳离子的核外电子数eq\o(□,\s\up3(10))＋阳离子所带电荷数。(4)质子数＝阴离子的核外电子数eq\o(□,\s\up3(11))－阴离子所带电荷数。2．元素周期律中必考的两类“比较”(1)元素金属性、非金属性强弱的比较(2)比较粒子半径的大小的方法①一般地，电子层数越多，半径eq\o(□,\s\up3(31))越大，如Heq\o(□,\s\up3(32))<Ceq\o(□,\s\up3(33))<Cl；Li＋<Na＋<K＋；F－<Cl－<Br－。②电子层结构相同的离子，半径随核电荷数的增加而eq\o(□,\s\up3(34))减小，如O2－eq\o(□,\s\up3(35))>F－eq\o(□,\s\up3(36))>Na＋eq\o(□,\s\up3(37))>Mg2＋eq\o(□,\s\up3(38))>Al3＋。③电子层数和核电荷数相同(即同种元素)的微粒，核外电子数越多，半径越eq\o(□,\s\up3(39))大，如Fe3＋eq\o(□,\s\up3(40))<Fe2＋，Cleq\o(□,\s\up3(41))<Cl－。3．元素的“位置”“结构”与“性质”的关系4．化学键与物质类别的关系考点1微粒结构及相互作用力例1(2018·全国卷Ⅲ)下列叙述正确的是()A．24g镁与27g铝中，含有相同的质子数B．同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同C．1mol重水与1mol水中，中子数之比为2∶1D．1mol乙烷和1mol乙烯中，化学键数相同[批注点拨][解析]1个Mg原子中有12个质子，1个Al原子中有13个质子。24g镁和27g铝物质的量都是1mol，所以24g镁含有的质子数为12NA,27g铝含有的质子数为13NA，A错误。设氧气和臭氧的质量都是xg，则氧气(O2)的物质的量为eq\f(x,32)mol，臭氧(O3)的物质的量为eq\f(x,48)mol，所以两者含有的氧原子分别为eq\f(x,32)×2＝eq\f(x,16)mol和eq\f(x,48)×3＝eq\f(x,16)mol，即此时氧气和臭氧中含有的氧原子是一样多的，而每个氧原子都含有8个电子，所以同等质量的氧气和臭氧中一定含有相同的电子数，B正确。重水为eq\o\al(2,1)Heq\o\al(16,2)8O，其中eq\o\al(2,1)H含有1个中子，eq\o\al(16,8)O含有8个中子，所以1个重水分子含有10个中子，1mol重水含有10mol中子。水为eq\o\al(1,1)Heq\o\al(16,2)8O，其中eq\o\al(1,1)H没有中子，eq\o\al(16,8)O含有8个中子，所以1个水分子含有8个中子，1mol水含有8mol中子。两者的中子数之比为10∶8＝5∶4，C错误。乙烷(C2H6)分子中有6个C—H键和1个C—C键，所以1mol乙烷有7mol共价键。乙烯(C2H4)分子中有4个C—H键和1个C=C键，所以1mol乙烯有6mol共价键，D错误。[答案]B1．化学键与物质类别的关系特例(1)含有离子键的化合物一定是离子化合物，但离子化合物中可能含有共价键，如Na2O2。(2)只含有共价键的化合物一定是共价化合物。(3)由金属元素和非金属元素组成的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3是共价化合物；只含有非金属元素的化合物不一定是共价化合物，如铵盐。(4)非金属单质不一定含有共价键，如稀有气体。(5)一般来说，非金属氢化物是共价化合物，只含共价键，如NH3，而金属氢化物是离子化合物，含离子键，如NaH。2．核外电子排布的特殊规律(短周期元素)(1)最外层有1个电子的原子：H、Li、Na。(2)最外层有2个电子的原子：He、Be、Mg。(3)最外层电子数等于次外层电子数的原子：Be、Ar。(4)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子：C；最外层电子数是次外层电子数3倍的原子：O；最外层电子数是次外层电子数4倍的原子：Ne。(5)电子层数与最外层电子数相等的原子：H、Be、Al。(6)电子总数为最外层电子数2倍的原子：Be。(7)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子：Li、Si。(8)内层电子总数是最外层电子数2倍的原子：Li、P。(9)最外层电子数是电子层数2倍的原子：He、C、S；最外层电子数是电子层数3倍的原子：O。1．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。下列叙述正确的是()A．a元素的三种核素的氧化物互为同素异形体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与b、c、d均能形成18电子微粒答案C解析根据a－与氦具有相同电子层结构可确定a为H，结合b、c次外层均为8个电子，且最外层电子数分别为6和7，可确定b、c分别为S和Cl，因c－和d＋的电子层结构相同，可确定d为K。H的三种核素分别是1H、2H、3H，三种核素的氧化物是化合物，同素异形体是单质，A错误；H与K形成的KH是离子化合物，B错误；K与S、Cl、H均形成离子化合物，C正确；H与K、S、Cl形成KH、H2S、HCl，KH为20电子微粒，H2S、HCl为18电子微粒，D错误。2．(2019·昆明市高三复习诊断测试理科综合能力测试)短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，Y是同周期主族元素中原子半径最大的，W原子最外层电子数是电子层数的2倍，工业上电解熔融Z2X3制备单质Z。下列说法正确的是()A．气态氢化物的稳定性：X<WB．简单离子的半径大小：Y>Z>XC．含Z元素的盐，其水溶液可能显酸性，也可能显碱性D．X与Y形成的所有化合物中均只含一种化学键答案C解析X、Y、Z、W原子序数依次增大，Y是同周期主族元素中原子半径最大的，W原子最外层电子数是电子层数的2倍，工业上电解熔融Z2X3制备单质Z，可推出Y是Na，W是S，Z是Al，X是O。氧元素的非金属性强于硫元素，非金属性越强，气态氢化物越稳定，故A错误；电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，所以离子半径是X>Y>Z，故B错误；NaAlO2溶液显碱性，AlCl3溶液显酸性，故C正确；Na2O2中既含离子键又含共价键，故D错误。考点2元素周期表元素周期律例2(2019·全国卷Ⅱ)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下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：W<XB．常温常压下，Y单质为固态C．气态氢化物热稳定性：Z<WD．X的最高价氧化物的水化物是强碱[批注点拨][解析]W、X、Y、Z为短周期主族元素，故W不可能为He，所以W为第二周期元素，X、Y、Z为第三周期元素，令X的最高化合价为x，则W的最高化合价为(x＋2)价，由x＋x＋2＝8得x＝3，x＋2＝5，所以W、X、Y、Z依次为N、Al、Si、P，原子半径：N＜Al，A正确；常温常压下硅晶体为固态；气态氢化物热稳定性PH3＜NH3；Al(OH)3为两性氢氧化物，故D错误。[答案]D1．元素周期表中重要规律(1)三角递变规律相邻的四种元素关系如图所示：，则有原子半径C>A>B，C>D>B；金属性C>A>B，C>D>B；非金属性B>A>C，B>D>C。(2)相似规律同主族元素性质相似，位于左上和右下对角线位置的元素性质相似，相邻元素性质差别不大。2．元素金属性、非金属性强弱的比较方法3．(2019·长郡中学高三月考)下列判断错误的是()A．酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4B．熔点：SiO2>NaCl>I2C．沸点：NH3>PH3>AsH3D．碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3答案C解析C项，沸点：NH3>AsH3>PH3。4．(2019·河南滑县高三调研)短周期元素A、B、C、D、E在周期表中相对位置如图所示。已知：D原子的原子序数等于其最外层电子数的3倍。请回答下列问题：(1)B在周期表中位于第________周期________族。(2)E2B分子的电子式为________，该分子所含化学键类型是________。(3)在B、D、E的气态氢化物中，热稳定性最弱的是________(填化学式)。(4)工业上，制备C单质的化学方程式为__________________________。(5)在A的氢化物中，能与溴水、酸性KMnO4溶液发生化学反应的有________(填一种物质的结构简式)。(6)D的单质在氯气中燃烧生成两种产物X和Y，其中X分子中每个原子最外层都达到8电子结构。Y与足量的NaOH溶液反应生成两种盐和水，写出该反应的化学方程式：_____________________________________________。答案(1)二ⅥA(2)eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)共价键(或极性共价键)(3)PH3(4)2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up17(通电),\s\do15(冰晶石))4Al＋3O2↑(5)CH2=CH2(合理即可)(6)PCl5＋8NaOH=Na3PO4＋5NaCl＋4H2O解析推断D是关键，D位于第三周期，设最外层电子数为a，有2＋8＋a＝3a，a(2)Cl2O是共价化合物，每个原子最外层达到8电子结构。(3)热稳定性：H2O＞H2S，PH3＜H2S＜HCl，故PH3的热稳定性最弱。(4)工业上，电解熔融氧化铝制备铝。(5)C的氢化物有烯烃、烷烃、芳香烃等，其中乙烯等能与溴、酸性高锰酸钾溶液反应。(6)磷与氯气反应生成三氯化磷和五氯化磷，其中五氯化磷分子中磷原子最外层有10个电子，五氯化磷与水反应生成磷酸和氯化氢，磷酸和氯化氢都能与氢氧化钠反应，生成对应的盐和水。考点3元素“位－构－性”的综合推断例3(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>ZC．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[批注点拨][解析]形成一条共价键的元素有H、F、Cl，最外层分别有1或7个电子。由于W、X、Y、Z为同一周期的元素，故Z(图中Z只能形成一条共价键)为F或Cl，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半，故X为Si，所以Z只能是Cl；由此可推出形成＋1价阳离子的第三周期的元素W为Na，同周期元素中能形成两条共价键后再得一个电子能达稳定结构的第三周期元素是P。NaCl为强酸强碱盐，呈中性，A错误；元素非金属性：Cl＞P＞Si，B错误；H3PO4是中强酸，C正确；新化合物的电子式为，P已满足8e－稳定结构，D错误。[答案]C1．由题给特征信息推断元素的基本思路2．(1)元素周期表中短周期的特殊结构如：①元素周期表中第一周期只有两种元素H和He，H元素所在的第ⅠA族左侧无元素分布；②He为0族元素，0族元素为元素周期表的右侧边界，0族元素右侧没有元素分布。利用这个关系可以确定元素所在的周期和族。如：已知X、Y、Z、W四种短周期元素的位置关系如图：则可以推出X为He，再依次推知Y为F、Z为O、W为P。(2)元素及其化合物的特性①形成化合物种类最多的元素或对应单质是自然界中硬度最大的物质的元素：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或简单氢化物在通常情况下呈液态的元素：O。④地壳中含量最多的金属元素：Al。⑤最活泼的非金属元素或无氧酸可腐蚀玻璃的元素或气态氢化物最稳定的元素或阴离子的还原性最弱的元素：F。⑥焰色反应呈黄色的元素：Na。焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素：K。⑦单质密度最小的元素：H。单质密度最小的金属元素：Li。⑧常温下单质呈液态的非金属元素：Br。常温下单质呈液态的金属元素：Hg。⑨最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的短周期元素：Be、Al。⑩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。⑪单质为常见的半导体材料：Si、Ge。⑫元素的气态氢化物能和它的氧化物在常温下反应生成该元素的单质的元素：S。⑬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。5．(2019·绵阳市高三第二次诊断性考试)W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。W为空气中含量最多的元素，短周期元素中X的原子半径最大，Y的周期数等于其族序数，Z的最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列叙述错误的是()A．W、X、Y的最高价氧化物的水化物可两两反应生成盐和水B．W、X、Z均可形成两种或两种以上的氧化物C．简单离子的半径：Y＜X＜W＜ZD．含Y元素的盐溶液一定呈酸性答案D解析W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，W为空气中含量最多的元素，W为N元素；Z的最外层电子数是最内层电子数的3倍，其最外层有6个电子，为S元素；Y的周期数等于其族序数，原子序数大于W而小于Z，为Al元素；短周期元素中X的原子半径最大，则X为Na元素。W、X、Y分别是N、Na、Al元素，其最高价氧化物的水化物是硝酸、氢氧化钠、氢氧化铝，这三种化合物都能两两相互反应生成盐和水，A正确；W、X、Z分别是N、Na、S元素，N可以形成NO、NO2、N2O5等氧化物，Na可以形成Na2O、Na2O2，S可以形成SO2、SO3，B正确；离子核外电子层数越多，离子半径越大，对于电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数增大而减小，W、X、Y、Z离子核外电子层数分别是2、2、2、3，且原子序数W＜X＜Y，所以简单离子半径Y＜X＜W＜Z，C正确；含有Y的盐溶液可能呈酸性，如AlCl3等，可能呈碱性，如NaAlO2溶液，D错误。6．(2019·A10联考段考)元素周期表中前20号部分元素，其相关信息如下表所示，回答下列问题：元素信息W其单质是密度最小的气体X其单质性质稳定，可通过分离液态空气法制备Y其一种单质可吸收紫外线，是地球的保护伞Z其中间层电子数是最内层和最外层电子数之和的两倍M与Z同主族，若人体缺乏此元素会导致骨质疏松症(1)X2W4的电子式为________，其水溶液显弱碱性，则与足量的盐酸反应生成的盐化学式为________。(2)用X的最高价氧化物的水化物稀溶液可以除去Au中的杂质Cu，其化学方程式为____________________。(3)能证明M的金属性强于Z的实验事实是_______________________。(4)在稀硫酸中，Cu2S与W2Y2反应可以得到蓝色溶液，且反应后的溶液中硫元素只有最高价，该反应的离子方程式为____________________；反应后可能会产生大量无色无味气体，其原因是________________。答案(1)Heq\o\al(·,·)Neq\o(··,\s\up6(H)),··eq\o\al(·,·)Neq\o(··,\s\up6(H)),··eq\o\al(·,·)HN2H6Cl2(2)3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(3)Ca与水反应比Mg与水反应剧烈或Ca和Mg与同浓度的稀盐酸反应，Ca更加剧烈(答案合理即可)(4)2H＋＋Cu2S＋5H2O2=2Cu2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋6H2OCu2＋催化分解过量的H2O2产生了大量氧气(答案合理即可)解析H2是密度最小的气体，则W是H；N2的性质稳定，可通过分离液态空气法制备，则X是N；O3可吸收紫外线，是地球的保护伞，则Y是O；人体缺乏Ca时会导致骨质疏松，则M为Ca；与Ca同主族的前20号元素中，中间层电子数是最内层和最外层电子数之和的两倍的元素为镁，则Z为Mg。(1)N2H4中，每个N形成3个共用电子对，每个H形成1个共用电子对，可以推写出其电子式。(3)金属性强弱的判断依据有：①金属单质与水或酸反应置换出H2的难易程度；②最高价氧化物的水化物的碱性强弱；③金属单质的还原性强弱。依此可知，金属性钙强于镁则有：Ca与水反应比Mg与水反应更剧烈，Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2，还原性Ca强于镁等。(4)H2O2不稳定，遇催化剂或受热分解速率加快。Cu2＋、Fe3＋等均可作H2O2分解的催化剂。eq\x(真题调研)1．(2019·北京高考)2019年是元素周期表发表150周年。期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟与铷(37A．In是第五周期第ⅢA族元素B.eq\o\al(115,49)In的中子数与电子数的差值为17C．原子半径：In>AlD．碱性：In(OH)3>RbOH答案D解析由铟(49In)的原子结构示意图可推断In是第五周期第ⅢA族元素，A正确；eq\o\al(115,49)In的中子数为115－49＝66，电子数为49，因此eq\o\al(115,49)In的中子数与电子数的差值为17，B正确；铟和铝同属于ⅢA族元素，前者位于第五周期，后者位于第三周期，因此原子半径：In>Al，C正确；铟和铷同属于第五周期元素，前者位于ⅢA族，后者位于ⅠA族，根据同周期主族元素最高价氧化物的水化物的碱性递变规律得：碱性In(OH)3＜RbOH，D错误。2．(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ZXD．Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸答案B解析X、Y、Z均为短周期主族元素，X与Z同族，Y最外层电子数等于X次外层电子数，Y的最外层电子数不可能是8，只能为2，且Y原子半径大于Z，所以Y为Mg，X、Y、Z原子的最外层电子数之和为10，故X为C，Z为Si。MgO的熔点高于CO2、CO的熔点，A错误；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，B正确；X与Z形成的SiC是共价化合物，C错误；Mg能溶于浓硝酸，但是Si单质不能溶于浓硝酸，D错误。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答案B解析主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20。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，生成物是HF，因此W是F，W与Y同族，则Y是Cl。W、X、Z的最外层电子数之和为10，则X、Z应分别是Mg、K或Na、Ca，金属钠或镁常温常压下是固态，A错误；CaH2或KH中含有离子键，属于离子化合物，B正确；Y与Z形成的化合物是氯化钾或氯化钙，其水溶液都呈中性，C错误；F是最活泼的非金属元素，没有正价，Cl元素的最高价是＋7价，D错误。4．(2018·全国卷Ⅱ)W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体；Y的周期数是族序数的3倍；Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同。下列叙述正确的是()A．X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物B．Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键C．四种元素的简单离子具有相同的电子层结构D．W的氧化物对应的水化物均为强酸答案A解析根据分析可知W、X、Y和Z分别是N、O、Na、Cl。氧元素与N、Na、Cl三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物，例如NO、NO2、Na2O、Na2O2、Cl2O7、ClO2等，A正确；过氧化钠中含有离子键和共价键，B错误；N、O、Na三种元素的简单离子具有相同的电子层结构，均是10电子微粒，氯离子是18电子微粒，C错误；亚硝酸为弱酸，D错误。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YZW的溶液。下列说法正确的是()A．原子半径大小为W<X<Y<ZB．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的相同答案D解析黄绿色气体为氯气，通入烧碱溶液，得到氯化钠和次氯酸钠，所以YZW为NaClO，再根据X和Z同族，得到W、X、Y、Z分别为O、F、Na、Cl。同周期主族元素由左向右原子半径依次减小，同主族由上向下原子半径依次增大，所以短周期中Na(Y)的原子半径最大，A错误。HCl是强酸，HF是弱酸，所以X(F)的氢化物水溶液的酸性弱于Z(Cl)的，B错误。ClO2的中心原子是Cl，分子中只存在Cl和O之间的极性共价键，C错误。标准状况下，W的单质O2或O3均为气态，X的单质F2也是气态，D正确。6．(2018·江苏高考)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y原子的最外层只有一个电子，Z位于元素周期表ⅢA族，W与X属于同一主族。下列说法正确的是()A．原子半径：r(W)＞r(Z)＞r(Y)B．由X、Y组成的化合物中均不含共价键C．Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的弱D．X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强答案D解析短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大；X是地壳中含量最多的元素，X为O元素；Y原子的最外层只有一个电子，Y为Na元素；Z位于元素周期表中ⅢA族，Z为Al元素；W与X属于同一主族，W为S元素。Na、Al、S都是第三周期元素，根据同周期从左到右主族元素的原子半径依次减小，原子半径：r(Y)＞r(Z)＞r(W)，A错误；由X、Y组成的化合物有Na2O、Na2O2，Na2O中只有离子键，Na2O2中既含离子键又含共价键，B错误；金属性：Na(Y)＞Al(Z)，Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的强，C错误；非金属性：O(X)＞S(W)，X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强，D正确。7．(2017·全国卷Ⅰ)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物可用作制冷剂，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三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是()A．X的简单氢化物的热稳定性比W的强B．Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构C．Y与Z形成的化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红D．Z与X属于同一主族，与Y属于同一周期答案C解析氨可作制冷剂，所以W是氮；钠是短周期元素中原子半径最大的，所以Y是钠；硫代硫酸钠与稀盐酸反应生成黄色沉淀硫单质和刺激性气味的气体二氧化硫，所以X、Z分别是氧、硫。非金属性X强于W，所以X的简单氢化物的热稳定性强于W的，A正确；Y、X的简单离子都具有与氖原子相同的电子层结构，B正确；硫化钠水解使溶液呈碱性，该溶液使红色石蕊试纸变蓝，C错误；S、O属于第ⅥA族，S、Na属于第三周期，D正确。8．(2017·全国卷Ⅲ)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：W<ZB．氧化物对应水化物的酸性：Y>WC．化合物熔点：Y2X3<YZ3D．简单离子的半径：Y<X答案D解析由图表及题干信息可知，W为N元素、X为O元素、Y为Al元素、Z为Cl元素；NH3分子间有氢键，其沸点比HCl高，A错误；Al(OH)3显两性，N元素的氧化物对应的水化物HNO3、HNO2均显酸性，B错误；Al2O3是离子晶体，熔点高，而AlCl3是分子晶体，熔点低，C错误；Al3＋和O2－电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，D正确。9．(2017·北京高考)2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”，tián)，Ts的原子核外最外层电子数是7。下列说法不正确的是()A．Ts是第七周期第ⅦA族元素B．Ts的同位素原子具有相同的电子数C．Ts在同族元素中非金属性最弱D．中子数为176的Ts核素符号是eq\o\al(176,117)Ts答案D解析Ts的原子序数为117，其原子核外最外层电子数是7，则Ts元素处于周期表的第七周期第ⅦA族，A正确。Ts元素的同位素原子具有相同的电子数和不同的中子数(或质量数)，B正确。Ts元素与F、Cl、Br、I、At元素同处于第ⅦA族，从上到下，原子半径逐渐增大，则元素的非金属性逐渐减弱，故Ts在同族元素中非金属性最弱，C正确。核电荷数为117、中子数为176的Ts核素，其质量数为117＋176＝293，该核素应表示为eq\o\al(293,117)Ts，D错误。10．(2017·天津高考)根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是()A．气态氢化物的稳定性：H2O>NH3>SiH4B．氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物C．图中所示实验可证明元素的非金属性：Cl>C>SiD．用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族答案C解析气态氢化物稳定性与非金属性一致，非金属性O>N>Si，所以气态氢化物稳定性H2O>NH3>SiH4，A正确；氢元素可与非金属元素形成共价化合物(如H2O)和离子化合物(如NH4H)，也可以与某些金属形成离子化合物(如NaH)，B正确；该实验只能证明酸性：HCl>H2CO3>H2SiO3，由于HCl是无氧酸，不能用于元素非金属性强弱的比较，C错误；根据元素周期表知识判断，D正确。11．(2016·全国卷Ⅰ)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物，n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，q的水溶液具有漂白性，0.01mol·L－1r溶液的pH为2，s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是()A．原子半径的大小W<X<YB．元素的非金属性Z>X>YC．Y的氢化物常温常压下为液态D．X的最高价氧化物的水化物为强酸答案C解析根据题意可知，W、X、Y、Z分别为H、C、O、Cl。根据原子半径的变化规律，可知原子半径：H<O<C，A错误；非金属性：O>C，再由CCl4、ClO2中化合价的正负，可知非金属性：O>Cl>C，B错误；氧的氢化物可能为H2O或H2O2，常温常压下二者均为液态，C正确；碳的最高价氧化物的水化物H2CO3为弱酸，D错误。2020还可能这么考12．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径依次增大，其中Y、Z元素原子序数相差8，Y单质能与Z元素的氧化物在一定条件下发生置换反应，Y元素最高价氧化物能与W元素的某种含氧化合物发生氧化还原反应生成X单质。下列说法正确的是()A．简单离子半径：W＞XB．简单氢化物的沸点：X＞ZC．元素X和W能形成的化合物均只含离子键D．Z元素最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的强答案B解析由题意可知，X为O元素，Y为C元素，Z为Si元素，W为Na元素。Na＋的半径小于O2－的半径，A错误；水分子之间形成氢键，水的沸点高于SiH4的沸点，B正确；Na2O2中有共价键，C错误；H2CO3的酸性比H2SiO3强，D错误。专题作业1．下列关于指定粒子构成的叙述中，不正确的是()A．14C与16B.eq\o\al(119,50)Sn与eq\o\al(207,82)Pb具有相同的最外层电子数C．NHeq\o\al(＋,4)与OH－具有相同的质子数和电子数D．Oeq\o\al(2－,2)与S2－具有相同的质子数和电子数答案C解析中子数＝质量数－质子数，14C的中子数＝14－6＝8,16O的中子数＝16－8＝8，A正确；Sn与Pb同主族，最外层电子数相同，B正确；NHeq\o\al(＋,4)的质子数为11，OH－的质子数为9，故NHeq\o\al(＋,4)与OH－的质子数不同，C错误；Oeq\o\al(2－,2)与S2－的质子数均为16，电子数均为18，D正确。2．下列说法中，不正确的是()A．短周期元素中，最外层电子数是其电子层数两倍的元素共有3种B．第三周期元素的离子半径大小比较：Cl－>S2－>Na＋>Mg2＋>Al3＋C．日本福岛核电站释放出的放射性核素131I、132I、133I互为同位素D．相同条件下，通过测定同浓度的Na2CO3溶液和Na2SO4溶液的pH，可比较C和S的非金属性强弱答案B解析短周期元素中，最外层电子数是其电子层数两倍的元素有He、C、S，共3种，A正确；电子层数越多，离子半径越大，可知S2－、Cl－半径大于Na＋、Mg2＋、Al3＋，具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小，则离子半径为S2－>Cl－>Na＋>Mg2＋>Al3＋，B错误；131I、132I和133I为质子数相同而中子数不同的原子，互为同位素，C正确；测定同浓度的Na2CO3溶液和Na2SO4溶液的pH，可知酸性：硫酸>碳酸，故非金属性S>C，D正确。3．短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，其中W元素原子的最外层电子数是内层电子数的两倍。X与Z同主族，两原子的核外电子数之和为24。Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。下列说法正确的是()A．简单离子半径：Z>Y>XB．Y分别与X、Z形成二元化合物中不可能存在共价键C．W、Y、Z的单质分别与X2反应时，条件不同产物均不同D．如图所示实验可证明非金属性：Cl>Z答案D解析W元素原子的最外层电子数是内层电子数的两倍，W又是短周期主族元素，则为C元素，X与Z同主族，两原子的核外电子数之和为24，则X为O，Z为S，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，则Y为Na。核外电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，故O2－>Na＋，A错误；Na与O能形成过氧化钠，与S能形成过硫化钠，过氧根离子和过硫根离子都含有共价键，B错误；S与氧气反应生成SO2，与反应条件无关，C错误；浓盐酸和高锰酸钾反应生成Cl2，Cl2通入硫化氢溶液中，生成S单质沉淀，可证明非金属性：Cl>S，D正确。4．(2015·全国卷Ⅰ)W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是()A．单质的沸点：W>XB．阴离子的还原性：W>ZC．氧化物的水化物的酸性：Y<ZD．X与Y不能存在于同一离子化合物中答案B解析根据题给条件可知，W为H，X为N，Y为P，Z为Cl。N2的沸点高于H2，A错误；H－的还原性比Cl－强，B正确；同周期元素最高价含氧酸的酸性随核电荷数的增加而增强，C错误；(NH4)3PO4为离子化合物，D错误。5．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．简单离子半径由小到大的顺序：d<e<fB．与x形成简单化合物的沸点：y>z>dC．除去实验后试管中残留的g单质，可用热的氢氧化钠溶液D．g、h的氧化物对应的水化物的酸性：h>g答案C解析从题图中元素的化合价、原子半径的相对大小及原子序数，可知x是H，y是C，z是N，d是O，e是Na，f是Al，g是S，h是Cl。电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，离子半径r(O2－)>r(Na＋)>r(Al3＋)，故A错误；常温下，水为液体，甲烷、氨气为气体，水的沸点最高，氨气分子之间存在氢键，沸点高于甲烷，故B错误；除去实验后试管中残留的硫单质，可用热的氢氧化钠溶液洗涤，化学方程式为6NaOH＋3S=2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，故C正确；S、Cl的氧化物对应的水化物的酸性不一定满足h>g，如次氯酸为弱酸，硫酸为强酸，故D错误。6．(2019·资阳市高三第二次诊断性考试)A、B、C为短周期元素，在周期表中所处的相对位置如图所示，B的气态氢化物是工业上合成硝酸的重要原料。下列有关说法正确的是()A．B和C两原子间可以形成离子键B．A的氧化物电子式为C．原子半径：A>B>CD．最高价氧化物对应的水化物的酸性：B>A答案D解析依题意，A、B、C为短周期元素，B的气态氢化物是工业上合成硝酸的重要原料，则B为N元素，从A、B、C的相对位置看，A为Si元素、C为S元素。N元素和S元素均为非金属元素，两原子间不可能形成离子键，故A错误；A的氧化物是二氧化硅，每个硅原子与周围4个氧原子形成共价键，晶体中只有单键，没有双键，故B错误；一般而言，电子层数越多，原子半径越大，且同周期主族元素从左到右，原子半径依次减小，原子半径的大小顺序为Si>S>N，故C错误；同周期主族元素，从左到右非金属性依次增强，同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，则非金属性的强弱顺序为N>P>Si，故最高价氧化物对应的水化物的酸性HNO3>H2SiO3，故D正确。7．(2019·贵州重点中学高考教学质量测评)a、b、c、d、e、f为原子序数依次增大的主族元素，原子序数均不大于20。已知a与f同主族，a分别与b、c可形成10电子分子X和Y，b和c形成的一种化合物Z能造成温室效应，d的氧化物W具有两性，e的单质T常温下为黄绿色气体。则下列叙述正确的是()A．原子半径：f>e>d>c>bB．化合物Z中既含有极性键又含有非极性键C．X与T在光照条件下反应只能生成两种不同的产物D．电解熔融的W可以制备d的单质答案D解析a、b、c、d、e、f为原子序数依次增大的主族元素，原子序数均不大于20。b和c形成的一种化合物Z能造成温室效应，则b和c分别为碳元素和氧元素，Z为二氧化碳；a分别与b、c可形成10电子分子X和Y，则a为氢元素，X和Y分别为甲烷和水；d的氧化物W具有两性，则d为铝元素，W为氧化铝；e的单质T常温下为黄绿色气体，则e为氯元素，T为氯气；a与f同主族且f原子序数大于氯元素，则为钾元素。同周期主族元素从左到右原子半径依次减小，同主族元素从上而下原子半径依次增大，故原子半径：f>d>e>b>c，A错误；化合物Z为二氧化碳，只含有极性键，B错误；X与T在光照条件下反应能生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢，C错误；电解熔融的W(氧化铝)可以制备d的单质铝，D正确。8．(2019·绵阳高三第一次诊断)短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大。W的族序数是周期数的3倍，X原子的最外层只有一个电子，Y是地壳中含量最多的金属元素，Z在同周期中原子半径最小。下列说法正确的是()A．四种元素的简单离子具有相同的电子层结构B．W与其他三种元素均可形成两种二元化合物C．W、X、Z的氢化物均为共价化合物D．X2W2和X2W中阴、阳离子数之比均为1∶2答案D解析短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，W的族序数是周期数的3倍，则W为O，X原子的最外层只有一个电了，则X是Na，Y是地壳中含量最多的金属元素，则Y是Al，Z在同周期中原子半径最小，则Z是Cl。四种元素中Cl－具有3个电子层，O2－、Na＋、Al3＋具有2个电子层，A错误；O与Al只能形成三氧化二铝，B错误；NaH为离子化合物，C错误；Na2O2和Na2O中阴、阳离子数之比均为1∶2，D正确。9．(2019·宁夏银川一中第三次月考)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的最高化合价与最低化合价的代数和为2，X的最简单氢化物在常温下为液体，Y的原子半径在同周期金属元素中最小，Z与X同主族。下列说法正确的是()A．W、X、Y属于同一周期元素B．四种元素中W的简单离子半径最大C．X的最简单氢化物的热稳定性比Z的强D．Y、Z形成的化合物溶解于水形成其水溶液答案C解析短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的最高化合价与最低化合价的代数和为2，说明该元素最高价为＋5，则为氮元素，X的最简单氢化物在常温下为液体，该元素为氧元素，Y的原子半径在同周期金属元素中最小，为铝元素，Z与X同主族，为硫元素。氮和氧是同一周期元素，铝是下一周期的元素，故A错误；四种元素的简单离子中硫离子半径最大，故B错误；氧的非金属性比硫强，氧的最简单氢化物为水，其热稳定性比硫化氢的强，故C正确；铝和硫形成的硫化铝溶解于水会发生双水解，故D错误。10．(2019·南昌二中高三第三次月考)短周期元素A、B、C、D、E在元素周期表中的相对位置如图所示，其中D原子的质子数是其M层电子数的三倍，下列说法不正确的是()A．A有5种正价，与B可形成6种化合物B．工业上常通过电解熔融态C2B3的方法来获得C的单质C．简单离子的半径由大到小为：E＞A＞B＞CD．D、E两元素形成的化合物每种原子最外层都达到8e－稳定结构答案D解析D原子的质子数是其M层电子数的三倍，则D的质子数为15，最外层电子数为5，应为P元素，由元素在周期表中的位置可知A为N元素，B为O元素，C为Al元素，E为Cl元素。A为N元素，元素正化合价有＋1、＋2、＋3、＋4、＋5价，每一种化合价都对应氧化物，其中＋4价有2种，共6种，故A正确；工业用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝，故B正确；核外电子层数越多，离子半径越大，A、B、C对应的离子具有相同的核外电子排布，核电荷数越大离子半径越小，故C正确；D、E两元素形成的PCl5中P原子的最外层没有达到8e－稳定结构，故D错误。11．(2019·华大新高考联盟高三教学质量测评)已知右表为截取的元素周期表的片段，其中X、Y、Z、W均为前四周期的主族元素，下列说法正确的是()A．116号Lv元素的原子结构有7个电子层，与X元素可以位于同一主族B．X、Y、Z、W四种元素中可能有两种为金属元素C．Y的最高价氧化物对应水化物有可能属于强酸D．X的氢化物有可能与Z或W的最高价氧化物对应水化物反应答案D解析根据118号元素逆推，可以得出116号Lv元素位于第7周期，其对应的原子结构应该有7个电子层，最外层有6个电子，处于第ⅥA族，若与X元素位于同一主族，则W为0族元素，与已知矛盾，故A错误；根据X、Y、Z、W均为前四周期的主族元素以及它们所在周期表的片段特点，可以得出X、Y可能为第ⅢA族、第ⅣA族或第ⅤA族元素，所以X、Y、Z、W四种元素中最多有一种为金属元素，故B错误；Y的最高价氧化物对应水化物若为强酸，则Y为S元素，此时W位于0族，与已知矛盾，故C错误；若X为N元素，则X的氢化物NH3可与H2SO4、HBrO4反应，故D正确。12．(2019·吉林实验中学高三期中)W、X、Y是原子序数依次增大的同一短周期元素。W、X是金属元素，它们的最高价氧化物的水化物之间可以反应生成盐和水；Y的最外层电子数是核外电子层数的2倍，W与Y可形成化合物W2Y。下列说法正确的是()A．Y的低价氧化物与O3漂白的原理相同B．Y的氢化物和W2Y所含化学键的类型相同C．上述三种元素形成的简单离子，X离子半径最小D．工业上常用电解相应的盐溶液制备W、X的单质答案C解析W、X是金属元素，它们的最高价氧化物的水化物之间可以反应生成盐和水。这说明金属一定有金属铝和钠。根据原子序数大小可知W是Na，X是Al。Y的最外层电子数是核外电子层数的2倍，W与Y可形成化合物W2Y，所以Y是S元素。SO2的漂白原理是化合反应，而臭氧的漂白是氧化性，A不正确；H2S中含有共价键，Na2S中含有离子键，B不正确；S2－核外有3个电子层，Na＋和Al3＋具有2个电子层，故Na＋和Al3＋的离子半径均小于S2－