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2022届高考化学二轮专题复习学案练习专题五 选择题突破(五) “位—构—性”关系的考查
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这是一份2022届高考化学二轮专题复习学案练习专题五 选择题突破(五) “位—构—性”关系的考查，共9页。
解题的关键是正确推断元素，常用的主要方法有：
1．原子或离子结构示意图。
2．元素主要化合价的特征关系。
3．原子半径的递变规律。
4．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；
(2)He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。
5．部分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正化合价的元素或无含氧酸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)最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物的碱性最强的元素或阳离子的氧化性最弱的元素：Cs。
(7)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。
(8)单质密度最小的元素：H。单质密度最小的金属元素：Li。
(9)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。
(10)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。
(11)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。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氧化还原反应的元素：S。
(12)短周期元素W的简单氢化物(常温下为气体)可用作制冷剂，则W是氮(N)；短周期元素T的一种单质在空气中能够自燃，则T是磷(P)。
(13)若r是由短周期元素组成的二元化合物，0.01 mol·L－1r溶液的pH为2，则r是HCl；若r是由短周期元素组成的三元化合物，0.01 mol·L－1r溶液的pH为2，则r是HNO3或HClO3或HClO4；若r是由短周期元素组成的三元化合物，0.005 mol·L－1r溶液的pH为2，则r是H2SO4。
6．认识几种含氧酸的结构
硫代硫酸(H2S2O3)
过二硫酸(H2S2O8)
亚磷酸(H3PO3)
次磷酸(H3PO2)
1．(2020·全国卷Ⅰ，11)1934年约里奥—居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核He)轰击金属原子X，得到核素Y，开创了人造放射性核素的先河：X＋He―→Y＋n。其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是( )
A．X的相对原子质量为26 B．X、Y均可形成三氯化物
C．X的原子半径小于Y的 D．Y仅有一种含氧酸
答案 B
解析 由守恒关系可知元素X的质量数为27，X的相对原子质量近似等于该原子的质量数，A项错误；X与Y最外层电子数之和为8，质子数相差2，且X为金属元素，可推知X为Al元素，Y为P元素，二者都有＋3价，都可以形成三氯化物，B项正确；同一周期主族元素自左向右，原子半径逐渐减小，故Al的原子半径大于P，C项错误；P元素的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO2等，D项错误。
2．(2020·全国卷Ⅱ，13)一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)，具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大且总和为24。下列有关叙述错误的是( )
A．该化合物中，W、X、Y之间均为共价键
B．Z的单质既能与水反应，也可与甲醇反应
C．Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸
D．X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构
答案 D
解析 根据图中信息可得，Z为Na，W为H，结合题给信息“W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24”可推知，X为B，Y为N。H、B、N三种非金属元素之间形成的化学键均为共价键，A正确；Na既可以与水反应，也可以和甲醇反应，B正确；N的最高价氧化物对应的水化物为硝酸，C正确；三氟化硼中硼原子最外层有3个电子，与氟原子之间形成3个共价键，即最外层共6个电子，不满足8电子稳定结构，D错误。
3．(2020·全国卷Ⅲ，13)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，四种元素的核外电子总数满足X＋Y＝W＋Z；化合物XW3与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是( )
A．非金属性：W>X>Y>Z
B．原子半径：Z>Y>X>W
C．元素X的含氧酸均为强酸
D．Y的氧化物的水化物为强碱
答案 D
解析 化合物XW3与WZ相遇会产生白烟，推断为NH3与HCl反应，则W为H，X为N，Z为Cl，四种元素的核外电子总数满足X＋Y＝W＋Z，推断出Y为Na。非金属性：Z＞X＞W＞Y，A错误；原子半径：Y＞Z＞X＞W，B错误；元素X的最高价氧化物对应的含氧酸(HNO3)是强酸，而HNO2不是强酸，C错误；Y的氧化物对应的水化物是NaOH，属于强碱，D正确。
4．(2019·全国卷Ⅰ，13)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
答案 C
解析 由题知，W为Na，X为Si，Y为P，Z为Cl。氯化钠是强酸强碱盐，其水溶液呈中性，A项错误；元素非金属性顺序为Z(Cl)>Y(P)>X(Si)，B项错误；磷的最高价氧化物是P2O5，其对应的水化物为HPO3、H3PO4，它们均是中强酸，C项正确；2个硅原子和1个P原子形成2个共价键，阴离子得到1个电子，所以该化合物中磷原子最外层达到8电子稳定结构，D项错误。
5．(2019·全国卷Ⅱ，9)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：W
C．气态氢化物热稳定性：Z
答案 D
解析 原子半径：N
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 可腐蚀玻璃的物质是HF。以此为切入点，根据题意进行元素推断，可知W是氟、X是钠、Y是氯、Z是钙。钙是活泼金属元素，氢是非金属元素，CaH2是由Ca2＋和H－构成的离子化合物，B项正确；常温常压下，钠的单质是固体，A项错误；CaCl2是强酸强碱盐，水溶液呈中性，C项错误；氯有最高化合价＋7价，氟没有正价，D项错误。
7．(2018·全国卷Ⅲ，13)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
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 由题可知W是氧、Y是钠、Z是氯。X和Z同族，则X是氟。标准状况下，O2、O3与F2均为气体，D项正确；原子半径大小应为X
(一)利用元素在周期表中的位置及微粒结构特点推断元素
1．有M、A、B、D、N、E六种短周期元素原子序数依次增大，M元素的单质是自然界最轻的气体，N元素的原子半径是所在周期中最大的，A、B、D、E四种元素在周期表中的相应位置如图所示，它们的原子序数之和为37。下列说法不正确的是( )
A．沸点：M2D>BM3>AM4
B．原子半径：rE>rA>rB>rD
C．化合物AnM2n分子中既含有极性键又含有非极性键
D．B元素的氢化物与D元素的单质在一定条件下能发生置换反应，且氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶3
答案 D
解析 M元素的单质是自然界最轻的气体，M为H；N元素的原子半径是所在周期原子半径最大的，则N应为第三周期ⅠA族的Na；结合图中的位置，设A的原子序数为x，则B为x＋1，D为x＋2，E为x＋10，它们的原子序数之和为37，所以x＋x＋1＋x＋2＋x＋10＝37，x＝6，即A为C、B为N、D为O、E为S。C、N、O三种元素分别与H元素形成的简单化合物中，NH3、H2O的分子中含有氢键，但H2O的沸点最大，沸点的大小顺序为：H2O>NH3>CH4，故A正确；同周期主族元素随核电荷数的增大，原子半径逐渐减小，同族元素核电荷数越大，原子半径越大，则原子半径：S>C>N>O，故B正确；化合物CnH2n分子内含有碳氢键为极性键，碳与碳之间的单键或双键均为非极性键，故C正确；氨气在纯氧中燃烧，生成N2和H2O，该反应为4NH3＋3O22N2＋6H2O，N元素的化合价升高，O元素的化合价降低，则氧气为氧化剂、氨气为还原剂，所以该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶4，故D错误。
2．(2019·菏泽市高三第一次模拟)Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，Q原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，X、Y、Z在周期表中的位置关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．Q和Z可能形成化合物QZ2
B．Y的最高价氧化物对应的水化物一定是强酸
C．X、Z和氢三种元素不可能组成离子化合物
D．最简单气态氢化物的沸点：Q>X
答案 A
解析 Q原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，则Q为C；再根据Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，以及X、Y、Z在周期表中的位置关系可推知X可能为N或O，Y可能为P或S，Z可能为S或Cl，若Z为S，则C、S可形成分子CS2，故A正确；若Y为P，则最高价氧化物对应的水化物H3PO4不是强酸，故B错误；N、S和H三种元素可以形成离子化合物(NH4)2S，故C错误。
(二)利用物质性质及微粒结构特点推断元素
3．(2019·江南十校高三3月综合素质检测)四种短周期主族元素X、Y、Z和W，原子序数依次增大，X和Y的单质化合生成气体A，A分子中的电子数与氖原子相同，X和W的单质化合生成气体B，常温下0.1 mol·L－1的B溶液的pH＝1，气体A和气体B相遇产生白烟，X与Z可按原子个数比1∶1形成化合物C。下列说法正确的是( )
A．化合物C可能为离子化合物
B．Z离子的半径比Y离子的大
C．Y的非金属性很强，其单质非常活泼
D．最高价氧化物对应的水化物的酸性Y比W强
答案 A
解析 四种短周期主族元素X、Y、Z和W，原子序数依次增大，X和W的单质化合生成气体B，常温下0.1 mol·L－1的B溶液的pH＝1，则B是一元强酸，则X是H元素，W是Cl元素；气体A和气体B相遇产生白烟，则A是NH3，X和Y的单质化合生成气体A，A分子中的电子数与氖原子相同，所以Y 是N元素；X与Z可按原子个数比1∶1形成化合物C，Z可能是O、F、Na中的任一种，C可能是H2O2、HF、NaH中的一种。综上所述可知：X是H元素，Y是N元素，W是Cl元素；Z可能为O、F、Na中的任一种。若C为NaH，则含有离子键，化合物C可能为离子化合物，A正确；电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以无论Z是O、F、Na中的任何一种元素，N3－的半径比O2－、F－和Na＋的半径都大，B错误；Y是N元素，尽管N元素的非金属性很强，但由于N2分子中有N≡N的存在，键能大，键长短，断裂时需要消耗很大的能量，所以N2并不活泼，C错误；高氯酸的酸性比硝酸强，D错误。
4．(2019·茂名市高三第一次综合测试)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增，其原子最外层电子数之和为18。W和X位于相邻周期，Y的最外层电子数是电子层数的2倍，W的一种同位素广泛应用于考古测定文物年代，Y的一种氧化物和Z的单质在水溶液中均具有漂白性，下列叙述正确的是( )
A．最高正价：W
C．原子半径的大小顺序：r(Z)>r(X)>r(Y)
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y
答案 D
解析 W的一种同位素广泛应用于考古测定文物年代，W为碳元素；Y的一种氧化物和Z的单质在水溶液中均具有漂白性，Y为硫元素，Z为氯元素；短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增，其原子最外层电子数之和为18，X最外层电子数为18－4－6－7＝1，X为钠元素。W为C，X为钠，最高正价：W>X，故A错误；Z和W、Z和X形成的化合物为CCl4、NaCl，前者为共价化合物，后者为离子化合物，故B错误；同一周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，原子半径的大小顺序：r(X)>r(Y)>r(Z) ，故C错误；非金属性：Cl＞S，则最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y，即酸性：HClO4>H2SO4，故D正确。
(三)利用物质间转化关系及微粒结构特点推断元素
5．(2019·岳阳市高三教学质量检测)已知X、Y、Z是三种原子序数依次增大的短周期元素。甲、乙、丙分别是三种元素形成的单质，A、B、C、D分别是由三种元素中的两种形成的化合物，且A与C中均含有10个电子。它们之间转化关系如下图所示。下列说法正确的是( )
A．原子半径：Z>Y>X
B．X与Y形成的化合物只含极性键
C．Y有多种同素异形体，且均具有高熔点、高沸点、硬度大的性质
D．气态氢化物的稳定性：A
解析 A与C中均含有10个电子，A燃烧可生成C，由转化关系可知A应为CH4，丙为O2，B为CO2，C为H2O，B、C都可与乙在高温下反应，乙应为C，则D为CO，甲为H2，则X为H，Y为C，Z为O，以此解答该题。由以上分析可知X为H，Y为C，Z为O，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，不同周期的元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大，所以原子半径：Y>Z>X，A错误；X为H，Y为C，二者形成的化合物，如CH4只含极性键，C2H6、C2H4等既含极性键又含非极性键，B错误；Y为C，C有多种同素异形体，其中金刚石具有高熔点、高沸点、硬度大的性质，而石墨则质地软，C错误；A 是CH4，C是H2O，元素的非金属性：O>C，元素的非金属性越强，其最简单氢化物的稳定性就越强，所以气态氢化物的稳定性：A
A．化合物a中只含有C、H两种元素
B．几种元素的原子半径由大到小顺序为Z>Y>X>W
C．d是离子化合物，阴、阳离子个数比为1∶2
D．Y与W形成的简单化合物是同主族元素同类型化合物中沸点最低的
答案 C
解析 b是生活中常见的液态化合物，b是水；d是淡黄色粉末，能与水反应，d是Na2O2，Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气，m是氧气、e是NaOH；CO2与Na2O2反应生成碳酸钠和氧气，c是CO2、f是Na2CO3；W、X、Y、Z原子序数依次递增，则W、X、Y、Z依次是H、C、O、Na。a与氧气反应生成二氧化碳和水，所以化合物a中一定含有C、H元素，可能含有氧元素，故A错误；H、C、O、Na的原子半径由大到小顺序为Na>C>O>H，故B错误；d是Na2O2，属于离子化合物，阴、阳离子个数比为1 ∶2，故C正确；水分子间含有氢键，H2O是同主族元素同类型化合物中沸点最高的，故D错误。
(四)利用结构特点及结构式推断
7．(2020·江西省九校高三联考)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，四种元素形成的某种化合物(如图所示)是一种优良的防龋齿剂(用于制含氟牙膏)。下列说法错误的是( )
A．W、X、Y的简单离子的电子层结构相同
B．W、Y形成的化合物中只含离子键
C．该化合物中Z不满足8电子稳定结构
D．X、Y形成的化合物溶于水能促进水的电离
答案 B
解析 该化合物可用于制含氟牙膏，说明含有F元素，根据该化合物的结构可知，X原子可以形成一个共价键，则X为F元素；Y可以形成Y＋，且原子序数大于X，则Y为Na；Z可以形成五条共价键，应为第ⅤA族元素，原子序数大于Na，则Z为P；根据W元素的成键特点，结合其原子序数最小，则W为O。氧离子、氟离子和钠离子都含有2个电子层，核外电子总数为10，其简单离子的电子层结构相同，故A正确；W、Y形成的化合物Na2O2中含有离子键、非极性共价键，故B错误；P最外层含有5个电子，该化合物中形成了5个共价键，则P最外层电子数为5＋5＝10，不满足8电子稳定结构，故C正确；HF为弱酸，所以NaF溶液中，氟离子会水解促进水的电离，故D正确。
8．(2020·江西省井冈山中学四月检测)化合物M(如图所示)可用于制备各种高性能防腐蚀涂料。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，且占据三个不同周期，W与Z的质子数之和是X的2倍。下列说法不正确的是( )
A．原子半径：Y＞Z＞X
B．X元素的族序数是Y元素的2倍
C．工业上电解熔融Y2X3化合物制备单质Y
D．W与X形成的所有化合物都只含极性共价键
答案 D
解析 W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，且占据三个不同周期，则W为第一周期主族元素，W为H，Z应为第三周期主族元素，根据化合物M的结构简式可知，Z可形成3个单键和1个双键，因此，Z原子最外层有5个电子，Z为P，W与Z的质子数之和是X的2倍，X的质子数＝＝8，则X为O，根据化合物M的结构简式，Y可形成＋3价阳离子，则Y为Al，以此解答。X为O，第二周期元素，Y为Al，Z为P，Y、Z为第三周期元素，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，原子半径：Y>Z>X，故A正确；X为O元素，第ⅥA族元素，Y为Al元素，第ⅢA族元素，X的族序数是Y元素的2倍，故B正确；X为O，Y为Al，Y2X3为Al2O3，工业上制备单质Al的方法为电解熔融Al2O3，故C正确；X为O，W为H，W与X形成的化合物有H2O和H2O2，H2O2中含有非极性共价键，故D错误。
解题的关键是正确推断元素，常用的主要方法有：
1．原子或离子结构示意图。
2．元素主要化合价的特征关系。
3．原子半径的递变规律。
4．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；
(2)He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。
5．部分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正化合价的元素或无含氧酸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)最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物的碱性最强的元素或阳离子的氧化性最弱的元素：Cs。
(7)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。
(8)单质密度最小的元素：H。单质密度最小的金属元素：Li。
(9)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。
(10)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。
(11)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。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氧化还原反应的元素：S。
(12)短周期元素W的简单氢化物(常温下为气体)可用作制冷剂，则W是氮(N)；短周期元素T的一种单质在空气中能够自燃，则T是磷(P)。
(13)若r是由短周期元素组成的二元化合物，0.01 mol·L－1r溶液的pH为2，则r是HCl；若r是由短周期元素组成的三元化合物，0.01 mol·L－1r溶液的pH为2，则r是HNO3或HClO3或HClO4；若r是由短周期元素组成的三元化合物，0.005 mol·L－1r溶液的pH为2，则r是H2SO4。
6．认识几种含氧酸的结构
硫代硫酸(H2S2O3)
过二硫酸(H2S2O8)
亚磷酸(H3PO3)
次磷酸(H3PO2)
1．(2020·全国卷Ⅰ，11)1934年约里奥—居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核He)轰击金属原子X，得到核素Y，开创了人造放射性核素的先河：X＋He―→Y＋n。其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是( )
A．X的相对原子质量为26 B．X、Y均可形成三氯化物
C．X的原子半径小于Y的 D．Y仅有一种含氧酸
答案 B
解析 由守恒关系可知元素X的质量数为27，X的相对原子质量近似等于该原子的质量数，A项错误；X与Y最外层电子数之和为8，质子数相差2，且X为金属元素，可推知X为Al元素，Y为P元素，二者都有＋3价，都可以形成三氯化物，B项正确；同一周期主族元素自左向右，原子半径逐渐减小，故Al的原子半径大于P，C项错误；P元素的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO2等，D项错误。
2．(2020·全国卷Ⅱ，13)一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)，具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大且总和为24。下列有关叙述错误的是( )
A．该化合物中，W、X、Y之间均为共价键
B．Z的单质既能与水反应，也可与甲醇反应
C．Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸
D．X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构
答案 D
解析 根据图中信息可得，Z为Na，W为H，结合题给信息“W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24”可推知，X为B，Y为N。H、B、N三种非金属元素之间形成的化学键均为共价键，A正确；Na既可以与水反应，也可以和甲醇反应，B正确；N的最高价氧化物对应的水化物为硝酸，C正确；三氟化硼中硼原子最外层有3个电子，与氟原子之间形成3个共价键，即最外层共6个电子，不满足8电子稳定结构，D错误。
3．(2020·全国卷Ⅲ，13)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，四种元素的核外电子总数满足X＋Y＝W＋Z；化合物XW3与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是( )
A．非金属性：W>X>Y>Z
B．原子半径：Z>Y>X>W
C．元素X的含氧酸均为强酸
D．Y的氧化物的水化物为强碱
答案 D
解析 化合物XW3与WZ相遇会产生白烟，推断为NH3与HCl反应，则W为H，X为N，Z为Cl，四种元素的核外电子总数满足X＋Y＝W＋Z，推断出Y为Na。非金属性：Z＞X＞W＞Y，A错误；原子半径：Y＞Z＞X＞W，B错误；元素X的最高价氧化物对应的含氧酸(HNO3)是强酸，而HNO2不是强酸，C错误；Y的氧化物对应的水化物是NaOH，属于强碱，D正确。
4．(2019·全国卷Ⅰ，13)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
答案 C
解析 由题知，W为Na，X为Si，Y为P，Z为Cl。氯化钠是强酸强碱盐，其水溶液呈中性，A项错误；元素非金属性顺序为Z(Cl)>Y(P)>X(Si)，B项错误；磷的最高价氧化物是P2O5，其对应的水化物为HPO3、H3PO4，它们均是中强酸，C项正确；2个硅原子和1个P原子形成2个共价键，阴离子得到1个电子，所以该化合物中磷原子最外层达到8电子稳定结构，D项错误。
5．(2019·全国卷Ⅱ，9)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：W
C．气态氢化物热稳定性：Z
答案 D
解析 原子半径：N
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 可腐蚀玻璃的物质是HF。以此为切入点，根据题意进行元素推断，可知W是氟、X是钠、Y是氯、Z是钙。钙是活泼金属元素，氢是非金属元素，CaH2是由Ca2＋和H－构成的离子化合物，B项正确；常温常压下，钠的单质是固体，A项错误；CaCl2是强酸强碱盐，水溶液呈中性，C项错误；氯有最高化合价＋7价，氟没有正价，D项错误。
7．(2018·全国卷Ⅲ，13)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
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 由题可知W是氧、Y是钠、Z是氯。X和Z同族，则X是氟。标准状况下，O2、O3与F2均为气体，D项正确；原子半径大小应为X
(一)利用元素在周期表中的位置及微粒结构特点推断元素
1．有M、A、B、D、N、E六种短周期元素原子序数依次增大，M元素的单质是自然界最轻的气体，N元素的原子半径是所在周期中最大的，A、B、D、E四种元素在周期表中的相应位置如图所示，它们的原子序数之和为37。下列说法不正确的是( )
A．沸点：M2D>BM3>AM4
B．原子半径：rE>rA>rB>rD
C．化合物AnM2n分子中既含有极性键又含有非极性键
D．B元素的氢化物与D元素的单质在一定条件下能发生置换反应，且氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶3
答案 D
解析 M元素的单质是自然界最轻的气体，M为H；N元素的原子半径是所在周期原子半径最大的，则N应为第三周期ⅠA族的Na；结合图中的位置，设A的原子序数为x，则B为x＋1，D为x＋2，E为x＋10，它们的原子序数之和为37，所以x＋x＋1＋x＋2＋x＋10＝37，x＝6，即A为C、B为N、D为O、E为S。C、N、O三种元素分别与H元素形成的简单化合物中，NH3、H2O的分子中含有氢键，但H2O的沸点最大，沸点的大小顺序为：H2O>NH3>CH4，故A正确；同周期主族元素随核电荷数的增大，原子半径逐渐减小，同族元素核电荷数越大，原子半径越大，则原子半径：S>C>N>O，故B正确；化合物CnH2n分子内含有碳氢键为极性键，碳与碳之间的单键或双键均为非极性键，故C正确；氨气在纯氧中燃烧，生成N2和H2O，该反应为4NH3＋3O22N2＋6H2O，N元素的化合价升高，O元素的化合价降低，则氧气为氧化剂、氨气为还原剂，所以该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶4，故D错误。
2．(2019·菏泽市高三第一次模拟)Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，Q原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，X、Y、Z在周期表中的位置关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．Q和Z可能形成化合物QZ2
B．Y的最高价氧化物对应的水化物一定是强酸
C．X、Z和氢三种元素不可能组成离子化合物
D．最简单气态氢化物的沸点：Q>X
答案 A
解析 Q原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，则Q为C；再根据Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，以及X、Y、Z在周期表中的位置关系可推知X可能为N或O，Y可能为P或S，Z可能为S或Cl，若Z为S，则C、S可形成分子CS2，故A正确；若Y为P，则最高价氧化物对应的水化物H3PO4不是强酸，故B错误；N、S和H三种元素可以形成离子化合物(NH4)2S，故C错误。
(二)利用物质性质及微粒结构特点推断元素
3．(2019·江南十校高三3月综合素质检测)四种短周期主族元素X、Y、Z和W，原子序数依次增大，X和Y的单质化合生成气体A，A分子中的电子数与氖原子相同，X和W的单质化合生成气体B，常温下0.1 mol·L－1的B溶液的pH＝1，气体A和气体B相遇产生白烟，X与Z可按原子个数比1∶1形成化合物C。下列说法正确的是( )
A．化合物C可能为离子化合物
B．Z离子的半径比Y离子的大
C．Y的非金属性很强，其单质非常活泼
D．最高价氧化物对应的水化物的酸性Y比W强
答案 A
解析 四种短周期主族元素X、Y、Z和W，原子序数依次增大，X和W的单质化合生成气体B，常温下0.1 mol·L－1的B溶液的pH＝1，则B是一元强酸，则X是H元素，W是Cl元素；气体A和气体B相遇产生白烟，则A是NH3，X和Y的单质化合生成气体A，A分子中的电子数与氖原子相同，所以Y 是N元素；X与Z可按原子个数比1∶1形成化合物C，Z可能是O、F、Na中的任一种，C可能是H2O2、HF、NaH中的一种。综上所述可知：X是H元素，Y是N元素，W是Cl元素；Z可能为O、F、Na中的任一种。若C为NaH，则含有离子键，化合物C可能为离子化合物，A正确；电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以无论Z是O、F、Na中的任何一种元素，N3－的半径比O2－、F－和Na＋的半径都大，B错误；Y是N元素，尽管N元素的非金属性很强，但由于N2分子中有N≡N的存在，键能大，键长短，断裂时需要消耗很大的能量，所以N2并不活泼，C错误；高氯酸的酸性比硝酸强，D错误。
4．(2019·茂名市高三第一次综合测试)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增，其原子最外层电子数之和为18。W和X位于相邻周期，Y的最外层电子数是电子层数的2倍，W的一种同位素广泛应用于考古测定文物年代，Y的一种氧化物和Z的单质在水溶液中均具有漂白性，下列叙述正确的是( )
A．最高正价：W
C．原子半径的大小顺序：r(Z)>r(X)>r(Y)
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y
答案 D
解析 W的一种同位素广泛应用于考古测定文物年代，W为碳元素；Y的一种氧化物和Z的单质在水溶液中均具有漂白性，Y为硫元素，Z为氯元素；短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增，其原子最外层电子数之和为18，X最外层电子数为18－4－6－7＝1，X为钠元素。W为C，X为钠，最高正价：W>X，故A错误；Z和W、Z和X形成的化合物为CCl4、NaCl，前者为共价化合物，后者为离子化合物，故B错误；同一周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，原子半径的大小顺序：r(X)>r(Y)>r(Z) ，故C错误；非金属性：Cl＞S，则最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y，即酸性：HClO4>H2SO4，故D正确。
(三)利用物质间转化关系及微粒结构特点推断元素
5．(2019·岳阳市高三教学质量检测)已知X、Y、Z是三种原子序数依次增大的短周期元素。甲、乙、丙分别是三种元素形成的单质，A、B、C、D分别是由三种元素中的两种形成的化合物，且A与C中均含有10个电子。它们之间转化关系如下图所示。下列说法正确的是( )
A．原子半径：Z>Y>X
B．X与Y形成的化合物只含极性键
C．Y有多种同素异形体，且均具有高熔点、高沸点、硬度大的性质
D．气态氢化物的稳定性：A
解析 A与C中均含有10个电子，A燃烧可生成C，由转化关系可知A应为CH4，丙为O2，B为CO2，C为H2O，B、C都可与乙在高温下反应，乙应为C，则D为CO，甲为H2，则X为H，Y为C，Z为O，以此解答该题。由以上分析可知X为H，Y为C，Z为O，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，不同周期的元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大，所以原子半径：Y>Z>X，A错误；X为H，Y为C，二者形成的化合物，如CH4只含极性键，C2H6、C2H4等既含极性键又含非极性键，B错误；Y为C，C有多种同素异形体，其中金刚石具有高熔点、高沸点、硬度大的性质，而石墨则质地软，C错误；A 是CH4，C是H2O，元素的非金属性：O>C，元素的非金属性越强，其最简单氢化物的稳定性就越强，所以气态氢化物的稳定性：A
A．化合物a中只含有C、H两种元素
B．几种元素的原子半径由大到小顺序为Z>Y>X>W
C．d是离子化合物，阴、阳离子个数比为1∶2
D．Y与W形成的简单化合物是同主族元素同类型化合物中沸点最低的
答案 C
解析 b是生活中常见的液态化合物，b是水；d是淡黄色粉末，能与水反应，d是Na2O2，Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气，m是氧气、e是NaOH；CO2与Na2O2反应生成碳酸钠和氧气，c是CO2、f是Na2CO3；W、X、Y、Z原子序数依次递增，则W、X、Y、Z依次是H、C、O、Na。a与氧气反应生成二氧化碳和水，所以化合物a中一定含有C、H元素，可能含有氧元素，故A错误；H、C、O、Na的原子半径由大到小顺序为Na>C>O>H，故B错误；d是Na2O2，属于离子化合物，阴、阳离子个数比为1 ∶2，故C正确；水分子间含有氢键，H2O是同主族元素同类型化合物中沸点最高的，故D错误。
(四)利用结构特点及结构式推断
7．(2020·江西省九校高三联考)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，四种元素形成的某种化合物(如图所示)是一种优良的防龋齿剂(用于制含氟牙膏)。下列说法错误的是( )
A．W、X、Y的简单离子的电子层结构相同
B．W、Y形成的化合物中只含离子键
C．该化合物中Z不满足8电子稳定结构
D．X、Y形成的化合物溶于水能促进水的电离
答案 B
解析 该化合物可用于制含氟牙膏，说明含有F元素，根据该化合物的结构可知，X原子可以形成一个共价键，则X为F元素；Y可以形成Y＋，且原子序数大于X，则Y为Na；Z可以形成五条共价键，应为第ⅤA族元素，原子序数大于Na，则Z为P；根据W元素的成键特点，结合其原子序数最小，则W为O。氧离子、氟离子和钠离子都含有2个电子层，核外电子总数为10，其简单离子的电子层结构相同，故A正确；W、Y形成的化合物Na2O2中含有离子键、非极性共价键，故B错误；P最外层含有5个电子，该化合物中形成了5个共价键，则P最外层电子数为5＋5＝10，不满足8电子稳定结构，故C正确；HF为弱酸，所以NaF溶液中，氟离子会水解促进水的电离，故D正确。
8．(2020·江西省井冈山中学四月检测)化合物M(如图所示)可用于制备各种高性能防腐蚀涂料。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，且占据三个不同周期，W与Z的质子数之和是X的2倍。下列说法不正确的是( )
A．原子半径：Y＞Z＞X
B．X元素的族序数是Y元素的2倍
C．工业上电解熔融Y2X3化合物制备单质Y
D．W与X形成的所有化合物都只含极性共价键
答案 D
解析 W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，且占据三个不同周期，则W为第一周期主族元素，W为H，Z应为第三周期主族元素，根据化合物M的结构简式可知，Z可形成3个单键和1个双键，因此，Z原子最外层有5个电子，Z为P，W与Z的质子数之和是X的2倍，X的质子数＝＝8，则X为O，根据化合物M的结构简式，Y可形成＋3价阳离子，则Y为Al，以此解答。X为O，第二周期元素，Y为Al，Z为P，Y、Z为第三周期元素，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，原子半径：Y>Z>X，故A正确；X为O元素，第ⅥA族元素，Y为Al元素，第ⅢA族元素，X的族序数是Y元素的2倍，故B正确；X为O，Y为Al，Y2X3为Al2O3，工业上制备单质Al的方法为电解熔融Al2O3，故C正确；X为O，W为H，W与X形成的化合物有H2O和H2O2，H2O2中含有非极性共价键，故D错误。
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