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2020届二轮复习 物质结构 元素周期律 学案（全国通用） (4)
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最新考纲：
1. 熟记并正确书写常见元素的名称、符号、离子符号。
2. 熟悉常见元素的化合价。能根据化合价正确书写化学式(分子式)，或根据化学式判断元素的化合价。
3. 掌握原子结构示意图、电子式等表示方法。
4. 了解相对原子质量、相对分子质量的定义，并能进行有关计算。
5. 了解元素、核素和同位素的含义。
6. 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。
7. 了解原子核外电子排布规律。
8. 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。
9. 以第三周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。
10. 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。
11. 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。
12. 了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。
微粒结构及其相互作用
【专题知识整合】
1．微粒间的数量关系
(1)质量数＝质子数＋中子数
(2)原子：核电荷数＝核内质子数＝核外电子数＝原子序数
(3)阴离子：核外电子数＝质子数＋所带的电荷数
(4)阳离子：核外电子数＝质子数－所带的电荷数
2．“四同”的判断方法
判断的关键是抓住描述的对象。
(1)同位素——原子，如H、H、H；
(2)同素异形体——单质，如O2、O3；
(3)同系物——有机化合物，如CH3CH3、CH3CH2CH3；
(4)同分异构体——有机化合物，如正戊烷、异戊烷、新戊烷。
3．巧记10e－、18e－微粒
10电子体和18电子体是元素推断题的重要突破口。
(1)以Ne为中心记忆10电子体
(2)以Ar为中心记忆18电子体
此外，由10电子体中的CH4、NH3、H2O、HF失去一个H剩余部分的—CH3、—NH2、—OH、—F为9电子体，两两组合得到的物质如CH3CH3、CH3OH、H2O2、N2H4、F2等也为18电子体。
4．理清化学键与化合物的关系
(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，如铵盐是离子化合物。
(4)非金属单质不一定含有共价键，如稀有气体单质。
(5)气态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，只含离子键，如NaH。
(6)可能含有非极性键的物质有非金属单质(稀有气体单质除外)、某些共价化合物(如H2O2、C2H6等)、某些离子化合物(如Na2O2等)。
【高考真题再现】
1．(2019·高考天津卷)氮、磷、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。砷在元素周期表中的位置：_______________________。
Mc的中子数为____________。
已知：
P(s，白磷)===P(s，黑磷) ΔH＝－39.3 kJ·mol－1；
P(s，白磷)===P(s，红磷) ΔH＝－17.6 kJ·mol－1；
由此推知，其中最稳定的磷单质是__________。
解析：砷为第四周期第ⅤA族元素。Mc的中子数为288－115＝173。将题给两个已知热化学方程式相减，可得P(s，红磷)===P(s，黑磷) ΔH＝－21.7 kJ·mol－1，则各物质具有的能量：白磷>红磷>黑磷，根据能量越低越稳定可知，最稳定的磷单质为黑磷。
答案：第四周期第ⅤA族 173 黑磷
2．(2018·高考全国卷Ⅲ，T8，6分)下列叙述正确的是( )
A．24 g镁与27 g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．1 mol重水与1 mol水中，中子数比为2∶1
D．1 mol乙烷和1 mol乙烯中，化学键数相同
解析：选B。24 g镁与27 g铝的物质的量均为1 mol，但Mg、Al的质子数分别为12、13，A项错误；1 mol O2含有16 mol电子，1 mol O3含有24 mol电子，质量相同(设为m g)的O2、O3含有的电子的物质的量分别为×16 mol＝ mol、×24 mol＝ mol，B项正确；1 mol D2O含有10 mol中子，1 mol H2O含有8 mol中子，C项错误；1 mol CH3—CH3含有7 mol共价键，1 mol CH2===CH2含有6 mol共价键，D项错误。
【题组模拟演练】
题组一 相关概念辨析
1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)同种元素可以有若干种不同的核素，即核素种类远大于元素种类。( )
(2)同一元素的不同同位素原子其质量数不同，核外电子层结构相同，其原子、单质及其构成的化合物的化学性质几乎完全相同，只是某些物理性质略有差异。( )
(3)离子化合物中一定含离子键，一定不含共价键。( )
(4)共价键可存在于离子化合物、共价化合物和共价单质分子中。( )
(5)熔融状态下能导电的化合物是离子化合物，熔融状态下不能导电的化合物是共价化合物。( )
(6)氢化物一定是共价化合物。( )
(7)H2O的稳定性大于H2S，是因为H2O分子间存在氢键。( )
(8)Na2O、NaOH、Na2S、Na2SO4加热熔化，克服相同类型的作用力。( )
答案：(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)× (8)√
2．随着科学技术的不断进步，研究物质的手段和途径越来越多，N、H3、O4、C60等已被发现。下列有关说法中，正确的是( )
A．N中含有36个电子
B．O2与O4互为同分异构体
C．C60和12C、14C互为同位素
D．H2与H3互为同素异形体
解析：选D。每个氮原子有7个电子，则N中的电子数为7×5－1＝34，A错误；O2与O4是氧元素形成的两种不同单质，互为同素异形体，B错误；同位素的研究对象是原子，核素是具有一定质子数和中子数的原子，C60是一种单质，C错误。
3．下列关于NH与CH4的相关数目比较前者大于后者的是( )
A．电子数 B．化学键数
C．质子数 D．原子数
解析：选C。铵根离子与甲烷均是10电子粒子，A错误；二者均含有4个共价键，B错误；铵根离子含有11个质子，甲烷含有10个质子，C正确；二者均含有5个原子，D错误。
题组二 电子式的书写
4．按要求书写电子式：
(1)H3O＋_______________________，C______________________________，
O___________________________，NH_____________________________。
(2)HClO_______________________，CCl4______________________________，
NH3__________________________，CO2_______________________________，
CS2___________________________，COS______________________________，
HCHO_________________________，C2H4______________________________，
(CN)2__________________________，(SCN)2____________________________，
COCl2__________________________，N2H4_____________________________，
N2H___________________________，—OH____________________________，
OH－___________________________。
(3)Na3N________________________，Mg(OH)2___________________________，
Na2S___________________________，NaH_______________________________，
NH4H__________________________，NaCN______________________________，
NaSCN__________________________，NaBH4____________________________。
答案：(1)
■思维建模
书写电子式需要注意的5个问题
(1)首先要判断是离子化合物还是共价化合物，是阴离子，还是阳离子。
(2)不能漏写没有参与成键的电子对，如NH3的电子式不是。
(3)不能错误合并离子，如Na2O2的电子式写成是错误的。
(4)不能混淆化学键的类别，如H2O2的电子式写成是错误的。
(5)离子(或根)带电荷，基团不显电性。
题组三 物质类别与微粒间的相互作用
5．已知A为常见温室气体，B为淡黄色氧化物，C为常见液体，D为黄绿色气体单质，相互反应的关系如图所示，M的水溶液能杀菌消毒。下列有关叙述不正确的是( )
A．A、D中均含有共价键
B．反应②有非极性共价键的破坏与生成
C．N溶于水断裂离子键
D．M的电子式为
解析：选C。A为常见温室气体，则A为CO2；B为淡黄色氧化物，则B为Na2O2；C为常见液体，则C为H2O；D为黄绿色气体单质，则D为Cl2；M的水溶液能杀菌消毒，
则M为HClO。推断出E为Na2CO3、F为O2、G为NaOH、M为HClO、N为HCl。CO2中含有极性共价键，Cl2中含有非极性共价键，A正确；发生反应②时Na2O2中非极性共价键被破坏，生成的O2中也有非极性共价键，B正确；HCl中只有共价键，溶于水时断裂共价键，C错误；M为HClO，原子间以共价键相结合，电子式为，D正确。
6．已知A、B、C、D四种物质均是由短周期元素组成的，它们之间有如图所示的转化关系，且A是一种含有18电子的微粒，C是一种含有10电子的微粒。请完成下列各题：
(1)若A、D均是气态单质分子，写出A与B反应的化学方程式： ________________。
(2)若B、D属同主族元素的单质分子，写出C的电子式：________________，C分子内含有的化学键为________。
(3)若A、B均是含2个原子核的离子，其中B中含有10个电子，D中含有18个电子，则A、B之间发生反应的离子方程式为________________________。
(4)若D是一种含有22电子的分子，则符合如图关系的A的物质有________(写物质的化学式，如果是有机物则写相应的结构简式)。
解析：(1)18电子的气态单质分子为F2，即A为F2，则C为HF、B为H2O、D为O2，反应的化学方程式为2F2＋2H2O===4HF＋O2。(2)B、D为同主族元素的单质，且A含有18个电子，C含有10个电子，则B为O2、A为H2S、C为H2O、D为S，反应的化学方程式为2H2S＋O2===2H2O＋2S↓。(3)含2个原子核的18电子的离子为HS－，10电子的离子为OH－，反应的离子方程式为HS－＋OH－===S2－＋H2O。(4)含有22电子的分子为CO2，则A为含18电子的含C、H或C、H、O的化合物，可能为CH3CH3或CH3OH。
答案：(1)2F2＋2H2O===4HF＋O2
(2) 极性共价键
(3)HS－＋OH－===S2－＋H2O
(4)CH3CH3、CH3OH
元素“位、构、性”的关系及其应用
【专题知识整合】
1．熟记元素周期表的结构
2．明确四个数量关系
(1)电子层数＝周期序数。
(2)质子数＝原子序数。
(3)最外层电子数＝主族序数。
(4)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。
3．利用区间定位推断元素
对于原子序数较大的元素，可采用区间定位确定元素。元素周期表中各族序数的排列顺序由左到右依次为ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0，牢记各周期对应的0族元素的原子序数，可以快速确定周期数。
周期
一
二
三
四
五
六
七
起止序数
1～2
3～10
11～18
19～36
37～54
55～86
87～118
4.“三看”比较微粒半径大小
(1)“一看”电子层数：当电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。
例如：r(Li)＜r(Na)＜r(K)＜r(Rb)＜r(Cs)；
r(O2－)＜r(S2－)＜r(Se2－)＜r(Te2－)。
(2)“二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。
例如：r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(Si)＞r(P)＞r(S)＞r(Cl)；
r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)。
(3)“三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。
例如：r(Cl－)＞r(Cl)；r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)。
5．金属性、非金属性强弱的判断方法
6．建立“位、构、性”关系模型
这类题目往往将元素化合物知识、物质结构理论、化学基本理论等知识串联起来，综合性较强，难度较大，解题的关键是正确推断元素，常用的主要依据如下：
(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。
例如：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。
(5)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单质为常见的半导体材料：Si、Ge。
⑬元素的气态氢化物和它的氧化物能在常温下反应生成该元素的单质的元素：S。
⑭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。
【高考真题再现】
1．(2019·高考全国卷Ⅰ，T13，6分)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。该化合物由阴、阳离子组成，说明它是离子化合物。从该化合物的结构式看出，W为金属元素；1个Z原子形成1个共价键，说明Z原子最外层有1个或7个电子；1个X原子形成4个共价键，说明X原子最外层有4个电子；1个Y原子形成2个共价键，阴离子得1个电子，说明Y原子最外层有5个电子；根据“Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半”知，W、X、Y、Z分别为Na、Si、P、Cl。氯化钠是强酸强碱盐，其水溶液呈中性，A项错误；元素非金属性的顺序为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。
2．(2019·高考全国卷Ⅱ，T9，6分)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＜X
B．常温常压下，Y单质为固态
C．气态氢化物热稳定性：Z＜W
D．X的最高价氧化物的水化物是强碱
解析：选D。由题中信息和图示可知W位于第二周期，X、Y、Z位于第三周期，结合W与X的最高化合价之和为8，且族序数相差2，可知X为Al，W和Z分别为N和P，Y为Si。原子半径：N
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
解析：选B。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、Z同主族，Y最外层电子数等于X次外层电子数，则X的次外层电子数为2，设X的最外层电子数为a，有a＋a＋2＝10，解得a＝4，又Y原子半径大于Z，则X为C元素，Y为Mg元素，Z为Si元素。MgO为离子晶体，碳的氧化物为分子晶体，故Mg的氧化物的熔点高于碳的氧化物，A错误；非金属性：C>Si，故氢化物的热稳定性：CH4>SiH4，B正确；C、Si形成的化合物SiC为共价化合物，C错误；Mg能溶解在浓硝酸中，Si不与浓硝酸反应，D错误。
【题组模拟演练】
题组一 文字叙述式“位、构、性”关系应用
1．(2018·高考全国卷Ⅰ，T12，6分)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
解析：选B。W与Z形成的化合物与浓硫酸反应生成的产物可腐蚀玻璃，则该产物为HF。原子序数不大于20，暗示可以等于20。W一定为氟元素，Y一定为氯元素，Z的原子序数大于17且为主族元素，Z可能为钾元素、钙元素，由W、X、Z的最外层电子数之和为10推知，X可能为镁元素、钠元素。综上所述，W为氟元素，X为钠元素(或镁元素)，Y为氯元素，Z为钙元素(或钾元素)。钠、镁单质在常温常压下均呈固态，A项错误；CaH2、KH都是离子化合物，B项正确；氯化钾、CaCl2溶液均呈中性，C项错误；氟没有正化合价，D项错误。
2．(2018·高考全国卷Ⅲ，T13，6分)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
解析：选D。根据题目给出的原子序数大小关系、元素在周期表中的位置关系、物质的颜色以及转化关系，首先推出黄绿色气体为Cl2，联想氯及其化合物的转化关系：NaClO＋2HCl(浓)===Cl2↑＋NaCl＋H2O，对照盐YZW的组成以及Cl2与NaOH溶液反应等信息得出W为O，X为F，Y为Na，Z为Cl。根据元素周期律可知，原子半径：Na>Cl>O>F，A项错误；HF是弱酸，HCl为强酸，酸性：HF
3．(2019·南平一模)四种短周期元素X、Y、Z和M在周期表中的相对位置如图所示，Y原子序数是X的2倍。下列说法不正确的是( )
X
Y
Z
M
A.Z、M、X的简单离子半径依次减小
B．Y和M可形成离子化合物YM4
C．X的简单气态氢化物的稳定性强于Y的
D．M的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强
解析：选B。由短周期元素X、Y、Z和M在周期表中的相对位置可知，X位于第二周期，Y、Z、M位于第三周期。Y原子序数是X的2倍，设X的原子序数为x，则2x＝x＋7，解得x＝7，可知X为N、Y为Si、Z为S、M为Cl。A项，Z、M、X的简单离子半径依次减小，故A正确；B项，Y和M可形成共价化合物YM4(SiCl4)，故B错误；C项，非金属性：N>Si，则N的简单气态氢化物的稳定性强于Si的，故C正确；D项，非金属性：Cl>S，则Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性比S的强，故D正确。
4．下图为元素周期表的一部分，其中X、Y、W、Z为短周期元素，T的单质常温下为液体。下列说法错误的是( )
Y
Z
X
W
R
T
A．X、Y的单质均存在同素异形体
B．X、Z的简单氢化物的稳定性：Z>X
C．工业上电解NaW溶液得W2可使用阴离子交换膜
D．R的单质可用于制造半导体材料
解析：选C。由题意知Y、Z位于第二周期，X、W位于第三周期，R、T位于第四周期，T的单质常温下为液体，则T为Br，X、Y、Z、W、R依次是P、O、F、Cl、Ge。A项，P、O的单质均存在同素异形体，正确；B项，X为P，Z为F，非金属性：F＞P，所以简单氢化物的稳定性：HF＞PH3，正确；C项，W为Cl，工业上电解氯化钠溶液，阳极上氯离子发生氧化反应生成氯气，阴极上水电离出的H＋发生还原反应生成氢气和OH－，若使用阴离子交换膜，则OH－会移动到阳极与氯气反应，错误；D项，R为Ge，Ge和Si同主族且均位于金属元素与非金属元素的分界处，性质相似，其单质都可用于制造半导体材料，正确。
题组三 物质转化式“位、构、性”关系应用
5．(2019·湖北教研协作体模拟)A、B、C是三种短周期主族元素。甲是一种常见的温室气体，A、B、C原子序数之和为26，它们之间存在如图所示关系。下列说法正确的是( )
A．简单气态氢化物的稳定性：C>B
B．原子半径：C>B>A
C．与甲含相同元素的另一化合物只含非极性键
D．工业上常用电解熔融乙物质来制取A的单质
解析：选A。甲是一种常见的温室气体，则甲为CO2；B的单质和C的单质反应生成二氧化碳，则B、C元素分别为C元素和O元素中的一种；A、B、C原子序数之和为26，则A的原子序数为26－8－6＝12，则A为Mg元素；结合转化关系可知，B为C元素，C为O元素。A项，非金属性：O>C，非金属性越强，对应简单气态氢化物的稳定性越强，则稳定性：H2O>CH4，故A正确；B项，原子半径：A>B>C，故B错误；C项，甲为CO2，与CO2含相同元素的另一化合物为CO，CO中只含极性键，故C错误；D项，MgO熔点较高，工业上常用电解熔融氯化镁的方法获得金属Mg，故D错误。
6．短周期元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大，由它们形成的化合物X、Y、Z、W在一定条件下的相互转化关系如图所示。已知X、Y、Z均含有d元素；X的焰色反应呈黄色；Y是两性氢氧化物；0.1 mol·L－1W溶液的pH为1。下列说法正确的是( )
A．e元素的含氧酸的酸性在同主族中最强
B．b元素的单质和氢化物可能具有强氧化性和漂白性
C．c与e和a与e元素形成的化合物均属于电解质且化学键类型相同
D．b、c、d元素的离子半径大小顺序是b＜c＜d
解析：选B。根据题意及转化关系图可知，Y是Al(OH)3，X中有Na、Al，W是一元强酸，即为HCl，X、Y、Z均含有Al元素，则X是NaAlO2，Z是AlCl3，则a、b、c、d、e分别是H、O、Na、Al、Cl。A项，e元素是Cl，其最高价含氧酸的酸性在同主族中最强，错误；B项，b元素为O，其单质有O3，其氢化物有H2O2，两者均具有强氧化性和漂白性，正确；C项，c与e元素形成的化合物为NaCl，是离子晶体，化学键是离子键，a与e元素形成的化合物为HCl，是分子晶体，化学键是共价键，两者均属于电解质，但化学键类型不同，错误；D项，b、c、d元素的离子分别是O2－、Na＋、Al3＋，电子层结构相同，原子序数越大，半径越小，错误。
题组四 半径、化合价比较式“位、构、性”关系应用
7．a、b、c、d、e五种短周期元素的原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．离子半径：b＞d
B．沸点：a与d形成的化合物＞a与c形成的化合物
C．a与b、c、d、e均可形成共价化合物
D．e的含氧酸可能既有氧化性又有还原性
解析：选D。由图中信息可知，a、b两元素的原子最外层电子数都是1，a的半径最小，则a是H元素；e的最外层有6个电子，其半径仅比b小，则b、e分别为Na和S元素；c、d最外层分别有4和5个电子，则c、d分别为C和N元素。A项，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，故氮离子半径大于钠离子，错误；B项，沸点：H与N形成的化合物可能呈气态或液态，H与C形成的化合物可能呈气态、液态或固态，所以无法比较两者的沸点，错误；C项，H与C、N、S均可形成共价化合物，但是H与Na只能形成离子化合物，错误；D项，S的含氧酸有亚硫酸和硫酸等，亚硫酸既有氧化性又有还原性，正确。
8．(2019·广州天河二模)短周期元素x、y、d、f的最高正价或最低负价、原子半径的相对大小随原子序数的变化如图1所示；短周期元素z、e、g、h的最高价氧化物对应水化物的溶液(浓度均为0.01 mol/L)的pH与原子序数的关系如图2所示。
下列有关说法正确的是( )
A．离子半径大小顺序：e>f>g>h
B．由x、z、d三种元素形成的化合物中一定不含离子键
C．y、d、g的简单气态氢化物中沸点最高的是g的氢化物
D．装满zd2气体的小试管倒扣在水槽中充分反应，试管中液面上升约
解析：选D。由题意可知，x是H元素，y是C元素，z是N元素，d是O元素，f是Al元素，e是Na元素，g是S元素，h是Cl元素。A项，离子半径：g>h>e>f，故A错误；B项，由H、N、O形成的硝酸铵中含有离子键，故B错误；C项，水分子之间存在氢键，所以y、d、g的简单气态氢化物中沸点最高的是d(O)的氢化物，故C错误；D项，zd2气体为NO2，根据反应方程式3NO2＋H2O===2HNO3＋NO可知，反应后试管中液面上升约，故D正确。
■练后反思
元素的“位、构、性”的推断及综合应用
[专题针对训练]
1．2016年IUPAC命名117号元素为Ts，Ts原子最外层电子数是7。下列说法不正确的是( )
A．Ts是第七周期第ⅦA族元素
B．Ts在同主族元素中非金属性最弱
C．Ts的同位素原子具有完全相同的性质
D．中子数为176的Ts核素的符号是Ts
解析：选C。根据各周期稀有气体元素的原子序数判断Ts位于第七周期，Ts原子最外层电子数为7，Ts位于第ⅦA族，A项正确；同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，Ts在同主族元素中非金属性最弱，B项正确；同位素原子的化学性质相似，物理性质不同，C项错误；中子数为176的Ts核素的质量数为117＋176＝293，D项正确。
2．运用元素周期表和元素周期律的知识推断，下列说法不合理的是( )
A．PH3、H2S、HCl的热稳定性和还原性依次增强
B．若X＋和Y2－的核外电子层结构相同，则原子序数：X＞Y
C．硅、锗都位于元素周期表中金属元素与非金属元素的分界处，都可以做半导体材料
D．Cs和Ba分别位于第六周期ⅠA和ⅡA族，则碱性：CsOH＞Ba(OH)2
解析：选A。根据元素周期律，同周期元素从左到右简单氢化物的热稳定性逐渐增强，离子的还原性逐渐减弱，所以PH3、H2S、HCl的热稳定性依次增强，还原性依次减弱，A项不合理；具有相同电子层结构的离子，阳离子在阴离子的下一周期，则原子序数：X＞Y，B项合理；硅、锗均处于金属元素与非金属元素的分界处，因此这两种元素既表现一定的金属性又表现一定的非金属性，都可以做半导体材料，C项合理；Cs、Ba同周期，自左到右元素金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，故碱性：CsOH＞Ba(OH)2，D项合理。
3．(新题预测)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．离子半径的大小顺序：d＜e＜f
B．与x形成简单化合物的沸点：y＞z＞d
C．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
解析：选C。根据题意可推出x、y、z、d、e、f、g、h分别为H、C、N、O、Na、Al、S、Cl。O2－、Na＋和Al3＋具有相同的电子层结构，则核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径大小顺序为O2－＞Na＋＞Al3＋，A项错误；CH4、NH3、H2O中，CH4、NH3常温下为气体，H2O常温下为液体，故水的沸点最高，B项错误；硫能与热的NaOH溶液反应生成硫化钠、亚硫酸钠等可溶性物质而被除去，C项正确；g、h的氧化物对应的水化物即含氧酸有多种，没有说明是最高价含氧酸，无法比较酸性强弱，D项错误。
4．(2018·高考全国卷Ⅱ，T10，6分)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
解析：选A。根据W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体，可知该气体为NO2，因原子序数递增可知W和X分别为N元素和O元素；结合Y的周期数是族序数的3倍，且Y为短周期元素，则Y只能为Na元素；根据Z原子最外层的电子数与W原子的电子总数相同，且Z为短周期元素可知Z为Cl元素。O与N能形成NO、NO2、N2O5等化合物，O与Na能形成Na2O和Na2O2，O与Cl能形成ClO2、Cl2O7等化合物，A项正确；Na与N、Cl形成的化合物中只含离子键，而Na与O形成的Na2O2中既含离子键又含共价键，B项错误；N3－、O2－、Na＋均含10个电子，而Cl－含18个电子，C项错误；N元素的最高价氧化物对应的水化物HNO3为强酸，而该选项中没有指明是N元素的最高价氧化物对应的水化物，D项错误。
5．(2018·高考江苏卷)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
解析：选D。地壳中含量最多的元素X为O元素，短周期元素Y的原子序数大于X，且Y原子的最外层只有一个电子，则Y为Na元素；Z的原子序数大于Na且为第ⅢA族短周期元素，则Z为Al元素；W与X属于同一主族，且为短周期元素，则W为S元素。原子半径：Na>Al>S，A项错误；Na2O2中两个氧原子之间为共价键，B项错误；Y和Z的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al(OH)3，碱性：NaOH>Al(OH)3，C项错误；O的非金属性强于S，则简单气态氢化物的热稳定性：H2O强于H2S，D项正确。
6．(2017·高考全国卷Ⅰ，T12，6分)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
解析：选C。由题意知，W为氮，X为氧，Y为钠，Z为硫。同周期元素从左至右，简单氢化物的热稳定性逐渐增强，H2O的热稳定性比NH3的强，A项正确；氧离子(O2－)和钠离子(Na＋)核外都有10个电子，B项正确；钠和硫形成的化合物为硫化钠，它是强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，能使红色石蕊试纸变蓝色，不能使蓝色石蕊试纸变色，C项错误；氧、硫位于同主族，钠与硫均位于第三周期，D项正确。
7．(2017·高考全国卷Ⅱ，T9，6分)a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族。下列叙述正确的是( )
A．原子半径：d>c>b>a
B．4种元素中b的金属性最强
C．c的氧化物的水化物是强碱
D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强
解析：选B。解答本题的关键是确定b原子次外层有2个电子还是8个电子。若b原子次外层有2个电子，则a为He，与a为主族元素不符，故b原子次外层应有8个电子，即a原子核外有8个电子，a为O；结合c所在周期数与族数相同，可确定c为Al；再结合b原子次外层有8个电子，可推出b可能为Na或Mg，d与a同族，则d为S。原子半径：Na(或Mg)>Al>S>O，A项错误；同周期主族元素从左到右，金属性逐渐减弱，即金属性：Na(或Mg)>Al，B项正确；Al2O3对应的水化物为Al(OH)3，Al(OH)3是两性氢氧化物，C项错误；同主族元素自上而下，非金属性逐渐减弱，则对应单质的氧化性逐渐减弱，即氧化性：O2>S，D项错误。
8．a－5X、b－3Y、aZ、bW、a＋4T 均为短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图所示。Z是地壳中含量最高的金属元素，W原子最外层电子数是K层电子数的2倍。则下列说法正确的是( )
A．Z、T两种元素的离子半径相比，前者较大
B．X、Y形成的两种化合物中，阴、阳离子的物质的量之比分别为1∶1和1∶2
C．X、W、T三种元素的气态氢化物中，稳定性最差的是W的氢化物，沸点最高的是T的氢化物
D．Y、T两种元素的最高价氧化物对应的水化物均能溶解X和Z形成的常见化合物
解析：选D。Z是地壳中含量最高的金属元素，所以Z是铝。W原子最外层电子数是K层电子数的2倍，且由图可知其原子序数大于铝，所以W是硅。相应地X、Y、T分别是氧、钠、氯。离子半径Z
A．X、Y、R形成的某种化合物可以用于漂白、消毒
B．Q元素形成的可溶性盐的溶液不可能显酸性
C．X、Y、Z、W、R的简单离子半径大小顺序为R>W>Z>Y>X
D．Y、Z和W三者最高价氧化物对应的水化物间不能两两相互反应
解析：选A。由题图可知短周期元素X、Y、Z、Q、W、R分别是氧、钠、铝、磷、硫、氯。A.X、Y、R形成的NaClO可以用于漂白、消毒，故A正确；B.NaH2PO4溶液显酸性，故B错误；C.电子层结构相同的离子的半径随着核电荷数增大而减小，电子层数越多，半径越大，所以X、Y、Z、W、R的简单离子半径大小顺序为W>R>X>Y>Z，故C错误；D.Y、Z和W三者最高价氧化物对应的水化物NaOH、 Al(OH)3、H2SO4间能两两相互反应，故D错误。
10．A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期元素，甲、乙、丙、丁、戊是由其中的两种或三种元素组成的化合物，辛是由C元素形成的单质，常温常压下乙为液态。常温下，0.1 mol·L－1丁溶液的pH为13。上述各物质间的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．元素B、C、D的原子半径由大到小的顺序为r(D)＞r(C)＞r(B)
B．1.0 L 0.1 mol·L－1戊溶液中阴离子的总物质的量小于0.1 mol
C．1 mol甲与足量的乙完全反应共转移约6.02×1023个电子
D．元素的非金属性B＞C＞A
解析：选C。由“常温下，0.1 mol·L－1丁溶液的pH为13”，可推知丁为一元强碱，常温常压下乙为液态，结合框图推断，甲为Na2O2，乙为H2O，辛为O2，丁为NaOH，与Na2O2反应生成O2的还有CO2，则丙为CO2，戊为Na2CO3，综上分析可知，A、B、C、D分别是H、C、O、Na。原子半径由大到小的顺序为r(Na)＞r(C)＞r(O)，A项错误；Na2CO3溶液中CO水解，水解后阴离子数目增多，B项错误；Na2O2与H2O反应，Na2O2既做氧化剂又做还原剂，1 mol Na2O2完全反应转移1 mol电子，C项正确；由元素周期律可知，元素的非金属性O＞C＞H，D项错误。
11．四种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示，其中Y元素原子电子层数等于最外层电子数。下列说法不正确的是( )
A．Z位于元素周期表中第三周期第ⅣA族
B．Y的最高价氧化物不能和X的简单氢化物反应
C．M的非金属性比Z的弱
D．原子半径：X＜M
解析：选C。Y元素原子电子层数等于最外层电子数，则Y是Al，根据四种短周期元素在周期表中的相对位置可知，Z、M、X分别是Si、N、O。Si位于元素周期表中第三周期第ⅣA族，故A正确；氧化铝和水不反应，故B正确；N的非金属性强于Si，故C错误；同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，原子半径：N＞O，故D正确。
12．已知A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，其中元素A、E的单质在常温下呈气态，元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，元素C在同周期的主族元素中原子半径最大，元素D的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是( )
A．工业上常用电解法制备元素C、D、E的单质
B．元素A、B组成的化合物常温下一定呈气态
C．化合物AE与CE含有相同类型的化学键
D．元素B、C、D的最高价氧化物对应的水化物两两之间均可发生化学反应
解析：选A。由题意可知A、B、C、D、E分别是H、C、Na、Al、Cl。工业上常通过电解熔融氯化钠制取钠，电解熔融氧化铝制取铝，电解饱和食盐水制取氯气，A选项正确；氢元素、碳元素组成的化合物属于烃，常温下碳原子数小于等于4的烃呈气态，大于4的烃(新戊烷除外)呈液态或固态，B选项错误；HCl是共价化合物，含共价键，氯化钠是离子化合物，含离子键，HCl和NaCl的化学键类型不同，C选项错误；元素B、C、D的最高价氧化物对应的水化物分别是H2CO3、NaOH、Al(OH)3，H2CO3与Al(OH)3不反应，D选项错误。
13．(新题预测)短周期主族元素a、b、c、d的原子序数依次增大。已知a、c的原子序数之差为8，a、b、c三种元素原子的最外层电子数之和为15，b元素原子的最外层电子数等于a元素原子的最外层电子数的一半，下列叙述正确的是( )
A．简单离子的半径：b＞c＞d
B．b与d形成的化合物溶于水所得溶液显酸性
C．c与d不可能形成化合物c2d2
D．b与c形成的化合物在水溶液中能稳定存在
解析：选B。根据题意可知a为O，b为Al，c为S，d为Cl。简单离子半径大小顺序是S2－＞Cl－＞Al3＋，A错误；b与d形成的化合物为AlCl3，AlCl3属于强酸弱碱盐，水溶液显酸性，B正确；S和Cl可以形成S2Cl2，C错误；b和c形成的化合物是Al2S3，其在水溶液中发生相互促进的水解反应，生成氢氧化铝和硫化氢，不能稳定存在，D错误。
14．(新题预测)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，Y单质能在W单质中燃烧，生成的二元化合物与H2O反应，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。Z与X同主族。下列说法不正确的是( )
A．X的简单氢化物的沸点比Z的高
B．简单离子半径：r(Z)＞r(X)＞r(Y)
C．W与X只能形成两种二元化合物
D．W、Z的最高价氧化物对应的水化物都是强酸
解析：选C。W、X、Y、Z分别为氮、氧、镁、硫元素。H2O分子间存在氢键，而H2S分子间不存在氢键，因此沸点：H2O＞H2S，A正确。核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，半径越小；电子层数越多，半径越大，因此简单离子半径：S2－＞O2－＞Mg2－，B正确。氮元素和氧元素形成的化合物有NO、N2O、N2O3、N2O4、NO2等，C错误。硝酸、硫酸均为强酸，D正确。
最新考纲：
1. 熟记并正确书写常见元素的名称、符号、离子符号。
2. 熟悉常见元素的化合价。能根据化合价正确书写化学式(分子式)，或根据化学式判断元素的化合价。
3. 掌握原子结构示意图、电子式等表示方法。
4. 了解相对原子质量、相对分子质量的定义，并能进行有关计算。
5. 了解元素、核素和同位素的含义。
6. 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。
7. 了解原子核外电子排布规律。
8. 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。
9. 以第三周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。
10. 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。
11. 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。
12. 了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。
微粒结构及其相互作用
【专题知识整合】
1．微粒间的数量关系
(1)质量数＝质子数＋中子数
(2)原子：核电荷数＝核内质子数＝核外电子数＝原子序数
(3)阴离子：核外电子数＝质子数＋所带的电荷数
(4)阳离子：核外电子数＝质子数－所带的电荷数
2．“四同”的判断方法
判断的关键是抓住描述的对象。
(1)同位素——原子，如H、H、H；
(2)同素异形体——单质，如O2、O3；
(3)同系物——有机化合物，如CH3CH3、CH3CH2CH3；
(4)同分异构体——有机化合物，如正戊烷、异戊烷、新戊烷。
3．巧记10e－、18e－微粒
10电子体和18电子体是元素推断题的重要突破口。
(1)以Ne为中心记忆10电子体
(2)以Ar为中心记忆18电子体
此外，由10电子体中的CH4、NH3、H2O、HF失去一个H剩余部分的—CH3、—NH2、—OH、—F为9电子体，两两组合得到的物质如CH3CH3、CH3OH、H2O2、N2H4、F2等也为18电子体。
4．理清化学键与化合物的关系
(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，如铵盐是离子化合物。
(4)非金属单质不一定含有共价键，如稀有气体单质。
(5)气态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，只含离子键，如NaH。
(6)可能含有非极性键的物质有非金属单质(稀有气体单质除外)、某些共价化合物(如H2O2、C2H6等)、某些离子化合物(如Na2O2等)。
【高考真题再现】
1．(2019·高考天津卷)氮、磷、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。砷在元素周期表中的位置：_______________________。
Mc的中子数为____________。
已知：
P(s，白磷)===P(s，黑磷) ΔH＝－39.3 kJ·mol－1；
P(s，白磷)===P(s，红磷) ΔH＝－17.6 kJ·mol－1；
由此推知，其中最稳定的磷单质是__________。
解析：砷为第四周期第ⅤA族元素。Mc的中子数为288－115＝173。将题给两个已知热化学方程式相减，可得P(s，红磷)===P(s，黑磷) ΔH＝－21.7 kJ·mol－1，则各物质具有的能量：白磷>红磷>黑磷，根据能量越低越稳定可知，最稳定的磷单质为黑磷。
答案：第四周期第ⅤA族 173 黑磷
2．(2018·高考全国卷Ⅲ，T8，6分)下列叙述正确的是( )
A．24 g镁与27 g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．1 mol重水与1 mol水中，中子数比为2∶1
D．1 mol乙烷和1 mol乙烯中，化学键数相同
解析：选B。24 g镁与27 g铝的物质的量均为1 mol，但Mg、Al的质子数分别为12、13，A项错误；1 mol O2含有16 mol电子，1 mol O3含有24 mol电子，质量相同(设为m g)的O2、O3含有的电子的物质的量分别为×16 mol＝ mol、×24 mol＝ mol，B项正确；1 mol D2O含有10 mol中子，1 mol H2O含有8 mol中子，C项错误；1 mol CH3—CH3含有7 mol共价键，1 mol CH2===CH2含有6 mol共价键，D项错误。
【题组模拟演练】
题组一 相关概念辨析
1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)同种元素可以有若干种不同的核素，即核素种类远大于元素种类。( )
(2)同一元素的不同同位素原子其质量数不同，核外电子层结构相同，其原子、单质及其构成的化合物的化学性质几乎完全相同，只是某些物理性质略有差异。( )
(3)离子化合物中一定含离子键，一定不含共价键。( )
(4)共价键可存在于离子化合物、共价化合物和共价单质分子中。( )
(5)熔融状态下能导电的化合物是离子化合物，熔融状态下不能导电的化合物是共价化合物。( )
(6)氢化物一定是共价化合物。( )
(7)H2O的稳定性大于H2S，是因为H2O分子间存在氢键。( )
(8)Na2O、NaOH、Na2S、Na2SO4加热熔化，克服相同类型的作用力。( )
答案：(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)× (8)√
2．随着科学技术的不断进步，研究物质的手段和途径越来越多，N、H3、O4、C60等已被发现。下列有关说法中，正确的是( )
A．N中含有36个电子
B．O2与O4互为同分异构体
C．C60和12C、14C互为同位素
D．H2与H3互为同素异形体
解析：选D。每个氮原子有7个电子，则N中的电子数为7×5－1＝34，A错误；O2与O4是氧元素形成的两种不同单质，互为同素异形体，B错误；同位素的研究对象是原子，核素是具有一定质子数和中子数的原子，C60是一种单质，C错误。
3．下列关于NH与CH4的相关数目比较前者大于后者的是( )
A．电子数 B．化学键数
C．质子数 D．原子数
解析：选C。铵根离子与甲烷均是10电子粒子，A错误；二者均含有4个共价键，B错误；铵根离子含有11个质子，甲烷含有10个质子，C正确；二者均含有5个原子，D错误。
题组二 电子式的书写
4．按要求书写电子式：
(1)H3O＋_______________________，C______________________________，
O___________________________，NH_____________________________。
(2)HClO_______________________，CCl4______________________________，
NH3__________________________，CO2_______________________________，
CS2___________________________，COS______________________________，
HCHO_________________________，C2H4______________________________，
(CN)2__________________________，(SCN)2____________________________，
COCl2__________________________，N2H4_____________________________，
N2H___________________________，—OH____________________________，
OH－___________________________。
(3)Na3N________________________，Mg(OH)2___________________________，
Na2S___________________________，NaH_______________________________，
NH4H__________________________，NaCN______________________________，
NaSCN__________________________，NaBH4____________________________。
答案：(1)
■思维建模
书写电子式需要注意的5个问题
(1)首先要判断是离子化合物还是共价化合物，是阴离子，还是阳离子。
(2)不能漏写没有参与成键的电子对，如NH3的电子式不是。
(3)不能错误合并离子，如Na2O2的电子式写成是错误的。
(4)不能混淆化学键的类别，如H2O2的电子式写成是错误的。
(5)离子(或根)带电荷，基团不显电性。
题组三 物质类别与微粒间的相互作用
5．已知A为常见温室气体，B为淡黄色氧化物，C为常见液体，D为黄绿色气体单质，相互反应的关系如图所示，M的水溶液能杀菌消毒。下列有关叙述不正确的是( )
A．A、D中均含有共价键
B．反应②有非极性共价键的破坏与生成
C．N溶于水断裂离子键
D．M的电子式为
解析：选C。A为常见温室气体，则A为CO2；B为淡黄色氧化物，则B为Na2O2；C为常见液体，则C为H2O；D为黄绿色气体单质，则D为Cl2；M的水溶液能杀菌消毒，
则M为HClO。推断出E为Na2CO3、F为O2、G为NaOH、M为HClO、N为HCl。CO2中含有极性共价键，Cl2中含有非极性共价键，A正确；发生反应②时Na2O2中非极性共价键被破坏，生成的O2中也有非极性共价键，B正确；HCl中只有共价键，溶于水时断裂共价键，C错误；M为HClO，原子间以共价键相结合，电子式为，D正确。
6．已知A、B、C、D四种物质均是由短周期元素组成的，它们之间有如图所示的转化关系，且A是一种含有18电子的微粒，C是一种含有10电子的微粒。请完成下列各题：
(1)若A、D均是气态单质分子，写出A与B反应的化学方程式： ________________。
(2)若B、D属同主族元素的单质分子，写出C的电子式：________________，C分子内含有的化学键为________。
(3)若A、B均是含2个原子核的离子，其中B中含有10个电子，D中含有18个电子，则A、B之间发生反应的离子方程式为________________________。
(4)若D是一种含有22电子的分子，则符合如图关系的A的物质有________(写物质的化学式，如果是有机物则写相应的结构简式)。
解析：(1)18电子的气态单质分子为F2，即A为F2，则C为HF、B为H2O、D为O2，反应的化学方程式为2F2＋2H2O===4HF＋O2。(2)B、D为同主族元素的单质，且A含有18个电子，C含有10个电子，则B为O2、A为H2S、C为H2O、D为S，反应的化学方程式为2H2S＋O2===2H2O＋2S↓。(3)含2个原子核的18电子的离子为HS－，10电子的离子为OH－，反应的离子方程式为HS－＋OH－===S2－＋H2O。(4)含有22电子的分子为CO2，则A为含18电子的含C、H或C、H、O的化合物，可能为CH3CH3或CH3OH。
答案：(1)2F2＋2H2O===4HF＋O2
(2) 极性共价键
(3)HS－＋OH－===S2－＋H2O
(4)CH3CH3、CH3OH
元素“位、构、性”的关系及其应用
【专题知识整合】
1．熟记元素周期表的结构
2．明确四个数量关系
(1)电子层数＝周期序数。
(2)质子数＝原子序数。
(3)最外层电子数＝主族序数。
(4)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。
3．利用区间定位推断元素
对于原子序数较大的元素，可采用区间定位确定元素。元素周期表中各族序数的排列顺序由左到右依次为ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0，牢记各周期对应的0族元素的原子序数，可以快速确定周期数。
周期
一
二
三
四
五
六
七
起止序数
1～2
3～10
11～18
19～36
37～54
55～86
87～118
4.“三看”比较微粒半径大小
(1)“一看”电子层数：当电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。
例如：r(Li)＜r(Na)＜r(K)＜r(Rb)＜r(Cs)；
r(O2－)＜r(S2－)＜r(Se2－)＜r(Te2－)。
(2)“二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。
例如：r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(Si)＞r(P)＞r(S)＞r(Cl)；
r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)。
(3)“三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。
例如：r(Cl－)＞r(Cl)；r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)。
5．金属性、非金属性强弱的判断方法
6．建立“位、构、性”关系模型
这类题目往往将元素化合物知识、物质结构理论、化学基本理论等知识串联起来，综合性较强，难度较大，解题的关键是正确推断元素，常用的主要依据如下：
(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。
例如：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。
(5)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单质为常见的半导体材料：Si、Ge。
⑬元素的气态氢化物和它的氧化物能在常温下反应生成该元素的单质的元素：S。
⑭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。
【高考真题再现】
1．(2019·高考全国卷Ⅰ，T13，6分)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。该化合物由阴、阳离子组成，说明它是离子化合物。从该化合物的结构式看出，W为金属元素；1个Z原子形成1个共价键，说明Z原子最外层有1个或7个电子；1个X原子形成4个共价键，说明X原子最外层有4个电子；1个Y原子形成2个共价键，阴离子得1个电子，说明Y原子最外层有5个电子；根据“Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半”知，W、X、Y、Z分别为Na、Si、P、Cl。氯化钠是强酸强碱盐，其水溶液呈中性，A项错误；元素非金属性的顺序为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。
2．(2019·高考全国卷Ⅱ，T9，6分)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＜X
B．常温常压下，Y单质为固态
C．气态氢化物热稳定性：Z＜W
D．X的最高价氧化物的水化物是强碱
解析：选D。由题中信息和图示可知W位于第二周期，X、Y、Z位于第三周期，结合W与X的最高化合价之和为8，且族序数相差2，可知X为Al，W和Z分别为N和P，Y为Si。原子半径：N
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
解析：选B。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、Z同主族，Y最外层电子数等于X次外层电子数，则X的次外层电子数为2，设X的最外层电子数为a，有a＋a＋2＝10，解得a＝4，又Y原子半径大于Z，则X为C元素，Y为Mg元素，Z为Si元素。MgO为离子晶体，碳的氧化物为分子晶体，故Mg的氧化物的熔点高于碳的氧化物，A错误；非金属性：C>Si，故氢化物的热稳定性：CH4>SiH4，B正确；C、Si形成的化合物SiC为共价化合物，C错误；Mg能溶解在浓硝酸中，Si不与浓硝酸反应，D错误。
【题组模拟演练】
题组一 文字叙述式“位、构、性”关系应用
1．(2018·高考全国卷Ⅰ，T12，6分)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
解析：选B。W与Z形成的化合物与浓硫酸反应生成的产物可腐蚀玻璃，则该产物为HF。原子序数不大于20，暗示可以等于20。W一定为氟元素，Y一定为氯元素，Z的原子序数大于17且为主族元素，Z可能为钾元素、钙元素，由W、X、Z的最外层电子数之和为10推知，X可能为镁元素、钠元素。综上所述，W为氟元素，X为钠元素(或镁元素)，Y为氯元素，Z为钙元素(或钾元素)。钠、镁单质在常温常压下均呈固态，A项错误；CaH2、KH都是离子化合物，B项正确；氯化钾、CaCl2溶液均呈中性，C项错误；氟没有正化合价，D项错误。
2．(2018·高考全国卷Ⅲ，T13，6分)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
解析：选D。根据题目给出的原子序数大小关系、元素在周期表中的位置关系、物质的颜色以及转化关系，首先推出黄绿色气体为Cl2，联想氯及其化合物的转化关系：NaClO＋2HCl(浓)===Cl2↑＋NaCl＋H2O，对照盐YZW的组成以及Cl2与NaOH溶液反应等信息得出W为O，X为F，Y为Na，Z为Cl。根据元素周期律可知，原子半径：Na>Cl>O>F，A项错误；HF是弱酸，HCl为强酸，酸性：HF
3．(2019·南平一模)四种短周期元素X、Y、Z和M在周期表中的相对位置如图所示，Y原子序数是X的2倍。下列说法不正确的是( )
X
Y
Z
M
A.Z、M、X的简单离子半径依次减小
B．Y和M可形成离子化合物YM4
C．X的简单气态氢化物的稳定性强于Y的
D．M的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强
解析：选B。由短周期元素X、Y、Z和M在周期表中的相对位置可知，X位于第二周期，Y、Z、M位于第三周期。Y原子序数是X的2倍，设X的原子序数为x，则2x＝x＋7，解得x＝7，可知X为N、Y为Si、Z为S、M为Cl。A项，Z、M、X的简单离子半径依次减小，故A正确；B项，Y和M可形成共价化合物YM4(SiCl4)，故B错误；C项，非金属性：N>Si，则N的简单气态氢化物的稳定性强于Si的，故C正确；D项，非金属性：Cl>S，则Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性比S的强，故D正确。
4．下图为元素周期表的一部分，其中X、Y、W、Z为短周期元素，T的单质常温下为液体。下列说法错误的是( )
Y
Z
X
W
R
T
A．X、Y的单质均存在同素异形体
B．X、Z的简单氢化物的稳定性：Z>X
C．工业上电解NaW溶液得W2可使用阴离子交换膜
D．R的单质可用于制造半导体材料
解析：选C。由题意知Y、Z位于第二周期，X、W位于第三周期，R、T位于第四周期，T的单质常温下为液体，则T为Br，X、Y、Z、W、R依次是P、O、F、Cl、Ge。A项，P、O的单质均存在同素异形体，正确；B项，X为P，Z为F，非金属性：F＞P，所以简单氢化物的稳定性：HF＞PH3，正确；C项，W为Cl，工业上电解氯化钠溶液，阳极上氯离子发生氧化反应生成氯气，阴极上水电离出的H＋发生还原反应生成氢气和OH－，若使用阴离子交换膜，则OH－会移动到阳极与氯气反应，错误；D项，R为Ge，Ge和Si同主族且均位于金属元素与非金属元素的分界处，性质相似，其单质都可用于制造半导体材料，正确。
题组三 物质转化式“位、构、性”关系应用
5．(2019·湖北教研协作体模拟)A、B、C是三种短周期主族元素。甲是一种常见的温室气体，A、B、C原子序数之和为26，它们之间存在如图所示关系。下列说法正确的是( )
A．简单气态氢化物的稳定性：C>B
B．原子半径：C>B>A
C．与甲含相同元素的另一化合物只含非极性键
D．工业上常用电解熔融乙物质来制取A的单质
解析：选A。甲是一种常见的温室气体，则甲为CO2；B的单质和C的单质反应生成二氧化碳，则B、C元素分别为C元素和O元素中的一种；A、B、C原子序数之和为26，则A的原子序数为26－8－6＝12，则A为Mg元素；结合转化关系可知，B为C元素，C为O元素。A项，非金属性：O>C，非金属性越强，对应简单气态氢化物的稳定性越强，则稳定性：H2O>CH4，故A正确；B项，原子半径：A>B>C，故B错误；C项，甲为CO2，与CO2含相同元素的另一化合物为CO，CO中只含极性键，故C错误；D项，MgO熔点较高，工业上常用电解熔融氯化镁的方法获得金属Mg，故D错误。
6．短周期元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大，由它们形成的化合物X、Y、Z、W在一定条件下的相互转化关系如图所示。已知X、Y、Z均含有d元素；X的焰色反应呈黄色；Y是两性氢氧化物；0.1 mol·L－1W溶液的pH为1。下列说法正确的是( )
A．e元素的含氧酸的酸性在同主族中最强
B．b元素的单质和氢化物可能具有强氧化性和漂白性
C．c与e和a与e元素形成的化合物均属于电解质且化学键类型相同
D．b、c、d元素的离子半径大小顺序是b＜c＜d
解析：选B。根据题意及转化关系图可知，Y是Al(OH)3，X中有Na、Al，W是一元强酸，即为HCl，X、Y、Z均含有Al元素，则X是NaAlO2，Z是AlCl3，则a、b、c、d、e分别是H、O、Na、Al、Cl。A项，e元素是Cl，其最高价含氧酸的酸性在同主族中最强，错误；B项，b元素为O，其单质有O3，其氢化物有H2O2，两者均具有强氧化性和漂白性，正确；C项，c与e元素形成的化合物为NaCl，是离子晶体，化学键是离子键，a与e元素形成的化合物为HCl，是分子晶体，化学键是共价键，两者均属于电解质，但化学键类型不同，错误；D项，b、c、d元素的离子分别是O2－、Na＋、Al3＋，电子层结构相同，原子序数越大，半径越小，错误。
题组四 半径、化合价比较式“位、构、性”关系应用
7．a、b、c、d、e五种短周期元素的原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．离子半径：b＞d
B．沸点：a与d形成的化合物＞a与c形成的化合物
C．a与b、c、d、e均可形成共价化合物
D．e的含氧酸可能既有氧化性又有还原性
解析：选D。由图中信息可知，a、b两元素的原子最外层电子数都是1，a的半径最小，则a是H元素；e的最外层有6个电子，其半径仅比b小，则b、e分别为Na和S元素；c、d最外层分别有4和5个电子，则c、d分别为C和N元素。A项，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，故氮离子半径大于钠离子，错误；B项，沸点：H与N形成的化合物可能呈气态或液态，H与C形成的化合物可能呈气态、液态或固态，所以无法比较两者的沸点，错误；C项，H与C、N、S均可形成共价化合物，但是H与Na只能形成离子化合物，错误；D项，S的含氧酸有亚硫酸和硫酸等，亚硫酸既有氧化性又有还原性，正确。
8．(2019·广州天河二模)短周期元素x、y、d、f的最高正价或最低负价、原子半径的相对大小随原子序数的变化如图1所示；短周期元素z、e、g、h的最高价氧化物对应水化物的溶液(浓度均为0.01 mol/L)的pH与原子序数的关系如图2所示。
下列有关说法正确的是( )
A．离子半径大小顺序：e>f>g>h
B．由x、z、d三种元素形成的化合物中一定不含离子键
C．y、d、g的简单气态氢化物中沸点最高的是g的氢化物
D．装满zd2气体的小试管倒扣在水槽中充分反应，试管中液面上升约
解析：选D。由题意可知，x是H元素，y是C元素，z是N元素，d是O元素，f是Al元素，e是Na元素，g是S元素，h是Cl元素。A项，离子半径：g>h>e>f，故A错误；B项，由H、N、O形成的硝酸铵中含有离子键，故B错误；C项，水分子之间存在氢键，所以y、d、g的简单气态氢化物中沸点最高的是d(O)的氢化物，故C错误；D项，zd2气体为NO2，根据反应方程式3NO2＋H2O===2HNO3＋NO可知，反应后试管中液面上升约，故D正确。
■练后反思
元素的“位、构、性”的推断及综合应用
[专题针对训练]
1．2016年IUPAC命名117号元素为Ts，Ts原子最外层电子数是7。下列说法不正确的是( )
A．Ts是第七周期第ⅦA族元素
B．Ts在同主族元素中非金属性最弱
C．Ts的同位素原子具有完全相同的性质
D．中子数为176的Ts核素的符号是Ts
解析：选C。根据各周期稀有气体元素的原子序数判断Ts位于第七周期，Ts原子最外层电子数为7，Ts位于第ⅦA族，A项正确；同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，Ts在同主族元素中非金属性最弱，B项正确；同位素原子的化学性质相似，物理性质不同，C项错误；中子数为176的Ts核素的质量数为117＋176＝293，D项正确。
2．运用元素周期表和元素周期律的知识推断，下列说法不合理的是( )
A．PH3、H2S、HCl的热稳定性和还原性依次增强
B．若X＋和Y2－的核外电子层结构相同，则原子序数：X＞Y
C．硅、锗都位于元素周期表中金属元素与非金属元素的分界处，都可以做半导体材料
D．Cs和Ba分别位于第六周期ⅠA和ⅡA族，则碱性：CsOH＞Ba(OH)2
解析：选A。根据元素周期律，同周期元素从左到右简单氢化物的热稳定性逐渐增强，离子的还原性逐渐减弱，所以PH3、H2S、HCl的热稳定性依次增强，还原性依次减弱，A项不合理；具有相同电子层结构的离子，阳离子在阴离子的下一周期，则原子序数：X＞Y，B项合理；硅、锗均处于金属元素与非金属元素的分界处，因此这两种元素既表现一定的金属性又表现一定的非金属性，都可以做半导体材料，C项合理；Cs、Ba同周期，自左到右元素金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，故碱性：CsOH＞Ba(OH)2，D项合理。
3．(新题预测)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．离子半径的大小顺序：d＜e＜f
B．与x形成简单化合物的沸点：y＞z＞d
C．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
解析：选C。根据题意可推出x、y、z、d、e、f、g、h分别为H、C、N、O、Na、Al、S、Cl。O2－、Na＋和Al3＋具有相同的电子层结构，则核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径大小顺序为O2－＞Na＋＞Al3＋，A项错误；CH4、NH3、H2O中，CH4、NH3常温下为气体，H2O常温下为液体，故水的沸点最高，B项错误；硫能与热的NaOH溶液反应生成硫化钠、亚硫酸钠等可溶性物质而被除去，C项正确；g、h的氧化物对应的水化物即含氧酸有多种，没有说明是最高价含氧酸，无法比较酸性强弱，D项错误。
4．(2018·高考全国卷Ⅱ，T10，6分)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
解析：选A。根据W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体，可知该气体为NO2，因原子序数递增可知W和X分别为N元素和O元素；结合Y的周期数是族序数的3倍，且Y为短周期元素，则Y只能为Na元素；根据Z原子最外层的电子数与W原子的电子总数相同，且Z为短周期元素可知Z为Cl元素。O与N能形成NO、NO2、N2O5等化合物，O与Na能形成Na2O和Na2O2，O与Cl能形成ClO2、Cl2O7等化合物，A项正确；Na与N、Cl形成的化合物中只含离子键，而Na与O形成的Na2O2中既含离子键又含共价键，B项错误；N3－、O2－、Na＋均含10个电子，而Cl－含18个电子，C项错误；N元素的最高价氧化物对应的水化物HNO3为强酸，而该选项中没有指明是N元素的最高价氧化物对应的水化物，D项错误。
5．(2018·高考江苏卷)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
解析：选D。地壳中含量最多的元素X为O元素，短周期元素Y的原子序数大于X，且Y原子的最外层只有一个电子，则Y为Na元素；Z的原子序数大于Na且为第ⅢA族短周期元素，则Z为Al元素；W与X属于同一主族，且为短周期元素，则W为S元素。原子半径：Na>Al>S，A项错误；Na2O2中两个氧原子之间为共价键，B项错误；Y和Z的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al(OH)3，碱性：NaOH>Al(OH)3，C项错误；O的非金属性强于S，则简单气态氢化物的热稳定性：H2O强于H2S，D项正确。
6．(2017·高考全国卷Ⅰ，T12，6分)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
解析：选C。由题意知，W为氮，X为氧，Y为钠，Z为硫。同周期元素从左至右，简单氢化物的热稳定性逐渐增强，H2O的热稳定性比NH3的强，A项正确；氧离子(O2－)和钠离子(Na＋)核外都有10个电子，B项正确；钠和硫形成的化合物为硫化钠，它是强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，能使红色石蕊试纸变蓝色，不能使蓝色石蕊试纸变色，C项错误；氧、硫位于同主族，钠与硫均位于第三周期，D项正确。
7．(2017·高考全国卷Ⅱ，T9，6分)a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族。下列叙述正确的是( )
A．原子半径：d>c>b>a
B．4种元素中b的金属性最强
C．c的氧化物的水化物是强碱
D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强
解析：选B。解答本题的关键是确定b原子次外层有2个电子还是8个电子。若b原子次外层有2个电子，则a为He，与a为主族元素不符，故b原子次外层应有8个电子，即a原子核外有8个电子，a为O；结合c所在周期数与族数相同，可确定c为Al；再结合b原子次外层有8个电子，可推出b可能为Na或Mg，d与a同族，则d为S。原子半径：Na(或Mg)>Al>S>O，A项错误；同周期主族元素从左到右，金属性逐渐减弱，即金属性：Na(或Mg)>Al，B项正确；Al2O3对应的水化物为Al(OH)3，Al(OH)3是两性氢氧化物，C项错误；同主族元素自上而下，非金属性逐渐减弱，则对应单质的氧化性逐渐减弱，即氧化性：O2>S，D项错误。
8．a－5X、b－3Y、aZ、bW、a＋4T 均为短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图所示。Z是地壳中含量最高的金属元素，W原子最外层电子数是K层电子数的2倍。则下列说法正确的是( )
A．Z、T两种元素的离子半径相比，前者较大
B．X、Y形成的两种化合物中，阴、阳离子的物质的量之比分别为1∶1和1∶2
C．X、W、T三种元素的气态氢化物中，稳定性最差的是W的氢化物，沸点最高的是T的氢化物
D．Y、T两种元素的最高价氧化物对应的水化物均能溶解X和Z形成的常见化合物
解析：选D。Z是地壳中含量最高的金属元素，所以Z是铝。W原子最外层电子数是K层电子数的2倍，且由图可知其原子序数大于铝，所以W是硅。相应地X、Y、T分别是氧、钠、氯。离子半径Z
A．X、Y、R形成的某种化合物可以用于漂白、消毒
B．Q元素形成的可溶性盐的溶液不可能显酸性
C．X、Y、Z、W、R的简单离子半径大小顺序为R>W>Z>Y>X
D．Y、Z和W三者最高价氧化物对应的水化物间不能两两相互反应
解析：选A。由题图可知短周期元素X、Y、Z、Q、W、R分别是氧、钠、铝、磷、硫、氯。A.X、Y、R形成的NaClO可以用于漂白、消毒，故A正确；B.NaH2PO4溶液显酸性，故B错误；C.电子层结构相同的离子的半径随着核电荷数增大而减小，电子层数越多，半径越大，所以X、Y、Z、W、R的简单离子半径大小顺序为W>R>X>Y>Z，故C错误；D.Y、Z和W三者最高价氧化物对应的水化物NaOH、 Al(OH)3、H2SO4间能两两相互反应，故D错误。
10．A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期元素，甲、乙、丙、丁、戊是由其中的两种或三种元素组成的化合物，辛是由C元素形成的单质，常温常压下乙为液态。常温下，0.1 mol·L－1丁溶液的pH为13。上述各物质间的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．元素B、C、D的原子半径由大到小的顺序为r(D)＞r(C)＞r(B)
B．1.0 L 0.1 mol·L－1戊溶液中阴离子的总物质的量小于0.1 mol
C．1 mol甲与足量的乙完全反应共转移约6.02×1023个电子
D．元素的非金属性B＞C＞A
解析：选C。由“常温下，0.1 mol·L－1丁溶液的pH为13”，可推知丁为一元强碱，常温常压下乙为液态，结合框图推断，甲为Na2O2，乙为H2O，辛为O2，丁为NaOH，与Na2O2反应生成O2的还有CO2，则丙为CO2，戊为Na2CO3，综上分析可知，A、B、C、D分别是H、C、O、Na。原子半径由大到小的顺序为r(Na)＞r(C)＞r(O)，A项错误；Na2CO3溶液中CO水解，水解后阴离子数目增多，B项错误；Na2O2与H2O反应，Na2O2既做氧化剂又做还原剂，1 mol Na2O2完全反应转移1 mol电子，C项正确；由元素周期律可知，元素的非金属性O＞C＞H，D项错误。
11．四种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示，其中Y元素原子电子层数等于最外层电子数。下列说法不正确的是( )
A．Z位于元素周期表中第三周期第ⅣA族
B．Y的最高价氧化物不能和X的简单氢化物反应
C．M的非金属性比Z的弱
D．原子半径：X＜M
解析：选C。Y元素原子电子层数等于最外层电子数，则Y是Al，根据四种短周期元素在周期表中的相对位置可知，Z、M、X分别是Si、N、O。Si位于元素周期表中第三周期第ⅣA族，故A正确；氧化铝和水不反应，故B正确；N的非金属性强于Si，故C错误；同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，原子半径：N＞O，故D正确。
12．已知A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，其中元素A、E的单质在常温下呈气态，元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，元素C在同周期的主族元素中原子半径最大，元素D的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是( )
A．工业上常用电解法制备元素C、D、E的单质
B．元素A、B组成的化合物常温下一定呈气态
C．化合物AE与CE含有相同类型的化学键
D．元素B、C、D的最高价氧化物对应的水化物两两之间均可发生化学反应
解析：选A。由题意可知A、B、C、D、E分别是H、C、Na、Al、Cl。工业上常通过电解熔融氯化钠制取钠，电解熔融氧化铝制取铝，电解饱和食盐水制取氯气，A选项正确；氢元素、碳元素组成的化合物属于烃，常温下碳原子数小于等于4的烃呈气态，大于4的烃(新戊烷除外)呈液态或固态，B选项错误；HCl是共价化合物，含共价键，氯化钠是离子化合物，含离子键，HCl和NaCl的化学键类型不同，C选项错误；元素B、C、D的最高价氧化物对应的水化物分别是H2CO3、NaOH、Al(OH)3，H2CO3与Al(OH)3不反应，D选项错误。
13．(新题预测)短周期主族元素a、b、c、d的原子序数依次增大。已知a、c的原子序数之差为8，a、b、c三种元素原子的最外层电子数之和为15，b元素原子的最外层电子数等于a元素原子的最外层电子数的一半，下列叙述正确的是( )
A．简单离子的半径：b＞c＞d
B．b与d形成的化合物溶于水所得溶液显酸性
C．c与d不可能形成化合物c2d2
D．b与c形成的化合物在水溶液中能稳定存在
解析：选B。根据题意可知a为O，b为Al，c为S，d为Cl。简单离子半径大小顺序是S2－＞Cl－＞Al3＋，A错误；b与d形成的化合物为AlCl3，AlCl3属于强酸弱碱盐，水溶液显酸性，B正确；S和Cl可以形成S2Cl2，C错误；b和c形成的化合物是Al2S3，其在水溶液中发生相互促进的水解反应，生成氢氧化铝和硫化氢，不能稳定存在，D错误。
14．(新题预测)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，Y单质能在W单质中燃烧，生成的二元化合物与H2O反应，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。Z与X同主族。下列说法不正确的是( )
A．X的简单氢化物的沸点比Z的高
B．简单离子半径：r(Z)＞r(X)＞r(Y)
C．W与X只能形成两种二元化合物
D．W、Z的最高价氧化物对应的水化物都是强酸
解析：选C。W、X、Y、Z分别为氮、氧、镁、硫元素。H2O分子间存在氢键，而H2S分子间不存在氢键，因此沸点：H2O＞H2S，A正确。核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，半径越小；电子层数越多，半径越大，因此简单离子半径：S2－＞O2－＞Mg2－，B正确。氮元素和氧元素形成的化合物有NO、N2O、N2O3、N2O4、NO2等，C错误。硝酸、硫酸均为强酸，D正确。
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