专题五　物质结构　元素周期律 (解析版)

这是一份专题五　物质结构　元素周期律 (解析版)，共24页。学案主要包含了对点析图等内容，欢迎下载使用。
专题五　物质结构　元素周期律
明课程标准
备关键能力
1．能画出1～20号元素的原子结构示意图，能用原子结构解释元素性质及其递变规律，并能结合实验及事实进行说明。
2．能利用元素在元素周期表中的位置和原子结构，分析、预测、比较元素及其化合物的性质。
3．能判断简单离子化合物和共价化合物中的化学键类型，能基于化学键解释某些化学反应的热效应。
1．理解与辨析：能理解原子的结构与元素性质、元素在元素周期中的位置之间的关系，辨析同周期、同主族元素性质递变规律与原子结构的关系。
2．分析与推测：能由原子结构、周期表判断元素金属性、非金属性强弱、微粒半径大小、化学键类型以及形成化合物的性质及应用等。


高考真题·导航
GAO KAO ZHEN TI DAO HANG　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　
1．(2021·全国乙卷T5)我国嫦娥五号探测器带回1．731 kg的月球土壤，经分析发现其构成与地球土壤类似，土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族，下列结论正确的是(　B　)
A．原子半径大小顺序为W>X>Y>Z
B．化合物XW中的化学键为离子键
C．Y单质的导电性能弱于Z单质的
D．Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸
【解析】　由短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15，X、Y、Z为同周期相邻元素，可知W所在主族可能为第ⅢA族或第ⅥA族元素，又因X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族，故W一定不是第ⅢA族元素，即W一定是第ⅥA族元素，进一步结合已知可推知W、X、Y、Z依次为O、Mg、Al、Si。O原子有两层，Mg、Al、Si均有三层且原子序数依次增大，故原子半径大小顺序为Mg＞Al＞Si＞O，即X>Y>Z>W，A错误；化合物XW即MgO为离子化合物，其中的化学键为离子键，B正确；Y单质为铝单质，铝属于导体，导电性很强，Z单质为硅，为半导体，半导体导电性介于导体和绝缘体之间，故Y单质的导电性能强于Z单质的，C错误；Z的氧化物的水化物为硅酸，硅酸酸性弱于碳酸，D错误。
2．(2021·全国甲卷)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，也是Y的最外层电子数的2倍。W和X的单质常温下均为气体。下列叙述正确的是(　D　)
A．原子半径：Z>Y>X>W
B．W与X只能形成一种化合物
C．Y的氧化物为碱性氧化物，不与强碱反应
D．W、X和Z可形成既含有离子键又含有共价键的化合物
【解析】　W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，也是Y的最外层电子数的2倍，则分析知，Z的最外层电子数为偶数，W和X的单质常温下均为气体，则推知W和X为非金属元素，所以可判断W为H元素，X为N元素，Z的最外层电子数为1＋5＝6，Y的最外层电子数为＝3，则Y为Al元素，Z为S元素。电子层数越多的元素原子半径越大，同周期元素原子半径依次减弱，则原子半径：Y(Al)＞Z(S)＞X(N)＞W(H)，A错误；W为H元素，X为N元素，两者可形成NH3和N2H4，B错误；Y为Al元素，其氧化物为两性氧化物，可与强酸、强碱反应，C错误；W、X和Z可形成(NH4)2S、NH4HS，两者既含有离子键又含有共价键，D正确。
3．(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(　B　)
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
【解析】　原子轰击实验中，满足质子和质量数守恒，因此W＋4＝30＋1，则W＝27，X与Y原子之间质子数相差2，因X元素为金属元素，Y的质子数比X大，则Y与X位于同一周期，且Y位于X右侧，且元素X、Y的最外层电子数之和为8，设X最外层电子数为a，则Y的最外层电子为a＋2，有a＋a＋2＝8，解得a＝3，因此X为Al，Y为P。Al的质量数为27，则该原子相对原子质量为27，故A错误；Al元素均可形成AlCl3，P元素可形成PCl3，故B正确；Al原子与P原子位于同一周期，且Al原子序数小于P原子序数，故原子半径Al>P，故C错误；P的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO2等，故D错误。
4．(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(　D　)

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
【解析】　一种由短周期主族元素形成的化合物，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，根据图示，W为1价形成共价键，W为氢，Z为＋1价阳离子，Z为Na，Y为3价，Y为N,24－1－11－7＝5，X为B元素。该化合物中，H、B、N之间均以共用电子对形成共价键，故A正确；Na单质既能与水反应生成氢氧化钠和氢气，也能与甲醇反应生成甲醇钠和氢气，故B正确；N的最高价氧化物的水化物HNO3为强酸，故C正确；B的氟化物BF3中B原子最外层只有6个电子，达不到8电子稳定结构，故D错误。
5．(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(　D　)
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的氧化物水化物为强碱
【解析】　根据题干信息可知，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，化合物XW3与WZ相遇会产生白烟，则WX3为NH3，WZ为HCl，所以W为H元素，X为N元素，Z为Cl元素，又四种元素的核外电子总数满足X＋Y＝W＋Z，则Y的核外电子总数为11，Y为Na元素，则：Na为金属元素，非金属性最弱，非金属性Y＜Z，A错误；同周期元素从左至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，则原子半径：Na＞Cl＞N＞H，B错误；N元素的含氧酸不一定全是强酸，如HNO2为弱酸，C错误；Y的氧化物水化物为NaOH，属于强碱，D正确。
6．(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(　C　)

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】　由W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z的核外最外层电子数是X核外电子数的一半，以及X、Z的成键数可知，Z为Cl、X为Si，由化合价代数和为0可知，Y元素化合价为－3价，则Y为P元素；由W的电荷数可知，W为Na元素。WZ的水溶液是NaCl水溶液，呈中性，A不正确；元素非金属性的顺序为Cl>P>Si，即Z>Y>X，B不正确；Y的最高价氧化物的水化物是H3PO4，是中强酸，C正确；该新化合物中Y形成两个化学键，但是得到1个电子后会形成一对孤电子对，故满足8电子稳定结构，D不正确。
7．(2019·全国卷Ⅱ·9)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(　D　)



W

X
Y
Z
A．原子半径：Wr(Na＋)>r(Mg2＋)来确定r(K＋)>r(Mg2＋)。
5．注意化学键与物质类别判断中的“特例”
(1)在离子化合物中一般既含有金属元素又含有非金属元素(铵盐除外)；共价化合物一般只含有非金属元素，但个别含有金属元素，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。
(2)非金属单质只含共价键(稀有气体除外)。
(3)气态氢化物是共价化合物，只含共价键，而金属氢化物(如NaH)是离子化合物，含离子键。
(4)离子化合物熔化时破坏离子键；部分共价化合物熔化时破坏共价键，如SiO2等，而部分共价化合物熔化时破坏分子间作用力，如固体硫熔化。
(5)分子的稳定性与分子间作用力无关，而与分子内部化学键的强弱有关。
6．牢记单质或化合物具有“特性”的元素
(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或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。
(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)(除放射性元素外)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)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。
(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。
(14)若X是由短周期主族元素组成的二元化合物，0．01 mol·L－1 X溶液的pH＝2，则X是HCl；若X是由短周期主族元素组成的三元化合物，0．01 mol·L－1 X溶液的pH＝2，则X是HNO3或HClO4；若X是由短周期主族元素组成的三元化合物，0．005 mol·L－1 X溶液的pH＝2，则X是H2SO4。

关键能力·突破
GUAN JIAN NENG LI TU PO　　　　　　　　　　　
考点一　原子结构与化学键
角度　原子结构及微粒的表示方法
典例1　＋＋＋(2021·河北高考)用中子轰击X原子产生α粒子(即氦核He)的核反应为：X＋n→Y＋He。已知元素Y在化合物中呈＋1价。下列说法正确的是(　A　)
A．H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液
B．Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2
C．X和氢元素形成离子化合物
D．6Y和7Y互为同素异形体
【解析】　根据核反应为：X＋n→Y＋He可知，X的质量数N为4＋7－1＝10，又因为Y在化合物中呈＋1价，则推知Y位于IA族，质量数＝质子数＋中子数，Y的质量数为7，所以得出Y为Li，其质子数p＝3，所以X的质子数Z＝3＋2－0＝5，核电荷数＝原子序数＝核内质子数＝5，则推知X属于B元素。H3BO3为硼酸，氢氧化钠溶液具有腐蚀性，若不慎将NaOH溶液溅到皮肤上，则需用大量水冲洗，同时涂抹H3BO3，以中和碱液，A正确；Y为Li，在空气中燃烧的产物只有Li2O，B错误；X为B，与氢元素会形成BH3或B2H4等硼氢化合物，B元素与H元素以共价键结合，属于共价化合物，C错误；6Li和7Li两者的质子数均为3，中子数不同，所以两者互为同位素，D错误。

易错点拨
1． 微粒间“四个”数量关系

2． 元素、核素、同位素、同素异形体之间的联系


角度　化学键与物质类别
典例2　＋＋＋(2021·梅州模拟)已知W、X、Y、Z均为短周期元素，常温下，它们的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0．01 mol·L－1)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是(　B　)

A．化合物X2Y2中含有极性共价键和非极性共价键
B．简单气态氢化物的热稳定性：Y>Z
C．简单离子半径：Z>Y>W>X
D．这四种元素中，元素X的金属性最强
【解析】　由图像和题给信息可知，浓度均为0．01 mol·L－1的溶液，W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物的pH都小于7，W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物是酸，说明W、Y、Z都是非金属元素，W、Z最高价氧化物对应的水化物的pH＝2，为一元强酸，根据原子序数Z＞W，Z是Cl，W是N；Y的最高价氧化物对应的水化物的pH＜2，Y的最高价氧化物对应的水化物为二元强酸，为硫酸，Y是S，X的最高价氧化物对应的水化物的pH＝12，X的最高价氧化物对应的水化物为一元强碱，X是Na。化合物X2Y2为Na2S2，为离子化合物，硫原子之间为非极性共价键，S和Na＋之间是离子键，A错误；非金属性越强气态氢化物稳定性越强，Cl非金属性大于硫，非金属性强，气态氢化物的稳定性Z＞Y，B错误；电子层数越多，原子或离子的半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，对核外电子的吸引能力越强，半径越小，N3－、Na＋、S2－、Cl－的半径大小为S2－＞Cl－＞N3－＞Na＋，即Y＞Z＞W＞X，C错误；原子越容易失去电子，金属性越强，四种元素中Na最容易失去最外层电子，元素X金属性最强，D正确。

规律方法
化学键与物质的类别之间的关系
(1)只含有极性共价键的物质一般是不同种非金属元素形成的共价化合物，如SiO2、HCl、CH4等。
(2)只含有非极性共价键的物质是同种非金属元素形成的单质，如Cl2、P4、金刚石等。
(3)既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成，如H2O2、C2H4等。
(4)只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如Na2S、CaCl2、NaCl等。
(5)既有离子键又有极性共价键的物质，如NaOH、K2SO4等；既有离子键又有非极性共价键的物质，如Na2O2等。
(6)仅由非金属元素形成的离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等。
(7)金属元素和非金属元素间可能存在共价键，如AICl3等。

〔类题通关〕
1．(2021·济宁模拟)少量氯气通入自来水中杀菌消毒的原理为Cl2＋H2OHCl＋HClO。下列有关说法正确的是(　B　)
A．中子数为10的氧原子O
B．HCl为分子晶体
C．HClO的电子式为∶
D．Cl－的结构示意图为
【解析】　质量数＝质子数＋中子数＝8＋10＝18，所以中子数为10的氧原子O，A错误；氯化氢属于共价化合物，是由分子构成的晶体，B正确；HClO属于共价化合物，其结构式为H—O—Cl，所以其电子式为，C错误；氯原子核电荷数为17，氯离子核外有18个电子，Cl－的结构示意图为，D错误。
2．(2021·昌都模拟)有X、Y、Z、W、M五种短周期元素，其中X、Y、Z、W同周期，Z、M同主族；X＋与M2－具有相同的电子层结构；离子半径：Z2－＞W－；Y的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料。下列说法中正确的是(　D　)
A．简单氢化物的稳定性Y＞W
B．X、W、M三种元素形成的一种常见消毒剂，其结构中只有离子键
C．元素Y与W可以形成离子化合物
D．元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂
【解析】　X、Y、Z、W、M五种短周期元素，Y的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料，则Y为Si；X、Y、Z、W同周期，都处于第三周期，X＋与M2－具有相同的电子层结构，则X为Na，M为O；Z、M同主族，则Z为S；离子半径Z2－＞W－，则W为Cl。非金属性越强，氢化物越稳定，非金属性Si＜Cl，则氢化物的稳定性Y＜W，故A错误；X、W、M三种元素形成化合物是NaClO，次氯酸根内含有共价键，故B错误；Y与W可以形成SiCl4，属于共价化合物，故C错误；氯气、臭氧具有强氧化性，可以作为水处理中的消毒剂，故D正确。
考点二　元素周期表和元素周期律
角度　利用物质性质及微粒结构特点推断元素
典例3　＋＋＋(2021·西安模拟)短周期主族元素A、B、C、D原子序数依次增大，A、B的简单离子具有相同的电子层结构，B的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，C的原子序数是A的2倍，D与B形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法一定正确的是(　B　)
A．A与C在周期表中位于同一主族
B．氢元素与A能形成的化合物不止一种
C．B的简单离子的半径比A的大
D．C最高价氧化物对应水化物一定是一种强酸
【解析】　短周期主族元素A、B、C、D原子序数依次增大，B的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，则B是Na；D与B形成的离子化合物的水溶液呈中性，说明这种盐不水解，D只能是第三周期的非金属元素，且D的氢化物的水溶液属于强酸，则D是Cl；A、B的简单离子具有相同电子层结构，则A在第二周期且是非金属元素，可能是氮和氧；C的原子序数是A的2倍，C在B与D之间，则推出A为O，C为S，或者A为N，C为Si。若A为N，C为Si，不处于同一主族，若A为O，C为S，则处于同一主族，A错误；若A为N，和氢可以形成NH3和N2H4等多种化合物，若A为O，则和氢可以形成H2O和H2O2，均不止一种，B正确；B的简单离子为Na＋，A的简单离子为N3－或O2－，电子层数相同，核电荷数越大半径越小，故Na＋半径小于A的简单离子半径，C错误；C为S或Si，最高价氧化物对应水化物为H2SO4或H2SiO3，H2SO4是强酸，H2SiO3是弱酸，D错误。

思维建模
由题给特征信息推断元素的基本思路


角度　利用物质的转化关系推断元素
典例2　＋＋＋短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，m、n、p、q、r是由这些元素组成的常见化合物，m、p、q的元素组成中有2种元素均相同，向q的水溶液中通入足量的二氧化碳，生成白色沉淀。m、n、p、q、r五种物质的转化关系如图所示。下列叙述正确的是(　B　)

A．Z的最高价氧化物对应的水化物为弱碱
B．X和Y能形成含非极性键的离子化合物
C．W、Y可形成电子式为Y＋[∶∶]－的化合物
D．工业上常用电解法冶炼Z的单质
【对点析图】

【解析】　根据原子序数依次增大可知W为H、X为O、Y为Na、Z为Si(或Al)。若Z为Al，Al(OH)3为弱碱，若Z为Si，H2SiO3为弱酸，A项错误；Na2O2为离子化合物，其中氧氧键为非极性键，B项正确；NaH的电子式是Na＋[∶H]－，C项错误；工业上用电解法冶炼Al，用碳还原法冶炼Si，D项错误。
角度　利用元素周期表片断及微粒结构推断元素
典例3　＋＋＋(2021·玉溪模拟)X、Y、Z、W四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，其中X、W的质子数之和为21，下列说法一定正确的是(　C　)

X

Y
Z

W

A．简单离子半径：W>Z>Y
B．X的氢化物的沸点一定低于Y的氢化物的沸点
C．W的非金属性比Y的非金属性弱
D．Z的最高价氧化物对应的水化物是一种强碱
【解析】　已知短周期元素X与W的质子数之和为21，由图中位置可知W比X的质子数多9，则可知X为C，W为P，Y为O，Z为Al。简单离子半径大小关系为P3－>O2－>Al3＋则有简单离子半径W>Y>Z，A错误；Y的氢化物为H2O，X的氢化物为烃，所以X的氢化物的沸点不一定低于Y的氢化物的沸点，B错误；同一周期从左至右，元素的非金属性逐渐增强；同一主族从上至下，元素的非金属性逐渐减弱；W位于Y的左下方，故W的非金属性比Y的非金属性弱，C正确；Z的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3，是两性氢氧化物，不是强碱，D错误。

思维建模
答题必用的“位、构、性”思维模型


角度　利用陌生物质结构推断元素
典例4　＋＋＋(2021·广东高考)一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中，X的原子核只有1个质子；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且均位于X的下一周期；元素E的原子比W原子多8个电子。下列说法不正确的是(　C　)

A．XEZ4是一种强酸
B．非金属性：W>Z>Y
C．原子半径：Y>W>E
D．ZW2中，Z的化合价为＋2价
【解析】　题给化合物结构中X、W、E均形成1个共价键，Y形成4个共价键，Z形成2个共价键。X的原子核只有1个质子，则X为H元素；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且均位于X的下一周期，即第二周期元素，则Y为C元素，Z为O元素，W为F元素；元素E的原子比W原子多8个电子，则E为Cl元素，综合以上分析可知，X、Y、Z、W、E分别为H、C、O、F、Cl元素。氯元素非金属性较强，其最高价氧化物的水化物HClO4是一种强酸，故A正确；同一周期元素从左到右非金属性逐渐增强，所以非金属性：F>O>C，故B正确；同一周期从左到右原子半径逐渐减小，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，电子层越多半径越大，所以原子半径：Cl>C>F，故C错误；OF2中，F为－1价，则O的化合价为＋2价，故D正确。
〔类题通关〕
1．(2021·石家庄模拟)我国自主研制的核电技术“华龙一号”所用的核燃料为238Pu和239Pu。下列关于两种核素的说法正确的是(　A　)
A．电子数相同 B．质量数相同
C．互称为同素异形体 D．相互转化时质子数随之变化
【解析】　238Pu和239Pu是同一元素的不同核素，具有相同的质子数，质子数＝电子数，所以238Pu和239Pu的电子数相同，A项正确；238Pu的质量数为238,239Pu的质量数为239，B项错误；238Pu和239Pu是具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素，属于同位素，C项错误；238Pu和239Pu是同一元素的不同核素，具有相同的质子数，二者质量数不同，质子数＋中子数＝质量数，因此相互转化时质子数不变，中子数随之变化，D项错误。
2．(2021·淮安模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y原子的最外层有3个电子，Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料，W与X位于同一主族。下列说法正确的是(　B　)
A．原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B．Y的最高价氧化物对应的水化物可以与氢氧化钠溶液反应
C．Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强
D．W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
【解析】　短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，则X为O元素；Y原子的最外层有3个电子，Y的原子序数大于X的原子序数，则Y为Al元素，Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料，则Z为Si元素，W与X位于同一主族，则W为S元素。同一周期，从左到右，原子半径减小，同一主族，从上到下，原子半径增大，所以原子半径r(Y)>r(Z)>r(W)>r(X)，A项错误；Y的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3，Al(OH)3具有两性，能够与氢氧化钠溶液反应，B项正确；非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，所以Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的弱，C项错误；非金属性越强，简单气态氢化物的热稳定性越强，故X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强，D项错误。
3．(2021·泉州模拟)W、X、Y、Z为短周期主族元素，在元素周期表中的相对位置如图所示，W的最高正价与最低负价代数和为2。下列说法错误的是(　D　)



W


X
Y
Z

A．W元素的单质在放电条件下可与O2化合
B．X元素的单质既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应
C．Y元素的单质是一种重要的半导体材料
D．Z元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强于W
【解析】　W、X、Y、Z为短周期主族元素，W的最高正价与最低负价代数和为2，且W位于第二周期，W为N元素，据各元素在周期表中位置推知：Z为P，Y为Si，X为Al。氮气与氧气在放电条件下反应生成一氧化氮，故A正确；金属铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气，与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，故B正确；硅具有良好的导电性能，属于半导体材料，故C正确；P元素的最高价氧化物对应水化物为磷酸，属于弱酸，N元素的最高价氧化物对应水化物为硝酸，为强酸，所以酸性硝酸更强，故D错误。
4．(2021·长沙模拟)一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)，应用于照相材料方面，可作为显影剂，其中W、X、Y、Z原子序数依次增大，且原子序数总和为30。下列有关叙述错误的是(　B　)

A．最高价氧化物的水化物的酸性：XW
C．最高正价：X>Z>Y>W
D．Z的氧化物对应的水化物均为强电解质
【解析】　W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Z分别与W形成的两种气体相遇会产生白烟，则W为H元素、X为N元素、Z为Cl元素；金属Y在X的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液中无明显现象，则Y为Al元素。氯元素和铝元素在自然界中只存在化合态，不存在游离态，故A错误；不同周期的元素，电子层数越大，原子半径越大，同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则原子半径由大到小的顺序为Al>Cl>N>H，故B正确；氮元素的最高正化合价为＋5价，氯元素的最高正化合价为＋7价，则氯元素的最高正化合价大于氮元素，故C错误；氯元素的氧化物对应的水化物可能为次氯酸，次氯酸为弱酸，故D错误。
3．(2021·广安模拟)短周期主族元素A、B、C、D、E常见稳定结构、相关信息、性质如表：
A＋
B2－
C
D的简单氢化物
E的氢化物
的水溶液
电子数为0
离子半径
140 pm
常见化合价
－2、＋4、＋6
正四面体
强酸溶液

下列说法一定正确的是(　C　)
A．简单阴离子还原性：E>C
B．D与A形成的化合物的沸点低于B与A形成的化合物的沸点
C．B和E形成的其中一种化合物具有强氧化性
D．C的简单离子半径小于140 pm
【解析】　A＋电子数为0，故A为H元素，B和C两种元素都有－2价，这两种元素均位于第ⅥA族，C元素除－2价，还有＋4和＋6价，故C元素是硫元素，B是氧元素，D的简单氢化物分子为正四面体结构，故D是碳元素，E的氢化物的水溶液是一种强酸，故E是氯元素，盐酸是强酸。E是氯元素，C元素是硫元素，非金属性越强，简单阴离子的还原性越弱，金属性氯大于硫，所以简单阴离子还原性：C>E，故A错误；D与A形成的化合物为碳氢化合物，B与A形成的化合物为水或者双氧水，碳氢化合物种类繁多，常温常压下，有呈气态的，有液态的，也有呈固态的，所以不能断定氧的氢化物比碳的氢化物的沸点高，故B错误；B是氧元素，E是氯元素，形成的其中一种化合物具有强氧化性如ClO2，故C正确；C元素是硫元素，B是氧元素，硫原子的半径大于氧原子半径，故硫离子的半径大于氧离子，所以C的简单离子半径大于140 pm，故D错误。
4．(2021·宝鸡模拟)某种化合物(如图)由W、X、Y、Z四种短周期元素组成，其中W、Y、Z分别位于三个不同周期，Y核外最外层电子数是W核外最外层电子数的二倍；W的最高价氧化物对应的水化物具有两性，W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同。下列说法正确的是(　A　)

A．X与Y、Y与Z均可形成X2Y、Z2Y2型化合物
B．离子半径：X>W>Y>Z
C．X、Y、Z组成的化合物中只含有离子键
D．常温常压下熔点：X2YNa＋>Al3＋>H＋，故B错误；Na、O、H组成的化合物NaOH中既含离子键也含共价键，故C错误；Na2O为离子化合物常温下为固体，H2O为共价化合物常温下为液态，熔点：Na2O>H2O，故D错误。
5．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Y和Z位于同一主族。m、n、p均为由这些元素组成的二元化合物，甲、乙、丙为其中三种元素对应的单质，丙为淡黄色固体，易溶于XZ2，n是一种二元弱酸。上述物质的转化关系如图所示(反应条件省略)。下列说法正确的是(　D　)

A．原子半径：W>Y>X
B．W与X组成的化合物中只含有极性键
C．简单氢化物的沸点：YZ>X
【解析】　短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Y和Z位于同一主族。m、n、p均为由这些元素组成的二元化合物，甲、乙、丙为其中三种元素对应的单质，丙为淡黄色固体，易溶于XZ2，丙是S，所以X是C，Z是S。n是一种二元弱酸，根据转化关系可判断n是H2S，则甲是氢气，乙是氧气。p是SO2，m是水，因此W是H，Y是O。同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：WS>C即Y>Z>X，D正确。
6．(2021·揭阳模拟)短周期主族元素甲～戊在元素周期表中的相对位置如下表所示，下列判断不正确的是(　B　)
甲
乙

丙
丁
戊

A．最外层电子数：甲丁
【解析】　乙的主族序数比甲多一，主族元素的主族序数等于最外层电子数，所以最外层电子数：甲乙，C正确；同周期主族元素，从左向右非金属性递增，元素非金属性越强，最高价含氧酸酸性越强，所以最高价含氧酸的酸性：戊>丁，D正确。
专题强化提升训练(五)
1．(2021·湖南师大附中模拟)下列化学用语正确的是(　C　)
A．乙酸分子的比例模型：
B．二氧化碳、二氧化硅的分子式分别为：CO2、SiO2
C．质子数为86、中子数为136的氡原子：Rn
D．Mg和Cl形成离子键的过程：

【解析】　为球棍模型，乙酸分子的比例模型为：，A错误；只有分子构成的物质才有分子式。二氧化硅是由原子直接构成的，SiO2是二氧化硅的化学式，不能称为“分子式”，故B错误；质子数为86、中子数为136，质量数＝质子数＋中子数＝86＋136＝222，故该氡原子：Rn，C正确；Mg和Cl形成离子化合物MgCl2，其电子式为[∶∶]－Mg2＋[∶∶]－，故形成过程为：，D错误。
2．(2021·广州模拟)中国化学会遴选了118名青年化学家作为“元素代言人”组成“中国青年化学家元素周期表”。元素Po(钋)与S同主族，由暨南大学陈填烽代言，其原子序数为84，下列说法正确的是(　A　)
A．210Po是一种核素
B．原子半径：Po＜S
C．Po位于元素周期表的第4周期
D．PoO2只有还原性
【解析】　210Po表示含有126个中子的Po原子，是Po元素的一种核素，故A正确；Po电子层数大于S，原子半径：Po>S，故B错误；Po位于元素周期表的第6周期，故C错误；PoO2中Po元素化合价为＋4，化合价既能升高又能降低，所以PoO2既有氧化性又有还原性，故D错误。
3．(2021·广州模拟)“嫦娥五号”成功着陆月球，实现了中国首次月球无人采样返回。月壤中的3He可用于核聚变，下列说法正确的是(　A　)
A．3He和4He核外电子数相等 B．3He和4He是同种核素
C．3He和4He中子数相等 D．由3He组成的单质为3He2
【解析】　3He和4He的质子数相同，核外电子数相等，故A正确；3He和4He的质子数相同，中子数不同，是两种不同的核素，故B错误；3He和4He的质子数相同，中子数不同，故C错误；稀有气体的单质是单原子分子，故D错误。
4．(2021·中山模拟)W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期主族元素，其原子半径和最外层电子数的关系如图所示。下列说法正确的是(　A　)

A．简单氢化物的沸点：X>M
B．W2X2与Y2X2的化学键类型完全相同
C．X、Y、Z的简单离子半径：X氢氧化铝，D项错误。
5．(2021·山东高考)X、Y为第三周期元素、Y最高正价与最低负价的代数和为6，二者形成的一种化合物能以[XY4]＋[XY6]－的形式存在。下列说法错误的是(　D　)
A．原子半径：X>Y
B．简单氢化物的还原性：X>Y
C．同周期元素形成的单质中Y氧化性最强
D．同周期中第一电离能小于X的元素有4种
【解析】　Y位于第三周期，且最高正价与最低负价的代数和为6，则Y是Cl元素，由X、Y形成的阴离子和阳离子知，X与Y容易形成共价键，根据化合物的形式知X是P元素。P与Cl在同一周期，则P半径大，即X>Y，A项不符合题意；两者对应的简单氢化物分别是PH3和HCl，半径是P3－>Cl－，所以PH3的失电子能力强，还原性强，即X>Y，B项不符合题意；同周期元素从左往右，金属性减弱，非金属性增强，各元素对应的金属单质还原性减弱，非金属单质的氧化性增强，所以Cl2的氧化性最强，C项不符合题意；同一周期，从左到右，第一电离能呈现增大的趋势，第VA族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能；所以第三周期第一电离能从小到大依次为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl，所以有5种，D项符合题意。
6．(2021·广州模拟)高效消毒液(TCCA)结构如图所示，其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。已知Y和Z位于不同周期，下列叙述不正确的是(　C　)

A．原子半径：W>X>Y
B．X的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
C．14W与14X属于不同元素，但属于同一核素
D．该化合物中所有原子均满足8电子稳定结构
【解析】　由TCCA结构可知，W形成4个共价键、X形成3个共价键、Y形成2个共价键、Z形成1个共价键，由W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，Y和Z位于不同周期可知，W为C元素、X为N元素、Y为O元素、Z为Cl元素。同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则原子半径由大到小的顺序为C>N>O，故A正确；氨气溶于水显碱性，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故B正确；14C与14N的质子数不同，属于不同元素，肯定不是同一核素，故C错误；由结构简式可知C、N、O、Cl四种原子均满足8电子稳定结构，故D正确。
7．(2021·荆州模拟)X、Y、Z、M、Q、R皆为前20号元素，其原子半径与主要化合价的关系如图所示。下列说法错误的是(　D　)

A．Q位于第三周期ⅠA族
B．X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是盐或碱
C．Z与M的最高价氧化物对应水化物均为强酸
D．简单离子半径：M－>Q＋>R2＋
【解析】　X、Y、Z、M、Q、R皆为前20号元素，根据原子半径与主要化合价的关系图，X有＋1价，其原子半径最小，则X为H；Y只有－2价，则Y为O；M存在＋7、－1价，则M为Cl；Z存在＋5、－3价，其原子半径小于Cl，而大于O，则Z为N元素；Q只有＋1价，R只有＋2价，且原子半径R＞Q＞M(Cl)，则R为Ca，Q为Na元素。Na的原子序数为11，在周期表中位于第三周期ⅠA族，故A正确；X、Y、Z三种元素组成的化合物可为HNO3、NH3·H2O或NH4NO3，分别为酸、碱、盐，故B正确；Z为N、M为Cl，Z与M的最高价氧化物对应水化物分别为硝酸、高氯酸，均为强酸，故C正确；一般而言，电子层数越多，半径越大，电子层数相同，原子序数越大，半径越小，则简单离子半径：M－＞R2＋＞Q＋，故D错误。
8．根据下表中有关短周期元素性质的数据，下列说法不正确的是(　C　)

①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
原子半径
(10－10 m)
0．74
1．60
1．52
1．10
0．99
1．86
0．75
1．43
主要
化合价
最高价

＋2
＋1
＋5
＋7
＋1
＋5
＋3
最低价
－2


－3
－1

－3


A．元素④处于第三周期第ⅤA族
B．元素③和⑥、元素④和⑦分别处于同一主族
C．元素①与元素⑥形成的化合物中不可能存在共价键
D．元素⑧对应的氢氧化物可能具有两性
【解析】　短周期元素中，④⑦均有＋5、－3价，处于ⅤA族，原子半径④＞⑦，故④为P、⑦为N；⑤有＋7、－1价，则⑤为Cl；①有最低价－2，处于ⅥA族，原子半径小于Cl，故①为O；③⑥均有最高价＋1，处于ⅠA族，原子半径③＜⑥，故③为 Li、⑥为Na，②只有最高价＋2价，原子半径大于 Li，所以②为Mg；⑧只有最高价＋3，原子半径小于镁的，故⑧为Al；则元素④为P，处于第三周期ⅤA族，故A正确；最高正化合价等于其主族序数，故③和⑥处于ⅠA族、④和⑦分别处于ⅤA族，故B正确；元素①与元素⑥形成的化合物有氧化钠、过氧化钠，过氧化钠中存在共价键，故C错误；元素⑧为Al，氢氧化铝是两性氢氧化物，故D正确。
9．W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，且四种元素的原子最外层电子数之和为24。下列叙述不正确的是(　D　)

A．简单阴离子的还原性Y强于X
B．W的气态氢化物与其最高价含氧酸反应生成离子化合物
C．X、Y、Z最简单氢化物中稳定性最弱的是Y
D．在元素周期表中118号元素与Z位于同一主族
【解析】　X、Y、Z、W四种短周期元素，结合位置可知，W、X为第二周期元素，Y、Z为第三周期，设X的最外层电子数为x，则W的最外层电子数为x－1，Y的最外层电子数为x，Z的最外层电子数为x＋1，则x＋x－1＋x＋x＋1＝24，解得x＝6，则W为N，X为O，Y为S，Z为Cl。同主族从上到下还原性依次增强，所以S2－的还原性比O2－强，故A正确；N元素的气态氢化物和其最高价含氧酸盐反应生成离子化合物NH4NO3，故B正确；X、Y、Z最简单氢化物为H2O、H2S、HCl，非金属性越强氢化物越稳定，所以稳定性最弱的是H2S，故C正确；118号元素位于0族，Z是Cl位于第ⅦA族，故D错误。
10．(2021·湖南高考)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的原子序数等于W与X的原子序数之和，Z的最外层电子数为K层的一半，W与X可形成原子个数比为2∶1的18e－分子。下列说法正确的是(　B　)
A．简单离子半径：Z>X>Y
B．W与Y能形成含有非极性键的化合物
C．X和Y的最简单氢化物的沸点：X>Y
D．由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性
【解析】　Z的最外层电子数为K层的一半，则Z的核外有3个电子层，最外层电子数为1，即为Na，W与X能形成原子个数比为2∶1的18电子的分子，则形成的化合物为N2H4，所以W为H，X为N，Y的原子序数是W和X的原子序数之和，则Y为O。离子的电子层数相同时，原子序数越小，半径越大，即离子半径大小为：N3－＞O2－＞Na＋，即简单离子半径为：X＞Y＞Z，故A错误；W为H，Y为O，能形成H2O2，含有极性共价键和非极性共价键，故B正确；X的最简单氢化物为氨气，Y的最简单氢化物为水，水的沸点高于氨气，即最简单氢化物的沸点为Y＞X，故C错误；由W、X、Y三种元素形成的化合物有硝酸，硝酸铵，氨水等，硝酸，硝酸铵显酸性，氨水显碱性，故由W、X、Y三种元素形成的化合物不一定都是酸性，故D错误。
11．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。X分别与Y、Z、W结合形成质子数相同的甲、乙、丙三种分子。丁为无色气体，遇空气变红棕色；丙的水溶液可刻蚀玻璃。上述物质有如图转化关系：

下列说法错误的是(　B　)
A．四种元素形成的单质中W的氧化性最强
B．甲、乙、丙中沸点最高的是丙
C．甲常用作制冷剂
D．甲、乙分子均只含极性共价键
【解析】　丁为无色气体，遇空气变红棕色，则丁为NO，单质Z与化合物甲反应生成NO，则单质Z为O2，化合物甲为NH3，乙为H2O，能与H2O反应生成氧气的单质为F2，丙为HF，故元素X、Y、Z、W分别为H、N、O、F。H、N、O、F四种元素形成的单质中F2的氧化性最强，故A正确；常温下NH3和HF为气态，H2O在常温下为液态，所以沸点最高的是H2O，故B错误；化合物甲为NH3，氨气易液化，液氨气化时吸收大量的热，故常用作制冷剂，故C正确；化合物甲为NH3，乙为H2O，NH3和H2O分子均只含极性共价键，故D正确。
12．X、Y、Z、Q、R均为短周期元素，且Y、Z、Q、R在周期表中的位置关系如下图所示。已知X与Y同主族，X与Q能形成最简单的有机物。则下列有关说法正确的是(　C　)



Q
R
Y
Z




A．原子半径：r(Z)>r(Y)>r(R)>r(Q)
B．气态化合物的稳定性：QX4>RX3
C．X与Y形成的化合物中含有离子键
D．最高价含氧酸的酸性：X2QO3>XRO3
【解析】　X、Y、Z、Q、R均为短周期元素，X与Q能形成最简单的有机物为甲烷，则X为H，Q为C，X与Y同主族，则Y为Na，结合Y、Z和R在周期表的位置可知，Z为Mg，R为N，同周期元素随着原子序数的增大原子半径依次减小，同主族元素，从上到下原子半径依次增大，则原子半径：r(Y)>r(Z)>r(Q)>r(R)，A项错误；非金属性越强，其对应的气态氢化物越稳定，则NH3的稳定性大于CH4，即RX3>QX4，B项错误；X与Y形成NaH，含离子键，C项正确；非金属性越强，其对应的最高价含氧酸的酸性越大，则硝酸的酸性大于碳酸，即：XRO3>X2QO3，D项错误。
13．(2021·绵阳模拟)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素。W与X位于同一主族；X、Y、Z三种元素形成的化合物具有强氧化性，能灭活新冠病毒，其结构如图所示。下列叙述不正确的是(　D　)

A．该化合物含极性键和非极性键
B．该化合物中各元素原子均达稳定结构
C．Z、W形成的简单离子半径，Z大于W
D．由X、Y、Z、W四种元素形成的化合物一定能与X、Z、W形成的化合物反应
【解析】　据X、Y、Z构成的化合物的结构可知，X有一条共价键稳定，故X为H或者F、Cl，Y四条共价键稳定，Y为C或者Si，Z两条共价键稳定，Z为O或S，其具有强氧化性，推得—Z—Z—为过氧键，则Z为O，X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，则X为H，Y为C，W与X位于同一主族，故W是Na。该化合物为过氧乙酸CH3COOOH，含有碳碳键、氧氧键为非极性键，碳氢键、碳氧键、氢氧键为极性键，A正确；根据化合物的结构式，该化合物中各元素原子均达稳定结构，B正确；电子层数相同，核电荷数越大，微粒的半径越小，故O2－>Na＋，C正确；由X、Y、Z、W四种元素形成的化合物不一定能与X、Z、W形成的化合物反应，比如由X、Y、Z、W四种元素形成的化合物CH3COONa与X、Z、W形成的化合物NaOH，不反应，D错误。
14．(2021·成都外国语学校模拟)X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的5种短周期主族元素，X和W同主族，Z与W相邻，X的最外层电子数是内层的两倍，Y和Q的最高价氧化物对应的水化物都是一元酸。下列说法错误的是(　C　)
A．Y、Q的简单氢化物能发生反应
B．简单离子的半径大小：Q>Z
C．含氧酸的酸性：Q>W>X
D．Z和W的单质都能与NaOH溶液发生反应
【解析】　X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的5种短周期主族元素，X的最外层电子数是内层的两倍，则X为C；X和W同主族，则W为Si；Z与W相邻且原子序数小于W，则Z为Al；Y和Q的最高价氧化物对应的水化物都是一元酸，且Q原子序数更大，则Y为N，Q为Cl。氨气与氯化氢能反应生成氯化铵，故A正确；氯离子有三个电子层，铝离子有两个电子层，所以氯离子半径更大，故B正确；非金属性：Cl>C>Si，则最高价氧化物的水化物的酸性：HClO4>H2CO4>H2SiO3，但是本题不是最高价氧化物的水化物的酸性，不能比较，故C错误；Al和Si的单质都能与NaOH溶液发生反应，故D正确。
15．(2021·岳阳模拟)短周期主族元素W、X、Y、Q的原子序数依次增大，Y是地壳中含量最多的元素，其原子的最外层电子数等于W、X原子的最外层电子数之和，Q的原子序数等于X原子序数的2倍；查德威克实现了核反应：W＋He→X＋n。下列说法正确的是(　D　)
A．原子半径：W＞X＞Y＞Q
B．W和Q在元素周期表中处于对角线位置
C．X的最高价氧化物对应的水化物属于强酸
D．Y与Q形成的化合物可用作耐火材料
【解析】　Y是地壳中含量最多的元素，则Y为O元素，其原子的最外层电子数等于W、X原子的最外层电子数之和，即于W、X原子的最外层电子数之和为6，根据W＋He→X＋n由此可知，Z＝4，则W为Be元素，X为C元素，则Q为Mg元素。综上，W、X、Y、Q分别为Be元素、C元素、O元素、Mg元素。原子半径：Mg>Be>C>O，即Q>W>X>Y，A错误；Be和Mg位于同一主族，B错误；X的最高价氧化物对应的水化物为碳酸，属于弱酸，C错误；Y与Q形成的化合物MgO具有高熔点，可用作耐火材料，D正确。
16．(2021·衡阳模拟)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甲所示；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乙所示：

下列有关说法不正确的是(　B　)
A．简单离子半径大小顺序：g>h>e>f
B．由x、z、d三种元素形成的化合物中一定不含有离子键
C．y、d、g的简单气态氢化物中最稳定的是d的氢化物
D．以上八种元素中的一种或两种组成的某有色物质与水发生氧化还原反应时，水既不作氧化剂也不作还原剂
【解析】　据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可知，x、y、d、f分别是H、C、O、Al元素；根据短周期元素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与原子序数的关系可知，z、e、g、h分别是N、Na、S、Cl元素。电子层数越多半径越大，电子层数相同时质子数越多半径越小，简单离子半径大小顺序：S2－>Cl－>Na＋>Al3＋，A正确；由H、N、O三种元素形成的化合物NH4NO3中含有离子键、共价键，B错误；C、O、S三种元素的非金属性O>S>C，非金属性越强，气态氢化物越稳定，简单气态氢化物中最稳定的是H2O，C正确；以上八种元素中的一种或两种组成的有色物质如NO2，NO2与水反应生成硝酸和NO，水中H、O元素化合价不变，水既不作氧化剂也不作还原剂，D正确。