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高考化学一轮复习教案第5章第3讲 元素周期表中“位－构－性”关系及应用（含解析）
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这是一份高考化学一轮复习教案第5章第3讲 元素周期表中“位－构－性”关系及应用（含解析），共16页。
第3课时 关键能力——元素周期表中“位－构－性”
关系及应用
元素周期律和元素周期表是高考命题的热点和重点，主要以选择题的形式考查元素在周期表中的位置、原子结构、元素性质的关系及相互推断，同时也渗透着对元素及其化合物知识的考查，该类题目命题形式和命题角度灵活多变，体现《中国高考评价体系》对知识获取能力、思维认知能力的要求，考生要能够阅读和理解各种主要文本、基本符号；能够客观全面地获取相关信息，并从情境中提取有效信息；能够准确概括和描述学科所涉及基本现象的特征及其相互关系，并从中发现问题；能够灵活地、创造性地运用不同方法，发散地、逆向地解决问题；能够通过敏锐的洞察能力，发现复杂、新颖情境中的关键事实特征和有价值的新问题；能够将所学知识迁移到新情境，解决新问题，得出新结论。
考向1
文字描述型推断(演绎与推理能力)
文字叙述的角度是多方面的，大多要求考生根据元素及其化合物特殊组成、特殊性质及应用，原子核外电子排布及原子半径的递变规律等进行演绎与推理，通过自己的逻辑思辨，创造性地运用不同方法，确定未知元素，并结合元素周期律、化学键等知识进行分析、判断。此类题目一般通过文字叙述提供某些数据或相关性质(如能腐蚀玻璃、黄绿色气体等)，解题时抓住这些关键特性，首先确定其为何种元素，然后以此为突破口，推知其他未知元素。
1．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(或简单阴离子的符号)，则需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。
2．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。
3．根据元素的特征来推断
(1)地壳中含量最多的元素或氢化物呈液态的元素为O；地壳中含量第二的元素为Si；地壳中含量最多的金属元素为Al。
(2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液显碱性的元素为N；气态氢化物与最高价氧化物的水化物能反应生成盐的元素为N。
(3)单质硬度最大，熔沸点最高，形成化合物种类最多，正负化合价代数和为0且气态氢化物中含氢质量分数最高的元素是C。
(4)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在中学阶段为Al。
(5)两短周期金属元素的最高价氧化物对应水化物相互反应，这两种元素分别为Na和Al。
(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ZX
D．Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸
B [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。A错：MgO的熔点高于CO2、CO的熔点。B对：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。C错：X与Z形成的SiC是共价化合物。D错：Mg能溶于浓硝酸，但是Si单质不能溶于浓硝酸。]
[强化1] (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
B [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F、X是Na、Y是Cl、Z是Ca。B对：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。A错：常温常压下，钠的单质是固体。C错：CaCl2是强酸强碱盐，水溶液呈中性。D错：氯有最高化合价＋7，氟没有正价。]
[强化2] (2021·安徽安庆检测)五种短周期元素的某些性质如表所示，下列说法不正确的是( )
元素
元素的相关信息
Q
最高价氧化物对应的水化物能与其气态氢化物反应生成盐
R
原子的M电子层上有3个电子
W
在短周期元素中，其原子半径最大
X
其最外层电子数是电子层数的2倍，且低价氧化物能与其气态氢化物反应生成X的单质和H2O
Y
元素最高正价与最低负价的代数和为6
A．Q的气态氢化物具有还原性，常温下，该氢化物水溶液的pH>7
B．W单质在氧气中燃烧后的产物中阴阳离子个数之比为1∶2
C．由R和Y所形成的化合物中存在离子键，属于离子化合物
D．R、W、X的最高价氧化物对应的水化物两两之间能发生反应
C [由题意知，Q为N；R为Al；W为Na；X为S；Y为Cl。氨气分子中N元素处于最低价，具有还原性，其水溶液呈碱性，A项正确；钠在氧气中燃烧后的产物为过氧化钠，阴阳离子个数之比为1∶2，B项正确；R和Y所形成的化合物为AlCl3，属于共价化合物，含有共价键，C项错误；硫酸为强酸，氢氧化钠为强碱，氢氧化铝为两性氢氧化物，三者两两之间能发生反应，D项正确。]
考向2
结构片段型推断(分析与推测能力)
结构片段型元素周期表类题一般给出两种信息：一是给出局部的元素周期表，展示出几种不同元素在元素周期表中的相对位置关系；二是给出某种元素的位置特征、原子结构特征或由该元素形成的单质或化合物的特殊性质，要求考生运用严谨的理性思维和丰富的感性思维，发现新线索、解决新问题、获得新结论。解答此类题目时，要先根据给出的某种元素的特殊结构或性质，确定该元素在周期表中的位置，然后以此为“坐标原点”，根据其他元素与该元素的相对位置关系，进而确定其他未知的元素，并结合元素周期律进行分析、判断。
(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
C．气态氢化物热稳定性：Z
D [由题意，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，可推出W、X、Y、Z分别为N、Al、Si、P。
A对：根据电子层数越多，原子半径越大，可得原子半径：W
C对：同一主族由下到上简单气态氢化物的稳定性逐渐增强，所以热稳定性：NH3>PH3。
D错：X的最高价氧化物的水化物Al(OH)3是两性氢氧化物。]
[强化3] (2021·山东潍坊检测)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，且四种元素的最外层电子数之和为24。
W
X
Y
Z
下列说法错误的是( )
A．单核阴离子的还原性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
D [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。N的气态氢化物与其最高价含氧酸盐反应生成离子化合物NH4NO3，B项正确； X、Y、Z最简单氢化物是H2O、H2S、HCl，稳定性最弱的是H2S，C项正确； 118号元素位于0族，Z(Cl)位于第ⅦA族，D项错误。]
[强化4] (2021·河南部分重点校联考)短周期主族元素X、Y、Z、W的相对位置如图所示，X原子的K层电子数与最外层电子数之比为2∶7，W的最外层电子数是其原子序数的。下列说法正确的是( )
Y
X
W
Z
A．W、Z只能形成一种化合物
B．X的氢化物的水溶液常用塑料瓶保存
C．Y、Z形成的化合物不可能含有非极性共价键
D．X的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸
B [由四种元素的相对位置关系，W处于第三周期，W的最外层电子数是其原子序数的1/3，设W的最外层电子数为x，则有：2＋8＋x＝3x，解得x＝5，推知W是P。X原子的K层电子数与最外层电子数之比为2∶7，则X是F，从而推知Z是Cl，Y是C。P、Cl可形成化合物PCl3、PCl5，A项错误；X的氢化物是HF，玻璃中含SiO2，可与氢氟酸反应，故常用塑料瓶保存，B项正确；C、Cl元素可形成多氯代烃，如CCl2===CCl2、CCl3—CCl3等，含有非极性键，C项错误；X是F，无最高价氧化物，D项错误。]
考向3
物质转化型推断(分析与推测能力)
利用物质转化关系作为元素推断的突破口，是元素推断的新型考法之一，题目通常以框图转化的形式给出物质的转化关系、反应现象等关键信息，要求考生结合短周期主族元素的原子结构及元素的特殊性对元素进行合理的推断，此类试题体现《中国高考评价体系》对于分析与推测、归纳与论证等学科关键能力的要求，要求结合物质的结构、性质、转化及反应现象等信息，识别有效证据、科学推理论证，推断相关物质及元素，结合元素周期表、元素周期律及化学键等知识，进行分析、判断。
(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，0.01 mol·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
C．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
C [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，则n是氯气，Z是氯元素；0.01 mol·L－1r溶液的pH为2，说明r是强酸，因此W是H；q的水溶液具有漂白性，s通常是难溶于水的混合物，根据转化关系图可知m是水，r是氯化氢，q是次氯酸，p是烷烃(如甲烷)，因此X是碳元素，Y是氧元素。同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族自上而下原子半径逐渐增大，则原子半径的大小：WX，B项错误；Y的氢化物是水或双氧水，常温常压下为液态，C项正确；X的最高价氧化物的水化物碳酸为弱酸，D项错误。]
[强化5] (2021·四川成都检测)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，A、B、C、D、E均由上述元素组成的中学化学常见的物质，其中A是单质，C是酸性氧化物，A的水溶液和C均具有漂白性，B是自然界最常见的液体，E是三元化合物，物质之间存在如下图所示的关系。下列说法不正确的是( )
A．YX2遇到蓝色石蕊试液先变红后褪色
B．离子半径大小关系：Y>Z>X>W
C．简单阴离子的还原性：Y>Z
D．Y与Z属于同一周期，与X属于同一主族
A [A单质的水溶液具有漂白性，说明A为Cl2，C是酸性氧化物，其水溶液也具有漂白性，即SO2，由此可判断B为水，D为HCl，E为H2SO4，则W、X、Y、Z分别为H、O、S、Cl四种元素。YX2是 SO2，其水溶液呈酸性，使蓝色石蕊试液变红色，尽管SO2具有漂白性，但只能选择性地漂白像品红、秸秆、毛丝等物质，而不能漂白石蕊及其变色后的物质，A项错误；四种元素形成的简单离子中，H＋半径最小，离子半径为S2－>Cl－>O2－>H＋，B项正确；由于S的非金属性弱于Cl，则S2－的还原性强于Cl－，C项正确；S和Cl是第三周期相邻，S与O是ⅥA相邻，D项正确。]
[强化6] (2021·北京海淀区检测)短周期元素X、Y、Z的原子序数依次增大，其中Y元素的原子半径最大。已知A、B、C分别是X、Y、Z三种元素的单质，A和C常温下为气体。在适宜的条件下， A、B、C可以发生如图所示的反应。下列说法正确的是( )
A．化合物YX中含离子键
B．Z的含氧酸均为强酸
C．非金属性：X>Z
D．离子半径：Y>Z
A [结合题给信息推知，A是H2、B是Na、Mg或Al等活泼金属，C是Cl2，X、Y、Z分别是H、Na(Mg或Al)、Cl。化合物NaH中含离子键，故A正确；HClO是弱酸，故B错误；非金属性：Cl>H，故C错误；离子半径：Cl－>Na＋，故D错误。]
训练(二十六) 元素周期表中“位－构－性”关系及应用
1．(2021·江苏苏州调研)如表为元素周期
表中短周期的一部分，Y元素最高正价与
最低负价的代数和为4,
下列叙述正确的是( )
A．原子半径：W
C．氢化物的热稳定性：WCl>S，B项正确；虽然非金属性：O>N，但没有指出是否为最简单的气态氢化物，故无法比较氢化物的热稳定性，C项错误；根据非金属性：Cl>S，只能比较其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，而D项没有说明是否为最高价氧化物对应的水化物，故无法判断，D项错误。]
2．(2020·北京顺义区二模)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X与Z最外层电子数相同，X2－和Y＋的电子层结构相同，Y的原子半径在短周期主族元素原子中最大。下列说法正确的是( )
A．原子半径：Z＞W
B．还原性：X2－＞Z2－
C．最高价氧化物的水化物酸性：Z＞W
D．X、Y、Z形成的化合物水溶液一定显中性
A [短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y的原子半径在短周期主族元素原子中最大，则Y是Na；X2－和Y＋的电子层结构相同，且X的原子序数小于Y，则X是O；X和Z最外层电子数相同，且Z的原子序数大于X，则Z是S；W的原子序数大于Z(S)，则W是Cl。原子半径：S＞Cl，A项正确；元素的非金属性：O＞S，则单质的氧化性：O2＞S，故阴离子的还原性：O2－＜S2－，B项错误；元素的非金属性：S＜Cl，则最高价氧化物的水化物酸性：H2SO4＜HClO4，C项错误；O、Na、S元素形成的常见化合物有Na2SO3、Na2SO4等，其中Na2SO3发生水解而使水溶液呈碱性，D项错误。]
3．(2021·四川宜宾检测)W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加。W原子最外层电子数是其所在周期数的2倍；Y＋和X2－的电子层结构相同；Z的原子序数等于W和Y的核外电子数之和。下列说法正确的是( )
A．Z的氢化物的酸性比WX2的水化物的强，说明Z的非金属性比W的强
B．离子半径大小：Z>Y>X
C．X和Y形成的化合物为离子化合物且阳离子和阴离子的个数之比为2∶1
D．Z元素的气态氢化物的热稳定性比X的高
C [ W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加。W原子最外层电子数是其所在周期数的2倍，结合原子序数可知，W应位于第二周期，最外层电子数为4，W为C，若W为S，X、Y、Z不可能均为短周期主族元素；Y＋和X2－的电子层结构相同，则X为O、Y为Na；Z的原子序数等于W和Y的核外电子数之和，Z的原子序数为6＋11＝17，Z为Cl，据此分析解答。由上述分析可知，W为C、X为O、Y为Na、Z为Cl。盐酸为无氧酸，不能由盐酸与碳酸的酸性比较C、Cl的非金属性， A项错误；电子层越多，离子半径越大，具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，则离子半径大小：Z>X>Y, B项错误；由Y、X两种元素组成的常见离子化合物为Na2O或Na2O2，其阳离子与阴离子个数比均为2∶1，C项正确；氢化物稳定性与元素非金属性一致，则氢化物稳定性X>Z，D项错误。]
4．(2021·河南鹤壁一中检测)短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增加，A和D的质子数之和等于E的核外电子数，B和D同主族，C的原子半径是短周期主族元素中最大的，A和E组成的化合物AE是常见强酸。下列说法错误的是( )
A．简单离子半径：B>C
B．热稳定性：A2D>AE
C．CA为离子化合物，溶于水所得溶液呈碱性
D．实验室制备AE时可选用D的最高价含氧酸
B [短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增加，C的原子半径是短周期主族元素中最大的，则C为Na；A和E组成的化合物AE是常见强酸，则A为H，E为Cl；A和D的质子数之和等于E的核外电子数，则D的质子数＝17－1＝16，则D为S；B和D同主族，则B为O。氧离子和钠离子都含有2个电子层，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子半径：B>C，A项正确；非金属性S
元素
信息
X
常见氢化物呈碱性，可用作制冷剂
Y
氧化物既能与盐酸反应，也能与NaOH溶液反应
Z
所在主族序数与周期数相差4，其单质在常温下呈黄绿色
W
单质存在多种同素异形体，其中一种在常温下会发生自燃
下列说法错误的是( )
A．原子半径大小为： Y>W>Z>X
B．元素Y与Z形成的盐在水溶液中呈碱性
C．最高价氧化物对应的水化物酸性：X>W
D．元素X与Z可以共存于同一离子化合物中
B [由信息可知，X、Y、Z、W分别为N、Al、Cl、P。元素Y与Z形成的盐AlCl3在水溶液中水解呈酸性，B项错误。]
6．(2021·山东泰安检测)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期非金属主族元素，q、r、s、h是这些元素形成的物质，其中h是离子化合物，q是制太阳能电池的主要原料，s常温下呈气态且其水溶液显碱性，r为二元化合物，其浓溶液在空气中易形成白雾。下列说法正确的是( )
A．常温常压下，W的氧化物为液态
B．单质的沸点：X>Z
C．X与Y属于同一主族，与Z属于同一周期
D．X的氧化物均能用向上排空气法收集
A [W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期非金属主族元素，q、r、s、h 是这些元素形成的物质，其中h 是离子化合物，应为铵盐，则含有N、H，可知W为H，q是制太阳能电池的主要原料，应为Si，s常温下呈气态且其水溶液显碱性，s为氨气，r为二元化合物，其浓溶液在空气中易形成白雾，应为HCl，则可知X为N，Y为Si，Z为Cl，根据上述分析可知，W为H，X为N，Y为Si，Z为Cl。W的氧化物为水或过氧化氢。常温下，均为液体，A项正确；氮气和氯气均为双原子分子，氯气的相对分子质量大于氮气，则氯气的范德华力大于氮气，故沸点：氮气<氯气，B项错误；X为N，Y为Si，二者不是同主族元素， C项错误；如为NO，易与氧气反应，则不能用排空气法收集， D项错误。]
7．(2021·河南信阳调研)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20，它们可以组成化学式为ZXY3W8的硅酸盐。X3＋与W2－具有相同的电子层结构，W、Z与X、Y的质子数之和相等。下列判断正确的是( )
A．化合物ZXW2的水溶液呈碱性
B．简单气态氢化物稳定性：Y>W
C．最高价氧化物对应水化物酸性：X>Y
D．简单离子半径：X>Z
A [根据题给条件可以推出W、X、Y、Z依次为O、Al、Si、K，KAlO2溶液由于AlO水解显碱性，故A符合题意；简单气态氢化物的稳定性SiH4
8．(2021·福建莆田一模)短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，它们组成一种团簇分子Z2M2Y4(YX)2，结构如下图所示。X、M的族序数均等于周期序数，Y原子核外最外层电子数是其电子总数的3/4。下列说法正确的是( )
A．简单离子半径：Z>M>Y
B．常温下，Z和M的单质均能溶于浓硝酸
C．X＋与Y结合形成的化合物是离子化合物
D．Z的最高价氧化物的水化物是中强碱
D [短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，X、M的族序数均等于周期序数，则X、M可能是H、Be、Al；Y原子核外最外层电子数是其电子总数的3/4，则Y是O元素；“团簇分子”中X形成1个共价键，结合原子成键特点推知，则X是H，M是Al；“团簇分子”的化学式为Z2M2Y4(YX)2，应为Z2Al2O4(OH)2，则Z是化合价为＋2价，Z应为Mg。电子层结构相同的离子，核电荷数越小，离子半径越大，则离子半径：O2－>Mg2＋>Al3＋，A项错误；常温下，铝在浓硝酸中发生钝化，不能溶解，B项错误；H＋和O形成的化合物为H2O2，属于共价化合物，C项错误；Mg(OH)2是中强碱，D项正确。]
9．(2021·山东实验中学检测)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、Y同主族，W的简单氢化物与Z的单质混合在光照下反应，气体颜色不断变浅，瓶壁上有油状液滴，X的简单氢化物与Z的氢化物相遇会产生白烟。下列说法正确的是( )
A．“白烟”晶体中只含共价键
B．四种元素中，Z的原子半径最大
C．X的简单氢化物的热稳定性比Y的强
D．W的含氧酸的酸性一定比Z的弱
C [短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物与Z的单质混合在光照下反应，气体颜色不断变浅，瓶壁上有油状液滴，所以Z是Cl，W是C，W、Y同主族，则Y为Si；X的简单氢化物与Z的氢化物相遇会产生白烟，X为N。根据上述分析知“白烟”为NH4Cl晶体，NH4Cl属于离子化合物，既有离子键又有含共价键， A项错误；四种元素的原子半径为Si>Cl>C>N，B项错误； X的简单氢化物为NH3，Y的简单氢化物为SiH4，非金属性：N>Si，热稳定性NH3> SiH4，C项正确；W的含氧酸为H2CO3，Z的含氧酸有HClO、HClO4等几种，酸性HClO
A．原子半径：Z＞Y＞W
B．化合物M中W的原子不满足8电子稳定结构
C．Y单质与X的最高价氧化物对应的水化物反应放出氢气
D．稳定性：H2W
11．(2021·河北辛集检测)短周期主族元素W，X，Y，Z的原子序数依次增大，W，X的最外层电子数之和与Z的最外层电子数相等，W，Y同主族。将W、X的气态单质在催化剂及一定温度和压强下发生可逆反应生成化合物R，反应关系如下表所示。下列说法正确的是( )
物质
W的单质
X的单质
R
起始时/mol
0.3
0.3
0
平衡时/mol
0.12
0.24
0.12
A．离子半径：X>Y>Z
B．Y、Z两种元素形成的化合物的水溶液呈酸性
C．Y、Z分别与W形成的化合物，前者的沸点高
D．四种元素分别与氧形成的化合物均只有两种
C [短周期主族元素W，X，Y，Z的原子序数依次增大，将W，X的气态单质在催化剂及一定温度和压强下发生可逆反应生成化合物R，根据标准数据可知，平衡时消耗W、X和生成R的物质的量分别为0.18 mol、0.06 mol、0.12 mol，三者物质的量之比为3∶1∶2，应该为合成氨的反应，则W为H，X为N；W，Y同主族，则Y为Na；W，X的最外层电子数之和与Z的最外层电子数相等，Z最外层电子数＝1＋5＝6，其原子序数大于Na，则Z为S，据此解答。电子层越多离子半径越大，电子层相同时，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径Z>X>Y，A项错误； 硫化钠溶液中，硫离子水解溶液呈碱性，B项错误； NaH常温下为固体，H2S常温下为气体，NaH的沸点较高，C项正确； N与O形成的化合物有NO、NO2、N2O5等多种，D项错误。]
12．(2021·山东临沂模拟)短周期主族元素W、X、Y、Z、R的原子序数依次增大，其中X、Z位于同一主族；W的气态氢化物常用作制冷剂；Y是同周期主族元素中离子半径最小的；ZXR2能与水剧烈反应，观察到液面上有白雾生成，并有无色刺激性气味的气体逸出，该气体能使品红溶液褪色。下列说法正确的是( )
A．简单气态氢化物的稳定性：W>X
B．含氧酸的酸性：Z
D．向ZXR2与水反应后的溶液中滴加AgNO3溶液，有白色沉淀生成
D [短周期主族元素W、X、Y、Z、R的原子序数依次增大，W的气态氢化物常用作制冷剂，则W是N；Y是同周期主族元素中离子半径最小的，则Y是Al；X、Z位于同一主族，ZXR2能与水剧烈反应，观察到液面上有白雾生成，并有无色刺激性气味的气体逸出，该气体能使品红溶液褪色，则ZXR2是SOCl2，生成的气体是HCl和SO2，故X是O，Z是S，R是Cl。由于元素的非金属性：N
13．(2021·河北唐山一中检测)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子半径依次增大，X、Y同主族，且X、Y原子序数之和是W、Z原子序数之和的2倍。m、n、p、r是由这些元素组成的二元化合物，甲、乙是其中两种元素对应的单质，n与乙在常温下均是淡黄色固体。上述物质间的转化关系如图所示(部分生成物已省略)。下列说法正确的是( )
A．简单离子半径大小：X>Y>Z
B．热稳定性：r>p
C．含Y元素的盐溶液可能显酸性、中性，不可能显碱性
D．二元化合物n 只含离子键，不含共价键
B [①淡黄色固体一般是单质S和二元化合物Na2O2，②同主族元素X、Y由半径大小关系知分别位于二、三周期，③转化关系图中甲是O2，乙是单质S，对应元素分别为X、Y，④Z原子半径比Y大，且X、Y原子序数之和是W、Z原子序数之和的2倍，则Z为Na、W为H。化合物n与单质乙分别为过氧化钠、硫。由上述物质间的转化关系示意图可知，甲为氧气、m为硫化钠、r为水。所以W、X、Y、Z分别为H、O、S、Na。 简单离子半径大小： Na＋
A．1 mol d的氧化物含2 mol化学键
B．工业上电解c的氧化物冶炼单质c
C．原子半径：aSiH4，D项错误。]
15．(2021·四川绵阳诊断)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，遇空气变为红棕色；丙的水溶液可刻蚀玻璃。上述物质有如下图转化关系：
下列说法错误的是( )
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
B [丁为无色气体，遇空气变为红棕色，则丁是NO；丙的水溶液可刻蚀玻璃，则丙是HF；X分别与Y、Z、W结合形成质子数相同的甲、乙、丙三种分子，结合图中物质之间的转化推知，W是F2，Z是O2，甲是NH3，乙是H2O，则X、Y、Z、W分别是H、N、O、F元素。四种元素中F的非金属性最强，则形成的单质中，F2的氧化性最强，A项正确；NH3、H2O和HF都能形成分子间氢键，但H2O形成的氢键数目多余NH3和HF，故水的沸点最高，B项错误；NH3易液化，气化时吸收大量的热，故NH3常用作制冷剂，C项正确；甲是NH3，乙是H2O，二者都只含极性共价键，D项正确。]
第3课时 关键能力——元素周期表中“位－构－性”
关系及应用
元素周期律和元素周期表是高考命题的热点和重点，主要以选择题的形式考查元素在周期表中的位置、原子结构、元素性质的关系及相互推断，同时也渗透着对元素及其化合物知识的考查，该类题目命题形式和命题角度灵活多变，体现《中国高考评价体系》对知识获取能力、思维认知能力的要求，考生要能够阅读和理解各种主要文本、基本符号；能够客观全面地获取相关信息，并从情境中提取有效信息；能够准确概括和描述学科所涉及基本现象的特征及其相互关系，并从中发现问题；能够灵活地、创造性地运用不同方法，发散地、逆向地解决问题；能够通过敏锐的洞察能力，发现复杂、新颖情境中的关键事实特征和有价值的新问题；能够将所学知识迁移到新情境，解决新问题，得出新结论。
考向1
文字描述型推断(演绎与推理能力)
文字叙述的角度是多方面的，大多要求考生根据元素及其化合物特殊组成、特殊性质及应用，原子核外电子排布及原子半径的递变规律等进行演绎与推理，通过自己的逻辑思辨，创造性地运用不同方法，确定未知元素，并结合元素周期律、化学键等知识进行分析、判断。此类题目一般通过文字叙述提供某些数据或相关性质(如能腐蚀玻璃、黄绿色气体等)，解题时抓住这些关键特性，首先确定其为何种元素，然后以此为突破口，推知其他未知元素。
1．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(或简单阴离子的符号)，则需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。
2．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。
3．根据元素的特征来推断
(1)地壳中含量最多的元素或氢化物呈液态的元素为O；地壳中含量第二的元素为Si；地壳中含量最多的金属元素为Al。
(2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液显碱性的元素为N；气态氢化物与最高价氧化物的水化物能反应生成盐的元素为N。
(3)单质硬度最大，熔沸点最高，形成化合物种类最多，正负化合价代数和为0且气态氢化物中含氢质量分数最高的元素是C。
(4)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在中学阶段为Al。
(5)两短周期金属元素的最高价氧化物对应水化物相互反应，这两种元素分别为Na和Al。
(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ZX
D．Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸
B [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。A错：MgO的熔点高于CO2、CO的熔点。B对：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。C错：X与Z形成的SiC是共价化合物。D错：Mg能溶于浓硝酸，但是Si单质不能溶于浓硝酸。]
[强化1] (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
B [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F、X是Na、Y是Cl、Z是Ca。B对：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。A错：常温常压下，钠的单质是固体。C错：CaCl2是强酸强碱盐，水溶液呈中性。D错：氯有最高化合价＋7，氟没有正价。]
[强化2] (2021·安徽安庆检测)五种短周期元素的某些性质如表所示，下列说法不正确的是( )
元素
元素的相关信息
Q
最高价氧化物对应的水化物能与其气态氢化物反应生成盐
R
原子的M电子层上有3个电子
W
在短周期元素中，其原子半径最大
X
其最外层电子数是电子层数的2倍，且低价氧化物能与其气态氢化物反应生成X的单质和H2O
Y
元素最高正价与最低负价的代数和为6
A．Q的气态氢化物具有还原性，常温下，该氢化物水溶液的pH>7
B．W单质在氧气中燃烧后的产物中阴阳离子个数之比为1∶2
C．由R和Y所形成的化合物中存在离子键，属于离子化合物
D．R、W、X的最高价氧化物对应的水化物两两之间能发生反应
C [由题意知，Q为N；R为Al；W为Na；X为S；Y为Cl。氨气分子中N元素处于最低价，具有还原性，其水溶液呈碱性，A项正确；钠在氧气中燃烧后的产物为过氧化钠，阴阳离子个数之比为1∶2，B项正确；R和Y所形成的化合物为AlCl3，属于共价化合物，含有共价键，C项错误；硫酸为强酸，氢氧化钠为强碱，氢氧化铝为两性氢氧化物，三者两两之间能发生反应，D项正确。]
考向2
结构片段型推断(分析与推测能力)
结构片段型元素周期表类题一般给出两种信息：一是给出局部的元素周期表，展示出几种不同元素在元素周期表中的相对位置关系；二是给出某种元素的位置特征、原子结构特征或由该元素形成的单质或化合物的特殊性质，要求考生运用严谨的理性思维和丰富的感性思维，发现新线索、解决新问题、获得新结论。解答此类题目时，要先根据给出的某种元素的特殊结构或性质，确定该元素在周期表中的位置，然后以此为“坐标原点”，根据其他元素与该元素的相对位置关系，进而确定其他未知的元素，并结合元素周期律进行分析、判断。
(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
C．气态氢化物热稳定性：Z
D [由题意，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，可推出W、X、Y、Z分别为N、Al、Si、P。
A对：根据电子层数越多，原子半径越大，可得原子半径：W
C对：同一主族由下到上简单气态氢化物的稳定性逐渐增强，所以热稳定性：NH3>PH3。
D错：X的最高价氧化物的水化物Al(OH)3是两性氢氧化物。]
[强化3] (2021·山东潍坊检测)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，且四种元素的最外层电子数之和为24。
W
X
Y
Z
下列说法错误的是( )
A．单核阴离子的还原性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
D [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。N的气态氢化物与其最高价含氧酸盐反应生成离子化合物NH4NO3，B项正确； X、Y、Z最简单氢化物是H2O、H2S、HCl，稳定性最弱的是H2S，C项正确； 118号元素位于0族，Z(Cl)位于第ⅦA族，D项错误。]
[强化4] (2021·河南部分重点校联考)短周期主族元素X、Y、Z、W的相对位置如图所示，X原子的K层电子数与最外层电子数之比为2∶7，W的最外层电子数是其原子序数的。下列说法正确的是( )
Y
X
W
Z
A．W、Z只能形成一种化合物
B．X的氢化物的水溶液常用塑料瓶保存
C．Y、Z形成的化合物不可能含有非极性共价键
D．X的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸
B [由四种元素的相对位置关系，W处于第三周期，W的最外层电子数是其原子序数的1/3，设W的最外层电子数为x，则有：2＋8＋x＝3x，解得x＝5，推知W是P。X原子的K层电子数与最外层电子数之比为2∶7，则X是F，从而推知Z是Cl，Y是C。P、Cl可形成化合物PCl3、PCl5，A项错误；X的氢化物是HF，玻璃中含SiO2，可与氢氟酸反应，故常用塑料瓶保存，B项正确；C、Cl元素可形成多氯代烃，如CCl2===CCl2、CCl3—CCl3等，含有非极性键，C项错误；X是F，无最高价氧化物，D项错误。]
考向3
物质转化型推断(分析与推测能力)
利用物质转化关系作为元素推断的突破口，是元素推断的新型考法之一，题目通常以框图转化的形式给出物质的转化关系、反应现象等关键信息，要求考生结合短周期主族元素的原子结构及元素的特殊性对元素进行合理的推断，此类试题体现《中国高考评价体系》对于分析与推测、归纳与论证等学科关键能力的要求，要求结合物质的结构、性质、转化及反应现象等信息，识别有效证据、科学推理论证，推断相关物质及元素，结合元素周期表、元素周期律及化学键等知识，进行分析、判断。
(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，0.01 mol·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
C．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
C [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，则n是氯气，Z是氯元素；0.01 mol·L－1r溶液的pH为2，说明r是强酸，因此W是H；q的水溶液具有漂白性，s通常是难溶于水的混合物，根据转化关系图可知m是水，r是氯化氢，q是次氯酸，p是烷烃(如甲烷)，因此X是碳元素，Y是氧元素。同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族自上而下原子半径逐渐增大，则原子半径的大小：W
[强化5] (2021·四川成都检测)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，A、B、C、D、E均由上述元素组成的中学化学常见的物质，其中A是单质，C是酸性氧化物，A的水溶液和C均具有漂白性，B是自然界最常见的液体，E是三元化合物，物质之间存在如下图所示的关系。下列说法不正确的是( )
A．YX2遇到蓝色石蕊试液先变红后褪色
B．离子半径大小关系：Y>Z>X>W
C．简单阴离子的还原性：Y>Z
D．Y与Z属于同一周期，与X属于同一主族
A [A单质的水溶液具有漂白性，说明A为Cl2，C是酸性氧化物，其水溶液也具有漂白性，即SO2，由此可判断B为水，D为HCl，E为H2SO4，则W、X、Y、Z分别为H、O、S、Cl四种元素。YX2是 SO2，其水溶液呈酸性，使蓝色石蕊试液变红色，尽管SO2具有漂白性，但只能选择性地漂白像品红、秸秆、毛丝等物质，而不能漂白石蕊及其变色后的物质，A项错误；四种元素形成的简单离子中，H＋半径最小，离子半径为S2－>Cl－>O2－>H＋，B项正确；由于S的非金属性弱于Cl，则S2－的还原性强于Cl－，C项正确；S和Cl是第三周期相邻，S与O是ⅥA相邻，D项正确。]
[强化6] (2021·北京海淀区检测)短周期元素X、Y、Z的原子序数依次增大，其中Y元素的原子半径最大。已知A、B、C分别是X、Y、Z三种元素的单质，A和C常温下为气体。在适宜的条件下， A、B、C可以发生如图所示的反应。下列说法正确的是( )
A．化合物YX中含离子键
B．Z的含氧酸均为强酸
C．非金属性：X>Z
D．离子半径：Y>Z
A [结合题给信息推知，A是H2、B是Na、Mg或Al等活泼金属，C是Cl2，X、Y、Z分别是H、Na(Mg或Al)、Cl。化合物NaH中含离子键，故A正确；HClO是弱酸，故B错误；非金属性：Cl>H，故C错误；离子半径：Cl－>Na＋，故D错误。]
训练(二十六) 元素周期表中“位－构－性”关系及应用
1．(2021·江苏苏州调研)如表为元素周期
表中短周期的一部分，Y元素最高正价与
最低负价的代数和为4,
下列叙述正确的是( )
A．原子半径：W
C．氢化物的热稳定性：W
2．(2020·北京顺义区二模)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X与Z最外层电子数相同，X2－和Y＋的电子层结构相同，Y的原子半径在短周期主族元素原子中最大。下列说法正确的是( )
A．原子半径：Z＞W
B．还原性：X2－＞Z2－
C．最高价氧化物的水化物酸性：Z＞W
D．X、Y、Z形成的化合物水溶液一定显中性
A [短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y的原子半径在短周期主族元素原子中最大，则Y是Na；X2－和Y＋的电子层结构相同，且X的原子序数小于Y，则X是O；X和Z最外层电子数相同，且Z的原子序数大于X，则Z是S；W的原子序数大于Z(S)，则W是Cl。原子半径：S＞Cl，A项正确；元素的非金属性：O＞S，则单质的氧化性：O2＞S，故阴离子的还原性：O2－＜S2－，B项错误；元素的非金属性：S＜Cl，则最高价氧化物的水化物酸性：H2SO4＜HClO4，C项错误；O、Na、S元素形成的常见化合物有Na2SO3、Na2SO4等，其中Na2SO3发生水解而使水溶液呈碱性，D项错误。]
3．(2021·四川宜宾检测)W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加。W原子最外层电子数是其所在周期数的2倍；Y＋和X2－的电子层结构相同；Z的原子序数等于W和Y的核外电子数之和。下列说法正确的是( )
A．Z的氢化物的酸性比WX2的水化物的强，说明Z的非金属性比W的强
B．离子半径大小：Z>Y>X
C．X和Y形成的化合物为离子化合物且阳离子和阴离子的个数之比为2∶1
D．Z元素的气态氢化物的热稳定性比X的高
C [ W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加。W原子最外层电子数是其所在周期数的2倍，结合原子序数可知，W应位于第二周期，最外层电子数为4，W为C，若W为S，X、Y、Z不可能均为短周期主族元素；Y＋和X2－的电子层结构相同，则X为O、Y为Na；Z的原子序数等于W和Y的核外电子数之和，Z的原子序数为6＋11＝17，Z为Cl，据此分析解答。由上述分析可知，W为C、X为O、Y为Na、Z为Cl。盐酸为无氧酸，不能由盐酸与碳酸的酸性比较C、Cl的非金属性， A项错误；电子层越多，离子半径越大，具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，则离子半径大小：Z>X>Y, B项错误；由Y、X两种元素组成的常见离子化合物为Na2O或Na2O2，其阳离子与阴离子个数比均为2∶1，C项正确；氢化物稳定性与元素非金属性一致，则氢化物稳定性X>Z，D项错误。]
4．(2021·河南鹤壁一中检测)短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增加，A和D的质子数之和等于E的核外电子数，B和D同主族，C的原子半径是短周期主族元素中最大的，A和E组成的化合物AE是常见强酸。下列说法错误的是( )
A．简单离子半径：B>C
B．热稳定性：A2D>AE
C．CA为离子化合物，溶于水所得溶液呈碱性
D．实验室制备AE时可选用D的最高价含氧酸
B [短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增加，C的原子半径是短周期主族元素中最大的，则C为Na；A和E组成的化合物AE是常见强酸，则A为H，E为Cl；A和D的质子数之和等于E的核外电子数，则D的质子数＝17－1＝16，则D为S；B和D同主族，则B为O。氧离子和钠离子都含有2个电子层，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子半径：B>C，A项正确；非金属性S
元素
信息
X
常见氢化物呈碱性，可用作制冷剂
Y
氧化物既能与盐酸反应，也能与NaOH溶液反应
Z
所在主族序数与周期数相差4，其单质在常温下呈黄绿色
W
单质存在多种同素异形体，其中一种在常温下会发生自燃
下列说法错误的是( )
A．原子半径大小为： Y>W>Z>X
B．元素Y与Z形成的盐在水溶液中呈碱性
C．最高价氧化物对应的水化物酸性：X>W
D．元素X与Z可以共存于同一离子化合物中
B [由信息可知，X、Y、Z、W分别为N、Al、Cl、P。元素Y与Z形成的盐AlCl3在水溶液中水解呈酸性，B项错误。]
6．(2021·山东泰安检测)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期非金属主族元素，q、r、s、h是这些元素形成的物质，其中h是离子化合物，q是制太阳能电池的主要原料，s常温下呈气态且其水溶液显碱性，r为二元化合物，其浓溶液在空气中易形成白雾。下列说法正确的是( )
A．常温常压下，W的氧化物为液态
B．单质的沸点：X>Z
C．X与Y属于同一主族，与Z属于同一周期
D．X的氧化物均能用向上排空气法收集
A [W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期非金属主族元素，q、r、s、h 是这些元素形成的物质，其中h 是离子化合物，应为铵盐，则含有N、H，可知W为H，q是制太阳能电池的主要原料，应为Si，s常温下呈气态且其水溶液显碱性，s为氨气，r为二元化合物，其浓溶液在空气中易形成白雾，应为HCl，则可知X为N，Y为Si，Z为Cl，根据上述分析可知，W为H，X为N，Y为Si，Z为Cl。W的氧化物为水或过氧化氢。常温下，均为液体，A项正确；氮气和氯气均为双原子分子，氯气的相对分子质量大于氮气，则氯气的范德华力大于氮气，故沸点：氮气<氯气，B项错误；X为N，Y为Si，二者不是同主族元素， C项错误；如为NO，易与氧气反应，则不能用排空气法收集， D项错误。]
7．(2021·河南信阳调研)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20，它们可以组成化学式为ZXY3W8的硅酸盐。X3＋与W2－具有相同的电子层结构，W、Z与X、Y的质子数之和相等。下列判断正确的是( )
A．化合物ZXW2的水溶液呈碱性
B．简单气态氢化物稳定性：Y>W
C．最高价氧化物对应水化物酸性：X>Y
D．简单离子半径：X>Z
A [根据题给条件可以推出W、X、Y、Z依次为O、Al、Si、K，KAlO2溶液由于AlO水解显碱性，故A符合题意；简单气态氢化物的稳定性SiH4
8．(2021·福建莆田一模)短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，它们组成一种团簇分子Z2M2Y4(YX)2，结构如下图所示。X、M的族序数均等于周期序数，Y原子核外最外层电子数是其电子总数的3/4。下列说法正确的是( )
A．简单离子半径：Z>M>Y
B．常温下，Z和M的单质均能溶于浓硝酸
C．X＋与Y结合形成的化合物是离子化合物
D．Z的最高价氧化物的水化物是中强碱
D [短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，X、M的族序数均等于周期序数，则X、M可能是H、Be、Al；Y原子核外最外层电子数是其电子总数的3/4，则Y是O元素；“团簇分子”中X形成1个共价键，结合原子成键特点推知，则X是H，M是Al；“团簇分子”的化学式为Z2M2Y4(YX)2，应为Z2Al2O4(OH)2，则Z是化合价为＋2价，Z应为Mg。电子层结构相同的离子，核电荷数越小，离子半径越大，则离子半径：O2－>Mg2＋>Al3＋，A项错误；常温下，铝在浓硝酸中发生钝化，不能溶解，B项错误；H＋和O形成的化合物为H2O2，属于共价化合物，C项错误；Mg(OH)2是中强碱，D项正确。]
9．(2021·山东实验中学检测)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、Y同主族，W的简单氢化物与Z的单质混合在光照下反应，气体颜色不断变浅，瓶壁上有油状液滴，X的简单氢化物与Z的氢化物相遇会产生白烟。下列说法正确的是( )
A．“白烟”晶体中只含共价键
B．四种元素中，Z的原子半径最大
C．X的简单氢化物的热稳定性比Y的强
D．W的含氧酸的酸性一定比Z的弱
C [短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物与Z的单质混合在光照下反应，气体颜色不断变浅，瓶壁上有油状液滴，所以Z是Cl，W是C，W、Y同主族，则Y为Si；X的简单氢化物与Z的氢化物相遇会产生白烟，X为N。根据上述分析知“白烟”为NH4Cl晶体，NH4Cl属于离子化合物，既有离子键又有含共价键， A项错误；四种元素的原子半径为Si>Cl>C>N，B项错误； X的简单氢化物为NH3，Y的简单氢化物为SiH4，非金属性：N>Si，热稳定性NH3> SiH4，C项正确；W的含氧酸为H2CO3，Z的含氧酸有HClO、HClO4等几种，酸性HClO
A．原子半径：Z＞Y＞W
B．化合物M中W的原子不满足8电子稳定结构
C．Y单质与X的最高价氧化物对应的水化物反应放出氢气
D．稳定性：H2W
11．(2021·河北辛集检测)短周期主族元素W，X，Y，Z的原子序数依次增大，W，X的最外层电子数之和与Z的最外层电子数相等，W，Y同主族。将W、X的气态单质在催化剂及一定温度和压强下发生可逆反应生成化合物R，反应关系如下表所示。下列说法正确的是( )
物质
W的单质
X的单质
R
起始时/mol
0.3
0.3
0
平衡时/mol
0.12
0.24
0.12
A．离子半径：X>Y>Z
B．Y、Z两种元素形成的化合物的水溶液呈酸性
C．Y、Z分别与W形成的化合物，前者的沸点高
D．四种元素分别与氧形成的化合物均只有两种
C [短周期主族元素W，X，Y，Z的原子序数依次增大，将W，X的气态单质在催化剂及一定温度和压强下发生可逆反应生成化合物R，根据标准数据可知，平衡时消耗W、X和生成R的物质的量分别为0.18 mol、0.06 mol、0.12 mol，三者物质的量之比为3∶1∶2，应该为合成氨的反应，则W为H，X为N；W，Y同主族，则Y为Na；W，X的最外层电子数之和与Z的最外层电子数相等，Z最外层电子数＝1＋5＝6，其原子序数大于Na，则Z为S，据此解答。电子层越多离子半径越大，电子层相同时，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径Z>X>Y，A项错误； 硫化钠溶液中，硫离子水解溶液呈碱性，B项错误； NaH常温下为固体，H2S常温下为气体，NaH的沸点较高，C项正确； N与O形成的化合物有NO、NO2、N2O5等多种，D项错误。]
12．(2021·山东临沂模拟)短周期主族元素W、X、Y、Z、R的原子序数依次增大，其中X、Z位于同一主族；W的气态氢化物常用作制冷剂；Y是同周期主族元素中离子半径最小的；ZXR2能与水剧烈反应，观察到液面上有白雾生成，并有无色刺激性气味的气体逸出，该气体能使品红溶液褪色。下列说法正确的是( )
A．简单气态氢化物的稳定性：W>X
B．含氧酸的酸性：Z
D．向ZXR2与水反应后的溶液中滴加AgNO3溶液，有白色沉淀生成
D [短周期主族元素W、X、Y、Z、R的原子序数依次增大，W的气态氢化物常用作制冷剂，则W是N；Y是同周期主族元素中离子半径最小的，则Y是Al；X、Z位于同一主族，ZXR2能与水剧烈反应，观察到液面上有白雾生成，并有无色刺激性气味的气体逸出，该气体能使品红溶液褪色，则ZXR2是SOCl2，生成的气体是HCl和SO2，故X是O，Z是S，R是Cl。由于元素的非金属性：N
13．(2021·河北唐山一中检测)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子半径依次增大，X、Y同主族，且X、Y原子序数之和是W、Z原子序数之和的2倍。m、n、p、r是由这些元素组成的二元化合物，甲、乙是其中两种元素对应的单质，n与乙在常温下均是淡黄色固体。上述物质间的转化关系如图所示(部分生成物已省略)。下列说法正确的是( )
A．简单离子半径大小：X>Y>Z
B．热稳定性：r>p
C．含Y元素的盐溶液可能显酸性、中性，不可能显碱性
D．二元化合物n 只含离子键，不含共价键
B [①淡黄色固体一般是单质S和二元化合物Na2O2，②同主族元素X、Y由半径大小关系知分别位于二、三周期，③转化关系图中甲是O2，乙是单质S，对应元素分别为X、Y，④Z原子半径比Y大，且X、Y原子序数之和是W、Z原子序数之和的2倍，则Z为Na、W为H。化合物n与单质乙分别为过氧化钠、硫。由上述物质间的转化关系示意图可知，甲为氧气、m为硫化钠、r为水。所以W、X、Y、Z分别为H、O、S、Na。 简单离子半径大小： Na＋
A．1 mol d的氧化物含2 mol化学键
B．工业上电解c的氧化物冶炼单质c
C．原子半径：a
15．(2021·四川绵阳诊断)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，遇空气变为红棕色；丙的水溶液可刻蚀玻璃。上述物质有如下图转化关系：
下列说法错误的是( )
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
B [丁为无色气体，遇空气变为红棕色，则丁是NO；丙的水溶液可刻蚀玻璃，则丙是HF；X分别与Y、Z、W结合形成质子数相同的甲、乙、丙三种分子，结合图中物质之间的转化推知，W是F2，Z是O2，甲是NH3，乙是H2O，则X、Y、Z、W分别是H、N、O、F元素。四种元素中F的非金属性最强，则形成的单质中，F2的氧化性最强，A项正确；NH3、H2O和HF都能形成分子间氢键，但H2O形成的氢键数目多余NH3和HF，故水的沸点最高，B项错误；NH3易液化，气化时吸收大量的热，故NH3常用作制冷剂，C项正确；甲是NH3，乙是H2O，二者都只含极性共价键，D项正确。]
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