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2023年高考化学二轮复习（全国版）专题9“位—构—性”综合推断(教师版)
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这是一份2023年高考化学二轮复习（全国版）专题9“位—构—性”综合推断(教师版)，共20页。
考点一 根据原子结构推断
1．常考短周期主族元素原子的核外电子排布特点
(1)最外层电子数为1的原子有H、Li、Na。
(2)最外层电子数为2的原子有He、Be、Mg。
(3)最外层电子数与次外层电子数相等的原子是Be。
(4)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C。
(5)最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是O。
(6)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有Li、Si。
(7)内层电子总数是最外层电子数2倍的原子有Li、P。
(8)电子层数(周期序数)与最外层电子数(族序数)相等的原子有H、Be、Al。
(9)电子层数为最外层电子数2倍的原子是Li。
(10)最外层电子数是电子层数2倍的原子是C、S。
(11)最外层电子数是电子层数3倍的原子是O。
2．巧记10e－微粒和18e－微粒
10e－微粒和18e－微粒是元素推断题的重要突破口之一。
(1)以Ne为出发点记忆10e－微粒
若10e－微粒满足关系：，则一定是NHeq \\al(＋,4)＋OH－eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O。
(2)以Ar为出发点记忆18e－微粒
1．(2021·全国甲卷，11)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( )
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
答案 D
详解 W为H元素，X为N元素，Y为Al元素，Z为S元素。电子层数越多，元素的原子半径越大，同周期元素从左到右原子半径依次减小，则原子半径：Y(Al)＞Z(S)＞X(N)＞W(H)，A错误；W与X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，两者均既含有离子键又含有共价键，D正确。
2．(2021·全国乙卷，11)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( )
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
答案 B
详解 由题可设W元素的最外层电子数为x，X元素的最外层电子数为y，则Y、Z的最外层电子数分别为y＋1、y＋2，则x＋y＋y＋1＋y＋2＝15，即x＋3y＝12，且x≠y，x≠y＋1，x≠y＋2，可得x＝6，y＝2符合要求；所以W为O元素、X为Mg元素、Y为Al元素、Z为Si元素。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单质的导电性能，C错误；Z的氧化物的水化物为硅酸，硅酸的酸性弱于碳酸，D错误。
3．(2022·全国甲卷，12)Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其最外层电子数之和为19。Q与X、Y、Z位于不同周期，X、Y相邻，Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是( )
A．非金属性：X>Q
B．单质的熔点：X>Y
C．简单氢化物的沸点：Z>Q
D．最高价含氧酸的酸性：Z>Y
答案 D
详解 Q、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Q与X、Y、Z不在同一周期，Y原子最外层电子数为Q原子内层电子数的2倍，则Q应为第二周期元素，X、Y、Z位于第三周期，Y的最外层电子数为4，则Y为Si元素，X、Y相邻，且X的原子序数小于Y，则X为Al元素，Q、X、Y、Z的最外层电子数之和为19，则Q、Z的最外层电子数之和为19－3－4＝12，主族元素的最外层电子数最多为7，若Q的最外层电子数为7，为F元素，Z的最外层电子数为5，为P元素，若Q的最外层电子数为6，为O元素，Z的最外层电子数为6，为S元素，若Q的最外层电子数为5，为N元素，Z的最外层电子数为7，为Cl元素；综上所述，Q为N或O或F，X为Al，Y为Si，Z为Cl或S或P，据此分析解题。X为Al，Q为N或O或F，同一周期从左往右元素非金属性依次增强，同一主族从上往下元素非金属性依次减弱，故非金属性：Q>X，A错误；X为Al属于金属晶体，Y为Si属于共价晶体，故单质熔点：Si>Al，即Y>X，B错误；含有氢键的物质沸点较高，Q为N或O或F，其简单氢化物为H2O或NH3或HF，Z为Cl或S或P，其简单氢化物为HCl或H2S或PH3，由于前者物质中存在分子间氢键，而后者物质中不存在，故沸点：Q>Z，C错误；元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，P、S、Cl的非金属性均强于Si，因此最高价含氧酸的酸性：Z>Y，D正确。
1．(2022·四川省德阳市高三下学期第二次检测)X、Y、Z、W、M是原子序数依次增大的短周期主族元素，X的原子半径是短周期中最小的，Y的最外层电子数是其内层电子数的3倍，Y、M同主族，Z、W、M同周期，W的族序数等于周期序数。下列叙述错误的是( )
A．简单离子的半径：Y>Z>W
B．简单氢化物的沸点：Y>M
C．X、Y、Z可形成含共价键的离子化合物
D．Z、W的单质都能通过电解对应熔融氯化物制得
答案 D
详解 X、Y、Z、W、M是原子序数依次增大的短周期主族元素，X的原子半径是短周期中最小的，X为H；Y的最外层电子数是其内层电子数的3倍，Y、M同主族，Y为O、M为S；Z、W、M同周期，W的族序数等于周期序数，W为Al、Z为Na或Mg。Y为O、Z为Na或Mg、W为Al，简单离子半径：Y>Z>W，A正确；Y为O、M为S，因为水分子间存在氢键，硫化氢分子间不存在氢键，则水的沸点比硫化氢的沸点高，B正确；X为H、Y为O、Z为Na或Mg，三者可形成含共价键的离子化合物，如NaOH、Mg(OH)2，C正确；Z为Na或Mg、W为Al，其中钠和镁可分别通过电解熔融氯化钠和熔融氯化镁得到，但铝需要通过电解熔融氧化铝得到，D错误。
2．(2022·成都市第七中学高三下学期测试)W、X、Y、Z、Q为原子半径依次增大的短周期主族元素，X的原子序数等于W与Y的原子序数之和，Z的原子半径是第三周期中最小的，W与X形成的物质可用来杀菌消毒且该物质的分子中含18e－，Q原子最外层电子数为X原子最外层电子数的一半。下列说法不正确的是( )
A．X元素与Q元素组成的化合物可做耐火材料
B．由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液可能显酸性也可能显碱性
C．简单氢化物的沸点：X>Y>Z
D．由Z和Q形成的化合物中存在离子键
答案 D
详解 同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，且W、X、Y、Z、Q均为短周期主族元素，Z的原子半径是第三周期中最小的，所以Z是Cl，由W与X形成的物质可用来杀菌消毒且该物质的分子中含18e－，又W、X的原子半径依次增大，可知W为H、X为O，再由X的原子序数等于W与Y的原子序数之和，知Y为N，Q原子最外层电子数为X原子最外层电子数的一半，且原子半径最大，则Q为Al。X元素与Q元素组成的化合物是Al2O3，熔点高，可做耐火材料，故A正确；W、X、Y三种元素可以组成硝酸、亚硝酸、硝酸铵等，其水溶液均显酸性，也可以组成一水合氨，其水溶液显碱性，故B正确；水和氨气分子间均存在氢键，沸点较高，且水的沸点高于氨气的沸点，则简单氢化物的沸点：H2O>NH3>HCl，故C正确；Z和Q形成的化合物是AlCl3，是共价化合物，只存在共价键，故D错误。
考点二 根据物质结构推断
1．短周期主族元素原子的成键数目和成键方式
2.化学键类型与物质类型
3．认识几种含氧酸的结构
1．(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
详解 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。
2．(2021·广东，13)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( )
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
答案 C
详解 由题给信息分析知，元素X、Y、Z、W、E分别是H、C、O、F、Cl。氯元素非金属性较强，其最高价氧化物对应的水化物HClO4是一种强酸，故A正确；同一周期主族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；同一周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，同一主族元素从上到下原子半径逐渐增大，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。
3．(2021·河北，11改编)如图所示的两种化合物可应用于阻燃材料和生物材料的合成。其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X和Z同主族，Y原子序数为W原子价电子数的3倍。下列说法正确的是( )
A．X和Z的最高化合价均为＋7价
B．HX和HZ在水中均为强酸，电子式可表示为与
C．四种元素中，Y原子半径最大，X原子半径最小
D．Z、W和氢三种元素只可形成含有共价键的化合物
答案 C
详解 X和Z分别是F、Cl，F无正价，A错误；HX和HZ分别是HF和HCl，HF在水中不是强酸，B错误；四种元素W(N)、X(F)、Y(P)、Z(Cl)中，W(N)、X(F)有两个电子层，Y(P)、Z(Cl)有三个电子层，半径大于W(N)和X(F)，Y(P)原子序数小于Z(Cl)，故Y原子半径在这四种元素中最大，X(F)原子序数大于W(N)，故X原子半径在这四种元素中最小，C正确；Z(Cl)、W(N)和氢三种元素可形成氯化铵，属于同时含有离子键和共价键的化合物，D错误。
4．(2022·湖南，5)科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示)，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是( )
A．原子半径：X>Y>Z
B．非金属性：Y>X>W
C．Z的单质具有较强的还原性
D．原子序数为82的元素与W位于同一主族
答案 C
详解 由共价化合物的结构可知，X、W形成4个共价键，Y形成2个共价键，Z形成1个共价键，X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和，则X为C元素、Y为O元素、Z为F元素、W为Si元素。同周期元素从左到右原子半径依次减小，则C、O、F的原子半径：C＞O＞F，故A正确；同周期元素从左到右元素的非金属性依次增强，同主族元素从上到下元素的非金属性依次减弱，则C、O、Si的非金属性：O＞C＞Si，故B正确；氟元素的非金属性最强，其单质具有很强的氧化性，故C错误；原子序数为82的元素为铅元素，与硅元素都位于元素周期表第ⅣA族，故D正确。
(2022·河南省名校联盟“顶尖计划”高三第三次考试)U、V、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的六种短周期主族元素，它们组成的某化合物的结构如图所示。
下列说法正确的是( )
A．上述元素中，Y的原子半径最大，X的原子半径最小
B．U、V、W、X的非金属性依次减弱
C．Y、Z形成的化合物的水溶液能使石蕊溶液变红
D．该化合物中各元素原子的最外层均满足8电子稳定结构
答案 A
详解 U、V、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的六种短周期主族元素，根据它们组成的化合物的结构可知，U的最外层有4个电子，在这几种元素中U的原子序数最小，则U为C；V连了两个共价键，而且带了一个单位负电荷，则V为N；W连2个共价键，则其最外层有6个电子，则W为O；X只连1个共价键，则X为F；Y是带一个单位正电荷的阳离子，则Y为Na；Z连了6个共价键，则Z为S。一般地，电子层数越多，原子半径越大，当电子层数相同时，质子数越多，半径越小，所以这几种元素中，原子半径最大的是Na，最小的是F，故A正确；同周期元素从左到右，非金属性逐渐增强，所以从U(C)到X(F)，非金属性逐渐增强，故B错误；Y、Z形成的化合物为Na2S，由于S2－水解使溶液显碱性，能使石蕊溶液变蓝，故C错误；在该化合物中S连有6个共价键，其最外层不满足8电子稳定结构，故D错误。
考点三 根据元素性质和物质转化推断
一、常考1～36号元素的性质
1．常考1～36号元素及其重要化合物的物理性质
(1)颜色：①常温下，单质为有色气体的元素是F、Cl。②单质为淡黄色固体的元素是S。
③焰色反应呈黄色的元素是Na，呈紫色(通过蓝色钴玻璃观察)的元素是K。
(2)状态：常温下，单质呈液态的非金属元素是Br。
(3)气味：能形成有臭鸡蛋气味的化合物的非金属元素是S。
(4)熔点：单质熔点最高的非金属元素是C。氧化物熔点最高的非金属元素是Si。
(5)硬度：单质为天然物质中硬度最大的元素是C。
(6)密度：单质密度最小的金属元素是Li；单质密度最小的非金属元素是H。
(7)溶解性：气态氢化物最易溶于水的元素是N。
(8)导电性：单质能导电的非金属元素是C；单质属于半导体材料的元素是Si。
(9)晶体类型：单质及其最高价氧化物都是共价晶体的元素是Si。
(10)地壳中元素含量排名：氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁。
2．常考1～36号元素及其重要化合物的化学性质
(1)空气中含量最多的元素、气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是N。
(2)最高价氧化物及对应的水化物既能与强酸反应又能与强碱反应的元素是Al。
(3)最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物可形成一种离子化合物的元素是N。
(4)单质(O3)及其氢化物(H2O2)均具有漂白性的元素是O。
(5)盐溶液加入NaOH溶液并加热，产生使红色石蕊试纸变蓝的气体，该元素是N。
(6)最高价氧化物对应水化物的酸性(碱性)最强的元素是Cl(Na)。
(7)与水反应最剧烈的金属单质是Na，非金属单质是F。
(8)气态氢化物最稳定的元素是F，只有负价而无正价的元素也是F。
二、常考物质间的转化关系
1．X、Y、Z、W四种物质在一定条件下具有如图的转化关系：
符合此转化关系的X、Y、Z、W如下：
①AlCl3、Al(OH)3、NaAlO2{或Na[Al(OH)4]}、NaOH；
②NH3、NO、NO2、O2；
③H2S、S、SO2、O2。
2．A、B、D、E均为中学化学中常见的物质，存在如图所示关系。
符合此转化关系的A、B、D、E如下：
①Fe、Fe(NO3)3、Fe(NO3)2、HNO3；
②CuO、CO、CO2、C；
③NaOH、NaHCO3、Na2CO3、CO2。
1．(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
详解 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。
2．(2018·全国卷Ⅰ，12)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
详解 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。
3．(2022·全国乙卷，11)化合物(YW4X5Z8·4W2Z)可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增加，且加和为21。YZ2分子的总电子数为奇数，常温下为气体。该化合物的热重曲线如图所示，在200 ℃以下热分解时无刺激性气体逸出。下列叙述正确的是( )
A．W、X、Y、Z的单质常温下均为气体
B．最高价氧化物的水化物酸性：YC．100～200 ℃阶段热分解失去4个W2Z
D．500 ℃热分解后生成固体化合物X2Z3
答案 D
详解 该化合物在200 ℃以下热分解时无刺激性气体逸出，则说明失去的是水，即W为H，Z为O，YZ2分子的总电子数为奇数，常温下为气体，由W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增加，且加和为21推断，则Y为N，X为B。X(B)的单质常温下为固体，故A错误；非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，则最高价氧化物的水化物酸性：X(H3BO3)＜Y(HNO3)，故B错误；根据前面已知200 ℃以下热分解时无刺激性气体逸出，则说明失去的是水，若100～200 ℃阶段热分解失去4个H2O，则质量保留百分数应为eq \f(14＋4＋11×5＋16×8,14＋4＋11×5＋16×8＋18×4)×100%≈73.6%，对比图中信息，则说明不是失去4个H2O，故C错误；化合物(NH4B5O8·4H2O)在500 ℃热分解后若生成固体化合物X2Z3(B2O3)，根据硼元素守恒，则得到关系式：2NH4B5O8·4H2O～5B2O3，则固体化合物B2O3的质量分数为eq \f(11×2＋16×3×5,14＋4＋11×5＋16×8＋18×4×2)×100%≈64.1%，对比图中信息，说明假设正确，故D正确。
4.(2016·全国卷Ⅰ，13)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 ml·L－1 r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WB．元素的非金属性Z>X>Y
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
答案 C
详解 由n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，可知Z元素为Cl，n为Cl2，再根据q的水溶液具有漂白性，可知q为HClO，由0.01 ml·L－1 r溶液的pH为2，可判断r为一元强酸，则r为HCl，然后根据n和p的反应条件，以及s通常是难溶于水的混合物，可知p为烷烃，s为烷烃的氯代物；根据题意，W、X、Y、Z是短周期原子序数依次增加的四种元素，可进一步推知W、X、Y、Z分别为H、C、O、Cl。A项，根据原子半径的变化规律，可知原子半径：H(2022·河南省普通高中高三下学期3月高考适应性测试)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的4种短周期主族元素。X广泛存在于无机物和有机物中，Y是地壳中含量最多的元素，Z的单质常温下和氢气混合会发生爆炸，工业上电解W的熔融氧化物来制取W。下列有关说法一定正确的是( )
A．原子半径：W＞X＞Y＞Z
B．简单氢化物的沸点：Z＞Y
C．Z和W的简单离子都能促进水的电离
D．W分别与X、Y、Z形成的化合物中化学键类型相同
答案 C
详解 X广泛存在于无机物和有机物中，则X是H或C；Y是地壳中含量最多的元素，Y为O；Z的单质常温下和氢气混合会爆炸，Z为F；工业上电解W的熔融氧化物来制取W，W为Al。一般来说，电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同，原子序数越大半径越小，则原子半径：W＞Y＞Z＞X(H)或W＞X(C)＞Y＞Z，故A错误；Y的简单氢化物为H2O，Z的为HF，由于H2O中的氢键比HF的多，则H2O的沸点较高，即简单氢化物的沸点：Y＞Z，故B错误；Al3＋和F－都能与水发生水解反应，促进水的电离，故C正确。
考点四 根据元素周期表中短周期特殊结构推断
1．元素周期表中第一周期只有H和He两种元素，H元素所在的第 Ⅰ A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。
例如：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。
1．(2022·广东，7)甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是( )
A．原子半径：丁＞戊＞乙
B．非金属性：戊＞丁＞丙
C．甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D．丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
答案 C
详解 甲～戊是短周期元素，戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸，则可能是硫酸或高氯酸，若是高氯酸，则戊为Cl，甲为N、乙为F、丙为P、丁为S，若是硫酸，则戊为S，甲为C、乙为O、丙为Si、丁为P。根据层多径大，同电子层结构核多径小原则，则原子半径：丁＞戊＞乙，故A正确；同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性：戊＞丁＞丙，故B正确；甲的氢化物可能为氨气，可能为甲烷、乙烷等，若是氨气，则遇氯化氢一定有白烟产生，若是甲烷、乙烷等，则遇氯化氢不反应，没有白烟生成，故C错误；丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸，也可能是磷酸，都能与强碱反应，故D正确。
2．(2021·浙江6月选考，15改编)已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在元素周期表中的相对位置如图所示，其中Y的最高化合价为＋3。下列说法不正确的是( )
A．还原性：ZQ2B．X能从ZO2中置换出Z
C．阳离子氧化性：X2＋D．Q、R的最高价含氧酸的酸性：R>Q
答案 A
详解 ZQ2为CS2，ZR4为CCl4，CS2中硫的还原性强于CCl4中的氯元素，A错误；Mg和CO2发生反应：2Mg＋CO2eq \(=====,\s\up7(点燃))2MgO＋C，B正确；Mg的金属性强于Al，故Mg2＋的氧化性弱于Al3＋，C正确；Cl的非金属性强于S，则HClO4的酸性强于H2SO4，D正确。
(2022·山西省高三下学期高考考前适应性测试)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W、Y在元素周期表中的相对位置如图所示，W元素最外层与次外层的电子数之差为3，W的核电荷数与Z元素的最外层电子数之和等于X的原子序数。下列推断正确的是( )
A．简单离子半径：Y＜Z
B．氢化物的稳定性：X＜Y＜Z
C．氧化物对应水化物的酸性：W＜X＜Z
D．化合物WZ3、Y2Z2中既含离子键又含共价键
答案 B
详解 W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W元素最外层与次外层的电子数之差为3，则W是N；根据图中的相对位置，则Y是S，Z的原子序数比Y大，则Z是Cl，W的核电荷数与Z元素的最外层电子数之和等于X的原子序数，则X是Si，以此解题。S2－与Cl－的电子层数相同，Cl的原子序数大于S，则半径：S2－>Cl－，A错误；同一周期元素从左往右，非金属性逐渐增强，对应氢化物的稳定性逐渐增强，则氢化物的稳定性：X＜Y＜Z，B正确；题目中没有指明是最高价氧化物对应的水化物，故无法判断其酸性强弱，C错误；NCl3和S2Cl2中均只含有共价键，D错误。
专题强化练
1．(2022·成都市蓉城名校联盟高三第二次联考)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W与X只能按原子比为1∶1或1∶2形成两种常见化合物WX和WX2，X的一种单质和Z的单质均可作为自来水消毒剂，Z的最外层电子数等于X和Y的最外层电子数之和。下列说法正确的是( )
A．简单离子半径：X>Y>Z
B．WX2中所有原子都满足8电子稳定结构
C．X和Y形成的化合物一定只含离子键
D．Z的氧化物对应水化物的酸性一定强于W的氧化物对应水化物的酸性
答案 B
详解 X的一种单质和Z的单质均可作为自来水消毒剂，故X为O，Z为Cl；W与X只能按原子比为1∶1或1∶2形成两种常见化合物WX和WX2，化合物为CO和CO2，故W为C；Z的最外层电子数等于X和Y最外层电子数之和，故Y为Na。X、Y、Z的简单离子为O2－、Na＋、Cl－，简单离子半径：Cl－> O2－> Na＋，即Z>X>Y，故A错误；WX2是CO2，其中所有原子都满足8电子稳定结构，故B正确；X为O，Y为Na，可以形成Na2O2，其中既含离子键又含共价键，故C错误；Z为Cl，可以形成HClO，W为C，可以形成H2CO3，HClO的酸性弱于H2CO3，故D错误。
2．(2022·成都市第七中学高三下学期模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中，常温下，Z的单质能溶于W的最高价氧化物对应水化物的稀溶液，却不溶于其浓溶液。下列说法错误的是( )
A．简单离子半径：W>Q>X>Y>Z
B．元素X的气态氢化物与Q的单质可发生置换反应
C．Z、W的简单离子都能促进水的电离
D．Y与W具有相同的最高化合价
答案 D
详解 常温下，Z的单质能溶于W的最高价氧化物对应水化物的稀溶液，却不溶于其浓溶液，可联想到Al在浓硝酸、浓硫酸中的钝化，则Z应为Al元素，W的原子序数大于Al，则W为S元素，Q为原子序数大于S的短周期主族元素，则Q为Cl元素；X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中，且X的原子序数小于Y，应是指氨气极易溶于水，所以X为N元素，Y为O元素。核外电子排布相同，原子序数越小离子半径越大，电子层数越多，离子半径越大，故简单离子半径：W>Q>X>Y>Z，A正确；N的气态氢化物为NH3，可以与Cl2发生置换反应：3Cl2＋2NH3===N2＋6HCl，B正确；Z、W的简单离子分别为铝离子、硫离子，都可以发生水解反应，促进水的电离，C正确；W为S元素，Y为O元素，S的最高化合价为＋6价，O没有最高正化合价，D错误。
3．(2022·四川省德阳市高三下学期第二次调研)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X的单质可用作保护气，Y为短周期中原子半径最大的元素，Z原子的最外层电子数等于X与Y的最外层电子数之和。下列叙述正确的是( )
A．简单氢化物的沸点：X＜Z
B．Z2W2分子中各原子最外层均达到8电子结构
C．简单离子半径：X＜Y
D．Y和Z的简单离子均能破坏水的电离平衡
答案 B
详解 X的单质可用作保护气，则X为N，Y为短周期中原子半径最大的元素，则Y为Na，Z原子的最外层电子数等于X与Y的最外层电子数之和，则Z为S，W为Cl。NH3分子间能形成氢键，沸点大于H2S，因此简单氢化物的沸点：X>Z，故A错误；S2Cl2分子中S原子和Cl原子最外层电子均达到8电子结构，故B正确；简单离子半径：Na＋4．(2022·河南省许昌市高中二模)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，它们组成的某矿物的化学式为W3Y2(ZX3)6，W、Y在元素周期表中所处的周期序数均等于族序数，X的最外层电子数是次外层的3倍，Z的单质可用于制造太阳能电池。下列说法正确的是( )
A．四种元素中W的原子半径最小
B．ZX2中共价键数是Z原子数的2倍
C．X、Y简单离子的电子层结构不同
D．W、Y、Z的最高价氧化物对应水化物的酸性均比H2CO3弱
答案 D
详解 X的最外层电子数是次外层的3倍，则X为O元素；Z的单质可用于制造太阳能电池，则Z为Si元素；根据化合物中元素化合价代数和为零且W、Y在周期表中所处的周期序数均等于族序数，W的原子序数小于Y，则W为Be元素(第二周期ⅡA族)，Y为Al元素(第三周期ⅢA族)。电子层数越多原子半径越大，电子层数相同，核电荷数越大原子半径越小，所以X(O)的原子半径最小，A错误；ZX2为SiO2,1 ml SiO2中含有1 ml Si原子、4 ml硅氧键，共价键数是Si原子数的4倍，B错误；X、Y的简单离子分别为O2－、Al3＋，电子层结构均为2、8，C错误；Be、Al为金属元素，非金属性弱于C，同主族元素自上而下非金属性逐渐减弱，所以Si的非金属性也弱于C，则三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性均比H2CO3弱，D正确。
5.(2022·河南省六市高三第一次联合调研)W、X、Y、Z为四种原子序数依次增大的短周期非金属主族元素，其中只有X、Y位于同周期，四种元素可形成航天飞船的火箭推进剂[XW4]＋[ZY4]－，W与X的最外层电子数之和等于Y的最外层电子数。下列说法错误的是( )
A．W、X、Y、Z的最高正价均等于其最外层电子数
B．X的液态简单氢化物常用来做制冷剂，与其存在分子间氢键有关
C．简单阴离子还原性：W＞X＞Y
D．W、X、Z均可与Y形成两种或两种以上的化合物
答案 A
详解 W、X、Y、Z为四种原子序数依次增大的短周期非金属主族元素，其中只有X、Y位于同周期，则W位于第一周期，W为H；X、Y位于第二周期，Z位于第三周期，X和W可以形成[XW4]＋，则X为N，W与X的最外层电子数之和等于Y的最外层电子数，则Y为O；Z和Y可以形成[ZY4]－，则Z为Cl。O没有最高正价，A错误；非金属性越强，其简单阴离子的还原性越弱，非金属性：O>N>H，则简单阴离子的还原性：W＞X＞Y，C正确；H、N、Cl均可与O形成两种或两种以上的化合物，如H2O、H2O2，NO、NO2、N2O5等，Cl2O、ClO2等，D正确。
6．(2022·河南省信阳市高三第二次质量检测)2019年诺贝尔化学奖颁给研究锂电池的科学家，一种用作锂电池电解液的锂盐结构如图所示。其中，X位于第三周期，X原子的电子数为Z原子的两倍，W、Z、Y位于同一周期。下列叙述正确的是( )
A．W、X、Y、Z四种元素对应的简单氢化物之间均能形成氢键
B．Z、W两种元素的非金属性可以通过H2Z2和W2H4两种氢化物的热稳定性进行比较
C．X的氧化物对应的水化物均为强酸
D．AlY3能与NaY形成配合物Na3AlY6，可应用于电解铝工业中以降低能耗
答案 D
详解 根据锂盐的结构可知X能形成6个键，位于第三周期，X为S，X原子的电子数为Z原子的两倍，Z为O，W、Z、Y位于同一周期，Y形成一个共价键，Y为F，W为N。W、X、Y、Z四种元素对应的简单氢化物分别为NH3、H2S、HF、H2O，其中H2S不能形成氢键，故A错误；比较元素非金属性可以通过比较简单氢化物的热稳定性，H2Z2和W2H4不属于简单氢化物，故B错误；X为S，X的最高价氧化物对应的水化物H2SO4为强酸，故C错误；AlF3能与NaF形成配合物Na3AlF6，Na3AlF6是冰晶石，可应用于电解铝工业中以降低能耗，故D正确。
7．(2022·河南省平顶山高三检测)短周期主族元素R、X、Y、Z、M的原子序数依次递增，其族序数满足：3Z＋M＝X＋Y，其中元素R、X、Y、M形成的化合物(结构式)具有如图所示转化关系。下列说法错误的是( )
A．R与X、Y、M均能形成含18e－的分子
B．上述转化关系中的物质各原子均达到8e－稳定结构
C．Y、Z、M形成的某种化合物可做漂白剂
D．R、X、Y、Z可形成两种以上水溶液呈碱性的化合物
答案 B
详解 短周期主族元素R、X、Y、Z、M的原子序数依次递增，在结构式中R、M形成1个共价键，X形成4个共价键，Y形成2个共价键，结合原子序数相对大小可知X、Y、M的最外层电子数分别为4、6、7，最外层电子数满足3Z＋M＝X＋Y，则Z的最外层电子数为eq \f(1,3)×(4＋6－7)＝1，结合原子序数可知Z为Na、R为H、X为C、Y为O、M为Cl。R为H，与X、Y、M即C、O、Cl均能形成含18e－的分子即C2H6、H2O2、HCl，A正确；R为H，在上述转化关系的物质中H未达到8e－稳定结构，其余各原子均达到8e－稳定结构，B错误；Y、Z、M即O、Na、Cl形成的某种化合物即NaClO可做漂白剂，C正确；R、X、Y、Z即H、C、O、Na可形成两种以上水溶液呈碱性的化合物，如NaHCO3、CH3COONa，CH3CH2COONa等，D正确。
8．(2022·成都市第七中学高三下学期3月综合测试)如图所示的两种化合物可应用于阻燃材料和生物材料的合成。其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X和Z同主族，Y的原子序数为W原子价电子数的3倍。下列说法正确的是( )
A．X和Z的最高化合价均为＋7价
B．Z与H、O形成的化合物HZO的电子式为
C．四种元素中，Y原子半径最大，X原子半径最小
D．如图两种化合物中各原子最外层均满足8电子结构
答案 C
详解 结合图中所示结构可知，图中两种化合物均为共价化合物，已知X和Z同主族，可得X和Z同为第ⅦA族元素，Y为第ⅤA族元素，W为第ⅢA族或第ⅤA族元素，再结合W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，Y的原子序数为W原子价电子数的3倍推知W、X、Y、Z分别为N、F、P、Cl，据此分析解答。X和Z分别是F、Cl，F无正价，A错误；Z为Cl，和H、O形成的化合物HClO为共价化合物，电子式为，B错误；四种元素W(N)、X(F)、Y(P)、Z(Cl)中，W(N)、X(F)有两个电子层，Y(P)、Z(Cl)有三个电子层，半径大于W(N)和X(F)，Y(P)的原子序数小于Z(Cl)，故Y的原子半径在这四种元素中最大，X(F)的原子序数大于W(N)，故X的原子半径在这四种元素中最小，C正确；Y为P，最外层5个电子，再根据图中信息可知P形成5个共价键，共用5个电子对，P原子为10电子结构，D错误。
9．X、Y、Z、W、R均是短周期元素，它们在元素周期表中的相对位置如图所示，其中X与R形成的一种化合物能使品红溶液褪色，下列说法正确的是( )
A.Y与X形成的两种常见化合物中含有的化学键类型完全相同
B．可用NaOH溶液除去W单质中混有的Z单质
C．简单氢化物的热稳定性：HmX>HmR>WHn
D．化合物YmX和YmR中，阳离子半径均大于阴离子半径
答案 C
详解 Na2O中只含有离子键，Na2O2中含有离子键和共价键，故A错误；Si、Al都能与NaOH溶液反应，应该选用盐酸等除去Si中混有的Al，故B错误；O、S、Si的非金属性：O＞S＞Si，故简单氢化物的热稳定性：H2O＞H2S＞SiH4，故C正确；Na与S、O形成的简单化合物分别为Na2S和Na2O，Na＋的半径小于O2－和S2－的半径，故D错误。
10．下表为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为短周期元素，W元素的核电荷数为X元素核电荷数的2倍。下列说法正确的是( )
A.X、W、Z元素的原子半径及它们的简单气态氢化物的热稳定性均依次递增
B．Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在，它们的最高价氧化物对应水化物的酸性依次递增
C．YX2晶体熔化、液态WX3汽化均需克服分子间作用力
D．根据元素周期律，可以推测T元素的单质具有半导体特性，T2X3具有氧化性和还原性
答案 D
详解 从表中位置关系可看出，X为第二周期元素，Y为第三周期元素，又因为X、W同主族且W元素的核电荷数为X的2倍，所以X为氧元素、W为硫元素；再根据元素在周期表中的位置关系可推知，Y为硅元素、Z为磷元素、T为砷元素。O、S、P的原子半径：P＞S＞O，三种元素的简单气态氢化物的热稳定性：H2O＞H2S＞PH3，A不正确；在火山口附近或地壳的岩层里，常常存在游离态的硫，B不正确；SiO2晶体为原子晶体，熔化时需克服的微粒间的作用力为共价键，C不正确；砷在元素周期表中位于金属元素与非金属元素的交界线附近，具有半导体的特性，As2O3中砷为＋3价，处于中间价态，所以As2O3具有氧化性和还原性，D正确。
11．X、Y、Z、W为四种原子序数依次增大的短周期元素，Y、W的最高正价与最低负价代数和均为零，甲、乙、丙分别是Y、X、W三种元素对应的单质，m、n、s分别是由上述四种元素中的两种形成的化合物，它们之间的转化关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A．原子半径：W、Y、Z、X依次减小
B．简单氢化物的还原性：Y>W
C．乙、s均为常见的还原剂
D．由X、Y、Z三种元素形成的化合物可能会使酸性高锰酸钾溶液褪色
答案 B
详解 甲是C，m是H2O，乙是H2，s是CO，n是SiO2，丙是单质硅。元素X是H，Y是C，Z是O，W是Si。同周期主族元素从左往右原子半径依次减小，电子层数越多，原子半径越大，故原子半径：Si>C>O>H，故A正确；Y、W的简单氢化物分别为CH4、SiH4，还原性：SiH4>CH4，故B错误；H2、CO均为常见的还原剂，故C正确；由H、C、O三种元素组成的化合物，如草酸(H2C2O4)，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故D正确。
12．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Y和Z同主族，且Z的原子序数是Y的2倍。n、q、s是上述元素的单质。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物，其中m的水溶液显碱性。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．Z的常见氧化物均为酸性氧化物
B．W和X形成的化合物一定是共价化合物
C．原子半径：Z>Y>X
D．四种元素组成的化合物一定能促进水的电离
答案 A
详解 据题意可知，Y、Z分别为O和S，m为NH3，则W、X分别为H和N。Z的常见氧化物SO2、SO3均为酸性氧化物，A正确；W和X形成的化合物NH4H为离子化合物，B错误；原子半径：S >N>O，C错误；四种元素组成的化合物NH4HSO4抑制水的电离，D错误。
13．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增，a、b、c、d、e、f是由这些元素组成的化合物，d是淡黄色粉末，m为元素Y的单质，通常为无色无味的气体。上述物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A．简单离子半径：Z＜Y
B．简单气态氢化物的热稳定性：Y＞X
C．阴离子的还原性：Y＞W
D．W、Y、Z形成的化合物含有共价键
答案 C
详解 短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增，a、b、c、d、e、f是由这些元素组成的化合物，d是淡黄色粉末，则d是过氧化钠；又m为元素Y的单质，通常为无色无味的气体，m是氧气；W、X、Y、Z对应的元素是H、C、O、Na，据此解答。离子结构相同，原子序数越大，半径越小，简单离子半径：Na＋X，B正确；元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强，阴离子的还原性越弱，则阴离子的还原性：YH
Be
B
C
N(P)
O(S)
F(Cl)
Si
成键数目
1
2
3
4
3
2
1
4
成键方式
单键
单键
单键
单键、双键、三键
单键、双键
单键
单键
硫代硫酸(H2S2O3)
过二硫酸(H2S2O8)
亚磷酸(H3PO3)
次磷酸(H3PO2)
X
Y
Z
W
R
X
Y
Z
W
T
考点一 根据原子结构推断
1．常考短周期主族元素原子的核外电子排布特点
(1)最外层电子数为1的原子有H、Li、Na。
(2)最外层电子数为2的原子有He、Be、Mg。
(3)最外层电子数与次外层电子数相等的原子是Be。
(4)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C。
(5)最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是O。
(6)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有Li、Si。
(7)内层电子总数是最外层电子数2倍的原子有Li、P。
(8)电子层数(周期序数)与最外层电子数(族序数)相等的原子有H、Be、Al。
(9)电子层数为最外层电子数2倍的原子是Li。
(10)最外层电子数是电子层数2倍的原子是C、S。
(11)最外层电子数是电子层数3倍的原子是O。
2．巧记10e－微粒和18e－微粒
10e－微粒和18e－微粒是元素推断题的重要突破口之一。
(1)以Ne为出发点记忆10e－微粒
若10e－微粒满足关系：，则一定是NHeq \\al(＋,4)＋OH－eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O。
(2)以Ar为出发点记忆18e－微粒
1．(2021·全国甲卷，11)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( )
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
答案 D
详解 W为H元素，X为N元素，Y为Al元素，Z为S元素。电子层数越多，元素的原子半径越大，同周期元素从左到右原子半径依次减小，则原子半径：Y(Al)＞Z(S)＞X(N)＞W(H)，A错误；W与X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，两者均既含有离子键又含有共价键，D正确。
2．(2021·全国乙卷，11)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( )
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
答案 B
详解 由题可设W元素的最外层电子数为x，X元素的最外层电子数为y，则Y、Z的最外层电子数分别为y＋1、y＋2，则x＋y＋y＋1＋y＋2＝15，即x＋3y＝12，且x≠y，x≠y＋1，x≠y＋2，可得x＝6，y＝2符合要求；所以W为O元素、X为Mg元素、Y为Al元素、Z为Si元素。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单质的导电性能，C错误；Z的氧化物的水化物为硅酸，硅酸的酸性弱于碳酸，D错误。
3．(2022·全国甲卷，12)Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其最外层电子数之和为19。Q与X、Y、Z位于不同周期，X、Y相邻，Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是( )
A．非金属性：X>Q
B．单质的熔点：X>Y
C．简单氢化物的沸点：Z>Q
D．最高价含氧酸的酸性：Z>Y
答案 D
详解 Q、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Q与X、Y、Z不在同一周期，Y原子最外层电子数为Q原子内层电子数的2倍，则Q应为第二周期元素，X、Y、Z位于第三周期，Y的最外层电子数为4，则Y为Si元素，X、Y相邻，且X的原子序数小于Y，则X为Al元素，Q、X、Y、Z的最外层电子数之和为19，则Q、Z的最外层电子数之和为19－3－4＝12，主族元素的最外层电子数最多为7，若Q的最外层电子数为7，为F元素，Z的最外层电子数为5，为P元素，若Q的最外层电子数为6，为O元素，Z的最外层电子数为6，为S元素，若Q的最外层电子数为5，为N元素，Z的最外层电子数为7，为Cl元素；综上所述，Q为N或O或F，X为Al，Y为Si，Z为Cl或S或P，据此分析解题。X为Al，Q为N或O或F，同一周期从左往右元素非金属性依次增强，同一主族从上往下元素非金属性依次减弱，故非金属性：Q>X，A错误；X为Al属于金属晶体，Y为Si属于共价晶体，故单质熔点：Si>Al，即Y>X，B错误；含有氢键的物质沸点较高，Q为N或O或F，其简单氢化物为H2O或NH3或HF，Z为Cl或S或P，其简单氢化物为HCl或H2S或PH3，由于前者物质中存在分子间氢键，而后者物质中不存在，故沸点：Q>Z，C错误；元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，P、S、Cl的非金属性均强于Si，因此最高价含氧酸的酸性：Z>Y，D正确。
1．(2022·四川省德阳市高三下学期第二次检测)X、Y、Z、W、M是原子序数依次增大的短周期主族元素，X的原子半径是短周期中最小的，Y的最外层电子数是其内层电子数的3倍，Y、M同主族，Z、W、M同周期，W的族序数等于周期序数。下列叙述错误的是( )
A．简单离子的半径：Y>Z>W
B．简单氢化物的沸点：Y>M
C．X、Y、Z可形成含共价键的离子化合物
D．Z、W的单质都能通过电解对应熔融氯化物制得
答案 D
详解 X、Y、Z、W、M是原子序数依次增大的短周期主族元素，X的原子半径是短周期中最小的，X为H；Y的最外层电子数是其内层电子数的3倍，Y、M同主族，Y为O、M为S；Z、W、M同周期，W的族序数等于周期序数，W为Al、Z为Na或Mg。Y为O、Z为Na或Mg、W为Al，简单离子半径：Y>Z>W，A正确；Y为O、M为S，因为水分子间存在氢键，硫化氢分子间不存在氢键，则水的沸点比硫化氢的沸点高，B正确；X为H、Y为O、Z为Na或Mg，三者可形成含共价键的离子化合物，如NaOH、Mg(OH)2，C正确；Z为Na或Mg、W为Al，其中钠和镁可分别通过电解熔融氯化钠和熔融氯化镁得到，但铝需要通过电解熔融氧化铝得到，D错误。
2．(2022·成都市第七中学高三下学期测试)W、X、Y、Z、Q为原子半径依次增大的短周期主族元素，X的原子序数等于W与Y的原子序数之和，Z的原子半径是第三周期中最小的，W与X形成的物质可用来杀菌消毒且该物质的分子中含18e－，Q原子最外层电子数为X原子最外层电子数的一半。下列说法不正确的是( )
A．X元素与Q元素组成的化合物可做耐火材料
B．由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液可能显酸性也可能显碱性
C．简单氢化物的沸点：X>Y>Z
D．由Z和Q形成的化合物中存在离子键
答案 D
详解 同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，且W、X、Y、Z、Q均为短周期主族元素，Z的原子半径是第三周期中最小的，所以Z是Cl，由W与X形成的物质可用来杀菌消毒且该物质的分子中含18e－，又W、X的原子半径依次增大，可知W为H、X为O，再由X的原子序数等于W与Y的原子序数之和，知Y为N，Q原子最外层电子数为X原子最外层电子数的一半，且原子半径最大，则Q为Al。X元素与Q元素组成的化合物是Al2O3，熔点高，可做耐火材料，故A正确；W、X、Y三种元素可以组成硝酸、亚硝酸、硝酸铵等，其水溶液均显酸性，也可以组成一水合氨，其水溶液显碱性，故B正确；水和氨气分子间均存在氢键，沸点较高，且水的沸点高于氨气的沸点，则简单氢化物的沸点：H2O>NH3>HCl，故C正确；Z和Q形成的化合物是AlCl3，是共价化合物，只存在共价键，故D错误。
考点二 根据物质结构推断
1．短周期主族元素原子的成键数目和成键方式
2.化学键类型与物质类型
3．认识几种含氧酸的结构
1．(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
详解 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。
2．(2021·广东，13)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( )
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
答案 C
详解 由题给信息分析知，元素X、Y、Z、W、E分别是H、C、O、F、Cl。氯元素非金属性较强，其最高价氧化物对应的水化物HClO4是一种强酸，故A正确；同一周期主族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；同一周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，同一主族元素从上到下原子半径逐渐增大，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。
3．(2021·河北，11改编)如图所示的两种化合物可应用于阻燃材料和生物材料的合成。其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X和Z同主族，Y原子序数为W原子价电子数的3倍。下列说法正确的是( )
A．X和Z的最高化合价均为＋7价
B．HX和HZ在水中均为强酸，电子式可表示为与
C．四种元素中，Y原子半径最大，X原子半径最小
D．Z、W和氢三种元素只可形成含有共价键的化合物
答案 C
详解 X和Z分别是F、Cl，F无正价，A错误；HX和HZ分别是HF和HCl，HF在水中不是强酸，B错误；四种元素W(N)、X(F)、Y(P)、Z(Cl)中，W(N)、X(F)有两个电子层，Y(P)、Z(Cl)有三个电子层，半径大于W(N)和X(F)，Y(P)原子序数小于Z(Cl)，故Y原子半径在这四种元素中最大，X(F)原子序数大于W(N)，故X原子半径在这四种元素中最小，C正确；Z(Cl)、W(N)和氢三种元素可形成氯化铵，属于同时含有离子键和共价键的化合物，D错误。
4．(2022·湖南，5)科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示)，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是( )
A．原子半径：X>Y>Z
B．非金属性：Y>X>W
C．Z的单质具有较强的还原性
D．原子序数为82的元素与W位于同一主族
答案 C
详解 由共价化合物的结构可知，X、W形成4个共价键，Y形成2个共价键，Z形成1个共价键，X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和，则X为C元素、Y为O元素、Z为F元素、W为Si元素。同周期元素从左到右原子半径依次减小，则C、O、F的原子半径：C＞O＞F，故A正确；同周期元素从左到右元素的非金属性依次增强，同主族元素从上到下元素的非金属性依次减弱，则C、O、Si的非金属性：O＞C＞Si，故B正确；氟元素的非金属性最强，其单质具有很强的氧化性，故C错误；原子序数为82的元素为铅元素，与硅元素都位于元素周期表第ⅣA族，故D正确。
(2022·河南省名校联盟“顶尖计划”高三第三次考试)U、V、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的六种短周期主族元素，它们组成的某化合物的结构如图所示。
下列说法正确的是( )
A．上述元素中，Y的原子半径最大，X的原子半径最小
B．U、V、W、X的非金属性依次减弱
C．Y、Z形成的化合物的水溶液能使石蕊溶液变红
D．该化合物中各元素原子的最外层均满足8电子稳定结构
答案 A
详解 U、V、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的六种短周期主族元素，根据它们组成的化合物的结构可知，U的最外层有4个电子，在这几种元素中U的原子序数最小，则U为C；V连了两个共价键，而且带了一个单位负电荷，则V为N；W连2个共价键，则其最外层有6个电子，则W为O；X只连1个共价键，则X为F；Y是带一个单位正电荷的阳离子，则Y为Na；Z连了6个共价键，则Z为S。一般地，电子层数越多，原子半径越大，当电子层数相同时，质子数越多，半径越小，所以这几种元素中，原子半径最大的是Na，最小的是F，故A正确；同周期元素从左到右，非金属性逐渐增强，所以从U(C)到X(F)，非金属性逐渐增强，故B错误；Y、Z形成的化合物为Na2S，由于S2－水解使溶液显碱性，能使石蕊溶液变蓝，故C错误；在该化合物中S连有6个共价键，其最外层不满足8电子稳定结构，故D错误。
考点三 根据元素性质和物质转化推断
一、常考1～36号元素的性质
1．常考1～36号元素及其重要化合物的物理性质
(1)颜色：①常温下，单质为有色气体的元素是F、Cl。②单质为淡黄色固体的元素是S。
③焰色反应呈黄色的元素是Na，呈紫色(通过蓝色钴玻璃观察)的元素是K。
(2)状态：常温下，单质呈液态的非金属元素是Br。
(3)气味：能形成有臭鸡蛋气味的化合物的非金属元素是S。
(4)熔点：单质熔点最高的非金属元素是C。氧化物熔点最高的非金属元素是Si。
(5)硬度：单质为天然物质中硬度最大的元素是C。
(6)密度：单质密度最小的金属元素是Li；单质密度最小的非金属元素是H。
(7)溶解性：气态氢化物最易溶于水的元素是N。
(8)导电性：单质能导电的非金属元素是C；单质属于半导体材料的元素是Si。
(9)晶体类型：单质及其最高价氧化物都是共价晶体的元素是Si。
(10)地壳中元素含量排名：氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁。
2．常考1～36号元素及其重要化合物的化学性质
(1)空气中含量最多的元素、气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是N。
(2)最高价氧化物及对应的水化物既能与强酸反应又能与强碱反应的元素是Al。
(3)最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物可形成一种离子化合物的元素是N。
(4)单质(O3)及其氢化物(H2O2)均具有漂白性的元素是O。
(5)盐溶液加入NaOH溶液并加热，产生使红色石蕊试纸变蓝的气体，该元素是N。
(6)最高价氧化物对应水化物的酸性(碱性)最强的元素是Cl(Na)。
(7)与水反应最剧烈的金属单质是Na，非金属单质是F。
(8)气态氢化物最稳定的元素是F，只有负价而无正价的元素也是F。
二、常考物质间的转化关系
1．X、Y、Z、W四种物质在一定条件下具有如图的转化关系：
符合此转化关系的X、Y、Z、W如下：
①AlCl3、Al(OH)3、NaAlO2{或Na[Al(OH)4]}、NaOH；
②NH3、NO、NO2、O2；
③H2S、S、SO2、O2。
2．A、B、D、E均为中学化学中常见的物质，存在如图所示关系。
符合此转化关系的A、B、D、E如下：
①Fe、Fe(NO3)3、Fe(NO3)2、HNO3；
②CuO、CO、CO2、C；
③NaOH、NaHCO3、Na2CO3、CO2。
1．(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
详解 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。
2．(2018·全国卷Ⅰ，12)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
详解 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。
3．(2022·全国乙卷，11)化合物(YW4X5Z8·4W2Z)可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增加，且加和为21。YZ2分子的总电子数为奇数，常温下为气体。该化合物的热重曲线如图所示，在200 ℃以下热分解时无刺激性气体逸出。下列叙述正确的是( )
A．W、X、Y、Z的单质常温下均为气体
B．最高价氧化物的水化物酸性：Y
D．500 ℃热分解后生成固体化合物X2Z3
答案 D
详解 该化合物在200 ℃以下热分解时无刺激性气体逸出，则说明失去的是水，即W为H，Z为O，YZ2分子的总电子数为奇数，常温下为气体，由W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增加，且加和为21推断，则Y为N，X为B。X(B)的单质常温下为固体，故A错误；非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，则最高价氧化物的水化物酸性：X(H3BO3)＜Y(HNO3)，故B错误；根据前面已知200 ℃以下热分解时无刺激性气体逸出，则说明失去的是水，若100～200 ℃阶段热分解失去4个H2O，则质量保留百分数应为eq \f(14＋4＋11×5＋16×8,14＋4＋11×5＋16×8＋18×4)×100%≈73.6%，对比图中信息，则说明不是失去4个H2O，故C错误；化合物(NH4B5O8·4H2O)在500 ℃热分解后若生成固体化合物X2Z3(B2O3)，根据硼元素守恒，则得到关系式：2NH4B5O8·4H2O～5B2O3，则固体化合物B2O3的质量分数为eq \f(11×2＋16×3×5,14＋4＋11×5＋16×8＋18×4×2)×100%≈64.1%，对比图中信息，说明假设正确，故D正确。
4.(2016·全国卷Ⅰ，13)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 ml·L－1 r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
答案 C
详解 由n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，可知Z元素为Cl，n为Cl2，再根据q的水溶液具有漂白性，可知q为HClO，由0.01 ml·L－1 r溶液的pH为2，可判断r为一元强酸，则r为HCl，然后根据n和p的反应条件，以及s通常是难溶于水的混合物，可知p为烷烃，s为烷烃的氯代物；根据题意，W、X、Y、Z是短周期原子序数依次增加的四种元素，可进一步推知W、X、Y、Z分别为H、C、O、Cl。A项，根据原子半径的变化规律，可知原子半径：H
A．原子半径：W＞X＞Y＞Z
B．简单氢化物的沸点：Z＞Y
C．Z和W的简单离子都能促进水的电离
D．W分别与X、Y、Z形成的化合物中化学键类型相同
答案 C
详解 X广泛存在于无机物和有机物中，则X是H或C；Y是地壳中含量最多的元素，Y为O；Z的单质常温下和氢气混合会爆炸，Z为F；工业上电解W的熔融氧化物来制取W，W为Al。一般来说，电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同，原子序数越大半径越小，则原子半径：W＞Y＞Z＞X(H)或W＞X(C)＞Y＞Z，故A错误；Y的简单氢化物为H2O，Z的为HF，由于H2O中的氢键比HF的多，则H2O的沸点较高，即简单氢化物的沸点：Y＞Z，故B错误；Al3＋和F－都能与水发生水解反应，促进水的电离，故C正确。
考点四 根据元素周期表中短周期特殊结构推断
1．元素周期表中第一周期只有H和He两种元素，H元素所在的第 Ⅰ A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。
例如：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。
1．(2022·广东，7)甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是( )
A．原子半径：丁＞戊＞乙
B．非金属性：戊＞丁＞丙
C．甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D．丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
答案 C
详解 甲～戊是短周期元素，戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸，则可能是硫酸或高氯酸，若是高氯酸，则戊为Cl，甲为N、乙为F、丙为P、丁为S，若是硫酸，则戊为S，甲为C、乙为O、丙为Si、丁为P。根据层多径大，同电子层结构核多径小原则，则原子半径：丁＞戊＞乙，故A正确；同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性：戊＞丁＞丙，故B正确；甲的氢化物可能为氨气，可能为甲烷、乙烷等，若是氨气，则遇氯化氢一定有白烟产生，若是甲烷、乙烷等，则遇氯化氢不反应，没有白烟生成，故C错误；丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸，也可能是磷酸，都能与强碱反应，故D正确。
2．(2021·浙江6月选考，15改编)已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在元素周期表中的相对位置如图所示，其中Y的最高化合价为＋3。下列说法不正确的是( )
A．还原性：ZQ2
C．阳离子氧化性：X2＋
答案 A
详解 ZQ2为CS2，ZR4为CCl4，CS2中硫的还原性强于CCl4中的氯元素，A错误；Mg和CO2发生反应：2Mg＋CO2eq \(=====,\s\up7(点燃))2MgO＋C，B正确；Mg的金属性强于Al，故Mg2＋的氧化性弱于Al3＋，C正确；Cl的非金属性强于S，则HClO4的酸性强于H2SO4，D正确。
(2022·山西省高三下学期高考考前适应性测试)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W、Y在元素周期表中的相对位置如图所示，W元素最外层与次外层的电子数之差为3，W的核电荷数与Z元素的最外层电子数之和等于X的原子序数。下列推断正确的是( )
A．简单离子半径：Y＜Z
B．氢化物的稳定性：X＜Y＜Z
C．氧化物对应水化物的酸性：W＜X＜Z
D．化合物WZ3、Y2Z2中既含离子键又含共价键
答案 B
详解 W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W元素最外层与次外层的电子数之差为3，则W是N；根据图中的相对位置，则Y是S，Z的原子序数比Y大，则Z是Cl，W的核电荷数与Z元素的最外层电子数之和等于X的原子序数，则X是Si，以此解题。S2－与Cl－的电子层数相同，Cl的原子序数大于S，则半径：S2－>Cl－，A错误；同一周期元素从左往右，非金属性逐渐增强，对应氢化物的稳定性逐渐增强，则氢化物的稳定性：X＜Y＜Z，B正确；题目中没有指明是最高价氧化物对应的水化物，故无法判断其酸性强弱，C错误；NCl3和S2Cl2中均只含有共价键，D错误。
专题强化练
1．(2022·成都市蓉城名校联盟高三第二次联考)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W与X只能按原子比为1∶1或1∶2形成两种常见化合物WX和WX2，X的一种单质和Z的单质均可作为自来水消毒剂，Z的最外层电子数等于X和Y的最外层电子数之和。下列说法正确的是( )
A．简单离子半径：X>Y>Z
B．WX2中所有原子都满足8电子稳定结构
C．X和Y形成的化合物一定只含离子键
D．Z的氧化物对应水化物的酸性一定强于W的氧化物对应水化物的酸性
答案 B
详解 X的一种单质和Z的单质均可作为自来水消毒剂，故X为O，Z为Cl；W与X只能按原子比为1∶1或1∶2形成两种常见化合物WX和WX2，化合物为CO和CO2，故W为C；Z的最外层电子数等于X和Y最外层电子数之和，故Y为Na。X、Y、Z的简单离子为O2－、Na＋、Cl－，简单离子半径：Cl－> O2－> Na＋，即Z>X>Y，故A错误；WX2是CO2，其中所有原子都满足8电子稳定结构，故B正确；X为O，Y为Na，可以形成Na2O2，其中既含离子键又含共价键，故C错误；Z为Cl，可以形成HClO，W为C，可以形成H2CO3，HClO的酸性弱于H2CO3，故D错误。
2．(2022·成都市第七中学高三下学期模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中，常温下，Z的单质能溶于W的最高价氧化物对应水化物的稀溶液，却不溶于其浓溶液。下列说法错误的是( )
A．简单离子半径：W>Q>X>Y>Z
B．元素X的气态氢化物与Q的单质可发生置换反应
C．Z、W的简单离子都能促进水的电离
D．Y与W具有相同的最高化合价
答案 D
详解 常温下，Z的单质能溶于W的最高价氧化物对应水化物的稀溶液，却不溶于其浓溶液，可联想到Al在浓硝酸、浓硫酸中的钝化，则Z应为Al元素，W的原子序数大于Al，则W为S元素，Q为原子序数大于S的短周期主族元素，则Q为Cl元素；X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中，且X的原子序数小于Y，应是指氨气极易溶于水，所以X为N元素，Y为O元素。核外电子排布相同，原子序数越小离子半径越大，电子层数越多，离子半径越大，故简单离子半径：W>Q>X>Y>Z，A正确；N的气态氢化物为NH3，可以与Cl2发生置换反应：3Cl2＋2NH3===N2＋6HCl，B正确；Z、W的简单离子分别为铝离子、硫离子，都可以发生水解反应，促进水的电离，C正确；W为S元素，Y为O元素，S的最高化合价为＋6价，O没有最高正化合价，D错误。
3．(2022·四川省德阳市高三下学期第二次调研)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X的单质可用作保护气，Y为短周期中原子半径最大的元素，Z原子的最外层电子数等于X与Y的最外层电子数之和。下列叙述正确的是( )
A．简单氢化物的沸点：X＜Z
B．Z2W2分子中各原子最外层均达到8电子结构
C．简单离子半径：X＜Y
D．Y和Z的简单离子均能破坏水的电离平衡
答案 B
详解 X的单质可用作保护气，则X为N，Y为短周期中原子半径最大的元素，则Y为Na，Z原子的最外层电子数等于X与Y的最外层电子数之和，则Z为S，W为Cl。NH3分子间能形成氢键，沸点大于H2S，因此简单氢化物的沸点：X>Z，故A错误；S2Cl2分子中S原子和Cl原子最外层电子均达到8电子结构，故B正确；简单离子半径：Na＋
A．四种元素中W的原子半径最小
B．ZX2中共价键数是Z原子数的2倍
C．X、Y简单离子的电子层结构不同
D．W、Y、Z的最高价氧化物对应水化物的酸性均比H2CO3弱
答案 D
详解 X的最外层电子数是次外层的3倍，则X为O元素；Z的单质可用于制造太阳能电池，则Z为Si元素；根据化合物中元素化合价代数和为零且W、Y在周期表中所处的周期序数均等于族序数，W的原子序数小于Y，则W为Be元素(第二周期ⅡA族)，Y为Al元素(第三周期ⅢA族)。电子层数越多原子半径越大，电子层数相同，核电荷数越大原子半径越小，所以X(O)的原子半径最小，A错误；ZX2为SiO2,1 ml SiO2中含有1 ml Si原子、4 ml硅氧键，共价键数是Si原子数的4倍，B错误；X、Y的简单离子分别为O2－、Al3＋，电子层结构均为2、8，C错误；Be、Al为金属元素，非金属性弱于C，同主族元素自上而下非金属性逐渐减弱，所以Si的非金属性也弱于C，则三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性均比H2CO3弱，D正确。
5.(2022·河南省六市高三第一次联合调研)W、X、Y、Z为四种原子序数依次增大的短周期非金属主族元素，其中只有X、Y位于同周期，四种元素可形成航天飞船的火箭推进剂[XW4]＋[ZY4]－，W与X的最外层电子数之和等于Y的最外层电子数。下列说法错误的是( )
A．W、X、Y、Z的最高正价均等于其最外层电子数
B．X的液态简单氢化物常用来做制冷剂，与其存在分子间氢键有关
C．简单阴离子还原性：W＞X＞Y
D．W、X、Z均可与Y形成两种或两种以上的化合物
答案 A
详解 W、X、Y、Z为四种原子序数依次增大的短周期非金属主族元素，其中只有X、Y位于同周期，则W位于第一周期，W为H；X、Y位于第二周期，Z位于第三周期，X和W可以形成[XW4]＋，则X为N，W与X的最外层电子数之和等于Y的最外层电子数，则Y为O；Z和Y可以形成[ZY4]－，则Z为Cl。O没有最高正价，A错误；非金属性越强，其简单阴离子的还原性越弱，非金属性：O>N>H，则简单阴离子的还原性：W＞X＞Y，C正确；H、N、Cl均可与O形成两种或两种以上的化合物，如H2O、H2O2，NO、NO2、N2O5等，Cl2O、ClO2等，D正确。
6．(2022·河南省信阳市高三第二次质量检测)2019年诺贝尔化学奖颁给研究锂电池的科学家，一种用作锂电池电解液的锂盐结构如图所示。其中，X位于第三周期，X原子的电子数为Z原子的两倍，W、Z、Y位于同一周期。下列叙述正确的是( )
A．W、X、Y、Z四种元素对应的简单氢化物之间均能形成氢键
B．Z、W两种元素的非金属性可以通过H2Z2和W2H4两种氢化物的热稳定性进行比较
C．X的氧化物对应的水化物均为强酸
D．AlY3能与NaY形成配合物Na3AlY6，可应用于电解铝工业中以降低能耗
答案 D
详解 根据锂盐的结构可知X能形成6个键，位于第三周期，X为S，X原子的电子数为Z原子的两倍，Z为O，W、Z、Y位于同一周期，Y形成一个共价键，Y为F，W为N。W、X、Y、Z四种元素对应的简单氢化物分别为NH3、H2S、HF、H2O，其中H2S不能形成氢键，故A错误；比较元素非金属性可以通过比较简单氢化物的热稳定性，H2Z2和W2H4不属于简单氢化物，故B错误；X为S，X的最高价氧化物对应的水化物H2SO4为强酸，故C错误；AlF3能与NaF形成配合物Na3AlF6，Na3AlF6是冰晶石，可应用于电解铝工业中以降低能耗，故D正确。
7．(2022·河南省平顶山高三检测)短周期主族元素R、X、Y、Z、M的原子序数依次递增，其族序数满足：3Z＋M＝X＋Y，其中元素R、X、Y、M形成的化合物(结构式)具有如图所示转化关系。下列说法错误的是( )
A．R与X、Y、M均能形成含18e－的分子
B．上述转化关系中的物质各原子均达到8e－稳定结构
C．Y、Z、M形成的某种化合物可做漂白剂
D．R、X、Y、Z可形成两种以上水溶液呈碱性的化合物
答案 B
详解 短周期主族元素R、X、Y、Z、M的原子序数依次递增，在结构式中R、M形成1个共价键，X形成4个共价键，Y形成2个共价键，结合原子序数相对大小可知X、Y、M的最外层电子数分别为4、6、7，最外层电子数满足3Z＋M＝X＋Y，则Z的最外层电子数为eq \f(1,3)×(4＋6－7)＝1，结合原子序数可知Z为Na、R为H、X为C、Y为O、M为Cl。R为H，与X、Y、M即C、O、Cl均能形成含18e－的分子即C2H6、H2O2、HCl，A正确；R为H，在上述转化关系的物质中H未达到8e－稳定结构，其余各原子均达到8e－稳定结构，B错误；Y、Z、M即O、Na、Cl形成的某种化合物即NaClO可做漂白剂，C正确；R、X、Y、Z即H、C、O、Na可形成两种以上水溶液呈碱性的化合物，如NaHCO3、CH3COONa，CH3CH2COONa等，D正确。
8．(2022·成都市第七中学高三下学期3月综合测试)如图所示的两种化合物可应用于阻燃材料和生物材料的合成。其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X和Z同主族，Y的原子序数为W原子价电子数的3倍。下列说法正确的是( )
A．X和Z的最高化合价均为＋7价
B．Z与H、O形成的化合物HZO的电子式为
C．四种元素中，Y原子半径最大，X原子半径最小
D．如图两种化合物中各原子最外层均满足8电子结构
答案 C
详解 结合图中所示结构可知，图中两种化合物均为共价化合物，已知X和Z同主族，可得X和Z同为第ⅦA族元素，Y为第ⅤA族元素，W为第ⅢA族或第ⅤA族元素，再结合W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，Y的原子序数为W原子价电子数的3倍推知W、X、Y、Z分别为N、F、P、Cl，据此分析解答。X和Z分别是F、Cl，F无正价，A错误；Z为Cl，和H、O形成的化合物HClO为共价化合物，电子式为，B错误；四种元素W(N)、X(F)、Y(P)、Z(Cl)中，W(N)、X(F)有两个电子层，Y(P)、Z(Cl)有三个电子层，半径大于W(N)和X(F)，Y(P)的原子序数小于Z(Cl)，故Y的原子半径在这四种元素中最大，X(F)的原子序数大于W(N)，故X的原子半径在这四种元素中最小，C正确；Y为P，最外层5个电子，再根据图中信息可知P形成5个共价键，共用5个电子对，P原子为10电子结构，D错误。
9．X、Y、Z、W、R均是短周期元素，它们在元素周期表中的相对位置如图所示，其中X与R形成的一种化合物能使品红溶液褪色，下列说法正确的是( )
A.Y与X形成的两种常见化合物中含有的化学键类型完全相同
B．可用NaOH溶液除去W单质中混有的Z单质
C．简单氢化物的热稳定性：HmX>HmR>WHn
D．化合物YmX和YmR中，阳离子半径均大于阴离子半径
答案 C
详解 Na2O中只含有离子键，Na2O2中含有离子键和共价键，故A错误；Si、Al都能与NaOH溶液反应，应该选用盐酸等除去Si中混有的Al，故B错误；O、S、Si的非金属性：O＞S＞Si，故简单氢化物的热稳定性：H2O＞H2S＞SiH4，故C正确；Na与S、O形成的简单化合物分别为Na2S和Na2O，Na＋的半径小于O2－和S2－的半径，故D错误。
10．下表为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为短周期元素，W元素的核电荷数为X元素核电荷数的2倍。下列说法正确的是( )
A.X、W、Z元素的原子半径及它们的简单气态氢化物的热稳定性均依次递增
B．Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在，它们的最高价氧化物对应水化物的酸性依次递增
C．YX2晶体熔化、液态WX3汽化均需克服分子间作用力
D．根据元素周期律，可以推测T元素的单质具有半导体特性，T2X3具有氧化性和还原性
答案 D
详解 从表中位置关系可看出，X为第二周期元素，Y为第三周期元素，又因为X、W同主族且W元素的核电荷数为X的2倍，所以X为氧元素、W为硫元素；再根据元素在周期表中的位置关系可推知，Y为硅元素、Z为磷元素、T为砷元素。O、S、P的原子半径：P＞S＞O，三种元素的简单气态氢化物的热稳定性：H2O＞H2S＞PH3，A不正确；在火山口附近或地壳的岩层里，常常存在游离态的硫，B不正确；SiO2晶体为原子晶体，熔化时需克服的微粒间的作用力为共价键，C不正确；砷在元素周期表中位于金属元素与非金属元素的交界线附近，具有半导体的特性，As2O3中砷为＋3价，处于中间价态，所以As2O3具有氧化性和还原性，D正确。
11．X、Y、Z、W为四种原子序数依次增大的短周期元素，Y、W的最高正价与最低负价代数和均为零，甲、乙、丙分别是Y、X、W三种元素对应的单质，m、n、s分别是由上述四种元素中的两种形成的化合物，它们之间的转化关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A．原子半径：W、Y、Z、X依次减小
B．简单氢化物的还原性：Y>W
C．乙、s均为常见的还原剂
D．由X、Y、Z三种元素形成的化合物可能会使酸性高锰酸钾溶液褪色
答案 B
详解 甲是C，m是H2O，乙是H2，s是CO，n是SiO2，丙是单质硅。元素X是H，Y是C，Z是O，W是Si。同周期主族元素从左往右原子半径依次减小，电子层数越多，原子半径越大，故原子半径：Si>C>O>H，故A正确；Y、W的简单氢化物分别为CH4、SiH4，还原性：SiH4>CH4，故B错误；H2、CO均为常见的还原剂，故C正确；由H、C、O三种元素组成的化合物，如草酸(H2C2O4)，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故D正确。
12．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Y和Z同主族，且Z的原子序数是Y的2倍。n、q、s是上述元素的单质。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物，其中m的水溶液显碱性。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．Z的常见氧化物均为酸性氧化物
B．W和X形成的化合物一定是共价化合物
C．原子半径：Z>Y>X
D．四种元素组成的化合物一定能促进水的电离
答案 A
详解 据题意可知，Y、Z分别为O和S，m为NH3，则W、X分别为H和N。Z的常见氧化物SO2、SO3均为酸性氧化物，A正确；W和X形成的化合物NH4H为离子化合物，B错误；原子半径：S >N>O，C错误；四种元素组成的化合物NH4HSO4抑制水的电离，D错误。
13．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增，a、b、c、d、e、f是由这些元素组成的化合物，d是淡黄色粉末，m为元素Y的单质，通常为无色无味的气体。上述物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A．简单离子半径：Z＜Y
B．简单气态氢化物的热稳定性：Y＞X
C．阴离子的还原性：Y＞W
D．W、Y、Z形成的化合物含有共价键
答案 C
详解 短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增，a、b、c、d、e、f是由这些元素组成的化合物，d是淡黄色粉末，则d是过氧化钠；又m为元素Y的单质，通常为无色无味的气体，m是氧气；W、X、Y、Z对应的元素是H、C、O、Na，据此解答。离子结构相同，原子序数越大，半径越小，简单离子半径：Na＋
Be
B
C
N(P)
O(S)
F(Cl)
Si
成键数目
1
2
3
4
3
2
1
4
成键方式
单键
单键
单键
单键、双键、三键
单键、双键
单键
单键
硫代硫酸(H2S2O3)
过二硫酸(H2S2O8)
亚磷酸(H3PO3)
次磷酸(H3PO2)
X
Y
Z
W
R
X
Y
Z
W
T
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