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2020二轮复习 物质结构 元素周期律 学案（江苏专用）
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理解元素、核素和同位素的含义。
了解原子的构成。知道原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的数量关系。
掌握1～18号元素的原子核外电子排布，能用原子结构示意图表示原子和简单离子的结构。
了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。掌握同一周期、同一主族元素的原子结构与元素性质的递变规律。
理解元素(主族和零族)原子结构、在周期表中的位置、性质及其它们之间的关系。
知道化学键的含义。能用电子式、结构式和结构简式表示一些常见物质的结构。
能识别典型的离子化合物和共价化合物，能从化学键变化的角度认识化学反应的实质。
微粒结构及其相互作用
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)。
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)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)
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2Na＋[]2－是错误的。
(4)不能混淆化学键的类别，如H2O2的电子式写成H＋[]2－H＋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H
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H，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)HH 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
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。
1．(2019·高考江苏卷)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2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( )
A．原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B．由X、Y组成的化合物是离子化合物
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：选B。“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2个电子”，Y的原子序数大于X，则Y为Mg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。A项，原子半径：r(Mg)>r(Si)>r(S)>r(O)，错误；B项，MgO为离子化合物，正确；C项，非金属性：Si
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，则气态氢化物的热稳定性：H2O强于H2S，D项正确。
3．(2017·高考江苏卷)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，其中只有Y、Z处于同一周期且相邻，Z是地壳中含量最多的元素，W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是( )
A．原子半径：r(X)
C．Y的单质的氧化性比Z的强
D．X、Y、Z三种元素可以组成共价化合物和离子化合物
解析：选D。地壳中含量最多的元素为O，则Z为O，Y为N，X为H，短周期中金属性最强的元素为Na，则W为Na。原子半径：r(Na)＞r(N)＞r(O)＞r(H)，A项错误；NaOH为强碱，B项错误；非金属性：O＞N，则氧化性O2(或O3)强于N2，C项错误；H、N和O可以组成共价化合物如NH3·H2O，也可以组成离子化合物如NH4NO3，D项正确。
4．(2016·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原子的最外层有6个电子，Y是迄今发现的非金属性最强的元素，在周期表中Z位于ⅠA族，W与X属于同一主族。下列说法正确的是( )
A．元素X、W的简单阴离子具有相同的电子层结构
B．由Y、Z两种元素组成的化合物是离子化合物
C．W的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强
D．原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)
解析：选B。依据题意推知，X、Y、Z、W分别为O、F、Na和S。A项，O2－和S2－的电子层结构不同，错误；B项，NaF为离子化合物，正确；C项，F的非金属性比S强，所以氢化物的热稳定性：HF>H2S，错误；D项，原子半径：Na>S>O>F，错误。
题组一 文字叙述式“位、构、性”关系应用
1．(2019·徐州高三考前模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，原子序数之和为42，X原子的核外电子数等于Y的最外层电子数，Z是第ⅠA元素，W是同周期非金属性最强的元素。下列说法正确的是( )
A．单质的还原性：X＞Z
B．原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)
C．Y、Z 组成的化合物中一定含有离子键
D．W的氧化物的水化物一定是强酸
解析：选C。短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大， Z是第ⅠA元素，W是同周期非金属性最强的元素，则Z为Na，W为Cl(W不能为F，若W为F，则X、Y、Z、W原子序数之和不可能为42)；因X、Y、Z、W原子序数之和为42，则X和Y原子序数之和为42－11－17＝14，X原子的核外电子数等于Y的最外层电子数，则X为C，Y为O。A.X的单质是C，Z的单质是Na，还原性：Na>C，故A错误；B.电子层数越多，原子半径越大，同周期从左向右原子半径逐渐减小，则原子半径：r(Y)＜r(X)＜r(W)＜r(Z)，故B错误；C.Y、Z两种元素组成的化合物Na2O、Na2O2均是离子化合物，一定含有离子键，故C正确；D.氯的氧化物的水化物有多种，若为HClO则为弱酸，故D错误。
2．(2019·泰州中学高三四模)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中X原子最外层电子数是内层电子数的两倍，元素Y的核电荷数等于W原子的最外层电子数，Z在空气中燃烧发出耀眼的白光。下列说法正确的是( )
A．X和Y的氧化物都是可导致酸雨的污染物
B．Z和W形成的化合物中既有离子键又有共价键
C．最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序：W、Y、X
D．原子半径由大到小的顺序：r(X)>r(Y)>r(Z)
解析：选C。短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中X原子最外层电子数是内层电子数的两倍，则X为C；元素Y的核电荷数等于W原子的最外层电子数，则Y为N，W为Cl；Z在空气中燃烧发出耀眼的白光，则Z为Mg。A.X的氧化物CO、CO2均不会形成酸雨，A错误；B.Z和W形成的化合物为MgCl2，只含有离子键，不含有共价键，B错误；C.非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，W、Y、X分别为Cl、N、C，因此W、Y、X的非金属性强弱顺序为W>Y>X，所以最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为W、Y、X，C正确；D.X、Y、Z分别为C、N、Mg ，原子半径由大到小的顺序为r(Z)>r(X)>r(Y)，D错误。
3．(2019·苏锡常镇四市高三联考)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，其中X、Y处于同一周期且相邻，Z元素的原子在短周期中原子半径最大，W是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是( )
A．原子半径：r(X)
C．W的单质还原性比Z的强
D．Y、Z、W三种元素组成的化合物可能是Z3WY6
解析：选D。短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，其中X、Y处于同一周期且相邻，Z元素的原子在短周期中原子半径最大，Z是Na。W是地壳中含量最多的金属元素，W是Al，因此X与Y为处于第二周期的相邻元素。A.原子半径：r(Y)＜r(X)＜r(W)＜r(Z)，A错误；B.如果X是O，与Na形成的化合物过氧化钠中含共价键，B错误；C.铝单质还原性比钠的弱，C错误；D.如果Y是F，则Y、Z、W三种元素组成的化合物可能是Na3AlF6，D正确。
题组二 表格片段式“位、构、性”关系应用
4．(双选)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的氧化物对应水化物的酸性比Z的强
解析：选BD。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，非最高价氧化物对应水化物的酸性不一定，故D错误。
5．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
6．(2019·江苏教研协作体模拟)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。
7．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
8．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。
9．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。
元素的“位、构、性”的推断及综合应用
理解元素、核素和同位素的含义。
了解原子的构成。知道原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的数量关系。
掌握1～18号元素的原子核外电子排布，能用原子结构示意图表示原子和简单离子的结构。
了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。掌握同一周期、同一主族元素的原子结构与元素性质的递变规律。
理解元素(主族和零族)原子结构、在周期表中的位置、性质及其它们之间的关系。
知道化学键的含义。能用电子式、结构式和结构简式表示一些常见物质的结构。
能识别典型的离子化合物和共价化合物，能从化学键变化的角度认识化学反应的实质。
微粒结构及其相互作用
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)。
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)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)
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2Na＋[]2－是错误的。
(4)不能混淆化学键的类别，如H2O2的电子式写成H＋[]2－H＋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H
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H，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)HH 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
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。
1．(2019·高考江苏卷)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2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( )
A．原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B．由X、Y组成的化合物是离子化合物
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：选B。“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2个电子”，Y的原子序数大于X，则Y为Mg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。A项，原子半径：r(Mg)>r(Si)>r(S)>r(O)，错误；B项，MgO为离子化合物，正确；C项，非金属性：Si
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，则气态氢化物的热稳定性：H2O强于H2S，D项正确。
3．(2017·高考江苏卷)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，其中只有Y、Z处于同一周期且相邻，Z是地壳中含量最多的元素，W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是( )
A．原子半径：r(X)
C．Y的单质的氧化性比Z的强
D．X、Y、Z三种元素可以组成共价化合物和离子化合物
解析：选D。地壳中含量最多的元素为O，则Z为O，Y为N，X为H，短周期中金属性最强的元素为Na，则W为Na。原子半径：r(Na)＞r(N)＞r(O)＞r(H)，A项错误；NaOH为强碱，B项错误；非金属性：O＞N，则氧化性O2(或O3)强于N2，C项错误；H、N和O可以组成共价化合物如NH3·H2O，也可以组成离子化合物如NH4NO3，D项正确。
4．(2016·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原子的最外层有6个电子，Y是迄今发现的非金属性最强的元素，在周期表中Z位于ⅠA族，W与X属于同一主族。下列说法正确的是( )
A．元素X、W的简单阴离子具有相同的电子层结构
B．由Y、Z两种元素组成的化合物是离子化合物
C．W的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强
D．原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)
解析：选B。依据题意推知，X、Y、Z、W分别为O、F、Na和S。A项，O2－和S2－的电子层结构不同，错误；B项，NaF为离子化合物，正确；C项，F的非金属性比S强，所以氢化物的热稳定性：HF>H2S，错误；D项，原子半径：Na>S>O>F，错误。
题组一 文字叙述式“位、构、性”关系应用
1．(2019·徐州高三考前模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，原子序数之和为42，X原子的核外电子数等于Y的最外层电子数，Z是第ⅠA元素，W是同周期非金属性最强的元素。下列说法正确的是( )
A．单质的还原性：X＞Z
B．原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)
C．Y、Z 组成的化合物中一定含有离子键
D．W的氧化物的水化物一定是强酸
解析：选C。短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大， Z是第ⅠA元素，W是同周期非金属性最强的元素，则Z为Na，W为Cl(W不能为F，若W为F，则X、Y、Z、W原子序数之和不可能为42)；因X、Y、Z、W原子序数之和为42，则X和Y原子序数之和为42－11－17＝14，X原子的核外电子数等于Y的最外层电子数，则X为C，Y为O。A.X的单质是C，Z的单质是Na，还原性：Na>C，故A错误；B.电子层数越多，原子半径越大，同周期从左向右原子半径逐渐减小，则原子半径：r(Y)＜r(X)＜r(W)＜r(Z)，故B错误；C.Y、Z两种元素组成的化合物Na2O、Na2O2均是离子化合物，一定含有离子键，故C正确；D.氯的氧化物的水化物有多种，若为HClO则为弱酸，故D错误。
2．(2019·泰州中学高三四模)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中X原子最外层电子数是内层电子数的两倍，元素Y的核电荷数等于W原子的最外层电子数，Z在空气中燃烧发出耀眼的白光。下列说法正确的是( )
A．X和Y的氧化物都是可导致酸雨的污染物
B．Z和W形成的化合物中既有离子键又有共价键
C．最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序：W、Y、X
D．原子半径由大到小的顺序：r(X)>r(Y)>r(Z)
解析：选C。短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中X原子最外层电子数是内层电子数的两倍，则X为C；元素Y的核电荷数等于W原子的最外层电子数，则Y为N，W为Cl；Z在空气中燃烧发出耀眼的白光，则Z为Mg。A.X的氧化物CO、CO2均不会形成酸雨，A错误；B.Z和W形成的化合物为MgCl2，只含有离子键，不含有共价键，B错误；C.非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，W、Y、X分别为Cl、N、C，因此W、Y、X的非金属性强弱顺序为W>Y>X，所以最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为W、Y、X，C正确；D.X、Y、Z分别为C、N、Mg ，原子半径由大到小的顺序为r(Z)>r(X)>r(Y)，D错误。
3．(2019·苏锡常镇四市高三联考)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，其中X、Y处于同一周期且相邻，Z元素的原子在短周期中原子半径最大，W是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是( )
A．原子半径：r(X)
C．W的单质还原性比Z的强
D．Y、Z、W三种元素组成的化合物可能是Z3WY6
解析：选D。短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，其中X、Y处于同一周期且相邻，Z元素的原子在短周期中原子半径最大，Z是Na。W是地壳中含量最多的金属元素，W是Al，因此X与Y为处于第二周期的相邻元素。A.原子半径：r(Y)＜r(X)＜r(W)＜r(Z)，A错误；B.如果X是O，与Na形成的化合物过氧化钠中含共价键，B错误；C.铝单质还原性比钠的弱，C错误；D.如果Y是F，则Y、Z、W三种元素组成的化合物可能是Na3AlF6，D正确。
题组二 表格片段式“位、构、性”关系应用
4．(双选)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的氧化物对应水化物的酸性比Z的强
解析：选BD。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，非最高价氧化物对应水化物的酸性不一定，故D错误。
5．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
6．(2019·江苏教研协作体模拟)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。
7．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
8．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。
9．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。
元素的“位、构、性”的推断及综合应用
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