2024届高考化学一轮复习专题5第24讲元素“位—构—性”关系推断能力学案

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“位—构—性”的相互关系
“位—构—性”的相互关系
(1)“位—构—性”的三个数量关系式
①原子电子层数＝周期序数
②质子数＝原子序数＝原子核外电子数＝核电荷数
③原子最外层电子数＝主族序数＝主族最高正价＝8－|最低负价|(氧、氟除外)＝ 8－|原子最外层电子数|(氧、氟除外)
(2)原子序数的大小与元素在周期表中位置和主要化合价关系
①若一种简单阳离子与一种简单阴离子电子层结构相同，则 “阴上阳下”，即阴离子在前一周期，阳离子在后一周期，阳离子的原子序数大。
②同周期元素的简单阳离子与简单阴离子相比，阴离子原子序数大，一般来说电子层数相差1层。
③在短周期元素中，元素的原子序数与其主要化合价的数值在奇偶性上一般一致，即“价奇序奇，价偶序偶”。
④同周期元素的第ⅡA与ⅢA的原子序数差为1或11或25。
(2022·海南等级考，T11)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y同周期并相邻，Y是组成水的元素之一，Z在同周期主族元素中金属性最强，W原子在同周期主族元素中原子半径最小，下列判断正确的是( )
A．XW3是非极性分子
B．简单氢化物沸点： X>Y
C．Y与Z形成的化合物是离子化合物
D．X、Y、Z三种元素组成的化合物水溶液呈酸性
[思路分析] 第一步：审信息——定元素
第二步：析选项——定正误
A．NCl3为三角锥形分子，为极性分子，错误；B.简单氢化物沸点：NH3[答案] C
元素推断题解题的一般步骤
(1)分析题目有效信息。
①图表信息——题中直接给出的元素周期表片段。
②文字信息——把题中给出的文字信息进行提炼。
③结构信息——题中给出的原子结构信息，如微粒的质子数或电子数等。
(2)画出元素周期表片段，明确各元素的相对位置，推出元素。
(3)对照问题，结合元素周期律回答相应问题。
1．前四周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中W的原子序数是Z的2倍。下列说法正确的是( )
A．熔点：Y>Y2X3
B．最高价含氧酸酸性：W>Z
C．Z能与X形成多种化合物
D．Y的最高价氧化物的水化物是强碱
C [前四周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如题图所示，其中W的原子序数是Z的2倍，设Z的原子序数是a，则W的原子序数是a＋17,2a＝a＋17，a＝17，所以Z是Cl元素、W是Se元素、X是O元素、Y是Al元素。Al的熔点低于Al2O3的熔点，故A错误；非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，最高价含氧酸酸性：HClO4>H2SeO4，故B错误；Cl能与O形成Cl2O、ClO2、Cl2O7等多种化合物，故C正确；Al(OH)3是两性氢氧化物，故D错误。]
2．已知前四周期的主族元素在元素周期表中的相对位置如图所示，其中X元素的单质在常温下为液体。下列说法不正确的是( )
A．与Q同族的元素，从上到下最高价氧化物的水化物在水中溶解度依次增大
B．Y元素可能存在YO2、YO3及不稳定Y2O等多种氧化物
C．在Z、R、Y的最高价氧化物的水化物中，R的最高价氧化物的水化物酸性最弱
D．位于第六周期与X同族的元素，原子序数为85，属于金属元素
D [X元素的单质在常温下为液体，X是Br；根据在元素周期表中的相对位置，可知Y是S、Z是C、R是Si、Q是Mg。Mg是ⅡA族元素，ⅡA族元素从上到下最高价氧化物的水化物在水中溶解度依次增大，故A正确；根据化合价规律，S元素可能存在SO2、SO3及不稳定S2O等多种氧化物，故B正确；非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，非金属性：S>C>Si，所以最高价氧化物的水化物中，H2SiO3的酸性最弱，故C正确；位于第六周期与Br同族的元素是At，原子序数为85，属于非金属元素，故D错误。]
3．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。已知X与Y形成的某一化合物易生成二聚体(常温下为无色气体)，Z的简单离子半径在其所在周期中最小，W原子的最外层电子数是其他三种元素原子最外层电子数之和的eq \f(1,2)。下列说法正确的是( )
A．X与Y形成的化合物均易溶解于水中
B．四种元素的最简单氢化物均含有共价键
C．W的氢化物在其同族元素中的沸点最高
D．元素Y与W形成的化合物超过3种
D [短周期主族元素中X、Y可形成一种易生成二聚体分子的化合物，可推断X为氮元素，Y为氧元素，X与Y形成的NO2可形成二聚体无色的N2O4气体，Z的简单离子半径在其所在周期中最小，可推断为铝元素，则W原子的最外层电子数＝eq \f(5＋6＋3,2)＝7，W为氯元素，据此分析解答。N与O形成的NO难溶于水，A选项错误；H元素与Al元素形成离子化合物，不含共价键，B选项错误；Cl(W)所在主族中的F元素的氢化物HF分子间有氢键，沸点高于其他同主族元素的氢化物，C选项错误；O与Cl形成的化合物有Cl2O、Cl2O3、ClO2、Cl2O5、Cl2O7等，D选项正确。]
根据价键结构进行元素推断
1．依据原子成键特点推断元素
(1)ⅣA族元素常见成键形式：4个单键或1个三键与1个单键或2个双键或2个单键与1个双键。
(2)ⅤA族元素常见成键形式：3个单键或1个单键与1个双键或1个三键或2个单键再得1个电子形成离子键等。
(3)ⅥA族元素常见成键形式：1个双键或2个单键。
(4)氢元素和第ⅦA族元素常形成1个单键。
(5)当元素原子形成的价键数大于(8－最外层电子数)时，其差即为配位键。
2．根据结构简式模型推断元素
Y为H或卤素原子，或者是—OH、—CH3、—NH2等基团。
化合物A的结构简式如图所示。X、Y、Z、W是原子序数递增的短周期主族元素，Y在自然界中以化合态形式存在，Z的最外层电子数是周期序数的3倍。下列说法正确的是( )
A．化合物A中各原子或离子均达到2或8电子稳定结构
B．X、Y、Z三种元素的电负性顺序为 Z＞Y＞X
C．X、Y、Z、W四种元素形成的单质中，W的单质熔点最高
D．WYX4能与H2O发生氧化还原反应生成H2
[结构分析] 对原子序数递增的短周期主族元素，结合化合物A的结构简式分析如图：
D [元素X、Y、Z、W分别是H、 B、 O、Na元素。化合物A中有2个B原子只形成了3个共价键，没有达到8电子稳定结构，故A错误；同一周期，从左到右，电负性依次增大，同一主族，从上到下，电负性依次减小，故H、B、O三种元素电负性由大到小的顺序为O＞H＞B，即Z＞X＞Y，故B错误；元素H、B、O、Na形成的单质依次为分子晶体、共价晶体、分子晶体、金属晶体，其中熔点最高的是共价晶体B的单质，故C错误； WYX4为NaBH4，NaBH4中H元素化合价为－1，具有较强还原性，能与H2O发生氧化还原反应生成H2，故D正确。]
1．四种元素Y、Z、M、N位于同一短周期，Y的一种同位素在考古学中可用于断代。这四种元素参与组成的一种化合物属于离子液体，结构如图所示。下列说法错误的是( )
A．电负性：N>Z>Y>M
B．原子半径：M>Y>Z>N
C．简单氢化物沸点：Z>Y
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>Z
D [Y的一种同位素可用于考古断代，说明Y为C元素；根据Y、Z、M、N位于同一周期，M得到1个电子形成了4对共用电子，知M为B元素；Z能形成三个共价键，则Z为N元素；N能形成一个共价键，则N为F元素。HNO3的酸性大于H2CO3的酸性， D错误。]
2．丁二酮肟常用于检验Ni2＋，在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni2＋反应可生成鲜红色沉淀，其结构如图所示。下列说法不正确的是( )
A．元素H、C、N、O、Ni电负性由大到小的顺序为O>N>C>H>Ni
B．1 ml该沉淀含有σ键与π键的个数比为17∶2
C．基态Ni2＋的价电子排布式为3d64s2
D．该沉淀中C的杂化方式为sp2、sp3
C [同周期主族元素，从左到右电负性逐渐增大，则电负性：O>N>C，Ni为金属，电负性最小，则元素H、C、N、O、Ni电负性由大到小的顺序为 O>N>C>H>Ni，A正确；1 ml该沉淀含有30 ml单键(C—H、O—H、N—O、C—C、N→Ni)，4 ml双键(C===N)，则1 ml该沉淀含有σ键34 ml，π键4 ml，其个数比为17∶2，B正确；Ni原子序数为28，基态Ni原子价层电子排布式为3d84s2，则基态 Ni2＋的价电子排布式为 3d8，C错误；甲基上C为sp3杂化，C===N上C为sp2杂化，则该沉淀中C的杂化方式为 sp2、sp3，D正确。]
3．由原子序数依次增大的X、Y、Z、W、M、Q六种短周期元素形成的某种液态离子化合物的结构式如图。X离子与氦原子具有相同的电子层结构；W原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，Q与W属同一主族。下列说法错误的是( )
A．六种元素中原子半径最大的是Q
B．化合物ZW2、YW2、QW2均能与NaOH溶液反应
C．Y、Z、W、M、Q五种元素中，M的非金属性最强
D．在图示结构的阴离子中，各原子最外层都满足8电子结构
D [由原子序数依次增大的X、Y、Z、W、M、Q六种短周期元素形成的某种液态离子化合物的结构式如题图可知，Y为C元素。X离子与氦原子具有相同的电子层结构，X为Li元素；W原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，W为O元素，Q与W属同一主族，Q为S元素，Z介于C和O之间，Z为N元素，M形成1个共价键，M为F元素。元素周期表中同主族从上到下，同周期从右到左，原子半径增大，六种元素中原子半径最大的是S，故A正确；化合物NO2、CO2、SO2均能与NaOH溶液反应，故B正确；元素周期表中同主族从下到上，同周期从左到右，元素的非金属性增强，Y、Z、W、M、Q五种元素中，M为F，M的非金属性最强，故C正确；在题图示结构的阴离子中，S最外层有12个电子，S原子最外层不满足8电子结构，故D错误。 ]
根据物质性质及转化反应进行元素推断
1．单质或化合物具有“特性”的元素
(1)C：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。
(2)N：空气中含量最多的元素或简单气态氢化物的水溶液呈碱性的元素。
(3)O：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。
(4)Al：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。
(5)F：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。
(6)Cs：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。
(7)Na：焰色反应呈黄色的元素；K：焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素。
(8)H：单质密度最小的元素；Li：单质密度最小的金属元素。
(9)Br：常温下单质呈液态的非金属元素；
Hg：常温下单质呈液态的金属元素。
(10)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化合反应的元素；
S：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。
(11)Si、Ge：单质为常见的半导体材料的元素。
(12)S：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。
(13)Li、Na、F：元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素。
2．常见物质的转化
(1)直线转化
N2或NH3―→NO―→NO2―→HNO3
S或H2S―→SO2―→SO3―→H2SO4
C或CxHy―→CO―→CO2―→H2CO3
Na―→Na2O―→Na2O2―→NaOH
(2)其他转化
、、
、。
X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，且X、Z原子序数之和是Y、W原子序数之和的eq \f(1,2)。甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物，M是某种元素对应的单质，乙和丁的组成元素相同，且乙是一种“绿色氧化剂”，化合物N是具有漂白性的气体(常温下)。上述物质间的转化关系如图所示(部分反应物和生成物已省略)。下列说法正确的是( )
A．原子半径：r(Y)>r(Z)>r(W)
B．化合物N和乙烯均能使溴水褪色，其原理相同
C．含W元素的盐溶液可能显酸性、中性或碱性
D．Z与X、Y、W形成的化合物中，各元素均满足8电子结构
[思路分析]
根据题意可确定甲为Na2S，故X、Y、Z、W分别为H、O、Na、S。
[答案] C
1．已知X、Y、Z是三种原子序数依次增大的短周期元素。甲、乙、丙分别是三种元素形成的单质，A、B、C、D分别是由三种元素中的两种形成的化合物，且A与C中均含有10个电子。它们之间转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．原子半径：Z>Y>X
B．X与Y形成的化合物只含极性键
C．Y有多种同素异形体，且均具有高熔点、高沸点、硬度大的性质
D．简单气态氢化物的稳定性：AD [由以上分析可知X为H元素，Y为C元素，Z为O元素，A为CH4，丙为O2，B为CO2，C为H2O，乙为C，D为CO，甲为H2。A项，由以上分析可知X为H元素，Y为C元素，Z为O元素，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，不同周期的元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大，所以原子半径：Y>Z>X，错误；B项，X为H元素，Y为C元素，二者形成的化合物，如CH4只含极性键，C2H6、C2H4等既含有极性键，也含有非极性键，错误；C项，Y为C元素，C元素有多种同素异形体，其中金刚石具有高熔点、高沸点、硬度大的性质，而石墨质地软，错误；D项，A是CH4，C是H2O，元素的非金属性：O>C，元素的非金属性越强，其最简单的氢化物的稳定性就越强，所以简单气态氢化物的稳定性：A2．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，它们的原子最外层电子数总和等于Z的原子序数，由这四种元素组成的一种化合物M具有如下性质，下列推断正确的是 ( )
A．原子半径：Z>Y>X>W
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>X
C．简单阴离子的还原性：Z>W
D．W、Y、Z组成的化合物只含共价键
B [M溶液中滴入氯化铁溶液变红，说明溶液中含有硫氰根离子，加入NaOH溶液后加热，生成的气体能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明原溶液中含有铵根离子，则M为NH4SCN，W、X、Y、Z的原子序数依次增大，则W为H元素，X为C元素，Y为N元素，Z为S元素，四种原子最外层电子数总和等于S的原子序数16，符合题意，据此分析解答。]
3．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物可用作制冷剂，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是 ( )
A．X的简单氢化物的热稳定性比W的强
B．Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构
C．Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红
D．Z与X属于同一主族，与Y属于同一周期
C [短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物可用作制冷剂，该氢化物应为NH3，则W为N元素；Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，则Y为Na元素；由X、Y、Z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生，则符合条件的盐为Na2S2O3，反应中生成S和SO2，从而推知X为O元素，Z为S元素。]
1．(2021·江苏选择性考试，T5)前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，Y的周期序数与族序数相等，基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子，W与Z处于同个主族。下列说法正确的是( )
A．原子半径：r(X)B．X的第一电离能比同周期相邻元素的大
C．Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强
D．Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
B [前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，则X为N元素；Y的周期序数与族序数相等，则Y为Al；基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子，则Z为Cl；W与Z处于同一主族，则W为Br。同周期从左到右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，因此原子半径：r(X)＜r(Z)＜r(Y)＜r(W)，A错误；根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但N的2p轨道处于半充满状态，因此X(N)的第一电离能比同周期相邻元素的大，B正确； Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的弱即Al(OH)3＜HClO4，C错误；同主族从上到下，非金属性逐渐减弱，简单气态氢化物的稳定性逐渐减弱，所以Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的强，D错误。]
2．(2022·湖南选择性考试，T5)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
C [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。]
3．(2022·浙江6月选考)X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X的核外电子数等于其周期数，YX3分子呈三角锥形，Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和。M与X同主族，Q是同周期中非金属性最强的元素。下列说法正确的是( )
A．X与Z形成的10电子微粒有2种
B．Z与Q形成的一种化合物可用于饮用水的消毒
C．M2Z与MQ的晶体类型不同
D．由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性
B [X的核外电子数等于其周期数，X为H，YX3分子呈三角锥形，Y为N，Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和，则Z为O，M与X同主族，则M为Na，Q是同周期中非金属性最强的元素，则Q为Cl，综合分析，X为H，Y为N，Z为O，M为Na，Q为Cl。由分析可知X为H，Z为O，则其形成的10电子微粒有H2O、OH－、H3O＋，A错误；由分析可知Z为O，Q为Cl，可形成ClO2，有氧化性，可用于自来水消毒，B正确；由分析可知Z为O，M为Na，Q为Cl，则M2Z为Na2O，为离子晶体，MQ为NaCl，为离子晶体，晶体类型相同，C错误；由分析可知X为H，Y为N，Z为O，这三种元素可以形成NH3·H2O，其溶液显碱性，D错误。]
4．(2021·山东等级考，T4)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( )
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
D [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的形式知，X是P元素。P与Cl在同一周期，且P的原子序数小于Cl，则P原子的半径大，即原子半径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，PH3的还原性强，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，则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；同一周期元素从左到右，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同周期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。]
课时分层作业(二十四)
元素“位—构—性”关系推断
1．著名的观赏石——崂山璐石的主要成分可表示为Y3[Z4O10](OH)2·W3(OH)6，其中W、Y、Z表示三种原子序数依次增大的第三周期元素，W没有未成对电子，Z的最高正价与最低负价的代数和为0。下列说法错误的是( )
A．Y的简单离子半径在同周期元素中最小
B．Z的简单氢化物分子间存在氢键
C．W、Y、Z的最高价氧化物的水化物都属于弱电解质
D．三种元素的电负性由大到小的顺序为Z>Y>W
B [W、Y、Z为原子序数依次增大的第三周期元素，W没有未成对电子，则W为Mg元素；Z的最高正价与最低负价的代数和为0，则Z为Si元素；结合原子序数关系知，Y为Al元素。SiH4之间不存在氢键，B错误。]
2．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：WB．常温常压下，Y单质为固态
C．气态氢化物热稳定性：ZD．X的最高价氧化物的水化物是强碱
D [W、X、Y、Z为短周期主族元素，依据位置关系可以看出，W的族序数比X多2，因主族元素族序数在数值上等于该元素的最高价(除F与O以外)，可设X的族序数为a，则W的族序数为a＋2，W与X的最高化合价之和为8，则有a＋(a＋2)＝8，解得a＝3，故X位于ⅢA族，为Al元素；Y为Si元素，Z为P元素；W为N元素，据此分析作答。同一周期从左到右元素原子半径依次减小，同一主族从上到下元素原子半径依次增大，则原子半径：N＜Al，正确；常温常压下，Si为固体，正确；同一主族元素从上到下，元素非金属性依次减弱，气体氢化物的稳定性依次减弱，则气体氢化物的稳定性：PH3＜NH3，正确；X的最高价氧化物的水化物为氢氧化铝，属于两性氢氧化物，是弱碱，错误。]
3．(2021·广东选择性考试，T13)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
C [题给化合物结构式中X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。]
4．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍，下列说法正确的是( )
A．原子半径：XB．气态氢化物的稳定性：X>Z
C．第一电离能：Y>Z
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>W
C [令Z的原子序数为x，则Y为x－1，W为x＋1＋8，故x－1＋x＋1＋8＝3x，x＝8，根据位置可知X为Si，Y为N，Z为O，W为Cl。]
5．(2021·浙江1月选考，T16)现有4种短周期主族元素X、Y、Z和Q，原子序数依次增大，其中Z、Q在同一周期。相关信息如下表：
下列说法正确的是( )
A．常温时，X单质能与水发生剧烈反应
B．Y与Q元素组成的YQ4分子，空间构型为正四面体
C．Y、Z、Q的最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱
D．第五周期且与Q同主族元素的单质在常温常压下呈液态
B [X原子的最外层电子数是核外电子总数的一半，由于最外层电子数不超过8个，因此X只能是第二周期的Be；Y元素的最高化合价和最低化合价之和为0，位于第ⅣA族，Y是C或Si；Z单质为淡黄色固体，常存在于火山喷口附近，因此Z是S；Q是同周期元素中原子半径最小，且Z和Q位于同一周期，因此Q是Cl，据此解答。根据以上分析可知X是Be，Y是C或Si，Z是S，Q是Cl。则A.Be的金属性弱于Mg，常温时镁和冷水不反应，因此Be单质不能与水发生剧烈反应，错误；B.Y与Q元素组成的CCl4或SiCl4分子，空间构型均为正四面体，正确；C.Y、Z、Q三种元素的非金属性逐渐增强，非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，则最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，错误；D.第五周期且与Cl同主族元素的单质是碘，在常温常压下呈固态，错误。]
6．科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是( )
A．WZ的水溶液呈碱性
B．元素非金属性的顺序为X>Y>Z
C．Y的最高价氧化物的水化物是中强酸
D．该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
C [由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。A.氯化钠为强酸强碱盐，水溶液呈中性，错误；B.同周期元素从左到右，非金属性依次增强，则非金属性的强弱顺序为Cl＞S＞P，错误；C.P元素的最高价氧化物对应水化物为磷酸，磷酸是中强酸，正确；D.新化合物中P元素化合价为－3价，满足8电子稳定结构，错误。]
7．短周期主族元素W、X、Y、Z位于三个不同周期，且原子序数依次增大，X、Y、Z形成的一种化合物在强碱性溶液中会形成一种离子，其结构如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A．原子半径：Z>Y>X>W
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>Z
C．ZXeq \\al(2－,3)的空间结构为平面三角形
D．同周期中第一电离能小于X的元素有四种
D [短周期主族元素W、X、Y、Z位于三个不同周期，且原子序数依次增大，则W为H元素；根据题图离子结构可知，X、Z位于第ⅥA族，则X为O元素，Z为S元素；Y元素可能位于第ⅠA族或第ⅦA族，Y的原子序数在O和S之间，且Y与S形成共价键，Y只能是F元素。]
8．现有W、X、Y、Z四种短周期元素。W分别与X、Y、Z结合生成甲、乙、丙三种化合物，且甲、乙、丙每种分子中都含有10个电子。Y和Z化合生成丁，有关物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A．W、Y、Z三种元素可能组成离子化合物
B．Z的最高价氧化物对应的水化物一定为强酸
C．原子半径：WD．Y与W、Z都能形成两种或两种以上的化合物
B [甲、乙、丙均为10电子的分子，且X和乙的反应为置换反应，则应为氟气和水的反应，可知X的单质为F2，Y的单质为O2，乙为H2O，甲为HF，则W为H元素，X为F元素，Y为O元素，丙是NH3或CH4，丁是NO或CO2，Z为C或N元素，H2CO3为弱酸，B错误。]
9．已知X、W、Z、Y为原子半径依次增大的短周期元素，其形成的生活中常见的一种化合物结构如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A．W的单质一定属于非极性分子
B．电负性： W＞Z＞Y
C．该化合物中Y、Z的杂化方式为sp3
D．—ZX2、 ZX3、ZXeq \\al(＋,4) 均为10电子微粒
B [由此化合物为生活中常见化合物及化合物的结构图可以看出，X、W、Z、Y分别为H、O、N、C元素。A.W为氧元素，它的单质可能为O2、O3，O3属于极性分子，不正确；B.W、Z、Y分别为O、N、C，它们的非金属性依次减弱，则电负性：O＞N＞C，正确；C.该化合物中，Y为C元素，其价层电子对数为3，杂化方式为sp2，不正确；D.NH3、NHeq \\al(＋,4)为10电子微粒，而—NH2为9电子微粒，不正确。]
10．4种短周期主族元素的相对位置如表，元素x的原子核外电子数是m的2倍，y的氧化物具有两性。回答下列问题：
(1)元素x在周期表中的位置是第________周期________族，其单质可采用电解熔融的________方法制备。
(2)m、n、y三种元素最高价氧化物的水化物中，酸性最强的是________，碱性最强的是________(填化学式)。
(3)气体分子(mn)2的电子式为____________，(mn)2称为拟卤素，性质与卤素类似，其与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是____________________________
___________________________________________________________________。
[解析] 根据题意可得x是Mg；y是Al；m是C；n是N。(1)元素Mg在周期表中的位置是第三周期ⅡA族，Mg在工业上采用电解熔融的MgCl2的方法制取。(2)元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强，所以酸性强弱顺序是HNO3> H2CO3>Al(OH)3，酸性最强的是HNO3。氢氧化铝是两性氢氧化物，既有酸性，也有碱性，因此碱性最强的是Al(OH)3。(3)气体分子(CN)2是共价化合物。它的电子式为； (CN)2与NaOH反应类似氯气与氢氧化钠的反应。方程式是(CN)2＋2NaOH===NaCN＋NaCNO＋H2O。
[答案] (1)三 ⅡA MgCl2 (2) HNO3 Al(OH)3
(3) (CN)2＋2NaOH===NaCN＋NaCNO＋H2O
11．X、Y、L、M为核电荷数依次增大的前20号主族元素。X2是最轻的气体，Y、L与M三种元素的质子数均为5的倍数。回答下列问题：
(1)X与L组成的最简单化合物的电子式为________。
(2)X与M组成的物质为________(填“共价”或“离子”)化合物，该物质可作为野外工作的应急燃料，其与水反应的化学方程式为___________________
___________________________________________________________________。
(3)Y在周期表中的位置是________，其含氧酸的化学式为________。
(4)L与M形成的化合物中L的化合价是________。
[解析] X2为最轻的气体，即X为H，Y、L、M三种元素的质子数为5的倍数，质子数等于原子序数，质子数可能为5、10、15、20中的三个，四种元素为主族元素，因此质子数为10舍去，即三种元素分别为B、P、Ca，(1)形成简单化合物是PH3，其电子式为；(2)形成的化合物是CaH2，属于离子化合物，与水发生的反应是CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋H2↑；(3)Y为B，属于第二周期ⅢA族元素，其含氧酸为H3BO3；(4)形成的化合物是Ca3P2，其中P显－3价。
[答案] (1) (2)离子 CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋H2↑ (3)第二周期ⅢA族 H3BO3 (4)－3X
Y
Z
W
Z
Q
R
Y
X
W
X
Y
Z
Y
Z
X
W
元素
相关信息
X
最外层电子数是核外电子总数的一半
Y
最高化合价和最低化合价之和为0
Z
单质为淡黄色固体，常存在于火山喷口附近
Q
同周期元素中原子半径最小
m
n
x
y