还剩10页未读，
继续阅读
所属成套资源：【化学up】结构二轮复习讲义
成套系列资料，整套一键下载
【化学up】高考化学全国版+ 结构与性质 01 考点五 元素推断（教师版）+讲义
展开
这是一份【化学up】高考化学全国版+ 结构与性质 01 考点五 元素推断（教师版）+讲义，共13页。学案主要包含了必备知识等内容，欢迎下载使用。
【必备知识】
题组一 结构特点与物质特性或用途相结合推断
短周期主族元素推断
（1）形成化合物种类最多的元素；单质是自然界中硬度最大的物质的元素；气态氢化物中氢的质量分数最高的元素是C。
（2）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。
（3）地壳中含量最多的元素；简单氢化物沸点最高的元素；氢化物在通常情况下呈液态的元素是O。
（4）单质最轻的元素是H。
（5）最轻的金属单质是Li。
（6）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是Al。
（7）元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物能起化合反应的元素是N。
（8）元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物能起氧化还原反应的元素是Cl、S。
（9）元素的单质在常温下能与冷水反应放出气体的短周期元素是Li、Na、F。
（10）元素的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料，该元素是Si。
（11）元素单质与冷水不反应，与沸水反应，该元素是Mg。
（12）焰色反应为黄色的元素是Na，通过蓝色钴玻璃观察，为紫色的元素是K。
（13）元素的含氧酸盐在酸中反应生成刺激性气体和黄色混浊，该元素是S。
（14）某元素的氢化物可腐蚀玻璃，该元素的F。
（15）最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素有H、C、Si。
（16）最高正价与最低负价代数和为2的短周期元素有N、P。
（17）最高正价与最低负价代数和为4的短周期元素有S。
（18）最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素有S。
（19）除H外，原子半径最小的元素有Li；最高正价不等于族序数的元素有O、F。
（20）第三周期原子半径最大的元素有Na。
（21）第四周期中离子半径最小的元素是Al。
1、(2023年全国甲卷)W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等，WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是（ ）
A. 原子半径：X＞W B. 简单氢化物的沸点：X＜Z
C．Y与X可形成离子化合物 D．Z的最高价含氧酸是弱酸
【答案】C
【解析】W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，WX2是形成酸雨的物质之一，根据原子序数的规律，则W为N，X为O，Y的最外层电子数与其K层电子数相等，又因为Y的原子序数大于氧的，则Y电子层为3层，最外层电子数为2，所以Y为Mg，四种元素最外层电子数之和为19，则Z的最外层电子数为6，Z为S，据此解答。A．X为O，W为N，同周期从左往右，原子半径依次减小，所以半径大小为W＞X，A错误；B．X为O，Z为S，X的简单氢化物为H2O，含有分子间氢键，Z的简单氢化物为H2S，没有氢键，所以简单氢化物的沸点为X＞Z，B错误；C．Y为Mg，X为O，他们可形成MgO，为离子化合物，C正确；D．Z为S，硫的最高价含氧酸为硫酸，是强酸，D错误。
2、(2018全国Ⅰ卷)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
【答案】W、X、Y、Z分别是F、Mg、Cl、K。
3、（2020全国新课标Ш卷）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> ZB．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
【答案】D
【答案】W、X、Y、Z分别是H、N、Na、Cl。
4、某团簇分子由原子序数依次增大的M、N、P、Q四种短周期元素组成，其空间结构如图，M、N、Q位于不同周期，其中N是地壳中含量最高的元素，Q的最高价氧化物对应的水化物和强酸、强碱均能反应。下列说法错误的是( )
A．通常情况下M2N比M2N2更稳定 B．M、N、P组成的化合物中含离子键和共价键
C．P和Q能形成密度小、强度大的合金材料 D．元素的第一电离能：P【答案】 D
【解析】 M、N、Q位于不同周期，其中N是地壳中含量最高的元素，则N为O，Q的最高价氧化物对应的水化物和强酸、强碱均能反应，Q为Al，M为H，根据某由原子序数依次增大的M、N、P、Q四种短周期元素组成的团簇分子的空间结构，可知P的原子半径大于Al，原子序数介于O和Al之间，则P为Na或Mg，因团簇分子的化学式为H2Al2P2O6，则P的化合价为＋2价，即P只能为Mg，据此分析解题。M为H，N为O，通常情况下M2N(H2O)比M2N2(H2O2)更稳定，A正确；M、N、P分别为H、O、Mg，组成的化合物Mg(OH)2中含离子键和共价键，B正确；P和Q分别是Mg和Al，合金一般比成分金属具有更小的密度和更大的机械强度，即P和Q能形成密度小、强度大的合金材料，C正确；P为Mg，Q为Al，根据同周期元素从左往右第一电离能呈增大趋势，第ⅡA族、ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能，元素的第一电离能：Mg＞Al(P＞Q)，D错误。
5、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素。 W 是自然界中形成化合物最多 的元素，其核外电子有 4 种空间运动状态；X 的简单氢化物与其最高价氧化物对应的水化物 反应生成化合物甲； Y 是短周期主族中原子半径最大的元素； Z 与 Y 处于同一周期，且 Z 元素所形成的简单单质常温常压下为气态。下列说法正确的是（ ）
A Y的第一电离能在四种元素中最小 B．WZ4 是含极性键的极性分子
C．化合物甲含有离子键、共价键、配位键、氢键等化学键 D．YZ 晶胞中含 1 个 Y+和一个 Z−
【答案】 A
【答案】W、X、Y、Z分别是C、N、Na、Cl。
题组二 结构特点与元素在周期表中的位置相结合推断
1、(2023届T8联考)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，且四种元素的原子质子数之和为48。下列说法错误的是（ ）
A．相同浓度最高价含氧酸溶液的pH：Z＞Y B．元素的最高化合价：X＝Y
C．简单氢化物的沸点：X＞Z D．单核离子的半径：W＞X
【答案】B
【解析】若W质子数为a，则a＋a＋1＋a＋9＋a＋10＝48，a＝7，则W、X、Y、Z分别为氮、氧、硫、氯；氧无最高正价，B错误。
2、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，X、Y、Z原子的最外层电子数之和为15，X、Y、Z三种元素在周期表中的相对位置如图所示。W与X以原子个数比为2∶1形成的化合物常用作火箭燃料。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径：Y>X>W B．热稳定性：W2Y>XW3
C．Z的最高价氧化物是酸性氧化物，不能与任何酸反应 D．ZY2的化学键类型与MgCl2相同
【答案】B
【答案】W、X、Y、Z分别是H、N、O、Si。
3、短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法不正确的是( )
A．W、Y对应的简单氢化物的稳定性前者高 B．阴离子的还原性：W2－＞Q－
C．离子半径：Y2－＞Z3＋ D．元素的非金属性：Y>W
【答案】 A
【解析】 W、Y对应的简单氢化物分别为H2S和H2O，元素非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强，金属性：O＞S，所以水的稳定性比H2S高，故A错误。
4、(2023广东韶关二模)下图是元素周期表的一部分，五种元素属于前四周期主族元素，其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是（ ）
A．Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强 B．M元素与Z元素原子序数差为20
C．X的简单气态氢化物的沸点比Y的低 D．Q原子的简单氢化物含有四对共用电子对
【答案】 C
【解析】 M：Al，N：Si，Y：P，X：N，Z：As。
题组三 核外电子排布结合推断
1、(2023年浙江1月选考)X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X的2s轨道全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，M是地壳中含量最多的元素，Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是（ ）
A. 电负性：Z＞X B. 最高正价：Z＜M
C. Q与M的化合物中可能含有非极性共价键 D. 最高价氧化物对应水化物的酸性：Z＞Y
【答案】B
【解析】X的2s轨道全充满，X为Be，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，Y为C，M是地壳中含量最多的元素，M为O，X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大，则Z为N，Q是纯碱中的一种元素，则Q为Na。同一周期元素从左至右，电负性逐渐增大，电负性N大于Be，A正确；N最高正价为+5价，O无最高正价，最高正价N大于O，B错误；Na和O形成的过氧化钠中含有非极性共价键，C正确；硝酸酸性强于碳酸，D正确。
2、（2023广东茂名二模）我国科学家合成了一种深紫外非线性光学晶体新材料ABPE，晶体中阴离子为[M11XY19Z3]3-。元素M、X、Y、Z均为短周期元素，M、Y与Z同周期，M的最外层电子数比次外层电子数多1，Z为电负性最强的元素，Y是地壳中含量最高的元素，X的3p轨道有3个电子。下列说法中不正确的是( )
A. 电负性：Y>XB. 简单离子半径：Y>Z
C. 简单气态氢化物的稳定性：X【答案】 D
【解析】 M：B，Y：O，X：P，Z：F。
3、(2023·南京模拟)前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X与Z同主族，且基态X原子中p能级和s能级上的电子数相同。Y、Z同周期，Y位于第ⅢA族，W最外层有2个电子。下列说法正确的是( )
A．原子半径：r(X)C．第一电离能：I1(Z)【答案】 C
【解析】 X的电子排布式为1s22s22p4，X为O，Z为S，Y为Al，W为Ca。电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同，核电荷数越小，半径越大，则原子半径：r(O)4、X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素。X、Z原子中分别有1个、7个运动状态完全不同的电子，Y原子中各能级电子数相等，W原子最外层电子数是内层的3倍，R的原子半径是该周期主族元素中最大的。下列说法正确的是( )
A．气态氢化物热稳定性：Y>Z>W B．简单离子半径：r(W)>r(R)
C．第一电离能：I1(W)>I1(Z)>I1(Y) D．X、Z、W形成的化合物一定不含离子键
【答案】 B
【解析】 X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Z原子中分别有1个、7个运动状态完全不同的电子，则X、Z原子序数分别为1、7，则X是H元素、Z是N元素；Y原子中各能级电子数相等，则其电子排布为1s22s22p2，Y为C元素；W的基态原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，W只能含有2个电子层，最外层含有6个电子，W为O元素；R在同周期中原子半径最大，则R是Na元素。元素非金属性越强，其气态氢化物越稳定，非金属性：CO>C，C错误；X、Z、W形成的化合物NH4NO3含离子键，D错误。
5、已知元素X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中X与W同主族，且W的最外层电子数是其内层电子总数的一半，X和Y的原子序数之和等于W的原子序数，用eq \\al(4,2)He粒子轰击Z核会产生W核和中子(即eq \\al(1,0)n)，可表示为eq \\al(4,2)He＋eq \\al(b,a)Z→eq \\al( 30,a＋2)W＋eq \\al(1,0)n。下列说法正确的是( )
A.eq \\al(b,a)Z与eq \\al( 30,a＋2)W互为同位素 B．第一电离能：X＜W
C．Y和W形成的化合物不止一种 D．W的最高价氧化物对应的水化物是强酸
【答案】 C
【解析】 由题给信息分析可知，X为N、Y为O、Z为Al、W为P。Z、W的质子数不同，不互为同位素，故A错误；同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，则第一电离能：X＞W，故B错误；Y和W形成的化合物有三氧化二磷、五氧化二磷等，故C正确；W的最高价氧化物对应的水化物为磷酸，不属于强酸，故D错误。
6、(2023年湖南卷)日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3。下列说法正确的是（ ）
A. 电负性：X>Y>Z>W B. 原子半径：XC. Y和W的单质都能与水反应生成气体 D. Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
【答案】C
【解析】基态X原子s轨道上的电子式与p轨道上的电子式相同，可以推测X为O元素或Mg元素，由荧光粉的结构可知，X主要形成的是酸根，因此X为O元素；基态X原子中未成键电子数为2，因此Y的未成键电子数为1，又因X、Y、Z、W的原子序数依次增大，故Y可能为F元素、Na元素、Al元素、Cl元素，因题目中给出W为金属元素且荧光粉的结构中Y与W化合，故Y为F元素或Cl元素；Z原子的未成键电子数为3，又因其其原子序大于Y，故Y应为F元素、Z其应为P元素；从荧光粉的结构式可以看出W为某+2价元素，故其为Ca元素；综上所述，X、Y、Z、W四种元素分别为O、F、P、Ca，据此答题。A．电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小，根据其规律，同一周期从左到右依次增大，同一主族从上到下依次减小，故四种原子的电负性大小为：Y>X>Z>W，A错误；B．同一周期原子半径从左到右依次减小，同一主族原子半径从上到下依次增大，故四种原子的原子半径大小为：Y7、(2024届黑龙江大庆东风中学)五种短周期主族元素 X、Y、Z、M、Q 的原子序数依次增大，X 的 2p 轨道半充满，Y的s能级电子数和p能级电子数相等，Z 是至今发现的电负性最大的元素，M 在元素周期表中处于周期序数等于族序数的位置，Q的单质被广泛用作半导体材料。下列叙述中不正确的是( )
A. 元素的第一电离能：X＜Y＜Z B. 气态氢化物的稳定性： Z＞X＞Q
C. 气态氢化物分子的键角：Q＞X＞Y D. 最高价氧化物对应的水化物的酸性：X＞Q＞M
【答案】A
【解析】X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，X 的2p轨道半充满，则X的电子排布式为1s22s22p3，则X为N；Y 的s能级电子数和p能级电子数相等，则Y的电子排布式为1s22s22p4，则Y为O；Z是至今发现的电负性最大的元素，则Z为F；M 在元素周期表中处于周期序数等于族序数的位置，则M为Al；Q的单质被广泛用作半导体材料，则Q为Si。A．由分析知，X为N，Y为O，Z为F，元素的第一电离能为ON>Si，故B正确；C．由分析知，X为N，Y为O，Q为Si，其气态氢化物为NH3、H2O、SiH4，NH3中氮原子为sp3杂化，H2O 中氧原子为sp3杂化， SiH4中硅原子为sp3杂化，但三者的孤电子对分别为2、1、0，则分子的键角为SiH4> NH3> H2O，故C正确；D．由分析知，X为N，Q为Si，M为Al，元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则最高价氧化物对应的水化物的酸性N>Si>Al，故D正确。
题组四 结构特点与物质的微观结构相结合推断
化学键信息：如能形成4个共价键的元素为C、Si等，能形成3个共价键的元素为N、P等，能形成2个共价键的元素为O、S等，能形成1个共价键的元素为H或卤族元素。
1、（2023广州二模）如图所示的化合物是一种重要的化工原料，X、Y、Z、W、E是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Z、E同族，基态Y原子的核外有3个未成对电子。下列说法正确的是（ ）
A．原子半径：W>Y>Z>EB．W2Z2中只含有离子键
C．Z、W、E组成化合物的水溶液一定显中性D．电负性：Z>Y>X
【答案】 D
【解析】X：H，Y：N，Z：O，W：Na，E：S。
2、某种锂盐的结构如图所示，其阴离子由W、X、Y、Z四种同周期主族元素构成，X原子的最外层电子数是W原子的次外层电子数的3倍，化合物中除Li＋外其他原子均满足8电子稳定结构。下列说法正确的是( )
A．W位于第2周期第ⅣA族 B．原子半径：Z>X>Y
C．元素电负性：Y>Z>X D．最高化合价：Y>Z>W
【答案】 B
【解析】 阴离子结构中，W形成3个共价键和1个配位键，X形成2个共价键，Y形成1个共价键，Z形成4个共价键，W、X、Y、Z为四种同周期主族元素，X原子的最外层电子数是W原子的次外层电子数的3倍，化合物中除Li＋外其他原子均满足8电子稳定结构，则W为B元素、X为O元素、Y为F元素、Z为C元素。硼元素位于元素周期表第2周期第ⅢA族，故A错误；同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则原子半径的大小顺序为C>O>F，故B正确；同周期元素，从左到右非金属性依次增强，电负性依次增大，则电负性的大小顺序为F>O>C，故C错误；氟元素的非金属性最强，无正化合价，故D错误。
3、消毒剂在抗击新冠感染的过程中起到了非常重要的作用。一种新型消毒剂由W、X、Y、Z四种元素组成，其结构如图所示，其中W形成的单质是自然界中最硬的物质；X的最高价氧化物对应的水化物与其简单氢化物可以发生反应生成一种常见的盐；Z的最高价氧化物对应的水化物是酸性最强的含氧酸；Y分别与W、X、Z可以形成多种二元化合物。下列叙述错误的是( )
A．元素的第一电离能：X＞Y＞W B．该消毒剂中Y显－2价
C．最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：Z＞W＞X
D．该消毒剂中W、X原子最外层均满足8电子稳定结构
【答案】 C
【解析】 W为C、Y为O、X为N、Z为Cl。元素的第一电离能：N＞O＞C，即X＞Y＞W，A正确；O和C在该化合物中形成碳氧双键，则O显－2价，B正确；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：Cl＞N＞C，则酸性：HClO4＞HNO3＞H2CO3，即Z＞X＞W，C错误；由结构图可知，C周围有1个双键和2个单键，N周围有3个单键，且N含有孤电子对，故C、N最外层均满足8电子稳定结构，D正确。
4、(2023年辽宁卷)某种镁盐具有良好的电化学性能，其阴离子结构如下图所示。W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素，W、Y原子序数之和等于Z，Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍。下列说法错误的是( )
A. W与X的化合物可为极性分子 B. 第一电离能Z＞X＞Y
C. Q的氧化物是两性氧化物 D. 该阴离子中含有配位键
【答案】B
【解析】W形成1条单键且核电荷数最小，W为H，X形成4条键，核电荷数大于H，且小于其他三种元素，X为C，Y形成2条单键，核电荷数大于C，Y为O，W、Y原子序数之和等于Z，Z为F，Y原子价电子数为Q原子价电子数的2倍，Q为Al。W与X的化合物可能为极性分子如(CH3)3CH，也可能为非极性分子如CH4就是非极性分子，A正确；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能F>O>C，B错误；Q为Al，Al2O3为两性氧化物，C正确；该阴离子中L与Q之间形成配位键，D正确。
5、(2024届河南省青桐鸣大联考)X、Y、Z、M和W为原子序数依次增大的短周期主族元素，其形成离子液体的结构如图所示，W的质子数等于Z和M的最外层电子数之和，下列说法错误的是（ ）
A．原子半径：Y＞M＞X B．该化合物中存在离子键和共价键
C．X、M和W形成的某种化合物可促进水的电离 D．最高价氧化物对应水化物的酸性：M＞Y＞Z
【答案】D
【解析】X、W为H或第ⅦA族元素，Y为第ⅢA族元素，Z为第ⅣA族元素，分析M的成键情况并结合阳离子的结构可知M为第ⅤA族元素，Z和M的最外层电子数之和为9，则W为F，据此推测X为H，Y为B，Z为C，M为N。A．原子半径：B>N>H，A项正确；B．该化合物中存在离子键和共价键，B项正确；C．H、N和F形成的化合物NH4F溶于水时，发生水解促进水的电离，C项正确；D．碳酸的酸性大于硼酸，D项错误。
6、(2024届河南省普高联考)W、X、Y、Z四种短周期元素，原子序数依次增大．四种元素形成的盐(XW4)2Z2Y8是强氧化剂，常用于测定钢中锰的含量。(XW4)2Z2Y8中阴离子的结构如图所示，图中各原子最外层都达到8电子稳定结构．下列说法错误的是 ( )
A．简单离子半径：Y＜X＜Z B．简单氢化物的沸点：X＜Y＜Z
C．(XW4)2Z2Y8中阴离子中存在极性共价键和非极性共价键
D．(XW4)2Z2Y8用于测定钢中锰的含量时，Y元素被还原
【答案】B
【解析】根据阴离子的结构和各原子最外层都达到8电子稳定结构，可推出Y是O，Z是S；阴离子呈－2价，故阳离子呈＋1价，即NH4+，W为H，X为N。半径O2-＜N3-，S2-核外有3个电子层，半径N3-＜S2-，A项正确；X、Y、Z的简单氢化物分别是NH3、H2O、H2S，NH3、H2O分子间都存在氢键，沸点较高，沸点H2O＞H2S，B项错误；阴离子结构中O与S之间存在极性共价键，O与O间存在非极性共价键，C项正确；(NH4)2S2O8的强氧化性是阴离子结构中－O－O－的－1价O体现的，在反应中化合价降低，被还原，D项正确。
7、(2024届湖北省宜荆荆随联考)短周期主族元素X、Y、Z原子序数依次增大，可与C、H形成结构如图的离子液体．已知阳离子中的环状结构与苯类似，下列说法正确的是 （ ）
A．原子半径：Z＞Y＞X B．第一电离能：Y＞Z＞X
C．阳离子中X原子均采取sp2杂化 D．X2Y2分子为直线形
【答案】C
【解析】短周期主族元素X、Y、Z原子序数依次增大，Z能形成6条共价键，Z为P，X能形成3条共价键，X为N，Y形成1条共价键，Y为F。原子半径Z(P)＞X(N)＞Y(F)，A错误。第一电离能：Y(F)＞X(N)＞Z(P)，B错误。阳离子中的环状结构与苯类似，阳离子中X原子均采取sp2杂化，C正确。X2Y2分子结构式为F－N＝N－F，N原子杂化方式为sp2，不是直线型，D错误。
题组五 结构特点与物质转化相结合推断
1、(2016·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 ml·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WX>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
【解析】由n是通常为黄绿色气体可知n为氯气，q的水溶液具有漂白性可知为次氯酸溶液，0.01 ml·L－1r溶液的pH为2可知为盐酸溶液，结合转化关系图可知W、X、Y、Z分别是H、C、O、Cl。
2、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，K、L、M均是由这些元素组成的二元化合物，甲、乙分别是元素X、Y的单质，甲是常见的固体，乙是常见的气体。K是无色气体，是主要的大气污染物之一，0.05 ml·L－1丙溶液的pH为1，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：WY>X
C．化合物XZ2中所有原子均满足8电子稳定结构
D．X、Z的单质分别直接与Y的单质反应，都能生成两种氧化物
【答案】C
【解析】由K是无色气体，是主要的大气污染物之一可知K为SO2，0.05 ml·L－1丙溶液的pH为1可知丙为浓硫酸。结合转化关系图知甲为碳，乙为氯气，L为H2O，M为CO2。故W、X、Y、Z分别为H、C、O、S。
3、(2024湖北省武汉部分重点高中第一次联考)短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次递增，X、Z同主族，W、Y同主族。由上述元素组成的物质甲~已转化关系如图，乙、丙、丁、戊都是二元化合物，丁的焰色反应为黄色，已为淡黄色单质。下列说法错误的是（ ）
A．只有甲的水溶液为碱性 B．X和Z能形成多种酸根离子
C．沸点：戊＞乙 D．电负性：X＞Z＞W
【答案】A
【解析】丁的焰色反应为黄色，丁中含有Na元素，己为淡黄色单质，己是S单质，W、X、Y、Z原子序数依次递增，X、Z同主族，W、Y同主族，则Z是S元素、Y是Na元素、W是H元素、X是O元素。甲是NaOH、乙是H2S、丙是SO2、丁是Na2S、戊是H2O、己是S单质。NaOH、Na2S的水溶液都为碱性，故A错误O和S能形成SOeq \\al(2-,4)、SOeq \\al(2-,3)、S2Oeq \\al(2-,3) 等多种酸根离子，故B正确；H2O分子间能形成氢键，沸点：H2O＞H2S，故C正确；非金属性越强，电负性越大，电负性：O＞S＞H，故D正确。
4、(2024届湖南长沙)短周期元素甲、乙、丙、丁原子序数依次增大，其中甲、丙同主族，乙、丙、丁同周期。常温下，含甲的化合物r浓度为0.1ml·L﹣1时溶液pH＝13。p和q分别是元素丙和丁的单质，其中p为浅黄色固体。上述物质的转化关系如图所示(产物水已略去)。下列说法正确的是（ ）
A．简单离子半径：甲＜乙＜丙＜丁
B．甲与丙能形成使紫色石蕊试液先变红后褪色的物质
C．工业上常利用反应②制取漂白粉
D．m、n的阴离子在酸性溶液中不能大量共存
【答案】D
【解析】常温下，含甲的化合物r浓度为0.1ml•L﹣1时溶液pH＝13，为一元强碱，则r为NaOH，p和q分别是元素丙和丁的单质，p为浅黄色固体，则p为S单质，丙为S元素；丁的原子序数大于S，则丁为Cl元素，q为Cl2；甲、丙同主族，则甲为O；乙、丙、丁同周期，乙为第三周期元素；结合转化关系可知，m、n为Na2S、Na2SO3，s、t为NaCl、NaClO等物质。
A．电子层结构相同时，则离子半径丙＞丁；
B．甲为O，二者形成的二氧化硫具有漂白性，故B错误；
C．工业上用石灰乳与氯气反应制备漂白粉，故C错误；
D．m、n为Na2S、Na2SO8，酸性条件下硫离子、亚硫酸根离子反应生成S单质，故D正确。
题组六 原子半径与化合价相结合推断
1、几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：
下列叙述正确的是（ ）
A、Y的最高价氧化物对应的水化物显两性 B、一定条件下，Z单质与W的常见单质直接生成ZW2
C、X、Y元素的金属性 X＜Y D、X2+离子半径大于W2-离子半径
【答案】A
【解析】X、Y、Z、W分别为Mg、Al、N、O。
2、(2023届江西九江市十校联考)短周期常见元素X、Y、W、Z原子半径及主要化合价如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．最高价氧化物水化物的碱性X小于Y
B．常温下，X、Y的单质都能溶于Z最高价氧化物对应水化物的浓溶液
C．氢化物的热稳定性W大于Z
D．X的单质在其所在周期的元素中还原性最强
【答案】C
【解析】W的化合价为−2价，没有最高正化合价+6价，故W为O元素；Z元素的化合价为+5、+3、−3，Z处于第ⅤA族，原子半径与氧元素相差不大，则Z与氧元素处于同一周期，故Z为N元素；X的化合价为+2价，则X应为ⅡA族元素，Y的化合价为+3价，Y处于第ⅢA族，二者原子半径相差较小，可知两者位于同一周期相邻主族，由于X、Y的原子半径与W、Z原子半径相差很大，则X、Y应在第三周期，所以X为Mg元素，Y为Al元素，以此解答。同周期主族元素随原子序数增大，金属性减弱，故金属性Mg>Al，则碱性Mg(OH)2>Al(OH)3，故A错误；常温下，Al在浓HNO3溶液中钝化，故B错误；非金属性O>N，则氢化物的热稳定性H2O>NH3，故C正确；Mg的单质在其所在周期为第三周期，该周期元素中还原性最强的是Na，故D错误。
3、（2023广州一模）2022年我国科学家首次在月球上发现一种磷酸盐矿物，该物质含有X、Y、Z、W、E五种主族元素，原子序数依次增大且均不大于20。X、W为非金属元素，Y、Z、E为金属元素，Y的最高正化合价为，Z和E同族。下列说法不正确的是（ ）
A.原子半径： B.X和Y可形成含有非极性键的离子化合物
C.Y、Z、E的最高价氧化物对应的水化物均为强碱 D.简单气态氢化物稳定性：
【答案】C
【解析】X：O，Y：Na，Z；Mg，W；P，E；Ca
4、(2024广东六校二联)我国“祝融号”火星车成功着陆火星，发现火星矿脉中含有四种短周期主族元素a、b、c、d，原子序数和原子半径变化关系如图所示。已知b的氢化物溶液可用于刻蚀玻璃，a、c的基态原子s轨道与p轨道的电子数均相等，c和d原子的最外层电子数之和为8。下列说法不正确的是（ ）
A．电负性：b＞a＞d＞c B．简单氢化物沸点：a＞b＞d
C．同周期第一电离能小于d的元素有5种 D．化合物da3和da2的中心原子的杂化方式均为sp2
【答案】C
【解析】a、b、c、d分别为O、F、Mg、S。
5、（2023汕头二模）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）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（ ）
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＞W
C.简单离子半径：Z＞Y＞W＞X D.这四种元素中，元素X的第一电离能最小
【答案】D
【解析】浓度均为0. 01 ml．L-l的溶液，W、Z的最高价氧化物对应的水化物的pH为2，说明为一元强酸，结合原子序数，可知分别是硝酸、高氯酸，Y的pH<2，说明Y为二元强酸硫酸，X的最高价氧化物对应的水化物为一元强碱，X是Na，可以判断出W、X、Y、Z分别为N、Na、S、Cl。化合物X2Y2为Na2S2，为离子化合物，硫原子之间为非极性共价键，S22-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，氮的电负性大于硫，非金属性强，气态氢化物的稳定性W＞Y，B错误；N3－、Na+、S2-、Cl-的半径大小为S2-＞Cl-＞N3－＞Na+，即Y＞Z＞W＞X，C错误；第一电离能数值越小，原子越容易失去一个电子，四种元素中Na最容易失去最外层电子，元素X的第一电离能最小，D正确。
6、(2023届云南师大附中)科学家为了解决电池的导电性问题，合成出了一种高效化合物，其结构如图甲所示。其中W、Y、Z、X、Q均为短周期主族元素，其原子半径与原子序数的关系如图乙所示，Z和Q位于同一主族，基态Y原子的最外层存在3个未成对电子。下列说法错误的是（ ）
A．简单离子的半径： Q>Y>Z>X B．简单氢化物分子的键角： Q>Z
C．Y简单氢化物的水溶液能溶解氢氧化铜 D．该化合物的结构中X、Y、Z均满足8电子稳定结构
【答案】B
【解析】每个Z原子均形成2对共用电子，每个Q形成6对共用电子，Z和Q位于同一主族且Z的原子序数小于Q，则Z为O，Q为S；W均形成一个共价键且原子序数最小，W是H元素；基态Y原子的最外层存在3个未成对电子且原子序数小于Z，则Y是N元素；X可形成X+，可知X为Na元素。电子层数越大，半径越大，具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，半径越小，因此离子半径：S2−>N3−>O2−>Na+，故A正确；Z为O元素，Q为S元素，H2O、H2S分子的中心原子均含有2对孤电子对，均为V形结构，但由于电负性O>S，孤电子对越近排斥力越大，则键角越大，故键角：H2S题组七 创新图形中元素推断
1、某同学在研究前18号元素时发现，可以将它们排成如下图所示的“蜗牛”形状，图中每个“·”代表一种元素，其中O点(最中心的点)代表起点元素。下列正确的是( )
A．物质YO可能具有较强的氧化性
B．图中离O点越远的元素，其原子半径一定越大
C．O2X、WO3分子内都含有氢键，所以沸点都较高
D．科学家发现一种新细菌的DNA链中有砷(As)元素，该As元素最有可能取代了普通DNA链中的Z元素
【答案】D
【解析】O、W、X、Y、Z分别是H、N、O、Na、P。NaH有还原性，A错误；H2O、NH3存在分子间氢键，C错误。
2、某同学设计了如图所示元素周期表，已知Z元素的最外层电子数是次外层的3倍。空格中均有对应的元素填充。下列说法正确的是( )
A．白格中都是主族元素，灰格中都是副族元素 B．X、Y分别与Z形成的化合物都只有两种
C．X、Y元素最高价氧化物对应的水化物酸性：X＞Y
D．X、Y、Z的气态氢化物中最稳定的是X的氢化物
【答案】C
【解析】按照图示，白格填充的为主族元素和稀有气体元素，灰格填充的为副族元素，A项错误；X和Z可以形成NO、NO2、N2O5等氮氧化物，不止两种，B项错误；X的最高价氧化物对应的水化物为HNO3，Y的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4，则酸性HNO3＞H3PO4，C项正确；非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，同主族元素，从上到下非金属性减弱，同周期元素，从左到右，非金属性增强，则非金属性强弱顺序为O＞N＞P，氢化物稳定性最强的是Z的氢化物H2O，D项错误。X
Y
Z
元素代号
X
Y
Z
W
原子半径/pm
160
143
75
74
主要化合价
+2
+3
+3、+5、-3
-2
【必备知识】
题组一 结构特点与物质特性或用途相结合推断
短周期主族元素推断
（1）形成化合物种类最多的元素；单质是自然界中硬度最大的物质的元素；气态氢化物中氢的质量分数最高的元素是C。
（2）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。
（3）地壳中含量最多的元素；简单氢化物沸点最高的元素；氢化物在通常情况下呈液态的元素是O。
（4）单质最轻的元素是H。
（5）最轻的金属单质是Li。
（6）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是Al。
（7）元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物能起化合反应的元素是N。
（8）元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物能起氧化还原反应的元素是Cl、S。
（9）元素的单质在常温下能与冷水反应放出气体的短周期元素是Li、Na、F。
（10）元素的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料，该元素是Si。
（11）元素单质与冷水不反应，与沸水反应，该元素是Mg。
（12）焰色反应为黄色的元素是Na，通过蓝色钴玻璃观察，为紫色的元素是K。
（13）元素的含氧酸盐在酸中反应生成刺激性气体和黄色混浊，该元素是S。
（14）某元素的氢化物可腐蚀玻璃，该元素的F。
（15）最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素有H、C、Si。
（16）最高正价与最低负价代数和为2的短周期元素有N、P。
（17）最高正价与最低负价代数和为4的短周期元素有S。
（18）最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素有S。
（19）除H外，原子半径最小的元素有Li；最高正价不等于族序数的元素有O、F。
（20）第三周期原子半径最大的元素有Na。
（21）第四周期中离子半径最小的元素是Al。
1、(2023年全国甲卷)W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等，WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是（ ）
A. 原子半径：X＞W B. 简单氢化物的沸点：X＜Z
C．Y与X可形成离子化合物 D．Z的最高价含氧酸是弱酸
【答案】C
【解析】W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，WX2是形成酸雨的物质之一，根据原子序数的规律，则W为N，X为O，Y的最外层电子数与其K层电子数相等，又因为Y的原子序数大于氧的，则Y电子层为3层，最外层电子数为2，所以Y为Mg，四种元素最外层电子数之和为19，则Z的最外层电子数为6，Z为S，据此解答。A．X为O，W为N，同周期从左往右，原子半径依次减小，所以半径大小为W＞X，A错误；B．X为O，Z为S，X的简单氢化物为H2O，含有分子间氢键，Z的简单氢化物为H2S，没有氢键，所以简单氢化物的沸点为X＞Z，B错误；C．Y为Mg，X为O，他们可形成MgO，为离子化合物，C正确；D．Z为S，硫的最高价含氧酸为硫酸，是强酸，D错误。
2、(2018全国Ⅰ卷)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
【答案】W、X、Y、Z分别是F、Mg、Cl、K。
3、（2020全国新课标Ш卷）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> ZB．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
【答案】D
【答案】W、X、Y、Z分别是H、N、Na、Cl。
4、某团簇分子由原子序数依次增大的M、N、P、Q四种短周期元素组成，其空间结构如图，M、N、Q位于不同周期，其中N是地壳中含量最高的元素，Q的最高价氧化物对应的水化物和强酸、强碱均能反应。下列说法错误的是( )
A．通常情况下M2N比M2N2更稳定 B．M、N、P组成的化合物中含离子键和共价键
C．P和Q能形成密度小、强度大的合金材料 D．元素的第一电离能：P
【解析】 M、N、Q位于不同周期，其中N是地壳中含量最高的元素，则N为O，Q的最高价氧化物对应的水化物和强酸、强碱均能反应，Q为Al，M为H，根据某由原子序数依次增大的M、N、P、Q四种短周期元素组成的团簇分子的空间结构，可知P的原子半径大于Al，原子序数介于O和Al之间，则P为Na或Mg，因团簇分子的化学式为H2Al2P2O6，则P的化合价为＋2价，即P只能为Mg，据此分析解题。M为H，N为O，通常情况下M2N(H2O)比M2N2(H2O2)更稳定，A正确；M、N、P分别为H、O、Mg，组成的化合物Mg(OH)2中含离子键和共价键，B正确；P和Q分别是Mg和Al，合金一般比成分金属具有更小的密度和更大的机械强度，即P和Q能形成密度小、强度大的合金材料，C正确；P为Mg，Q为Al，根据同周期元素从左往右第一电离能呈增大趋势，第ⅡA族、ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能，元素的第一电离能：Mg＞Al(P＞Q)，D错误。
5、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素。 W 是自然界中形成化合物最多 的元素，其核外电子有 4 种空间运动状态；X 的简单氢化物与其最高价氧化物对应的水化物 反应生成化合物甲； Y 是短周期主族中原子半径最大的元素； Z 与 Y 处于同一周期，且 Z 元素所形成的简单单质常温常压下为气态。下列说法正确的是（ ）
A Y的第一电离能在四种元素中最小 B．WZ4 是含极性键的极性分子
C．化合物甲含有离子键、共价键、配位键、氢键等化学键 D．YZ 晶胞中含 1 个 Y+和一个 Z−
【答案】 A
【答案】W、X、Y、Z分别是C、N、Na、Cl。
题组二 结构特点与元素在周期表中的位置相结合推断
1、(2023届T8联考)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，且四种元素的原子质子数之和为48。下列说法错误的是（ ）
A．相同浓度最高价含氧酸溶液的pH：Z＞Y B．元素的最高化合价：X＝Y
C．简单氢化物的沸点：X＞Z D．单核离子的半径：W＞X
【答案】B
【解析】若W质子数为a，则a＋a＋1＋a＋9＋a＋10＝48，a＝7，则W、X、Y、Z分别为氮、氧、硫、氯；氧无最高正价，B错误。
2、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，X、Y、Z原子的最外层电子数之和为15，X、Y、Z三种元素在周期表中的相对位置如图所示。W与X以原子个数比为2∶1形成的化合物常用作火箭燃料。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径：Y>X>W B．热稳定性：W2Y>XW3
C．Z的最高价氧化物是酸性氧化物，不能与任何酸反应 D．ZY2的化学键类型与MgCl2相同
【答案】B
【答案】W、X、Y、Z分别是H、N、O、Si。
3、短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法不正确的是( )
A．W、Y对应的简单氢化物的稳定性前者高 B．阴离子的还原性：W2－＞Q－
C．离子半径：Y2－＞Z3＋ D．元素的非金属性：Y>W
【答案】 A
【解析】 W、Y对应的简单氢化物分别为H2S和H2O，元素非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强，金属性：O＞S，所以水的稳定性比H2S高，故A错误。
4、(2023广东韶关二模)下图是元素周期表的一部分，五种元素属于前四周期主族元素，其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是（ ）
A．Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强 B．M元素与Z元素原子序数差为20
C．X的简单气态氢化物的沸点比Y的低 D．Q原子的简单氢化物含有四对共用电子对
【答案】 C
【解析】 M：Al，N：Si，Y：P，X：N，Z：As。
题组三 核外电子排布结合推断
1、(2023年浙江1月选考)X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X的2s轨道全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，M是地壳中含量最多的元素，Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是（ ）
A. 电负性：Z＞X B. 最高正价：Z＜M
C. Q与M的化合物中可能含有非极性共价键 D. 最高价氧化物对应水化物的酸性：Z＞Y
【答案】B
【解析】X的2s轨道全充满，X为Be，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，Y为C，M是地壳中含量最多的元素，M为O，X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大，则Z为N，Q是纯碱中的一种元素，则Q为Na。同一周期元素从左至右，电负性逐渐增大，电负性N大于Be，A正确；N最高正价为+5价，O无最高正价，最高正价N大于O，B错误；Na和O形成的过氧化钠中含有非极性共价键，C正确；硝酸酸性强于碳酸，D正确。
2、（2023广东茂名二模）我国科学家合成了一种深紫外非线性光学晶体新材料ABPE，晶体中阴离子为[M11XY19Z3]3-。元素M、X、Y、Z均为短周期元素，M、Y与Z同周期，M的最外层电子数比次外层电子数多1，Z为电负性最强的元素，Y是地壳中含量最高的元素，X的3p轨道有3个电子。下列说法中不正确的是( )
A. 电负性：Y>XB. 简单离子半径：Y>Z
C. 简单气态氢化物的稳定性：X
【解析】 M：B，Y：O，X：P，Z：F。
3、(2023·南京模拟)前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X与Z同主族，且基态X原子中p能级和s能级上的电子数相同。Y、Z同周期，Y位于第ⅢA族，W最外层有2个电子。下列说法正确的是( )
A．原子半径：r(X)
【解析】 X的电子排布式为1s22s22p4，X为O，Z为S，Y为Al，W为Ca。电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同，核电荷数越小，半径越大，则原子半径：r(O)
A．气态氢化物热稳定性：Y>Z>W B．简单离子半径：r(W)>r(R)
C．第一电离能：I1(W)>I1(Z)>I1(Y) D．X、Z、W形成的化合物一定不含离子键
【答案】 B
【解析】 X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Z原子中分别有1个、7个运动状态完全不同的电子，则X、Z原子序数分别为1、7，则X是H元素、Z是N元素；Y原子中各能级电子数相等，则其电子排布为1s22s22p2，Y为C元素；W的基态原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，W只能含有2个电子层，最外层含有6个电子，W为O元素；R在同周期中原子半径最大，则R是Na元素。元素非金属性越强，其气态氢化物越稳定，非金属性：C
5、已知元素X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中X与W同主族，且W的最外层电子数是其内层电子总数的一半，X和Y的原子序数之和等于W的原子序数，用eq \\al(4,2)He粒子轰击Z核会产生W核和中子(即eq \\al(1,0)n)，可表示为eq \\al(4,2)He＋eq \\al(b,a)Z→eq \\al( 30,a＋2)W＋eq \\al(1,0)n。下列说法正确的是( )
A.eq \\al(b,a)Z与eq \\al( 30,a＋2)W互为同位素 B．第一电离能：X＜W
C．Y和W形成的化合物不止一种 D．W的最高价氧化物对应的水化物是强酸
【答案】 C
【解析】 由题给信息分析可知，X为N、Y为O、Z为Al、W为P。Z、W的质子数不同，不互为同位素，故A错误；同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，则第一电离能：X＞W，故B错误；Y和W形成的化合物有三氧化二磷、五氧化二磷等，故C正确；W的最高价氧化物对应的水化物为磷酸，不属于强酸，故D错误。
6、(2023年湖南卷)日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3。下列说法正确的是（ ）
A. 电负性：X>Y>Z>W B. 原子半径：X
【答案】C
【解析】基态X原子s轨道上的电子式与p轨道上的电子式相同，可以推测X为O元素或Mg元素，由荧光粉的结构可知，X主要形成的是酸根，因此X为O元素；基态X原子中未成键电子数为2，因此Y的未成键电子数为1，又因X、Y、Z、W的原子序数依次增大，故Y可能为F元素、Na元素、Al元素、Cl元素，因题目中给出W为金属元素且荧光粉的结构中Y与W化合，故Y为F元素或Cl元素；Z原子的未成键电子数为3，又因其其原子序大于Y，故Y应为F元素、Z其应为P元素；从荧光粉的结构式可以看出W为某+2价元素，故其为Ca元素；综上所述，X、Y、Z、W四种元素分别为O、F、P、Ca，据此答题。A．电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小，根据其规律，同一周期从左到右依次增大，同一主族从上到下依次减小，故四种原子的电负性大小为：Y>X>Z>W，A错误；B．同一周期原子半径从左到右依次减小，同一主族原子半径从上到下依次增大，故四种原子的原子半径大小为：Y
A. 元素的第一电离能：X＜Y＜Z B. 气态氢化物的稳定性： Z＞X＞Q
C. 气态氢化物分子的键角：Q＞X＞Y D. 最高价氧化物对应的水化物的酸性：X＞Q＞M
【答案】A
【解析】X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，X 的2p轨道半充满，则X的电子排布式为1s22s22p3，则X为N；Y 的s能级电子数和p能级电子数相等，则Y的电子排布式为1s22s22p4，则Y为O；Z是至今发现的电负性最大的元素，则Z为F；M 在元素周期表中处于周期序数等于族序数的位置，则M为Al；Q的单质被广泛用作半导体材料，则Q为Si。A．由分析知，X为N，Y为O，Z为F，元素的第一电离能为O
题组四 结构特点与物质的微观结构相结合推断
化学键信息：如能形成4个共价键的元素为C、Si等，能形成3个共价键的元素为N、P等，能形成2个共价键的元素为O、S等，能形成1个共价键的元素为H或卤族元素。
1、（2023广州二模）如图所示的化合物是一种重要的化工原料，X、Y、Z、W、E是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Z、E同族，基态Y原子的核外有3个未成对电子。下列说法正确的是（ ）
A．原子半径：W>Y>Z>EB．W2Z2中只含有离子键
C．Z、W、E组成化合物的水溶液一定显中性D．电负性：Z>Y>X
【答案】 D
【解析】X：H，Y：N，Z：O，W：Na，E：S。
2、某种锂盐的结构如图所示，其阴离子由W、X、Y、Z四种同周期主族元素构成，X原子的最外层电子数是W原子的次外层电子数的3倍，化合物中除Li＋外其他原子均满足8电子稳定结构。下列说法正确的是( )
A．W位于第2周期第ⅣA族 B．原子半径：Z>X>Y
C．元素电负性：Y>Z>X D．最高化合价：Y>Z>W
【答案】 B
【解析】 阴离子结构中，W形成3个共价键和1个配位键，X形成2个共价键，Y形成1个共价键，Z形成4个共价键，W、X、Y、Z为四种同周期主族元素，X原子的最外层电子数是W原子的次外层电子数的3倍，化合物中除Li＋外其他原子均满足8电子稳定结构，则W为B元素、X为O元素、Y为F元素、Z为C元素。硼元素位于元素周期表第2周期第ⅢA族，故A错误；同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则原子半径的大小顺序为C>O>F，故B正确；同周期元素，从左到右非金属性依次增强，电负性依次增大，则电负性的大小顺序为F>O>C，故C错误；氟元素的非金属性最强，无正化合价，故D错误。
3、消毒剂在抗击新冠感染的过程中起到了非常重要的作用。一种新型消毒剂由W、X、Y、Z四种元素组成，其结构如图所示，其中W形成的单质是自然界中最硬的物质；X的最高价氧化物对应的水化物与其简单氢化物可以发生反应生成一种常见的盐；Z的最高价氧化物对应的水化物是酸性最强的含氧酸；Y分别与W、X、Z可以形成多种二元化合物。下列叙述错误的是( )
A．元素的第一电离能：X＞Y＞W B．该消毒剂中Y显－2价
C．最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：Z＞W＞X
D．该消毒剂中W、X原子最外层均满足8电子稳定结构
【答案】 C
【解析】 W为C、Y为O、X为N、Z为Cl。元素的第一电离能：N＞O＞C，即X＞Y＞W，A正确；O和C在该化合物中形成碳氧双键，则O显－2价，B正确；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：Cl＞N＞C，则酸性：HClO4＞HNO3＞H2CO3，即Z＞X＞W，C错误；由结构图可知，C周围有1个双键和2个单键，N周围有3个单键，且N含有孤电子对，故C、N最外层均满足8电子稳定结构，D正确。
4、(2023年辽宁卷)某种镁盐具有良好的电化学性能，其阴离子结构如下图所示。W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素，W、Y原子序数之和等于Z，Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍。下列说法错误的是( )
A. W与X的化合物可为极性分子 B. 第一电离能Z＞X＞Y
C. Q的氧化物是两性氧化物 D. 该阴离子中含有配位键
【答案】B
【解析】W形成1条单键且核电荷数最小，W为H，X形成4条键，核电荷数大于H，且小于其他三种元素，X为C，Y形成2条单键，核电荷数大于C，Y为O，W、Y原子序数之和等于Z，Z为F，Y原子价电子数为Q原子价电子数的2倍，Q为Al。W与X的化合物可能为极性分子如(CH3)3CH，也可能为非极性分子如CH4就是非极性分子，A正确；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能F>O>C，B错误；Q为Al，Al2O3为两性氧化物，C正确；该阴离子中L与Q之间形成配位键，D正确。
5、(2024届河南省青桐鸣大联考)X、Y、Z、M和W为原子序数依次增大的短周期主族元素，其形成离子液体的结构如图所示，W的质子数等于Z和M的最外层电子数之和，下列说法错误的是（ ）
A．原子半径：Y＞M＞X B．该化合物中存在离子键和共价键
C．X、M和W形成的某种化合物可促进水的电离 D．最高价氧化物对应水化物的酸性：M＞Y＞Z
【答案】D
【解析】X、W为H或第ⅦA族元素，Y为第ⅢA族元素，Z为第ⅣA族元素，分析M的成键情况并结合阳离子的结构可知M为第ⅤA族元素，Z和M的最外层电子数之和为9，则W为F，据此推测X为H，Y为B，Z为C，M为N。A．原子半径：B>N>H，A项正确；B．该化合物中存在离子键和共价键，B项正确；C．H、N和F形成的化合物NH4F溶于水时，发生水解促进水的电离，C项正确；D．碳酸的酸性大于硼酸，D项错误。
6、(2024届河南省普高联考)W、X、Y、Z四种短周期元素，原子序数依次增大．四种元素形成的盐(XW4)2Z2Y8是强氧化剂，常用于测定钢中锰的含量。(XW4)2Z2Y8中阴离子的结构如图所示，图中各原子最外层都达到8电子稳定结构．下列说法错误的是 ( )
A．简单离子半径：Y＜X＜Z B．简单氢化物的沸点：X＜Y＜Z
C．(XW4)2Z2Y8中阴离子中存在极性共价键和非极性共价键
D．(XW4)2Z2Y8用于测定钢中锰的含量时，Y元素被还原
【答案】B
【解析】根据阴离子的结构和各原子最外层都达到8电子稳定结构，可推出Y是O，Z是S；阴离子呈－2价，故阳离子呈＋1价，即NH4+，W为H，X为N。半径O2-＜N3-，S2-核外有3个电子层，半径N3-＜S2-，A项正确；X、Y、Z的简单氢化物分别是NH3、H2O、H2S，NH3、H2O分子间都存在氢键，沸点较高，沸点H2O＞H2S，B项错误；阴离子结构中O与S之间存在极性共价键，O与O间存在非极性共价键，C项正确；(NH4)2S2O8的强氧化性是阴离子结构中－O－O－的－1价O体现的，在反应中化合价降低，被还原，D项正确。
7、(2024届湖北省宜荆荆随联考)短周期主族元素X、Y、Z原子序数依次增大，可与C、H形成结构如图的离子液体．已知阳离子中的环状结构与苯类似，下列说法正确的是 （ ）
A．原子半径：Z＞Y＞X B．第一电离能：Y＞Z＞X
C．阳离子中X原子均采取sp2杂化 D．X2Y2分子为直线形
【答案】C
【解析】短周期主族元素X、Y、Z原子序数依次增大，Z能形成6条共价键，Z为P，X能形成3条共价键，X为N，Y形成1条共价键，Y为F。原子半径Z(P)＞X(N)＞Y(F)，A错误。第一电离能：Y(F)＞X(N)＞Z(P)，B错误。阳离子中的环状结构与苯类似，阳离子中X原子均采取sp2杂化，C正确。X2Y2分子结构式为F－N＝N－F，N原子杂化方式为sp2，不是直线型，D错误。
题组五 结构特点与物质转化相结合推断
1、(2016·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 ml·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
【答案】C
【解析】由n是通常为黄绿色气体可知n为氯气，q的水溶液具有漂白性可知为次氯酸溶液，0.01 ml·L－1r溶液的pH为2可知为盐酸溶液，结合转化关系图可知W、X、Y、Z分别是H、C、O、Cl。
2、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，K、L、M均是由这些元素组成的二元化合物，甲、乙分别是元素X、Y的单质，甲是常见的固体，乙是常见的气体。K是无色气体，是主要的大气污染物之一，0.05 ml·L－1丙溶液的pH为1，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：W
C．化合物XZ2中所有原子均满足8电子稳定结构
D．X、Z的单质分别直接与Y的单质反应，都能生成两种氧化物
【答案】C
【解析】由K是无色气体，是主要的大气污染物之一可知K为SO2，0.05 ml·L－1丙溶液的pH为1可知丙为浓硫酸。结合转化关系图知甲为碳，乙为氯气，L为H2O，M为CO2。故W、X、Y、Z分别为H、C、O、S。
3、(2024湖北省武汉部分重点高中第一次联考)短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次递增，X、Z同主族，W、Y同主族。由上述元素组成的物质甲~已转化关系如图，乙、丙、丁、戊都是二元化合物，丁的焰色反应为黄色，已为淡黄色单质。下列说法错误的是（ ）
A．只有甲的水溶液为碱性 B．X和Z能形成多种酸根离子
C．沸点：戊＞乙 D．电负性：X＞Z＞W
【答案】A
【解析】丁的焰色反应为黄色，丁中含有Na元素，己为淡黄色单质，己是S单质，W、X、Y、Z原子序数依次递增，X、Z同主族，W、Y同主族，则Z是S元素、Y是Na元素、W是H元素、X是O元素。甲是NaOH、乙是H2S、丙是SO2、丁是Na2S、戊是H2O、己是S单质。NaOH、Na2S的水溶液都为碱性，故A错误O和S能形成SOeq \\al(2-,4)、SOeq \\al(2-,3)、S2Oeq \\al(2-,3) 等多种酸根离子，故B正确；H2O分子间能形成氢键，沸点：H2O＞H2S，故C正确；非金属性越强，电负性越大，电负性：O＞S＞H，故D正确。
4、(2024届湖南长沙)短周期元素甲、乙、丙、丁原子序数依次增大，其中甲、丙同主族，乙、丙、丁同周期。常温下，含甲的化合物r浓度为0.1ml·L﹣1时溶液pH＝13。p和q分别是元素丙和丁的单质，其中p为浅黄色固体。上述物质的转化关系如图所示(产物水已略去)。下列说法正确的是（ ）
A．简单离子半径：甲＜乙＜丙＜丁
B．甲与丙能形成使紫色石蕊试液先变红后褪色的物质
C．工业上常利用反应②制取漂白粉
D．m、n的阴离子在酸性溶液中不能大量共存
【答案】D
【解析】常温下，含甲的化合物r浓度为0.1ml•L﹣1时溶液pH＝13，为一元强碱，则r为NaOH，p和q分别是元素丙和丁的单质，p为浅黄色固体，则p为S单质，丙为S元素；丁的原子序数大于S，则丁为Cl元素，q为Cl2；甲、丙同主族，则甲为O；乙、丙、丁同周期，乙为第三周期元素；结合转化关系可知，m、n为Na2S、Na2SO3，s、t为NaCl、NaClO等物质。
A．电子层结构相同时，则离子半径丙＞丁；
B．甲为O，二者形成的二氧化硫具有漂白性，故B错误；
C．工业上用石灰乳与氯气反应制备漂白粉，故C错误；
D．m、n为Na2S、Na2SO8，酸性条件下硫离子、亚硫酸根离子反应生成S单质，故D正确。
题组六 原子半径与化合价相结合推断
1、几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：
下列叙述正确的是（ ）
A、Y的最高价氧化物对应的水化物显两性 B、一定条件下，Z单质与W的常见单质直接生成ZW2
C、X、Y元素的金属性 X＜Y D、X2+离子半径大于W2-离子半径
【答案】A
【解析】X、Y、Z、W分别为Mg、Al、N、O。
2、(2023届江西九江市十校联考)短周期常见元素X、Y、W、Z原子半径及主要化合价如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．最高价氧化物水化物的碱性X小于Y
B．常温下，X、Y的单质都能溶于Z最高价氧化物对应水化物的浓溶液
C．氢化物的热稳定性W大于Z
D．X的单质在其所在周期的元素中还原性最强
【答案】C
【解析】W的化合价为−2价，没有最高正化合价+6价，故W为O元素；Z元素的化合价为+5、+3、−3，Z处于第ⅤA族，原子半径与氧元素相差不大，则Z与氧元素处于同一周期，故Z为N元素；X的化合价为+2价，则X应为ⅡA族元素，Y的化合价为+3价，Y处于第ⅢA族，二者原子半径相差较小，可知两者位于同一周期相邻主族，由于X、Y的原子半径与W、Z原子半径相差很大，则X、Y应在第三周期，所以X为Mg元素，Y为Al元素，以此解答。同周期主族元素随原子序数增大，金属性减弱，故金属性Mg>Al，则碱性Mg(OH)2>Al(OH)3，故A错误；常温下，Al在浓HNO3溶液中钝化，故B错误；非金属性O>N，则氢化物的热稳定性H2O>NH3，故C正确；Mg的单质在其所在周期为第三周期，该周期元素中还原性最强的是Na，故D错误。
3、（2023广州一模）2022年我国科学家首次在月球上发现一种磷酸盐矿物，该物质含有X、Y、Z、W、E五种主族元素，原子序数依次增大且均不大于20。X、W为非金属元素，Y、Z、E为金属元素，Y的最高正化合价为，Z和E同族。下列说法不正确的是（ ）
A.原子半径： B.X和Y可形成含有非极性键的离子化合物
C.Y、Z、E的最高价氧化物对应的水化物均为强碱 D.简单气态氢化物稳定性：
【答案】C
【解析】X：O，Y：Na，Z；Mg，W；P，E；Ca
4、(2024广东六校二联)我国“祝融号”火星车成功着陆火星，发现火星矿脉中含有四种短周期主族元素a、b、c、d，原子序数和原子半径变化关系如图所示。已知b的氢化物溶液可用于刻蚀玻璃，a、c的基态原子s轨道与p轨道的电子数均相等，c和d原子的最外层电子数之和为8。下列说法不正确的是（ ）
A．电负性：b＞a＞d＞c B．简单氢化物沸点：a＞b＞d
C．同周期第一电离能小于d的元素有5种 D．化合物da3和da2的中心原子的杂化方式均为sp2
【答案】C
【解析】a、b、c、d分别为O、F、Mg、S。
5、（2023汕头二模）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）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（ ）
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＞W
C.简单离子半径：Z＞Y＞W＞X D.这四种元素中，元素X的第一电离能最小
【答案】D
【解析】浓度均为0. 01 ml．L-l的溶液，W、Z的最高价氧化物对应的水化物的pH为2，说明为一元强酸，结合原子序数，可知分别是硝酸、高氯酸，Y的pH<2，说明Y为二元强酸硫酸，X的最高价氧化物对应的水化物为一元强碱，X是Na，可以判断出W、X、Y、Z分别为N、Na、S、Cl。化合物X2Y2为Na2S2，为离子化合物，硫原子之间为非极性共价键，S22-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，氮的电负性大于硫，非金属性强，气态氢化物的稳定性W＞Y，B错误；N3－、Na+、S2-、Cl-的半径大小为S2-＞Cl-＞N3－＞Na+，即Y＞Z＞W＞X，C错误；第一电离能数值越小，原子越容易失去一个电子，四种元素中Na最容易失去最外层电子，元素X的第一电离能最小，D正确。
6、(2023届云南师大附中)科学家为了解决电池的导电性问题，合成出了一种高效化合物，其结构如图甲所示。其中W、Y、Z、X、Q均为短周期主族元素，其原子半径与原子序数的关系如图乙所示，Z和Q位于同一主族，基态Y原子的最外层存在3个未成对电子。下列说法错误的是（ ）
A．简单离子的半径： Q>Y>Z>X B．简单氢化物分子的键角： Q>Z
C．Y简单氢化物的水溶液能溶解氢氧化铜 D．该化合物的结构中X、Y、Z均满足8电子稳定结构
【答案】B
【解析】每个Z原子均形成2对共用电子，每个Q形成6对共用电子，Z和Q位于同一主族且Z的原子序数小于Q，则Z为O，Q为S；W均形成一个共价键且原子序数最小，W是H元素；基态Y原子的最外层存在3个未成对电子且原子序数小于Z，则Y是N元素；X可形成X+，可知X为Na元素。电子层数越大，半径越大，具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，半径越小，因此离子半径：S2−>N3−>O2−>Na+，故A正确；Z为O元素，Q为S元素，H2O、H2S分子的中心原子均含有2对孤电子对，均为V形结构，但由于电负性O>S，孤电子对越近排斥力越大，则键角越大，故键角：H2S
1、某同学在研究前18号元素时发现，可以将它们排成如下图所示的“蜗牛”形状，图中每个“·”代表一种元素，其中O点(最中心的点)代表起点元素。下列正确的是( )
A．物质YO可能具有较强的氧化性
B．图中离O点越远的元素，其原子半径一定越大
C．O2X、WO3分子内都含有氢键，所以沸点都较高
D．科学家发现一种新细菌的DNA链中有砷(As)元素，该As元素最有可能取代了普通DNA链中的Z元素
【答案】D
【解析】O、W、X、Y、Z分别是H、N、O、Na、P。NaH有还原性，A错误；H2O、NH3存在分子间氢键，C错误。
2、某同学设计了如图所示元素周期表，已知Z元素的最外层电子数是次外层的3倍。空格中均有对应的元素填充。下列说法正确的是( )
A．白格中都是主族元素，灰格中都是副族元素 B．X、Y分别与Z形成的化合物都只有两种
C．X、Y元素最高价氧化物对应的水化物酸性：X＞Y
D．X、Y、Z的气态氢化物中最稳定的是X的氢化物
【答案】C
【解析】按照图示，白格填充的为主族元素和稀有气体元素，灰格填充的为副族元素，A项错误；X和Z可以形成NO、NO2、N2O5等氮氧化物，不止两种，B项错误；X的最高价氧化物对应的水化物为HNO3，Y的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4，则酸性HNO3＞H3PO4，C项正确；非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，同主族元素，从上到下非金属性减弱，同周期元素，从左到右，非金属性增强，则非金属性强弱顺序为O＞N＞P，氢化物稳定性最强的是Z的氢化物H2O，D项错误。X
Y
Z
元素代号
X
Y
Z
W
原子半径/pm
160
143
75
74
主要化合价
+2
+3
+3、+5、-3
-2
相关学案
【化学up】高考化学全国版+ 结构与性质 01 考点五 元素推断（学生版）+讲义： 这是一份【化学up】高考化学全国版+ 结构与性质 01 考点五 元素推断（学生版）+讲义，共9页。学案主要包含了必备知识等内容，欢迎下载使用。
【化学up】高考化学全国版+ 结构与性质 01 考点四 元素周期律（学生版）+讲义： 这是一份【化学up】高考化学全国版+ 结构与性质 01 考点四 元素周期律（学生版）+讲义，共7页。学案主要包含了必备知识，概念辨析，跟踪练习等内容，欢迎下载使用。
【化学up】高考化学全国版+ 结构与性质 01 考点四 元素周期律（教师版）+讲义： 这是一份【化学up】高考化学全国版+ 结构与性质 01 考点四 元素周期律（教师版）+讲义，共8页。学案主要包含了必备知识，概念辨析，跟踪练习等内容，欢迎下载使用。
