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题型08元素周期律推断-2024年高考化学二轮题型归纳与变式演练（新高考）
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这是一份题型08元素周期律推断-2024年高考化学二轮题型归纳与变式演练（新高考），文件包含题型08元素周期律推断原卷版docx、题型08元素周期律推断解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共74页， 欢迎下载使用。
TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc30714" PAGEREF _Tc30714 \h 1
\l "_Tc375" 【考向一】原子结构与性质推断 PAGEREF _Tc375 \h 1
\l "_Tc16164" 【考向二】性质与位置推断 PAGEREF _Tc16164 \h 4
\l "_Tc7971" 【考向三】“片段结构”与性质推断 PAGEREF _Tc7971 \h 7
\l "_Tc32195" 【考向四】“序、层”规律推断 PAGEREF _Tc32195 \h 10
\l "_Tc18686" 【考向五】“序、价”规律推断 PAGEREF _Tc18686 \h 13
\l "_Tc18727" 【考向六】性质递变型推断 PAGEREF _Tc18727 \h 15
\l "_Tc7561" 【考向七】性质图像表达推断 PAGEREF _Tc7561 \h 18
\l "_Tc29310" 【考向八】无机框图推断 PAGEREF _Tc29310 \h 24
\l "_Tc19263" 【考向九】给定微粒组成推断 PAGEREF _Tc19263 \h 28
\l "_Tc4173" PAGEREF _Tc4173 \h 32
【考向一】原子结构与性质推断
【典例1】（2023·全国·模拟预测）科学家利用粒子(即氦核)进行多种核反应：、。已知和都具有放射性，下列说法错误的是
A．X元素位于元素周期表的第二周期第ⅥA族
B．和互为同位素，化学性质相同
C．、都可作为示踪原子
D．核反应产生的能量可用于发电，属于化学能转化为电能
【答案】D
【解析】A．因为核反应过程中电子数不变，由题意可推出，所以X是O，位于元素周期表中第二周期第ⅥA族，A正确；
B．同位素的化学性质几乎相同，B正确；
C．由于、都具有放射性，所以均可作为示踪原子，C正确；
D．核反应不属于化学反应的范畴，利用核反应产生的能量发电是将核能转化为电能，D错误；
故选D。
1．1~18号元素原子核外电子排布的特点
（1）电子层排布： x 或2，x或2，8，x
（2）次外层电子数为2或8；内层电子数为2或10
（3）简单离子的最外层电子数为0或2或8
2．原子结构与元素的性质的关系
3．微粒符号及意义
4．1~20号元素原子核外电子排布的特点
（1）原子核中无中子的原子:H。
（2）最外层只有一个电子的原子:H、Li、Na、K;
最外层有两个电子的原子:He、Be、Mg、Ca。
（3）最外层电子数等于次外层电子数的原子:Be、Ar;
最外层电子数是次外层电子数2倍的原子:C;
最外层电子数是次外层电子数3倍的原子:O。
（4）电子层数与最外层电子数相等的原子:H、Be、Al;
最外层电子数是电子层数2倍的原子:He、C、S;
最外层电子数是电子层数3倍的原子:O。
（5）次外层电子数是最外层电子数2倍的原子:Li、Si。
（6）内层电子总数是最外层电子数2倍的原子:Li、P。
（7）与He原子电子层结构相同的离子:H-、Li+、Be2+。
（8）次外层电子数是其他各层电子总数2倍的原子:Li、Mg。
（9）次外层电子数与其他各层电子总数相等的原子:Be、S。
5．核反应变化历程
（1）概念：原子核发生变化的过程，即质子数或中子数发生变化的反应
（2）变化类型：核变化
①核聚变：H+HHe+n
②核裂变：CN+e－
（3）遵循规律：X+YZ+W
①质子数守恒：m+a＝c+e
②质量数守恒：n+b＝d+f
（4）常见的重要核素及其应用
【变式1-1】（2023·河北石家庄·校联考模拟预测）核反应产生的能量可作为未来新能源，现有两个核反应：①；②，其中Y的核外电子数等于(m+2)。下列说法错误的是
A．B．原子半径：
C．最高价含氧酸的酸性：D．M、X都可与Y形成多种化合物
【答案】A
【分析】根据质量守恒可知，m=6，n=12得M微粒为，依据Y的电子数等于(m+2)，得Y微粒为O，从而得出X微粒为N，据此分析解题。
【解析】A．依据质量守恒，4+b=d+1，即b=d-3，故A说法错误；
B．C、N、O为同周期主族元素，随原子序数递增，原子半径逐渐减小，故B说法正确；
C．HNO3为强酸，H2CO3为弱酸，故C说法正确；
D．C、N与O可形成CO、CO2、NO、NO2等多种化合物，故D说法正确；
答案为A。
【变式1-2】（2023·山东济宁·统考三模）用粒子()分别轰击和，发生核反应：和，其中基态原子的能级数与未成对电子数相等。下列说法正确的是
A．用粒子轰击发生的是化学变化
B．X、Y、Z的单质均为分子晶体
C．基态X和Y原子核外未成对电子数之比为1：1
D．Y、Z简单氢化物的还原性Z【答案】C
【分析】用粒子()分别轰击和，发生核反应：和，其中基态原子的能级数与未成对电子数相等，Z原子质量数为11+4-1=14，则Z为N，N的质量数为14，X为B，Y的质量数为22+1-4=19，则为F，质量数为19。
【解析】A．用粒子轰击发生的是原子核发生变化，不属于化学变化，故A错误；
B．Y、Z的单质为分子晶体，X(B)的单质为共价晶体，故B错误；
C．X为B，Y为F，基态X和Y原子核外未成对电子数之比为1：1，故C正确；
D．非金属性越强，其简单氢化物还原性越弱，则Y、Z简单氢化物的还原性Z＞Y，故D错误。
综上所述，答案为C。
【考向二】性质与位置推断
【典例2】（2023上·湖南·高三湖南师大附中校考）短周期主族元素W、X、Y、Z、R的原子序数依次增大。其中X、Z位于同一主族；W的气态氢化物常用作制冷剂；Y是同周期主族元素中离子半径最小的；能与水剧烈反应，观察到液面上有白雾生成，并有无色刺激性气味的气体逸出，该气体能使品红溶液褪色。下列说法正确的是
A．简单气态氢化物的沸点：X>W>R
B．含氧酸的酸性：R>Z
C．Y和R形成的化合物是离子化合物
D．第三电离能：W>X
【答案】A
【分析】W的气态氢化物常用作制冷剂，则W为N，W、X、Y、Z、R的原子序数依次增大，Y是同周期主族元素中离子半径最小的，则Y为Al；ZXR2能与水剧烈反应，观察到液面上有白雾生成，证明有HCl生成，并有无色刺激性气味的气体逸出，该气体能使品红溶液褪色，证明有二氧化硫气体生成，确定ZXR2为SOCl2，因此X为O、Z为S、R为Cl；故W为N、X为O、Y为Al、Z为S、R为Cl。
【解析】A．NH3中形成氢键比H2S的沸点高，水常温下是液态其余两种氢化物常温是气态，简单气态氢化物的沸点：X>W>R，故A正确；
B．HClO的酸性比硫酸弱不能说含氧酸的酸性：R>Z，故B错误；
C．AlCl3是共价化合物，因此不能说Y和R形成的化合物是离子化合物，故C错误；
D．O半径小于N因此第三电离能：W＜X，故D错误；
故选A。
1．非金属性强：周期表右上角的F最强
（1）单质与氢气容易化合，气态氢化物稳定。
（2）最高价含氧酸的酸性强（HClO4最强），相应盐的碱性弱。
（3）相应阴离子及气态氢化物的还原性弱。
（4）在化合物中显负价元素的非金属性强。
（5）共用电子对偏向的一方元素的非金属性强。
（6）特殊情况。
①N2与H2很难化合，但氮元素的非金属性很强。
②2C+SiO2Si+2CO↑不能说明碳元素的非金属性比硅的强。
2．金属性强：周期表左下角的Na最强
（1）单质与酸或水反应剧烈。
（2）最高价碱的碱性强，相应盐的酸性弱。
（3）相应阳离子的氧化性弱。
（4）能够从盐溶液中置换出其他金属的金属。
（5）特殊情况。
①活泼性：Ca＞Na，但钠和水反应更剧烈。
②反应Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)，不能说明金属性Na＞K。
③按周期律Pb比Sn活泼，按金属活动顺序表Sn比Pb活泼。
3.元素及其化合物的一些特征性质可以成为推断的突破口
4.元素推断题六大误区
【变式2-1】（2023上·重庆沙坪坝·高三重庆一中校考）R、X、Y、Z均为前四周期元素，原子序数依次增大，R原子最外层电子数是内层电子数的两倍，X的单质性质稳定，常用作保护气，Y的焰色试验为紫色(透过蓝色钴玻璃)，Z的合金是用量最大的合金材料。下列说法正确的是
A．可用于检验Z二价离子并生成红褐色沉淀
B．与均为非极性分子
C．同周期元素基态原子未成对电子数多于Z的有两种
D．这四种元素一种位于s区，一种位于ds区，两种位于p区
【答案】C
【分析】R原子最外层电子数是内层电子数的两倍确定R是C元素；X的单质性质稳定，常用作保护气，X是N元素；Y的焰色试验为紫色(透过蓝色钴玻璃)，Y是K元素；Z的合金是用量最大的合金材料，Z是Fe元素。
【解析】A．K3Fe(CN)6可用于检验Z二价离子并生成蓝色沉淀，A错误；
B．CO2为非极性分子，NO2为极性分子，B错误；
C．铁元素中未成对电子数为4个，第四周期中未成对电子数大于4个的有Cr和Mn两种，C正确；
D．K位于s区，C和N位于p区，Fe位于d区，故D错误；
答案选C。
【变式2-2】（2023上·四川绵阳·高三绵阳南山中学实验学校校考）短周期主族元素W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大。X和Y位于同一周期且能组成红棕色的大气污染物，金属元素M的单质与冷水几乎不反应，但可与热水发生置换反应生成W的单质。下列有关说法错误的是
A．简单离子半径可能为：Z>X>Y
B．简单氢化物的还原性：X>Y
C．常温下，Z的单质能够与水剧烈反应
D．由W、X、Y三种元素组成的化合物的水溶液可能呈酸性
【答案】A
【分析】由题给信息，短周期主族元素W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大，X和Y位于同一周期且能组成红棕色的大气污染物，则红棕色大气污染物为，则X为N，Y为O，金属元素M的单质与冷水几乎不反应，但可与热水发生置换反应生成W的单质，则M为Mg，W为H， 原子序数依次增大，Z可能为F或Na，则W、X、Y、M四种元素分别为H、N、O、Mg，Z可能为或；
【解析】A．简单离子半径：(或)，A项错误；，
B．同周期 从左到右,非金属性增强，氢化物的还原性减弱，则简单氢化物的还原性：，B项正确，
C．常温下，或均能的与水剧烈反应，C项正确；
D．由W、X、Y三种元素组成的的水溶液显碱性，组成的显酸性，D项正确。
答案选A。
【考向三】“片段结构”与性质推断
【典例3】（2022·广东卷）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
【分析】甲～戊是短周期元素，戊中的最高价氧化物对应水化物为强酸，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。
【解析】A．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；
B．根据同周期从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性：戊＞丁＞丙，故B正确；
C．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；
D．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，都一定能与强碱反应，故D正确。
综上所述，答案为C。
1.根据“片段结构”推断元素的思维模式
给出一小部分元素周期表推断元素是一种常见题型，需要根据题目明确给出的信息或周期表结构中“隐藏”的信息进行推断。如第一周期只有两端有元素，如果某元素上方有相邻元素，则或为第三周期元素或为Li或为Ne。解题时，应先根据题示信息推出某种元素，然后顺藤摸瓜，由元素的位置关系确定其他元素。
（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；
（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。
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。
2.由原子序数确定元素位置——周期尾序推算法(或0族定位法)
首先要熟记各周期0族元素的原子序数,然后和已知元素原子序数去比较。
（1）若元素bB与aA的原子序数之差b-a=1~2,则B元素处于A元素的下一周期,族序数为(b-a),即B位于第ⅠA族或ⅡA族,如38号元素比第4周期氪的原子序数(36)大2,故38号元素位于第5周期ⅡA族。
（2）若元素aA与cC的原子序数之差a-c=1~5,则C元素位于A元素所在周期,族序数为[8-(a-c)],即C位于第ⅢA~ⅦA族,如49号元素比第5周期的氙(54号)原子序数小5,因此该元素处在第5周期ⅢA族。
①ⅠA族元素不等同于碱金属元素,氢元素不属于碱金属元素。
②元素周期表中第18列是0族,不是ⅧA族,第8、9、10三列是Ⅷ族,不是ⅧB族。
③根据元素周期表的构成特点,可分析每个族的元素种类,含元素种类最多的族是ⅢB族,共有32种元素。
④过渡元素全部是金属元素,原子最外层电子数不超过2个(1~2个)。
⑤由于镧系和锕系的原因,第6、7周期的ⅡA族和ⅢA族元素原子序数差为25。
3．短周期元素推断的数量突破口
（1）序差关系：短周期同主族相邻元素除了H和Li差2外，其余都差8
（2）等量关系：质子数＝核电荷数＝原子序数＝核外电子总数
【变式3-1】W、X、Y、Z四种短周期元素，在元素周期表中的位置如图所示，其中W元素的原子序数为Z元素原子序数的两倍，则下列说法正确的是
A．X位于元素周期表中的第三周期第VI族
B．X、Y、Z三种元素对应原子的半径依次减小
C．XZ2和YZ2的结构和化学性质相似
D．利用Y的含氧酸酸性强于W的含氧酸酸性，可证明非金属性W强于Y
【答案】B
【分析】由元素在周期表中的位置可知Y、Z位于第二周期，X、W位于第三周期，W元素的原子序数为Z元素原子序数的两倍，则W应为S元素，Z为O元素，由相对位置可知Y为N元素，X为Si元素。由以上分析可知X为Si元素、Y为N元素、Z为O元素，W为S元素。
【解析】A．X为Si元素，位于元素周期表中的第三周期第IVA族，故A错误；
B．电子层越多，原子半径越大，同周期从左向右原子半径减小，则原子半径为X>Y>Z，故B正确；
C．SiO2是共价晶体，NO2是分子晶体，二者结构不相似，化学性质也不相似，故C错误；
D．非金属性越强，对应最高价含氧酸的酸性越强，不是最高价含氧酸不能通过酸性比较非金属性，故D错误。
故选B。
【变式3-2】（2023上·四川成都·高三成都七中校考）下图为元素周期表短周期的一部分，Z原子的电子层数为n，最外层电子数为2n+l。下列叙述错误的是
A．氢和R、W三种元素形成的阴离子有3种以上
B．RY2分子中每个原子的最外层均为8电子结构
C．X、Z的简单氢化物的热稳定性和还原性都是X的强
D．R、Y、Z的最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强
【答案】C
【分析】Z原子的电子层数为n，最外层电子数为2n+l，则Z为Cl，根据图示依次推出R、W、X、Y分别为C、O、F、S。
【解析】A．氢和C、O三种元素形成的阴离子有3种以上，绝大多数为有机酸酸根离子，故A正确；
B．CS2的结构类似于CO2，每个原子都达到了最外层8电子结构，故B正确；
C．F的非金属性强于Cl，HCl的还原性强于HF，故C错误；
D．C、S、Cl的非金属性依次增强，对应最高价氧化物水化物的酸性依次增强，故D正确；
故选C。
【考向四】“序、层”规律推断
【典例4】（2023·四川成都·石室中学校考模拟预测）A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素且B、C元素相邻，D元素原子的最外层电子数与核外电子层数相等；A元素可以与B、C、E元素分别形成甲、乙、丙三种物质且甲、乙均为10电子化合物，丙为18电子化合物。已知：甲+E2=丙+B2，甲+丙=丁。下列说法一定正确的是
A．离子半径：E＞D＞C＞B
B．常温下，含D元素的盐溶液pH＜7
C．丁物质均由非金属元素组成，只含共价键
D．一元弱酸AEC，其结构式为A－C－E
【答案】D
【分析】由题意A元素可以与B、C、E元素分别形成甲、乙、丙三种物质且甲、乙均为10电子化合物，可推测甲、乙、丙均为氢化物，故A为H，B、C是第二周期的元素，丙为18电子氢化物，故E为Cl，丙为HCl；又因为甲+E2=丙+B2，故甲是NH3，B为N；且B、C元素相邻，故C为O，乙为H2O；甲+丙=丁，即NH3+HCl=NH4Cl；D元素原子的最外层电子数与核外电子层数相等且在氧元素之后，故D位于第三周期，为Al。
【解析】A．据分析离子半径排序为：D＞E＞B＞C，故A项错误；
B．含D元素的盐溶液可分为铝盐和偏铝酸盐，常温下，前者的溶液中铝离子水解导致溶液pH＜7，后者的溶液中偏铝酸根水解导致溶液显碱性故pH>7，故B项错误；
C．丁是NH4Cl，均右非金属元素组成，但氯化铵中既含有离子键又含有共价键，故C项错误；
D．据分析故一元弱酸AEC为HClO，中心原子为氧原子，杂化方式为sp3，有两个孤电子对，故该分子为直线形分子，其结构为：H-O-Cl，既A－C－E，故D项正确。
故答案选D。
1．理清“序、层”规律
（1）若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同，则“阴前右，阳后左”，即阴离子在前一周期右侧，阳离子在后一周期左侧，阳离子的原子序数大。如核外电子排布相同的主族元素的相对位置判断方法：
若短周期主族元素的简单离子：A＋、B2＋、C－、D2－具有相同的电子层结构，则A、B、C、D四种元素在元素周期表中的相对位置如下：
故原子序数：B>A>C>D
原子半径：A>B>D>C
离子半径：D2－>C－>A＋>B2＋
（2）同周期元素的简单阳离子与阴离子相比，阴离子原子序数大。
2．微粒半径的比较
（1）相同电性微粒半径大小的比较
①原子半径：左下角的Na最大
②阳离子半径：左下角的Na+最大
③阴离子半径：左下角的P3－最大
（2）不同电性微粒半径大小的比较
①同周期：阴离子半径＞阳离子半径，如Na+＜Cl－
②同元素：电子数越多，微粒半径越大，如Fe2+＞Fe3+
③同电子层结构：原子序数越大，离子半径越小，如Na+＜O2－
（3）常见10电子微粒半径大小比较：N3－>O2－>Na＋>Mg2＋>Al3＋
（4）常见18电子微粒半径大小比较：P3－>S2－>K＋>Ca2＋
【变式4-1】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前三周期主族元素，W与其他元素不在同一周期，X、Y、Z处于同一周期。X的价电子排布为nsnnpn，Z的第一电离能都小于同周期相邻元素。下列说法不正确的是
A．Z的氢化物的沸点不一定大于X的氢化物的沸点
B．Z元素对应的单质一定是非极性分子
C．W、X、Y、Z原子半径大小：X>Y>Z>W
D．X、Z两种元素形成化合物时，Z总显负价，说明非金属性：Z>X
【答案】B
【分析】X的价电子排布为nsnnpn即可推知n=2，即X为C元素；Z的第一电离能都小于同周期相邻元素，又Z处于第二周期，可推知Z为O元素，则Y为N元素；W与其他元素不在同一周期，即W只能为第一周期，为H元素；
【解析】A．Z和X的简单氢化物分别为H2O和CH4，由于水分子间有氢键，即水的沸点一定大于甲烷，但中没有说明Z的简单氢化物，可能液态或固态的烃，选项A正确；
B．Z为O，氧气是非极性分子，但臭氧是极性分子，选项B错误；
C．W、X、Y、Z原子半径大小：C>N>O>H，选项C正确；
D．X为C、Z为O，二者都是非金属元素，原子之间通过共价键结合形成化合物。元素非金属性越强，在形成化合物时，共用电子对就偏向吸引电子能力强的O元素，该元素化合价就显负价，吸引电子能力弱的形成化合物时元素显正价，因此可根据X、Z两种元素形成化合物时，Z总显负价，判断元素的非金属性：Z>X，选项D正确；
答案选B。
【变式4-2】甲、乙、丙、丁4种物质分别含2种或3种元素，它们的分子中均含18个电子，甲是气态氢化物，在水中分步电离出两种阴离子，下列推断正确的是
A．甲通入硫酸铜溶液中产生黑色沉淀，甲能与碱反应
B．乙被称为“绿色氧化剂”，则乙分子空间构型为直线形
C．若丙中含有第二周期IVA族的元素，则丙与甲烷中碳氢个数比不同
D．丁的溶液为强酸，用铜做电极电解丁溶液两极都有气体产生
【答案】A
【解析】A．有18个电子的气态氢化物是H2S，通入硫酸铜生成硫化铜黑色沉淀，且其为二元弱酸，能与碱反应，故A正确；
B．含有18电子的绿色氧化剂是H2O2，空间构型不是直线型，故B错误；
C．有第二周期IVA族的元素的18电子是C2H4或CH4O，可能与甲烷中碳氢个数比相同，故C错误；
D．含有18电子且是强酸的是HCl，用铜做电极电解盐酸，阳极发生Cu-2e-=Cu2+没有气体产生，故D错误；
故选A。
【考向五】“序、价”规律推断
【典例5】根据表中短周期元素的有关信息判断，下列说法错误的是
A．最高价氧化物对应水化物的酸性：HB．简单离子半径：KC．同温下，形状、大小相同的单质与等浓度、等体积的稀硫酸反应的速率：L>K>J
D．J、K、L的单质可以通过电解法冶炼获得
【答案】A
【分析】F、I的最低负化合价都为-2，应该为第ⅥA族元素，根据原子半径可知F为O，I为S；E、L的最高正化合价为+1，结合原子半径大小可知E为H，L为Na；K的最高正化合价为+2，结合原子半径可知K为Mg；G、J的最高正化合价为+3，结合原子半径可知G为B，J为Al；H的最低化合价为-1，为第ⅦA族元素，其原子半径大于F，则H为Cl。
【解析】A．Cl的最高价氧化物对应的水化物为高氯酸，S的最高价氧化物对应的水化物为硫酸，由于非金属性:Cl>S，则高氯酸的酸性大于硫酸，故A错误；
B．Mg2+、O2-电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径:Mg2+C．同一周期，从左到右金属性减弱，L、K、J分别为Na、Mg、Al，三者的单质与等浓度、等体积的稀硫酸反应的速率:Na>Mg>Al，故C正确；
D．钠、镁和铝都是活泼金属，都是通过电解其熔融的化合物获得的，故D正确；
故选：A。
1．熟记“序、价”规律。
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，“价奇序奇，价偶序偶”。
2．化合价规律
（1）常用等量关系。
①主族元素最高正价＝最外层电子数＝主族序数＝价电子数。
②主族元素的最高正价+|最低负价|＝8或2（氢）。
（2）化合价的范围：+1≤最高价≤+7，－4≤最低价≤－1。
（3）化合价的特殊点。
①氟元素没有正化合价。
②氧元素有正化合价，但是没有所在族的最高正化合价。
③金属元素、硼元素没有负化合价。
（4）最高正化合价与其最低负化合价代数和。
①等于0的短周期元素：氢、碳、硅。
②等于2的短周期元素：氮、磷。
③等于4的短周期元素：硫。
④等于6的短周期元素：氯。
【变式5-1】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径和元素最低化合价的关系如图所示。下列叙述正确的是
A．第一电离能：
B．简单氢化物的沸点：
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：
D．的空间结构为平面三角形
【答案】C
【分析】X、Y、Z、W均为短周期主族元素，据图可知，W原子半径最大，且最低化合价为1，则W为氯元素，所以Z为氟元素，由于X、Y的原子半径大于氟，根据最低化合价可知X为碳元素，Y为氮元素。
【解析】A．同一周期，第一电离能从左到右呈增大趋势，基态N原子2p能级轨道半充满较稳定，其第一电离能大于相邻元素，则第一电离能：F>N>C，即Z>Y>X，A项错误；
B．HF和分子间存在氢键，由于电负性：F>N，因此HF的氢键强于，分子间不存在氢键，所以HF、、的沸点依次降低，即简单氢化物的沸点：Z>Y>X，B项错误；
C．N元素的非金属性比碳元素强，所以酸性大于，最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>X，C项正确；
D．分子中心N原子价层电子对数为，采取sp3杂化，孤电子对数为1，则它的空间结构为三角锥形，D项错误；
故选C。
【变式5-2】（2023上·山东菏泽·高三山东省鄄城县第一中学校考）以化合价为纵坐标，物质类别为横坐标的图像称为价类二维图，在地壳中的含量仅次于铝，居第四位的元素价类二维图如图所示，下列说法错误的是
A．a与水常温下几乎不发生反应，但在高温下可反应
B．b和c可分别与水发生反应生成e和d
C．e在潮湿的空气中容易转变为d
D．h的某种盐是具备净水和消毒双重功能的水处理剂
【答案】B
【解析】由题中信息可知，在地壳中的含量仅次于铝，居第四位的元素是Fe元素；
【分析】A．Fe与水常温下几乎不发生反应，但在高温下，选项A正确；
B．b为FeO，c为，FeO和均不溶于水，均不能直接与水反应生成相应的碱和，选项B错误；
C．在潮湿的空气中容易转变为，即：，选项C正确；
D．h为高铁酸盐即含，具有强氧化性，能够杀菌消毒，+6价的铁被还原成+3价，又形成氢氧化铁胶体具有较大表面积，吸附悬浮杂质可以做净水剂，选项D正确；
答案选B。
【考向六】性质递变型推断
【典例6】（2022上·云南保山·高三统考期中）短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是
A．元素电负性、第一电离能：ZC．X、W最简单氢化物的键角：X>WD．简单氢化物的沸点：X【答案】C
【分析】0.1ml/L的X最高价氧化物对应水化物溶液的pH=1.00，说明该水化物为一元强酸，因为四种元素为短周期元素，因此X为N元素，同理，Y的最高价氧化物对应水化物为一元强碱，即Y为Na元素，Z的最高价氧化物对应水化物的化学式为H3ZO4，Z为P元素，0.1ml/L的W最高价氧化物对应水化物溶液的pH=0.70，则该水化物为二元强酸，即W为S，据此分析；
【解析】A．根据上述分析，Z为P，W为S，同周期从左向右电负性增大，即S的电负性强于P，根据同周期第一电离能规律，I1(P)＞I2(S)，故A错误；
B．根据上述分析，W为S，Y为Na，W、Y简单离子分别为S2-、Na+，前者3个电子层，后者2个电子层，因此r(S2-)＞r(Na+)，故B错误；
C．N的简单氢化物为NH3，S的简单氢化物为H2S，NH3中中心原子N有1个孤电子对，H2S中中心原子S有2个孤电子对，因此NH3的键角大于H2S，故C正确；
D．X的简单氢化物为NH3，分子间存在氢键，Z的简单氢化物为PH3，分子间没有氢键，因此NH3的沸点高于PH3，故D错误；
答案为C。
元素周期表中主族元素结构及性质的递变规律
【变式6-1】（2023下·江苏南通）X、Y、Z、W、R属于元素周期表中前20号主族元素，且原子序数依次增大。X和Z的基态原子的2p能级上各有两个未成对电子，W与Z同族。R的最外层电子数与最内层电子数相等。下列说法正确的是
A．元素第一电离能：
B．简单离子半径：
C．简单气态氢化物的热稳定性：
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：
【答案】A
【分析】X、Y、Z、W、R属于元素周期表中前20号主族元素，且原子序数依次增大，X和Z的基态原子的2p能级上各有两个未成对电子，分别为2p2、2p4，即X为C元素，Z为O，则Y为N元素；W与Z同族，则W为S元素；R的最外层电子数与最内层电子数相等，即最外层电子数为2，且原子序数大于16，则R为Ca元素，综上，X、Y、Z、W、R分别为C、N、O、S、Ca元素；由上述分析可知，X、Y、Z、W、R分别为C、N、O、S、Ca元素；
【解析】A．N、O位于第二周期元素，但N原子的2p3结构属于半充满的稳定结构，舍去1个电子所需能量大，所以元素第一电离能: I1(N) > I1(O)，选项A正确；
B．S2-、Ca2+的核外电子数均为18，二者核外电子排布相同，但Ca2+的质子数多，对最外层电子数的引力强，电子Ca2+ 的半径小于S2-，即离子半径:S2- > Ca2+，选项B错误；
C．非金属性: O > S，非金属性越强，其简单气态氢化物的热稳定性越强，则热稳定性:H2O > H2S，选项C错误；
D．碳酸是弱酸，硫酸是强酸，即最高价氧化物对应水化物的酸性: H2SO4 > H2CO3，选项D错误；
答案选A。
【变式6-2】（2022·四川南充·四川省南充高级中学校考一模）主族元素Q、X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且均不大于20。Q的简单氢化物和其最高价含氧酸可以化合成盐，X与Z同主族且Z的原子序数是X的两倍；Q、Y、W原子的最外层电子数之和为9，下列说法一定正确的是
A．简单氢化物的还原性：ZB．Q的氧化物对应的水化物是强酸
C．W可与水反应生成H2
D．工业制备单质Y的方法为：电解熔融态X与Y形成的化合物
【答案】C
【分析】主族元素Q、X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且均不大于20，Q的简单氢化物和其最高价含氧酸可以化合成盐，则Q为N，X与Z同主族且Z的原子序数是X的两倍，则X为O，Z为S；Q最外层电子数为5，Q、Y、W原子的最外层电子数之和为9，若Y为Mg，则W为Ca，若Y为Al，则W为K。
【解析】A．根据同主族从上到下非金属性逐渐减弱，其氢化物还原性逐渐增强，则简单氢化物的还原性：X < Z，故A错误；
B．Q的氧化物对应的水化物硝酸、亚硝酸，亚硝酸为弱酸，故B错误；
C．W(K或Ca)可与水反应生成H2，故C正确；
D．若Y为Al，则是电解熔融态氧化铝，若Y为Mg，则是电解熔融态氯化镁，故D错误。
综上所述，答案为C。
【考向七】性质图像表达推断
【典例7】（2023上·辽宁·高三校联考）化合物Z2(WY4)3∙18X2Y 可在水处理中做絮凝剂。X、Y、Z、W 为短周期元素且原子序数依次增加，Y 的质子数是 W 的原子序数的一半。该化合物的热重分析曲线如下左图所示。向1ml Z2(WY4)3 溶液中滴入 Ba(OH )2 溶液的沉淀量图像如下右图。则下列叙述正确的是
A．X、Y、Z、W 的单质常温下均为固体
B．Z、W 的简单离子半径的大小顺序为 Z3 W2
C．400℃热分解将失去 18 个 X2Y
D．1100℃热分解后生成固体化合物 Z2Y3 ，且工业上通过电解熔融的Z2Y3制备单质 Z
【答案】D
【分析】由题干信息中向1ml Z2(WY4)3溶液中滴入 Ba(OH )2 溶液的沉淀量图像信息以及X、Y、Z、W 为短周期元素且原子序数依次增加，Y 的质子数是 W 的原子序数的一半可知，Z2(WY4)3为Al2(SO4)3，反应原理为：Al2(SO4)3+3Ba(OH)2=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓，Al(OH)3溶于Ba(OH)2生成四羟基合铝酸根，即Z为Al、W为S、Y为O，根据左侧图示信息可知，失重40.54%为失去部分X2Y，结合原子序数依次增大推测X为H，据此分析解题。
【解析】A．由分析可知，X、Y、Z、W分别为H、O、Al、S，其中X、Y的单质常温下为气体，Z、W 的单质常温下为固体，A错误；
B．由分析可知，Z为Al，W为为S，因为S2-核外有3个电子层，而Al3+核外只有2个电子层，故Z、W 的简单离子半径的大小顺序为S2-＞Al3+即 W2 Z3，B错误；
C．由分析可知，Z2(WY4)3∙18X2Y 即Al2(SO4)3∙18H2O，由图可知 400℃热分解失重40.54%，=15，即只失去 15 个 X2Y即H2O，C错误；
D．1100℃热分解后失重84.68%，故生成固体化合物的相对分子质量为：666×(1-84.68%)=102，则恰好为Al2O3的相对分子质量即Z2Y3，且工业上通过电解熔融的Z2Y3即Al2O3制备单质Z即Al，D正确；
故答案为：D。
一、短周期元素的制备和性质
1．短周期元素的制备
（1）只能用电解法制得的非金属单质：F2
（2）只能用电解法制得的金属单质：Na、Mg、Al
（3）不能在玻璃器皿中制取的氢化物：氢氟酸
（4）采用液体空气分馏法制备的单质：N2、O2
2．短周期元素单质的性质
（1）与水反应最剧烈的金属单质：Na
（2）与水反应最剧烈的非金属单质：F2
（3）单质可与热水发生置换反应：Mg
（4）在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸的单质：F2
（5）常温下不溶于浓硫酸或浓硝酸的金属：Al
（6）既能与酸反应又能与碱反应生成氢气的单质：Al
（7）常温下与水反应生成两种酸的单质：Cl2_
（8）与水在一定条件下反应生成两种气体的单质：C
（9）能与某种酸反应放氢气的非金属单质：Si
（10）能与碱反应生成氢气的单质：Al、Si
（11）最容易着火的非金属单质：白磷
3．短周期元素氧化物的性质
（1）自然中含氧量最多的氧化物：H2O
（2）人工合成的含氧量最多的氧化物：H2O2
（3）既能和强酸又能和强碱发生非氧化还原反应的氧化物：Al2O3
（4）既能和某些酸性氧化物又能和某些碱性氧化物化合的氧化物：H2O
（5）能够和氢氟酸反应的非金属氧化物：SiO2
（6）熔沸点高、硬度大的非金属氧化物：SiO2
（7）不溶于水不和水反应的固体非金属氧化物：SiO2
4．短周期元素简单气态氢化物的性质
（1）水溶液酸性最强的气态氢化物：HCl
（2）稳定性最强的气态氢化物：HF
（3）可与水形成喷泉实验的气态氢化物：HCl、NH3
（4）能够和水发生化合反应的气态氢化物：NH3
（5）混合后能够产生白烟的气态氢化物：NH3和HCl
（6）呈碱性的气态氢化物：NH3
（7）常温下为液态的气态氢化物：H2O
（8）含氢元素质量分数最大的碳氢化合物：CH4
（9）还原性最弱的气态氢化物：HF
（10）还原性最强的气态氢化物：SiH4
（11）气态氢化物与其氧化物常温下反应生成其单质的元素：S
（12）与酸反应生成离子化合物的气态氢化物：NH3
5．短周期元素酸碱的性质
（1）最高正价氧化物的水溶液酸性最强：HClO4
（2）最高正价氧化物的水溶液碱性最强：NaOH
（3）酸性最强的无氧酸：HCl
（4）具有挥发性的碱：NH3·H2O
（5）还原性最强的无氧酸：H2S
（6）具有强还原性的二元含氧酸：H2SO3
（7）常温下能够和铜或银反应的酸：HNO3
（8）难溶性的含氧酸：H2SiO3
（9）受热不易分解生成相应价态氧化物的碱：NaOH
（10）最高价氧化物的水溶液与其氢化物能发生氧化还原反应的元素：S
（11）最高价氧化物的水溶液与其氢化物能够发生化合反应的元素：N
（12）需要保存在棕色瓶中的含氧酸：HClO、HNO
二、短周期元素及其化合物反应的某些特征反应
1．具备某些特征的置换反应
（1）有黄色固体生成的置换反应
①同主族之间置换：2H2S+O22S↓+2H2O
②不同主族间置换：Cl2+H2SS↓+2HCl
（2）固体单质置换出同主族的固体单质：2C+SiO2Si+2CO↑
（3）金属单质置换出非金属的固体单质：2Mg+CO22MgO+C
（4）气体单质置换出液体非金属单质：Cl2+2Br－2Cl－+Br2
（5）气体单质置换出固体非金属单质：
①常温置换：Cl2+2I－2Cl－+I2
②高温置换：SiCl4+2H2Si+4HCl
2．产生淡黄色固体的反应
（1）两种单质化合生成淡黄色固体：2Na+O2Na2O2
（2）两种化合物混合产生淡黄色固体：2H2S+SO23S↓+2H2O
（3）两种溶液混合产生淡黄色固体和刺激性气体：S2O32－+2H+S↓+SO2↑+H2O
3．同时生成两种酸性氧化物的反应：C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O
4．加入酸产生沉淀的反应
（1）加入过量盐酸产生白色沉淀
①沉淀不溶于酸和碱：Ag++Cl－AgCl↓
②沉淀溶于强碱溶液：SiO32－+2H+H2SiO3↓
（2）通入过量二氧化碳产生白色沉淀
①沉淀溶于强酸和强碱：AlO2－+2H2O+CO2Al（OH）3↓+HCO3－
②沉淀不溶于强酸溶液：SiO32－+2CO2+2H2OH2SiO3↓+2HCO3－
（3）滴加盐酸至过量先产生白色沉淀，后沉淀溶解
①先沉淀：AlO2－+H2O+H+Al（OH）3↓
②后溶解：Al（OH）3+3H+Al3++3H2O
5．加入NaOH溶液先产生白色沉淀，后沉淀溶解
（1）先沉淀：Al3++3OH－Al（OH）3↓
（2）后溶解：Al（OH）3+OH－AlO2－+2H2O
6．加酸产生能够使品红溶液褪色的气体
（1）无色气体：SO32－+2H+SO2↑+H2O或HSO3－+H+SO2↑+H2O
（2）有色气体：2MnO4－+16H++10Cl－Mn2++5Cl2↑+8H2O
7．燃烧产生特征颜色火焰的反应
（1）燃烧产生苍白色火焰：H2+Cl22HCl
（2）燃烧产生黄色火焰（冒白烟）：2Na+Cl22NaCl
【变式7-1】（2023下·福建泉州·高三福建省德化第一中学校联考）常温下，W、X、Y、Z四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01ml/L)的pH和原子半径、原子序数的关系如下图所示。
下列说法错误的是
A．WZ3的空间构型是平面三角形B．工业上采用电解法冶炼X
C．ZO2可作为自来水净水剂D．最简单气态氢化物稳定性：Z>Y
【答案】A
【分析】浓度均为0.01ml/L的溶液，W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物的pH都小于7，W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物是酸，说明W、Y、Z都是非金属元素，W、Z最高价氧化物对应的水化物的pH=2，为一元强酸，原子序数Z>W，则Z是Cl、W是N；Y的最高价氧化物对应的水化物的pH<2，应该为二元强酸硫酸，则Y是S；X的最高价氧化物对应的水化物的pH=12，应该为一元强碱氢氧化钠， 则X是Na；由以上分析可知，W、X、Y、Z分别为N、Na、S、Cl元素；
【解析】A．WZ3为NCl3，NCl3中N原子成3个σ键，有一对未成键的孤对电子，杂化轨道数为4，采取sp3型杂化，空间构型是三角锥形，选项A错误；
B．Na是非常活泼的金属，工业上采用电解法冶炼Na，选项B正确；
C．ClO2 具有强氧化性，能使蛋白质变性，可作为自来水的消毒剂，选项C正确；
D．非金属性越强最简单气态氢化物的稳定性越强，故最简单气态氢化物稳定性：Z>Y，选项D正确；
答案选A。
【变式7-2】（2023·江西南昌·统考二模）元素周期表中前20号元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大。R和Y位于同主族，X的简单离子半径在同周期元素中最小。由这四种元素组成一种化合物Q，在Q的溶液中滴加Ba(OH)2溶液。产生沉淀的物质的量与Ba(OH)2的物质的最的关系如图所示，下列说法正确的是
A．简单离子半径：Z>Y
B．简单气态氯化物的热稳定性：Y>R
C．Q的水溶液显酸性、可作为净水剂
D．M点沉淀物有2种，且物质的量之比为4：1
【答案】C
【分析】元素周期表中前20号元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大。R和Y位于同主族，X的简单离子半径在同周期元素中最小。由这四种元素组成一种化合物Q，在Q的溶液中滴加Ba(OH)2溶液。产生沉淀的物质的量与Ba(OH)2的物质的最的关系如图所示，则X为Al， 1ml氢氧化钡会溶解2ml氢氧化铝，但实际只有1ml沉淀 ，说明还生成了另外的1ml沉淀，加入3ml氢氧化钡会生成2ml氢氧化铝沉淀和3ml其他沉淀，则另外3ml沉淀是硫酸钡和碳酸钡沉淀，又根据R和Y位于同主族，则R为O，Y为S，Z为K，Q为硫酸铝钾。
【解析】A．根据同电子层结构核多径小，则简单离子半径：Y＞Z，故A错误；
B．根据非金属性越强，其气态氢化物越稳定，则简单气态氯化物的热稳定性：R＞Y，故B错误；
C．Q为硫酸铝钾，铝离子水解生成氢氧化铝和氢离子，因此其水溶液显酸性、可作为净水剂，故C正确；
D．M点沉淀物有2种，1ml硫酸铝钾溶液中加入3ml氢氧化钡得到3ml硫酸钡和1ml氢氧化铝，其物质的量之比为3：1，故D错误。
综上所述，答案为C。
【考向八】无机框图推断
【典例8】（2023上·湖北武汉·高三校联考阶段练习）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：
【答案】A
【分析】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。
【解析】A．NaOH、Na2S的水溶液都为碱性，故A错误；
B．O和S能形成 等多种酸根离子，故B正确；
C．H2O分子间能形成氢键，沸点：H2OH2S，故C正确；
D．非金属性越强，电负性越大，电负性：，故D正确；
选A。
一、解题策略
解题的关键是仔细审题，依物质的特性或特征转化来确定“突破口”，顺藤摸瓜，进而完成全部未知物的推断。我们可以将推断题的解题方法及推理过程表示如下：
推断题eq \(――→,\s\up7(审题))eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(明显条件,隐含条件))eq \(――→,\s\up7(抓关键),\s\d5(突破口))eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(结构特征,反应特征,现象特征,其他特征))eq \(――→,\s\up7(推断))结论―→验证
二、解题“突破口”
1．物质的特殊颜色
相关知识：
（1）有色固体
①红色：Cu、Cu2O、Fe2O3；
②红褐色：Fe(OH)3；
③黄色：AgI、Ag3PO4；
④浅黄色：S、Na2O2或AgBr；
⑤蓝色：Cu(OH)2；
⑥黑色：炭粉、CuO、FeO、FeS、CuS、Ag2S、PbS；
⑦紫黑色：KMnO4、I2；
⑧白色：Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3。
（2）有色溶液：
Fe2＋(浅绿色)、Fe3＋(黄色)、Cu2＋(蓝色)、MnOeq \\al(－,4)(紫红色)、Fe3＋与苯酚(紫色)、Fe3＋与SCN－(红色)、I2与淀粉(蓝色)等。
（3）有色气体：
Cl2(黄绿色)、Br2(g)(红棕色)、NO2(红棕色)、I2(g)(紫色)、O3(淡蓝色)等。
（4）火焰颜色：
①焰色反应：Na＋(黄色)、K＋(紫色)、Ca2＋(砖红色)等；②蓝色：CO在空气中燃烧；
③淡蓝色：S、H2、H2S、CH4等在空气中燃烧；④苍白色：H2在Cl2中燃烧。
2．物质的特征性质
相关知识
（1）能使品红溶液褪色的气体：
SO2(加热后又恢复红色)、Cl2(加热后不恢复红色)。
（2）沉淀特殊的颜色变化：
①白色沉淀先变灰绿色，再变红褐色：Fe(OH)2eq \(――→,\s\up7(放置于空气中))Fe(OH)3；
②白色沉淀迅速变棕褐色：AgOH→Ag2O。
（3）在空气中变为红棕色：NO(无色)eq \(――→,\s\up7(被氧气氧化))NO2(红棕色)。
（4）能使澄清石灰水变浑浊的气体：CO2、SO2。
（5）通入CO2气体变浑浊的溶液：石灰水(过量则变澄清)、Na2SiO3溶液、饱和Na2CO3溶液、浓苯酚钠溶液、NaAlO2溶液等。
（6）使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体：NH3。
（7）使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝：NO2、Cl2、Br2、FeCl3等。
（8）能与SO2、Cl2、O2等氧化性较强的气体(或其水溶液)反应析出淡黄色沉淀：H2S。
（9）在一定条件下具有漂白性的物质：Na2O2、H2O2、SO2、氯水、O3、活性炭等。
(10)能溶解SiO2固体的物质：氢氟酸和NaOH溶液。
(11)能与浓硫酸、铜片共热产生红棕色气体(NO2)的溶液：硝酸盐(或硝酸)溶液。
(12)滴入沸水中可得到红褐色胶体的溶液：含Fe3＋的盐溶液。
(13)烟雾现象：
①棕(黄)色的烟：Cu或Fe在Cl2中燃烧；
②白烟：Na在Cl2或P在空气中燃烧；NH3遇到HCl气体；
③白雾：由HX等极易溶于水的气体产生；
④白色烟雾：P在Cl2燃烧。
3．物质之间的特征转化关系
相关知识：
（1）连续氧化反应：Aeq \(――→,\s\up7(O2))Beq \(――→,\s\up7(O2))Ceq \(――→,\s\up7(H2O))D(酸或碱)。
①NH3(g)eq \(――→,\s\up7(O2))N2eq \(――→,\s\up7(O2))NOeq \(――→,\s\up7(O2))NO2eq \(――→,\s\up7(H2O))HNO3；
②H2S(g)eq \(――→,\s\up7(O2))Seq \(――→,\s\up7(O2))SO2eq \(――→,\s\up7(O2))SO3eq \(――→,\s\up7(H2O))H2SO4；
③CH4(g)eq \(――→,\s\up7(O2))Ceq \(――→,\s\up7(O2))COeq \(――→,\s\up7(O2))CO2eq \(――→,\s\up7(H2O))H2CO3；
④Na(s)eq \(――→,\s\up7(O2))Na2Oeq \(――→,\s\up7(O2))Na2O2eq \(――→,\s\up7(H2O))2NaOH。
（2）
X可能为弱酸的铵盐：(NH4)2CO3或NH4HCO3；(NH4)2S或NH4HS；(NH4)2SO3或NH4HSO3等。
（3）三角转化关系：
（4）化合物＋化合物→单质＋化合物
这类反应主要有：CO＋H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))CO2＋H2、Fe2O3＋3COeq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2等。
（5）化合物A＋单质B→化合物C＋单质D。
这类反应主要有：
CO2＋2Mgeq \(=====,\s\up7(点燃))2MgO＋C；Fe2O3＋3H2eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3H2O；
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；C＋H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))CO＋H2；
3Fe＋4H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2等。
【变式8-1】（2023·天津滨海新·高三校联考开学考试）原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、R，化合物是海水中含量最高的盐类物质，Z的质子数是X质子数的2倍，X、Y、Z三种元素组成两种化合物A、B的性质如下图。下列说法正确的是
A．简单氢化物沸点：B．简单离子半径：
C．Y与X形成的一种化合物含有离子键和非极性键D．化合物A和B的水溶液皆呈中性
【答案】C
【解析】原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、R，化合物是海水中含量最高的盐类物质，可知Y为Na、R为Cl；X、Y、Z三元素组成两种化合物A、B，A与HCl反应生成的气体可使品红褪色，可知该气体为二氧化硫，A为亚硫酸钠；A与R2(Cl2）或X的氢化物反应生成B，则B为硫酸钠，则X为O，Z为S元素；结合分析可知，X为O，Y为Na，Z为S，R为Cl元素；
A．水分子之间存在氢键，导致水的沸点较高，即简单氢化物沸点ZB．电子层越多离子半径越大，电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子半径YC．Y与X形成的过氧化钠中含有离子键和非极性键，选项C正确；
D． A为亚硫酸钠，B为硫酸钠,硫酸钠溶液呈中性，但亚硫酸钠溶液呈碱性，选项D错误；
答案选C。
【变式8-2】短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大，在下列转化关系中，甲、乙、丙、丁、戊为上述四种元素组成的二元或三元化合物。其中A为d元素组成的单质，常温下乙为液体，丁物质常用于消毒、漂白。下列说法错误的是
A．简单离子半径：c>b
B．丙中既有离子键又有极性共价键
C．b、c形成的化合物中阴、阳离子数目之比为1∶2
D．a、b、d形成的化合物adb4中，d的杂化方式是sp3
【答案】A
【分析】A为单质，丁常用于消毒、漂白，推测A为Cl2，丁为NaClO，常温下乙为液体，推测乙为H2O，则A+丙的反应为，甲可以和水生成NaOH，则甲为Na2O，由此a、b、c、d分别为H、O、Na、Cl元素。
【解析】A．b、c对应的离子分别为O2-和Na＋，具有相同的核外电子排布，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径：O2->Na＋，即b>c， A错误；
B．丙为NaOH，由Na＋和OH-构成，则含有离子键和极性共价键， B正确；
C．b为O元素、c为Na元素，二者组成的Na2O和Na2O2中阴、阳离子数目之比均为1∶2， C正确；
D．a、b、d形成的化合物adb4即为HClO4，Cl原子的价层电子对数为=4，则Cl的杂化方式是sp3， D正确；
答案选A。
【考向九】给定微粒组成推断
【典例9】（2023·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的化合物为极性分子B．第一电离能
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】A
【分析】W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素，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。
【解析】A．W与X的化合物不一定为极性分子，如CH4就是非极性分子，A错误；
B．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正确；
C．Q为Al，Al2O3为两性氧化物，C正确；
D．该阴离子中L与Q之间形成配位键，D正确；
故答案选A。
1．常见元素的成键数
2．判断共价型微粒中原子最外层电子数
（1）若分子中含氢原子，则一定不满足8e－稳定结构
（2）共价型微粒：N（e－）＝原子的价电子数+成键数±电荷数
①PCl3：N（e－）P＝5+3＝8，N（e－）Cl＝7+1＝8
②NH4+：N（e－）N＝5+4－1＝8，N（e－）H＝1+1＝2
③AlCl4－：N（e－）Al＝3+4+1＝8，N（e－）Cl＝7+1＝8
④COCl2：N（e－）C＝4+4＝8，N（e－）O＝6+2＝8，N（e－）Cl＝7+1＝8（Cl－－Cl）
3．离子化合物XaYb中是否含共价键的判断
（1）Na2Sx是由Na+和Sx2－构成的
（2）NaBr3是由Na+和Br3－构成的
（3）K3C60是由K+和C603－构成的
（4）Na2O2是由Na+和O22－构成的
（5）CaCl2是由Ca2+和Cl－构成的
（6）Mg3N2是由Mg2+和N3－构成的
4．常见化合物的组成
【变式9-1】（2024上·黑龙江哈尔滨·高三哈尔滨三中校考期末）某化合物结构如图所示，其中X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期非金属元素，Y是有机分子的骨架元素，M位于元素周期表ds区，下列说法不正确的是
①第一电离能：
②氢化物沸点：Y③最高价氧化物对应水化酸性：
④该化合物中YZW均为杂化
⑤该化合物中，M的化合价为＋2价
⑥1ml该化合物中含有的配位键数为4
A．①③④B．②③④⑥C．③④⑤⑥D．①③④⑤
【答案】A
【分析】由题目分析可知，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期非金属元素，Y是有机分子的骨架元素，Y为C元素 ，X形成单键，则X为H元素，W能形成两个共价键，W为O元素，Z在C元素与O元素之间，Z为N元素，M位于元素周期表ds区，形成4个配位键，则M为铜元素。
【解析】①第一电离能，N＞O＞C，即Z＞W＞Y，①错误；
②氢化物的沸点，O＞N＞C，即W＞Z＞Y，②正确；
③最高价氧化物对应水化酸性，N＞C＞O，即Z＞Y＞W，③错误；
④该化合物中，含碳氮双键，故碳、氮、氧原子不均为杂化，④错误；
⑤根据该化合物结构，M的化合价为＋2价，⑤正确；
⑥根据该化合物结构，1ml该化合物中含有的配位键数为4，⑥正确；
①③④错误，故选A。
【变式9-2】某螯合物(含有多个配位原子的配体与同一中心离子或原子通过螯合配位成环而形成的配合物)是一种矿物类饲料添加剂，结构简式如图所示。已知W、X、Y、Z、M为元素周期表中前四周期的元素，原子序数依次增大，Z为地壳中含量最高的元素，M形成的二价阳离子核外电子各层均全充满。下列有关说法正确的是
A．基态M2+最外层电子排布式为3s23p63d10
B．该化合物中M通过整合作用形成的配位键是4
C．原子半径由小到大的顺序是：ZD．Z、X分别与W形成的化合物中前者的沸点一定高
【答案】B
【分析】Z为地壳中含量最高的元素，故Z为8号元素O；W与其他元素形成一个共价键，故W是最外层有一个或者7个电子的元素，且原子序数小于8，所以W是1号元素H；X与其他元素形成四个共价键，故X元素最外层有4个电子，且原子序数小于8，故X为6号元素C；Y元素位于O和C元素之间，故Y元素是N；M可以形成二价阳离子，故M最外层有2个电子，且原子序数大于8，故M可以是12号元素Mg或者20号元素Ca或者30号元素Zn，Mg2+核外电子排布式为1s22s22p6各层全充满，Ca2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6第三层d轨道未充满，Zn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10各层全充满，故M元素为Mg或Zn。
【解析】A．M元素为Mg或Zn，基态M2+最外层电子排布式为2s22p6或3s23p63d10，故A错误；
B．由题意，螯合作用需成环，图中有5个配位键，但有一个未成环，故通过螯合作用成环的配位键为4，故B正确；
C．同周期元素（除稀有气体元素）从左往右原子半径逐渐减小，则原子半径由小到大的顺序是：O＜N＜C，故C错误；
D．C的氢化物有多种，随着C数的增大其氢化物沸点越高，如癸烷的沸点是174.1℃，比H2O的沸点高，故D错误；
故选B。
1．（2023·浙江卷）X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X的轨道全充满，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：
B．最高正价：
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：
【答案】B
【分析】Y的s能级电子数量是p能级的两倍，Y为C，X的轨道全充满，原子序数X【解析】A．同一周期元素从左至右，电负性逐渐增大，Z>X，A正确；
B．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；
C．Na和O形成的过氧化钠中含有非极性共价键，C正确；
D．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性N大于C，硝酸酸性强于碳酸，D正确；
故选B。
2．（2022·湖南卷）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：B．非金属性：
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
【分析】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。
【解析】A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则C、O、F的原子半径大小顺序为C＞O＞F，故A正确；
B．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的非金属性强弱顺序为O＞C＞Si，故B正确；
C．位于元素周期表右上角的氟元素的非金属性最强，单质具有很强的氧化性，故C错误；
D．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ⅣA族，故D正确；
故选C。
3．（2023·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
【分析】根据题中所给的信息，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。
【解析】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：YC．F2与水反应生成HF气体和O2，Ca与水反应生成氢氧化钙和氢气，二者均可以生成气体，C正确；
D．Z元素的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4，没有强氧化性，D错误；
故答案选C。
4．（2022·浙江卷）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，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．与的晶体类型不同
D．由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性
【答案】B
【分析】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，以此解题。
【解析】A．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；
B．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；
C．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；
D．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；
故选B。
5（2021·山东卷）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>YB．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
【答案】D
【分析】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知，X与Y容易形成共价键，根据化合物的形式知X是P元素。
【解析】A．P与Cl在同一周期，则P半径大，即X>Y，A项不符合题意；
B．两者对应的简单氢化物分别是PH3和HCl，半径是P3->Cl-，所以PH3的失电子能力强，还原性强，即X>Y，B项不符合题意；
C．同周期元素从左往右，金属性减弱，非金属性增强，各元素对应的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；
D．同一周期，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；
故选D。
6．（2021·湖南卷）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的原子序数等于W与X的原子序数之和，Z的最外层电子数为K层的一半，W与X可形成原子个数比为2：1的分子。下列说法正确的是
A．简单离子半径：
B．W与Y能形成含有非极性键的化合物
C．X和Y的最简单氢化物的沸点：
D．由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性
【答案】B
【分析】Z的最外层电子数为K层的一半，则Z的核外有3个电子层，最外层电子数为1，即为Na，W与X能形成原子个数比为2:1的18电子的分子，则形成的化合物为N2H4，所以W为H，X为N，Y的原子序数是W和X的原子序数之和，则Y为O。据此分析解答。
【解析】由分析可知，W为H，X为N，Y为O，Z为Na。
A．离子的电子层数相同时，原子序数越小，半径越大，即离子半径大小为：N3-＞O2-＞Na+，即简单离子半径为：X＞Y＞Z，故A错误；
B．W为H，Y为O，能形成H2O2，含有极性共价键和非极性共价键，故B正确；
C．X的最简单氢化物为氨气，Y的最简单氢化物为水，水的沸点高于氨气，即最简单氢化物的沸点为Y＞X，故C错误；
D．由W、X、Y三种元素形成的化合物有硝酸，硝酸铵，氨水等，硝酸，硝酸铵显酸性，氨水显碱性，故由W、X、Y三种元素形成的化合物不一定都是酸性，故D错误；
故选B。
7．（2021·浙江卷）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
【答案】B
【分析】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零，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。
【解析】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，A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，B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，C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，D错误；
答案选B。
8．（2021·江苏卷）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
【答案】B
【分析】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。
【解析】A．根据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)，故A错误；
B．根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但N的2p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，故B正确；
C．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，故C错误；
D．同主族从上到下，非金属性逐渐减弱，简单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，故D错误。
综上所述，答案为B。
9．（2021·浙江卷）已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如下所示，其中Y的最高化合价为+3。下列说法不正确的是
A．还原性：
B．X能从中置换出Z
C．Y能与反应得到Fe
D．M最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应
【答案】A
【分析】根据短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置，以及Y的最高化合价为+3，可推知，X为：，Y为：，Z为：C，M为：N，Q为：S，R为：，据此分析答题。
【解析】A．为：，为：，中硫的还原性强于中的氯元素，A错误；
B．和发生下述反应：，B正确；
C．和发生铝热反应如下：，C正确；
D．M为：N，N的最高价氧化物的水化物为：，最低价氢化物为：，二者发生如下反应：，D正确；
答案为：A。
10．（2021·广东卷）一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中，的原子核只有1个质子；元素、、原子序数依次增大，且均位于的下一周期；元素的原子比原子多8个电子。下列说法不正确的是
A．是一种强酸
B．非金属性：
C．原子半径：
D．中，的化合价为+2价
【答案】C
【分析】题给化合物结构中X、W、E均形成1个共价键、Y形成4个共价键、Z形成2个共价键。
的原子核只有1个质子，则X为H元素；元素、、原子序数依次增大，且均位于的下一周期，即第二周期元素，则Y为C元素，Z为O元素，W为F元素；元素的原子比原子多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。
据此分析解答。
【解析】A．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；
B．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；
C．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；
D．OF2中，F为-1价，则O的化合价为+2价，故D正确；
答案选C。
1．（2023上·新疆阿克苏·高三新疆维吾尔自治区阿克苏地区第二中学校考）W、X、Y是三种短周期主族元素且分别位于三个周期，X和Y位于同一主族且原子序数存在2倍关系。(M=278g/ml)的热重曲线(空气中加热)如图所示。下列说法不正确的是
A．X和Y的简单氢化物稳定性：X>Y
B．W和金属钠形成的化合物为离子化合物
C．最终曲线Q所得到的物质为Z3X4
D．热重曲线的第1、2、3个拐点失去的都是
【答案】C
【分析】根据“W、X、Y是三种短周期主族元素且分别位于三个周期”推出其中一定有H；又根据“X和Y位于同一主族且原子序数存在2倍关系”推出X和Y为O和S，则W为H，结合化合物的化学式，知X为O，Y为S。根据(M=278g/ml)，推出Z的摩尔质量为，故Z为Fe，该物质为。
【解析】A．同一主族元素自上而下非金属性减弱，则简单氢化物的热稳定性逐渐减弱，故稳定性：，A正确；
B．NaH是由Na+和H-构成的离子化合物，B正确；
C．8.34g的的物质的量为0.03ml，其中全部结晶水为0.21ml、质量为3.78g，结合M、N、P的质量计算，第一个拐点失去0.09ml，第二个拐点失去0.09ml，第三个拐点失去0.03ml，最终剩余的是Fe的氧化物，其中Fe的物质的量为0.03ml，质量为1.68g，则O的质量为0.72g，物质的量0.045ml，，故最终曲线Q所得物质为，C错误；
D．结合选项C可知，热重曲线的第1、2、3个拐点失去的都是， D正确；
故选C。
2．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X与W同主族，Y、Z同周期。四种元素组成的某化合物M的结构如图所示。下列叙述错误的是
A．电负性：XB．X与Y组成的化合物均为气体
C．M的阴离子中Y的杂化方式为sp2
D．M受热分解后所得固体可用作食用碱或工业用碱
【答案】B
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素；W能形成带1个单位正电荷的阳离子，为钠；X与W同主族，能形成一个共价键，为氢；Y形成4个共价键，为碳；Y、Z同周期，Z形成2个共价键，为氧。
【解析】A．元素的非金属性越强，电负性越大，则电负性NaB．X为H元素、Y为C元素，碳氢化合物为烃类，烃类物质有气体，也有液体和固体，选项B错误；
C．中C原子价层电子对数为3，采用sp2杂化，选项C正确；
D．Q为碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解后所得固体为碳酸钠，常作食用碱或工业用碱，选项D正确；
答案选B。
3．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前三周期主族元素，W与其他元素不在同一周期，X、Y、Z处于同一周期。X的价电子排布为nsnnpn，Z的第一电离能都小于同周期相邻元素。下列说法不正确的是
A．Z的氢化物的沸点不一定大于X的氢化物的沸点
B．Z元素对应的单质一定是非极性分子
C．W、X、Y、Z原子半径大小：X>Y>Z>W
D．X、Z两种元素形成化合物时，Z总显负价，说明非金属性：Z>X
【答案】B
【分析】X的价电子排布为nsnnpn即可推知n=2，即X为C元素；Z的第一电离能都小于同周期相邻元素，又Z处于第二周期，可推知Z为O元素，则Y为N元素；W与其他元素不在同一周期，即W只能为第一周期，为H元素；
【解析】A．Z和X的简单氢化物分别为H2O和CH4，由于水分子间有氢键，即水的沸点一定大于甲烷，但中没有说明Z的简单氢化物，可能液态或固态的烃，选项A正确；
B．Z为O，氧气是非极性分子，但臭氧是极性分子，选项B错误；
C．W、X、Y、Z原子半径大小：C>N>O>H，选项C正确；
D．X为C、Z为O，二者都是非金属元素，原子之间通过共价键结合形成化合物。元素非金属性越强，在形成化合物时，共用电子对就偏向吸引电子能力强的O元素，该元素化合价就显负价，吸引电子能力弱的形成化合物时元素显正价，因此可根据X、Z两种元素形成化合物时，Z总显负价，判断元素的非金属性：Z>X，选项D正确；
答案选B。
4．（2023上·福建福州·高三福建省福州第一中学校考）某有机化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z组成，Y、Z同主族且Z的原子序数是Y的2倍，该化合物的质谱图如下，m/z为139时，其碎片离子组成为。
下列叙述正确的是
A．电负性：
B．氢化物沸点：
C．化合物、、均为直线型分子
D．溶液与溶液混合，无明显现象
【答案】A
【分析】某有机化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z组成，Y、Z同主族且Z的原子序数是Y的2倍，Y为O元素、Z为S元素，有机物含C，则X为C，W为H，碎片离子为C7H7OS+。
【解析】A．电负性：O＞S＞C＞H，A正确；
B．C的氢化物有多种，C数越多沸点越高，B错误；
C．二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0，则分子的空间结构为直线形；二氧化硫分子中硫原子的价层电子对数都为2、孤对电子对数都为1，分子的空间结构为V形；CS2分子中，以C为中心，价层电子对数为2、孤对电子对数为0，则分子的空间结构为直线形，C错误；
D．过氧化氢溶液与氢硫酸溶液反应生成硫沉淀和水，则过氧化氢溶液与氢硫酸溶液混合有明显实验现象，D错误；
故选A。
5．（2023上·河南洛阳·高三栾川县第一高级中学校考期末）W、X、Y、Z四种短周期元素，它们在周期表中位置如图所示，下列说法不正确的是
A．Y的气态氢化物比X的稳定
B．Z、Y、W的最高价氧化物对应水化物的酸性依次降低
C．WH4与Z元素的单质在一定条件下可能发生化学反应
D．W的位置是第二周期、第ⅣA族
【答案】A
【分析】W、X、Y、Z四种短周期元素，它们在周期表中位置如表所示，Z位于第三周期ⅦA族，为Cl元素，结合各元素的相对位置可知，Y为S元素，X为O元素，W为C元素，以此分析解答。
【解析】A．由分析可知，X为O元素，Y为S元素，非金属性越强，气态氢化物越稳定，非金属性SB．由分析可知，Z为Cl元素，Y为S元素，W为C元素，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性Cl>S>C，所以Z、Y、W的最高价氧化物对应水化物的酸性依次降低，B项正确；
C．由分析可知，为，Z为Cl元素，与在光照条件下可能发生取代反应，C项正确；
D．由分析可知，W为C元素，在周期表中位于第二周期第ⅣA族，D项正确；
故选A。
6．（2024上·河北石家庄·高三石家庄外国语学校阶段考）“祝融号”火星车发回的遥测信号显示，火星的气体及岩石中富含原子序数依次递增的四种短周期主族元素X、Y、Z、W，它们分属长两个周期，且只含一种金属元素，X、W同主族，四种元素的原子最外层电子数之和为16，Y元素是地壳中含量最多的元素。下列判断错误的是
A．一定条件下Z可以与XY2发生反应
B．简单氢化物沸点：XC．原子半径：Z>W>Y>X
D．Y与Z形成的化合物中可能含有非极性键
【答案】C
【分析】由Y元素是地球地壳中含量最高的元素，可知Y为O；X、Y、Z、W原子序数递增的四种短周期主族元素，X、W同主族，设X的最外层电子数为m，Z的最外层电子数为n，则与X同主族的W的最外层电子数也为m，根据四种元素的原子最外层电子数之和为16可得2m+n+6=16，可得2m+n=10，若m=1，则n=8（Z的最外层电子数为8，不符合短周期主族元素要求，舍弃）；若m=2，则n=6（X、W分别为Be、Mg，不符合只含一种金属元素的要求，舍弃）；若m=3，=4（W、Z分别为Al和Si，不符合原子序数递增的规律，舍弃）；若m=4，n=2，则X是C元素，W是Si元素，Z是Mg元素，符合题意。综上分析可知，X、Y、Z、W分别为C、O、Mg、Si。
【解析】A．Mg可以在CO2中燃烧置换出C，故A正确；
B．X、Y的简单氢化物分别是CH4、H2O，H2O能形成分子间氢键，CH4则没有，故沸点：CH4C．同周期主族元素从左至右，原子半径逐渐减小；同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，则原子半径Mg>Si>C>O，故C错误；
D．Y与Z形成的MgO2中可能含有O-O非极性键，故D正确；
故答案选C。
7．（2023上·江苏泰州·高三姜堰中学校考期中）W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期主族元素，W基态原子只有一种自旋取向的电子，X最高正化合价与最低负化合价代数和为零，Y的单质在空气中含量最高，Z位于第三周期，其基态原子s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等。下列说法正确的是
A．第一电离能：Z>X>Y
B．简单气态氢化物的热稳定性：X>Y
C．X、Y均能与W形成含有非极性键的化合物
D．工业上制备Z单质是通过电解其氯化物的水溶液而获得
【答案】C
【分析】W基态原子只有一种自旋取向的电子，则W为H，X最高正化合价与最低负化合价代数和为零，则X为C，Y的单质在空气中含量最高，则Y为N，Z位于第三周期，其基态原子s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，则Z为Mg，据此回答。
【解析】A．第一电离能：N>C>Mg，A错误；
B．简单气态氢化物的热稳定性：NH3>CH4，B错误；
C．C、N均能与H形成C2H4、N2H4等含有非极性键的化合物，C正确；
D．工业上制备Mg单质是通过电解其熔融氯化物而获得，D错误；
故选C。
8．常温下，W、X、Y、Z四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01ml/L)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法不正确的是
A．电负性：Z>Y>X
B．简单离子的乎径：Y>Z>W>X
C．同浓度氢化物水溶液的酸性：ZD．Z的单质具有强氧化性
【答案】C
【分析】由图像和题给信息可知，浓度均为0.01ml•L−1的溶液，W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物的pH都小于7，说明W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物是酸，则W、Y、Z都是非金属元素，W、Z最高价氧化物对应的水化物的pH＝2，为一元强酸，原子序数Z＞W，则Z是Cl、W是N；Y的最高价氧化物对应的水化物的pH＜2，应该为二元强酸硫酸，则Y是S；X的最高价氧化物对应的水化物的pH＝12，应该为一元强碱氢氧化钠，则X是Na，据此分析解题。
【解析】A．Na、S、Cl位于第三周期，原子序数越大电负性越强，则电负性：Z＞Y＞X，故A正确；
B．电子层数越多离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，对核外电子的吸引能力越强，离子半径越小，则N3−、Na＋、S2−、Cl−的半径大小为：S2−＞Cl−＞N3−＞Na＋，即Y＞Z＞W＞X，故B正确；
C．Z、Y的氢化物分别为氯化氢、硫化氢，氯化氢为强酸，硫化氢为弱酸，则同浓度氢化物水溶液的酸性：Z＞Y，故C错误；
D．Z的单质为氯气，氯气具有强氧化性，故D正确；
故答案选C。
9．（2023上·江苏淮安·高三马坝高中校考期中）X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，且原子序数依次增大，已知X原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，Y是地壳中含量最高的元素，Y原子的最外层电子数是W原子最外层电子数的2倍，Z原子的最外层上只有一个电子，下列说法正确的是
A．最高价氧化物对应水化物的碱性：ZB．Y与Z两种元素只能形成一种化合物
C．X的简单气态氢化物的溶沸点比Y的低
D．X的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强
【答案】C
【分析】X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，且原子序数依次增大，Y是地壳中含量最高的元素，则Y为O元素；X原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，则X为C元素；Y原子的最外层电子数是W原子最外层电子数的2倍，则W为Al元素；Z原子的最外层上只有一个电子，则Z为Na元素。
【解析】A．同周期元素，从左到右金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱，则氢氧化钠的碱性强于氢氧化铝，故A错误；
B．氧元素与钠元素形成的化合物为氧化钠、过氧化钠，故C错误；
C．水分子能形成分子间氢键，而甲烷不能形成分子间氢键，所以水分子的分子间作用力大于甲烷，沸点高于甲烷，故C正确；
D．同周期元素，从左到右非金属性依次增强，简单气态氢化物的热稳定性依次增强，所以甲烷的热稳定性弱于水分子，故D错误；
故选C。
10．（2023·浙江·校联考模拟预测）LDFCB是电池的一种电解质，该电解质阴离子由同周期元素原子W、X、Y、Z且原子序数依次增大，其结构如下图，Y的最外层电子数等于X的核外电子总数，四种原子最外层电子数之和为20，下列说法正确的是
A．X的杂化方式是
B．四种元素形成的简单氢化物中Z的沸点最高
C．电负性：
D．元素Z的最高价氧化物的水化物为一元强酸
【答案】C
【分析】同周期元素W、X、Y、Z中，Y的最外层电子数等于X的核外电子总数，说明这四种元素位于第二周期；根据图示可，Y可形成2个共价键，位于第VIA族，则Y为O元素；X为6号C元素；Z只能形成1个共价键，为与VIIA族，则Z为F元素；四种元素最外层电子数之和为20，W的最外层电子数为20-4-6-7=3，为B元素，所以W、X、Y、Z分别为：B、C、O、F，据此解答；
【解析】A．X为C，形成一个双键和两个单键，杂化方式是sp2，A错误；
B．四种元素最简单氢化物分别为BH3、CH4、H2O、HF，由于水和氟化氢均含有氢键，所以其沸点较前两者高，但由于相同物质的量的水中含所有的氢键数比氟化氢中的氢键数多，所以水的沸点比氟化氢高，B错误；
C．非金属性越强电负性越大，则电负性：Z>Y>X>W，C正确；
D．元素Z为F元素，F元素无正化合价，D错误；
答案选C。
11.（2023上·浙江嘉兴·高三统考阶段练习）X、Y、Z、R、Q是元素周期表中原子序数依次增大的前四周期元素，X是宇宙中含量最多的元素；Y与Z同周期，Y基态原子有3个未成对电子，Z元素原子的价层电子排布为；R元素简单离子在同周期离子中半径最小；Q元素最高能层只有1个电子，其余能层均充满电子。下列说法不正确的是
A．是含有极性键和非极性键的极性分子
B．第一电离能：
C．Q在周期表的ds区
D．电负性：
【答案】D
【分析】结合题意可推知：X是宇宙中含量最多的元素即H，Y与Z同周期，Y基态原子有3个未成对电子，Z元素原子的价层电子排布为，n只能取2，故Z价层电子排布为2s22p4，为O元素，故Y为N元素；R元素简单离子在同周期离子中半径最小，R为Al；Q元素最高能层只有1个电子，其余能层均充满电子，故Q为Cu。
【解析】A．结合题意及分析可知，为H2O2，是含有极性键和非极性键的极性分子，A正确；
B．第一电离能同周期从左往右逐渐增大，同主族从上到下逐渐减小，故：，B正确；
C．Q为Cu，第四周期第IB族，位于周期表的ds区，C正确；
D．同周期主族元素自左而右电负性增大，N、O在它们的氢化物中都表现负价，说明二者的电负性都比氢元素大，则电负性：H＜N＜O，而AlH3钠元素显正价，故电负性H＞Al，故电负性：，D错误；
故选D。
12．（2024·河北·校联考模拟预测）化合物[Z3(YX4)2•W2X]是一种重要的矿物资源，可用于制造含Y化肥。W、X、Y、Z为元素周期表前20号元素，原子序数依次增加，只有一种金属元素，其中元素Z与X质子数之和是Y与W质子数之差的2倍。下列说法错误的是
A．Y的最高价氧化物的水化物是中强酸
B．X的简单氢化物的稳定性比Y的强
C．简单离子的半径：Z>Y>X>W
D．Z与X可以形成既有离子键又有共价键的化合物
【答案】C
【分析】W、X、Y、Z为元素周期表前20号元素，原子序数依次增加，只有一种金属元素，结合Z3(YX4)2•W2X化学式可知，推测W为氢、X为氧；可用于制造含Y化肥，且Z3(YX4)2•W2X中Z为+2价、YX4原子团显-3价，则Y为磷；其中元素Z与X质子数之和是Y与W质子数之差的2倍，则XZ的质子数之和为28，那么Z为钙；检查推理正确；
【解析】A．Y的最高价氧化物的水化物是磷酸，磷酸为中强酸，A正确；
B．非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，则O的简单氢化物的稳定性比P的强，B正确；
C．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；简单离子的半径：P3->Ca2+>O2->H+，C错误；
D．Z与X可以形成既有离子键又有共价键的化合物，例如过氧化钙CaO2，D正确；
故选C。
元素
最外层电子数
得失电子能力
化学性质
主要化合价
稀有气
体元素
8（He为2）
一般不易
得失电子
较稳定，一般
不参与化学反应
0
金属元素
＜4
易失电子
金属性
只有正价，一般是+1→+3
非金属元素
≥4
易得电子
非金属性
既有正价又有负价
U
C
C
H（D）
H（T）
O
核燃料
用于考古断代
相对原子质量的标准
阿伏伽德罗常数基准
制氢弹
示踪原子
特征
元素
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或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素
C
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
地壳中含量最多的元素、氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素
O
单质密度最小的；元密度最小的金属元素
H、Li
单质在常温下呈液态的，非金属元素、金属元素
Br、Hg
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
元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能起化合反应的元素、能起氧化还原反应的元素
N、S
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
单质是重要的半导体材料、氧化物可用作光导纤维
Si
短周期中金属性最强的元素、非金属性最强的元素
Na、F
单质最活泼的非金属元素或无正价的元素或无含氧酸的非金属元素或无氧酸(气态氢化物)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
误区1
误认为最高正化合价和最低负化合价绝对值相等的元素只有第IVA族的元素。忽视了第IA族的氢元素的最高正化合价为+1价，最低负化合价为-1价
误区2
误认为主族元素的最高正化合价一定等于其族序数。忽视了氧一般不显正价，氟无正价
误区3
误认为元素的非金属性越强，其氧化物对应水化物的酸性就越强。但酸性HCIO误区4
误认为失电子难的原子得电子的能力一定强，忽视了稀有气体元素的原子失电子难，得电子也难
误区5
误认为同周期相邻两主族元素原子序数之差都等于1。忽视了长周期也有相差11或25的情况
误区6
误认为得（失）电子的数目越多，元素的非金属性（金属性）越强，实际上元素原子得失电子多少与元素的非金属性、金属性强弱没有必然的联系
甲
乙
丙
丁
戊
ⅠA
ⅡA
…
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
……
…
cC
aA
bB
…
Z－8X
Z－1Y
ZW
Z+1M
R
W
X
Y
Z
元素编号
E
F
G
H
I
J
K
L
原子半径/nm
0.037
0.074
0.082
0.099
0.102
0.143
0.160
0.186
最高化合价或最低化合价
+1
-2
+3
-1
-2
+3
+2
+1
元素
X
Y
Z
W
最高价氧化物的水化物
H3ZO4
0.lm1/L溶液对应的pH(25℃)
1.00
13.00
1.57
0.70
内容
同周期(从左到右)
同主族(从上到下)
原子结构
核电荷数
逐渐增大
逐渐增大
电子层数
电子层数相同
电子层数逐渐增多
最外层
电子数
最外层电子
数逐渐增多
(1～7或2)
最外层电子数相同
原子半径
逐渐减小
逐渐增大
离子半径
阳离子半径逐渐减小，阴离子半径逐渐减小，r(阴离子)>r(阳离子)
逐渐增大
元素性质
得电子能力
逐渐增强
逐渐减弱
失电子能力
逐渐减弱
逐渐增强
金属性
逐渐减弱
逐渐增强
非金属性
逐渐增强
逐渐减弱
离子的氧化性、还原性
阳离子氧化性逐渐增强，阴离子还原性逐渐减弱
阳离子氧化性逐渐减弱，阴离子还原性逐渐增强
主要化合价
最高正价：由＋1→＋7(O、F除外)
最低负价：主族
序数－8
最高正价数＝主族序数(O、F除外)
化合物的性质
气态氢化物
的还原性
依次减弱
依次增强
非金属元素
气态氢化物
的形成难易
及稳定性
气态氢化物的形成越来越容易，其稳定性逐渐增强
气态氢化物形成越来越困难，其稳定性逐渐减弱
最高价氧
化物对应
水化物的
酸碱性
酸性逐渐增强
碱性逐渐减弱
酸性逐渐减弱
碱性逐渐增强
水(溶剂)
苯(溶剂)
CCl4(溶剂)
Br2
黄→橙
黄→红棕
I2
深黄→褐
淡紫→紫红
紫→深紫
主族
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
元素符号
H
Be
B、Al
C、Si
N、P
O、S
F、Cl
最外层电子数
1
2
3
4
5
6
7
正常的成键数
1
2
3
4
3
2
1
特殊的成键数
4
5（P）
6（S）
非金属Y的价态
所含阴离子
是否含共价键
最低价
Ya－
不含
非最低价
Yba－
含有
构型
常见化合物
AB2型
CO2、NO2、SO2、SiO2、CS2、ClO2、CaC2、MgX2、CaX2、BeCl2、KO2、CaO2、BaO2等。
A2B2型
H2O2、Na2O2、C2H2、Na2S2、H2S2等
A2B型
H2O、H2S、Na2O、Na2S、N2O
A3B2型
Mg3N2
A2B3型
Al2O3、Al2S3、B2O3、B2S3、N2O3、P2O3、C2O3（乙二酸酐）。
AB3型
NH3、SO3、PH3、PCl3、AlCl3、FeCl3、BCl3、BF3、AlF3等
AB4型
CH4、SiH4、CCl4、SiCl4、SiF4、CF4等
A2B4型
C2H4、N2O4
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零
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
TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc30714" PAGEREF _Tc30714 \h 1
\l "_Tc375" 【考向一】原子结构与性质推断 PAGEREF _Tc375 \h 1
\l "_Tc16164" 【考向二】性质与位置推断 PAGEREF _Tc16164 \h 4
\l "_Tc7971" 【考向三】“片段结构”与性质推断 PAGEREF _Tc7971 \h 7
\l "_Tc32195" 【考向四】“序、层”规律推断 PAGEREF _Tc32195 \h 10
\l "_Tc18686" 【考向五】“序、价”规律推断 PAGEREF _Tc18686 \h 13
\l "_Tc18727" 【考向六】性质递变型推断 PAGEREF _Tc18727 \h 15
\l "_Tc7561" 【考向七】性质图像表达推断 PAGEREF _Tc7561 \h 18
\l "_Tc29310" 【考向八】无机框图推断 PAGEREF _Tc29310 \h 24
\l "_Tc19263" 【考向九】给定微粒组成推断 PAGEREF _Tc19263 \h 28
\l "_Tc4173" PAGEREF _Tc4173 \h 32
【考向一】原子结构与性质推断
【典例1】（2023·全国·模拟预测）科学家利用粒子(即氦核)进行多种核反应：、。已知和都具有放射性，下列说法错误的是
A．X元素位于元素周期表的第二周期第ⅥA族
B．和互为同位素，化学性质相同
C．、都可作为示踪原子
D．核反应产生的能量可用于发电，属于化学能转化为电能
【答案】D
【解析】A．因为核反应过程中电子数不变，由题意可推出，所以X是O，位于元素周期表中第二周期第ⅥA族，A正确；
B．同位素的化学性质几乎相同，B正确；
C．由于、都具有放射性，所以均可作为示踪原子，C正确；
D．核反应不属于化学反应的范畴，利用核反应产生的能量发电是将核能转化为电能，D错误；
故选D。
1．1~18号元素原子核外电子排布的特点
（1）电子层排布： x 或2，x或2，8，x
（2）次外层电子数为2或8；内层电子数为2或10
（3）简单离子的最外层电子数为0或2或8
2．原子结构与元素的性质的关系
3．微粒符号及意义
4．1~20号元素原子核外电子排布的特点
（1）原子核中无中子的原子:H。
（2）最外层只有一个电子的原子:H、Li、Na、K;
最外层有两个电子的原子:He、Be、Mg、Ca。
（3）最外层电子数等于次外层电子数的原子:Be、Ar;
最外层电子数是次外层电子数2倍的原子:C;
最外层电子数是次外层电子数3倍的原子:O。
（4）电子层数与最外层电子数相等的原子:H、Be、Al;
最外层电子数是电子层数2倍的原子:He、C、S;
最外层电子数是电子层数3倍的原子:O。
（5）次外层电子数是最外层电子数2倍的原子:Li、Si。
（6）内层电子总数是最外层电子数2倍的原子:Li、P。
（7）与He原子电子层结构相同的离子:H-、Li+、Be2+。
（8）次外层电子数是其他各层电子总数2倍的原子:Li、Mg。
（9）次外层电子数与其他各层电子总数相等的原子:Be、S。
5．核反应变化历程
（1）概念：原子核发生变化的过程，即质子数或中子数发生变化的反应
（2）变化类型：核变化
①核聚变：H+HHe+n
②核裂变：CN+e－
（3）遵循规律：X+YZ+W
①质子数守恒：m+a＝c+e
②质量数守恒：n+b＝d+f
（4）常见的重要核素及其应用
【变式1-1】（2023·河北石家庄·校联考模拟预测）核反应产生的能量可作为未来新能源，现有两个核反应：①；②，其中Y的核外电子数等于(m+2)。下列说法错误的是
A．B．原子半径：
C．最高价含氧酸的酸性：D．M、X都可与Y形成多种化合物
【答案】A
【分析】根据质量守恒可知，m=6，n=12得M微粒为，依据Y的电子数等于(m+2)，得Y微粒为O，从而得出X微粒为N，据此分析解题。
【解析】A．依据质量守恒，4+b=d+1，即b=d-3，故A说法错误；
B．C、N、O为同周期主族元素，随原子序数递增，原子半径逐渐减小，故B说法正确；
C．HNO3为强酸，H2CO3为弱酸，故C说法正确；
D．C、N与O可形成CO、CO2、NO、NO2等多种化合物，故D说法正确；
答案为A。
【变式1-2】（2023·山东济宁·统考三模）用粒子()分别轰击和，发生核反应：和，其中基态原子的能级数与未成对电子数相等。下列说法正确的是
A．用粒子轰击发生的是化学变化
B．X、Y、Z的单质均为分子晶体
C．基态X和Y原子核外未成对电子数之比为1：1
D．Y、Z简单氢化物的还原性Z
【分析】用粒子()分别轰击和，发生核反应：和，其中基态原子的能级数与未成对电子数相等，Z原子质量数为11+4-1=14，则Z为N，N的质量数为14，X为B，Y的质量数为22+1-4=19，则为F，质量数为19。
【解析】A．用粒子轰击发生的是原子核发生变化，不属于化学变化，故A错误；
B．Y、Z的单质为分子晶体，X(B)的单质为共价晶体，故B错误；
C．X为B，Y为F，基态X和Y原子核外未成对电子数之比为1：1，故C正确；
D．非金属性越强，其简单氢化物还原性越弱，则Y、Z简单氢化物的还原性Z＞Y，故D错误。
综上所述，答案为C。
【考向二】性质与位置推断
【典例2】（2023上·湖南·高三湖南师大附中校考）短周期主族元素W、X、Y、Z、R的原子序数依次增大。其中X、Z位于同一主族；W的气态氢化物常用作制冷剂；Y是同周期主族元素中离子半径最小的；能与水剧烈反应，观察到液面上有白雾生成，并有无色刺激性气味的气体逸出，该气体能使品红溶液褪色。下列说法正确的是
A．简单气态氢化物的沸点：X>W>R
B．含氧酸的酸性：R>Z
C．Y和R形成的化合物是离子化合物
D．第三电离能：W>X
【答案】A
【分析】W的气态氢化物常用作制冷剂，则W为N，W、X、Y、Z、R的原子序数依次增大，Y是同周期主族元素中离子半径最小的，则Y为Al；ZXR2能与水剧烈反应，观察到液面上有白雾生成，证明有HCl生成，并有无色刺激性气味的气体逸出，该气体能使品红溶液褪色，证明有二氧化硫气体生成，确定ZXR2为SOCl2，因此X为O、Z为S、R为Cl；故W为N、X为O、Y为Al、Z为S、R为Cl。
【解析】A．NH3中形成氢键比H2S的沸点高，水常温下是液态其余两种氢化物常温是气态，简单气态氢化物的沸点：X>W>R，故A正确；
B．HClO的酸性比硫酸弱不能说含氧酸的酸性：R>Z，故B错误；
C．AlCl3是共价化合物，因此不能说Y和R形成的化合物是离子化合物，故C错误；
D．O半径小于N因此第三电离能：W＜X，故D错误；
故选A。
1．非金属性强：周期表右上角的F最强
（1）单质与氢气容易化合，气态氢化物稳定。
（2）最高价含氧酸的酸性强（HClO4最强），相应盐的碱性弱。
（3）相应阴离子及气态氢化物的还原性弱。
（4）在化合物中显负价元素的非金属性强。
（5）共用电子对偏向的一方元素的非金属性强。
（6）特殊情况。
①N2与H2很难化合，但氮元素的非金属性很强。
②2C+SiO2Si+2CO↑不能说明碳元素的非金属性比硅的强。
2．金属性强：周期表左下角的Na最强
（1）单质与酸或水反应剧烈。
（2）最高价碱的碱性强，相应盐的酸性弱。
（3）相应阳离子的氧化性弱。
（4）能够从盐溶液中置换出其他金属的金属。
（5）特殊情况。
①活泼性：Ca＞Na，但钠和水反应更剧烈。
②反应Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)，不能说明金属性Na＞K。
③按周期律Pb比Sn活泼，按金属活动顺序表Sn比Pb活泼。
3.元素及其化合物的一些特征性质可以成为推断的突破口
4.元素推断题六大误区
【变式2-1】（2023上·重庆沙坪坝·高三重庆一中校考）R、X、Y、Z均为前四周期元素，原子序数依次增大，R原子最外层电子数是内层电子数的两倍，X的单质性质稳定，常用作保护气，Y的焰色试验为紫色(透过蓝色钴玻璃)，Z的合金是用量最大的合金材料。下列说法正确的是
A．可用于检验Z二价离子并生成红褐色沉淀
B．与均为非极性分子
C．同周期元素基态原子未成对电子数多于Z的有两种
D．这四种元素一种位于s区，一种位于ds区，两种位于p区
【答案】C
【分析】R原子最外层电子数是内层电子数的两倍确定R是C元素；X的单质性质稳定，常用作保护气，X是N元素；Y的焰色试验为紫色(透过蓝色钴玻璃)，Y是K元素；Z的合金是用量最大的合金材料，Z是Fe元素。
【解析】A．K3Fe(CN)6可用于检验Z二价离子并生成蓝色沉淀，A错误；
B．CO2为非极性分子，NO2为极性分子，B错误；
C．铁元素中未成对电子数为4个，第四周期中未成对电子数大于4个的有Cr和Mn两种，C正确；
D．K位于s区，C和N位于p区，Fe位于d区，故D错误；
答案选C。
【变式2-2】（2023上·四川绵阳·高三绵阳南山中学实验学校校考）短周期主族元素W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大。X和Y位于同一周期且能组成红棕色的大气污染物，金属元素M的单质与冷水几乎不反应，但可与热水发生置换反应生成W的单质。下列有关说法错误的是
A．简单离子半径可能为：Z>X>Y
B．简单氢化物的还原性：X>Y
C．常温下，Z的单质能够与水剧烈反应
D．由W、X、Y三种元素组成的化合物的水溶液可能呈酸性
【答案】A
【分析】由题给信息，短周期主族元素W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大，X和Y位于同一周期且能组成红棕色的大气污染物，则红棕色大气污染物为，则X为N，Y为O，金属元素M的单质与冷水几乎不反应，但可与热水发生置换反应生成W的单质，则M为Mg，W为H， 原子序数依次增大，Z可能为F或Na，则W、X、Y、M四种元素分别为H、N、O、Mg，Z可能为或；
【解析】A．简单离子半径：(或)，A项错误；，
B．同周期 从左到右,非金属性增强，氢化物的还原性减弱，则简单氢化物的还原性：，B项正确，
C．常温下，或均能的与水剧烈反应，C项正确；
D．由W、X、Y三种元素组成的的水溶液显碱性，组成的显酸性，D项正确。
答案选A。
【考向三】“片段结构”与性质推断
【典例3】（2022·广东卷）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
【分析】甲～戊是短周期元素，戊中的最高价氧化物对应水化物为强酸，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。
【解析】A．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；
B．根据同周期从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性：戊＞丁＞丙，故B正确；
C．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；
D．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，都一定能与强碱反应，故D正确。
综上所述，答案为C。
1.根据“片段结构”推断元素的思维模式
给出一小部分元素周期表推断元素是一种常见题型，需要根据题目明确给出的信息或周期表结构中“隐藏”的信息进行推断。如第一周期只有两端有元素，如果某元素上方有相邻元素，则或为第三周期元素或为Li或为Ne。解题时，应先根据题示信息推出某种元素，然后顺藤摸瓜，由元素的位置关系确定其他元素。
（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；
（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。
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。
2.由原子序数确定元素位置——周期尾序推算法(或0族定位法)
首先要熟记各周期0族元素的原子序数,然后和已知元素原子序数去比较。
（1）若元素bB与aA的原子序数之差b-a=1~2,则B元素处于A元素的下一周期,族序数为(b-a),即B位于第ⅠA族或ⅡA族,如38号元素比第4周期氪的原子序数(36)大2,故38号元素位于第5周期ⅡA族。
（2）若元素aA与cC的原子序数之差a-c=1~5,则C元素位于A元素所在周期,族序数为[8-(a-c)],即C位于第ⅢA~ⅦA族,如49号元素比第5周期的氙(54号)原子序数小5,因此该元素处在第5周期ⅢA族。
①ⅠA族元素不等同于碱金属元素,氢元素不属于碱金属元素。
②元素周期表中第18列是0族,不是ⅧA族,第8、9、10三列是Ⅷ族,不是ⅧB族。
③根据元素周期表的构成特点,可分析每个族的元素种类,含元素种类最多的族是ⅢB族,共有32种元素。
④过渡元素全部是金属元素,原子最外层电子数不超过2个(1~2个)。
⑤由于镧系和锕系的原因,第6、7周期的ⅡA族和ⅢA族元素原子序数差为25。
3．短周期元素推断的数量突破口
（1）序差关系：短周期同主族相邻元素除了H和Li差2外，其余都差8
（2）等量关系：质子数＝核电荷数＝原子序数＝核外电子总数
【变式3-1】W、X、Y、Z四种短周期元素，在元素周期表中的位置如图所示，其中W元素的原子序数为Z元素原子序数的两倍，则下列说法正确的是
A．X位于元素周期表中的第三周期第VI族
B．X、Y、Z三种元素对应原子的半径依次减小
C．XZ2和YZ2的结构和化学性质相似
D．利用Y的含氧酸酸性强于W的含氧酸酸性，可证明非金属性W强于Y
【答案】B
【分析】由元素在周期表中的位置可知Y、Z位于第二周期，X、W位于第三周期，W元素的原子序数为Z元素原子序数的两倍，则W应为S元素，Z为O元素，由相对位置可知Y为N元素，X为Si元素。由以上分析可知X为Si元素、Y为N元素、Z为O元素，W为S元素。
【解析】A．X为Si元素，位于元素周期表中的第三周期第IVA族，故A错误；
B．电子层越多，原子半径越大，同周期从左向右原子半径减小，则原子半径为X>Y>Z，故B正确；
C．SiO2是共价晶体，NO2是分子晶体，二者结构不相似，化学性质也不相似，故C错误；
D．非金属性越强，对应最高价含氧酸的酸性越强，不是最高价含氧酸不能通过酸性比较非金属性，故D错误。
故选B。
【变式3-2】（2023上·四川成都·高三成都七中校考）下图为元素周期表短周期的一部分，Z原子的电子层数为n，最外层电子数为2n+l。下列叙述错误的是
A．氢和R、W三种元素形成的阴离子有3种以上
B．RY2分子中每个原子的最外层均为8电子结构
C．X、Z的简单氢化物的热稳定性和还原性都是X的强
D．R、Y、Z的最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强
【答案】C
【分析】Z原子的电子层数为n，最外层电子数为2n+l，则Z为Cl，根据图示依次推出R、W、X、Y分别为C、O、F、S。
【解析】A．氢和C、O三种元素形成的阴离子有3种以上，绝大多数为有机酸酸根离子，故A正确；
B．CS2的结构类似于CO2，每个原子都达到了最外层8电子结构，故B正确；
C．F的非金属性强于Cl，HCl的还原性强于HF，故C错误；
D．C、S、Cl的非金属性依次增强，对应最高价氧化物水化物的酸性依次增强，故D正确；
故选C。
【考向四】“序、层”规律推断
【典例4】（2023·四川成都·石室中学校考模拟预测）A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素且B、C元素相邻，D元素原子的最外层电子数与核外电子层数相等；A元素可以与B、C、E元素分别形成甲、乙、丙三种物质且甲、乙均为10电子化合物，丙为18电子化合物。已知：甲+E2=丙+B2，甲+丙=丁。下列说法一定正确的是
A．离子半径：E＞D＞C＞B
B．常温下，含D元素的盐溶液pH＜7
C．丁物质均由非金属元素组成，只含共价键
D．一元弱酸AEC，其结构式为A－C－E
【答案】D
【分析】由题意A元素可以与B、C、E元素分别形成甲、乙、丙三种物质且甲、乙均为10电子化合物，可推测甲、乙、丙均为氢化物，故A为H，B、C是第二周期的元素，丙为18电子氢化物，故E为Cl，丙为HCl；又因为甲+E2=丙+B2，故甲是NH3，B为N；且B、C元素相邻，故C为O，乙为H2O；甲+丙=丁，即NH3+HCl=NH4Cl；D元素原子的最外层电子数与核外电子层数相等且在氧元素之后，故D位于第三周期，为Al。
【解析】A．据分析离子半径排序为：D＞E＞B＞C，故A项错误；
B．含D元素的盐溶液可分为铝盐和偏铝酸盐，常温下，前者的溶液中铝离子水解导致溶液pH＜7，后者的溶液中偏铝酸根水解导致溶液显碱性故pH>7，故B项错误；
C．丁是NH4Cl，均右非金属元素组成，但氯化铵中既含有离子键又含有共价键，故C项错误；
D．据分析故一元弱酸AEC为HClO，中心原子为氧原子，杂化方式为sp3，有两个孤电子对，故该分子为直线形分子，其结构为：H-O-Cl，既A－C－E，故D项正确。
故答案选D。
1．理清“序、层”规律
（1）若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同，则“阴前右，阳后左”，即阴离子在前一周期右侧，阳离子在后一周期左侧，阳离子的原子序数大。如核外电子排布相同的主族元素的相对位置判断方法：
若短周期主族元素的简单离子：A＋、B2＋、C－、D2－具有相同的电子层结构，则A、B、C、D四种元素在元素周期表中的相对位置如下：
故原子序数：B>A>C>D
原子半径：A>B>D>C
离子半径：D2－>C－>A＋>B2＋
（2）同周期元素的简单阳离子与阴离子相比，阴离子原子序数大。
2．微粒半径的比较
（1）相同电性微粒半径大小的比较
①原子半径：左下角的Na最大
②阳离子半径：左下角的Na+最大
③阴离子半径：左下角的P3－最大
（2）不同电性微粒半径大小的比较
①同周期：阴离子半径＞阳离子半径，如Na+＜Cl－
②同元素：电子数越多，微粒半径越大，如Fe2+＞Fe3+
③同电子层结构：原子序数越大，离子半径越小，如Na+＜O2－
（3）常见10电子微粒半径大小比较：N3－>O2－>Na＋>Mg2＋>Al3＋
（4）常见18电子微粒半径大小比较：P3－>S2－>K＋>Ca2＋
【变式4-1】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前三周期主族元素，W与其他元素不在同一周期，X、Y、Z处于同一周期。X的价电子排布为nsnnpn，Z的第一电离能都小于同周期相邻元素。下列说法不正确的是
A．Z的氢化物的沸点不一定大于X的氢化物的沸点
B．Z元素对应的单质一定是非极性分子
C．W、X、Y、Z原子半径大小：X>Y>Z>W
D．X、Z两种元素形成化合物时，Z总显负价，说明非金属性：Z>X
【答案】B
【分析】X的价电子排布为nsnnpn即可推知n=2，即X为C元素；Z的第一电离能都小于同周期相邻元素，又Z处于第二周期，可推知Z为O元素，则Y为N元素；W与其他元素不在同一周期，即W只能为第一周期，为H元素；
【解析】A．Z和X的简单氢化物分别为H2O和CH4，由于水分子间有氢键，即水的沸点一定大于甲烷，但中没有说明Z的简单氢化物，可能液态或固态的烃，选项A正确；
B．Z为O，氧气是非极性分子，但臭氧是极性分子，选项B错误；
C．W、X、Y、Z原子半径大小：C>N>O>H，选项C正确；
D．X为C、Z为O，二者都是非金属元素，原子之间通过共价键结合形成化合物。元素非金属性越强，在形成化合物时，共用电子对就偏向吸引电子能力强的O元素，该元素化合价就显负价，吸引电子能力弱的形成化合物时元素显正价，因此可根据X、Z两种元素形成化合物时，Z总显负价，判断元素的非金属性：Z>X，选项D正确；
答案选B。
【变式4-2】甲、乙、丙、丁4种物质分别含2种或3种元素，它们的分子中均含18个电子，甲是气态氢化物，在水中分步电离出两种阴离子，下列推断正确的是
A．甲通入硫酸铜溶液中产生黑色沉淀，甲能与碱反应
B．乙被称为“绿色氧化剂”，则乙分子空间构型为直线形
C．若丙中含有第二周期IVA族的元素，则丙与甲烷中碳氢个数比不同
D．丁的溶液为强酸，用铜做电极电解丁溶液两极都有气体产生
【答案】A
【解析】A．有18个电子的气态氢化物是H2S，通入硫酸铜生成硫化铜黑色沉淀，且其为二元弱酸，能与碱反应，故A正确；
B．含有18电子的绿色氧化剂是H2O2，空间构型不是直线型，故B错误；
C．有第二周期IVA族的元素的18电子是C2H4或CH4O，可能与甲烷中碳氢个数比相同，故C错误；
D．含有18电子且是强酸的是HCl，用铜做电极电解盐酸，阳极发生Cu-2e-=Cu2+没有气体产生，故D错误；
故选A。
【考向五】“序、价”规律推断
【典例5】根据表中短周期元素的有关信息判断，下列说法错误的是
A．最高价氧化物对应水化物的酸性：H
D．J、K、L的单质可以通过电解法冶炼获得
【答案】A
【分析】F、I的最低负化合价都为-2，应该为第ⅥA族元素，根据原子半径可知F为O，I为S；E、L的最高正化合价为+1，结合原子半径大小可知E为H，L为Na；K的最高正化合价为+2，结合原子半径可知K为Mg；G、J的最高正化合价为+3，结合原子半径可知G为B，J为Al；H的最低化合价为-1，为第ⅦA族元素，其原子半径大于F，则H为Cl。
【解析】A．Cl的最高价氧化物对应的水化物为高氯酸，S的最高价氧化物对应的水化物为硫酸，由于非金属性:Cl>S，则高氯酸的酸性大于硫酸，故A错误；
B．Mg2+、O2-电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径:Mg2+
D．钠、镁和铝都是活泼金属，都是通过电解其熔融的化合物获得的，故D正确；
故选：A。
1．熟记“序、价”规律。
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，“价奇序奇，价偶序偶”。
2．化合价规律
（1）常用等量关系。
①主族元素最高正价＝最外层电子数＝主族序数＝价电子数。
②主族元素的最高正价+|最低负价|＝8或2（氢）。
（2）化合价的范围：+1≤最高价≤+7，－4≤最低价≤－1。
（3）化合价的特殊点。
①氟元素没有正化合价。
②氧元素有正化合价，但是没有所在族的最高正化合价。
③金属元素、硼元素没有负化合价。
（4）最高正化合价与其最低负化合价代数和。
①等于0的短周期元素：氢、碳、硅。
②等于2的短周期元素：氮、磷。
③等于4的短周期元素：硫。
④等于6的短周期元素：氯。
【变式5-1】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径和元素最低化合价的关系如图所示。下列叙述正确的是
A．第一电离能：
B．简单氢化物的沸点：
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：
D．的空间结构为平面三角形
【答案】C
【分析】X、Y、Z、W均为短周期主族元素，据图可知，W原子半径最大，且最低化合价为1，则W为氯元素，所以Z为氟元素，由于X、Y的原子半径大于氟，根据最低化合价可知X为碳元素，Y为氮元素。
【解析】A．同一周期，第一电离能从左到右呈增大趋势，基态N原子2p能级轨道半充满较稳定，其第一电离能大于相邻元素，则第一电离能：F>N>C，即Z>Y>X，A项错误；
B．HF和分子间存在氢键，由于电负性：F>N，因此HF的氢键强于，分子间不存在氢键，所以HF、、的沸点依次降低，即简单氢化物的沸点：Z>Y>X，B项错误；
C．N元素的非金属性比碳元素强，所以酸性大于，最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>X，C项正确；
D．分子中心N原子价层电子对数为，采取sp3杂化，孤电子对数为1，则它的空间结构为三角锥形，D项错误；
故选C。
【变式5-2】（2023上·山东菏泽·高三山东省鄄城县第一中学校考）以化合价为纵坐标，物质类别为横坐标的图像称为价类二维图，在地壳中的含量仅次于铝，居第四位的元素价类二维图如图所示，下列说法错误的是
A．a与水常温下几乎不发生反应，但在高温下可反应
B．b和c可分别与水发生反应生成e和d
C．e在潮湿的空气中容易转变为d
D．h的某种盐是具备净水和消毒双重功能的水处理剂
【答案】B
【解析】由题中信息可知，在地壳中的含量仅次于铝，居第四位的元素是Fe元素；
【分析】A．Fe与水常温下几乎不发生反应，但在高温下，选项A正确；
B．b为FeO，c为，FeO和均不溶于水，均不能直接与水反应生成相应的碱和，选项B错误；
C．在潮湿的空气中容易转变为，即：，选项C正确；
D．h为高铁酸盐即含，具有强氧化性，能够杀菌消毒，+6价的铁被还原成+3价，又形成氢氧化铁胶体具有较大表面积，吸附悬浮杂质可以做净水剂，选项D正确；
答案选B。
【考向六】性质递变型推断
【典例6】（2022上·云南保山·高三统考期中）短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是
A．元素电负性、第一电离能：Z
【分析】0.1ml/L的X最高价氧化物对应水化物溶液的pH=1.00，说明该水化物为一元强酸，因为四种元素为短周期元素，因此X为N元素，同理，Y的最高价氧化物对应水化物为一元强碱，即Y为Na元素，Z的最高价氧化物对应水化物的化学式为H3ZO4，Z为P元素，0.1ml/L的W最高价氧化物对应水化物溶液的pH=0.70，则该水化物为二元强酸，即W为S，据此分析；
【解析】A．根据上述分析，Z为P，W为S，同周期从左向右电负性增大，即S的电负性强于P，根据同周期第一电离能规律，I1(P)＞I2(S)，故A错误；
B．根据上述分析，W为S，Y为Na，W、Y简单离子分别为S2-、Na+，前者3个电子层，后者2个电子层，因此r(S2-)＞r(Na+)，故B错误；
C．N的简单氢化物为NH3，S的简单氢化物为H2S，NH3中中心原子N有1个孤电子对，H2S中中心原子S有2个孤电子对，因此NH3的键角大于H2S，故C正确；
D．X的简单氢化物为NH3，分子间存在氢键，Z的简单氢化物为PH3，分子间没有氢键，因此NH3的沸点高于PH3，故D错误；
答案为C。
元素周期表中主族元素结构及性质的递变规律
【变式6-1】（2023下·江苏南通）X、Y、Z、W、R属于元素周期表中前20号主族元素，且原子序数依次增大。X和Z的基态原子的2p能级上各有两个未成对电子，W与Z同族。R的最外层电子数与最内层电子数相等。下列说法正确的是
A．元素第一电离能：
B．简单离子半径：
C．简单气态氢化物的热稳定性：
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：
【答案】A
【分析】X、Y、Z、W、R属于元素周期表中前20号主族元素，且原子序数依次增大，X和Z的基态原子的2p能级上各有两个未成对电子，分别为2p2、2p4，即X为C元素，Z为O，则Y为N元素；W与Z同族，则W为S元素；R的最外层电子数与最内层电子数相等，即最外层电子数为2，且原子序数大于16，则R为Ca元素，综上，X、Y、Z、W、R分别为C、N、O、S、Ca元素；由上述分析可知，X、Y、Z、W、R分别为C、N、O、S、Ca元素；
【解析】A．N、O位于第二周期元素，但N原子的2p3结构属于半充满的稳定结构，舍去1个电子所需能量大，所以元素第一电离能: I1(N) > I1(O)，选项A正确；
B．S2-、Ca2+的核外电子数均为18，二者核外电子排布相同，但Ca2+的质子数多，对最外层电子数的引力强，电子Ca2+ 的半径小于S2-，即离子半径:S2- > Ca2+，选项B错误；
C．非金属性: O > S，非金属性越强，其简单气态氢化物的热稳定性越强，则热稳定性:H2O > H2S，选项C错误；
D．碳酸是弱酸，硫酸是强酸，即最高价氧化物对应水化物的酸性: H2SO4 > H2CO3，选项D错误；
答案选A。
【变式6-2】（2022·四川南充·四川省南充高级中学校考一模）主族元素Q、X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且均不大于20。Q的简单氢化物和其最高价含氧酸可以化合成盐，X与Z同主族且Z的原子序数是X的两倍；Q、Y、W原子的最外层电子数之和为9，下列说法一定正确的是
A．简单氢化物的还原性：Z
C．W可与水反应生成H2
D．工业制备单质Y的方法为：电解熔融态X与Y形成的化合物
【答案】C
【分析】主族元素Q、X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且均不大于20，Q的简单氢化物和其最高价含氧酸可以化合成盐，则Q为N，X与Z同主族且Z的原子序数是X的两倍，则X为O，Z为S；Q最外层电子数为5，Q、Y、W原子的最外层电子数之和为9，若Y为Mg，则W为Ca，若Y为Al，则W为K。
【解析】A．根据同主族从上到下非金属性逐渐减弱，其氢化物还原性逐渐增强，则简单氢化物的还原性：X < Z，故A错误；
B．Q的氧化物对应的水化物硝酸、亚硝酸，亚硝酸为弱酸，故B错误；
C．W(K或Ca)可与水反应生成H2，故C正确；
D．若Y为Al，则是电解熔融态氧化铝，若Y为Mg，则是电解熔融态氯化镁，故D错误。
综上所述，答案为C。
【考向七】性质图像表达推断
【典例7】（2023上·辽宁·高三校联考）化合物Z2(WY4)3∙18X2Y 可在水处理中做絮凝剂。X、Y、Z、W 为短周期元素且原子序数依次增加，Y 的质子数是 W 的原子序数的一半。该化合物的热重分析曲线如下左图所示。向1ml Z2(WY4)3 溶液中滴入 Ba(OH )2 溶液的沉淀量图像如下右图。则下列叙述正确的是
A．X、Y、Z、W 的单质常温下均为固体
B．Z、W 的简单离子半径的大小顺序为 Z3 W2
C．400℃热分解将失去 18 个 X2Y
D．1100℃热分解后生成固体化合物 Z2Y3 ，且工业上通过电解熔融的Z2Y3制备单质 Z
【答案】D
【分析】由题干信息中向1ml Z2(WY4)3溶液中滴入 Ba(OH )2 溶液的沉淀量图像信息以及X、Y、Z、W 为短周期元素且原子序数依次增加，Y 的质子数是 W 的原子序数的一半可知，Z2(WY4)3为Al2(SO4)3，反应原理为：Al2(SO4)3+3Ba(OH)2=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓，Al(OH)3溶于Ba(OH)2生成四羟基合铝酸根，即Z为Al、W为S、Y为O，根据左侧图示信息可知，失重40.54%为失去部分X2Y，结合原子序数依次增大推测X为H，据此分析解题。
【解析】A．由分析可知，X、Y、Z、W分别为H、O、Al、S，其中X、Y的单质常温下为气体，Z、W 的单质常温下为固体，A错误；
B．由分析可知，Z为Al，W为为S，因为S2-核外有3个电子层，而Al3+核外只有2个电子层，故Z、W 的简单离子半径的大小顺序为S2-＞Al3+即 W2 Z3，B错误；
C．由分析可知，Z2(WY4)3∙18X2Y 即Al2(SO4)3∙18H2O，由图可知 400℃热分解失重40.54%，=15，即只失去 15 个 X2Y即H2O，C错误；
D．1100℃热分解后失重84.68%，故生成固体化合物的相对分子质量为：666×(1-84.68%)=102，则恰好为Al2O3的相对分子质量即Z2Y3，且工业上通过电解熔融的Z2Y3即Al2O3制备单质Z即Al，D正确；
故答案为：D。
一、短周期元素的制备和性质
1．短周期元素的制备
（1）只能用电解法制得的非金属单质：F2
（2）只能用电解法制得的金属单质：Na、Mg、Al
（3）不能在玻璃器皿中制取的氢化物：氢氟酸
（4）采用液体空气分馏法制备的单质：N2、O2
2．短周期元素单质的性质
（1）与水反应最剧烈的金属单质：Na
（2）与水反应最剧烈的非金属单质：F2
（3）单质可与热水发生置换反应：Mg
（4）在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸的单质：F2
（5）常温下不溶于浓硫酸或浓硝酸的金属：Al
（6）既能与酸反应又能与碱反应生成氢气的单质：Al
（7）常温下与水反应生成两种酸的单质：Cl2_
（8）与水在一定条件下反应生成两种气体的单质：C
（9）能与某种酸反应放氢气的非金属单质：Si
（10）能与碱反应生成氢气的单质：Al、Si
（11）最容易着火的非金属单质：白磷
3．短周期元素氧化物的性质
（1）自然中含氧量最多的氧化物：H2O
（2）人工合成的含氧量最多的氧化物：H2O2
（3）既能和强酸又能和强碱发生非氧化还原反应的氧化物：Al2O3
（4）既能和某些酸性氧化物又能和某些碱性氧化物化合的氧化物：H2O
（5）能够和氢氟酸反应的非金属氧化物：SiO2
（6）熔沸点高、硬度大的非金属氧化物：SiO2
（7）不溶于水不和水反应的固体非金属氧化物：SiO2
4．短周期元素简单气态氢化物的性质
（1）水溶液酸性最强的气态氢化物：HCl
（2）稳定性最强的气态氢化物：HF
（3）可与水形成喷泉实验的气态氢化物：HCl、NH3
（4）能够和水发生化合反应的气态氢化物：NH3
（5）混合后能够产生白烟的气态氢化物：NH3和HCl
（6）呈碱性的气态氢化物：NH3
（7）常温下为液态的气态氢化物：H2O
（8）含氢元素质量分数最大的碳氢化合物：CH4
（9）还原性最弱的气态氢化物：HF
（10）还原性最强的气态氢化物：SiH4
（11）气态氢化物与其氧化物常温下反应生成其单质的元素：S
（12）与酸反应生成离子化合物的气态氢化物：NH3
5．短周期元素酸碱的性质
（1）最高正价氧化物的水溶液酸性最强：HClO4
（2）最高正价氧化物的水溶液碱性最强：NaOH
（3）酸性最强的无氧酸：HCl
（4）具有挥发性的碱：NH3·H2O
（5）还原性最强的无氧酸：H2S
（6）具有强还原性的二元含氧酸：H2SO3
（7）常温下能够和铜或银反应的酸：HNO3
（8）难溶性的含氧酸：H2SiO3
（9）受热不易分解生成相应价态氧化物的碱：NaOH
（10）最高价氧化物的水溶液与其氢化物能发生氧化还原反应的元素：S
（11）最高价氧化物的水溶液与其氢化物能够发生化合反应的元素：N
（12）需要保存在棕色瓶中的含氧酸：HClO、HNO
二、短周期元素及其化合物反应的某些特征反应
1．具备某些特征的置换反应
（1）有黄色固体生成的置换反应
①同主族之间置换：2H2S+O22S↓+2H2O
②不同主族间置换：Cl2+H2SS↓+2HCl
（2）固体单质置换出同主族的固体单质：2C+SiO2Si+2CO↑
（3）金属单质置换出非金属的固体单质：2Mg+CO22MgO+C
（4）气体单质置换出液体非金属单质：Cl2+2Br－2Cl－+Br2
（5）气体单质置换出固体非金属单质：
①常温置换：Cl2+2I－2Cl－+I2
②高温置换：SiCl4+2H2Si+4HCl
2．产生淡黄色固体的反应
（1）两种单质化合生成淡黄色固体：2Na+O2Na2O2
（2）两种化合物混合产生淡黄色固体：2H2S+SO23S↓+2H2O
（3）两种溶液混合产生淡黄色固体和刺激性气体：S2O32－+2H+S↓+SO2↑+H2O
3．同时生成两种酸性氧化物的反应：C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O
4．加入酸产生沉淀的反应
（1）加入过量盐酸产生白色沉淀
①沉淀不溶于酸和碱：Ag++Cl－AgCl↓
②沉淀溶于强碱溶液：SiO32－+2H+H2SiO3↓
（2）通入过量二氧化碳产生白色沉淀
①沉淀溶于强酸和强碱：AlO2－+2H2O+CO2Al（OH）3↓+HCO3－
②沉淀不溶于强酸溶液：SiO32－+2CO2+2H2OH2SiO3↓+2HCO3－
（3）滴加盐酸至过量先产生白色沉淀，后沉淀溶解
①先沉淀：AlO2－+H2O+H+Al（OH）3↓
②后溶解：Al（OH）3+3H+Al3++3H2O
5．加入NaOH溶液先产生白色沉淀，后沉淀溶解
（1）先沉淀：Al3++3OH－Al（OH）3↓
（2）后溶解：Al（OH）3+OH－AlO2－+2H2O
6．加酸产生能够使品红溶液褪色的气体
（1）无色气体：SO32－+2H+SO2↑+H2O或HSO3－+H+SO2↑+H2O
（2）有色气体：2MnO4－+16H++10Cl－Mn2++5Cl2↑+8H2O
7．燃烧产生特征颜色火焰的反应
（1）燃烧产生苍白色火焰：H2+Cl22HCl
（2）燃烧产生黄色火焰（冒白烟）：2Na+Cl22NaCl
【变式7-1】（2023下·福建泉州·高三福建省德化第一中学校联考）常温下，W、X、Y、Z四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01ml/L)的pH和原子半径、原子序数的关系如下图所示。
下列说法错误的是
A．WZ3的空间构型是平面三角形B．工业上采用电解法冶炼X
C．ZO2可作为自来水净水剂D．最简单气态氢化物稳定性：Z>Y
【答案】A
【分析】浓度均为0.01ml/L的溶液，W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物的pH都小于7，W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物是酸，说明W、Y、Z都是非金属元素，W、Z最高价氧化物对应的水化物的pH=2，为一元强酸，原子序数Z>W，则Z是Cl、W是N；Y的最高价氧化物对应的水化物的pH<2，应该为二元强酸硫酸，则Y是S；X的最高价氧化物对应的水化物的pH=12，应该为一元强碱氢氧化钠， 则X是Na；由以上分析可知，W、X、Y、Z分别为N、Na、S、Cl元素；
【解析】A．WZ3为NCl3，NCl3中N原子成3个σ键，有一对未成键的孤对电子，杂化轨道数为4，采取sp3型杂化，空间构型是三角锥形，选项A错误；
B．Na是非常活泼的金属，工业上采用电解法冶炼Na，选项B正确；
C．ClO2 具有强氧化性，能使蛋白质变性，可作为自来水的消毒剂，选项C正确；
D．非金属性越强最简单气态氢化物的稳定性越强，故最简单气态氢化物稳定性：Z>Y，选项D正确；
答案选A。
【变式7-2】（2023·江西南昌·统考二模）元素周期表中前20号元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大。R和Y位于同主族，X的简单离子半径在同周期元素中最小。由这四种元素组成一种化合物Q，在Q的溶液中滴加Ba(OH)2溶液。产生沉淀的物质的量与Ba(OH)2的物质的最的关系如图所示，下列说法正确的是
A．简单离子半径：Z>Y
B．简单气态氯化物的热稳定性：Y>R
C．Q的水溶液显酸性、可作为净水剂
D．M点沉淀物有2种，且物质的量之比为4：1
【答案】C
【分析】元素周期表中前20号元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大。R和Y位于同主族，X的简单离子半径在同周期元素中最小。由这四种元素组成一种化合物Q，在Q的溶液中滴加Ba(OH)2溶液。产生沉淀的物质的量与Ba(OH)2的物质的最的关系如图所示，则X为Al， 1ml氢氧化钡会溶解2ml氢氧化铝，但实际只有1ml沉淀 ，说明还生成了另外的1ml沉淀，加入3ml氢氧化钡会生成2ml氢氧化铝沉淀和3ml其他沉淀，则另外3ml沉淀是硫酸钡和碳酸钡沉淀，又根据R和Y位于同主族，则R为O，Y为S，Z为K，Q为硫酸铝钾。
【解析】A．根据同电子层结构核多径小，则简单离子半径：Y＞Z，故A错误；
B．根据非金属性越强，其气态氢化物越稳定，则简单气态氯化物的热稳定性：R＞Y，故B错误；
C．Q为硫酸铝钾，铝离子水解生成氢氧化铝和氢离子，因此其水溶液显酸性、可作为净水剂，故C正确；
D．M点沉淀物有2种，1ml硫酸铝钾溶液中加入3ml氢氧化钡得到3ml硫酸钡和1ml氢氧化铝，其物质的量之比为3：1，故D错误。
综上所述，答案为C。
【考向八】无机框图推断
【典例8】（2023上·湖北武汉·高三校联考阶段练习）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：
【答案】A
【分析】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。
【解析】A．NaOH、Na2S的水溶液都为碱性，故A错误；
B．O和S能形成 等多种酸根离子，故B正确；
C．H2O分子间能形成氢键，沸点：H2OH2S，故C正确；
D．非金属性越强，电负性越大，电负性：，故D正确；
选A。
一、解题策略
解题的关键是仔细审题，依物质的特性或特征转化来确定“突破口”，顺藤摸瓜，进而完成全部未知物的推断。我们可以将推断题的解题方法及推理过程表示如下：
推断题eq \(――→,\s\up7(审题))eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(明显条件,隐含条件))eq \(――→,\s\up7(抓关键),\s\d5(突破口))eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(结构特征,反应特征,现象特征,其他特征))eq \(――→,\s\up7(推断))结论―→验证
二、解题“突破口”
1．物质的特殊颜色
相关知识：
（1）有色固体
①红色：Cu、Cu2O、Fe2O3；
②红褐色：Fe(OH)3；
③黄色：AgI、Ag3PO4；
④浅黄色：S、Na2O2或AgBr；
⑤蓝色：Cu(OH)2；
⑥黑色：炭粉、CuO、FeO、FeS、CuS、Ag2S、PbS；
⑦紫黑色：KMnO4、I2；
⑧白色：Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3。
（2）有色溶液：
Fe2＋(浅绿色)、Fe3＋(黄色)、Cu2＋(蓝色)、MnOeq \\al(－,4)(紫红色)、Fe3＋与苯酚(紫色)、Fe3＋与SCN－(红色)、I2与淀粉(蓝色)等。
（3）有色气体：
Cl2(黄绿色)、Br2(g)(红棕色)、NO2(红棕色)、I2(g)(紫色)、O3(淡蓝色)等。
（4）火焰颜色：
①焰色反应：Na＋(黄色)、K＋(紫色)、Ca2＋(砖红色)等；②蓝色：CO在空气中燃烧；
③淡蓝色：S、H2、H2S、CH4等在空气中燃烧；④苍白色：H2在Cl2中燃烧。
2．物质的特征性质
相关知识
（1）能使品红溶液褪色的气体：
SO2(加热后又恢复红色)、Cl2(加热后不恢复红色)。
（2）沉淀特殊的颜色变化：
①白色沉淀先变灰绿色，再变红褐色：Fe(OH)2eq \(――→,\s\up7(放置于空气中))Fe(OH)3；
②白色沉淀迅速变棕褐色：AgOH→Ag2O。
（3）在空气中变为红棕色：NO(无色)eq \(――→,\s\up7(被氧气氧化))NO2(红棕色)。
（4）能使澄清石灰水变浑浊的气体：CO2、SO2。
（5）通入CO2气体变浑浊的溶液：石灰水(过量则变澄清)、Na2SiO3溶液、饱和Na2CO3溶液、浓苯酚钠溶液、NaAlO2溶液等。
（6）使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体：NH3。
（7）使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝：NO2、Cl2、Br2、FeCl3等。
（8）能与SO2、Cl2、O2等氧化性较强的气体(或其水溶液)反应析出淡黄色沉淀：H2S。
（9）在一定条件下具有漂白性的物质：Na2O2、H2O2、SO2、氯水、O3、活性炭等。
(10)能溶解SiO2固体的物质：氢氟酸和NaOH溶液。
(11)能与浓硫酸、铜片共热产生红棕色气体(NO2)的溶液：硝酸盐(或硝酸)溶液。
(12)滴入沸水中可得到红褐色胶体的溶液：含Fe3＋的盐溶液。
(13)烟雾现象：
①棕(黄)色的烟：Cu或Fe在Cl2中燃烧；
②白烟：Na在Cl2或P在空气中燃烧；NH3遇到HCl气体；
③白雾：由HX等极易溶于水的气体产生；
④白色烟雾：P在Cl2燃烧。
3．物质之间的特征转化关系
相关知识：
（1）连续氧化反应：Aeq \(――→,\s\up7(O2))Beq \(――→,\s\up7(O2))Ceq \(――→,\s\up7(H2O))D(酸或碱)。
①NH3(g)eq \(――→,\s\up7(O2))N2eq \(――→,\s\up7(O2))NOeq \(――→,\s\up7(O2))NO2eq \(――→,\s\up7(H2O))HNO3；
②H2S(g)eq \(――→,\s\up7(O2))Seq \(――→,\s\up7(O2))SO2eq \(――→,\s\up7(O2))SO3eq \(――→,\s\up7(H2O))H2SO4；
③CH4(g)eq \(――→,\s\up7(O2))Ceq \(――→,\s\up7(O2))COeq \(――→,\s\up7(O2))CO2eq \(――→,\s\up7(H2O))H2CO3；
④Na(s)eq \(――→,\s\up7(O2))Na2Oeq \(――→,\s\up7(O2))Na2O2eq \(――→,\s\up7(H2O))2NaOH。
（2）
X可能为弱酸的铵盐：(NH4)2CO3或NH4HCO3；(NH4)2S或NH4HS；(NH4)2SO3或NH4HSO3等。
（3）三角转化关系：
（4）化合物＋化合物→单质＋化合物
这类反应主要有：CO＋H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))CO2＋H2、Fe2O3＋3COeq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2等。
（5）化合物A＋单质B→化合物C＋单质D。
这类反应主要有：
CO2＋2Mgeq \(=====,\s\up7(点燃))2MgO＋C；Fe2O3＋3H2eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3H2O；
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；C＋H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))CO＋H2；
3Fe＋4H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2等。
【变式8-1】（2023·天津滨海新·高三校联考开学考试）原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、R，化合物是海水中含量最高的盐类物质，Z的质子数是X质子数的2倍，X、Y、Z三种元素组成两种化合物A、B的性质如下图。下列说法正确的是
A．简单氢化物沸点：B．简单离子半径：
C．Y与X形成的一种化合物含有离子键和非极性键D．化合物A和B的水溶液皆呈中性
【答案】C
【解析】原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、R，化合物是海水中含量最高的盐类物质，可知Y为Na、R为Cl；X、Y、Z三元素组成两种化合物A、B，A与HCl反应生成的气体可使品红褪色，可知该气体为二氧化硫，A为亚硫酸钠；A与R2(Cl2）或X的氢化物反应生成B，则B为硫酸钠，则X为O，Z为S元素；结合分析可知，X为O，Y为Na，Z为S，R为Cl元素；
A．水分子之间存在氢键，导致水的沸点较高，即简单氢化物沸点Z
D． A为亚硫酸钠，B为硫酸钠,硫酸钠溶液呈中性，但亚硫酸钠溶液呈碱性，选项D错误；
答案选C。
【变式8-2】短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大，在下列转化关系中，甲、乙、丙、丁、戊为上述四种元素组成的二元或三元化合物。其中A为d元素组成的单质，常温下乙为液体，丁物质常用于消毒、漂白。下列说法错误的是
A．简单离子半径：c>b
B．丙中既有离子键又有极性共价键
C．b、c形成的化合物中阴、阳离子数目之比为1∶2
D．a、b、d形成的化合物adb4中，d的杂化方式是sp3
【答案】A
【分析】A为单质，丁常用于消毒、漂白，推测A为Cl2，丁为NaClO，常温下乙为液体，推测乙为H2O，则A+丙的反应为，甲可以和水生成NaOH，则甲为Na2O，由此a、b、c、d分别为H、O、Na、Cl元素。
【解析】A．b、c对应的离子分别为O2-和Na＋，具有相同的核外电子排布，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径：O2->Na＋，即b>c， A错误；
B．丙为NaOH，由Na＋和OH-构成，则含有离子键和极性共价键， B正确；
C．b为O元素、c为Na元素，二者组成的Na2O和Na2O2中阴、阳离子数目之比均为1∶2， C正确；
D．a、b、d形成的化合物adb4即为HClO4，Cl原子的价层电子对数为=4，则Cl的杂化方式是sp3， D正确；
答案选A。
【考向九】给定微粒组成推断
【典例9】（2023·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的化合物为极性分子B．第一电离能
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】A
【分析】W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素，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。
【解析】A．W与X的化合物不一定为极性分子，如CH4就是非极性分子，A错误；
B．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正确；
C．Q为Al，Al2O3为两性氧化物，C正确；
D．该阴离子中L与Q之间形成配位键，D正确；
故答案选A。
1．常见元素的成键数
2．判断共价型微粒中原子最外层电子数
（1）若分子中含氢原子，则一定不满足8e－稳定结构
（2）共价型微粒：N（e－）＝原子的价电子数+成键数±电荷数
①PCl3：N（e－）P＝5+3＝8，N（e－）Cl＝7+1＝8
②NH4+：N（e－）N＝5+4－1＝8，N（e－）H＝1+1＝2
③AlCl4－：N（e－）Al＝3+4+1＝8，N（e－）Cl＝7+1＝8
④COCl2：N（e－）C＝4+4＝8，N（e－）O＝6+2＝8，N（e－）Cl＝7+1＝8（Cl－－Cl）
3．离子化合物XaYb中是否含共价键的判断
（1）Na2Sx是由Na+和Sx2－构成的
（2）NaBr3是由Na+和Br3－构成的
（3）K3C60是由K+和C603－构成的
（4）Na2O2是由Na+和O22－构成的
（5）CaCl2是由Ca2+和Cl－构成的
（6）Mg3N2是由Mg2+和N3－构成的
4．常见化合物的组成
【变式9-1】（2024上·黑龙江哈尔滨·高三哈尔滨三中校考期末）某化合物结构如图所示，其中X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期非金属元素，Y是有机分子的骨架元素，M位于元素周期表ds区，下列说法不正确的是
①第一电离能：
②氢化物沸点：Y
④该化合物中YZW均为杂化
⑤该化合物中，M的化合价为＋2价
⑥1ml该化合物中含有的配位键数为4
A．①③④B．②③④⑥C．③④⑤⑥D．①③④⑤
【答案】A
【分析】由题目分析可知，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期非金属元素，Y是有机分子的骨架元素，Y为C元素 ，X形成单键，则X为H元素，W能形成两个共价键，W为O元素，Z在C元素与O元素之间，Z为N元素，M位于元素周期表ds区，形成4个配位键，则M为铜元素。
【解析】①第一电离能，N＞O＞C，即Z＞W＞Y，①错误；
②氢化物的沸点，O＞N＞C，即W＞Z＞Y，②正确；
③最高价氧化物对应水化酸性，N＞C＞O，即Z＞Y＞W，③错误；
④该化合物中，含碳氮双键，故碳、氮、氧原子不均为杂化，④错误；
⑤根据该化合物结构，M的化合价为＋2价，⑤正确；
⑥根据该化合物结构，1ml该化合物中含有的配位键数为4，⑥正确；
①③④错误，故选A。
【变式9-2】某螯合物(含有多个配位原子的配体与同一中心离子或原子通过螯合配位成环而形成的配合物)是一种矿物类饲料添加剂，结构简式如图所示。已知W、X、Y、Z、M为元素周期表中前四周期的元素，原子序数依次增大，Z为地壳中含量最高的元素，M形成的二价阳离子核外电子各层均全充满。下列有关说法正确的是
A．基态M2+最外层电子排布式为3s23p63d10
B．该化合物中M通过整合作用形成的配位键是4
C．原子半径由小到大的顺序是：Z
【答案】B
【分析】Z为地壳中含量最高的元素，故Z为8号元素O；W与其他元素形成一个共价键，故W是最外层有一个或者7个电子的元素，且原子序数小于8，所以W是1号元素H；X与其他元素形成四个共价键，故X元素最外层有4个电子，且原子序数小于8，故X为6号元素C；Y元素位于O和C元素之间，故Y元素是N；M可以形成二价阳离子，故M最外层有2个电子，且原子序数大于8，故M可以是12号元素Mg或者20号元素Ca或者30号元素Zn，Mg2+核外电子排布式为1s22s22p6各层全充满，Ca2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6第三层d轨道未充满，Zn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10各层全充满，故M元素为Mg或Zn。
【解析】A．M元素为Mg或Zn，基态M2+最外层电子排布式为2s22p6或3s23p63d10，故A错误；
B．由题意，螯合作用需成环，图中有5个配位键，但有一个未成环，故通过螯合作用成环的配位键为4，故B正确；
C．同周期元素（除稀有气体元素）从左往右原子半径逐渐减小，则原子半径由小到大的顺序是：O＜N＜C，故C错误；
D．C的氢化物有多种，随着C数的增大其氢化物沸点越高，如癸烷的沸点是174.1℃，比H2O的沸点高，故D错误；
故选B。
1．（2023·浙江卷）X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X的轨道全充满，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：
B．最高正价：
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：
【答案】B
【分析】Y的s能级电子数量是p能级的两倍，Y为C，X的轨道全充满，原子序数X
B．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；
C．Na和O形成的过氧化钠中含有非极性共价键，C正确；
D．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性N大于C，硝酸酸性强于碳酸，D正确；
故选B。
2．（2022·湖南卷）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：B．非金属性：
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
【分析】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。
【解析】A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则C、O、F的原子半径大小顺序为C＞O＞F，故A正确；
B．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的非金属性强弱顺序为O＞C＞Si，故B正确；
C．位于元素周期表右上角的氟元素的非金属性最强，单质具有很强的氧化性，故C错误；
D．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ⅣA族，故D正确；
故选C。
3．（2023·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
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
【分析】根据题中所给的信息，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。
【解析】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
D．Z元素的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4，没有强氧化性，D错误；
故答案选C。
4．（2022·浙江卷）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，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．与的晶体类型不同
D．由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性
【答案】B
【分析】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，以此解题。
【解析】A．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；
B．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；
C．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；
D．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；
故选B。
5（2021·山东卷）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>YB．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
【答案】D
【分析】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知，X与Y容易形成共价键，根据化合物的形式知X是P元素。
【解析】A．P与Cl在同一周期，则P半径大，即X>Y，A项不符合题意；
B．两者对应的简单氢化物分别是PH3和HCl，半径是P3->Cl-，所以PH3的失电子能力强，还原性强，即X>Y，B项不符合题意；
C．同周期元素从左往右，金属性减弱，非金属性增强，各元素对应的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；
D．同一周期，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；
故选D。
6．（2021·湖南卷）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的原子序数等于W与X的原子序数之和，Z的最外层电子数为K层的一半，W与X可形成原子个数比为2：1的分子。下列说法正确的是
A．简单离子半径：
B．W与Y能形成含有非极性键的化合物
C．X和Y的最简单氢化物的沸点：
D．由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性
【答案】B
【分析】Z的最外层电子数为K层的一半，则Z的核外有3个电子层，最外层电子数为1，即为Na，W与X能形成原子个数比为2:1的18电子的分子，则形成的化合物为N2H4，所以W为H，X为N，Y的原子序数是W和X的原子序数之和，则Y为O。据此分析解答。
【解析】由分析可知，W为H，X为N，Y为O，Z为Na。
A．离子的电子层数相同时，原子序数越小，半径越大，即离子半径大小为：N3-＞O2-＞Na+，即简单离子半径为：X＞Y＞Z，故A错误；
B．W为H，Y为O，能形成H2O2，含有极性共价键和非极性共价键，故B正确；
C．X的最简单氢化物为氨气，Y的最简单氢化物为水，水的沸点高于氨气，即最简单氢化物的沸点为Y＞X，故C错误；
D．由W、X、Y三种元素形成的化合物有硝酸，硝酸铵，氨水等，硝酸，硝酸铵显酸性，氨水显碱性，故由W、X、Y三种元素形成的化合物不一定都是酸性，故D错误；
故选B。
7．（2021·浙江卷）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
【答案】B
【分析】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零，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。
【解析】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，A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，B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，C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，D错误；
答案选B。
8．（2021·江苏卷）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)
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
【答案】B
【分析】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。
【解析】A．根据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)，故A错误；
B．根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但N的2p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，故B正确；
C．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，故C错误；
D．同主族从上到下，非金属性逐渐减弱，简单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，故D错误。
综上所述，答案为B。
9．（2021·浙江卷）已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如下所示，其中Y的最高化合价为+3。下列说法不正确的是
A．还原性：
B．X能从中置换出Z
C．Y能与反应得到Fe
D．M最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应
【答案】A
【分析】根据短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置，以及Y的最高化合价为+3，可推知，X为：，Y为：，Z为：C，M为：N，Q为：S，R为：，据此分析答题。
【解析】A．为：，为：，中硫的还原性强于中的氯元素，A错误；
B．和发生下述反应：，B正确；
C．和发生铝热反应如下：，C正确；
D．M为：N，N的最高价氧化物的水化物为：，最低价氢化物为：，二者发生如下反应：，D正确；
答案为：A。
10．（2021·广东卷）一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中，的原子核只有1个质子；元素、、原子序数依次增大，且均位于的下一周期；元素的原子比原子多8个电子。下列说法不正确的是
A．是一种强酸
B．非金属性：
C．原子半径：
D．中，的化合价为+2价
【答案】C
【分析】题给化合物结构中X、W、E均形成1个共价键、Y形成4个共价键、Z形成2个共价键。
的原子核只有1个质子，则X为H元素；元素、、原子序数依次增大，且均位于的下一周期，即第二周期元素，则Y为C元素，Z为O元素，W为F元素；元素的原子比原子多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。
据此分析解答。
【解析】A．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；
B．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；
C．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；
D．OF2中，F为-1价，则O的化合价为+2价，故D正确；
答案选C。
1．（2023上·新疆阿克苏·高三新疆维吾尔自治区阿克苏地区第二中学校考）W、X、Y是三种短周期主族元素且分别位于三个周期，X和Y位于同一主族且原子序数存在2倍关系。(M=278g/ml)的热重曲线(空气中加热)如图所示。下列说法不正确的是
A．X和Y的简单氢化物稳定性：X>Y
B．W和金属钠形成的化合物为离子化合物
C．最终曲线Q所得到的物质为Z3X4
D．热重曲线的第1、2、3个拐点失去的都是
【答案】C
【分析】根据“W、X、Y是三种短周期主族元素且分别位于三个周期”推出其中一定有H；又根据“X和Y位于同一主族且原子序数存在2倍关系”推出X和Y为O和S，则W为H，结合化合物的化学式，知X为O，Y为S。根据(M=278g/ml)，推出Z的摩尔质量为，故Z为Fe，该物质为。
【解析】A．同一主族元素自上而下非金属性减弱，则简单氢化物的热稳定性逐渐减弱，故稳定性：，A正确；
B．NaH是由Na+和H-构成的离子化合物，B正确；
C．8.34g的的物质的量为0.03ml，其中全部结晶水为0.21ml、质量为3.78g，结合M、N、P的质量计算，第一个拐点失去0.09ml，第二个拐点失去0.09ml，第三个拐点失去0.03ml，最终剩余的是Fe的氧化物，其中Fe的物质的量为0.03ml，质量为1.68g，则O的质量为0.72g，物质的量0.045ml，，故最终曲线Q所得物质为，C错误；
D．结合选项C可知，热重曲线的第1、2、3个拐点失去的都是， D正确；
故选C。
2．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X与W同主族，Y、Z同周期。四种元素组成的某化合物M的结构如图所示。下列叙述错误的是
A．电负性：X
C．M的阴离子中Y的杂化方式为sp2
D．M受热分解后所得固体可用作食用碱或工业用碱
【答案】B
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素；W能形成带1个单位正电荷的阳离子，为钠；X与W同主族，能形成一个共价键，为氢；Y形成4个共价键，为碳；Y、Z同周期，Z形成2个共价键，为氧。
【解析】A．元素的非金属性越强，电负性越大，则电负性Na
C．中C原子价层电子对数为3，采用sp2杂化，选项C正确；
D．Q为碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解后所得固体为碳酸钠，常作食用碱或工业用碱，选项D正确；
答案选B。
3．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前三周期主族元素，W与其他元素不在同一周期，X、Y、Z处于同一周期。X的价电子排布为nsnnpn，Z的第一电离能都小于同周期相邻元素。下列说法不正确的是
A．Z的氢化物的沸点不一定大于X的氢化物的沸点
B．Z元素对应的单质一定是非极性分子
C．W、X、Y、Z原子半径大小：X>Y>Z>W
D．X、Z两种元素形成化合物时，Z总显负价，说明非金属性：Z>X
【答案】B
【分析】X的价电子排布为nsnnpn即可推知n=2，即X为C元素；Z的第一电离能都小于同周期相邻元素，又Z处于第二周期，可推知Z为O元素，则Y为N元素；W与其他元素不在同一周期，即W只能为第一周期，为H元素；
【解析】A．Z和X的简单氢化物分别为H2O和CH4，由于水分子间有氢键，即水的沸点一定大于甲烷，但中没有说明Z的简单氢化物，可能液态或固态的烃，选项A正确；
B．Z为O，氧气是非极性分子，但臭氧是极性分子，选项B错误；
C．W、X、Y、Z原子半径大小：C>N>O>H，选项C正确；
D．X为C、Z为O，二者都是非金属元素，原子之间通过共价键结合形成化合物。元素非金属性越强，在形成化合物时，共用电子对就偏向吸引电子能力强的O元素，该元素化合价就显负价，吸引电子能力弱的形成化合物时元素显正价，因此可根据X、Z两种元素形成化合物时，Z总显负价，判断元素的非金属性：Z>X，选项D正确；
答案选B。
4．（2023上·福建福州·高三福建省福州第一中学校考）某有机化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z组成，Y、Z同主族且Z的原子序数是Y的2倍，该化合物的质谱图如下，m/z为139时，其碎片离子组成为。
下列叙述正确的是
A．电负性：
B．氢化物沸点：
C．化合物、、均为直线型分子
D．溶液与溶液混合，无明显现象
【答案】A
【分析】某有机化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z组成，Y、Z同主族且Z的原子序数是Y的2倍，Y为O元素、Z为S元素，有机物含C，则X为C，W为H，碎片离子为C7H7OS+。
【解析】A．电负性：O＞S＞C＞H，A正确；
B．C的氢化物有多种，C数越多沸点越高，B错误；
C．二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0，则分子的空间结构为直线形；二氧化硫分子中硫原子的价层电子对数都为2、孤对电子对数都为1，分子的空间结构为V形；CS2分子中，以C为中心，价层电子对数为2、孤对电子对数为0，则分子的空间结构为直线形，C错误；
D．过氧化氢溶液与氢硫酸溶液反应生成硫沉淀和水，则过氧化氢溶液与氢硫酸溶液混合有明显实验现象，D错误；
故选A。
5．（2023上·河南洛阳·高三栾川县第一高级中学校考期末）W、X、Y、Z四种短周期元素，它们在周期表中位置如图所示，下列说法不正确的是
A．Y的气态氢化物比X的稳定
B．Z、Y、W的最高价氧化物对应水化物的酸性依次降低
C．WH4与Z元素的单质在一定条件下可能发生化学反应
D．W的位置是第二周期、第ⅣA族
【答案】A
【分析】W、X、Y、Z四种短周期元素，它们在周期表中位置如表所示，Z位于第三周期ⅦA族，为Cl元素，结合各元素的相对位置可知，Y为S元素，X为O元素，W为C元素，以此分析解答。
【解析】A．由分析可知，X为O元素，Y为S元素，非金属性越强，气态氢化物越稳定，非金属性S
C．由分析可知，为，Z为Cl元素，与在光照条件下可能发生取代反应，C项正确；
D．由分析可知，W为C元素，在周期表中位于第二周期第ⅣA族，D项正确；
故选A。
6．（2024上·河北石家庄·高三石家庄外国语学校阶段考）“祝融号”火星车发回的遥测信号显示，火星的气体及岩石中富含原子序数依次递增的四种短周期主族元素X、Y、Z、W，它们分属长两个周期，且只含一种金属元素，X、W同主族，四种元素的原子最外层电子数之和为16，Y元素是地壳中含量最多的元素。下列判断错误的是
A．一定条件下Z可以与XY2发生反应
B．简单氢化物沸点：X
D．Y与Z形成的化合物中可能含有非极性键
【答案】C
【分析】由Y元素是地球地壳中含量最高的元素，可知Y为O；X、Y、Z、W原子序数递增的四种短周期主族元素，X、W同主族，设X的最外层电子数为m，Z的最外层电子数为n，则与X同主族的W的最外层电子数也为m，根据四种元素的原子最外层电子数之和为16可得2m+n+6=16，可得2m+n=10，若m=1，则n=8（Z的最外层电子数为8，不符合短周期主族元素要求，舍弃）；若m=2，则n=6（X、W分别为Be、Mg，不符合只含一种金属元素的要求，舍弃）；若m=3，=4（W、Z分别为Al和Si，不符合原子序数递增的规律，舍弃）；若m=4，n=2，则X是C元素，W是Si元素，Z是Mg元素，符合题意。综上分析可知，X、Y、Z、W分别为C、O、Mg、Si。
【解析】A．Mg可以在CO2中燃烧置换出C，故A正确；
B．X、Y的简单氢化物分别是CH4、H2O，H2O能形成分子间氢键，CH4则没有，故沸点：CH4
D．Y与Z形成的MgO2中可能含有O-O非极性键，故D正确；
故答案选C。
7．（2023上·江苏泰州·高三姜堰中学校考期中）W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期主族元素，W基态原子只有一种自旋取向的电子，X最高正化合价与最低负化合价代数和为零，Y的单质在空气中含量最高，Z位于第三周期，其基态原子s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等。下列说法正确的是
A．第一电离能：Z>X>Y
B．简单气态氢化物的热稳定性：X>Y
C．X、Y均能与W形成含有非极性键的化合物
D．工业上制备Z单质是通过电解其氯化物的水溶液而获得
【答案】C
【分析】W基态原子只有一种自旋取向的电子，则W为H，X最高正化合价与最低负化合价代数和为零，则X为C，Y的单质在空气中含量最高，则Y为N，Z位于第三周期，其基态原子s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，则Z为Mg，据此回答。
【解析】A．第一电离能：N>C>Mg，A错误；
B．简单气态氢化物的热稳定性：NH3>CH4，B错误；
C．C、N均能与H形成C2H4、N2H4等含有非极性键的化合物，C正确；
D．工业上制备Mg单质是通过电解其熔融氯化物而获得，D错误；
故选C。
8．常温下，W、X、Y、Z四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01ml/L)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法不正确的是
A．电负性：Z>Y>X
B．简单离子的乎径：Y>Z>W>X
C．同浓度氢化物水溶液的酸性：Z
【答案】C
【分析】由图像和题给信息可知，浓度均为0.01ml•L−1的溶液，W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物的pH都小于7，说明W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物是酸，则W、Y、Z都是非金属元素，W、Z最高价氧化物对应的水化物的pH＝2，为一元强酸，原子序数Z＞W，则Z是Cl、W是N；Y的最高价氧化物对应的水化物的pH＜2，应该为二元强酸硫酸，则Y是S；X的最高价氧化物对应的水化物的pH＝12，应该为一元强碱氢氧化钠，则X是Na，据此分析解题。
【解析】A．Na、S、Cl位于第三周期，原子序数越大电负性越强，则电负性：Z＞Y＞X，故A正确；
B．电子层数越多离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，对核外电子的吸引能力越强，离子半径越小，则N3−、Na＋、S2−、Cl−的半径大小为：S2−＞Cl−＞N3−＞Na＋，即Y＞Z＞W＞X，故B正确；
C．Z、Y的氢化物分别为氯化氢、硫化氢，氯化氢为强酸，硫化氢为弱酸，则同浓度氢化物水溶液的酸性：Z＞Y，故C错误；
D．Z的单质为氯气，氯气具有强氧化性，故D正确；
故答案选C。
9．（2023上·江苏淮安·高三马坝高中校考期中）X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，且原子序数依次增大，已知X原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，Y是地壳中含量最高的元素，Y原子的最外层电子数是W原子最外层电子数的2倍，Z原子的最外层上只有一个电子，下列说法正确的是
A．最高价氧化物对应水化物的碱性：Z
C．X的简单气态氢化物的溶沸点比Y的低
D．X的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强
【答案】C
【分析】X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，且原子序数依次增大，Y是地壳中含量最高的元素，则Y为O元素；X原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，则X为C元素；Y原子的最外层电子数是W原子最外层电子数的2倍，则W为Al元素；Z原子的最外层上只有一个电子，则Z为Na元素。
【解析】A．同周期元素，从左到右金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱，则氢氧化钠的碱性强于氢氧化铝，故A错误；
B．氧元素与钠元素形成的化合物为氧化钠、过氧化钠，故C错误；
C．水分子能形成分子间氢键，而甲烷不能形成分子间氢键，所以水分子的分子间作用力大于甲烷，沸点高于甲烷，故C正确；
D．同周期元素，从左到右非金属性依次增强，简单气态氢化物的热稳定性依次增强，所以甲烷的热稳定性弱于水分子，故D错误；
故选C。
10．（2023·浙江·校联考模拟预测）LDFCB是电池的一种电解质，该电解质阴离子由同周期元素原子W、X、Y、Z且原子序数依次增大，其结构如下图，Y的最外层电子数等于X的核外电子总数，四种原子最外层电子数之和为20，下列说法正确的是
A．X的杂化方式是
B．四种元素形成的简单氢化物中Z的沸点最高
C．电负性：
D．元素Z的最高价氧化物的水化物为一元强酸
【答案】C
【分析】同周期元素W、X、Y、Z中，Y的最外层电子数等于X的核外电子总数，说明这四种元素位于第二周期；根据图示可，Y可形成2个共价键，位于第VIA族，则Y为O元素；X为6号C元素；Z只能形成1个共价键，为与VIIA族，则Z为F元素；四种元素最外层电子数之和为20，W的最外层电子数为20-4-6-7=3，为B元素，所以W、X、Y、Z分别为：B、C、O、F，据此解答；
【解析】A．X为C，形成一个双键和两个单键，杂化方式是sp2，A错误；
B．四种元素最简单氢化物分别为BH3、CH4、H2O、HF，由于水和氟化氢均含有氢键，所以其沸点较前两者高，但由于相同物质的量的水中含所有的氢键数比氟化氢中的氢键数多，所以水的沸点比氟化氢高，B错误；
C．非金属性越强电负性越大，则电负性：Z>Y>X>W，C正确；
D．元素Z为F元素，F元素无正化合价，D错误；
答案选C。
11.（2023上·浙江嘉兴·高三统考阶段练习）X、Y、Z、R、Q是元素周期表中原子序数依次增大的前四周期元素，X是宇宙中含量最多的元素；Y与Z同周期，Y基态原子有3个未成对电子，Z元素原子的价层电子排布为；R元素简单离子在同周期离子中半径最小；Q元素最高能层只有1个电子，其余能层均充满电子。下列说法不正确的是
A．是含有极性键和非极性键的极性分子
B．第一电离能：
C．Q在周期表的ds区
D．电负性：
【答案】D
【分析】结合题意可推知：X是宇宙中含量最多的元素即H，Y与Z同周期，Y基态原子有3个未成对电子，Z元素原子的价层电子排布为，n只能取2，故Z价层电子排布为2s22p4，为O元素，故Y为N元素；R元素简单离子在同周期离子中半径最小，R为Al；Q元素最高能层只有1个电子，其余能层均充满电子，故Q为Cu。
【解析】A．结合题意及分析可知，为H2O2，是含有极性键和非极性键的极性分子，A正确；
B．第一电离能同周期从左往右逐渐增大，同主族从上到下逐渐减小，故：，B正确；
C．Q为Cu，第四周期第IB族，位于周期表的ds区，C正确；
D．同周期主族元素自左而右电负性增大，N、O在它们的氢化物中都表现负价，说明二者的电负性都比氢元素大，则电负性：H＜N＜O，而AlH3钠元素显正价，故电负性H＞Al，故电负性：，D错误；
故选D。
12．（2024·河北·校联考模拟预测）化合物[Z3(YX4)2•W2X]是一种重要的矿物资源，可用于制造含Y化肥。W、X、Y、Z为元素周期表前20号元素，原子序数依次增加，只有一种金属元素，其中元素Z与X质子数之和是Y与W质子数之差的2倍。下列说法错误的是
A．Y的最高价氧化物的水化物是中强酸
B．X的简单氢化物的稳定性比Y的强
C．简单离子的半径：Z>Y>X>W
D．Z与X可以形成既有离子键又有共价键的化合物
【答案】C
【分析】W、X、Y、Z为元素周期表前20号元素，原子序数依次增加，只有一种金属元素，结合Z3(YX4)2•W2X化学式可知，推测W为氢、X为氧；可用于制造含Y化肥，且Z3(YX4)2•W2X中Z为+2价、YX4原子团显-3价，则Y为磷；其中元素Z与X质子数之和是Y与W质子数之差的2倍，则XZ的质子数之和为28，那么Z为钙；检查推理正确；
【解析】A．Y的最高价氧化物的水化物是磷酸，磷酸为中强酸，A正确；
B．非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，则O的简单氢化物的稳定性比P的强，B正确；
C．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；简单离子的半径：P3->Ca2+>O2->H+，C错误；
D．Z与X可以形成既有离子键又有共价键的化合物，例如过氧化钙CaO2，D正确；
故选C。
元素
最外层电子数
得失电子能力
化学性质
主要化合价
稀有气
体元素
8（He为2）
一般不易
得失电子
较稳定，一般
不参与化学反应
0
金属元素
＜4
易失电子
金属性
只有正价，一般是+1→+3
非金属元素
≥4
易得电子
非金属性
既有正价又有负价
U
C
C
H（D）
H（T）
O
核燃料
用于考古断代
相对原子质量的标准
阿伏伽德罗常数基准
制氢弹
示踪原子
特征
元素
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或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素
C
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
地壳中含量最多的元素、氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素
O
单质密度最小的；元密度最小的金属元素
H、Li
单质在常温下呈液态的，非金属元素、金属元素
Br、Hg
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
元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能起化合反应的元素、能起氧化还原反应的元素
N、S
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
单质是重要的半导体材料、氧化物可用作光导纤维
Si
短周期中金属性最强的元素、非金属性最强的元素
Na、F
单质最活泼的非金属元素或无正价的元素或无含氧酸的非金属元素或无氧酸(气态氢化物)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
误区1
误认为最高正化合价和最低负化合价绝对值相等的元素只有第IVA族的元素。忽视了第IA族的氢元素的最高正化合价为+1价，最低负化合价为-1价
误区2
误认为主族元素的最高正化合价一定等于其族序数。忽视了氧一般不显正价，氟无正价
误区3
误认为元素的非金属性越强，其氧化物对应水化物的酸性就越强。但酸性HCIO
误认为失电子难的原子得电子的能力一定强，忽视了稀有气体元素的原子失电子难，得电子也难
误区5
误认为同周期相邻两主族元素原子序数之差都等于1。忽视了长周期也有相差11或25的情况
误区6
误认为得（失）电子的数目越多，元素的非金属性（金属性）越强，实际上元素原子得失电子多少与元素的非金属性、金属性强弱没有必然的联系
甲
乙
丙
丁
戊
ⅠA
ⅡA
…
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
……
…
cC
aA
bB
…
Z－8X
Z－1Y
ZW
Z+1M
R
W
X
Y
Z
元素编号
E
F
G
H
I
J
K
L
原子半径/nm
0.037
0.074
0.082
0.099
0.102
0.143
0.160
0.186
最高化合价或最低化合价
+1
-2
+3
-1
-2
+3
+2
+1
元素
X
Y
Z
W
最高价氧化物的水化物
H3ZO4
0.lm1/L溶液对应的pH(25℃)
1.00
13.00
1.57
0.70
内容
同周期(从左到右)
同主族(从上到下)
原子结构
核电荷数
逐渐增大
逐渐增大
电子层数
电子层数相同
电子层数逐渐增多
最外层
电子数
最外层电子
数逐渐增多
(1～7或2)
最外层电子数相同
原子半径
逐渐减小
逐渐增大
离子半径
阳离子半径逐渐减小，阴离子半径逐渐减小，r(阴离子)>r(阳离子)
逐渐增大
元素性质
得电子能力
逐渐增强
逐渐减弱
失电子能力
逐渐减弱
逐渐增强
金属性
逐渐减弱
逐渐增强
非金属性
逐渐增强
逐渐减弱
离子的氧化性、还原性
阳离子氧化性逐渐增强，阴离子还原性逐渐减弱
阳离子氧化性逐渐减弱，阴离子还原性逐渐增强
主要化合价
最高正价：由＋1→＋7(O、F除外)
最低负价：主族
序数－8
最高正价数＝主族序数(O、F除外)
化合物的性质
气态氢化物
的还原性
依次减弱
依次增强
非金属元素
气态氢化物
的形成难易
及稳定性
气态氢化物的形成越来越容易，其稳定性逐渐增强
气态氢化物形成越来越困难，其稳定性逐渐减弱
最高价氧
化物对应
水化物的
酸碱性
酸性逐渐增强
碱性逐渐减弱
酸性逐渐减弱
碱性逐渐增强
水(溶剂)
苯(溶剂)
CCl4(溶剂)
Br2
黄→橙
黄→红棕
I2
深黄→褐
淡紫→紫红
紫→深紫
主族
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
元素符号
H
Be
B、Al
C、Si
N、P
O、S
F、Cl
最外层电子数
1
2
3
4
5
6
7
正常的成键数
1
2
3
4
3
2
1
特殊的成键数
4
5（P）
6（S）
非金属Y的价态
所含阴离子
是否含共价键
最低价
Ya－
不含
非最低价
Yba－
含有
构型
常见化合物
AB2型
CO2、NO2、SO2、SiO2、CS2、ClO2、CaC2、MgX2、CaX2、BeCl2、KO2、CaO2、BaO2等。
A2B2型
H2O2、Na2O2、C2H2、Na2S2、H2S2等
A2B型
H2O、H2S、Na2O、Na2S、N2O
A3B2型
Mg3N2
A2B3型
Al2O3、Al2S3、B2O3、B2S3、N2O3、P2O3、C2O3（乙二酸酐）。
AB3型
NH3、SO3、PH3、PCl3、AlCl3、FeCl3、BCl3、BF3、AlF3等
AB4型
CH4、SiH4、CCl4、SiCl4、SiF4、CF4等
A2B4型
C2H4、N2O4
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零
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
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