初高中化学暑假衔接材料：第20讲 元素周期表和元素周期律的应用（暑假预习讲义）（解析版）

2/14第20讲元素周期表和元素周期律的应用内容导航01预习航标→析目标·明方向：预习导航精准定向02教材全解→析教材·学新知：情境概念深度构情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容03过关检测→练考点·强落实：过关检测分层提预习目标1.了解元素周期表中元素的分区，理解元素的化合价与元素在周期表的位置关系。2.了解元素周期表与元素周期律的应用，理解元素原子结构、在周期表中的位置和元素性质三者之间的关系，建立“位—构—性”关系应用的思维模型。预习重点元素周期表与元素周期律的应用预习难点位构性与元素推断情情｜境｜启｜思请同学们根据同族元素、同周期表性质的变化规律，讨论金属元素与非金属元素在周期表中如何分布？深｜研深｜研｜精｜炼知识点01元素周期表的分区和元素化合价规律1．元素周期表与元素周期律的关系元素周期表是元素周期律的表现形式，反映了元素之间的内在联系，是学习、研究和应用化学的一种重要工具。2．元素周期表的金属区和非金属区(1)虚线左下方是金属元素，虚线右上方是非金属元素，最后一个纵列是稀有气体元素。(2)元素的金属性和非金属性之间并没有严格的界线，位于分界线附近的元素既能表现一定的金属性，又能表现出一定的非金属性。【思考】结合上图，回答下列问题：(1)元素周期表的金属区和非金属区是如何分布的？并指出金属性、非金属性最强的元素(放射性元素除外)。【提示】金属元素位于周期表的左下方，金属性最强的是Cs(放射性元素除外)，非金属元素位于周期表分界线的右上方，非金属性最强的是F。(2)位于分界线处的元素的性质有何特点？【提示】分界线附近的元素既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性，故元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线。3．元素化合价与元素在周期表中位置的关系族序数ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA最高正价＋1＋2＋3＋4＋5＋6＋7最低负价－－4－3－2－1绝对值之和－8888结合表格数据归纳化合价规律：(1)主族元素最高正化合价＝主族序数＝最外层电子数。(2)非金属元素的化合价①最高正价等于原子所能失去或偏移的最外层电子数(O、F除外)。②最低负价等于使它达到稳定结构所需要得到的电子数。③|最高正价|＋|最低负价|＝8(H、O、F除外)。【知识拓展】价电子(1)定义：可在化学反应中发生变化，与元素的化合价有关的电子。(2)具体内容：主族元素的价电子数＝最外层电子数，过渡元素的价电子包括最外层电子及次外层或倒数第三层的部分电子。【例1】已知某原子最外层有7个电子，推测下列选项不正确的是()A．单质有氧化性B．最高正价一定为＋7价C．是非金属元素D．同周期元素中原子半径最小(稀有气体除外)【答案】B【解析】某原子的最外层有7个电子，说明位于第ⅦA族，第ⅦA族元素得到一个电子达到稳定结构，其单质具有强氧化性，故A正确；F没有正价，故B错误；第ⅦA族元素为非金属元素，故C正确；同周期元素从左到右原子半径逐渐减小(稀有气体除外)，因此卤族元素的原子半径是同周期元素中最小的，故D正确。【即练1】某主族元素R的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4，由此可以判断()A．R的简单气态氢化物的化学式为H2RB．R一定是第ⅣA族元素C．R的简单气态氢化物比同周期其他元素的简单气态氢化物稳定D．R一定是第四周期元素【答案】A【解析】某主族元素R的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4，说明该元素的最高正化合价为＋6价，该元素可为第ⅥA族元素中除了氧元素外的其他元素。该元素最低负化合价为－2价，则元素R的简单气态氢化物的化学式为H2R，故A正确；R一定是第ⅥA族元素，故B错误；同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强，简单气态氢化物的稳定性逐渐增强，故C错误；根据题干信息不能确定元素R所在的周期，故D错误。【即练2】元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的性质。下列说法正确的是()A．同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性B．第三周期主族元素的最高正化合价等于它的主族序数C．短周期元素形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构D．同一主族的元素的原子最外层电子数相同，化学性质完全相同【答案】B【解析】元素周期表中处于金属与非金属分界处的元素通常表现一定的金属性与非金属性，A项错误；第三周期主族元素的最高正价等于最外层电子数，即等于主族序数，B项正确；氢原子变成氢离子后，H＋没有电子，C项错误；同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质具有相似性和递变性，不完全相同，D项错误。知识点02元素周期表和元素周期律的应用1．寻找有特殊用途的新物质2．在理论上的应用(1)比较不同周期、不同主族元素的性质如金属性：Mg＞Al、Ca＞Mg，则由碱性：Mg(OH)2＞Al(OH)3、Ca(OH)2＞Mg(OH)2，得碱性：Ca(OH)2＞Al(OH)3。(2)推测未知元素的某些性质例如：①已知Ca(OH)2微溶、Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2难溶。②根据卤族元素性质的递变规律，可推知不常见元素砹(At)应为黑色固体，与氢气难化合，HAt不稳定，其水溶液呈酸性，AgAt难溶于水等。(3)解释实验现象，如氟气通入氯化钠溶液中，不是置换出氯气，而是与水发生剧烈反应，由元素周期表的递变规律知氟元素的非金属性最强，氟气是氧化性最强的非金属单质。(4)指导新元素的发现及预测它们的原子结构和性质。【思考】我国著名化学家张青莲精确地测定了锗(Ge)、锌等九种元素的相对原子质量，得到的新值被作为国际新标准。已知锗的原子序数为32。(1)写出锗(Ge)元素在周期表中的位置。【提示】锗位于第四周期第ⅣA族。(2)锗类似于铝，能溶于NaOH溶液，试从元素在周期表中位置的角度分析，锗与铝性质相似的原因。【提示】锗和铝相似，也是位于周期表中金属和非金属元素分界处附近，从而性质即有金属性又有非金属性。(3)为判断Ge(OH)4是否为两性氢氧化物，设计实验时，需要选用的试剂有Ge(OH)4固体，另外还要选择什么溶液？【提示】盐酸(或稀H2SO4)、NaOH(或KOH)溶液。3.元素位置、原子结构、元素性质之间的关系【例2】元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是()A．元素的性质总在不断地发生明显的变化B．紧靠虚线两侧的元素都是两性金属元素C．可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等)D．可在虚线的右上方寻找耐高温材料【答案】C【解析】同族元素的性质是相似的，同周期元素的性质是递变的，A项错误；紧靠虚线两侧的元素既表现金属性又表现非金属性，但没有两性金属元素这一说法，B项错误；耐高温材料应该在过渡元素中寻找，D项错误。【即练1】铊是超导材料的组成元素之一，铊在周期表中位于第六周期，与铝是同主族元素，元素符号是Tl，以下对铊的性质推断不正确的是()A．铊是易导电的银白色金属B．能生成＋3价离子C．氧化铊是两性氧化物D．Tl3＋的氧化性比Al3＋弱【答案】C【解析】同族元素性质有相似性，如铝是易导电的银白色金属，可形成＋3价离子，则铊元素也具有上述性质，A、B正确；同主族元素随核电荷数的递增金属性逐渐增强，氧化铝是两性氧化物，则氧化铊是碱性氧化物而不具有两性，C错误。【即练2】运用元素周期律分析下面的推断，其中正确的是()A．硒化氢是无色、有毒、比硫化氢稳定的气体B．砹化银不溶于水但易溶于稀硝酸C．硫酸镭是易溶于水的白色固体D．锗单质是一种优良的半导体材料【答案】D【解析】Se元素在S元素的下方，属于同主族元素，则S的非金属性比Se强，所以硫化氢的稳定性大于硒化氢，A错误；镭是第ⅡA族元素，从上到下，硫酸盐的溶解度逐渐减小，硫酸钡是难溶于水的白色固体，则硫酸镭也是难溶于水的白色固体，C错误；因为Si是半导体材料，与Si相邻的元素锗也是位于金属与非金属的交界处，所以锗单质也是优良的半导体材料，D正确。知识点03“位—构—性”与元素的综合推断1．元素“位—构—性”关系元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，而根据元素的原子结构又可推测它在元素周期表中的位置和性质，三者之间的关系如图所示。2.根据元素的“位、构、性”关系推断(1)结构与位置的互推①电子层数=周期数。②质子数=原子序数。③主族元素原子最外层电子数=主族序数。④主族元素的最高正价=族序数(氧、氟除外)，最低负价=主族序数-8。(2)性质与位置的互推熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括：①原子半径。②元素的主要化合价。③元素的金属性、非金属性。④单质的氧化性、还原性。⑤简单气态氢化物的稳定性。⑥最高价氧化物对应水化物的酸碱性。⑦金属从H2O或酸中置换H2的难易程度。(3)结构和性质的互推①电子层数和最外层电子数决定元素原子的金属性和非金属性强弱。②同主族元素原子的最外层电子数相同，化学性质相似。③正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点。④判断元素金属性和非金属性强弱。3.根据物质的特例推断①一般原子的原子核是由质子和中子构成的，但核素氕(1②元素周期表中一般都是从金属元素开始，但第一周期例外，是从氢元素开始的。③所有元素中，碳元素形成的化合物种类最多。④非金属单质一般不导电，但石墨导电。⑤非金属氧化物一般是酸性氧化物，但NO、CO不是酸性氧化物。⑥氟是第ⅦA族元素，只有-1价，无正价；氧一般显-2价，在Na2O2中显-1价；氢显+1价，但在NaH中显-1价。【方法技巧】解答元素推断题的一般思路(1)由元素原子或离子的核外电子排布推断核外电子排布电子层数、最外层电子数周期序数、族序数单质及化合物的性质(2)由元素单质或化合物的性质(特性)推断元素单质及化合物的特性元素名称或符号原子结构元素周期表中的位置(3)由元素在周期表中的位置推断【例3】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X和Z位于同一主族，Z与冷水反应生成X的单质，X、Y、Z的原子序数之和为20，W的最外层电子数比次外层少2个。下列说法正确的是()A．Y和X形成的化合物液态时只有水B．简单气态氢化物的稳定性：W>YC．简单离子半径大小：Y>ZD．X和W形成的化合物中，各原子均为8电子稳定结构【答案】C【解析】Z为Na，X为H，Y为O，W为S。根据元素的非金属性越强，其简单气态氢化物越稳定，因此简单气态氢化物的稳定性：Y>W，故B错误；根据同电子层结构，核多径小原则得到简单离子半径大小：Y>Z，故C正确；X和W形成的化合物为H2S，H原子是2电子稳定结构，故D错误。【即练1】短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系错误的是()A．简单气态氢化物沸点：X>WB．氧化物对应水化物的酸性：Z＞WC．Y的氧化物具有两性D．简单离子的半径：Y＜X【答案】B【解析】设W元素原子的最外层电子数为a，则X元素原子的最外层电子数为a＋1，Y、Z元素原子的最外层电子数分别为a－2、a＋2，从而得出a＋a＋1＋a－2＋a＋2＝21，a＝5。由短周期元素在周期表中的相对位置，可确定W、X、Y、Z分别为N、O、Al、Cl元素。W、X分别为N、O，二者的简单气态氢化物的沸点：H2O＞NH3，A正确；Z、W分别为Cl、N，没有指明氧化物是否为最高价氧化物，若为最高价氧化物对应的水化物，则酸性：HNO3＜HClO4，B不正确；氧化铝属于两性氧化物，C正确；Y、X的简单离子分别为Al3＋、O2－，二者的电子层结构相同，但Al的核电荷数大于O，所以简单离子半径：Al3＋＜O2－，D正确。【即练2】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素。m、n、p是由这些元素组成的二元化合物，r是元素Y的常见单质，能使带火星的木条复燃，q为一元强碱，q、s的焰色均呈黄色。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＜X＜Y＜ZB．Y的简单气态氢化物的稳定性比X的弱C．元素的非金属性：X＜YD．由W、X、Y、Z四种元素只能组成一种化合物【答案】C【解析】由题意与转化图可推知W、X、Y、Z分别为H、C、O、Na。C、O位于同一周期，C的原子半径大于O，故原子半径：W＜Y＜X＜Z，A错误；C、O为同周期元素，元素的非金属性：C＜O，其简单气态氢化物的稳定性：H2O＞CH4，B错误、C正确；由W、X、Y、Z四种元素可组成NaHCO3、CH3COONa等多种化合物，D错误。1.（24-25高一下·浙江温州·期中）A、B、C、D、E为五种短周期元素，原子序数依次递增，A2和B2、A2和CA．简单离子半径：E>D>C>BB．A和C只能形成一种化合物C．D的最高价氧化物的水化物不能与E的最高价氧化物的水化物反应D．由A、B、C形成的化合物，可能是离子化合物【答案】D【解析】首先推断元素：B2的摩尔质量为1.25g/L×22.4L/mol=28g/mol，故B为N；B、C同周期相邻且原子序数C>B，故C为O；A2可与N2、O2发生化合反应，故A为H；D最外层电子数为3、原子序数大于O，故D为Al；E为同周期半径最小的短周期元素，原子序数大于Al，故E为Cl。简单离子半径：电子层数越多半径越大，电子层结构相同时原子序数越大半径越小，顺序应为Cl−>N3−>O2−>Al3+，即E>B>C>D，A错误；H和O可形成H22.（25-26高一下·河南南阳·期中）化合物Q是合成抗HIV药物的关键中间体，其结构如图所示。已知X、Y、Z、M、N为原子序数依次增大的前20号主族元素，X、Y、N的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数，Y元素组成的化合物种类最多，Z、M组成的化合物具有漂白性。下列有关叙述错误的是A．简单离子半径：N>ZB．简单氢化物的稳定性：Z>MC．简单氢化物的还原性：Z>YD．最高价氧化物对应水化物的酸性：M>Y【答案】C【解析】X、Y、Z、M、N为原子序数依次增大的前20号主族元素，X、Y、N的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数，Y元素组成的化合物种类最多，则为C元素，Z、M组成的化合物具有漂白性，故Z为O，M是S，故X为H元素；X、Y、N的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数，即1+4+N=6，则N的最外层电子数为1，且N形成+1价阳离子，则N是K元素；K+有3个电子层，O2-有2个电子层，电子层数多的离子半径较大，则离子半径K+>O2-，A正确；非金属性O>S，元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，故简单氢化物的稳定性：H2O>H2S，故B正确；元素非金属性越强其简单氢化物的还原性越弱，故简单氢化物的还原性：H2O<CH4，故C错误；故选元素非金属性越强其最高价氧化物的水化物的酸性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性：H2SO4>H2CO3，故D正确；答案选C。3.（25-26高一下·四川内江·阶段检测）某种化学品的结构如图所示，已知W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素，其中W、X、Y在同一周期，Z、M同处另一周期，M的简单阳离子半径是同周期中最小的，则下列说法中正确的是A．简单气态氢化物稳定性：X<W<ZB．该物质中，每个原子都达到8eC．简单离子半径：Z>W>X>MD．元素Z所形成的含氧酸都是强电解质【答案】C【解析】W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素，其中W、X、Y在同一周期，Z、M同处另一周期，M的简单阳离子半径是同周期中最小的，可知M为Al元素，化合物中Z形成6个共价键，Z为S元素；X形成1个共价键、Y形成4个共价键、W形成2个共价键，则X为F元素、Y为C元素、W为O元素。非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，简单气态氢化物稳定性为HF>H2O>H2S，即稳定性X>W>Z，A错误；Z（S）在该物质中形成了6对共用电子，最外层电子数为12，不满足8e−稳定结构，B错误；简单离子半径规律：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。离子半径：S2-4.（25-26高一下·山东·期中）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，它们形成的某种化合物的结构如图所示，其中X、Z同主族、W、X、Y为同周期。有关四种元素下列说法错误的是A．最简单氢化物的沸点：Y>XB．非金属性最强的元素是：YC．简单离子半径：Z>W>XD．W的最高价氧化物对应水化物与其简单氢化物发生反应能形成盐【答案】A【解析】X形成两个共价键，Z有6个共价键，X、Z同主族，且则分别为O、S元素，W可形成3个共价键，则W是N元素，Y形成一个共价键且原子序数比O大，则Y是F。X、Y的最简单氢化物分别是H2O、HF，常温下水为液体，HF为气体，说明水的沸点更高，即最简单氢化物的沸点：X＞Y，A错误；对于主族元素，同周期从左到右非金属性增强，同主族从上到下减弱，非金属性最强的位于周期表右上方，则非金属性最强的元素是Y（F），B正确；一般而言，电子层数越多离子半径越大，相同电子层数时核电荷数越大离子半径越小，则S2−(Z,3层电子)>N3−(W,2层电子，核电荷数7)>O2−(X,2层电子，核电荷数8)，即离子半径：Z>W>X，C正确；故选W为N，最高价氧化物对应水化物为5.（25-26高一下·安徽·期中）短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的最外层电子数是次外层电子数的2倍，X为地壳中含量最多的金属元素，Y与W同主族，Z的单质常温下呈气态。下列说法正确的是A．原子半径：Z>Y>X>WB．最高价含氧酸的酸性强弱：Z>W>YC．最简单氢化物的稳定性强弱：W<YD．Z与X形成的简单二元化合物属于离子化合物【答案】B【解析】W最外层电子数是次外层的2倍，短周期中W电子排布为2、4，因此W为碳(C)；X是地壳中含量最多的金属元素，因此X为铝(Al)；Y与W同主族，短周期中Y为硅(Si)；Z原子序数大于Si，单质常温下呈气态，因此Z为氯(Cl)。原子半径规律：电子层越多半径越大，同周期从左到右原子半径递减，由题意可知W为C，X为Al，Y为Si，Z为Cl，原子半径Al>Si>Cl>C，即X>Y>Z>W，A错误；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，最简单氢化物的稳定性越强，非金属性Cl>C>Si，所以酸性HClO4>H2CO3>H2SiO3，B正确；非金属性越强，简单氢化物稳定性越强，非金属性C>Si，因此稳定性W(CH4)>Y(SiH4)，C错误；故选Al和Cl形成的简单二元化合物是AlCl3​，属于共价化合物，不是离子化合物，D错误；故选6.（25-26高一下·浙江丽水·期中）短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，X与Z形成的气态二元化合物是生产可乐的原料，使可乐具有气泡感，W与Z属于同一主族。下列叙述正确的是A．单质的氧化性：Y>Z B．简单离子半径：W>Y>ZC．最高价氧化物的水化物的酸性：W>Q D．氢化物稳定性：Z>Y>X【答案】B【解析】首先推断元素：短周期元素原子序数依次增大，X与Z形成的气态二元化合物是生产可乐的原料，推为CO2，故X为C、Z为O，介于二者之间的Y为N，W与Z同主族，故W为S，原子序数大于S的短周期主族元素Q为Cl。同周期从左到右非金属性增强，单质氧化性O2>N2，即Z>Y，A错误；简单离子半径比较，电子层数越多半径越大，S2−有3个电子层，N3−、O2−均为2个电子层，故S2−半径最大，电子层结构相同时核电荷数越大半径越小，核电荷数N<O，故N3−>O2−，半径顺序W>Y>Z，B正确；非金属性Cl>S7.（25-26高一下·浙江温州·期中）甲、乙、丙、丁是原子序数依次增大的短周期主族元素，甲形成的单质是相同条件下密度最小的气体，乙与丁同主族，乙原子最外层电子数是内层的3倍，丙是地壳中含量最多的金属元素。下列说法不正确的是A．丙的最高价氧化物对应的水化物为两性氢氧化物B．原子半径大小关系：丙>丁>乙>甲C．甲、乙之间可形成多种化合物D．乙、丁形成的简单氢化物热稳定性：乙<丁【答案】D【解析】推断元素：甲的单质是相同条件下密度最小的气体，甲为H；乙最外层电子数是内层的3倍，乙为O；乙与丁同主族，丁为S；丙是地壳中含量最多的金属元素，丙为Al。丙为Al，其最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3，既能与强酸反应又能与强碱反应，属于两性氢氧化物，A正确；同周期主族元素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：丙（Al）>丁（S）>乙（O）>甲（H），B正确；甲为H、乙为O，二者可形成H2O、H2O28.（25-26高一下·安徽阜阳·阶段检测）X、Y、Z、W是原子半径依次增大的短周期主族元素，其中X为半径最小的短周期元素，四种元素原子序数之和为22，且一定条件下X可与Y、Z、W均可形成两种或以上的化合物，且其中均有一种为10电子分子。下列说法错误的是A．Y、Z的某种化合物为红棕色 B．X、Z的简单化合物为碱性气体C．Z的某种单质是最稳定的气体 D．W的某种单质硬度非常大【答案】C【解析】X是原子半径最小的短周期元素，故X为H；四种元素原子序数之和为22，因此Y、Z、W原子序数之和为21。X与三者均可形成2种及以上化合物，且均有一种10电子分子，符合条件的10电子氢化物为CH4、NH3、H2O，对应元素C、N、O，原子序数之和刚好为21；结合同周期主族元素原子半径随原子序数增大而减小，原子半径O<N<C，故Y为O、Z为N、W为C。Y为O、Z为N，二者形成的NO2为红棕色气体，A正确；X为H、Z为N，简单化合物为NH3，是典型的碱性气体，B正确；Z为N，其单质N2化学性质较稳定，但稀有气体单质（如He、Ne等）比N9.（25-26高一下·浙江台州·期中）现有四种短周期主族元素X、Y、Z和W，原子序数依次增大，相关信息如下表：元素相关信息X简单气态氢化物易液化，可作制冷剂Y同周期元素中原子半径最小Z地壳中含量最多的金属元素W最外层电子数比次外层少一个下列说法正确的是A．非金属性：X>YB．原子半径：Z>W>X>YC．ZW3D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>X【答案】B【解析】X在四种元素中原子序数最小且简单气态氢化物易液化，可作制冷剂，则X为N；Z是地壳中含量最多的金属元素，则Z为Al；Y的原子序数小于Al且在同周期元素中原子半径最小，则Y为F；W的原子序数大于Al且最外层电子数比次外层少一个，则W为Cl。同周期主族元素从左到右非金属性增强，非金属性F>N，即Y>X，A错误；原子半径比较规则：电子层数越多半径越大，同周期主族元素原子序数越大半径越小。因此半径大小：Al(Z)>Cl(W)>N(X)>F(Y)，即Z>W>X>Y，B正确；AlCl3是共价化合物，不是离子化合物，C错误；故选F无正化合价，不存在最高价氧化物对应的水化物，该说法不成立，D错误；故选10.（25-26高一下·江苏南通·阶段检测）短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X最外层电子数之和等于Z最外层电子数，Y核内质子数是W的2倍。Z的单质同冷的烧碱溶液反应，可得到含盐XZW的溶液。下列说法正确的是A．原子半径：Z>Y>X>WB．元素Z的含氧酸均为强酸C．W在周期表中第三周期第VIA族D．Y和Z的简单离子具有相同的电子层结构【答案】D【解析】氯气的单质与冷的NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O，所以盐XZW为NaClO，可确定X为Na，Z为Cl，W为O。Y核内质子数是W的2倍，W原子序数为8，则Y原子序数为16，Y为S。四种元素依次为O、Na、S、【解析】同周期主族元素原子半径从左到右逐渐减小，Na、S、Cl位于第三周期，原子半径为Na>S>Cl，O位于第二周期，半径小于S和Cl，A错误；Cl的含氧酸中HClO为弱酸，并非均为强酸，B错误；W为O，位于周期表第二周期第VIA族，C错误；故选Y为S，Z为Cl，简单离子分别为S2−和Cl−，二者核外电子排布均为2、8、8，具有相同的电子层结构，D正确11.（25-26高一下·山东德州·期中）四种短周期元素X、Y、Z和M在周期表中的位置如图所示。其中M原子的核外电子数是X原子最外层电子数的4倍。下列说法正确的是A．最高正价：Y>XB．Y与M能形成原子个数比为3：1的化合物C．X、M的最高价氧化物对应水化物的酸性：前者>后者D．X的单质可将Z的最高价氧化物还原为Z的单质，可证明非金属性X>Z【答案】B【解析】M原子的核外电子数是X原子最外层电子数的4倍，M位于第三周期，X位于第二周期，设M最外层电子数为x，X原子最外层电子数为x-2，则x+8+2=(x-2)×4，x=6，结合其元素周期表中的位置关系可知，X为C元素，M为S元素，则Z为Si元素，Y为O元素。O无最高正价，C最高正价为+4，A错误；O和S可形成SO3，原子个数比O:S=3:1，符合要求，B正确；非金属性S>C，最高价氧化物对应水化物酸性：H2SO4>H2CO312.（25-26高一下·浙江舟山·阶段检测）W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期主族元素，W是短周期中原子半径最小的元素，X是短周期中金属性最强的元素，Y的最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列说法不正确的是A．X可以分别和W、Y、Z形成离子化合物B．X、Y、Z的简单离子半径大小：X>Y>ZC．Y的单质可以和X最高价氧化物对应的水化物发生反应D．Z的单质能从Y的氢化物中置换出Y，说明元素的非金属性：Z>Y【答案】B【解析】W是短周期原子半径最小的元素，则W为H；X是短周期金属性最强的元素，则X为Na；Y的最外层电子数是最内层的3倍，则其最外层有6个电子，且在Na之后，则Y为S；Z是原子序数大于S的短周期主族元素，则Z为Cl。综上所述，W、X、Y、Z分别为H、Na、S、Cl。Na与H、S、Cl分别形成NaH、Na2S、NaCl，均为离子化合物，A正确；简单离子：Na+、S2−、Cl−电子层数：S2−、Cl−三层，Na+两层，Na+的半径最小；层数相同，核电荷数越大半径越小：故半径：S2->Cl-，综上S2−>Cl−>Na+，即Y>Z>X，B错误；Y(单质S)可以和X的最高价氧化物对应的水化物13.（25-26高一下·广东·期中）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．简单氢化物的稳定性：X>Y B．原子半径：W>X>YC．该消毒剂中X原子最外层满足8电子稳定结构 D．ZY2可用于自来水的消毒剂【答案】A【解析】W形成的单质是自然界中最硬的物质，故W为C；X的最高价氧化物对应水化物与其简单氢化物可反应生成盐，故X为N；Z的最高价氧化物对应水化物是酸性最强的含氧酸，故Z为Cl；Y分别与C、N、Cl可形成多种二元化合物，Y形成两根共价键，故Y为O，据此分析。非金属性O＞N，即稳定性H2O＞NH3，A符合题意；同周期主族元素从左至右，原子半径减小，原子半径C>N>O，即W>X>Y，B不符合题意；N原子最外层有5个电子，在消毒剂中形成三个共价键，最外层电子数为5+3=8，C不符合题意；故选ZY2为ClO2，具有强氧化性，可用于自来水消毒，D不符合题意14.（24-25高一下·江西抚州·期中）五种短周期主族元素在元素周期表中的相对位置如图所示，Q单质可用于自来水的杀菌、消毒，下列说法错误的是A．最高价氧化物对应水化物的酸性：Q>ZB．非金属性：W>Y>ZC．简单离子半径：Q>W>XD．X、Y的氧化物都可与强碱溶液反应【答案】B【解析】Q单质可用于自来水的杀菌、消毒，Q为Cl；由元素在元素周期表中的相对位置可知：X、Y、Z、W分别为Al、Si、P、O。同周期主族元素从左到右，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，A项正确；同周期从左到右非金属性增强：P>Si；同主族从上到下减弱：O>S>P。因此非金属性：O>P>Si（W>Z>Y），而非W>Y>Z，B错误；离子半径比较：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。故离子半径：Cl−>O2−>Al3+，C项正确15.（25-26高一下·河南南阳·阶段检测）短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W与X的质子数之和等于Z的质子数，Y的最外层电子数是其内层电子总数的一半，X与Z同主族。下列说法正确的是A．简单氢化物的还原性：X>WB．简单离子半径：Y>Z>XC．Y与Z形成的化合物中每个原子均能达到8电子稳定结构D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y>X【答案】B【解析】短周期主族元素Y最外层电子数是内层电子总数的一半，若Y为第二周期元素，内层电子总数为2，最外层电子数为1，对应元素为Li，原子序数为3，不存在原子序数介于Li之前的主族元素X与后续同主族短周期元素Z，排除该可能，故Y为第三周期元素，内层电子总数为10，最外层电子数为5，对应元素为P；X与Z为短周期同主族元素，二者质子数差值为8，结合W与X的质子数之和等于Z的质子数，可得W的质子数为8，对应元素为O；原子序数依次增大，X原子序数介于8和15之间，为第二周期主族元素，对应X为F，Z为与F同主族的第三周期元素Cl，最终确定W为O，X为F，Y为P，Z为Cl。非金属性F强于O，非金属性越强对应简单氢化物的还原性越弱，故简单氢化物还原性H2O>HF，即W>X，A错误；电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，电子层数越多离子半径越大，F−电子层为2层，P3−、Cl−电子层为3层，核电荷数P<Cl，故离子半径P3−>Cl−>F16.（25-26高一下·广东惠州·阶段检测）X、Y、Z、R是短周期主族元素，X原子最外层电子数是次外层电子数的两倍，Y元素在地壳中的含量最多，Z元素的金属性在短周期元素中最强，R原子的核外电子数是X原子与Z原子的核外电子数之和。下列说法错误的是A．简单氢化物的稳定性：X<YB．原子半径的大小顺序：R>Z>Y>XC．Y和Z形成的化合物中可能含有非极性键D．Y和R形成的某化合物可作自来水的消毒剂【答案】B【解析】X原子最外层电子数是次外层2倍，短周期中次外层为2个电子，故X为C；Y地壳含量最多，为O；Z短周期金属性最强，为Na；R核外电子数=6+11=17，为Cl。非金属性O>C，非金属性越强简单氢化物越稳定，故稳定性CH4<H2O，A正确；原子半径同周期从左到右减小、同主族从上到下增大，正确顺序为Na>Cl>C>O，即Z>R>X>Y，B错误；O和Na形成的Na2O2中存在O−O非极性键，C正确；故选17.（25-26高一下·福建南平·期中）在元素周期表中，E、G、H、J均为前四周期的主族元素，其位置如图所示，E、H、J的核外电子总数之和为55，下列说法正确的是A．H的氧化物对应水化物都是强酸B．E、G气态氢化物的沸点前者更高，所