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第四章
物质结构　元素周期律
微主题7　元素在元素周期表中的位置推断
1. 短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大，X原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Y是短周期中金属性最强的元素，Z与X位于同一主族。下列说法正确的是(　　)
A. X是第二周期ⅣA族元素
B. Y形成的最高价氧化物的水化物是弱碱
C. X的简单气态氢化物的热稳定性比Z的弱
D. X、Y、Z三种元素可形成化合物Y2ZX4
【解析】由题可知，X为O元素，Y为Na元素，Z为S元素。氧元素在元素周期表中位于第二周ⅥA族，A错误；Y形成的最高价氧化物的水化物为NaOH，是一元强碱，B错误；非金属性越强，其简单氢化物的热稳定性越强，非金属性：O＞S，则简单气态氢化物的热稳定性：H2O＞H2S，C错误；氧元素、钠元素和硫元素3种元素可形成Na2SO4，D正确。
D
2. X、Y、Z、M是4种短周期主族元素，其中X、Y位于同一主族，Y与M、X与Z位于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，Z原子的核外电子数比X原子的少1。M是同周期主族元素中半径最大的。下列说法正确的是(　　)
A. X、Y、Z的最简单氢化物中，Y的最简单氢化物沸点最高
B. 简单离子的半径：Y＞X＞Z＞M
C. Y的最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为HYO3
D. X、Y、M可以组成多种离子化合物
D
【解析】由题可知，X为O元素，Y为S元素，Z为N元素，M为Na元素。常温下水为液态，H2S和NH3为气态，故H2O的沸点最高，A错误；电子层数越多，离子半径越大；核外电子层结构相同时，核电荷数越大，离子半径越小，则简单离子的半径：S2－>N3－>O2－>Na＋，B错误；S元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SO4，C错误；氧、硫、钠元素可以组成多种离子化合物，如硫酸钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠等，D正确。
3. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。常温下，W和X的单质均为气体。Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，也是Y的最外层电子数的2倍。下列说法错误的是(　　)
A. 原子半径：Y＞Z＞X＞W
B. W与X形成化合物的水溶液可使酚酞试液变红
C. Y的氧化物为碱性氧化物，不与强碱反应
D. W和Z可形成含有共价键的化合物
C
【解析】由题可知，W为H元素，X为N元素，Y为Al元素，Z为S元素。同周期主族元素从左向右，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：Al>S>N>H，A正确；H元素与N元素形成化合物为NH3，其水溶液呈碱性，可使酚酞试液变红，B正确；Al2O3为两性氧化物，能够与强酸和强碱溶液反应，C错误；氢元素与硫元素形成的H2S，属于共价化合物，只含有共价键，D正确。
4. 四种短周期主族元素X、Y、Z和M在元素周期表中的位置如图所示。下列说法正确的是(　　)
A. 原子半径：r(X)>r(Z)
B. 非金属性：Y>M
C. Y元素的最高化合价为＋7
D. Z的最高价氧化物的水化物为强酸
【解析】由题可知，X为C元素、Y为F元素、Z为Si元素、M为S元素。同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，原子半径：CS，B正确；F元素没有最高正价，C错误；Si的最高价氧化物对应水化物为H2SiO3，是弱酸，D错误。
B
5. W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，元素X和Z同族。某黄绿色气体与冷的烧碱溶液反应可得YZW的溶液，该溶液可作漂白液。下列说法正确的是(　　)
A. 原子半径：W＜X
B. X的简单气态氢化物的热稳定性弱于Z
C. X的最高价氧化物对应水化物的酸性强于Z
D. 非金属性：W＜X
【解析】由题可知，X为F元素，Y为Na元素，Z为Cl元素，W为O元素。同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，则原子半径：O＞F，A错误；非金属性越强，简单氢化物的热稳定性越强，非金属性：F＞Cl，则简单氢化物的热稳定性：HF＞HCl，B错误；F元素没有最高价含氧酸，C错误；同一周期主族元素从左到右，非金属性逐渐增强，非金属性：OD
6. (2024·合肥)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如下所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍。下列说法正确的是(　　)
A. 原子半径：X＜Y＜Z
B. 元素Y、Z的最高化合价分别与其主族序数相等
C. Z、W均可与Na形成离子化合物
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W
C
Y Z
X W
【解析】由题可知Y为N元素，Z为O元素，X为Si元素，W为Cl元素。核外电子层数越多，原子半径越大；同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐增大，则原子半径：Si>N>O，A错误；O元素没有最高正价，B错误；O元素和Cl元素均可与Na形成离子化合物Na2O(或Na2O2)和NaCl，C正确；非金属越强，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性：Si＜Cl，酸性：H2SiO3＜H2ClO4，D错误。
7. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是次外层电数的3倍，Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2，Y、W的最外层电子数相同。下列说法正确的是(　　)
A. 简单离子的半径：Z＞Y
B. 简单离子的还原性：X＞W
C. 简单气态氢化物的热稳定性：Y＞X
D. Z2X2属于共价化合物
【解析】X、Y、Z、W依次为O元素、F元素、Na元素、Cl元素。简单离子的半径：F－＞Na＋，A错误；非金属性越强，其对应简单阴离子的还原性越弱，非金属性：O＞Cl，则简单离子的还原性：O2－＜Cl－，B错误；非金属性越强，简单气态氢化物的热稳定性越强，非金属性：F＞O，则气态氢化物的热稳定性：HF＞H2O，C正确；Na2O2属于离子化合物，D错误。
C
8. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W原子核外电子总数与X原子次外层的电子数相同；Y所在周期数与族数相同；Z与W同族。下列说法正确的是(　　)
A. 原子半径：Z＞Y＞X＞W
B. Y的最高价氧化物的水化物是强碱
C. Z单质的氧化性比W单质的氧化性强
D. W的简单离子与X的简单离子具有相同的电子层结构
【解析】由题可知，W为O元素，Z为S元素；Y为Al元素；X为Na元素或Mg元素。原子半径：Na(Mg)＞Al＞S＞O，A错误；Al(OH)3为两性氢氧化物，为弱碱，B错误；一般情况下，非金属性越强，单质氧化性越强，非金属性：O＞S，则单质的氧化性：O2>S，C错误；O2－与Na＋(或Mg2＋)的核外电子总数都是10，具有相同的电子层结构，D正确。
D
9. (2024·广州)Ⅰ. 请用序号填空。
①N2　②NH4Cl　③RbOH　④Na2O2　⑤KCl　
⑥CH4　⑦CO2　⑧H2SO4　⑨NH3　⑩氦气
(1) 既含离子键又含共价键的是_________；只含共价键的是_____________；
④的电子式为_____________________________；
⑦的空间结构为_________。
②③④
①⑥⑦⑧⑨
直线形
Ⅱ. 下表是元素周期表的一部分，表中所列的数字分别代表某一种元素。
(2) ⅰ. ～ 元素的非金属性由强到弱的顺序为：__________________(填元素符号)。
ⅱ. 下列能作为卤族元素非金属性递变规律的判断依据的是______(填字母)。
A. ～ 元素形成的单质熔点逐渐升高
B. ～ 元素形成的简单离子还原性逐渐增强
C. ～ 元素形成的简单气态氢化物热稳定性逐渐减弱
ⅲ. 从原子结构角度解释卤族元素非金属性递变的原因：___________________ ____________________________________________________________________________________________________。
F＞Cl＞Br＞I
BC
卤族元素最外层电子数均为7，从上到下原子半径增大，原子核对最外层电子吸引力减弱，得电子能力减弱，非金属性减弱
(3) 下列关于②～⑤元素说法正确的是______(填字母)。
A. 从上到下②～⑤单质与水反应越来越剧烈
B. ②～⑤单质与氧气反应均可生成过氧化物
C. ②～⑤单质熔、沸点逐渐升高
D. ②～⑤元素的最高价氧化物的水化物碱性增强
(4) ③⑧⑩元素最高价氧化物对应的水化物之间可以两两发生反应，其中能体现最高价氧化物的水化物呈“两性”的离子方程式分别为______________________ ____________、__________________________________。
AD
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋
＋3H2O
Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
(5) 上述元素形成的最高价氧化物的水化物中酸性最强的是_____________(用化学式表示)。
(6) 元素④⑦⑩ 对应的具有稳定结构的简单离子的半径由大到小的排序为__________________________(用相应的离子符号)。
(7) 用电子式表示①和⑦形成化合物的过程_____________________________，该化合物与水反应的化学方程式是____________________________________。
HClO4
S2－＞Cl－＞K＋＞Ca2＋
CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑
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1. 短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大，X原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Y是短周期中金属性最强的元素，Z与X位于同一主族。下列说法正确的是(D)
A. X是第二周期ⅣA族元素
B. Y形成的最高价氧化物的水化物是弱碱
C. X的简单气态氢化物的热稳定性比Z的弱
D. X、Y、Z三种元素可形成化合物Y2ZX4
【解析】由题可知，X为O元素，Y为Na元素，Z为S元素。氧元素在元素周期表中位于第二周ⅥA族，A错误；Y形成的最高价氧化物的水化物为NaOH，是一元强碱，B错误；非金属性越强，其简单氢化物的热稳定性越强，非金属性：O＞S，则简单气态氢化物的热稳定性：H2O＞H2S，C错误；氧元素、钠元素和硫元素3种元素可形成Na2SO4，D正确。
2. X、Y、Z、M是4种短周期主族元素，其中X、Y位于同一主族，Y与M、X与Z位于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，Z原子的核外电子数比X原子的少1。M是同周期主族元素中半径最大的。下列说法正确的是(D)
A. X、Y、Z的最简单氢化物中，Y的最简单氢化物沸点最高
B. 简单离子的半径：Y＞X＞Z＞M
C. Y的最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为HYO3
D. X、Y、M可以组成多种离子化合物
【解析】由题可知，X为O元素，Y为S元素，Z为N元素，M为Na元素。常温下水为液态，H2S和NH3为气态，故H2O的沸点最高，A错误；电子层数越多，离子半径越大；核外电子层结构相同时，核电荷数越大，离子半径越小，则简单离子的半径：S2－>N3－>O2－>Na＋，B错误；S元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SO4，C错误；氧、硫、钠元素可以组成多种离子化合物，如硫酸钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠等，D正确。
3. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。常温下，W和X的单质均为气体。Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，也是Y的最外层电子数的2倍。下列说法错误的是(C)
A. 原子半径：Y＞Z＞X＞W
B. W与X形成化合物的水溶液可使酚酞试液变红
C. Y的氧化物为碱性氧化物，不与强碱反应
D. W和Z可形成含有共价键的化合物
【解析】由题可知，W为H元素，X为N元素，Y为Al元素，Z为S元素。同周期主族元素从左向右，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：Al>S>N>H，A正确；H元素与N元素形成化合物为NH3，其水溶液呈碱性，可使酚酞试液变红，B正确；Al2O3为两性氧化物，能够与强酸和强碱溶液反应，C错误；氢元素与硫元素形成的H2S，属于共价化合物，只含有共价键，D正确。
4. 四种短周期主族元素X、Y、Z和M在元素周期表中的位置如图所示。下列说法正确的是(B)
A. 原子半径：r(X)>r(Z)
B. 非金属性：Y>M
C. Y元素的最高化合价为＋7
D. Z的最高价氧化物的水化物为强酸
【解析】由题可知，X为C元素、Y为F元素、Z为Si元素、M为S元素。同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，原子半径：CS，B正确；F元素没有最高正价，C错误；Si的最高价氧化物对应水化物为H2SiO3，是弱酸，D错误。
5. W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，元素X和Z同族。某黄绿色气体与冷的烧碱溶液反应可得YZW的溶液，该溶液可作漂白液。下列说法正确的是(D)
A. 原子半径：W＜X
B. X的简单气态氢化物的热稳定性弱于Z
C. X的最高价氧化物对应水化物的酸性强于Z
D. 非金属性：W＜X
【解析】由题可知，X为F元素，Y为Na元素，Z为Cl元素，W为O元素。同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，则原子半径：O＞F，A错误；非金属性越强，简单氢化物的热稳定性越强，非金属性：F＞Cl，则简单氢化物的热稳定性：HF＞HCl，B错误；F元素没有最高价含氧酸，C错误；同一周期主族元素从左到右，非金属性逐渐增强，非金属性：O6. (2024·合肥)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如下所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍。下列说法正确的是(C)
Y Z
X W
A. 原子半径：X＜Y＜Z
B. 元素Y、Z的最高化合价分别与其主族序数相等
C. Z、W均可与Na形成离子化合物
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W
【解析】由题可知Y为N元素，Z为O元素，X为Si元素，W为Cl元素。核外电子层数越多，原子半径越大；同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐增大，则原子半径：Si>N>O，A错误；O元素没有最高正价，B错误；O元素和Cl元素均可与Na形成离子化合物Na2O(或Na2O2)和NaCl，C正确；非金属越强，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性：Si＜Cl，酸性：H2SiO3＜H2ClO4，D错误。
7. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是次外层电数的3倍，Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2，Y、W的最外层电子数相同。下列说法正确的是(C)
A. 简单离子的半径：Z＞Y
B. 简单离子的还原性：X＞W
C. 简单气态氢化物的热稳定性：Y＞X
D. Z2X2属于共价化合物
【解析】X、Y、Z、W依次为O元素、F元素、Na元素、Cl元素。简单离子的半径：F－＞Na＋，A错误；非金属性越强，其对应简单阴离子的还原性越弱，非金属性：O＞Cl，则简单离子的还原性：O2－＜Cl－，B错误；非金属性越强，简单气态氢化物的热稳定性越强，非金属性：F＞O，则气态氢化物的热稳定性：HF＞H2O，C正确；Na2O2属于离子化合物，D错误。
8. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W原子核外电子总数与X原子次外层的电子数相同；Y所在周期数与族数相同；Z与W同族。下列说法正确的是(D)
A. 原子半径：Z＞Y＞X＞W
B. Y的最高价氧化物的水化物是强碱
C. Z单质的氧化性比W单质的氧化性强
D. W的简单离子与X的简单离子具有相同的电子层结构
【解析】由题可知，W为O元素，Z为S元素；Y为Al元素；X为Na元素或Mg元素。原子半径：Na(Mg)＞Al＞S＞O，A错误；Al(OH)3为两性氢氧化物，为弱碱，B错误；一般情况下，非金属性越强，单质氧化性越强，非金属性：O＞S，则单质的氧化性：O2>S，C错误；O2－与Na＋(或Mg2＋)的核外电子总数都是10，具有相同的电子层结构，D正确。
9. (2024·广州)Ⅰ. 请用序号填空。
①N2　②NH4Cl　③RbOH　④Na2O2　⑤KCl　
⑥CH4　⑦CO2　⑧H2SO4　⑨NH3　⑩氦气
(1) 既含离子键又含共价键的是②③④；只含共价键的是①⑥⑦⑧⑨；
④的电子式为Na＋[︰︰︰]2－Na＋；
⑦的空间结构为直线形。
Ⅱ. 下表是元素周期表的一部分，表中所列的数字分别代表某一种元素。
(2) ⅰ. ～ 元素的非金属性由强到弱的顺序为：F＞Cl＞Br＞I(填元素符号)。
ⅱ. 下列能作为卤族元素非金属性递变规律的判断依据的是BC(填字母)。
A. ～ 元素形成的单质熔点逐渐升高
B. ～ 元素形成的简单离子还原性逐渐增强
C. ～ 元素形成的简单气态氢化物热稳定性逐渐减弱
ⅲ. 从原子结构角度解释卤族元素非金属性递变的原因：卤族元素最外层电子数均为7，从上到下原子半径增大，原子核对最外层电子吸引力减弱，得电子能力减弱，非金属性减弱。
(3) 下列关于②～⑤元素说法正确的是AD(填字母)。
A. 从上到下②～⑤单质与水反应越来越剧烈
B. ②～⑤单质与氧气反应均可生成过氧化物
C. ②～⑤单质熔、沸点逐渐升高
D. ②～⑤元素的最高价氧化物的水化物碱性增强
(4) ③⑧⑩元素最高价氧化物对应的水化物之间可以两两发生反应，其中能体现最高价氧化物的水化物呈“两性”的离子方程式分别为Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O、Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。
(5) 上述元素形成的最高价氧化物的水化物中酸性最强的是HClO4(用化学式表示)。
(6) 元素④⑦⑩ 对应的具有稳定结构的简单离子的半径由大到小的排序为S2－＞Cl－＞K＋＞Ca2＋(用相应的离子符号)。
(7) 用电子式表示①和⑦形成化合物的过程，该化合物与水反应的化学方程式是CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑。微主题7　元素在元素周期表中的位置推断
1. 短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大，X原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Y是短周期中金属性最强的元素，Z与X位于同一主族。下列说法正确的是(　　)
A. X是第二周期ⅣA族元素
B. Y形成的最高价氧化物的水化物是弱碱
C. X的简单气态氢化物的热稳定性比Z的弱
D. X、Y、Z三种元素可形成化合物Y2ZX4
2. X、Y、Z、M是4种短周期主族元素，其中X、Y位于同一主族，Y与M、X与Z位于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，Z原子的核外电子数比X原子的少1。M是同周期主族元素中半径最大的。下列说法正确的是(　　)
A. X、Y、Z的最简单氢化物中，Y的最简单氢化物沸点最高
B. 简单离子的半径：Y＞X＞Z＞M
C. Y的最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为HYO3
D. X、Y、M可以组成多种离子化合物
3. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。常温下，W和X的单质均为气体。Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，也是Y的最外层电子数的2倍。下列说法错误的是(　　)
A. 原子半径：Y＞Z＞X＞W
B. W与X形成化合物的水溶液可使酚酞试液变红
C. Y的氧化物为碱性氧化物，不与强碱反应
D. W和Z可形成含有共价键的化合物
4. 四种短周期主族元素X、Y、Z和M在元素周期表中的位置如图所示。下列说法正确的是(　　)
A. 原子半径：r(X)>r(Z)
B. 非金属性：Y>M
C. Y元素的最高化合价为＋7
D. Z的最高价氧化物的水化物为强酸
5. W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，元素X和Z同族。某黄绿色气体与冷的烧碱溶液反应可得YZW的溶液，该溶液可作漂白液。下列说法正确的是(　　)
A. 原子半径：W＜X
B. X的简单气态氢化物的热稳定性弱于Z
C. X的最高价氧化物对应水化物的酸性强于Z
D. 非金属性：W＜X
6. (2024·合肥)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如下所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍。下列说法正确的是(　　)
A. 原子半径：X＜Y＜Z
B. 元素Y、Z的最高化合价分别与其主族序数相等
C. Z、W均可与Na形成离子化合物
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W
7. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是次外层电数的3倍，Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2，Y、W的最外层电子数相同。下列说法正确的是(　　)
A. 简单离子的半径：Z＞Y
B. 简单离子的还原性：X＞W
C. 简单气态氢化物的热稳定性：Y＞X
D. Z2X2属于共价化合物
8. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W原子核外电子总数与X原子次外层的电子数相同；Y所在周期数与族数相同；Z与W同族。下列说法正确的是(　　)
A. 原子半径：Z＞Y＞X＞W
B. Y的最高价氧化物的水化物是强碱
C. Z单质的氧化性比W单质的氧化性强
D. W的简单离子与X的简单离子具有相同的电子层结构
9. (2024·广州)Ⅰ. 请用序号填空。
①N2　②NH4Cl　③RbOH　④Na2O2
⑤KCl　⑥CH4　⑦CO2　⑧H2SO4
⑨NH3　⑩氦气
(1) 既含离子键又含共价键的是______________；只含共价键的是________；
④的电子式为________________；
⑦的空间结构为________。
Ⅱ. 下表是元素周期表的一部分，表中所列的数字分别代表某一种元素。
(2) ⅰ. ～ 元素的非金属性由强到弱的顺序为：________(填元素符号)。
ⅱ. 下列能作为卤族元素非金属性递变规律的判断依据的是________(填字母)。
A. ～ 元素形成的单质熔点逐渐升高
B. ～ 元素形成的简单离子还原性逐渐增强
C. ～ 元素形成的简单气态氢化物热稳定性逐渐减弱
ⅲ. 从原子结构角度解释卤族元素非金属性递变的原因：______________________________________
________________________________________________________________________。
(3) 下列关于②～⑤元素说法正确的是________(填字母)。
A. 从上到下②～⑤单质与水反应越来越剧烈
B. ②～⑤单质与氧气反应均可生成过氧化物
C. ②～⑤单质熔、沸点逐渐升高
D. ②～⑤元素的最高价氧化物的水化物碱性增强
(4) ③⑧⑩元素最高价氧化物对应的水化物之间可以两两发生反应，其中能体现最高价氧化物的水化物呈“两性”的离子方程式分别为__________________________________________________________、________________________________________________________________________。
(5) 上述元素形成的最高价氧化物的水化物中酸性最强的是________(用化学式表示)。
(6) 元素④⑦⑩ 对应的具有稳定结构的简单离子的半径由大到小的排序为__________________(用相应的离子符号)。
(7) 用电子式表示①和⑦形成化合物的过程__________________________________________，该化合物与水反应的化学方程式是_______________________________________________。

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