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微专题五　“位—构—性”在元素推断题中的应用
元素推断题在历年高考中占有一定的比例(主要在选择题中体现),主要考查元素周期表中“位—构—性”的关系,要求熟练掌握短周期元素的原子结构特点、在周期表中的位置以及元素重要化合物的性质,在此基础上进行综合分析。此类试题的基本特点如图所示。
解题时要明确元素“位—构—性”的关系:
推断的思路如下:
1.依据周期表片段推断元素
此类题目一般给出局部的元素周期表,展示出几种不同元素的相对位置。解答此类题目时要熟悉周期表的结构,通过元素在周期表中的位置的相对关系,推导并确定元素。
[典型例题1] 短周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍,下列说法正确的是(　　)
Y Z
X W
A.原子半径:YB.最高价氧化物对应的水化物的酸性:YC.气态氢化物的热稳定性:X>W
D.Z能与氢原子形成10电子的阴离子
[跟踪训练1] 前三周期四种主族元素X、Y、Z、W,其中X、Y、Z的相对位置如图,Y的原子序数为X、Z的原子序数之和,W与Z同周期且在同周期主族元素中W的原子半径最大。下列有关叙述正确的是(　　)
X Z
Y
A.简单离子半径:Y>W>Z
B.原子序数:W>Y
C.Z元素最高化合价为+7价
D.X的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸
2.依据元素原子结构推断元素
利用核外电子排布、化合价、原子半径等作为推断的突破口,是元素推断题的重要类型之一,解题时要抓住重要突破口,对元素进行合理的推断。要熟悉前18号元素原子核外电子的排布规律、原子半径的变化规律、重要的化合价规律等。如短周期元素原子半径最小的是H,最大的是Na;当最高、最低化合价的绝对值之差为0、2、4、6时,所在的主族序数依次是ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA;还可以根据重要化合物的化学式确定价态进而确定元素在周期表中位置。例如(用R代表元素):
族 ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
氢化物 RH4 RH3 H2R HR
最高价 氧化物 RO2 R2O5 RO3 R2O7
最高价 含氧酸 H4RO4 或H2RO3 H3RO4 或HRO3 H2RO4 HRO4
[典型例题2] 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Z的原子序数相差8,X原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍,Y单质的焰色反应为黄色。下列说法不正确的是(　　)
A.阴离子的还原性:X>Z
B.元素X与Y可形成两种化合物
C.最高价氧化物对应的水化物的酸性:ZD.原子半径:r(Y)>r(Z)>r(X)
[跟踪训练2] 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W原子的最外层电子数是其质子数的,X原子的核电荷数等于Z原子的最外层电子数,Y原子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.单质的沸点:WB.简单离子的半径:Z>Y
C.X、Z的氧化物对应的水化物均为强酸
D.X、Y可形成化合物Y2X3
3.依据元素及其化合物性质推断元素
利用元素及其化合物特殊组成与特殊性质的元素推断题,是近几年高考的热点题型,题目一般通过文字叙述提供某些元素及其化合物的相关性质,解题时抓住这些关键特性,首先确定其为何种元素,然后以此为突破口,推知其他未知元素。
常见突破口(短周期元素)如:
形成的化合物种类最多的元素是碳( );
在空气中,其最高价氧化物的含量增加会导致“温室效应”的元素是碳( );
其氢化物常温下为液态的非金属元素是氧(O);
常温下,其单质为黄绿色气体的元素是氯(Cl);
燃烧得到淡黄色固体的元素是钠(Na);
能与强碱溶液作用的金属单质是Al。
[典型例题3] X、Y、Z和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,X元素的原子最外层电子数是次外层的2倍,Y的单质是空气中含量最高的气体,Z是地壳中含量最高的金属,W的单质可由电解海水中含量最高的盐获得。下列说法正确的是(　　)
A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.X的最高价氧化物对应的水化物为强酸
C.Y的简单氢化物与W的简单氢化物可以反应生成盐
D.Z的金属性在同周期元素中最强
[跟踪训练3] 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最外层电子数是内层电子数的 3倍,X所在的周期序数是最外层电子数的3倍,由W、X、Y三种元素形成的一种盐溶于水后,加入盐酸,产生的无色气体能使品红溶液褪色。下列说法正确的是(　　)
A.W与X可形成至少两种化合物
B.X的简单离子与Z的简单离子具有相同的电子层结构
C.最高价氧化物对应的水化物的酸性:Y>Z
D.简单气态氢化物的热稳定性:W1.如图为元素周期表中短周期的一部分,四种元素均为非稀有气体元素,下列关于这四种元素及其化合物的说法中正确的是(　　)
A.X、Y、Z、W可能均为金属元素
B.气态氢化物的热稳定性:Z>W>X>Y
C.Z的最高正化合价与最低负化合价的绝对值可能相等
D.Z的最高价氧化物对应的水化物可能为强碱
2.短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大,X是主族元素中原子半径最小的元素,Y、R同主族且R原子核电荷数等于Y原子核电荷数的2倍,Z、W原子的最外层电子数之和与Y、R原子的最外层电子数之和相等。下列说法不正确的是(　　)
A.原子半径:r(Y)>r(Z)
B.W、R的最高价氧化物对应的水化物的酸性:WC.X与Y只能形成一种化合物
D.Y、Z、W、R的气态氢化物的热稳定性:W3.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X、Y在同一周期,Z、Q在同一周期。相关信息如下表。
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
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可形成YQ4分子
C.Y、Z、Q最高价氧化物对应的水化物的酸性依次减弱
D.第四周期且与Q同主族元素的单质在常温常压下呈固态
4.2023年4月15日,我国神舟十五号航天员顺利完成第四次出舱任务,安全返回问天实验舱。载人飞船的材料中含有的主族元素W、X、Y、Z分布在三个短周期中,其原子序数依次增大,X、Z同主族,X的最外层电子数是W和Y的最外层电子数之和,其中只有Y的单质为金属,能与NaOH溶液反应。下列叙述正确的是(　　)
A.原子半径:Z>Y>X>W
B.Z的氧化物为酸性氧化物,能与水反应生成对应的酸
C.X与W形成的最简单化合物的热稳定性比Z与W形成的最简单化合物的热稳定性差
D.Z单质可广泛应用于制造芯片
5.W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如图。已知W在地壳中含量最高;X遇水剧烈反应;Y的单质可用于光伏发电;Z的最外层电子数比次外层电子数少1。下列说法错误的是(　　)
A.简单离子半径:XB.气态氢化物的热稳定性:YC.最高价氧化物对应的水化物的酸性:Y>Z
D.YZ4形成的化合物中,各原子均达到8电子稳定结构(共21张PPT)
微专题五　“位—构—性”在元素推断题中的应用
元素推断题在历年高考中占有一定的比例(主要在选择题中体现),主要考查元素周期表中“位—构—性”的关系,要求熟练掌握短周期元素的原子结构特点、在周期表中的位置以及元素重要化合物的性质,在此基础上进行综合分析。此类试题的基本特点如图所示。
解题时要明确元素“位—构—性”的关系:
推断的思路如下:
1.依据周期表片段推断元素
此类题目一般给出局部的元素周期表,展示出几种不同元素的相对位置。解答此类题目时要熟悉周期表的结构,通过元素在周期表中的位置的相对关系,推导并确定元素。
[典型例题1] 短周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍,下列说法正确的是(　　)
D
Y Z
X W
A.原子半径:YB.最高价氧化物对应的水化物的酸性:YC.气态氢化物的热稳定性:X>W
D.Z能与氢原子形成10电子的阴离子
【解析】 设Y的原子序数为x,由元素在周期表中的位置可知,Z的原子序数为x+1,W的原子序数为x+10,则x+x+10=3(x+1),解得x=7,因此X为Si,Y为N,Z为O,W为Cl。同周期元素自左向右核电荷数增大,原子半径减小,所以原子半径Y>Z,A错误;元素非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,氮元素非金属性强于硅元素,酸性HNO3>H2SiO3,B错误;同一周期中,元素的非金属性随着原子序数的增大而增强,元素的非金属性越强,其气态氢化物越稳定,非金属性Cl>Si,则气态氢化物的热稳定性W>X,C错误;氧原子能与氢原子形成的10电子微粒有OH-、H2O、H3O+,其中阴离子为OH-,D正确。
[跟踪训练1] 前三周期四种主族元素X、Y、Z、W,其中X、Y、Z的相对位置如图,Y的原子序数为X、Z的原子序数之和,W与Z同周期且在同周期主族元素中W的原子半径最大。下列有关叙述正确的是(　　)
A.简单离子半径:Y>W>Z
B.原子序数:W>Y
C.Z元素最高化合价为+7价
D.X的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸
D
X Z
Y
【解析】 设X的原子序数为A,Z的原子序数为A+2,Y的原子序数为A+1+8,由题意知,A+1+8=A+A+2,A=7,X、Y、Z分别是氮、硫、氟元素,W与Z同周期且在同周期主族元素中W的原子半径最大,所以W是锂元素。A项,Y、Z、W对应的离子分别是S2-、F-、Li+,硫离子电子层数是3,半径最大,锂离子半径最小,所以简单离子半径 Y(S2-)>Z(F-)>W(Li+),错误;B项,由分析知原子序数Y(S)大于 W(Li),错误;C项,氟元素没有正化合价,错误;D项,X的最高价氧化物对应的水化物是硝酸,是一种强酸,正确。
2.依据元素原子结构推断元素
利用核外电子排布、化合价、原子半径等作为推断的突破口,是元素推断题的重要类型之一,解题时要抓住重要突破口,对元素进行合理的推断。要熟悉前18号元素原子核外电子的排布规律、原子半径的变化规律、重要的化合价规律等。如短周期元素原子半径最小的是H,最大的是Na;当最高、最低化合价的绝对值之差为0、2、4、6时,所在的主族序数依次是ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA;还可以根据重要化合物的化学式确定价态进而确定元素在周期表中位置。
例如(用R代表元素):
族 ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
氢化物 RH4 RH3 H2R HR
最高价 氧化物 RO2 R2O5 RO3 R2O7
最高价 含氧酸 H4RO4 或H2RO3 H3RO4 或HRO3 H2RO4 HRO4
[典型例题2] 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Z的原子序数相差8,X原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍,Y单质的焰色反应为黄色。下列说法不正确的是(　　)
A.阴离子的还原性:X>Z
B.元素X与Y可形成两种化合物
C.最高价氧化物对应的水化物的酸性:ZD.原子半径:r(Y)>r(Z)>r(X)
A
【解析】 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其次外层电子数的3倍,其原子核外有2个电子层,最外层电子数为6,则X为O;X、Z的原子序数相差8,则Z为S;Y单质的焰色反应为黄色,则Y为Na;W的原子序数大于S,且为短周期主族元素,则W为Cl。元素非金属性越强,其阴离子的还原性越弱,非金属性O>S,则阴离子的还原性XS,则最高价氧化物对应的水化物的酸性W>Z,C正确;同周期主族元素从左到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r(Y)>r(Z)>r(X),D正确。
B
3.依据元素及其化合物性质推断元素
利用元素及其化合物特殊组成与特殊性质的元素推断题,是近几年高考的热点题型,题目一般通过文字叙述提供某些元素及其化合物的相关性质,解题时抓住这些关键特性,首先确定其为何种元素,然后以此为突破口,推知其他未知元素。
常见突破口(短周期元素)如:
形成的化合物种类最多的元素是碳(C);
在空气中,其最高价氧化物的含量增加会导致“温室效应”的元素是碳(C);
其氢化物常温下为液态的非金属元素是氧(O);
常温下,其单质为黄绿色气体的元素是氯(Cl);
燃烧得到淡黄色固体的元素是钠(Na);
能与强碱溶液作用的金属单质是Al。
[典型例题3] X、Y、Z和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,X元素的原子最外层电子数是次外层的2倍,Y的单质是空气中含量最高的气体,Z是地壳中含量最高的金属,W的单质可由电解海水中含量最高的盐获得。下列说法正确的是(　　)
A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.X的最高价氧化物对应的水化物为强酸
C.Y的简单氢化物与W的简单氢化物可以反应生成盐
D.Z的金属性在同周期元素中最强
C
【解析】 由题给信息可知,X、Y、Z和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,X元素的原子最外层电子数是次外层的2倍,则X为C,Y的单质是空气中含量最高的气体,则Y为N,Z是地壳中含量最高的金属,则Z为Al,W的单质可由电解海水中含量最高的盐获得,故W为Cl。电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,故原子半径r(Al)>r(Cl)>r(C)>r(N),A错误;由分析可知,X为C,碳元素的最高价氧化物对应的水化物为H2CO3,为弱酸,B错误;由分析可知,Y为N,W为Cl,氨气和氯化氢反应生成氯化铵,氯化铵属于盐,C正确;Al位于第三周期,同周期从左到右,主族元素的金属性逐渐减弱,该周期中金属性最强的为Na而不是Al,D错误。
[跟踪训练3] 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最外层电子数是内层电子数的 3倍,X所在的周期序数是最外层电子数的3倍,由W、X、Y三种元素形成的一种盐溶于水后,加入盐酸,产生的无色气体能使品红溶液褪色。下列说法正确的是(　　)
A.W与X可形成至少两种化合物
B.X的简单离子与Z的简单离子具有相同的电子层结构
C.最高价氧化物对应的水化物的酸性:Y>Z
D.简单气态氢化物的热稳定性:WA
【解析】 W的最外层电子数是内层电子数的 3倍,W为氧元素;X所在的周期序数是最外层电子数的3倍,X为钠元素;由W、X、Y三种元素形成的一种盐溶于水后,加入盐酸,产生的无色气体能使品红溶液褪色,该盐为亚硫酸钠,所以Y为硫元素;短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,则Z为氯元素。O与Na可以形成氧化钠、过氧化钠等化合物,A正确;Na+核外有2个电子层,Cl-核外有3个电子层,两种离子的电子层结构不同,B错误;元素的非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强,非金属性Cl>S,因此酸性HClO4>H2SO4,C错误;元素的非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,非金属性O>S,所以简单气态氢化物的热稳定性H2O>H2S,D错误。微专题五　“位—构—性”在元素推断题中的应用
元素推断题在历年高考中占有一定的比例(主要在选择题中体现),主要考查元素周期表中“位—构—性”的关系,要求熟练掌握短周期元素的原子结构特点、在周期表中的位置以及元素重要化合物的性质,在此基础上进行综合分析。此类试题的基本特点如图所示。
解题时要明确元素“位—构—性”的关系:
推断的思路如下:
1.依据周期表片段推断元素
此类题目一般给出局部的元素周期表,展示出几种不同元素的相对位置。解答此类题目时要熟悉周期表的结构,通过元素在周期表中的位置的相对关系,推导并确定元素。
[典型例题1] 短周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍,下列说法正确的是(　　)
Y Z
X W
A.原子半径:YB.最高价氧化物对应的水化物的酸性:YC.气态氢化物的热稳定性:X>W
D.Z能与氢原子形成10电子的阴离子
【答案】 D
【解析】 设Y的原子序数为x,由元素在周期表中的位置可知,Z的原子序数为x+1,W的原子序数为x+10,则x+x+10=3(x+1),解得x=7,因此X为Si,Y为N,Z为O,W为Cl。同周期元素自左向右核电荷数增大,原子半径减小,所以原子半径Y>Z,A错误;元素非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,氮元素非金属性强于硅元素,酸性HNO3>H2SiO3,B错误;同一周期中,元素的非金属性随着原子序数的增大而增强,元素的非金属性越强,其气态氢化物越稳定,非金属性Cl>Si,则气态氢化物的热稳定性W>X,C错误;氧原子能与氢原子形成的10电子微粒有OH-、H2O、H3O+,其中阴离子为OH-,D正确。
[跟踪训练1] 前三周期四种主族元素X、Y、Z、W,其中X、Y、Z的相对位置如图,Y的原子序数为X、Z的原子序数之和,W与Z同周期且在同周期主族元素中W的原子半径最大。下列有关叙述正确的是(　　)
X Z
Y
A.简单离子半径:Y>W>Z
B.原子序数:W>Y
C.Z元素最高化合价为+7价
D.X的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸
【答案】 D
【解析】 设X的原子序数为A,Z的原子序数为A+2,Y的原子序数为A+1+8,由题意知,A+1+8=A+A+2,A=7,X、Y、Z分别是氮、硫、氟元素,W与Z同周期且在同周期主族元素中W的原子半径最大,所以W是锂元素。A项,Y、Z、W对应的离子分别是S2-、F-、Li+,硫离子电子层数是3,半径最大,锂离子半径最小,所以简单离子半径 Y(S2-)>Z(F-)>W(Li+),错误;B项,由分析知原子序数Y(S)大于 W(Li),错误;C项,氟元素没有正化合价,错误;D项,X的最高价氧化物对应的水化物是硝酸,是一种强酸,正确。
2.依据元素原子结构推断元素
利用核外电子排布、化合价、原子半径等作为推断的突破口,是元素推断题的重要类型之一,解题时要抓住重要突破口,对元素进行合理的推断。要熟悉前18号元素原子核外电子的排布规律、原子半径的变化规律、重要的化合价规律等。如短周期元素原子半径最小的是H,最大的是Na;当最高、最低化合价的绝对值之差为0、2、4、6时,所在的主族序数依次是ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA;还可以根据重要化合物的化学式确定价态进而确定元素在周期表中位置。例如(用R代表元素):
族 ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
氢化物 RH4 RH3 H2R HR
最高价 氧化物 RO2 R2O5 RO3 R2O7
最高价 含氧酸 H4RO4 或H2RO3 H3RO4 或HRO3 H2RO4 HRO4
[典型例题2] 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Z的原子序数相差8,X原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍,Y单质的焰色反应为黄色。下列说法不正确的是(　　)
A.阴离子的还原性:X>Z
B.元素X与Y可形成两种化合物
C.最高价氧化物对应的水化物的酸性:ZD.原子半径:r(Y)>r(Z)>r(X)
【答案】 A
【解析】 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其次外层电子数的3倍,其原子核外有2个电子层,最外层电子数为6,则X为O;X、Z的原子序数相差8,则Z为S;Y单质的焰色反应为黄色,则Y为Na;W的原子序数大于S,且为短周期主族元素,则W为Cl。元素非金属性越强,其阴离子的还原性越弱,非金属性O>S,则阴离子的还原性XS,则最高价氧化物对应的水化物的酸性W>Z,C正确;同周期主族元素从左到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r(Y)>r(Z)>r(X),D正确。
[跟踪训练2] 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W原子的最外层电子数是其质子数的,X原子的核电荷数等于Z原子的最外层电子数,Y原子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.单质的沸点:WB.简单离子的半径:Z>Y
C.X、Z的氧化物对应的水化物均为强酸
D.X、Y可形成化合物Y2X3
【答案】 B
【解析】 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W原子的最外层电子数是其质子数的,设W原子的最外层电子数为a,W原子含有2个电子层时,a=(2+a),解得a=4,则W为C;W原子含有 3个电子层时,a=(2+8+a),解得 a=20,不符合题意,所以W为C。Y原子的最外层电子数与最内层电子数相等,则Y为Mg,X的原子序数大于W(即C)的,且X原子的核电荷数等于Z原子的最外层电子数,则X为N,Z为Cl。X的单质在常温下为气体,而W的单质在常温下为固体,则单质的沸点W>X,A错误;离子半径 Cl->Mg2+,B正确;亚硝酸、次氯酸等为弱酸,C错误;X、Y可形成化合物Mg3N2,D错误。
3.依据元素及其化合物性质推断元素
利用元素及其化合物特殊组成与特殊性质的元素推断题,是近几年高考的热点题型,题目一般通过文字叙述提供某些元素及其化合物的相关性质,解题时抓住这些关键特性,首先确定其为何种元素,然后以此为突破口,推知其他未知元素。
常见突破口(短周期元素)如:
形成的化合物种类最多的元素是碳(C);
在空气中,其最高价氧化物的含量增加会导致“温室效应”的元素是碳(C);
其氢化物常温下为液态的非金属元素是氧(O);
常温下,其单质为黄绿色气体的元素是氯(Cl);
燃烧得到淡黄色固体的元素是钠(Na);
能与强碱溶液作用的金属单质是Al。
[典型例题3] X、Y、Z和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,X元素的原子最外层电子数是次外层的2倍,Y的单质是空气中含量最高的气体,Z是地壳中含量最高的金属,W的单质可由电解海水中含量最高的盐获得。下列说法正确的是(　　)
A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.X的最高价氧化物对应的水化物为强酸
C.Y的简单氢化物与W的简单氢化物可以反应生成盐
D.Z的金属性在同周期元素中最强
【答案】 C
【解析】 由题给信息可知,X、Y、Z和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,X元素的原子最外层电子数是次外层的2倍,则X为C,Y的单质是空气中含量最高的气体,则Y为N,Z是地壳中含量最高的金属,则Z为Al,W的单质可由电解海水中含量最高的盐获得,故W为Cl。电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,故原子半径r(Al)>r(Cl)>r(C)>r(N),A错误;由分析可知,X为C,碳元素的最高价氧化物对应的水化物为H2CO3,为弱酸,B错误;由分析可知,Y为N,W为Cl,氨气和氯化氢反应生成氯化铵,氯化铵属于盐,C正确;Al位于第三周期,同周期从左到右,主族元素的金属性逐渐减弱,该周期中金属性最强的为Na而不是Al,D错误。
[跟踪训练3] 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最外层电子数是内层电子数的 3倍,X所在的周期序数是最外层电子数的3倍,由W、X、Y三种元素形成的一种盐溶于水后,加入盐酸,产生的无色气体能使品红溶液褪色。下列说法正确的是(　　)
A.W与X可形成至少两种化合物
B.X的简单离子与Z的简单离子具有相同的电子层结构
C.最高价氧化物对应的水化物的酸性:Y>Z
D.简单气态氢化物的热稳定性:W【答案】 A
【解析】 W的最外层电子数是内层电子数的 3倍,W为氧元素;X所在的周期序数是最外层电子数的3倍,X为钠元素;由W、X、Y三种元素形成的一种盐溶于水后,加入盐酸,产生的无色气体能使品红溶液褪色,该盐为亚硫酸钠,所以Y为硫元素;短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,则Z为氯元素。O与Na可以形成氧化钠、过氧化钠等化合物,A正确;Na+核外有2个电子层,Cl-核外有3个电子层,两种离子的电子层结构不同,B错误;元素的非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强,非金属性Cl>S,因此酸性HClO4>H2SO4,C错误;元素的非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,非金属性O>S,所以简单气态氢化物的热稳定性H2O>H2S,D错误。
1.如图为元素周期表中短周期的一部分,四种元素均为非稀有气体元素,下列关于这四种元素及其化合物的说法中正确的是(　　)
A.X、Y、Z、W可能均为金属元素
B.气态氢化物的热稳定性:Z>W>X>Y
C.Z的最高正化合价与最低负化合价的绝对值可能相等
D.Z的最高价氧化物对应的水化物可能为强碱
【答案】 C
【解析】 根据元素周期表可知,如果X、Y是金属,则Z是金属,但Z与W之间还有空白部分,不能相邻,因此不满足周期表短周期元素位置,A错误;元素非金属性越强,其气态氢化物越稳定,因此气态氢化物的稳定性W>Z,Y>X,B错误;如果Z为Si,Si的最高正化合价为+4价,最低负化合价为 -4价,两者绝对值相等,C正确;若Z的最高价氧化物对应的水化物为强碱,则Z为Na,根据元素周期表的位置关系,无法推出X元素,D错误。
2.短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大,X是主族元素中原子半径最小的元素,Y、R同主族且R原子核电荷数等于Y原子核电荷数的2倍,Z、W原子的最外层电子数之和与Y、R原子的最外层电子数之和相等。下列说法不正确的是(　　)
A.原子半径:r(Y)>r(Z)
B.W、R的最高价氧化物对应的水化物的酸性:WC.X与Y只能形成一种化合物
D.Y、Z、W、R的气态氢化物的热稳定性:W【答案】 C
【解析】 短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大,X是原子半径最小的元素,则X为H;Y、R同主族且R原子核电荷数等于Y原子核电荷数的2倍,Y、R分别处于第二周期、第三周期,设Y的核电荷数为a,则2a=a+8,解得a=8,故Y为O、R为S;Z、W原子的最外层电子数之和与Y、R原子的最外层电子数之和相等,即Z、W最外层电子数之和为12,则二者只能分别为ⅤA族、ⅦA族元素中的一种,而原子序数Zr(Z),A正确;同周期元素自左而右非金属性递增,非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,W为P、R为S,非金属性PO>S>P,故气态氢化物的热稳定性Z>Y>R>W,D正确。
3.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X、Y在同一周期,Z、Q在同一周期。相关信息如下表。
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
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可形成YQ4分子
C.Y、Z、Q最高价氧化物对应的水化物的酸性依次减弱
D.第四周期且与Q同主族元素的单质在常温常压下呈固态
【答案】 B
【解析】 根据表中信息可以判断,X为Be,Y为C,Z为S,Q为Cl。Be的活动性比Mg的弱,Mg常温下与水不反应,则Be常温下与水也不反应,A错误;C和Cl能够形成CCl4,B正确;Y、Z、Q的非金属性Q(Cl)>Z(S)>Y(C),则最高价氧化物对应的水化物的酸性HClO4>H2SO4>H2CO3,C错误;第四周期且与Cl同主族元素的单质为Br2,它在常温常压下呈液态,D错误。
4.2023年4月15日,我国神舟十五号航天员顺利完成第四次出舱任务,安全返回问天实验舱。载人飞船的材料中含有的主族元素W、X、Y、Z分布在三个短周期中,其原子序数依次增大,X、Z同主族,X的最外层电子数是W和Y的最外层电子数之和,其中只有Y的单质为金属,能与NaOH溶液反应。下列叙述正确的是(　　)
A.原子半径:Z>Y>X>W
B.Z的氧化物为酸性氧化物,能与水反应生成对应的酸
C.X与W形成的最简单化合物的热稳定性比Z与W形成的最简单化合物的热稳定性差
D.Z单质可广泛应用于制造芯片
【答案】 D
【解析】 主族元素W、X、Y、Z,分布在三个短周期中,其原子序数依次增大,则W为氢元素;只有Y的单质为金属,能与NaOH溶液反应,Y为铝元素;X、Z同主族,X的最外层电子数是W和Y的最外层电子数之和,则X为碳元素、Z为硅元素。电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,原子半径 Y>Z>X>W,A错误; Z的氧化物二氧化硅为酸性氧化物,但是二氧化硅不能与水反应生成对应的酸,B错误;元素非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,非金属性 C>Si,则X与W形成的最简单化合物的热稳定性比Z与W形成的最简单化合物的热稳定性强,C错误;Z单质为硅,具有良好的半导体性能,可广泛应用于制造芯片,D正确。
5.W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如图。已知W在地壳中含量最高;X遇水剧烈反应;Y的单质可用于光伏发电;Z的最外层电子数比次外层电子数少1。下列说法错误的是(　　)
A.简单离子半径:XB.气态氢化物的热稳定性:YC.最高价氧化物对应的水化物的酸性:Y>Z
D.YZ4形成的化合物中,各原子均达到8电子稳定结构
【答案】 C
【解析】 W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如题图。已知W在地壳中含量最高,则W为O;X遇水剧烈反应,其原子半径最大,则X为Na;Y的单质可用于光伏发电,则Y为Si;Z的最外层电子数比次外层电子数少1,则Z原子最外层含有7个电子,其原子序数大于Si,则Z为Cl。电子层结构相同时,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子半径Na+

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