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专题八　“位—构—性”三者的关系
[考试要点]　1.掌握元素周期表的结构。　2.掌握元素的金属性、非金属性强弱的判断方法。　3.理解元素周期律及应用。
考点一
元素周期表和元素周期律
1．熟练记忆元素周期表的结构
s区：ⅠA，ⅡA
p区：ⅢA—ⅦA、0族
d区：ⅢB—ⅦB、Ⅷ(除镧系、锕系外)
ds区：ⅠB、ⅡB　f区：镧系、锕系
2．掌握元素的金属性和非金属性强弱的判断方法
3．理解元素周期律的内容
项目 同周期(左→右) 同主族(上→下)
原子结构 核电荷数 逐渐增大 逐渐增大
电子层数 相同 逐渐增多
原子半径 逐渐减小(稀有气体元素除外) 逐渐增大
离子半径 阳离子逐渐减小，阴离子逐渐减小，r(阴离子)>r(阳离子) 逐渐增大
项目 同周期(左→右) 同主族(上→下)
元素性质 化合价 最高正化合价由＋1→＋7(O、F除外)，最低负化合价＝－(8－主族序数) 最高正化合价＝主族序数(O、F除外)
元素的金属性和非金属性　 金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强(稀有气体元素除外) 金属性逐渐增强，
非金属性逐渐减弱
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
气态氢化物稳
定性　 逐渐增强 逐渐减弱
项目 同周期(左→右) 同主族(上→下)
元素性质 最高价氧化物对应的水化物的酸碱性 碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强 碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱
第一电
离能 呈增大的趋势(第ⅡA、ⅤA族元素大于相邻元素)，稀有气体元素的第一电离能最大，碱金属元素的第一电离能最小 逐渐减小
电负性 逐渐增大(稀有气体除外) 逐渐减小
1．(2025·黑、吉、辽、蒙卷，7)化学家用无机物甲(YW4ZXY)成功制备了有机物乙[(YW2)2XZ]，开创了有机化学人工合成的新纪元。其中W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y、Z同周期，基态X、Z原子均有2个单电子。下列说法正确的是(　　)
A．第一电离能：Z>Y>X
B．甲中不存在配位键
C．乙中σ键和π键的数目比为6∶1
D．甲和乙中X杂化方式分别为sp和sp2
D
，共价单键为σ键，共价双键中有一个σ键和一个π键，故乙中σ键和π键的数目比为7∶1，C错误；甲中碳原子价层电子对数为2，杂化方式为sp，乙中碳原子价层电子对数为3，杂化方式为sp2，D正确。
2．(2024·甘肃卷，5)X、Y、Z、W、Q为短周期元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为18。Y原子核外有两个单电子，Z和Q同族，Z的原子序数是Q的一半，W元素的焰色试验呈黄色。下列说法错误的是
(　　)
A．X、Y组成的化合物有可燃性
B．X、Q组成的化合物有还原性
C．Z、W组成的化合物能与水反应
D．W、Q组成的化合物溶于水呈酸性
D
解析：D　X、Y、Z、W、Q为短周期元素，W元素的焰色试验呈黄色，W为元素Na；Z和Q同族，Z的原子序数是Q的一半，则Z为O、Q为S；Y原子核外有两个单电子，且原子序数小于Z，Y为C；X、Y、Z、W、Q的最外层电子数之和为18，则X的最外层电子数为18－4－6－1－6＝1，X可能为H或Li。若X为H，H与C组成的化合物为烃，烃能够燃烧，若X为Li，Li与C组成的化合物也具有可燃性，A项正确；H或Li与S组成的化合物中元素S均呈－2价，为元素S的最低价，具有还原性，B项正确；O和Na组成的化合物为Na2O、Na2O2，Na2O与水反应生成NaOH，Na2O2与水反应生成NaOH和O2，C项正确；Na2S属于强碱弱酸盐，其溶于水所得溶液呈碱性，D项错误。
A
1．一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)，具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大且总和为24。下列有关叙述错误的是(　　)
A．该化合物中，W、X、Y之间均为共价键
B．Z的单质既能与水反应，也可与甲醇反应
C．Y的最高价氧化物的水化物为强酸
D．X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构
D
解析：D　信息①：由一种由短周期主族元素组成的化合物可知X、Y、W、Z为前三周期主族元素。信息②：由化合物的结构式可推出Z的化合价为＋1，W只形成一个共价键，Y形成三个共价键，X形成四个共价键。信息③：由W、X、Y、Z的原子序数依次增大，再由信息①②可知Z为前三周期且化合价为＋1，可推知Z为Na。信息④：W、X、Y、Z的原子序数总和为24，则W＋Y＋X＝13，再结合信息②可推知W为H，X为B，Y为N。BF3中B未达到8电子稳定结构。
2．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，四种元素的核外电子总数满足X＋Y＝W＋Z；化合物XW3与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是(　　)
A．非金属性：W>X>Y>Z
B．原子半径：Z>Y>X>W
C．元素X的含氧酸均为强酸
D．Y的氧化物对应的水化物为强碱
D
解析：D　化合物XW3与WZ相遇会产生白烟，推断为NH3与HCl反应，则W为H，X为N，Z为Cl，四种元素的核外电子总数满足X＋Y＝W＋Z，推断出Y为Na。非金属性：Z>X>W>Y，A项错误；原子半径：Y>Z>X>W，B项错误；元素X的最高价氧化物对应的含氧酸(HNO3)是强酸，而HNO2为弱酸不是强酸，C项错误；Y的氧化物对应的水化物是NaOH，属于强碱，D项正确。
考点二
考点二　“位—构—性”三者的关系
1．结构与位置互推是解题的核心
(1)对同一元素的原子，掌握四个关系式：①质子数＝原子序数；②能层数＝周期数；③最外层电子数＝主族序数；④主族元素的最高正价＝主族序数(O、F除外)，最低负价＝主族序数－8。
(2)熟练掌握元素周期表的结构及元素周期表中的一些特殊规律：①“凹”形结构的“三短四长七刚满，七主八副同零完”；②前四周期元素种类；③稀有气体元素的原子序数及在元素周期表中的位置；④同主族相邻元素原子序数的关系。
2．性质与位置互推是解题的关键
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)元素的金属性、非金属性；(2)简单气态氢化物的稳定性；(3)最高价氧化物对应水化物的酸碱性；(4)金属与水或酸反应置换出H2的难易程度。
3．结构和性质互推是解题的要素
(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；
(2)同主族元素最外层电子数相同，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的强弱。
1．(2024·湖北卷，9)主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是(　　)
A．电负性：W>Y
B．酸性：W2YX3>W2YX4
C．基态原子的未成对电子数：W>X
D．氧化物溶于水所得溶液的pH：Z>Y
D
解析：D　Z的价电子所在能层有16个轨道，故Z为第四周期元素，结合题给化合物的结构图可知，Z为元素K ；W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，结合题给结构图可知，X为元素O 、Y为元素S ；W形成一个共价键，则W为元素H 。电负性：H7，S的氧化物溶于水生成H2SO3或H2SO4，溶液pH<7，故D正确。
2．(2023·辽宁卷，9)某种镁盐具有良好的电化学性能，其阴离子结构如图所示。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Z>Y>X
C．Q的氧化物是两性氧化物
D．该阴离子中含有配位键
A
解析：A　根据化合物中原子的成键特点分析：W的原子序数最小，且形成1个共价键，则W为H；X形成4个共价键，则X为C；Y形成2个共价键，则Y为O或S；Z形成1个共价键，且原子序数等于W和Y的原子序数之和，则Z为F或Cl；Q形成4个共价键后带一个单位的负电荷，且Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍，则Q为Al，结合原子序数关系可知，Y只能为O，Z只能为F。H与C形成的化合物为烃类，烃类物质的正负电荷中心可能重合，如甲烷，其为非极性分子，A项错误；同周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，故第一电离能：F>O>C，B项正确；Al2O3既能与强酸反应，也能与强碱反应，属于两性氧化物，C项正确；该阴离子中，中心原子Al形成4个键，其中一个为配位键，D项正确。
3．(2023·湖北卷，6)W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，其中X、Y、Z相邻，W的核外电子数与X的价层电子数相等，Z2是氧化性最强的单质，4种元素可形成离子化合物(XY)＋(WZ4)－。下列说法正确的是(　　)
A.分子的极性：WZ3B．第一电离能：XC．氧化性：X2Y3D．键能：X2A
解析：A　Z2是氧化性最强的单质，为F2，所以Z为F；W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，X、Y、Z相邻，则X为N，Y为O；W的核外电子数与X的价层电子数相等，则W为B。BF3为非极性分子，NF3为极性分子，故分子的极性：BF3N>O，B错误；N2O3的氧化性大于B2O3，C错误；氮气中为三键，氧气中为双键，氟气中为单键，所以键能：N2>O2>F2，D错误。
1．如图为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是(　　)
A．非金属性：W＞Y
B．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C．p能级未成对电子最多的是Z元素
D．W、X、Y、Z中，电负性最大的是X元素
D
解析：D　题图为元素周期表前四周期的一部分，由位置可知，X为F元素，W为元素P ，Y为元素S ，Z为元素Br ，R为元素Ar 。同周期从左到右，主族元素的非金属性逐渐增强，则非金属性：W2．LDFCB是锂离子电池常用的一种离子导体，其阴离子由同周期元素原子W、X、Y、Z构成，结构如图。基态Y原子的s轨道与p轨道电子数相等，Z的核外电子总数是W的最外层电子数的3倍。下列说法正确的是
(　　)
A.同周期元素第一电离能小于Y的有5种
B．简单氢化物的沸点：Z>Y>X
C．W的最高价氧化物对应的水化物具有两性
D．W和Z可形成含有极性共价键的非极性分子
D
解析：D　根据如图结构式，Y原子形成两个键，基态Y原子的s轨道与p轨道电子数相等，故Y的基态原子核外电子排布为1s22s22p4，Y为元素O ；X原子形成4个键，且原子序数比Y小，故X为元素C ；整个微粒显－1价，故W为元素B ；Z的核外电子总数是W的最外层电子数的3倍，故Z为F元素。Y为元素O ，同周期元素第一电离能小于O的有：Li、Be、B、C，共4种，A错误；简单氢化物的沸点：H2O>HF>CH4，B错误；B的最高价氧化物对应的水化物为H3BO3，为一元弱酸，不
具有两性，C错误；B与F可形成BF3，其为含有极性共价键的非极性分子，D正确。
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1．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．W、Y、X三种元素的原子半径依次减小
B．Z元素的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强
C．W元素与氢元素可能会形成W2H6
D．Y元素的单质能从NaZ溶液中置换出Z元素的单质
课时作业
训练(八)　“位—构—性”三者的关系
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解析：D　由“W、X、Y、Z四种短周期元素”及四种元素在周期表中的位置可推出W、X、Y、Z分别为Si、O、S、Cl。根据同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小，同一主族元素从上到下原子半径依次增大，知原子半径：O2
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2．X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素；由5种元素组成的某化合物是电池工业中的重要原料，该化合物的结构式如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．原子半径：Y＜Z＜W
B．最高价含氧酸酸性：Z＞M
C．电负性：X＜Y＜Z
D．该化合物中既含极性键又含非极性键
D
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解析：D　该化合物中X形成一个共价键，且原子序数最小，则X为元素H ，Y可以形成3个共价键，应为元素N或B，Z形成4个共价键，原子序数大于Y，若Y为N，则Z为Si，W可以形成一个共价键，且原子序数大于Z，则此时W只能是Cl，这种情况则没有合理的M，所以Y为元素B，Z为元素C，W为元素F，M为元素S。A.同周期主族元素自左至右原子半径依次减小，所以原子半径F＜C＜B，即W＜Z＜Y，A错误；B.非金属性S＞C，所以最高价含氧酸的酸性H2SO4＞H2CO3，即Z＜M，B错误；C.同周期主族元素自左至右电负性增大，则电负性C＞B，在化合物NaBH4中B显正价，所以电负性C>H>B，即Z>X>Y，C错误；
D.碳原子和碳原子形成的共价键为非极性键，其余共价键均为极性键，D正确。
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3．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，它们均位于不同的奇数族。X与Y位于不同周期，且X、Y、W族序数之和等于Z的质子数，X与W的最高化合价之和为8，Z元素是金属元素且位于元素周期表中“分界线”旁。下列说法错误的是(　　)
A．简单离子半径：W>Y>Z>X
B．X、Y、W三种元素可形成水溶液显酸性的化合物
C．常见单质沸点：Z>Y>W>X
D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：W>Y>Z
C
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4．一种用作锂离子电池电解液的锂盐结构如图所示，短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，W原子的最外层电子数是内层电子数的一半。下列说法不正确的是(　　)
A．简单氢化物的沸点：Y>X
B．YZ2中，Y的化合价为＋2
C．原子半径：W>Z>Y
D．W的最高价氧化物对应的水化物是中强酸
C
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解析：C　短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，W原子的最外层电子数是内层电子数的一半，W为磷元素；X形成化学键数为4，则X为碳元素；Y形成化学键数为2，则Y为氧元素；Z形成化学键数为1，则Z为氟元素。水分子能形成氢键导致沸点升高，故简单氢化物的沸点：Y>X，A正确；氟的电负性大于氧，在OF2中，O表现出正价，化合价为＋2，B正确；电子层数越多半径越大，当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，则原子半径：P>O>F，C错误；P的最高价氧化物对应的水化物是磷酸，磷酸为中强酸，D正确。
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5．A、B、C、D为原子序数依次增大的短周期主族元素，a、d分别是A、D元素对应的单质，m、n、p、q是由这些元素中的部分元素组成的化合物，气体p常作果实催熟剂，m、n为两种常见的液体。上述物质发生的转化关系如图所示(反应条件已略去)。下列说法错误的是(　　)
A．原子半径由大到小的顺序：D>B>C>A
B．简单氢化物的沸点：BC．d与m反应的现象为d浮在m液面上四处游动
D．C与D形成的化合物中一定含有离子键
C
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解析：C　气体p常作果实催熟剂，则p为乙烯；m、n为两种常见的液体，乙烯和n反应生成m，则n为水，m为乙醇；A的原子序数最小，因此A为氢元素；乙醇和d反应生成a，a为氢气，推测d为活泼金属Na，因此D为钠元素，故A、B、C、D分别为H、C、O、Na，据此分析解答。一般原子核外电子层数越多，原子半径越大，因此A原子半径最小，D原子半径最大，同一周期主族元素，原子序数越大，原子半径越小，因此原子半径：B>C，则原子半径由大到小的顺序：D>B>C>A，故A正确；B、C的简单氢化物分别为CH4、H2O，水分子间形成氢键，因此简单氢化物的沸点：B2
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6．某离子液体的阴离子的结构如图所示，其中W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期非金属元素，W是有机分子的骨架元素。下列说法正确的是(　　)
A．Z元素的最高价态为＋7
B．基态原子未成对电子数：W>Y
C．该阴离子中X不满足8电子稳定结构
D．最简单氢化物水溶液的pH：X>M
D
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解析：D　根据W是有机分子的骨架元素，知W为碳元素；由题图可知，Y形成1个双键，则其最外层有6个电子，结合原子序数关系知，Y为氧元素，则X为氮元素；Z形成1个单键，则Z为氟元素；M的成键总数为6，则M为S元素。A.根据上述分析可知，Z为氟元素，无正化合价，故A错误；B.根据上述分析可知，W为碳元素，Y为氧元素，碳原子的电子排布式为1s22s22p2，未成对电子数为2，氧原子的电子排布式为1s22s22p4，未成对电子数也为2，故B错误；C.根据上述分析可知，X为N元素，该阴离子中N形成2个单键，有2个孤电子对，满足8电子稳定结构，故C错误；D.根据上述分析可知，X为氮元素，最简单氢化物为NH3，NH3的水溶液呈碱性；M为硫元素，最简单氢化物为H2S，H2S的水溶液呈酸性，故水溶液的pH：N>S，故D正确。
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7．某化合物结构如图所示，其中X、Y、W、Z是原子序数依次增大的短周期元素，且四种元素分布在三个周期，W的最外层电子数是Y的最外层电子数的2倍，Z和X同主族。下列说法正确的是(　　)
A．W与Z形成的化合物中只含离子键
B．该化合物中Y都满足8电子稳定结构
C．原子半径：Z＞Y＞W
D．X3YW3是强酸
C
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解析：C　X、Y、W、Z是原子序数依次增大的短周期元素，且四种元素分布在三个周期，根据所给化合物结构分析，X为元素H ；Z和X同主族，且Z的原子序数最大，则Z为元素Na ；W的最外层电子数是Y的最外层电子数的2倍，且Y能形成4个共价键，W能形成2个共价键，则Y为元素B ，W为元素O 。O和Na可以形成化合物Na2O2，
含有离子键和共价键，A错误；Y为元素B ，该结构中形成3个共价键的B原子最外层只有6个电子，B错误；电子层数越多原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越小半径越大，原子半径Na＞B＞O，即Z＞Y＞W，C正确；X3YW3即H3BO3，为一种弱酸，D错误。
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8．科学家合成出了一种用于分离镧系金属的化合物A(如图所示)，短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大，其中Z位于第三周期。Z与Y2可以形成分子ZY6，该分子常用作高压电气设备的绝缘介质。下列关于X、Y、Z的叙述正确的是(　　)
A．化合物A中，X、Y、Z最外层都达到8电子稳定结构
B．离子半径：Y>Z
C．电负性：Z>Y
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：ZA
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解析：A　短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大，其中Z位于第三周期，根据化合物A的结构式可知，Z可形成3个共价键，带1个单位正电荷，所以Z的最外层电子数应为6，推知Z为硫元素；Y可形成1个共价键，又Z与Y2可以形成分子ZY6，该分子常用作高压电气设备的绝缘介质，说明该分子为SF6，即Y为氟元素；X得到1个电子形成4个共价键，说明X的最外层电子数为3，则X为硼元素。A.化合物A中，B、F、S最外层都达到8电子稳定结构，其中B与F存在一个配位键，A正确；B.电子层数越多，简单离子半径越大，则离子半径：S2->F－，B错误；C.F的电负性最大，C错误；D.S的非金属性强于B，故最高价氧化物对应水化物的酸性：B9
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9．短周期元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大，Y与W同主族，Z与R同主族，它们形成的甲、乙两种物质(如图)是有机合成中常用的还原剂。下列说法正确的是(　　)
A．电负性：X>Z>R
B．第一电离能：YC．元素Z和R最高价氧化物对应的水化物都具有两性
D．单质Y和W在空气中燃烧的产物所含化学键类型完全相同
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解析：A　由结构图和题给信息可知，W、Y为短周期第ⅠA族金属元素，而Y的原子序数比W小，则Y为元素Li 、W为元素Na；由结构图可知，Z、R得一个电子后能形成四个共价键，且Z与R同主族、Z的原子序数比R小，则Z为元素B 、R为元素Al；X能形成一个共价键，X的原子序数比Y小，则X为元素H。X为元素H 、Z为元素B、R为元素Al ，则电负性：H>B>Al，A正确；Y为元素Li、Z为元素B、R为元素Al，元素金属性越强第一电离能越小，因此第一电离能：Li10
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10．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，且只有一种金属元素。X的最外层电子数为Z的最外层电子数的两倍，X与Z的最外层电子数之和等于Y的最外层电子数，W与Y同主族。下列说法正确的是
(　　)
A．简单离子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)
B．简单气态氢化物的还原性：XC．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W
D．Y、Z、X和Y、Z、W形成的三元化合物中都既含离子键又含共价键
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11．由同周期元素原子W、X、Y、Z构成的一种阴离子(如图)，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．W、X、Y、Z第一电离能由大到小依次是Z>Y>X>W
B．Y形成的简单离子的半径比Z形成的简单离子的半径小
C．W和X的最高价氧化物对应水化物的酸性：W>X
D．W、Z形成的化合物分子中各原子均满足8电子稳定结构
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解析：A　根据同周期元素原子W、X、Y、Z构成的一种阴离子结构，可知Y能形成2个共价键，Y是第ⅥA族元素，Y的最外层电子数等于X的核外电子总数，则X是元素C、Y是氧元素；Z形成1个共价键，Z是元素F；四种原子最外层电子数之和为20，则W是元素B。同周期元素从左到右，第一电离能呈增大的趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族元素的电离能大于相邻的元素，第一电离能由大到小依次是F>O>C>B，A正确；O2-、F－电子层数相同，质子数越多半径越小，简单离子的半径：O2->F－，B错误；元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，酸性H2CO3>H3BO3，C错误；B、F形成的化合物BF3分子中，B原子不满足8电子稳定结构，D错误。

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