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物质结构
元素周期律
1．现有部分元素的原子结构特点如表，下列叙述中正确的是
A．W原子结构示意图为
B．元素X和Y只能形成原子个数比为1∶2的化合物
C．元素X比元素Z的非金属性强
D．X、Y、Z、W四种元素不能形成离子化合物
2．短周期元素X.Y.Z.W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中W原子的最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列判断不正确的是（
）
A．四种元素的单质中，X的熔沸点最低
B．最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z强
C．X的气态氢化物的稳定性较Z的弱
D．原子半径：Y＞Z＞W＞X
3．短周期元素甲、乙、丙、丁的原子半径依次增大，其简单氢化物中甲、乙、丙、丁的化合价如表所示下列说法正确的是（
）
元素
甲
乙
丙
丁
化合价
－2
－3
－4
－2
A．氢化物的热稳定性：甲>丁
B．元素非金属性：甲<乙
C．最高价含氧酸的酸性：丙>丁
D．丙的氧化物为离子化合物
4．有一种化合物是很多表面涂层的重要成分，其结构如图所示，其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，只有X、Y在同一周期，Y无最高正价，Z的含氧酸均具有氧化性，下列有关说法正确的是（
）
A．WZ沸点高于W2Y的沸点
B．含Z的两种酸反应可制得Z的单质
C．W2Y2中既含离子键又含共价键
D．X的含氧酸一定为二元弱酸
5．X、Y、Z、W均是短周期元素，且核电荷数依次增大，X2
-与Y+有相同的电子层结构，Z是第3周期元素的简单离子中半径最小的，W的单质有多种同素异形体，其氧化物是形成酸雨的主要原因之一。下列说法正确的是
A．原子最外层电子数：X>Y>Z
B．单质沸点：Y>Z>W
C．离子半径：Y+>
X2-
D．Y与W形成的化合物的水溶液显碱性
6．A、B、C、D是四种短周期元素，E是过渡元素。A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子结构示意图为：，B是同周期第一电离能最小的元素，C的最外层有三个成单电子，E的外围电子排布式为3d64s2。回答下列问题：
(1)用化学式表示上述五种元素中最高价氧化物对应水化物酸性最强的是__________，碱性最强的是_________。
(2)用元素符号表示D所在周期(除稀有气体元素外)第一电离能最大的元素是__________，电负性最大的元素是__________。
(3)D的氢化物比C的氢化物的沸点__________（填"高"或"低"），原因_____________
(4)E元素原子的核电荷数是__________，E元素在周期表的第_______周期，第________族，已知元素周期表可按电子排布分为s区、p区等，则E元素在_______区。
(5)B、C最高价氧化物的晶体类型是分别是______晶体、______晶体
(6)画出D的核外电子排布图_____________，这样排布遵循了________原理和____________规则。
7．W、X、Y、Z是原子序数依次增加的短周期主族元素，位于三个周期，X、Z同主族，Y、Z同周期，X的简单氢化物可与其最高价氧化物对应的水化物反应生成盐，Y的最高价氧化物对应的水化物是二元中强碱，以下说法错误的是
A．原子半径大小：Y>Z
B．Y3X2中既有离子键，又有共价键
C．Z的最高价氧化物可做干燥剂
D．可以用含XW3的浓溶液检验氯气管道是否漏气
8．四种短周期元素在周期表中的位置如图所示，其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是(　　)
Y
Z
M
X
A．简单离子半径大小：M＜Z
B．简单氢化物的稳定性：Z＞Y
C．X与Z形成的化合物具有较高熔沸点
D．X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的强
9．某同学设计了如图所示元素周期表，已知Z元素的最外层电子数是次外层的3倍。空格中均有对应的元素填充。下列说法正确的是
A．白格中都是主族元素，灰格中都是副族元素
B．X、Y分别与Z形成的化合物都只有两种
C．X、Y元素最高价氧化物对应的水化物酸性：X>Y
D．X、Y、Z的气态氢化物中最稳定的是X的氢化物
10．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X位于ⅦA族，Y的原子核外最外层与次外层电子数之和为9，Z是地壳中含量最多的金属元素，W与X同主族。下列说法错误的是(　　)
A．原子半径：r(Y)>r(Z)>r(W)>r(X)
B．由X、Y组成的化合物是离子化合物
C．X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
D．Y的最高价氧化物对应水化物的碱性比Z的弱
11．2019年是“国际化学元素周期表年”。1869年门捷列夫把当时已知的元素根据物理、化学性质进行排列，准确预留了甲、乙两种未知元素的位置，并预测了二者的相对原子质量，部分原始记录如下。下列说法不正确的是(　　)
A．元素甲的原子结构示意图为
B．原子半径比较：甲>乙>Si
C．元素乙的简单气态氢化物的稳定性比CH4弱
D．推测乙可以用作半导体材料
12．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W的单质与H2在暗处能化合并发生爆炸，X是同周期中金属性最强的元素，Y原子的最外层电子数等于电子层数，W和Z原子的最外层电子数相同。下列说法错误的是(　　)
A．单质的沸点：Z>W
B．简单离子半径：X>W
C．元素X与氧可形成既含离子键又含非极性共价键的化合物
D．X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应
物质结构
元素周期律
答案
1.【答案】C
【分析】X元素原子的L层电子数是K层电子数的3倍，可知L层为6个电子，所以X为氧元素；Y元素原子的核外电子层数等于原子序数，Y只能是H元素；Z
元素原子的L层电子数是K层和M层电子数之和，其M层电子数为6，所以Z是S元素；W元素原子共用三对电子形成双原子分子，常温下为气体单质，所以W为N元素。根据上述分析，X为氧元素，Y是H元素，Z是S元素，W为N元素，据此来分析即可。
【详解】A．W为N元素，原子核外有2个电子层，最外层电子数为5，原子结构示意图为，故A错误；
B．元素X和元素Y可以以原子个数比1∶1形成化合物，为H2O2，故B错误；
C．X为O，Z为S，位于同一主族，非金属性O＞S，故C正确；
D．X、Y、Z、W四种元素可以形成离子化合物(NH4)2SO4或NH4HSO4等，故D错误。
2.【答案】C
【分析】X、
Y、Z、W均为短周期元素，W原子的最外层电子数是最内层电子数的3倍，最内层只有2个电子，则最外层电子数为6，则Y为O元素，根据X、Y、Z、W在周期表中相对位置可知，X为N元素、Z为Si元素、Y为Al元素。
【详解】A、四元素的单质中，只有X常温下为气态，其它三种为固态，故A正确；
B、非金属性W>Z，故最高价氧化物对应水化物的酸性W>
Z，故B正确；
C、非金属性X>
Z，故X的气态氢化物的稳定性较Z的强，故C不正确；
D、同周期随原子序数增大原子半径减小，电子层越多原子半径越大，则原子半径大小顺序为：Y＞Z＞W＞X，故D正确。
3.【答案】A
【分析】由短周期元素氢化物中甲、乙、丙、丁的化合价可知，乙、丁处于V族，甲处于ⅥA族，丙处于ⅣA，且甲、乙、丙、丁的原子半径依次增大，则甲为O元素、乙为N元素、丙为C元素、丁为S元素，结合元素周期律与元素化合物性质解答。
【详解】A.甲形成的氢化物是水，丁形成的氢化物是硫化氢，非金属性氧大于硫，所以氢化物的稳定性是：甲>丁，故A正确；
B.
同周期自左而右非金属性增强,故非金属性：甲(O)>乙(N)，故B错误；
C.
最高价含氧酸的酸性：碳元素形成碳酸，硫元素形成硫酸，故酸性丙<丁，故C错误；
D.
丙的氧化物是二氧化碳，属于共价化合物，故D错误。
4.【答案】B
【详解】化合物的结构图告诉我们，W、Z可形成一个共价键，X可形成4个共价键，Y可形成2个共价键，再结合“只有X、Y在同一周期，Y无最高正价，Z的含氧酸均具有氧化性”，可确定W为H，X为C，Y为O，Z为Cl。
A.
HCl沸点低于H2O的沸点，因为水分子间能形成氢键，A错误；
B.
HCl+HClO=Cl2↑+H2O，B正确；
C.
H2O2中只含共价键不含离子键，C错误；
D.
HCOOH、CH3COOH都为一元弱酸，D错误。
5.【答案】D
【分析】Z是第3周期元素的简单离子中半径最小的，则Z为Al，X2
-与Y+有相同的电子层结构，则X为O，Y为Na，W的单质有多种同素异形体，其氧化物是形成酸雨的主要原因之一，则W为S，以此解题。
【详解】根据分析，X为O、Y为Na、Z为Al、W为S；
A．X为O，最外层电子数为6，Y为Na，最外层电子数为1，Z为Al，最外层电子数为3，原子最外层电子数：X>
Z
>
Y，故A错误；
B．Y为Na、Z为Al、W为S，铝的原子半径与钠相比较小，且其价电子数较多，故金属键较强，则铝的熔点高于钠，即单质沸点：Z
>
Y，故B错误；
C．X为O、Y为Na，X2
-与Y+有相同的电子层结构，核电荷数越大，半径越小，离子半径：Y+<
X2-，故C错误；
D．Y为Na、W为S
，Y与W形成的化合物为硫化钠，属于强碱弱酸盐，其水溶液显碱性，故D正确。
6.【答案】(1)HNO3
NaOH
(2)F
F
(3)高
因为NH3分子间形成氢键
(4)26
四
d
Ⅷ
(5)离子
分子
(6)1s22s22p3
泡利
洪特
【分析】根据A、B、C、D是四种短周期元素，由A的原子结构示意图可知，x=2，A的原子序数为14，?故A为Si元素；?A、B、C同周期，B是同周期第一电离能最小的元素，故B为Na元素，C的最外层有三个成单电子，故C原子的3p能级有3个电子，故C为P元素；C、D同主族，故D为N元素，E是过渡元素，E的外围电子排布式为3d64s2，则E为Fe元素。所以由上述分析可知，A为Si元素，B为Na元素、C为P元素，D为N元素，E为Fe元素。
【详解】
(1)
由上述分析可知：五种元素中N的非金属性最强，Na的金属性最强，故最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HNO3?，碱性最强的是NaOH，故答案为：HNO3?；?NaOH?；
(2)由上述分析可知：D为N元素，属于第二周期，根据同周期自左而右，第一电离能增大(个别除外)，所以第一电离能最大的元素是F；同一周期自左而右，电负性逐渐增大，故电负性最大的元素是F，故答案为：?F；F；
(3)
由上述分析可知：D为N元素，D的氢化物为NH3，C为P元素，C的氢化物为PH3，因为NH3分子间形成氢键，所以沸点NH3>
PH3，故答案：高；因为NH3分子间形成氢键
；
(4)根据E的外围电子排布式为3d64s2可知，E核电荷数是26，元素在周期表的第四周期第VIII族，?价电子排布式为3d64s2，所以位于元素周期表d区，故答案为：26；四；d；
(5)
由上述分析可知：B为Na元素、C为P元素，B、C的最高价氧化物分别为Na2O属于离子晶体，P2O5属于分子晶体，故答案：离子；分子；
(6)
由上述分析可知：D为N元素，D的核外电子排布图1s22s22P3，这样排布是遵循了泡利原理和洪特规则。答案：1s22s22P3；泡利；洪特。
7.【答案】B
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增加的短周期主族元素，位于三个周期，
Y、Z同周期，则W位于第一周期，为H元素，X位于第二周期，Y、Z位于第三周期，X的简单氢化物可与其最高价氧化物对应的水化物反应生成盐，则X为N元素，X、Z同主族，则Z为P元素，Y的最高价氧化物对应的水化物是二元中强碱，Y为Mg元素，据此分析解答。
【详解】A．Y为Mg元素，Z为P元素，Y、Z同周期，同周期元素随核电核数增大，原子半径减小，则原子半径大小：Y>Z，故A正确；
B．X为N元素，Y为Mg元素，Y3X2为Mg3N2，属于离子化合物，其中只有离子键，故B错误；
C．Z为P元素，最高价氧化物为五氧化二磷，具有吸水性，属于酸性干燥剂，故C正确；
D．W为H元素，X为N元素，XW3为氨气，浓氨水与氯气在空气中反应生成氯化铵，形成白烟，可以用含氨气的浓溶液检验氯气管道是否漏气，故D正确。
8.【答案】D
【详解】由周期表和题干只有M为金属元素可知，M为Al、X为Si、Y为N、Z为O，
A．具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，则简单离子半径大小：M＜Z，故A正确；
B．非金属性越强，对应氢化物越稳定，则简单氢化物的稳定性：Z＞Y，故B正确；
C．X与Z形成的化合物为二氧化硅，为原子晶体，具有较高熔沸点，故C正确；
D．非金属性越强，对应最高价含氧酸的酸性越强，则X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的弱，故D错误。
【点睛】比较简单离子半径时，先比较电子层数，电子层数越多，离子半径越大，当具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，则简单离子半径大小。
9.【答案】C
【分析】按照排布规律，前3周期，一侧的相同位置的元素位于同一主族，比如B和Al同主族，均在H的左侧，均处于棱形的顶部空格内。则可知X、Y同主族，且X为N，Y为P，Z为O。到了第四周期，出现灰色空格，填充副族元素，如Se。
【详解】A、按照图示，白格填充的为主族元素和稀有气体元素，灰格填充的为副族元素，A错误；
B、X和Z，可以形成NO、NO2、N2O5等氮氧化物，不止2种，B错误；
C、X的最高价氧化物对应的水化物为HNO3，Y的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4，同主族元素，同上到下非金属性减弱，非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，则HNO3＞H3PO4；C正确；
D、非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，同主族元素，同上到下非金属性减弱，同周期元素，从左到右，非金属性增强，则非金属性排序为O＞N＞P，氢化物最强的是Z的氢化物，H2O；D错误。
10.【答案】D
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X位于ⅦA族，X为氟元素，Y的原子核外最外层与次外层电子数之和为9，Y为钠元素，Z是地壳中含量最多的金属元素，Z为铝元素，W与X同主族，W为氯元素。
【详解】X为氟元素，Y为钠元素，Z为铝元素，W为氯元素。
A.
电子层越多原子半径越大，电子层相同时，核电荷数越大原子半径越小，则原子半径：r(Y)>r(Z)>r(W)>r(X)，故A正确；
B.
由X、Y组成的化合物是NaF，由金属离子和酸根离子构成，属于离子化合物，故B正确；
C.
非金属性越强，对应氢化物越稳定，X的简单气态氢化物HF的热稳定性比W的简单气态氢化物HCl强，故C正确；
D.元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，
Y的最高价氧化物对应水化物是NaOH，碱性比Al(OH)3强，故D错误。
11.【答案】A
【详解】A选项，元素甲的原子结构示意图应该为，故A错误；
B选项，从左到右原子半径增大，从上到下半径增大，因此原子半径比较：甲>乙>Si，故B正确；
C选项，从上到下，非金属性减弱，气态氢化物稳定性减弱，因此元素乙的简单气态氢化物的稳定性比CH4弱，故C正确；
D选项，乙在金属与非金属交界区域，因此推测乙可以用作半导体材料，故D正确。
12.【答案】B
【详解】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的单质与H2在暗处能化合并发生爆炸，则W为F元素；X是同周期中金属性最强的元素，X的原子序数大于F，则X位于第三周期，为Na元素；Y原子的最外层电子数等于电子层数，Y的原子序数大于Na，则位于第三周期，最外层含有3个电子，为Al元素；W和Z原子的最外层电子数相同，则Z为Cl元素；
Z、W的单质分别为氯气、氟气，二者形成的晶体都是分子晶体，相对分子质量氯气较大，则氯气的沸点较高，即单质的沸点：Z＞W，故A正确；
B．X为Na、W为F，二者的离子都含有2个电子层，Na的核电荷数较大，则钠离子的离子半径较小，即简单离子半径：X＜W，故B错误；
C．X为Na，金属钠与O形成的过氧化钠中既含离子键也含非极性共价键，故C正确；
D．X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、氢氧化铝、高氯酸，氢氧化铝具有两性，则氢氧化钠、氢氧化铝和高氯酸之间能相互反应，故D正确。

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