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第2节　元素周期律和元素周期表
[课标解读]　1.掌握元素周期律的实质。了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。　2.以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。　3.以ⅠA和ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。　4.了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律。　5.熟悉常见元素的化合价，能根据化合价书写化学式，或根据化学式判断元素化合价。
　元素周期表的结构及其应用
知识梳理
1．元素周期表的编排与结构
(1)编排原则
—
　
—
(2)结构
①周期(7个)
②族(16个)
注意：最多元素的族为ⅢB族，共32种。
(3)元素周期表中的特殊元素位置
①过渡元素：元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵列共六十多种元素，这些元素都是金属元素。
②镧系：元素周期表第6周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。
③锕系：元素周期表第7周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。
④超铀元素：在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素。
⑤碱金属元素[ⅠA(氢除外)]，卤族元素(ⅦA)，氧族元素(ⅥA)，氮族元素(ⅤA)，碳族元素(ⅣA)。
[深思考]
(1)甲、乙是元素周期表中同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素，原子序数分别为m、n，则m和n的关系为________。
(2)甲、乙是元素周期表中同一主族相邻周期的两种元素(其中甲在上一周期)，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数可能是________________________。
(3)若A、B是相邻周期同主族元素(A在B的上一周期)，A、B所在周期分别有m种、n种元素，A的原子序数为x，B的原子序数为y，则x、y的关系为________。
[答案]　(1)n＝m＋1或n＝m＋11或n＝m＋25
(2)x＋2或x＋8或x＋18或x＋32
(3)y＝x＋m或y＝x＋n
[辨易错]
(1)原子的电子层数一定等于周期数，原子的最外层电子数一定等于族序数。
(　　)
(2)ⅠA族全是碱金属，ⅦA族全是非金属。(　　)
(3)元素周期表中的每一格均表示一种核素。(　　)
(4)原子的最外层有1个或2个电子，则可能是ⅠA、ⅡA族元素，也可能是副族、Ⅷ族元素或0族元素氦。(　　)
(5)原子及离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数。(　　)
[答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×
2．元素周期表的应用
(1)金属与非金属的分区
①分界线：沿着元素周期表中硼、硅、砷、碲、砹与铝、锗、锑、钋的交界处画一条虚线，即为非金属元素区和金属元素区的分界线。
②各区位置：分界线左下方为金属元素区，分界线右上方为非金属元素区。
(2)元素周期表的三大应用
①科学预测：为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。
②寻找新材料
③用于工农业生产
探矿(地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系对其有指导意义)、研制农药材料等。
知识应用
2016年11月30日，IUPAC正式公布113号元素符号为Nh，请回答：
(1)该元素的质子数和核外电子数分别为________、________。
(2)该元素的位置为_______________________________________________。
(3)该元素的最外层电子数为________，电子层数为________。
(4)该元素与相同主族的上一周期的原子序数差为________。
[答案]　(1)113　113　(2)第7周期ⅢA族　(3)3　7　(4)32
?命题点1　元素周期表的结构及应用
1．1869年俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，成为化学发展史上重要里程碑之一。下列有关元素周期表的说法正确的是(　　)
A．元素周期表有7个横行、18个纵列，即有7个周期、18个族
B．在过渡元素中寻找半导体材料
C．俄罗斯专家首次合成了X原子，116号元素位于元素周期表中第7周期ⅥA族
D．ⅠA族的元素全部是金属元素
C　[元素周期表中的第Ⅷ族包含8、9、10共3个纵列，因此元素周期表虽然共18个纵列，但共16个族，A错误；在金属和非金属的分界线附近寻找半导体材料，B错误；第7周期0族元素为118号，则116号元素位于元素周期表中第7周期ⅥA族，C正确；第ⅠA族的元素包括H和碱金属元素，碱金属元素全部是金属元素，H是非金属元素，D错误。]
2．根据中学化学教材中所附元素周期表判断，下列叙述不正确的是(　　)
A．两短周期元素原子序数相差8，则周期数一定相差1
B．L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
C．所有主族元素的最高化合价与它的族序数数值相等
D．某元素原子的核电荷数为53，则该元素位于第5周期第ⅦA族
C　[O、F的族序数不等于它们的最高正价，O、F的最高正价不是＋6、＋7，C项不正确。]
3．(1)如图是元素周期表前4周期的一部分，则：X、Y、Z分别为________(写元素符号，下同)。
(2)X、Y、W、Z为四种短周期主族元素，其在周期表中的位置如图所示。W原子的最外层电子数与电子层数相同。
X
Y
W
Z
则：W为__________，Z为__________，X为________，Y为________。
(3)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原子的质子数是其最外层电子数的三倍。则：W为________，X为________，Y为________，Z为________。
[答案]　(1)N　S　Br　(2)Al　S　C　N　(3)P　N　O　Si
“0族”法确定元素位置
(1)熟记0族元素的相应周期数和原子序数
元素符号
He
Ne
Ar
Kr
Xe
Rn
Og
原子序数
2
10
18
36
54
86
118
周期数
1
2
3
4
5
6
7
(2)确定主族元素在周期表中位置的方法：原子序数－最邻近的稀有气体元素的原子序数＝ΔZ。
?命题点2　元素周期表原子序数的定量关系
4．下列各图为元素周期表的一部分，表中的数字为原子序数，其中M为37的是(　　)
　A　　　
　B　　　　C　　　　D
[答案]　C
5．元素周期表中的前4周期，两两相邻的5种元素如图所示，若B元素的核电荷数为a。下列说法正确的是(　　)
A．B、D的原子序数之差可能为2
B．E、B的原子序数之差可能是8、18或32
C．D、E的原子序数之和为2a＋10
D．A、E的原子序数之差可能是7
C　[由题中所给5种元素的位置关系可以看出D一定不是第1周期元素(因为如果D是第1周期元素，则D一定属于元素周期表最左边的第ⅠA族元素或最右边的0族元素)，所以A选项错误；由题意可知5种元素在前4周期，所以D、B、E分别为第2、3、4周期的元素，由元素周期表的结构可知5种元素一定在过渡元素右边，所以D、E的原子序数分别为a－8、a＋18，C项正确。]
6．X、Y为短周期元素，可形成化合物XY3，则X、Y的原子序数之差可能为______________________。
[解析]　XY3化合物可能为BF3(4)，BCl3(12)，AlF3(4)，AlCl3(4)，SO3(8)，NH3(6)，PH3(14)，NCl3(10)，PCl3(2)，NF3(2)，PF3(6)等。
[答案]　2、4、6、8、10、12、14
(1)元素周期表中原子序数的定量关系
①同主族、邻周期元素的原子序数之差
a．元素周期表中左侧元素(ⅠA、ⅡA族)：
同主族相邻两元素中，R(下)＝R(上)＋上一周期元素所在周期的元素种类数目；
b．元素周期表中右侧元素(ⅢA～ⅦA族)：
同主族相邻两元素中，R(下)＝R(上)＋下一周期元素所在周期的元素种类数目。
②同周期的ⅡA和ⅢA的原子序数差可能为1、11、25。
(2)奇偶关系
①原子序数是奇数的主族元素，其所在主族序数必为奇数。
②原子序数是偶数的主族元素，其所在主族序数必为偶数。
　元素周期律及其应用
知识梳理
1．元素周期律
2．主族元素的周期性变化规律
内容
同周期(从左到右)
同主族(从上到下)
原子结构
电子层数
相同
依次增加
最外层电子数
依次增加1个
相同
原子半径
逐渐减小
逐渐增大
元素的性质
金属性
逐渐减弱
逐渐增强
非金属性
逐渐增强
逐渐减弱
主要化合价
一般，最高正价：＋1→＋7负化合价：－4→－1
最高正价数＝主族序数(O、F除外)负化合价＝主族序数－8
化合物性质
最高价氧化物对应水化物
酸性逐渐增强碱性逐渐减弱
酸性逐渐减弱碱性逐渐增强
气态氢化物
稳定性逐渐增强还原性逐渐减弱
稳定性逐渐减弱还原性逐渐增强
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
[辨易错]
(1)同周期、同主族元素的原子半径随原子序数的增大而均增大。(　　)
(2)主族元素的最高正价在数值上均等于族序数。(　　)
(3)非金属对应的含氧酸酸性越强，非金属性越强。(　　)
(4)H2S的热稳定性和还原性均大于H2O的。(　　)
[答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×
3．元素金属性和非金属性强弱的判断方法
三表
元素周期表：金属性“右弱左强，上弱下强，右上弱左下强”；非金属性“左弱右强，下弱上强，左下弱右上强”
金属活动性顺序：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的顺序，金属性减弱(其中Pb>Sn)
非金属活动性顺序：按F、Cl、Br、I的顺序，非金属性减弱
三反应
置换反应：强的置换弱的，适合金属也适合非金属
与水或非氧化性酸反应越剧烈，或最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则金属性越强
与氢气反应越容易，生成的气态氢化物的稳定性越强，或最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则非金属性越强
氧化性
金属离子的氧化性越弱，对应金属性越强
还原性
非金属氢化物或非金属阴离子的还原性越弱，对应非金属性越强
[深思考]
写出氯比硫非金属性强的实验事实有哪些？
[答案]　①Fe与Cl2生成Cl3，Fe与S生成S。
②Cl2与H2S反应，可生成S。
③稳定性：HCl>H2S。
④还原性：HCl⑤酸性：HClO4>H2SO4等。
4．粒子半径大小的比较
(1)粒子半径大小的影响因素
①电子层数越多，粒子半径一般越大。
②同周期元素，核电荷数越大，粒子半径一般越小。
(2)粒子半径大小比较的一般方法
①a.同周期原子半径或同性离子半径从左到右均减小，
如：r(S)＞r(Cl)、r(S2－)＞r(Cl－)。
b．同主族原子半径或离子半径从上到下均增大，
如：r(Na)＜r(K)、r(Na＋)＜r(K＋)。
②同元素粒子：核外电子数越多，半径越大，如：r(Fe)＞r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)、r(Cl)③同电子数粒子：核电荷数越大，半径越小，如：r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)、r(H－)>r(Li＋)。
④核电荷数、电子层数、电子数均不同的粒子：可用参照法，如：r(K＋)与
r(Mg2＋)比较时可参照r(K＋)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)来确定r(K＋)＞r(Mg2＋)。
知识应用
(1)已知Ra是第7周期ⅡA族的元素，故Ra(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性________。
(2)已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2________溶。
(3)已知卤族元素的性质递变规律，可推知未学元素砹(At)的化合物的性质为HAt________稳定，水溶液呈________性，AgAt________溶于水。
(4)已知As是第4周期ⅤA族的元素，故AsH3的稳定性比NH3的稳定性________。
(5)已知Cs的原子半径比Na的原子半径大，故Cs与水反应比Na与水反应________。
[答案]　(1)强　(2)难　(3)不　酸　难　(4)弱　
(5)剧烈
?命题点1　利用周期律比较物质的性质
1．请运用元素周期律的有关理论分析判断，下面几种元素及其化合物性质的推断中正确的是(　　)
A．铊(Tl)的氧化物的水化物可能具有两性
B．砹(At)为无色固体，HAt不稳定，AgAt具有感光性，且不溶于水
C．硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体
D．H2Se
是无色、有毒、比H2S稳定的气体
C　[同主族元素从上到下金属性增强，Tl的金属性大于Al的金属性，则铊(Tl)的氧化物的水化物为强碱，故A错误；同主族元素从上到下非金属性减弱，且化合物性质相似，则砹(At)为有色固体，HAt不稳定，AgAt具有感光性，且不溶于水，故B错误；硫酸钡、硫酸钙均不溶于水，则硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体，故C正确；非金属性：S＞Se，可知H2Se
是无色、有毒、不如H2S稳定的气体，故D错误。]
2．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W与X同周期、与Y同主族，X是非金属性最强的元素，Y的周期序数是其族序数的3倍，W的核外电子总数与Z的最外层电子数之和等于8。下列说法正确的是(　　)
A．最高价氧化物对应水化物的碱性：W>Y
B．最简单气态氢化物的稳定性：X>Z
C．Y单质在空气中的燃烧产物只含离子键
D．最简单离子半径大小关系：WB　[由“X是非金属性最强的元素”确定X为F，由“Y的周期数等于族序数的3倍”确定Y为Na，由“W与X同周期，与Y同主族”确定W是Li，由“W的核外电子总数与Z的最外层电子数之和等于8”并结合“W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素”，确定Z为P。故W、X、Y、Z依次为Li、F、Na、P。Li的金属性比Na的弱，A项错误；HF比PH3稳定，B项正确；Na2O2中含共价键，C项错误；离子半径F－>Na＋>Li＋，D项错误。]
(1)对于主族元素而言，元素的最高正化合价和主族序数相同，但是氧无最高正价，氟无正价，一般为零价或负价。
(2)判断元素非金属性或金属性的强弱，依据是元素原子在化学反应中得失电子的难易而不是得失电子的多少，如金属性：Na>Al。
(3)根据元素氧化物对应水化物的酸碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱时，必须是其最高价氧化物对应的水化物，如HClO4>H2SO4。
(4)不能利用氢化物水溶液的酸性确定非金属性强弱。
(5)第2周期的最高价是由＋1到＋5价，无＋6、＋7价。
?命题点2　元素性质的实验探究
3．研究表明26Al可以衰变为26Mg，可以比较这两种元素金属性强弱的方法是________。
①比较这两种元素的单质的密度和熔点
②比较氯化铝和氯化镁的摩尔质量
③将除去氧化膜的镁带和铝片分别置于热水中，并滴入酚酞溶液
④用pH计分别测量相同物质的量浓度的氯化铝溶液和氯化镁溶液的pH
⑤Mg(OH)2为中强碱，而Al(OH)3具有两性，所以镁的金属性比铝强
[答案]　③④⑤
4．某同学设计实验验证非金属元素的非金属性越强，对应的最高价含氧酸的酸性就越强。他设计了如图装置以验证硫、碳、硅元素的非金属性强弱。该同学设计的实验可直接证明三种酸的酸性强弱，已知A是强酸，B是粉末固体，打开分液漏斗的活塞后，C中可观察到有白色沉淀生成。
(1)写出该实验可选用物质的化学式：
A：________；B：________；C：________。
(2)根据所选物质写出烧杯中发生反应的离子方程式：
_______________________________________________________________。
[解析]　该同学设计的实验是利用强酸制弱酸的原理。非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。由题意可推测，A为H2SO4，B可以为Na2CO3，C可以为Na2SiO3。
[答案]　(1)H2SO4　Na2CO3　Na2SiO3(其他合理答案也可)
(2)CO2＋SiO＋H2O===H2SiO3↓＋CO(或2CO2＋SiO＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO)
　“位—构—性”的关系及应用
分析近三年高考试题，“位—构—性”的关系考查是每年命题的热点，题型以选择题呈现。命题的角度主要涉及以元素推断为前提的原子结构、分子结构、化学键、性质比较等。充分体现了化学的“结构决定性质，性质反映结构”的“证据推理与微观探析”的核心素养。
1．元素的“位—构—性”三者关系
2．“位”“构”“性”关系的应用
(1)结构与位置互推
①若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同，则“阴前阳后”，阴离子在前一周期，阳离子在后一周期，阳离子的原子序数大。
②同周期元素的简单阳离子与阴离子相比，阴离子原子序数大。
③在短周期元素中，元素的原子序数与其主要化合价的数值在奇偶性上一般一致，“价奇序奇，价偶序偶”。
(2)性质与位置互推
熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，根据元素性质可以推知元素在周期表中的位置，根据元素在周期表中的位置可以推知元素性质。
(3)结构与性质互推
①最外层电子数是决定元素原子的氧化性和还原性的主要原因。
②原子半径决定了元素单质的性质；离子半径决定了元素组成化合物的性质。
③同主族元素最外层电子数相同，化学性质相似。
1．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。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：XB．气态氢化物的稳定性：X>Z
C．Z、W均可与Mg形成离子化合物
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>W
C　[令Z的原子序数为x，则Y为x－1，W为x＋1＋8，故x－1＋x＋1＋8＝3x，x＝8，根据位置可知X为Si，Y为N，Z为O，W为Cl。]
2．科学家合成出了一种高效电解质(如图所示)，其中W、Y、X、Z、Q均为短周期元素，且原子序数依次增大，X和Q位于同一主族，Y和Z的原子序数之和与Q相等。下列说法正确的是(　　)
A．Q的氧化物对应水化物为强酸
B．阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构
C．元素非金属性的顺序为Z>Y>X
D．W和X形成的化合物溶于水呈碱性
D　[根据如图中化合价和成键特点可推知W为Li，Y为N，X为O，Z为F，Q为S。SO2对应的酸为H2SO3为弱酸，A错误；阴离子中Q不是8e－稳定结构，B错误；非金属性Z>X>Y，错误；Li2O溶于水生成碱LiOH，D正确。]
3．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，P、M、N均是由其中两种上述元素组成的化合物，它们存在转化关系QP＋M＋N，P能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，M的组成元素位于同一主族，N常温常压下为液体。下列说法不正确的是(　　)
A．原子半径：Y>Z>W>X
B．简单气态氢化物的热稳定性：Z>Y
C．物质M可以使品红溶液退色
D．Q既能与强酸溶液反应，又能与强碱溶液反应
A　[P能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则P为氨气，N常温常压下为液体，主族元素形成的化合物，常温常压下为液体的常见的是H2O，则已确定三种元素：H、N、O。M为同族元素形成的化合物，则为SO2，则Q为亚硫酸氢铵或亚硫酸铵，受热分解生成NH3、SO2、H2O。由分析可知，P为NH3，M为SO2，N为H2O，X、Y、Z、W分别为H、N、O、S。同一周期从左向右原子半径逐渐减小，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：S>N>O>H，故A错误。]
[真题验收]
1．(2020·全国卷Ⅲ，T13)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的氧化物水化物为强碱
D　[化合物XW3与WZ相遇会产生白烟，结合W、X、Y、Z的原子序数依次增大，又因四种元素的核外电子总数满足X＋Y＝W＋Z，可知W、X、Y、Z分别为H、N、Na、Cl，XW3为NH3，WZ为HCl。
由上述分析可知，W为H、X为N、Y为Na、Z为Cl。非金属性：Cl>N>H>Na，A项错误；同周期主族元素满足序大径小的规则，原子半径：Na>Cl>N>H，B项错误；N可以形成HNO2，HNO2为弱酸，C项错误；Na的氧化物的水化物为NaOH，NaOH属于强碱，D项正确。]
2．(2019·全国卷Ⅱ，改编)2019年是门捷列夫发现元素周期律150周年。如表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是(　　)
A．原子半径：W＜X
B．常温常压下，Y单质为固态
C．气态氢化物热稳定性：Z＜W
D．X的最高价氧化物的水化物是强碱
D　[由题意，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8，可推出W、X、Y、Z分别为N、Al、Si、P。
A项，根据电子层数越多，原子半径越大，可得原子半径：WPH3，正确；D项，X的最高价氧化物的水化物Al(OH)3是两性氢氧化物，错误。]
3．(2019·全国卷Ⅲ)X、Y、Z均为短周期主族元素，它们原子的最外层电子数之和为10。X与Z同族，Y最外层电子数等于X次外层电子数，且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是(　　)
A．熔点：X的氧化物比Y的氧化物高
B．热稳定性：X的氢化物大于Z的氢化物
C．X与Z可形成离子化合物ZX
D．Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸
B　[X、Y、Z均为短周期主族元素，X与Z同族，Y最外层电子数等于X次外层电子数，Y的最外层电子数不可能是8，只能为2，且Y原子半径大于Z，所以Y为Mg，X、Y、Z原子的最外层电子数之和为10，故X为C，Z为Si。
A项，MgO的熔点高于CO2、CO的熔点，错误；B项，元素的非金属性越强，则其气态氢化物的热稳定性越强，C的非金属性强于Si，故CH4的热稳定性大于SiH4，正确；C项，X与Z形成的SiC是共价化合物，错误；D项，Mg能溶于浓硝酸，但是Si单质不能溶于浓硝酸，错误。]
4．(2018·全国卷Ⅰ)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20。W、X、Z最外层电子数之和为10；W与Y同族；W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是(　　)
A．常温常压下X的单质为气态
B．Z的氢化物为离子化合物
C．Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性
D．W与Y具有相同的最高化合价
B　[可腐蚀玻璃的物质是HF。根据题意可推知，W是氟、X是钠、Y是氯、Z是钙。常温常压下Na是固态，A项错误；CaH2是离子化合物，B项正确；CaCl2是强酸强碱盐，水溶液呈中性，C项错误；氯有最高化合价为＋7，氟无正价，D项错误。]
[新题预测]
1．如图为某漂白剂的结构。已知：W、Y、Z是不同周期、不同主族的短周期元素，W、Y、Z原子最外层电子数之和等于X原子最外层电子数，W、X对应的简单离子核外电子排布相同。下列叙述错误的是(　　)
A．W、X对应的简单离子的半径：X>W
B．电解W的氯化物水溶液可以制得W单质
C．实验室可用X和Z形成的某种化合物制取单质X
D．25
℃时，Y的最高价氧化物对应水化物的钠盐溶液pH大于7
B　[W、Y、Z为不同周期不同族，可知其中有H，根据物质结构成键和化合价可知W为Mg，Z为H，X为O，Y为B。电解MgCl2溶液，不能得到Mg，B错误。]
2．已知短周期元素M、N、P、Q最高价氧化物对应水化物分别为X、Y、Z、W，M是短周期中原子半径最大的元素，常温下X、Z、W均可与Y反应，M、P、Q的原子序数及0.1
mol/L
X、Z、W溶液的pH如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．N原子的电子层数与最外层电子数相等
B．M的离子半径小于N的离子半径
C．P氢化物稳定性大于Q氢化物稳定性
D．X、W两物质含有的化学键类型相同
A　[短周期元素M、N、P、Q最高价氧化物对应水化物分别为X、Y、Z、W，M是短周期中原子半径最大的元素，则M为Na元素，则X为NaOH；0.1
mol/L的W溶液pH＝1，则W为一元含氧强酸，且Q的原子序数大于Na元素，则Q为Cl元素、W为HClO4；0.1
mol/L的Z溶液pH＝0.7，则氢离子浓度为10－0.7mol/L＝0.2
mol/L，故Z为二元强酸，且P的原子序数大于Na元素，则P为S元素、Z为H2SO4；常温下X、Z、W均可与Y反应，则Y为两性氢氧化物，则Y为Al(OH)3、N为Al元素。]
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-第1节　原子结构　化学键
[课标解读]　1.了解元素、核素和同位素的含义。　2.了解原子的构成，了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。　3.了解原子核外电子排布规律，掌握原子结构示意图、电子式、结构式的表示方法。　4.了解化学键的定义，了解离子键、共价键的形成。
　原子结构　同位素
知识梳理
1．原子构成
(1)原子符号与构成
(2)粒子中的“各数”间的关系
①质量关系：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。
②电性关系
2．元素、核素、同位素
(1)“三素”关系及含义
(2)几种重要的核素及其应用
核素
U
C
H
H
O
用途
核燃料
用于考古断代
制氢弹
示踪原子
(3)氢元素的三种核素
H：用字母H表示，名称为氕，不含中子。
H：用字母D表示，名称为氘或重氢，含1个中子。
H：用字母T表示，名称为氚或超重氢，含2个中子。
注意：相对原子质量的分类
①原子(即核素)的相对原子质量
一个原子(即核素)的质量与一个12C质量的的比值。一种元素有几种同位素，就有几种不同核素的相对原子质量。
②元素的相对原子质量
是按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。如：Ar(Cl)＝Ar(35Cl)×a%＋Ar(37Cl)×b%。
③核素的近似相对原子质量＝质量数。
④元素的近似相对原子质量＝A1×a%＋A2×b%＋……
[辨易错]
(1)任何原子都有质子、中子和电子。(　　)
(2)质子数相同的微粒相应的元素一定是同一种元素。(　　)
(3)任何阴、阳离子中均含有电子。(　　)
(4)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子。(　　)
(5)核聚变如H＋H―→He＋n，因为有新粒子生成，所以该变化是化学变化。(　　)
(6)H2、D2、HD均为氢元素的不同单质，三者属于同素异形体。(　　)
[答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×
3．核外电子排布
(1)核外电子排布规律
(2)原子或离子结构示意图
(3)核外电子排布与元素性质的关系
①金属元素原子的最外层电子数一般小于4，较易失去电子，形成阳离子，表现出金属性，在化合物中显正化合价。
②非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于4，较易得到电子，活泼非金属原子易形成阴离子，在化合物中主要显负化合价。
③稀有气体元素的原子最外层为8电子(氦为2电子)稳定结构，不易失去或得到电子，通常表现为0价。
[深思考]
结构示意图为的微粒有哪几种？讨论说明。
[答案]　当x＝18时，代表原子(氩原子)；
当x>18时，代表的是阳离子(K＋、Ca2＋等)；
当x<18时，代表的是阴离子(S2－、Cl－等)。
知识应用
1．H、D、T形成的氢气分子有____________；H、D、T与16O、17O可形成的水分子有________种；其中相对分子质量相同的有____________________；这些水分子的物理性质________；化学性质________。
[答案]　H2、D2、T2、HD、HT、DT　12　HT16O与DO、HT17O与DO、HD16O与HO、HD17O与DO　不同　几乎相同
2．A、B、C、D四种元素的核电荷数依次增大，它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8。A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半。请据此回答下列问题：
(1)请写出四种元素的符号：
A________，B________，C________，D________。
(2)请画出四种元素的离子结构示意图：
A________，B________，C________，D________。
[答案]　(1)S　Cl　K　Ca
?命题点1　原子结构中“数”与同位素
1．国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)公布了118号元素符号为Og。下列关于Og的说法错误的是(　　)
A．原子序数与质子数均为118
B．质子数与中子数之差为61
C．该原子的近似相对原子质量为297
D．118号元素的相对原子质量为297
[答案]　D
2．同位素示踪技术已广泛应用在农业、工业、医学、地质及考古等领域。下列有关叙述正确的是(　　)
A．14C与12C是两种不同的元素或核素
B．通过化学变化可以实现16O与18O之间的相互转化
C．35Cl2与37Cl2互为同素异形体
D．铯元素的两种同位素中137Cs比133Cs多4个中子
D　[A项，14C与12C是同种元素的不同核素，错误；B项，16O与18O之间的相互转化实际上是改变原子核的结构，不属于化学变化的范围，错误；C项，35Cl2与37Cl2都是Cl2的单质，不是同素异形体，错误；D项，铯元素的两种同位素中137Cs比133Cs多4个中子，正确。]
3．某元素的一种同位素X原子的质量数为A，含N个中子，它与1H原子构成HmX分子，在a
g
Hm
X中所含原子的物质的量为________，所含中子的物质的量为________，所含质子数为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值，下同)，所含电子数为________。
[答案]　(m＋1)
mol　N
mol　(m＋A－N)NA　(m＋A－N)NA
(1)求一定质量的某物质中粒子数的思维模板
物质的质量物质的量指定粒子的物质的量粒子数
(2)“三同”比较
同位素
同素异形体
同分异构体
研究对象
核素原子
单质
化合物
“同”含义
质子数相同
元素相同
分子式相同
“异”含义
中子数不同
性质不同
结构不同
?命题点2　核外电子排布规律及其应用
4．下列有关短周期元素原子的说法正确的是
(　　)
A．当原子形成简单离子后，其最外层上的电子数可超过8个
B．原子最外层上的电子数少于4个时，电子数越多，还原性越强
C．原子核外电子中，最外层上的电子能量最高
D．当最外层上的电子数变为4个时即达稳定结构
C　[A项，原子形成简单离子，最外层电子数应满足稳定的结构，可为2或8等，错误；C项，原子核外电子离核越远，能量越高，正确；D项，最外层上的电子轨道全充满时达到稳定结构，可为2或8，错误。]
5．已知某粒子的结构示意图为。试回答：
(1)当x－y＝10时，该微粒为________(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。
(2)当y＝8时，粒子可能为(填名称)：
________、________、________、________、________。
(3)写出y＝3与y＝7的元素最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式为____________________________________________________________
___________________________________________________________________。
[答案]　(1)原子
(2)氩原子　氯离子　硫离子　钾离子　钙离子(答案合理即可)
(3)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
6．现有部分元素的原子结构特点如下表：
X
L层电子数是K层电子数的3倍
Y
核外电子层数等于原子序数
Z
L层电子数是K层和M层电子数之和
W
最外层电子数是次外层电子数的2.5倍
(1)X、Y、Z、W分别为________、________、________、________(填元素名称)。
(2)写出X的核素符号：______________，Y的核素名称：________。
(3)Z的原子结构示意图为________，X的离子结构示意图为________。
[解析]　根据题意可知X为O，Y为H，Z为S，W为N。
[答案]　(1)氧　氢　硫　氮
(2)O、O、O　氕、氘、氚
(3)
　化学键与化合物的类型
知识梳理
1．化学键与化合物
(1)化学键——离子键与共价键
①定义：相邻原子间的强相互作用称为化学键。
②离子键与共价键比较
离子键
共价键
非极性键
极性键
概念
阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键
原子间通过共用电子形成的化学键
成键微粒
阴、阳离子
原子
成键实质
阴、阳离子的静电作用
共用电子不偏向任何一方原子
共用电子偏向一方原子
形成条件
活泼金属与活泼非金属经电子得失，形成离子键；或者铵根离子与酸根离子之间
同种元素原子之间成键(X—X)
不同种元素原子之间成键(X—Y)
注意：①离子键中“静电作用”包括静电吸引和静电排斥，且二者达到平衡。
②由活泼金属与活泼非金属形成的化学键不一定都是离子键，如AlCl3中Al—Cl键为共价键。
(2)化合物——离子化合物和共价化合物
①离子化合物与共价化合物的比较
化合物类型
定义
与物质分类的关系
举例
离子化合物
含有离子键的化合物
包括强碱、绝大多数盐及活泼金属的氧化物和过氧化物
NaCl、Na2O2、NaOH、Na2O、NH4Cl等
共价化合物
只含有共价键的化合物
包括酸、弱碱、极少数盐、气态氢化物、非金属氧化物、大多数有机物等
H2S、SO2、CH3COOH、H2SO4、NH3·H2O等
②两类化合物一般鉴定方法：熔融状态下进行导电性实验，能导电的化合物为离子化合物。
[辨易错]
(1)任何原子或离子之间均可形成化学键。(　　)
(2)在NaOH中只存在Na＋与OH－之间的静电吸引。(　　)
(3)离子键只存在于离子化合物中，共价键也只存在于共价化合物中。(　　)
(4)H2SO4能电离出H＋和SO，故H2SO4为离子化合物。(　　)
(5)Na2O2、NaOH、Na2SO4物质中均存在离子键和共价键。(　　)
(6)化学反应的实质是化学键的断裂。(　　)
[答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×
[深思考]
从酸、碱、盐、氧化物、单质的角度，哪些物质一定存在共价键？哪些物质一定不含共价键？
[答案]　酸、碱、含氧酸盐、非金属氧化物、非金属单质一定含共价键；活泼金属的无氧酸盐、金属氧化物、金属单质一定不含共价键。
2．分子间作用力——范德华力与氢键
(1)范德华力
①定义：把分子聚集在一起的作用力，又称范德华力。
②特点
a．分子间作用力比化学键弱得多，它主要影响物质的熔点、沸点等物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质。
b．分子间作用力存在于由共价键形成的多数共价化合物和绝大多数气态、液态、固态非金属单质分子之间。但像二氧化硅、金刚石等由共价键形成的物质，粒子之间不存在分子间作用力。
③变化规律
一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔、沸点也越高。例如，熔、沸点：I2>Br2>Cl2>F2。
(2)氢键
①定义：分子间存在的一种比范德华力大的分子间作用力，不是化学键。
②存在与特点：分子间存在氢键的物质(如H2O、HF、NH3)在同主族氢化物中熔、沸点反常的高，如H2O>H2S，HF>HCl。
[辨易错]
(1)任何分子之间均存在范德华力和氢键。(　　)
(2)干冰升华克服了范德华力。(　　)
(3)熔点Cl2(4)H2O的沸点低于H2S是因为相对分子质量H2O较小。(　　)
[答案]　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×
知识应用
现有以下物质：
①NaCl　②Na2O　③Na2O2　④NaOH　⑤H2SO4
⑥H2O　⑦N2　⑧(NH4)2CO3　⑨CO2　⑩H2O2
?Ne　?C2H4
(1)只含离子键的物质有________，只含共价键的物质有________，不含化学键的有________。
(2)属于离子化合物的有________；其中含有非极性键的是________，其中含有极性键的是________。
(3)属于共价化合物的有________；其中含有非极性键的是________。
(4)液态水―→水蒸气―→H2和O2的过程中，克服的作用力有_____________。
[答案]　(1)①②　⑤⑥⑦⑨⑩?　?
(2)①②③④⑧　③　④⑧
(3)⑤⑥⑨⑩?　⑩?
(4)分子间作用力(含范德华力、氢键)和共价键
?命题点1　化学键与化合物类型的关系与判断
1．2017年1月，南京理工大学胡炳成教授团队成功合成世界上首个全氮阴离子盐，全氮阴离子化学式为N。下列关于全氮阴离子盐的说法不正确的是(　　)
A．每个N含有36个电子
B．全氮阴离子盐为离子化合物
C．全氮阴离子盐既含离子键又含共价键
D．全氮阴离子盐可能属于非电解质
D　[全氮阴离子盐为离子化合物，不可能属于非电解质。]
2．下列说法正确的有________(填序号)。
①NaHSO4中含有离子键和共价键，存在Na＋、H＋和SO
②钠的氧化物中只含离子键
③原子最外层只有一个电子的元素原子跟卤素原子结合时，所形成的化学键一定是离子键
④全部由非金属元素组成的物质可能含离子键
⑤Na2O2与H2O2为均含非极性共价键的离子化合物
⑥冰中既含共价键又含分子间作用力
⑦盐中一定存在离子键，可能共存共价键
⑧NaOH与NH4Cl中既存在离子键又存在共价键
[答案]　④⑥⑧
化学键与化合物的关系
(1)离子化合物中一定含离子键，可能含非极性键和极性键。
(2)共价化合物中一定含极性键，可能含非极性键，一定不含离子键。
(3)既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成，如H2O2、C2H4等。
(4)稀有气体分子中不存在化学键。
?命题点2　物质变化引起的化学键变化
3．下列关于NaHSO4的说法中正确的是(　　)
A．因为NaHSO4是离子化合物，所以NaHSO4固体能够导电
B．NaHSO4固体中阳离子和阴离子的个数比是2∶1
C．NaHSO4固体熔化时破坏的是离子键和共价键
D．NaHSO4固体溶于水时破坏的是离子键和共价键
D　[虽然NaHSO4是离子化合物，但其固体中不存在能自由移动的阴、阳离子，因此不能导电；NaHSO4固体中阳离子(Na＋)和阴离子(HSO)的个数比是1∶1；NaHSO4固体熔化时破坏的只是离子键，而溶于水时电离出Na＋、H＋和SO，破坏的是离子键和共价键。]
4．下列说法正确的是
(　　)
A．碘晶体受热转变为碘蒸气，吸收的热量用于克服碘原子间的作用力
B．硫酸钾和硫酸溶于水都电离出硫酸根离子，所以它们在熔融状态下都能导电
C．Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑反应中既有离子键、非极性键、极性键的断裂又有离子键、极性键、非极性键的形成
D．金刚石与NaCl熔化克服相同类型的化学键
C　[A项，克服I2分子间作用力，错误；B项，H2SO4熔融状态不电离，故不能导电，错误；D项，金刚石熔化克服共价键，NaCl熔化克服离子键，错误。]
物质熔化、溶解时化学键的变化
(1)离子化合物的溶解或熔化过程
离子化合物溶于水或熔化后均电离出自由移动的阴、阳离子，离子键被破坏。
(2)共价化合物的溶解过程
①有些共价化合物溶于水后，能与水反应，其分子内共价键被破坏，如CO2和SO2等。
②有些共价化合物溶于水后，与水分子作用形成水合离子，从而发生电离，形成阴、阳离子，其分子内的共价键被破坏，如HCl、H2SO4等。
③有些共价化合物溶于水后，其分子内的共价键不被破坏，如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。
?命题点3　情境创新题——特定化学键物质结构
5．共价化合物分子中各原子有一定的连接方式，某分子可用球棍模型表示(如图所示)，A的原子半径最小，C、D位于同周期，D的常见单质常温下为气态，下列说法正确的是(　　)
A．B的同素异形体数目最多2种
B．A与C不可以形成离子化合物
C．通过含氧酸酸性可以比较元素B和C的非金属性
D．C与D形成的阴离子CD既有氧化性，又有还原性
D　[A的原子半径最小，为氢原子，C、D位于同周期，C形成三个共价键，B形成4个共价键，C为N，B为C，D的常见单质常温下为气态，D形成两个共价键，D为O。]
6．X、Y、Z、W是四种原子序数依次增大的短周期元素，W的最外层电子数比X的最外层电子数少1个，X、Y、Z为同一周期元素，X、Y、Z组成一种化合物(ZXY)2的结构式如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．化合物WY是良好的耐热冲击材料
B．Y的氧化物对应的水化物可能是弱酸
C．X的氢化物的沸点一定小于Z的
D．化合物(ZXY)2中所有原子均满足8电子稳定结构
C　[根据分子结构式中原子的共价键数目，可确定Y形成三个键，位于第ⅤA族，X形成四个共价键，位于第ⅣA族，Z形成四个共价键，位于第ⅥA族。又因W的最外层电子数比X的最外层电子数少1个，且原子序数W>X，因此X、Y、Z为第2周期元素，W为第3周期元素，结合(ZXY)2的结构式可知，X为C，Y为N，Z为O，X最外层电子数为4，故W为Al。X的氢化物很多，沸点可能大于Z的氢化物，C项错误。]
物质结构确定元素的思维模板
　结构化学用语的规范书写
最新考试大纲明确要求考生：“熟记并正确书写常见元素的名称、符号、离子符号；掌握原子结构示意图、电子式、分子式、结构式和结构简式等表示方法”。所以对“一图五式”的强化，符合学科素养和考试说明的要求，是学生规范答题的重要一环。
体现了“微观探析与模型认知”的核心素养。
1．结构示意图
(1)原子结构示意图：如Cl：。
(2)离子结构示意图：如Cl－：。
2．电子式
(1)电子式
在元素符号周围用“·”或“×”来代表原子的最外层电子的式子。
(2)用电子式表示化合物的形成过程
①离子化合物：左边是原子的电子式，相同原子电子式可以合并，右边是离子化合物的电子式，中间用“―→”连接。如NaCl：。
②共价化合物：左边是原子的电子式，相同原子电子式可合并，右边是共价化合物的电子式，中间用“―→”连接。
如NH3：。
3．结构式
用元素符号和短线表示化合物(或单质)分子中原子的排列和结合方式的式子。结构式用“—”“===”“≡”分别表示1、2、3对共用电子，结构式可以在一定程度上反映真正的分子结构和性质，但不能表示空间构型，如甲烷分子是正四面体，而结构式为，但不能认为碳原子和四个氢原子都在同一平面上。
4．结构简式
对于有机物，结构式比较复杂，可将结构式进行简化，简化原则：①同一个碳上的氢原子合并，②依次相连的相同基团可以合并，③连同一个碳上的相同基团可以合并，④官能团不能省略。如葡萄糖：CH2OH(CHOH)4CHO。
题型1　原子符号与结构示意图
1．写出下列原子符号：
中子数为18的氯原子________，氘________，无中子的原子________。
[答案]　Cl　H或D　H
2．写出下列结构示意图
Cl____________；Cl－____________；
Ca____________；Ca2＋____________。
[答案]　
　
题型2　电子式的书写
3．书写下列物质的电子式：
(1)Mg________，S________。
(2)Na＋________，Cl－________，NH________，
H3O＋________，OH－________，—OH________，
—NH2________，SCN－________。
(3)Cl2________，N2________。
(4)Na2S________，Na2O2________，NaOH________，NH4Cl________，NaH________，CaF2________，NaBH4________。
(5)NH3________，CO2________，CH3Cl________，H2O2________，C2H4________，PCl3________，
CS2________，HCN________，N2H4________，
COCl2________。
(6)化合物乙的球棍模型为“”，写出乙的电子式：________________。
[答案]　(1)
4．用电子式表示下列物质的形成过程：
(1)MgBr2：_______________________________________________________。
(2)H2O：_________________________________________________________。
(3)H2：__________________________________________________________。
(4)Na3N：________________________________________________________。
[答案]　(1)
5．下列微粒中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构的是________(填序号)。
①BF3　②NCl3　③H3O＋　④SiCl4　⑤PCl3　⑥PCl5　⑦NO2　⑧XeF4　⑨SO2　⑩HClO　?N2　?N2H4　?CO2
[答案]　②④⑤??
(1)电子式书写“六项”注意
①同一原子的电子式最好不要既用“·”又用“”表示；在化合物中“·”或“”最好也不要混用(若特殊需要可标记)，可将电子全部标成“·”或“”。
②单一原子形成的简单阳离子，其离子符号就是该阳离子的电子式，如Al3＋就可以表示铝离子的电子式。“[　]”在所有的阴离子、复杂的阳离子中出现。
③在化合物中，如果有多个阴、阳离子，阴、阳离子必须是相隔的，即不能将两个阴离子或两个阳离子写在一起。如：CaF2要写成[]－Ca2＋[]－，不能写成Ca2＋[]，也不能写成Ca2＋[]－[]－。
④不要漏写未成键的电子，如N2写成是错误的。
⑤不要弄错原子间的连接，如HClO分子中H与O相连。
⑥在用电子式表示物质形成的过程时，由于不是化学方程式，所以不能出现“===”。“―→”前是原子的电子式，“―→”后是物质的电子式。
(2)“8e－”结构的判断技巧
①最外层电子数＋|化合价|＝8的原子均达到8e－稳定结构。
②含氢化合物中的氢原子一定不是8e－稳定结构。
③含稀有气体元素的化合物中不是8e－稳定结构。
题型3　共价分子结构式、结构简式和空间构型名称书写
6．(1)CH4、NH3、H2O2、N2H4的结构式分别为
________________、________________、________________、________________。
(2)乙酸的结构式为____________________，结构简式为________________；次氯酸的结构式为____________________________________________________。
(3)乙烯、乙醇的结构简式分别为__________________、______________。
(4)苯、硝基苯的结构简式分别为________________
、________________。
(5)葡萄糖的分子式为____________，结构简式为____________。
(6)CO2、H2O、CH4、NH3的空间构型分别为__________、______________、______________、______________。
(7)淀粉的分子通式为________，聚乙烯的结构简式为________。
[答案]　(1)
　
(2)　CH3COOH　H—O—Cl
(3)CH2===CH2　C2H5OH　(4)
　(5)C6H12O6　CH2OH(CHOH)4CHO　(6)直线形　V形　正四面体形　三角锥形
(7)(C6H10O5)n　
[真题验收]
1．(2020·全国卷Ⅰ，T11)1934年约里奥?居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核He)轰击金属原子X，得到核素Y，开创了人造放射性核素的先河：
X＋He―→Y＋n
其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是(　　)
A.X的相对原子质量为26
B．X、Y均可形成三氯化物
C．X的原子半径小于Y的
D．Y仅有一种含氧酸
B　[由X＋He―→Y＋n可得W＋4＝30＋1，则W＝27，设X的最外层电子数为x，结合题给信息可知，x＋x＋2＝8，解得x＝3，又X为金属原子，可得Z＝13，X为Al，Y为P。
Al的相对原子质量为27，A项错误；X(Al)、Y(P)均可形成三氯化物，分别为AlCl3、PCl3，B项正确；根据同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小知，X(Al)的原子半径大于Y(P)的，C项错误；Y(P)有多种含氧酸，如H3PO3和H3PO4等，D项错误。]
2．(2020·全国卷Ⅱ，T13)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的最高化合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　[由题意，4种短周期主族元素中，Z的原子序数最大，且能形成Z＋，则Z为钠元素，W的原子序数最小，且形成一个化学键，则W为氢元素，再由4种元素的原子序数之和为24，可知X与Y的原子序数之和为12，结合题给化合物中X与Y的成键数，可知X为硼元素，Y为氮元素。
从该化合物的成键情况可确定H、B、N之间均为共价键，A项正确；Na为活泼金属，既能与水反应，又能与CH3OH发生置换反应生成H2，B项正确；氮元素的最高价氧化物对应的水化物为HNO3，是典型的强酸，C项正确；BF3中硼原子不满足8电子稳定结构，D项错误。]
3．(2019·全国卷Ⅰ)科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半，下列叙述正确的是(　　)
A．WZ的水溶液呈碱性
B．元素非金属性的顺序为X>Y>Z
C．Y的最高价氧化物的水化物是中强酸
D．该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
C　[W、X、Y、Z为同一短周期元素，可能同处于第二或第三周期，观察新化合物的结构示意图可知，X为四价，X可能为C或Si。若X为C，则Z核外最外层电子数为C原子核外电子数的一半，即为3，对应B元素，不符合成键要求，不符合题意，故X为Si，W能形成＋1价阳离子，可推出W为Na元素，Z核外最外层电子数为Si原子核外电子数的一半，即为7，可推出Z为Cl元素。Y能与2个Si原子形成共价键，另外得到1个电子达到8电子稳定结构，说明Y原子最外层有5个电子，进一步推出Y为P元素，即W、X、Y、Z分别为Na、Si、P、Cl元素。A项，WZ为NaCl，其水溶液呈中性，错误；B项，元素非金属性：Cl>P>Si，错误；C项，P的最高价氧化物的水化物为H3PO4，是中强酸，正确；D项，P原子最外层有5个电子，与2个Si原子形成共价键，另外得到1个电子，在该化合物中P元素满足8电子稳定结构，错误。]
4．(2018·全国卷Ⅱ)W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体；Y的周期数是族序数的3倍；Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同。下列叙述正确的是(　　)
A．X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物
B．Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键
C．四种元素的简单离子具有相同的电子层结构
D．W的氧化物对应的水化物均为强酸
A　[根据W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体，可知该气体为NO2，因原子序数递增可知W和X分别为N元素和O元素；结合Y的周期数是族序数的3倍，且Y为短周期元素，则Y只能为Na元素；根据Z原子最外层的电子数与W原子的电子总数相同，且Z为短周期元素可知Z为Cl元素。]
[新题预测]
萝卜硫素(结构如图所示)是具有抗癌和美容效果的天然产物之一。该物质由H(氢)、W、X、Y、Z五种短周期主族元素构成，已知这五种元素的原子序数依次增大，Y、Z原子核外最外层电子数相等。下列有关说法正确的是(　　)
A．Y与Z具有相同的最高正化合价
B．X和Z的简单氢化物水溶液均呈酸性
C．WYZ分子中各原子最外层都满足8电子稳定结构
D．W、X、Y三种元素的最简单氢化物热稳定性最大的是W的最简单氢化物
C　[由萝卜硫素的名称及题给萝卜硫素的结构简式可知，萝卜硫素中含有H、C和S元素，结合题给结构简式中各原子形成的化学键数目和题给信息，可知Z为S，Y为O，W为C，X为N。选项A，O元素无最高正价，A说法错误；选项B，NH3的水溶液呈碱性，H2S的水溶液呈酸性，B说法错误；选项C，COS的结构式为O===C===S，各原子最外层均达到8电子稳定结构，C说法正确；选项D，C、N、O为同一周期主族元素，其非金属性依次增强，最简单氢化物的热稳定性依次增大，D说法错误。]
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