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第15讲　原子结构　化学键
【课标要求】　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、核外电子以及它们之间的关系。3.了解核外电子排布规律。4.了解化学键的定义，了解离子键、共价键的形成，并掌握原子结构示意图、电子式、结构式的表示方法。
考点1　原子结构　核素　同位素
1．原子构成
(1)构成原子的微粒及作用
eq
\a\vs4\al(原子,（X）)
eq
\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(原子核\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(质子（Z个）——决定元素的种类,中子[（A－Z）个]\o(\s\up7(在质子数确定后),\s\do5(决定原子种类)))),\a\vs4\al(核外,电子)（Z个）——最外层电子数决定元素的化学性质))
(2)微粒之间的关系
①质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)；
②原子中：质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数；
③阳离子的核外电子数＝质子数－阳离子所带的电荷数；
④阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数。
(3)微粒符号周围数字的含义
2．元素、核素、同位素
(1)元素、核素、同位素的比较
(2)同位素的特征
①同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎完全相同，物理性质不同；
②同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。
(3)氢元素的三种核素
H：名称为氕，不含中子；
H：用字母D表示，名称为氘或重氢；
H：用字母T表示，名称为氚或超重氢。
(4)几种重要的核素的用途
核素
U
6C
H
H
8O
用途
核燃料
用于考古断代
制氢弹
示踪原子
3.两种相对原子质量
(1)原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与12C质量的的比值。
(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%。
　(1)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。(　　)
(2)不同的核素可能具有相同的质子数，也可能质子数、中子数、质量数均不相同。(　　)
(3)核聚变如H＋H―→He＋n，因为有新微粒生成，所以该变化是化学变化。(　　)
(4)中子数不同而质子数相同的微粒一定互为同位素。(　　)
(5)通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化。(　　)
(6)Cl与Cl得电子能力几乎相同。(　　)
答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√
题组一　元素、核素、同位素的概念辨析
1．“玉兔”号月球车用94Pu作为热源材料。下列关于94Pu的说法正确的是(　　)
A．94Pu与92U互为同位素
B．94Pu与94Pu互为同素异形体
C．94Pu与92U具有完全相同的化学性质
D．94Pu与94Pu具有相同的最外层电子数
解析：94Pu与92U的质子数不同，不互为同位素，A错误；94Pu与94Pu均是核素，不是单质，不互为同素异形体，B错误；94Pu与92U的质子数不同，属于不同的元素，不可能具有完全相同的化学性质，C错误；94Pu与94Pu的质子数相同，具有相同的最外层电子数，D正确。
答案：D
2．由1H、2H、3H与16O、17O、18O可形成________种水分子，这些水分子的化学性质__________(填“相同”或“不相同”)。
答案：18　相同
题组二　各种粒子之间的关系
3．等质量的H2O和D2O：
物质的量之比：____________。
中子数之比：____________。
质子数之比：____________
电子数之比：____________
答案：10∶9　8∶9　10∶9　10∶9
4．“神舟”六号所用动力燃料之一为氢化锂三兄弟：LiH、LiD、LiT。其中Li的质量数为7。
(1)等物质的量的三种物质质子数之比为________________________________。
(2)等物质的量的三种物质中子数之比为______________________________。
(3)等物质的量的三种物质的摩尔质量之比为_____________________________。
答案：(1)1∶1∶1　(2)4∶5∶6　(3)8∶9∶10
题组三　相对原子质量
5．氯元素在自然界有35Cl和37Cl两种同位素，在计算式34.969×75.77%＋36.966×24.23%≈35.453中(　　)
A．75.77%表示35Cl的质量分数
B．24.23%表示35Cl的丰度
C．35.453表示氯元素的相对原子质量
D．36.966表示37Cl的质量数
解析：在计算式中，34.969、36.966分别表示35Cl和37Cl的相对原子质量，75.77%表示35Cl的丰度(即原子个数百分比或原子物质的量百分比)，24.23%表示37Cl的丰度。35.453表示氯元素的相对原子质量。
答案：C
6．某元素(X)构成的双原子单质分子有三种，其相对分子质量分别为158、160、162，在天然单质中，这三种单质的物质的量之比为1∶1∶1，由此推断以下结论正确的是(　　)
A．此元素有3种不同的同位素
B．其中一种同位素质量数为80
C．其同位素79X占原子总数的
D．单质X2的平均相对分子质量为162
解析：由题意知元素X有两种同位素，A项错误；设X的两种同位素分别为a、b，则对应单质化学式分别为a2、ab、b2，由a2、b2可求得a、b的质量数为79和81，B项错误；质量数为79的核素占原子总数的分数为＝，C项正确；单质X2的平均相对分子质量为158×＋160×＋162×＝160，D项错误。
答案：C
考点2　核外电子排布规律
1．核外电子排布规律
2．原子结构示意图
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，而形成阳离子，表现出还原性，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。
　(1)最外层电子数为8的“粒子”一定是稀有气体元素原子。(　　)
(2)核外电子排布相同的微粒，化学性质也相同。(　　)
(3)除Li外的碱金属原子次外层都有8个电子。(　　)
(4)某原子M层上电子数为L层电子数的4倍。(　　)
(5)某元素的原子最外层只有一个电子，则它一定是金属元素。(　　)
(6)同一元素的不同核素原子核外电子排布不同。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×
1．已知某粒子的结构示意图为。试回答：
(1)当x－y＝10时，该粒子为________(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____________________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析：(1)当x－y＝10时，x＝10＋y，说明核电荷数等于核外电子数，所以该粒子应为原子。(2)当y＝8时，应为有18个电子的粒子，所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子等。(3)y＝3时粒子为铝原子，y＝7时粒子为氯原子，其最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝和高氯酸，反应的离子方程式为Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。
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
2．按要求填空(均为短周期元素)。
(1)最外层电子数为1的元素有________(填元素符号，下同)。
(2)最外层电子数为2的元素有________。
(3)最外层电子数与次外层电子数相等的元素有________。
(4)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素是________。
(5)最外层电子数是次外层电子数3倍的元素是________。
(6)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素有________。
(7)内层电子总数是最外层电子数2倍的元素有________。
(8)电子层数与最外层电子数相等的元素有________。
(9)最外层电子数是电子层数2倍的元素有________。
(10)最外层电子数是电子层数3倍的元素有________。
答案：(1)H、Li、Na　(2)He、Be、Mg　(3)Be、Ar　(4)C　(5)O　(6)Li、Si　(7)Li、P　(8)H、Be、Al
(9)He、C、S　(10)O
考点3　化学键　分子间作用力
1．化学键
(1)化学键的定义及分类
(2)化学反应的本质：反应物的旧化学键断裂与生成物的新化学键形成。
2．离子键与共价键比较
项目
离子键
共价键
成键粒子
阴、阳离子
原子
成键方式
得失电子形成阴、阳离子
形成共用电子对
成键条件
活泼金属元素与活泼非金属元素
一般在非金属原子之间
　　作用力实质　
静电作用
3.离子化合物与共价化合物
离子化合物
共价化合物
定义
由离子键构成的化合物
以共用电子对形成分子的化合物
构成粒子
阴、阳离子
原子
物质类型
a.强碱b．绝大多数盐c．金属氧化物
a.含氧酸b．有机物(有机盐除外)c．非金属氢化物d．非金属氧化物e．极少数盐，如AlCl3
4.电子式
(1)概念：在元素符号周围用“”或“”来表示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
如NaCl：。
②共价化合物
如HCl：。
5．分子间作用力
(1)定义：把分子聚集在一起的作用力，又称范德华力。
(2)规律：一般来说，对于组成与结构相似的物质，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。
6．氢键
(1)定义
分子之间存在的一种比分子间作用力稍强的相互作用。
(2)形成条件
除H外，形成氢键的原子通常有F、O、N。
(3)氢键存在广泛，如蛋白质分子、醇、羧酸分子、H2O、NH3、HF等分子之间。分子间氢键会使物质的熔点和沸点升高。
　(1)化学键是相邻离子或原子间的一种强作用力，既包括静电吸引力，又包括静电排斥力。(　　)
(2)非金属元素组成的化合物中只含共价键。(　　)
(3)非金属元素的两个原子之间一定形成共价键，但多个原子间也可能形成离子键。(　　)
(4)由活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化学键都是离子键。(　　)
(5)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。(　　)
答案：(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×
题组一　化学键及化合物类别的判断
1．有以下9种物质：①Ne　②HCl　③P4　④H2O2　⑤Na2S　⑥NaOH　⑦Na2O2　⑧NH4Cl　⑨AlCl3
请用上述物质的序号填空：
(1)不存在化学键的是_______________________________________________。
(2)只存在极性共价键的是_____________________________________________。
(3)只存在非极性共价键的是___________________________________________。
(4)既存在非极性共价键又存在极性共价键的是___________________________。
(5)只存在离子键的是_______________________________________________。
(6)既存在离子键又存在共价键的是__________________________________。
(7)属于共价化合物的是_____________________________________________。
答案：(1)①　(2)②⑨　(3)③　(4)④　(5)⑤　(6)⑥⑦⑧　(7)②④⑨
题组二　电子式、结构式的书写
2．请写出下列粒子的电子式
(1)原子：Na_________________________________________________________，
Cl_________________________________________________________________。
(2)简单离子：Na＋_____________________________________________________，
F－_______________________________________________________________。
(3)复杂离子：NH___________________________________________________。
(4)离子化合物：MgCl2__________________________________________________，
Na2O_______________________________________________________________，
Na2O2______________________________________________________________。
(5)非金属单质及共价化合物：N2_________________________________________，
H2O________________________________________________________________，
H2O2____________________________________________________________。
3．写出下列微粒的电子式：
(1)OH－：__________________________________________________________；
—OH：___________________________________________________________；
(2)—CH3：__________________________________________________________；
CH：____________________________________________________________；
(3)HClO：___________________________________________________________；
HCN：_________________________________________________________。
4．写出下列物质的结构式：
N2：_______________________________________________________________；
H2O：________________________________________________________________；
CO2：________________________________________________________________；
H2O2：___________________________________________________________________。
答案：NN≡N
H—O—H　OCO　H—O—O—H
题组三　8电子稳定结构的判断
5．下列各原子都满足8电子稳定结构的化合物是________(填字母)。
A．C6H6　B．HCN　C．CO2　D．CS2　E．N2
F．PCl3　G．PCl5　H．BCl3　I．CCl4
答案：CDEFI
题组四　物质溶解或熔化过程中化学键的变化
6．(2021·南宁模拟)每组物质发生状态变化时，所克服的粒子间的相互作用属于同种类型的是(　　)
A．食盐和蔗糖熔化
B．钠和硫熔化
C．碘和干冰升华
D．SiO2和Na2O熔化
答案：C
7．在下列物质溶于水的变化过程中：
A．将SO2通入水中　　　B．烧碱溶于水
C．将HCl通入水中
D．硫酸氢钠溶于水
E．蔗糖溶于水
F．过氧化钠溶于水
(1)只破坏共价键的是________(填字母，下同)。
(2)只破坏离子键的是________。
(3)既有离子键被破坏又有共价键被破坏的是________。
(4)没有化学键破坏的是________。
(5)属于化学过程的为________。
答案：(1)AC　(2)B　(3)DF　(4)E　(5)AF
1．(2020·浙江7月选考)下列说法正确的是(　　)
A．35Cl和37Cl是两种不同的元素
B．单晶硅和石英互为同素异形体
C．HCOOH和HOCH2CHO互为同系物
D．H与Na在元素周期表中处于同一主族
答案：D
2．(2019·高考江苏卷)反应NH4Cl＋NaNO2===NaCl＋N2↑＋2H2O放热且产生气体，可用于冬天石油开采。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是(　　)
A．中子数为18的氯原子：Cl
B．N2的结构式：N===N
C．Na＋的结构示意图：
D．H2O的电子式：
解析：A错：中子数为18的氯原子为Cl。B错：N2的结构式为N≡N。C错：Na＋的结构示意图为。
答案：D
3．(2017·高考海南卷)下列分子中，其中子总数为24的是(　　)
A．18O3　　　　　　　
B．2HO2
C．14N16O2
D．14C16O2
解析：A项，1
mol
18O中含有中子的物质的量为(18－8)mol＝10
mol，即1
mol
18O3中含有中子的物质的量为3×10
mol＝30
mol，错误；B项，1
mol
2HO2中含有中子的物质的量为(2×1＋2×9)mol＝20
mol，错误；C项，1
mol
14N16O2中含有中子的物质的量为(7＋2×8)mol＝23
mol，错误；D项，1
mol
14C16O2中含有中子物质的量为(8＋2×8)mol＝24
mol，正确。
答案：D
4．(1)(2017·高考全国卷Ⅰ)Li2Ti5O15中Ti的化合价为＋4价，其中过氧键的数目为________。
(2)(2016·高考全国卷Ⅱ)联氨分子的电子式为________________，其中氮的化合价为______________。
答案：(1)4　(2)　－2价
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-第16讲　元素周期律和元素周期表
【课标要求】　1.掌握元素周期律的实质。了解元素周期表的结构(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族和ⅦA族为例，掌握同一主族元素递变规律与原子结构的关系。4.了解金属、非金属元素在周期表中的位置及其性质递变规律。
考点1　元素周期律及应用
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：主族序数－8
最高正价数＝主族序数(O、F除外)
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
逐渐减弱
3.元素周期表、元素周期律的应用
(1)比较不同周期、不同主族元素的性质
①比较Ca(OH)2和Al(OH)3的碱性强弱方法：
金属性：Mg>Al，Ca>Mg，则碱性：Ca(OH)2>Mg(OH)2>Al(OH)3，即得Ca(OH)2>Al(OH)3。
②比较H2O和SiH4的稳定性强弱的方法：
非金属性：C>Si，O>C，则氢化物稳定性：H2O>CH4>SiH4，即得H2O>SiH4。
(2)预测未知元素的某些性质
①已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2难溶。
②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不稳定，水溶液呈酸性，AgAt难溶于水。
(3)启发人们在一定区域内寻找新物质
①半导体元素在金属与非金属分界线附近，如：Si、Ge、Ga等。
②农药中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。
③催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中找，如：Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。
　(1)同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小。(　　)
(2)元素的原子得电子越多，非金属性越强，失电子越多，金属性越强。(　　)
(3)元素的氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性越强，碱性越强，金属性越强。(　　)
(4)元素的气态氢化物越稳定，非金属性越强，其水溶液的酸性越强，还原性越弱。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×
题组一　粒子半径大小比较
1．比较下列粒子半径大小(填“>”或“<”)。
(1)Na________Mg________Cl；
(2)Li________Na________K；
(3)Na＋________Mg2＋________Al3＋；
(4)F－________Cl－________Br－；
(5)Cl－________O2－________Na＋________Mg2＋；
(6)Fe2＋________Fe3＋。
答案：(1)>　>　(2)<　<　(3)>　>　(4)<　<
(5)>　>　>　(6)>
题组二　元素周期律
2．根据元素周期律比较下列各组性质(填“>”或“<”)。
(1)金属性：K________Na________Mg，
非金属性：F________O________S。
(2)碱性：Mg(OH)2________Ca(OH)2________KOH。
(3)酸性：HClO4________H2SO4________HClO。
(4)热稳定性：CH4________NH3________H2O。
(5)还原性：HBr________HCl，I－________S2－。
(6)氧化性：Fe3＋________Cu2＋________Fe2＋。
答案：(1)>　>　>　>　(2)<　<　(3)>　>　(4)<　<　(5)>　<　(6)>　>
3．应用元素周期律分析下列推断，其中正确的是
(　　)
A．铊(Tl)与铝同主族，其单质既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应
B．气态氢化物的稳定性HF低于HCl
C．硒(Se)位于元素周期表第ⅥA族，其最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱
D．第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性
解析：在元素周期表中，铊位于铝的下面，其金属性比铝的金属性强，不与碱反应，A项错误；氟的非金属性比氯强，气态氢化物稳定性HF较强，B项错误；NH3的水溶液呈碱性，D项错误。
答案：C
题组三　元素的金属性、非金属性强弱比较
4．(1)研究表明26Al可以衰变为26Mg，下列可以比较这两种元素金属性强弱的方法是________(填序号，下同)。
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将空气中久置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
(2)下列能说明氯元素比硫元素非金属性强的是________。
①HCl比H2S稳定
②HClO4酸性比H2SO4强
③Cl2能与H2S反应生成S
④Cl2比S更易与H2化合生成相应气态氢化物
⑤盐酸是强酸，而氢硫酸是弱酸
答案：(1)④⑤　(2)①②③④
5．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)写出所选用物质的化学式：
A：________；B：________；C：________。
(2)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为Na2CO3，C为Na2SiO3或K2SiO3。
答案：(1)H2SO4　Na2CO3　Na2SiO3(或K2SiO3)
(2)CO2＋SiO＋H2O===H2SiO3↓＋CO(或2CO2＋SiO＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO)
考点2　元素周期表
1．原子序数
按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号称为原子序数。
原子序数＝核电荷数＝核外电子数＝质子数。
2．编排原则
(1)周期：在周期表中，把电子层数目相同的元素按原子序数递增的顺序从左到右排成横行，每个横行各为一个周期。
(2)族：把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排成纵列。
3．元素周期表的结构
(1)周期(7个横行，7个周期)
短周期
长周期
序号
一
二
三
四
五
六
七
元素种类
2
8
8
18
18
32
32
0族元素原子序数
2
10
18
36
54
86
118
(2)族(18个纵列，16个族)
主族
列
1
2
13
14
15
16
17
族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
副族
列
3
4
5
6
7
11
12
族
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
ⅠB
ⅡB
Ⅷ族
第8、9、10，共3个纵列
0族
第18纵列
　(1)元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素。(　　)
(2)ⅠA族全部是金属元素。(　　)
(3)元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格，它们是同位素。(　　)
(4)两短周期元素原子序数相差8，则周期数一定相差1。(　　)
(5)包含元素种数最多的族是ⅠA族。(　　)
(6)形成化合物种数最多的元素在ⅣA族。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)√
题组一　元素周期表的结构
1.在元素周期表中，铂元素如图所示，下列有关说法正确的是
(　　)
A．铂是非金属元素，在常温下呈固态
B．78Pt和78Pt的核外电子数相同，互为同位素
C．“195.1”是铂的质量数
D．由78可以推出Pt为第5周期元素
解析：铂为金属元素，A项错误；78Pt和78Pt的质子数相同，中子数不同，是两种不同的核素，二者互为同位素，B项正确；“195.1”是铂元素的相对原子质量，C项错误；由78推出Pt为第六周期元素，D项错误。
答案：B
2．下列各图为元素周期表的一部分，图中的数字为原子序数，其中M为37的是(　　)
解析：本题常因对元素周期表的结构掌握不牢固易造成错误。根据元素周期表中每周期所含有的元素的种类数分别为2、8、8、18、18、32，分析比较得出C项符合题意。
答案：C
3．(1)56号元素位于第________周期________族。
(2)114号元素位于第________周期________族。
(3)25号元素位于第________周期________族。
答案：(1)6　ⅡA　(2)7　ⅣA　(3)4　ⅦB
题组二　元素周期表的片段在推断题中的应用
4.A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示。已知B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则A、B、C分别为(　　)
A．Be、Na、Al　　　　　　B．B、Mg、Si
C．O、P、Cl
D．C、Al、P
解析：设A的原子序数为x，则B的原子序数为x＋8－1，C的原子序数为x＋8＋1，由(x＋8－1)＋(x＋8＋1)＝4x，解得x＝8，所以A为O元素，B为P元素，C为Cl元素。
答案：C
5.如图为元素周期表中前四周期的一部分，若B元素的核电荷数为x，则这五种元素的核电荷数之和为(　　)
A．5x＋10
B．5x
C．5x＋14
D．5x＋16
解析：前四周期五种元素在元素周期表中的相对位置为
故五种元素的核电荷数之和为5x＋10。
答案：A
　“位—构—性”三者的关系
1．原子结构与元素性质的关系
2．原子结构与元素在周期表中位置的关系
(1)核外电子层数＝周期序数。
(2)主族元素的最外层电子数＝价电子数＝主族序数＝最高正价数。
(3)质子数＝原子序数＝原子核外电子数＝核电荷数。
(4)最低负价绝对值＝8－主族序数(ⅣA～ⅦA)。
3．“位”“构”“性”三者关系的应用
利用元素在周期表中位置、元素的原子结构、元素性质三者关系，可以比较或推断某些元素的性质，如：
(1)比较同主族元素的金属性、非金属性、最高价氧化物对应水化物的酸碱性、氢化物的稳定性等。
(2)比较同周期元素及其化合物的性质。
(3)比较不同周期、不同主族元素性质时，要找出参照物。
(4)推断一些未学过的元素的某些性质。
[考能突破练]
1．(2021·大连测试)硒(Se)与硫在元素周期表中位于同一主族。下列说法不正确的是(　　)
A．原子半径：Se>S
B．沸点：H2S>H2Se
C．稳定性：H2S>H2Se
D．酸性：H2SO4>H2SeO4
答案：B
2．(2021·适应性测试河北卷)(双选)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，且原子序数Y＋Z＝X＋W，X和W同主族，Z的族序数与周期数相等，四种元素中只有一种金属元素。下列说法正确的是(　　)
A．W有两种常见氧化物
B．原子半径YC．X的最高价氧化物的水化物是强酸
D．Y元素的氢化物分子间可以形成氢键
解析：短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，Z的族序数与周期数相等，则Z是Al元素，四种元素中只有一种金属元素，则X、Y、W都是非金属元素，且原子序数Y＋Z＝X＋W，X和W同主族，符合要求的X是C元素，Y是N元素，W是Si元素，或X是N，Y是F，Z是Al，W是P元素，然后依据元素周期律分析解答。
根据上述分析可知，X是C，Y是N，Z是Al，W是Si元素或X是N，Y是F，Z是Al，W是P元素。
A．若W是Si元素，Si元素只有SiO2一种氧化物，A错误；
B．同一周期元素，原子序数越大，原子半径越小，不同周期元素，元素所在的周期序数越大，原子半径越大，故原子半径：N答案：BD
3.(2021·安徽六安模拟)元素X、Y、Z、R、E在周期表中的相对位置如图所示。已知Z为短周期元素，五种元素的原子核外电子数之和为80。下列推断不正确的是(　　)
A．原子半径：Z>R>X
B．气态氢化物的热稳定性：X>R>Y
C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：Z>R>E
D．Z的氧化物能与盐酸、烧碱反应
答案：C
4．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，X的质子数是W与Z的质子数之和的一半。m、n、p是由这些元素组成的二元化合物，r是元素Y的气体单质，n为淡黄色粉末，相关物质转化关系如图所示。室温下，0.01
mol·L－1
s溶液pH为12。下列说法正确的是(　　)
A．原子半径大小：WB．简单离子半径大小：YC．简单氢化物沸点高低：ZD．Y、Z形成的化合物均含离子键
解析：W为H元素，X为C元素，Y为O元素，Z为Na元素。A.原子半径的大小为H答案：D
5．(2021·四川绵阳模拟)短周期主族元素a、b、c、d原子序数依次增大，b元素的一种同位素可用于考古年代鉴定。甲、乙分别是元素b、d的单质，通常甲为固体，乙为气体，0.001
mol/L的丙溶液pH＝3；W、X、Y均是由这些元素构成的二元化合物，Y是形成酸雨的主要物质之一。上述物质的转化关系如图。下列说法正确的是(　　)
A．原子半径：b>d>c
B．a、c形成的化合物一定是共价化合物
C．W、X、Y中X的熔、沸点最高
D．Y、Z均可用排水法收集
答案：C
1．(2020·高考全国卷Ⅰ)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
解析：由守恒关系可知元素X的质量数为27，X的相对原子质量近似等于该原子的质量数，A项错误；X与Y最外层电子数之和为8，质子数相差2，且X为金属元素，可推知X为Al元素，Y为P元素，二者都有＋3价，都可以形成三氯化物，B项正确；同一周期主族元素自左向右，原子半径逐渐减小，故Al的原子半径大于P，C项错误；P元素的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO2等，D项错误。
答案：B
2．(2020·高考全国卷Ⅲ)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
解析：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错误；原子半径Y>Z>X>W，B错误；元素X的最高价氧化物对应的含氧酸(HNO3)是强酸，而HNO2不是强酸，C错误；Y的氧化物对应的水化物是NaOH，属于强碱，D正确。
答案：D
3．(2019·高考全国卷Ⅱ)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下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(　　)
W
X
Y
Z
A.原子半径：WB．常温常压下，Y单质为固态
C．气态氢化物热稳定性：ZD．X的最高价氧化物的水化物是强碱
解析：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对：根据电子层数越多，原子半径越大，可得原子半径：WPH3。D错：X的最高价氧化物的水化物Al(OH)3是两性氢氧化物，不是强碱。
答案：D
4．(2019·高考全国卷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
解析：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错：MgO的熔点高于CO2、CO的熔点。B对：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。C错：X
与Z
形成的SiC是共价化合物。D错：Mg能溶于浓硝酸，但是Si单质不能溶于浓硝酸。
答案：B
5．(2019·高考全国卷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
解析：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错：WZ为NaCl，其水溶液呈中性。B错：元素非金属性：Cl>P>Si。C对：P的最高价氧化物的水化物为H3PO4，是中强酸。D错：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。
答案：C
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