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专题五 物质结构与推断
真题研练
1.[2023·湖南卷]日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3。下列说法正确的是( )
A．电负性：X>Y>Z>W
B．原子半径：X
D．Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
答案：C
解析：根据基态X原子s轨道上的电子数与p轨道上的电子数相等，可知X的电子排布式为1s22s22p4，为O元素，基态O原子的未成对电子数为2，则基态Y、Z原子的未成对电子数分别为1、3，结合原子序数关系可确定Y为F元素或Na元素，Z为P元素，则该荧光粉的主要成分为3W3(PO4)2·WF2，结合化合物中各元素化合价代数和为0可确定W为＋2价，又其原子序数最大，故W为Ca元素，Y为F元素。元素电负性：F>O>P>Ca，A项错误；原子半径：F
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
答案：A
解析：W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素，W形成1条单键且核电荷数最小，W为H，X形成4条键，核电荷数大于H，且小于其他三种元素，X为C，Y原子价电子数为Q原子价电子数的2倍，Q为Al，Y形成2条单键，核电荷数大于C，Y为O，W、Y原子序数之和等于Z，Z为F。
W与X的化合物不一定为极性分子，如CH4就是非极性分子，A错误；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能F>O>C，B正确；Q为Al，Al2O3为两性氧化物，C正确；该阴离子中L与Q之间形成配位键，D正确；故答案选A。
3．[2023·湖北卷]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：WZ3
解析：Z2是氧化性最强的单质，则Z是F，X、Y、Z相邻，且X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，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，即：W为B，X为N，Y为O，Z是F，以此解题。
由分析可知，W为B，X为N，Z是F，WZ3为BF3，XZ3为NF3，其中前者的价层电子对数为3，空间构型为平面三角形，为非极性分子，后者的价层电子对数为4，有一对孤电子对，空间构型为三角锥形，为极性分子，则分子的极性：WZ3
A．原子半径：丁＞戊＞乙
B．非金属性：戊＞丁＞丙
C．甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D．丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
答案：C
解析：甲～戊是短周期元素，戊的最高价氧化物对应水化物为强酸，则可能是硫酸或高氯酸，若是高氯酸，则戊为Cl，甲为N、乙为F、丙为P、丁为S，若是硫酸，则戊为S，甲为C、乙为O、丙为Si、丁为P。
根据层多径大，同电子层结构核多径小原则，则原子半径：丁＞戊＞乙，故A正确；根据同周期从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性：戊＞丁＞丙，故B正确；甲的氢化物可能为氨气，可能为甲烷、乙烷等，若是氨气，则遇氯化氢一定有白烟产生；若是甲烷、乙烷等，则遇氯化氢不反应，没有白烟生成，故C错误；丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸、也可能是磷酸，都一定能与强碱反应，故D正确。
5．[2022·海南卷]短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y同周期并相邻，Y是组成水的元素之一，Z在同周期主族元素中金属性最强，W原子在同周期主族元素中原子半径最小，下列判断正确的是( )
A．XW3是非极性分子
B．简单氢化物沸点：X>Y
C．Y与Z形成的化合物是离子化合物
D．X、Y、Z三种元素组成的化合物水溶液呈酸性
答案：C
解析：X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y同周期并相邻，且Y是组成水的元素之一，则Y为O元素，X为N元素，Z在同周期主族元素中金属性最强，则Z为Na元素，W原子在同周期主族元素中原子半径最小，则W为Cl元素。NCl3分子的空间构型为三角锥形，其正负电荷的中心不重合，属于极性分子，A错误；H2O和NH3均含有氢键，但H2O分子形成的氢键更多，故沸点H2O＞NH3，B错误；O元素与Na元素形成的化合物Na2O、Na2O2均为离子化合物，C正确；N、O、Na三种元素组成的化合物NaNO3呈中性、NaNO2呈碱性，D错误。
答案：D
解析：Y位于第三周期，且最高正价与最低负价的代数和为6，则Y是Cl元素，由X、Y形成的阴离子和阳离子知，X与Y容易形成共价键，根据化合物的形式知X是P元素。P与Cl在同一周期，则P半径大，即X>Y，A项不符合题意；两者对应的简单氢化物分别是PH3和HCl，半径是P3－>Cl－，所以PH3的失电子能力强，还原性强，即X>Y，B项不符合题意；同周期元素从左往右，金属性减弱，非金属性增强，各元素对应的金属单质还原性减弱，非金属单质的氧化性增强，所以Cl2的氧化性最强，C项不符合题意；同一周期，从左到右，第一电离能呈现增大的趋势，但第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能，所以第三周期第一电离能从小到大的顺序依次为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl，所以有5种，D项符合题意。
考情分析
考点 考向 预测
元素
周期律 原子结构与元素性质的关系 高考常以元素推断为载体，全面考查元素周期表和元素周期律，此类题呈现形式多样，考查方式灵活，今年高考仍会以考查递变规律和性质为主，题目一般通过图表、文字等手段推断元素种类，并在确定元素的基础上，进一步考查考生对原子结构和元素性质周期性变化规律的理解，要求考生对“位－构－性”有充分的认识，并能将元素周期表、原子的电子层结构、元素单质及其化合物的性质等内容结合起来进行综合运用。
元素性质的周期性变化
相应性质的强弱及大小的比较
元素
周期表 元素周期表结构分析
元素周期表中元素性质的规律性变化
元素及其综合判断
化学键 物质类型与化学键类型的判断
微粒间的作用与物质性质
考点1 根据原子结构及物质结构推断
核 心 梳 理
1.常考短周期主族元素原子的核外电子排布特点
(1)最外层电子数为1的原子有H、Li、Na。
(2)最外层电子数为2的原子有He、Be、Mg。
(3)最外层电子数与次外层电子数相等的原子有Be。
(4)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C。
(5)最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是O。
(6)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有Li、Si。
(7)内层电子总数是最外层电子数2倍的原子有Li、P。
(8)电子层数(周期数)与最外层电子数(族序数)相等的原子有H、Be、Al。
(9)电子层数为最外层电子数2倍的原子有Li。
(10)最外层电子数是电子层数2倍的原子有C、S。
(11)最外层电子数是电子层数3倍的原子有O。
(2)以Ar为出发点记忆18e－微粒
3．短周期主族元素原子的成键数目和成键方式
元素原子 H Be B C N(P) O(S) F(Cl) Si
成键数目 1 2 3 4 3 2 1 4
成键方式 单键 单键 单键 单键、双
键、三键 单键、双键 单键 单键
典 题 精 研
考向 根据原子及物质结构进行推断
例1 [2023·浙江1月]共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构，一定条件下可发生反应：Al2Cl6＋2NH3===2Al(NH3)Cl3，下列说法不正确的是( )
A.Al2Cl6的结构式为
B．Al2Cl6为非极性分子
C．该反应中NH3的配位能力大于氯
D．Al2Br6比Al2Cl6更难与NH3发生反应
答案：D
解析：Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构，则Al2Cl6的结构式为 ，→表示配位键，也可用短线代替，A项正确；Al2Cl6为对称结构，正负电荷中心重合，为非极性分子，B项正确；该反应中NH3取代Cl与Al形成配位键，说明NH3的配位能力大于氯，C项正确；Al—Br的稳定性弱于Al—Cl，Al2Br6更易与NH3反应，D项错误。
练1 短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子，W简单离子在同周期离子中半径最小，Q与Z同主族。下列说法错误的是( )
A．X能与多种元素形成共价键
B．简单氢化物沸点：Z
D．电负性：W
解析：短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大，W简单离子在同周期离子中半径最小，说明W为第三周期元素Al。短周期元素的基态原子中有两个单电子，可分类讨论：①为第二周期元素时，最外层电子排布式为2s22p2或2s22p4，即C或O；②为第三周期元素时，最外层电子排布式为3s23p2或3s23p4，即Si或S。Q与Z同主族，结合原子序数大小关系可知，则X、Z、Q分别为C、O和S，则Y为N。C能与多种元素(H、O、N、P、S等)形成共价键，A正确；O和S形成的简单氢化物为H2O和H2S，由于H2O分子间能形成氢键，故H2O沸点高于H2S，B错误；N的最外层p轨道电子为半充满结构，比较稳定，故其第一电离能比O大，C正确；O的电负性比Al大，D正确。
考点2 根据元素及物质性质推断
核 心 梳 理
1.常考短周期主族元素及其重要化合物的物理性质
(1)颜色：①常温下，单质为有色气体的元素是F、Cl。②单质为淡黄色固体的元素是S。③焰色试验呈黄色的元素是Na，呈紫色的元素是K(透过蓝色钴玻璃观察)。
(2)状态：常温下，单质呈液态的非金属元素是Br。
(3)气味：能形成有臭鸡蛋气味的化合物的非金属元素是S。
(4)熔点：单质熔点最高的非金属元素是C。氧化物熔点最高的非金属元素是Si。
(5)硬度：单质为天然物质中硬度最大的元素是C。
(6)密度：单质最轻的金属元素是Li；单质最轻的非金属元素是H。
(7)溶解性：气态氢化物最易溶于水的元素是N。
(8)导电性：单质能导电的非金属元素是C；单质属于半导体材料的是Si。
(9)晶体类型：单质及其最高价氧化物都是共价晶体的元素是Si。
(10)地壳中元素含量排名：氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁。
2．常考短周期主族元素及其重要化合物的化学性质
(1)空气中含量最多的元素、气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是氮(N)。
(2)最高价氧化物及对应水化物既能与强酸反应又能与强碱反应的元素是铝(Al)。
(3)最高价氧化物对应水化物与其气态氢化物可形成一种离子化合物的元素是氮(N)。
(4)单质(O3)及其氢化物(H2O2)均具有漂白性的元素是氧(O)。
(5)盐溶液加入NaOH溶液并加热，产生使红色石蕊试纸变蓝的气体，该元素是氮(N)。
(6)最高价氧化物对应水化物的酸性(碱性)最强的元素是Cl(Na)。
(7)与水反应最剧烈的金属单质是Na，非金属单质是F。
(8)气态氢化物最稳定的元素是F，只有负价而无正价的元素也是F。
典 题 精 研
考向 根据元素及物质性质推断
例2 X、Y、Z、W是原子序数依次增大的主族元素，X、Y、Z、W的单质常温下均为气态，Z与Y形成的一种化合物在常温下为红棕色气体，X、Y、W位于三个不同的周期。下列说法正确的是( )
A．非金属性：Z>Y>X>W
B．含氧酸的酸性：Y
D．X与Z形成的化合物X2Z为强电解质
答案：C
解析：Z与Y形成的化合物在常温下为红棕色气体，故Y为N，Z为O；X、Y、W位于三个不同的周期且单质常温下均为气态，故X为H，W为Cl。X为H，W为Cl，非金属性Cl>H，A错误；Y和W有多种含氧酸，物质不确定，性质无法比较，B错误；Y与Z可以形成一氧化氮、二氧化氮、四氧化二氮、五氧化二氮等多种物质，C正确；X与Z形成的化合物X2Z为水，为弱电解质，D错误。
练2 短周期主族元素X、Y、Z、W、Q、R的最高价态与简单氢化物沸点的关系如图所示，Z的简单液态氢化物可用作制冷剂。下列说法正确的是( )
A．简单氢化物键角：Y>Z>Q
B．简单离子半径：W>X>Z
C．第一电离能：R>Q>W
D．含氧酸的酸性：Z>W>Y
答案：A
解析：Z的简单液态氢化物可用作制冷剂，Z是N；W最高价态与Z相等，W是P，Q是S，R是Cl，Y是C；X最高价态是0，X是F。简单氢化物键角：CH4>NH3>H2S，A项正确；简单离子半径：P3－>N3－>F－，B项错误；第一电离能：Cl>P>S，C项错误；最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3>H3PO4>H2CO3，D项错误。
考点3 根据位—构—性推断及比较
核 心 梳 理
1.强化记忆元素周期表的结构
2．核外电子的排布规律与元素位置关系
(1)最外层电子规律
最外层电
子数(N) 3≤N<8 N＝1或2 N>次外层电子数
元素在周期
表中的位置 第ⅢA族～第ⅦA族 第ⅠA族、第ⅡA族、第Ⅷ族、副族、0族元素氦 第二周期(Li、Be除外)
(2)“阴三、阳四”规律
某元素阴离子最外层电子数与次外层电子数相等，该元素位于第三周期；若为阳离子，则位于第四周期。如S2－、K＋最外层电子数与次外层电子数相等，则S位于第三周期，K位于第四周期。
3．识记元素周期律
项目 同周期(左→右) 同主族(上→下)
原子结构 核电荷数 逐渐增多 逐渐增多
电子层数 相同 逐渐增多
原子半径 逐渐减小 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
元素性质 化合价 最高正化合价由＋1→＋7(O、F除外)，负化合价＝－(8－主族序数) 相同
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 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
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
典 题 精 研
考向 根据位—构—性推断及比较
例3 [2023·全国乙卷]一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构。下列叙述正确的是( )
A．X的常见化合价有－1、－2
B．原子半径大小为Y>X>W
C．YX的水合物具有两性
D．W单质只有4种同素异形体
答案：A
解析：W、X、Y为短周期元素，原子序数依次增大，简单离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构，则它们均为10电子微粒，X为O，Y为Mg。W、X、Y组成的物质能溶于稀盐酸有无色无味的气体产生，则W为C，产生的气体为二氧化碳，据此解答。
X为O，氧的常见价态有－1价和－2价，如H2O2和H2O，A正确；W为C，X为O，Y为Mg，同主族时电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，原子序数越小，原子半径越大，所以原子半径大小为：Y＞W＞X，B错误；Y为Mg，X为O，他们可形成MgO，水合物为Mg(OH)2，Mg(OH)2只能与酸反应生成盐和水，不能与碱反应，所以YX的水合物没有两性，C错误；W为C，碳的同素异形体有：金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等，种类不止四种，D错误；故选A。
练3 X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X的核外电子数等于其周期数，YX3分子呈三角锥形，Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和。M与X同主族，Q是同周期中非金属性最强的元素。下列说法正确的是( )
A．X与Z形成的10电子微粒有2种
B．Z与Q形成的一种化合物可用于饮用水的消毒
C．M2Z与MQ的晶体类型不同
D．由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性
答案：B
解析：由X的核外电子数等于其周期数且YX3分子呈三角锥形可知X为H、Y为N；H、N核外电子数之和为8，则Z为O；由M为短周期主族元素，原子序数大于O且M与H同主族，可知M为Na；Q与Na同周期，由其非金属性在同周期中最强可知Q为Cl。H、O形成的10电子微粒有H3O＋、OH－、H2O三种，A项错误；ClO2可用于饮用水的消毒，B项正确；Na2O和NaCl均为离子晶体，C项错误；H、N、O可形成NH3·H2O，其水溶液显碱性，D项错误。
1.X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X的2s轨道全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，M是地壳中含量最多的元素，Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是( )
A．电负性：Z>X
B．最高正价：Z
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y
答案：B
解析：Y的s能级电子数量是p能级的两倍，则电子排布式为1s22s22p2，则Y为C元素；X的2s轨道全充满，五种短周期元素的原子序数依次增大，则X为Be或B元素；M是地壳中含量最多的元素，则M为O元素；Z为N元素；Q是纯碱中的一种元素，则Q为Na元素。同周期元素从左到右电负性逐渐增大，则电负性N>Be或B，A项正确；N的最高正价为＋5，但O无最高正价，B项错误；Na和O形成的Na2O2中O和O之间为非极性共价键，C项正确；非金属性N>C，故酸性：HNO3>H2CO3，D项正确。
2．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子核外电子只有一种自旋取向，Y、Z两种原子核外s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等，W原子的价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数之比为2∶1。下列说法正确的是( )
A．W的第一电离能比同周期相邻元素的小
B．原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)
C．工业上电解熔融化合物ZY制备单质Z
D．W的最高价氧化物不可能是非极性分子
答案：A
解析：短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子核外电子只有一种自旋取向，则X为H；Y、Z两种原子核外s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等，原子核外电子排布式为1s22s22p4或1s22s22p63s2，结合原子序数可知Y为O，Z为Mg；W原子的价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数之比为2∶1，其价电子排布式为3s23p4，则W为S。一般情况下同一周期元素，原子序数越大，其第一电离能就越大，但当元素处于第ⅡA、第ⅤA时，原子核外电子排布处于全充满、半充满的稳定状态，其第一电离能大于同一周期相邻元素，P元素是第三周期的ⅤA元素，原子核外最外层电子处于半充满的稳定状态，所以P第一电离能大于S元素，则S元素的第一电离能比P、Cl都小，A正确；不同周期元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大，主族元素同周期从左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大；则原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(W)＜r(Z)，B错误；在工业上一般是采用电解熔融的MgCl2的方法冶炼Mg，不是电解MgO的方法冶炼Mg，C错误；W是S元素，S元素最高价氧化物为SO3，分子中正负电荷重心重合，SO3是由极性键构成的非极性分子，D错误。
3．原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种元素形成化合物Z3[W(XY)6]，其中X、Y、Z为主族元素。X最外层电子数是内层电子数的两倍，Y的简单气态氢化物能使酚酞溶液变红，W3＋的3d轨道电子数为半满。下列说法正确的是( )
A．Z和W一定位于同周期
B．原子半径：Z>X>Y
C．四种元素基态原子中未成对电子数最多的是Y
D.该化合物属于配合物，其内界σ键与π键的数目之比1∶2
答案：B
解析：X最外层电子数是内层电子数的两倍，X是C元素，Y的简单气态氢化物能使酚酞溶液变红，Y是N元素；W3＋的3d轨道电子数为半满，W是Fe元素；Z显＋1价，X、Y、Z、W原子序数依次增大，Z是Na或K。Z是Na或K元素，W是Fe元素，不一定位于同周期，故A错误；电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，原子半径：K>C>N，Na>C>N，故B正确；Fe原子中有4个未成对电子，C原子中有2个未成对电子，N原子中有3个未成对电子，Na或K原子中都只有1个未成对电子，四种元素基态原子中未成对电子数最多的是Fe，故C错误；该化合物属于配合物，其内界有6个配位键、6个C≡N键，配位键是σ键，三键中有1个σ键、2个π键，σ键与π键的数目之比1∶1，故D错误。
4．化合物M可用作肥料和防火剂，结构如图所示。X、Y、W、Z为核电荷数依次增大的短周期主族元素，且Y与W同周期。下列说法正确的是( )
A.YX4Cl水溶液呈碱性
B．简单氢化物的沸点：Z>Y
C．Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y强
D．原子半径：Z>Y>W>X
答案：D
解析：X、Y、W、Z为核电荷数依次增大的短周期主族元素，且Y与W同周期，则X为第一周期元素氢、Y与W为第二周期、Z为第三周期；Y和4个氢形成带1个单位正电荷的阳离子，则Y为氮，Y与W同周期，W可以形成2个共价键，W为氧；Z可以形成5个共价键，Z为磷。NH4Cl为强酸弱碱盐，铵根离子水解溶液显酸性，A错误；氨气分子间存在氢键，导致其沸点高于PH3，B错误；非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，P的最高价氧化物对应水化物的酸性比N弱，C错误；电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：P>N>O>H，D正确。
5．短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是( )
A.第一电离能：W＜X
B．化合物熔点：Y2X3＞YZ3
C．简单离子的半径：Y＞X
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＞Z
答案：B
解析：假设W最外层的电子数是a，则X最外层的电子数是a＋1，Y最外层的电子数是a－2，Z最外层的电子数是a＋2，这四种元素原子的最外层电子数之和为21，则(a－2)＋a＋(a＋1)＋ (a＋2)＝21，解得a＝5，所以W是N，X是O，Y是Al，Z是Cl元素。N原子最外层电子处于半充满的稳定状态，其第一电离能大于同一周期相邻元素O，所以元素的第一电离能：W＞X，A错误；Al2O3是离子化合物，离子之间以离子键结合，熔、沸点较高，AlCl3是由分子通过分子间作用力构成的分子晶体，分子间作用力比化学键弱的多，因此物质的熔、沸点：Y2X3＞YZ3，B正确；O、Al二者形成的离子O2－、Al3＋电子层结构相同，离子的核电荷数越大，离子半径就越小，所以简单离子的半径：Y＜X，C错误；同一周期元素，原子序数越大，元素的非金属性就越强。元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。Al的最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3是两性氧化物，而Cl的最高价氧化物对应的水化物HClO4是一元强酸，因此最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＜Z，D错误。
6．原子序数依次增大的短周期元素 X、Y、Z、R，含0.9%YR的水溶液称为生理盐水，X、Y、Z三种元素组成两种化合物 A、B 的性质如图，Z的质子数是X质子数的2倍。下列说法正确的是( )
A．简单氢化物沸点 Z＞X
B．简单离子半径 X＜Y＜Z＜R
C．Y与X形成的一种化合物含有离子键和非极性键
D．化合物 A 和 B的水溶液皆呈中性
答案：C
解析：X为O，Z为S，H2O存在分子间氢键，因此简单氢化物沸点 H2O＞H2S，故A错误；根据层多径大，同电子层结构，核多径小原则，简单离子半径Na＋＜O2－＜Cl－＜S2－，故B错误；X为O，Y与X形成的一种化合物过氧化钠，含有离子键和非极性键，故C正确；化合物 A 为亚硫酸钠，其水溶液呈碱性，硫酸钠水溶液呈中性，故D错误。专题精练（5） 物质结构与推断
1.我国嫦娥五号探测器带回1.731 kg的月球土壤，经分析发现其构成与地球土壤类似，土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族，下列结论正确的是（ ）
A．原子半径大小顺序为W>X>Y>Z
B．化合物XW中的化学键为离子键
C．Y单质的导电性能弱于Z单质的
D．Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸
2.X、Y、Z、W为前四周期原子序数依次增大的四种元素，X、Y为同周期相邻元素、X原子的核外电子数等于Z最外层电子数，X、Z原子核外电子数之和为Y原子核外电子数的3倍。W的基态原子最外层只有1个电子且内层电子全部充满。下列说法错误的是（ ）
A．第一电离能：X＞Y
B．简单氢化物沸点：X＜Y
C．W离子的电子排布式：1s22s22p63s23p64s1
D．Y、Z形成的一种化合物是一种常用的消毒剂
3.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W、Y在元素周期表中的相对位置如图所示，W元素最外层与次外层的电子数之差为3，W的核电荷数与Z元素的最外层电子数之和等于X的原子序数。下列推断正确的是（ ）
W
Y
A.简单离子半径：Y＜Z
B．氢化物的稳定性：X＜Y＜Z
C．氧化物对应水化物的酸性：W＜X＜Z
D．化合物WZ3、Y2Z2中既含离子键又含共价键
4.一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中，X的原子核只有1个质子；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且均位于X的下一周期；元素E的原子比W原子多8个电子。下列说法不正确的是（ ）
A．XEZ4是一种强酸
B．非金属性：W＞Z＞Y
C．原子半径：Y＞W＞E
D．ZW2中，Z的化合价为＋2价
5.一种农业常用肥料的结构如图所示。其中X、Y、Z、W为核电荷数依次增大的前20号主族元素，且位于不同周期，该物质的水溶液显酸性。下列说法正确的是（ ）
A．该化合物的焰色试验呈黄色
B．Z的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强
C．Y与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物
D．该物质的水溶液中：c（X3ZY4）>c（XZY）
6.化合物（YW4X5Z8·4W2Z）可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增加，且加和为21。YZ2分子的总电子数为奇数，常温下为气体。该化合物的热重曲线如图所示，在200 ℃以下热分解时无刺激性气体逸出。下列叙述正确的是（ ）
A．W、X、Y、Z的单质常温下均为气体
B．最高价氧化物的水化物酸性：Y
D．500 ℃热分解后生成固体化合物X2Z3
7.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（ ）
甲：，
乙：
A.电负性：X>Z>R
B．第一电离能：Y
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
8.四种元素Y、Z、M、N位于同一短周期，Y的一种同位素在考古学中可用于断代。这四种元素参与组成的一种化合物属于离子液体，结构如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．电负性N>Z>Y>M
B．原子半径：M>Y>Z>N
C．简单氢化物沸点：Z>Y
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>Z
9.已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如图所示，其中Y的最高化合价为＋3。下列说法不正确的是（ ）
A．还原性：ZQ2＜ZR4
B．X能从ZO2中置换出Z
C．Y能与Fe2O3反应得到Fe
D．M最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应
10.X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的前四周期元素，其中X是宇宙中含量最多的元素；在同周期元素中，第一电离能数值比Y大的元素有2种；Z元素原子的价层电子排布式是nsnnp2n；Q、W元素原子的最外层均只有1个电子，但Q元素原子中只有两种形状的电子云，W元素原子的次外层内的所有轨道的电子均成对。下列说法正确的是（ ）
A．电负性：X＜Y＜Z
B．键角：YX3>X3Z＋
C．Q2Z2的阴阳离子比为1∶1
D．W元素位于元素周期表的d区
11.下图所示的两种化合物可应用于阻燃材料和生物材料的合成。其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X和Z同主族，Y原子序数为W原子价电子数的3倍。下列说法不正确的是（ ）
A.X和Z的最高化合价均为＋7价
B．HX和HZ的电子式可表示为H∶∶与H∶∶
C．四种元素中，Y原子半径最大，X原子半径最小
D．Z、W和氢三种元素可形成同时含有离子键和共价键的化合物
12.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素。W与X位于同一主族；X、Y、Z三种元素形成的一种化合物具有强氧化性，能灭活病毒，其结构式如图所示。下列叙述不正确的是（ ）
A．X、Y、Z三种元素形成的化合物全部是非电解质
B．如图化合物中所有元素的原子均达到稳定结构
C．X与Z、W与Z都可形成有强氧化性的物质
D．X与Y形成的化合物中可能含有非极性共价键
13.科学家合成了一种新的共价化合物（结构如图所示），X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是（ ）
A．原子半径：X>Y>Z
B．非金属性：Y>X>W
C．Z的单质具有较强的还原性
D．原子序数为82的元素与W位于同一主族专题五 物质结构与推断
真题研练·析考情
真题研练
1.[2023·湖南卷]日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3。下列说法正确的是( )
A．电负性：X>Y>Z>W
B．原子半径：X
D．Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
2．[2023·辽宁卷]某种镁盐具有良好的电化学性能，其阴离子结构如下图所示。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
3．[2023·湖北卷]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：WZ3
A．原子半径：丁＞戊＞乙
B．非金属性：戊＞丁＞丙
C．甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D．丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
5．[2022·海南卷]短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y同周期并相邻，Y是组成水的元素之一，Z在同周期主族元素中金属性最强，W原子在同周期主族元素中原子半径最小，下列判断正确的是( )
A．XW3是非极性分子
B．简单氢化物沸点：X>Y
C．Y与Z形成的化合物是离子化合物
D．X、Y、Z三种元素组成的化合物水溶液呈酸性
6．[2021·山东卷]X、Y为第三周期元素、Y最高正价与最低负价的代数和为6，二者形成的一种化合物能以的形式存在。下列说法错误的是( )
A．原子半径：X>Y
B．简单氢化物的还原性：X>Y
C．同周期元素形成的单质中Y氧化性最强
D．同周期中第一电离能小于X的元素有4种
考情分析
考点 考向 预测
元素 周期律 原子结构与元素性质的关系 高考常以元素推断为载体，全面考查元素周期表和元素周期律，此类题呈现形式多样，考查方式灵活，今年高考仍会以考查递变规律和性质为主，题目一般通过图表、文字等手段推断元素种类，并在确定元素的基础上，进一步考查考生对原子结构和元素性质周期性变化规律的理解，要求考生对“位－构－性”有充分的认识，并能将元素周期表、原子的电子层结构、元素单质及其化合物的性质等内容结合起来进行综合运用。
元素性质的周期性变化
相应性质的强弱及大小的比较
元素 周期表 元素周期表结构分析
元素周期表中元素性质的规律性变化
元素及其综合判断
化学键 物质类型与化学键类型的判断
微粒间的作用与物质性质
核心突破·提能力
考点1 根据原子结构及物质结构推断
核 心 梳 理
1.常考短周期主族元素原子的核外电子排布特点
(1)最外层电子数为1的原子有H、Li、Na。
(2)最外层电子数为2的原子有He、Be、Mg。
(3)最外层电子数与次外层电子数相等的原子有Be。
(4)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C。
(5)最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是O。
(6)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有Li、Si。
(7)内层电子总数是最外层电子数2倍的原子有Li、P。
(8)电子层数(周期数)与最外层电子数(族序数)相等的原子有H、Be、Al。
(9)电子层数为最外层电子数2倍的原子有Li。
(10)最外层电子数是电子层数2倍的原子有C、S。
(11)最外层电子数是电子层数3倍的原子有O。
2．巧记10e－微粒和18e－微粒
10e－微粒和18e－微粒是元素推断题的重要突破口之一。
(1)以Ne为出发点记忆10e－微粒
若10e－微粒满足关系：，则一定是＋OH－NH3↑＋H2O。
(2)以Ar为出发点记忆18e－微粒
3．短周期主族元素原子的成键数目和成键方式
元素原子 H Be B C N(P) O(S) F(Cl) Si
成键数目 1 2 3 4 3 2 1 4
成键方式 单键 单键 单键 单键、双 键、三键 单键、双键 单键 单键
典 题 精 研
考向 根据原子及物质结构进行推断
例1 [2023·浙江1月]共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构，一定条件下可发生反应：Al2Cl6＋2NH3===2Al(NH3)Cl3，下列说法不正确的是( )
A.Al2Cl6的结构式为
B．Al2Cl6为非极性分子
C．该反应中NH3的配位能力大于氯
D．Al2Br6比Al2Cl6更难与NH3发生反应
练1 短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子，W简单离子在同周期离子中半径最小，Q与Z同主族。下列说法错误的是( )
A．X能与多种元素形成共价键
B．简单氢化物沸点：Z
D．电负性：W
核 心 梳 理
1.常考短周期主族元素及其重要化合物的物理性质
(1)颜色：①常温下，单质为有色气体的元素是F、Cl。②单质为淡黄色固体的元素是S。③焰色试验呈黄色的元素是Na，呈紫色的元素是K(透过蓝色钴玻璃观察)。
(2)状态：常温下，单质呈液态的非金属元素是Br。
(3)气味：能形成有臭鸡蛋气味的化合物的非金属元素是S。
(4)熔点：单质熔点最高的非金属元素是C。氧化物熔点最高的非金属元素是Si。
(5)硬度：单质为天然物质中硬度最大的元素是C。
(6)密度：单质最轻的金属元素是Li；单质最轻的非金属元素是H。
(7)溶解性：气态氢化物最易溶于水的元素是N。
(8)导电性：单质能导电的非金属元素是C；单质属于半导体材料的是Si。
(9)晶体类型：单质及其最高价氧化物都是共价晶体的元素是Si。
(10)地壳中元素含量排名：氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁。
2．常考短周期主族元素及其重要化合物的化学性质
(1)空气中含量最多的元素、气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是氮(N)。
(2)最高价氧化物及对应水化物既能与强酸反应又能与强碱反应的元素是铝(Al)。
(3)最高价氧化物对应水化物与其气态氢化物可形成一种离子化合物的元素是氮(N)。
(4)单质(O3)及其氢化物(H2O2)均具有漂白性的元素是氧(O)。
(5)盐溶液加入NaOH溶液并加热，产生使红色石蕊试纸变蓝的气体，该元素是氮(N)。
(6)最高价氧化物对应水化物的酸性(碱性)最强的元素是Cl(Na)。
(7)与水反应最剧烈的金属单质是Na，非金属单质是F。
(8)气态氢化物最稳定的元素是F，只有负价而无正价的元素也是F。
典 题 精 研
考向 根据元素及物质性质推断
例2 X、Y、Z、W是原子序数依次增大的主族元素，X、Y、Z、W的单质常温下均为气态，Z与Y形成的一种化合物在常温下为红棕色气体，X、Y、W位于三个不同的周期。下列说法正确的是( )
A．非金属性：Z>Y>X>W
B．含氧酸的酸性：Y
D．X与Z形成的化合物X2Z为强电解质
练2 短周期主族元素X、Y、Z、W、Q、R的最高价态与简单氢化物沸点的关系如图所示，Z的简单液态氢化物可用作制冷剂。下列说法正确的是( )
A．简单氢化物键角：Y>Z>Q
B．简单离子半径：W>X>Z
C．第一电离能：R>Q>W
D．含氧酸的酸性：Z>W>Y
考点3 根据位—构—性推断及比较
核 心 梳 理
1.强化记忆元素周期表的结构
2．核外电子的排布规律与元素位置关系
(1)最外层电子规律
最外层电 子数(N) 3≤N<8 N＝1或2 N>次外层电子数
元素在周期 表中的位置 第ⅢA族～第ⅦA族 第ⅠA族、第ⅡA族、第Ⅷ族、副族、0族元素氦 第二周期(Li、Be除外)
(2)“阴三、阳四”规律
某元素阴离子最外层电子数与次外层电子数相等，该元素位于第三周期；若为阳离子，则位于第四周期。如S2－、K＋最外层电子数与次外层电子数相等，则S位于第三周期，K位于第四周期。
3．识记元素周期律
项目 同周期(左→右) 同主族(上→下)
原子结构 核电荷数 逐渐增多 逐渐增多
电子层数 相同 逐渐增多
原子半径 逐渐减小 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
元素性质 化合价 最高正化合价由＋1→＋7(O、F除外)，负化合价＝－(8－主族序数) 相同 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 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
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
典 题 精 研
考向 根据位—构—性推断及比较
例3 [2023·全国乙卷]一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构。下列叙述正确的是( )
A．X的常见化合价有－1、－2
B．原子半径大小为Y>X>W
C．YX的水合物具有两性
D．W单质只有4种同素异形体
练3 X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X的核外电子数等于其周期数，YX3分子呈三角锥形，Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和。M与X同主族，Q是同周期中非金属性最强的元素。下列说法正确的是( )
A．X与Z形成的10电子微粒有2种
B．Z与Q形成的一种化合物可用于饮用水的消毒
C．M2Z与MQ的晶体类型不同
D．由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性
模考精练·抓落实
1.X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X的2s轨道全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，M是地壳中含量最多的元素，Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是( )
A．电负性：Z>X
B．最高正价：Z
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y
2．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子核外电子只有一种自旋取向，Y、Z两种原子核外s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等，W原子的价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数之比为2∶1。下列说法正确的是( )
A．W的第一电离能比同周期相邻元素的小
B．原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)
C．工业上电解熔融化合物ZY制备单质Z
D．W的最高价氧化物不可能是非极性分子
3．原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种元素形成化合物Z3[W(XY)6]，其中X、Y、Z为主族元素。X最外层电子数是内层电子数的两倍，Y的简单气态氢化物能使酚酞溶液变红，W3＋的3d轨道电子数为半满。下列说法正确的是( )
A．Z和W一定位于同周期
B．原子半径：Z>X>Y
C．四种元素基态原子中未成对电子数最多的是Y
D.该化合物属于配合物，其内界σ键与π键的数目之比1∶2
4．化合物M可用作肥料和防火剂，结构如图所示。X、Y、W、Z为核电荷数依次增大的短周期主族元素，且Y与W同周期。下列说法正确的是( )
A.YX4Cl水溶液呈碱性
B．简单氢化物的沸点：Z>Y
C．Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y强
D．原子半径：Z>Y>W>X
5．短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是( )
A.第一电离能：W＜X
B．化合物熔点：Y2X3＞YZ3
C．简单离子的半径：Y＞X
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＞Z
6．原子序数依次增大的短周期元素 X、Y、Z、R，含0.9%YR的水溶液称为生理盐水，X、Y、Z三种元素组成两种化合物 A、B 的性质如图，Z的质子数是X质子数的2倍。下列说法正确的是( )
A．简单氢化物沸点 Z＞X
B．简单离子半径 X＜Y＜Z＜R
C．Y与X形成的一种化合物含有离子键和非极性键
D．化合物 A 和 B的水溶液皆呈中性
专题五 物质结构与推断
真题研练·析考情
1．解析：根据基态X原子s轨道上的电子数与p轨道上的电子数相等，可知X的电子排布式为1s22s22p4，为O元素，基态O原子的未成对电子数为2，则基态Y、Z原子的未成对电子数分别为1、3，结合原子序数关系可确定Y为F元素或Na元素，Z为P元素，则该荧光粉的主要成分为3W3(PO4)2·WF2，结合化合物中各元素化合价代数和为0可确定W为＋2价，又其原子序数最大，故W为Ca元素，Y为F元素。元素电负性：F>O>P>Ca，A项错误；原子半径：F
2．解析：W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素，W形成1条单键且核电荷数最小，W为H，X形成4条键，核电荷数大于H，且小于其他三种元素，X为C，Y原子价电子数为Q原子价电子数的2倍，Q为Al，Y形成2条单键，核电荷数大于C，Y为O，W、Y原子序数之和等于Z，Z为F。
W与X的化合物不一定为极性分子，如CH4就是非极性分子，A错误；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能F>O>C，B正确；Q为Al，Al2O3为两性氧化物，C正确；该阴离子中L与Q之间形成配位键，D正确；故答案选A。
答案：A
3．解析：Z2是氧化性最强的单质，则Z是F，X、Y、Z相邻，且X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，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，即：W为B，X为N，Y为O，Z是F，以此解题。
由分析可知，W为B，X为N，Z是F，WZ3为BF3，XZ3为NF3，其中前者的价层电子对数为3，空间构型为平面三角形，为非极性分子，后者的价层电子对数为4，有一对孤电子对，空间构型为三角锥形，为极性分子，则分子的极性：WZ3
4．解析：甲～戊是短周期元素，戊的最高价氧化物对应水化物为强酸，则可能是硫酸或高氯酸，若是高氯酸，则戊为Cl，甲为N、乙为F、丙为P、丁为S，若是硫酸，则戊为S，甲为C、乙为O、丙为Si、丁为P。
根据层多径大，同电子层结构核多径小原则，则原子半径：丁＞戊＞乙，故A正确；根据同周期从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性：戊＞丁＞丙，故B正确；甲的氢化物可能为氨气，可能为甲烷、乙烷等，若是氨气，则遇氯化氢一定有白烟产生；若是甲烷、乙烷等，则遇氯化氢不反应，没有白烟生成，故C错误；丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸、也可能是磷酸，都一定能与强碱反应，故D正确。
答案：C
5．解析：X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y同周期并相邻，且Y是组成水的元素之一，则Y为O元素，X为N元素，Z在同周期主族元素中金属性最强，则Z为Na元素，W原子在同周期主族元素中原子半径最小，则W为Cl元素。NCl3分子的空间构型为三角锥形，其正负电荷的中心不重合，属于极性分子，A错误；H2O和NH3均含有氢键，但H2O分子形成的氢键更多，故沸点H2O＞NH3，B错误；O元素与Na元素形成的化合物Na2O、Na2O2均为离子化合物，C正确；N、O、Na三种元素组成的化合物NaNO3呈中性、NaNO2呈碱性，D错误。
答案：C
6．解析：Y位于第三周期，且最高正价与最低负价的代数和为6，则Y是Cl元素，由X、Y形成的阴离子和阳离子知，X与Y容易形成共价键，根据化合物的形式知X是P元素。P与Cl在同一周期，则P半径大，即X>Y，A项不符合题意；两者对应的简单氢化物分别是PH3和HCl，半径是P3－>Cl－，所以PH3的失电子能力强，还原性强，即X>Y，B项不符合题意；同周期元素从左往右，金属性减弱，非金属性增强，各元素对应的金属单质还原性减弱，非金属单质的氧化性增强，所以Cl2的氧化性最强，C项不符合题意；同一周期，从左到右，第一电离能呈现增大的趋势，但第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能，所以第三周期第一电离能从小到大的顺序依次为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl，所以有5种，D项符合题意。
答案：D
核心突破·提能力
[例1] 解析：Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构，则Al2Cl6的结构式为，→表示配位键，也可用短线代替，A项正确；Al2Cl6为对称结构，正负电荷中心重合，为非极性分子，B项正确；该反应中NH3取代Cl与Al形成配位键，说明NH3的配位能力大于氯，C项正确；Al—Br的稳定性弱于Al—Cl，Al2Br6更易与NH3反应，D项错误。
答案：D
[练1] 解析：短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大，W简单离子在同周期离子中半径最小，说明W为第三周期元素Al。短周期元素的基态原子中有两个单电子，可分类讨论：①为第二周期元素时，最外层电子排布式为2s22p2或2s22p4，即C或O；②为第三周期元素时，最外层电子排布式为3s23p2或3s23p4，即Si或S。Q与Z同主族，结合原子序数大小关系可知，则X、Z、Q分别为C、O和S，则Y为N。C能与多种元素(H、O、N、P、S等)形成共价键，A正确；O和S形成的简单氢化物为H2O和H2S，由于H2O分子间能形成氢键，故H2O沸点高于H2S，B错误；N的最外层p轨道电子为半充满结构，比较稳定，故其第一电离能比O大，C正确；O的电负性比Al大，D正确。
答案：B
[例2] 解析：Z与Y形成的化合物在常温下为红棕色气体，故Y为N，Z为O；X、Y、W位于三个不同的周期且单质常温下均为气态，故X为H，W为Cl。X为H，W为Cl，非金属性Cl>H，A错误；Y和W有多种含氧酸，物质不确定，性质无法比较，B错误；Y与Z可以形成一氧化氮、二氧化氮、四氧化二氮、五氧化二氮等多种物质，C正确；X与Z形成的化合物X2Z为水，为弱电解质，D错误。
答案：C
[练2] 解析：Z的简单液态氢化物可用作制冷剂，Z是N；W最高价态与Z相等，W是P，Q是S，R是Cl，Y是C；X最高价态是0，X是F。简单氢化物键角：CH4>NH3>H2S，A项正确；简单离子半径：P3－>N3－>F－，B项错误；第一电离能：Cl>P>S，C项错误；最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3>H3PO4>H2CO3，D项错误。
答案：A
[例3] 解析：W、X、Y为短周期元素，原子序数依次增大，简单离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构，则它们均为10电子微粒，X为O，Y为Mg。W、X、Y组成的物质能溶于稀盐酸有无色无味的气体产生，则W为C，产生的气体为二氧化碳，据此解答。
X为O，氧的常见价态有－1价和－2价，如H2O2和H2O，A正确；W为C，X为O，Y为Mg，同主族时电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，原子序数越小，原子半径越大，所以原子半径大小为：Y＞W＞X，B错误；Y为Mg，X为O，他们可形成MgO，水合物为Mg(OH)2，Mg(OH)2只能与酸反应生成盐和水，不能与碱反应，所以YX的水合物没有两性，C错误；W为C，碳的同素异形体有：金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等，种类不止四种，D错误；故选A。
答案：A
[练3] 解析：由X的核外电子数等于其周期数且YX3分子呈三角锥形可知X为H、Y为N；H、N核外电子数之和为8，则Z为O；由M为短周期主族元素，原子序数大于O且M与H同主族，可知M为Na；Q与Na同周期，由其非金属性在同周期中最强可知Q为Cl。H、O形成的10电子微粒有H3O＋、OH－、H2O三种，A项错误；ClO2可用于饮用水的消毒，B项正确；Na2O和NaCl均为离子晶体，C项错误；H、N、O可形成NH3·H2O，其水溶液显碱性，D项错误。
答案：B
模考精练·抓落实
1．解析：Y的s能级电子数量是p能级的两倍，则电子排布式为1s22s22p2，则Y为C元素；X的2s轨道全充满，五种短周期元素的原子序数依次增大，则X为Be或B元素；M是地壳中含量最多的元素，则M为O元素；Z为N元素；Q是纯碱中的一种元素，则Q为Na元素。同周期元素从左到右电负性逐渐增大，则电负性N>Be或B，A项正确；N的最高正价为＋5，但O无最高正价，B项错误；Na和O形成的Na2O2中O和O之间为非极性共价键，C项正确；非金属性N>C，故酸性：HNO3>H2CO3，D项正确。
答案：B
2．解析：短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子核外电子只有一种自旋取向，则X为H；Y、Z两种原子核外s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等，原子核外电子排布式为1s22s22p4或1s22s22p63s2，结合原子序数可知Y为O，Z为Mg；W原子的价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数之比为2∶1，其价电子排布式为3s23p4，则W为S。一般情况下同一周期元素，原子序数越大，其第一电离能就越大，但当元素处于第ⅡA、第ⅤA时，原子核外电子排布处于全充满、半充满的稳定状态，其第一电离能大于同一周期相邻元素，P元素是第三周期的ⅤA元素，原子核外最外层电子处于半充满的稳定状态，所以P第一电离能大于S元素，则S元素的第一电离能比P、Cl都小，A正确；不同周期元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大，主族元素同周期从左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大；则原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(W)＜r(Z)，B错误；在工业上一般是采用电解熔融的MgCl2的方法冶炼Mg，不是电解MgO的方法冶炼Mg，C错误；W是S元素，S元素最高价氧化物为SO3，分子中正负电荷重心重合，SO3是由极性键构成的非极性分子，D错误。
答案：A
3．解析：X最外层电子数是内层电子数的两倍，X是C元素，Y的简单气态氢化物能使酚酞溶液变红，Y是N元素；W3＋的3d轨道电子数为半满，W是Fe元素；Z显＋1价，X、Y、Z、W原子序数依次增大，Z是Na或K。Z是Na或K元素，W是Fe元素，不一定位于同周期，故A错误；电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，原子半径：K>C>N，Na>C>N，故B正确；Fe原子中有4个未成对电子，C原子中有2个未成对电子，N原子中有3个未成对电子，Na或K原子中都只有1个未成对电子，四种元素基态原子中未成对电子数最多的是Fe，故C错误；该化合物属于配合物，其内界有6个配位键、6个C≡N键，配位键是σ键，三键中有1个σ键、2个π键，σ键与π键的数目之比1∶1，故D错误。
答案：B
4．解析：X、Y、W、Z为核电荷数依次增大的短周期主族元素，且Y与W同周期，则X为第一周期元素氢、Y与W为第二周期、Z为第三周期；Y和4个氢形成带1个单位正电荷的阳离子，则Y为氮，Y与W同周期，W可以形成2个共价键，W为氧；Z可以形成5个共价键，Z为磷。NH4Cl为强酸弱碱盐，铵根离子水解溶液显酸性，A错误；氨气分子间存在氢键，导致其沸点高于PH3，B错误；非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，P的最高价氧化物对应水化物的酸性比N弱，C错误；电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：P>N>O>H，D正确。
答案：D
5．解析：假设W最外层的电子数是a，则X最外层的电子数是a＋1，Y最外层的电子数是a－2，Z最外层的电子数是a＋2，这四种元素原子的最外层电子数之和为21，则(a－2)＋a＋(a＋1)＋ (a＋2)＝21，解得a＝5，所以W是N，X是O，Y是Al，Z是Cl元素。N原子最外层电子处于半充满的稳定状态，其第一电离能大于同一周期相邻元素O，所以元素的第一电离能：W＞X，A错误；Al2O3是离子化合物，离子之间以离子键结合，熔、沸点较高，AlCl3是由分子通过分子间作用力构成的分子晶体，分子间作用力比化学键弱的多，因此物质的熔、沸点：Y2X3＞YZ3，B正确；O、Al二者形成的离子O2－、Al3＋电子层结构相同，离子的核电荷数越大，离子半径就越小，所以简单离子的半径：Y＜X，C错误；同一周期元素，原子序数越大，元素的非金属性就越强。元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。Al的最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3是两性氧化物，而Cl的最高价氧化物对应的水化物HClO4是一元强酸，因此最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＜Z，D错误。
答案：B
6．解析：X为O，Z为S，H2O存在分子间氢键，因此简单氢化物沸点 H2O＞H2S，故A错误；根据层多径大，同电子层结构，核多径小原则，简单离子半径Na＋＜O2－＜Cl－＜S2－，故B错误；X为O，Y与X形成的一种化合物过氧化钠，含有离子键和非极性键，故C正确；化合物 A 为亚硫酸钠，其水溶液呈碱性，硫酸钠水溶液呈中性，故D错误。
答案：C专题精练（5）
1．解析：
氧原子半径小于硫原子半径，而Mg、Al、Si的原子半径依次减小且均比同周期的硫原子半径大，因此原子半径：Mg>Al>Si>O，A项错误；Mg元素的金属性较强而O元素的非金属性很强，二者之间形成的化学键是离子键，B项正确；铝是导体而Si是半导体，故前者导电性强于后者，C项错误；硅酸的酸性弱于碳酸，D项错误。
答案：B
2．解析：X、Y为同周期相邻元素、X原子的核外电子数等于Z最外层电子数，X、Z原子核外电子数之和为Y原子核外电子数的3倍。原子序数依次增大，W的基态原子最外层只有1个电子且内层电子全部充满，故W为K，X为N，Y为O，Z为Cl。由于N为半充满结构，第一电离能：X＞Y，A正确；非金属性越强，简单氢化物沸点越高，X＜Y，B正确；W为K，离子的电子排布式：1s22s22p63s23p6，C错误；Y、Z形成的一种化合物是一种常用的消毒剂为ClO2，D正确。
答案：C
3．解析：W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W元素最外层与次外层的电子数之差为3，则W是N；根据图中的相对位置，则Y是S，Z的原子序数比Y大，则Z是Cl，W的核电荷数与Z元素的最外层电子数之和等于X的原子序数，则X是Si，以此解题。S2－与Cl－的电子层数相同，Cl的原子序数大于S，则半径S2－>Cl－，A错误；同一周期，从左往右，非金属性增强，对应的氢化物稳定性增强，X＜Y＜Z，B正确；题目中没有指明是最高价氧化物对应的水化物，故无法判断其酸性强弱，C错误；NCl3和S2Cl2中只含有共价键，D错误。
答案：B
4．解析：X的原子核内只有1个质子，则X为H；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且均位于X的下一周期，再根据题给麻醉剂分子结构式中各原子的成键情况，可知Y、Z、W分别为C、O、F；元素E的原子比W原子多8个电子，E为Cl。XEZ4为HClO4，是一种强酸，A说法正确；非金属性：F>O>C，即W>Z>Y，B说法正确；电子层数多的原子半径大，当电子层数相同时，核电荷数大的原子半径小，则原子半径：Cl>C>F，即E>Y>W，C说法错误；OF2中F为－1价，O为＋2价，D说法正确。
答案：C
5．解析：由题干信息可知，一种农业常用肥料（即含有N、P、K中一种或几种）的结构如图所示。其中X、Y、Z、W为核电荷数依次增大的前20号主族元素，且位于不同周期，则X为H，Y能形成2个共价键，则Y为O，Z能形成5个共价键，故Z为P，W形成＋1价的阳离子，故W为K，该物质为KH2PO4，其水溶液显酸性。该化合物含有钾元素不含钠元素，故其的焰色试验呈紫色（透过蓝色钴玻璃片观察），而不呈黄色，A错误；Z为P，Y为O，O的非金属性强于P，故Z的简单气态氢化物即PH3的热稳定性比Y的即H2O弱，B错误；Y为O与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物分别有：H2O、H2O2，P2O5、P2O3、P4O10，K2O、K2O2、KO2等，C正确；由于该物质的水溶液呈酸性，即H2PO的电离＞水解，则有c（H3PO4）＜c（HPO），即c（X3ZY4）＜c（XZY），D错误。
答案：C
6．解析：根据题干信息“200 ℃以下热分解时无刺激性气体逸出”，说明失去的是水，即W为H，Z为O；YZ2分子的总电子数为奇数，说明Y的原子序数为奇数，且YZ2常温下为气体，则Y为N；根据W、X、Y、Z原子序数依次增加，且原子序数之和为21，则X为B。A项，硼单质常温下为固体，错误；B项，非金属性：N>B，故最高价氧化物的水化物酸性：Y（HNO3）>X（H3BO3），错误；C项，1 mol NH4B5O8·4H2O的质量为273 g，200 ℃时失重率为19.8%，则质量减少约54 g，则失去了约3 mol H2O，错误；D项，500 ℃时，若起始1 mol NH4B5O8·4H2O进行热分解，则剩余固体质量为273 g×64.1%≈175 g, 5 mol B质量为55 g，说明O剩余175 g－55 g＝120 g，n（O）＝7.5 mol，n（B）∶n（O）＝5∶7.5＝2∶3，恰好是B2O3，正确。
答案：D
7．解析：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Li、W为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B、R为Al；X能形成一个共价键，X的原子序数比Y小，则X为H。X为H、Z为B、R为Al，则电负性：H>B>Al，A正确；Y为Li、Z为B、R为Al，元素金属性越强、第一电离能越小，因此第一电离能：Li
8．解析：Y的一种同位素用于考古，说明Y为碳，再结合所给物质中各原子形成化学键的个数和Y、Z、M、N位于同一周期可知，Z能形成三条共价键，Z为氮元素，N能形成一条共价键，N的最外层有7个电子，所以N为氟元素，M得到 1个电子形成了4对共用电子，说明M最外层有3个电子，M为B。电负性同一周期从左到右依次增大，故N>Z>Y>M，A正确；原子半经从左到右依次减小，B>C>N>F，B正确；简单氢化物的沸点：NH3分子间有氢键，所以NH3> CH4，C正确；非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，所以应该是Y
9．解析：根据短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置，以及Y的最高化合价为＋3，可推知，X为：Mg，Y为：Al，Z为：C，M为：N，Q为：S，R为：Cl，据此分析答题。ZQ2为CS2，ZR4为CCl4，CS2中硫元素的还原性强于CCl4中的氯元素，A错误；Mg和CO2发生下述反应：2Mg＋CO22MgO＋C，B正确；Al和Fe2O3发生铝热反应如下：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，C正确；M为：N，N的最高价氧化物的水化物为：HNO3，最低价氢化物为：NH3，二者发生如下反应：HNO3＋NH3===NH4NO3，D正确。
答案：A
10．解析：X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的前四周期元素，其中X是宇宙中含量最多的元素，所以X为氢元素；Z元素原子的价层电子排布式是nsnnp2n，因此n只能为2，Z元素为氧元素；由于Y的原子序数小于Z大于X，在同周期元素中，第一电离能数值比Y大的元素有2种，则Y为氮元素；Q、W元素原子的最外层均只有1个电子，但Q元素原子中只有两种形状的电子云，可知Q为钠元素；W元素原子的次外层内的所有轨道的电子均成对且原子序数大于钠，所以W应该为第四周期的元素，又因为W的最外层只有一个电子且次外层内的所有轨道的电子均成对即3d轨道全充满，4s轨道有一个电子，所以W为铜元素。同一周期，从左到右元素电负性递增，电负性：H＜N＜O，A项正确；H3O＋采用sp3杂化，三角锥型，键角约是113°，NH3采用sp3杂化，三角锥型，键角是107°，则键角：NH3
11．解析：由题图和题意可知，X和Z分别是F、Cl；又Y原子序数为W原子价电子数的3倍且题给化合物中Y、W分别可形成5、3个共价键，故W、Y分别为N、P。F只有－1、0两种价态，没有最高正价，A错误，B正确；根据元素周期律可知，四种元素原子半径由大到小的顺序为P>Cl>N>F，即Y>Z>W>X，C正确；Cl、N、H三种元素可形成离子化合物NH4Cl，其既含有离子键又含有共价键，D正确。
答案：A
12．解析：根据X、Y、Z构成的化合物的结构，可知，X有一条共价键稳定，故X为H或者F、Cl，Y四条共价键稳定，Y为C或者Si，Z两条共价键稳定，Z为O或S，其具有强氧化性，推得－Z－Z－为过氧键，则Z为O，X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，则X为H，Y为C，W与X位于同一主族，故W是Na。X、Y、Z三种元素形成的化合物H2CO3、CH3COOH等均为电解质，A错误；化合物中所有元素的原子均达到2电子或8电子的稳定结构，B正确；X与Z、W与Z都可形成有强氧化性的物质H2O2、Na2O2等，C正确；X与Y形成的化合物中C2H2、C2H4等含有非极性共价键，D正确。
答案：A
13．解析：
同周期主族元素从左到右原子半径依次减小，A项正确；同周期元素从左到右非金属性依次增强，同主族元素从上到下非金属性依次减弱，故非金属性O>C>Si，B项正确；F2具有强氧化性，C项错误；82号元素的原子结构示意图为，位于第6周期第ⅣA族，D项正确。
答案：C
