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专题 04 物质结构和元素周期律
易错点1 同位素、核素、同素异形体概念理解错误
1．现有下列9种微粒： 、 、 、 、 、 、 、 、 。按要求完成以下各题：
(1) 、 、 分别是氢元素的一种____________，它们互称为____________。
(2)互为同素异形体的微粒是____________。
(3)对于 ，按下列要求各举一例(要求：每小题分别写出符合题意的两种粒子，且从以上所给微粒中
选择)：
①Z、n、b相同而A不同：___________________________________________；
②A、n、b相同而Z不同：______________________________________；
③A、Z、b相同而n不同：________________________________________；
④Z、n、A相同而b不同：____________________________________________。
【错因分析】若对同位素、核素、同素异形体的概念理解错误，则容易出错。紧扣概念即可正确解答此类
题目。
【试题解析】第(1)题，考查核素、同位素的区别。第(2)题，同种元素的不同单质互为同素异形体，只有
和 符合要求。第(3)题，①要求Z、n、b相同而A不同，应该是同位素原子；②要求Z不同而A、n、
b相同，应该是质量数相同的不同元素的原子；③n是微粒的电荷数，要求Z、A、b相同而n不同，应该是同
一元素的不同价态的离子；④b是原子个数，要求Z、n、A相同而b不同，应该是同素异形体。
【参考答案】(1)核素 同位素
(2) 和
(3)① 、 (或 、 ) ② 、
③ 、 ④ 、1．元素、核素、同位素之间的关系
2．同位素的“六同三不同”
3．同位素、同素异形体、同分异构体、同系物
同位素 同素异形体 同分异构体 同系物
结构相似，在分子组成
质子数相同，中子数不 同种元素组成的结构 分子式相同，结
上相差一个或若干个
概念 同的同一种元素的不同 不同的单质之间互为 构不同的化合物
CH 原子团的物质互称
原子之间互为同位素 同素异形体 互为同分异构体 2
同系物
一般为有机
对象 原子之间 单质之间 有机化合物之间
化合物之间
化学 相似，一定条件下可 可能相似也可能
几乎完全相同 相似
性质 以相互转变 不同
CHCOOH
3
金刚石与石墨、C
60
；
甲烷、乙烷、丙烷；乙
实例 与
烯、丙烯；甲酸、乙酸
红磷与白磷
HCOOCH
3
1．下列说法不正确的是
A．O 和O 不能互称为同位素
2 3
B．红磷和白磷是同素异形体
C．乙酸和软脂酸(C H COOH)不是同系物
15 31
D．纤维二糖和麦芽糖互为同分异构体【答案】C
【解析】O 和O 都是氧元素的单质，不能互称为同位素，属同素异形体，A项正确；红磷和白磷都是磷的
2 3
单质，故是同素异形体，B项正确；乙酸和软脂酸(C H COOH)都是饱和一元脂肪酸，它们互为同系物，
15 31
C项错误；纤维二糖和麦芽糖分子式均为C H O ，但是不同物质，故互为同分异构体，D项正确。答案
12 22 11
选C。
易错点2 混淆原子结构中的数量关系
2．14C是一种放射性同位素，在高层大气中由宇宙射线产生的中子或核爆炸产生的中子轰击14N可使它转
变为14C。下列说法正确的是
A．14C和14N互为同位素 B．14C和C 是同素异形体
60
C．14C核素中的中子数为8 D．14CO 的摩尔质量为46
2
【错因分析】注意区分元素周围上下标的意义，位置不同，则代表的意义也不同，否则会出错。
【试题解析】A、14C和14N的质子数分别为6、7，中子数分别为8、7，不是同位素，故A错误；B、同素
异形体为同种元素的不同单质，其中C 为一种单质，而14C仅为一种元素的原子，故B错误；C、14C核素
60
中的中子数为14−6=8，故C正确；D、摩尔质量的单位为g/ mol，故D错误。故答案选C。
【参考答案】C
微粒之间的关系：
(1)质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数；
(2)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)；
(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。
规避4个易失分点
(1)任何微粒中，质量数＝质子数＋中子数，但质子数与电子数不一定相等，如阴、阳离子中；(2)有质子的微粒不一定有中子，如1H，有质子的微粒不一定有电子，如H＋；
(3)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如F与OH－；
(4)核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，如Al3＋和Na＋、F－等， 与OH－等。
2．有六种微粒，它们分别是： 、 、 、 、 、 ，它们所属元素的种类为
A．3种 B．4种 C．5种 D．6种
【答案】B
【解析】具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称叫元素；元素符号的左下角表示质子数，左上
角表示质量数，质子数相同、中子数不同的同一类原子互称同位素，据此分析判断。
【详解】M、Q+的质子数相同，都是19，所以是同一元素，只是M是原子，Q+是带一个单位正电荷的离
子；N、Y2+的质子数相同，都是20，所以是同一元素，只是N是原子，Y2+是带两个单位正电荷的离子；Z
是质子数为17的元素，X是质子数为18的元素，所以上述六种微粒表示4种元素，答案选B。
【点睛】本题考查了元素的定义及原子符号的表示方法，要弄清元素符号周围各个角标的含义，这是解题
关键。注意元素概念的外延和内涵，由原子变成离子，变化的是核外电子数，不变的是核内质子数。
易错点3 混淆元素周期表中的一般规律与特殊性
3．下列关于元素周期表的说法正确的是
A．ⅠA族的元素称之为碱金属元素
B．原子序数为14的元素位于元素周期表的第3周期ⅣA族
C．稀有气体元素原子的最外层电子数均为8
D．第二周期ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6
【错因分析】把握元素的位置、原子结构与位置的关系为解答的关键，若不能正确把握，很容易出现判断
错误。
【试题解析】H位于第IA族，为非金属元素，除H外第IA族均为碱金属元素，A项错误；原子序数为14
的元素为Si，原子结构中有3个电子层，最外层电子数为4，位于元素周期表的第3周期ⅣA族，B项正确；He原子的最外层电子数为2，除He外稀有气体元素原子的最外层电子数均为8，C项错误；第二周期
ⅣA族元素为C，存在同位素，质子数一定为6，中子数可能为6、7、8等，D项错误。答案选B。
【参考答案】B
1．编排原则
(1)周期：把电子层数相同的元素按原子序数递增顺序从左到右排列成一横行。
(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从上到下排成一纵行。
2．结构
(1)周期(7个横行，7个周期)：
短周期 长周期
序号 1 2 3 4 5 6 7
元素种数 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个纵行，16个族)
列 1 2 13 14 15 16 17
主族
族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
列 3 4 5 6 7 11 12
副族
族 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB ⅠB ⅡB
Ⅷ族 第 8、9、10，共3个纵行
0族 第 18纵行
3．如图，Z为第3周期元素原子的核电荷数，Y表示相应元素的有关性质，其中曲线描述与元素有关性质
相符的选项是
A．Y表示原子半径
B．Y表示元素的电负性C．Y表示元素的最高正价
D．Y表示元素的第一电离能
【答案】A
【解析】同一周期的元素的电子层数相同，随核电荷数的递增，原子半径逐渐减小，而稀有气体元素的原
子半径是同周期中最大的，A项正确；同一周期，元素的非金属性越强其得电子能力越强，则其电负性越
大，即同一周期的元素的电负性随着原子序数即核电荷数增大而增大，B项错误；随着核电荷数的递增，
第三周期元素的最外层电子数逐渐增多，最高正化合价随着原子序数增大而增大，C项错误；同一周期元
素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第ⅡA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻
元素，故图象应为 ，D项错误。答案选A。
易错点4 混淆“四量”的概念
4．已知阴离子R2－的原子核内有n个中子，R原子的质量数为m，则ω g R原子完全转化为R2－时，含有电
子的物质的量是
A． mol B． mol
C． mol D．(m－n＋2) mol
【错因分析】不理解原子质量和相对原子质量的区别和联系，则无法解决该题。
【试题解析】R原子的质子数为(m－n)个，其核外电子数也为(m－n)个，所以R2－的核外电子数为(m－n＋
2)个，而ω g R原子的物质的量为 mol，所以形成的R2－含有的电子的物质的量为 (m－n＋2)mol。答案选
D。
【参考答案】D“四量”的比较
类别 定义 实例
原子质量 某元素某种核素的一个原子的真实质量 一个 原子的质量是2.657×10−26 kg
原子的相对原子质量 一个原子的质量与一个 原子质量的 的相对原子质量约为16
的比值
元素的相对原子质量 元素的各种天然同位素的相对原子质量 A＝A(A)·a%＋A(B)·b%＋…(其中
r r r
与其在自然界中所占的原子个数百分比 a%＋b%＋…＝1)
(或称丰度)算出的平均值
质量数 某原子核内质子数与中子数之和 的质量数为18
4．近年来连续出现的铊中毒事件，给各科研单位及学校危险药品的管理敲响了警钟。
铊的相关信息卡片如图所示：
(1)铊的原子序数为81，铊在元素周期表中位于第______周期第______族。
(2)若设铊的质量数为A，则铊原子中中子数和质子数之差为________。
(3)下列推断正确的是________。
A．单质的还原性：Tl>Al
B．原子半径：Al>Tl
C．碱性：Al(OH) >Tl(OH)
3 3
D．氧化性：Tl3+>Al3+
(4)铊(Tl)是某超导材料的组成元素之一。Tl3+与Ag在酸性介质中发生反应：Tl3++2Ag===Tl++2Ag+。下列
推断正确的是________。
A．Tl+最外层有1个电子
B．Tl能形成+3价和+1价的化合物
C．Tl3+的氧化性比Ag+弱
D．Tl+的还原性比Ag强
【答案】(1)六 ⅢA(2)A－162
(3)A
(4)B
【解析】(1)推断Tl在元素周期表中的位置，可利用各周期的元素种类数(2、8、8、18、18、32)进行分析，
81－2－8－8－18－18＝27，首先推知该元素位于第六周期，第六周期中镧系有15种元素占一个格，则27
－14＝13。根据元素周期表的结构可知，第13纵行为第ⅢA族，即Tl在元素周期表中的位置为：第六周
期第ⅢA族。
(2)根据A－Z＝N，可知铊原子中中子数和质子数之差为(A－Z)－Z，即A－162。
(3)根据元素周期律的递变规律，同主族从上至下，元素金属性逐渐增强，单质还原性增强，原子半径增大，
离子氧化性减弱，碱性增强。
(4)铊位于第ⅢA族，说明铊原子最外层有3个电子，则Tl+最外层有2个电子，A错误；由Tl3++2Ag===Tl+
+2Ag+知，Tl3+的氧化性比Ag+强，Ag的还原性比Tl+强，C、D错误。
易错点5 不能熟记原子序数与元素在周期表中的位置关系
5．甲～庚等元素在周期表中的相对位置如下表，己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性，甲和丁在同
一周期，甲原子最外层与最内层具有相同电子数。下列判断正确的是
A．丙与戊的原子序数相差25
B．气态氢化物的稳定性：庚＜己＜戊
C．常温下，甲和乙的单质能与水剧烈反应
D．丁的最高价氧化物可用于制造光导纤维
【错因分析】不能根据题中所给元素在周期表中的相对位置以及元素信息推断出元素种类，则无法解题。
【试题解析】根据“己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性”可知，己为S元素，结合元素周期表中各
元素的相对位置，可得出庚为F、戊为As、丁为Si、丙为B，又由“甲和丁在同一周期，甲原子最外层与
最内层具有相同电子数”，说明甲为Mg、乙为Ca。丙(B)与戊( As) 的原子序数相差28，A项错误元素的
5 33
非金属性越强，其对应气态氢化物的稳定性越强，因非金属性：庚(F)＞己(S)＞戊(As)，则稳定性：庚(HF)
＞己(H S)＞戊(AsH)，；B项错误；常温下，镁与水反应很缓慢，钙能与水剧烈反应，C项错误；丁(Si)的
2 3最高价氧化物(SiO)可用于制造光导纤维，D项正确。答案选D。
2
【参考答案】D
1．元素周期表中必记的4个关系
(1)常见的四组等量关系
①核电荷数=质子数=原子序数；
②核外电子层数=周期序数；
③主族序数=最外层电子数=最高正价；
④非金属元素：最低负价=最高正价－8。
(2)同主族元素的原子序数差的关系
①位于过渡元素左侧的主族元素，即第ⅠA、第ⅡA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为上一周
期元素所在周期所含元素种数；
②位于过渡元素右侧的主族元素，即第ⅢA～第ⅦA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周
期元素所在周期所含元素种数。例如，氯和溴的原子序数之差为 35－17=18(溴所在第四周期所含元素的种
数)。
(3)同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数差的关系
周期序数 1 2 3 4 5 6 7
原子序数差 无 1 1 11 11 25 25
增加了过渡元素和
原因 —— 增加了过渡元素
镧系或锕系元素
(4)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。2．元素周期表结构中隐含的两条规律
(1)同周期主族元素原子序数差的关系
①短周期元素原子序数差＝族序数差。
②两元素分布在过渡元素同侧时，原子序数差＝族序数差。两元素分布在过渡元素两侧时，第四或第
五周期元素原子序数差＝族序数差＋10，第六周期元素原子序数差＝族序数差＋24。
③第四、五周期的第ⅡA与ⅢA族原子序数之差都为11，第六周期为25。
(2)同主族、邻周期元素的原子序数差的关系
①ⅠA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差2、8、8、18、18、32。
②ⅡA族和0族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、8、18、18、32。
③ⅢA～ⅦA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、18、18、32。
3．根据稀有气体元素的原子序数来确定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。
若ΔZ＜0，则与稀有气体元素同周期，族序数为8－|ΔZ|；
若ΔZ＞0，则在稀有气体元素下一周期，族序数为ΔZ。
例如：
①35号元素(相邻近的是 Kr)，则35－36＝－1，故周期数为4，族序数为8－|－1|＝7，即第四周期第
36
ⅦA族，即溴元素。
②87号元素(相邻近的是 Rn)，则87－86＝1，故周期数为7，族序数为1，即第七周期第ⅠA族，即
86
钫元素。
5．现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：
元素编号 元素性质或原子结构
X 最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y 常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性
Z 第3周期元素的简单离子中半径最小
(1)元素X的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是__________(用元素符号表示)，元素Z
的离子结构示意图为__________。
(2)元素Y与氢元素形成一种离子YH +，则检验溶液中存在该离子的方法是____________________。
4
(3)写出Z元素最高价氧化物对应的水化物与NaOH溶液反应的离子方程式： ____________________。
(4)元素X与元素Y相比，非金属性较强的是__________(用元素符号表示)。
(5)探寻物质的性质差异性是化学学习的重要方法之一。X、Y、Z三种元素的单质中化学性质明显不同
于其他两种单质的是__________(用元素符号表示)，理由是_____________________。【答案】(1)14C
6
(2)取少许溶液(或待测液)，加入NaOH溶液后加热，能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明溶液
中存在NH +，反之，不存在NH +
4 4
(3)Al(OH) +OH−===AlO−+2H O
3 2 2
(4)N (5)Al Al为金属单质，其余为非金属单质
【解析】短周期元素中，X元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，X原子只能有2个电子层，最
外层电子数为4，则X为碳元素；常温下Y元素单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性，则Y为氮元
素；Z是第三周期元素的简单离子中半径最小的，故Z为Al元素，据此分析解答。根据上述分析，X为碳
元素，Y为氮元素，Z为Al元素。
(1)碳元素的一种同位素可测定文物年代：这种同位素的符号是14C，Z为Al元素，质子数为13，离子核外
6
有2个电子层，各层电子数为2、8，其离子结构示意图为： ，故答案为：14C； ；
6
(2)N元素与氢元素形成一种离子为NH +，则检验溶液中存在该离子的方法是：取少许溶液(或待测液)，加
4
入NaOH溶液后加热，能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明溶液中存在NH +，反之，不存在
4
NH +，故答案为：取少许溶液(或待测液)，加入NaOH溶液后加热，能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的
4
气体，说明溶液中存在NH +，反之，不存在NH +；
4 4
(3)Z元素最高价氧化物对应的水化物为Al(OH) ，与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠与水，反应离子方程式：
3
Al(OH) +OH−===AlO−+2H O，故答案为：Al(OH) +OH−===AlO−+2H O；
3 2 2 3 2 2
(4)C、N同周期，随原子序数增大，非金属性增强，故N元素非金属性较强，故答案为：N；
(5)Al为金属单质，其余为非金属单质，Al的性质不同于其他两种单质，故答案为：Al；Al为金属单质，
其余为非金属单质。
易错点6 不能熟练运用等电子微粒推断
6．A、B、C均为短周期元素，A、B同周期，A、C的最低价阴离子分别为A2－、C－，A2－离子半径大于C
－，B2＋与C－具有相同的电子层结构。下列叙述中一定不正确的是
A．它们的原子序数A＞B＞C
B．它们的离子半径A2－＞C－＞B2＋
C．它们的原子半径C＞B＞AD．它们的最外层电子数C＞A＞B
【错因分析】B2＋与C－具有相同的电子层结构为推断元素种类的重要突破口，若不能据此推断出B、C的
种类，则易出现推断错误。
【试题解析】由A、C的最低价离子分别为A2－和C－，则A为ⅥA族元素，C为ⅦA族元素，B2＋和C－具
有相同的电子层结构，则B在C的下一周期，B处于第三周期ⅡA族，故B为Mg元素，C为F元素，
A、B同周期，则A为S元素。A为S元素，B为Mg元素，C为F元素，原子序数A＞B＞C，A项正确；
离子的电子层数越多，半径越大，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，所以A2－＞C－＞B2
＋，B项正确；A为S元素，B为Mg元素，C为F元素，同周期原子半径从左到右逐渐减小，同主族自上
而下原子半径增大，则有B＞A＞C，C项错误；A为S元素，B为Mg元素，C为F元素，原子最外层电
子数分别为6、2、7，故原子最外层上的电子数C＞A＞B，D项正确。答案选C。
【参考答案】C
常见的等电子微粒
1．寻找10电子微粒和18电子微粒的方法
(1)10电子微粒
(2)18电子微粒
2．记忆其他等电子微粒
(1)“14电子”微粒：Si、N、CO、C H、 。
2 2 2
(2)“16电子”微粒：S、O、C H、HCHO。
2 2 46．A＋、B＋、C－、D、E五种粒子(分子或离子)中，每个粒子均有10个电子，已知：
①A＋＋C－===D＋E↑；②B＋＋C－===2D。
请回答：
(1)C－离子的电子式是________________。
(2)A＋离子中的键角为______________。
(3)分别写出A＋和D反应、B＋和E反应的离子方程式____________、____________。
(4)除D、E外，请再写出两种含10个电子的分子的分子式____________。
(5)除A＋、B＋外，请再写出两种含10个电子的阳离子________。
【答案】(1) (2)109.5° (3) ＋HO NH ·H O＋H＋ HO＋＋NH === ＋HO
2 3 2 3 3 2
(4)CH 、Ne(答案合理即可) (5)Na＋、Mg2＋(答案合理即可)
4
【解析】本题中五种粒子均有10个电子是解题的突破口。依据已有的元素与化合物知识可知，10电子的
粒子中，原子有Ne；阴离子有N3－、O2－、F－、OH－、 ，阳离子有Na＋、Mg2＋、Al3＋、 、HO
3
＋；分子有CH、NH 、HO、HF。根据题意有：①A＋＋C－===D＋E↑，推知A＋应为 、C－为OH－、D
4 3 2
为HO、E为NH ，将其结果代入②B＋＋C－===2D，推知B＋应为HO＋。
2 3 3
易错点7 忽视元素周期表结构和元素性质的特殊性
7．X、Y、Z、W、R是原了序数依次递增的短周期元素。X原子最外层电子数是其内层电子数的2倍，
Y、R同主族，且两者核外电子数之和是X核外电子数的4倍，Z为短周期中金属性最强的元素，W是
地売中含量最高的金属元素。下列叙述正确的是
A．Y、Z、W原子半径依次增大
B．元素W、R的简单离子具有相同的电子层结构
C．X的最高价氧化物对应水化物的酸性比R的强
D．X、R分别与Y形成的常见化合物中化学键类型相同
【错因分析】“Z为短周期中金属性最强的元素，W是地売中含量最高的金属元素”，这为解答此题的关
键突破口，只有根据此信息进行正确推断，后面的问题才能迎刃而解。
【试题解析】X、Y、Z、W、R是原了序数依次递增的短周期元素．X原子最外层电子数是其内层电子数的2倍，应为C元素，Y、R同主族，且两者核外电子数之和是X核外电子数的4倍，即为24，则Y为O
元素，R为S元素，Z为短周期中金属性最强的元素，应为Na元素，W是地売中含量最高的金属元素，为
Al元素；A．由分析可知：Z为Na、W为Al，原子Na＞Al，故A错误；B．W为Al、R为S元素，对应
的离子的原子核外电子层数不同，故B错误；C．非金属性S＞C，元素的非金属性越强，对应的最高价氧
化物对应水化物的酸性越强，故C错误；D．X、R分别与Y形成的常见化合物分别为二氧化碳、二氧化
硫，都为共价化合物，化学键类型相同，故D正确；故答案为D。
【参考答案】D
1．数据信息处理：教材中给出了一些元素的化合价、原子半径数据，根据这些数据推断元素时，先根据
元素化合价确定族序数(最高正化合价等于主族序数)，再根据元素在周期表中的位置结合原子半径判断元
素种类。
2．运用任何一条元素周期律时，都要考虑其特殊性，即规律使用的限制条件。例如，比较粒子半径时，
不能说“电子层数越多，半径越大”。
3．分子晶体熔沸点的比较，对于结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔沸点越高，但是分子间存
在氢键时，氢键比分子间作用力强，使其熔沸点升高。例如，沸点：HF＞HI＞HBr＞HCl，HO＞HSe＞
2 2
HS，NH ＞AsH ＞PH 。
2 3 3 3
4．电子层结构相同的微粒的位置特征。阴离子在具有相同电子层结构的稀有气体元素的前面，阳离子在
具有相同电子层结构的稀有气体元素的下一周期的左边。
5．常考短周期元素的主要化合物的特性
(1)形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最高
的元素：C。
(2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：N。
(3)地壳中含量最多的元素、氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素：O。
(4)等物质的量的单质最轻的元素：H；等物质的量的最轻的金属单质：Li。
(5)最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素：Al。
(6)元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。
(7)具有漂白性的物质：氯水、二氧化硫、过氧化钠，双氧水(H O)
2 27．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物，n是元素Z
的单质，通常为黄绿色气体，q的水溶液具有漂白性，0.01 mol·L－1 r溶液的pH为2，s通常是难溶于水的
混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是
A．原子半径的大小W＜X＜Y
B．元素的非金属性Z＞X＞Y
C．Y的氢化物常温常压下为液态
D．X的最高价氧化物的水化物为强酸
【答案】C
【解析】由n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，可知Z元素为Cl，n为Cl ，再根据q的水溶液具有漂
2
白性，可知q为HClO，由0.01 mol·L－1 r溶液的pH为2，可判断r为一元强酸，则r为HCl，然后根据n和
p的反应条件，以及s通常是难溶于水的混合物，可知p为烷烃，s为烷烃的氯代物；根据题意，W、X、
Y、Z是短周期原子序数依次增加的四种元素，可进一步推知W、X、Y、Z分别为H、C、O、Cl。根据原
子半径的变化规律，可知原子半径：H＜O＜C，A项错误；根据同周期元素非金属性的变化规律，可知非
金属性：O＞C，再由CCl 、ClO 中化合价的正负，可知非金属性：O＞Cl＞C，B项错误；氧的氢化物可
4 2
能为HO或HO ，常温常压下二者均为液态，C项正确；碳的最高价氧化物的水化物HCO 为弱酸，D项
2 2 2 2 3
错误。答案选C。
易错点8 不能熟练运用元素周期律进行元素推断
8．如表是部分短周期元素的原子半径及化合价，根据表中信息，判断下列叙述错误的是
元素代号 L M R Q T
原子半径/nm 0.160 0.143 0.102 0.099 0.074
最高正化合价或最低负化合价 +2 +3 +6、−2 +7、−1 −2
A．简单离子半径：R＞T＞L＞M
B．Q形成的含氧酸都是强酸
C．T的常见单质通入R的简单氢化物的水溶液中会出现浑浊现象
D．M与T形成的化合物既能与强酸反应又能与强碱反应
【错因分析】掌握周期表中元素原子的半径变化规律以及化合价规律才能正确解答此题。【试题解析】短周期元素，由元素的化合价可知，T只有−2价，则T为O元素，根据化合价可知R为S元
素，L、M只有正价，L是+2价，M是+3价，原子半径L＞M＞R，则L为Mg元素，M为Al元素，Q显
+7价和−1价，则Q为Cl元素，结合元素周期律和原子结构分析解答。根据上述分析，L为Mg元素，M
为Al元素，R为S元素，Q为Cl元素，T为O元素。A. 一般而言，电子层越多，半径越大，电子层数相
同，核电荷数越大，半径越小，简单离子半径：R>T>L>M，故A正确；B. Q为Cl元素，Q形成的含氧酸
不一定都是强酸，如次氯酸为弱酸，故B错误；C. 硫化氢能够被氧气氧化生成硫沉淀，因此T的常见单质
通入R的简单氢化物的水溶液中会出现浑浊现象，故C正确；D. M与T形成的化合物为氧化铝，属于两
性氧化物，既能与强酸反应又能与强碱反应，故D正确；答案选B。
【参考答案】B
1．元素金属性和非金属性的比较
比较金属性和非金属性的强弱，主要有以下3种方法：
(1)结构比较法
最外层电子数越少，电子层数越多，元素金属性越强；最外层电子数越多，电子层数越少，非金属性越强。
(2)位置比较法
金属性“右弱左强，上弱下强，右上弱左下强”
元素周期表
非金属性“左弱右强，下弱上强，左下弱右上强”
按 K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、
金属活动性顺序
Au的顺序，金属性减弱
非金属活动性顺序 按 F、O、Cl、Br、I、S 的顺序，非金属性减弱
(3)实验比较法
3. 微粒半径的比较8．U、V、W、X、Y是原子序数依次增大的五种短周期元素，质子数之和39，V、W同周期，U、X同主
族，U、W能形成两种液态化合物UW和UW。Y元素的周期序数与主族序数相等。下列说法中正确的
2 2 2
是
A．简单离子半径：X＞Y＞W
B．XYU 中有离子键，其YU 原子团的空间构型是正四面体，在潮湿的空气中会变质而产生H
4 4 2
C．U、V、W、X形成的一种离子化合物，与W、X、Y组成的盐溶液相遇时，会产生大量的气泡
D．1 mol X的淡黄色化合物，投入到1 L 2mol / L的氯化亚铁溶液中，产生的气体在标准状况下的体积为
5.6 L
【答案】B
【解析】U、V、W、X、Y是原子序数依次增大的五种短周期元素，由U、W能形成两种液态化合物UW
2
和UW 可知，UW和UW 分别为HO和HO，则U为H元素、W为O元素；由U、X同主族可知，X
2 2 2 2 2 2 2 2
为Na元素；Y元素的周期序数与主族序数相等可知，Y为Al元素；由质子数之和39可知，V的原子序数
为39－1－8－11－13＝6，则V为C元素。电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，氧离
子、钠离子和铝离子的电子层结构相同，则离子半径：W＞X＞Y，A项错误；NaAlH 为离子化合物，化
4
合物中存在离子键和共价键，AlH—离子的空间构型是正四面体，在潮湿的空气中NaAlH 与水反应生成偏
4 4
铝酸钠和氢气，B项正确；碳酸氢钠是离子化合物，碳酸氢钠溶液与偏铝酸钠溶液反应生成碳酸钠和氢氧化铝沉淀，没有气体生成，C项错误；1mol过氧化钠与水反应生成0.5mol氧气，由得失电子数目守恒可知，
0.5mol氧气能氧化2mol亚铁离子，则1 mol 过氧化钠投入到1 L 2mol / L的氯化亚铁溶液中，不可能有气
体生成，D项错误。答案选B。
易错点9 不能熟练进行元素“位-构-性”的综合推断
9．X、Y、Z、W是四种短周期主族元素，原子序数依次增大，X是周期表中原子半径最小的元素，元素
Y 的原子最外层电了数是其电子层数的2倍，元素Z的−2价阴离子和元素W的+1价阳离子的核外电子排
布均与氖原子相同，下列说法中错误的是
A．X与Z形成的化合物中可能含有非极性键
B．W的单质与Z的单质在加热时反应，生成物中只含离子键
C．Y元素与Z元素能形成两种共价化合物
D．离子半径：r(Z2−)＞r(W+)
【错因分析】“元素Z的−2价阴离子和元素W的+1价阳离子的核外电子排布均与氖原子相同”，这是本
题进行元素推断的关键信息，如不能进行正确推断则无法快速解题。
【试题解析】X、Y、Z、W是短周期元素，原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素，则X为H元素；
Y元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍，Y原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，则Y为C
元素；元素Z的−2价阴离子和元素W的+1价阳离子的核外电子排布均与氖原子相同，则Z为O、W为
Na，以此解答该题。X、Y、Z、W是短周期元素，原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素，则X为
H元素；Y元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍，Y原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，则
Y为C元素；元素Z的−2价阴离子和元素W的+1价阳离子的核外电子排布均与氖原子相同，则Z为O、
W为Na。X为H、Z为O，两者形成的化合物有HO和HO，其中HO 中含有极性键H−O键、非极性键
2 2 2 2 2
O−O，A项正确；W为Na、Z为O，Na在氧气中加热或燃烧生成NaO，NaO 中含有离子键和非极性共
2 2 2 2
价键，B项错误；Y为C、Z为O，两元素可组成CO、CO两种氧化物，且均为共价化合物，C项正确；
2
O2−和Na+的核外电子排布均与氖原子相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径r(O2−)＞r(Na+)，D项
正确。答案选B。
【参考答案】B根据原子结构、元素周期表的知识及相关已知条件，可推算原子序数，判断元素在元素周期表中的位置等，
基本思路如图所示：
1．由主族元素在元素周期表中的位置推断
(1)牢记元素周期表的结构(能区分长短周期、主副族、每周期的元素种数等)是求解的基础，一定要“心
中有表”。
(2)几个重要关系式
①原子核外电子层数＝周期数；
②主族序数＝最外层电子数＝最高正价＝8－|最低负价|；
③|最高正价|－|最低负价|＝0、2、4、6的主族序数依次为第Ⅳ族、第Ⅴ族、第Ⅵ族、第Ⅶ族。
(3)熟悉主族元素在元素周期表中的特殊位置
①族序数等于周期数的元素：H、Be、Al。
②族序数等于周期数2倍的元素：C、S。
③族序数等于周期数3倍的元素：O。
④周期数是族序数2倍的元素：Li、Ca。
⑤周期数是族序数3倍的元素：Na、Ba。
⑥最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：H、C、Si。
⑦最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S。
⑧除H外，原子半径最小的元素：F。
⑨最高正价不等于族序数的短周期元素：O(F无正价)。
2．由元素原子的核外电子排布推断
(1)最外层有1个电子的元素：H、Li、Na、K。
(2)最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar。(3)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C；最外层电子数是次外层电子数3倍的元素：O；最外
层电子数是次外层电子数4倍的元素：Ne。
(4)最外层电子数是内层电子数总数一半的元素：Li、P。
(5)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si。
(6)次外层电子数是其他各层电子总数2倍的元素：Li、Mg。
(7)次外层电子数与其他各层电子总数相等的元素：Be、S。
(8)电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。
3．由元素及其化合物的特性推断
(1)形成化合物种类最多的元素或单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数
最大的元素：C。
(2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：N。
(3)地壳中含量最多的元素或同周期中气态氢化物的沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元
素：O。
(4)地壳中含量最多的金属元素：Al。
(5)最高价氧化物及其对应的水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素：Be、Al。
(6)最活泼的非金属元素或无正价的元素或无含氧酸的非金属元素或无氧酸(气态氢化物)可腐蚀玻璃的
元素或气态氢化物最稳定的元素或阴离子的还原性最弱的元素：F。
(7)最活泼的金属元素或最高价氧化物对应的水化物碱性最强的元素或阳离子的氧化性最弱的元素：
Cs。
(8)常温下单质最易着火的元素：P。
(9)焰色反应呈黄色的元素：Na。
(10)焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素：K。
(11)单质密度最小的元素：H；密度最小的金属元素：Li。
(12)常温下单质呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。
(13)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物起化合反应的元素：N；能起氧化还原反应的
元素：S。
(14)元素的气态氢化物能与它的氧化物在常温下反应生成该元素单质的元素：S。
(15)元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。
(16)常见的能形成同素异形体的元素：C、P、O、S，其中一种同素异形体易着火的元素：P。
4．“位”、“构”、“性”规律中的特例：(1) 中无中子。
(2)元素周期表中每一个周期一般都是从金属元素开始，但第一周期从氢元素开始。
(3)大多数元素在自然界中都有稳定的同位素，但Na、F、P、Al等20种元素未发现稳定的同位素。
(4)元素的原子序数大，相对原子质量不一定大，如 Ar的相对原子质量为39.95大于 K的39.10。
18 19
(5)一般元素性质越活泼，其单质性质也越活泼，但N与P相反，N的非金属性强于P的，但N 比白磷、
2
红磷稳定得多。
9．五种短周期元素的某些性质如下表(其中只有W、Y、Z为同周期元素)。下列说法正确的是
元素代号 X W Y Z Q
原子半径(×10−12m) 37 64 66 70 186
+5、−
主要化合价 +1 −1 −2 +1
3
A．由Q与Y形成的化合物中只存在离子键
B．气态氢化物的稳定性：Y > Z
C．Z与X之间形成的化合物都没有还原性
D．最高价氧化物对应的水化物酸性：W > Z
【答案】B
【解析】X和Q主要化合价为+1价，X和Q属于同主族，依据原子半径大小规律，Q的原子序数大于X，
W的化合价为−1价，W位于ⅦA族，Y的主要化合价为−2价，Y的位于ⅥA族，同理Z位于VA族，根
据原子半径规律，以及W、Y、Z为同周期元素，推出X为H，W为F，Y为O，Z为N，Q为Na，依次
分析；X和Q主要化合价为+1价，X和Q属于同主族，依据原子半径大小规律，Q的原子序数大于X，W
的化合价为−1价，W位于ⅦA族，Y的主要化合价为−2价，Y的位于ⅥA族，同理Z位于VA族，根据
原子半径规律，以及W、Y、Z为同周期元素，推出X为H，W为F，Y为O，Z为N，Q为Na。Na与O
形成的化合物可以是NaO，也可以是NaO，前者只含离子键，后者含有离子键和共价键，A项错误；O
2 2 2
的非金属性强于N，则HO的稳定性强于NH ，B项正确；N与H形成的化合物可以是NH ，NH 具有还
2 3 3 3
原性，C项错误；F非金属性最强，没有正价，无最高价氧化物的水化物，D项错误。答案选D。
易错点10 化学键与物质类别关系判断错误10．用序号按要求回答下列问题：
(1)下列各组微粒：①12C和13C ②O 和O ③ H、D、T ④金刚石和石墨 ⑤14C和14N ，互为同位
6 6 2 3 6 7
素的是_________；互为同素异形体的是________；质量数相等，但不能互称为同位素的是
______。
(2)下列各种物质：①HO ②NH ③KOH ④NaO ⑤MgCl ⑥He，不存在化学键的是_____；只存
2 3 2 2 2
在离子键的是_____；属于共价化合物的是_______；含非极性键的离子化合物是 ______ 。
(3)CO 的电子式为_________________；NH 的结构式为_________________；
2 3
(4)NaO 熔化时被破坏的是________。
2 2
【错因分析】理解共价键和离子键的定义是解答化学键相关问题的关键，另外还要熟悉常见物质以及特殊
物质的化学键类型，否则易导致结果错误。
【试题解析】(1)同位素：质子数相同中子数不同的同种元素不同原子，研究的对象是原子，同素异形体：
同种元素不同结构的单质，研究对象是单质，①符合同位素的定义，两核素互为同位素；②都是氧元素组
成不同结构的单质，O 和O 互为同素异形体；③H、D、T分别为1H、2H、3H，它们互为同位素；④金刚
2 3
石和石墨是由碳元素组成不同结构的单质，它们互为同素异形体；⑤质量数都为14，质子数分别为6、7，
它们不属于同种元素，因此不互为同位素；综上所述，互为同位素的是①和③；互为同素异形体的是②和
④；质量数相等，但不能互称为同位素的是⑤；
(2)①HO的结构式为H−O−H，是含有极性共价键的共价化合物；②NH 的结构式为 ，是含有
2 3
极性键的共价化合物；③KOH是含有离子键和极性键的离子化合物；④NaO 的电子式为
2 2
，是含有离子键和非极性键的离子化合物；⑤MgCl 是含有离子键的离子化合物；
2
⑥He是单原子组成的分子，不含化学键；综上所述，不存在化学键的是⑥；只存在离子键的是⑤；属于
共价化合物的是①②；含非极性键的离子化合物的是④；
(3)CO 是由极性键构成的非极性分子，C和O之间双键，即电子式为 ；NH 的结构式为
2 3；
(4)过氧化钠是离子化合物，是由Na+和O2−组成，熔化时破坏的是离子键。
2
【参考答案】(1)①③ ②④ ⑤
(2)⑥ ⑤ ①② ④
(3)
(4)离子键
1．化学键与化学反应
旧化学键的断裂和新化学键的形成是化学反应的本质，是反应中能量变化的根本。
2．物质的溶解或熔化与化学键变化
(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成自由移动的阴、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CO 和SO 等。
2 2
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、HSO 等。
2 4
③某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(C H O )、酒精(C HOH)等。
12 22 11 2 5
(3)单质的溶解过程
某些活泼的非金属单质溶于水后，能与水反应，其分子内的共价键被破坏，如Cl、F 等。
2 2
3．化学键与物质类型的关系共价键
键型 离子键
非极性键 极性键
共用电子对偏向吸引电子能
特点 阴、阳离子间的相互作用 共用电子对不发生偏移
力强的原子一方
成键
阴、阳离子 原子
粒子
成键
活泼金属元素和活泼非金属元素 同种元素的原子 不同种元素的原子
条件
共价化合物、某些离子化合
存在 离子化合物 非金属单质、某些化合物
物
(1)离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键。简单离子组成的离子化合物中只有离子键，如
MgO、NaCl等；复杂离子(原子团)组成的离子化合物中既有离子键，又有共价键，如(NH )SO 、
4 2 4
NH NO 、NaOH、NaO 等。
4 3 2 2
(2)共价化合物中只有共价键，一定没有离子键。
(3)在非金属单质中只有共价键，如Cl、O 等。
2 2
(4)稀有气体是单原子分子，不存在化学键。
10．下列关于NaHSO 的说法中正确的是
4
A．因为NaHSO 是离子化合物，所以NaHSO 固体能够导电
4 4
B．NaHSO 固体中阳离子和阴离子的个数比是2∶1
4
C．NaHSO 固体熔化时破坏的是离子键和共价键
4
D．NaHSO 固体溶于水时破坏的是离子键和共价键
4
【答案】D
【解析】虽然NaHSO 是离子化合物，但其固体中不存在能自由移动的阴、阳离子，因而不能导电；
4
NaHSO 固体中阳离子和阴离子(HSO)的个数比是1∶1；NaHSO 固体熔化时破坏的只是离子键，而溶于水
4 4
时电离出Na＋、H＋和SO，破坏的是离子键和共价键。答案选D。
1．原子的结构
(1)原子的组成(2)原子的表示方法
(3)构成原子或离子的微粒间的数量关系
质子数(Z)+中子数(N)=质量数(A)=原子的近似相对原子质量(质量关系)
原子的核外电子数=核内质子数=核电荷数=原子序数
阳离子的核外电子数=核内质子数－阳离子所带电荷数
阴离子的核外电子数=核内质子数+阴离子所带电荷数
2．元素周期表
(1)结构
①周期(7个横行，7个周期)：
短周期 长周期
序号 1 2 3 4 5 6 7
元素种数 2 8 8 18 18 32 32(若排满)
0族元素
2 10 18 36 54 86 118(若排满)
原子序数
②族(18个纵行，16个族)
列 1 2 13 14 15 16 17
主族
族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
列 3 4 5 6 7 11 12
副族
族 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB ⅠB ⅡB
Ⅷ族 第 8、9、10，共3个纵行
0族 第 18纵行
(2)元素周期表中元素的分区①在分界线的左侧(第ⅠA族)还包括非金属元素氢。
②元素周期表的左下方是金属性最强的元素铯(Cs)(放射性元素除外)，右上方是非金属性最强的元素氟
(F)。碱性最强的是CsOH，酸性最强的含氧酸是HClO。
4
③在前20号元素中，非金属性最强的是F，金属性最强的是K；原子半径最小的是H，最大的是K；最
高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HClO，碱性最强的是KOH，呈两性的是Al(OH) 。
4 3
④由于元素的金属性和非金属性没有严格的界线，因此，位于分界线附近的元素，既能表现出一定的
金属性，又能表现出一定的非金属性，如Al既能与碱反应也能与酸反应。
(3)元素周期表所包含的规律
①电子排布规律
a．最外层电子数等于或大于3且小于8的一定是主族元素。
b．最外层有1个或2个电子，则可能是第ⅠA族、ⅡA族元素，也可能是副族元素、第Ⅷ族元素或0
族元素氦。
c．最外层电子数比次外层电子数多的短周期元素一定位于第二周期。
d．某元素阴离子的最外层电子数与次外层电子数相同，该元素位于第三周期。
e．电子层结构相同的离子，若电性相同，则对应的元素位于同周期；若电性不同，则阳离子对应的
元素位于阴离子对应的元素的下一周期。
②元素化合价的规律
a．主族元素的最高正价等于主族序数，等于主族元素原子的最外层电子数(氧、氟除外)。非金属元素
除氢外，均不能形成简单阳离子，金属元素不能形成简单阴离子。
b．最高正价与最低负价的绝对值之和为8，绝对值之差为0、2、4、6的主族元素依次位于第ⅣA、
ⅤA、ⅥA、ⅦA族。
c．非金属元素的正价一般相差2，如氯元素正化合价有+7、+5、+3、+1等；某些金属元素也符合此
规律，如锡元素正化合价有+4、+2。③相似规律
a．周期表中位于对角线位置的元素性质相似，如Li 和Mg、Be和Al等。
b．同主族元素性质相似，如C和Si、O和S等。
c．同周期相邻元素性质差别不大。
3．元素周期律
(1)元素周期律
(2)主族元素的周期性变化规律
项目 同周期(左→右) 同主族(上→下)
核电荷数 逐渐增大 逐渐增大
原
电子层数 相同 逐渐增多
子
原子半径 逐渐减小 逐渐增大
结
阳离子逐渐减小阴离子逐渐减小
构 离子半径 逐渐增大
r(阴离子)＞r(阳离子)
相同，
最高正化合价由＋1→＋7(O、F除
化合价 最高正化合价＝主族序数
外)负化合价＝－(8－主族序数)
(O、F除外)
元素的金属性和非 金属性逐渐减弱 金属性逐渐增强
性 金属性 非金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱
质 离子的氧化性、还 阳离子氧化性逐渐增强 阳离子氧化性逐渐减弱
原性 阴离子还原性逐渐减弱 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 碱性逐渐减弱 碱性逐渐增强
的水化物的酸碱性 酸性逐渐增强 酸性逐渐减弱
(3)元素金属性和非金属性强弱的判断方法
本质 原子越易失电子，金属性越强(与原子失电子数目无关)
金 ①在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强
属 ②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强
性 判断 ③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强
比 方法 ④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强
较 ⑤若Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，则Y比X的金属性强
⑥元素在周期表中的位置：左边或下方元素的金属性强
非 本质 原子越易得电子，非金属性越强(与原子得电子数目无关)
金 判断 ①与H 化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强
2②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强
方法
属 ③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强
性 ④元素在周期表中的位置：右边或上方元素的非金属性强
(4)元素周比期表、元素周期律的应用
①根据元素周期表中的位置寻找未知元素
②预测元素的性质(由递变规律推测)
a.比较不同周期、不同主族元素的性质
如：金属性 Mg＞Al、Ca＞Mg，则碱性 Mg(OH) ＞Al(OH) 、Ca(OH) ＞Mg(OH) ，则 Ca(OH) ＞
2 3 2 2 2
Al(OH) (填“＞”、“＜”或“＝”)。
3
b.推测未知元素的某些性质
如：已知Ca(OH) 微溶，Mg(OH) 难溶，可推知Be(OH) 难溶；再如：已知卤族元素的性质递变规律，
2 2 2
可推知元素砹(At)应为有色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。
③启发人们在一定区域内寻找新物质
a.半导体元素在金属与非金属分界线附近，如：Si、Ge、Ga等。
b.农药中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。
c.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。
4．元素“位-构-性”之间的关系
(1)元素“位-构-性”三者之间的关系
(2)元素“位-构-性”三者关系的应用
利用元素的原子结构、元素在元素周期表中的位置及元素性质三者的关系，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性或碱性、气态氢化物的稳定性
等。
②比较同周期元素及其化合物的性质。
③比较不同周期、不同主族元素的性质时，要找出参照物。
④推断一些相对较陌生的元素的某些性质。
5．化学键与物质的类别除稀有气体内部无化学键外，其他物质内部都存在化学键。化学键与物质的类别之间的关系可概括如
下：
(1)只含有极性共价键的物质一般是不同种非金属元素形成的共价化合物，如SiO、HCl、CH 等。
2 4
(2)只含有非极性共价键的物质是同种非金属元素形成的单质，如Cl、P、金刚石等。
2 4
(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HO、C H 等。
2 2 2 4
(4)只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如 NaS、CaCl 、NaCl
2 2
等。
(5)既有离子键又有极性共价键的物质，如NaOH、KSO 等；既有离子键又有非极性共价键的物质，
2 4
如NaO 等。
2 2
(6)仅由非金属元素形成的离子化合物，如NH Cl、NH NO 等。
4 4 3
(7)金属元素和非金属元素间可能存在共价键，如AlCl 等。
3
1．[2020新课标Ⅰ]1934年约里奥–居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核 )轰击金属原子 ，得到核
素 ，开创了人造放射性核素的先河： + → + 。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． 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
【答案】B
【解析】原子轰击实验中，满足质子和质量数守恒，因此W+4=30+1，则W=27，X与Y原子之间质子数
相差2，因X元素为金属元素，Y的质子数比X大，则Y与X位于同一周期，且Y位于X右侧，且元素
X、Y的最外层电子数之和为8，设X最外层电子数为a，则Y的最外层电子为a+2，解得a=3，因此X为
Al，Y为P，以此解答。Al的质量数为27，则该原子相对原子质量为27，A项错误；Al元素均可形成
AlCl ，P元素均可形成PCl ，B项正确；Al原子与P原子位于同一周期，且Al原子序数大于P原子序数，
3 3
故原子半径Al＞P，C项错误；P的含氧酸有HPO 、HPO 、HPO 等，D项错误。答案选B。
3 4 3 3 3 22．[2020新课标Ⅱ]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XF 中原子均为8电子稳定结构
3
【答案】D
【解析】一种由短周期主族元素形成的化合物，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，根据图示，W为1价形成共价键，W为氢，Z为+1价阳离子，Z为Na，Y为3
价，Y为N，24-1-11-7=5，X为B元素。该化合物中，H、B、N之间均以共用电子对形成共价键，A项正
确；Na单质既能与水反应生成氢氧化钠和氢气，也能与甲醇反应生成甲醇钠和氢气，B项正确；N的最高
价氧化物的水化物HNO 为强酸，C项正确；B的氟化物BF 中B原子最外层只有6个电子，达不到8电子
3 3
稳定结构，D项错误。答案选D。
3．[2020新课标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XW 与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是
3
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
【答案】D
【解析】根据题干信息可知，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，化合物XW 与WZ相遇会
3
产生白烟，则WX 为NH ，WZ为HCl，所以W为H元素，X为N元素，Z为Cl元素，又四种元素的核
3 3
外电子总数满足X+Y=W+Z，则Y的核外电子总数为11，Y为Na元素，据此分析解答。根据上述分析可
知，W为H元素，X为N元素，Y为Na元素，Z为Cl元素，则：Na为金属元素，非金属性最弱，非金属
性Y＜Z，A项错误；同周期元素从左至右原子半径依次减小，同主族元素至上而下原子半径依次增大，
则原子半径：Na＞Cl＞N＞H，B项错误；N元素的含氧酸不一定全是强酸，如HNO 为弱酸，C项错误；
2
Y的氧化物水化物为NaOH，属于强碱，D项正确。答案选D。
4．[2020年7月浙江选考]X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。Y元素的最高正价为+4
价，Y元素与Z、M元素相邻，且与M元素同主族；化合物ZX 的电子总数为18个；Q元素的原子最外
2 4层电子数比次外层少一个电子。下列说法不正确的是
A．原子半径：Z＜Y＜M
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z＞Y＞M
C．XZ－ZX 易溶于水，其水溶液呈碱性
2 2
D．X、Z和Q三种元素形成的化合物一定是共价化合物
【答案】D
【解析】X、Y、Z、M、Q为五种短周期元素，原子序数依次增大。Y元素的最高正价为+4价，则证明该
元素为第IVA族元素，又知Y元素与Z、M元素相邻，且与M同族，则在元素周期表位置应为
IVA族 VA族
Y Z
M
，故推知Y为C元素，Z为N元素，M为Si元素；化合物ZX 的电子总数为18，则推知，X为H，该化
2 4
合物为NH；Q元素的原子最外层电子总数比次外层电子数少一个电子，推出Q为Cl元素，据此结合元
2 4
素周期律与物质的结构与性质分析作答。根据上述分析可知，X为H、Y为C元素、Z为N元素、M为Si
元素、Q为Cl元素，则：同周期元素从左到右原子半径依次减小，同主族元素从上到下原子半径依次增大，
则原子半径比较：Z(N)X>Y>Z B．简单离子的还原性：Y>X>W
C．简单离子的半径：W>X>Y>Z D．氢化物水溶液的酸性：Y>W
【答案】C
【解析】四种短周期主族元素，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，设若X为第二周期元素原子，则X可能为Be或O，若X为第三周期元素原子，则均不满足题意，Z与X能形成ZX 的淡黄色
2 2
化合物，该淡黄色固体为NaO，则X为O元素，Z为Na元素；Y与W的最外层电子数相同，则Y为F
2 2
元素，W为Cl元素。同一周期从左向右第一电离能总趋势为逐渐增大，同一主族从上到下第一电离能逐
渐减小，故四种元素中第一电离能从大到小的顺序为F＞O＞Cl＞Na，A项错误；单质的氧化性越强，简
单离子的还原性越弱，O、F、Cl三种元素中F 的氧化性最强O 的氧化性最弱，故简单离子的还原性O2-＞
2 2
Cl-＞F-，B项错误；电子层数越多简单离子半径越大，相同结构的离子，原子序数越大半径越小，故四种
元素中离子半径从大到小的顺序为Cl-＞O2-＞F-＞Na+，C项正确；F元素的非金属性强于Cl元素，则形成
氢化物后F原子束缚H原子的能力强于Cl原子，在水溶液中HF不容易发生电离，故HCl的酸性强于
HF，D项错误。答案选C。
8．[2019新课标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
【答案】C
【解析】由W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z的核外最外层电子数是X核外电子数的一半可知，Z为
Cl、X为Si，由化合价代数和为0可知，Y元素化合价为−3价，则Y为P元素；由W的电荷数可知，W
为Na元素。氯化钠为强酸强碱盐，水溶液呈中性，A项错误；同周期元素从左到右，非金属性依次增强，
则非金属性的强弱顺序为Cl＞S＞P，B项错误；P元素的最高价氧化物对应水化物为磷酸，磷酸是三元中
强酸，C项正确；新化合物中P元素化合价为−3价，满足8电子稳定结构，D项错误。答案选C。
9．[2019新课标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
A．原子半径：W r(Z)> r(Y)> r(X)
B．由X、Y组成的化合物是离子化合物
C．Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强
D．W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
【答案】B
【解析】X是地壳中含量最多的元素，因此X为O元素，Y的最外层有两个电子，且Y是短周期元素，原
子序数大于O，因此Y为Mg元素，Z的单质晶体是广泛应用的半导体材料，所以Z为Si元素，W与X同
主族，且W是短周期元素，原子序数大于X，所以W为S元素；据此解题。元素周期表中，同族元素原
子半径随核电荷数增加而增加，O位于第二周期，其他元素位于第三周期，因此O的原子半径最小，同周
期元素，核电荷数越大，原子半径越小，因此原子半径应为r(Mg)＞r(Si)＞r(S)＞r(O)，A项错误；X为O
元素，Y为Mg元素，两者组成的化合物氧化镁为离子化合物，B项正确；Z为Si元素，W为S元素，因
为S的非金属性强于Si，所以S的最高价氧化物对应水化物的酸性强于Si的，C项错误；W为S元素，X
为O元素，因为O的非金属性强于S，所以O的气态氢化物的热稳定性强于S的，D项错误。本题选B。
【名师点睛】本题考查元素周期表和元素周期律的推断、原子结构与元素性质，题目难度不大，应先根据
提示推断所给原子的种类，原子结构与元素周期律的关系为解答关键，注意掌握原子构成及表示方法，试
题培养了学生的分析能力及灵活应用能力。
12．[2019北京] 2019年是元素周期表发表150周年，期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院
院士张青莲教授曾主持测定了铟( In)等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟与铷( Rb)
49 37
同周期。下列说法不正确的是
A．In是第五周期第ⅢA族元素
B．115 In的中子数与电子数的差值为17
49
C．原子半径：In>Al
D．碱性：In(OH) >RbOH
3
【答案】D
【解析】根据原子核外电子排布规则，该原子结构示意图为 ，因此In位于元素周期表第
五周期第IIIA族，A项不符合题意；质量数＝质子数+中子数，元素符号的左上角为质量数、左下角为质
子数，因此该原子的质子数=电子数=49，中子数为115-49=66，所以中子数与电子数之差为66-49=17，B项不符合题意；Al位于元素周期表的三周期IIIA族，In位于元素周期表第五周期IIIA族，同主族元素的
原子，从上到下，电子层数逐渐增多，半径逐渐增大，因此原子半径In＞Al，C项不符合题意；In位于元
素周期表第五周期，铷(Rb)位于元素周期表第五周期第IA族，同周期元素，核电荷数越大，金属性越越弱，
最高价氧化物对应水化物的碱性越弱，因此碱性：In(OH) ＜RbOH，D项符合题意。答案选D。
3
13．230Th和232Th是钍的两种同位素，232Th可以转化成233U。下列有关Th的说法正确的是
A．Th 元素的质量数是232 B．Th 元素的相对原子质量是231
C．232Th 转换成233U是化学变化 D．230Th和232Th的化学性质相同
【答案】D
【解析】232Th的质量数是232，A项错误；Th元素的相对原子质量是Th各种同位素相对原子质量的平均
值，B项错误；232Th转换成233U是原子核变属于物理变化，C项错误；230Th和232Th核外电子排布相同，所
以化学性质相同，D项正确。答案选D。
14．若N 为阿伏加德罗常数，已知某元素的阴离子Rn－的原子核中，中子数为A－x＋n，其中A为原子的
A
质量数，则m g Rn－中电子总数为
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】m g Rn－的总物质的量为 mol，所含的电子总数为[A－(A－x＋n)＋n]＝x，所以m g Rn－的电子总数
为·N ·x＝个。答案选D。
A
15．某元素原子核内质子数为m，中子数为n，则下列论断正确的是
A．这种元素的相对原子质量为m+n
B．若碳-12原子质量为wg，则此原子的质量为(m+n)wg
C．不能由此确定该元素的相对原子质量
D．核内中子的总质量小于质子的总质量
【答案】C
【解析】某元素原子核内质子数为m，中子数为n，只能确定该核素的相对原子质量，不能确定该元素的
相对原子质量，A项错误；该核素的相对原子质量为m+n，该核素的相对原子质量等于该核素的质量与12C
质量的所得的比值，所以该核素原子的质量为(m+n)wg，B项错误；因为知道元素原子核内质子数为m，
中子数为n，只能确定该核素的相对原子质量，不能计算钙元素的相对原子质量，C项错误；核内一个质
子的质量和一个中子的质量相当，中子数和质子数无法去定，所以不能确定中子的总质量等于质子的总质
量，D项错误。答案选C。
16．下列说法不正确的是
①质子数相同的粒子一定是同一种元素②质子数相同且电子数也相同的两种粒子不可能一种是分子，另一种是离子
③电子数相同的粒子不一定是同种元素
④一种元素不可以形成不同的单质
⑤某元素的相对原子质量取整数值就是质量数
A．②④⑤ B．①④⑤ C．②③④ D．①②③④⑤
【答案】B
【解析】本题考查元素、原子的质量数与元素的相对原子质量的关系、同素异形体的概念的辨析及应用；
①质子数相同的粒子可能是同一种元素的不同微粒如Na、Na+，也可能是不同元素的微粒如NH 、HO等，
3 2
错误；②分子是中性微粒，而离子是带电荷的原子或原子团，质子数和电子数一定不相等，因此若某分子
和离子的质子数相同，则电子数一定不同，正确；③如OH－、HO、 NH 的电子数相同，不是同种元素的
2 3
微粒，正确；④一种元素可以形成多种不同的单质，如白磷与红磷是P元素的不同的单质，错误；⑤质量
数是原子的质子数和中子数之和，而元素的相对原子质量是原子的相对原子质量算出来的平均值，错误；
因此符合题意的说法是①④⑤。答案选B。
17．主族元素W、X、Y、Z 的原子序数依次增加，且均不大于20。这四种元素可组成结构为Z+[Y–W≡X]–
的化合物。该化合物与某种金属阳离子反应可得到血红色溶液。下列说法正确的是
A．Z 的焰色反应为黄色
B．简单氢化物的沸点：W>X
C．该化合物中 Y 不满足 8 电子稳定结构
D．Y 的最高价氧化物对应水化物的酸性比 W 的强
【答案】D
【分析】该化合物与某种金属阳离子反应可得到血红色溶液，则化合物中含SCN-，且 W、X、Y、Z 的原
子序数依次增加，且均不大于20，再根据结构Z+[Y–W≡X]-可得W为C，X为N，Y为S，Z为K。
A. Z 为K，焰色反应为紫色，A项错误；NH 分子间存在氢键，而甲烷分子间不能形成氢键，所以，简单
3
氢化物的沸点：WW>X
B．气态氢化物的稳定性：X>Z
C．最高价氧化物对应水化物的碱性：Y>W
D．Y、Z的氧化物均不能溶解于水中，且均为碱性氧化物
【答案】B
【解析】X位于第二周期且原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，则X为O，Y的单质在空气中易形
成一层致密氧化膜且最外层电子数为奇数，则Y为 ，Z与Y同周期且相邻，W、Y原子的最外层电子数
之和等于Z原子的最外层电子数，则Z为 ，W为 。最简单离子的半径 ，A项错误；
O的非金属性比 强，气态氢化物的稳定性： ，B项正确； 的碱性比 强，C
项错误； 是两性氧化物，SiO 属于酸性氧化物，D项错误。答案选B。
2
21．2019年是元素周期表诞生的第150周年，联合国大会宣布2019年是“国际化学元素周期表年”。
W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。W的一种核素可用于文物年代的测定，X与
W同周期相邻，四种元素中只有Y为金属元素，Z的单质为黄绿色气体。下列叙述正确的是
A．W的氢化物中只存在极性共价键
B．Z的氧化物对应的水化物均为强酸
C．X与Y的化合物可发生水解反应
D．Y与Z的化合物熔融电解一定得金属单质
【答案】C
【解析】W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。W的一种核素可用于文物年代的测
定，W为C元素；X与W同周期相邻，则X为N元素；Z的单质为黄绿色气体，Z为Cl元素；四种元素
中只有Y为金属元素，则Y可能为Na、Mg、Al元素，据此分析解答。W的氢化物为烃，烃中可能存在非极性共价键，如乙烷、乙烯等，A项错误；Z的氧化物对应的水化物不一定为强酸，如次氯酸为弱酸，B
项错误；X与Y的化合物为氮化物，均可发生水解反应，如氮化钠水解生成氨气和氢氧化钠，氮化镁水解
生成氨气和氢氧化镁，氮化铝水解生成氨气和氢氧化铝，C项正确；Y与Z的化合物可能为氯化铝，熔融
状态不能导电，不能电解得到铝单质，D项错误。答案选C。
22．现有短周期元素 X、Y、Z、M，其中 X 原子在所有主族元素原子中半径最小，Y 原子最外层电子数是
次外层的 3 倍，Z 的化合物焰色反应为黄色，Y 和 M 同主族。下列说法不正确的是
A．化合物 ZY 中含有离子键和非极性共价键
2 2
B．简单离子半径由大到小的顺序是：M>Y>Z
C．等浓度的 XM 与 ZM 的溶液中，水电离产生的OH−浓度：XM>ZM
2 2 2 2
D．气态氢化物的稳定性：Y>M
【答案】C
【解析】由题意试题X是周期表中原子半径最小的元素，则X是H元素；Y原子最外层电子数是次外层电
子数的3倍，则Y是O元素；Z 的化合物焰色反应为黄色，则Z为Na元素；Y 和 M 同主族，M为短周期
元素，则M为S元素。化合物NaO 为离子化合物，含有离子键和非极性共价键，A项正确；同主族元素，
2 2
从上到下离子半径依次减小，则r(S2−)>r(O2−)，电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，则
r(O2−)>r(Na+)，故离子半径M(S2−)>Y(O2−)>Z(Na+)，B项正确；HS为弱酸，在溶液中电离出氢离子抑制水
2
的电离，NaS为强碱弱酸盐，在溶液中水解促进水的电离，NaS溶液中水的电离程度更大，溶液显碱性，
2 2
则水电离产生的 OH−浓度：NaS>HS，C项错误；元素非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，O元素
2 2
非金属性强于S元素，则气态氢化物的稳定性：O>S，D项正确。答案选C。
23．已知X、Y、Z、W四种元素是短周期的元素，且原子序数依次增大。X、W同主族，Y、Z为同周期
的相邻元素。W是该元素所在周期原子半径最大的元素，W原子的质子数等于Y、Z原子的最外层电子数
之和。Y与X形成的分子中有3个共价键，该分子中含有10个电子。Z原子最外层电子数是次外层电子数
的3倍，试判断：
(1)X、Z两种元素的元素符号为X________，Z________。
(2)由以上元素两两形成的化合物中：溶于水显碱性的气态氢化物的电子式为________________。
(3)①由X、Y、Z所形成的常见离子化合物是__________________(写化学式)。
②该化合物与W的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液加热时反应的离子方程式为_______。
③化合物WY 的晶体结构中含有的化学键为________(选填序号)。
3
A．只含离子键 B．只含共价键 C．既含离子键又含共价键
④X与W形成的化合物与水反应生成X，其中水作________(填“氧化剂”或“还原剂”)。
2(4)用电子式表示化合物WZ的形成过程：______________________________________。
2
【答案】(1)H O
(2)
(3)①NH NO ②NH +＋OH－ NH ↑＋HO ③C ④氧化剂
4 3 4 3 2
(4)
【解析】X、Y、Z、W四种元素是短周期的元素，且原子序数依次增大，Z原子最外层电子数是次外层电
子数的3倍，最外层电子数不超过8个，所以Z元素是O元素；Y、Z为同周期的相邻元素，Y与X形成
的分子中有3个共价键，X的原子序数最小且能和Y形成共价键，则X和Y都是非金属元素，Y的原子序
数小于8，所以Y是N元素，X是H元素；X、W同主族，W原子的质子数等于Y、Z原子最外层电子数
之和，则W是Na元素；
(1)由以上分析可以知道X为H，Z为O，故答案为：H；O；
(2)由以上元素两两形成的化合物中：溶于水显碱性的气态氢化物是氨气，氨气的电子式为 ；
(3)①X为H，Y为N，Z为O，三种元素所形成的常见离子化合物是NH NO ；
4 3
②W的最高氧化物的水化物为NaOH，二者反应的离子方程式为NH +＋OH－ NH ↑＋HO；
4 3 2
③W为Na，Y为N，则化合物为NaN ，其晶体结构中因为存在钠离子，所以存在离子键，阴离子中，N
3
原子之间以共价键结合，所以晶体结构中既含离子键又含共价键，答案为：C；
④X与W形成的化合物为NaH，与水反应生成H，其中水得电子，作氧化剂；
2
(4)WZ为NaO，钠原子失去最外层电子形成钠离子，氧原子得到两个电子形成氧离子，两个钠离子与一
2 2
个氧离子以离子键结合，用电子式表示为： 。
________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
