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专题 11 物质结构与元素周期律
目 录
01 原子结构与核外电子排布
02 元素周期表与元素周期律
03 微粒间的相互作用力
01 原子结构与核外电子排布
1．(2023·上海市浦东新区高三质量调研)工业焊接钢管时常用 进行“无损探伤”，该原子( )
A．质子数是82 B．中子数是55
C．与 互为同位素 D．摩尔质量是137
【答案】C
【解析】A项， 的质子数为55，故A错误；B项， 的中子数为137-55=82；故B错误；C项，
同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素； 与 互为同位素，故
C正确；D项，摩尔质量有单位，所以 的摩尔质量为137g/mol；故D错误；故选C。
2．(2024·山东泰安高三期中)日本将福岛核废水排海，引起全世界强烈谴责。核废水中含有放射性的
氚、碘-131、铯-134、铯-137、碳-14、钴-60和锶-90等。下列叙述正确的是( )
A． 原子所含中子数与质子数之差为25 B．铯-134和铯-137是两种不同元素
C．氕、氘、氚三种核素都含有中子 D． 和 的核外电子数之差为1
【答案】A
【淘宝店铺：向阳百分百】【解析】A项， 原子所含中子数为131-53=78，中子数与质子数之差为78-53=25，A正确；B项，
铯-134和铯-137是同种元素，B错误；C项，氕不含中子，C错误；D项， 和 的核外电子数相等，
D错误；故选A。
3．(2024·河南平顶山高三第一次质量检测)氚管是一种应用在深海夜光手表中的发光装置。其主要结
构是在一个密闭玻璃管中充入氚气，由氚在β衰变时释放出的电子射中涂在玻璃管内部的荧光粉，发出荧
光。下列说法错误的是( )
A．氚原子核内中子数为2 B．β衰变属于化学变化
C．H、D、T互为同位素 D．含有氚的废水具有放射性
【答案】B
【解析】A项，氚原子(3H)核内质子数为1，中子数为2，故A正确；B项，β衰变是1个中子转化为
1
1个质子和1个电子，原子核发生变化，属于物理变化，故B错误；C项，H、D、T的质子数相同、中子
数不同，互为同位素，故C正确；D项，氚具有放射性，故D正确；选B。
4．科学家以钙离子撞击Cf(靶)，产生了一种超重元素Og，其反应可表示为器
。下列说法正确的是( )
A．钙离子的电子式为
B． 与 的中子数相差25
C．1个 与1个 的质量之比约为1
D． 与 互为同素异形体
【答案】B
【解析】A项，钙离子的电子式为 ，A项错误；B项， 中的中子数为151， 中的中子
数为176，二者相差25，B项正确；C项， 的相对质量约为1， 的相对质量为12，故1个 与1个
的质量之比约为1∶12，C项错误；D项， 与 为质子数相同，中子数不同的核素，两者互为同
位素，D项错误；故选B。
5．人工核反应： + = + 是放能反应。下列有关说法正确的是( )
【淘宝店铺：向阳百分百】A． 中含有的中子数为6
B．X的最高价氢氧化物的碱性弱于Mg(OH)
2
C．12Y与14Y互为同素异形体
D．Y元素和氯元素形成的氯化物为离子化合物
【答案】B
【解析】A项，由质子守恒和质量守恒可推知个 为 、 为 。 中含有的中子数为5，A
项错误；B项，Be(OH) 的碱性弱于Mg(OH) ，B项正确；C项，12C与14C互为同位素，C项错误；D项，
2 2
碳元素和氯元素形成的化合物为共价化合物，D项错误；故选B。
6．用中子轰击 原子产生α粒子( ) 的核反应为： + + 。 已知元素Y在
化合物中呈+1价。下列说法正确的是( )
A．6Y和7Y互为同素异形体
B．Y单质在空气中燃烧的产物是YO
2 2
C．HXO 的酸性弱于碳酸
3 3
D．X、Y元素和氢元素都可形成离子化合物
【答案】C
【解析】核反应为： + + ，元素Y在化合物中呈+1价，说明其处于IA族，而Y
的质量数为7，可推知Y为Li，则X的质子数Z=3+2=5，质量数N=7+4-1=10，X为B元素。由分析可知X
为B元素、Y为Li元素。A项，6Li和7Li互为同位素，故A错误。B项，Li在空气中燃烧产物为LiO，故
2
B错误；C项，同周期从左向右非金属性增强，则非金属性：BY，则下列选项中一定正确的是( )
A．若X、Y均在IVA族，则单质熔点X>Y
B．若X、Y均在VIA族，则气态氢化物的热稳定性X>Y
C．若X、Y均属于第二周期非金属元素，则简单离子半径X>Y
D．若X、Y均属于第三周期金属元素，则元素的最高正价X>Y
【答案】C
【解析】A项，若X、Y均在ⅣA族，原子半径X>Y，则X为Si，Y为C，金刚石的熔点高于单质硅，
A错误；B项，若X、Y均在ⅥA族，原子半径X>Y，X为S，Y为O，非金属性O>S，则气态氢化物的
热稳定性HO>HS，B错误；C项，若X、Y均属于第二周期非金属元素，原子半径X>Y，则X的原子序
2 2
数小于Y，X、Y的简单离子电子层结构相同，核电荷数越小，离子半径越大，则简单离子半径X>Y，C
正确；D项，若X、Y均属于第三周期金属元素，原子半径X>Y，则原子序数XX>Y
B．Q、W、X、Y形成的化合物一定是共价化合物
C．一定条件下Y单质能够置换出X单质
D．W和X的最高价氧化物对应的水化物均为强酸
【答案】C
【淘宝店铺：向阳百分百】【解析】Q、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的不同主族短周期元素，只有W、X、Y同周期且相
邻，则Q为H元素；W和X的原子序数之和等于Z的原子序数，W是C元素、X是N元素、Y是O元素，
Z是Al元素。A项，电子层数相同，质子数越多半径越小，简单离子半径：N3->O2->Al3+，故A错误；B项，
H、C、N、O形成的化合物不一定是共价化合物，如NH HCO 是离子化合物，故B错误；C项，4NH +
4 3 3
3O = 2N + 6H O，一定条件下O 能够置换出N，故C正确；D项，C的最高价氧化物对应的水化物
2 2 2 2 2
HCO 为弱酸，故D错误；故选C。
2 3
6．(2023·上海市浦东新区高三模拟)以下部分元素为短周期元素，其原子半径及主要化合价见下表。
元素 X Y Z W T
原子半径/nm 0.152 0.186 0.066 0.102 0.099
最外层电子数 1 1 6 6 7
下列有关说法正确的是( )
A．简单离子的半径：Y >X>Z
B．气态氢化物的热稳定性：W>Z
C．Y与Z形成的化合物可能具有强氧化性
D．常温下，W单质的分子间作用力小于T单质
【答案】C
【解析】Z和W最外层电子均为6，且Z原子半径小，所以Z为O；W为S；T元素最外层电子书为
7，其原子半径介于Z和W之间，所以T为F；X和Y最外层电子均为1，且半径均大于Z，Y元素半径大
于W；所以X为Na，Y为K。A项，据分析可知，Y为K；Z为O；X为Na，电子层结构相同的离子，随
着核电荷数的增大，离子半径减小；所以简单离子的半径：Y>Z>X；故A错误；B项，W为S；Z为O；
电负性大小为Z>W，所以气态氢化物的热稳定性：Z>W；故B错误；C项，Y为K；Z为O；K和O形成
的过氧化钾即可以做氧化剂又可以做还原剂；故C正确；D项，W为S；T为F；S单质为分子晶体；F单
质为分子晶体；分子晶体之间作用力与分子量大小有关，S是以S 存在，F以F 存在，所以W单质的分子
8 2
间作用力大于T单质；故D错误；故选C。
7．(2023·四川资阳·统考一模)W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的五种短周期元素。 的半径在
所有离子中最小，X、Y、Z同周期且相邻，Z、Q位于同一主族且Z的核电荷数是Q的一半。下列说法正
确的是( )
A．Z、Q元素的最高正价相同
B．W、X、Y、Z四种元素不能形成离子化合物
C．X、Q的最高价氧化物对应水化物的酸性：
D．X、Y、Z分别与W形成的简单化合物的沸点：
【答案】C
【解析】W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的五种短周期元素。W+的半径在所有离子中最小，则
W为H，Z、Q位于同一主族且Z的核电荷数是Q的一半，则Z为O，Q为S，X、Y、Z同周期且相邻，
【淘宝店铺：向阳百分百】故X为C，Y为N。A项，Z为O，Q为S，Z一般没有正价，Q元素的最高正价为+6价，A错误；B项，
W、X、Y、Z四种元素能形成离子化合物NH HCO 或(NH )CO，B错误；C项，元素非金属性S>C，故
4 3 4 2 3
X、Q的最高价氧化物对应水化物的酸性：HSO ＞HCO，C正确；D项，X、Y、Z分别与W形成的简单
2 4 2 3
化合物中HO、NH 存在氢键，沸点：HO＞NH ＞CH，D错误；故选C。
2 3 2 3 4
8．(2024·河北张家口市张垣联盟高三联考)A、B、C、D、E是原子序数依次增大的短周期主族元素。
A与C形成的离子化合物化学式为AC，B、C、D相邻，D与B、C均可形成不止一种化合物。D和E原
3
子最外层电子数相同。下列说法中正确的是( )
A．原子半径：AB>C，A错误；B项，B的非金属性弱于C，故B的简单氢化物稳定性弱于C的简单氢化物，B错误；C
项，水分子间可形成分子间氢键，故S的简单氢化物沸点低于O 的简单氢化物沸点，C错误；D项，B、
C、E可以组成各原子均满足8电子稳定结构的某种微粒为(SCN) ，D正确；故选D。
2
9．(2024·广东江门高三调研考试)化合物 YXZX常应用于各种调味香精中，其结构式如图所示。已
3 6
知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素且分属三个不同周期，Z、W的基态原子价层电子都有
2个未成对电子，下列有关叙述错误的是( )
A．原子半径： B．氢化物键角：
C．W的氧化物对应的水化物均为强酸 D． 的电子式为：
【答案】C
【解析】X共价键为1，则X可能为H、F、Cl，Y存在4个共价键，Y可能为Si、C，Z存在2个共价
键，Z可能为O、S，W存在2个共价键，Z可能为O、S，X、Y、Z、W为原子序数依次增大，且属于三
个周期，则X为H、Y为C、Z为O、W为S。A项，电子层越多，半径越大，当电子层越多，核电荷数越
大，半径越小，则半径，S＞C＞O＞H，A正确；B项，O的电负性比S大，而原子半径小于S， 所以键
角HOH要大于HSH，B正确；C项，S的氧化物对应水化物HSO 为强酸，HSO 为弱酸，C错误；D项，
2 4 2 3
CS 的电子数为 ，D正确；故选C。
2
【淘宝店铺：向阳百分百】10．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物可用作制冷剂，Y的原子
半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄
色沉淀析出，同时有刺激性气体产生。下列说法正确的是
A．原子半径：Y>Z>X>W
B．简单氢化物的热稳定性：W>X>Z
C．Y、Z形成的化合物溶于水会促进水的电离
.
D 上述刺激性气体通入紫色石蕊溶液，溶液先变红后褪色
【答案】C
【解析】氨可作制冷剂，所以W是氮；钠是短周期元素中原子半径最大的，所以 Y是钠；硫代硫酸
钠与稀盐酸反应生成黄色沉淀硫单质和刺激性气味的气体二氧化硫，所以 X、Z分别是氧、硫。A项，由
分析可知，Y是钠、X是氧、Z是硫、W是氮，N、O同周期，Na、S同周期，自左而右原子半径减小，故
原子半径：N＞O，Na＞S，S电子层多，原子半径较大，S＞N；故原子半径Na＞S＞N＞O，A错误；B项，
非金属性O＞N，故氢化物稳定性HO＞NH ，即WY>Z
B．M能与NaOH溶液反应，但不能与盐酸反应
C．常温常压下，W分别与X、Y、Z形成的简单化合物均为气体
D．W、X、Y、Z四种元素组成的化合物可能为离子化合物
【答案】D
【解析】由题干信息可知，短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X、Y、Z同周期，X
原子核外有三个能级且各能级电子数相等，则X为C，根据化合物M的结构式可知，Y周围形成三个共价
键，则Y为N，Z周围形成2个共价键，Z为O，W周围形成1个共价键，W为H。A项， X、Y、Z分别
为C、N、O，故元素的非金属性O＞N＞C即Z >Y>X，A错误；B项，W、X、Y、Z分别为H、C、N、
O，则M为HOOCCH NHCH COOH ，分子中含有羧基和氨基，故M能与NaOH溶液反应，也能与盐酸
2 2
反应，B错误；C项，W、X、Y、Z分别为H、C、N、O，常温常压下，W分别与X、Y、Z形成的简单
化合物CH、NH 为气体，而HO为液体，C错误；D项，W、X、Y、Z分别为H、C、N、O，W、X、
4 3 2
Y、Z四种元素组成的化合物可能为离子化合物如NH HCO 或者(NH )CO，也可能为共价化合物
4 3 4 2 3
CO(NH)，D正确；故选D。
2 2
15．(2023·陕西省西安市二模)X、Y、Z、W是四种短周期非金属元素。X、Y、Z同周期，且X与W
的最外层电子数之和与Z的最外层电子数相同，四种元素可以形成结构如图所示化合物 M和阴离子P。下
列说法正确的是( )
A．原子半径：W Z
D．M、P中X、Y原子的最外层均满足8电子稳定结构
【答案】B
【解析】X与W的最外层电子数之和与Z的最外层电子数相同，X形成3个共价键和一个配位键，X
最外层5个电子，W形成一个价键，W为非金属元素，则为H，Z形成2个价键，Z最外层电子数为6，则
为O元素，X为N元素，Y形成3个价键，Y为B元素。A项，根据信息可推知X、Y、Z、W四种元素分
别是N、B、O、H，原子半径为WO2->Na+ (4) 铝 Be(OH) +2NaOH=Na BeO+2H O
2 2 2 2
(5)D (6)B
【解析】短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大，A的原子核内没有中子，则A为H
元素；A和B可形成5核10电子的阳离子，则B为N元素；A、D同主族，则D为Na元素；C与D形成
的离子化合物DC中所有离子的电子数相同，则C为O元素；C、F同主族，则F为S元素；E的最高价氧
2
化物的水化物可与D、F的最高价氧化物的水化物反应，则E为Al元素。(1)经分析E为Al元素，铝元素
的原子序数为13，位于元素周期表第三周期ⅢA族；(2)经分析A为H元素，B为N元素，A和B形成4
核10电子分子，则该分子是NH ，该分子的电子式是 。(3)经分析C、D、F的简单离子应分别是
3
指O2—、Na+ 、S2—，同主族元素从上到下，离子的离子半径依次增大，电子层结构相同的离子，电荷数增
【淘宝店铺：向阳百分百】大，半径减小，则三种离子的离子半径由大到小的顺序为S2—＞O2—＞Na+。(4)根据“对角线规则”，铍
(Be)的性质与元素周期表右下角的Al性质相似，氢氧化铍与氢氧化钠溶液反应生成NaBeO 和水，反应的
2 2
化学方程式为Be(OH) +2NaOH=Na BeO+2H O；(5)A项，经分析A、C、D分别是指H、O、Na三种元素，
2 2 2 2
则AC 和DC 分别是指HO 和NaO ，HO 是共价化合物，NaO 是离子化合物，但过氧根离子内含有
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
共价键，则两种化合物中都含有共价键，故A正确；B项，A、D是指H、Na两种元素，A、D形成的化
合物氢化钠是离子化合物，故B正确；C项，DC、DC 分别是指NaO和NaO，它们的阴阳离子个数比
2 2 2 2 2 2
均为2：1，故C正确；D项，DC和DC 分别是指NaO和NaO，AC是指HO，NaO 与HO反应生成
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
氢氧化钠和氧气，该反应不属于化合反应，故D错误；故选D。(6)①F为S元素，硫元素的最高价氧化物
水化物比次氯酸稳定不能说明氯元素的非金属性强于硫元素，故①不符合题意；②元素的最高价氧化物对
应水化物的酸性越强，元素的非金属性越强，则高氯酸的酸性比硫酸的酸性强能说明氯元素的非金属性强
于硫元素，故②符合题意；③元素的非金属性越强，单质的氧化性越强，对应离子的还原性越弱，硫离子
易比氯离子被氧化，说明硫离子还原性强于氯离子，说明氯元素的非金属性强于硫元素，故③符合题意；
④元素的非金属性越强，氢化物的稳定性越强，氯化氢比硫化氢稳定，说明氯元素的非金属性强于硫元素，
故④符合题意；⑤铁与氯气在加热条件下反应生成氯化铁，铁与硫单质在加热条件下反应生成硫化亚铁说
明氯气的氧化性强于硫，则说明氯元素的非金属性强于硫元素，故⑤符合题意；综上所述②③④⑤符合题
意，故选B。
03 微粒间的相互作用力
1．(2024·浙江金华金华第一中学月考)下列物质属于离子晶体且含有非极性共价键的是( )
A．NaOH B．HO C．NaCl D．NaC O
2 2 2 2 4
【答案】D
【解析】A项，NaOH由Na+和OH-构成，在OH-中，O、H原子间形成极性共价键，A不符合题意；
B项，HO 的结构式为H-O-O-H，只含有共价键，不含有离子键，B不符合题意； C项，NaCl由Na+和
2 2
Cl-构成，只含有离子键，不含共价键，C不符合题意；D项，NaC O 由Na+和C O2-构成，属于离子晶体，
2 2 4 2 4
C O2-是HOOC-COOH的酸根，HOOC-COOH含有C-C非极性共价键，故C O2-中也含有C-C非极性共价
2 4 2 4
键，D符合题意； 故选D。
2．(2023·浙江省天域全国名校协作体高三联考)下列物质中仅含共价键的盐是( )
A．CBr B．AlCl C．MgSO D．NaI
4 3 4
【答案】B
【解析】A项，盐是由金属阳离子或铵根离子和酸根离子构成的化合物；CBr 不是盐，为有机物，A
4
不符合题意；B项，AlCl 为共价化合物，为仅含共价键的盐，B符合题意；C项，硫酸镁是由镁离子和硫
3
酸根离子构成的盐，存在离子键，C不符合题意；D项，碘化钠是由钠离子和碘离子构成的盐，D不符合
题意；故选B。
3．(2023·浙江省Z20名校联盟高三第三次联考)下列物质含有非极性共价键且属于分子晶体的是
【淘宝店铺：向阳百分百】A．HO B．NaS C．CO D．NaO
2 2 2 2 2 2
【答案】A
【解析】A项，HO 结构式为H-O-O-H，属于分子晶体，含有极性共价键、非极性共价键，故A符合
2 2
题意；B项，NaS属于离子晶体，含有离子键，故B不符合题意；C项，CO 属于分子晶体，其结构式为
2 2
O=C=O，含有极性共价键，故C不符合题意；D项，过氧化钠属于离子晶体，含有离子键和非极性共价键，
故D不符合题意；故选A。
4．(2024·安徽省皖江名校联盟高三联考)2023年，中国航天科技集团计划安排60余次宇航发射任务！
发射200余个航天器！长征系列运载火箭累计发射次数将突破500次。下列说法正确的是( )
A．宇航员携带的NaO 只含有离子键
2 2
B．月球表面的 与地球上常见的 是同素异形体
C．火星上存在的铁与地壳中含有的铁化学性质不同
D．飞船燃料联氨(N H)一个分子的电子数为18个
2 4
【答案】D
【解析】A项，过氧化钠中含有O-O共价键，A错误；B项，3He和4He质子数相同，中子数不同，二
者互为同位素，B错误；C项，元素的化学性质与最外层电子数有关，二者化学性质相同，C错误；D项，
一个联氨分子的电子数为18个，D正确；故选D。
5．(2024·浙江绍兴高三选考模拟)下列含有非极性共价键的盐是( )
A．NH Cl B．CaC O C．NaO D．BaCl
4 2 4 2 2 2
【答案】B
【解析】A项，NH Cl是含有极性共价键的盐，故不选A；B项，CaC O 含有C-C键，是含有非极性
4 2 4
共价键的盐，故选B；C项，NaO 是含有非极性共价键的氧化物，故不选C；D项，BaCl 只含离子键，
2 2 2
故不选D；故选B。
6．下列各组中每种物质都既有离子键又有共价键的一组是( )
A．NaOH HSO (NH )SO B．MgO NaSO HNO
2 4 4 2 4 2 4 3
C．NaO KOH NaPO D．HCl Al O MgCl
2 2 3 4 2 3 2
【答案】C
【解析】HSO 中只含共价键，A错误；MgO中只含离子键，HNO 中只含共价键，B错误；各物质均
2 4 3
只含一种化学键，分别是共价键、离子键和离子键，D错误。
7．下列关于范德华力的叙述中，正确的是( )
A．范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊化学键
B．范德华力与化学键的区别是作用力的强弱不同
C．任何分子间在任意情况下都会产生范德华力
D．范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量
【答案】B
【解析】范德华力是分子与分子之间的一种相互作用，其实质与化学键类似，也是一种电性作用，但
两者的区别是作用力的强弱不同。化学键必须是强烈的相互作用(120～800 kJ/mol)，范德华力只有几到几
十千焦每摩尔，故范德华力不是化学键；虽然范德华力非常微弱，但破坏它时也要消耗能量；范德华力普
【淘宝店铺：向阳百分百】遍地存在于分子之间，但也必须满足一定的距离要求，若分子间的距离足够大，分子之间也难产生相互作
用。
8．氨气溶于水时，大部分NH 与HO以氢键(用“…”表示)结合形成NH ·H O分子。根据氨水的性
3 2 3 2
质可推知NH ·H O的结构式为( )
3 2
【答案】B
【解析】从氢键的成键原理上讲，A、B都成立；但从空间构型上讲，由于氨气分子是三角锥形，易
于提供孤电子对，所以，以B项中的方式结合空间阻碍最小，结构最稳定；从事实上讲，依据NH ·H O
3 2
NH＋OH－，可知答案是B。
9．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。
10．下列关于化合物的说法正确的是( )
A．只含有共价键的物质一定是共价化合物
B．由两种原子组成的纯净物一定是化合物
C．共价化合物熔化时破坏共价键
D．熔融状态下不导电的化合物一定是共价化合物
【答案】D
【解析】只含有共价键的物质也可能是单质，A错误；由两种原子组成的纯净物也可能是单质，如
HD，B错误；大部分共价化合物熔化时不破坏共价键，如冰融化破坏分子间作用力，C错误。
11．下列说法正确的是( )
A．因为水分子内存在氢键，所以水分子非常稳定
B．氢键属于化学键
C．水分子间存在氢键使水分子间作用力增强，导致水的沸点较高
D．水分子之间无分子间作用力，只有氢键
【答案】C
【解析】水分子之间存在分子间作用力，也存在氢键，由于氢键的存在，使得水的沸点较高，化学键
【淘宝店铺：向阳百分百】是分子内相邻原子或离子之间强烈的相互作用，由于HO中氢氧共价键较强，故水分子较稳定，氢键不属
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于化学键。
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