文档内容
（新高考）小题必练7：原子结构与元素
性质、元素周期律的关系
原子结构和元素周期律师每年必考的重点内容，纵观近几年高考试题，主要是以元素及
其化合物知识为载体，用物质结构理论，将解释现象、定性推理、规律总结、简单计算相结合。
全方位，多层次地考查写生综合分析能力、逻辑推理能力及知识迁移应用能力。在选择题中
主要考查同位素概念、元素周期表位构性的关系，多涉及原子半径，电离能，电负性，最高价
氧化物水化物的酸碱性比较，化学键类型的判断等。
1．【2020年山东卷】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子总
数是其最高能级电子数的2倍，Z可与X形成淡黄色化合物ZX，Y、W最外层电子数相
2 2
同。下列说法正确的是（ ）
A．第一电离能：W>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
2．【2020年天津卷】短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法
正确的是（ ）
元素 X Y Z W
最高价氧化物的水化物 HZO
3 4
0.1mol∙L−1溶液对应的pH(25℃) 1.00 13.00 1.57 0.70
A．元素电负性：ZH－S，因此HO的沸点高于HS
2 2
B．相对分子质量HS>HO，因此HS比HO稳定
2 2 2 2
C．HO与SO 均为V形结构，因此中心原子的杂化方式相同
2 2
D．得电子的能力O>S，因此O的电负性强于S
2．（双选）已知元素周期表中1～18号元素中的四种元素的简单离子W3+、X+、Y2－、Z－都具有
相同的电子层结构，下列判断正确的是（ ）
A．元素的第一电离能：X>W B．离子的还原性：Y2－>Z－
C．氢化物的稳定性：HYX>Y B．元素的简单气态氧化物的热稳定性：X>Y
C．熔点：MY >MW D．Z、M的最高价氧化物对应水化物的碱性：Z>M
2 2
11．已知基态X原子的3p轨道上有3个未成对电子，基态Y原子的2p轨道上有2个未成对
电子，Z元素可以形成负价离子，且三种元素的原子序数之和等于32。下列说法不正确的
是（ ）
A．Y元素原子的电子排布图为
B．X位于元素周期表中第三周期VA族
C．电负性：Z>Y> X
D．第一电离能：XS，所以O的电负性强于S，故D正确；故选D。
【点睛】对于气体分子的熔沸点比较，与分子间的作用力有关，相对分子质量越大，分子间
的作用力越大，熔沸点越大，还要注意有些物质中含有氢键，氢键的影响大于分子间的作用
力，故遇见氢键的情况，要仔细应对。
2.【答案】BC
【解析】元素周期表中1～18号元素的离子W3+、X+、Y2−、Z−都具有相同的电子层结构，其
离子核外电子数相等，Y、Z为非金属，处于第二周期，故Y为O元素，Z为F元素，W、X为金
属处于第三周期，W为Al元素，X为Na元素，结合元素周期律分析解答。W为Al元素，X为
Na元素，元素第一电离能Al＞Na，即第一电离能X＜W，故A错误；B．Y为O元素，Z为F元素，同周期从左到右，元素的非金属性逐渐增强，离子的还原性逐渐减弱，所以离子的还原
性：Y2−＞Z−，故B正确；C．非金属性F＞O，非金属性越强，氢化物越稳定，氢化物稳定性为
HZ＞HY，故C正确；D．W为Al元素，X为Na元素，同周期从左到右，原子半径逐渐减小，
2
所以原子半径Na＞Al，即原子半径X＞W，故D错误；答案选BC。
【点睛】元素氢化物的稳定性与元素的非金属性强弱有关，非金属性越强，其氢化物越稳
定。
3.【答案】C
【解析】灰黑色晶体Y的单质的导电性介于导体和绝缘体之间，则Y应为Si元素，Si单质
通常用SiO 反应制取，则Q是O元素；SiO 与X混合加热反应产生XY，Y显-4价，则X显
2 2 2
+2价，由于X的原子序数比O大，比Si小，则X是Mg元素；通常状态下YW 呈气态，则W
4
是H元素，则YW 是SiH；MgSi与WZ反应产生SiH，W是H元素，显+1价，则Z显-1价，
4 4 2 4
其原子序数比Si大，则Z是Cl元素，YW 为SiH，SiH 加热分解产生Si和H。根据上述分析
4 4 4 2
可知：W是H，Q是O，X是Mg，Y是Si，Z是Cl元素，YQ 是SiO，XY是MgSi，XZ是
2 2 2 2
HCl，YW 是SiH。A．Q是O，Z是Cl，W是H，元素的非金属性：O＞Cl＞H，元素的非金属性
4 4
越强，其电负性就越大，所以元素的电负性：O＞Cl＞H，即Q＞Z＞W，A正确；B．YW 是
4
SiH，其中的Si原子杂化类型为sp3，Si原子与4个H原子形成的是正四面体结构，因此SiH
4 4
是正四面体形分子，B正确；C．Z是Cl，X是Mg，Q是O，它们形成的离子中，Cl−核外电子排
布是2、8、8，离子核外有3个电子层；而Mg2+、O2−核外电子排布是2、8，离子核外有2个电子
层。由于离子核外电子层数越多，离子半径越大；当离子核外电子层数相同时，核电荷数越大
离子半径越小，所以离子半径：Cl−＞O2−＞Mg2+，即离子半径：Z＞Q＞X，C错误；D．Q是O，Z
是Cl，Y是Si，元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强。由于元素的非金属性：
O＞Cl＞Si，所以简单氢化物的稳定性：HO＞HCl＞SiH，即氢化物的稳定性：Q＞Z＞Y，D
2 4
正确；故选C。
【点睛】本题考查无机物的推断。灰黑色晶体Y的导电性介于导体和绝缘体之间，则Y是
Si单质，结合由SiO 制备Si单质及通常状态下YW 呈气态可知W是H元素是本题突破口。
2 4
注意把握物质的性质以及转化关系，利用物质结构与元素周期律知识分析解答。
5.【答案】D
【解析】根据元素在周期表中的位置知，W、X是第二周期元素而Y和Z位于第三周期，设
W原子最外层电子数是a，则X、Y、Z原子序数分别是a+1、a-1、a+2，这四种元素的原子最外
层电子数之和为22，则a+a+1+a-1+a+2=22，则a=5，则X、Y、Z、W分别是O、Si、Cl、N元素，然后分析。A．HO和HCl均为分子晶体，HO分子间存在氢键，其沸点比HCl高，故A错误；
2 2
B．二氧化硅是原子晶体，二氧化氮是分子晶体，原子晶体的熔点高，即SiO 的熔点比NO 高，
2 2
故B错误；C．N元素的非金属性比Si元素强，HNO 的酸性比HSiO 酸性强，Y＜W，故C错
3 2 3
误；D．氧和氮元素位于同一周期，同周期从左到右元素的第一电离能呈现增大的趋势，但是
氮的2p能级为半充满，较稳定，故第一电离能：N＞O，即W＞X，故D正确；故答案选D。
6.【答案】AC
【解析】A．铬为24号元素，基态铬原子的轨道表示式为 ，核外未
成对电子数为6，A正确；B．元素Ge、Ga、As中，只有As的最外层4p轨道半充满，第一电离
能反常，所以第一电离能从小到大的顺序为Ga＜Ge＜As，B不正确；C．吡咯( )分子
中，σ键与π键的数目之比为10∶2，即5∶1，C不正确；D．碳化硅属于原子晶体，其熔、沸点
均小于金刚石，D不正确；故选AC。
7.【答案】C
【解析】有五种元素X、Y、Z、Q、T、X元素为主族元素，X原子的M层上有两个未成对电
子且无空轨迹，核外电子排布为1s22s22p63s23p4，故X为S元素；Y原子的特征电子构型为
3d64s2，则Y为Fe；Z原子的L电子层的p亚层上有一个空轨道，核外电子排布为1s22s22p2，
则Z为C元素；Q原子的L电子层的p亚层上有一对成对电子，核外电子排布为1s22s22p4，故
Q为O元素；T原子的M电子层上p轨道半充满，核外电子排布为1s22s22p63s23p3，则T为P
元素；A．Fe元素和O元素可形成化合物Fe O，故A正确；B．S的非金属性比P强，则HSO
2 3 2 4
的酸性比HPO 强，故B正确；C．X和Q结合生成的化合物为二氧化硫、三氧化硫，均为共
3 4
价化合物，故C错误；D．CO 中碳氧原子间为极性键，为直线型结构，故D正确，故选C。
2
8.【答案】A
【解析】由核外电子排布式可知，①1s22s22p63s23p1为Al元素，②1s22s22p63s23p3为P元素，
③1s22s22p5为F元素。A．同周期自左而右，第一电离能增大，即P元素的第一电离能大于Al
元素的，F元素的非金属性强于P元素，因此F元素的第一电离能大于P元素的，即第一电离
能：③＞②＞①，A项正确；B．同周期自左而右，原子半径减小，同主族自上而下原子半径增
大，原子半径Al＞P＞F，即①＞②＞③，B项错误；C．同周期自左而右，电负性增大，同主族
自上而下降低，电负性③＞②＞①，C项错误；D．Al元素最高正化合价为+3，P元素最高正化
合价为+5，F没有正化合价，最高正化合价：②＞①＞③，D项错误；答案选A。9.【答案】B
【解析】X的原子的基态价电子排布式为2s2，则X为Be；Y的基态原子核外有5种运动状
态不同的电子，则Y为B；Z元素形成的化合物在自然界中种类最多，则Z为C；M的阳离子
通常存在于硝石、明矾和草木灰中，则M为K；N的原子序数比M大1，则N为Ca；综上所述，
X、Y、Z、M、N分别为Be、B、C、K、Ca，结合元素周期表、元素周期律和相关知识解答。A．
YZ（B C）熔点可能高于Z（C）单质的熔点，C的单质有金刚石、石墨、C 等，如B C熔点为
4 4 60 4
2350℃，C 属于分子晶体，其熔点接近280℃，B C的熔点高于C 的熔点，A错误；B．Be和
60 4 60
Al处于对角线位置，某些化学性质与Al相似，如BeO是两性氧化物，B正确；C．K+的半径小
于同周期简单阴离子半径，C错误；D．CaC 既含离子键，又含非极性共价键，D错误；答案选
2
B。
10.【答案】D
【解析】主族元素W、M、X、Y、Z的原子序数依次增大，且原子序数均不超过20，W元素
的电负性是周期表所有元素中最强的，则W为F元素；M的价电子数等于其最内层电子数，
则M为Mg元素；X的最高正价为+6价，则X为S元素；Z的原子半径是前20号主族元素中
最大的，则Z为K元素，由原子序数依次增大可知，Y为Cl元素。A．电子层结构相同的离子，
核电荷数越大，离子半径越小，钾离子、硫离子和氯离子的电子层结构相同，则简单离子半径：
X＞Y＞Z，故A错误；B．同周期元素，从左到右非金属性依次增强，氢化物的稳定性依次增
强，硫元素和氯元素同周期，则氯化氢的稳定性强于硫化氢，故B错误；C．离子晶体的晶格
能越大，熔点越高，氯化镁和氟化镁都是离子晶体，氟离子的离子半径小于氯离子，则氟化镁
的晶格能大于氯化镁，熔点高于氯化镁，故C错误；D．元素的金属性越强，最高价氧化物对
应水化物的碱性越强，钾元素的金属性强于镁元素，则氢氧化钾的碱性强于氢氧化镁，故D
正确；故选D。
11.【答案】A
【解析】基态X原子的3p轨道上有3个未成对电子，则其核外电子排布为1s22s22p63s23p3，
所以为P元素；基态Y原子的2p轨道上有2个未成对电子，则其核外电子排布为1s22s22p2或
1s22s22p4，为C或O元素，Z元素可以形成负价离子，且三种元素的原子序数之和等于32，若
Y为C元素，则Z的原子序数为32-15-6=11，为Na元素，钠元素不能形成负价离子，故不符
合题意，若Y为O元素，则Z的原子序数为32-15-8=9，为F元素，可以形成F−，满足题意，综
上所述X为P元素，Y为O元素，Z为F元素。A．Y为O元素，原子核外有8个电子，电子排布图为 ，故A错误；B．X为P元素，位于第三周期VA族，故B正确；C．非
金属性越强元素的电负性越强，所以电负性F>O>P，即Z>Y>X，故C正确；D．同周期自左至
右第一电离能成增大趋势，同主族元素自上而下第一电离能减小，所以第一电离能PY，B错误；C．L元素
原子的最外层电子数为7，等于Y元素的核电荷数，C正确； D．含YX的盐溶液即铵盐溶液，
和NaOH溶液混合不一定会产生大量有刺激性气味的气体即氨气，一般需要在浓氢氧化钠
加热条件下进行，D错误；答案为BD。
