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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
1
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【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(3
1H)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 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( )
2
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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)2的碱性弱于Mg(OH)2，B 项正确；C 项，
12C 与
14C 互为同位素，C 项错误；D 项，
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Y2O2
C．H3XO3的酸性弱于碳酸
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Li2O，故
B 错误；C 项，同周期从左向右非金属性增强，则非金属性：B<C，则酸性：H3BO3<H2CO3，故C 正确；D
项，B 元素与H 元素之间形成共价化合物，故D 错误；故选C。
7．“嫦娥五号”顺利将1731g 月壤带回地球。科学家发现月壤中有地球土壤中没有的3He。3He 是一
种优良的核反应原料，与氘发生核聚变反应，放出巨大的能量：
，下列有关说法正确
的是( )
A．D2和H2互为同位素
B．等质量的
3He 和
2H 具有相同的中子数
C．
3He 与
发生的核聚变反应属于化学变化
D．
3He 位于周期表的第1 行、第18 列
【答案】D
【解析】A 项，D 和H 互为同位素，D2和H2是不同单质，A 错误；B 项，等质量的
3He 和
2H 中子数
之比为2∶3，B 错误；C 项，核聚变不是化学反应，C 错误；D 项，
3He 属于He 元素，是稀有气体，位于
3
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周期表的第1 行、第18 列，D 正确；故选D。
8．金属钛无毒且有惰性，能与肌肉和骨骼生长在一起，因而有“生物金属”之称。下列有关
和
的说法中正确的( )
A．
和
中均含有22 个中子
B．
和
的化学性质不同
C．
和
互称为同位素
D．
和
为同一核素
【答案】C
【解析】A 项，
和
中均含有22 个质子而不是中子，A 错误；B 项，
和
是同种元素的
不同原子，化学性质相同，B 错误；C 项，
和
质量数不同，但质子数相同，中子数同，互为同位
素，C 正确；D 项，
和
质子数相同中子数不同，为同一种元素的不同核素，D 错误；故选C。
9．钋－210 属于极毒性放射性元素，以相同重量来比较，钋－210 的毒性是氰化物的2．5 亿倍，只需
一颗尘埃大小就足以取人性命，而且没有解毒剂。下列有关
210
84PO说法正确的是( )
A．
与
互为同素异形体
B．
与
互为同位素
C．
的质子数为84，中子数为126 D．Po 元素的相对原子质量为210
【答案】C
【解析】A 项，
与
是同种元素的不同核素，应互为同位素，故A 错误；B 项，
与
为两种不同元素的核素，不能称为同位素，故B 错误；C 项，
的质子数为84，中子数为210-
84=126，故C 正确；D 项，钋-210 的近似相对原子质量为210，钋元素的相对原子质量不是210，故D 错
误；故选C。
10．地表水和地下水都来源于大气降水，但重水和轻水中同位素含量是不同的，有时差别还相当大，
氢包括两种稳定核素：H 和D，氧常见的核素
16O、
17O 和
18O，下列有关说法正确的是( )
A．H2和D2互为同分异构体，其化学性质完全相同
B．HO、HO、HO 互为同位素，都能与金属钠发生反应
C．18O2和18O3互为同素异形体，其密度之比为2∶3
D．电解一定量的DO 时，阴、阳两极所得气体的质量之比约为2∶9
【答案】D
【解析】同分异构体一般指分子式相同，结构不同的有机物，H2和D2为组成和结构都相同的无机物，
4
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A 错误；16O、17O、18O 互为同位素，HO、HO、HO 既不互为同位素，也不是同素异形体，B 错误；18O2和
18O3互为同素异形体，但只有在同温同压下，它们的密度之比才为2∶3，C 错误；电解一定量的DO 时，
阴、阳两极会收集到物质的量之比为2∶1 的D2和18O2，其质量之比约为2∶9，D 正确。
11．(2023·天津市和平区耀华中学一模)我国发布了《医用同位素中长期发展规划(2021-2035 年)》，对
提升医用同位素相关产业能力水平、保障健康中国战略实施具有重要意义。医用同位素有
14C、
18F、
131I、
60Co 等，有关说法不正确的是( )
A．
60Co 位于元素周期表的第四周期第VIII 族
B．
18F 和
131I 的最外层电子数相同
C．
14C 与
12C 的化学性质几乎相同
D．化合物
23Na18F 的中子总数为41
【答案】D
【解析】A 项，Co 为27 号元素，位于元素周期表的第四周期第VIII 族，故A 正确；B 项，F 和I 都
属于第ⅦA 族，最外层电子数相同，故B 正确；C 项， 14C 与
12C 的化学性质几乎完全相同，但物理性质有
差异，故C 正确；D 项， 23Na18F 的中子总数为(23-11)+(18-9)=21，为奇数，故D 错误；故选D。
12．(2023·山东省聊城市齐鲁名校大联盟三模)为纪念元素周期表诞生150 周年，IUPAC 向世界介绍了
118 位优秀青年化学家，并形成张“青年化学家元素周期表”。中国学者雷晓光、姜雪峰、刘庄分别成为
“
、
、
”元素的代言人。下列围绕这些元素的相关说法正确的是( )
A．
是一种化合物
B．
与
的化学性质相同
C．
与
的电子数之比为
D．
中含有非极性键
【答案】B
【解析】A 项，该物质是只有N 元素组成的纯净物，它为单质，A 项错误；B 项，两者均为SO2，它
们的化学性质相同，B 项正确；C 项，NH3中电子数为7+3=10，H2S 中电子数为2+16=18，两者电子数之
比为10：18=5：9，C 项错误；D 项，该物质中只有Si-N 键，它为极性键，D 项错误；故选B。
13．(2023·北京市房山区二模)中国先进研究堆是开展中子物理基础研究与应用、反应堆燃料与材料辐
照性能研究，以及放射性同位素辐照研发的重要科学研究和实验应用平台。下列说法不正确的是( )
A．中子位于原子核内部，不带电荷
B．
与
质子数相同、中子数不同
C．钠钾合金可用做反应堆的导热剂、工作时呈液态
D．某元素由放射性同位素转化为稳定同位素的过程，属于化学变化
【答案】D
【解析】A 项，中子是原子核的组成部分，不带电荷，A 项正确；B 项，
3He 与
4He 为同位素，质子
数相同、中子数不同，B 项正确；C 项，钠钾合金是热的良导体，熔点低，可用做反应堆的导热剂、工作
时呈液态，C 项正确；D 项，化学变化不改变前后原子的种类与个数，仅仅是原子与原子之间的结合方式
5
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发生了改变，该过程产生了新的原子，不属于化学变化，D 项错误。故选D。
14．(2023·河北保定定州一中高三模拟)据北京青年报2022 年10 月22 日报道，我国新一代“人造太
阳”HL-2M“托卡马克”装置近日取得突破性进展，等离子体电流突破1 兆安培，距离可控核聚变点火又近
了一步。“人造太阳”中的核聚变反应之一为H+ H→He+ n。下列说法错误的是( )
A．常温同压下，等质量的
3
1H2、
1
1H2体积之比为1∶3
B．
2
1H2O 与
1
1H2O 化学性质基本相同
C．1mol3
1H 的中子数比1mol2
1H 的多1mol
D．
3
1H2O 能稳定存在于自然界中
【答案】D
【解析】A 项，常温同压下，气体体积之比等于其物质的量之比，当气体质量相同时，气体体积之比
等于其相对分子质量之反比，即1∶3，A 项正确；B 项，
2
1H、
1
1H 互为同位素，同位素及其化合物化学性
质几乎相同，B 项正确；C 项，
3
1H、
2
1H 的中子数分别为2、1，则1mol3
1H 的中子数比1mol2
1H 的多1mol
，C 项正确；D 项，
3
1H 是放射性核素，
3
1H 及其化合物
3
1H2O 不能稳定存在于自然界中，D 项错误；故选
D。
02 元素周期表与元素周期律
1．(2024·天津南开中学高三月考)下列事实不能说明氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强的是
( )
A．还原性：S2-＞Cl-
B．酸性：HCl＞H2S
C．稳定性：HCl＞H2S
D．酸性：HClO4＞H2SO4
【答案】B
【解析】A 项，非金属越弱，对应离子的还原性越强，还原性：S2-＞Cl-，则S 的非金属性比Cl 弱，A
不符合题意；B 项，元素的非金属性强，对应无氧酸的酸性不一定强，所以由酸性：HCl＞H2S，并不能说
明Cl 的非金属性比S 强，B 符合题意；C 项，非金属性越强，对应氢化物越稳定，稳定性：HCl＞H2S，则
非金属性Cl＞S，C 不符合题意；D 项，非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，由酸性：
HClO4＞H2SO4，可推出非金属性Cl＞S，D 不符合题意；故选B。
2．(2024·四川南充高三期中)以下事实不能用元素周期律解释的是( )
A．向H2S 溶液中通入氧气后生成浅黄色沉淀
B．氯与钠形成离子键，氯与硅形成共价键
C．工业生产硅单质原理：C+SiO2
Si+2CO↑
D．Na 与冷水反应剧烈，Mg 与冷水反应缓慢
【答案】C
【解析】A 项，向H2S 溶液中通入氧气后生成浅黄色硫沉淀，反应中O2是氧化剂，S 是氧化产物，氧
化性：O2＞S，O、S 位于同主族，从上到下，非金属性减弱，非金属性越强，对应单质的氧化性越强，故
6
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A 可以用元素周期律解释；B 项，Na、Si 位于同周期，从左向右金属性减弱、非金属性增强，Na 易失去电
子，则氯与钠形成离子键，Si 不易失去电子，氯与硅形成共价键，故B 可用元素周期律解释；C 项，C、
Si 位于同主族，从上到下，非金属性减弱，对应单质的氧化性逐渐减弱，工业生产硅单质原理：C+SiO2
Si+2CO↑反应中C 是还原剂，Si 是还原产物，还原性C＞Si，不能比较单质的氧化性强弱，故C 不能用元
素周期律解释；D 项，Na、Mg 位于同周期，从左向右金属性减弱、非金属性增强，金属性：Na＞Mg，元
素金属性越强，对应单质与水反应越剧烈，故D 能用元素周期律解释；故选C。
3．(2023·上海市高三模拟)短周期元素X、Y，若原子半径X>Y，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H2O>H2S，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
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X<Y，元素的最高正价
X<Y，D 错误；故选C。
4．利用原子结构及元素周期律表相关知识得到的以下结论中正确的是( )
A．第IA 族元素钫的两种核素：
221Fr 比
223Fr 少2 个质子
B．第三周期元素的原子半径：r(P) ＜r(S) ＜r(Cl)
C．第VIIA 族元素从上到下，单质与氢气化合越来越难
D．碱性：NaOH＜Mg(OH)2＜Al(OH)3
【答案】C
【解析】A 项，第IA 族元素钫的两种核素：
221Fr 比
223Fr 少2 个中子，故A 错误； B 项，第三周期元
素从左到右原子半径逐渐减小：r(Cl)＜r(S) ＜r(P)，故B 错误；C 项，第VIIA 族元素从上到下非金属性逐
渐减弱，单质与氢气化合越来越难，故C 正确；D 项，同周期从左到右金属性逐渐减弱，其最高价氧化物
对应水化物的碱性逐渐减弱，其减小：Al(OH)3＜Mg(OH)2＜NaOH ，故D 错误。故选C。
5．(2024·山东临沂市高三教学质量检测)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，W 和X 的原子序数之和等于Z 的原子序数。下列说法正确的是( )
A．简单离子半径：Z>X>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
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【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NH4HCO3是离子化合物，故B 错误；C 项，4NH3 +
3O2 = 2N2 + 6H2O，一定条件下O2能够置换出N2，故C 正确；D 项，C 的最高价氧化物对应的水化物
H2CO3为弱酸，故D 错误；故选C。
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S8存在，F 以F2存在，所以W 单质的分子
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，
8
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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NH4HCO3或(NH4)2CO3，B 错误；C 项，元素非金属性S>C，故
X、Q 的最高价氧化物对应水化物的酸性：H2SO4＞H2CO3，C 正确；D 项，X、Y、Z 分别与W 形成的简单
化合物中H2O、NH3存在氢键，沸点：H2O＞NH3＞CH4，D 错误；故选C。
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A3C，B、C、D 相邻，D 与B、C 均可形成不止一种化合物。D 和E 原
子最外层电子数相同。下列说法中正确的是( )
A．原子半径：A<B<C
B．B 的简单氢化物稳定性强于C 的简单氢化物
C．E 的简单氢化物沸点高于D 的简单氢化物沸点
D．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
【答案】D
【解析】根据题目可推出对应元素为：A－Li B－C C－N D－O E－S。A 项，原子半径应为：
A>B>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)2，D 正确；故选D。
9．(2024·广东江门高三调研考试)化合物 Y3X6ZX 常应用于各种调味香精中，其结构式如图所示。已
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H2SO4为强酸，H2SO3为弱酸，C 错误；D 项，
CS2的电子数为
，D 正确；故选C。
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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H2O＞NH3，即W<X，故B 错误；C 项，Y、Z 形成的化合物是Na2S，
Na2S 溶于水后硫离子会结合少量水电离的氢离子，使得溶液中氢离子浓度降低，然而溶液中氢离子和氢氧
根离子浓度的乘积为常数，此时氢氧根离子弄都就会增大，从而促进了水的电离，故C 正确；D 项，上述
刺激性气体是二氧化硫，二氧化硫只能漂白某些有机色质，比如说品红溶液，但是不能使紫色石蕊试液褪
色，二氧化硫的漂白原理是与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质，加热后又会恢复原来的颜色，故
D 错误；故选C。
11．W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的四种短周期元素，已知：四种元素的电子层数之和为10，且
它们分别属于连续的四个主族；四种元素的原子中半径最大的是X 原子。下列说法正确的是( )
A．四种元素中有两种元素在第2 周期
B．W 所在主族元素的原子次外层电子数可能为2 或8，不可能为18
C．X、Y、Z 的最高价氧化物对应的水化物两两之间能反应
D．工业上获得X、Y 单质的方法主要是电解其熔融的氯化物
【答案】B
【解析】四种元素的电子层数之和等于10，有两种可能：1＋3＋3＋3 或2＋2＋3＋3。后一种情况无
法满足X 的原子半径最大的条件。因此只有第一种符合要求，四种元素依次是H、Mg、Al、Si，故A 项错
误；W 是氢元素，第一主族元素的锂原子次外层电子数为2，其他次外层电子数都为8，不可能为18，故
B 项正确；X、Y、Z 的最高价氧化物对应的水化物分别是Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SiO3，Al(OH)3不溶于弱
酸和弱碱，故C 项错误；工业上通过电解氧化铝获得铝单质，氯化铝是共价化合物，不能通过电解熔融氯
化铝的方法获得铝单质，故D 项错误。
12．短周期主族元素X、Y、Z、M、W 的原子序数依次增大，其中Z、W 处于同一主族，Z、M 的原
子最外层电子数之和等于9，Y 的氢化物常温下呈液态，是人类生存的重要资源，X 的简单氢化物与W 的
单质(黄绿色)组成的混合气体见光可生成W 的氢化物和油状混合物。说法不正确的是( )
A．M 能分别与Y、Z、W 形成的常见化合物，其所含化学键的类型相同
B．简单离子半径：M<Y<W
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C．W 的氧化物对应的水化物的酸性不一定比X 的强
D．Y 和Z 是同一周期，最高正化合价依次增大
【答案】D
【解析】短周期主族元素X、Y、Z、M、W 的原子序数依次增大，Y 的氢化物常温下呈液态，是人类
生存的重要资源，则Y 为O 元素；X 的简单氢化物与W 的单质(黄绿色)组成的混合气体见光可生成W 的
氢化物和油状混合物，X 为C，W 为Cl 元素；其中Z、W 处于同一主族，则Z 为F；Z、M 的原子最外层
电子数之和等于9，M 的最外层电子数为9-7=2，结合原子序数可知M 为第三周期的Mg 元素。A 项， Mg
分别与O、F、Cl 形成的常见化合物中，所含化学键的类型相同，都是离子键，故A 正确；B 项，离子的
电子层越多，离子半径越大，电子层相同时，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径：M<Y<W，故B
正确；C 项，没有指明最高价含氧酸，Cl 的氧化物对应的水化物的酸性不一定比C 的强，故C 正确；D 项，
O 和F 是同一周期，但F 没有正价，故D 错误；故选D。
13．(2023·陕西省汉中市二模)短周期主族元素X、Y、Z、W 原子序数依次增大，其中X、Y、Z 可形
成的化合物是一种具有发展前景的“绿色”化工产品( 如图所示)，W 是短周期中金属性最强的元素，下列
说法正确的是( )
A．简单氢化物的稳定性： Y<Z
B．原子半径： X<Y<Z<W
C．X2Z2、W2Z2中所含化学键类型完全相同
D．W 的最高价氧化物的水化物是一种弱碱
【答案】A
【解析】短周期主族元素X、Y、Z、W 原子序数依次增大，W 是短周期中金属性最强的元素，则W
为Na 元素；由化合物的结构式可知，X、Y、Z 形成共价键的数目依次为1、4、2，则X 为H 元素、Y 为
C 元素、Z 为O 元素。A 项，元素的非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，氧元素的非金属性强于碳
元素，则水分子的稳定性强于甲烷，故A 正确；B 项，电子层数越大，原子的原子半径越大，则氢原子的
原子半径最小、钠原子的原子半径最大，同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则碳原子的原子半径
大于氧原子，所以四种原子的原子半径由大到小的顺序为X< Z < Y <W，故B 错误；C 项，过氧化氢是含
有极性共价键、非极性共价键的共价化合物，过氧化钠是含有离子键、非极性共价键的离子化合物，两者
所含化学键类型不同，故C 错误；D 项，氢氧化钠是在溶液中完全电离出自由移动离子的强电解质，故D
错误；故选A。
14．(2023·福建省百校联盟三模)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。四种元素形成的一种化合物M(结构式如图所示)可用于
合成离子交换树脂。下列说法正确的是 ( )
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A．元素的非金属性：X>Y>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HOOCCH2NHCH2COOH ，分子中含有羧基和氨基，故M 能与NaOH 溶液反应，也能与盐酸
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CH4、NH3为气体，而H2O 为液体，C 错误；D 项，W、X、Y、Z 分别为H、C、N、O，W、X、
Y、Z 四种元素组成的化合物可能为离子化合物如NH4HCO3或者(NH4)2CO3，也可能为共价化合物
CO(NH2)2，D 正确；故选D。
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<X<Y<Z
B．X 的氢化物可以与其最高价含氧酸反应生成盐
C．最简单氢化物的沸点：X> 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W<Z <X<Y，选项A 错误；B 项，NH3可以与HNO3反应生成NH4NO3，选
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项B 正确；C 项，X 的最简单氢化物为NH3，Z 的最简单氢化物为H2O，最简单氢化物的沸点X<Z，选项
C 错误；D 项，M 中N、B 原子的最外层均满足8 电子稳定结构，而P 中B 原子的最外层只有6 个电子，
选项D 错误；故选B。
16．已知六种短周期元素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，A、D
同主族，C、F 同主族，A 和B 可形成5 核10 电子的阳离子，C 与D 形成的离子化合物D2C 中所有离子的
电子数相同，E 的最高价氧化物的水化物可与D、F 的最高价氧化物的水化物反应，试回答下列问题：
(1)E 在元素周期表中的位置是____。
(2)写出A 和B 形成4 核10 电子分子的电子式是____。
(3)C、D、F 的简单离子半径由大到小的顺序为____(用离子符号表示)。
(4)根据“对角线规则”，铍(Be)的性质与上述六种元素中的____(填名称)相似，能溶于氢氧化钠溶液，
生成Na2BeO2与H2。请写出氢氧化铍与氢氧化钠溶液反应的化学方程式____。
(5)A、C、D 可形成多种二元化合物，下列说法不正确的是____(填字母)。
A．A2C2和D2C2中都含共价键
B．A、D 可形成离子化合物
C．D2C、D2C2中阴阳离子个数比均为1：2
D．D2C 和D2C2均能溶于A2C，并发生化合反应
(6)能说明氯的非金属性比F 强的事实是____(填字母)。
①F 的最高价氧化物水化物比次氯酸稳定
②高氯酸的酸性比F 的最高价氧化物的水化物的酸性强
③F 的简单阴离子比Cl-易被氧化
④HCl 比F 的氢化物稳定
⑤铁与氯气在加热条件下反应生成氯化铁，铁与F 单质在加热条件下反应生成某化亚铁
A．全部
B．②③④⑤
C．①②④⑤
D．②④⑤
【答案】(1)第三周期ⅢA 族 (2)
(3)S2->O2->Na+ (4) 铝 Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O
(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D2C 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
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NH3，该分子的电子式是
。(3)经分析C、D、F 的简单离子应分别是
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
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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Na2BeO2和水，反应的
化学方程式为Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O；(5)A 项，经分析A、C、D 分别是指H、O、Na 三种元素，
则A2C2和D2C2分别是指H2O2和Na2O2 ，H2O2是共价化合物，Na2O2是离子化合物，但过氧根离子内含有
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，D2C、D2C2分别是指Na2O 和Na2O2，它们的阴阳离子个数比
均为2：1，故C 正确；D 项，D2C 和D2C2分别是指Na2O 和Na2O2，A2C 是指H2O，Na2O2与H2O 反应生成
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．H2O2
C．NaCl D．Na2C2O4
【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，H2O2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
Cl-构成，只含有离子键，不含共价键，C 不符合题意；D 项，Na2C2O4由Na+和C2O4
2-构成，属于离子晶体，
C2O4
2-是HOOC-COOH 的酸根，HOOC-COOH 含有C-C 非极性共价键，故C2O4
2-中也含有C-C 非极性共价
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．CBr4
B．AlCl3
C．MgSO4
D．NaI
【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；CBr4不是盐，为有机物，A
不符合题意；B 项，AlCl3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
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
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A．H2O2
B．Na2S
C．CO2
D．Na2O2
【答案】A
【解析】A 项，H2O2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
题意；B 项，Na2S 属于离子晶体，含有离子键，故B 不符合题意；C 项，CO2属于分子晶体，其结构式为
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Na2O2只含有离子键
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(N2H4)一个分子的电子数为18 个
【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．NH4Cl
B．CaC2O4
C．Na2O2
D．BaCl2
【答案】B
【解析】A 项，NH4Cl 是含有极性共价键的盐，故不选A；B 项，CaC2O4含有C-C 键，是含有非极性
共价键的盐，故选B；C 项，Na2O2是含有非极性共价键的氧化物，故不选C；D 项，BaCl2只含离子键，
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 H2SO4 (NH4)2SO4 B．MgO Na2SO4 HNO3
C．Na2O2 KOH Na3PO4 D．HCl Al2O3 MgCl2
【答案】C
【解析】H2SO4中只含共价键，A 错误；MgO 中只含离子键，HNO3中只含共价键，B 错误；各物质均
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
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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NH3与H2O 以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O 分子。根据氨水的性
质可推知NH3·H2O 的结构式为( )
【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NH3·H2O
NH＋OH－，可知答案是B。
9．下列关于NaHSO4的说法中正确的是( )
A．因为NaHSO4是离子化合物，所以NaHSO4固体能够导电
B．NaHSO4固体中阳离子和阴离子的个数比是2∶1
C．NaHSO4固体熔化时破坏的是离子键和共价键
D．NaHSO4固体溶于水时破坏的是离子键和共价键
【答案】D
【解析】虽然NaHSO4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；
NaHSO4固体中阳离子和阴离子(HSO)的个数比是1∶1；NaHSO4固体熔化时破坏的只是离子键，而溶于水
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
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是分子内相邻原子或离子之间强烈的相互作用，由于H2O 中氢氧共价键较强，故水分子较稳定，氢键不属
于化学键。
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