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专题25 原子结构与性质 周期律【八大题型】
【新高考通用】
【知识点1 原子结构、核素、同位素】............................................3
【知识点2 核外电子运动状态与排布原理】........................................4
【知识点3 元素周期表的结构与价层电子排布】....................................6
【知识点4 元素周期律 电离能、电负性】........................................8
【知识点5 元素“位、构、性”关系的相互推断】................................11
【题型1 微粒中“粒子数”的确定】.............................................13
【题型2 元素、核素、同位素概念的辨析】.......................................14
【题型3 核外电子排布特点及规律】.............................................15
【题型4 等电子微粒】.........................................................17
【题型5 元素周期表】.........................................................18
【题型6 元素周期律】.........................................................20
【题型7 元素金属性或非金属性强弱的比较】.....................................21
【题型8 元素位构性的应用】...................................................22
【过关测试】...................................................................25
考点要求
真题统计
考情分析
1．能说明微观粒子的运
动状态与宏观物体运动
特点的差异。
2．能结合能量最低原
理、泡利原理、洪特规
则书写1～36 号元素基
态原子的核外电子排布
式和电子排布图，并说
明含义。
3．熟悉元素周期表的结
构和应用。
4．掌握元素周期律的实
2024·广东卷第3 题，2024·湖北卷第12
题
2024·北京卷第1 题，2024·上海卷第2 题
2024·河北卷第8 题，2024·江苏卷第4 题
2024·甘肃卷第2 题，2024·山东卷第3 题
2024·江苏卷第1 题，2024·上海卷第1 题
2024·吉林卷第11 题，2024·广东卷12 题
2024·甘肃卷第5 题，2024·全国卷第11
题
2024·湖北卷第9 题，2024·浙江卷第10
本专题主要考查同位素、同
素异形体、质量数、质子
数、中子数、核外电子数之
间的相互关系、元素的金属
性、非金属性强弱、微粒的
半径大小，最高价氧化物对
应水化物的酸碱性的强弱比
较、第一电离能、电负性大
小。预测2025 年侧重利用
“位－构－性”的关系考查
元素、物质的推断，结合元
素周期律比较元素的金属
性、非金属性强弱或比较微
粒的半径大小，比较最高价
1
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质，熟悉同周期、同主
族元素性质的递变规
律。
5.掌握元素的原子半
径、金属性、非金属
性、第一电离能、电负
性等的变化规律。
题
2023·天津卷第5 题，2023·福建卷第3 题
2023·重庆卷第13 题，2023·浙江卷11 题
2023·湖南卷第6 题，2023·浙江卷第2 题
2023·重庆卷第6 题，2023·江苏卷第4 题
2023·北京卷第2 题，2023 浙江卷第3 题
2023 湖南卷第2 题，2023·江苏卷第5 题
2023·全国乙卷第10 题，
2023·全国甲卷第11 题
氧化物对应水化物的酸碱性
的强弱、气态氢化物的稳定
性，比较第一电离能、电负
性大小。
【思维导图】
2
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【知识点1 原子结构、核素、同位素】
1．原子结构
(1)构成微粒及作用
(2)微粒间的数量关系
①阳离子的核外电子数＝质子数－所带电荷数。
②阴离子的核外电子数＝质子数＋所带电荷数。
(3)微粒符号周围数字代表的信息
2．元素、核素、同位素
(1)元素、核素、同位素的概念及相互关系
3
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(2)同位素的特征
①同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎完全相同，物理性质差异较大。
②同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。
(3)氢元素的三种核素
H：名称为氕，不含中子；
H：用字母D 表示，名称为氘或重氢；
H：用字母T 表示，名称为氚或超重氢。
(4)几种重要核素的用途
核素
U
C
H
H
O
用途
核燃料
用于考古断代
制氢弹
示踪原子
【知识点2 核外电子运动状态与排布原理】
1．核外电子运动状态
核外电子按能量不同分成能层，同一能层的电子，还被分成不同能级。量子力学把电子在原子核外的一个
空间运动状态称为一个原子轨道。
能层(n)
一
二
三
四
能层符号
K
L
M
N
能级符号
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
各能级原子轨道数
1
1
3
1
3
5
1
3
5
7
各能层原子轨道数
1
4
9
16
最多容纳电子数
2
8
18
32
2．基态与激发态 原子光谱
(1)基态原子：处于最低能量状态的原子。
激发态原子：基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到较高能级，变为激发态原子。
(2)原子光谱
不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，用光谱仪记录下来便得到原子光谱。利用原子光
谱上的特征谱线可以鉴定元素，称为光谱分析。
3．原子核外电子排布
4
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(1)排布原则
①能量最低原理：在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使整个原子的能量最
低。
②泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳2 个电子，它们的自旋相反。如2s 轨道上的电子排布为
，不能表示为
。
③洪特规则：基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行。 如2p3的电子排布为
，不能表示为
或
。
【特别提醒】当能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，
体系的能量最低，如基态24Cr 原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，而不是
1s22s22p63s23p63d44s2。
(2)填充顺序——构造原理
(3)基态原子核外电子排布表示方法(以硫原子为例)
电子排布式
1s22s22p63s23p4
简化电子排布式
[Ne]3s23p4
价层电子排布式
3s23p4
价层电子轨道表示式(电子排布图)
4.等电子微粒
(1)“10 电子”微粒
5
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(2)“18 电子”微粒
(3)质子数和核外电子数分别相等的两种微粒关系
①可以是两种原子，如同位素原子。
②可以是两种分子，如CH4、NH3等。
③可以是两种带电荷数相同的阳离子，如NH、H3O＋。
④可以是两种带电荷数相同的阴离子，如OH－、F－。
【知识点3 元素周期表的结构与价层电子排布】
1．元素周期表的编排原则
(1)周期：把电子层数目相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成的横行。
(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而下排成的纵列。
2．原子结构与元素周期表的关系
(1)原子结构与周期的关系
原子的最大能层数＝周期序数。
(2)原子结构与族的关系
①主族元素的价层电子排布特点
主族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
排布特点
n s 1
n s 2
n s 2 n p 1
n s 2 n p 2
n s 2 n p 3
n s 2 n p 4
n s 2 n p 5
0
②族元素的价层电子排布：He 为1s2；其他为ns2np6。
③过渡元素(镧系、锕系元素除外)的价层电子排布：(n－1)d1～10ns1～2。
3.元素周期表分区
(1)按元素种类分区
6
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a.分界线：沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条虚线，即为金属元素
区和非金属元素区的分界线。
b.各区位置：分界线左下方为金属元素区，分界线右上方为非金属元素区。
c.分界线附近元素的性质：既表现金属元素的性质，又表现非金属元素的性质。
(2)按价层电子排布分区
①元素周期表分区简图
②各区元素化学性质及价层电子的排布特点
分区
元素分布
价层电子排布
元素性质特点
s 区
ⅠA、ⅡA 族
ns1～2
除氢外都是活泼金属元素；通常是最外
层电子参与反应
p 区
ⅢA 族～ⅦA 族、0 族
ns2np1～6(除He 外)
通常是最外层电子参与反应(0 族除外)
d 区
ⅢB 族～ⅦB 族、Ⅷ族
(除镧系、锕系外)
(n－1)d1～9ns1～2
(除Pd 外)
d 轨道可以不同程度地参与化学键的形
成
ds 区
ⅠB 族、ⅡB 族
(n－1)d10ns1～2
金属元素
f 区
镧系、锕系
(n－2)f0～14
(n－1)d0～2ns2
镧系元素的化学性质非常相近，锕系元
素的化学性质也非常相近
4．元素周期表应用
(1)科学预测：为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。
(2)寻找新材料
7
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(3)用于工农业生产
对探矿有指导意义的是地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系，研制农药材料等。
【知识点4 元素周期律 电离能、电负性】
1．元素周期律
2．主族元素周期性变化规律
项目
同周期(从左到右)
同主族(从上到下)
原子
结构
电子层数
相同
依次增加
最外层电子数
依次增加
相同
原子半径
逐渐减小
逐渐增大
元素
性质
金属性
逐渐减弱
逐渐增强
非金属性
逐渐增强
逐渐减弱
化合价
最高正化合价：＋1→＋7(O、F 除
外)，负化合价＝主族序数－8(H 为
－1 价)
相同，最高正化合价＝主
族序数(O、F 除外)
化合
物性
质
最高价氧化物对应水
化物的酸碱性
酸性逐渐增强，
碱性逐渐减弱
酸性逐渐减弱，
碱性逐渐增强
简单气态氢化物的稳
定性
逐渐增强
逐渐减弱
3.电离能
(1)含义
第一电离能：气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，符号：I1，单位：
kJ·mol－1。
(2)规律
①同周期元素：从左往右，元素第一电离能呈增大的趋势，其中第ⅡA 族、第ⅤA 族元素的第一电离能出
8
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现反常。
②同族元素：从上到下第一电离能逐渐变小。
③同种原子：逐级电离能越来越大。
(3)应用
①判断元素金属性的强弱
电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之金属性越弱。
②判断元素的化合价
如果某元素的In＋1≫In，则该元素的常见化合价为＋n，如钠元素的I2≫I1，所以钠元素的化合价为＋1。
③判断核外电子的分层排布情况
多电子原子中，元素的各级电离能逐渐增大，有一定的规律性。当电离能的变化出现突变时，电子层数就
可能发生变化。
4．电负性
(1)含义
不同元素的原子对键合电子吸引力的标度。元素的电负性越大，表示其原子对键合电子的吸引力越大。
(2)标准
以氟的电负性为4.0 和锂的电负性为1.0 作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体元素未计)。
(3)变化规律
①在元素周期表中，同周期元素从左至右，元素的电负性逐渐变大，同主族元素从上至下，元素的电负性
逐渐变小。
②金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金
属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8 左右，它们既有金属性又有非金属性。
(4)应用
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5．元素金属性、非金属性的判断
三
表
元素周期表：金属性“右弱左强，上弱下强，右上弱左下强”；非金属性“左弱
右强，下弱上强，左下弱右上强”
金属活动性顺序表：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、
Pt、Au 的顺序，金属性逐渐减弱(其中Pb＞Sn)
非金属活动性顺序表：按F、O、Cl、Br、I、S 的顺序，非金属性逐渐减弱
三
反
应
置换反应：强的置换弱的，适合金属也适合非金属
与水或非氧化性酸反应越剧烈，或最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则金属
性越强
与氢气反应越容易，生成的气态氢化物的稳定性越强，或最高价氧化物对应水化
物的酸性越强，则非金属性越强
氧化性
金属离子的氧化性越弱，对应单质的金属性越强
还原性
非金属氢化物或非金属阴离子的还原性越弱，对应单质的非金属性越强
【知识点5 元素“位、构、性”关系的推断】
1.依据元素在周期表中的位置推断元素
(1)元素周期表中短周期特殊结构的应用
①元素周期表中第一周期只有两种元素H 和He，H 元素所在的第ⅠA 族为元素周期表的左侧边界，第ⅠA
族左侧无元素分布。
He
②
为0 族元素，0 族元素为元素周期表的右侧边界，0 族元素右侧没有元素分布。利用这个关系可以确
定元素所在的周期和族。
(2)熟悉主族元素在周期表中的特殊位置
元素特征
推断元素
族序数等于周期数的短周期元素
H 、
Be
、
Al
族序数等于周期数2 倍的元素
C 、
S
族序数等于周期数3 倍的元素
O
周期数是族序数2 倍的元素
Li
、
Ca
、
Tl
周期数是族序数3 倍的元素
Na
、
Ba
最高正价与最低负价；代数和为零的短周期元素
H 、
C 、
Si
最高正价是最低负价；绝对值3 倍的短周期元素
S
除H 外，原子半径最小的元素
F
(3)依据元素在周期表中的位置，确定其化合物的化学式
知道元素在周期表中的主族序数后，根据化合价规律就可以写出它的化合物的化学式，例如(用R 代表元
素)：
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
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2.依据元素原子结构推断元素
(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。
例如，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)“阴上、阳下”规律
电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期。例
如O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋电子层结构相同，则Na、Mg、Al 位于O、F 的下一周期。
3.依据元素及其化合物性质推断元素
物质特性
推断元素
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
空气中含量最多的元素或氢化物的水溶液呈碱性的元素
N
地壳中含量最多的元素或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
最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物碱性最强的元素或阳离子的氧化性最弱的
元素
Cs
单质最易着火的非金属元素
P
焰色试验呈黄色的元素
Na
焰色试验呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素
K
单质密度最小的元素
H
单质密度最小的金属元素
Li
常温下，单质呈液态的非金属元素
Br
常温下，单质呈液态的金属元素
Hg
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
元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物发生氧化还原反应的元素
S
氢化物
RH4
RH3
H2R
HR
最高价氧化物
RO2
R2O5
RO3
R2O7
最高价含氧酸
H4RO4或
H 2RO3
H3RO4或
HRO
3
H2RO4
HRO4
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【题型1 微粒中“粒子数”的确定】
【例1】质子数和中子数之和为A，核内中子数为N 的R2＋与16O 所形成的W g 氧化物中所含质子的物质的
量为( )
A.(A－N＋8) mol B.(A－N＋10) mol
C.(A－N＋8) mol D.(A－N＋6) mol
【答案】A
【解析】R2＋带2 个单位正电荷，所以其氧化物的化学式为RO，该氧化物的摩尔质量为(A＋16) g·mol－1，
W g 该氧化物的物质的量为 mol；核内中子数为N 的R2＋的质量数为A，所以质子数为A－N，1 mol 氧化
物中含有(A－N＋8) mol 质子，所以W g 该氧化物中所含质子的物质的量为(A－N＋8) mol。
【变式1-1】某元素的一种同位素X 原子的质量数为A，它与2H 原子组成2HmX 分子，此分子含N 个中子，
在a g 2HmX 中所含电子的物质的量是( )
A.(A－N＋m) mol B.(A－N) mol
C.(A－N＋m) mol D.(A－N＋2m) mol
【答案】D
【解析】2HmX 分子含N 个中子，则同位素X 含中子数为(N－m)，由同位素X 的原子质量数为A 可知，质
子数为(A－N＋m)，则每个2HmX 分子含有质子数为(A－N＋2m)，a g 2HmX 的物质的量为＝ mol，故含有
质子物质的量为(A－N＋2m) mol，因中性分子中质子数等于电子数，则a g 2HmX 中所含电子的物质的量
是(A－N＋2m) mol，故选D。
【变式1-2】核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一。氘(H)是核聚变反应的主要原料，下
列有关叙述正确的是( )
A.H 的中子数为2 B.H 的核电荷数为1
C.H 是自然界中最轻的原子 D.H 是氢元素的一种同素异形体
【答案】B
【解析】H 的质量数是2，中子数＝质量数－质子数＝1，A 项错误；原子的核电荷数＝质子数，B 项正确；
H 的质量比H 的小，C 项错误；H 是氢元素的一种核素，D 项错误。
【变式1-3】假设R 元素无同位素，元素R 原子的质量数为A，Rm－的核外电子数为x，则W g Rm－所含中
子的物质的量为( )
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A.(A－x＋m) mol
B.(A－x－m) mol
C.(A－x＋m) mol
D.(A－x－m) mol
【答案】C
【解析】根据n(Rm－)＝≈ mol，所以W g Rm－所含中子的物质的量为(A－x＋m) mol。
【题型2 元素、核素、同位素概念的辨析】
【例2】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Po 说法正确的是( )
A.Po 与Po 互为同素异形体
B.Po 与At 互为同位素
C.Po 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】Po 与Po 是同种元素的不同核素，应互为同位素，故A 错误；Po 与At 为两种不同元素的核素，
不能互称为同位素，故B 错误；Po 的质子数为84，中子数为210－84＝126，故C 正确；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。
【变式2-1】下列说法正确的是( )
A.18O2和16O3互为同位素
B.S2与S8互为同素异形体
C.C60和C70是具有相同质子数的不同核素
D.H、D、T 不属于同位素
【答案】B
【解析】同位素是质子数相同而中子数不同的原子的互称，18O2和16O3均为分子，不互为同位素，A 错误；
S2与S8是硫元素组成的两种硫单质，二者互为同素异形体，B 正确；核素是具有一定质子数和一定中子数
的原子，而C60和C70均为分子，两者互为同素异形体，C 错误；H、D、T 即是H、H、H，三者是氢元素
的三种同位素，D 错误。
【变式2-2】C 的衰变反应为C→X＋e，其半衰期(反应物的量被消耗到其初始量的一半需要的时间)为5730
年。下列说法正确的是( )
A.C 与X 互为同位素
B.C 与X 的中子数相同
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C.C 和C 的价层轨道电子数相差2
D.某考古样品中C 的量应为其11 460 年前的
【答案】D
【解析】由C→X＋e，可知Z＝7，X 为N，因此C→N＋e。Z＝7，C 与N 质子数不相同，不互为同位素，
A 错误；C 与N 的中子数分别为14－6＝8、14－7＝7，中子数不同，B 错误；C 和C 的核外电子数均为
6，核外电子排布相同，价层轨道电子数相同，C 错误；根据半衰期的定义，某考古样品中C 的量应为其5
730 年前的，为5 730×2＝11 460 年前的，D 正确。
【题型3 核外电子排布特点及规律】
【例3】下列说法错误的是( )
A.电子排布式为1s22s22p63s23p1的元素，其价态为＋3 时最稳定
B.在同一能级上运动的电子，其运动状态肯定不同
C.碳原子核外能量最高的电子云轮廓图如图所示
D.钠原子由1s22s22p63p1→1s22s22p63s1时，吸收能量，由激发态转化成基态
【答案】D
【解析】电子排布式为1s22s22p63s23p1的元素是Al，其最外层有3 个电子，失去最外层的3 个电子，达到8
电子稳定结构，所以铝元素的价态为＋3 价时最稳定，A 正确；在同一能级上运动的电子，其自旋状态不
同，故其运动状态肯定不同，B 正确；碳原子核外能量最高的电子为2p 能级上的电子，C 正确；钠原子由
1s22s22p63p1→1s22s22p63s1时，由激发态转化成基态，应是释放能量，D 错误。
【变式3-1】下列电子排布式或电子排布图正确的是( )
①基态C 原子的电子排布图：
②基态Cr 原子的电子排布式：
1s22s22p63s23p63d44s2
③基态O 原子的电子排布图：
④基态Br 原子的外围电子排布式：3d104s24p5
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⑤基态B 原子的电子排布图：
A.
①②③
B.②③④
C.
①②④⑤
D.只有③
【答案】D
【解析】①应为
，②应为1s22s22p63s23p63d54s1，④应为4s24p5，⑤应为
【变式3-2】下列有关电子排布图的表述正确的是( )
【答案】A
【解析】A 项，单核10 电子粒子基态时的电子排布式为1s22s22p6，每个轨道内排布2 个电子，且自旋方向
相反，正确；B 项，违背了洪特规则，错误；C 项，N 原子的价层电子排布图为
，错
误；D 项，该电子排布图中的电子没有激发跃迁到能量更高的轨道上，错误。
【变式3-3】科学研究证明：核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关，还与核外电子的数目及
核电荷数有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同，都是1s22s22p63s23p6。下列说法正确的是( )
A.两粒子的1s 能级上电子的能量相同
B.两粒子的3p 能级上电子离核的距离相同
C.两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱不同
D.两粒子都达8 电子稳定结构，化学性质相同
【答案】C
【解析】氩原子与硫离子的核外电子排布虽然相同，但核内质子数(即核电荷数)不同。电子层数相同时，
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核电荷数越大，原子半径越小，对应相同能级上的电子的能量和距离原子核的距离是不同的，其对应的化
学性质也不同，如S2－虽然达到了稳定结构，但具有较强的还原性，和Ar 的性质不同。
【题型4 等电子微粒】
【例4】下列各微粒：①H3O＋、NH、Na＋；②OH－、NH、F－；③O、Na＋、Mg2＋；④CH4、NH3、H2O；
具有相同质子数和电子数的一组是( )
A.①②③
B.①②④
C.②③④
D.①③④
【答案】B
【解析】①组质子数均为11，电子数均为10；②组质子数均为9，电子数均为10；③组质子数依次为
16、11、12，电子数依次为18、10、10；④组质子数、电子数均为10。
【变式4-1】已知A、B、C、D 四种物质均是由短周期元素原子组成的，它们之间有如图所示的转化关
系，且A 是一种含有18 电子的微粒，C 是一种含有10 电子的微粒。请完成下列各题：
(1)若A、D 均是气态单质分子，写出A 与B 反应的化学反应方程式：________________。
(2)若B、D 属同主族元素的单质分子，写出C 的电子式：________。
(3)若B 是一种四核含18 电子的分子，D 是一种气态单质分子，则A 的化学式为______________，B 的结
构式为______________________________。
(4)若A、B 均是含2 个原子核的微粒，其中B 中含有10 个电子，D 中含有18 个电子，则A、B 之间发生的
离子反应方程式为________________________________________________________。
(5)若D 是一种含有22 电子的分子，则符合如图关系的A 的物质有____________(写物质的化学式，如果是
有机物则写相应的结构简式)。
【答案】(1)2F2＋2H2O===4HF＋O2
(2)
(3)N2H4 H—O—O—H
(4)HS－＋OH－===S2－＋H2O
(5)CH3CH3、CH3OH
【解析】(1)18 电子的气态单质分子为F2，则C 为HF、B 为H2O、D 为O2，反应方程式为2F2＋
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2H2O===4HF＋O2。(2)B、D 为同主族元素的单质，且A 含有18 电子，C 含有10 个电子时，则B 为O2、A
为H2S、C 为H2O、D 为S。(3)一种四核含18 电子的分子为H2O2，C 是一种含有10 电子的微粒，则C 为
H2O。D 是一种气态单质分子，则D 可能为N2，那么A 为N2H4。(4)含2 个原子核的18 电子的微粒为HS
－，10 电子的微粒为OH－，离子反应方程式为HS－＋OH－===S2－＋H2O。(5)含22 电子的分子为CO2，则A
为含18 电子的含C、H 或C、H、O 的化合物，可能为CH3CH3和CH3OH。
【题型5 元素周期表】
【例5】长式周期表共有18 个纵列，从左到右排为1～18 列，即碱金属为第1 列，稀有气体元素为第18 列。
按这种规定，下列说法正确的是( )
A.第9 列元素中没有非金属元素
B.只有第2 列的元素原子最外层电子排布式为ns2
C.第四周期第9 列元素是铁元素
D.第10、11 列为ds 区
【答案】A
【解析】第9 列元素是第Ⅷ族元素，都是金属元素，没有非金属元素，A 项正确；第2 列元素原子的最外
层电子排布式为ns2，此外He 的核外电子排布式是1s2，B 项错误；第四周期第9 列元素是Co 元素，C 项
错误；第11、12 列元素为ds 区，D 项错误。
【变式5-1】部分元素在周期表中的分布如图所示(虚线为金属元素与非金属元素的分界线)，下列说法不正
确的是( )
A.B 只能得电子，不能失电子
B.原子半径：Ge＞Si
C.As 可作半导体材料
D.Po 处于第六周期第ⅥA 族
【答案】A
【解析】B 元素位于金属元素与非金属元素的分界线附近，既能得电子，又能失电子，故A 错误；同一主
族元素从上到下原子半径逐渐增大，所以原子半径：Ge＞Si，故B 正确；As 元素位于金属元素与非金属元
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素的分界线附近，可作半导体材料，故C 正确；Po 为主族元素，原子有6 个电子层，最外层电子数为6，
处于第六周期第ⅥA 族，故D 正确。
【变式5-2】已知X、Y、Z 三种主族元素在元素周期表中的位置如图所示，设X 的原子序数为a，则下列
说法不正确的是( )
Y
X
Z
A.Y 与Z 的原子序数之和可能为2a
B.Y 的原子序数可能为a－17
C.Z 的原子序数可能为a＋31
D.X、Y、Z 一定为短周期元素
【答案】D
【解析】由于X、Y、Z 均为主族元素，结合其位置关系和元素周期表的结构，可推断Y 元素一定不在第
一周期，即X、Y、Z 不可能都在短周期，D 错误；若Y、X、Z 分别位于第三、四、五周期的右侧，则
Y、Z 的原子序数之和为2a，A 正确；若Y、X、Z 分别位于第三、四、五周期(或分别位于第四、五、六周
期)的右侧，则Y 的原子序数为a－17，B 正确；若Y、X、Z 分别位于四、五、六周期的右侧，则Z 的原
子序数为a＋31，C 正确。
【题型6 元素周期律】
【例6】x、y 为两种元素的原子，x 的阴离子与y 的阳离子具有相同的电子层结构，由此可知( )
A.x 的原子半径大于y 的原子半径
B.x 的电负性小于y 的电负性
C.x 的氧化性大于y 的氧化性
D.x 的第一电离能小于y 的第一电离能
【答案】C
【解析】阴离子是由原子得电子形成，阳离子是由原子失电子形成，x 的阴离子与y 的阳离子具有相同的
电子层结构，所以x 应位于y 的上一周期，原子序数x＜y，且x 为非金属元素，最外层电子数较多，y 为
金属元素，最外层电子数相对较少。x 位于y 的上一周期，原子的电子层数较少，所以原子半径较小，故
A 错误；x 为非金属元素，且位于y 的上一周期，非金属性更强，所以x 的电负性大于y 的电负性，故B 错
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误；x 电负性较大，更容易得到电子，氧化性更强，故C 正确；x 为非金属元素，y 为金属元素，且x 位于
y 的上一周期，故x 的第一电离能大于y 的第一电离能，故D 错误。
【变式6-1】X、Y 是同周期的两种主族元素，它们的逐级电离能(I)数据如下表所示：
电离能/kJ·mol－1
I1
I2
I3
I4
I5
……
X
496
4 562
6 912
9 543
13 353
……
Y
738
1 451
7 733
10 540
13 630
……
下列有关说法正确的是( )
A.电负性：X＞Y
B.与水反应剧烈程度：X<Y
C.X 的最外层电子数为1
D.Y 的最高化合价为＋3
【答案】C
【解析】由X 的I2突然增大，说明X 的最外层有1 个电子，Y 的I3突然增大，说明Y 的最外层有2 个电
子；因X、Y 同周期，可推断Y 在X 的右侧。
【变式6-2】元素周期表和元素周期律可指导人们进行规律性推测和判断。下列说法中不合理的是( )
A.若aX2＋ 和bY－ 的核外电子层结构相同，则原子序数：a＝b＋3
B.盐酸(HCl)酸性比H2SiO3强，则元素的非金属性：Cl＞Si
C.硅、锗都位于金属与非金属的交界处，都可用作半导体材料
D.Be 与Al 在周期表中处于对角线位置，可推出：Be(OH)2＋2OH－===BeO＋2H2O
【答案】B
【解析】A.若aX2＋ 和bY－ 的核外电子层结构相同，则原子序数：a－2＝b＋1，即a＝b＋3，故A 正确；
B.HCl 不是氯元素的最高价含氧酸，不能据此比较Cl、Si 的非金属性强弱，故B 错误；C.硅、锗处于金属
与非金属的交界处，元素既表现一定的金属性又表现一定的非金属性，都可以做半导体材料，故C 正确；
D.Be 与Al 在周期表中处于对角线位置，则Be(OH)2和Al(OH)3性质相似，可推出：Be(OH)2＋2OH－
===BeO＋2H2O，故D 正确。
【题型7 元素金属性或非金属性强弱的比较】
【例7】下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是( )
选项
事实
结论
A
与冷水反应，Na 比Mg 强烈
金属性：Na＞Mg
B
Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2
金属性：Ca＞Mg
C
SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2
非金属性：S＞C
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D
t ℃时，Br2＋H2
2HBr K＝5.6×107
I2＋H2
2HI K＝43
非金属性：Br＞I
【答案】C
【解析】C 项，根据事实可知，H2SO3比H2CO3酸性强，但H2SO3不是最高价含氧酸，故不能说明非金属性：
S＞C。
【变式7-1】下列实验不能达到实验目的的是( )
选项
实验操作
实验目的
A
Cl2、Br2分别与H2反应
比较氯、溴的非金属性强弱
B
向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨
比较镁、铝的金属性强弱
C
测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH
比较碳、硫的非金属性强弱
D
Fe、Cu 分别与稀盐酸反应
比较铁、铜的金属性强弱
【答案】B
【解析】A 项，Cl2、Br2分别与H2反应，根据反应条件的难易，即可判断出氯、溴的非金属性强弱；B 项，
向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨，MgCl2与NH3·H2O 反应生成Mg(OH)2，AlCl3与NH3·H2O 反应生成
Al(OH)3，但无法比较二者的金属性强弱；C 项，测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH，根
据pH 可判断出Na2CO3与Na2SO4水解程度的大小，即判断出H2CO3与H2SO4酸性强弱，从而判断出碳、硫
的非金属性强弱；D 项，利用Fe 与稀盐酸反应，Cu 与稀盐酸不反应即可判断出Fe、Cu 的金属性强弱。
【变式7-2】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
【答案】C
【解析】由共价化合物的结构可知，X、W 形成4 个共价键，Y 形成2 个共价键，Z 形成1 个共价键，X、
Y、Z、W 是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，则X 为C 元素、
Y 为O 元素、Z 为F 元素、W 为Si 元素。同周期元素从左到右原子半径依次减小，则C、O、F 的原子半
径：C＞O＞F，故A 正确；同周期元素从左到右元素的非金属性依次增强，同主族元素从上到下元素的非
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金属性依次减弱，则C、O、Si 的非金属性：O＞C＞Si，故B 正确；氟元素的非金属性最强，单质具有很
强的氧化性，故C 错误；原子序数为82 的元素为铅元素，原子结构示意图为
，与硅元素都
位于元素周期表第ⅣA 族，故D 正确。
【题型8 元素位构性的应用】
【例8】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[XY4]＋
[XY6]－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
【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。A.P 与Cl 在同一周期，则P 半径
大，即X>Y，A 项不符合题意；B.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；C.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；D.同一周期，从左到右，第一电离能呈现增大的趋势，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依次为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl，第一电离能小于P 的
元素有5 种，D 项符合题意。
【变式8-1】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
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【答案】B
【解析】由于X、Y、Z 为同周期相邻元素，因此它们的最外层电子数之和必然是3 的倍数并且小于15。
假设是12，则X、Y、Z 最外层电子数依次为3、4、5，W 的最外层电子数为3，则W 与X 同族，与题意
不符；假设是9，则X、Y、Z 最外层电子数依次为2、3、4，W 的最外层电子数为6，符合题意。由W、
X、Y、Z 的原子序数依次增大可知，W、X、Y、Z 分别是O、Mg、Al、Si。原子半径：Mg>Al>Si>O，即
X>Y>Z>W，A 错误；MgO 是由离子键构成的化合物，B 正确；Al 是导体，而Si 是半导体，Al 的导电性大
于Si，C 错误；Si 的最高价氧化物的水化物为H2SiO3，其酸性弱于碳酸，D 错误。
【变式8-2】短周期元素X、Y、Z、W、Q 在元素周期表中的相对位置如图所示，其中W 原子的质子数是
其M 层电子数的三倍，下列说法不正确的是( )
A.X 与Y 可形成5 种以上的化合物
B.工业上常通过电解Z 的熔融氯化物的方法来制取Z 的单质
C.简单离子的半径由大到小为： Q>X>Y>Z
D.X、W、Q 最高价氧化物对应水化物的酸性Q>X>W
【答案】B
【解析】这几种元素都是短周期元素，根据元素在周期表中的位置知，X、Y 位于第二周期，Z、W、Q 位
于第三周期，W 原子的质子数是其M 层电子数的三倍，设其M 层电子数为x，则W 原子质子数＝2＋8＋
x，2＋8＋x＝3x，所以x＝5，则W 为P 元素，则X 是N、Y 是O、Z 是Al、Q 是Cl 元素。A.X、Y 分别是
N、O 元素，二者能形成多种氮氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5，所以X 与Y 可形成的化
合物在5 种以上，故A 正确；B.Z 是Al 元素，铝性质较活泼，熔融状态下氯化铝不导电，所以工业上采用
电解熔融氧化铝的方法冶炼Al，故B 错误；C.电子层数越多其离子半径越大，电子层结构相同的离子，离
子半径随着原子序数增大而减小，所以离子半径：Q＞X＞Y＞Z，故C 正确；D.元素的非金属性越强，最
高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：Q>X>W，则最高价氧化物对应水化物的酸性Q>X>W，故
D 正确。
【变式8-3】已知X、Y、Z 是三种原子序数依次增大的短周期元素。甲、乙、丙分别是三种元素形成的单
质，A、B、C、D 分别是由三种元素中的两种形成的化合物，且A 与C 中均含有10 个电子。它们之间转
化关系如下图所示。下列说法正确的是( )
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A.原子半径：Z>Y>X
B.X 与Y 形成的化合物只含极性键
C.Y 有多种同素异形体，且均具有高熔点、高沸点、硬度大的性质
D.简单气态氢化物的稳定性：A<C
【答案】D
【解析】A 与C 中均含有10 个电子，A 燃烧可生成C，由转化关系可知A 应为CH4，丙为O2，B 为CO2，
C 为H2O，B、C 都可与乙在高温下反应，乙应为C，则D 为CO，甲为H2。A 项，由以上分析可知X 为H
元素，Y 为C 元素，Z 为O 元素，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，不同周期的元素，原子核外电
子层数越多，原子半径越大，所以原子半径：Y>Z>X，A 错误；B 项，X 为H 元素，Y 为C 元素，二者形
成的化合物，如CH4只含极性键，C2H6、C2H4等既含极性键，也含有非极性键，B 错误；C 项，Y 为C 元
素，C 元素有多种同素异形体，其中金刚石具有高熔点、高沸点、硬度大的性质，而石墨则质地软，C 错
误；D 项，A 是CH4，C 是H2O，元素的非金属性O>C，元素的非金属性越强，其最简单的氢化物的稳定
性就越强，所以简单气态氢化物的稳定性A<C，D 正确。
【基础题】
1.（2024·江西上饶·模拟预测）下列化学用语表示正确的是
A．中子数为8 的碳原子：
B．过氧化氢的电子式：
C．
的
键电子云图：
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D．基态
原子的价层电子轨道表示式：
【答案】C
【解析】A．中子数为8 的碳原子，质子数为6，质量数为14，碳原子符号：
，A 错误；
B．过氧化氢是共价化合物，
原子间共用1 对电子，
、
原子间共用1 对电子，其电子式为
，B 错误；
C．
原子的能级电子，其电子云轮廓图呈球形，
原子的
能级电子，其电子云轮廓图呈哑铃状，则
中
原子和
原子形成
键，故该键的电子云图为
，C 正确；
D．基态
原子的价层电子排布式为
，
轨道上的3 个电子自旋方向相同，其价层电子轨道表示式
为
，D 错误；
故选C。
2.（23-24 高三下·山东菏泽·期中）元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素性质。下列说法
正确的是
A．核外电子排布相同的微粒化学性质也相同
B．在金属元素与非金属元素的交界处寻找过渡元素
C．主族元素的最高正价等于该元素原子的最外层电子数
D．第三周期元素形成的简单阴阳离子中半径最小的是Al3+
【答案】D
【解析】A．核外电子排布相同的微粒化学性质不一定相同，如Na+、Mg2+、Ar、HF、NH3和H2O、CH4等
均含有10 个电子，但化学性质不同，A 错误；
B．在金属元素与非金属元素的交界处的元素具有金属性和非金属性，故可在此区域寻找半导体材料，而
不是寻找过渡元素，B 错误；
C．主族元素的最高正价通常等于该元素原子的最外层电子数，但O、F 无正价，C 错误；
D．根据具有相同核电荷数的离子核电荷数越大半径越小，第三周期的简单阴离子比阳离子多一个电子
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层，故第三周期元素形成的简单阴阳离子中半径最小的是Al3+，D 正确；
故答案为：D。
3.（23-24 高三上·山东烟台·期中）下列关于元素周期表的说法正确的是
A．每一周期都从碱金属元素开始，最后以稀有气体元素结束
B．元素周期表中第VIII 族所含元素种类最多
C．最外层电子数大于4 的一定是非金属元素
D．某ⅡA 族元素的原子序数为a，则和其同周期ⅢA 的元素的原子序数可能为a+1 或a+11 或 a+25
【答案】D
【解析】A．第一周期只有H、He 两种元素，除第一周期外都从碱金属元素开始，最后以稀有气体元素结
束，A 错误；
B．第ⅢB 族中包含镧系元素和锕系元素，所以周期表中容纳元素最多的族是第ⅢB 族，而不是第VIII
族，B 错误；
C．最外层电子数大于4 的元素也可能是金属元素，如VA 族中Sb、Bi 元素，VIA 族中Po 元素，C 错误；
D．第一二三周期，第IIA 族和第IIIA 族之间只相隔1 种元素，从第四周期开始，第IIA 族和第IIIA 族之间
隔着过渡元素，故第四周期和第五周期的ⅡA 族和第ⅢA 族的元素的原子序数之差为11，到第六周期和第
七周期，原子序数之差变为25，D 正确；
故答案为：D。
4.（2024·北京丰台·二模）放射性核素
在考古等方面有重要应用。下列表述不正确的是
A．
与
互为同位素
B．
具有放射性
C．可用质谱区分
和
D．
和
的化学性质不同
【答案】D
【解析】A．
与
质子数相同，中子数不同，互为同位素，故A 正确；
B．
是放射性核素，因此
具有放射性，故B 正确；
C．
和
相对分子量不同，可以用质谱区分，故C 正确；
D．
与
互为同位素，二者的化学性质基本相同，则
和
的化学性质基本相同，故D 错
误；
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故选D。
5.（2024·江苏镇江·模拟预测）实验室常用
或
来检验溶液中
的存在，下列有关说
法正确的是
A．离子半径：
B．电负性：
C．第一电离能：
D．基态
的价电子排布式：
【答案】A
【解析】A．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则钾离子的离子半径小于硫离子，
故A 正确；
B．同周期元素，从左到右非金属性依次增强，电负性依次增大，则碳元素的电负性小于氮元素，故B 错
误；
C．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p 轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电
离能大于相邻元素，则氮元素的第一电离能大于氧元素；同主族元素，从上到下第一电离能依次减小，则
氧元素的第一电离能大于硫元素，所以氮元素的第一电离能大于硫元素，故C 错误；
D．铁元素的原子序数为26，基态铁离子的价电子排布式为3d5，故D 错误；
故选A。
6.（23-24 高三下·江西宜春·期中）短周期主族元素X、Y、Z、W 在元素周期表中的相对位置如图所示。已
知X 的简单氢化物的沸点高于Y 的简单氧化物。下列叙述一定正确的是
A．Z、Y 二者的简单氢化物相遇产生“白烟”
B．X 的简单氢化物中X 的最外层电子满足8 电子稳定结构
C．高纯度的W 单质可用于制造太阳能电池板
D．W、Y 的氧化物对应的水化物都是强酸
【答案】B
【分析】X 的简单氢化物沸点高于Y，则X 可能为氟、氧、氮，由此推之，Y 可能是氯、硫、磷，Z 可能
是氮、碳、硼，W 可能是硫、磷、硅。
【解析】A．若Z 为碳，Y 为硫，
与
相遇不产生“白烟”，A 错误；
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B．X 的简单氢化物可能是
、
、
，其中F、O、N 原子外层都有8 个电子，B 正确；
C．若W 为S 或P，则其单质不能用于制造太阳能电池板，C 错误；
D．
是弱酸、
是中强酸，D 错误；
故选B。
7.（24-25 高三上·云南昆明·期末）某矿石的标准组成为
，W、X、Y、Z、Q 为原子序数依次
增加的前20 号元素。W 原子的价层电子排布式为
，X 是短周期元素中金属性最强的元素，Y 的最
外层电子数是其内层电子数的
，Z 原子最高能级的不同轨道都有电子且自旋方向相同，Q 的周期序数是
其族序数的两倍。下列说法错误的是
A．简单离子半径：W>X
B．简单氢化物的稳定性：W>Z
C．Y 和Q 都位于s 区
D．a=8
【答案】D
【分析】W 原子的价层电子排布式为nsnnp2n，则W 为O，X 是短周期元素中金属性最强的元素，则X 为
Na， Y 的最外层电子数是其内层电子数的
，则Y 为Mg，Z 原子最高能级的不同轨道都有电子且自旋方
向相同，则Z 为P，Q 的周期序数是其族序数的两倍，则Q 为Ca。
【解析】A．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则简单离子半径W(O2-)＞X (Na+)，
故A 项正确；
B．元素非金属性越强，简单氢化物的稳定性就越强，非金属性：O＞P，则简单氢化物的稳定性：W(H2O)
＞Z(PH3)，故B 项正确；
C．Y(Mg)和Q(Ca)均为第ⅡA 族元素，都位于s 区，故C 项正确；
D．该矿石的标准组成为CaaNaMg(PO4)7，依正负化合价代数和为0，2a+1+2=21，a=9，故D 项错误；
故本题选D。
8.（24-25 高三上·北京·期中）①~⑥是周期表中第二、三周期的元素，它们的主要化合价和原子半径如下
表所示：
元素
①
②
③
④
⑤
⑥
主要化合价
+1
+1
+2
-2
-1
-1、+7
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原子半径/nm
0.152
0.186
0.160
0.074
0.071
0.099
下列说法中正确的是
A．①原子的半径是与它同主族的原子中最小
B．②的氧化物中只含离子键
C．③与⑥可以形成离子化合物
D．非金属性④>⑤
【答案】C
【分析】①⑥是周期表中第二、三周期的元素，根据元素的主要化合价和原子半径可知，①②为第Ⅰ
∼
A
族元素，②的原子半径大，因此②为 Na，①为 Li；⑤和⑥为第ⅦA 族元素，⑤没有正价，⑤为 F 元素，
则⑥为Cl 元素；④只有-2 价，且其原子半径大于⑤，则④为 O 元素，③为+2 价，原子半径比①大，比②
小，则③为Mg 元素，据此回答；
【解析】A．同主族元素，从上到下，电子层数增多，原子半径增大，①为ⅠA 族元素，ⅠA 族中H 的原
子半径最小，A 错误；
B．②为Na，钠的氧化物有Na2O 和Na2O2，Na2O2中既含有离子键，又含有非极性共价键，B 错误；
C．③为Mg，⑥为Cl ，Mg 和Cl 属于活泼的金属元素和非金属元素，可以形成离子化合物，C 正确；
D．同一周期元素，从左到右，非金属性逐渐增强，非金属性F>O，即⑤>④，D 错误；
故选C。
9.（24-25 高三上·四川遂宁·期中）现有处于不同主族的短周期元素A、B、C、D、E，其中B 原子最外层
电子数是其电子层数的2 倍，C 是金属元素，0.1mol /L 的D 的最高价氧化物对应的水化物溶液的
c(H+)>0.1mol /L，五种元素的原子半径与原子序数的关系加图所示。下列说法正确的是
A．简单离子半径大小：C>D>E>A
B．最高价氧化物对应的水化物的酸性：B<D
C．工业上都是电解熔融C 的氯化物来制取金属C
D．AE 极易溶于水是因为AE 与H2O 分子间能形成氢键
【答案】B
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【分析】B 原子最外层电子数是电子层数的2 倍，再结合原子半径与原子序数的关系图，可知B 是C 元
素；0.1 mol/L 的D 的最高价氧化物的水化物溶液的c(H+)>0.1mol /L，即其为多元强酸，则D 是S 元素；E
比D 原子序数大但半径小，故E 是Cl 元素；A 比B 原子序数小且半径小，故A 是H 元素；C 比B 原子序
数大且为金属元素，各元素处于不同主族，故C 是Mg 或Al，据此分析解题。
【解析】A. 由分析可知，A、C、D、E 分别为H、Mg 或Al、S、Cl，具有相同电子排布的离子中，原子
序数大的离子半径小，电子层数越多半径一般越大，则离子半径：S2-＞Cl-＞Mg2+或Al3+＞H+即D>E>
C>A，A 错误；
B. 由分析可知，B 为C、D 为S，已知非金属性S＞C，则最高价氧化物对应的水化物的酸性H2CO3＜
H2SO4即B<D，B 正确；
C. 由分析可知，C 为Mg 或Al，工业上制取金属铝是电解熔融的氧化铝，氯化铝是共价化合物，电解熔融
氧化铝制备Al，C 错误；
D. 由分析可知，A 为H、E 为Cl，氯化氢不能和水形成氢键，AE 极易溶于水是因为AE 即HCl 与H2O 均
为极性分子，D 错误；
故答案为：B。
10.（2024·四川巴中·一模）X、Y、Z、W 四种短周期主族元素，原子序数依次增大，Y 与X、Z 均相邻，
元素Y 的原子最外层电子数是其内层电子数的3 倍，且
与
有关系
。下列说法错误的是
A．第一电离能：
B．简单离子半径：
C．元素Y 和Z 能形成含有极性键的非极性分子
D．根据Z、W 单质与
化合产物中铜的价态可判断二者非金属性的强弱
【答案】B
【分析】Y 原子的最外层电子数是其内层电子数的3 倍，Y 是O，且aY 与bZ 有关系b−a=8，则Z 为S，
X、Y、Z、W 四种短周期主族元素，原子序数依次增大，则X 为N，W 为Cl。
【解析】A．由分析可知，X、Y、Z 分别为：N、O、S，同一周期从左往右第一电离能呈增大趋势，第
IIA、VA 族电子层结构为充满或半充满，第一电离能大于同周期相邻元素，同一主族从上往下第一电离能
依次减小，故第一电离能N＞O＞S，即X＞Y＞Z，故A 项正确；
B．由分析可知，X、Y、Z、W 分别为：N、O、S、Cl，离子分别为：N3-、O2-、S2-、Cl-，半径比较方法：
电子层数越多离子半径越大；电子层结构相同，核电荷数越大，半径越小，则离子半径：S2-
Cl
﹥
-
N
﹥
3-﹥
O2-，故B 项错误；
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C．Y 是O，Z 为S，元素Y 和Z 能形成SO3，是含有极性键的非极性分子，故C 项正确；
D．Z 为S，W 为Cl，硫与铜反应生成硫化亚铜，将铜从0 价氧化为+1 价，氯气与铜反应生成氯化铜，将
铜从0 价氧化为+2 价，则非金属性：Cl
S
﹥，故D 项正确；
故答案选B。
【提升题】
11.（24-25 高三上·浙江·期中）有一种净水剂，结构如图所示，短周期元素X、Y、W 原子序数依次增大，
X、Y、W 分布在不同周期，X、Y 原子的最外层电子数之和等于W 原子的最外层电子数，Z 的原子最外层
电子数与次外层电子数相差12 且基态原子含4 个未成对电子，下列叙述正确的是
A．Y、W 的简单离子的半径：Y>W
B．ZW3在一定条件下可形成ZW4
C．化学键中离子键成分的百分数：ZW3>Z2Y3D．分子极性：W2Y>X2Y
【答案】B
【分析】短周期元素X、Y、W 原子序数依次增大且X、Y、W 分布在不同周期，由结构可知，X 可形成1
个共价键，Y 能形成2 个共价键，故可知X 为H、Y 为O；X、Y 原子的最外层电子数之和等于W 原子的
最外层电子数，则W 最外层上有7 个电子，又W 形成1 个共价键，即W 为Cl；Z 的原子最外层电子数与
次外层电子数相差12 且基态原子含4 个未成对电子，则Z 为Fe，据此回答。
【解析】A．Y、W 的简单离子分别为氧离子和氯离子，氯离子核外有三个电子层而氧离子核外只有两个
电子层，所以半径：W > Y，A 错误；
B．三氯化铁在一定条件下可与氯离子以配位键结合，B 正确；
C．因氧的电负性大于氯，所以化学键中离子键成分的百分数Z2Y3> ZW3，C 错误；
D．因氧的电负性大于氯，所以分子极性X2Y > W2Y，D 错误；
故选B。
12.（24-25 高三上·河北衡水·期中）一种名贵宝石的主要成分是由原子序数依次增大的短周期主族元素X、
Y、Z、W 组成，其中X、Z 为金属元素，X 的质子数等于W 的最外层电子数，Y、W 的最外层电子数之和
是X、Z 最外层电子数之和的2 倍，Y 单质是空气的主要成分之一，下列有关说法正确的是
A．X 的氢氧化物易溶于水
B．X、Z 位于同一主族
C．X、W 的氯化物中各原子均为8 电子稳定结构
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D．Y、Z 的第一电离能均小于同周期相邻两种元素
【答案】D
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W 原子序数依次增大，其中X、Z 为金属元素，Y 单质是空气的主要
成分之一，可知X 为第二周期金属元素，Z 为第三周期金属元素，Y 为第二周期非金属元素，W 为第三周
期非金属元素。由“X 的质子数等于W 的最外层电子数”可知，X 为Be，W 为Si；结合“Y、W 的最外
层电子数之和是X、Z 最外层电子数之和的2 倍”可知，X、Y、Z、W 依次为Be、O、Al、Si。
【解析】A．据对角线规则可知Be(OH)2难溶于水，A 错误；
B．Be 位于第ⅡA 族，Al 位于第ⅢA 族，B 错误；
C．BeCl2中Be 原子不满足8 电子稳定结构，C 错误；
D．O 的第一电离能小于同周期相邻元素N、F，Al 的第一电离能也小于同周期相邻元素Mg、Si，D 正
确；
故选D。
13.（2024·湖南衡阳·模拟预测）X、Y、Z、M 和Q 五种短周期主族元素，原子序数依次增大，X 原子半径
最小，M 半径最大，Z 与Y、Q 相邻，基态Y 的p 轨道半充满，基态Q 原子的最外面有两对未成对电子，
下列说法正确的是
A．第一电离能：X<Y<Z
B．M 与Q 可形成化合物M2Q、M2Q2
C．键能：X2<Y2<Z2
D．YX3与X2Z 空间构型为三角锥形
【答案】B
【分析】X 半径最小为H，M 是短周期半径最大的，所以为Na，Y 的p 轨道半充满则Y 为N，Z 为O，Q
为S，以此分析：
【解析】A．N 是半充满，第一电离能大于O，故第一电离能：X<Z<Y，A 错误；
B．Na 与O 形成Na2O、Na2O2，则O 与S 同族化学性质性质相似，B 正确；
C．键能：X2<Z2<Y2，氮气中存在氮氮三键，氧气为双键，C 错误；
D．YX3与X2Z 分别是NH3和H2O，它们的价层电子对数皆为4，NH3空间构型为三角锥形，H2O 有两对孤
电子，H2O 为V 形，D 错误；
故选B。
14.（2024·湖北·一模）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
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倍。下列说法正确的是
A．最简单氢化物的沸点
B．第一电离能
C．Q 的氧化物是碱性氧化物
D．该阴离子中不含有配位键
【答案】A
【分析】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 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，Y 原子价电子数为Q 原子价电子数的2 倍，Q 为
。
【解析】A．Z、Y 分别为F 和O，Z、Y 的氢化物为HF 和H2O，H2O 的沸点大于HF，则最简单氢化物的
沸点O>F，A 正确；
B．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
，B 错误；
C．Q 为
，
为两性氧化物，既能与酸反应又能与强碱反应，C 错误；
D．该阴离子中L 与Q 之间含有配位键，D 错误；
故选A。
15.（24-25 高三上·广东广州·期中）如图所示的化合物是一种重要的化工原料，X、Y、Z、W、E 是原子序
数依次增大的短周期主族元素，其中Z、E 同族，基态Y 原子的核外有3 个未成对电子。下列说法正确的
是
A．
和EZ3的空间结构均为平面三角形；键角：
B．WX 具有强还原性；单质E 在过量Z2中燃烧生成EZ2
C．Z 的第一电离能均比同周期相邻的两种元素的第一电离能大
D．稳定性：X2Z>X2E；沸点：X2Z<X2E
【答案】B
【分析】由图可知，化合物中W 元素为带一个单位正电荷的阳离子，阴离子中X、Y、Z、E 的共价键数目
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为1、3、2、6，X、Y、Z、W、E 是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Z、E 同族，基态Y 原子
的核外有3 个未成对电子，则X 为H 元素、Y 为N 元素、Z 为O 元素、W 为Na 元素、E 为S 元素。
【解析】A．
为
，中心氮原子价层电子对数
，
为
，中心硫原子价
层电子对数
，均无孤电子，采取
杂化，空间构型为平面三角形；同理，
中心氧原子采取
杂化，有两对孤电子，
中心氮原子采取
杂化，有一对孤电
子，则键角
，A 错误；
B．
具有强还原性，单质
在过量的氧气中燃烧会生成
，B 正确；
C．Z 为氧元素，位于第VIA 族，均比同周期相邻的两种元素的第一电离能小，C 错误；
D．非金属性越强，简单氢化物越稳定，则稳定性
，由于水分子间存在氢键，则沸
点
，D 错误；
故选B。
16.（23-24 高三上·江苏扬州·期中）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
基态原子内层轨道均排满电子。下列说法正确的是
A．电负性：X<Z<Y
B．YZ2属于酸性氧化物
C．
的阴阳离子数比为1 1∶
D．W 元素位于元素周期表的ds 区
【答案】D
【分析】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，则X
为H 氢元素；Z 元素原子的价层电子排布是nsnnp2n，则Z 为O 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，则Y 为N 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，W 元素原子的次外层内的所有轨道的电子均排满，则Q 为Na 元素、W 为Cu 元素。
【解析】A．元素的非金属性越强，电负性越大，三种元素的非金属性强弱顺序为H＜N＜O，则元素电负
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性的大小顺序为H＜N＜O，A 错误；
B．NO2属于不成盐氧化物，B 错误；
C．过氧化钠是由钠离子和过氧根离子形成的离子化合物，阴阳离子比为1 2∶，C 错误；
D．铜元素的原子序数为29，价电子排布式为3d104s1，位于元素周期表的ds 区，D 正确；
故选D。
17.（2024 年重庆高考）R、X、Y 和Z 为短周期元素，
的分子结构如下所示。R 中电子只有一种自
旋取向，X、Y 和Z 处于同一周期，X 的核外电子数等于Y 的最高能级电子数，且等于Z 的最外层电子
数。下列说法正确的是
A．原子半径：
B．非金属性：
C．单质的沸点：
D．最高正化合价：
【答案】A
【分析】R、X、Y 和Z 为短周期元素，R 中电子只有一种自旋取向，R 为H 元素；X、Y 和Z 处于同一周
期，X 的核外电子数等于Y 的最高能级电子数，且等于Z 的最外层电子数，XY3ZR3的分子中X、Z 均形成
4 个共价键，则X 为B 元素、Z 为N 元素；Y 只形成1 个共价键，结合位置可知Y 为F 元素，以此来解
答。
【解析】A．X 为B 元素、Z 为N 元素，同周期主族元素从左向右原子半径减小，则原子半径：Z＜X，故
A 正确；
B．Y 为F 元素、Z 为N 元素，同周期主族元素从左向右非金属性增强，则非金属性：Y＞Z，故B 错误；
C．X 为B 元素、Y 为F 元素，X 的单质为共价晶体，Y 的单质为分子晶体，单质的沸点：X＞Y，故C 错
误；
D．R 为H 元素、X 为B 元素，最高正化合价：X(+3)＞R(+1)，故D 错误；
故选：A。
18.（2024·安徽·模拟预测）含有某化合物(结构如图所示)的复方制剂具有清热解毒、消肿止痛的功效。四
种短周期元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，并且它们的价电子数之和为11，下列说法错误的是
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A．Y 原子和Z 原子的杂化方式不完全相同
B．电负性：Z>X>Y>W
C．与Z 同周期的元素中，第一电离能比Z 小的有5 种
D．X、Y、W 可形成含离子键和配位键的化合物
【答案】C
【分析】X、Y、Z、W 为原子序数依次增大的短周期主族元素，W 一价阳离子，价电子数为1，X 的有一
个共用电子对，价电子数为1 或7，Z 有两个共用电子对，价电子数为6，Y 有三或四个共价键，又因为四
种元素的价电子之和为11，可以推得X、Y、Z、W 分别为H、B、O、Na。
【解析】A．化合物中，B 原子形成3 个或4 个σ 键，杂化方式分别为sp2、sp3，O 的杂化方式为sp3，A 正
确；
B．同周期，从左到右，电负性增大；同族，从上到下，主族电负性减小；元素的电负性：O＞H＞B＞
Na，B 正确；
C．第三周期，第一电离能比O 小的有Li、Be、B、C，4 种元素，C 错误；
D．X、Y、W 可以形成NaBH4，NaBH4为离子化合物，含有离子键、极性共价键和配位键，故D 正确；
答案选C。
19.（23-24 高三下·湖北·期中）2022 年的诺贝尔化学奖成果“点击化学”，成功把药物分子的合成难度大
大降低，为人类带来了伟大的效益。我国科学家在寻找“点击反应”的砌块过程中，发现了一种新的化合
物，其结构简式如图所示，其中X、Y、Z 和W 是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y 与Z 是同一主
族元素。下列说法正确的是。
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A．X、Y、Z 第一电离能最大的为X
B．X、Y、Z 和W 电负性最大的为W
C．X、Z、W 氧化物对应的水化物均为强酸
D．简单离子半径：W>Z>Y>X
【答案】A
【分析】X、Y、Z 和W 是原子序数依次增大的短周期元素，Y 与Z 是同一主族元素，Y 能形成2 个共价
键，则Y 是O 元素、Z 是S 元素；X 能形成3 个共价键，X 是N 元素；W 形成1 个共价键，W 是Cl 元素。
【解析】A．根据分析可知，X、Y、Z 分别为N、O、S 元素，同周期从左到右元素第一电离能呈现增大的
趋势，但由于N 原子的2p 能级为半充满状态，较稳定，因此第一电离能大于O，同主族从上到下元素第一
电离能逐渐减小，第一电离能最大的为N，故A 正确；
B．同周期从左到右元素电负性逐渐增大，同主族从上到下元素电负性逐渐减弱，则电负性最大的是：O
元素，故B 错误；
C．X 是N 元素，Z 是S 元素，W 是Cl 元素，均是多价态的元素，如：HNO2、H2SO3、HClO 均是弱酸，
故C 错误；
D．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越多半径越小，简单离子半径
，故
D 错误；
故答案选A。
20.（2024·安徽芜湖·模拟预测）四种元素与锂组成的盐是一种新型锂离子电池的电解质，结构如图所示。
X、Y、Z、W 是同周期主族元素，四种元素均是短周期元素，W 元素形成的某种单质具有强氧化性，可用
于杀菌消毒。下列说法正确的是
A．电负性大小：W>X>Y>Z
B．该阴离子中Y 元素的化合价为+1 价
C．最简单氢化物的沸点：X>W
D．同周期中第一电离能比W 大的有3 种元素
【答案】D
【分析】短周期元素X、Y、Z、W 是同周期主族元素，W 元素形成的某种单质具有强氧化性，可用于杀
菌消毒，结合图示可知，W 形成2 个共价键，则W 为O 元素，说明四种元素均位于第二周期；Z 形成4 个
共价键，则Z 为C 元素；X 形成1 个共价键，则X 为F 元素，Y 可形成4 个共价键，该离子带一个单位的
负电荷，因此Y 为B 元素，综合可知，X、Y、Z、W 分别是F、B、C、O 元素，以此分析解答。
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【解析】A．同周期主族元素从左往右电负性逐渐增大，因此电负性：F>O>C>B，故A 错误；
B．结合图示可知，Y 为B 元素，连接了四根共价键，因此有一根共价键为配位键，可知锂的电子则是给
了氟，氟离子再与B 形成配位键，该阴离子的结构为
，其中B 与电负性强的O、F 相
连，则B 表现为正化合价，若B 为+1 价，那么C 是+4.5 价，不符合规律，则B 元素为+3 价，故B 错误；
C．X、W 的最简单氢化物分别为：HF、H2O，由于相同状态下，水形成的氢键多余HF 形成的氢键，因此
简单气态氢化物的沸点：H2O＞HF，即W＞X，故C 错误；.
D．同周期主族元素从左往右呈现增大的趋势，但由于第ⅡA 和第VA 族分别为全充满、半充满状态，较
稳定，因此第一电离能大于相邻元素，因此与O 同周期且第一电离能大于O 的元素有N、F、Ne 三种元
素，故D 正确；
故答案选D。
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