4.2.2周期律推断专题 学案（含解析）

4.2.2周期律推断专题
1. 了解元素周期表中存在的一些特殊的序数的差值，能够分析出元素在周期表中的
具体位置。
2. 能够通过周期表、周期律进行复杂的元素推断。
一、周期表中的常见推断信息
1.结构、位置关系
（1）短周期即前三周期是推断题的常考区域；
（2）前 20 号元素则在短周期元素的基础上增加了 K 和 Ca，一般题目中会涉及到 K 或 Ca 的考查；
（3）周期数与族序数相等的元素有：H、Be、Al；
（4）族序数等于周期序数 2 倍的元素：C、S；
（5）族序数等于周期序数 3 倍的元素：O；
2.原子序数关系
（1）每周期元素种类：2，8，8，18，18，32，32；
（2）同一主族上下相邻两元素的序数相差：副族左侧：两元素中序数较小的元素所在周期的元素种类；副族右侧：两元素中序数较大的元素所在周期的元素种类；
（3）同一周期的第 IIA 族元素与第 IIIA 族元素的原子序数差为：1、11 或 25；
（4）同一主族上下相邻两元素的原子序数为二倍的元素：O 和 S；
3.周期表之最
（1）周期表中非金属性最强的元素：F；
（2）短周期中金属性最强的元素：Na；自然界中金属性最强的元素：Cs；
（3）周期表中原子半径最小的元素：H；
（4）短周期中原子半径最大的元素：Na；
（5）第三周期中原子半径最小的元素：Cl；
二、核外电子的常见推断信息
1.各层电子间的特殊关系 (短周期元素)
（1）最外层电子数是次外层的 2 倍的元素：C；
（2）最外层电子数是次外层的 3 倍的元素：O；
（3）最外层电子数是次外层的 1/2 的元素：Li、Si；
（4）最外层电子数是最内层电子数的 2 倍的元素：C、Si；
（5）最外层电子数是最内层电子数的 3 倍的元素：O、S；
（6）最外层电子数是最内层电子数的 1/2 的元素：Li、Na；
（7）最外层电子数等于最内层电子数的元素：Be、Mg
（8）L 层电子数等于 K、M 层电子数之和的元素：Be、S；
2.具有稀有气体电子排布的微粒
（1）与 He 的电子排布相同的微粒：H-、Li+；
（2）与 Ne 的电子排布相同的微粒：N3-、O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+；
（3）与 Ar 的电子排布相同的微粒：K+、Ca2+、Cl-、S2-；
3.等电子微粒
（1）2 电子微粒：He、Li+、H-。
（2）10 电子微粒：
（3）18 电子的微粒 ：
题型演练
1．（2022·高一课时练习）下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是
A．酸性：HClO4＞H2SO3＞H2SiO3 B．碱性：KOH＞NaOH＞LiOH
C．热稳定性：H2O＞H2S＞PH3 D．非金属性：F＞O＞N
2．（2021春·高一课时练习）四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X的简单离子具有相同电子层结构，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，W与Y同族，Z-与某稀有气体具有相同的电子层结构。下列说法正确的是
A．简单离子半径：WC．气态氢化物的热稳定性：WZ
3．（2022·高一课时练习）如图为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为短周期元素，W元素原子的核电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是
X
Y Z W
T
A．X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次增大
B．Y、Z、W元素的最高价氧化物的水化物的酸性依次减弱
C．简单离子半径：ZD．根据元素周期律，可以推测T元素的单质具有半导体特性，具有氧化性和还原性
4．（2022·高二课时练习）a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层电子数相同，c所在周期数与族序数相同；d与a同族，下列叙述正确的是
A．四种元素中b的金属性最强
B．原子半径：
C．d的单质氧化性比a的单质氧化性强
D．c的最高价氧化物对应水化物是一种强碱
5．（2022秋·高一课时练习）短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是
W X
Y Z
A．氢化物沸点：W ＜ Z B．氧化物对应水化物的酸性：Y > W
C．化合物熔点：Y2X3 < YZ3 D．简单离子的半径：Y < X
6．（2022·高一课时练习）几种短周期元素的原子半径及某些化合价见下表
元素代号 A B D E G H I J
化合价 -1 -2 +4、-4 -1 +5、-3 +3 +2 +1
原子半径/nm 0.071 0.074 0.077 0.099 0.110 0.143 0.160 0.186
分析判断下列说法正确的是
A．D、H、J的氧化物分别为酸性氧化物、两性氧化物、碱性氧化物
B．A、H、J的离子半径由大到小的顺序是A＞J＞H
C．G元素的单质不存在同素异形体
D．I在DB2中燃烧生成两种化合物
7．（2022·高一课时练习）如图所示为元素周期表的一部分，下列有关短周期元素X、Y、Z、W的说法中，正确的是
Y X
W Z
A．元素X的最低化合价的绝对值与其最高化合价之和为8
B．最高价氧化物对应的水化物的酸性：
C．气态氢化物的稳定性：
D．原子半径：
8．（2022秋·高一课时练习）元素周期表中某区域的一些元素多用于制造半导体材料，它们是
A．左下方区域的金属元素
B．右上方区域的非金属元素
C．金属元素和非金属元素分界线附近的元素
D．稀有气体元素
三、元素性质的常见推断信息
1.元素在地壳或空气中的含量
（1）地壳中含量最高的元素：O；
（2）地壳中含量最高的非金属元素：O；
（3）地壳中含量最高的金属元素：Al；
（4）空气中含量最高的元素：N；
2.物质 (元素) 的物理性质
（1）元素组成的某种单质是自然界中最硬的：C；
（2）形成化合物种类最多的元素：C；
（3）含有该元素的物质在火焰中灼烧火焰成黄色：Na；
（4）该元素对应简单氢化物常温下为液体：O；
3.物质 (元素) 的化学性质
（1）该元素的单质既能与酸反应又能与碱反应：Al；
（2）该元素的气态氢化物和它的最高价含氧酸能发生化合反应：N；
（3）该元素的气态氢化物和它的最高价含氧酸能发生氧化还原反应：S；
（4）该元素的单质和它的最高正价氧化物能发生氧化还原反应：S；
（5）短周期中最高正价与最低负价的绝对值相等的元素：C、Si；
题型演练
9．（2020·高一课时练习）几种短周期元素的主要化合价及原子的原子半径数据见下表：
元素代号 L M Q R T
主要化合价 +2 +3 +6、﹣2 +7、﹣1 ﹣2
原子半径/nm 0.160 0.143 0.102 0.099 0.074
据表中信息判断，下列有关叙述中，正确的是
A．L、M的单质分别与同浓度的稀盐酸反应时，M的单质反应更剧烈
B．M与T形成的化合物能和强酸、强碱反应且产物不同
C．Q、T两元素的氢化物热稳定性比较：Q的氢化物大于T的氢化物
D．L与R两元素形成的化合物中，含有非极性共价键
10．（2021·高一课时练习）被誉为“矿石熊猫”的香花石，是由我国地质学家首次发现，它由前20号元素中的6种主族元素组成，其化学式为Y2X3(ZWR4)3T2，其中X、Y、Z为金属元素，Z的最外层电子数与次外层电子数相等，X、Z位于同一主族，Y、Z、R、T位于同一周期，R元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，T无正价，X与R的原子序数之和是W的2倍。下列说法错误的是（ ）
A．原子半径：Y＞Z＞R＞T
B．气态氢化物的稳定性：W＜R＜T
C．最高价氧化物对应水化物的碱性：X＞Z
D．XR2、WR2两种化合物中R的化合价相同
11．（2021·高一课时练习）短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子的最外层有6个电子，Y是迄今发现的非金属性最强的元素，在周期表中Z位于I A族，W与X属于同一主族。下列说法正确的是
A．元素X、W的简单阴离子具有相同的电子层结构
B．由Y、Z两种元素组成的化合物是离子化合物
C．W的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强
D．原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)
12．（2022·高一课时练习）A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示。已知 B、 C两元素在周期表中族序数之和是A元素族序数的2倍；B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则A、B、C所在的一组元素是
A．Be、Na、Al B．O、P、Cl
C．C、Al、P D．B、Mg、Si
13．（2022春·高一课时练习）下列叙述能说明氯元素非金属性比硫元素强的是
①HCl的溶解度比H2S大②HCl的酸性比H2S强③HCl的稳定性比H2S强④还原性：Cl-A．③④⑤⑦⑧ B．③⑥⑦⑧
C．③④⑥⑦⑧ D．①②③④⑤⑥⑦⑧
14．（2020·高一课时练习）元素X、Y、Z和Q在周期表中的位置如图所示，其中元素Q位于第四周期，X、Y、Z原子的最外层电子数之和为17，下列说法不正确的是
X
Y Z
Q
A．原子半径(r)：r(Q)＞r(Y)＞r(Z)
B．元素X有 -4，+2、+4等多种价态
C．Y、Z的氧化物对应的水化物均为强酸
D．可以推测H3QO4是Q的最高价氧化物的水化物
15．（2022秋·高一课时练习）下表是周期表中5种元素的相关信息，其中Q、W、X位于同一周期。
元素 信息 元素 信息
Q 位于周期表的第3周期第ⅢA族 Y 焰色反应为紫色
W 最高正化合价为+7价 Z 原子结构示意图为
X 本周期中原子半径最大
下列说法正确的是
A．Q在地壳中含量最高
B．元素的金属性：
C．气态氢化物的稳定性：
D．Q的最高价氧化物对应的水化物既能与NaOH反应，又能与HCl反应
16．（2022·高一课时练习）下列叙述中，可以说明金属M的活泼性肯定比金属N活泼性强的是
A．M原子的最外层电子数比N原子的最外层电子数少
B．常温时，M能从水中置换出氢，而N不能
C．1 mol M从酸中置换H＋生成的H2比1 mol N从酸中置换H＋生成的H2多
D．M的氧化物对应水化物的碱性比N的氧化物对应水化物的碱性强
17．（2022秋·高一课时练习）随着原子序数的递增，A～G七种短周期元素的最高正价或最低负价与原子序数的关系如图所示。
(1)在A、B、F、G四种元素中，非金属性最弱的元素在周期表中的位置为_______。
(2)A、B、F三种元素的原子半径由大到小的顺序是_______(填元素符号)。
(3)E元素的最高价氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是_______。
(4)元素A与C形成的电子总数为22的分子的结构式为_______。
(5)元素C与D按原子个数比1∶1形成的化合物的电子式为_______，其所含的化学键有_______(填化学键类型)。
(6)用铂丝蘸取D的氯化物在火焰上灼烧，根据火焰呈现的特征颜色，可以判断D元素的存在，化学上把这种定性分析操作称为_______。
18．（2021秋·高一课时练习）下表显示了元素周期表中短周期的一部分，①~⑥代表6种短周期元素。
① ② ③
④ ⑤ ⑥
已知③与氢元素能组成生活中最常见的化合物X。请填写下列空白。
(1)与⑤同族的下一周期元素的原子结构示意图为___________。
(2)④的单质与X反应的离子方程式为___________。
(3)⑥的单质与X反应的化学方程式为___________。
(4)①、②、③分别与氢元素组成含10个电子的分子的化学式分别为___________、___________、___________。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】A．元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强，由于S元素最高价含氧酸是H2SO4，不是H2SO3，因此不能根据元素周期律判断酸性：HClO4＞H2SO3＞H2SiO3，A错误；
B．同一主族元素的金属性随原子序数的增大而增强。元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强。元素的金属性：K＞Na＞Li，所以碱性：KOH＞NaOH＞LiOH，B正确；
C．同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强；同一主族元素的非金属性随原子序数的增大而减弱。元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强。元素的非金属性：O＞S＞P，所以氢化物的热稳定性：H2O＞H2S＞PH3，C正确；
D．同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强，所以元素的非金属性：F＞O＞N，D正确；
故合理选项是A。
2．B
【分析】X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，则X为Na元素；则W位于第二周期，Y、Z位于第三周期，Z-与某稀有气体具有相同的电子层结构，则Z为Cl元素；W、X的简单离子具有相同电子层结构，且W与Y同族，W在第二周期且是非金属元素，W可能是N或O，则对应的Y为P或S。
【详解】A．X与W的离子电子层结构相同，但W的核电荷数越小，所以离子半径W＞X，A错误；
B．W与X形成的化合物Na3N、Na2O、Na2O2溶于水后均生成NaOH，溶液呈碱性，B正确；
C．W与Y同族，且W位于Y的上一周期，则气态氢化物的热稳定性W＞Y，C错误；
D．Y、Z处于第三周期，且Y的原子序数小于Z，则非金属性Z＞Y，所以最高价氧化物的水化物的酸性：Z＞Y，D错误；
综上所述答案为B。
3．D
【分析】X、Y、Z、W为短周期元素，W元素原子的核电荷数为X元素的2倍，故X为O元素、W为S元素，由它们的位置可知，Y为Si、Z为P、T为As。
【详解】A．根据层多径大原则，三者原子半径大小：X＜W＜Z，根据非金属越强，其气态氢化物越稳定，因此气态氢化物的热稳定性：Z＜W＜X，故A错误；
B．根据元素周期律可知，Si、P、S的非金属性依次增强；则其最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，故B错误；
C．离子S2-和P3-的核外电子数相同，核电荷数越大半径越小，故离子半径S2-小于P3-，故C错误；
D．As处在周期表中金属和非金属的交界线上，所以具有半导体特性，As的最高正价为+5，而As2O3中As为+3价，所以As2O3既具有氧化性，又具有还原性，故D正确。
综上所述，答案为D。
4．A
【分析】a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同，则a的核外电子总数应为8，为O元素；则b、c、d为第三周期元素，c所在周期数与族数相同，应为Al元素，d与a同族，应为S元素，b可能为Na或Mg，结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律解答该题，由以上分析可知：a为O元素、b可能为Na或Mg、c为Al、d为S元素。
【详解】A．同周期元素从左到右元素的金属性逐渐降低，则金属性b＞c，a、d为非金属，金属性较弱，则4种元素中b的金属性最强，A正确；
B．同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，应为b＞c＞d，a为O，原子半径最小，B错误；
C．一般来说，元素的非金属性越强，对应的单质的氧化性越强，应为a的单质的氧化性强，C错误；
D．c为Al，对应的最高价氧化物的水化物为氢氧化铝，为弱碱，D错误；
故答案选：A。
5．D
【详解】由图表可知，W为N元素、X为O元素、Y为Al元素、Z为Cl元素；A.NH3分子间有氢键，其沸点比HCl高，故A错误；B.Al(OH)3显两性，N元素的氧化物对应的水化物HNO3、HNO2均显酸性，故B错误；C.Al2O3是离子晶体，高熔点，而AlCl3是分子晶体，熔点低，故C错误；D.Al3+和O2-离子结构相同，核电荷数大，离子半径小，故D正确；答案为D。
6．B
【分析】几种短周期元素的原子半径及某些化合价如表，A、E有-1价，B有-2价，且A的原子半径与B相差不大，则A、E处于ⅦA族，B处于ⅥA族，A原子半径小于E，可推知A为F、E为Cl，B为O；D有-4、+4价，处于ⅣA族，原子半径与O原子相差不大，可推知D为C元素；G元素有-3、+5价，处于ⅤA族，原子半径大于C原子，应处于第三周期，则G为P元素；H、I、J的化合价分别为+3、+2、+1，分别处于Ⅲ族A、ⅡA族、ⅠA族，原子半径依次增大，且都大于P原子半径，应处于第三周期，可推知H为Al、I为Mg、J为Na。
【详解】A． C的氧化物中CO不是酸性氧化物、三氧化二铝是两性氧化物、钠的氧化物中过氧化钠不是碱性氧化物，故A错误；
B． A、H、J分别为F、Al、Na，Na+、Al3+、F-离子核外电子层数相等，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径大小顺序为：F-＞Na+＞Al3+，即A＞J＞H，故B正确；
C．G为P元素，磷的单质有红磷和白磷，存在同素异形体，故C错误；
D． Mg在CO2中燃烧生成氧化镁和碳，故D错误；
故选B。
7．D
【分析】根据元素周期表结构可得到X为F、Y为O、W为S、Z为Cl。
【详解】A．X(F)的最高化合价为0，最低化合价为-1，因此元素X的最低化合价的绝对值与其最高化合价之和等于1，故A错误；
B．同周期从左到右非金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应水化物酸性逐渐增强，因此最高价氧化物对应的水化物的酸性：，故B错误；
C．同主族从上到下非金属性逐渐减弱，其氢化物稳定性逐渐减弱，因此气态氢化物的稳定性：，故C错误；
D．根据层多径大，同电子层结构核多径小原则得到原子半径：，故D正确；
综上所述，答案为D。
8．C
【详解】A．元素周期表中有金属元素和非金属元素，其中金属元素位于元素周期表的左边，可以用来做导体材料，A项错误；
B．非金属元素一般位于元素周期表的右边，氢元素除外，非金属元素一般不导电，是绝缘体材料，B项错误；
C．在金属与非金属元素交界处的元素大多数可用于制作半导体材料，C项正确；
D．稀有气体元素属于非金属元素，它们的性质更稳定，一般不用来做半导体材料，D项错误；
答案选：C。
9．B
【详解】由表中化合价，可确定L、M、Q、R、T原子的最外层电子数依次为2、3、6、7、2，由原子半径，可确定L、M、Q、R为同周期元素，且都为第三周期元素，T为第二周期元素，从而确定L、M、Q、R、T分别为Mg、Al、S、Cl、O元素。
A. Mg、Al的单质分别与同浓度的稀盐酸反应时，Mg的单质反应更剧烈，A错误；
B. Al与O形成的化合物Al2O3为两性氧化物，能和强酸、强碱反应，前者生成Al3+等，后者生成AlO2-等，B正确；
C. S、O两元素的氢化物热稳定性比较，S的氢化物小于O的氢化物，C错误；
D. Mg与Cl两元素形成的化合物MgCl2中，只含有离子键，D错误；
故选B。
10．D
【分析】根据题给信息可知，X、Y、Z、R、W、T分别为钙、锂、铍、氧、硅、氟。
【详解】A．Y、Z、R、T位于同一周期，元素的原子半径从左向右逐渐减小，故A正确；
B．非金属性：F＞O＞Si，则气态氢化物的稳定性：SiH4＜H2O＜HF，故B正确；
C．钙元素比铍元素的金属性强，则最高价氧化物对应水化物的碱性：Ca(OH)2＞Be(OH)2，故C正确；
D．CaO2、SiO2中氧(即R)的化合价分别为 1、 2，故D错误。
综上所述，答案为D。
11．B
【分析】Y是迄今发现的非金属性最强的元素，可知Y应为F，X原子的最外层有6个电子，且原子序数小于F，X应为O元素，在周期表中Z位于IA族，由原子序数关系可知Z为Na元素，W与X属于同一主族，W应为S元素。
【详解】A．元素X、W的简单阴离子分别为O2 、S2 ，离子的电子层结构不同，A项错误；
B．Y为F，Z为Na，由Y、Z两种元素组成的化合物为NaF，是离子化合物，B项正确；
C．非金属性F＞S，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，故W的简单气态氢化物的热稳定性不如Y的强，C项错误；
D．原子核外电子层数越多，原子半径越大，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，则半径r(F)＜r(O)＜r(S)＜r(Na)，即原子半径：r(Y)＜r(X)＜r(W)＜r(Z)，D项错误；
答案选B。
12．B
【详解】根据图可知：设A元素的原子序数为x，则B的原子序数为x+8-1，C的原子序数为x+8+1，因为B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则有x+8-1+ x+8+1=4x，解得x=8，所以A为O，B、C两元素在周期表中族序数之和是A元素族序数的2倍，则B为P， C为Cl，故B符合题意；
故答案：B。
13．C
【详解】溶解度为物理性质，①不能说明，比较酸性必须为最高价含氧酸，②不能说明，氢化物的稳定性可以说明氯元素的非金属性大于硫，③正确，离子的还原性可以说明，④正确，不是最高价含氧酸，⑤错误，氯气的氧化性大于硫，⑥可以说明，氯气与硫化氢生成硫单质，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，⑦可以说明，周期表中Cl处于S同周期的右侧，⑧可以说明；故选C。
14．C
【分析】由X、Y、Z最外层电子数和为17可以推出元素X为碳元素；Y元素为硫元素，Z为氯元素，Q为第四周期VA，即为砷元素。
【详解】A、元素周期表同主族从上到下原子半径依次增大，同周期从左向右依次减小，选项A正确；
B、碳元素所在的化合物甲烷、一氧化碳、二氧化碳所对应的化合价分别为-4，＋2、＋4，选项B正确；
C、硫元素对应的氧化物二氧化硫的水化物亚硫酸并非是强酸，选项C不正确；
D、VA最外层电子数为5，故最高化合价为＋5，选项D正确。
答案选C。
【点睛】本题考查元素周期表、元素周期律的知识，分析元素是解题的关键。易错点为选项D，应分析Q为VA族元素，根据元素性质的相似性、递变性进行判断。
15．D
【分析】Q位于周期表的第3周期第ⅢA族，则Q为Al，Q、W、X位于同一周期，W最高正化合价为+7价，则W为Cl，X在本周期中原子半径最大，则X为Na，Y的焰色反应为紫色，则Y为K，由Z的原子结构示意图知，Z为Br，据此回答；
【详解】A．氧元素在地壳中含量最高，A错误；
B． 钠、钾位于同主族，钾位于钠的下方，钾的金属性大于钠，B错误；
C． 非金属性越强，气态氢化物越稳定：氯、溴位于同主族，溴位于氯的下方，氯的非金属性大于溴，C错误；
D． Q的最高价氧化物对应的水化物即氢氧化铝是两性氢氧化物，既能与NaOH反应，又能与HCl反应，D正确；
答案选D。
16．B
【详解】A．最外层电子数的多少与金属性强弱无关，故A不符合题意；
B．金属的活泼性越强，越易与水反应，常温时，M能从水中置换出氢，而N不能，说明金属的活泼性M比N强，故B符合题意；
C．从酸中置换出H2的多少与金属元素的金属性强弱无关，故C不符合题意；
D．根据元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱来判断金属性的强弱，而题中不是最高价氧化物对应水化物，故D不符合题意。
综上所述，答案为B。
17． 第三周期第IVA族 r(Si)>r(C)>r(N) Al2O3+2OH-=2+H2O O=C=O 离子键和共价键(或非极性键) 焰色试验
【分析】随着原子序数的递增，A~G七种短周期元素的最高正价或最低负价与原子序数的关系如图所示，G的最高价为+6，则G为S；A、F的最高价都是+4，结合原子序数可知，A为C元素，F为Si；C只有-2价，则C为O； B介于C、O之间，则B为N元素； D、E的最高价分别为+1、+3，二者的原子序数都大于O，则D为Na、E为Al元素，以此分析解答。
【详解】(1)由上述分析可知， G为S元素， A为C元素，F为Si元素， C为O元素， C、N、Si、S四种元素中，非金属性最弱的为Si，其原子序数为14，在周期表中位于第三周期第IVA族，故答案为：第三周期第IVA族；
(2)同一周期从左向右原子半径逐渐减小，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，则C、N、Si三种元素的原子半径由大到小的顺序是：r(Si)>r(C)>r(N)；故答案为：r(Si)>r(C)>r(N)；
(3) E元素的最高价氧化物为Al2O3，Al2O3与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是：Al2O3+2OH-=2+H2O，故答案为：Al2O3+2OH-=2+H2O；
(4) C与O形成的电子总数为22的分子为CO2，CO2分子中含有两个碳氧双键，其结构式为0= C= O，故答案为： 0= C= O；
(5) Na与O按原子个数为1 : 1形成的化合物为Na2O2，其电子式为， 含有离子键和共价键，故答案为：；离子键和共价键(或非极性键)；
(6) D的氯化物为NaCl，用铂丝蘸取NaCl在火焰上灼烧，火焰呈黄色，可以判断N a元素的存在，化学上把这种定性分析操作称为焰色试验，故答案为：焰色试验；
18．(1)
(2)2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
(3)Cl2+H2O HCl+HClO
(4) CH4 NH3 H2O
【分析】①～⑥代表6种短周期元素，结合图示可知，①②③位于第二周期，④⑤⑥位于第三周期，③与氢元素能组成生活中最常见的化合物X，X是水，故③是O元素，则①是C元素，②为N元素，④⑤⑥分别为Na、Mg、Cl元素。
(1)
与⑤同族的下一周期元素为Ca，Ca的原子结构示意图为；
(2)
④的单质Na与X(H2O)反应生成NaOH和H2，反应的离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑；
(3)
⑥的单质Cl2与X(H2O)反应生成盐酸和次氯酸，化学方程式为Cl2+H2O HCl+HClO；
(4)
①、②、③分别为C、N、O，他们分别于氢元素组成含有10个电子的分子的化学式分别为：CH4、NH3、H2O。