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1．原子序数
按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号，称为原子序数。
原子序数＝质子数＝核电荷数＝核外电子数＝质量数－中子数。
2．元素周期表的编排原则
同一周期元素
同一主族元素
3．元素周期表结构记忆简图
元素周期表
4．元素周期表结构中常见的规律
(1)对角线相似规律：周期表中位于对角线位置的元素性质相似，如Li和Mg、Be和Al。
(2)奇偶规律：在同一主族内，族序数、原子序数，若有一个是偶数(或奇数)，另一个必为偶数(或奇数)。
(3)相同电子层结构的规律：稀有气体元素的原子与同周期非金属元素的阴离子以及下一周期金属元素(主族)的阳离子具有相同的电子层结构。
5．元素周期表中元素的分区
族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
1 2 3 4 5 6 7
(1)分界线左面为金属元素区，分界线右面为非金属元素区。金属性最强的元素(不考虑放射元素)位于周期表的左下角，是Cs元素。非金属性最强的元素位于元素周期表的右上角，是F元素。
(2)分界线附近的元素的性质，既能表现一定的金属性，又能表现一定的非金属性。
(3)由卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(At)应为黑色固体，与氢气难化合，HAt不稳定，AgAt难溶于水等。
6．元素周期表的三大应用
(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：
(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位置关系，研制农药材料等。
1.元素周期表易混易错点
(1)ⅠA族元素不等同于碱金属元素，H元素不属于碱金属元素。
(2)元素周期表第18列是0族，不是ⅧA族，第8、9、10三列是Ⅷ族，不是ⅧB族；含元素种类最多的族是ⅢB族，共有32种元素。
(3)过渡元素包括7个副族和第Ⅷ族，全部都是金属元素，原子最外层电子数不超过2个(1～2个)。
(4)最外层电子数为3～7个的原子一定属于主族元素，且最外层电子数即为主族的族序数。
(5)同一周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数可能相差1(2、3周期)或11(4、5周期)或25(6、7周期)。
(6)过渡元素：元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10列共六十多种元素，这些元素都是金属元素。
(7)镧系：元素周期表第六周期中，57号元素镧到71号元素镥，共15种元素。
(8)锕系：元素周期表第七周期中，89号元素锕到103号元素铹，共15种元素。
(9)超铀元素：在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素。
(10)元素周期表结构巧记口诀
横行叫周期，现有一至七，四长三个短，第七已排满。
纵列称为族，共有十六族，一八依次现，一零再一遍。
一纵一个族，Ⅷ族搞特殊，三纵算一族，占去8、9、10。
镧系与锕系，蜗居不如意，十五挤着住，都属ⅢB族。
2.元素周期表结构中隐含的两条规律
(1)同周期主族元素原子序数差的关系
①短周期元素原子序数差＝族序数差。
②两元素分布在过渡元素同侧时，原子序数差＝族序数差。两元素分布在过渡元素两侧时，第四或第五周期元素原子序数差＝族序数差＋10，第六周期元素原子序数差＝族序数差＋24。
③第四、五周期的第ⅡA与ⅢA族原子序数之差都为11，第六周期为25。
(2)同主族、邻周期元素的原子序数差的关系
①ⅠA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差2、8、8、18、18、32。
②ⅡA族和0族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、8、18、18、32。
③ⅢA～ⅦA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、18、18、32。
3.根据稀有气体元素的原子序数来确定元素在周期表中位置的方法
原子序数－最邻近的稀有气体元素的原子序数＝ΔZ。
若ΔZ＜0，则与稀有气体元素同周期，族序数为8－|ΔZ|；
若ΔZ＞0，则在稀有气体元素下一周期，族序数为ΔZ。
例如①35号元素(相邻近的是36Kr)，则35－36＝－1，故周期数为4，族序数为8－|－1|＝7，即第四周期第ⅦA族，即溴元素。
②87号元素(相邻近的是86Rn)，则87－86＝1，故周期数为7，族序数为1，即第七周期第ⅠA族，即钫元素。
4.电子排布规律
(1)最外层电子数为3~7的原子一定属于主族元素,且最外层电子数即为主族的族序数。
(2)最外层为l个或2个电子,则可能是ⅠA、ⅡA族元素,也可能是副族、Ⅷ族或0族元素氦。
(3)原子最外层比次外层电子多的元素一定位于第2周期。
(4)某元素阴离子最外层电子数与次外层相同,该元素位于第3周期。
(5)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。
5.化合价规律
(1)主族元素的最高正化合价=它所在的族序数=最外层电子数(即价电子数),但要注意F无正价,O一般不显正价。
(2)只有非金属元素才有负价,非金属元素(H除外)的最高正价与它的负化合价的绝对值之和等于8。
6.元素周期表中元素的原子序数的差值关系
(1)同周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数之差有三种情况:第2、3周期(短周期)相差1,第4、5周期相差11,第6、7周期相差25。
(2)相邻周期,同一主族元素的原子序数可能相差2、8、18、32。若A、B是同主族相邻周期元素,A、B所在周期分别有m和n种元素。如图:
当A、B在ⅠA或ⅡA族时,y=x+m。当A、B在ⅢA~0族时,y=x+n。
考向1 元素周期表的结构
【典例1】（2024·海南·高三统考专题练习）下列对于元素周期表结构的叙述中，正确的是
A．7个横行代表7个周期，18个纵行代表18个族
B．除第1周期外，其他周期均有18种元素
C．副族元素中没有非金属元素
D．碱金属元素是指IA族的所有元素
【答案】C
【解析】A．7个横行代表7个周期，18个纵行代表16个族，7个主族、7个副族、1个0族、1个ⅤⅢ族，A错误；
B．第1周期有2种元素，2、3周期有8种元素，4、5周期有18种元素，6、7周期32种元素，B错误；
C．副族元素均在长周期，均为金属元素，只有主族元素存在非金属元素，C正确；
D．碱金属元素为金属元素，碱金属元素是指ⅠA族的除H之外的所有元素，D错误。
故选C。
【变式练1】（2024·江苏·高三统考阶段练习）元素周期表是重要的化学学习工具。查阅元素周期表可得元素锑的信息如下图所示，下列说法不正确的是
A．锑的最高化合价为＋5价 B．锑在周期表中位于第五周期VA族
C．锑元素的相对原子质量为121.8 D．锑的最高价氧化物对应水化物可能为强碱
【答案】D
【解析】A．由元素周期表信息可知，锑原子的最外层电子数为5，则锑元素的最高正化合价为＋5价，故A正确；
B．由元素周期表信息可知，锑原子的最外层电子数为5，则锑元素位于元素周期表第五周期VA族，故B正确；
C．由元素周期表信息可知，锑元素的相对原子质量为121.8，故C正确；
D．由元素周期表信息可知，锑原子的最外层电子数为5，则锑元素位于元素周期表的金属与非金属分界线附近，最高价氧化物对应水化物可能为两性氢氧化物，故D错误；
故选D。
【变式练2】（2024·黑龙江·高三阶段练习）具有下列电子层结构的原子成离子，其对应元素一定属于同一周期的是
A．两原子核外全部都是s电子
B．3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上只有一个未成对电子的原子
C．原子核外M层上的s、p能级都充满电子，而3d能级上没有电子的两种原子
D．最外层电子排布为的原子和最外层电子排布为的离子
【答案】B
【解析】A．两原子的核外全部都是s电子，原子具有1s能级或具有1s、2s能级，不处于同一周期，如氢原子与锂原子，故A错误；
B．3p上只有一个空轨道的原子，其外围电子排布为3s23p2，3p亚层上只有一个未成对电子的原子，其外围电子排布为3s23p1或3s23p5，二者都处于处于同周期，故B正确；
C．原子核外M层上的s、p轨道都充满电子，而d轨道上没有电子，符合条件的原子的核外电子排布式有1s22s22p63s23p6为氩原子，1s22s22p63s23p64s1为钾原子，1s22s22p63s23p64s2为钙原子，不一定处于同一周期，故C错误；
D．最外层电子排布为3s23p6的原子为氩原子，最外层电子排布为3s23p6的离子可能是阴离子也可能是阳离子如S2 、K＋等，不一定在同一个周期，故D错误；
故答案选B。
考向2 元素在周期表中位置的推断
【典例2】（2024·浙江·高三统考专题练习）根据元素周期律和元素周期表，下列推断不合理的是
A．第33号元素的单质在常温常压下是固体
B．第24号元素的基态原子所含的未成对电子数是所在周期元素基态原子中最多的
C．位于第六周期VIA族的元素，最高正价是，最低负价为
D．若能发现第120号元素，应是一种金属元素，位于周期表的第八周期IIA族
【答案】C
【解析】A．原子序数为33的元素为砷元素，砷单质常温常压下是固体，故A不符合题意；
B．原子序数为24的元素为铬元素，铬原子的价电子排布式为3d54s1，基态原子所含的未成对电子数为6，是所在第四周期元素基态原子中最多的，故B正确；
C．位于第六周期VIA族的元素为金属元素钋元素只有正化合价，不存在负化合价，故C错误；
D．原子序数为120的元素位于元素周期表第八周期IIA族，是一种金属性很强的金属元素，故D正确；
故选C。
【变式练3】（2024·全国·高三专题练习）2010年2月19日IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)宣布，第112号化学元素正式名称为“Copernicium”，元素符号为“Cn”，以纪念著名天文学家哥白尼，该元素的一种核素含有的中子数为165。下列关于Cn的说法正确的是（ ）
A．Cn位于第六周期、ⅡB族
B．Cn是过渡元素
C．Cn是非金属元素
D．Cn元素的近似相对原子质量为277
【答案】B
【解析】A. 112号元素的原子核外有112个电子，Cn位于第七周期、ⅡB族，故A错误；
B. 元素周期表的ⅢB～ⅡB族为过渡元素，Cn位于第七周期、ⅡB族，所以Cn是过渡元素，故B正确；
C. 元素周期表的ⅢB～ⅡB族为过渡元素，过渡元素全是金属元素，Cn位于第七周期、ⅡB族，Cn是金属元素，故C错误 ；
D. 277是Cn原子的近似相对原子质量，Cn元素有多种同位素，Cn元素的近似相对原子质量是多种同位素原子近似相对原子质量的平均值，故D错误；
故选B。
【变式练4】（2024·重庆·高三统考阶段练习）在我国北斗三号全球卫星导航系统中使用了“铷()原子钟”，它被誉为卫星的“心脏”，下列有关说法错误的是
A．铷元素位于第五周期第IA族 B．和具有相同的电子数
C．的中子数为48 D．和互为同素异形体
【答案】D
【解析】A．铷元素位于第五周期IA族，A项正确；
B．和具有相同的电子数，电子数为37，B项正确;
C．相对原子质量=质子数+中子数，中子数=85-37=48，C项正确；
D．质子数相同，中子数不同的原子互称为同位素，D项错误；
故选D。
1．（2024·江苏·高考真题）我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸盐，下列元素位于元素周期表第二周期的是
A．O B．P C．Ca D．Fe
【答案】A
【解析】A．O元素位于元素周期表第二周期ⅥA，A符合题意；
B．P元素位于元素周期表第三周期ⅤA，B不符合题意；
C．Ca元素位于元素周期表第四周期ⅡA，C不符合题意；
D．Fe元素位于元素周期表第四周期Ⅷ族，D不符合题意；
综上所述，本题选A。
2．（2023·广东·统考高考真题）科教兴国，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。下列说法正确的是
A．“天舟六号”为中国空间站送去推进剂气，是第族元素
B．火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为
C．创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”，其原料中的与互为同位素
D．“深地一号”为进军万米深度提供核心装备，制造钻头用的金刚石为金属晶体
【答案】C
【解析】A．化学符号Xe，原子序数54，在元素周期表中处于第5周期0族，故A错误；
B．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，不是FeO，故B错误；
C．与具有相同的质子数，不同的中子数，互为同位素，故C正确；
D．金刚石是共价晶体，故D错误；
故选C。
3．（2024·新疆·一模）主族元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如图所示，其中元素Z位于第四周期，W、X、Y原子的最外层电子数之和为16.下列说法错误的是
W
X Y
Z
A．X的最高价氧化物与水反应生成强酸
B．W、Y两种元素的最简单氢化物之间能反应
C．工业上常采用电解法制备单质Y
D．Z原子的核外最外层电子数为6
【答案】A
【解析】设W的最外层电子数为x，则X的最外层电子数为x-1，Y的最外层电子数为x+2，三者的最外层电子数之和为16，即3x+1=15，解之x=5。即W为N元素，X为Si元素，Y为Cl元素，Z为Se元素。
A．X的最高价氧化物为，不与水反应，A项错误；
B．W的最简单氢化物为，Y的最简单氢化物为HCl，两者反应生成，B项正确；
C．单质Y为，工业上常采用电解饱和食盐水制备，C项正确；
D．Z处于ⅥA族，D项正确；
故选A。
4．（2024·北京·模拟预测）科学家合成118号0族元素Og的过程为Cf+ Ca→Og+ 3n。下列说法不正确的是
A．Cf与Og位于同一周期
B．Ca与Ca互为同素异形体
C．Og位于元素周期表的第18列
D．上述过程不属于化学变化
【答案】B
【解析】A．Cf与Og均位于第七周期元素，选项A正确；
B．Ca与Ca为质子数相同，中子数不同的一类原子，互为同位素，选项B不正确；
C．Og是0族元素，位于元素周期表的第18 列，选项C正确；
D．上述过程属于核反应，不属于化学变化，选项D正确；
答案选B。
5．（2024·天津·一模）我国科研团队首次制备出以肖特基结作为发射结的垂直结构的硅—石墨烯—锗高速晶体管，代表我国在这一尖端科技领域走在了世界的前列。下列有关锗(Ge-IVA)的说法错误的是
A．锗元素与碳元素处于同一主族 B．和互为同素异形体
C．的中子数为42 D．锗与硅一样可用作半导体材料
【答案】B
【解析】A．锗元素为第IVA元素，与碳同主族，A项正确；
B．和质子数相同，质量数不同，互为同位素，B项错误；
C．中子数=质量数-质子数，C项正确；
D．锗在元素周期表中位于金属和非金属的交界线处，可用作半导体材料，D项正确；
答案选B。
6．（2024·天津·模拟预测）今年我国发布了首个医用同位素中长期发展规划。临床医用同位素有、、等。有关说法正确的是
A．位于元素周期表的第二周期第ⅥA族
B．与具有相同的最外层电子数
C．与的性质完全相同
D．的中子数为奇数
【答案】B
【解析】A．C元素的原子序数为6，位于元素周期表的第二周期第ⅣA族，故A错误；
B．F和I位于同一主族，最外层都是7个电子，故B正确；
C．14C和12C的化学性质几乎完全相同，但物理性质有差异，故C错误；
D．23Na的质子数为11，所以中子数为23-11=12，为偶数，故D错误；
故选B。
7．（2024·上海·统考二模）2021年，我国发布了《医用同位素中长期发展规划》，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等。有关说法正确的是
A．14C位于元素周期表的第二周期第ⅥA族
B．18F和131I具有相同的最外层电子数
C．14C与12C的性质完全相同
D．化合物23Na131I的中子总数为奇数
【答案】B
【解析】A．C原子序数为6，位于元素周期表的第二周期第ⅣA族，故A错误；
B．F和I 属于第ⅦA族，最外层电子数相同，故B正确；
C． 14C与12C的化学性质几乎完全相同，但物理性质有差异，故C错误；
D． 23Na131I 的中子总数为(23-11)+(131-53)，不为奇数，故D错误。
故选B。
8．（2024·广东·统考模拟预测）“嫦娥五号”带回了富含氦-3的月壤，氦-3可作为未来可控核聚变()的清洁能源。下列说法正确的是
A．氦-3聚变属于化学变化 B．和具有相同的性质
C．位于第1周期第ⅡA族 D．和具有相同的中子数
【答案】D
【解析】A．化学反应是指原子核不变的情况下有新的物质生成的反应，核反应是原子内部原子核的反应，不属于化学反应，故A错误；
B．和的化学性质几乎完全相同，但物理性质不同，故B错误；
C．He元素位于元素周期表第1周期0族，故C错误；
D．和的中子数都为1，具有相同的中子数，故D正确；
故选D。
1．元素周期律
2．主族元素的周期性变化规律
项目 同周期(左→右) 同主族(上→下)
原子结构 核电荷数 逐渐增大 逐渐增大
电子层数 相同 逐渐增多
原子半径 逐渐减小 逐渐增大
离子半径 阳离子逐渐减小阴离子逐渐减小r(阴离子)＞r(阳离子) 逐渐增大
性质 化合价 最高正化合价由＋1→＋7(O、F除外)负化合价＝－(8－主族序数) 相同， 最高正化合价＝主族序数(O、F除外)
元素的金属性和非金属性 金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱
离子的氧化性、还原性 阳离子氧化性逐渐增强 阴离子还原性逐渐减弱 阳离子氧化性逐渐减弱 阴离子还原性逐渐增强
气态氢化物稳定性 逐渐增强 逐渐减弱
最高价氧化物对应的水化物的酸碱性 碱性逐渐减弱 酸性逐渐增强 碱性逐渐增强 酸性逐渐减弱
3.元素金属性和非金属性强弱的判断方法
金 属 性 比 较 本质 原子越易失电子，金属性越强(与原子失电子数目无关)
判断 方法 ①在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强
②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强
③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强
④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强
⑤若Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，则Y比X的金属性强
⑥元素在周期表中的位置：左边或下方元素的金属性强
非 金 属 性 比较 本质 原子越易得电子，非金属性越强(与原子得电子数目无关)
判断 方法 ①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强
②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强
③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强
④元素在周期表中的位置：右边或上方元素的非金属性强
4.元素周期表、元素周期律的应用
(1)根据元素周期表中的位置寻找未知元素
(2)预测元素的性质(由递变规律推测)
①比较不同周期、不同主族元素的性质
如：金属性Mg＞Al、Ca＞Mg，则碱性Mg(OH)2＞Al(OH)3、Ca(OH)2＞Mg(OH)2，则Ca(OH)2＞Al(OH)3(填“＞”、“＜”或“＝”)。
②推测未知元素的某些性质
如：已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2难溶；再如：已知卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(At)应为有色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。
(3)启发人们在一定区域内寻找新物质
①半导体元素在金属与非金属分界线附近，如：Si、Ge、Ga等。
②农药中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。
③催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中找，如：Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。
1.微粒半径大小比较方法
2.判断金属性和非金属性强弱时的易错点
(1)关注关键词“最高价”,根据元素氧化物对应水化物酸碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱时,必须是其最高价氧化物的对应水化物。
(2)关注关键词“难、易”,判断元素非金属性或金属性的强弱,依据是元素原子在化学反应中得失电子的难易而不是得失电子的多少。
(3)元素的非金属性越强,其单质的活泼性不一定越强。实际中的特例,如N的非金属性较强,但N2性质稳定。
3..微粒半径的大小比较
4.元素金属性、非金属性及其比较
(1)元素金属性、非金属性强弱的本质。
①元素原子失电子能力越强,元素金属性越强。
②元素原子得电子能力越强,元素非金属性越强。
(2)元素金属性和非金属性强弱的判断依据。
①结构判断法:根据原子结构比较。最外层电子数越少,电子层越多,元素金属性越强;最外层电子数越多,电子层越少,非金属性越强。
②依据“两表”“两池”“三反应”判断
考向1 根据元素周期律和元素周期表判断物质的性质
【典例1】（2024·北京·高三开学考试）根据元素周期律判断，不正确的是
A．Mg原子失电子能力比Ca弱 B．K与水反应比Mg与水反应剧烈
C．HCl的稳定性强于HBr D．酸性强于
【答案】D
【解析】A．同主族从上至下，元素的金属性增强，元素的失电子能力增强，金属性Ca>Mg，所以Mg原子失电子能力比Ca弱，故A正确；
B．金属性K>Mg，金属性越强，与水反应就越剧烈，故B正确；
C．同主族从上至下，元素的非金属性减弱，非金属性越强，其氢化物稳定，非金属性Cl>Br，所以HCl的稳定性强于HBr，故C正确；
D．同周期从左到右，元素的非金属性增强，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，非金属性S>P的，所以H2SO4酸性强于H3PO4，故D错误；
故本题选D。
【变式练1】（2024·上海·统考二模）从原子结构角度判断，下列说法错误的是
A．稳定性：NH3＞PH3＞AsH3 B．HNO3可以与KH2PO4反应生成H3PO4
C．元素的非金属性：N＞P＞S D．氟元素不显正化合价
【答案】C
【解析】A．已知N、P、As为同一主族元素，其非金属性：N＞P＞As，故简单气态氢化物的稳定性：NH3＞PH3＞AsH3，A正确；
B．已知N、P为同一主族元素，其非金属性：N＞P，其最高价氧化物对应水化物的酸性为HNO3＞H3PO4，故HNO3可以与KH2PO4反应生成H3PO4，B正确；
C．根据同一周期从左往右元素的非金属性依次增强，同一主族从上往下依次减弱，故元素的非金属性：N＞S＞P，C错误；
D．由于F的电负性最大，对电子的吸引能力最强，故氟元素不显正化合价，D正确；
故答案为：C。
【变式练2】（2024·海南·高三统考专题练习）根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是
A．气态氢化物的稳定性：H2O＞NH3＞SiH4
B．氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C．因为酸性H2SO3＞H2CO3，所以非金属性：S>C
D．用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族
【答案】C
【解析】A．C、N、O属于同周期元素，从左至右，非金属性依次增强，原子序数C＜N＜O，非金属性O＞N＞C，C、Si属于同主族元素，从上到下，非金属性依次减弱，原子序数C＜Si ，非金属性C＞Si，则非金属性O＞N＞Si，非金属性越强，氢化物越稳定，气态氢化物的稳定性H2O＞NH3＞SiH4，选项A正确；
B．H与F、Cl等形成共价化合物，与Na等形成离子化合物，则氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物，选项B正确；
C．根据元素周期律可知，元素非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强，但题目中S的最高价氧化物对应的水化物应为H2SO4，因此不能根据H2SO3＞H2CO3，推断出S、C的非金属性，选项C不正确；
D．118号元素的原子序数为118，质子数为118，核外电子数为118，其原子结构示意图为，它的原子结构中有7个电子层，最外层电子数为8，则第118号元素在周期表中位于第七周期0族，选项D正确；
答案为C。
考向2 微粒半径大小的比较
【典例2】（2024·河南·高三开学考试）W、X、Y、Z为四种短周期主族元素，且原子核外L层的电子数分别为0、5、6、8，四种元素的原子最外层电子数之和为16。下列说法错误的是
A．原子半径：Z>X>Y>W
B．W与X、Y、Z可分别形成分子
C．可作高温结构陶瓷的原料
D．、均为酸性氧化物
【答案】D
【解析】W、X、Y、Z为四种短周期主族元素，且原子核外L层的电子数分别为0、5、6、8，四种元素的原子最外层电子数之和为16，则W为H，X为N，Y为O，Z为Si。
A．由分析可知，W为H，X为N，Y为O，Z为Si，根据同周期元素原子半径从左往右逐渐减小，则原子半径大小为Si>N>O>H ，A正确；
B．H与O、N、Si可分别形成化合物、、，B正确；
C．N与Si可形成，可用作高温结构陶瓷的原料，C正确；
D．酸性氧化物与碱反应只生成一种盐和水，不是酸性氧化物，D错误；
故选D。
【变式练3】（2024·全国·高三统考专题练习）X、Y、Z、W为短周期主族元素，原子序数依次增大，四种元素分别位于不同的主族，且最外层电子数满足X＋Y=Z＋W=9，Y的简单气态氢化物水溶液呈碱性，Z单质常温下为固体。下列说法错误的是
A．单质的熔点：X>Y B．简单离子半径：Z＜W
C．简单氢化物的沸点：Y＜W D．最高价含氧酸的酸性：X＜W
【答案】C
【解析】X、Y、Z、W为短周期主族元素，原子序数依次增大，Y的简单气态氢化物水溶液呈碱性，Y是N元素；最外层电子数满足X＋Y= 9，X是C元素；最外层电子数满足Z＋W=9，Z单质常温下为固体，Z是Mg元素、W是Cl元素；
A．C在常温下是固体、N2在常温下是气体，单质的熔点：C>N2，故A正确；
B．电子层数越多半径越大，简单离子半径：Mg2+＜Cl-，故B正确；
C．NH3分子间形成氢键，简单氢化物的沸点：NH3>HCl，故C错误；
D．Cl的非金属性大于C，最高价含氧酸的酸性：H2CO3＜HClO4，故D正确；
选C。
【变式练4】（2024·全国·高三专题练习）如图是元素周期表的一部分，X、Y、Z、W均为短周期元素，若Z原子序数是Y的两倍，则下列说法正确的是
A．X元素的简单氢化物分子内可以形成氢键
B．Y元素与X、Z、W元素均可形成两种以上的化合物，且都能溶于水
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>W
D．阴离子半径由大到小的顺序为：Z>W>X>Y
【答案】D
【解析】X、Y、Z、W均为短周期元素，若Z原子序数是Y的两倍，Z应为第三周期元素，可知Z为S元素，结合位置可知，W为Cl，Y为O，X为N，然后结合元素周期律及元素化合物知识来解答。
A．N元素的简单氢化物NH3可以形成分子间氢键，不能形成分子内氢键，故A错误；
B．O元素与N、S、Cl元素均可形成两种以上的化合物，其中NO不能溶于水，故B错误；
C．非金属性Cl>S，非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则酸性：HClO4>H2SO4，故C错误；
D．电子层数越多半径越大，电子层数相等时，核电荷数越大半径越小，阴离子半径由大到小的顺序为：S2->Cl->N3->O2-，故D正确；
故选D。
考向3 元素金属性与非金属性的强弱判断与应用
【典例2】（2024·全国·高三专题练习）X、Y、Z、M代表四种金属元素，金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，Z极上有放出；单质Z可以从Y的盐溶液中置换出单质Y；又知的氧化性强于。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，X溶解，Z极上有氢气放出，所以X是负极，Z是正极，故金属的活动性：；单质Z可以从Y的盐溶液中置换出Y，说明金属的活动性：；离子的氧化性强于离子，所以金属的活动性；综上可知四种金属的活动性由强到弱的顺序为，A项正确。
【变式练3】（2024·河北·校联考三模）一种由短周期主族元素组成的化合物，其阴离子结构如图所示。W、X、Y、Z原子序数之和为20，下列有关叙述不正确的是
A．稳定性：ZW4C．X的最高价氧化物对应的水化物是强酸 D．非金属性：X【答案】C
【解析】根据阴离子结构图，阴离子带一个单位负电荷，只有X是一个原子，因此该电子被X所得，形成四个共价键，则其中一个键为配位键，X提供的空轨道，则X原子正常形成三个共价键，最外层有3个电子，X为B；W形成一个共价键，结合原子序数可知W为H；Z形成四个共价键，最外层有4个电子，Z为C；Y形成两个共价键，最外层有6个电子，Y为O，据此分析解题。
A．由分析可知，W为H、Y为O，Z为C，非金属性O>C，氢化物稳定性：H2O>CH4，A正确；
B．由分析可知，W为H、X为B、Y为O，Z为C，一般电子层数越多半径越大，同周期元素核电荷数越大半径越小，原子半径HC．由分析可知，X为B，故X的最高价氧化物对应的水化物是H3BO3，为弱酸，C错误；
D．由分析可知，W为H、X为B、Y为O，Z为C，电负性越大，非金属性越强，故非金属性：B故答案为：C。
【变式练4】（2024·广东·高三校考阶段练习）下列有关说法正确的是
A．沸点比低，所以O的非金属性比S强
B．的酸性比的酸性强，所以S的非金属性比强
C．K与冷水剧烈反应，Mg与冷水不易反应，所以K比Mg活泼
D．三种元素对应离子半径的顺序为：
【答案】C
【解析】A．氢化物的熔沸点与分子间作用力和氢键有关，与非金属性强弱无关，水的沸点高于硫化氢是因为水分子间存在氢键，故A错误；
B．非金属元素最高价氧化物的水化物酸性越强，其非金属性越强，HClO不是Cl元素的最高价含氧酸，所以不能根据硫酸和次氯酸酸性强弱判断非金属性强弱，故B错误；
C．金属越活泼，与冷水反应越剧烈，K与冷水剧烈反应，Mg与冷水不易反应，所以K比Mg活泼，故C正确；
D．电子层数相同的离子，核电荷数越小的离子半径越大，则，故D错误；
故选：C。
1．（2024·广东·高考真题）一种可为运动员补充能量的物质，其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z和Y同族，则
A．沸点： B．最高价氧化物的水化物的酸性：
C．第一电离能： D．和空间结构均为平面三角形
【答案】D
【分析】Y可形成5个共价键，Z可形成3个共价键，Z和Y同族，Y原子序数比Z大，即Z为N元素，Y为P元素，W可形成4个共价键，原子序数比N小，即W为C元素，R可形成1个共价键，原子序数比C小，即R为H元素，X可形成2个共价键，原子序数在N和P之间，即X为O元素，综上：R为H元素、W为C元素、Z为N元素、X为O元素、Y为P元素。
【解析】A．由于NH3可形成分子间氢键，而PH3不能，因此沸点：NH3＞YH3，故A错误；
B．W为C元素、Z为N元素，由于非金属性：C＜N，因此最高价氧化物的水化物的酸性：H2CO3＜HNO3，故B错误；
C．同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，ⅡA族、ⅤA族原子第一电离能大于同周期相邻元素，即第一电离能：，故C错误；
D．的中心原子价层电子对数为，属于sp2杂化，为平面三角形， 的中心原子价层电子对数为，属于sp2杂化，为平面三角形，故D正确；
故选D。
2．（2023·重庆·统考高考真题）化合物X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同，相对分子质量相差7，1molX3Y7WR含40mol质子，X、W和R三种元素位于同周期，X原子最外层电子数是R原子核外电子数的一半。下列说法正确的是
A．原子半径：W＞R B．非金属性：X＞R
C．Y和Z互为同素异形体 D．常温常压下X和W的单质均为固体
【答案】A
【解析】化合物X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同，相对分子质量相差7，说明Y、Z为氢元素的两种核素，由题干信息可知，1molX3Y7WR含40mol质子，X、W和R三种元素位于同周期，X原子最外层电子数是R原子核外电子数的一半，则X、W、R的内层电子数为2，设X的最外层电子数为a，则R的核外电子数为2a，W的核外电子数为b，Y的质子数为1，则有：3(a+2)+ 2a+b+7=40(a、b均为整数)，5a+b=27，解得a=5，b=2(X、R不在同周期，舍去)；a=4，b=7；a=3，b=12(X、R不在同周期，舍去)；则X为C，R为O，W为N。
A．同周期从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径：W＞R，故A正确；
B．同周期从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性： R＞X，故B错误；
C．Y和Z是氢的两种核素，两者互为同位素，故C错误；
D．常温常压下X的单质为固体，W的单质是气体，故D错误。
综上所述，答案为A。
3．（2023·全国·统考高考真题）一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子与具有相同的电子结构。下列叙述正确的是
A．X的常见化合价有、 B．原子半径大小为
C．YX的水合物具有两性 D．W单质只有4种同素异形体
【答案】A
【解析】W、X、Y为短周期元素，原子序数依次增大，简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构，则它们均为10电子微粒， X为O，Y为Mg，W、X、Y组成的物质能溶于稀盐酸有无色无味的气体产生，则W为C，产生的气体为二氧化碳，据此解答。
A．X为O，氧的常见价态有-1价和-2价，如H2O2和H2O，A正确；
B．W为C，X为O，Y为Mg，同主族时电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，原子序数越小，原子半径越大，所以原子半径大小为：Y＞W＞X，B错误；
C．Y为Mg，X为O，他们可形成MgO，水合物为Mg(OH)2，Mg(OH)2只能与酸反应生成盐和水，不能与碱反应，所以YX的水合物没有两性，C错误；
D．W为C，碳的同素异形体有：金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等，种类不止四种，D错误；
故选A。
4．（2023·全国·统考高考真题）W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等，WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是
A．原子半径： B．简单氢化物的沸点：
C．与可形成离子化合物 D．的最高价含氧酸是弱酸
【答案】C
【解析】W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，WX2是形成酸雨的物质之一，根据原子序数的规律，则W为N，X为O，Y的最外层电子数与其K层电子数相等，又因为Y的原子序数大于氧的，则Y电子层为3层，最外层电子数为2，所以Y为Mg，四种元素最外层电子数之和为19，则Z的最外层电子数为6，Z为S，据此解答。
A．X为O，W为N，同周期从左往右，原子半径依次减小，所以半径大小为W＞X，A错误；
B．X为O，Z为S，X的简单氢化物为H2O，含有分子间氢键，Z的简单氢化物为H2S，没有氢键，所以简单氢化物的沸点为X＞Z，B错误；
C．Y为Mg，X为O，他们可形成MgO，为离子化合物，C正确；
D．Z为S，硫的最高价含氧酸为硫酸，是强酸，D错误；
故选C。
5．（2022·重庆·统考高考真题）R、X、Y、Z均为短周期主族元素，Y与Z同主族且Z的原子序数大于Y。R和X的原子获得1个电子均可形成稀有气体原子的电子层结构，R的最高化合价为+1。1mol化合物RZY3X含58mol电子。下列说法正确的是
A．R与X形成的化合物水溶液呈碱性 B．X是四种元素中原子半径最大的
C．Y单质的氧化性比Z单质的弱 D．Z的原子最外层电子数为6
【答案】D
【解析】由题干信息可知，R、X、Y、Z均为短周期主族元素，Y与Z同主族且Z的原子序数大于Y，R和X的原子获得1个电子均可形成稀有气体原子的电子层结构，R的最高化合价为+1，则R为H，X为Cl或F；1mol化合物RZY3X含58mol电子，设Y的原子序数为a，则Z的原子序数为a+8；若X为F，则有1+9+a+8+3a=58，解得a=10，则Y为Ne，不符合题意；若X为Cl，则有1+17+a+8+3a=58，解得a=8，则Y为O，Z为S；故R为H、X为Cl、Y为O、Z为S，据此分析解题。
A．由分析可知，R为H、X为Cl，故R与X形成的化合物即HCl水溶液呈酸性，A错误；
B．由分析可知，R为H、X为Cl、Y为O、Z为S，故S是四种元素中原子半径最大的，B错误；
C．由分析可知，Y为O、Z为S，由于O的非金属性比S强，故O2的氧化性比S强，C错误；
D．由分析可知，Z为S，是16号元素，S原子最外层电子数为6，D正确；
故答案为：D。
6．（2022·河北·高考真题）中子轰击X原子的核反应为X+n→Y+H，其中Y可用于测定文物年代。下列说法错误的是
A．原子半径：Y＞X B．YH的电子式为：
C．最高价含氧酸的酸性：Y＞X D．X与Y均能形成多种氢化物
【答案】C
【解析】A．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氮原子，故A正确；
B．CH为质子数大于电子数的阳离子，电子式为，故B正确；
C．元素的非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，氮元素的非金属性强于碳元素，则硝酸的酸性强于碳酸，故C错误；
D．碳元素可以与氢元素形成的氢化物为烃类化合物，氮元素可以与氢元素形成的氢化物可能为氨气、联氨，则碳元素和氮元素均能形成多种氢化物，故D正确；
故选C。
7．（2022·广东·高考真题）甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是
甲 乙
丙 丁 戊
A．原子半径：丁＞戊＞乙
B．非金属性：戊＞丁＞丙
C．甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D．丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
【答案】C
【解析】甲～戊是短周期元素，戊中的最高价氧化物对应水化物为强酸，则可能是硫酸或高氯酸，若是高氯酸，则戊为Cl，甲为N、乙为F、丙为P、丁为S，若是硫酸，则戊为S，甲为C、乙为O、丙为Si、丁为P。
A．根据层多径大，同电子层结构核多径小原则，则原子半径：丁＞戊＞乙，故A正确；
B．根据同周期从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性：戊＞丁＞丙，故B正确；
C．甲的氢化物可能为氨气，可能为甲烷、乙烷等，若是氨气，则遇氯化氢一定有白烟产生；若是甲烷、乙烷等，则遇氯化氢不反应，没有白烟生成，故C错误；
D．丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸、也可能是磷酸，都一定能与强碱反应，故D正确。
综上所述，答案为C。
8．（2021·重庆·统考高考真题）元素X、Y和Z可形成化合物X3Y3Z6， X的原子序数是Z的原子序数的5倍，1 mol X3Y3Z6含42mol质子，下列叙述正确的是
A．X位于周期表的第二周期第VA族
B．Y的原子半径大于X的原子半径
C．Y的氧化物为无色气体
D．Z的单质与Cl2反应可生成共价化合物
【答案】D
【解析】设Z的原子序数为a，Y的原子序数为b，则X的原子序数为5a，1 mol X3Y3Z6含42mol质子，可得15a+3b+6a=21a+3b=42，即7a+b=14，因原子序数只能是整数，则a只能为1，b=7，Z为H，Y为N，X为B，据此解答
A．X为B，原子序数为5，位于周期表的第二周期第IIIA族，故A错误；
B．Y为N，X为B，两者同周期，原子序数越小半径越大，原子半径：X>Y，故B错误；
C．Y为N，其氧化物二氧化氮为红棕色气体，故C错误；
D．Z为H，其单质氢气与氯气反应生成HCl，为共价化合物，故D正确；
故选：D。
9．（2022·全国·统考高考真题）化合物可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增加，且加和为21。分子的总电子数为奇数，常温下为气体。该化合物的热重曲线如图所示，在以下热分解时无刺激性气体逸出。下列叙述正确的是
A．W、X、Y、Z的单质常温下均为气体
B．最高价氧化物的水化物的酸性：
C．阶段热分解失去4个
D．热分解后生成固体化合物
【答案】D
【解析】化合物(YW4X5Z8·4W2Z)可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增加，且加和为21。该化合物的热重曲线如图所示，在200℃以下热分解时无刺激性气体逸出，则说明失去的是水，即W为H，Z为O，YZ2分子的总电子数为奇数，常温下为气体，则Y为N，原子序数依次增加，且加和为21，则X为B。
A．X(B)的单质常温下为固体，故A错误；
B．根据非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，则最高价氧化物的水化物酸性：X(H3BO3)＜Y(HNO3)，故B错误；
C．根据前面已知200℃以下热分解时无刺激性气体逸出，则说明失去的是水，若100～200℃阶段热分解失去4个H2O，则质量分数，则说明不是失去4个H2O，故C错误；
D．化合物(NH4B5O8·4H2O)在500℃热分解后若生成固体化合物X2Z3(B2O3)，根据硼元素守恒，则得到关系式2NH4B5O8·4H2O～5B2O3，则固体化合物B2O3质量分数为，说明假设正确，故D正确。
综上所述，答案为D。
“位—构—性”推断的核心是“位”，即根据结构首先判断元素在元素周期表中的位置，然后根据元素性质的相似性和递变性预测其可能的性质；也可以根据其具有的性质确定其在周期表中的位置，进而推断出其结构。
1．“位”“构”“性”关系：
2．明确下列关系式：
(1)电子层数＝周期序数。
(2)主族元素的最外层电子数＝主族序数＝价电子数
(3)质子数＝原子序数＝核电荷数＝核外电子数。
(4)主族元素的最高正价＝主族序数。
最低负价＝主族序数－8。
(5)原子序数是奇数(或偶数)的主族元素，其所在主族序数必为奇数(或偶数)。
3．性质与位置的互推：
(1)根据元素的性质可以推知元素在周期表中的位置。如同周期元素A、B、C的金属性逐渐增强，则可知A、B、C在同周期中按C、B、A的顺序从左到右排列。
(2)根据元素在周期表中的位置关系，可以推断元素的性质，如A、B、C三种元素在同一主族中从上到下排列，则A、B、C的单质氧化性依次减弱或对应离子的还原性依次增强。
4．结构与性质的互推：
(1)若某元素的最外层电子数小于4，则该元素容易失电子；若某元素的最外层电子数大于4，则该元素容易得电子。
(2)若某元素容易得电子，则可推知该元素的最外层电子数大于4；若某元素容易失电子，则可推知该元素的最外层电子数小于4。
5．结构与位置的互推：
由原子序数确定主族元素位置的方法：
只要记住了稀有气体元素的原子序数(He—2、Ne—10、Ar—18、Kr—36、Xe—54、Rn—86)，就可确定主族元素在周期表中的位置。
(1)若比相应的稀有气体元素多1或2，则应处在稀有气体元素所在周期的下一周期的第ⅠA族或第ⅡA族，如88号元素：88－86＝2，则该元素应在第7周期第ⅡA族。
(2)若比相应的稀有气体元素少1～5时，则应处在稀有气体元素所在周期的第ⅢA族～第ⅦA族，如84号元素应在第6周期第ⅥA族。
6．理清“序、层”规律。
(1)若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同，则“阴前右，阳后左”，即阴离子在前一周期右侧，阳离子在后一周期左侧，阳离子的原子序数大。如核外电子排布相同的主族元素的相对位置判断方法：
若短周期主族元素的简单离子：A＋、B2＋、C－、D2－具有相同的电子层结构，则A、B、C、D四种元素在元素周期表中的相对位置如下：
故原子序数：B>A>C>D
原子半径：A>B>D>C
离子半径：D2－>C－>A＋>B2＋
(2)同周期元素的简单阳离子与阴离子相比，阴离子原子序数大。
7．熟记“序、价”规律。
在短周期元素中，元素的原子序数与其主要化合价的数值在奇偶性上一般一致，“价奇序奇，价偶序偶”。
8．“位、构、性”三者关系的应用
利用元素在周期表中位置、元素的原子结构、元素性质三者关系，可以比较或推断某些元素的性质，如：
(1)比较同主族元素的金属性、非金属性、最高价氧化物对应水化物的酸碱性、氢化物的稳定性等。
(2)比较同周期元素及其化合物的性质。
(3)比较不同周期、不同主族元素性质时，要找出参照物。
(4)推断一些未学过的元素的某些性质。
1.熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律：
“凹”型结构的“三短四长，七主七副八零完”；
②各周期元素种类数；
③稀有气体的原子序数及在周期表中的位置；
同主族上下相邻元素原子序数的关系。
2.元素推断题解题的一般步骤
(1)寻找突破口——元素推断的关键。综合把握题中关键信息，确定突破口。
(2)推断元素——正确解题的基础。根据关键信息，结合突破口找出关键元素，然后根据题中描述或结构片段推出所有元素，充分利用元素周期律结合选项作答。
(3)解题——明确要求，规范作答。
(4)验证——确保答题正确无误。
3.根据“片段结构”推断元素的思维模式
4.常见元素及其化合物的特性
(1)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组成元素或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素:C。
(2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素:N。
(3)地壳中含量最多的元素:O。
(4)具有漂白性的常见物质:氯水、二氧化硫、过氧化钠,双氧水(H2O2)等。
(5)单质最活泼的非金属元素或无正价的元素或无含氧酸的非金属元素或无氧酸(气态氢化物)可腐蚀玻璃的元素或气态氢化物最稳定的元素或阴离子的还原性最弱的元素:F。
(6)单质密度最小的元素:H;密度最小的金属元素:Li。
(7)常温下单质呈液态的非金属元素:Br;金属元素:Hg。
(8)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。
(9)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物起化合反应的元素:N;能起氧化还原反应的元素:S。
(10)元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素:Li、Na、F。
5.元素推断题六大误区
考向1 根据元素的原子结构推断位置及性质
【典例1】（2024·全国·高三专题练习）X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的五种短周期主族元素。其中Z是金属，W的单质是淡黄色固体，X、Y、W在周期表中的相对位置如图所示，下列说法正确的是
A．五种元素中，最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是W
B．Y与Z只能形成一种化合物
C．简单阴离子的还原性：Y>W
D．Z与Q形成的化合物水溶液可能呈酸性
【答案】D
【解析】短周期元素W的单质为淡黄色固体，则W是S元素，Y是O元素，X是C元素，因为X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，则Q是Cl元素，其中Z是原子序数大于8且小于16的金属元素，可能是Na、Mg、Al中的一种。
A．在这五种元素中，最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是HClO4，故A错误；
B．若Z是Na元素，则可以形成Na2O、Na2O2两种氧化物，若Z是Mg或Al，则只能形成一种氧化物MgO或Al2O3，故B错误；
C．O、S是同主族元素，同主族从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，其简单阴离子的还原性逐渐增强，元素的非金属性：O>S，所以阴离子的还原性：S2 >O2 ，故C错误；
D．若Z为Mg或Al，则MgCl2、AlCl3都是强酸弱碱盐，金属阳离子发生水解反应而使溶液呈酸性，故D正确。
综上所述，答案为D。
【变式练1】（2024·四川·统考模拟预测）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，Z原子的最外层电子数与核外电子总数之比为3∶8，W与Z同族，Y的原子序数是W和Z的原子序数之和的一半，含X元素的物质焰色试验为黄色。下列说法正确的是
A．金属性：Y>X
B．最简单氢化物的沸点：W>Z
C．W与X形成的化合物中一定只含有离子键
D．原子半径的大小顺序：r(Z)>r(X)>r(Y)
【答案】B
【解析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，Z原子的最外层电子数与核外电子总数之比为3∶8，Z为硫元素，W与Z同族，则W为氧元素，Y的原子序数是W和Z的原子序数之和的一半，Y为镁元素，含X元素的物质焰色试验为黄色，则X为钠元素，据此分析。
A．金属性：Na>Mg，A错误；
B．水分子间存在氢键，沸点出现异常，最简单氢化物的沸点：H2O>H2S，B正确；
C．O与Na形成的化合物过氧化钠中含有离子键和非极性共价键，C错误；
D．同周期元素原子半径越来越小，故原子半径的大小顺序为：r(Na)>r(Mg)>r(S)，D错误；
故选B。
【变式练2（2024·新疆·校联考一模）化合物a可用作导电涂料、静电喷涂、喷码油墨生产等，其中W、X、Y是原子序数依次增大的主族元素，W、Y同主族，a的结构式如图，且W、X满足八电子结构。下列叙述错误的是
A．原子半径：
B．简单氢化物的沸点：
C．a中，Y显+5价
D．a属于离子化合物
【答案】A
【解析】从结构分析，W成四个键还多一个电子失去形成正一价离子，说明W最外层是五个电子，又W、Y同族原子序数依次增大分别是N和P，X形成一个键达到8电子稳定，且X在N和P之间，与P形成的是共价键，因此X是F。
A．原子半径是P>N>F，故A错误；
B．简单氢化物的沸点：HF>NH3>PH3，故B正确；
C．a中P形成四个键同时又失去1个电子，Y是+5价，故C正确；
D．a是由阴阳离子形成的化合物，是离子化合物，故D正确；
答案选A。
考向2 根据元素及其化合物的性质推断位置及结构
【典例2】（2024·浙江·高三校联考开学考试）镁、锂的性质相似，下列有关锂的说法不正确的是
A．Li2SO4易溶于水 B．LiOH是受热不易分解的强碱
C．Li遇浓硫酸不产生“钝化”现象 D．Li2CO3受热分解，生成Li2O和CO2
【答案】B
【解析】A．Li2SO4与硫酸镁性质类似易溶于水，故A正确；
B．LiOH和Mg(OH)2性质类似，Mg(OH)2是难溶于水的弱碱，受热易分解，因此LiOH也是难溶于水的弱碱，加热易分解，故B错误；
C．Mg与浓硫酸不产生钝化，Li遇浓硫酸也不会产生钝化现象，故C正确；
D．MgCO3受热易分解生成MgO和CO2，Li2CO3受热也分解，生成Li2O和CO2，故D正确；
答案选B。
【变式练3】（2024·广东佛山·高三阶段练习）短周期元素甲、乙、丙、丁在元素周期表中的相对位置如图所示；丁的最高价氧化物对应的水化物不是强酸。下列说法正确的是
A．离子半径：甲<乙
B．非金属性：乙>甲>丁>丙
C．乙的氢化物沸点一定高于甲的氢化物
D．丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强酸反应
【答案】B
【解析】由短周期元素甲、乙、丙、丁在元素周期表中的相对位置图可知，丙、丁在第三周期，甲、乙在第二周期；丁的最高价氧化物对应的水化物不是强酸，可推断 丁可能是Si或P，若丁为Si，则甲为N、乙为O、丙为Al；若丁为P，则甲为O、乙为F、丙为Si，据此分析解答。
A．核外电子数相同的元素，核电荷数越小的离子半径越大，故离子半径：甲＞乙，A错误；
B．同周期元素从左至右，非金属性逐渐增强，同主族元素自上而下，非金属性逐渐减弱，故非金属性：乙>甲>丁>丙，B正确；
C．H2O分子之间能够形成氢键，当乙的氢化物为H2O时，沸点高于甲的氢化物NH3，当乙的氢化物为HF时，沸点低于甲的氢化物H2O，C错误；
D．丙的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化铝或硅酸，硅酸不与强酸反应，D错误；
故答案选B。
【变式练4】（2024·全国·高三统考专题练习）元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如表所示，其中只有X是短周期的金属元素，下列判断正确的是
A．X的最高价氧化物能不溶于强碱 B．非金属性：T＜R
C．气态氢化物稳定性：T>Z D．R与Q的原子核外电子数相差16
【答案】B
【解析】由元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置，其中只有X是短周期的金属元素，可知X为Al，则R为C、T为Si、Q为Ge、Z为P；
A．氧化铝属于两性氧化物，能溶于强酸、强碱，故A错误；
B．同主族自上而下非金属性减弱，故非金属性：T＜R，故B正确；
C．非金属性T＜Z，元素非金属性越强，对应氢化物越稳定，故C错误；
D．R与Q的原子序数之差为第三、第四周期容纳元素种数之和，即R与Q的原子核外电子数相差8+18=26，故D错误；
故选B。
考向3 依据元素周期表的“片段结构”推断元素及性质
【典例2】（2024·全国·高三专题练习）甲~丁均为短周期主族元素，在元素周期表中的相对位置如图所示。丁的最高价氧化物对应的水化物在同周期中酸性最强，下列说法正确的是
甲 乙
丙 丁
A．非金属性：丁>丙>甲
B．原子半径：甲>乙>丙
C．最简单氢化物的沸点：乙>甲
D．丙与乙形成的二元化合物易溶于水和强碱溶液
【答案】C
【解析】由元素在周期表中的相对位置，可知甲、乙处于第二周期，而丙、丁处于第三周期，丁的最高价氧化物对应的水化物在同周期中酸性最强，故丁为Cl元素，可知甲是N元素、乙是O元素、丙是Si元素。
A．同周期主族元素自左而右非金属性增强，同主族自上而下非金属性减弱，则非金属性：甲>丙，故A错误；
B．同周期主族元素自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，则原子半径：丙＞甲＞乙，故B错误；
C．甲的简单氢化物为氨气，乙的简单氢化物为水，常温下水是液态，氨气是气态，水的沸点高于氨气，因此最简单氢化物的沸点：乙>甲，故C正确；
D．丙与乙形成的二元化合物化合物是SiO2，SiO2不溶于水，故D错误；
故答案选C。
【变式练3】（2024·山东·高三统考期中）短周期主族元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示，基态W原子有两个单电子。下列说法一定正确的是
A．一定条件下，W单质能置换出Z单质 B．简单离子半径：Y>X
C．简单氢化物的沸点：X>W D．最高化合价：X>Z
【答案】A
【解析】短周期主族元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置，可知W、X在第二周期，基态W原子有两个单电子，则W为C或O，X为N或F，Y为Al或P，Z为Si或S，据此分析。
A．W为C，Z为Si，可以发生置换反应；SiO2＋2C Si＋2CO↑，W为O，Z为S，可以发生反应，2H2S＋O2 2S＋2H2O， A正确；
B．Y为Al，X为N，二者的离子核外电子排布相同，看原子序数，原子越小，离子半径越大，简单离子半径：>Al3+，故B错误；
C．X为F，W为O，都含有氢键，但是水分子中氢键的数目多，故简单氢化物的沸点：，C错误；
D．X为F，F没有正价，D错误；
故本题选A。
【变式练4】（2024·全国·高三统考专题练习）短周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表的相对位置如图所示，它们的原子序数之和为39。下列说法错误的是
A．常温常压下，X单质为固态 B．Z和W的主要化合价相同
C．原子半径： D．Y的氢化物与W的氢化物相遇产生白烟
【答案】B
【解析】X、Y、Z、W为短周期主族元素，则X、Y、Z是第二周期，W为第三周期，设Z的原子序数为x，它们的原子序数之和为39，则有x+(x+8)+(x-2)+(x-3)=39，解得x=9，则Z为F元素，W为Cl元素，X为C，Y为N；
A．由分析可知，X为C，常温常压下，碳单质为固态，A正确；
B．Z为F元素，无最高正价，W为Cl元素，最高正价为+7，主要化合价不相同，B错误；
C．同周期元素从左到右原子半径减小，同主族元素从上到下原子半径增大，则原子半径：，C正确；
D．Y的氢化物NH3与W的氢化物HCl相遇反应生成NH4Cl，产生白烟，D正确；
故选：B。
1．（2024·湖北·高考真题）主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是
A．电负性： B．酸性：
C．基态原子的未成对电子数： D．氧化物溶于水所得溶液的
【答案】D
【分析】主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，则Z个有4个能层。根据这4种元素形成的化合物的结构可以推断，W、X、Y、Z分别为H、O、S、K。
【详解】A．W和Y可以形成，其中S显-2价，因此，电负性S>H，A不正确；
B．是中强酸，而是强酸，因此，在相同条件下，后者的酸性较强，B不正确；
C．H只有1个电子，O的2p轨道上有4个电子，O有2个未成对电子，因此，基态原子的未成对电子数 O>H，C不正确；
D．K的氧化物溶于水且与水反应生成强碱，S的氧化物溶于水且与水反应生成或，因此，氧化物溶于水所得溶液的pH的大小关系为 K>S，D正确；
综上所述，本题选D。
2．（2023·湖南·统考高考真题）日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2：1：3。下列说法正确的是
A．电负性：X>Y>Z>W
B．原子半径：XC．Y和W的单质都能与水反应生成气体
D．Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
【答案】C
【解析】根据题中所给的信息，基态X原子s轨道上的电子式与p轨道上的电子式相同，可以推测X为O元素或Mg元素，由荧光粉的结构可知，X主要形成的是酸根，因此X为O元素；基态X原子中未成键电子数为2，因此Y的未成键电子数为1，又因X、Y、Z、W的原子序数依次增大，故Y可能为F元素、Na元素、Al元素、Cl元素，因题目中给出W为金属元素且荧光粉的结构中Y与W化合，故Y为F元素或Cl元素；Z原子的未成键电子数为3，又因其原子序大于Y，故Y应为F元素、Z其应为P元素；从荧光粉的结构式可以看出W为某+2价元素，故其为Ca元素；综上所述，X、Y、Z、W四种元素分别为O、F、P、Ca，据此答题。
A．电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小，根据其规律，同一周期从左到右依次增大，同一主族从上到下依次减小，故四种原子的电负性大小为：Y>X>Z>W，A错误；
B．同一周期原子半径从左到右依次减小，同一主族原子半径从上到下依次增大，故四种原子的原子半径大小为：YC．F2与水反应生成HF气体和O2，Ca与水反应生成氢氧化钙和氢气，二者均可以生成气体，C正确；
D．Z元素的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4，几乎没有氧化性，D错误；
故答案选C。
3．（2023·辽宁·统考高考真题）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倍。下列说法错误的是
A．W与X的化合物为极性分子 B．第一电离能
C．Q的氧化物是两性氧化物 D．该阴离子中含有配位键
【答案】A
【解析】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Al。
A．W与X的化合物不一定为极性分子，如CH4就是非极性分子，A错误；
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F>O>C，B正确；
C．Q为Al，Al2O3为两性氧化物，C正确；
D．该阴离子中L与Q之间形成配位键，D正确；
故答案选A。
4．（2023·全国·统考高考真题）一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子与具有相同的电子结构。下列叙述正确的是
A．X的常见化合价有、 B．原子半径大小为
C．YX的水合物具有两性 D．W单质只有4种同素异形体
【答案】A
【解析】W、X、Y为短周期元素，原子序数依次增大，简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构，则它们均为10电子微粒， X为O，Y为Mg，W、X、Y组成的物质能溶于稀盐酸有无色无味的气体产生，则W为C，产生的气体为二氧化碳，据此解答。
A．X为O，氧的常见价态有-1价和-2价，如H2O2和H2O，A正确；
B．W为C，X为O，Y为Mg，同主族时电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，原子序数越小，原子半径越大，所以原子半径大小为：Y＞W＞X，B错误；
C．Y为Mg，X为O，他们可形成MgO，水合物为Mg(OH)2，Mg(OH)2只能与酸反应生成盐和水，不能与碱反应，所以YX的水合物没有两性，C错误；
D．W为C，碳的同素异形体有：金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等，种类不止四种，D错误；
故选A。
5．（2023·全国·统考高考真题）W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等，WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是
A．原子半径： B．简单氢化物的沸点：
C．与可形成离子化合物 D．的最高价含氧酸是弱酸
【答案】C
【解析】W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，WX2是形成酸雨的物质之一，根据原子序数的规律，则W为N，X为O，Y的最外层电子数与其K层电子数相等，又因为Y的原子序数大于氧的，则Y电子层为3层，最外层电子数为2，所以Y为Mg，四种元素最外层电子数之和为19，则Z的最外层电子数为6，Z为S，据此解答。
A．X为O，W为N，同周期从左往右，原子半径依次减小，所以半径大小为W＞X，A错误；
B．X为O，Z为S，X的简单氢化物为H2O，含有分子间氢键，Z的简单氢化物为H2S，没有氢键，所以简单氢化物的沸点为X＞Z，B错误；
C．Y为Mg，X为O，他们可形成MgO，为离子化合物，C正确；
D．Z为S，硫的最高价含氧酸为硫酸，是强酸，D错误；
故选C。
6．（2024·湖南·联考模拟预测）一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且总和为24，下列有关叙述正确的是
A．同周期中第一电离能处于X和Y之间的元素有3种
B．元素X的最高价氧化物的水化物为二元弱酸
C．离子半径：
D．化合物ZW中W具有比较强的氧化性
【答案】A
【解析】Z的原子序数最大，且呈+1价，故Z为Na，根据机构图可知，W只有一个键，且原子序数最小，故W为H，Y有三键，Y为N，原子序数总和为24，故X为B；
A．同周期中第一电离能处于B和N之间的元素有Be、C、O三种，A正确；
B．元素X的最高价氧化物的水化物为，在水中电离方程式为，属于一元弱酸，B错误；
C．离子半径：，C错误；
D．化合物NaH中H为-1价，易失电子，具有比较强的还原性，D错误；
故选A。
7．（2024·山西·模拟预测）日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为。已知：、、和为原子序数依次增大的前20号元素，为金属元素，基态原子轨道上的电子数和轨道上的电子数相等，基态、、原子的未成对电子数之比为。下列说法正确的是
A．原子半径： B．元素最高价化物对应的水化物具有强氧化性
C．电负性： D．能与水反应生成气体的单质只有的单质
【答案】C
【解析】基态原子轨道上的电子数和轨道上的电子数相等，电子排布为，X为O元素，基态O原子的未成对电子数为2，Y和Z的未成对电子数分别为1和3，且原子序数为前20，则Z的价层电子排布为，Z的原子序数大于O，所以Z为P，电子排布为 ，Y的原子序数在O和P之间，基态Y原子未成对电子数为1，则Y可能为F 或者Na，或者Al，由于为金属元素，W和Y可形成，Y不可能为金属元素，所以Y只能时F，根据化合物中正负化合价的代数和为0，W为Ca。
A．X为O元素，Y为F元素，Z为P元素，W为Ca元素，原子半径：，A错误；
B．Z为P元素，最高价化物对应的水化物为，不具有强氧化性，B错误；
C．电负性：，C正确；
D．能与水反应生成，Ca能与水反应生成，所以能与水反应生成气体的单质有Y和W，D错误；
故选C。
8．（2024·黑龙江·模拟预测）五种短周期主族元素 X、Y、Z、M、Q 的原子序数依次增大，X 的 2p 轨道半充满，Y 的 s 能级电子数和 p 能级电子数相等， Z 是至今发现的电负性最大的元素，M 在元素周期表中处于周期序数等于族序数的位置，Q 的单质被广泛用作半导体材料。下列叙述中不正确的是
A．元素的第一电离能：X X >Q
C．气态氢化物分子的键角：Q>X>Y D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：X>Q>M
【答案】A
【解析】X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，X 的 2p 轨道半充满，则X的电子排布式为1s22s22p3，则X为N；Y 的 s 能级电子数和 p 能级电子数相等，则Y的电子排布式为1s22s22p4，则Y为O；Z 是至今发现的电负性最大的元素，则Z为F；M 在元素周期表中处于周期序数等于族序数的位置，则M为Al；Q 的单质被广泛用作半导体材料，则Q为Si。
A．由分析知，X为N，Y为O，Z为F，元素的第一电离能为OB．由分析知，X为N，Z为F，Q为Si，元素非金属性越强，其气态氢化物越稳定，则气态氢化物的稳定性为F>N>Si，故B正确；
C．由分析知，X为N，Y为O，Q为Si，其气态氢化物为NH3、H2O、SiH4，NH3中氮原子为sp3杂化，H2O 中氧原子为sp3杂化， SiH4中硅原子为sp3杂化，但三者的孤电子对分别为2、1、0，则分子的键角为SiH4> NH3> H2O，故C正确；
D．由分析知，X为N，Q为Si，M为Al，元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则最高价氧化物对应的水化物的酸性N>Si>Al，故D正确；
答案选A。
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1．原子序数
按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号，称为原子序数。
原子序数＝质子数＝核电荷数＝核外电子数＝质量数－中子数。
2．元素周期表的编排原则
同一周期元素
同一主族元素
3．元素周期表结构记忆简图
元素周期表
4．元素周期表结构中常见的规律
(1)对角线相似规律：周期表中位于对角线位置的元素性质相似，如Li和Mg、Be和Al。
(2)奇偶规律：在同一主族内，族序数、原子序数，若有一个是偶数(或奇数)，另一个必为偶数(或奇数)。
(3)相同电子层结构的规律：稀有气体元素的原子与同周期非金属元素的阴离子以及下一周期金属元素(主族)的阳离子具有相同的电子层结构。
5．元素周期表中元素的分区
族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
1 2 3 4 5 6 7
(1)分界线左面为金属元素区，分界线右面为非金属元素区。金属性最强的元素(不考虑放射元素)位于周期表的左下角，是Cs元素。非金属性最强的元素位于元素周期表的右上角，是F元素。
(2)分界线附近的元素的性质，既能表现一定的金属性，又能表现一定的非金属性。
(3)由卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(At)应为黑色固体，与氢气难化合，HAt不稳定，AgAt难溶于水等。
6．元素周期表的三大应用
(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：
(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位置关系，研制农药材料等。
1.元素周期表易混易错点
(1)ⅠA族元素不等同于碱金属元素，H元素不属于碱金属元素。
(2)元素周期表第18列是0族，不是ⅧA族，第8、9、10三列是Ⅷ族，不是ⅧB族；含元素种类最多的族是ⅢB族，共有32种元素。
(3)过渡元素包括7个副族和第Ⅷ族，全部都是金属元素，原子最外层电子数不超过2个(1～2个)。
(4)最外层电子数为3～7个的原子一定属于主族元素，且最外层电子数即为主族的族序数。
(5)同一周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数可能相差1(2、3周期)或11(4、5周期)或25(6、7周期)。
(6)过渡元素：元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10列共六十多种元素，这些元素都是金属元素。
(7)镧系：元素周期表第六周期中，57号元素镧到71号元素镥，共15种元素。
(8)锕系：元素周期表第七周期中，89号元素锕到103号元素铹，共15种元素。
(9)超铀元素：在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素。
(10)元素周期表结构巧记口诀
横行叫周期，现有一至七，四长三个短，第七已排满。
纵列称为族，共有十六族，一八依次现，一零再一遍。
一纵一个族，Ⅷ族搞特殊，三纵算一族，占去8、9、10。
镧系与锕系，蜗居不如意，十五挤着住，都属ⅢB族。
2.元素周期表结构中隐含的两条规律
(1)同周期主族元素原子序数差的关系
①短周期元素原子序数差＝族序数差。
②两元素分布在过渡元素同侧时，原子序数差＝族序数差。两元素分布在过渡元素两侧时，第四或第五周期元素原子序数差＝族序数差＋10，第六周期元素原子序数差＝族序数差＋24。
③第四、五周期的第ⅡA与ⅢA族原子序数之差都为11，第六周期为25。
(2)同主族、邻周期元素的原子序数差的关系
①ⅠA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差2、8、8、18、18、32。
②ⅡA族和0族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、8、18、18、32。
③ⅢA～ⅦA族元素，随电子层数的增加，原子序数依次相差8、18、18、32。
3.根据稀有气体元素的原子序数来确定元素在周期表中位置的方法
原子序数－最邻近的稀有气体元素的原子序数＝ΔZ。
若ΔZ＜0，则与稀有气体元素同周期，族序数为8－|ΔZ|；
若ΔZ＞0，则在稀有气体元素下一周期，族序数为ΔZ。
例如①35号元素(相邻近的是36Kr)，则35－36＝－1，故周期数为4，族序数为8－|－1|＝7，即第四周期第ⅦA族，即溴元素。
②87号元素(相邻近的是86Rn)，则87－86＝1，故周期数为7，族序数为1，即第七周期第ⅠA族，即钫元素。
4.电子排布规律
(1)最外层电子数为3~7的原子一定属于主族元素,且最外层电子数即为主族的族序数。
(2)最外层为l个或2个电子,则可能是ⅠA、ⅡA族元素,也可能是副族、Ⅷ族或0族元素氦。
(3)原子最外层比次外层电子多的元素一定位于第2周期。
(4)某元素阴离子最外层电子数与次外层相同,该元素位于第3周期。
(5)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。
5.化合价规律
(1)主族元素的最高正化合价=它所在的族序数=最外层电子数(即价电子数),但要注意F无正价,O一般不显正价。
(2)只有非金属元素才有负价,非金属元素(H除外)的最高正价与它的负化合价的绝对值之和等于8。
6.元素周期表中元素的原子序数的差值关系
(1)同周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数之差有三种情况:第2、3周期(短周期)相差1,第4、5周期相差11,第6、7周期相差25。
(2)相邻周期,同一主族元素的原子序数可能相差2、8、18、32。若A、B是同主族相邻周期元素,A、B所在周期分别有m和n种元素。如图:
当A、B在ⅠA或ⅡA族时,y=x+m。当A、B在ⅢA~0族时,y=x+n。
考向1 元素周期表的结构
【典例1】（2024·海南·高三统考专题练习）下列对于元素周期表结构的叙述中，正确的是
A．7个横行代表7个周期，18个纵行代表18个族
B．除第1周期外，其他周期均有18种元素
C．副族元素中没有非金属元素
D．碱金属元素是指IA族的所有元素
【答案】C
【解析】A．7个横行代表7个周期，18个纵行代表16个族，7个主族、7个副族、1个0族、1个ⅤⅢ族，A错误；
B．第1周期有2种元素，2、3周期有8种元素，4、5周期有18种元素，6、7周期32种元素，B错误；
C．副族元素均在长周期，均为金属元素，只有主族元素存在非金属元素，C正确；
D．碱金属元素为金属元素，碱金属元素是指ⅠA族的除H之外的所有元素，D错误。
故选C。
【变式练1】（2024·江苏·高三统考阶段练习）元素周期表是重要的化学学习工具。查阅元素周期表可得元素锑的信息如下图所示，下列说法不正确的是
A．锑的最高化合价为＋5价 B．锑在周期表中位于第五周期VA族
C．锑元素的相对原子质量为121.8 D．锑的最高价氧化物对应水化物可能为强碱
【答案】D
【解析】A．由元素周期表信息可知，锑原子的最外层电子数为5，则锑元素的最高正化合价为＋5价，故A正确；
B．由元素周期表信息可知，锑原子的最外层电子数为5，则锑元素位于元素周期表第五周期VA族，故B正确；
C．由元素周期表信息可知，锑元素的相对原子质量为121.8，故C正确；
D．由元素周期表信息可知，锑原子的最外层电子数为5，则锑元素位于元素周期表的金属与非金属分界线附近，最高价氧化物对应水化物可能为两性氢氧化物，故D错误；
故选D。
【变式练2】（2024·黑龙江·高三阶段练习）具有下列电子层结构的原子成离子，其对应元素一定属于同一周期的是
A．两原子核外全部都是s电子
B．3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上只有一个未成对电子的原子
C．原子核外M层上的s、p能级都充满电子，而3d能级上没有电子的两种原子
D．最外层电子排布为的原子和最外层电子排布为的离子
【答案】B
【解析】A．两原子的核外全部都是s电子，原子具有1s能级或具有1s、2s能级，不处于同一周期，如氢原子与锂原子，故A错误；
B．3p上只有一个空轨道的原子，其外围电子排布为3s23p2，3p亚层上只有一个未成对电子的原子，其外围电子排布为3s23p1或3s23p5，二者都处于处于同周期，故B正确；
C．原子核外M层上的s、p轨道都充满电子，而d轨道上没有电子，符合条件的原子的核外电子排布式有1s22s22p63s23p6为氩原子，1s22s22p63s23p64s1为钾原子，1s22s22p63s23p64s2为钙原子，不一定处于同一周期，故C错误；
D．最外层电子排布为3s23p6的原子为氩原子，最外层电子排布为3s23p6的离子可能是阴离子也可能是阳离子如S2 、K＋等，不一定在同一个周期，故D错误；
故答案选B。
考向2 元素在周期表中位置的推断
【典例2】（2024·浙江·高三统考专题练习）根据元素周期律和元素周期表，下列推断不合理的是
A．第33号元素的单质在常温常压下是固体
B．第24号元素的基态原子所含的未成对电子数是所在周期元素基态原子中最多的
C．位于第六周期VIA族的元素，最高正价是，最低负价为
D．若能发现第120号元素，应是一种金属元素，位于周期表的第八周期IIA族
【答案】C
【解析】A．原子序数为33的元素为砷元素，砷单质常温常压下是固体，故A不符合题意；
B．原子序数为24的元素为铬元素，铬原子的价电子排布式为3d54s1，基态原子所含的未成对电子数为6，是所在第四周期元素基态原子中最多的，故B正确；
C．位于第六周期VIA族的元素为金属元素钋元素只有正化合价，不存在负化合价，故C错误；
D．原子序数为120的元素位于元素周期表第八周期IIA族，是一种金属性很强的金属元素，故D正确；
故选C。
【变式练3】（2024·全国·高三专题练习）2010年2月19日IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)宣布，第112号化学元素正式名称为“Copernicium”，元素符号为“Cn”，以纪念著名天文学家哥白尼，该元素的一种核素含有的中子数为165。下列关于Cn的说法正确的是（ ）
A．Cn位于第六周期、ⅡB族
B．Cn是过渡元素
C．Cn是非金属元素
D．Cn元素的近似相对原子质量为277
【答案】B
【解析】A. 112号元素的原子核外有112个电子，Cn位于第七周期、ⅡB族，故A错误；
B. 元素周期表的ⅢB～ⅡB族为过渡元素，Cn位于第七周期、ⅡB族，所以Cn是过渡元素，故B正确；
C. 元素周期表的ⅢB～ⅡB族为过渡元素，过渡元素全是金属元素，Cn位于第七周期、ⅡB族，Cn是金属元素，故C错误 ；
D. 277是Cn原子的近似相对原子质量，Cn元素有多种同位素，Cn元素的近似相对原子质量是多种同位素原子近似相对原子质量的平均值，故D错误；
故选B。
【变式练4】（2024·重庆·高三统考阶段练习）在我国北斗三号全球卫星导航系统中使用了“铷()原子钟”，它被誉为卫星的“心脏”，下列有关说法错误的是
A．铷元素位于第五周期第IA族 B．和具有相同的电子数
C．的中子数为48 D．和互为同素异形体
【答案】D
【解析】A．铷元素位于第五周期IA族，A项正确；
B．和具有相同的电子数，电子数为37，B项正确;
C．相对原子质量=质子数+中子数，中子数=85-37=48，C项正确；
D．质子数相同，中子数不同的原子互称为同位素，D项错误；
故选D。
1．（2024·江苏·高考真题）我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸盐，下列元素位于元素周期表第二周期的是
A．O B．P C．Ca D．Fe
【答案】A
【解析】A．O元素位于元素周期表第二周期ⅥA，A符合题意；
B．P元素位于元素周期表第三周期ⅤA，B不符合题意；
C．Ca元素位于元素周期表第四周期ⅡA，C不符合题意；
D．Fe元素位于元素周期表第四周期Ⅷ族，D不符合题意；
综上所述，本题选A。
2．（2023·广东·统考高考真题）科教兴国，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。下列说法正确的是
A．“天舟六号”为中国空间站送去推进剂气，是第族元素
B．火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为
C．创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”，其原料中的与互为同位素
D．“深地一号”为进军万米深度提供核心装备，制造钻头用的金刚石为金属晶体
【答案】C
【解析】A．化学符号Xe，原子序数54，在元素周期表中处于第5周期0族，故A错误；
B．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，不是FeO，故B错误；
C．与具有相同的质子数，不同的中子数，互为同位素，故C正确；
D．金刚石是共价晶体，故D错误；
故选C。
3．（2024·新疆·一模）主族元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如图所示，其中元素Z位于第四周期，W、X、Y原子的最外层电子数之和为16.下列说法错误的是
W
X Y
Z
A．X的最高价氧化物与水反应生成强酸
B．W、Y两种元素的最简单氢化物之间能反应
C．工业上常采用电解法制备单质Y
D．Z原子的核外最外层电子数为6
【答案】A
【解析】设W的最外层电子数为x，则X的最外层电子数为x-1，Y的最外层电子数为x+2，三者的最外层电子数之和为16，即3x+1=15，解之x=5。即W为N元素，X为Si元素，Y为Cl元素，Z为Se元素。
A．X的最高价氧化物为，不与水反应，A项错误；
B．W的最简单氢化物为，Y的最简单氢化物为HCl，两者反应生成，B项正确；
C．单质Y为，工业上常采用电解饱和食盐水制备，C项正确；
D．Z处于ⅥA族，D项正确；
故选A。
4．（2024·北京·模拟预测）科学家合成118号0族元素Og的过程为Cf+ Ca→Og+ 3n。下列说法不正确的是
A．Cf与Og位于同一周期
B．Ca与Ca互为同素异形体
C．Og位于元素周期表的第18列
D．上述过程不属于化学变化
【答案】B
【解析】A．Cf与Og均位于第七周期元素，选项A正确；
B．Ca与Ca为质子数相同，中子数不同的一类原子，互为同位素，选项B不正确；
C．Og是0族元素，位于元素周期表的第18 列，选项C正确；
D．上述过程属于核反应，不属于化学变化，选项D正确；
答案选B。
5．（2024·天津·一模）我国科研团队首次制备出以肖特基结作为发射结的垂直结构的硅—石墨烯—锗高速晶体管，代表我国在这一尖端科技领域走在了世界的前列。下列有关锗(Ge-IVA)的说法错误的是
A．锗元素与碳元素处于同一主族 B．和互为同素异形体
C．的中子数为42 D．锗与硅一样可用作半导体材料
【答案】B
【解析】A．锗元素为第IVA元素，与碳同主族，A项正确；
B．和质子数相同，质量数不同，互为同位素，B项错误；
C．中子数=质量数-质子数，C项正确；
D．锗在元素周期表中位于金属和非金属的交界线处，可用作半导体材料，D项正确；
答案选B。
6．（2024·天津·模拟预测）今年我国发布了首个医用同位素中长期发展规划。临床医用同位素有、、等。有关说法正确的是
A．位于元素周期表的第二周期第ⅥA族
B．与具有相同的最外层电子数
C．与的性质完全相同
D．的中子数为奇数
【答案】B
【解析】A．C元素的原子序数为6，位于元素周期表的第二周期第ⅣA族，故A错误；
B．F和I位于同一主族，最外层都是7个电子，故B正确；
C．14C和12C的化学性质几乎完全相同，但物理性质有差异，故C错误；
D．23Na的质子数为11，所以中子数为23-11=12，为偶数，故D错误；
故选B。
7．（2024·上海·统考二模）2021年，我国发布了《医用同位素中长期发展规划》，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等。有关说法正确的是
A．14C位于元素周期表的第二周期第ⅥA族
B．18F和131I具有相同的最外层电子数
C．14C与12C的性质完全相同
D．化合物23Na131I的中子总数为奇数
【答案】B
【解析】A．C原子序数为6，位于元素周期表的第二周期第ⅣA族，故A错误；
B．F和I 属于第ⅦA族，最外层电子数相同，故B正确；
C． 14C与12C的化学性质几乎完全相同，但物理性质有差异，故C错误；
D． 23Na131I 的中子总数为(23-11)+(131-53)，不为奇数，故D错误。
故选B。
8．（2024·广东·统考模拟预测）“嫦娥五号”带回了富含氦-3的月壤，氦-3可作为未来可控核聚变()的清洁能源。下列说法正确的是
A．氦-3聚变属于化学变化 B．和具有相同的性质
C．位于第1周期第ⅡA族 D．和具有相同的中子数
【答案】D
【解析】A．化学反应是指原子核不变的情况下有新的物质生成的反应，核反应是原子内部原子核的反应，不属于化学反应，故A错误；
B．和的化学性质几乎完全相同，但物理性质不同，故B错误；
C．He元素位于元素周期表第1周期0族，故C错误；
D．和的中子数都为1，具有相同的中子数，故D正确；
故选D。
1．元素周期律
2．主族元素的周期性变化规律
项目 同周期(左→右) 同主族(上→下)
原子结构 核电荷数 逐渐增大 逐渐增大
电子层数 相同 逐渐增多
原子半径 逐渐减小 逐渐增大
离子半径 阳离子逐渐减小阴离子逐渐减小r(阴离子)＞r(阳离子) 逐渐增大
性质 化合价 最高正化合价由＋1→＋7(O、F除外)负化合价＝－(8－主族序数) 相同， 最高正化合价＝主族序数(O、F除外)
元素的金属性和非金属性 金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱
离子的氧化性、还原性 阳离子氧化性逐渐增强 阴离子还原性逐渐减弱 阳离子氧化性逐渐减弱 阴离子还原性逐渐增强
气态氢化物稳定性 逐渐增强 逐渐减弱
最高价氧化物对应的水化物的酸碱性 碱性逐渐减弱 酸性逐渐增强 碱性逐渐增强 酸性逐渐减弱
3.元素金属性和非金属性强弱的判断方法
金 属 性 比 较 本质 原子越易失电子，金属性越强(与原子失电子数目无关)
判断 方法 ①在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强
②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强
③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强
④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强
⑤若Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，则Y比X的金属性强
⑥元素在周期表中的位置：左边或下方元素的金属性强
非 金 属 性 比较 本质 原子越易得电子，非金属性越强(与原子得电子数目无关)
判断 方法 ①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强
②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强
③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强
④元素在周期表中的位置：右边或上方元素的非金属性强
4.元素周期表、元素周期律的应用
(1)根据元素周期表中的位置寻找未知元素
(2)预测元素的性质(由递变规律推测)
①比较不同周期、不同主族元素的性质
如：金属性Mg＞Al、Ca＞Mg，则碱性Mg(OH)2＞Al(OH)3、Ca(OH)2＞Mg(OH)2，则Ca(OH)2＞Al(OH)3(填“＞”、“＜”或“＝”)。
②推测未知元素的某些性质
如：已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2难溶；再如：已知卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(At)应为有色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。
(3)启发人们在一定区域内寻找新物质
①半导体元素在金属与非金属分界线附近，如：Si、Ge、Ga等。
②农药中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。
③催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中找，如：Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。
1.微粒半径大小比较方法
2.判断金属性和非金属性强弱时的易错点
(1)关注关键词“最高价”,根据元素氧化物对应水化物酸碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱时,必须是其最高价氧化物的对应水化物。
(2)关注关键词“难、易”,判断元素非金属性或金属性的强弱,依据是元素原子在化学反应中得失电子的难易而不是得失电子的多少。
(3)元素的非金属性越强,其单质的活泼性不一定越强。实际中的特例,如N的非金属性较强,但N2性质稳定。
3..微粒半径的大小比较
4.元素金属性、非金属性及其比较
(1)元素金属性、非金属性强弱的本质。
①元素原子失电子能力越强,元素金属性越强。
②元素原子得电子能力越强,元素非金属性越强。
(2)元素金属性和非金属性强弱的判断依据。
①结构判断法:根据原子结构比较。最外层电子数越少,电子层越多,元素金属性越强;最外层电子数越多,电子层越少,非金属性越强。
②依据“两表”“两池”“三反应”判断
考向1 根据元素周期律和元素周期表判断物质的性质
【典例1】（2024·北京·高三开学考试）根据元素周期律判断，不正确的是
A．Mg原子失电子能力比Ca弱 B．K与水反应比Mg与水反应剧烈
C．HCl的稳定性强于HBr D．酸性强于
【答案】D
【解析】A．同主族从上至下，元素的金属性增强，元素的失电子能力增强，金属性Ca>Mg，所以Mg原子失电子能力比Ca弱，故A正确；
B．金属性K>Mg，金属性越强，与水反应就越剧烈，故B正确；
C．同主族从上至下，元素的非金属性减弱，非金属性越强，其氢化物稳定，非金属性Cl>Br，所以HCl的稳定性强于HBr，故C正确；
D．同周期从左到右，元素的非金属性增强，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，非金属性S>P的，所以H2SO4酸性强于H3PO4，故D错误；
故本题选D。
【变式练1】（2024·上海·统考二模）从原子结构角度判断，下列说法错误的是
A．稳定性：NH3＞PH3＞AsH3 B．HNO3可以与KH2PO4反应生成H3PO4
C．元素的非金属性：N＞P＞S D．氟元素不显正化合价
【答案】C
【解析】A．已知N、P、As为同一主族元素，其非金属性：N＞P＞As，故简单气态氢化物的稳定性：NH3＞PH3＞AsH3，A正确；
B．已知N、P为同一主族元素，其非金属性：N＞P，其最高价氧化物对应水化物的酸性为HNO3＞H3PO4，故HNO3可以与KH2PO4反应生成H3PO4，B正确；
C．根据同一周期从左往右元素的非金属性依次增强，同一主族从上往下依次减弱，故元素的非金属性：N＞S＞P，C错误；
D．由于F的电负性最大，对电子的吸引能力最强，故氟元素不显正化合价，D正确；
故答案为：C。
【变式练2】（2024·海南·高三统考专题练习）根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是
A．气态氢化物的稳定性：H2O＞NH3＞SiH4
B．氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C．因为酸性H2SO3＞H2CO3，所以非金属性：S>C
D．用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族
【答案】C
【解析】A．C、N、O属于同周期元素，从左至右，非金属性依次增强，原子序数C＜N＜O，非金属性O＞N＞C，C、Si属于同主族元素，从上到下，非金属性依次减弱，原子序数C＜Si ，非金属性C＞Si，则非金属性O＞N＞Si，非金属性越强，氢化物越稳定，气态氢化物的稳定性H2O＞NH3＞SiH4，选项A正确；
B．H与F、Cl等形成共价化合物，与Na等形成离子化合物，则氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物，选项B正确；
C．根据元素周期律可知，元素非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强，但题目中S的最高价氧化物对应的水化物应为H2SO4，因此不能根据H2SO3＞H2CO3，推断出S、C的非金属性，选项C不正确；
D．118号元素的原子序数为118，质子数为118，核外电子数为118，其原子结构示意图为，它的原子结构中有7个电子层，最外层电子数为8，则第118号元素在周期表中位于第七周期0族，选项D正确；
答案为C。
考向2 微粒半径大小的比较
【典例2】（2024·河南·高三开学考试）W、X、Y、Z为四种短周期主族元素，且原子核外L层的电子数分别为0、5、6、8，四种元素的原子最外层电子数之和为16。下列说法错误的是
A．原子半径：Z>X>Y>W
B．W与X、Y、Z可分别形成分子
C．可作高温结构陶瓷的原料
D．、均为酸性氧化物
【答案】D
【解析】W、X、Y、Z为四种短周期主族元素，且原子核外L层的电子数分别为0、5、6、8，四种元素的原子最外层电子数之和为16，则W为H，X为N，Y为O，Z为Si。
A．由分析可知，W为H，X为N，Y为O，Z为Si，根据同周期元素原子半径从左往右逐渐减小，则原子半径大小为Si>N>O>H ，A正确；
B．H与O、N、Si可分别形成化合物、、，B正确；
C．N与Si可形成，可用作高温结构陶瓷的原料，C正确；
D．酸性氧化物与碱反应只生成一种盐和水，不是酸性氧化物，D错误；
故选D。
【变式练3】（2024·全国·高三统考专题练习）X、Y、Z、W为短周期主族元素，原子序数依次增大，四种元素分别位于不同的主族，且最外层电子数满足X＋Y=Z＋W=9，Y的简单气态氢化物水溶液呈碱性，Z单质常温下为固体。下列说法错误的是
A．单质的熔点：X>Y B．简单离子半径：Z＜W
C．简单氢化物的沸点：Y＜W D．最高价含氧酸的酸性：X＜W
【答案】C
【解析】X、Y、Z、W为短周期主族元素，原子序数依次增大，Y的简单气态氢化物水溶液呈碱性，Y是N元素；最外层电子数满足X＋Y= 9，X是C元素；最外层电子数满足Z＋W=9，Z单质常温下为固体，Z是Mg元素、W是Cl元素；
A．C在常温下是固体、N2在常温下是气体，单质的熔点：C>N2，故A正确；
B．电子层数越多半径越大，简单离子半径：Mg2+＜Cl-，故B正确；
C．NH3分子间形成氢键，简单氢化物的沸点：NH3>HCl，故C错误；
D．Cl的非金属性大于C，最高价含氧酸的酸性：H2CO3＜HClO4，故D正确；
选C。
【变式练4】（2024·全国·高三专题练习）如图是元素周期表的一部分，X、Y、Z、W均为短周期元素，若Z原子序数是Y的两倍，则下列说法正确的是
A．X元素的简单氢化物分子内可以形成氢键
B．Y元素与X、Z、W元素均可形成两种以上的化合物，且都能溶于水
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>W
D．阴离子半径由大到小的顺序为：Z>W>X>Y
【答案】D
【解析】X、Y、Z、W均为短周期元素，若Z原子序数是Y的两倍，Z应为第三周期元素，可知Z为S元素，结合位置可知，W为Cl，Y为O，X为N，然后结合元素周期律及元素化合物知识来解答。
A．N元素的简单氢化物NH3可以形成分子间氢键，不能形成分子内氢键，故A错误；
B．O元素与N、S、Cl元素均可形成两种以上的化合物，其中NO不能溶于水，故B错误；
C．非金属性Cl>S，非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则酸性：HClO4>H2SO4，故C错误；
D．电子层数越多半径越大，电子层数相等时，核电荷数越大半径越小，阴离子半径由大到小的顺序为：S2->Cl->N3->O2-，故D正确；
故选D。
考向3 元素金属性与非金属性的强弱判断与应用
【典例2】（2024·全国·高三专题练习）X、Y、Z、M代表四种金属元素，金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，Z极上有放出；单质Z可以从Y的盐溶液中置换出单质Y；又知的氧化性强于。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，X溶解，Z极上有氢气放出，所以X是负极，Z是正极，故金属的活动性：；单质Z可以从Y的盐溶液中置换出Y，说明金属的活动性：；离子的氧化性强于离子，所以金属的活动性；综上可知四种金属的活动性由强到弱的顺序为，A项正确。
【变式练3】（2024·河北·校联考三模）一种由短周期主族元素组成的化合物，其阴离子结构如图所示。W、X、Y、Z原子序数之和为20，下列有关叙述不正确的是
A．稳定性：ZW4C．X的最高价氧化物对应的水化物是强酸 D．非金属性：X【答案】C
【解析】根据阴离子结构图，阴离子带一个单位负电荷，只有X是一个原子，因此该电子被X所得，形成四个共价键，则其中一个键为配位键，X提供的空轨道，则X原子正常形成三个共价键，最外层有3个电子，X为B；W形成一个共价键，结合原子序数可知W为H；Z形成四个共价键，最外层有4个电子，Z为C；Y形成两个共价键，最外层有6个电子，Y为O，据此分析解题。
A．由分析可知，W为H、Y为O，Z为C，非金属性O>C，氢化物稳定性：H2O>CH4，A正确；
B．由分析可知，W为H、X为B、Y为O，Z为C，一般电子层数越多半径越大，同周期元素核电荷数越大半径越小，原子半径HC．由分析可知，X为B，故X的最高价氧化物对应的水化物是H3BO3，为弱酸，C错误；
D．由分析可知，W为H、X为B、Y为O，Z为C，电负性越大，非金属性越强，故非金属性：B故答案为：C。
【变式练4】（2024·广东·高三校考阶段练习）下列有关说法正确的是
A．沸点比低，所以O的非金属性比S强
B．的酸性比的酸性强，所以S的非金属性比强
C．K与冷水剧烈反应，Mg与冷水不易反应，所以K比Mg活泼
D．三种元素对应离子半径的顺序为：
【答案】C
【解析】A．氢化物的熔沸点与分子间作用力和氢键有关，与非金属性强弱无关，水的沸点高于硫化氢是因为水分子间存在氢键，故A错误；
B．非金属元素最高价氧化物的水化物酸性越强，其非金属性越强，HClO不是Cl元素的最高价含氧酸，所以不能根据硫酸和次氯酸酸性强弱判断非金属性强弱，故B错误；
C．金属越活泼，与冷水反应越剧烈，K与冷水剧烈反应，Mg与冷水不易反应，所以K比Mg活泼，故C正确；
D．电子层数相同的离子，核电荷数越小的离子半径越大，则，故D错误；
故选：C。
1．（2024·广东·高考真题）一种可为运动员补充能量的物质，其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z和Y同族，则
A．沸点： B．最高价氧化物的水化物的酸性：
C．第一电离能： D．和空间结构均为平面三角形
【答案】D
【分析】Y可形成5个共价键，Z可形成3个共价键，Z和Y同族，Y原子序数比Z大，即Z为N元素，Y为P元素，W可形成4个共价键，原子序数比N小，即W为C元素，R可形成1个共价键，原子序数比C小，即R为H元素，X可形成2个共价键，原子序数在N和P之间，即X为O元素，综上：R为H元素、W为C元素、Z为N元素、X为O元素、Y为P元素。
【解析】A．由于NH3可形成分子间氢键，而PH3不能，因此沸点：NH3＞YH3，故A错误；
B．W为C元素、Z为N元素，由于非金属性：C＜N，因此最高价氧化物的水化物的酸性：H2CO3＜HNO3，故B错误；
C．同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，ⅡA族、ⅤA族原子第一电离能大于同周期相邻元素，即第一电离能：，故C错误；
D．的中心原子价层电子对数为，属于sp2杂化，为平面三角形， 的中心原子价层电子对数为，属于sp2杂化，为平面三角形，故D正确；
故选D。
2．（2023·重庆·统考高考真题）化合物X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同，相对分子质量相差7，1molX3Y7WR含40mol质子，X、W和R三种元素位于同周期，X原子最外层电子数是R原子核外电子数的一半。下列说法正确的是
A．原子半径：W＞R B．非金属性：X＞R
C．Y和Z互为同素异形体 D．常温常压下X和W的单质均为固体
【答案】A
【解析】化合物X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同，相对分子质量相差7，说明Y、Z为氢元素的两种核素，由题干信息可知，1molX3Y7WR含40mol质子，X、W和R三种元素位于同周期，X原子最外层电子数是R原子核外电子数的一半，则X、W、R的内层电子数为2，设X的最外层电子数为a，则R的核外电子数为2a，W的核外电子数为b，Y的质子数为1，则有：3(a+2)+ 2a+b+7=40(a、b均为整数)，5a+b=27，解得a=5，b=2(X、R不在同周期，舍去)；a=4，b=7；a=3，b=12(X、R不在同周期，舍去)；则X为C，R为O，W为N。
A．同周期从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径：W＞R，故A正确；
B．同周期从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性： R＞X，故B错误；
C．Y和Z是氢的两种核素，两者互为同位素，故C错误；
D．常温常压下X的单质为固体，W的单质是气体，故D错误。
综上所述，答案为A。
3．（2023·全国·统考高考真题）一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子与具有相同的电子结构。下列叙述正确的是
A．X的常见化合价有、 B．原子半径大小为
C．YX的水合物具有两性 D．W单质只有4种同素异形体
【答案】A
【解析】W、X、Y为短周期元素，原子序数依次增大，简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构，则它们均为10电子微粒， X为O，Y为Mg，W、X、Y组成的物质能溶于稀盐酸有无色无味的气体产生，则W为C，产生的气体为二氧化碳，据此解答。
A．X为O，氧的常见价态有-1价和-2价，如H2O2和H2O，A正确；
B．W为C，X为O，Y为Mg，同主族时电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，原子序数越小，原子半径越大，所以原子半径大小为：Y＞W＞X，B错误；
C．Y为Mg，X为O，他们可形成MgO，水合物为Mg(OH)2，Mg(OH)2只能与酸反应生成盐和水，不能与碱反应，所以YX的水合物没有两性，C错误；
D．W为C，碳的同素异形体有：金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等，种类不止四种，D错误；
故选A。
4．（2023·全国·统考高考真题）W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等，WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是
A．原子半径： B．简单氢化物的沸点：
C．与可形成离子化合物 D．的最高价含氧酸是弱酸
【答案】C
【解析】W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，WX2是形成酸雨的物质之一，根据原子序数的规律，则W为N，X为O，Y的最外层电子数与其K层电子数相等，又因为Y的原子序数大于氧的，则Y电子层为3层，最外层电子数为2，所以Y为Mg，四种元素最外层电子数之和为19，则Z的最外层电子数为6，Z为S，据此解答。
A．X为O，W为N，同周期从左往右，原子半径依次减小，所以半径大小为W＞X，A错误；
B．X为O，Z为S，X的简单氢化物为H2O，含有分子间氢键，Z的简单氢化物为H2S，没有氢键，所以简单氢化物的沸点为X＞Z，B错误；
C．Y为Mg，X为O，他们可形成MgO，为离子化合物，C正确；
D．Z为S，硫的最高价含氧酸为硫酸，是强酸，D错误；
故选C。
5．（2022·重庆·统考高考真题）R、X、Y、Z均为短周期主族元素，Y与Z同主族且Z的原子序数大于Y。R和X的原子获得1个电子均可形成稀有气体原子的电子层结构，R的最高化合价为+1。1mol化合物RZY3X含58mol电子。下列说法正确的是
A．R与X形成的化合物水溶液呈碱性 B．X是四种元素中原子半径最大的
C．Y单质的氧化性比Z单质的弱 D．Z的原子最外层电子数为6
【答案】D
【解析】由题干信息可知，R、X、Y、Z均为短周期主族元素，Y与Z同主族且Z的原子序数大于Y，R和X的原子获得1个电子均可形成稀有气体原子的电子层结构，R的最高化合价为+1，则R为H，X为Cl或F；1mol化合物RZY3X含58mol电子，设Y的原子序数为a，则Z的原子序数为a+8；若X为F，则有1+9+a+8+3a=58，解得a=10，则Y为Ne，不符合题意；若X为Cl，则有1+17+a+8+3a=58，解得a=8，则Y为O，Z为S；故R为H、X为Cl、Y为O、Z为S，据此分析解题。
A．由分析可知，R为H、X为Cl，故R与X形成的化合物即HCl水溶液呈酸性，A错误；
B．由分析可知，R为H、X为Cl、Y为O、Z为S，故S是四种元素中原子半径最大的，B错误；
C．由分析可知，Y为O、Z为S，由于O的非金属性比S强，故O2的氧化性比S强，C错误；
D．由分析可知，Z为S，是16号元素，S原子最外层电子数为6，D正确；
故答案为：D。
6．（2022·河北·高考真题）中子轰击X原子的核反应为X+n→Y+H，其中Y可用于测定文物年代。下列说法错误的是
A．原子半径：Y＞X B．YH的电子式为：
C．最高价含氧酸的酸性：Y＞X D．X与Y均能形成多种氢化物
【答案】C
【解析】A．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氮原子，故A正确；
B．CH为质子数大于电子数的阳离子，电子式为，故B正确；
C．元素的非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，氮元素的非金属性强于碳元素，则硝酸的酸性强于碳酸，故C错误；
D．碳元素可以与氢元素形成的氢化物为烃类化合物，氮元素可以与氢元素形成的氢化物可能为氨气、联氨，则碳元素和氮元素均能形成多种氢化物，故D正确；
故选C。
7．（2022·广东·高考真题）甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是
甲 乙
丙 丁 戊
A．原子半径：丁＞戊＞乙
B．非金属性：戊＞丁＞丙
C．甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D．丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
【答案】C
【解析】甲～戊是短周期元素，戊中的最高价氧化物对应水化物为强酸，则可能是硫酸或高氯酸，若是高氯酸，则戊为Cl，甲为N、乙为F、丙为P、丁为S，若是硫酸，则戊为S，甲为C、乙为O、丙为Si、丁为P。
A．根据层多径大，同电子层结构核多径小原则，则原子半径：丁＞戊＞乙，故A正确；
B．根据同周期从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性：戊＞丁＞丙，故B正确；
C．甲的氢化物可能为氨气，可能为甲烷、乙烷等，若是氨气，则遇氯化氢一定有白烟产生；若是甲烷、乙烷等，则遇氯化氢不反应，没有白烟生成，故C错误；
D．丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸、也可能是磷酸，都一定能与强碱反应，故D正确。
综上所述，答案为C。
8．（2021·重庆·统考高考真题）元素X、Y和Z可形成化合物X3Y3Z6， X的原子序数是Z的原子序数的5倍，1 mol X3Y3Z6含42mol质子，下列叙述正确的是
A．X位于周期表的第二周期第VA族
B．Y的原子半径大于X的原子半径
C．Y的氧化物为无色气体
D．Z的单质与Cl2反应可生成共价化合物
【答案】D
【解析】设Z的原子序数为a，Y的原子序数为b，则X的原子序数为5a，1 mol X3Y3Z6含42mol质子，可得15a+3b+6a=21a+3b=42，即7a+b=14，因原子序数只能是整数，则a只能为1，b=7，Z为H，Y为N，X为B，据此解答
A．X为B，原子序数为5，位于周期表的第二周期第IIIA族，故A错误；
B．Y为N，X为B，两者同周期，原子序数越小半径越大，原子半径：X>Y，故B错误；
C．Y为N，其氧化物二氧化氮为红棕色气体，故C错误；
D．Z为H，其单质氢气与氯气反应生成HCl，为共价化合物，故D正确；
故选：D。
9．（2022·全国·统考高考真题）化合物可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增加，且加和为21。分子的总电子数为奇数，常温下为气体。该化合物的热重曲线如图所示，在以下热分解时无刺激性气体逸出。下列叙述正确的是
A．W、X、Y、Z的单质常温下均为气体
B．最高价氧化物的水化物的酸性：
C．阶段热分解失去4个
D．热分解后生成固体化合物
【答案】D
【解析】化合物(YW4X5Z8·4W2Z)可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增加，且加和为21。该化合物的热重曲线如图所示，在200℃以下热分解时无刺激性气体逸出，则说明失去的是水，即W为H，Z为O，YZ2分子的总电子数为奇数，常温下为气体，则Y为N，原子序数依次增加，且加和为21，则X为B。
A．X(B)的单质常温下为固体，故A错误；
B．根据非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，则最高价氧化物的水化物酸性：X(H3BO3)＜Y(HNO3)，故B错误；
C．根据前面已知200℃以下热分解时无刺激性气体逸出，则说明失去的是水，若100～200℃阶段热分解失去4个H2O，则质量分数，则说明不是失去4个H2O，故C错误；
D．化合物(NH4B5O8·4H2O)在500℃热分解后若生成固体化合物X2Z3(B2O3)，根据硼元素守恒，则得到关系式2NH4B5O8·4H2O～5B2O3，则固体化合物B2O3质量分数为，说明假设正确，故D正确。
综上所述，答案为D。
“位—构—性”推断的核心是“位”，即根据结构首先判断元素在元素周期表中的位置，然后根据元素性质的相似性和递变性预测其可能的性质；也可以根据其具有的性质确定其在周期表中的位置，进而推断出其结构。
1．“位”“构”“性”关系：
2．明确下列关系式：
(1)电子层数＝周期序数。
(2)主族元素的最外层电子数＝主族序数＝价电子数
(3)质子数＝原子序数＝核电荷数＝核外电子数。
(4)主族元素的最高正价＝主族序数。
最低负价＝主族序数－8。
(5)原子序数是奇数(或偶数)的主族元素，其所在主族序数必为奇数(或偶数)。
3．性质与位置的互推：
(1)根据元素的性质可以推知元素在周期表中的位置。如同周期元素A、B、C的金属性逐渐增强，则可知A、B、C在同周期中按C、B、A的顺序从左到右排列。
(2)根据元素在周期表中的位置关系，可以推断元素的性质，如A、B、C三种元素在同一主族中从上到下排列，则A、B、C的单质氧化性依次减弱或对应离子的还原性依次增强。
4．结构与性质的互推：
(1)若某元素的最外层电子数小于4，则该元素容易失电子；若某元素的最外层电子数大于4，则该元素容易得电子。
(2)若某元素容易得电子，则可推知该元素的最外层电子数大于4；若某元素容易失电子，则可推知该元素的最外层电子数小于4。
5．结构与位置的互推：
由原子序数确定主族元素位置的方法：
只要记住了稀有气体元素的原子序数(He—2、Ne—10、Ar—18、Kr—36、Xe—54、Rn—86)，就可确定主族元素在周期表中的位置。
(1)若比相应的稀有气体元素多1或2，则应处在稀有气体元素所在周期的下一周期的第ⅠA族或第ⅡA族，如88号元素：88－86＝2，则该元素应在第7周期第ⅡA族。
(2)若比相应的稀有气体元素少1～5时，则应处在稀有气体元素所在周期的第ⅢA族～第ⅦA族，如84号元素应在第6周期第ⅥA族。
6．理清“序、层”规律。
(1)若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同，则“阴前右，阳后左”，即阴离子在前一周期右侧，阳离子在后一周期左侧，阳离子的原子序数大。如核外电子排布相同的主族元素的相对位置判断方法：
若短周期主族元素的简单离子：A＋、B2＋、C－、D2－具有相同的电子层结构，则A、B、C、D四种元素在元素周期表中的相对位置如下：
故原子序数：B>A>C>D
原子半径：A>B>D>C
离子半径：D2－>C－>A＋>B2＋
(2)同周期元素的简单阳离子与阴离子相比，阴离子原子序数大。
7．熟记“序、价”规律。
在短周期元素中，元素的原子序数与其主要化合价的数值在奇偶性上一般一致，“价奇序奇，价偶序偶”。
8．“位、构、性”三者关系的应用
利用元素在周期表中位置、元素的原子结构、元素性质三者关系，可以比较或推断某些元素的性质，如：
(1)比较同主族元素的金属性、非金属性、最高价氧化物对应水化物的酸碱性、氢化物的稳定性等。
(2)比较同周期元素及其化合物的性质。
(3)比较不同周期、不同主族元素性质时，要找出参照物。
(4)推断一些未学过的元素的某些性质。
1.熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律：
“凹”型结构的“三短四长，七主七副八零完”；
②各周期元素种类数；
③稀有气体的原子序数及在周期表中的位置；
同主族上下相邻元素原子序数的关系。
2.元素推断题解题的一般步骤
(1)寻找突破口——元素推断的关键。综合把握题中关键信息，确定突破口。
(2)推断元素——正确解题的基础。根据关键信息，结合突破口找出关键元素，然后根据题中描述或结构片段推出所有元素，充分利用元素周期律结合选项作答。
(3)解题——明确要求，规范作答。
(4)验证——确保答题正确无误。
3.根据“片段结构”推断元素的思维模式
4.常见元素及其化合物的特性
(1)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组成元素或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素:C。
(2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素:N。
(3)地壳中含量最多的元素:O。
(4)具有漂白性的常见物质:氯水、二氧化硫、过氧化钠,双氧水(H2O2)等。
(5)单质最活泼的非金属元素或无正价的元素或无含氧酸的非金属元素或无氧酸(气态氢化物)可腐蚀玻璃的元素或气态氢化物最稳定的元素或阴离子的还原性最弱的元素:F。
(6)单质密度最小的元素:H;密度最小的金属元素:Li。
(7)常温下单质呈液态的非金属元素:Br;金属元素:Hg。
(8)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。
(9)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物起化合反应的元素:N;能起氧化还原反应的元素:S。
(10)元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素:Li、Na、F。
5.元素推断题六大误区
考向1 根据元素的原子结构推断位置及性质
【典例1】（2024·全国·高三专题练习）X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的五种短周期主族元素。其中Z是金属，W的单质是淡黄色固体，X、Y、W在周期表中的相对位置如图所示，下列说法正确的是
A．五种元素中，最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是W
B．Y与Z只能形成一种化合物
C．简单阴离子的还原性：Y>W
D．Z与Q形成的化合物水溶液可能呈酸性
【答案】D
【解析】短周期元素W的单质为淡黄色固体，则W是S元素，Y是O元素，X是C元素，因为X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，则Q是Cl元素，其中Z是原子序数大于8且小于16的金属元素，可能是Na、Mg、Al中的一种。
A．在这五种元素中，最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是HClO4，故A错误；
B．若Z是Na元素，则可以形成Na2O、Na2O2两种氧化物，若Z是Mg或Al，则只能形成一种氧化物MgO或Al2O3，故B错误；
C．O、S是同主族元素，同主族从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，其简单阴离子的还原性逐渐增强，元素的非金属性：O>S，所以阴离子的还原性：S2 >O2 ，故C错误；
D．若Z为Mg或Al，则MgCl2、AlCl3都是强酸弱碱盐，金属阳离子发生水解反应而使溶液呈酸性，故D正确。
综上所述，答案为D。
【变式练1】（2024·四川·统考模拟预测）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，Z原子的最外层电子数与核外电子总数之比为3∶8，W与Z同族，Y的原子序数是W和Z的原子序数之和的一半，含X元素的物质焰色试验为黄色。下列说法正确的是
A．金属性：Y>X
B．最简单氢化物的沸点：W>Z
C．W与X形成的化合物中一定只含有离子键
D．原子半径的大小顺序：r(Z)>r(X)>r(Y)
【答案】B
【解析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，Z原子的最外层电子数与核外电子总数之比为3∶8，Z为硫元素，W与Z同族，则W为氧元素，Y的原子序数是W和Z的原子序数之和的一半，Y为镁元素，含X元素的物质焰色试验为黄色，则X为钠元素，据此分析。
A．金属性：Na>Mg，A错误；
B．水分子间存在氢键，沸点出现异常，最简单氢化物的沸点：H2O>H2S，B正确；
C．O与Na形成的化合物过氧化钠中含有离子键和非极性共价键，C错误；
D．同周期元素原子半径越来越小，故原子半径的大小顺序为：r(Na)>r(Mg)>r(S)，D错误；
故选B。
【变式练2（2024·新疆·校联考一模）化合物a可用作导电涂料、静电喷涂、喷码油墨生产等，其中W、X、Y是原子序数依次增大的主族元素，W、Y同主族，a的结构式如图，且W、X满足八电子结构。下列叙述错误的是
A．原子半径：
B．简单氢化物的沸点：
C．a中，Y显+5价
D．a属于离子化合物
【答案】A
【解析】从结构分析，W成四个键还多一个电子失去形成正一价离子，说明W最外层是五个电子，又W、Y同族原子序数依次增大分别是N和P，X形成一个键达到8电子稳定，且X在N和P之间，与P形成的是共价键，因此X是F。
A．原子半径是P>N>F，故A错误；
B．简单氢化物的沸点：HF>NH3>PH3，故B正确；
C．a中P形成四个键同时又失去1个电子，Y是+5价，故C正确；
D．a是由阴阳离子形成的化合物，是离子化合物，故D正确；
答案选A。
考向2 根据元素及其化合物的性质推断位置及结构
【典例2】（2024·浙江·高三校联考开学考试）镁、锂的性质相似，下列有关锂的说法不正确的是
A．Li2SO4易溶于水 B．LiOH是受热不易分解的强碱
C．Li遇浓硫酸不产生“钝化”现象 D．Li2CO3受热分解，生成Li2O和CO2
【答案】B
【解析】A．Li2SO4与硫酸镁性质类似易溶于水，故A正确；
B．LiOH和Mg(OH)2性质类似，Mg(OH)2是难溶于水的弱碱，受热易分解，因此LiOH也是难溶于水的弱碱，加热易分解，故B错误；
C．Mg与浓硫酸不产生钝化，Li遇浓硫酸也不会产生钝化现象，故C正确；
D．MgCO3受热易分解生成MgO和CO2，Li2CO3受热也分解，生成Li2O和CO2，故D正确；
答案选B。
【变式练3】（2024·广东佛山·高三阶段练习）短周期元素甲、乙、丙、丁在元素周期表中的相对位置如图所示；丁的最高价氧化物对应的水化物不是强酸。下列说法正确的是
A．离子半径：甲<乙
B．非金属性：乙>甲>丁>丙
C．乙的氢化物沸点一定高于甲的氢化物
D．丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强酸反应
【答案】B
【解析】由短周期元素甲、乙、丙、丁在元素周期表中的相对位置图可知，丙、丁在第三周期，甲、乙在第二周期；丁的最高价氧化物对应的水化物不是强酸，可推断 丁可能是Si或P，若丁为Si，则甲为N、乙为O、丙为Al；若丁为P，则甲为O、乙为F、丙为Si，据此分析解答。
A．核外电子数相同的元素，核电荷数越小的离子半径越大，故离子半径：甲＞乙，A错误；
B．同周期元素从左至右，非金属性逐渐增强，同主族元素自上而下，非金属性逐渐减弱，故非金属性：乙>甲>丁>丙，B正确；
C．H2O分子之间能够形成氢键，当乙的氢化物为H2O时，沸点高于甲的氢化物NH3，当乙的氢化物为HF时，沸点低于甲的氢化物H2O，C错误；
D．丙的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化铝或硅酸，硅酸不与强酸反应，D错误；
故答案选B。
【变式练4】（2024·全国·高三统考专题练习）元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如表所示，其中只有X是短周期的金属元素，下列判断正确的是
A．X的最高价氧化物能不溶于强碱 B．非金属性：T＜R
C．气态氢化物稳定性：T>Z D．R与Q的原子核外电子数相差16
【答案】B
【解析】由元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置，其中只有X是短周期的金属元素，可知X为Al，则R为C、T为Si、Q为Ge、Z为P；
A．氧化铝属于两性氧化物，能溶于强酸、强碱，故A错误；
B．同主族自上而下非金属性减弱，故非金属性：T＜R，故B正确；
C．非金属性T＜Z，元素非金属性越强，对应氢化物越稳定，故C错误；
D．R与Q的原子序数之差为第三、第四周期容纳元素种数之和，即R与Q的原子核外电子数相差8+18=26，故D错误；
故选B。
考向3 依据元素周期表的“片段结构”推断元素及性质
【典例2】（2024·全国·高三专题练习）甲~丁均为短周期主族元素，在元素周期表中的相对位置如图所示。丁的最高价氧化物对应的水化物在同周期中酸性最强，下列说法正确的是
甲 乙
丙 丁
A．非金属性：丁>丙>甲
B．原子半径：甲>乙>丙
C．最简单氢化物的沸点：乙>甲
D．丙与乙形成的二元化合物易溶于水和强碱溶液
【答案】C
【解析】由元素在周期表中的相对位置，可知甲、乙处于第二周期，而丙、丁处于第三周期，丁的最高价氧化物对应的水化物在同周期中酸性最强，故丁为Cl元素，可知甲是N元素、乙是O元素、丙是Si元素。
A．同周期主族元素自左而右非金属性增强，同主族自上而下非金属性减弱，则非金属性：甲>丙，故A错误；
B．同周期主族元素自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，则原子半径：丙＞甲＞乙，故B错误；
C．甲的简单氢化物为氨气，乙的简单氢化物为水，常温下水是液态，氨气是气态，水的沸点高于氨气，因此最简单氢化物的沸点：乙>甲，故C正确；
D．丙与乙形成的二元化合物化合物是SiO2，SiO2不溶于水，故D错误；
故答案选C。
【变式练3】（2024·山东·高三统考期中）短周期主族元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示，基态W原子有两个单电子。下列说法一定正确的是
A．一定条件下，W单质能置换出Z单质 B．简单离子半径：Y>X
C．简单氢化物的沸点：X>W D．最高化合价：X>Z
【答案】A
【解析】短周期主族元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置，可知W、X在第二周期，基态W原子有两个单电子，则W为C或O，X为N或F，Y为Al或P，Z为Si或S，据此分析。
A．W为C，Z为Si，可以发生置换反应；SiO2＋2C Si＋2CO↑，W为O，Z为S，可以发生反应，2H2S＋O2 2S＋2H2O， A正确；
B．Y为Al，X为N，二者的离子核外电子排布相同，看原子序数，原子越小，离子半径越大，简单离子半径：>Al3+，故B错误；
C．X为F，W为O，都含有氢键，但是水分子中氢键的数目多，故简单氢化物的沸点：，C错误；
D．X为F，F没有正价，D错误；
故本题选A。
【变式练4】（2024·全国·高三统考专题练习）短周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表的相对位置如图所示，它们的原子序数之和为39。下列说法错误的是
A．常温常压下，X单质为固态 B．Z和W的主要化合价相同
C．原子半径： D．Y的氢化物与W的氢化物相遇产生白烟
【答案】B
【解析】X、Y、Z、W为短周期主族元素，则X、Y、Z是第二周期，W为第三周期，设Z的原子序数为x，它们的原子序数之和为39，则有x+(x+8)+(x-2)+(x-3)=39，解得x=9，则Z为F元素，W为Cl元素，X为C，Y为N；
A．由分析可知，X为C，常温常压下，碳单质为固态，A正确；
B．Z为F元素，无最高正价，W为Cl元素，最高正价为+7，主要化合价不相同，B错误；
C．同周期元素从左到右原子半径减小，同主族元素从上到下原子半径增大，则原子半径：，C正确；
D．Y的氢化物NH3与W的氢化物HCl相遇反应生成NH4Cl，产生白烟，D正确；
故选：B。
1．（2024·湖北·高考真题）主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是
A．电负性： B．酸性：
C．基态原子的未成对电子数： D．氧化物溶于水所得溶液的
【答案】D
【分析】主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，则Z个有4个能层。根据这4种元素形成的化合物的结构可以推断，W、X、Y、Z分别为H、O、S、K。
【详解】A．W和Y可以形成，其中S显-2价，因此，电负性S>H，A不正确；
B．是中强酸，而是强酸，因此，在相同条件下，后者的酸性较强，B不正确；
C．H只有1个电子，O的2p轨道上有4个电子，O有2个未成对电子，因此，基态原子的未成对电子数 O>H，C不正确；
D．K的氧化物溶于水且与水反应生成强碱，S的氧化物溶于水且与水反应生成或，因此，氧化物溶于水所得溶液的pH的大小关系为 K>S，D正确；
综上所述，本题选D。
2．（2023·湖南·统考高考真题）日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2：1：3。下列说法正确的是
A．电负性：X>Y>Z>W
B．原子半径：XC．Y和W的单质都能与水反应生成气体
D．Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
【答案】C
【解析】根据题中所给的信息，基态X原子s轨道上的电子式与p轨道上的电子式相同，可以推测X为O元素或Mg元素，由荧光粉的结构可知，X主要形成的是酸根，因此X为O元素；基态X原子中未成键电子数为2，因此Y的未成键电子数为1，又因X、Y、Z、W的原子序数依次增大，故Y可能为F元素、Na元素、Al元素、Cl元素，因题目中给出W为金属元素且荧光粉的结构中Y与W化合，故Y为F元素或Cl元素；Z原子的未成键电子数为3，又因其原子序大于Y，故Y应为F元素、Z其应为P元素；从荧光粉的结构式可以看出W为某+2价元素，故其为Ca元素；综上所述，X、Y、Z、W四种元素分别为O、F、P、Ca，据此答题。
A．电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小，根据其规律，同一周期从左到右依次增大，同一主族从上到下依次减小，故四种原子的电负性大小为：Y>X>Z>W，A错误；
B．同一周期原子半径从左到右依次减小，同一主族原子半径从上到下依次增大，故四种原子的原子半径大小为：YC．F2与水反应生成HF气体和O2，Ca与水反应生成氢氧化钙和氢气，二者均可以生成气体，C正确；
D．Z元素的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4，几乎没有氧化性，D错误；
故答案选C。
3．（2023·辽宁·统考高考真题）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倍。下列说法错误的是
A．W与X的化合物为极性分子 B．第一电离能
C．Q的氧化物是两性氧化物 D．该阴离子中含有配位键
【答案】A
【解析】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Al。
A．W与X的化合物不一定为极性分子，如CH4就是非极性分子，A错误；
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F>O>C，B正确；
C．Q为Al，Al2O3为两性氧化物，C正确；
D．该阴离子中L与Q之间形成配位键，D正确；
故答案选A。
4．（2023·全国·统考高考真题）一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子与具有相同的电子结构。下列叙述正确的是
A．X的常见化合价有、 B．原子半径大小为
C．YX的水合物具有两性 D．W单质只有4种同素异形体
【答案】A
【解析】W、X、Y为短周期元素，原子序数依次增大，简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构，则它们均为10电子微粒， X为O，Y为Mg，W、X、Y组成的物质能溶于稀盐酸有无色无味的气体产生，则W为C，产生的气体为二氧化碳，据此解答。
A．X为O，氧的常见价态有-1价和-2价，如H2O2和H2O，A正确；
B．W为C，X为O，Y为Mg，同主族时电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，原子序数越小，原子半径越大，所以原子半径大小为：Y＞W＞X，B错误；
C．Y为Mg，X为O，他们可形成MgO，水合物为Mg(OH)2，Mg(OH)2只能与酸反应生成盐和水，不能与碱反应，所以YX的水合物没有两性，C错误；
D．W为C，碳的同素异形体有：金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等，种类不止四种，D错误；
故选A。
5．（2023·全国·统考高考真题）W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等，WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是
A．原子半径： B．简单氢化物的沸点：
C．与可形成离子化合物 D．的最高价含氧酸是弱酸
【答案】C
【解析】W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，WX2是形成酸雨的物质之一，根据原子序数的规律，则W为N，X为O，Y的最外层电子数与其K层电子数相等，又因为Y的原子序数大于氧的，则Y电子层为3层，最外层电子数为2，所以Y为Mg，四种元素最外层电子数之和为19，则Z的最外层电子数为6，Z为S，据此解答。
A．X为O，W为N，同周期从左往右，原子半径依次减小，所以半径大小为W＞X，A错误；
B．X为O，Z为S，X的简单氢化物为H2O，含有分子间氢键，Z的简单氢化物为H2S，没有氢键，所以简单氢化物的沸点为X＞Z，B错误；
C．Y为Mg，X为O，他们可形成MgO，为离子化合物，C正确；
D．Z为S，硫的最高价含氧酸为硫酸，是强酸，D错误；
故选C。
6．（2024·湖南·联考模拟预测）一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且总和为24，下列有关叙述正确的是
A．同周期中第一电离能处于X和Y之间的元素有3种
B．元素X的最高价氧化物的水化物为二元弱酸
C．离子半径：
D．化合物ZW中W具有比较强的氧化性
【答案】A
【解析】Z的原子序数最大，且呈+1价，故Z为Na，根据机构图可知，W只有一个键，且原子序数最小，故W为H，Y有三键，Y为N，原子序数总和为24，故X为B；
A．同周期中第一电离能处于B和N之间的元素有Be、C、O三种，A正确；
B．元素X的最高价氧化物的水化物为，在水中电离方程式为，属于一元弱酸，B错误；
C．离子半径：，C错误；
D．化合物NaH中H为-1价，易失电子，具有比较强的还原性，D错误；
故选A。
7．（2024·山西·模拟预测）日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为。已知：、、和为原子序数依次增大的前20号元素，为金属元素，基态原子轨道上的电子数和轨道上的电子数相等，基态、、原子的未成对电子数之比为。下列说法正确的是
A．原子半径： B．元素最高价化物对应的水化物具有强氧化性
C．电负性： D．能与水反应生成气体的单质只有的单质
【答案】C
【解析】基态原子轨道上的电子数和轨道上的电子数相等，电子排布为，X为O元素，基态O原子的未成对电子数为2，Y和Z的未成对电子数分别为1和3，且原子序数为前20，则Z的价层电子排布为，Z的原子序数大于O，所以Z为P，电子排布为 ，Y的原子序数在O和P之间，基态Y原子未成对电子数为1，则Y可能为F 或者Na，或者Al，由于为金属元素，W和Y可形成，Y不可能为金属元素，所以Y只能时F，根据化合物中正负化合价的代数和为0，W为Ca。
A．X为O元素，Y为F元素，Z为P元素，W为Ca元素，原子半径：，A错误；
B．Z为P元素，最高价化物对应的水化物为，不具有强氧化性，B错误；
C．电负性：，C正确；
D．能与水反应生成，Ca能与水反应生成，所以能与水反应生成气体的单质有Y和W，D错误；
故选C。
8．（2024·黑龙江·模拟预测）五种短周期主族元素 X、Y、Z、M、Q 的原子序数依次增大，X 的 2p 轨道半充满，Y 的 s 能级电子数和 p 能级电子数相等， Z 是至今发现的电负性最大的元素，M 在元素周期表中处于周期序数等于族序数的位置，Q 的单质被广泛用作半导体材料。下列叙述中不正确的是
A．元素的第一电离能：X X >Q
C．气态氢化物分子的键角：Q>X>Y D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：X>Q>M
【答案】A
【解析】X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，X 的 2p 轨道半充满，则X的电子排布式为1s22s22p3，则X为N；Y 的 s 能级电子数和 p 能级电子数相等，则Y的电子排布式为1s22s22p4，则Y为O；Z 是至今发现的电负性最大的元素，则Z为F；M 在元素周期表中处于周期序数等于族序数的位置，则M为Al；Q 的单质被广泛用作半导体材料，则Q为Si。
A．由分析知，X为N，Y为O，Z为F，元素的第一电离能为OB．由分析知，X为N，Z为F，Q为Si，元素非金属性越强，其气态氢化物越稳定，则气态氢化物的稳定性为F>N>Si，故B正确；
C．由分析知，X为N，Y为O，Q为Si，其气态氢化物为NH3、H2O、SiH4，NH3中氮原子为sp3杂化，H2O 中氧原子为sp3杂化， SiH4中硅原子为sp3杂化，但三者的孤电子对分别为2、1、0，则分子的键角为SiH4> NH3> H2O，故C正确；
D．由分析知，X为N，Q为Si，M为Al，元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则最高价氧化物对应的水化物的酸性N>Si>Al，故D正确；
答案选A。
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