本章是从原子结构的角度认识元素及其化合物的性质与变化规律，体会宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。利用原子的核外电子排布分析元素的化合价等，并构建原子的最外层电子与元素性质之间的联系，学会证据推理与模型认知，建立相关知识应用的思维方法模型。在探究同主族和同周期元素性质规律时，设计实验方案，充分体现科学探究与创新意识的化学学科素养。
通过海带提碘和海水提溴工艺流程的设计体会元素周期律、元素周期表在分析、解决实际问题中的价值，培养科学态度与社会责任化学学科素养。
【典例1】 （2023·全国甲卷11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：X＞W
B.简单氢化物的沸点：X＜Z
C.Y与X可形成离子化合物
D.Z的最高价含氧酸是弱酸
【典例2】 （2023·全国乙卷10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X2－与Y2＋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－1、－2
B.原子半径大小为Y＞X＞W
C.YX的水合物具有两性
D.W单质只有4种同素异形体
【典例3】 （2022·浙江1月选考16题改编）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。W和Y同族，Y的原子序数是W的2倍，X是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是（ ）
A.非金属性：Y＞W
B.X与Z可形成化合物XZ2
C.Y、Z的氧化物对应的水化物均为强酸
D.X与Y可形成化合物X2Y3
【典例4】 （2021·浙江6月选考15题）已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如图所示，其中Y的最高化合价为＋3。下列说法不正确的是（ ）
A.还原性：ZQ2＜ZR4
B.X能从ZQ2中置换出Z
C.Y能与Fe2O3反应得到Fe
D.M最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应
【典例5】 （2021·福建高考8题）某种食品膨松剂由原子序数依次增大的R、W、X、Y、Z五种主族元素组成。五种元素分处三个短周期，X、Z同主族，R、W、X的原子序数之和与Z的原子序数相等，Y原子的最外层电子数是Z原子的一半。下列说法正确的是（ ）
A.简单氢化物的稳定性：W＞X＞Z
B.Y的氧化物是两性氧化物
C.R、W、X不能形成化合物
D.最高正价：Y＜W＜X
【典例6】 （2021·浙江1月选考16题改编）现有4种短周期主族元素X、Y、Z和Q，原子序数依次增大，其中Z、Q在同一周期。相关信息如下表：
元素 相关信息
X 最外层电子数是核外电子总数的一半
Y 最高化合价和最低化合价之和为零
Z 单质为淡黄色固体，常存在于火山喷口附近
Q 同周期元素中原子半径最小
下列说法正确的是（ ）
A.常温时，X单质能与水发生剧烈反应
B.Y与Q元素组成YQ4分子
C.Y、Z、Q最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱
D.第5周期且与Q同主族元素的单质在常温常压下呈液态
章末整合提升
典题引领
【典例1】 C WX2是形成酸雨的物质之一，则WX2为NO2或SO2，W的原子序数比X的小，故W是N、X是O；Y的最外层电子数与其K层电子数相等，Y的原子序数比O的大，则Y的原子结构示意图为，Y是Mg；又四种元素的最外层电子数之和为19，则Z的最外层电子数是6，结合原子序数关系知Y为S。同周期主族元素从左到右原子半径依次减小，即r（O）＜r（N），A错误；H2O分子间形成了氢键，故H2O的沸点比H2S的沸点高，B错误；MgO为离子化合物，C正确；H2SO4是强酸，D错误。
【典例2】 A 由W、X、Y均为短周期元素，简单离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构，可知X为O元素，Y为Mg元素；结合原子序数W＜X及该矿物溶于稀盐酸生成无色无味气体可确定W为C元素，该矿物为MgCO3。氧元素常见化合价有 －1、－2，如Na2O2、Na2O中氧元素分别为－1价和－2价，A正确；根据元素在周期表中的位置，可确定原子半径：Mg＞C＞O，B错误；MgO的水合物Mg（OH）2不具有两性，C错误；碳元素可形成金刚石、石墨、石墨烯、C60、碳纳米管等多种同素异形体，D错误。
【典例3】 D X是地壳中含量最多的金属元素，X为Al元素，W和Y同族，Y的原子序数是W的2倍，W为O元素，Y为S元素，Z为Cl元素。同主族元素从上至下非金属性逐渐减弱，则非金属性：Y＜W，A错误；X与Z可形成化合物AlCl3，B错误；Y、Z的最高价氧化物对应的水化物分别是硫酸和高氯酸，两者均为强酸，次氯酸也是氯的氧化物对应的水化物，但次氯酸为弱酸，C错误；根据化合物的化合价代数和为0可知，铝与硫元素形成的化合物化学式为Al2S3，D正确。
【典例4】 A 根据短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置以及Y的最高化合价为＋3，可推知，X为Mg，Y为Al，Z为C，M为N，Q为S，R为Cl，据此分析答题。ZQ2为CS2，ZR4为CCl4，CS2中硫的还原性强于CCl4中的氯，A错误；类似Mg和CO2发生反应：2Mg＋CO22MgO＋C，B正确；Al和Fe2O3发生铝热反应：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，C正确；M为N，N的最高价氧化物的水化物为HNO3，最低价氢化物为NH3，二者发生反应：HNO3＋NH3NH4NO3，D正确。
【典例5】 B 五种元素分处三个短周期，则R为H元素；X、Z同主族，R、W、X的原子序数之和与Z的原子序数相等，X元素原子序数应比Z小8，则W的原子序数为7，W为N元素；Y原子的最外层电子数是Z原子的一半，则Z的最外层电子数应该为偶数，结合X、Z同主族，可推出X为O元素，Z为S元素，Y为Al元素。元素非金属性：O＞N＞S，故简单氢化物的稳定性：H2O＞NH3＞H2S，A错误；Y的氧化物Al2O3是两性氧化物，B正确；R、W、X能组成化合物NH4NO3等，C错误；最高正价：Y为＋3，W为＋5，X没有最高正价，D错误。
【典例6】 B 由题意及相关信息可知：X为Be元素，Y为C元素，Z为S元素，Q为Cl元素。Be活泼性较弱，常温下不能与水剧烈反应，A错误；Y（C）与Q（Cl）组成CCl4分子，B正确；非金属性Q（Cl）＞Z（S）＞Y（C），故HClO4、H2SO4、H2CO3的酸性依次减弱，C错误；第5周期且与Q（Cl）同族的元素为碘，其单质在常温下为固态，D错误。
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章末整合提升
本章是从原子结构的角度认识元素及其化合物的性质与变化规
律，体会宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。利用原子的核外
电子排布分析元素的化合价等，并构建原子的最外层电子与元素性质
之间的联系，学会证据推理与模型认知，建立相关知识应用的思维方
法模型。在探究同主族和同周期元素性质规律时，设计实验方案，充
分体现科学探究与创新意识的化学学科素养。
通过海带提碘和海水提溴工艺流程的设计体会元素周期律、元素周期
表在分析、解决实际问题中的价值，培养科学态度与社会责任化学学
科素养。
【典例1】 （2023·全国甲卷11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：X＞W
B. 简单氢化物的沸点：X＜Z
C. Y与X可形成离子化合物
D. Z的最高价含氧酸是弱酸
解析：WX2是形成酸雨的物质之一，则WX2为NO2或SO2，W的原子
序数比X的小，故W是N、X是O；Y的最外层电子数与其K层电子数相
等，Y的原子序数比O的大，则Y的原子结构示意图为 ，Y是
Mg；又四种元素的最外层电子数之和为19，则Z的最外层电子数是
6，结合原子序数关系知Y为S。同周期主族元素从左到右原子半径依
次减小，即r（O）＜r（N），A错误；H2O分子间形成了氢键，故
H2O的沸点比H2S的沸点高，B错误；MgO为离子化合物，C正确；
H2SO4是强酸，D错误。
【典例2】 （2023·全国乙卷10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X2－与Y2＋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－1、－2
B. 原子半径大小为Y＞X＞W
C. YX的水合物具有两性
D. W单质只有4种同素异形体
解析：由W、X、Y均为短周期元素，简单离子X2－与Y2＋具有相同的
电子结构，可知X为O元素，Y为Mg元素；结合原子序数W＜X及该矿
物溶于稀盐酸生成无色无味气体可确定W为C元素，该矿物为
MgCO3。氧元素常见化合价有 －1、－2，如Na2O2、Na2O中氧元素分
别为－1价和－2价，A正确；根据元素在周期表中的位置，可确定原
子半径：Mg＞C＞O，B错误；MgO的水合物Mg（OH）2不具有两
性，C错误；碳元素可形成金刚石、石墨、石墨烯、C60、碳纳米管等
多种同素异形体，D错误。
【典例3】 （2022·浙江1月选考16题改编）W、X、Y、Z为原子序
数依次增大的短周期主族元素。W和Y同族，Y的原子序数是W的2
倍，X是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是（ ）
A. 非金属性：Y＞W
B. X与Z可形成化合物XZ2
C. Y、Z的氧化物对应的水化物均为强酸
D. X与Y可形成化合物X2Y3
解析：X是地壳中含量最多的金属元素，X为Al元素，W和Y同族，Y
的原子序数是W的2倍，W为O元素，Y为S元素，Z为Cl元素。同主族
元素从上至下非金属性逐渐减弱，则非金属性：Y＜W，A错误；X与
Z可形成化合物AlCl3，B错误；Y、Z的最高价氧化物对应的水化物分
别是硫酸和高氯酸，两者均为强酸，次氯酸也是氯的氧化物对应的水
化物，但次氯酸为弱酸，C错误；根据化合物的化合价代数和为0可
知，铝与硫元素形成的化合物化学式为Al2S3，D正确。
【典例4】 （2021·浙江6月选考15题）已知短周期元素X、Y、Z、
M、Q和R在周期表中的相对位置如图所示，其中Y的最高化合价为＋
3。下列说法不正确的是（ ）
A. 还原性：ZQ2＜ZR4
B. X能从ZQ2中置换出Z
C. Y能与Fe2O3反应得到Fe
D. M最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应
解析：根据短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置
以及Y的最高化合价为＋3，可推知，X为Mg，Y为Al，Z为C，M为
N，Q为S，R为Cl，据此分析答题。ZQ2为CS2，ZR4为CCl4，CS2中硫
的还原性强于CCl4中的氯，A错误；类似Mg和CO2发生反应：2Mg＋
CO2 2MgO＋C，B正确；Al和Fe2O3发生铝热反应：2Al＋
Fe2O3 Al2O3＋2Fe，C正确；M为N，N的最高价氧化物的水化物
为HNO3，最低价氢化物为NH3，二者发生反应：HNO3＋NH3
NH4NO3，D正确。
【典例5】 （2021·福建高考8题）某种食品膨松剂由原子序数依次
增大的R、W、X、Y、Z五种主族元素组成。五种元素分处三个短周
期，X、Z同主族，R、W、X的原子序数之和与Z的原子序数相等，Y
原子的最外层电子数是Z原子的一半。下列说法正确的是（ ）
A. 简单氢化物的稳定性：W＞X＞Z
B. Y的氧化物是两性氧化物
C. R、W、X不能形成化合物
D. 最高正价：Y＜W＜X
解析：五种元素分处三个短周期，则R为H元素；X、Z同主族，R、
W、X的原子序数之和与Z的原子序数相等，X元素原子序数应比Z小
8，则W的原子序数为7，W为N元素；Y原子的最外层电子数是Z原子
的一半，则Z的最外层电子数应该为偶数，结合X、Z同主族，可推出
X为O元素，Z为S元素，Y为Al元素。元素非金属性：O＞N＞S，故
简单氢化物的稳定性：H2O＞NH3＞H2S，A错误；Y的氧化物Al2O3是
两性氧化物，B正确；R、W、X能组成化合物NH4NO3等，C错误；最
高正价：Y为＋3，W为＋5，X没有最高正价，D错误。
【典例6】 （2021·浙江1月选考16题改编）现有4种短周期主族元
素X、Y、Z和Q，原子序数依次增大，其中Z、Q在同一周期。相关信
息如下表：
元素 相关信息
X 最外层电子数是核外电子总数的一半
Y 最高化合价和最低化合价之和为零
Z 单质为淡黄色固体，常存在于火山喷口附近
Q 同周期元素中原子半径最小
下列说法正确的是（ ）
A. 常温时，X单质能与水发生剧烈反应
B. Y与Q元素组成YQ4分子
C. Y、Z、Q最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱
D. 第5周期且与Q同主族元素的单质在常温常压下呈液态
解析：由题意及相关信息可知：X为Be元素，Y为C元素，Z为S元
素，Q为Cl元素。Be活泼性较弱，常温下不能与水剧烈反应，A错
误；Y（C）与Q（Cl）组成CCl4分子，B正确；非金属性Q（Cl）＞Z
（S）＞Y（C），故HClO4、H2SO4、H2CO3的酸性依次减弱，C错
误；第5周期且与Q（Cl）同族的元素为碘，其单质在常温下为固态，
D错误。
感谢欣赏
THE END
