1．aXn－和bYm＋为两主族元素的离子，它们的电子层结构相同，下列判断错误的是( )
A．原子半径XB．a＋n＝b－m
C．Y的最高价氧化物的化学式为YOm
D．X的氢化物的化学式为HnX
2． “玉兔”号月球车用Pu作为热源材料。下列关于Pu的说法正确的是( )
A.Pu与U互为同位素
B.Pu与Pu互为同素异形体
C.Pu与U具有完全相同的化学性质
D.Pu与Pu具有相同的最外层电子数
解析：选D。Pu与U质子数不同，不是同位素，故A错误；同种元素形成的不同单质互称同素异形体，Pu与Pu均为原子，不是同素异形体，故B错误；Pu与U质子数不同，属于不同的元素，其化学性质不同，故C错误；Pu与Pu具有相同的质子数，所以其核外电子数相同，具有相同的最外层电子数，故D正确。
3．I是常规核裂变产物之一，可以通过测定大气或水中I的含量变化来监测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关I的叙述中错误的是( )
A.I的化学性质与I相同
B.I的原子序数为53
C.I的原子核外电子数为78
D.I的原子核内中子数多于质子数
解析：选C。I的原子核外电子数等于质子数，为53。
4．下列叙述正确的是( )
A．元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素
B．短周期第ⅣA族与ⅦA族元素的原子间构成的分子，均满足原子最外层8电子结构
C．C、N、O、H四种元素形成的化合物一定既有离子键又有共价键
D．第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强
解析：选B。位于金属与非金属分界线附近的元素具有一定的金属性与非金属性，过渡元素为副族元素与第Ⅷ族元素，故A错误；短周期第ⅣA族与ⅦA族元素的原子间构成的分子为AB4型，原子最外层电子数与其化合价绝对值之和均为8，满足8电子结构，故B正确；C、N、O、H四种元素形成的化合物中可能没有离子键，如丙氨酸，故C错误；第三周期非金属元素最高价含氧酸的酸性从左到右依次增强，故D错误。
5．下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是( )
①稀有气体不活泼是因为它们原子最外层都达到8e－稳定结构 ②ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素
③第二周期ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6
④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期ⅡA族
A．①② B．①③
C．②④ D．③④
6．短周期金属元素甲～戊在元素周期表中的相对位置如表所示，则下列判断正确的是( )
甲
乙
丙
丁
戊
A.原子半径：丙<丁<戊
B．金属性：甲>丙
C．氢氧化物碱性：丙>丁>戊
D．最外层电子数：甲>乙
解析：选C。同周期主族元素自左而右原子半径减小，故原子半径：丙>丁>戊，A错误；同主族元素自上而下金属性增强，故金属性：甲<丙，B错误；同周期主族元素自左而右金属性减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性减弱，故氢氧化物碱性：丙>丁>戊，C正确；甲、乙同周期，乙的原子序数较大，故最外层电子数：甲<乙，D错误。
7．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。下列说法不正确的是( )
A．离子半径的大小顺序：r(W2－)>r(Q－)>r(Y2－)>r(Z3＋)
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：W比Q的强
C．元素X的氢化物与Q的氢化物化合的产物中既含共价键又含离子键
D．X、Z、W、Q四种元素的最高价氧化物对应的水化物均能与强碱反应
8．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：
元素代号
X
Y
Z
W
原子半径/pm
160
143
70
66
主要化合价
＋2
＋3
＋5、＋3、－3
－2
下列叙述正确的是( )
A．X、Y元素的金属性XB．一定条件下，Z单质与W的常见单质直接生成ZW2
C．Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水
D．一定条件下，W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来
解析：选D。根据元素周期表的结构可知，X为镁元素，Y为铝元素，Z为氮元素，W为氧元素，金属性X>Y，A项错误；一定条件下，N2与O2反应生成NO而不能生成NO2，B错误；Al(OH)3不能溶于稀氨水，C错误；一定条件下O2与NH3反应生成N2，D正确。
9．短周期主族元素X、Y、Z、R、T的原子半径与原子序数关系如图所示。R原子最外层电子数是电子层数的2倍，Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物，Z与T形成的化合物Z2T能破坏水的电离平衡。下列推断正确的是( )
A．原子半径和离子半径均满足：YB．氢化物的沸点不一定是：Y>R
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：TD．由X、R、Y、Z四种元素组成的化合物水溶液一定显碱性
10．短周期的四种非金属元素m、n、p、q原子序数依次增大，n与q为同主族元素，m和p原子最外层电子数之和等于n和q原子最外层电子数之和，p的单质在常温下能与水剧烈反应。下列说法一定正确的是( )
A．原子半径：m>n
B．氢化物的稳定性：n>p
C．q的最高价氧化物的水化物为强酸
D．n在自然界中能以游离态存在
解析：选D。p的单质在常温下能与水剧烈反应，p为氟元素；n与q为同主族元素，m和p原子最外层电子数之和等于n和q原子最外层电子数之和，m是氢元素或硼元素、n是氧元素或氮元素、q是磷元素或硫元素；原子半径H＜O，故A错误；氢化物的稳定性HF＞H2O，故B错误；H3PO4是弱酸，故C错误；氧元素、氮元素都能以游离态存在，故D正确。
11．四种短周期主族元素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X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是( )
A．简单离子半径：WB．W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性
C．气态氢化物的热稳定性：WD．最高价氧化物的水化物的酸性：Y>Z
解析：选B。四种短周期主族元素的原子序数依次增大，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；Z与X(Na)形成的离子化合物的水溶液呈中性，则Z为Cl元素；因W与X的简单离子电子层结构相同，且W与Y同族，则W可能为N(或O)元素、Y可能为P(或S)元素。A项，Na＋与N3－(或O2－)电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，电子层数越多离子半径越大，故离子半径：Na＋Y。D项，最高价氧化物对应的水化物中HClO4是最强的无机酸。
12．甲、乙、丙、丁4种物质分别含2种或3种元素，它们的分子中均含18个电子，甲是气态氢化物，在水中分步电离出两种阴离子，下列推断错误的是( )
A．若某钠盐溶液含甲电离出的阴离子，则该溶液既可能与酸反应又可能与碱反应
B．若乙与氧气的摩尔质量相同，则乙只能由2种元素组成
C．若丙中含有第二周期ⅣA族的元素，则丙可能是甲烷的同系物
D．若丁中各元素质量比跟甲中各元素质量比相同，则丁中一定含有－1价的元素
13．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的原子半径比Y的小，Y原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍，W原子的核电荷数等于X、Z原子的核电荷数之和，X和Z同主族。下列说法正确的是( )
A．原子半径：W>Z>Y
B．Z的最高价氧化物对应水化物的碱性比W的强
C．化合物X2Y2和Z2Y2所含化学键类型完全相同
D．工业上常电解熔融W的氧化物制备W的单质
解析：选B 由题意可推知，X、Y、Z、W分别为H、O、Na、Mg。原子半径Na>Mg>O，A错误；碱性NaOH>Mg(OH)2，B正确；H2O2分子中只存在共价键，Na2O2中既含有离子键又含有共价键，C错误；工业上常电解熔融MgCl2制取Mg，D错误。
14．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增，四种原子最外层电子数之和为18，X与Z同主族，Y原子的最外层电子数等于周期数，W的单质在常温下为气体。下列说法正确的是( )
A．原子半径的大小顺序：r(Z)＞r(Y)＞r(X)
B．简单氢化物的稳定性：W＞Z
C．元素X的单质只存在两种同素异形体
D．X、Y、W最高价氧化物对应的水化物两两之间能发生反应
15．短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，X的最高正价与最低负价的代数和为2，Y是地壳中含量最多的元素，Z原子的最外层电子数是Y原子的最外层电子数的一半，W与Y同主族。下列说法正确的是( )
A．原子半径：XB．由X、Y组成的化合物只有两种
C．W的简单气态氢化物的热稳定性比Y的弱
D．Q、Z的简单离子具有相同的电子层结构
解析：选C 由题意可推知，X、Y、Z、W、Q分别为N、O、Al、S、Cl。原子半径Al>S>N>O，A错误；氮的氧化物有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，B错误；稳定性H2O>H2S，C正确；Cl－是18电子微粒，而Al3＋是10电子微粒，D错误。
16．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是次外层的2倍，Y是非金属性最强的元素，在周期表中Z位于ⅡA族，Y与W属于同一主族。下列说法正确的是( )
A．简单气态氢化物的热稳定性：YB．原子半径：XC．Z和W的简单离子具有相同的电子层结构
D．化合物ZX2中既含有离子键，又含有共价键
解析：选D 由题意可推知，X、Y、Z、W分别为C、F、Mg、Cl。热稳定性HF>HCl，A错误；原子半径F17．X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素，X原子核内没有中子，在周期表中，Z与Y、W均相邻；Y、Z和W的原子最外层电子数之和为17。则下列有关叙述正确的是( )
A．Y、Z和W可能位于同一周期
B．Y、Z、W分别形成的简单氢化物中，W的简单氢化物相对分子质量最大，熔沸点最高
C．Y和W分别形成的含氧酸均为强酸
D．X、Y、Z和W可以组成原子个数比为5∶1∶4∶1的离子化合物
18．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子的核外有7个电子，在周期表中Y位于ⅡA族，Y、Z原子的最外层电子数之和等于W原子的最外层电子数，W的氢化物热稳定性在同周期元素中最强。下列说法正确的是( )
A．原子半径：XB．元素Y、W的简单离子具有相同的电子层结构
C．Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的强
D．由X与Y两种元素组成的简单化合物是离子化合物
解析：选D 由题意可知，X、Y、Z、W分别为N、Mg、P、Cl。原子半径Mg>P>Cl>N，A错误；Mg2＋比Cl－少一个电子层，B错误；酸性HNO3>H3PO4，C错误；Mg3N2是离子化合物，D正确。
19． X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素，M是地壳中含量最高的金属元素。
回答下列问题：
(1)L的元素符号为________；M在元素周期表中的位置为____________；五种元素的原子半径从大到小的顺序是__________________(用元素符号表示)。
(2)Z、X两元素按原子数目比1∶3和2∶4构成分子A和B，A的电子式为________，B的结构式为________。在标准状况下，将A充满一个干燥烧瓶，将烧瓶倒置于水中，瓶内液面上升，(假设溶质不扩散)最后烧瓶内溶液中溶质的物质的量浓度为________(精确到0.001)。
(3)硒(Se)是人体必需的微量元素，与L同一主族，Se原子比L原子多两个电子层，则Se的原子序数为________，其最高价氧化物对应水化物的化学式为
_______________________________________________________。
(4)同温同压下，70 mL ZL2与10 mL L2混合后与水反应，余下的气体为________(填化学式)，体积为________ mL。
(4)NO2与O2混合通入水中首先发生反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3,10 mL O2消耗40 mL NO2，剩余30 mL NO2发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，则剩余气体为NO，体积为10 mL。
答案：(1)O 第三周期第ⅢA族 Al＞C＞N＞O＞H
(2) 0.045 mol/L
(3)34 H2SeO4
(4)NO 10
1．(2017·江苏高考)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，其中只有Y、Z处于同一周期且相邻，Z是地壳中含量最多的元素，W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是( )
A．原子半径：r(X)B．W的最高价氧化物的水化物是一种弱碱
C．Y的单质的氧化性比Z的强
D．X、Y、Z三种元素可以组成共价化合物和离子化合物
物如NH4NO3，D项正确。学.0.科0. 0网
2．(2017·全国卷Ⅰ)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物可用作制冷剂，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是( )
A．X的简单氢化物的热稳定性比W的强
B．Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构
C．Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红
D．Z与X属于同一主族，与Y属于同一周期
解析：选C 由题知，W为氮，X为氧，Y为钠，Z为硫。同周期元素从左至右，简单氢化物的热稳定性逐渐增强，H2O的热稳定性比NH3的强，A项正确；氧离子 (O2－)和钠离子(Na＋)核外都有10个电子，B项正确；钠和硫形成的化合物为硫化钠，它是强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，能使红色石蕊试纸变蓝色，不能使蓝色石蕊试纸变红，C项错误；氧、硫位于同主族，钠与硫位于第三周期，D项正确。
3．(2017·全国卷Ⅱ)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；c所在周期数与族数相同；d与a同族。下列叙述正确的是( )
A．原子半径：d>c>b>a
B．4种元素中b的金属性最强
C．c的氧化物的水化物是强碱
D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强
解析：选B 由题意可推出a为O，b为Na或Mg，c为Al，d为S。原子半径：Na(或Mg)>Al>S>O，A项错误；同周期主族元素从左到右，金属性逐渐减弱，即金属性：Na(或Mg)>Al，B项正确；Al2O3对应的水化物为Al(OH)3，Al(OH)3是两性氢氧化物，C项错误；同主族元素自上而下，非金属性逐渐减弱，则对应单质的氧化性逐渐减弱，即氧化性：O2>S，D项错误。
4．(2017·全国卷Ⅲ)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：WB．氧化物对应水化物的酸性：Y>W
C．化合物熔点：Y2X3D．简单离子的半径：Y晶体，离子晶体的熔点一般高于分子晶体的熔点，C项错误；Al3＋和O2－的核外电子排布相同，具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径：Al3＋＜O2－，D项正确。
5．(2016·全国卷Ⅱ)a、b、c、d为短周期元素，a的原子中只有1个电子，b2－和c＋离子的电子层结构相同，d和b同族。下列叙述错误的是( )
A．a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为＋1
B．b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物
C．c的原子半径是这些元素中最大的
D．d与a形成的化合物的溶液呈弱酸性
解析：选A 由题中所给的信息可知，a为H，b为O，c 为Na，d为S。A项中，H与Na可以形成化合物NaH，H的化合价为－1；B项中，O与其他三种元素可以形成H2O、H2O2、Na2O、Na2O2、SO2、SO3等二元化合物；C项中，四种元素原子半径大小顺序为Na＞S＞O＞H；D项中，H与S形成化合物H2S，其水溶液呈弱酸性。
6．(2016·全国卷Ⅲ)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X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是( )
A．简单离子半径：W＜X＜Z
B．W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性
C．气态氢化物的热稳定性：W＜Y
D．最高价氧化物的水化物的酸性：Y＞Z
和NH3的混合溶液)，呈碱性。C项，元素的非金属性越强，其气态氢化物的热稳定性越强，故热稳定性：W＞Y。D项，最高价氧化物对应的水化物中HClO4是最强的无机酸。
7．(2016·江苏高考)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ⅠA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)
解析：选B Y是迄今发现的非金属性最强的元素，则Y是F元素，X原子的最外层有6个电子，且原子序数比F小，则X是O元素，Z位于ⅠA族，原子序数比F大，则Z为Na元素，W与O属于同一主族且原子序数比O大，则W是S元素。A项中，O2－的结构示意图为，S2－的结构示意图为，错误；B项中，Y与Z形成的化合物NaF是离子化合物，正确；C项中，HF的热稳定性比H2S强，错误；D项中，原子半径大小顺序为r(Na)＞r(S)＞r(O)＞r(F)，错误。
8．(2016·海南卷)短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，元素X的一种高硬度单质是宝石，Y2＋电子层结构与氖相同，Z的质子数为偶数，室温下M单质为淡黄色固体，回答下列问题：
(1)M元素位于周期表中的第________周期、________族。
(2)Z元素是________，其在自然界中常见的二元化合物是________。
(3)X与M的单质在高温下反应的化学方程式为_____________，产物分子为直线形，其化学键属________共价键(填“极性”或“非极性”)。
(4)四种元素中的________可用于航空航天合金材料的制备，其单质与稀盐酸反应的化学方程式为______________________________________________________________。
元素是Si元素，其在自然界中常见的二元化合物是SiO2；(3)X与M的单质在高温下反应产生CS2，该反应的化学方程式为：C＋2SCS2，产物分子为直线形，结构与CO2类似， 由于是不同元素的原子形成的共价键，所以其化学键属极性共价键；(4)四种元素中只有Mg是金属元素，密度比较小，制成的合金硬度大，所以可用于航空航天合金材料的制备，该金属是比较活泼的金属，可以与盐酸发生置换反应产生氢气，其单质与稀盐酸反应的化学方程式为：Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑。
答案：(1)三 ⅥA (2)Si SiO2
(3)C＋2SCS2 极性
(4)Mg Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
9．元素单质及其化合物有广泛用途，请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题：
(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外)，以下说法正确的是________。
a．原子半径和离子半径均减小
b．金属性减弱，非金属性增强
c．氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强
d．单质的熔点降低
(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为________，氧化性最弱的简单阳离子是________。
(3)已知：
化合物
MgO
Al2O3
MgCl2
AlCl3
类型
离子化合物
离子化合物
离子化合物
共价化合物
熔点/℃
2 800
2 050
714
191
工业制镁时，电解MgCl2而不电解MgO的原因是___________
______________________________________________________；
制铝时，电解Al2O3而不是电解AlCl3的原因是______________
______________________________________________________。
(4)晶体硅(熔点1 410 ℃)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下：
Si(粗)SiCl4 (纯)Si(纯)
SiCl4的电子式为________。
(2)第三周期中原子最外层与次外层电子数相同的是氩，氧化性最弱的简单阳离子是Na＋。
(3)工业上制镁时，电解MgCl2而不电解MgO的原因是MgO的熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本。制铝时，电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是AlCl3为共价化合物，熔融态不导电。
(4)SiCl4是共价化合物，电子式为。
答案：(1)b (2)氩 Na＋(或钠离子)
(3)MgO熔点高，熔融时耗费更多资源，增加生产成本 AlCl3为共价化合物，熔融态不导电
(4)
10． X、Y、Z、W、R是短周期元素，原子序数依次增大。X原子核外各层电子数之比为1∶2，Y原子和Z原子的核外电子数之和为20，W和R是同周期相邻元素，Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨。请回答下列问题：
(1)元素X的最高价氧化物的电子式为________；元素Z的离子结构示意图为________。
(2)单质铜和元素Y的最高价氧化物对应水化物的稀溶液发生反应的化学方程式为__________________________________________
______________________________________________________。
(3)元素W位于周期表的第________族，其非金属性比R弱，用原子结构的知识解释原因：______________________________
_____________________________________________________。
(4)R的一种氧化物能使品红溶液褪色，工业上用Y的气态氢化物的水溶液作该氧化物的吸收剂，写出吸收剂与足量该氧化物反应的离子方程式：_______________________________________________
______________________________________________________。
(5)Y和Z组成的化合物ZY，被大量用于制造电子元件。工业上用Z的氧化物、X单质和Y单质在高温下制备ZY，其中Z的氧化物和X单质的物质的量之比为1∶3，则该反应的化学方程式为____
_____________________________________________________。
答案：(1)∶O?,∶∶C∶∶O?,∶
(2)8HNO3(稀)＋3Cu===2NO↑＋3Cu(NO3)2＋4H2O
(3)ⅤA P原子和S原子的电子层数相同，P原子最外层电子数较少，原子半径较大，得电子能力较弱
(4)SO2＋NH3·H2O===HSO＋NH
(5)Al2O3＋3C＋N22AlN＋3CO
易错起源1、原子结构与化学键
例1．下列有关氯元素及其化合物的表示正确的是( )
A．质子数为17、中子数为20的氯原子：Cl
B．氯离子(Cl－)的结构示意图：
C．氯分子的电子式：
D．氯乙烯分子的结构简式：H3C—CH2Cl
解析 A项，质子数为17、中子数为20的氯原子的质量数为37，可表示为Cl，错误；B项，Cl－核外有18个电子，离子结构示意图为，错误；C项，氯分子中两个氯原子间形成一个共用电子对，从而达到8e－稳定结构，正确；D项，氯乙烯分子中含有的碳碳双键不能省略，其结构简式为CH2===CHCl，错误。
答案 C
【变式探究】CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰酸的反应：
下列有关三聚氰酸的说法正确的是( )
A．分子式为C3H6N3O3
B．分子中既含极性键，又含非极性键
C．属于共价化合物
D．生成该物质的上述反应为中和反应
【答案】C
【解析】
选项
答案
自主分析
A
错误
正确的分子式为C3H3N3O3
B
错误
该分子中只有极性键
C
正确
该分子中只含共价键，故该物质为共价化合物
D
错误
氨不是碱，CO2不是酸，三聚氰酸不是盐，该反应不符合中和反应的定义
【名师点睛】原子的构成
ZAX表示质量数为A，质子数为Z的一个原子。
(1)核电荷数＝核内质子数＝核外电子数。
(2)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。
(3)离子所带电荷数＝质子数－该离子核外电子总数。
【锦囊妙计，战胜自我】
元素与同位素的比较
元素
同位素
定义
具有相同的核电荷数的同一类原子的总称
具有相同质子数和不同中子数的核素之间的互称
备注
元素的种类由质子数决定，而与中子数、核外电子数无关，因此同种元素可以有若干种不同的同位素
同位素的化学性质几乎完全相同
实例
16O2、18O2、H2O中的O均为氧元素
11H、12H、13H互称为氢元素的同位素
易错起源2、 原子核外电子排布的特殊规律及电子数相等的微粒
例2．用A＋、B－、C2－、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种微粒(离子或分子)，请回答：
(1)A元素是__________________________________________________，
B元素是________________________________________，
C元素是______________________________________(用元素符号表示)。
(2)D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是______________________。
(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是______________。
(4)F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是_________；电子式是________。
(5)G分子中含有4个原子，其分子式是________________。
(6)H分子中含有8个原子，其分子式是________________。
【答案】
(1)K Cl S (2)HCl (3)F2 (4)H2S
(5)H2O2(或PH3) (6)C2H6
【名师点睛】
1．核外电子排布的特殊规律(短周期元素)
(1)最外层有1个电子的原子：H、Li、Na。
(2)最外层有2个电子的原子：He、Be、Mg。
(3)最外层电子数等于次外层电子数的原子：Be、Ar。
(4)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子：C；是次外层3倍的原子：O；是次外层4倍的原子：Ne。
(5)电子层数与最外层电子数相等的原子：H、Be、Al。
(6)电子总数为最外层电子数2倍的原子：Be。
(7)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子：Li、Si。
(8)内层电子总数是最外层电子数2倍的原子：Li、P。
(9)最外层电子数是电子层数2倍的原子：He、C、S；最外层电子数是电子层数3倍的原子：O。
2．核外电子数相等的微粒
10电子微粒
①分子：CH4、NH3、H2O、HF、Ne
②阴离子：N3－、O2－、F－、OH－、NH2－
③阳离子：Na+、Mg2+、Al3+、H3O+、NH4+
18电子微粒
①分子：SiH4、PH3、H2S、HCl、Ar、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、CH3F、
H2N—NH2等
②阴离子：S2－、HS－、Cl－、O22－
③阳离子：K+、Ca2+
核外电子总数和质子总数均相同的微粒
①Na+、NH4+、H3O+
②F－、OH－、NH2－
位素如11H、12H、13H
【锦囊妙计，战胜自我】
若两种微粒的质子数和核外电子数分别相等，则它们的关系可能是(1)两种原子(同位素)、(2)两种分子、(3)两种阳离子且带电荷数相同、(4)两种阴离子且带电荷数相同。
易错起源3、元素金属性和非金属性强弱判断
例3．a、b、c、d为短周期元素，a的M电子层有1个电子，b的最外层电子数为内层电子数的2倍，c的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍，c与d同周期，d的原子半径小于c。下列叙述错误的是( )
A．d元素的非金属性最强
B．它们均存在两种或两种以上的氧化物
C．只有a与其他元素生成的化合物都是离子化合物
D．b、c、d分别与氢形成的化合物中化学键均为极性共价键
可以与非金属元素C、S、Cl等形成离子化合物，正确；D项，碳元素可以与氢元素形成只含有极性键的化合物，如CH4，也可形成含有极性键和非极性键的化合物，如CH3CH3等，硫元素形成的H2S只含极性键，氯元素与氢元素形成的HCl也只含极性键，错误。
答案 D
【变式探究】 现有下列八种短周期元素性质的数据：
元素性质
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
原子半径
(10－10m)
0.74
1.60
1.52
1.10
0.99
1.86
0.75
1.43
最高或最低
化合价
＋2
＋1
＋5
＋7
＋1
＋5
＋3
－2
－3
－1
－3
试回答下列问题：
(1)上述元素中处于第ⅤA族的有______________________，处于第2周期的有________________(以上均用编号表示)。
(2)上述元素中金属性最强的是____________(用编号表示)。
(3)元素非金属性强弱比较有很多方法，其中④和⑦的非金属性强弱的研究方案中不可行的是________(填序号)；
A．比较两种单质的颜色
B．比较氢化物的稳定性
C．依据两元素在周期表中的位置
D．比较原子半径大小
E．比较最高价氧化物对应水化物的酸性
(4)写出元素①、⑧形成的化合物与KOH溶液反应的化学方程式：
__________________________________________
(2)Mg、Al、Na、Li中金属钠的金属性最强。
(3)N、P位于同一主族，可依元素周期律比较非金属性强弱，但其单质的颜色不具有可比较性。
(4)①、⑧形成的化合物Al2O3与KOH溶液反应的化学方程式为Al2O3＋2KOH===2KAlO2＋H2O
【答案】
(1)④⑦ ①③⑦
(2)⑥
(3)A
(4)Al2O3＋2KOH===2KAlO2＋H2O
【名师点睛】
1.根据元素在周期表中的位置
2.根据金属活动性顺序表
金属的位置越靠前，其金属性越强。
3．根据实验
(1)元素金属性强弱的比较
①根据金属单质与水(或酸)反应的难易程度：越易反应，则对应金属元素的金属性越强。
②根据金属单质与盐溶液的置换反应：A置换出B，则A对应的金属元素比B对应的金属元素金属性强。
③根据金属单质的还原性或对应阳离子的氧化性强弱：单质的还原性越强，对应阳离子的氧化性越弱，元素的金属性越强(Fe对应的是Fe2＋，而不是Fe3＋)。
④根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱：碱性越强，则对应金属元素的金属性越强。
⑤根据电化学原理：不同金属形成原电池时，作负极的金属活泼；在电解池中的惰性电极上，先析出的金属其对应的元素较不活泼。
(2)元素非金属性强弱的比较
①根据非金属单质与H2化合的难易程度：越易化合则其对应元素的非金属性越强。
②根据形成的氢化物的稳定性或还原性：越稳定或还原性越弱，则其对应元素的非金属性越强。
③根据非金属之间的相互置换：A能置换出B，则A对应的非金属元素的非金属性强于B对应元素的非金属性。
④根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：酸性越强，则元素的非金属性越强。
⑤根据非金属单质的氧化性或对应阴离子的还原性强弱：单质的氧化性越强，其对应阴离子的还原性越弱，元素的非金属性越强。
【锦囊妙计，战胜自我】
(1)元素的非金属性与金属性强弱的实质是元素的原子得失电子的难易，而不是得失电子的多少。如：Mg比Na失电子数多，但Na比Mg失电子更容易，故Na的金属性比Mg强。
(2)依原电池原理比较金属的金属性强弱时，电解质溶液应是还原性酸或盐溶液，否则所得结论可能不正确，如：Mg、Al做电极，NaOH溶液做电解质溶液，负极是Al。
易错起源4、 根据原子序数推断元素在周期表中的位置
例4. 短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍，下列说法正确的是( )
Y
Z
X
W
A.原子半径：XB．气态氢化物的稳定性：X>Z
C．Z、W均可与Mg形成离子化合物
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>W
水化物的酸性： HNO3 答案 C
【变式探究】原子的核电荷数小于18的某元素X，其原子的电子层数为n，最外层电子数为2n＋1，原子核内质子数为2n2－1。下列有关X的说法中正确的是( )
A．X位于元素周期表中第2周期ⅤA族
B．X元素有－3、＋5两种化合价
C．X元素在元素周期表中的族序数肯定为奇数
D．X元素最高价氧化物对应的水化物可以表示为H3XO4
【解析】当n＝1时，2n＋1＝3，不成立；n＝2时，X为N元素；n＝3时，X为Cl元素，故A、B错误；短周期主族元素的族序数等于最外层电子数，X的最外层电子数为2n＋1，必为奇数，故C正确；X元素最高价氧化物对应的水化物为HNO3或HClO4，故D错。
【答案】C
【名师点睛】
1．推断中常利用的关系
(1)常见的等量关系
①核外电子层数＝周期数；
②主族序数＝最外层电子数＝最高正价＝8－|最低负价|；
(2)序差关系
①同主族、邻周期元素的原子序数差
a．位于过渡元素左侧的主族元素，即ⅠA、ⅡA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为上一周期元素所在周期所含元素种数；
b．位于过渡元素右侧的主族元素，即ⅢA～ⅦA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素种数。例如，氯和溴的原子序数之差为：35－17＝18(溴所在第四周期所含元素的种数)。
②同周期ⅡA族和ⅢA族元素原子序数的关系
设ⅡA族、ⅢA族元素原子序数分别为x、y，
则有
(3)奇偶关系
①原子序数是奇数的主族元素，其所在主族序数必为奇数。
②原子序数是偶数的主族元素，其所在主族序数必为偶数。
【锦囊妙计，战胜自我】
(1)周期尾序推算法
首先熟记各周期0族元素原子序数，然后拿已知元素原子序数去比较。
ⅠA
ⅡA
…
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
……
…
bB
aA
bB
…
①若b－a＝1～2，则B元素处于A元素的下周期ⅠA或ⅡA族，如38号元素比第4周期氪的原子序数(36)多2，故该元素处在第5周期ⅡA族。
②若a－b＝1～5，则B元素处于A元素所在周期的ⅢA～ⅦA族，如49号元素比第5周期的氙(54号)原子序数少5，因此该元素处在第5周期ⅢA族。
(2)根据核外电子排布规律
①最外层电子数等于或大于3(小于8)的一定是主族元素。
②最外层有1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最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期。
易错起源5、 微粒半径大小比较
例5．X、Y、Z均为短周期元素，X、Y处于同一周期，X、Z的最低价离子分别为X2－和Z－，Y＋和Z－具有相同的电子层结构。下列说法正确的是( )
A．原子最外层电子数：X>Y>Z
B．单质沸点：X>Y>Z
C．离子半径：X2－>Y＋>Z－
D．原子序数：X>Y>Z
答案 D
【变式探究】 A、B、C为三种短周期元素，A、B同周期，A、C最低价离子分别为A2－，C－，其离子半径A2－>C－，B2＋与C－具有相同的电子层结构，下列叙述一定不正确的( )
A．它们的原子序数A>B>C
B．它们的原子半径C>B>A
C．离子半径A2－>C－>B2＋
D．原子核外最外层上的电子数C>A>B
【解析】根据“A，C最低价离子分别为A2－、C－”，可知A位于第ⅥA族，C位于第ⅦA族，C在A的右边；联系“A、B同周期”、“B2＋与C－具有相同的电子层结构”可知A在C的左下方，B位于A的左侧。最后得出它们的相对位置(如图)。
C
B
…
A
由表可知，原子半径的大小顺序是B>A>C，B错误；离子半径的大小顺序是A2－>C－>B2＋，C正确，A、D正确。
【答案】B
【名师点睛】
1．同周期元素的微粒
同周期元素的原子或最高价阳离子或最低价阴离子半径随核电荷数增大而逐渐减小(稀有气体元素除外)，如
Na>Mg>Al>Si，Na＋>Mg2＋>Al3＋，S2－>Cl－。
2．同主族元素的微粒
同主族元素的原子或离子半径随核电荷数增大而逐渐增大，如Li3．电子层结构相同的微粒
电子层结构相同(核外电子排布相同)的离子半径(包括阴、阳离子)随核电荷数的增加而减小，如
O2－>F－>Na＋>Mg2＋>Al3＋。
4．同种元素形成的微粒
同种元素原子形成的微粒电子数越多，半径越大。如
Fe3＋【锦囊妙计，战胜自我】
电子数和核电荷数都不同的，可通过一种参照物进行比较
如比较Al3＋与S2－的半径大小，可找出与Al3＋电子数相同，与S2－同族的元素O2－比较，Al3＋易错起源6、元素的“位一构一性”关系的综合应用
例6．W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为18，下列说法正确的是( )
A．单质的沸点：W>X
B．阴离子的还原性：W>Z
C．氧化物的水化物的酸性：YD．X与Y不能存在于同一离子化合物中
为氢的非金属性弱于氯(可根据HCl中氢显＋1价判断)，所以H－还原性强于Cl－，正确；C项，由于没有说明是最高价氧化物的水化物，所以氯元素的氧化物的水化物的酸性不一定大于磷元素的氧化物的水化物，如H3PO4的酸性强于HClO，错误；D项，如离子化合物(NH4)3PO4中同时存在氮和磷两种元素，错误。
答案 B
【变式探究】根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是( )
A．同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱
B．核外电子排布相同的微粒化学性质也相同
C．Cl－、S2－、Ca2＋、K＋半径逐渐减小
D.Cl与Cl得电子能力相同
【答案】D
【解析】
选项
答案
自主分析
A
错误
同主族元素最高价含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱
B
错误
核外电子排布相同的微粒化学性质不一定相同；如Ar、Cl－、K＋化学性质不同
C
错误
核外电子排布相同的阴、阳离子、质子数越大，离子半径越小，应为Ca2＋D
正确
Cl、Cl核外均有17个电子，层数相同，故得电子能力相同
【名师点睛】
同一元素的“位、构、性”关系可表示如下：
在具体解题过程中，必须具备以下三个方面的基础：
1．结构与位置互推是解题的基础
(1)掌握四个关系式：
①电子层数＝周期数
②质子数＝原子序数
③最外层电子数＝主族序数
④主族元素的最高正价＝族序数，最低负价＝主族序数－8
(2)熟练掌握元素周期表中的一些特殊规律：
①各周期元素种数；
②稀有气体的原子序数及其在周期表中的位置；
③同主族上下相邻元素原子序数的关系；
④主族序数与原子序数、化合价的关系。
2．性质与位置互推是解题的关键
熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括：
(1)元素的金属性、非金属性。
(2)气态氢化物的稳定性。
(3)最高价氧化物对应水化物的酸碱性。
【锦囊妙计，战胜自我】
(1)电子层数和最外层电子数决定元素的金属性和非金属性。
(2)同主族元素最外层电子数相同，性质相似。
(3)正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点。
