元素推断与元素周期律(答案加解析)

元素推断与元素周期律 2.27
考点一“位—构—性”文字叙述型
1．(2019·全国卷Ⅲ)X、Y、Z均为短周期主族元素，它们原子的最外层电子数之和为10。

X与Z同族，Y最外层电子数等于X次外层电子数，且Y原子半径大于Z。

下列叙述正确的是()
A．熔点：X的氧化物比Y的氧化物高
B．热稳定性：X的氢化物大于Z的氢化物
C．X与Z可形成离子化合物ZX
D．Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸
解析：选B X、Y、Z均为短周期主族元素，X与Z同族，Y最外层电子数等于X次外层电子数，Y的最外层电子数不可能是8，只能为2，且Y原子半径大于Z，所以Y为Mg，X、Y、Z原子的最外层电子数之和为10，故X为C，Z为Si。

A错：MgO的熔点高于CO2、CO的熔点。

B对：元素的非金属性越强，则其气态氢化物的热稳定性越强，C的非金属性强于Si，故CH4的热稳定性大于SiH4。

C错：X与Z形成的SiC是共价化合物。

D错：Mg能溶于浓硝酸，但是Si单质不能溶于浓硝酸。

2．(2018·全国卷Ⅱ)W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。

W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体；Y的周期数是族序数的3倍；Z 原子最外层的电子数与W的电子总数相同。

下列叙述正确的是() A．X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物
B．Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键
C．四种元素的简单离子具有相同的电子层结构
D．W的氧化物对应的水化物均为强酸
解析：选A W、X、Y、Z四种元素原子序数依次增大且为短周期元素，由W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体可知，W为N，X为O；由Y 的周期数是族序数的3倍可知，Y为Na；由Z原子最外层的电子数与W的电子
总数相同可知，Z最外层有7个电子，Z为Cl。

O与N可形成NO、NO2、N2O3等，O与Na可形成Na2O、Na2O2，O与Cl可形成Cl2O、ClO2、Cl2O7等，A项正确；Na2O2中含有共价键，B项错误；Cl－比N3－、O2－、Na＋多一个电子层，C项错误；W的氧化物中，N2O3对应的水化物HNO2是弱酸，D项错误。

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
4．(2019·黑龙江重点中学联考)短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。

元素W的单质是制备一种高效电池的重要材料，X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。

下列说法错误的是()
A．元素W、X的氯化物中，各原子均满足8电子的稳定结构
B．元素X与氢形成的原子个数比为1∶1的化合物有很多种
C．元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成
D．元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2
解析：选A根据“短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大”“元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素”，推出Y为Al；“元素W的单质是制
备一种高效电池的重要材料”，则W为Li；因“X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍”，则X为C；由“Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍”，推出Z为S。

LiCl中Li不满足8电子结构，A错误。

5．(2019·漳州二模)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，四种原子的最外层电子数之和为18，W与Y同主族，X原子的最外层电子数等于周期数，Z的单质在常温下为气体。

下列说法正确的是()
A．最简单氢化物的稳定性：Z>W>Y
B．原子半径：Y>X>W
C．X与Z形成的化合物的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝
D．Y的氧化物既能与碱反应，也能与酸反应，属于两性氧化物
解析：选A由题意分析可知：W为C元素，X为Al元素，Y为Si元素，Z为Cl元素。

非金属性：Cl>C>Si，则简单氢化物的稳定性：Z>W>Y，故A正确；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，则原子半径：X>Y>W，故B错误；X与Z形成的化合物为氯化铝，氯化铝溶液呈酸性，不能使红色石蕊试纸变蓝，故C错误；二氧化硅不与硝酸、硫酸、盐酸等强酸反应，能够与强碱溶液反应，属于酸性氧化物，故D错误。

6．(2019·唐山模拟)Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素。

W、Y是金属元素，Z的原子序数是X的2倍。

Q与W同主族，且Q与W形成的离子化合物中阴、阳离子电子层结构相同。

Q与X形成的简单化合物的水溶液呈碱性。

Y的氧化物既能与强酸溶液反应又与强碱溶液反应。

下列说法不正确的是()
A．Q与X形成简单化合物的分子为三角锥形
B．Z的氧化物是良好的半导体材料
C．原子半径Y>Z>X>Q
D．W与X形成化合物的化学式为W3X
解析：选B Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素。

Q与W
同主族，且Q与W形成的离子化合物中阴、阳离子电子层结构相同。

则Q为H 元素，W为Li元素，Q与X形成的简单化合物的水溶液呈碱性，X为N元素，W、Y是金属元素，Y的氧化物既能与强酸溶液反应又与强碱溶液反应，Y为Al元素，Z的原子序数是X的2倍，Z为Si元素。

Si是良好的半导体材料，B 项错误。

7．(2019·衡水中学模拟)几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表所示。

元素符号X Y Z W
原子半径/nm0.1600.1430.0700.066
主要化合价＋2＋3＋3，＋5，－3－2
下列有关叙述正确的是()
A．四种元素位于元素周期表的同一周期
B．电解X的氯化物的水溶液可以得到单质X
C．Y的最高价氧化物对应的水化物既能溶解在盐酸中，又能溶解在氨水中D．W、Z的氢化物均多于1种
解析：选D W元素的化合价为－2价，W为氧元素；Z元素化合价为＋5、＋3、－3，Z处于ⅤA族，原子半径与氧元素相差不大，则Z与氧元素处于同一周期，则Z为氮元素；X化合价为＋2价，应为周期表第ⅡA族，Y的化合价为＋3价，应为周期表第ⅢA族元素，二者原子半径相差较小，可知两者位于同一周期相邻主族，由于X、Y的原子半径与W、Z原子半径相差很大，则X、Y应在第三周期，所以X为镁元素，Y为铝元素。

考点二元素周期表片断型
8.(2019·全国卷Ⅱ)今年是门捷列夫发现元素周
期律150周年。

如表是元素周期表的一部分，W、
X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合
价之和为8。

下列说法错误的是()
A．原子半径：W<X
B．常温常压下，Y单质为固态
C．气态氢化物热稳定性：Z<W
D．X的最高价氧化物的水化物是强碱
解析：选D由题意，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8，可推出W、X、Y、Z分别为N、Al、Si、P。

A对：根据电子层数越多，原子半径越大，可得原子半径：W<X。

B对：常温常压下，硅单质为固态。

C对：同一主族由下到上简单气态氢化物的稳定性逐渐增强，所以热稳定性：NH3>PH3。

D错：X的最高价氧化物的水化物Al(OH)3是两性氢氧化物。

9．(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()
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
解析：选D设元素W的最外层电子数为a，则X、Y、Z的最外层电子数分别为a＋1、a－2、a＋2，再由题意可列式为a＋(a＋1)＋(a－2)＋(a＋2)＝21，可得a＝5，又因四种元素为短周期元素，可得W、X为第二周期元素，Y、Z为第三周期元素，故W为N元素、X为O元素、Y为Al元素、Z为Cl元素。

NH3存在分子间氢键，而HCl不存在分子间氢键，所以NH3的沸点比HCl的沸点高，A项错误；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，B项错误；Al2O3是离子晶体，而AlCl3是分子晶体，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。

10．已知a、b、c、d四种短周期主族元素，在周期表中相对
位置如图所示，下列说法正确的是()
A．a、c两元素的最高正价一定相等
B．d的原子序数不可能是b的原子序数的3倍
C．c的最高价氧化物对应的水化物可溶于d的最高价氧化物对应的水化物D．若c元素最高价氧化物对应的水化物是强酸，则d元素的单质具有强氧化性
解析：选D若a是氧元素，则c是硫元素，最高正价不相等，故A错误；若b是Be元素，则d是Mg元素，d的原子序数是b的原子序数的3倍，故B 错误；若c的最高价氧化物对应的水化物是氢氧化铝，则d的最高价氧化物对应的水化物是硅酸，氢氧化铝难溶于硅酸，故C错误；若c元素最高价氧化物对应的水化物是强酸，则c是S，d是氯元素，氯气具有强氧化性，故D正确。

11．四种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示，其
中Z元素最外层电子数是其电子层数的2倍。

下列说法正确
的是()
A．四种短周期元素中W的原子半径最小
B．Z元素在周期表中的位置是第三周期第ⅣA族
C．原子最外层电子数由多到少的顺序：Y>X>W>Z，最高正价：W>Z
D．元素非金属性：W>Z，W的单质常温下可与氢氧化钠溶液反应
解析：选D由题中信息可知，Z是S，W是Cl，Y是O，X是N。

A项，Y的原子半径最小，错误；B项，S元素在周期表中的位置是第三周期第ⅥA族，错误；C项，原子最外层电子数由多到少的顺序：W>Z＝Y>X，错误；D项，元素非金属性：W>Z，氯气常温下可与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，正确。

12.短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如图
所示，其中T所处的周期序数与族序数相等。

下列判断不正确的是() A．最简单气态氢化物的热稳定性：R>Q
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：Q<W
C．原子半径：T>Q>R
D．含T的盐溶液一定显酸性
解析：选D由各元素的相对位置可以判断R在第二周期，T、Q、W三种元素在第三周期，再根据T所处的周期序数与族序数相等可判断T为Al，则R 为N、Q为Si、W为S。

最简单气态氢化物的热稳定性：NH3>SiH4，A正确；最高价氧化物对应水化物的酸性：H2SiO3<H2SO4，B正确；原子半径：Al>Si>C>N，C正确；含有铝的盐溶液也可能显碱性，如NaAlO2[或NaAl(OH)4]溶液，D错误。

13.(2019·安徽合肥模拟)如表所示的X、Y、Z、W四种短周期元素的原子最外层电子数之和为22,下列说法正确的是( D )
A.X、Y、W三种元素最低价氢化物的沸点依次升高
B.Z、X、W三种元素的氧化物对应水化物的酸性依次增强
C.简单离子半径的大小:X<Y<W
D.X、Z形成的二元化合物是一种新型无机非金属材料
解析:根据在短周期中,X、Y、Z、W的位置可知,X和Y位于第二周期,Z和W位于第三周期,设Z元素原子的最外层电子数为a,则X、Y、W的原子的最外层电子数分别为a+1、a+2、a+3,有a+a+1+a+2+a+3=22,得a=4,Z的最外层电子数为4,Z 元素为Si,同理可知X、Y、W分别为N、O、Cl。

X、Y、W三种元素最低价氢化物
分别为NH
3、H
2
O、HCl,由于NH
3
、H
2
O分子间存在氢键,沸点会升高,因此沸点最高
的是H
2
O,最低的是HCl,A项错误;Z、X、W元素的氧化物对应的水化物的酸性不
一定依次增强,如Cl的含氧酸中的HClO为弱酸,其酸性比N的最高价氧化物的水
化物HNO
3
的弱,B项错误;根据微粒半径比较规律判断,离子半径的大小顺序为Y<X<W,C项错误;Z和X形成的二元化合物为氮化硅,氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料,它是一种新型无机非金属材料,D项正确。

14.(2019·湖南怀化模拟)短周期元素T、X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如表所示,其中T的单质在一定条件下能与W的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应并生成两种酸性气体,则下列相关说法正确的是( C )
A.离子半径:X<Y<W
B.最简单气态氢化物的热稳定性:W<Z
C.TW
2
分子中每个原子均满足8电子稳定结构
D.最高价氧化物对应水化物的碱性:X<Y
解析:T的单质在一定条件下能与W的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应并生成两种酸性气体,根据元素在周期表中的位置关系可确定:T是C元素,X是Mg 元素,Y是Al元素,Z是P元素,W是S元素。

电子层数相同的离子,根据其核电荷数大小判断:核电荷数多的离子半径小,核电荷数少的离子半径大;电子层数不同的离子,根据电子层数判断:电子层数多的离子半径大,电子层数少的离子半径小,所以离子半径:Y<X<W,故A错误;元素的非金属性越强,其相应的最简单气态氢化物的热稳定性就越强,元素的非金属性:W>Z,所以元素的最简单气态氢化物的热稳定性:W>Z,故B错误;二硫化碳分子中存在两个碳硫双键,硫原子和碳原子最外
层都达到8电子稳定结构,其电子式为,故C正确;元素的金属性
越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,元素的金属性:X>Y,它们的最高价氧化物对应水化物的碱性:X>Y,故D错误。