跟踪检测（三十一）应用层面——位、构、性关系的综合推断（怎么用）1．部分短周期主族元素的性质与原子(或分子)结构如下表所示：元素编号元素性质与原子(或分子)结构T最外层电子数是次外层电子数的3倍X常温下单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对YM层电子数与K层电子数相同Z第三周期元素的简单离子中半径最小下列说法正确的是(　　)A．Z的氧化物对应的水化物可以溶于氨水B．T与氢形成的化合物中不可能含非极性键C．Y与Z的单质分别与相同浓度的盐酸反应，Y的反应要剧烈些D．X和Y两元素之间有可能形成共价键解析：选C　T的最外层电子数是次外层电子数的3倍，所以T为O；常温下X的单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对，则X为N；Y的M层电子数与K层电子数相同，则Y为Mg；第三周期元素的简单离子中半径最小的为Al3＋，所以Z为Al。A项，Z的氧化物对应的水化物为Al(OH)3，Al(OH)3不能溶于氨水；B项，T与氢形成的化合物H2O2中含有非极性键；C项，金属性：Mg>Al，Mg和Al的单质分别与相同浓度的盐酸反应，Mg的反应要剧烈些；D项，X(N)和Y(Mg)形成的化合物是离子化合物，不存在共价键。2．(江苏高考)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y原子的最外层只有一个电子，Z位于元素周期表ⅢA族，W与X属于同一主族。下列说法正确的是(　　)A．原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)B．由X、Y组成的化合物中均不含共价键C．Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的弱D．X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强解析：选D　X是地壳中含量最多的元素，则X为O元素，Y原子的最外层只有一个电子，Z位于元素周期表ⅢA族，X、Y、Z、W原子序数依次增大且均为短周期主族元素，则Z为Al元素，Y为Na元素，W与X属于同一主族，则W为S元素。Na、Al、S在同一周 期，随着核电荷数的增大，原子半径逐渐变小，所以r(Y)>r(Z)>r(W)，A项错误；X、Y组成的Na2O2中含有共价键，B项错误；Y、Z最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al(OH)3，NaOH的碱性强于Al(OH)3，C项错误。3.(2021·青岛模拟)X、Y、Z、W为四种短周期元素，它们的最高价氧化物对应水化物分别为甲、乙、丙、丁，常温下甲、丙、丁均可与乙反应生成盐和水，X、Z、W的原子序数及0.1mol·L－1甲、丙、丁溶液的pH如图所示(已知lg2＝0.3)。下列说法正确的是(　　)A．简单阴离子的还原性：Z＜WB．X、Y分别与W形成的化合物皆为离子化合物C．乙固体中加入甲的溶液或浓氨水，固体都能溶解D．Y、Z的简单离子都会影响水的电离平衡解析：选D　由题给信息可推知X、Y、Z、W分别为Na、Al、S、Cl四种元素，甲、乙、丙、丁分别为NaOH、Al(OH)3、H2SO4、HClO4。Cl元素非金属性强于S元素，则简单阴离子的还原性：Z＞W，A错误；AlCl3是共价化合物，B错误；Al(OH)3不能溶于浓氨水中，C错误；Al3＋和S2－均水解，促进水的电离，D正确。4．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其中一种为金属元素。m、n、p、q、r、s是由这些元素组成的二元或三元化合物，t是元素Y的常见单质，m是一种具有特殊颜色的气体，p可作漂白剂、供氧剂。上述物质的转化关系如图所示。下列说法中不正确的是(　　)A．四种元素的简单离子半径：X>Y>Z>WB．p、s中的化学键类型完全相同C．X、Y的简单氢化物的沸点：Y>XD．常温下，0.01mol·L－1q溶液的pH为2解析：选B　m是一种具有特殊颜色的气态化合物，m为NO2，p可作漂白剂、供氧剂，发生反应n＋p―→t＋s，t是Y元素的常见单质，结合p的性质，可知t为O2，Y为O元素；r＋t(O2)―→m(NO2)，r为NO；m(NO2)＋n―→q＋r(NO)，n为H2O，q为HNO3，p与H2O 反应生成O2，p为Na2O2，s为NaOH；短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，故W、X、Y、Z依次为H、N、O、Na元素。四种元素的简单离子半径：X>Y>Z>W，A正确；p为Na2O2，Na2O2中含离子键和非极性键，s为NaOH，NaOH中含离子键和极性键，B错误；X的简单氢化物为NH3，Y的简单氢化物为H2O，沸点：H2O>NH3，C正确；q为HNO3，HNO3属于一元强酸，0.01mol·L－1HNO3溶液中c(H＋)＝0.01mol·L－1，pH＝2，D正确。5.X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的5种短周期主族元素，其中只有Z是金属，W的单质是黄色固体，X、Y、W在周期表中的相对位置关系如图所示，下列说法不正确的是(　　)A．5种元素中，原子半径最大的是ZB．Y与Z形成的化合物都可以和盐酸反应C．Z与Q形成的化合物水溶液一定呈酸性D．W的简单阴离子比Q的简单阴离子还原性强解析：选C　X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的5种短周期主族元素，W的单质是黄色固体，则W为S元素；短周期主族元素中原子序数比S大的只有Cl元素，故Q为Cl元素；由X、Y、W在周期表中的相对位置可知Y为O元素、X为C元素；因为Z是金属元素，故Z为Na、Mg、Al中的一种。A项，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，所以5种元素中原子半径最大的是Z；B项，Y与Z形成的化合物都是金属氧化物，都可以和盐酸反应；C项，Z与Q形成的化合物可能是NaCl、MgCl2或AlCl3，NaCl水溶液呈中性，MgCl2和AlCl3水溶液均呈酸性；D项，同周期元素原子序数越大，元素非金属性越强，非金属单质氧化性越强，其阴离子还原性越弱，故还原性：S2－>Cl－。6.X、Y、Z、M、R为五种短周期元素，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法错误的是(　　)A．R的氧化物含有离子键B．最高价含氧酸的酸性：Z＜YC．M的氢化物常温常压下为气体D．Y形成的化合物种类最多解析：选B　主族元素原子的最外层电子数＝主族序数，X、Y、Z、M、R 原子最外层电子数分别为1、4、5、6、1，说明元素分别位于第ⅠA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅠA族。原子半径：M＞Y＞Z，则M是第三周期的S，Y、Z分别是第二周期的C、N；原子半径：X＜Y，则X是第一周期的H；原子半径：R＞M，可知R为Na。Na的氧化物有Na2O和Na2O2，都含有离子键，故A正确；非金属性：Z(N)＞Y(C)，所以最高价含氧酸的酸性：Z＞Y，故B错误；H2S常温常压下为气体，故C正确；有机物比无机物的种类多得多，有机物都是含碳的化合物，所以Y形成的化合物种类最多，故D正确。7．(全国卷Ⅰ)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>XB．阴离子的还原性：W>ZC．氧化物的水化物的酸性：YH2，A不正确；Cl元素的非金属性强于H元素，元素得电子能力越强，其对应阴离子越不容易失去电子，故对应阴离子的还原性：Cl－弱于H－，B正确；P元素的非金属性弱于Cl元素的非金属性，元素非金属性越弱，其最高价氧化物对应水化物的酸性越弱，故酸性：H3PO4X B．简单离子半径：Z>X>YC．工业上常用电解熔融Y的氧化物制取Y的单质D．Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红解析：选B　X的气态氢化物的水溶液呈碱性，X是氮元素；Y原子半径是短周期主族元素原子中最大的，Y是钠元素；Z2－的电子层结构与氩原子相同，Z为硫元素；在光照条件下W的简单氢化物与氯气反应生成油状液体，W为碳元素。A项，W、X的简单氢化物分别是CH4、NH3，NH3分子间存在氢键，沸点明显高于甲烷；B项，Z、X、Y的简单离子分别是S2－、N3－、Na＋，N3－与Na＋电子层结构相同，N3－半径大于Na＋半径，S2－比N3－、Na＋多一个电子层，半径最大；C项，工业上常用电解熔融NaCl的方法制取Na；D项，Y与Z形成的化合物是Na2S，S2－在溶液中水解使溶液显碱性，Na2S溶液可使红色石蕊试纸变蓝。9.(2021·昆明调研)短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示，其中Z元素原子的最外层电子数是其电子层数的两倍。下列说法正确的是(　　)A．原子半径：Y>W>XB．气态氢化物的稳定性：W>Y>XC．氧化物对应水化物的酸性：Z>Y>XD．自然界中X、Z两种元素均以游离态形式存在解析：选B　由Z元素原子的最外层电子数是其电子层数的两倍，可得Z为S元素；结合各元素在周期表中的相对位置知，W为N元素，X为Si元素，Y为P元素。A项，同周期元素从左至右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：X>Y>W；B项，非金属性：W>Y>X，所以气态氢化物的稳定性：W>Y>X；C项，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，但该选项中没有明确说明是最高价氧化物对应的水化物；D项，在自然界中Si以化合态形式存在。10．五种短周期的元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大，元素X与W位于同一主族，Z元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应，W原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，M的最高正价与最低负价的绝对值之差为4，五种元素原子的最外层电子数之和为19，下列说法正确的是(　　)A．简单气态氢化物的稳定性：W>XB．室温下，0.05mol·L－1的M的气态氢化物的水溶液的pH>1C．简单离子半径由大到小的顺序：Y>Z>M D．Y、Z元素的单质作电极，在NaOH溶液环境下构成原电池，Z电极上产生大量气泡解析：选B　Z元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应，则Z为Al；W的原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，五种元素的原子序数依次增大，即W为Si；M的最高正价与最低负价的绝对值之差为4，则M为S；X和W位于同主族，则X为C；五种元素的最外层电子数之和为19，推出Y为Mg。元素非金属性越强，其气态氢化物越稳定，同主族元素从上到下，非金属性减弱，即C的简单氢化物比Si的简单氢化物稳定，故A错误；M的氢化物为H2S，其水溶液显酸性，H2S为弱酸，即0.05mol·L－1H2S溶液的pH>1，故B正确；简单离子半径大小顺序是S2－>Mg2＋>Al3＋，故C错误；Mg、Al、NaOH溶液构成原电池，因为Mg不能与NaOH溶液反应，而Al能与NaOH溶液反应，因此Al为负极，Mg为正极，总反应为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，根据原电池的工作原理，则Mg电极上产生大量气泡，故D错误。11．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍；Y的气态氢化物可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝；25℃时，0.01mol·L－1Z的最高价氧化物对应水化物的pH为12；W与X原子最外层电子数之比为3∶2。下列说法正确的是(　　)A．化合物Z2O2含有离子键和极性共价键B．原子半径大小：W＞Z＞X＞YC．WO2能使品红溶液褪色，其漂白原理与氯水类似D．Y的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物可反应生成盐解析：选D　X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍，X为C元素；Y的气态氢化物可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝，Y为N元素；0.01mol·L－1Z的最高价氧化物对应水化物的pH为12，Z为Na元素；W与X原子最外层电子数之比为3∶2，可知W的最外层电子数为6，结合原子序数大于11，可知W为S元素。化合物Na2O2含有离子键和O—O非极性共价键，A错误；电子层数越多，原子半径越大，同周期元素从左向右原子半径逐渐减小，则原子半径大小：Z＞W＞X＞Y，B错误；SO2能使品红溶液褪色，其漂白原理与氯水不同，分别与化合反应、氧化反应有关，C错误；Y的气态氢化物(NH3)与其最高价氧化物的水化物(HNO3)可反应生成NH4NO3，D正确。12．X、Y、M、N是短周期且原子序数依次增大的主族元素。已知X 的最外层电子数是电子层数的3倍，X、M同主族，Y的原子在短周期主族元素中原子半径最大。下列有关说法正确的是(　　)A．M、N的简单离子半径：r(N－)＞r(M2－)B．气态氢化物的稳定性：M＞XC．X、Y形成的化合物中只有离子键D．X、Y、N所形成化合物的水溶液可能显中性或碱性解析：选D　X、Y、M、N是元素周期表中短周期主族元素，且原子序数依次增大，已知X的最外层电子数是电子层数的3倍，X是O元素，X、M同主族，且M的原子序数大于X，M是S元素，N是原子序数大于M的短周期主族元素，所以N是Cl元素；Y在短周期主族元素中原子半径最大，且原子序数大于X的短周期元素，则Y是Na元素。电子层结构相同的离子，离子半径随原子序数增大而减小，所以离子半径：r(N－)X>MB．简单气态氢化物稳定性：M>RC．Z的氧化物可以作光导纤维D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>X解析：选D　由R元素原子的最外层电子数等于其电子层数的2倍和其在周期表中的位置可知，R为S，故X为C、Y为N、Z为Al、M为P。A项，N、P、C三种元素的非金属性(依据最高价氧化物对应的水化物的酸性判断)大小应为N>P>C，错误；B项，S的非金属性强于P，则简单气态氢化物稳定性为H2S>PH3，错误；C项，制作光导纤维的主要材料为SiO2，而不是氧化铝，错误；D项，N的非金属性强于C，则最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3>H2CO3，正确。14．a、b、c、d为短周期元素，原子序数依次增大。a原子最外层电子数等于电子层数的3倍，a和b能组成两种离子化合物，其中一种含两种化学键，d 的最高价氧化物对应的水化物和气态氢化物都是强酸。向d的氢化物的水溶液中逐滴加入bca2溶液，开始没有沉淀；随着bca2溶液的不断滴加，逐渐产生白色沉淀。下列推断正确的是(　　)A．简单离子半径：b>c>d>aB．最高价氧化物对应水化物的碱性：bO2－>Na＋>Al3＋，A不正确；最高价氧化物对应水化物的碱性：NaOH>Al(OH)3，B不正确；工业上电解NaCl的饱和溶液可得到Cl2，C正确；向Na2O2中加入足量的AlCl3溶液一定能产生Al(OH)3沉淀，D不正确。15．(2021·佛山一模)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X与Y的最外层电子数相差1，Y与Z同主族。装满XY2气体的小试管倒扣在水槽中充分反应，液面上升至试管容积的。下列说法正确的是(　　)A．Z、W的简单离子半径：ZYD．Y与Z组成的化合物溶于水形成的稀溶液能使紫色石蕊溶液褪色解析：选B　装满XY2气体的小试管倒扣在水槽中充分反应，液面上升至试管容积的，由此可知该气体为NO2，所以X为N，Y为O；Y与Z同主族，所以Z为S；W为短周期主族元素，原子序数又比Z的大，所以W是Cl。A项，Z、W的简单离子S2－、Cl－的核外电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，简单离子半径：Z>W；B项，X与Z可以存在于同一离子化合物中，例如(NH4)2SO4；C项，X、Y对应的简单氢化物为NH3、H2O，在常温下水为液体，氨气为气体，所以水的沸点高于氨气；D项，Y与Z组成的化合物可能是SO2也可能是SO3，但是两者溶于水形成的稀溶液都不能使紫色石蕊溶液褪色。 16.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(　　)A．原子半径：X＜Y＜ZB．气态氢化物的稳定性：X＞ZC．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解析：选C　由X、Y、Z、W四种元素的相对位置关系和Y、W的原子序数之和是Z的3倍可推出：X是硅，Y是氮，Z是氧，W是氯。A项，原子半径：X＞Y＞Z。B项，气态氢化物的稳定性：X＜Z。C项，O、Cl分别与Mg形成MgO、MgCl2，它们均属于离子化合物。D项，非金属性：W(Cl)＞Y(N)，故最高价氧化物对应水化物的酸性：W＞Y。17．(2021·成都一诊)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期主族元素，其中X、Y为金属元素，W和Z同主族，Z的核外电子数是W的2倍，W和Z的质子数之和等于X和Y的质子数之和。下列说法不一定正确的是(　　)A．原子半径：X>Y>Z>WB．Y位于第三周期第ⅢA族C．W和X组成的化合物为碱性氧化物D．向W、X、Y组成的化合物的水溶液中滴入稀盐酸至过量，溶液先变浑浊后变澄清解析：选C　W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期主族元素，W和Z同主族，Z的核外电子数是W的2倍，则W为O元素，Z为S元素；X、Y为金属元素，W和Z的质子数之和等于X和Y的质子数之和，则X为Na元素，Y为Al元素。A项，X(Na)、Y(Al)、Z(S)是第三周期元素，W(O)是第二周期元素，所以W(O)的原子半径最小，又因为同周期元素原子序数越大，原子半径越小，所以原子半径：X(Na)>Y(Al)>Z(S)，综上，原子半径：X>Y>Z>W；B项，Y为Al元素，位于第三周期第ⅢA族；C项，W为O元素、X为Na元素，二者组成的化合物为Na2O和Na2O2，其中Na2O是碱性氧化物，Na2O2不是碱性氧化物；D项，W、X、Y组成的化合物为NaAlO2，向NaAlO2水溶液中滴入稀盐酸至过量，开始生成Al(OH)3沉淀，溶液变浑浊，盐酸过量时Al(OH)3沉淀溶解，溶液变澄清。18．五种短周期元素X、Y、Z、M、W的原子序数与其某常见化合价的关系如图所示，下列关系不正确的是(　　) A．元素X可能为锂B．原子半径大小：r(M)>r(W)C．X2W中各原子均达到8电子稳定结构D．元素气态氢化物的稳定性：Y>M解析：选C　X的化合价为＋1价，属于第ⅠA族元素；Y的化合价为＋5价，属于第ⅤA族元素；Z的化合价为＋4价，属于第ⅣA族元素；M的化合价为－3价，属于第ⅤA族元素；W的化合价为－2价，属于第ⅥA族元素；由题图知原子序数：Xr(W)，B正确；X为H或Li元素，X2W中X原子最外层不是8电子稳定结构，故C错误；元素的非金属性：Y>M，则元素气态氢化物的稳定性：Y>M，D正确。19．Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，X的焰色反应呈黄色，Q元素的原子最外层电子数是其内层电子数的2倍，W、Z原子最外层电子数相同，Z的核电荷数是W的2倍，含元素Y的合金是日常生活中使用最广泛的金属材料之一。下列说法正确的是(　　)A．简单离子半径的大小顺序：r(X)>r(Y)>r(Z)>r(W)B．元素Q和Z形成的化合物QZ2属于离子化合物C．X、Y、Z最高价氧化物对应的水化物两两间能发生反应D．Z元素氢化物的沸点高于W元素氢化物的沸点解析：选C　Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，X的焰色反应呈黄色，X为Na元素；Q元素的原子最外层电子数是其内层电子数的2倍，Q为C元素；W、Z原子最外层电子数相同，Z的核电荷数是W的2倍，W为O元素，Z为S元素；含元素Y的合金是日常生活中使用最广泛的金属材料之一，Y为Al元素。电子层结构相同的离子，核 电荷数越大离子半径越小，离子电子层数越多，离子半径越大，故离子半径：S2－>O2－>Na＋>Al3＋，A错误；CS2属于共价化合物，B错误；氢氧化铝是两性氢氧化物，可以与强酸和强碱反应，则X、Y、Z最高价氧化物对应的水化物之间两两能发生反应，C正确；水分子之间存在氢键，沸点高于硫化氢，D错误。20．如图是部分短周期元素原子序数与主要化合价的关系图，X、Y、Z、W、R是其中的五种元素。下列说法正确的是(　　)A．离子半径：Y＋>X2－B．Y＋、Z3＋、W2－、R－在水中能大量共存C．氢化物的稳定性：H2W>H2XD．工业上利用电解熔融态YR和Z2X3的方法制取金属Y和Z解析：选D　短周期主族元素中，X只有－2价，没有正化合价，则X为O元素；Y为＋1价，没有负化合价，原子序数大于氧，则Y为Na元素；Z为＋3价，没有负化合价，原子序数大于Na，故Z为Al元素；W有＋6、－2价，则W为S元素；R有＋7、－1价，则R为Cl元素。当电子层结构相同时，核电荷数越大，离子半径越小，r(Na＋)S，故氢化物的稳定性：H2O>H2S，C错误；工业上可用电解熔融态NaCl和Al2O3的方法制取金属Na和Al，D正确。