Question

在元素周期表短周期元素中，X元素與Y、Z、W三元素相鄰，X、Y的原子序數之和等于Z的原子序數，這四種元素原子的最外層電子數之和為20．下列判斷正確的是（　�。�

• A、四種元素的原子半徑：r_Z＞r_X＞r_Y＞r_w
• B、X、Y、Z、W形成的單質最多有6種
• C、四種元素中，Z的最高價氧化物對應水化物酸性最強
• D、四種元素均可與氫元素形成18電子分子

Answer 1

考點：原子結構與元素周期律的關系

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：在周期表中X與Y、Z、W緊密相鄰，X、Y的原子序數之和等于Z的原子序數，所以X和Z屬于同一主族且Z在X的下一周期，原子序數不大于18，設X的原子序數是a，則a+a+1=a+8，得a=7，或a-1+a=a+8，得a=9．若a=7，則X是N，Y是O，Z是P，又X、Y、Z、W四種短周期元素原子的最外層電子數之和為20，所以W是C，符合題意．
若a=9，則X是F，Y是O，Z是Cl，三種元素原子的最外層電子數之和為20，不合題意．

解答： 解：在周期表中X與Y、Z、W緊密相鄰，X、Y的原子序數之和等于Z的原子序數，所以X和Z屬于同一主族且Z在X的下一周期，原子序數不大于18，設X的原子序數是a，則a+a+1=a+8，得a=7，或a-1+a=a+8，得a=9．若a=7，則X是N，Y是O，Z是P，又X、Y、Z、W四種短周期元素原子的最外層電子數之和為20，所以W是C，符合題意．若a=9，則X是F，Y是O，Z是Cl，三種元素原子的最外層電子數之和為20，不合題意；
所以X、Y、Z、W分別是N、O、P、C元素，
A．原子電子層數越多其原子半徑越大，同一周期元素，原子半徑隨著原子序數增大而減小，所以原子半徑大小順序為P＞C＞N＞O，故A錯誤；
B．X的單質有氮氣、Y的單質有氧氣和臭氧、Z的單質有白磷和紅磷、W有金剛石和石墨及C₆₀等，故B錯誤；
C．這四種元素中非金屬性最強的是O元素，其次是N元素，元素的非金屬性越強，其最高價氧化物的水化物酸性越強，但O、F元素除外，所以HNO₃的酸性最強，故C錯誤；
D．四種元素與氫可形成PH₃、N₂H₄、H₂O₂、C₂H₆18電子分子，故D正確；
故選D．

點評：本題考查原子結構和元素周期律關系，側重考查分析、推斷能力，涉及物質結構、基本概念、元素周期律，正確推斷元素是解本題關鍵，知道常見18電子、10電子微粒，題目難度中等，易錯選項是C．