Question

在元素周期表短周期元素中，X元素与Y、Z、W三元素相邻，X、Y的原子序数之和等于Z的原子序数，这四种元素原子的最外层电子数之和为20．下列判断正确的是（　　）

• A、四种元素的原子半径：r_Z＞r_X＞r_Y＞r_w
• B、X、Y、Z、W形成的单质最多有6种
• C、四种元素中，Z的最高价氧化物对应水化物酸性最强
• D、四种元素均可与氢元素形成18电子分子

Answer 1

考点：原子结构与元素周期律的关系

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：在周期表中X与Y、Z、W紧密相邻，X、Y的原子序数之和等于Z的原子序数，所以X和Z属于同一主族且Z在X的下一周期，原子序数不大于18，设X的原子序数是a，则a+a+1=a+8，得a=7，或a-1+a=a+8，得a=9．若a=7，则X是N，Y是O，Z是P，又X、Y、Z、W四种短周期元素原子的最外层电子数之和为20，所以W是C，符合题意．
若a=9，则X是F，Y是O，Z是Cl，三种元素原子的最外层电子数之和为20，不合题意．

解答： 解：在周期表中X与Y、Z、W紧密相邻，X、Y的原子序数之和等于Z的原子序数，所以X和Z属于同一主族且Z在X的下一周期，原子序数不大于18，设X的原子序数是a，则a+a+1=a+8，得a=7，或a-1+a=a+8，得a=9．若a=7，则X是N，Y是O，Z是P，又X、Y、Z、W四种短周期元素原子的最外层电子数之和为20，所以W是C，符合题意．若a=9，则X是F，Y是O，Z是Cl，三种元素原子的最外层电子数之和为20，不合题意；
所以X、Y、Z、W分别是N、O、P、C元素，
A．原子电子层数越多其原子半径越大，同一周期元素，原子半径随着原子序数增大而减小，所以原子半径大小顺序为P＞C＞N＞O，故A错误；
B．X的单质有氮气、Y的单质有氧气和臭氧、Z的单质有白磷和红磷、W有金刚石和石墨及C₆₀等，故B错误；
C．这四种元素中非金属性最强的是O元素，其次是N元素，元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，但O、F元素除外，所以HNO₃的酸性最强，故C错误；
D．四种元素与氢可形成PH₃、N₂H₄、H₂O₂、C₂H₆18电子分子，故D正确；
故选D．

点评：本题考查原子结构和元素周期律关系，侧重考查分析、推断能力，涉及物质结构、基本概念、元素周期律，正确推断元素是解本题关键，知道常见18电子、10电子微粒，题目难度中等，易错选项是C．