2022高考化學(xué) 考點(diǎn)必練 專題12 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律知識點(diǎn)講解
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1、2022高考化學(xué) 考點(diǎn)必練 專題12 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律知識點(diǎn)講解 【知識講解】 一. 原子結(jié)構(gòu) 1. 原子核的構(gòu)成 核電荷數(shù)(Z) == 核內(nèi)質(zhì)子數(shù) == 核外電子數(shù) == 原子序數(shù) 2. 質(zhì)量數(shù):將原子核內(nèi)所有的質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取近似整數(shù)值加起來,所得的數(shù)值,叫質(zhì)量數(shù)。 質(zhì)量數(shù)(A)= 質(zhì)子數(shù)(Z)+ 中子數(shù)(N)==近似原子量 3. 原子構(gòu)成 4. 表示方法 典例1(天津市2017-2018學(xué)年第二學(xué)期高三化學(xué)模擬)下列說法不正確的有幾個 ①質(zhì)子數(shù)相同的微粒一定屬于同一種元素 ②同一元素的核素種數(shù)由中子數(shù)決定 ③Cl2中35C1與37Cl兩種核素的個
2、數(shù)之比與HCl中35Cl與37C1的個數(shù)之比相等 ④18 g H2O中含有的中子數(shù)為10NA ⑤標(biāo)準(zhǔn)狀況下,等體積CH4和HF所含的分子數(shù)相同 ⑥只有活潑金屬元素與活潑非金屬元素之間才能形成離子鍵 ⑦等物質(zhì)的量的CN-和N2含有的共用電子對數(shù)相等 ⑧通過化學(xué)變化可以實(shí)現(xiàn)16O與18O之間的相互轉(zhuǎn)化 A. 2個 B. 3個 C. 4個 D. 5個 【答案】D 質(zhì)量數(shù)不同,物理性質(zhì)不同,在自然界中其原子百分比組成不變,故正確;④18g水的物質(zhì)的量為1mol,1mol水中含有8mol中子,含有的中子數(shù)為8NA,故錯誤;⑤在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,CH4為氣體,HF為液體,等體積
3、CH4和HF的物質(zhì)的量不同,所含的分子數(shù)不相同,故錯誤;⑥非金屬元素之間也可以形成離子鍵,如氯化銨中銨根離子與氯離子之間,所以不一定只有金屬元素和非金屬元素才能形成離子鍵,故錯誤;⑦CN-離子中含有碳氮三鍵,帶有1個單位負(fù)電荷,其電子式為:,1mol含有的共用電子對為3mol,氮?dú)夥肿又写嬖诘I,N2的電子式為:,1mol含有的共用電子對為3mol,等物質(zhì)的量的CN-和N2含有的共用電子對數(shù)相等,故正確;⑧化學(xué)變化的實(shí)質(zhì):分子的分裂,原子的重新組合,不能生成新核素,故錯誤;綜上,不正確的有①④⑤⑥⑧,答案選D。 二. 元素、核素、同位素、同素異形體的區(qū)別和聯(lián)系 1. 區(qū)別 名 稱
4、元 素 核 素 同位素 同素異形體 本 質(zhì) 質(zhì)子數(shù)相同的一類原子的總稱 質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)都一定的原子 質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的核素 同種元素形成的不同單質(zhì) 范 疇 同類原子 原子 原子 單質(zhì) 特 性 只有種類,沒有個數(shù) 化學(xué)反應(yīng)中的最小微粒 化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同 元素相同、性質(zhì)不同 決定因素 質(zhì)子數(shù) 質(zhì)子數(shù)、中子數(shù) 質(zhì)子數(shù)、中子數(shù) 組成元素、結(jié)構(gòu) 舉 例 H、C、O三種元素 H、H、H三種核素 H、H、H互稱同位素 O2與O3互為同素異形體 2. 聯(lián)系 【名師點(diǎn)睛】 (1) 在辨析核素和同素異形體時,通常只根據(jù)二者
5、研究范疇不同即可作出判斷。 (2) 同種元素可以有多種不同的同位素原子,所以元素的種類數(shù)目遠(yuǎn)少于原子種類的數(shù)目。 (3) 自然界中,元素的各種同位素的含量基本保持不變。 典例2(2018屆河北省石家莊市高三畢業(yè)班9月模擬考試)2016年6月8日,國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(IUPAC)公布了新元素的元素符號,113號元素為Nh;ll5號元素為Mc;117號元素為Ts;ll8號元素為Og。關(guān)于這四種元素,下列說法正確的是 A. Al的金屬性強(qiáng)于Nh B. Mc所在族的某種元素是一種優(yōu)良的半導(dǎo)體,并在芯片產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用廣泛 C. 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:HF>HTs D. Og所在族的所有元素
6、都達(dá)到了最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 【答案】C 三. “10電子”、“18電子”的微粒小結(jié) ?? 1. “10電子”微粒 ? 分 子 離 子 一核10電子 Ne N3?、O2?、F?、Na+、Mg2+、Al3+ 二核10電子 HF OH? 三核10電子 H2O NH2? 四核10電子 NH3 H3O+ 五核10電子 CH4 NH4+ 2. “18電子”微粒 分 子 離 子 一核18電子 Ar K+、Ca2+、Cl ̄、S2? 二核18電子 F2、HCl HS? 三核18電子 H2S 四核18電子 PH3、
7、H2O2 五核18電子 SiH4、CH3F,NH2OH 六核18電子 N2H4、CH3OH 注:其它如C2H6、N2H5+、N2H62+等亦為18電子的微粒。 典例3(2019屆云南省澄江縣一中高三9月份考試)已知五種元素的原子序數(shù)的大小順序?yàn)镃>A>B>D>E,A,C同周期,B,C同主族。A與B形成的離子化合物A2B中所有離子的電子數(shù)相同,其電子總數(shù)為30;D和E可形成4核10個電子的分子。試回答下列問題: (1)寫出五種元素的元素符號:A:________、B:________、C:________、D:________、E:________。
8、(2)用電子式表示離子化合物A2B的形成過程:______________________。 (3)寫出下列物質(zhì)的電子式: ①D元素形成的單質(zhì):_______________________________________________。 ②E與B形成的化合物:_____________________________________________。 ③A,B,E形成的化合物:___________________________________________。 ④D與E形成的化合物:______________________________________________。
9、 ⑤C,D,E形成的離子化合物:________________________________________。 【答案】NaOSNH或 (或) 【解析】 (3)①D元素形成的單質(zhì)為N2,其電子式為:; ②E與B形成的化合物為H2O或H2O2,電子式為:或; ③A、B、E形成的化合物為NaOH,其電子式為:; ④D與E形成的化合物為NH3等,NH3電子式為:,故答案為:; ⑤C、D、E形成的離子化合物為(NH4)2S或NH4HS,電子式為或。 四. 元素周期表的結(jié)構(gòu) 1. 周期 周 期 行 數(shù) 所含元素種類數(shù) 每周期的起止元素及其原子序數(shù) 短 周
10、期 一 1 2 1H→2He 二 2 8 3Li→10Ne 三 3 8 11Na→18Ar 長 周 期 四 4 18 19K→36Kr 五 5 18 37Rb→54Xe 六 6 32 55Cs→86Rn 七 7 32(填滿時) 87Fr118X(X表示未發(fā)現(xiàn)的118號元素) 2. 族 主 族 副 族 第Ⅷ族 副 族 主 族 0族 列序 數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 族序 數(shù) ⅠA ⅡA ⅢB
11、ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 3. 過渡元素 元素周期表中從ⅢB到ⅡB共10個縱行,包括了第Ⅷ族和全部副族元素,共60多種元素,全部為金屬元素,統(tǒng)稱為過渡元素。 特別提醒 元素周期表中主、副族的分界線: (1) 第ⅡA族與第ⅢB族之間,即第2、3列之間; (2) 第ⅡB族與第ⅢA族之間,即第12、13列之間。 典例4(2018屆湖南省常德市高三第一次模擬考試)X、Y、Z、M、R為五種短周期元素,其原子半徑和最外層電子數(shù)之間的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是 A. 簡單陽離子半徑:X>R B. 最高價氧化物對應(yīng)
12、水化物的酸性:?Z 13、3) 定位法:利用離子電子層結(jié)構(gòu)相同的“陰上陽下”推斷
具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子,如aX(n+1)+、bYn+、cZ(n+1)-、dMn-的電子層結(jié)構(gòu)相同,在周期表中位置關(guān)系為
…
cZ
dM
bY
aX
…
則它們的原子序數(shù)關(guān)系為a>b>d>c。
2. 元素原子序數(shù)差的確定方法
(1) 同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序數(shù)差。
(2) 同主族相鄰兩元素原子序數(shù)的差值情況。
① 若為ⅠA、ⅡA族元素,則原子序數(shù)的差值等于上周期元素所在周期的元素種類數(shù)。
② 若為ⅢA族至0族元素,則原子序數(shù)的差值等于下周期元素所在周期的元素種類數(shù)。
3.啟發(fā)人們在 14、一定區(qū)域內(nèi)尋找新物質(zhì)
(1) 半導(dǎo)體元素在金屬與非金屬分界線附近,如:Si、Ge、Ga等。
(2) 農(nóng)藥中常用元素在右上方,如:F、Cl、S、P、As等。
(3) 催化劑和耐高溫、耐腐蝕合金材料主要在過渡元素中找,如:Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。
典例5(2018屆廣東省六校高三下學(xué)期第三次聯(lián)考)如表所示的五種元素中,W、X、Y、Z為短周期元素,這四種元素的原子最外層電子數(shù)之和為22。下列說法不正確的是
A. X、Y能形成不止一種氫化物,而Z只能形成一種
B. W和Z形成的共價化合物中,所有原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
C. W和T都具有良好的半導(dǎo)體性能
15、D. X和Y最多可以形成5種化合物
【答案】D
六. 元素周期律
1.定義
元素的性質(zhì)隨原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化的規(guī)律。
2.實(shí)質(zhì)
元素原子核外電子排布周期性變化的結(jié)果。
3.具體表現(xiàn)形式
項(xiàng) 目
同周期(左→右)
同主族(上→下)
原子結(jié)構(gòu)
核電荷數(shù)
逐漸增大
逐漸增大
電子層數(shù)
相同
逐漸增多
原子半徑
逐漸減小
逐漸增大
離子半徑
陽離子逐漸減小,陰離子逐漸減小
逐漸增大
化合價
最高正化合價由+1→+7(O、F除外),負(fù)化合價=-(8-主族序數(shù))
相同
最高正化合價=主族序數(shù)(O、F除外)
元素的金屬性和非 16、金屬性
金屬性逐漸減弱
非金屬性逐漸增強(qiáng)
金屬性逐漸增強(qiáng)
非金屬性逐漸減弱
離子的氧化性、還原性
陽離子氧化性逐漸增強(qiáng)
陰離子還原性逐漸減弱
陽離子氧化性逐漸減弱
陰離子還原性逐漸增強(qiáng)
氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性
逐漸增強(qiáng)
逐漸減弱
最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸堿性
堿性逐漸減弱
酸性逐漸增強(qiáng)
堿性逐漸增強(qiáng)
酸性逐漸減弱
1. 周期表中金屬性、非金屬性之間沒有嚴(yán)格的界線。在分界線附近的元素具有金屬性又具有非金屬性。
2. 金屬性最強(qiáng)的元素在周期表的左下角即Cs(Fr具有放射性,不考慮),非金屬性最強(qiáng)的元素在右上角即F。
3.元素化合價與元素在周期表中位置的關(guān) 17、系。
4.元素周期表和元素周期律對我們的指導(dǎo)作用
① 在周期表中尋找新的農(nóng)藥。
② 在周期表中尋找半導(dǎo)體材料。
③ 在周期表中尋找催化劑和耐高溫、耐腐蝕的合金材料。
典例6(2018屆四川省成都市第七中學(xué)高三二診)X、Y、Z、W、Q是原子序數(shù)依次增大的五種短周期主族元素。其中只有Z是金屬元素,W的單質(zhì)是黃色固體,X、Y、W在周期表中的相對位置關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是( )
A. Z的最高價氧化物對應(yīng)的水化物不可能顯弱堿性
B. Y的簡單陰離子比W的簡單陰離子的還原性弱
C. X、W、Q的氫化物均可在Y的單質(zhì)中燃燒
D. Q的氫化物的水溶液能與W的鹽反應(yīng)得到W的氫 18、化物,說明非金屬性Q>W
【答案】B
七. 元素金屬性、非金屬性強(qiáng)弱判斷依據(jù)
1. 元素金屬性強(qiáng)弱判斷依據(jù)
⑴ 根據(jù)常見金屬活動性順序表判斷
金屬元素的金屬性與金屬單質(zhì)的活動性一般是一致的,即越靠前的金屬活動性越強(qiáng),其金屬性越強(qiáng)。
??????? 。。。。。。 Na? Mg? Al? Zn? Fe? 。。。。。。
????????? 單質(zhì)活動性增強(qiáng),元素金屬性也增強(qiáng)
需說明的是這其中也有特殊情況,如Sn和Pb,金屬活動性Sn﹥Pb,元素的金屬性是Sn﹤Pb,如碰到這種不常見的元素一定要慎重,我們可采用第二種方法。
⑵ 根據(jù)元素周期表和元素周期律判斷
同周期元素 19、從左到右金屬性逐漸減弱,如第三周期Na ﹥Mg ﹥Al;同主族元素從上到下金屬性增強(qiáng),如1中所述,Sn和Pb同屬Ⅳ主族,Sn在Pb的上方 ,所以金屬性Sn﹥Pb。
⑶ 根據(jù)物質(zhì)之間的置換反應(yīng)判斷
通常失電子能力越強(qiáng),其還原性越強(qiáng),金屬性也越強(qiáng),對于置換反應(yīng),強(qiáng)還原劑和強(qiáng)氧化劑生成弱還原劑和弱氧化劑,因而可由此進(jìn)行判斷。如:Fe + Cu2+ === Fe2+ + Cu 說明鐵比銅金屬性強(qiáng)。這里需說明的是Fe對應(yīng)的為Fe2+,如:Zn + Fe2+ === Zn2+ + Fe 說明金屬性Zn﹥Fe,但Cu +2Fe3+ === Cu2+ + 2Fe2+,卻不說明金屬性Cu﹥Fe,而實(shí)為Fe﹥ 20、Cu。
⑷ 根據(jù)金屬單質(zhì)與水或酸反應(yīng)的劇烈程度或置換氫氣的難易判斷某元素的單質(zhì)與水或酸反應(yīng)越容易、越劇烈,其原子失電子能力越強(qiáng),其金屬性就越強(qiáng)。如Na與冷水劇烈
反應(yīng),Mg與熱水緩慢反應(yīng),而Al與沸水也幾乎不作用,所以金屬性有強(qiáng)到弱為Na ﹥Mg ﹥Al;再如:Na、Fe、Cu分別投入到相同體積相同濃度的鹽酸中,鈉劇烈反應(yīng)甚至爆炸,鐵反應(yīng)較快順利產(chǎn)生氫氣,而銅無任何現(xiàn)象,根本就不反應(yīng),故金屬性強(qiáng)弱:Na ﹥Mg ﹥Al。
⑸ 根據(jù)元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱判斷
如從NaOH為強(qiáng)堿,Mg(OH)2為中強(qiáng)堿,Al(OH)3為兩性氫氧化物可得知金屬性:Na ﹥Mg ﹥Al。
⑹ 21、 根據(jù)組成原電池時兩電極情況判斷通常當(dāng)兩種不同的金屬構(gòu)成原電池的兩極時,一般作負(fù)極的金屬性較強(qiáng)
如Zn和Cu比較時,把Zn和Cu用導(dǎo)線連接后放入稀硫酸中,發(fā)現(xiàn)銅片上有氣泡,說明鋅為負(fù)極,故金屬性Zn﹥Cu。但也應(yīng)注意此方法判斷中的特殊情況,如鋁和銅用導(dǎo)線連接后放入冷濃硝酸中,因鋁鈍化,銅為負(fù)極,但金屬性卻為Al﹥Cu。
⑺ 根據(jù)金屬陽離子氧化性強(qiáng)弱判斷
一般來說對主族元素而言最高價陽離子的氧化性越弱,則金屬元素原子失電子能力越強(qiáng),即對應(yīng)金屬性越強(qiáng)。
⑻ 根據(jù)在電解過程中的金屬陽離子的放電順序判斷
放電順序:Ag+>Hg2+>Cu2+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+> 22、Mg2+>Na+>Ca2+>K+
在電解過程中一般先得到電子的金屬陽離子對應(yīng)金屬的金屬性比后得到電子的金屬陽離子對應(yīng)金屬的金屬性弱,即位置越靠前的對應(yīng)金屬的金屬性越弱。如含有Cu2+ 和Fe2+的溶液電解時Cu2+先得電子,所以金屬性Fe﹥Cu。其實(shí)這一方法同7本質(zhì)上是一樣的。
⑼ 根據(jù)金屬失電子時吸收能量多少判斷
元素原子或離子失去或得到電子時必然伴隨有能量變化,就金屬元素原子失電子而言,在一定條件下,失電子越容易,吸收的能量越少金屬性越強(qiáng);失電子越難,吸收的能量越多,金屬性越弱。如兩金屬原子X、Y,當(dāng)它們分別失去一個電子后,都形成稀有氣體原子電子層結(jié)構(gòu)X吸收的能量大于Y,故金屬性Y> 23、X。
由以上分析可知,在判斷金屬性強(qiáng)弱時要綜合運(yùn)用各方面知識進(jìn)行,以防判斷時出現(xiàn)偏頗。
2. 元素非金屬性強(qiáng)弱判斷依據(jù)
⑴ 根據(jù)元素周期表判斷
同一周期從左到右,非金屬性逐漸增強(qiáng);同一主族從上到下非金屬性逐漸減弱。
⑵ 從元素單質(zhì)與氫氣化合難易上比較
非金屬單質(zhì)與H2化合越容易,則非金屬性越強(qiáng)。如:
F2與H2可爆炸式的反應(yīng),Cl2與H2點(diǎn)燃或光照即可劇烈反應(yīng),Br2與H2需在200℃時才緩慢進(jìn)行,而I2與H2的反應(yīng)需在更高溫度下才能緩慢進(jìn)行且生成的HI很不穩(wěn)定,同時發(fā)生分解,故非金屬性F>Cl>Br>I。
⑶ 從形成氫化物的穩(wěn)定性上進(jìn)行判斷
氫化物越穩(wěn)定,非金屬性越強(qiáng)。如 24、:H2S在較高溫度時即可分解,而H2O在通電情況下才發(fā)生分解,所以非金屬性O(shè)>S。
⑷ 從非金屬元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱判斷(F除外,因F無正價)
若最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng),則非金屬性越強(qiáng)。
例如:原硅酸(H4SiO4)它難溶于水,是一種很弱的酸,磷酸(H3PO4)則是中強(qiáng)酸,硫酸(H2SO4)是強(qiáng)酸,而高氯酸(HClO4)酸性比硫酸還要強(qiáng),則非金屬性Si Y如已知:2H2S + O2 === 2S↓ + 2H2O,則非金屬性O(shè)>S; 25、另鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)也很好的證明了這一點(diǎn)。
⑹ 從非金屬陰離子還原性強(qiáng)弱判斷
非金屬陰離子還原性越強(qiáng),對應(yīng)原子得電子能力越弱,其非金屬性越弱,即“易失難得”,指陰離子越易失電子,則對應(yīng)原子越難得電子。
⑺ 從對同一種物質(zhì)氧化能力的強(qiáng)弱判斷
如Fe和Cl反應(yīng)比Fe和S反應(yīng)容易,且產(chǎn)物一個為Fe3+,一個為Fe2+,說明Cl的非金屬性比S強(qiáng)。
⑻ 根據(jù)兩種元素對應(yīng)單質(zhì)化合時電子的轉(zhuǎn)移或化合價判斷
一般來說,當(dāng)兩種非金屬元素化合時,得到電子而顯負(fù)價的元素原子的電子能力強(qiáng)于失電子而顯正
價的元素原子。如:S + O2 = SO2,則非金屬性O(shè)>S。
⑼ 從等物質(zhì)的量的非金屬原子得到 26、相同數(shù)目電子時放出能量的多少判斷非金屬性強(qiáng)時,放出能量多,非金屬性弱時,放出能量少。
綜上所述可知,元素的金屬性和非金屬性與元素得失電子能力以及對應(yīng)單質(zhì)或離子的氧化性和還原性有著密不可分的關(guān)系,它們可相互推導(dǎo);這部分內(nèi)容也是對金屬元素和非金屬元素知識的整合與提高,一定要詳細(xì)分析,理解記憶,才能撥開解題時的種種迷霧,得出正確答案。
典例7(2018屆四川省成都市郫都區(qū)高三期中)利用右圖所示裝置進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),能得出相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的是
選項(xiàng)
①
②
③
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
A
稀硫酸
Na2SO3
Na2SiO3溶
非金屬性:S>Si
B
濃硫酸
蔗糖
溴水
濃硫酸具有脫水 27、性、氧化性
C
稀鹽酸
Na2SO3
Ba(NO3)2溶液
SO2與可溶性鋇鹽均可生成白色沉淀
D
濃硝酸
Na2CO3
Na2SiO3溶液
酸性:硝酸>碳酸>硅酸
【答案】B
八. 化學(xué)鍵
1. 概念:使離子相互結(jié)合或原子相互結(jié)合的作用力。
2. 分類
離子鍵
化學(xué)鍵 極性共價鍵
共價鍵
非極性共價鍵
典例8(2018屆山東省濰坊市上學(xué)期高三期中考試)W、X、Y、Z是四種短周期非金屬元素,原子序數(shù)依次增大。X、Y原子核外L電子層的電 28、子數(shù)之比為3:4,X與Z為同主族元素,且X、Y、Z的最外層電子數(shù)之和為16,W的簡單離子W-能與水反應(yīng)生成單質(zhì)W2。下列說法正確的是
A. 單質(zhì)熔點(diǎn):Z>Y
B. W與X形成的化合物中只含有極性鍵
C. 最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性:Z>Y
D. 氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:Z>X
【答案】C
【解析】W、X、Y、Z是四種短周期非金屬元素,原子序數(shù)依次增大。W的簡單離子W-能與水反應(yīng)生成單質(zhì)W2,則W應(yīng)該是H,X、Y原子核外L電子層的電子數(shù)之比為3:4,即 X 、Y原子核外L電子層的電子數(shù)分別為3、4或6、8,結(jié)合X與Z為同主族元素,且X、Y、Z的最外層電子數(shù)之和為16,推出X為O、Y為 29、Si、Z為S。因S為分子晶體,Si為原子晶體,故單質(zhì)熔點(diǎn):Z(S) 30、核間、電子間的靜電斥力達(dá)到平衡
形成條件
活潑金屬與活潑非金屬化合時,一般形成離子鍵
同種或不同種非金屬元素的原子相互結(jié)合時,一般形成共價鍵
存 在
所有的離子化合物中都有離子鍵
非金屬單質(zhì)、共價化合物、含有復(fù)雜離子(如OH-、CO32-、O22-)的離子化合物
分 類
極性共價鍵:不同種元素間的共價鍵。
非極性共價鍵:同種元素間的共價鍵。
典例9(2018屆山西省太原市高三上學(xué)期期末考試)X 常溫下為氣體, a、b、c 是中學(xué)化學(xué)常見物質(zhì), 均由常見元素組成, 轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應(yīng)條件略去)如圖所示, 下列說法不正確的是
A. 若 X 為 O2, a 為一 31、種固態(tài)單質(zhì), 則 c 可能為 CO2或 SO3
B. 若 b 為固態(tài)非金屬單質(zhì), b 與 X 所含元素同主族, 則 c 也能與 X 反應(yīng)
C. 若 a、 b、 c 焰色反應(yīng)均呈黃色, 水溶液均呈堿性, 則 a 中可能既含有離子鍵又含有共價鍵
D. 若 b 為氣態(tài)非金屬單質(zhì), b 與 X 所含元素同周期, 則 X 與 b 所含元素原子的核電荷數(shù)相差 1
【答案】A
十. 電子式的書寫
1.電子式的概念
在元素符號周圍,用“· ”或“×”來表示原子的最外層電子的式子叫電子式。
(1)原子的電子式:元素周圍標(biāo)明元素原子的最外層電子,每個方向不能超過2個電子。當(dāng)最外層電子數(shù)小于或等 32、于4時以單電子分步,多于4時多出部分以電子對分布。例如:
(2)簡單陽離子的電子式:簡單陽離子是由金屬原子失電子形成的,原子的最外層已無電子,故用陽離子的符號表示,如: Na、Li、Mg、Al等。
(3)簡單陰離子的電子式:不但要畫出最外層電子數(shù),而且還應(yīng)用括號“[ ]”括起來,并在右上角標(biāo)出“”電荷字樣。例如:氧離子 、氟離子 F
。
(4)多原子離子的電子式:不僅要畫出各原子最外層電子數(shù),而且還應(yīng)用括號“[ ]”括起來,并在右上角標(biāo)出“”或“電荷字樣。例如:銨根離子 氫氧根離子。
(5)離子化合物的電子式:每個離子都要單獨(dú)寫,而且要符合陰陽離子相鄰關(guān)系,如MgCl 33、2要寫成,不能寫成,也不能寫成。
2.用電子式表示離子化合物的形成過程
例如:NaCl的形成過程:;
Na2O的形成過程:
CaBr2的形成過程:
【名師點(diǎn)撥】用電子式表示離子化合物的形成過程是要注意:
①連接符號必須用“→”而不用“=”。
②左邊相同的原子的電子式可以合并,但右邊構(gòu)成離子化合物的每個離子都要單獨(dú)寫,不能合并。
典例10(2019屆福建省三明市第一中學(xué)高三第二次返??荚嚕┰豖、Y、Z、M、N均為短周期主族元素,且原子序數(shù)依次增大。已知Y原子最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3∶4;M原子最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)之比為3∶4;N-、Z+、X+離子的半 34、徑逐漸減小;化合物XN常溫下為氣體。據(jù)此回答:
(1)M、N的最高價氧化物對應(yīng)的水化物中酸性較強(qiáng)的是____(寫出化學(xué)式)。?
(2)Z與M可形成常見固體化合物C,用電子式表示C的形成過程:___。?
(3)已知通常狀況下1g X2在Y2中完全燃燒放出a kJ 的熱量,請寫出表示X2燃燒熱的熱化學(xué)方程式:_____。?
(4)X與Y、X與M均可形成18電子分子,這兩種分子在水溶液中反應(yīng)有黃色沉淀生成,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。?
(5)化合物A、B均為由上述五種元素中的任意三種元素組成的強(qiáng)電解質(zhì),且兩種物質(zhì)水溶液的酸堿性相同,組成元素的原子數(shù)目之比為1∶1∶1,A溶液中 35、水的電離程度比在純水中小。則化合物A中的化學(xué)鍵類型為___;若B為常見家用消毒劑的主要成分,則B的化學(xué)式是___。
【答案】HClO4H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=-2a kJ·mol-1H2O2+H2SS↓+2H2O離子鍵、(極性)共價鍵NaClO
(1)S、Cl的最高價氧化物對應(yīng)的水化物分別為H2SO4和HClO4,酸性較強(qiáng)的是HClO4。
(2)Na和S形成常見化合物為Na2S,是離子化合物,用電子式表示其形成過程為:。
(3)1g H2在O2中完全燃燒放出a kJ 的熱量,則1molH2在O2中完全燃燒放出2a kJ 的熱量,其熱化學(xué)方程式為:H2(g)+O2( 36、g)H2O(l) ΔH=-2a kJ·mol-1。
(4)H與O、H與S形成的18電子分子分別為:H2O2和H2S,二者在水溶液中反應(yīng)有黃色沉淀(硫)生成,化學(xué)方程式為:H2O2+H2SS↓+2H2O。
(5)H、O、Na、S、Cl五種元素中的任意三種元素組成的強(qiáng)電解質(zhì)A、B,且兩種物質(zhì)水溶液的酸堿性相同,組成元素的原子數(shù)目之比為1∶1∶1,可能為:NaOH、NaHS、NaClO等,A溶液中水的電離程度比在純水中小,則A為NaOH,其中的化學(xué)鍵類型為:離子鍵、(極性)共價鍵;若B為常見家用消毒劑的主要成分,則B的化學(xué)式為:NaClO。
十一. 分子間作用力、氫鍵
1. 分子間作用力
37、⑴ 概念:分子之間存在一種把分子聚集在一起的作用力叫做分子間作用力。
⑵ 特點(diǎn):
① 分子間作用力比化學(xué)鍵弱得多,它主要影響物質(zhì)的熔沸點(diǎn)、溶解度等物理性質(zhì),而化學(xué)鍵主要影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。
② 分子間作用力存在于由共價鍵形成的化合物分子之間,和絕大多數(shù)氣態(tài)非金屬單質(zhì)分子之間。
⑶ 變化規(guī)律:一般來說,對于組成和結(jié)構(gòu)相似的由分子構(gòu)成的物質(zhì),相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力也越大,物質(zhì)的熔沸點(diǎn)也越高。例如:I2>Br2>Cl2>F2。
2. 氫鍵
⑴ 概念:與電負(fù)性很大的原子形成共價鍵的原子與另一個電負(fù)性很大的原子之間的作用力。
⑵ 形成條件:除H原子外,形成氫鍵的原子通常是N、O、F 38、。
⑶ 存在作用:分子間氫鍵會使物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)升高。
典例11(2018屆山西省晉城市高三上學(xué)期第一次模擬考試)短周期元素A、B、C、D的原子序數(shù)依次增大,B和C為同周期的金屬元素,A和B的最外層電子數(shù)之和等于D元素原子的最外層電子數(shù),A、B、C、D四種元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物分別為甲、乙、丙、丁,他們之間存在如圖所示的反應(yīng)關(guān)系(圖中用“—“相連的兩種物質(zhì)間可發(fā)生反應(yīng)),下列說法正確的是( )
A. 簡單離子半徑大小順序:D>B>A>C
B. 等物質(zhì)的量的BA3和B3A中含有的陰陽離子總數(shù)相等
C. 元素A和D的簡單氫化物分子間僅存在范德華力
D. 元素B和D形成化合物的水溶液呈堿性
【答案】D
N3-組成,Na3N由Na+和N3-組成,等物質(zhì)的量的兩種物質(zhì)中含有的陰陽離子總數(shù)不相等,故B錯誤;C. NH3分子之間存在范德華力和氫鍵,H2S分子之間僅存在范德華力,故C錯誤;D. Na2S中的S2-在水溶液中發(fā)生水解反應(yīng)使溶液呈堿性,故D正確;答案選D。
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