全國版高考化學二輪復習 專題二化學基本理論4講 物質結構和元素周期律 新人教版

第4講物質結構和元素周期律真題試做1(2012課標全國理綜，13)短周期元素W、X、Y、Z的原子序數依次增大，其中W的陰離子的核外電子數與X、Y、Z原子的核外內層電子數相同。X的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代，工業(yè)上采用液態(tài)空氣分餾方法來生產Y的單質，而Z不能形成雙原子分子。根據以上敘述，下列說法中正確的是()。A上述四種元素的原子半徑大小為WXYZBW、X、Y、Z原子的核外最外層電子數的總和為20CW與Y可形成既含極性共價鍵又含非極性共價鍵的化合物D由W與X組成的化合物的沸點總低于由W與Y組成的化合物的沸點2(2011新課標全國理綜，13)短周期元素W、X、Y和Z的原子序數依次增大。元素W是制備一種高效電池的重要材料，X原子的最外層電子數是內層電子數的2倍，元素Y是地殼中含量最豐富的金屬元素，Z原子的最外層電子數是其電子層數的2倍。下列說法錯誤的是()。A元素W、X的氯化物中，各原子均滿足8電子的穩(wěn)定結構B元素X與氫形成的原子比為11的化合物有很多種C元素Y的單質與氫氧化鈉溶液或鹽酸反應均有氫氣生成D元素Z可與元素X形成共價化合物XZ23(2010課標全國理綜，7)下列各項表達中正確的是()。ANa2O2的電子式為NaNaB106 g的乙醇和丙醇混合液完全燃燒生成的CO2為112 L(標準狀況)C在氮原子中，質子數為7而中子數不一定為7DCl的結構示意圖為考向分析近幾年所考查的熱點：原子結構及其推斷；離子、共價化合物的判斷及電子式的書寫；金屬性及非金屬性強弱的判斷。近幾年加大了對元素推斷題的考查力度。熱點例析熱點一、原子結構【例1】(2012遼寧部分重點中學聯(lián)考，15)X、Y、Z、W為短周期主族元素，原子序數依次增大，X原子的最外層電子數是第一層電子數的2倍，Y的氣態(tài)氫化物與最高價氧化物的水化物可形成鹽，Z的最外層電子數與其電子總數比為38，下列說法正確的是()AX、Y、W的最高價含氧酸酸性順序：YWXBZ、W可形成ZW2的化合物，屬于離子化合物C離子半徑：ZWD氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：ZW思路點撥 “規(guī)律學習是主線，特性特點往往是考點”，所以我們在學習中除要掌握原子核外電子排布規(guī)律外，還應掌握原子結構的一些特性。1規(guī)律：(1)構成原子或離子的微粒間的數量關系如在X中：質量數(A)質子數(Z)中子數(N)核電荷數質子數中性原子的核外電子數陽離子(Mn)：核電荷數質子數離子核外電子數十電荷數(n)陰離子(Rn)：核電荷數質子數離子核外電子數電荷數(n)(2)原子核外電子排布規(guī)律各層容納的電子數最多為2n2個(n表示電子層數)；最外層電子數最多為8個；電子總是盡可能由內層排起，逐步往外層排，能量逐漸增大。2特性：最外層電子數是次外層電子數2倍的原子是C；3倍的是O；4倍的是Ne；倍的是Li、Si；最外層電子數跟電子層數相等的原子有H、Be、Al；最外層電子數是電子層數2倍的原子是He、C、S；3倍的是O；最外層電子數不是8的短周期元素的簡單離子有Li、H等；氣態(tài)密度最小，原子半徑最小，原子核中只有質子沒有中子，原子序數、電子層數、最外層電子數三者均相等的是H。即時訓練1 (改編自2012江西重點中學協(xié)作體聯(lián)考，12)短周期元素X、Y、Z、R、W五種元素原子序數依次增大，其中X與Z、Y與W分別為同族元素。原子半徑XYWRZ，W原子的最外層電子數比內層電子總數少4，Z、R的核外電子數之和與Y、W核外電子數之和相等。下列說法不正確的是()。AY、Z、R的簡單離子具有相同的電子層結構BX2Y屬于共價化合物，各原子均滿足8電子穩(wěn)定結構CX、Z分別與Y均可形成A2B與A2B2型化合物，且A2B2均有較強的氧化性D由X、Y、Z形成的化合物能與X、Y、R形成的化合物發(fā)生復分解反應熱點二、“位構性”的規(guī)律及應用【例2】短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對位置如下圖所示，又知Z元素的單質既能與酸反應，又能與堿反應。則下列說法正確的是()。A元素X與元素Z的最高正化合價之和的數值等于8B原子半徑的大小順序為：rXrYrZrWrQC離子Y2和Z3的核外電子數和電子層數都不相同D元素W的最高價氧化物對應的水化物的酸性比Q的強規(guī)律方法 1.原子結構與位置、性質的關系內容同周期元素(左右)同主族元素(上下)電子層數相同(周期數電子層數)增多最外層電子數由18相同(價電子數主族序數)化合價最高正價17(O、F除外)最高正價主族序數、負價絕對值8主族序數原子半徑逐漸減小(0族除外)逐漸增大金屬性與非金屬性金屬性減弱、非金屬性增強金屬性增強、非金屬性減弱還原性與氧化性還原性減弱、氧化性增強還原性增強、氧化性減弱最高價氧化物對應水化物酸、堿性酸性：依次增強、堿性：依次減弱酸性：依次減弱、堿性：依次增強2常見元素的性質(1)地殼中含量最多的元素或氫化物呈液態(tài)的元素為O；地殼中含量第二的元素為Si；地殼中含量最多的金屬元素為Al。(2)空氣中含量最多的元素或氣態(tài)氫化物的水溶液顯堿性的元素為N。(3)單質硬度最大，熔沸點最高，形成化合物種類最多，正負化合價代數和為零且氣態(tài)氫化物中含氫百分數最高的元素是C。(4)最高價氧化物及其水化物既能與強酸反應，又能與強堿反應的元素在中學階段為Al。(5)兩短周期金屬元素的最高價氧化物對應水化物相互反應，這兩種元素分別為Na和Al。3元素金屬性、非金屬性強弱判斷依據(1)非金屬性的強弱：非金屬單質和氫氣化合的難易程度；氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性，如HCl的穩(wěn)定性大于H2S；最高價氧化物對應的水化物的酸性強弱(F除外)；非金屬單質間的置換反應，如S2Cl2=S2Cl；非金屬陰離子還原性強弱，如S2的還原性大于Cl的等。(2)金屬性的強弱：單質與水或酸反應的難易；最高價氧化物對應的水化物的堿性強弱；金屬單質間的置換反應；金屬陽離子氧化性強弱，如Mg2的氧化性大于Na的；組成原電池的電極情況等。即時訓練2 已知短周期元素的離子：aA2、bB、cC3、dD都具有相同的電子層結構，則下列敘述正確的是()。A原子半徑：ABDCB原子序數：dcbaC離子半徑：C3DBA2D單質的還原性：ABDC熱點三、化學鍵與電子式【例3】下列關于元素的敘述正確的是_。金屬元素與非金屬元素能形成共價化合物氟化銨的電子式：NHCaCl2和CCl4中Cl的化合價均為1價，所以一個氯原子均得到一個電子H2O2的電子式為H2H第A族和第A族的元素形成的化合物一定是離子化合物離子化合物中可能含有共價鍵，但共價化合物中一定無離子鍵短周期元素形成的離子化合物中，離子最外層電子數只能是8非金屬元素可形成離子化合物Na2O2和NaOH化學鍵類型完全相同思路點撥 1.電子式的書寫書寫電子式時，首先要判斷物質是離子化合物，還是共價化合物，活潑金屬與活潑非金屬形成的大多是離子化合物，非金屬之間形成的大多是共價化合物，但要注意銨鹽中沒有金屬也屬于離子化合物如NH4Cl、NH4HCO3等。2典型等電子體微粒在記憶電子數相同的微粒時，我們一定要利用元素周期表這一化學工具。如：10電子的微粒在元素周期表中以10電子的Ne原子向后推有：Na、Mg2、Al3；向前推有HF、H2O、NH3、CH4、F、O2、N3、OH、NH、NH、H3O。18電子的微粒應以Ar向前后推導，但不要忘記一些相加類型，如：F2、H2O2、C2H6、CH3OH、CH3F、N2H4等。誤區(qū)警示1忽視氫原子的特殊性H原子核只有質子，沒有中子；H屬于非金屬，不屬于堿金屬元素，所以第A族元素不等同于堿金屬元素。2在判斷“8”電子穩(wěn)定結構時，忽視了特殊原子15號元素H、He、Li、Be、B與其他原子結合后，一定達不到“8”電子穩(wěn)定結構，所以在判斷最外層達到8電子結構時，一定要注意這幾種原子。3混淆元素周期表的結構元素周期表第A族與第A族并不相鄰，中間隔著副族，所以同一周期的第A族與第A族元素的原子序數之差可能為1、11、25。4混淆用酸性強弱比較非金屬性強弱的條件判斷元素非金屬性強弱，若根據酸性強弱進行判斷，一定要用其對應的最高價含氧酸(最高價氧化物的水化物)的酸性進行判斷。5錯誤認為離子鍵的實質是陰陽離子的靜電吸引力。6誤認為金屬原子失去的電子數越多，金屬性越強，非金屬原子得到的電子數越多，非金屬性越強，如Na與Mg、Cl與S等。跟蹤練習 判斷正誤：(正確的打“”號，錯誤的打“”號)1BCl3、CF4中各原子最外層均達到8電子結構。()2同一周期的第A族與第A族元素的原子序數之差不一定為3。()3H2SO3的酸性H2CO3的酸性，所以非金屬性SC。()4任何物質中均含有化學鍵。()5離子化合物中一定含有離子鍵。()6金屬M、N分別與氯氣反應生成與MCl、NCl2，可知M的金屬性小于N。()1(改編自2012湖南十二校聯(lián)考，2)下列化學用語表達正確的是()。AN2的電子式：NNBS2的結構示意圖：C次氯酸的結構式：HOClD.Zr和Zr是同種核素2(改編自2012湖北黃岡質檢，13)短周期元素X、Y、Z的原子序數依次遞增，其原子的最外層電子數之和為13。X與Y、Z位于相鄰周期，Z原子最外層電子數是X原子內層電子數的3倍或者Y原子最外層電子數的2倍。下列說法不正確的是()。AX的最高價氧化物中所有原子均達到8電子穩(wěn)定結構BY的氧化物是離子化合物，可用來制作耐火材料CX和Z的最高價氧化物對應的水化物的濃溶液都是具有強氧化性的酸D元素Y的單質可以與NaOH溶液反應生成氫氣3下列有關說法正確的是()。A同主族元素的原子序數可能相差16、26、36、46B由兩種不同原子組成的純凈物一定是化合物C任何化合物中都含有化學鍵，有化學鍵斷裂的變化一定屬于化學變化D鎂、鋁、銅、鐵、鈉五種金屬元素中，銅和鐵屬于過渡元素4(2012河南豫南九校聯(lián)考，11)分析如下殘缺的反應：RO_6H=3R23H2O。下列敘述正確的是()。AR的原子半徑在同周期元素原子中最小BR一定是周期表中的第A族元素C上式中缺項所填物質在反應中作氧化劑DRO中的R元素在所有的反應中只能被還原5(改編自2012廣東理綜22題)如圖是部分短周期元素化合價與原子序數的關系圖，下列說法正確的是()。A原子半徑：ZYXB氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：RWCWX3和水反應形成的化合物是離子化合物DY和Z兩者最高價氧化物對應的水化物能相互反應6(2012江西南昌調研，18)A、B、C、D、E是原子序數依次遞增的五種短周期元素，已知：B原子核外電子總數與最外層電子數之比為43D原子最外層電子數與次外層電子數之比為34E，C，A的離子半徑逐漸減小A單質在E單質中燃燒火焰呈蒼白色請回答下列問題：(1)E的最高價氧化物對應水化物的化學式為_，它的酸性比D的最高價氧化物對應水化物的酸性_。(填“強”或“弱”)(2)X、Y是由上述元素中任意3種組成的強電解質，且構成的原子個數比均為111。已知常溫下X溶液中水電離出來的c(H)1012 molL1，則X的電子式為_；Y的水溶液酸堿性與X相同，則其原因是(寫離子方程式)：_。(3)B與C構成原子個數比為11的化合物與H2O反應的化學方程式為_。(4)A與B，A與D均可形成18個電子的分子，這兩種分子在水溶液中反應生成物之一是含10電子的化合物；該反應可觀察到現(xiàn)象是_，原因是(用化學方程式表示)_。參考答案命題調研明晰考向真題試做1C解析：由“X的一種核素可用于考古來鑒定文物年代”可知X為碳元素，由“分餾液態(tài)空氣來生產Y”可知Y為氮元素或氧元素。因X為碳，其內層電子數為2，故W的陰離子有2個電子，所以W為H；由Z不能形成雙原子分子，且內層電子數為2，故Z為Ne。碳的原子半徑大于氧或氮的原子半徑，A錯誤；W、X、Y、Z的最外層電子數之和為18或19，B錯誤；H與N可形成N2H4、H和O可形成H2O2，C正確；W與X形成的烴隨著碳原子數的增加熔沸點逐漸增大，且可以形成高分子化合物，所以D錯誤。2A解析：X、Y、Z分別為C、Al、S，由題中高效電池可知W為Li或H。LiCl中的Li原子或HCl中的H原子最外層電子數均不滿足8電子穩(wěn)定結構，A錯誤；由苯等其他烴可知B正確；由CO2可推知C與S可以形成CS2，CS2屬于共價化合物，D正確。3C解析：Na2O2是離子化合物，其電子式為Na2Na，A錯誤；106 g乙醇完全燃燒生成CO2的體積(標準狀況下)為222.4 Lmol1103 L,106 g丙醇完全燃燒生成CO2的體積(標準狀況下)為322.4 Lmol1118.7 L，所以混合物燃燒生成的CO2體積范圍為103118.7 L，B錯誤；氮元素存在同位素，所以氮原子的質子數一定為7，而中子數不一定為7；Cl原子得到電子形成Cl，其離子結構示意圖為。精要例析聚焦熱點熱點例析【例1】 C解析：由X原子的最外層電子數是第一層電子數的2倍可知X可能為C或Si，結合原子序數依次增大，可知X只能為C；Y為N，Z的最外層電子數為3或6,3不符合題意，所以Z只能為S；W為Cl。非金屬性最強的元素為Cl，所以A、D選項錯誤；SCl2屬于共價化合物，B錯誤；S2、Cl的電子排布相同，根據“同層比核”(核電荷數越大離子半徑越小)可知C選項正確。【即時訓練1】 B解析：W為S，Y與W同族，Y為O；X原子半徑最小，X為H，Z、R的核外電子數之和為24，X與Z為同族，Z的原子序數只能為11，所以R為13號元素Al。O2、Na、Al3具有相同的電子層結構，A正確；H2O中的H原子最外層電子數為2，B錯誤；X、Z分別與Y可形成H2O2、H2O、Na2O2、Na2O，C選項正確；由NaOH與Al(OH)3能發(fā)生反應可知D選項正確?！纠?】 A解析：由表可知X、Y、W、Q分別為N、O、S、Cl，由Z單質的性質可知Z為Al。X、Z分別位于第A族、第A族，最高價分別為5價、3價，A正確；Z的原子半徑最大，B錯誤；Y2和Z3的核外電子數均為10，電子層數都為2，C錯誤；同一周期從左到右非金屬性逐漸增強，所以最高價氧化物對應水化物的酸性逐漸增強，D錯誤。【即時訓練2】 C解析：根據“陰上陽下”規(guī)律可推出A、B、C、D的大致位置：CDBA，原子半徑：BACD，原子序數：abdc；離子半徑可根據“同層比核”來判斷，C項正確；單質的還原性：BACD，D錯誤。【例3】 答案：解析：金屬性弱的金屬元素和非金屬性弱的非金屬元素形成的是共價化合物，如AlCl3等，正確；未寫出銨根離子的電子式，錯誤；CCl4是共價化合物，是共用電子對的偏移使Cl顯1價，錯誤；由H2O2是共價化合物可知錯誤；由HCl是共價化合物可知錯誤；由Li最外層為2個電子可知錯誤；由NH4Cl可知正確；由Na2O2含有離子鍵和非極性共價鍵，而NaOH中含有離子鍵和極性共價鍵可知錯誤。誤區(qū)警示【跟蹤練習】 答案：、解析：1.BCl3中B的最外層電子數為6，錯誤；2.第四周期相差的是13，正確；H2SO3不是最高價含氧酸，3錯誤；稀有氣體中無化學鍵，故4錯誤。創(chuàng)新模擬預測演練1C解析：N2的電子式丟掉了4個電子，B項是S原子的結構示意圖，D項是兩種不同的核素，只有C選項正確。2C解析：X、Y、Z原子最外層電子數分別為4、3、6，由原子序數依次增大可知X、Y、Z分別為C、Al、S，H2CO3不能形成濃溶液且不具有強氧化性，C錯誤。3D解析：同主族元素的原子序數相差的數值是2、8、8、18、18、32相鄰幾個數值的和，46不可能，A錯誤；由1H、2H組成的氫氣單質，可知B錯誤；HCl溶于水斷裂HCl鍵是物理變化，C錯誤。4A解析：由電荷守恒配平方程式為RO5R6H=3R23H2O，所以R的最低負價為1，R屬于第A族元素，A正確，B錯誤；RO中的R化合價不是最高價，所以既可以作氧化劑也可以作還原劑。5D解析：抓住“短周期元素”、“原子序數逐漸增大”，從圖可知有兩種元素既有4價，又有4價，故前一種元素是碳，后一種元素是硅；由化合價可知：X為O，Y為Na，Z為Al，W為S，R為Cl。A項，原子半徑應為：YZX，錯誤；B項氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性HClH2S，錯誤；C項，硫酸為共價化合物，錯誤；D項，NaOH與Al(OH)3能發(fā)生反應生成NaAlO2和H2O，正確。6答案：(1)HClO4強(2)NaHClOH2OHClOOH(3)2Na2O22H2O=4NaOHO2(4)有淡黃色沉淀生成H2SH2O2=S2H2O解析：由可A為H、E為Cl，由可知B為O、D為S，由可知C為第A族元素，再根據原子序數關系可知C只能為Na。(2)由水電離出來的c(H)1012 molL1可知X抑制了水的電離，應為酸或堿，且原子個數比為111，可得出X為NaOH，Y為NaClO；(4)H2O2具有強氧化性，H2S具有還原性，依據信息可知生成單質硫和水。- 6 -