高考专题以元素周期表为线索的理论高考化学备考中等生百日捷进精校解析Word版.docx

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高考专题以元素周期表为线索的理论高考化学备考中等生百日捷进精校解析Word版

中等生百日捷进系列之专题

物质结构推断题为高考常考题型，其除了考查基础知识以外，还能考查到学生推理能力和化学用语表达能力，能很好的与元素及化合物知识、反应热、电化学等知识进行结合。

其主要考查点有：

原子结构、原子结构示意图、电子排布式、电子排布图，元素周期表及元素周期律，分子结构、晶体结构域性质，元素及化合物知识以及反应热、盖斯定律的应用等。

【例题1】X、Y、L、M为核电荷数依次增大的前20号主族元素。

X2是最轻的气体，Y、L与M三种元素的质子数均为5的倍数。

回答下列问题：

（1）X与L组成的最简单化合物的电子式为____________。

（2）X与M组成的物质为_____________（填“共价”或“离子”）化合物，该物质可作为野外工作的应急燃料，其与水反应的化学方程式为__________。

（3）Y在周期表中的位置是____________，其含氧酸的化学式为______________。

（4）L与M形成的化合物中L的化合价是__________。

【答案】

（1）

；

（2）离子，CaH2＋2H2O=Ca（OH）2＋H2↑；

（3）第二周期IIIA族,H3BO3；（4）－3。

【名师点睛】考查元素及化合物的推断、元素的位置、物质化学键类型的判断、化学式、化学方程式的书写等，高考要求学生熟练掌握同一周期、同一主族的原子结构和元素性质的递变规律，了解元素原子结构、元素在周期表中的位置、性质及其它们之间的关系。

高考命题中常将将元素周期表、元素周期律、与元素性质结合进行考查，有时还会结合相应物质的性质和制备进行考查，该种题型是高考经典和必考题型。

通过元素周期表考查元素性质（主要包含元素主要化合价、元素金属性非金属性、原子或离子半径等），充分体现了化学周期表中位置反映结构、结构决定性质这一基本原理，更突显了化学学科规律的特色。

本题基础性强，难度不大。

主要是元素“位、构、性”三者关系的综合考查，比较全面考查学生有关元素推断知识和灵活运用知识的能力。

【例题2】某含氧酸盐X的化学式为ABO3。

已知在元素周期表中，A、B均为前四周期主族元素，且A位于B的下一周期。

（1）若常温下A、B的单质都能与水发生反应。

①B在元素周期表中的位置是___________________。

②下列说法正确的是__________（填代号）。

a．A的简单离子半径比B的简单离子半径大

b．A、B元素的最高价氧化物对应的水化物都是强电解质

c．A单质与水反应后溶液的pH比B单质与水反应后溶液的pH大

③400℃时，X能发生分解反应生成两种盐，其物质的量之比为1：

3，其中一种是无氧酸盐。

该反应的化学方程式为_______________________________________________。

（2）若X难溶于水，在空气中易氧化变质；B元素原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。

①X能快速消除自来水中的C1O-，该反应的离子方程式为_______________________。

②请你设计实验验证X是否变质：

___________________________________________。

（3）若X能与稀硫酸反应，生成无色、无味的气体。

①该气体的电子式为______________。

②X在水中持续加热，发生水解反应，生成一种更难溶的物质并逸出气体，反应的化学方程式为____。

③X可用作防火涂层，其原因是：

a．高温下X发生分解反应时，吸收大量的热；b．_____（任写一种）。

【答案】第3周期第ⅦA族bc4KClO3

KCl＋3KClO4ClO－＋CaSO3=Cl－＋CaSO4取X样品少许于试管中，加入足量稀盐酸，若固体完全溶解，则证明X未变质；若固体有剩余，则X已变质

MgCO3＋H2O

Mg（OH）2＋CO2↑生成CO2阻隔空气或生成的高熔点MgO覆盖在可燃物表面

4KClO3

KCl＋3KClO4。

（2）若X难溶于水，在空气中易氧化变质；B元素原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，则B是C或S，如果是C，则A是Mg，碳酸镁不易被氧化，所以B只能是S，A是Ca，亚硫酸钙易被氧化为硫酸钙。

①亚硫酸钙具有还原性，能快速消除自来水中的C1O－，该反应的离子方程式为ClO－＋CaSO3=Cl－＋CaSO4。

②验证X是否变质关键是检验有无硫酸根生成，则实验操作是取X样品少许于试管中，加入足量稀盐酸，若固体完全溶解，则证明X未变质；若固体有剩余，则X已变质。

（3）若X能与稀硫酸反应，生成无色、无味的气体，该气体是CO2，因此X是碳酸镁。

则①CO2是共价化合物，电子式为

。

②X在水中持续加热，发生水解反应，生成一种更难溶的物质并逸出气体，根据原子守恒可知气体是CO2，沉淀是氢氧化镁，反应的化学方程式为MgCO3＋H2O

Mg（OH）2＋CO2↑。

③碳酸镁高温分解生成氧化镁和CO2，生成CO2阻隔空气，生成的高熔点MgO覆盖在可燃物表面，因此碳酸镁可用作防火涂层。

物质结构及元素周期律推断题在题设中通常提供一些原子结构关系、元素周期表关系、元素性质变化关系以及元素的性质等，通过这些关系找到题眼，然后进行推断，得出各符号代表的元素，最后系统解决。

下面为一些常见的题眼及对题眼在解题过程中的解读过程。

1、某原子最外层电子数为次外层（或倒数第m层）的n倍。

（n为大于1的整数）

【解读】因原子的最外层电子数不超过8个，设该元素原子的次外层（或倒数第m层）电子数为x，所以nx≦8，题中n多为2或3，可以推知次外层（或倒数第m层）只能为第一电子层，据此就可以推断原子的最外层电子数为2n，元素具有两个或m个电子层。

2、元素原子的最外层电子数等于电子层数。

【解读】在短周期范围内，若原子有一个电子层，则其最外层电子数也为1，为H元素；若原子有二个电子层，则其最外层电子数也为2，为Be元素；若原子有三个电子层，则其最外层电子数也为3，为Al元素。

3、原子的次外层电子数为8。

【解读】在元素周期表中，只有第三周期的元素和第四周期的K和Ca的电子层结构的次外层电子数为8，第四周期的其它元素原子的次外层电子数为9－18。

由此可以推断出元素在第三周期或者为第四周期的K或Ca。

4、Am+和Bn-具有相同的电子层结构

【解读】在元素周期表中，主族元素的金属原子失去电子后，具有与其上一周期惰性气体原子相同的电子层结构；而非金属元素得到电子后，具有和其同一周期的惰性气体原子相同的电子层结构。

所以当Am+和Bn-具有相同的电子层结构时，A应是金属元素，而B是A上一周期的非金属元素。

5、已知元素的气态氢化物的化学式，又知该元素最高价氧化物对应的水化物中该元素的百分含量为A％，以及元素的原子核中所含的中子数。

【解读】由元素的气态氢化物的化学式可知元素的负价和最高正化合价，根据元素的最高化合价写出元素的最高价氧化物的化学式，再据其氧化物中所含该元素的质量分数，可求得元素的相对原子质量，相对原子质量与元素原子的质量数近似相等，质量数减去中子数即为其质子数，从而确定出该元素。

6、1molA与足量的盐酸反应产生标况下的22.4LH2。

【解读】：

22.4LH2为1mol，生成1molH2要转移2mol的电子，根据电子守恒可知，1molA在反应中失去2mol的电子，说明A原子的最外层上有两个电子，是第ⅡA元素。

7、A、B、C三种元素最高价氧化物的水化物可两两发生反应

【解读】元素的最高价氧化物对应的水化物，要么是碱，要么是酸，要么是两性氢氧化物。

若三种元素的最高价氧化物的水化物两两可发生反应，则必是酸碱之间的反应，所以必然是一个为酸，一个为碱，另一个为两性氢氧化物。

在高中阶段常见的元素中，氢氧化物为两性的元素通常是Al。

8、在周期表中，相邻的A、B、C三种元素原子序数之和为m，其中A、B同周期，B、C同主族。

【解读】在元素周期表中有如下规律：

若是第一和第二主族元素，同族相邻的元素的原子序数之差等于两元素中序数小的元素所在的周期中包含的元素种数；若为第一和第二主族元素以外的其它同族相邻元素，其原子序数之差等于两元素中序数大的元素所在的周期的元素所包含的元素种数。

由于A、C皆与B相邻，三元素的原子序数之和为m，设三元素的原子序数为a、b、c，则a+b+c=m，a=b±1，c=b±8或c=b±18，这样就可以解出三元素的原子序数。

当然，也可以用观察元素周期表的方法来找出三种元素。

9、元素的最高正价与负价绝对值之差为m。

【解读】因为主族元素的最高正价与负价的绝对值之和为8，若其绝对值之差为m，则可设其最高正价为x，负价为y，得方程式：

|x|+|y|=8，|x|－|y|=m（因为负价的绝对值一般不超过4，所以正价的绝对值大于负价的绝对值），解出其化合价数值，推出其所在的族序数。

10、元素A、B可形成A2B、A2B2型的化合物。

【解读】通常情况下，A2B、A2B2型的化合物有Na2O、Na2O2或H2O、H2O2，所以可以推断A、B为Na、O或H、O。

这类试题一般解题过程为：

1．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中原子序数依次增大的常见元素，其相关信息如下表：

元素

相关信息

X

X的某种氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝

Y

Y的一种核素质量数为24．中子数为12

Z

Z的单质是良好的半导体材料，广泛应用于光电信息领域

W

W的最高价氧化物对应水化物是一种不溶于水的蓝色固体

回答下列问题：

（1）Y在元素周期表中的位置是________；X、Z的简单气态氢化物稳定性较弱的是____（填化学式）。

（2）X的一种氢化物X2H4的分子中极性键和非极性键数目比为_______；Y的氯化物电子式为________。

（3）W的氧化物（W2O）跟X的最高价氧化物对应的水化物反应生成XO的离子方程式为_______。

【答案】第三周期、第IIA族SiH44：

1

3Cu2O+2NO3-+14H+=6Cu2++2NO↑+7H2O

2．五种短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大，结合下列信息：

A原子核外电子总数是内层电子数的三倍，A、E同主族；B的最高价氧化物对应的水化物F与其气态氢化物G反应，得到离子化合物H；C的焰色应呈黄色；D在同周期中形成的简单离子，其离子半径最小；

回答下列问题：

（1）写出D在元素周期表中的位置：

______________。

（2）化合物H的水溶液pH_______7（填“大于”、“等于”“小于”），其原因是______________用离子方程式表示。

（3）上述元素的最高价氧化物对应水化物中，有一种物质在一定条件下均能与其他四种物质发生化学反应，写出该物质的电子式：

_______。

（4）请设计实验证明A、B、E的非金属性强弱关系：

________。

【答案】第三周期、第IIIA族小于NH4++H2O

NH3·H2O+H+

将过量的稀硝酸加入到碳酸钠溶液中，观察到气泡，再将生成的二氧化碳除去挥发出的HNO3通入到硅酸钠溶液，观察到有白色沉淀生成，证明非金属性N>C>Si

（1）D为铝元素，在元素周期表中处于第三周期第ⅢA族。

（2）化合物H为硝酸铵，属于强酸弱碱盐，由于铵根离子水解，使其水溶液呈酸性，所以pH＜7，用离子方程式表示为NH4++H2O

NH3·H2O+H+。

（3）A、B、C、D、E的最高价氧化物对应水化物分别为：

碳酸、硝酸、氢氧化钠、氢氧化铝、硅酸，其中氢氧化钠在一定条件下均能与其他四种物质发生化学反应，其的电子式为：

。

（4）元素的非金属性越强，对应的最高价含氧酸的酸性越强，根据强酸制弱酸原理设计实验，将过量的稀硝酸加入到碳酸钠溶液中，观察到气泡，再将生成的二氧化碳除去挥发出的HNO3然后通入到硅酸钠溶液中，观察到有白色沉淀生成，则证明非金属性N>C>Si。

点睛：

本题考查元素周期表的推断，涉及“位、构、性”相互关系的应用、盐类的水解、电子式书写、实验方案的设计等知识，综合性较强，解题时首先根据元素的相关信息推断出五种元素，然后根据元素化合物等知识灵活作答，注意证明N、C、Si非金属性强弱方案的设计时应排除有关干扰。

3．X、Y、Z、W四种短周期元素在元素周期表中的位置关系如图:

I.若Y元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍。

（1）Z在周期表中的位置是___。

（2）写出铜和W的最高价氧化物的水化物的稀溶液反应的离子方程式:

__________。

（3）Z最高价氧化物的水化物的浓溶液不稳定,受热可分解,产物之一是黄绿色气体,且当有28mol电子发生转移时,共产生9mol气体,写出该反应的化学方程式:

____________。

II.若X和Y的核外电子数之和为22。

（4）X的气态氢化物的电子式为______，将该氢化物通入硝酸溶液中,恰好反应时所得溶液中离子浓度大小的顺序为____________。

（5）W的单质与Z的最高价氧化物的水化物的浓溶液反应,当电子转移0.4mol时，产生气体的体积是_________（标准状况）。

（6）下列能比较Z元素与氯元素非金属性强弱的是_________。

A．氯气通入硫化钠溶液中,溶液变浑浊

B．盐酸是强酸,氢硫酸是弱酸

C．氯化氢比硫化氢稳定

【答案】第三周期第VIIA族3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O4HClO4

2Cl2↑+7O2↑+2H2O

c（NO3-）>c（NH4+）>c（H+）>c（OH-）6.72LAC

（3）Z的最高价氧化物的水化物为HClO4，浓HClO4受热分解产生黄绿色气体即Cl2。

由化合价可知，Cl2为化合价降低的产物，有化合价升高则必有化合价降低，HClO4只有O元素化合价可升高，则必有O2生成，且氧化产物只有O2。

当有28mol电子发生转移时，n（O2）=7mol，共产生9mol气体，则可能有2molCl2生成。

生成2molCl2，Cl原子所得电子恰好为2×2×7=28mol，所以可推断只有O2和Cl2两种气体生成，根据原子守恒，还有水产生。

化学方程式为4HClO4

2Cl2↑+7O2↑+2H2O。

II.若X和Y的核外电子数之和为22，设X的原子序数为a，则Y的原子序数为（a+8）,所以有a+（a+8）=22，解得a=7。

可推出X为氮元素，Y为P元素，W为碳元素，Z为S元素。

（4）X的气态氢化物为NH3，其电子式为

。

将NH3通入硝酸溶液中,恰好反应时得到NH4NO3溶液。

由于NH4+部分水解，所以溶液中c（NO3－）>c（NH4+），且溶液显酸性，则有c（H+）>c（OH－）。

所以所得溶液离子浓度大小为c（NO3－）>c（NH4+）>c（H+）>c（OH－）。

（5）W的单质为“碳”，Z的最高价氧化物的水化物为H2SO4，碳单质与浓H2SO4反应化学方程式为C+2H2SO4（浓）

CO2↑+2SO2↑+2H2O。

当电子转移0.4mol时，产生0.1molCO2和0.2molSO2,共0.3mol气体，则气体的体积为22.4L/mol×0.3mol=6.72L。

点睛：

（3）问为本题难点，产物未知的陌生氧化还原反应的书写，关键是利用“化合价有升高、则必有降低”来推测产物，HClO4中H为最高价、Cl为最高价，则只能是O元素化合价升高，O化合价升高的产物一般是O2。

再利用化合价升降守恒配平。

4．J、L、M、R、T是原子序数依次增大的短周期元素，J、R在周期表中的相对位置如右表；J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等；M是地壳中含量最多的金属元素。

（1）M的离子结构示意图为_______________；元素T在周期表中位于第_________族。

（2）J和氢组成的化合物分子有6个原子，其结构简式为______________。

（3）M和T形成的化合物在潮湿的空气中冒白色烟雾，反应的化学方程式为_____________________。

（4）L的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性。

在微电子工业中，甲的水溶液可作刻蚀剂H2O2的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，其化学方程式为______________________________________。

（5）由J、R形成的液态化合物JR20.2mol在O2中完全燃烧，生成两种气态氧化物，298K时放出热量215kJ。

该反应的热化学方程式为______________________________________________。

【答案】

ⅦACH2＝CH2AlCl3＋3H2O＝Al（OH）3↓＋3HCl↑2NH3·H2O＋3H2O2＝N2↑＋8H2O或2NH3＋3H2O2＝N2↑＋6H2O1/5CS2（l）＋3/5O2（g）＝1/5CO2（g）＋2/5SO2（g）△H＝－215kJ·mol－1或CS2（l）＋3O2（g）＝CO2（g）＋2SO2（g）△H＝－1075kJ·mol－1

【解析】依题意可得J为碳元素，M为铝元素，R为硫元素，T为氯元素。

则

（1）Al3+的离子结构示意图为

，Cl元素在周期表中位于第ⅦA族；

（2）C与H组成的化合物有6个原子，即C2H4，其结构简式为CH2=CH2；

（3）铝与氯气形成的化合物为AlCl3，在潮湿的空气中产生白色烟雾是AlCl3发生了水解反应，反应的化学方程式为AlCl3＋3H2O＝Al（OH）3↓＋3HCl↑；

5．原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种位于不同短周期的元素，可以两两形成多种原子个数比为1：

1的化合物，其中的甲、乙、丙、丁4种化合物有两种属于离子化合物．A、B的原子序数之和是元素D的一半．B既是蛋白质的重要组成成分，也是某种化肥的组成部分．只有C为金属元素，焰色反应呈黄色．请回答下列问题：

（1）元素E在周期表中的位置是________________；

（2）B和D形成的化合物甲其相对分子质量在170～190之间，且D的质量分数约为70%，则该化合物的化学式为_____；

（3）A和B形成的化合物乙为B4A4，在一定条件下可以1:

1完全电离产生两种离子，其中一种为10e﹣的离子，该物质在一定条件下的电离方程式为_______________________；

（4）化合物C2D溶液在空气中长期放置会变质生成丙C2D2，用化学方程式表示该过程________；

（5）D和E以1:

1形成的化合物丁中所有原子均满足8电子稳定结构，该化合物的电子式为________；该物质遇水剧烈反应，产生有刺激性气味的混合气体X和Y，同时还有固体单质产生，是已知X能使品红溶液褪色的气体，Y在标准状态下的密度为1.63g/L，该混合气体相对于H2的密度为21，上述过程对应的化学方程式为___________________________________；某研究小组同学为确定干燥的X和Y混合气体中Y的存在，设计方案如下：

把干燥的X和Y与干燥的NH3混合，出现白烟，则证明有Y气体，你认为此方案_______（填“正确”或“不正确”），理由是

__________________________________________________．

【答案】第三周期ⅦA族N4S4N4H4=NH4++N3﹣4Na2S+O2+2H2O=4NaOH+2Na2S2

2S2Cl2+2H2O=SO2↑+4HCl+3S↓不正确干燥的二氧化硫不与氨气反应，但干燥的氯化氢与氨气反应生成白烟

【解析】B既是蛋白质的重要组成成分，也是某种化肥的组成成分，则B为N元素；C为金属元素，焰色反应呈黄色，则C为Na元素；A、B的原子序数之和是元素D的一半，且D的原子序数小于18，则A只能为H元素，D的原子序数为：

2×（1+7）=16，则D为S元素；E能够形成化合物的短周期元素，其原子序数大于S，所以E为Cl元素，

（1）E为Cl元素，原子序数为17，位于周期表中第三周期第ⅤⅡA族；

式为S2Cl2，其电子式为

；S2Cl2遇水剧烈反应，产生有刺激性气味的混合气体X和Y，同时还有固体单质产生，X是一种能使品红溶液褪色的气体，则X为二氧化硫；Y在标准状态下的密度为1.63g/L，Y的摩尔质量为：

1.63g/L×22.4L/mol=36.5，则Y为HCl，根据化合价变化可知，单质为S，该混合气体相对于H2的密度为21，混合气体的平均相对分子质量为：

2×21=42，设混合气体中二氧化硫的物质的量为x，HCl为的物质的量为y，则：

=42，整理可得：

x：

y=1：

4，根据质量守恒定律可知则该反应的化学方程式为：

2S2Cl2+2H2O=SO2↑+4HCl↑+3S↓；为确定干燥的SO2和HCl混合气体中HCl的存在，由于SO2与干燥的NH3不反应，而HCl和干燥的NH3反应生成白烟，所以可把干燥的SO2和HCl与干燥的NH3混合，出现白烟，则证明有HCl气体，故该检验方法正确。

点睛：

本题考查了位置、结构与性质关系的综合应用，题目难度中等，特点各元素为解答关键，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析、理解能力及综合应用所学知识的能力，（5）为难点、易错点，需要根据X、Y的性质推断二者组成，然后结合质量守恒定律写出反应的方程式．B既是蛋白质的重要组成成分，也是某种化肥的组成成分，则B为N元素；C为金属元素，焰色反应呈黄色，则C为Na元素；A、B的原子序数之和是元素D的一半，且D的原子序数小于18，则A只能为H元素，D的原子序数为：

2×（1+7）=16，则D为S元素；E能够形成化合物的短周期元素，其原子序数大于S，所以E为Cl元素，据此结合元素周期律知识进行解答。