b.金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等熔、沸点很高,汞、铯等熔、沸点很低。
1.(2015·丽水模拟)下列有关晶体的说法正确的是( )
A.冰熔化时,分子中H—O键发生断裂
B.任何晶体中,若含有阳离子就一定有阴离子
C.干冰与水晶都是共价化合物,也都属于分子晶体
D.熔沸点由高到低的顺序是:
金刚石>NaCl>Na
2.(2015·杭州模拟)氮氧化铝(AlON)属于原子晶体,是一种超强透明材料,下列描述错误的是( )
A.AlON和SiO2的化学键类型相同
B.AlON和SiO2晶体类型相同
C.AlON和工业上通过电解法制备铝用的Al2O3的化学键类型不同
D.AlON和工业上通过电解法制备铝用的Al2O3的晶体类型相同
3.
(1)C60和金刚石都是碳的同素异形体,二者相比较熔点高的是______________。
(2)超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝在绝缘材料中应用广泛,氮化铝晶体与金刚石类似,氮化铝晶体属于________晶体。
(3)金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液态Ni(CO)4,呈正四面体构型。
试推测Ni(CO)4的晶体类型是________,Ni(CO)4易溶于下列______(填字母)。
A.水B.四氯化碳
C.苯D.硫酸镍溶液
(4)氢键对物质性质具有一定的影响,下列现象与氢键无关的是________(填字母)。
A.水在结冰时体积膨胀
B.NH3比PH3热稳定性好
C.在稀溶液中,盐酸比氢氟酸的酸性强
D.甘油、浓硫酸都呈黏稠状
反思归纳
如何快速判断晶体类型以及物质的熔沸点高低
(1)判断晶体类型时,应紧紧抓住题中所给信息,如:
①用类比法,例如氮化铝晶体与金刚石类似,即可推出氮化铝晶体的立体结构与晶体类型,所以我们要记住几种常见晶体的类型及结构,如金刚石、晶体硅、二氧化硅、氯化钠等。
②熔沸点法:
原子晶体的熔沸点及硬度很高,分子晶体的熔、沸点及硬度低。
③从组成分析:
如金属单质一定是金属晶体。
(2)判断物质熔沸点时,除了要注意晶体类型外,还要注意:
①分子晶体形成的氢键,能形成氢键的元素为第2周期中的后三种元素:
N、O、F,所以凡是含有N—H、O—H、F—H键的化合物均可以形成氢键,如NH3、氨基酸、NH2—NH2、H2O、醇、HF等。
注意:
氢键只与物质的物理性质有关,如熔沸点、溶解性等,而与物质的化学性质无关。
②氢键分为分子内氢键和分子间氢键,分子内氢键对熔沸点几乎没有影响。
高考题型3 元素周期律的应用
1.(2015·北京理综,7)下列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是( )
A.酸性:
H2SO4>H3PO4
B.非金属性:
Cl>Br
C.碱性:
NaOH>Mg(OH)2
D.热稳定性:
Na2CO3>NaHCO3
2.(2015·海南,2)下列离子中半径最大的是( )
A.Na+B.Mg2+C.O2-D.F-
3.[2015·天津理综,7
(1)
(2)(3)]随原子序数递增,八种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。
根据判断出的元素回答问题:
(1)f在周期表中的位置是________________。
(2)比较d、e常见离子的半径大小(用化学式表示,下同):
________>________;比较g、h的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱________>________。
(3)任选上述元素组成一种四原子共价化合物,写出其电子式:
_________________________。
1.元素金属性、非金属性强弱的比较方法
金属性
非金属性
本质
原子越易失去电子,金属性越强
原子越易得到电子,非金属性越强
根据金属活动性顺序表
从左到右,元素的金属性逐渐减弱
根据元素在元素周
期表中的位置
(1)同周期金属元素,位置越靠前(原子序数越小),金属性越强;
(2)同主族金属元素,位置越靠下(原子序数越大),金属性越强;
(3)铯是金属性最强的金属元素(放射性元素除外)
(1)同周期非金属元素,位置越靠后(原子序数越大),非金属性越强;
(2)同主族非金属元素,位置越靠上(原子序数越小),非金属性越强;
(3)氟是非金属性最强的非金属元素
根据氧化还原反应
其他因素相同时,金属单质从水或酸中置换出氢气需要的条件越低、反应速率越快,金属性越强
其他因素相同时,非金属单质与氢气化合需要的条件越低、反应速率越快,非金属性越强
根据化合物的性质
最高价氧化物对应水化物的碱性M(OH)x>N(OH)y时,金属性M>N,碱性M(OH)x>N(OH)y的程度越大,金属性M>N的程度越大
气态氢化物稳定性HxM>HgN时非金属性:
M>N,气态氢化物越稳定,非金属性越强
最高价氧化物对应水化物的酸性HxMOx′>HyNOy′时,非金属性M>N,酸性HxMOx′>HyNOy′的程度越大,非金属性M>N的程度越大
2.粒子半径比较方法(一般规律)
(1)电子层数不同时,电子层数越多,半径越大。
(2)电子层数相同时,核电荷数越多,半径越小。
(3)电子层结构相同(核外电子排布相同)的离子半径(包括阴、阳离子)随核电荷数的增加而减小。
(4)同种元素原子形成的微粒半径,随核外电子数的增多而增大。
(5)电子数和核电荷数都不同时,可通过一种参照物进行比较。
如比较Al3+与S2-的半径大小,可找出与Al3+电子数相同、与S2-同族的元素O2-比较,r(Al3+)<r(O2-),且r(O2-)<r(S2-),故r(Al3+)<r(S2-)。
易错警示
关于元素周期律、元素周期表的认识误区
(1)误认为主族元素的最高正价一定等于族序数(F无正价,O无最高正价)。
(2)误认为元素的非金属性越强,其氧化物对应水化物的酸性就越强(HClO、H2SO3是弱酸,忽略了关键词“最高价”)。
(3)误认为失电子难的原子得电子的能力一定强。
但是碳原子、稀有气体元素的原子失电子难,得电子也难。
(4)误认为得失电子数多的原子,得失电子的能力一定强。
其实不然,不能把得失电子数的多少与得失电子的能力混淆。
(5)误认为最高正价和最低负价绝对值相等的元素只有第ⅣA族的某些元素(第ⅠA族的H的最高正价为+1价,最低负价为-1价)。
1.下列根据元素周期表和元素周期律得出的推断中正确的是( )
A.金属元素原子最外层电子数越少,该金属失电子能力越强
B.若存在简单阴离子R2-,则R一定位于ⅥA族
C.aA2+、bB+、cC3-三种离子具有相同的电子层结构,则原子序数c>a>b
D.铅位于周期表中金属和非金属的交界处,可作半导体材料
2.(2015·永康调研)下列关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是( )
A.Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多
B.第2周期元素从Li到F,非金属性逐渐增强
C.因为Na比K容易失去电子,所以Na比K的还原性强
D.O与S为同主族元素,且O比S的非金属性强
3.运用元素周期律分析下面的推断,其中错误的是( )
A.已知Ra是第7周期第ⅡA族的元素,故Ra(OH)2碱性比Mg(OH)2强
B.已知As是第4周期第ⅤA族的元素,故AsH3比NH3稳定
C.已知Cs的原子半径大于Na的原子半径,故Cs与水反应比Na与水反应更剧烈
D.已知Cl的核电荷数比Al大,故Cl的原子半径比Al的小
4.下列说法不正确的是( )
A.H2O在高温下难分解,H2S在300℃即分解,说明氧的非金属性比硫强
B.H2CO3的酸性比HClO的酸性强,说明碳的非金属性比氯强
C.I-的还原性比Br-强,由此可推断溴的非金属性比碘强
D.已知反应:
2NH3+3Cl2===N2+6HCl,由此可推断非金属性氯强于氮
高考题型4 “位、构、性”关系的应用
1.(2015·浙江理综,9)下表为元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W为短周期元素,W元素原子的核电荷数为X元素的2倍。
下列说法正确的是( )
X
Y
Z
W
T
A.X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增
B.Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在,它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增
C.YX2晶体熔化、液态WX3气化均需克服分子间作用力
D.根据元素周期律,可以推测T元素的单质具有半导体特性,T2X3具有氧化性和还原性
2.(2014·浙江理综,9)如表所示的五种元素中,W、X、Y、Z为短周期元素,这四种元素的原子最外层电子数之和为22。
下列说法正确的是( )
X
Y
W
Z
T
A.X、Y、Z三种元素最低价氢化物的沸点依次升高
B.由X、Y和氢三种元素形成的化合物中只有共价键
C.物质WY2、W3X4、WZ4均有熔点高、硬度大的特性
D.T元素的单质具有半导体的特性,T与Z元素可形成化合物TZ4
3.(2015·全国卷Ⅰ,12)W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增加,且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8,它们的最外层电子数之和为18。
下列说法正确的是( )
A.单质的沸点:
W>X
B.阴离子的还原性:
W>Z
C.氧化物的水化物的酸性:
YD.X与Y不能存在于同一离子化合物中
1.元素周期表中的“位”“构”“性”关系
2.元素推断的基本思路
(1)已知元素原子或离子的核外电子排布
(2)已知元素单质或化合物的性质(特性)
得分技巧
熟记典型元素的特殊结构与性质
(1)原子结构的特殊性
①氢:
只有1个电子,原子半径最小。
②钠:
最外层只有1个电子,短周期中原子半径最大(惰性气体除外)。
③镁:
有三个电子层,最外层电子数与最内层电子数相同。
④碳:
最外层电子数是次外层电子数的2倍。
⑤氧:
最外层电子数是次外层电子数的3倍。
(2)常见元素的性质
①地壳中含量最多的元素或氢化物呈液态的元素为O;地壳中含量第二的元素为Si;地壳中含量最多的金属元素为Al。
②空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液显碱性的元素为N;气态氢化物与最高价氧化物的水化物能反应生成盐的元素为N。
③单质硬度最大,熔沸点最高,形成化合物种类最多,正负化合价代数和为0且气态氢化物中含氢质量分数最高的元素是C。
④最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素在中学阶段为Al。
⑤两短周期金属元素的最高价氧化物对应水化物相互反应,这两种元素分别为Na和Al。
考向1 由元素周期表的片段推断
1.(2015·湖州二模)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示,其中Q元素原子的K、M层的电子数之和等于L层的电子数,则下列说法正确的是( )
Y
W
X
Z
Q
A.W的氧化物有多种,其中+2价的氧化物有毒,对人体只有危害
B.Q的最高价氧化物的水化物的浓溶液中只存在一种分子
C.X的氧化物是红宝石、蓝宝石的主要成分
D.Z的单质可由Z的氧化物与Y的单质反应制得,说明Y的非金属性比Z强
2.(2015·绍兴模拟)如图是元素周期表中短周期的一部分,若A原子的最外层电子数比次外层电子数少3,则下列说法正确的是( )
A.元素A、B、C的最高价氧化物对应水化物的酸性;C>B>A
B.D的最高正价与B的最高正价相等
C.D与C不能形成化合物
D.原子半径:
C>B>A>D
3.四种短周期元素在周期表中的位置如图,其中只有M为金属元素。
下列说法不正确的是( )
A.原子半径Z<M
B.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱
C.X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小
D.Z位于元素周期表中第2周期第ⅥA族
考向2 综合结构、位置特点推断
4.短周期元素的X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子最外层电子数是电子层数的三倍,Y与X可形成Y2X2和Y2X两种离子化合物,Z原子的核外电子数比Y原子多2,W与X同主族,则( )
A.原子半径:
Y<Z<W
B.单质的还原性:
Y<Z
C.气态氢化物的稳定性:
X>W
D.Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物不能相互反应
5.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。
X与W同主族,X、W的单质在标准状况下的状态不同。
Y是空气中含量最高的元素,Z原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍,Z2-与W+具有相同的电子层结构。
下列说法正确的是( )
A.原子半径大小顺序:
r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
C.由X、Y、Z三种元素形成的化合物的水溶液可能呈碱性
D.化合物X2Z2与W2Z2所含化学键类型完全相同
6.X、Y、Z、W、R是5种短周期元素,其原子序数依次增大。
X是周期表中原子半径最小的元素,Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,Z、W、R处于同一周期,R与Y处于同一族,Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。
下列说法正确的是( )
A.元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子,其半径依次增大
B.元素X不能与元素Y形成化合物X2Y2
C.元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性:
XmY>XmR
D.元素W、R的最高价氧化物的水化物都是强酸
考向3 综合周、律、性推断
7.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:
元素代号
X
Y
Z
W
原子半径/10-12m
160
110
70
66
主要化合价
+2
+5、+3、-3
+5、+3、-3
-2
下列叙述正确的是( )
A.离子半径:
WB.气态氢化物的稳定性:
Z>W
C.化合物X3Z2中既含有离子键又含有共价键
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:
Z>Y
8.(2015·泰州二模)如图是部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图。
下列说法错误的是( )
A.X、R的最高化合价相同
B.简单离子的半径:
X>Y>Z
C.Y、Z、R对应的最高价氧化物的水化