届化学高考复习专题物质结构与元素周期律.docx

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届化学高考复习专题物质结构与元素周期律

　物质结构与元素周期律

1．下列8种符号：

Li、

Li、

C、

N、

O、

Na、

Mg、

Cl

（1）包含________种元素，________种核素，其中互为同位素的是__________。

（2）氯离子的结构示意图为________。

（3）原子最外层电子数是次外层电子数2倍、3倍的分别是________、________。

（4）质量数相等的是________和________。

答案　

（1）7　8　

Li和

Li

（2）

（3）

C　

O

（4）

C　

N

2．依据下表选择有关序号，并用相应的元素符号或化学式填空。

主族

周期

ⅠA

ⅡA

ⅢA

ⅣA

ⅤA

ⅥA

ⅦA

0

一

H

二

①

②

③

④

三

⑤

⑥

⑦

⑧

⑨

⑩

⑪

⑫

四

⑬

⑭

……　……

（1）这些元素中，______是最活泼的金属元素；________是最活泼的非金属元素；________是最不活泼的元素。

（2）短周期元素最高价氧化物对应的水化物中，________酸性最强；________碱性最强；________呈两性。

（3）⑥和⑭的金属性较强的是________；其最高价氧化物的水化物的碱性强弱顺序是________。

（4）第三周期的元素中，______原子半径最大；________原子得、失电子的能力都很弱。

（5）在所形成的气态氢化物中，最稳定的是__________；最不稳定的是________。

（6）①元素能形成多种同素异形体，举出两种单质的例子________、________。

（7）②元素与氢元素可形成多种10电子微粒，列举两例

________、________。

（8）氢元素与②、③三种元素既可形成共价化合物，又可形成离子化合物，各列举两个例子，共价化合物______、________；离子化合物________、________。

答案　

（1）K　F　Ar

（2）HClO4　NaOH　Al（OH）3

（3）Ca　Ca（OH）2＞Mg（OH）2

（4）Na　Ar

（5）HF　SiH4

（6）金刚石　石墨

（7）NH3　NH

（8）HNO3　NH3·H2O　NH4NO3　NH4NO2

3．对于下列物质：

①NaOH　②Na2O2　③Cl2　④NaCl　⑤C2H6　⑥H2O　⑦Ar　⑧NH4Cl

（1）只含离子键的有________，只含共价键的有______，不含化学键的有________。

（2）既含离子键又含共价键的有________。

（3）属于共价化合物的有________，属于离子化合物的有________。

答案　

（1）④　③⑤⑥　⑦　

（2）①②⑧

（3）⑤⑥　①②④⑧

题型1　微粒结构与化学键

1．（2014·上海，1）“玉兔”号月球车用

Pu作为热源材料，下列关于

Pu的说法正确的是（　　）

A.

Pu与

U互为同位素

B.

Pu与

Pu互为同素异形体

C.

Pu与

U具有完全相同的化学性质

D.

Pu与

Pu具有相同的最外层电子

答案　D

解析　本题考查同位素，

Pu与

U是两种不同的元素，

Pu与

Pu的质子数相同（质子数＝核外电子数），中子数不同，互为同位素，故D正确。

2（2014·上海，7）下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是（　　）

A．H3O＋和OH－B．CO和N2

C．HNO2和NO

D．CH

和NH

答案　D

解析　本题考查微粒中电子数目的计算。

中性微粒：

核外电子数等于核内质子数；阳离子：

电子数＝质子数－所带的电荷数；阴离子：

电子数＝质子数＋所带的电荷数。

CH

中的电子数为8，NH

中的电子数为10，两者不相等。

3．（2014·上海，4）在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”的变化过程中，被破坏的作用力依次是（　　）

A．范德华力、范德华力、范德华力

B．范德华力、范德华力、共价键

C．范德华力、共价键、共价键

D．共价键、共价键、共价键

答案　B

解析　本题考查微粒之间的作用力。

“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气”是石蜡的固、液、气三种状态的转变，属于物理变化，需要克服分子之间的作用力即范德华力；“石蜡蒸气→裂化气”是化学变化，被破坏的是化学键，所以选B。

1．“四同”的判断方法

判断的关键是抓住描述的对象。

（1）同位素——原子，如

H、

H、

H。

（2）同素异形体——单质，如O2、O3。

（3）同系物——化合物，如CH3CH3、CH3CH2CH3。

（4）同分异构体——化合物，如正戊烷、新戊烷。

2．澄清化学键与化合物的关系

说明：

（1）从图中可以看出，离子化合物一定含有离子键，离子键只能存在于离子化合物中。

（2）共价键可存在于离子化合物、共价化合物和共价单质分子中。

（3）熔融状态下能导电的化合物是离子化合物，如NaCl；熔融状态下不能导电的化合物是共价化合物，如HCl。

3．巧记10e－、18e－微粒

10电子体和18电子体是元素推断题的重要突破口。

以Ne为中心记忆10电子体：

NeNa＋、Mg2＋、Al3＋,

以Ar为中心记忆18电子体：

Ar

此外，由10电子体中的CH4、NH3、H2O、HF失去一个H剩余部分—CH3、—NH2、—OH、—F为9电子体，两两组合得到的物质如CH3CH3、CH3OH、H2O2、N2H4、F2等也为18电子体。

（一）原子结构与微粒间的关系

1．下列关于指定粒子构成的叙述中，不正确的是（　　）

A．37Cl与39K具有相同的中子数

B．第114号元素的一种核素

X与

Pb具有相同的最外层电子数

C．H3O＋与OH－具有相同的质子数和电子数

D．O

与S2－具有相同的质子数和电子数

答案　C

解析　37Cl和39K含有的中子数都是20，A正确；

X与

Pb的核电荷数之差为114－82＝32，即相差一个电子层，属于同一主族元素，具有相同的最外层电子数，B正确。

2．下列关于原子结构及微粒间的数量关系的说法不正确的是（双选）（　　）

A．同种元素的原子均有相同的质子数和中子数

B．微粒＋、Mg2＋、O2－具有相同的电子层结构

C．短周期第ⅣA与ⅦA族元素的原子间构成的分子，均满足原子最外层8电子结构

D.

Ca2＋的中子数比核外电子数多8

答案　AD

解析　A项，同位素概念不清；B项中都与Ne的电子层结构相同；C项可形成XY4化合物，均满足原子最外层8电子稳定结构，

Ca2＋的中子数比核外电子数多10。

3．据报道，在火星和金星大气层中发现了一种非常特殊的能导致温室效应的气态化合物，它的结构式为16O===C===18O。

下列说法正确的是（　　）

A．16O与18O为同种核素

B．16O===C===18O与16O===C===16O互为同位素

C．16O===C===18O与16O===C===16O的化学性质几乎完全相同

D．目前提出的“低碳经济”的目标是向空气中增加CO2，促进碳的平衡

答案　C

解析　A项中是O元素的两种核素；B项同位素研究的对象是原子。

（二）化学键与物质类别的关系

4．下列有关化学键的叙述，正确的是（　　）

A．非金属元素组成的化合物中只含共价键

B．水溶液能导电的化合物一定是离子化合物

C．化合物MgO、SiO2、SO3中化学键的类型相同

D．PH3分子稳定性低于NH3分子，因为N—H键键能高

答案　D

解析　由非金属元素N组成的化合物可能含有离子键，如铵盐：

NH4Cl，A项错误；许多共价化合物，如HCl、H2SO4等溶于水时能电离出自由移动的离子，能导电，B项错误；MgO是离子化合物，存在离子键，SiO2、SO3属于共价化合物，存在共价键，C项错误；PH3的稳定性低于NH3，是因为N—H键键能高，D项正确。

5．下列关于化学键的叙述，正确的一项是（　　）

A．离子化合物中一定含有离子键

B．单质分子中均不存在化学键

C．非金属元素组成的化合物中只含共价键

D．含有共价键的化合物一定是共价化合物

答案　A

解析　解答该题用举例法逐项分析，如B项N2中含有共价键；C项NH4Cl中含有离子键；D项中NaOH是离子化合物。

6．（2014·青岛质检）下列叙述中正确的是（　　）

A．O3和NO2都是共价化合物

B．有化学键断裂的变化属于化学变化

C．在离子化合物与共价化合物中，都不存在单个小分子

D．在反应O3＋2KI＋H2O===2KOH＋I2＋O2中，参加反应的所有臭氧都作氧化剂

答案　D

解析　O3为单质，A项错误；化学变化的实质是旧化学键断裂和新化学键形成，仅有化学键断裂不是化学反应，如氯化氢溶于水，B项错误；离子化合物中不存在分子，共价化合物中有的不含有分子，如二氧化硅，有的含有分子，如水等，C项错误；臭氧中的三个氧原子是按照一定方式结合的，虽然反应后有两个氧原子化合价没有变化，但臭氧分子作为一个整体，化合价发生了变化，D项正确。

题型2　元素周期律的应用

1．（2014·海南，2）下列有关物质性质的说法错误的是（　　）

A．热稳定性：

HCl＞HIB．原子半径：

Na＞Mg

C．酸性：

H2SO3＞H2SO4D．结合质子能力：

S2－＞Cl－

答案　C

解析　A项，同主族自上而下，元素非金属性逐渐减弱，非金属性越强氢化物越稳定，故稳定性：

HCl＞HI，正确；B项，同周期从左到右，元素原子半径逐渐减小，所以原子半径：

Na＞Mg，正确；C项，H2SO3属于中强酸，H2SO4属于强酸，故酸性：

H2SO4＞H2SO3，错误；D项，酸性越弱，酸越难电离，对应的酸根离子越易结合氢离子，因为HCl强于H2S，所以结合质子能力：

S2－＞Cl－，正确。

2．（2014·山东理综，8）根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是（　　）

A．同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱

B．核外电子排布相同的微粒化学性质也相同

C．Cl－、S2－、Ca2＋、K＋半径逐渐减小

D.

Cl与

Cl得电子能力相同

答案　D

解析　A项，同主族的非金属元素，从上到下非金属性逐渐减弱，最高价含氧酸的酸性依次减弱，但含氧酸不一定是最高价含氧酸，该选项错误；B项，K＋、Ca2＋、S2－、Cl－的核外电子排布相同，都是

，但化学性质不同，如S2－、Cl－具有还原性，而K＋、Ca2＋具有氧化性，该选项错误；C项，根据“具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大离子半径越小”可知，半径：

S2－>Cl－>K＋>Ca2＋，该选项错误；D项，

Cl与

Cl属于同种元素，具有相同的核外电子排布：

，得电子能力相同，该选项正确。

3．[2014·天津理综，7

（1）

（2）]元素单质及其化合物有广泛用途，请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题：

（1）按原子序数递增的顺序（稀有气体除外），以下说法正确的是________。

a．原子半径和离子半径均减小

b．金属性减弱，非金属性增强

c．氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强

d．单质的熔点降低

（2）原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为________，氧化性最弱的简单阳离子是________。

答案　

（1）b　

（2）氩　Na＋（或钠离子）

解析　

（1）第三周期元素从左到右原子序数依次增大，从左到右原子半径逐渐减小，金属元素阳离子的半径小于同一周期非金属元素阴离子半径，a错误；第三周期元素从左到右元素得电子能力增强，失电子能力减弱，即金属性减弱，非金属性增强，b正确；第三周期元素从左到右最高价氧化物对应水化物的碱性减弱，酸性增强，c错误；第三周期元素单质熔点最高的是硅，最低的是氯气，所以从左到右元素单质的熔点不是逐渐降低的，d错误。

（2）原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素的原子结构示意图为

，其元素名称是氩；Na的失电子能力最强，所以Na＋的氧化性最弱。

粒子半径比较方法（一般规律）

（1）电子层数相同时，核电荷数越多，半径越小。

（2）电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。

（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－）。

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．第二周期元素从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

答案　C

解析　同主族元素从上到下，随核电荷数的增加，电子层数逐渐增加，金属元素失电子能力增强，金属性增强，还原性增强；非金属元素得电子能力减弱，非金属性减弱，氧化性减弱；同一周期元素从左到右，随核电荷数的增加，最外层电子数增多，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。

对照各选项知本题答案为C。

2．已知1～18号元素的离子aW3＋、bX＋、cY2－、dZ－都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是（双选）（　　）

A．质子数c>d

B．离子半径Y2－＞Z－

C．氢化物的稳定性H2Y＞HZ

D．原子半径W＜X

答案　BD

解析　依据电子层结构，确定四种元素的相对位置关系，如图：

。

依据元素周期律，很容易得到答案。

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是第七周期第ⅡA族的元素，故Ra（OH）2碱性比Mg（OH）2强

B．已知As是第四周期第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

答案　B

解析　Ra与Mg位于ⅡA族，金属性Ra>Mg，碱性Ra（OH）2>Mg（OH）2，A对；As与N位于ⅤA族，非金属性N>As，稳定性NH3>AsH3，B错；Cs与Na位于ⅠA族，金属性Cs>Na，与水反应时Cs更加剧烈，C对；Cl与Al位于同一周期，核电荷数越大，原子半径越小，D对。

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

答案　B

解析　氢化物较稳定的元素非金属性较强，A正确；HClO中的氯元素不是最高价，B不正确；阴离子还原性较强，则元素非金属性较弱，C正确；氯气能置换出氮气，可说明氯的非金属性强于氮，D正确。

题型3　元素推断及综合应用

1．（2014·新课标全国卷Ⅰ，10）X、Y、Z均为短周期元素，X、Y处于同一周期，X、Z的最低价离子分别为X2－和Z－，Y＋和Z－具有相同的电子层结构。

下列说法正确的是（　　）

A．原子最外层电子数：

X>Y>Z

B．单质沸点：

X>Y>Z

C．离子半径：

X2－>Y＋>Z－

D．原子序数：

X>Y>Z

答案　D

解析　短周期元素X、Z形成的最低价离子为X2－、Z－，Y＋和Z－具有相同的电子层结构，则X、Y、Z三种元素分别处于第ⅥA、ⅠA、ⅦA族。

又知X和Y处于同一周期，Y＋和Z－具有相同的电子层结构，从而推知X、Y、Z分别为S、Na和F。

A项，原子最外层电子数：

F>S>Na；B项，Na单质为金属晶体，S、F2为分子晶体，S为固体，F2为气体，显然沸点Na>S>F2；C项，具有相同电子层结构的离子，元素的原子序数越大，原子半径越小，Na＋、F－具有相同的电子层结构，则离子半径：

F－>Na＋，S2－多一个电子层，所以S2－半径最大；D项，三种元素的原子序数关系为S>Na>F。

2．（2014·江苏，9）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。

X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，Y是地壳中含量最高的元素，Z2＋与Y2－具有相同的电子层结构，W与X同主族。

下列说法正确的是（　　）

A．原子半径的大小顺序：

r（W）＞r（Z）＞r（Y）＞r（X）

B．Y分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同

C．X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比W的弱

D．Y的气态简单氢化物的热稳定性比W的强

答案　D

解析　短周期主族元素X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，则X是C元素；Y是地壳中含量最高的元素，则Y是O元素；Z2＋与Y2－具有相同的电子层结构，则Z是Mg元素；W与X同主族，则W是Si元素。

A项，原子半径大小顺序为r（Mg）＞r（Si）＞r（C）＞r（O）；B项，O与Mg元素形成离子键，O与Si元素形成共价键，化学键类型不同；C项，C元素的非金属性强于Si元素，则H2CO3的酸性强于H2SiO3；D项，O元素的非金属性强于Si元素，则H2O的稳定性强于SiH4。

3．（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

答案　D

解析　由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，及W、X、Y、Z、T在元素周期表中的位置关系，确定这五种元素分别是X为氮、Y为氧、Z为氯、W为硅、T为锗。

A项中，NH3、H2O、HCl三种氢化物沸点的高低顺序为H2O>NH3>HCl，该项错误；B项中，由N、O、H三种元素形成的化合物NH4NO3中存在离子键，该项错误；C项中，SiO2、Si3N4、SiCl4中SiO2、Si3N4为原子晶体，熔点高、硬高大，SiCl4为分子晶体，熔点低、硬度小，该项错误；D项中，锗为半导体材料，可以形成GeCl4，所以该项正确。

元素推断的一般思路

（一）由周期表中的位置推断

1.

短周期元素A、B、C在周期表中所处的位置如表所示。

A、B、C三种元素原子的质子数之和为32，D元素原子的最外层电子数为次外层电子数的2倍。

则下列说法正确的是（　　）

A．元素D形成的气态氢化物的分子构型一定是正四面体

B．A、B两种元素的气态氢化物均能与它们的最高价氧化物对应的水化物发生反应，且反应类型相同

C．在DB2、BC6、DC4的分子中，每个原子都满足8电子稳定结构

D．四种元素形成的气态氢化物中，C元素形成的氢化物的稳定性最高

答案　D

解析　设A的质子数为n，由A、B、C位置关系可知，B的质子数为n＋9，C的质子数为n＋2，即n＋（n＋9）＋（n＋2）＝32，解得n＝7，可知A、B、C分别是N、S、F；D元素最外层电子数为次外层电子数的2倍，则D为碳元素（C）。

碳元素的氢化物有多种如CH4、C2H6、C2H4，其分子构型不一定是正四面体，A项错；NH3与HNO3的反应为非氧化还原反应，H2S与浓硫酸的反应为氧化还原反应，B项错；CS2、CF4均能满足8电子稳定结构，SF6的硫（S）不能满足8电子稳定结构，C项错；由于氟是最活泼的非金属，其氢化物的稳定性最高，D项正确。

2．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

答案　A

解析　由A、B、C、D均为短周期元素，知A、B、C为第三周期元素。

由A原子的最外层电子数比次外层电子数少3，可知A为磷元素，则B、C、D分别为硫元素、氯元素、氧元素。

氧元素没有最高正价，B项错误；O与Cl可形成化合物ClO2，它是一种水处理剂，C项错误；同一周期的主族元素，从左到右原子半径依次减小，D项错误。

3．下图是元素周期表短周期的一部分，下列说法中正确的是（　　）

A．元素①位于第二周期第ⅣA族

B．气态氢化物的稳定性：

④>②

C．最高价氧化物对应水化物的酸性：

⑤>④

D．元素的最高正化合价：

③＝⑤

答案　C

解析　本题考查元素周期表和元素周期律知识，属于中等难度题。

从所给元素周期表可知①为N、②为O、③为F、④为S、⑤为Cl。

元素①在第二周期第ⅤA族，A错误；根据元素周期律知识，气态氢化物的稳定性为H2O>H2S，B错误；最高价氧化物对应水化物的酸性为HClO4>H2SO4，C正确；F没有正化合价，D错误。

（二）由原子结构推断

4．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（双选）（　　）

A．离子半径：

W

B．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

答案　BD

解析　由各元素的化合价及原子半径可知，X为Mg，Y为P，Z为N，W为O。

Mg2＋与O2－的电子层结构相同，核电荷数越大，半径越小，故离子半径：

W>X，A项错误；非金属性：

O>N，故稳定性：

H2O>NH3，B项正确；化合物Mg3N2属于离子化合物，且化合物中只存在离子键，没有共价键，C项错误；非金属性：

N>P，故最高价氧化物对应水化物的酸性：

HNO3>H3PO4，D项正确。

5．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

答案　C

解析　由X原子最外层电子数是电子层数的三倍可知X为氧（O），再由Y与X（O）可形成两种离子化合物Y2X2、Y2X知，形成的只能是N