高考化学 物质结构　元素周期律 专项训练（WORD版）

这是一份高考化学 物质结构　元素周期律 专项训练（WORD版），共13页。试卷主要包含了原子的构成，下列说法正确的是，元素周期表的应用等内容，欢迎下载使用。

考点 原子构成 同位素
1．原子的构成
(1)原子的构成
(2)原子的表示方法
(3)微粒之间的关系
①原子中：质子数(Z)＝核电荷数＝________数；
②质量数(A)＝________(Z)＋________(N)；
③阳离子的核外电子数＝质子数－阳离子所带的电荷数；
④阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数。
2．元素、核素、同位素、同素异形体的比较
[名师提醒] “四素”理解
(1)eq \\al(1,1)H2O、eq \\al(2,1)H2O既不是同位素，也不是同素异形体。
(2)核素之间的转变为核反应，不是物理、化学变化。
(3)同素异形体之间的转变为化学反应。
题组一 构成原子或离子的各基本微粒间的数量关系
1．(2021北京化学)下列有关放射性核素氚(eq \\al(3,1)H)的表述不正确的是( )
A.eq \\al(3,1)H原子核外电子数为1
B.eq \\al(3,1)H原子核内中子数为3
C.eq \\al(3,1)H2与H2化学性质基本相同
D.eq \\al(3,1)H2O具有放射性
2．(2022郑州模拟)现有下列几组粒子：①N2、CO、C2H2；②NHeq \\al(＋,4)、H3O＋、OH－；③Ceq \\al(2－,2)、Oeq \\al(2＋,2)、CN－；④POeq \\al(3－,4)、SOeq \\al(2－,4)、ClOeq \\al(－,4)。对上述四组粒子归类正确的是( )
A．质子数相等、电子数和原子数不相等：①
B．质子数和电子数相等、原子数不相等：②
C．电子数相等、质子数和原子数不相等：③
D．原子数和电子数相等、质子数不相等：④
题组二 元素、核素、同位素
3．(2021浙江6月选考)下列说法正确的是( )
A．C60和C70互为同位素
B．C2H6和C6H14互为同系物
C．CO和CO2互为同素异形体
D．CH3COOH和CH3OOCH是同一种物质
4．(2021广东化学)“天问一号”着陆火星，“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学，长征系列运载火箭使用的燃料有液氢和煤油等化学品。下列有关说法正确的是( )
A．煤油是可再生能源
B．H2燃烧过程中热能转化为化学能
C．火星陨石中的20Ne质量数为20
D．月壤中的3He与地球上的3H互为同位素
考点 核外电子排布及表示方法
1．核外电子排布
(1)核外电子排布规律
(2)原子结构示意图
2．原子结构示意图能够反映原子的化学性质
(1)得失电子能力：最外层电子数小于4时，一般易________电子，不易得到电子；最外层电子数大于4时，一般易________电子，不易失去电子。
(2)还原性与氧化性：最外层电子数小于4时，一般具有较强的________；最外层电子数大于4时，一般具有较强的________。
(3)稳定性：最外层如果不是8电子结构，一般稳定性较弱(He除外)；最外层为8电子结构，一般稳定性较强。
3．常见“10电子”“18电子”的微粒
(1)常见“10电子”的微粒
(2)常见“18电子”的微粒
(3)记忆其他等电子微粒
“2电子”的粒子：He、H－、Li＋、Be2＋、H2。
“9电子”的粒子：—F、—OH、—NH2、—CH3(取代基)。
“14电子”的粒子：Si、N2、CO、Ceq \\al(2－,2)、CN－、C2H2。
“16电子”的粒子：S、O2、C2H4、HCHO。
题组一 原子、离子结构示意图
1．下列表示正确的是________。
①S2－的结构示意图：
②氟原子的结构示意图：
③Mg2＋的结构示意图：
④氯离子(Cl－)的结构示意图：
⑤氮原子的L层电子数为5
⑥核外电子排布相同的微粒化学性质也相同
题组二 电子排布规律的理解及推断元素
2．(2021浙江1月选考)现有4种短周期主族元素X、Y、Z和Q，原子序数依次增大，其中Z、Q在同一周期。相关信息如下表：
下列说法正确的是( )
A．常温时，X单质能与水发生剧烈反应
B．Y与Q元素组成的YQ4分子，空间构型为正四面体
C．Y、Z、Q最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱
D．第五周期且与Q同主族元素的单质在常温常压下呈液态
3．(2021广东化学)一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中，X的原子核只有1个质子；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且均位于X的下一周期；元素E的原子比W原子多8个电子。下列说法不正确的是( )
A．XEZ4是一种强酸
B．非金属性：W>Z>Y
C．原子半径：Y>W>E
D．ZW2中Z的化合价为＋2价
4．(2019全国卷Ⅲ)X、Y、Z均为短周期主族元素，它们原子的最外层电子数之和为10。X与Z同族，Y最外层电子数等于X次外层电子数，且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是( )
A．熔点：X的氧化物比Y的氧化物高
B．热稳定性：X的氢化物大于Z的氢化物
C．X与Z可形成离子化合物ZX
D．Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸
常见元素原子的电子排布规律
1～20号元素的特殊的电子层结构
(1)最外层有1个电子的元素：H、Li、Na、K；
(2)最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar；
(3)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C；
(4)最外层电子数是次外层电子数3倍的元素：O；
(5)最外层电子数是内层电子数总数一半的元素：Li、P；
(6)最外层电子数是次外层电子数4倍的元素：Ne；
(7)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si；
(8)次外层电子数是其他各层电子总数2倍的元素：Li、Mg；
(9)次外层电子数与其他各层电子总数相等的元素Be、S；
(10)电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。
元素推断方法
设层数为1层则为，2层则为，3层则为，则可推断最外层、内层、次外层等的电子关系。
题组三 等电子微粒的判断与应用
5．用A＋、B－、C2－、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种微粒(离子或分子)，请回答下列问题：
(1)A元素是________、B元素是________、C元素是________。(用元素符号表示)
(2)D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是________。
(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是________。
(4)F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是________。
(5)G分子中含有4个原子，其分子式是________。
(6)H分子中含有8个原子，其分子式是________。
eq \(\s\up15(第16讲 元素周期表和元素周期律))
知识网络
考点 元素周期表
1．编排原则
(1)把电子层数相同的元素按原子序数递增的顺序从左到右排列成一横行——周期。
(2)把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序从上到下排成一纵列——族。
2．元素周期表的结构
3．元素周期表的结构特点
常见的四组等量关系
(1)核电荷数＝质子数＝原子序数；
(2)核外电子层数＝周期序数；
(3)主族序数＝最外层电子数＝最高正价(O、F除外)；
(4)非金属元素：最低负价＝主族序数－8(H除外)。
4．元素周期表中的特殊位置
(1)金属元素和非金属元素分区
①分界线：沿着元素周期表中________________________与________________________的交界处画一条虚线，即为金属元素和非金属元素的分界线。
②各位置：分界线左下方为________，分界线右上方为________。
③分界线附近元素的性质：既表现________的性质，又表现________的性质。
(2)过渡元素：元素周期表中从________族到________族10个纵列共六十多种元素，这些元素都是金属元素。
(3)镧系：元素周期表第________周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。
(4)锕系：元素周期表第________周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。
(5)超铀元素：在锕系元素中，位于92号元素铀(U)以后的各种元素。
[名师提醒] (1)族的规律
①含化合物最多的族——第ⅣA族；
②含元素最多的族——第ⅢB族；
③只有金属元素的主族——第ⅡA族；
④第ⅠA族不都是碱金属元素，还有H。
(2)由于镧系和锕系的原因，第六、七周期同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素原子序数差为25。而第四、五周期同一周期的ⅡA族和ⅢA族元素原子序数差为11。
5．元素周期表结构中常见的规律
(1)对角线相似规律
周期表中位于对角线位置(左上右下)的元素性质相似，如Li和Mg、Be和Al。
(2)奇偶规律
在同一主族内，族序数、原子序数，若有一个是偶数(或奇数)，另一个必为偶数(或奇数)。
(3)相同电子层结构的规律
稀有气体元素的原子与同周期非金属元素的阴离子以及下一周期金属元素(主族元素)的阳离子具有相同的电子层结构。
(4)原子最外层电子结构特征的规律
①最外层电子数比次外层电子数多的元素位于第二周期。
②最外层电子数为3～7个的原子一定是主族元素，且最外层电子数即为主族的族序数。
③原子的最外层有1个或2个电子，可能是ⅠA、ⅡA族元素，也可能是副族、第Ⅷ族或0族元素。
(5)序差规律
①同周期主族元素原子序数差的关系
a．短周期元素、分布在过渡元素同侧的长周期元素：原子序数差＝族序数差。
b．分布在过渡元素两侧的长周期元素：第四、五周期元素原子序数相差＝族序数差±10，第六、七周期元素原子序数差＝族序数差±24。
②同主族、邻周期元素的原子序数差的关系
a．过渡元素左侧的同主族元素，即第ⅠA、第ⅡA族，原子序数之差为上一周期元素种数。
b．过渡元素右侧的同主族元素，即第ⅢA～第ⅦA族，原子序数之差为下一周期元素种数。
6．元素周期表的应用
题组一 元素周期表的结构及应用
1．(2022江西赣中南五校联考)下列有关元素周期表的说法中，正确的是( )
A．能形成碱的金属元素都在第ⅡA族
B．原子序数为14的元素位于元素周期表的第三周期第ⅣA族
C．稀有气体元素原子的最外层电子数均为8
D．元素周期表有18个纵列，分列18个族
题组二 元素周期表的规律
2．(2021浙江6月选考)已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如下所示，其中Y的最高化合价为＋3。下列说法不正确的是( )
A．还原性：ZQ2L
2．(2022山东滨州一模)下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是( )
题组二 元素周期律的应用
3．(2021北京化学)下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是( )
A．酸性：HClO4＞H2SO3＞H2SiO3
B．碱性：KOH＞NaOH＞LiOH
C．热稳定性：H2O＞H2S＞PH3
D．非金属性：F＞O＞N
4．(2020北京化学)已知：33As(砷)与P为同族元素。下列说法不正确的是( )
A．As原子核外最外层有5个电子
B．AsH3的电子式是
C．热稳定性：AsH3q
题组二 根据电子排布特征推断元素
3．元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列判断正确的是( )
A．X的电负性比Q的大
B．Q的简单离子半径比R的大
C．Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的强
D．Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比R的强
4．(2021全国乙卷)我国嫦娥五号探测器带回1.731 kg的月球土壤，经分析发现其构成与地球土壤类似。土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，最外层电子数之和为15，X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族，下列结论正确的是( )
A．原子半径大小顺序为W>X>Y>Z
B．化合物XW中的化学键为离子键
C．Y单质的导电性能弱于Z单质的
D．Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸
题组三 根据物质结构推断元素
5．(2021辽宁化学)某多孔储氢材料前驱体结构如图，M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子。下列说法正确的是( )
A．氢化物沸点：X>Y
B．原子半径：MHCl>HBr>HI
D．由于氢键的存在，影响了蛋白质分子独特的结构
4．(2022三明模拟)下列说法正确的是( )
A．冰融化时，分子中H—O键发生断裂
B．卤化物CX4(X代表卤素)中，从F到I，分子间作用力逐渐增大，它们的熔沸点也逐渐升高
C．由于H—O键比H—S键牢固，所以水的熔沸点比H2S高
D．在由分子所构成的物质中，分子间作用力越大，该物质越稳定
元素
核素
同位素
同素异形体
本质
质子数相同的一类原子
质子数、中子数都一定的原子
质子数相同、中子数不同的核素
同种元素形成的不同单质
范畴
同类原子
原子
原子
单质
特性
只有种类，没有个数
化学反应中的最小微粒
化学性质几乎完全相同
组成元素相同、单质性质不同
决定
因素
质子数
质子数、中子数
质子数、中子数
组成元素、结构
举例
H、C、O三种元素
1H、2H、3H三种核素
12C、14C互称同位素
O2与O3互为同素异形体
元素
相关信息
X
最外层电子数是核外电子总数的一半
Y
最高化合价和最低化合价之和为零
Z
单质为淡黄色固体，常存在于火山喷口附近
Q
同周期元素中原子半径最小
项目
同周期(左→右)
同主族(上→下)
原
子
结
构
核电荷数
逐渐增大
逐渐增大
电子层数
相同
逐渐增多
原子半径
逐渐减小
逐渐增大
离子半径
阳离子逐渐____，阴离子逐渐____，r(阴离子)＞r(阳离子)
逐渐____
性
质
化合价
最高正化合价由＋1→＋7(O、F除外)，最低负化合价＝－(8－主族序数)(H除外)
相同：最高正化合价＝主族序数(O、F除外)
元素的金
属性和非
金属性
金属性逐渐____，
非金属性逐渐____
金属性逐渐____，非金属性逐渐____
离子的氧化
性、还原性
阳离子氧化性逐渐____，阴离子还原性逐渐____
阳离子氧化性逐渐____，阴离子还原性逐渐____
气态氢化物
的稳定性
逐渐____
逐渐____
最高价氧
化物对应
的水化物
的酸碱性
碱性逐渐____，酸性逐渐____
碱性逐渐____，酸性逐渐____
元素代号
L
M
Q
R
T
原子半径/nm
0.160
0.143
0.111
0.106
0.066
主要化合价
＋2
＋3
＋2
＋6、－2
－2
选项
事实
推论
A
与冷水反应，Na比Mg剧烈
金属性：Na>Mg
B
Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2
金属性：Ca>Mg
C
SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2
非金属性：S>C
D
t ℃时，Br2＋H22HBr
Ea＝a kJ·ml－1
I2＋H22HI Ea＝b kJ·ml－1(b>a)(Ea为活化能)
非金属性：Br>I
最外层
电子数(N)
3≤N次外层
电子数
元素在周期
表中的位置
第ⅢA～
ⅦA族
第ⅠA族、第ⅡA
族、副族、第Ⅷ族、
0族元素氦
第二周期
(Li、Be)除外
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
氢化物
RH4
RH3
H2R
HR
最高价
氧化物
RO2
R2O5
RO3
R2O7
最高价
含氧酸
H4RO4
或H2RO3
H3RO4
或HRO3
H2RO4
HRO4
族序数等于周期数的元素
H、Be、Al
族序数等于周期数2倍的元素
C、S
族序数等于周期数3倍的元素
O
周期数是族序数2倍的元素
Li、Ca
周期数是族序数3倍的元素
Na
最高正价与最低负价代数和为零的元素
H、C、Si
最高正价是最低负价绝对值3倍的元素
S
除H外，原子半径最小的主族元素
F
物质特性
推断元素
形成化合物种类最多的元素或单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素
C
空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素
N
地壳中含量最多的元素或氢化物的沸点最高的元素或氢化物在通常状况下呈液态的元素
O
最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物碱性最强的元素或阳离子的氧化性最弱的元素(放射性元素除外)
Cs
单质最易着火的非金属元素
P
焰色反应呈黄色的元素
Na
焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素
K
单质密度最小的元素
H
单质密度最小的金属元素
Li
常温下单质呈液态的非金属元素
Br
常温下单质呈液态的金属元素
Hg
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
Al
元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物发生氧化还原反应的元素
S
常见的存在多种单质的元素
C、P、O、S
m
n
p
q
离子键
共价键
非极性键
极性键
概念
阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键
原子间通过共用电子对(电子云重叠)而形成的化学键
成键粒子
阴、阳离子
原子
成键实质
阴、阳离子间的静电作用
共用电子对
不偏向任何
一方
共用电子
对偏向一
方原子
形成条件
活泼金属元素与活泼非金属元素经电子得失，形成离子键
同种元素原
子之间成键
不同种元
素原子之
间成键
形成的
物质
离子化合物
非金属单质；
某些共价化
合物或离子
化合物
共价化合
物或离子
化合物
微粒的
种类
电子式的
表示方法
注意事项
举例
原子
元素符号周围标明价电子，每个方向不能超过2个电子
价电子数少于4时以单电子分布，多于4时多出的部分以电子对分布
S：·eq \(S,\s\up6(··),\s\d4(··)) ·
阳离子
单原子
离子符号
右上方标明正电荷数
Mg2＋
多原子
元素符号紧邻排列，周围标清电子分布
用“[ ]”括起来，右上方标明正电荷数
阴离子
单原子
元素符号周围合理分布价电子及所获电子
用“[ ]”括起来，右上方标明负电荷数
Cl－：[eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－
多原子
元素符号紧邻排列，合理分布价电子及所获电子
相同原子不能合并，用“[ ]”括起来，右上方标明负电荷数
OH－：[eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)H]－
离子
化合物
由阳离子电子式和阴离子电子式组成
同性不相邻，离子合理分布，相同离子不能合并
KF：K＋[eq \\al(·,·)eq \(F,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－
CaBr2：
[eq \\al(·,·)eq \(Br,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－Ca2＋[eq \\al(·,·)eq \(Br,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)]－
共价
化合物
把共用电子对写在两成键原子之间
要标明未成键电子
CO2：eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··))eq \\al(·,·)eq \\al(·,·)Ceq \\al(·,·)eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··))eq \\al(·,·)
定义
把分子聚集在一起的作用力，又称________
特点
①分子间作用力比化学键________得多，它主要影响物质的________、________等物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质
②分子间作用力存在于由共价键形成的多数____________和绝大多数气态、液态、固态非金属________分子之间。但像二氧化硅、金刚石等由共价键形成的物质，微粒之间不存在分子间作用力
变化
规律
一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力________，物质的熔、沸点也________。例如，熔、沸点：I2______Br2______Cl2______F2
定义
分子间存在的一种比分子间作用力稍强的相互作用
形成
条件
除H外，形成氢键的原子通常是________
存在
氢键存在广泛，如蛋白质分子、醇、羧酸分子、H2O、NH3、HF等分子之间。分子间氢键会使物质的熔点和沸点________
性质
影响
①存在氢键的物质，其熔、沸点明显高于同族同类物质。如H2O的熔、沸点高于H2S
②氨气极易液化，是因为液氨分子间存在氢键；NH3极易溶于水，也是因为NH3分子与H2O分子间易形成氢键
③水结冰时体积膨胀、密度减小，是因为在固态水(冰)中水分子间以氢键结合成排列规整的晶体