2020届二轮复习 物质结构 元素周期律 学案（全国通用） (3)


第9讲　物质结构　元素周期律
[考纲·考向·素养]
考纲要求
热点考向
核心素养
(1)了解元素、核素和同位素的含义。
(2)了解原子的构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。
(3)了解原子核外电子排布规律。
(4)掌握元素周期律的实质。了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。
(5)以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。
(6)以ⅠA和ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。
(7)了解金属、非金属元素在元素周期表中的位置及其性质递变规律。
(8)了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。
元素周期表与元素周期律化学键
宏观辨识与微观探析：从宏观和微观相结合的视角认识原子结构和元素、核素、同位素之间的关系，从微观结构和稳定原理，认识离子键和共价键的本质差别及化学键和化合物之间的联系，原子结构与周期表结构及编排原则和性质的相似性和递变性关系。
证据推理与模型认知：通过有关数据、实验现象和实验事实，归纳揭示元素周期律的实质。同族元素性质的相似性和递变性，掌握周期表“位、构、性”三者关系。
科学探究与创新意识：通过实验探究同族元素性质的相似性和递变性及同周期元素性质的递变性，培养勤于实践的素养。
科学态度与社会责任：通过元素周期表发现过程的学习，养成严谨求实和崇尚文明、伟大贡献的科学态度、通过同位素原子和元素周期律在生产生活中的应用，养成将化学成果应用于生产、生活的科学态度和社会责任。

1．一念对错(正确的划“√”，错误的划“×”)
(1)Po、Po、Po三种原子的核外电子数分别为124、125、126(×)
(2)14C可用于文物年代的鉴定，14C与12C互为同素异形体(×)
(3)水溶液的酸性：HCl＞H2S，可推断出元素的非金属性：Cl＞S(×)
(4)气体分子(CN)2的电子式为，(CN)2称为拟卤素，性质与卤素类似，其与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是(CN)2＋2NaOH===NaCN＋NaCNO＋H2O。(√)
(5)原子半径：r(F)＜r(O)＜r(S)＜r(Na)；热稳定性：HF＞H2S; H3BO3的酸性比H2CO3的强、Mg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强(×)
(6)根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是＋7(×)
(7)最外层电子数等于或大于3(小于8)的一定是主族元素(√)
(8)L层上的电子数为奇数的原子一定是主族元素的原子(√)
(9)离子化合物中一定有离子键，可能还有共价键(√)
(10)电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期(√)
(11)Na、Al、Cl的原子半径依次减小，Na＋、Al3＋、Cl－的离子半径也依次减小(×)
(12)向Na2SO3溶液中加盐酸，有气泡产生， 该事实不能用元素周期律解释(√)
(13)Mg与冷水较难反应，Ca与冷水较易反应，所以Be(铍)与冷水更难反应。(√)
(14)第3周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强(×)
(15)用中文“”(ào)命名的第118号元素在元素周期表中位于第七周期0族(√)
(16)分子内共价键越强，分子越稳定，其熔、沸点也越高。(×)
(17)共价化合物溶于水，分子内共价键被破坏，单质溶于水，分子内共价键不被破坏。(×)
2．短周期元素的原子结构特点：
(1)最外层电子数为1的元素有________(填元素符号，下同)。
(2)最外层电子数为2的元素有________。
(3)最外层电子数与次外层电子数相等的元素有________。
(4)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素是________。
(5)最外层电子数是次外层电子数3倍的元素是________。
(6)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素有________。
(7)内层电子总数是最外层电子数2倍的元素有________。
(8)电子层数与最外层电子数相等的元素有________。
(9)最外层电子数是电子层数2倍的元素有________。
(10)最外层电子数是电子层数3倍的元素有________。
答案：(1)H、Li、Na　(2)He、Be、Mg　(3)Be、Ar　(4)C　(5)O　(6)Li、Si　(7)Li、P　(8)H、Be、Al　(9)He、C、S　(10)O

考点一　原子结构与化学键
[真题引领]
1．(2019·北京，T8)2019年是元素周期表发表150周年，期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In )等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是(　　)
A．In是第五周期第ⅢA族元素
B.In的中子数与电子数的差值为17
C．原子半径：In＞Al
D．碱性：In(OH)3＞RbOH
解析：D　[A.根据原子核外电子排布规则，该原子结构示意图为，因此In位于元素周期表第五周期第ⅢA族，故A不符合题意；B.质量数＝质子数＋中子数，元素符号的左上角为质量数、左下角为质子数，因此该原子的质子数＝电子数＝49，中子数为115－49＝66，所以中子数与电子数之差为66－49＝17，故B不符合题意；C.Al位于元素周期表的第三周期ⅢA族，In位于元素周期表第五周期第ⅢA族，同主族元素的原子，从上到下，电子层数逐渐增多，半径逐渐增大，因此原子半径In＞Al，故C不符合题意；D.In位于元素周期表第五周期，铷(Rb)位于元素周期表第五周期第ⅠA族，同周期元素，核电荷数越大，金属性越弱，最高价氧化物对应水化物的碱性越弱，因此碱性：In(OH)3 ＜RbOH，故D符合题意。]
2．(2017·上海化学)据报载我国最近合成新的同位素，其中一种是Hf(铪)，它的质子数是(　　)
A．72　　　　　　　 B．113
C．185 D．257
解析：A　[185为质量数，72为质子数，中子数为185－75＝113，A正确。]
3．(2017·海南化学)下列分子中，其中子总数为24的是(　　)
A．18O3 B．2HO2
C．14N16O2 D．14C16O2
解析：D　[A.1 mol 18O中含有中子物质的量为(18－8) mol＝10 mol，即1 mol 18O3中含有中子物质的量为3×10 mol＝30 mol，故A错误；B.1 mol 2HO2中含有中子物质的量为(2×1＋2×9)mol＝20 mol，故B错误；C.1 mol 14N16O2中含有中子物质的量为(7＋2×8)mol＝23 mol，故C错误；D.1 mol 14C16O2中含有中子的物质的量为(8＋2×8) mol＝24 mol，故D正确。]
4．(2017·江苏化学)下列有关化学用语表示正确的是(　　)
A．质量数为31的磷原子：P
B．氟原子的结构示意图：
C．CaCl2的电子式：
D．明矾的化学式： Al2(SO4)3
解析：A　[A.P的质子数是15，A正确；B.F原子的电子数为9，B错误；C.离子化合物中阴、阳离子间隔排列，其电子式中离子分开写、不能合并，C错误；D.明矾是十二水合硫酸铝钾，即化学式为KAl(SO4)2·12H2O，D错误。答案选A。]
5．(2018·浙江自选)下列说法正确的是(　　)
A．CaCl2中既有离子键又有共价键，所以CaCl2属于离子化合物
B．H2O汽化成水蒸气、分解为H2和O2，都需要破坏共价键
C．C4H10的两种同分异构体因为分子间作用力大小不同，因而沸点不同
D．水晶和干冰都是共价化合物，均属于原子晶体
解析：C　[CaCl2只含有离子键，无共价键，A错误；H2O汽化为水蒸气是破坏分子间作用力，H2O分解为H2和O2才需要破坏共价键，B错误；丁烷有正丁烷和异丁烷两种同分异构体，结构不同，分子间作用力也不同，C正确；水晶是二氧化硅，是原子晶体，干冰是共价化合物，是分子晶体，D错误。]

[知能必备]
1．原子结构的两个突破点
(1)一个信息丰富的原子(或离子)符号

(2)微粒间“四个”数量关系
①质子数：核电荷数＝核外电子数＝原子序数。
②质量数＝质子数＋中子数。
③质子数＝阳离子的核外电子数＋阳离子所带正电荷数。
④质子数＝阴离子的核外电子数－阴离子所带负电荷数。
2．化学键与物质类别的关系中的特例
(1)含有离子键的化合物一定是离子化合物，但离子化合物中可能含有共价键，如Na2O2。
(2)只含有共价键的化合物一定是共价化合物。
(3)由金属元素和非金属元素组成的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3是共价化合物；只含有非金属元素的化合物不一定是共价化合物，如铵盐是离子化合物。
(4)非金属单质不一定含有共价键，如稀有气体单质。
(5)气态氢化物是共价化合物，只含共价键，如NH3，而金属氢化物是离子化合物，含离子键，如NaH。
3．电子式的书写方法
(1)首先判断化合物的类型，含有K＋、Na＋、Ca2＋、Mg2＋、NH的化合物为离子化合物，若离子化合物中含有原子团，则一定会有共价键。
(2)若为离子化合物，阴阳离子所带电荷的判断方法是阴离子：到8电子稳定结构“差几得几”，“差几负电荷为几”。如O2－的电子式为，阳离子所带电荷是最外层“有几失几”，失几正电荷为几，“几”代表电子数目。同时不能错误合并离子，如Na2O2的电子式不能写成。再如MgCl2的电子式不能写成。
(3)若为共价化合物，分以下步骤书写电子式。
①确定共用电子对数
元素名称
H、F、Cl、Br、I
O、S
N、P
C、Si
电子对数
一对
二对
三对
四对
②先完成共用电子对，一般共用电子对为奇数的原子写在两侧，偶数对的原子写在中间。如：HSCN应写成
③再补齐“8”电子，完成孤对电子的书写。
如：
[题组训练]
[题组1]　微粒结构
1．2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”，tián)，Ts的原子核外最外层电子数是7。下列说法不正确的是(　　)
A．Ts是第七周期第ⅦA族元素
B．Ts的同位素原子具有相同的电子数
C．Ts在同族元素中非金属性最弱
D．中子数为176的Ts核素符号是Ts
解析：D　[元素周期表中第七周期0族应当排列118号元素。A.117号元素位于118号左侧即ⅦA族，所以Ts的原子核外最外层电子数是7，是第七周期第ⅦA族元素，A正确；B.同位素是同种元素不同原子之间的互称，因此Ts的同位素原子具有相同的电子数，B正确；C.元素周期表同一列从上往下非金属性依次减弱，所以Ts在同族元素中非金属性最弱，C正确；D.中子数为176的Ts核素，其质量数为176＋117＝293，所以这种核素符号是Ts，D错误。]
2．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
解析：C　[37Cl和39K含有的中子数都是20，A项正确；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项正确；H3O＋的质子数为11，电子数为10，OH－的质子数为9，电子数为10，C项不正确；O与S2－具有的质子数和电子数分别为16、18，D项正确。]
[题组2]　物质类别与微粒间的相互作用
3．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
解析：D　[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。]
4．下列说法正确的是(　　)
A．碘化氢气体分解和石英熔化克服的化学键类型不同
B．MgF2晶体中存在离子键和共价键
C．Cl2、Br2、I2的分子间作用力依次增大，沸点依次升高
D．N3和NH3两种分子中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
解析：C　[A.碘化氢气体分解和石英熔化克服的化学键都是共价键，类型相同，A错误；B.MgF2晶体中只存在离子键，B错误；C.Cl2、Br2、I2的分子间作用力依次增大，沸点依次升高，C正确，D，NH3分子中，H原子的最外层是2个电子稳定结构，D错误。答案选C。]
[题组3]　电子式
5．完成下列电子式的书写
(1)NH________　　　　(2)－OH________
(3)OH－________ (4)Cl－________
(5)CO2________ (6)C2H2________
(7)HCN________ (8)NaOH________
(9)Na2O2________ (10)CaC2________
答案：

考点二　元素周期律与元素周期表
[真题引领]
1．(2019·全国Ⅱ，T9)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。如表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是(　　)

A．原子半径：W＜X
B．常温常压下，Y单质为固态
C．气态氢化物热稳定性：Z＜W
D．X的最高价氧化物的水化物是强碱
解析：D　[根据上述分析可知W、X、Y和Z为N、Al、Si和P，则A.同一周期从左到右元素原子半径依次减小，同一主族从上到下元素原子半径依次增大，则原子半径比较：N＜Al，A项正确；B.常温常压下，Si为固体，B项正确；C.同一主族元素从上到下，元素非金属性依次减弱，气态氢化物的稳定性依次减弱，则气体氢化物的稳定性比较：PH3＜NH3，C项正确；D.X的最高价氧化物的水化物为氢氧化铝，既可以和强酸反应，又可以与强碱反应，属于两性氢氧化物，D项错误。]
2．(2019·全国Ⅲ，T9)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
解析：B　[Y的最外层电子数等于X次外层电子数，由于均是主族元素，所以Y的最外层电子数不可能是8个，则X只能是第二周期元素，因此Y的最外层电子数是2个，又因为Y的原子半径大于Z，则Y只能是第三周期的Mg，因此X与Z的最外层电子数是(10－2)/2＝4，则X是C，Z是Si。A.碳的氧化物形成的分子晶体，Y的氧化物是离子化合物氧化镁，则氧化镁的熔点高于碳的氧化物熔点，A错误；B.碳元素的非金属性强于硅元素，非金属性越强，氢化物越稳定，则碳的氢化物稳定性强于硅的氢化物稳定性，B正确；C.C与Si形成的是共价化合物SiC，C错误；D.单质镁能溶于浓硝酸，单质硅不溶于浓硝酸，D错误。]
3．(2018·全国卷Ⅰ，T12)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20。W、X、Z最外层电子数之和为10；W与Y同族；W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是(　　)
A．常温常压下X的单质为气态
B．Z的氢化物为离子化合物
C．Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性
D．W与Y具有相同的最高化合价
解析：B　[腐蚀玻璃的物质为氢氟酸，则W、Z中有一种为F元素，又根据其他题意知W、X、Y、Z分别是F、Na、Cl、Ca四种元素。A项，常温常压下Na的单质为固态，错误；B项，钙的氢化物CaH2是离子化合物，正确；C项，Y和Z形成的化合物CaCl2是强酸强碱盐，其水溶液呈中性，错误；D项，F没有正价，Cl的最高价为＋7，二者最高化合价不相同，错误。]
4．(2018·全国卷Ⅱ，T10)W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体；Y的周期数是族序数的3倍；Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同。下列叙述正确的是(　　)
A．X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物
B．Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键
C．四种元素的简单离子具有相同的电子层结构
D．W的氧化物对应的水化物均为强酸
解析：A　[分析：W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体，W是N，X是O；Y的周期数是族序数的3倍，因此Y只能是第三周期，所以Y是Na；Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同，Z的最外层电子数是7个，Z是Cl，结合元素周期律和物质的性质解答。
根据以上分析可知W、X、Y和Z分别是N、O、Na、Cl。则A.氧元素与N、Na、Cl三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物，例如NO、NO2、Na2O、Na2O2、Cl2O7、ClO2等，正确；B.过氧化钠中含有离子键和共价键，错误；C.N、O、Na三种元素的简单离子具有相同的电子层结构，均是10电子微粒，氯离子是18电子微粒，错误；D.亚硝酸为弱酸，错误。]
5．(2018·全国卷Ⅲ，T13)W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，元素X和Z同族。盐YZW与浓盐酸反应，有黄绿色气体产生，此气体同冷烧碱溶液作用，可得到含YZW的溶液。下列说法正确的是(　　)
A．原子半径大小为W＜X＜Y＜Z
B．X的氢化物水溶液酸性强于Z的
C．Y2W2与ZW2均含有非极性共价键
D．标准状况下W的单质状态与X的相同
解析：D　[由题意知，黄绿色气体为Cl2，盐YZW为NaClO，元素X和Z同族，则W、X、Y、Z分别是O、F、Na、Cl。原子半径大小为Na＞Cl＞O＞F，即Y＞Z＞W＞X，A项错；HF是弱酸，HCl的水溶液是强酸，B项错；Na2O2中存在非极性共价键，ClO2中不含非极性共价键，C项错；标准状况下O2和F2都是气态，D项正确。]
6．(2018·天津理综，T2)下列有关物质性质的比较，结论正确的是(　　)
A．溶解度：Na2CO3＜NaHCO3
B．热稳定性：HCl＜PH3
C．沸点：C2H5SH＜C2H5OH
D．碱性：LiOH＜Be(OH)2
解析：C　[A.碳酸钠的溶解度应该大于碳酸氢钠，选项A错误；B.同周期由左向右非金属的气态氢化物的稳定性逐渐增强，所以稳定性应该是：HCl＞PH3，选项B错误；C.C2H5OH分子中有羟基，可以形成分子间的氢键，故沸点高。选项C正确；D.同周期由左向右最高价氧化物的水化物的碱性逐渐减弱，所以碱性应该是：LiOH＞Be(OH)2，选项D错误。]

[知能必备]
1．元素周期表的特点
(1)短周期为一、二、三周期，元素种数分别为2、8、8种。
(2)长周期为四、五、六、七周期，元素种数分别为18、18、32、32种。
(3)ⅡA族元素全部为金属元素，过渡元素全部为金属元素。
(4)元素周期表第18列为0族；8、9、10三列为Ⅷ族；第2列为ⅡA族；第3列为ⅢB，含元素的种类最多。
(5)周期表中金属与非金属分界线处的金属元素，族的序数与周期的序数相等。
2．判断性质强弱的实验标志
(1)金属性强弱的实验标志
①单质与水(或酸)反应置换氢越容易，元素的金属性越强。
②最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素的金属性越强。
③相互间的置换反应，金属性强的置换弱的。
④原电池中负极材料的金属性比正极材料的金属性强。
(2)非金属性强弱的实验标志
①与氢气化合越容易(条件简单、现象明显)，气态氢化物越稳定，元素非金属性越强。
②最高价氧化物对应水化物酸性越强，元素的非金属性越强。
③相互间的置换反应，非金属性强的置换弱的。
3．主族元素周期性变化规律


4．熔、沸点的比较
(1)根据物质状态判断
即物质沸点高低按常温下的状态：固体＞液体＞气体。
如：NaCl＞H2O＞CO2
(2)根据物质不同结构特点判断
一般情况下：原子晶体(金刚石、二氧化硅)＞离子晶体(NaCl、K2S)＞分子晶体(硫、干冰)
(3)分子晶体分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高，反之越低
①组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，物质的熔、沸点越高。
如：CH4＜SiH4＜GeH4＜SnH4
②因为氢键＞范德华力，所以存在分子间氢键的物质沸点高于由只存在范德华力的物质。
如：乙醇＞氯乙烷；HF＞HCl
[题组训练]
[题组1]　元素“位—构—性”的综合考查
1．原子序数依次增大的短周期主族元素R、T、Q、W、Y具有如下信息：
①R、Y原子的最外层电子数与电子层数均相同；
②Q是地壳中含量最高的元素，R与T的核电荷数之和等于Q的核电荷数；
③W与R同主族。下列说法错误的是(　　)
A．元素Q与W形成的两种常见化合物中阴、阳离子个数之比相同
B．W、Y、T三种元素最高价氧化物对应的水化物两两间能发生反应
C．元素T、Q、W、Y的原子半径大小为T＜Q＜Y＜W
D．工业上常用单质R与单质T反应生成一种碱性气体，该气体可用于生产硝酸
解析：C　[①R、Y原子的最外层电子数与电子层数均相同，符合条件的元素有H、Be、Al。②Q是地壳中含量最高的元素，则Q为O元素；R与T的核电荷数之和等于Q的核电荷数，Al的原子序数大于O的，R为Be时，T的原子序数为4，R、T原子序数相同，故R只能为H元素，Y为Al元素，则T的原子序数为8－1＝7，即T为N元素。③W与R同主族，结合原子序数可知W为Na元素。Q与W形成的两种常见化合物为Na2O、Na2O2，二者含有的阴、阳离子个数之比都是1∶2，A项正确；由于氢氧化铝为两性氢氧化物，氢氧化钠为强碱，硝酸为强酸，故三者之间两两间都能发生反应，B项正确；同主族元素自上而下，原子半径增大，同周期元素从左向右，原子半径逐渐减小，故原子半径O＜N＜Al＜Na，即Q＜T＜Y＜W，C项错误；工业上常用H2与N2合成NH3，NH3催化氧化生成NO，NO氧化生成NO2，NO2与H2O反应生成HNO3，D项正确。]
2．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。四种元素形成的单质依次为m、n、p、q；这些元素组成的二元化合物r、t、u，其中u为形成酸雨的主要物质之一；25℃时，0.01 mol·L－1的v溶液pH＝12。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．原子半径的大小：W＞Z＞Y＞X
B．v能抑制水的电离，而u能促进水的电离
C．粘有q的试管可用酒精洗涤
D．Z分别与Y、W组成的化合物中化学键类型可能相同
解析：D　[短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。四种元素形成的单质依次为m、n、p、q，r、t、u是这些元素组成的二元化合物，其中u为形成酸雨的主要物质之一，则u为SO2；25 ℃时，0.01 mol·L－1的v溶液pH＝12，则v为NaOH，结合图中转化可知，m为H2，n为O2，p为Na，r为H2O，t为Na2O2，则X、Y、Z、W分别为H、O、Na、S，q为S单质。原子半径X＜Y＜W＜Z，A项错误；u为SO2，与水反应生成亚硫酸，溶液呈酸性，抑制水的电离，B项错误；q为S单质，微溶于酒精，故粘有q的试管不可用酒精洗涤，应用浓的氢氧化钠溶液洗涤，C项错误；Z分别与Y、W组成的化合物Na2O、Na2S中均只有离子键，D项正确。]
[题组2]　元素周期律
3．(2017·天津高考)根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是(　　)

A．气态氢化物的稳定性：H2O＞NH3＞SiH4
B．氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C．如图所示实验可证明元素的非金属性：Cl＞C＞Si
D．用中文“”(ào )命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族
解析：C　[A.气态氢化物稳定性与非金属性一致，非金属性O＞N＞Si，所以气态氢化物稳定性H2O＞NH3＞SiH4，A正确；B.氢元素可与非金属元素形成共价化合物如H2O等甚至可形成离子化合物如NH4H，也可以与某些金属生成离子化合物如NaH等，B正确；C.如图所示实验可证明酸性HCl＞H2CO3＞H2SiO3，但元素非金属性的强弱与元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱有关，HCl不是氯元素的最高价氧化物对应的水化物，故不能根据其酸性强弱判断Cl的非金属性强弱，C错误；D.根据元素周期表知识判断，D正确。故选C。]
4．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(　　)
选项
事实
结论
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
K＝5.6×107；
I2＋H22HI　K＝43
非金属性：Br＞I
解析：C　[金属与水(或酸)的反应越剧烈，金属性越强，A正确；最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强，B正确；最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强，SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2，证明酸性：H2SO3＞H2CO3，但H2SO3不是S的最高价含氧酸，C错误；化学平衡常数越大，反应正向进行程度越大，与H2化合越容易，则非金属性越强。]

1．为了庆祝元素周期表诞生150周年，联合国宣布将2019年定为国际化学元素周期表年。下列关于元素周期表的叙述正确的是(　　)
A．在元素周期表中共有18个纵行，18个族
B．同族元素的最外层电子数一定相同
C．同周期元素的电子层数相同
D．每一周期的元素都是从碱金属元素开始，以稀有气体元素结束
解析：C
2．下列物质中，只含共价键的是(　　)
A．NaCl　　　　　　　 B．Na2O
C．HCl D．NaOH
解析：C　[NaCl、Na2O只含离子键，A、B错误；HCl只含共价键，C正确；NaOH含离子键和共价键，D错误。]
3．(2018·北京理综)下列化学用语对事实的表述不正确的是(　　)
A．硬脂酸与乙醇的酯化反应：C17H35COOH＋C2HOHC17H35COOC2H5＋HO
B．常温时，0.1 mol·L－1氨水的pH＝11.1：NH3·H2ONH＋OH－
C．由Na和Cl形成离子键的过程：
D．电解精炼铜的阴极反应：Cu2＋＋2e－===Cu
解析：A　[A项，酯化反应的机理是“酸脱羟基醇脱氢”，硬脂酸与乙醇反应的化学方程式为C17H35COOH＋C2HOHC17H35CO18OC2H5＋H2O，A项错误；B项，常温下0.1 mol·L－1氨水的pH＝11.1，溶液中c(OH－)＝10－2.9mol·L－1＜0.1 mol·L－1，氨水为弱碱水溶液，电离方程式为NH3·H2ONH＋OH－，B项正确；C项，Na原子最外层有1个电子，Na易失电子形成Na＋，Cl原子最外层有7个电子，Cl易得电子形成Cl－，Na将最外层的1个电子转移给Cl，Na＋与Cl－间形成离子键，C项正确；D项，电解精炼铜时，精铜为阴极，粗铜为阳极，阴极电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，D项正确；故选A。]
4．短周期主族元素a、b、c、d的原子序数依次增大，a原子的最外层电子数是其质子数的，b原子的核电荷数等于d原子的最外层电子数，元素c的最高正化合价为＋2价。下列说法正确的是(　　)
A．单质的沸点：a＜b
B．简单离子半径：d＞c
C．b、d的氧化物对应的水化物均为强酸
D．b、c可形成离子化合物b2c2
解析：B　[由题意知，a为C、b为N、c为Mg、d为Cl。C的单质中，金刚石为原子晶体，沸点高于N2，A项错误；电子层数越多，离子半径越大，故简单离子半径：Cl－＞Mg2＋，B项正确；HNO2、HClO为弱酸，C项错误；N元素和Mg元素可形成离子化合物Mg3N2，D项错误。]
5．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的常见短周期元素，X的某种氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。Y的一种核素质量数为18，中子数为10。在同周期元素中Z的简单离子半径最小，W的单质是良好的半导体材料。下列说法中正确的是(　　)
A．简单气态氢化物的稳定性：W＞X
B．Y元素的相对原子质量为18
C．X2H4分子中极性键和非极性键的数目比为4∶1
D．电解Z的熔融氯化物可以冶炼单质Z
解析：C　[由题意知，X为N，Y为O，Z为Al，W为Si。非金属性：N＞Si，故简单气态氢化物的稳定性：SiH4＜NH3，A项错误；氧元素存在同位素，其相对原子质量不是18，B项错误；N2H4分子中极性键和非极性键的数目比为4∶1，C项正确；熔融的氯化铝不导电，电解熔融的氧化铝可以冶炼单质Al，D项错误。]
6．短周期主族元素X、Y、Z、W、N的原子序数依次增大，X的原子半径在元素周期表中最小，Y的次外层电子数是其电子总数的，离子化合物ZX2是一种储氢材料，W与Y属于同一主族，NY2是医学上常用的水消毒剂、漂白剂。下列叙述正确的是(　　)
A．热稳定性：X2Y＞X2W
B．离子半径：Y2－＜Z2＋＜N－＜W2－
C．ZX2和NY2中化学键相同，且微粒个数之比均为1∶2
D．将盐酸加入硫化钠中生成有臭鸡蛋气味的气体，可证明非金属性：N＞W
解析：A　[由题意知，X、Y、Z、W、N分别为H、O、Mg、S、Cl。非金属性：O＞S，故热稳定性：H2O＞H2S，A项正确；电子层数越多，离子半径越大，核外电子数相同时，原子序数越大，离子半径越小，故离子半径：Mg2＋＜O2－＜Cl－＜S2－，B项错误；MgH2和ClO2 中化学键分别为离子键和共价键，C项错误；证明非金属性强弱要利用最高价氧化物对应的水化物酸性强弱，D项错误。]
7．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，且X、Z原子序数之和是Y、W原子序数之和的。甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物，M是某种元素对应的单质，乙和丁的组成元素相同，且乙是一种“绿色氧化剂”，化合物N是具有漂白性的气体(常温下)。上述物质间的转化关系如下图所示(部分反应物和生成物省略)。下列说法正确的是(　　)

A．原子半径：r(Y)＞r(Z)＞r(W)
B．化合物N、乙烯使溴水褪色的原理相同
C．含W元素的盐溶液可能显酸性、中性或碱性
D．Z与X、Y、W形成的化合物中，各元素均满足8电子结构
解析：C　[乙是一种“绿色氧化剂”，乙是过氧化氢，M是单质，所以M是氧气；乙和丁的组成元素相同，丁是水；化合物N是具有漂白性的气体，N是SO2，丙是H2S，甲是硫化物；X、Z原子序数之和是Y、W原子序数之和的1/2，Z是Na元素；X、Y、Z、W分别是H、O、Na、S。原子半径：r(Na)＞r(S)＞r(O)，A错误；SO2使溴水褪色发生氧化还原反应、乙烯使溴水褪色发生加成反应，B错误；含S元素的盐溶液，硫酸氢钠溶液显酸性、硫酸钠溶液显中性、亚硫酸钠溶液呈碱性，C正确；O与H、Na、S形成的化合物中，H2O中H元素不满足8电子结构，D错误。]
8．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径依次增大，X是短周期元素中原子半径最小的，Z、W同主族，且Z、W的原子序数之差与Y的原子序数相同，X、Y、Z、W的最外层电子数之和为15。下列说法正确的是(　　)
A．Z单质与WY2在高温条件下反应生成W单质，说明非金属性：Z＞W
B．向无色的X2Z2Y4溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液，溶液仍为无色，体现了X2Z2Y4的还原性
C．Y、Z、W的简单氢化物的稳定性依次增强
D．由X、Y两种元素形成的所有化合物中所含化学键的类型完全相同
解析：B　[根据题意可知，X是短周期元素中原子半径最小的，为H元素。Z、W同主族，且Z、W的原子序数之差与Y的原子序数相同，短周期同主族相邻周期元素原子序数差一般为2或8个，但X为H元素，相差的不是2，Z、W同主族，其原子序数差为8，可知Y为O元素，X、Y、Z、W的最外层电子数之和为15，H最外层为1，O最外层为6，则Z和W的最外层电子数为4。可知X、Y、Z、W分別为H、O、C、Si。A.C与SiO2在高温条件下发生反应2C＋SiO2Si＋2CO ↑，说明还原性C＞Si，A错误；B.X2Z2Y4溶液为草酸溶液，草酸可以与高锰酸钾反应，草酸具有还原性，B正确；C.O、C、Si的非金属性依次减弱，对应的简单氢化物的稳定性依次减弱，C错误；D.由H、O两种元素形成的化合物为H2O和H2O2，H2O中含有极性共价键，H2O2中含有极性共价键和非极性共价键，D错误。]
9．A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素且B、C相邻，A元素可以与B、C、E元素分别形成甲、乙、丙三种物质且甲、乙均为10电子化合物，丙为18电子化合物。D元素的最外层电子数与核外电子层数相等。已知：甲＋E2===丙＋B2，甲＋丙===丁，下列说法正确的是(　　)
A．离子半径：D＞C＞B
B．A与C两种元素共同形成的10电子粒子有3种
C．D元素在周期表中的位置可以是第二周期第ⅡA族
D．丁物质均由非金属元素构成，只含共价键
解析：B　[A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素。A元素可以与B、C、E元素分别形成甲、乙、丙三种物质且甲、乙均为10电子化合物，丙为18电子化合物，则A为氢元素，10电子化合物可能为甲烷、氨气、水、HF；已知甲＋E2===丙＋B2，甲＋丙===丁，则E的分子为双原子分子，故E为Cl元素，则B为氮元素，且B、C相邻，则C为氧元素，故甲为NH3、乙为H2O、丙为HCl、丁为NH4Cl；D元素的最外层电子数与核外电子层数相等，原子序数大于氧元素，处于第三周期，最外层电子数为3，故D为Al元素。A.N3－、O2－、Al3＋电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径N3－＞O2－＞Al3＋，故A错误；B.H与N两种元素共同形成的10电子粒子有NH3、NH、NH三种，故B正确；C.Al元素在周期表中的位置可以是第三周期第ⅢA族，故C错误；D.丁为NH4Cl，含有离子键、共价键，故D错误；故选B。]
10．短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大，由这些元素组成的物质之间的转化关系如图所示，其中c、d为单质，a、b、g为二元化合物。b是10电子分子，g是18电子分子。下列说法正确的是(　　)

A．同温同浓度的e和f溶液，后者pH较大
B．含X、R、Z三种元素的化合物只有一种
C．0.1 mol的d与足量的e溶液反应转移电子数约为1.204×1023
D．e和f含化学键类型相同
解析：D　[由上述转化关系和条件可知，b是10电子分子，则为H2O，a应为氯化钠，题中通电过程实际是电解饱和氯化钠溶液生成H2、Cl2和NaOH，c、d为单质，且两者能反应生成18电子的g物质，应为HCl，d还可以与e反应，由此推出d应是Cl2，c是H2，g为HCl，Cl2可与NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O，所以f为NaClO，短周期主族元素R、X、Y、Z分别是H、O、Na、Cl，据此作答。A.e为NaOH，其水溶液为强碱，而f为NaClO，水解显碱性，则同温同浓度的两种溶液中，前者pH大，A项错误；B.含O、H、Cl三种元素的化合物有很多，如HClO、HClO3、HClO4等，B项错误；C.Cl2可与NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O，则0.1 mol的Cl2参加反应时，转移电子数为0.1NA，即6.02×1023个，C项错误；D.e为NaOH, f为NaClO，两者所含化学键均为离子键与极性键，D项正确。]
11．分别由短周期元素m、n、p、q组成的单质依次为甲、乙、丙、丁，有关反应关系如图所示(部分产物省略)。其中甲为黄绿色气体，M、N均为10电子分子且M的水溶液呈碱性，Q为离子化合物，下列说法中正确的是(　　)

A．原子半径的大小m＞q＞n＞p
B．元素非金属性q＞n＞p
C．Q的溶液可以保存在细口玻璃试剂瓶
D．n的氧化物的水化物一定为强酸
解析：B　[甲为黄绿色气体应为Cl2，M、N均为10电子分子且M的水溶液呈碱性，则M为NH3，Q为离子化合物，N为HF，由此可知m、n、p、q依次为Cl、N、H、F；A.N、F同周期，核电荷数大原子半径小，F、Cl同主族，核电荷数大原子半径大，H是原子半径最小的元素， 原子半径的大小Cl＞N＞F＞H，故A错误；B.F的非金属性最强，N的非金属性比H强，元素非金属性F＞N＞H，故B正确；C.HF能腐蚀玻璃，不能保存在细口玻璃试剂瓶，故C错误；D.N的氧化物的水化物可以是HNO3，也可能是HNO2，HNO2是弱酸，故D错误。]
12．短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大，R的最简单气态氢化物分子的空间结构为正四面体，X的＋1价阳离子的电子层结构与氖原子相同。元素X和Z形成化合物G，G中X和Z元素的质量之比为23∶16，有两种含Y元素的可溶性化合物E和F，在10 mL1.0 mol·L－1 E溶液中滴加1.0 mol·L－1 F溶液，产生沉淀的物质的量(n)与F溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法一定正确的是(　　)

A．原子半径：X＞Y＞R
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z＞Y＞R
C．X和Y的单质组成的混合物不能完全溶于水
D．工业上，通过电解熔融氯化物制备Y的单质
解析：A　[从题干叙述可知，X的＋1价阳离子的电子层结构与氖原子相同，推得X为钠；R的最简单气态氢化物分子的空间结构为正四面体，R为碳族元素，结合原子序数关系，R为碳；元素X和Z形成化合物G，G中X和Z元素的质量之比为23∶16，Z应为硫；通过图像可知E∶F∶沉淀＝1∶3∶4，可推得Y为铝。A.钠与铝同周期，推得钠原子半径大于铝，碳位于钠和铝的上一周期，所以半径小，故A正确；B.碳的最高价氧化物对应水化物为碳酸，为弱酸；硫的最高价氧化物对应水化物为硫酸，为强酸；铝的最高价氧化物对应水化物为氢氧化铝，为两性氢氧化物，酸性最弱，故B错误；C.钠单质与铝单质投入水中，若钠过量，与水反应可生成大量氢氧化钠，可以将铝全部溶解，故C错误；D.工业上采用电解熔融氧化铝来制备铝单质，而铝的氯化物为共价化合物，熔融不导电，不能被电解，故D错误。]
13．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y和氢(H)位于同一主族，X和W的质子数之和是Z的2倍，a、c、e、f是由这些元素及氢元素组成的二元化合物，a的摩尔质量为100 g·mol－1，b为不溶于水的碱，c气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，d和e都是84消毒液的化学成分，c和d按2∶1反应生成等物质的量的e、f。下列说法正确的是(　　)

A．原子半径：X＜Y＜Z＜W
B．c和f的共价键类型相同
C．单质与水或等浓度酸的反应速率：Y＜Z
D．b可作为阻燃剂、酸性废水处理剂
解析：D　[由题意知，X、Y、Z、W分别是N、Na、Mg、Cl。a是Mg3N2，b是Mg(OH)2，c是NH3，d是NaClO，e是NaCl，f是N2H4。原子半径：Na＞Mg＞Cl＞N，A项错误；NH3中只含有极性共价键，N2H4既含有极性共价键又含有非极性共价键，B项错误；Na比Mg活泼，Na与水或等浓度酸的反应速率比Mg快，C项错误；Mg(OH)2受热易分解，属于吸热反应，可作阻燃剂，Mg(OH)2也能与酸反应，可作酸性废水处理剂，D项正确。]
14．W、M、X、Y和Z为原子序数依次增大的主族元素。W与Y同主族；M为地壳中含量最多的金属元素；X与Z为非金属元素，与W结合生成WX和WZ，且均为共价化合物，室温下，X的单质为气态，Z的单质为液体。下列叙述正确的是(　　)
A．原子半径：r(W)＜r(X)＜r(M)＜r(Y)＜r(Z)
B．M、X、Y三种元素的简单离子具有相同的电子层结构
C．X分别与M、Y形成的两种化合物中所含化学键均为离子键
D．若W与Z形成的二元化合物的溶液物质的量浓度为0.01 mol·L－1，则溶液pH＝2
解析：D　[由题意可知：W、M、X、Y、Z分别为H、Al、Cl、K、Br。原子半径：r(W)＜r(X)＜r(M)＜r(Z)＜r(Y)，A项错误；Al3＋比Cl－、K＋少一层电子层，B项错误；X与M形成的化合物为AlCl3，所含化学键为共价键，X与Y形成的化合物为KCl，所含化学键为离子键，C项错误；W与Z形成的二元化合物HBr为强酸，物质的量浓度为0.01 mol·L－1的HBr溶液c(H＋)＝0.01 mol·L－1，溶液pH＝2，D项正确。]
15．短周期元素W、X、Y、Z、M原子序数依次增大，元素W的一种核素的中子数为0，X的原子最外层电子数是次外层的2倍，Z与M同主族，Z2－电子层结构与氖原子相同。
(1)M在元素周期表中的位置是____________________________________________。
(2)化合物p由W、X、Y、M四种元素组成。已知向p溶液中加入FeCl3溶液，溶液变血红色；向p溶液中加入NaOH溶液并加热可放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。p的化学式为_____________________________________________________________________。
(3)由X、Y、Z三种元素可组成摩尔质量为84 g·mol－1的物质q，且q分子中三种元素的原子个数之比为1∶1∶1。已知q分子中各原子均达到8电子稳定结构，且分子中不含双键，但含极性键和非极性键，q分子的结构式为_____________________________________。
(4)(XY)2的性质与Cl2相似，(XY)2与NaOH溶液常温下反应的离子方程式为_________________________________________________________________。
(5)常温下，1 mol Z3能与Y的最简单氢化物反应，生成一种常见的盐和1 mol Z2，该反应的化学方程式为________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：元素W的一种核素的中子数为0，W是H元素；X的原子最外层电子数是次外层的2倍，X是C元素；Z2－电子层结构与氖相同，Z是O元素；M是S元素。W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大，Y是N元素。(1)S位于元素周期表中第三周期ⅥA族；(2)化合物p由W、X、Y、M四种元素组成。已知向p溶液中加入FeCl3溶液，溶液变血红色，P中含有SCN－；向p溶液中加入NaOH溶液并加热可放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，P中含有NH。p的化学式为NH4SCN。(3)由X、Y、Z三种元素可组成摩尔质量为84 g·mol－1的物质q，且q分子中三种元素的原子个数之比为1∶1∶1。已知q分子中各原子均达到8电子稳定结构，且分子中不含双键，但含极性键和非极性键，q分子的结构式为N≡C—O—O—C≡N。(4)(CN)2的性质与Cl2相似，根据氯气与氢氧化钠反应，(CN)2与NaOH溶液反应的离子方程式为(CN)2＋2OH－===CN－＋CNO－＋H2O。(5)常温下，1 mol O3能与氨气反应，生成一种常见的盐NH4NO3和1 mol O2，该反应的化学方程式为2NH3＋4O3===NH4NO3＋4O2＋H2O。
答案：(1)第三周期　第ⅥA族
(2)NH4SCN
(3)N≡C—O—O—C≡N
(4)(CN)2＋2OH－===CN－＋CNO－＋H2O
(5)2NH3＋4O3===NH4NO3＋4O2＋H2O