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高中第二节 元素周期律教学设计
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这是一份高中第二节 元素周期律教学设计，共24页。
突破点一 元素周期表和元素周期律
【典例1】 四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X的简单离子具有相同电子层结构，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，W与Y同族，Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是( )
A．简单离子半径：W
B．W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性
C．气态氢化物的热稳定性：W
D．最高价氧化物的水化物的酸性：Y>Z
[思路启迪] (1)切入点：短周期主族元素原子中半径最大的元素是钠，确定出X元素，从而再确定其他元素。(2)关键点：熟练掌握同周期、同主族元素非金属性强弱的递变规律以及比较微粒半径的方法。
[解析] 四种短周期主族元素的原子序数依次增大，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，则X为Na元素；Z与X(Na)形成的离子化合物的水溶液呈中性，则Z为Cl元素；因W与X的简单离子电子层结构相同，且W与Y同族，则W可能为N(或O)元素、Y可能为P(或S)元素。A项，Na＋与N3－(或O2－)电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，电子层数越多离子半径越大，故离子半径：Na＋Y。D项，最高价氧化物对应的水化物中HClO4是最强的无机酸。
[答案] B
要正确解答本题，一是要熟记比较微粒半径的几种情况并能确定题目中考查的是哪种；二是要知道比较气态氢化物的稳定性及最高价氧化物的水化物的酸性其实是比较元素的非金属性强弱。
[针对训练1] 依据元素周期表及元素周期律，下列推断正确的是( )
A．H3BO3的酸性比H2CO3的强
B．Mg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强
C．HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐增强
D．若M＋和R2－的核外电子层结构相同，则离子半径：M＋>R2－
[解析] 非金属性：C>B，故酸性：H3BO3Br>I，则HCl，HBr，HI的热稳定性依次减弱，C项错误；电子层结构相同，则M的原子序数－1＝R的原子序数＋2，则原子序数为R
[答案] B
[学科素养] 能通过原子结构的学习，确定元素在周期表中的位置，再利用知识的类比迁移、推断，比较相关物质的性质。
突破点二 元素周期表中“位—构—性”的关系
【典例2】 短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中W原子的质子数是其最外层电子数的3倍。下列说法不正确的是( )
A．原子半径：W>Z>Y>X
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W>Z
C．最简单气态氢化物的热稳定性：Y>X>W>Z
D．元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等
[思路启迪] (1)切入点：根据周期表结构推断X、Y为第二周期元素，Z、W为第三周期元素，并根据已知条件确定W元素。
(2)关键点：熟练掌握元素周期表中同周期、同主族性质的递变规律。
[解析] 根据题目中所给周期表短周期的一部分可知，X、Y是第二周期元素，Z、W为第三周期元素，又因为W质子数是最外层电子数的3倍，可推出W是P，根据位置关系，X、Y、Z分别为N、O、Si。A选项中，原子半径大小关系是：Si>P>N>O，故A错误。B选项，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：O>N>P>Si，故B正确。C选项中，非金属性越强，简单氢化物的热稳定性越强，故C正确。D选项中，主族元素的最高正化合价等于主族序数(O、F除外)，故D正确。
[答案] A
元素综合推断的思维方法
在以上基础上，针对题目按以下具体方法进行推断：
[针对训练2] 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元素的核电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是( )
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
[解析] W元素的核电荷数为X的2倍，则X为氧元素、W为硫元素，根据元素在周期表中的位置关系可知：Y为硅元素、Z为磷元素、T为砷元素。O、S、P的原子半径大小关系为：P>S>O，三种元素的气态氢化物的热稳定性为：H2O>H2S>PH3，A不正确；在火山口附近或地壳的岩层里，常常存在游离态的硫，B不正确；SiO2晶体为原子晶体，熔化时不需克服分子间作用力，C不正确；砷在元素周期表中位于金属与非金属交界线附近，具有半导体的特性，As2O3中砷为－3价，处于中间价，所以具有氧化性和还原性。
[答案] D
[学科素养] 能用原子或物质结构解释元素或相关物质的性质，体现了“结构决定性质，性质决定应用”的重要化学理念。
突破点三 原子结构与化学键
【典例3】 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍，X、Y的核电荷数之比为3∶4。W－的最外层为8电子结构。金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是( )
A．X与Y能形成多种化合物，一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应
B．原子半径大小：XW
C．化合物Z2Y和ZWY3都只存在离子键
D．Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂
[思路启迪] (1)切入点：由核外电子排布推断X元素、W元素；由单质及化合物性质推断Z元素。
(2)关键点：由已知化合物能判断含有的化学键的类型，并且熟练掌握主族元素单质及化合物的性质。
[解析] 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍，则X是C，由题意推知Y的核电荷数是8，则Y是O，Z的单质在氧气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应，则Z是Na，W－最外层为8电子结构，且X、Y、Z、W的原子序数依次增大，则W是Cl。X与Y形成的化合物有CO、CO2，但CO不与NaOH反应，A项错误；原子半径大小：C>O，Na>Cl，B项错误；化合物Na2O中只含离子键，NaClO3中既有离子键也有共价键，C项错误；O3、Cl2、ClO2等有强氧化性的物质可作水的消毒剂，D项正确。
[答案] D
对于化学键的考查，主要涉及化学用语的正确使用、离子键和共价键的存在以及离子化合物和共价化合物的判断等。顺利解答该类题目需要透彻理解概念，把握概念的内涵和外延，明确概念的区别和联系。
[针对训练3] 原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a－的电子层结构与氦相同，b和c的次外层有8个电子，c－和d＋的电子层结构相同。下列叙述错误的是( )
A．元素的非金属性顺序为c>b>a
B．a和其他3种元素均能形成共价化合物
C．d和其他3种元素均能形成离子化合物
D．元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6
[解析] 原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a－的电子层结构与氦相同，则a是H。b和c的次外层有8个电子，所以b是S，c是Cl。c－和d＋的电子层结构相同，则d是K。元素的非金属性顺序为c>b>a，A正确；氢元素与钾元素不能形成共价化合物，B错误；钾元素和其他3种元素均能形成离子化合物，即KH、K2S、KCl，C正确；氢元素、硫元素和氯元素的最高价、最低价分别是＋1和－1、＋6和－2、＋7和－1，所以元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6，D正确。
[答案] B
[学科素养] 结构决定性质，研究物质中的化学键，帮助人们根据化学键的类型去推断或解释物质的某些变化与性质，是宏观辨识与微观探析的具体体现。
一、元素周期表
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)每一周期都是碱金属元素开始，稀有气体元素结束( )
(2)元素在周期表中的位置取决于元素的核电荷数( )
(3)eq \\al(14, 6)C和eq \\al(14, 7)N互为同位素( )
(4)eq \\al(235, 92)U和eq \\al(238, 92)U是同一种核素( )
(5)所有原子都由质子、中子和核外电子构成( )
(6)原子的种类大于元素的种类( )
(7)某种氯原子的中子数是18，则其质量数是35，核外电子数是17( )
(8)232Tn(钍元素的一种核素)转化成233U是化学变化( )
(9)元素的最高正价等于该元素的最外层电子数( )
(10)同族元素的最外层电子数一定相同( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)√ (8)× (9)× (10)×
二、核外电子排布和元素周期律
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)原子失电子时先失去能量低的电子( )
(2)M层为最外层时容纳的最多电子数不超过8个( )
(3)同周期主族元素，随着核电荷数的增大，最外层电子数逐渐增多( )
(4)最外层电子数越多，原子半径越小( )
(5)根据元素周期律可知金属性最强的是钫，非金属性最强的是氦( )
(6)金属不可能具有非金属性，非金属不可能具有金属性( )
(7)ⅥA族元素的原子，其半径越大，越容易得到电子( )
(8)铁投入CuSO4溶液中，能置换出铜，钠投入CuSO4溶液中，不能置换出铜，判断钠与铁的金属性强弱( )
(9)HClO4为最强酸，有强氧化性( )
(10)Na与氧气点燃生成Na2O2，Li与氧气反应也生成Li2O2( )
[答案] (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× (9)× (10)×
三、离子键和共价键
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)离子化合物中一定含有金属元素( )
(2)由金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物( )
(3)NaCl溶于水破坏的是离子键( )
(4)由分子组成的物质中一定存在共价键( )
(5)离子化合物中一定不存在共价键 ( )
(6)共价化合物中可能含有离子键( )
(7)SO3和水反应形成的化合物是离子化合物( )
(8)有化学键断裂或形成的变化一定是化学变化( )
(9)干冰和氯化铵分别受热变为气体，所克服的粒子相互作用力相同( )
(10)金属原子在化学反应中只能失去电子，因而不能形成共价键( )
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× (9)× (10)×
质量检测(四)
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(48分，每题3分，共16小题，每小题只有一个正确答案)
1．元素符号、反应方程式、结构示意图、电子式、结构式等通常叫做化学用语。下列有关化学用语的表示方法中错误的是( )
A．次氯酸的电子式：Heq \\al(·,×)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))
B．S2－的结构示意图：
C．O－18的原子符号：eq \\al(18, 8)O
D．CO2分子的结构式：O===C===O
[解析] 次氯酸电子式中O原子在中间，A项错。
[答案] A
2．不具有放射性的同位素称为稳定同位素，稳定同位素分析法近20年来在植物生理学、生态学和环境科学研究中获得广泛应用。如在陆地生态系统研究中，2H、3C、15N、18O、34S等常用作环境分析指示物。下列有关说法正确的是( )
A．34S原子核内中子数为16
B．12CO和14CO物理性质不同，化学性质基本相同
C．13C和15N原子核内的质子数相差2
D．2H＋结合OH－的能力比1H＋的更强
[解析] 34S原子核内的中子数为34－16＝18，A项错误；12CO和14CO物理性质不同，但化学性质基本相同，B项正确；C原子的质子数为6，N原子的质子数为7，则13C和15N原子核内的质子数相差7－6＝1，C项错误；2H＋与1H＋化学性质几乎相同，2H＋与1H＋结合OH－的能力相同，D项错误。
[答案] B
3．2011年3月11日，日本福岛核电站因为9.0级大地震引发的海啸受损，产生严重的核泄漏。核泄漏物中含放射性元素碘－131，则有关碘－131(eq \\al(131, 53)I)和碘－127(eq \\al(127, 53)I)说法正确的是 ( )
A.eq \\al(131, 53)I和eq \\al(127, 53)I的中子数相同，是同一种核素
B.eq \\al(131, 53)I和eq \\al(127, 53)I的质子数相同，互为同位素
C.eq \\al(131, 53)I和eq \\al(127, 53)I的核外电子排布方式不同
D.eq \\al(131, 53)I有放射性而eq \\al(127, 53)I无放射性，说明两者化学性质不同
[解析] eq \\al(131, 53)I和eq \\al(127, 53)I的质子数相同，中子数不同，是不同的核素，A项错误；eq \\al(131, 53)I和eq \\al(127, 53)I的质子数相同，中子数不同，互为同位素，B项正确；eq \\al(131, 53)I和eq \\al(127, 53)I的核外电子数相同，核外电子排布方式相同，C项错误；eq \\al(131, 53)I和eq \\al(127, 53)I的核外电子数相同，两者化学性质相同，D项错误。
[答案] B
4．核内中子数为N的R2＋，质量数为A，则n g它的氧化物中所含质子的物质的量是( )
A.eq \f(n,A＋16)(A－N＋8) ml B.eq \f(n,A＋16)(A－N＋10) ml
C．(A－N＋2) ml D.eq \f(n,N)(A－N＋6) ml
[解析] 由R2＋所带的电荷数可知，R显＋2价，其氧化物为RO，摩尔质量为(A＋16) g·ml－1，n g RO的物质的量为eq \f(n,A＋16) ml。1 ml RO中含质子的物质的量为(A－N＋8) ml，则eq \f(n,A＋16) ml RO中所含质子的物质的量为eq \f(n,A＋16)(A－N＋8) ml。
[答案] A
5．下列关于物质结构和化学用语的说法正确的是( )
A．BF3、CCl4中所有原子均达到8电子稳定结构
B．18 g H2O和D2O的中子数都为10NA
C．78 g Na2O2晶体中所含离子数目为3NA
D．氯气与NaOH反应的过程中，同时有离子键、极性键和非极性键的断裂和形成
[解析] BF3中B原子没有达到8电子稳定结构，A项错误；18 g H2O和D2O的中子数分别是8NA、eq \f(18,20)×10NA＝9NA，B项错误；78 g Na2O2的物质的量是1 ml，晶体中所含离子数目为3NA，C项正确；氯气与NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，有离子键、极性键和非极性键的断裂，有离子键、极性键的形成，没有非极性键的形成，D项错误。
[答案] C
6．北京大学和中国科学院的化学工作者合作已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐，如K3C60，实验测知K3C60属于离子化合物，且有良好的超导性。下列关于K3C60的说法正确的是( )
A．该化合物在熔融状态下能导电
B．1 ml K3C60中含有的离子数目为63×6.02×1023个
C．K3C60中只含离子键，不含有共价键
D．该物质的化学式可表示为KC20
[解析] A项，该物质是离子化合物，为电解质，在熔融状态下能电离出阴阳离子而导电，正确；B项，1 ml K3C60中含有3 ml钾离子和1 ml阴离子，所以1 ml K3C60中含有的离子数目为4×6.02×1023个，错误；C项，K3C60是离子化合物，阴阳离子之间存在离子键，C原子之间存在共价键，错误；D项，化学式表示该物质的组成，其化学式为K3C60，不能写为KC20，错误。
[答案] A
7．从化学键的角度看化学反应的实质是“旧化学键的断裂，新化学键的形成”，下列既有旧化学键的断裂，又有新化学键形成的变化是( )
A．酒精溶解于水
B．白磷熔化
C．氯化钠受热熔化
D．碳酸氢铵受热产生刺激性气味气体
[解析] A、B两项没有涉及化学键的变化；C项只有化学键的断裂，没有化学键的形成；D项，NH4HCO3eq \(=====,\s\up17(△))NH3↑＋CO2↑＋H2O，反应物中有旧化学键断裂，生成物中有新化学键形成。
[答案] D
8．下列指定粒子的个数比为2∶1的是( )
A．BaO2(过氧化钡)固体中的阴离子和阳离子
B.eq \\al(2,1)H原子中的中子和质子
C．NaHCO3固体中的阳离子和阴离子
D．Be2＋中的质子数和电子数
[解析] BaO2(过氧化钡)固体中的阴离子和阳离子个数比为1∶1，A项错误；eq \\al(2,1)H原子中的中子数和质子数比为1∶1，B项错误；NaHCO3固体中的阳离子和阴离子个数比为1∶1，C项错误；Be2＋中的质子数和电子数分别是4、2，个数比为2∶1，D项正确。
[答案] D
9．A、B代表两种非金属元素，下列不能说明A的非金属性比B强的是( )
A．B的简单阴离子(B2－)的还原性强于A的简单阴离子(A－)的还原性
B．A的含氧酸比B的含氧酸的酸性强
C．A的单质A2能将B的阴离子(B2－)氧化，并发生置换反应
D．A、B的单质分别与Fe化合时，前者产物中Fe的化合价为＋3，后者产物中Fe的化合价为＋2
[解析] 元素的非金属性越强，对应的阴离子的还原性越弱，B的阴离子(B2－)的还原性强于A的阴离子(A－)的还原性，则非金属性：A>B；元素的非金属性越强，对应的最高价含氧酸的酸性越强，A的含氧酸比B的含氧酸的酸性强，但不一定是最高价含氧酸，所以不能确定A、B的非金属性强弱；元素的非金属性越强，对应的单质的氧化性越强，A的单质A2能将B的阴离子(B2－)氧化，并发生置换反应，可说明非金属性：A>B；A、B的单质分别与Fe化合，前者产物中Fe为＋3价，后者产物中Fe为＋2价，说明A的非金属性强。
[答案] B
10．根据元素周期律，由下列事实进行归纳推测，推测不合理的是( )
[解析] 同一主族元素的性质相似，CaCO3和BaCO3都难溶于水，因此SrCO3也难溶于水，A项正确；在元素周期表中，位于金属和非金属分界线处的元素单质能作半导体材料，Pb不位于金属元素和非金属元素分界线处，所以Pb不能作半导体材料，B项错误；元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性：Cl>Br>I，所以氢化物的稳定性：HCl>HBr>HI，则HBr的分解温度介于二者之间，C项正确；元素的非金属性越强，其单质与氢气反应越容易化合，非金属性：S>P>Si，所以P与H2在高温时能反应，D项正确。
[答案] B
11．运用元素周期律分析下面的推断，其中不正确的是( )
A．锂(Li)与水反应比钠与水反应剧烈
B．砹(At)为有色固体，AgAt难溶于水也不溶于稀硝酸
C．在氧气中，铷(Rb)的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂
D．HBrO4的酸性比HIO4的酸性强
[解析] 根据元素周期律及Li、Na的位置关系可知，金属性Li
[答案] A
12．如图所示，a、b、c、d、e为元素周期表中前四周期的一部分元素，下列有关叙述正确的是( )
A.元素b位于第ⅥA族，有＋6、－2两种常见化合价
B．五种元素中，元素e的性质最稳定
C．元素c和d的最高价氧化物对应的水化物的酸性：c>d
D．元素c和e的气态氢化物的稳定性：c>e
[解析] a必为He元素，则b是O，c是P，d是Cl，e是As元素，氧元素没有＋6价，稀有气体的性质最稳定，酸性H3PO4AsH3。
[答案] D
13．下列说法正确的是( )
A．通过化学变化可以实现16O与18O之间的转化
B．因为H2O的沸点高于H2S，所以O原子得电子能力大于S原子
C．某化合物熔融状态下能导电，该化合物中一定有离子键
D．NH3、SiCl4分子中每个原子最外层均满足8电子结构
[解析] 16O与18O之间的转化为原子核变化，而化学变化只涉及核外电子的变化，A项错误；水的沸点比H2S的沸点高是由于水分子间存在氢键，与原子的得电子能力无关，B项错误；熔融状态下是否导电是判断某化合物中是否存在离子键的依据，C项正确；SiCl4中Si最外层4个电子，4个Cl提供4个电子形成4对共用电子对，使Si、Cl均满足8电子稳定结构，但NH3中氢原子满足2电子稳定结构，D项错误。
[答案] C
14．某元素X最高价含氧酸的相对分子质量为98，且X的氢化物的分子式不是H2X，则下列说法正确的是( )
A．X的最高价含氧酸的分子式可表示为H3XO4
B．X是第二周期ⅤA族元素
C．X是第二周期ⅥA族元素
D．X的最高正化合价为＋4
[解析] 最高价含氧酸的相对分子质量为98的是硫酸和磷酸，且磷元素的氢化物的分子式不是H2X，而是PH3，故X应为磷，在第三周期ⅤA族，最高正化合价为＋5。
[答案] A
15．某同学在研究前18号元素时发现，可以将它们排成如图所示的蜗牛形状，图中每个点代表一种元素，其中O点代表氢元素。下列说法中不正确的是( )
A．离O点越远的元素原子半径越大
B．虚线相连的元素处于同一族
C．B、C最高价氧化物对应的水化物可相互反应
D．A、B组成的化合物中可能含有共价键
[解析] 离O点越远的元素原子的核电荷数增大，但同周期主族元素，从左到右原子半径逐渐减小，A项错误；由原子序数可以知道，虚线相连的元素处于同一族，B项正确；B为钠元素，C为铝元素，其最高价氧化物对应的水化物NaOH和Al(OH)3可相互反应，C项正确；氧元素与钠元素形成Na2O2，含有共价键，D项正确。
[答案] A
16．下列说法正确的有几句( )
①离子键与共价键的本质都是静电作用
②任何物质中都存在化学键
③氢键是极弱的化学键
④离子键就是阴、阳离子之间的静电吸引力
⑤活泼金属与活泼非金属化合时能形成离子键
⑥任何共价键中，成键原子成键后均满足稳定结构
⑦验证化合物是否为离子化合物的实验方法是可以看其熔化状态下能否导电
⑧两种非金属元素形成的化合物不可能含有离子键
⑨化学键断裂，一定发生化学变化
A．1 B．2
C．3 D．4
[解析] ②稀有气体中没有化学键，错误；③氢键不是化学键，错误；④阴、阳离子之间存在静电吸引力和静电斥力，离子键就是阴、阳离子之间的静电作用，错误；⑥BF3中B原子周围只有6个电子，不满足稳定结构，错误；⑧两种非金属元素形成的化合物可能含有离子键，例如NH4H，错误；⑨化学变化中存在旧键的断裂和新键的形成，只存在化学键的断裂不一定发生化学变化，如HCl溶于水，共价键被破坏，但是属于物理变化，错误。
[答案] C
二、非选择题(52分)
17．(8分)19世纪中叶，门捷列夫总结了如表所示的元素化学性质的变化情况。请回答：
(1)门捷列夫的突出贡献是________(填标号)。
A．提出了原子学说 B．提出了分子学说
C．发现了元素周期律 D．发现了能量守恒定律
(2)该表的变化情况表明________(填标号)。
A．事物的性质总是在不断地发生变化
B．元素周期表中最右上角的氦元素是非金属性最强的元素
C．ⅠA族元素的金属性一定比同周期ⅡA族元素的金属性强
D．物质发生量变到一定程度必然引起质变
(3)按照表中元素的位置，认真观察从ⅢA族的硼到ⅦA族的砹连接的一条虚线，我们能从分界线附近找到________(填标号)。
A．耐高温材料 B．耐腐蚀材料
C．半导体材料 D．新型催化剂材料
(4)据报道，美国科学家制得一种新原子eq \\al(283,116)X，它属于116号元素(元素符号暂用X代替)，下列关于它的推测正确的是________(填标号)。
A．这种原子的中子数为167
B．这种元素位于元素周期表的第六周期
C．这种元素一定是金属元素
D．这种元素的原子易与氢化合
[解析] (1)门捷列夫的贡献是发现了元素周期律，并根据元素周期律制得第一张元素周期表。(2)元素的性质呈周期性变化，A项错误；氦是稀有气体元素，非金属性最强的元素是氟，B项错误；同周期元素，从左到右金属性逐渐减弱，C项正确；随着原子序数的递增，同周期元素由金属元素变化到非金属元素，同主族元素由非金属元素过渡到金属元素(ⅡA族和ⅦA族除外)，即由量变引起质变，D项正确。(3)该虚线是金属元素和非金属元素的分界线，所以在该分界线附近能找到半导体材料。在过渡元素中可寻找耐高温、耐腐蚀的材料，也可寻找各种优良的催化剂。(4)若第七周期排满，最后为118号元素，则116号元素X位于第七周期ⅥA族。第六周期ⅥA族的钋元素是金属元素，根据同主族元素，从上到下金属性逐渐增强，可知116号元素是金属元素。根据同主族元素从上到下与氢气化合由易到难的递变性知，该元素的原子不易与氢化合。
[答案] (1)C (2)CD (3)C (4)AC
18．(8分)(1)请用下列4种物质的序号填空：
①O2；②NH4NO3；③K2O2；④NH3，既有离子键又有极性键的是________。
(2)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物，已知XY2中共有38个电子，若XY2为常见元素形成的离子化合物，其电子式为_________________________________________________________。
(3)氯化铝的物理性质非常特殊，如氯化铝的熔点为190℃(2.02×105 Pa)，但在180℃就开始升华。据此判断，氯化铝是________________(填“共价化合物”或“离子化合物”)，可以证明你的判断正确的实验依据是__________________________________
_________________________________________________________。
(4)现有a～g 7种短周期元素，它们在元素周期表中的位置如图，请据此回答下列问题：
①元素的原子间反应最容易形成离子键的是________。
A．c和f B．b和g
C．d和g D．b和e
②d和g元素形成的分子中所有原子________(填“是”或“不是”)都满足最外层为8电子结构。
[解析] (1)O2只含共价键，NH4NO3含离子键和极性共价键，K2O2含离子键和非极性共价键，NH3含共价键；(2)XY2型离子化合物，通常X为＋2价，Y为－1价，故X可能是F－或Cl－，结合“XY2中共有38个电子”可推出XY2为CaF2；(3)根据氯化铝熔点较低可判断氯化铝是共价化合物，可根据在熔融状态下氯化铝不能导电加以证明；(4)①a～g 7种元素分别是H、Na、Mg、C、N、P、Cl，其中Na的金属性最强，Cl的非金属性最强，二者最易形成离子键；②d与g元素形成的分子是
四氯化碳，分子中各原子最外层均达到8个电子的稳定结构。
[答案] (1)② (2)[eq \(F,\s\up6(··),\s\d4(··))]－Ca2＋[eq \(F,\s\up6(··),\s\d4(··))]－
(3)共价化合物 氯化铝在熔融状态下不能导电
(4)①B ②是
19．(10分)有A、B、C、D四种短周期元素，它们的原子序数由A到D依次增大，已知A和B原子有相同的电子层数，且A的L层电子数是K层电子数的两倍，C在空气中燃烧时呈现黄色火焰，C的单质在加热下与B的单质充分反应，可以得到与D单质颜色相同的淡黄色固态化合物，试根据以上叙述回答：
(1)写出下列元素的名称：A________，B________，C________，D________。
(2)D元素位于周期表中第________周期________族。
(3)写出AB2与C2B2反应的化学方程式：_____________________
__________________________________________________________。
(4)用电子式表示化合物C2D的形成过程：_________________
_________________________________________________________。
[解析] 根据题意知A为C、C为Na、B为O、D为S，Na2O2与S的颜色相同。
[答案] (1)碳 氧 钠 硫 (2)三 ⅥA
(3)2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2
(4)Naeq \(S,\s\up6(··),\s\d4(··)) Na―→Na＋[eq \\al(·,×)eq \(S,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,×)]2－Na＋
20．(14分)现有下列短周期元素性质的数据：
回答下列问题：
(1)元素③在周期表中位置是________；元素④与元素⑦相比较，气态氢化物较稳定的是________(填化学式)；
(2)元素①是________(写元素符号)，元素⑥是________(写元素符号)，二者按照原子个数比为1∶1形成的化合物与水反应的化学方程式为______________________________________________________
_________________________________________________________；
(3)元素⑤与元素②的非金属性强弱顺序为________(写元素符号)，元素⑤的单质加入到元素②的氢化物的水溶液中，反应的化学方程式为__________________________________________________；
(4)用电子式表示元素①氢化物的形成过程_________________；写出元素⑦氢化物的电子式________；写出实验室制元素⑤单质的化学反应方程式______________________________________________
_________________________________________________________。
[解析] ＋1价的③、⑥，一定是碱金属Li和Na，而原子半径⑥>③，故③应为第ⅠA族第二周期的Li，⑥为三周期的Na元素；④和⑦最高正价均为＋5，负价一致，故为第ⅤA族元素，因原子半径④>⑦，故④为第三周期第ⅤA族的P元素，⑦为N元素；从化合价可推出⑤属于卤素，由于短周期F元素无正价，故⑤为氯元素，位于第ⅦA族第三周期；⑧最高正价＋3价，无负价，只能是第ⅢA族元素，而原子半径⑧>④，故⑧只能是位于第三周期第ⅢA族的Al元素；①、②的最低负价为－2价，①无正价，则①应为第二周期的O元素，②最高正价＋6价，为第三周期的S元素，则(1)③为Li元素，原子序数为3，核外有2个电子层，最外层电子数为1，位于周期表第二周期第ⅠA族，非金属性：N>P，则氢化物较稳定的是NH3。(2)①为O元素，⑥为Na元素，二者按照原子个数比为1∶1形成的化合物为Na2O2，与水反应生成NaOH和O2，反应的方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。(3)同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，则非金属性Cl>S，Cl2通入H2S的水溶液中发生氧化还原反应生成HCl和S，反应的方程式为Cl2＋H2S===2HCl＋S↓。(4)①的氢化物为H2O，用电子式表示的形成过程为H×＋·eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))·＋×H―→Heq \\al(×,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(×,·)H，⑦的氢化物为NH3，属于共价化合物，电子式为，实验室由浓盐酸和MnO2在加热条件下发生反应制备氯气，反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up17(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
[答案] (1)第二周期第ⅠA族 NH3
(2)O Na 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
(3)Cl>S Cl2＋H2S===2HCl＋S↓
(4)H×＋·eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))·＋×H―→Heq \\al(×,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(×,·)H
MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up17(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
21．(12分)甲同学拟通过实验探究同主族元素性质的递变规律。其设计的实验方案如下，请你帮他填写完整，并做出评价。
实验室提供的试剂：NaBr溶液、NaI溶液、新制的氯水
(1)实验目的：
①写出下列实验报告中的实验现象和离子方程式
②甲同学设计的实验方案的合理性是________(填字母)。
A．非常合理 B．部分合理
C．完全不合理
③上一题②中若选A，则此项不用再作答，若选B或C，则完成实验还需要的试剂是________。
(2)下表是元素周期表主族元素的一部分，短周期元素X的最高正化合价是＋5，Y的单质可在空气中燃烧。
请回答下列问题：
①写出Z的原子结构示意图：_____________________________。
②探究同主族元素性质的一些共同规律，是学习化学的重要方法之一。在下表中列出对H2ZO3各种不同化学性质的推测，举例并写出相应的化学方程式(化学方程式中用Z表示即可)。
③由C、O和Y三种元素组成的化合物COY中，所有原子的最外层都满足8电子结构。写出该化合物的电子式：_________________________________________________________。
[解析] (1)①氯气氧化性大于溴和碘，所以氯气能置换出溴和碘；②向溴化钠溶液中滴加氯水证明氧化性：Cl2>Br2、向碘化钠溶液中滴加氯水证明氧化性：Cl2>I2；③需要补充实验证明氧化性：Br2>I2。(2)短周期元素X的最高正化合价是＋5，说明X是ⅤA族元素，根据元素周期表，Y是ⅥA族元素，Y的单质可在空气中燃烧，所以Y是S元素，根据在元素周期表中的相对位置，W、X、Z分别是Si、P、Se。
[答案] (1)①溶液由无色变为橙色 溶液由无色变为黄色 2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－ 2I－＋Cl2===I2＋2Cl－ ②B ③溴水
(2)①
②
③
X
Y
Z
W
T
易错点
1.元素周期表的编排依据是核电荷数。
2.元素周期表中并不是一个纵行一个族，其中第Ⅷ族包含8、9、10三个纵行。
3.并不是所有原子都由质子、中子和电子组成，eq \\al(1,1)H中无中子。
4.同位素是质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子，而不是质量数相同。
易错点
1.离子化合物中可能含共价键，共价化合物中不可能含离子键。
2.含有共价键的分子不一定是共价化合物，也有可能是单质。
3.不是所有物质中都含化学键，稀有气体分子中不含化学键。
4.氢键不属于化学键。
5.含金属元素的化合物不一定是离子化合物，全部由非金属元素组成的不一定是共价化合物。
选项
事实
推测
A
CaCO3和BaCO3都难溶于水
SrCO3也难溶于水
B
Si是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料
第ⅣA族的元素的单质都可作半导体材料
C
HCl在1500℃时分解，HI在230℃时分解
HBr的分解温度介于二者之间
D
Si与H2高温时反应，S与H2加热能反应
P与H2在高温时能反应
a
b
c
d
e
W
X
Y
Z
编号
性质推测
化学方程式
示例
氧化性
H2ZO3＋4HI===Z↓＋2I2＋3H2O
1
2
1
还原性
2H2ZO3＋O2===2H2ZO4(或Br2＋H2ZO3＋H2O===H2ZO4＋2HBr等合理答案)
2
酸性
H2ZO3＋2NaOH===Na2ZO3＋2H2O(或其他合理答案)
突破点一 元素周期表和元素周期律
【典例1】 四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X的简单离子具有相同电子层结构，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，W与Y同族，Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是( )
A．简单离子半径：W
B．W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性
C．气态氢化物的热稳定性：W
D．最高价氧化物的水化物的酸性：Y>Z
[思路启迪] (1)切入点：短周期主族元素原子中半径最大的元素是钠，确定出X元素，从而再确定其他元素。(2)关键点：熟练掌握同周期、同主族元素非金属性强弱的递变规律以及比较微粒半径的方法。
[解析] 四种短周期主族元素的原子序数依次增大，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，则X为Na元素；Z与X(Na)形成的离子化合物的水溶液呈中性，则Z为Cl元素；因W与X的简单离子电子层结构相同，且W与Y同族，则W可能为N(或O)元素、Y可能为P(或S)元素。A项，Na＋与N3－(或O2－)电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，电子层数越多离子半径越大，故离子半径：Na＋
[答案] B
要正确解答本题，一是要熟记比较微粒半径的几种情况并能确定题目中考查的是哪种；二是要知道比较气态氢化物的稳定性及最高价氧化物的水化物的酸性其实是比较元素的非金属性强弱。
[针对训练1] 依据元素周期表及元素周期律，下列推断正确的是( )
A．H3BO3的酸性比H2CO3的强
B．Mg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强
C．HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐增强
D．若M＋和R2－的核外电子层结构相同，则离子半径：M＋>R2－
[解析] 非金属性：C>B，故酸性：H3BO3
[答案] B
[学科素养] 能通过原子结构的学习，确定元素在周期表中的位置，再利用知识的类比迁移、推断，比较相关物质的性质。
突破点二 元素周期表中“位—构—性”的关系
【典例2】 短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中W原子的质子数是其最外层电子数的3倍。下列说法不正确的是( )
A．原子半径：W>Z>Y>X
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W>Z
C．最简单气态氢化物的热稳定性：Y>X>W>Z
D．元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等
[思路启迪] (1)切入点：根据周期表结构推断X、Y为第二周期元素，Z、W为第三周期元素，并根据已知条件确定W元素。
(2)关键点：熟练掌握元素周期表中同周期、同主族性质的递变规律。
[解析] 根据题目中所给周期表短周期的一部分可知，X、Y是第二周期元素，Z、W为第三周期元素，又因为W质子数是最外层电子数的3倍，可推出W是P，根据位置关系，X、Y、Z分别为N、O、Si。A选项中，原子半径大小关系是：Si>P>N>O，故A错误。B选项，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：O>N>P>Si，故B正确。C选项中，非金属性越强，简单氢化物的热稳定性越强，故C正确。D选项中，主族元素的最高正化合价等于主族序数(O、F除外)，故D正确。
[答案] A
元素综合推断的思维方法
在以上基础上，针对题目按以下具体方法进行推断：
[针对训练2] 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元素的核电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是( )
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
[解析] W元素的核电荷数为X的2倍，则X为氧元素、W为硫元素，根据元素在周期表中的位置关系可知：Y为硅元素、Z为磷元素、T为砷元素。O、S、P的原子半径大小关系为：P>S>O，三种元素的气态氢化物的热稳定性为：H2O>H2S>PH3，A不正确；在火山口附近或地壳的岩层里，常常存在游离态的硫，B不正确；SiO2晶体为原子晶体，熔化时不需克服分子间作用力，C不正确；砷在元素周期表中位于金属与非金属交界线附近，具有半导体的特性，As2O3中砷为－3价，处于中间价，所以具有氧化性和还原性。
[答案] D
[学科素养] 能用原子或物质结构解释元素或相关物质的性质，体现了“结构决定性质，性质决定应用”的重要化学理念。
突破点三 原子结构与化学键
【典例3】 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍，X、Y的核电荷数之比为3∶4。W－的最外层为8电子结构。金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是( )
A．X与Y能形成多种化合物，一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应
B．原子半径大小：X
C．化合物Z2Y和ZWY3都只存在离子键
D．Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂
[思路启迪] (1)切入点：由核外电子排布推断X元素、W元素；由单质及化合物性质推断Z元素。
(2)关键点：由已知化合物能判断含有的化学键的类型，并且熟练掌握主族元素单质及化合物的性质。
[解析] 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍，则X是C，由题意推知Y的核电荷数是8，则Y是O，Z的单质在氧气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应，则Z是Na，W－最外层为8电子结构，且X、Y、Z、W的原子序数依次增大，则W是Cl。X与Y形成的化合物有CO、CO2，但CO不与NaOH反应，A项错误；原子半径大小：C>O，Na>Cl，B项错误；化合物Na2O中只含离子键，NaClO3中既有离子键也有共价键，C项错误；O3、Cl2、ClO2等有强氧化性的物质可作水的消毒剂，D项正确。
[答案] D
对于化学键的考查，主要涉及化学用语的正确使用、离子键和共价键的存在以及离子化合物和共价化合物的判断等。顺利解答该类题目需要透彻理解概念，把握概念的内涵和外延，明确概念的区别和联系。
[针对训练3] 原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a－的电子层结构与氦相同，b和c的次外层有8个电子，c－和d＋的电子层结构相同。下列叙述错误的是( )
A．元素的非金属性顺序为c>b>a
B．a和其他3种元素均能形成共价化合物
C．d和其他3种元素均能形成离子化合物
D．元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6
[解析] 原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a－的电子层结构与氦相同，则a是H。b和c的次外层有8个电子，所以b是S，c是Cl。c－和d＋的电子层结构相同，则d是K。元素的非金属性顺序为c>b>a，A正确；氢元素与钾元素不能形成共价化合物，B错误；钾元素和其他3种元素均能形成离子化合物，即KH、K2S、KCl，C正确；氢元素、硫元素和氯元素的最高价、最低价分别是＋1和－1、＋6和－2、＋7和－1，所以元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6，D正确。
[答案] B
[学科素养] 结构决定性质，研究物质中的化学键，帮助人们根据化学键的类型去推断或解释物质的某些变化与性质，是宏观辨识与微观探析的具体体现。
一、元素周期表
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)每一周期都是碱金属元素开始，稀有气体元素结束( )
(2)元素在周期表中的位置取决于元素的核电荷数( )
(3)eq \\al(14, 6)C和eq \\al(14, 7)N互为同位素( )
(4)eq \\al(235, 92)U和eq \\al(238, 92)U是同一种核素( )
(5)所有原子都由质子、中子和核外电子构成( )
(6)原子的种类大于元素的种类( )
(7)某种氯原子的中子数是18，则其质量数是35，核外电子数是17( )
(8)232Tn(钍元素的一种核素)转化成233U是化学变化( )
(9)元素的最高正价等于该元素的最外层电子数( )
(10)同族元素的最外层电子数一定相同( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)√ (8)× (9)× (10)×
二、核外电子排布和元素周期律
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)原子失电子时先失去能量低的电子( )
(2)M层为最外层时容纳的最多电子数不超过8个( )
(3)同周期主族元素，随着核电荷数的增大，最外层电子数逐渐增多( )
(4)最外层电子数越多，原子半径越小( )
(5)根据元素周期律可知金属性最强的是钫，非金属性最强的是氦( )
(6)金属不可能具有非金属性，非金属不可能具有金属性( )
(7)ⅥA族元素的原子，其半径越大，越容易得到电子( )
(8)铁投入CuSO4溶液中，能置换出铜，钠投入CuSO4溶液中，不能置换出铜，判断钠与铁的金属性强弱( )
(9)HClO4为最强酸，有强氧化性( )
(10)Na与氧气点燃生成Na2O2，Li与氧气反应也生成Li2O2( )
[答案] (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× (9)× (10)×
三、离子键和共价键
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)离子化合物中一定含有金属元素( )
(2)由金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物( )
(3)NaCl溶于水破坏的是离子键( )
(4)由分子组成的物质中一定存在共价键( )
(5)离子化合物中一定不存在共价键 ( )
(6)共价化合物中可能含有离子键( )
(7)SO3和水反应形成的化合物是离子化合物( )
(8)有化学键断裂或形成的变化一定是化学变化( )
(9)干冰和氯化铵分别受热变为气体，所克服的粒子相互作用力相同( )
(10)金属原子在化学反应中只能失去电子，因而不能形成共价键( )
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× (9)× (10)×
质量检测(四)
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(48分，每题3分，共16小题，每小题只有一个正确答案)
1．元素符号、反应方程式、结构示意图、电子式、结构式等通常叫做化学用语。下列有关化学用语的表示方法中错误的是( )
A．次氯酸的电子式：Heq \\al(·,×)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))
B．S2－的结构示意图：
C．O－18的原子符号：eq \\al(18, 8)O
D．CO2分子的结构式：O===C===O
[解析] 次氯酸电子式中O原子在中间，A项错。
[答案] A
2．不具有放射性的同位素称为稳定同位素，稳定同位素分析法近20年来在植物生理学、生态学和环境科学研究中获得广泛应用。如在陆地生态系统研究中，2H、3C、15N、18O、34S等常用作环境分析指示物。下列有关说法正确的是( )
A．34S原子核内中子数为16
B．12CO和14CO物理性质不同，化学性质基本相同
C．13C和15N原子核内的质子数相差2
D．2H＋结合OH－的能力比1H＋的更强
[解析] 34S原子核内的中子数为34－16＝18，A项错误；12CO和14CO物理性质不同，但化学性质基本相同，B项正确；C原子的质子数为6，N原子的质子数为7，则13C和15N原子核内的质子数相差7－6＝1，C项错误；2H＋与1H＋化学性质几乎相同，2H＋与1H＋结合OH－的能力相同，D项错误。
[答案] B
3．2011年3月11日，日本福岛核电站因为9.0级大地震引发的海啸受损，产生严重的核泄漏。核泄漏物中含放射性元素碘－131，则有关碘－131(eq \\al(131, 53)I)和碘－127(eq \\al(127, 53)I)说法正确的是 ( )
A.eq \\al(131, 53)I和eq \\al(127, 53)I的中子数相同，是同一种核素
B.eq \\al(131, 53)I和eq \\al(127, 53)I的质子数相同，互为同位素
C.eq \\al(131, 53)I和eq \\al(127, 53)I的核外电子排布方式不同
D.eq \\al(131, 53)I有放射性而eq \\al(127, 53)I无放射性，说明两者化学性质不同
[解析] eq \\al(131, 53)I和eq \\al(127, 53)I的质子数相同，中子数不同，是不同的核素，A项错误；eq \\al(131, 53)I和eq \\al(127, 53)I的质子数相同，中子数不同，互为同位素，B项正确；eq \\al(131, 53)I和eq \\al(127, 53)I的核外电子数相同，核外电子排布方式相同，C项错误；eq \\al(131, 53)I和eq \\al(127, 53)I的核外电子数相同，两者化学性质相同，D项错误。
[答案] B
4．核内中子数为N的R2＋，质量数为A，则n g它的氧化物中所含质子的物质的量是( )
A.eq \f(n,A＋16)(A－N＋8) ml B.eq \f(n,A＋16)(A－N＋10) ml
C．(A－N＋2) ml D.eq \f(n,N)(A－N＋6) ml
[解析] 由R2＋所带的电荷数可知，R显＋2价，其氧化物为RO，摩尔质量为(A＋16) g·ml－1，n g RO的物质的量为eq \f(n,A＋16) ml。1 ml RO中含质子的物质的量为(A－N＋8) ml，则eq \f(n,A＋16) ml RO中所含质子的物质的量为eq \f(n,A＋16)(A－N＋8) ml。
[答案] A
5．下列关于物质结构和化学用语的说法正确的是( )
A．BF3、CCl4中所有原子均达到8电子稳定结构
B．18 g H2O和D2O的中子数都为10NA
C．78 g Na2O2晶体中所含离子数目为3NA
D．氯气与NaOH反应的过程中，同时有离子键、极性键和非极性键的断裂和形成
[解析] BF3中B原子没有达到8电子稳定结构，A项错误；18 g H2O和D2O的中子数分别是8NA、eq \f(18,20)×10NA＝9NA，B项错误；78 g Na2O2的物质的量是1 ml，晶体中所含离子数目为3NA，C项正确；氯气与NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，有离子键、极性键和非极性键的断裂，有离子键、极性键的形成，没有非极性键的形成，D项错误。
[答案] C
6．北京大学和中国科学院的化学工作者合作已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐，如K3C60，实验测知K3C60属于离子化合物，且有良好的超导性。下列关于K3C60的说法正确的是( )
A．该化合物在熔融状态下能导电
B．1 ml K3C60中含有的离子数目为63×6.02×1023个
C．K3C60中只含离子键，不含有共价键
D．该物质的化学式可表示为KC20
[解析] A项，该物质是离子化合物，为电解质，在熔融状态下能电离出阴阳离子而导电，正确；B项，1 ml K3C60中含有3 ml钾离子和1 ml阴离子，所以1 ml K3C60中含有的离子数目为4×6.02×1023个，错误；C项，K3C60是离子化合物，阴阳离子之间存在离子键，C原子之间存在共价键，错误；D项，化学式表示该物质的组成，其化学式为K3C60，不能写为KC20，错误。
[答案] A
7．从化学键的角度看化学反应的实质是“旧化学键的断裂，新化学键的形成”，下列既有旧化学键的断裂，又有新化学键形成的变化是( )
A．酒精溶解于水
B．白磷熔化
C．氯化钠受热熔化
D．碳酸氢铵受热产生刺激性气味气体
[解析] A、B两项没有涉及化学键的变化；C项只有化学键的断裂，没有化学键的形成；D项，NH4HCO3eq \(=====,\s\up17(△))NH3↑＋CO2↑＋H2O，反应物中有旧化学键断裂，生成物中有新化学键形成。
[答案] D
8．下列指定粒子的个数比为2∶1的是( )
A．BaO2(过氧化钡)固体中的阴离子和阳离子
B.eq \\al(2,1)H原子中的中子和质子
C．NaHCO3固体中的阳离子和阴离子
D．Be2＋中的质子数和电子数
[解析] BaO2(过氧化钡)固体中的阴离子和阳离子个数比为1∶1，A项错误；eq \\al(2,1)H原子中的中子数和质子数比为1∶1，B项错误；NaHCO3固体中的阳离子和阴离子个数比为1∶1，C项错误；Be2＋中的质子数和电子数分别是4、2，个数比为2∶1，D项正确。
[答案] D
9．A、B代表两种非金属元素，下列不能说明A的非金属性比B强的是( )
A．B的简单阴离子(B2－)的还原性强于A的简单阴离子(A－)的还原性
B．A的含氧酸比B的含氧酸的酸性强
C．A的单质A2能将B的阴离子(B2－)氧化，并发生置换反应
D．A、B的单质分别与Fe化合时，前者产物中Fe的化合价为＋3，后者产物中Fe的化合价为＋2
[解析] 元素的非金属性越强，对应的阴离子的还原性越弱，B的阴离子(B2－)的还原性强于A的阴离子(A－)的还原性，则非金属性：A>B；元素的非金属性越强，对应的最高价含氧酸的酸性越强，A的含氧酸比B的含氧酸的酸性强，但不一定是最高价含氧酸，所以不能确定A、B的非金属性强弱；元素的非金属性越强，对应的单质的氧化性越强，A的单质A2能将B的阴离子(B2－)氧化，并发生置换反应，可说明非金属性：A>B；A、B的单质分别与Fe化合，前者产物中Fe为＋3价，后者产物中Fe为＋2价，说明A的非金属性强。
[答案] B
10．根据元素周期律，由下列事实进行归纳推测，推测不合理的是( )
[解析] 同一主族元素的性质相似，CaCO3和BaCO3都难溶于水，因此SrCO3也难溶于水，A项正确；在元素周期表中，位于金属和非金属分界线处的元素单质能作半导体材料，Pb不位于金属元素和非金属元素分界线处，所以Pb不能作半导体材料，B项错误；元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性：Cl>Br>I，所以氢化物的稳定性：HCl>HBr>HI，则HBr的分解温度介于二者之间，C项正确；元素的非金属性越强，其单质与氢气反应越容易化合，非金属性：S>P>Si，所以P与H2在高温时能反应，D项正确。
[答案] B
11．运用元素周期律分析下面的推断，其中不正确的是( )
A．锂(Li)与水反应比钠与水反应剧烈
B．砹(At)为有色固体，AgAt难溶于水也不溶于稀硝酸
C．在氧气中，铷(Rb)的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂
D．HBrO4的酸性比HIO4的酸性强
[解析] 根据元素周期律及Li、Na的位置关系可知，金属性Li
[答案] A
12．如图所示，a、b、c、d、e为元素周期表中前四周期的一部分元素，下列有关叙述正确的是( )
A.元素b位于第ⅥA族，有＋6、－2两种常见化合价
B．五种元素中，元素e的性质最稳定
C．元素c和d的最高价氧化物对应的水化物的酸性：c>d
D．元素c和e的气态氢化物的稳定性：c>e
[解析] a必为He元素，则b是O，c是P，d是Cl，e是As元素，氧元素没有＋6价，稀有气体的性质最稳定，酸性H3PO4
[答案] D
13．下列说法正确的是( )
A．通过化学变化可以实现16O与18O之间的转化
B．因为H2O的沸点高于H2S，所以O原子得电子能力大于S原子
C．某化合物熔融状态下能导电，该化合物中一定有离子键
D．NH3、SiCl4分子中每个原子最外层均满足8电子结构
[解析] 16O与18O之间的转化为原子核变化，而化学变化只涉及核外电子的变化，A项错误；水的沸点比H2S的沸点高是由于水分子间存在氢键，与原子的得电子能力无关，B项错误；熔融状态下是否导电是判断某化合物中是否存在离子键的依据，C项正确；SiCl4中Si最外层4个电子，4个Cl提供4个电子形成4对共用电子对，使Si、Cl均满足8电子稳定结构，但NH3中氢原子满足2电子稳定结构，D项错误。
[答案] C
14．某元素X最高价含氧酸的相对分子质量为98，且X的氢化物的分子式不是H2X，则下列说法正确的是( )
A．X的最高价含氧酸的分子式可表示为H3XO4
B．X是第二周期ⅤA族元素
C．X是第二周期ⅥA族元素
D．X的最高正化合价为＋4
[解析] 最高价含氧酸的相对分子质量为98的是硫酸和磷酸，且磷元素的氢化物的分子式不是H2X，而是PH3，故X应为磷，在第三周期ⅤA族，最高正化合价为＋5。
[答案] A
15．某同学在研究前18号元素时发现，可以将它们排成如图所示的蜗牛形状，图中每个点代表一种元素，其中O点代表氢元素。下列说法中不正确的是( )
A．离O点越远的元素原子半径越大
B．虚线相连的元素处于同一族
C．B、C最高价氧化物对应的水化物可相互反应
D．A、B组成的化合物中可能含有共价键
[解析] 离O点越远的元素原子的核电荷数增大，但同周期主族元素，从左到右原子半径逐渐减小，A项错误；由原子序数可以知道，虚线相连的元素处于同一族，B项正确；B为钠元素，C为铝元素，其最高价氧化物对应的水化物NaOH和Al(OH)3可相互反应，C项正确；氧元素与钠元素形成Na2O2，含有共价键，D项正确。
[答案] A
16．下列说法正确的有几句( )
①离子键与共价键的本质都是静电作用
②任何物质中都存在化学键
③氢键是极弱的化学键
④离子键就是阴、阳离子之间的静电吸引力
⑤活泼金属与活泼非金属化合时能形成离子键
⑥任何共价键中，成键原子成键后均满足稳定结构
⑦验证化合物是否为离子化合物的实验方法是可以看其熔化状态下能否导电
⑧两种非金属元素形成的化合物不可能含有离子键
⑨化学键断裂，一定发生化学变化
A．1 B．2
C．3 D．4
[解析] ②稀有气体中没有化学键，错误；③氢键不是化学键，错误；④阴、阳离子之间存在静电吸引力和静电斥力，离子键就是阴、阳离子之间的静电作用，错误；⑥BF3中B原子周围只有6个电子，不满足稳定结构，错误；⑧两种非金属元素形成的化合物可能含有离子键，例如NH4H，错误；⑨化学变化中存在旧键的断裂和新键的形成，只存在化学键的断裂不一定发生化学变化，如HCl溶于水，共价键被破坏，但是属于物理变化，错误。
[答案] C
二、非选择题(52分)
17．(8分)19世纪中叶，门捷列夫总结了如表所示的元素化学性质的变化情况。请回答：
(1)门捷列夫的突出贡献是________(填标号)。
A．提出了原子学说 B．提出了分子学说
C．发现了元素周期律 D．发现了能量守恒定律
(2)该表的变化情况表明________(填标号)。
A．事物的性质总是在不断地发生变化
B．元素周期表中最右上角的氦元素是非金属性最强的元素
C．ⅠA族元素的金属性一定比同周期ⅡA族元素的金属性强
D．物质发生量变到一定程度必然引起质变
(3)按照表中元素的位置，认真观察从ⅢA族的硼到ⅦA族的砹连接的一条虚线，我们能从分界线附近找到________(填标号)。
A．耐高温材料 B．耐腐蚀材料
C．半导体材料 D．新型催化剂材料
(4)据报道，美国科学家制得一种新原子eq \\al(283,116)X，它属于116号元素(元素符号暂用X代替)，下列关于它的推测正确的是________(填标号)。
A．这种原子的中子数为167
B．这种元素位于元素周期表的第六周期
C．这种元素一定是金属元素
D．这种元素的原子易与氢化合
[解析] (1)门捷列夫的贡献是发现了元素周期律，并根据元素周期律制得第一张元素周期表。(2)元素的性质呈周期性变化，A项错误；氦是稀有气体元素，非金属性最强的元素是氟，B项错误；同周期元素，从左到右金属性逐渐减弱，C项正确；随着原子序数的递增，同周期元素由金属元素变化到非金属元素，同主族元素由非金属元素过渡到金属元素(ⅡA族和ⅦA族除外)，即由量变引起质变，D项正确。(3)该虚线是金属元素和非金属元素的分界线，所以在该分界线附近能找到半导体材料。在过渡元素中可寻找耐高温、耐腐蚀的材料，也可寻找各种优良的催化剂。(4)若第七周期排满，最后为118号元素，则116号元素X位于第七周期ⅥA族。第六周期ⅥA族的钋元素是金属元素，根据同主族元素，从上到下金属性逐渐增强，可知116号元素是金属元素。根据同主族元素从上到下与氢气化合由易到难的递变性知，该元素的原子不易与氢化合。
[答案] (1)C (2)CD (3)C (4)AC
18．(8分)(1)请用下列4种物质的序号填空：
①O2；②NH4NO3；③K2O2；④NH3，既有离子键又有极性键的是________。
(2)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物，已知XY2中共有38个电子，若XY2为常见元素形成的离子化合物，其电子式为_________________________________________________________。
(3)氯化铝的物理性质非常特殊，如氯化铝的熔点为190℃(2.02×105 Pa)，但在180℃就开始升华。据此判断，氯化铝是________________(填“共价化合物”或“离子化合物”)，可以证明你的判断正确的实验依据是__________________________________
_________________________________________________________。
(4)现有a～g 7种短周期元素，它们在元素周期表中的位置如图，请据此回答下列问题：
①元素的原子间反应最容易形成离子键的是________。
A．c和f B．b和g
C．d和g D．b和e
②d和g元素形成的分子中所有原子________(填“是”或“不是”)都满足最外层为8电子结构。
[解析] (1)O2只含共价键，NH4NO3含离子键和极性共价键，K2O2含离子键和非极性共价键，NH3含共价键；(2)XY2型离子化合物，通常X为＋2价，Y为－1价，故X可能是F－或Cl－，结合“XY2中共有38个电子”可推出XY2为CaF2；(3)根据氯化铝熔点较低可判断氯化铝是共价化合物，可根据在熔融状态下氯化铝不能导电加以证明；(4)①a～g 7种元素分别是H、Na、Mg、C、N、P、Cl，其中Na的金属性最强，Cl的非金属性最强，二者最易形成离子键；②d与g元素形成的分子是
四氯化碳，分子中各原子最外层均达到8个电子的稳定结构。
[答案] (1)② (2)[eq \(F,\s\up6(··),\s\d4(··))]－Ca2＋[eq \(F,\s\up6(··),\s\d4(··))]－
(3)共价化合物 氯化铝在熔融状态下不能导电
(4)①B ②是
19．(10分)有A、B、C、D四种短周期元素，它们的原子序数由A到D依次增大，已知A和B原子有相同的电子层数，且A的L层电子数是K层电子数的两倍，C在空气中燃烧时呈现黄色火焰，C的单质在加热下与B的单质充分反应，可以得到与D单质颜色相同的淡黄色固态化合物，试根据以上叙述回答：
(1)写出下列元素的名称：A________，B________，C________，D________。
(2)D元素位于周期表中第________周期________族。
(3)写出AB2与C2B2反应的化学方程式：_____________________
__________________________________________________________。
(4)用电子式表示化合物C2D的形成过程：_________________
_________________________________________________________。
[解析] 根据题意知A为C、C为Na、B为O、D为S，Na2O2与S的颜色相同。
[答案] (1)碳 氧 钠 硫 (2)三 ⅥA
(3)2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2
(4)Naeq \(S,\s\up6(··),\s\d4(··)) Na―→Na＋[eq \\al(·,×)eq \(S,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,×)]2－Na＋
20．(14分)现有下列短周期元素性质的数据：
回答下列问题：
(1)元素③在周期表中位置是________；元素④与元素⑦相比较，气态氢化物较稳定的是________(填化学式)；
(2)元素①是________(写元素符号)，元素⑥是________(写元素符号)，二者按照原子个数比为1∶1形成的化合物与水反应的化学方程式为______________________________________________________
_________________________________________________________；
(3)元素⑤与元素②的非金属性强弱顺序为________(写元素符号)，元素⑤的单质加入到元素②的氢化物的水溶液中，反应的化学方程式为__________________________________________________；
(4)用电子式表示元素①氢化物的形成过程_________________；写出元素⑦氢化物的电子式________；写出实验室制元素⑤单质的化学反应方程式______________________________________________
_________________________________________________________。
[解析] ＋1价的③、⑥，一定是碱金属Li和Na，而原子半径⑥>③，故③应为第ⅠA族第二周期的Li，⑥为三周期的Na元素；④和⑦最高正价均为＋5，负价一致，故为第ⅤA族元素，因原子半径④>⑦，故④为第三周期第ⅤA族的P元素，⑦为N元素；从化合价可推出⑤属于卤素，由于短周期F元素无正价，故⑤为氯元素，位于第ⅦA族第三周期；⑧最高正价＋3价，无负价，只能是第ⅢA族元素，而原子半径⑧>④，故⑧只能是位于第三周期第ⅢA族的Al元素；①、②的最低负价为－2价，①无正价，则①应为第二周期的O元素，②最高正价＋6价，为第三周期的S元素，则(1)③为Li元素，原子序数为3，核外有2个电子层，最外层电子数为1，位于周期表第二周期第ⅠA族，非金属性：N>P，则氢化物较稳定的是NH3。(2)①为O元素，⑥为Na元素，二者按照原子个数比为1∶1形成的化合物为Na2O2，与水反应生成NaOH和O2，反应的方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。(3)同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，则非金属性Cl>S，Cl2通入H2S的水溶液中发生氧化还原反应生成HCl和S，反应的方程式为Cl2＋H2S===2HCl＋S↓。(4)①的氢化物为H2O，用电子式表示的形成过程为H×＋·eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))·＋×H―→Heq \\al(×,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(×,·)H，⑦的氢化物为NH3，属于共价化合物，电子式为，实验室由浓盐酸和MnO2在加热条件下发生反应制备氯气，反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up17(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
[答案] (1)第二周期第ⅠA族 NH3
(2)O Na 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
(3)Cl>S Cl2＋H2S===2HCl＋S↓
(4)H×＋·eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))·＋×H―→Heq \\al(×,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(×,·)H
MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up17(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
21．(12分)甲同学拟通过实验探究同主族元素性质的递变规律。其设计的实验方案如下，请你帮他填写完整，并做出评价。
实验室提供的试剂：NaBr溶液、NaI溶液、新制的氯水
(1)实验目的：
①写出下列实验报告中的实验现象和离子方程式
②甲同学设计的实验方案的合理性是________(填字母)。
A．非常合理 B．部分合理
C．完全不合理
③上一题②中若选A，则此项不用再作答，若选B或C，则完成实验还需要的试剂是________。
(2)下表是元素周期表主族元素的一部分，短周期元素X的最高正化合价是＋5，Y的单质可在空气中燃烧。
请回答下列问题：
①写出Z的原子结构示意图：_____________________________。
②探究同主族元素性质的一些共同规律，是学习化学的重要方法之一。在下表中列出对H2ZO3各种不同化学性质的推测，举例并写出相应的化学方程式(化学方程式中用Z表示即可)。
③由C、O和Y三种元素组成的化合物COY中，所有原子的最外层都满足8电子结构。写出该化合物的电子式：_________________________________________________________。
[解析] (1)①氯气氧化性大于溴和碘，所以氯气能置换出溴和碘；②向溴化钠溶液中滴加氯水证明氧化性：Cl2>Br2、向碘化钠溶液中滴加氯水证明氧化性：Cl2>I2；③需要补充实验证明氧化性：Br2>I2。(2)短周期元素X的最高正化合价是＋5，说明X是ⅤA族元素，根据元素周期表，Y是ⅥA族元素，Y的单质可在空气中燃烧，所以Y是S元素，根据在元素周期表中的相对位置，W、X、Z分别是Si、P、Se。
[答案] (1)①溶液由无色变为橙色 溶液由无色变为黄色 2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－ 2I－＋Cl2===I2＋2Cl－ ②B ③溴水
(2)①
②
③
X
Y
Z
W
T
易错点
1.元素周期表的编排依据是核电荷数。
2.元素周期表中并不是一个纵行一个族，其中第Ⅷ族包含8、9、10三个纵行。
3.并不是所有原子都由质子、中子和电子组成，eq \\al(1,1)H中无中子。
4.同位素是质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子，而不是质量数相同。
易错点
1.离子化合物中可能含共价键，共价化合物中不可能含离子键。
2.含有共价键的分子不一定是共价化合物，也有可能是单质。
3.不是所有物质中都含化学键，稀有气体分子中不含化学键。
4.氢键不属于化学键。
5.含金属元素的化合物不一定是离子化合物，全部由非金属元素组成的不一定是共价化合物。
选项
事实
推测
A
CaCO3和BaCO3都难溶于水
SrCO3也难溶于水
B
Si是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料
第ⅣA族的元素的单质都可作半导体材料
C
HCl在1500℃时分解，HI在230℃时分解
HBr的分解温度介于二者之间
D
Si与H2高温时反应，S与H2加热能反应
P与H2在高温时能反应
a
b
c
d
e
W
X
Y
Z
编号
性质推测
化学方程式
示例
氧化性
H2ZO3＋4HI===Z↓＋2I2＋3H2O
1
2
1
还原性
2H2ZO3＋O2===2H2ZO4(或Br2＋H2ZO3＋H2O===H2ZO4＋2HBr等合理答案)
2
酸性
H2ZO3＋2NaOH===Na2ZO3＋2H2O(或其他合理答案)
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