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    2022高中化学一轮专题复习 专题五 物质结构 元素周期律学案
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    2022高中化学一轮专题复习 专题五 物质结构 元素周期律学案

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    这是一份2022高中化学一轮专题复习 专题五 物质结构 元素周期律学案,共54页。

     

    考纲要求靶向明确

    1了解元素、核素和同位素的含义。

    2了解原子的构成、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掌握原子结构示意图。

    4了解化学键的定义了解离子键、共价键的形成过程。

    5掌握电子式的表示方法。

    知识点一 原子结构

    【考必备·清单】

    1原子的构成

    (1)构成原子的微粒及作用

    (2)微粒之间的关系

    原子中:质子数(Z)=核电荷数=核外电子数

    质量数(A)质子数(Z)中子数(N)

    阳离子的核外电子数=质子数-所带电荷数;

    阴离子的核外电子数=质子数+所带电荷数。

    (3)微粒符号周围数字的含义

    [名师点拨] (1)原子中不一定都含有中子H中没有中子。

    (2)电子排布完全相同的原子不一定是同一种原子如互为同位素的各原子。

    (3)破坏原子结构的核裂变不属于化学变化。

    (4)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素FOH

    2同位素

    (1)概念:质子数相同中子数不同的同一元素的不同核素的互称。

    (2)同位素的特征

    相同存在形态的同位素化学性质几乎完全相同物理性质不同

    天然存在的同一元素的各核素所占的原子百分数一般不变

    (3)氢元素的三种核素

    H:用字母表示名称为不含中子;

    H:用字母表示名称为或重氢含有1个中子;

    H:用字母表示名称为或超重氢含有2个中子。

    (4)常见的重要核素及其应用

    核素

    U

    C

    H(D)

    H(T)

    O

    用途

    核燃料

    用于考古断代

    氢弹

    示踪原子

    [名师点拨] (1)由于同位素的存在核素的种数远大于元素的种类。

    (2)不同核素可能具有相同的质子数HH;也可能具有相同的中子数1C1O也可能具有相同的质量数,如1C1N

    (3)同位素的六同三不同

    【夯基础·小题】

    1判断正误(正确的打错误的打“×”)

    (1)一种元素可以有多种核素也可能只有一种核素有多少种核素就有多少种原子(  )

    (2)核聚变如HHHen因为有新微粒生成,所以该变化是化学变化(  )

    (3)ClCl得电子能力几乎相同(  )

    (4)一种核素只有一种质量数(  )

    (5)氢的三种核素形成的单质有6它们物理性质有所不同但化学性质几乎完全相同(  )

    答案:(1) (2)× (3) (4) (5)

    2(2021·徐州模拟)Tc是医用放射性同位素。下列关于Tc的叙述正确的(  )

    A中子数是56      B.质量数是43

    C质子数是56    D.原子序数是99

    解析:A Tc的质子数=原子序数均为43质量数是99中子数=994356所以A正确。

    3现有下列9种微粒:HHCCNFe2Fe3O2O3。按要求完成以下各题:

    (1)HH互称为________

    (2)互为同素异形体的微粒是________

    (3)Fe2的中子数为________核外电子数为________

    (4)上述9种微粒中有________种核素含有________种元素。

    答案(1)同位素 (2)O2O3 (3)30 24 (4)7 5

    知识点二 原子核外电子排布

    【考必备·清单】

    1核外电子排布

    (1)核外电子排布规律

    (2)核外电子排布与元素性质的关系

    金属元素原子的最外层电子数一般小于4较易失去电子形成阳离子表现出还原在化合物中显正化合价。

    非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于4较易得到电子活泼非金属原子易形成阴离子在化合物中主要显负化合价。

    稀有气体元素的原子最外层为8电子(氦为2电子)稳定结构不易失去或得到电子它们的化合价通常表现为0价。

    2原子结构示意图

    3等电子微粒

    (1)常见的10电子微粒

    (2)常见的18电子微粒

    (3)质子数和核外电子数分别相等的两种微粒关系

    可以是两种原子如同位素原子。

    可以是两种分子CH4NH3等。

    可以是两种带电荷数相同的阳离子NHH3O

    可以是两种带电荷数相同的阴离子OHF

    4短周期元素原子核外电子排布的特征

     

    (1)最外层电子数等于次外层电子数BeAr

    (2)电子层数与最外层电子数相等BeAl

    (3)最外层电子数是内层电子总数的一半LiP

    (4)次外层电子数是最外层电子数的2LiSi

    (5)电子层数是最外层电子数的2

    (6)最外层电子数是电子层数的2HeCS

    (7)最外层电子数是次外层电子数的2

    (8)外层电子数是次外层电子数的3

    【夯基础·小题】

    1判断正误(正确的打错误的打“×”)

    (1)最外层电子数为8微粒一定是稀有气体元素原子(  )

    (2)核外电子排布相同的微粒化学性质也相同(  )

    (3)Li外的碱金属原子次外层都有8个电子(  )

    (4)某元素的原子最外层只有一个电子则它一定是金属元素(  )

    (5)同一元素的不同核素原子核外电子排布不同(  )

    答案:(1)× (2)× (3) (4)× (5)×

    2下列说法中肯定错误的是(  )

    A某原子K层上只有一个电子

    B某原子M层上电子数为L层电子数的4

    C某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4

    D阳离子的最外层电子数可能为2也可能为8

    解析:B H原子K层上只有一个电子A项正确;当M层上排有电子时L层上一定排满了8个电子M层上最多只能排18个电子B项错误;K层上最多只能排2个电子M层和L层都为8个电子的离子可能为S2ClKCa2C项正确;Li的最外层电子数为2Na的最外层电子数为8D项正确。

    3下图为几种微粒的结构示意图完成以下填空。

          

                   

        

                                   

    (1)属于阴离子结构的微粒是________(填编号下同)

    (2)形成物质种数最多的元素的原子是________

    (3)对应单质常温下能与水发生反应的微粒是________

    (4)某元素R形成的氧化物为R2O3R的离子结构示意图可能是________

    答案:(1) (2) (3) (4)

    知识点三 化学键

    【考必备·清单】

    1化学键

    (1)概念

    使离子相结合或原子相结合的作用力。

    (2)分类

    2离子键、共价键的比较

     

    离子键

    共价键

    非极性键

    极性键

    概念

    带相反电荷的离子之间的相互作用

    原子间通过共用电子对所形成的相互作用

    成键微粒

    阴、阳离子

    原子

    成键实质

    阴、阳离子的静电作用

    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

    非金属性强的元素与金属性强的元素经得失电子形成离子键

    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

     

    3离子化合物与共价化合物

    4化学键与物质类别的关系

    (1)除稀有气体内部无化学键外其他物质内部都存在化学键。

    (2)只含有极性共价键的物质一般是不同种非金属元素原子形成的共价化合物,如SiO2HClCH4等。

    (3)只含有非极性共价键的物质是同种非金属元素原子形成的单质Cl2P4、金刚石等。

    (4)既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成H2O2C2H4等。

    (5)只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物Na2SCaCl2NaCl等。

    (6)既有离子键又有极性共价键的物质NaOHK2SO4等;既有离子键又有非极性共价键的物质,如Na2O2等。

    (7)仅由非金属元素形成的离子化合物NH4ClNH4NO3等。

    (8)金属元素和非金属元素间可能存在共价键AlCl3等。

    5物质的溶解或熔化与化学键变化的关系

    (1)离子化合物的溶解或熔化过程

    离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子离子键被破坏。

    (2)共价化合物的溶解过程

    有些共价化合物溶于水后能与水反应其分子内的共价键被破坏CO2SO2等。

    有些共价化合物溶于水后发生电离其分子内的共价键被破坏HClH2SO4等。

    有些共价化合物溶于水后其分子内的化学键不被破坏如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。

    (3)单质的溶解过程

    某些活泼的非金属单质溶于水后能与水反应其分子内的共价键被破坏Cl2F2等。

    6化学键对物质性质的影响

    (1)对物理性质的影响

    金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度大、熔点高,就是因为其中的共价键很强破坏时需消耗很多的能量。NaCl等部分离子化合物也有很强的离子键故熔点也较高。

    (2)对化学性质的影响

    N2分子中有很强的共价键故在通常状况下N2很稳定;H2SHI等分子中的共价键较弱故它们受热时易分解。

    7电子式

    (1)概念

    在元素符号周围·“×”来表示原子的最外层电子(价电子)的式子。

    (2)书写方法

    (3)电子式书写的四大误区

    (4)书写示例

     CaCl2

    8分子间作用力和氢键

    (1)分子间作用力

    定义

    把分子聚集在一起的作用力,又称范德华力

    特点

    分子间作用力比化学键得多它主要影响物质的熔点沸点等物理性质而化学键主要影响物质的化学性质

    分子间作用力存在于由共价键形成的多数共价化合物和绝大多数气态、液态、固态非金属单质分子之间。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越大物质的熔、沸点也越高。例如熔、沸点:I2Br2Cl2F2

     

    (2)氢键

    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

    H形成氢键的原子通常是OFN

    存在

    氢键存在广泛如蛋白质分子、醇、羧酸分子、H2ONH3HF等分子之间。分子间氢键会使物质的熔点和沸点升高

    性质影响

    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

    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

    水结冰时体积膨胀、密度减小是因为在固态水()中水分子间以氢键结合成排列规整的晶体

     

    【夯基础·小题】

    1判断正误(正确的打错误的打“×”)

    (1)所有物质中都存在化学键(  )

    (2)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(  )

    (3)非金属元素的两个原子之间一定形成共价键但多个原子间也可能形成离子键(  )

    (4)离子化合物中可能含有共价键共价化合物中一定不含离子键(  )

    (5)N2NH3每个原子的最外层都达到8个电子稳定结构(  )

    答案:(1)× (2)× (3) (4) (5)×

    2书写下列物质的电子式。

    (1)NaOH_________________________________________________________________

    (2)PH3___________________________________________________________________

    (3)联氨(N2H4)_____________________________________________________________

    (4)硼氢化钠(NaBH4)_______________________________________________________

    3有以下8种物质:Ne HCl P4 H2O2

    Na2S NaOH Na2O2 NH4Cl

    请用上述物质的序号填空:

    (1)不存在化学键的是____________

    (2)只存在极性共价键的是____________

    (3)只存在非极性共价键的是____________

    (4)既存在非极性共价键又存在极性共价键的是__________________________________

    (5)只存在离子键的是____________

    (6)既存在离子键又存在共价键的是__________________________________________

    (7)属于离子化合物的是____________

    答案:(1) (2) (3) (4) (5)

    (6)⑥⑦⑧ (7)⑤⑥⑦⑧

    【新教材·应用】

    14C在测定文物年代中的应用

    考古工作者在研究文物和古迹时需要精确地知道其年代。1946美国芝加哥大学教授利比(W.F.Libby19081980)发明了C断代法他因此获得1960年诺贝尔化学奖。当今考古工作者正是利用C衰变测定装置(如图)对文物进行年代测定和研究。此外,考古研究中还利用CN的测定分析古代人类的食物结构这对于研究当时的自然环境状况、社会生产力发展及社会文化风俗等具有重要参考价值。

    [问题探究]

    (1)指出14C中的质子数、中子数、质量数分别是多少?它们之间有何关系?

    提示:14C中的质子数是6、中子数是8、质量数为14;三者之间的关系:质量数=质子数+中子数。

    (2)碳的三种同位素:12C13C14C它们的性质完全相同吗?14C14N的质量数相同二者属于同位素吗?

    提示:12C13C14C之间的化学性质相同但物理性质不同;14C14N尽管质量数相同但二者的质子数不同属于不同元素故二者不是同位素。

    (3)碳、氢两种元素能形成多种化合物其中乙烯是最简单的烯烃写出其电子式并指出化学键的类型。

    提示:极性共价键和非极性共价键。

    (4)氮、氢两种元素能形成NH5的离子化合物写出其电子式并指出化学键的类型。

    提示:;离子键和极性共价键。

    随堂检测反馈

    1判断正误(正确的打错误的打“×”)

    (1)(2020·全国卷)22.4 L(标准状况)氮气中含有7NA个中子(  )

    (2)(2020·全国卷)1 mol重水(D2O)1 mol水多NA个质子(  )

    (3)(2020·浙江7月选考)35Cl37Cl是两种不同的元素(  )

    (4)(2020·浙江1月选考)OO互为同位素(  )

    (5)(2020·北京高考)33As原子核外最外层有5个电子(  )

    答案:(1)× (2)× (3)× (4) (5)

    2判断下列电子式书写的正误(正确的打错误的打“×”)

    (1)(2020·浙江7月选考)甲基的电子式: (  )

    (2)(2019·浙江4月选考)次氯酸的电子式: (  )

    (3)(2020·北京高考)AsH3的电子式: (  )

    (4)(2018·北京高考)NaCl形成离子键的过程:(  )

    答案:(1) (2)× (3)× (4)

    3(2020·全国卷)1934年约里奥-居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核He)轰击金属原子WZX得到核素Y开创了人造放射性核素的先河:

    WZXHeYn

    其中元素XY的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是(  )

    AWZX的相对原子质量为26

    BXY均可形成三氯化物

    CX的原子半径小于Y

    DY仅有一种含氧酸

    解析:B 由题给信息可得XAlYPAl的相对原子质量为27A项错误;X(Al)Y(P)均可形成三氯化物分别为AlCl3PCl3B项正确;根据同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小知X(Al)的原子半径大于Y(P)C项错误;Y(P)有多种含氧酸H3PO3H3PO4D项错误。

    4(2020·浙江7月选考)(1)气态氢化物热稳定性HF大于HCl的主要原因是____________

    __________________________________________________________

    (2)CaCN2是离子化合物各原子均满足8电子稳定结构CaCN2的电子式是________

    (3)常温下在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷原因是________________________

    解析:(1)可以根据共价键的稳定性比较气态氢化物的热稳定性键长越短键能越大则气态氢化物的热稳定性越强原子半径:FCl则键长:F—H<Cl—H键能:F—H>Cl—HHF的热稳定性大于HCl的热稳定性。也可以根据元素非金属性的强弱比较气态氢化物的热稳定性,元素的非金属性越强,气态氢化物的热稳定性越强,非金属性:F>ClHF的热稳定性大于HCl的热稳定性。(2)CaCN2是离子化合物各原子均满足8电子稳定结构则阴离子的结构式为[N===C===N]2CaCN2的电子式为(3)影响物质在水中溶解度的因素有物质的极性、是否含有氢键、能否与水发生化学反应等。乙醇、氯乙烷、水均为极性分子,但乙醇与水分子能形成氢键,因此在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷。

    答案:(1)原子半径FCl键能F—HCl—H

    (3)乙醇与水之间形成氢键而氯乙烷没有

    [课时跟踪检测]                                                       

    1化学科学需要借助化学专用语言来描述下列有关化学用语正确的是(  )

    A次氯酸分子的结构式:H—Cl—O

    BCH4的球棍模型:

    CS2的结构示意图:

    DNH3的电子式:

    解析:C 次氯酸的结构式为H—O—ClA错误;为甲烷的比例模型不是球棍模型B错误;氨气是共价化合物其电子式为D错误。

    2(2021·烟台模拟)下列说法中正确的是(  )

    A化学键是相邻原子间的强烈的相互作用

    B伴有能量变化的物质变化都是化学变化

    C吸热反应中反应物断键放出的能量小于生成物成键吸收的能量

    D共价化合物中一定不含有离子键离子化合物中一定不含有共价键

    解析:A 物理变化中也伴随能量变化如物质的三态变化、浓硫酸稀释等均为物理变化B错误;吸热反应的ΔH>0所以吸热反应中反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量C错误;含有离子键的化合物是离子化合物全部由共价键形成的化合物是共价化合物离子化合物中也可能含有共价键比如NH4ClD错误。

    3下列关于C60H3ON等微粒的叙述错误的是(  )

    A碳、氢、氧、氮元素中各含有不同核素

    BH3H2化学性质相同互为同位素

    CC60N中都含有共价键

    DKO2属于含有共价键的离子化合物

    解析:B 核素是具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子如碳元素的核素有CCC氢、氧、氮元素也各有不同核素A正确;质子数相同、中子数不同的原子互称为同位素H3H2是氢元素的两种不同的单质互为同素异形体B错误;C60N中非金属原子间均通过共用电子对相结合都含有共价键C正确;KO2KO构成属于离子化合物O中两个氧原子间以共价键结合D正确。

    4下列叙述正确的是(  )

    A24 g镁与27 g铝中含有相同的质子数

    B常温常压下1.12 L丙烷分子中所含非极性键数目为0.1NA

    C1 mol重水(D2O)1 mol(H2O)中子数之比为54

    D1 mol乙烷和1 mol乙烯中化学键数目相同

    解析:C 24 g镁与27 g铝中含有的质子数分别是12NA13NAA错误;丙烷中的C—C键为非极性键但常温常压下无法用标准状况下气体摩尔体积计算丙烷的物质的量B错误;每个重水(D2O)分子含有10个中子每个水(H2O)分子含有8个中子所以1 mol重水(D2O)1 mol (H2O)中的中子数之比为10854C正确;乙烷结构简式为CH3CH3每个分子中有7个共价键;乙烯结构简式为CH2===CH2每个分子中有4C—H键和1C===C所以1 mol乙烷和1 mol乙烯中化学键数目不相同D错误。

    5下列物质中既属于离子化合物又属于电解质且含有极性键的是(  )

    ANa2O2         BH2SO4

    CCS2     DBaSO4

    解析:D Na2O2属于离子化合物含有离子键和非极性共价键A不选;H2SO4属于共价化合物B不选;CS2属于共价化合物C不选;BaSO4属于离子化合物Ba2SO之间存在离子键SO之间存在极性共价键BaSO4属于电解质D选。

    6利用固体表面催化工艺进行NO分解的过程如图所示。下列说法不正确的是(  )

    ANO属于共价化合物

    BO2含有非极性共价键

    C过程吸收能量过程释放能量

    D标准状况下NO分解生成11.2 L N2转移电子数为NA

    解析:D 只含有共价键的化合物是共价化合物NO属于共价化合物A正确;同种非金属元素原子之间形成非极性键所以O2含有非极性共价键B正确;由图可知过程NO中化学键发生断裂形成氮原子和氧原子此过程需要吸收能量过程形成了新的化学键NN键和O===O此过程释放能量C正确;根据方程式2NO===N2O2每生成1 mol氮气转移的电子数为4 mol生成11.2 L N2(标准状况下)0.5 mol N2转移电子数为2NAD错误。

    7某元素的一种核素X的原子质量数为AN个中子它与1H原子组成HmX分子a g HmX中所含质子的物质的量是(  )

    A mol    B mol

    C mol    D mol

    解析:A HmX的相对分子质量为Ama g HmX分子的物质的量nX原子的质量数为AN个中子则质子数为AN所以a g HmX分子中含质子的物质的量为 mol×(ANm) molA正确。

    8Na3N是离子化合物它和水作用可产生NH3。下列叙述正确的是(  )

    ANaN3的电子结构都与氖原子相同

    BNa的半径大于N3的半径

    CNa3N与足量的盐酸反应后生成一种盐

    DNa3N与水的反应中Na3N作还原剂

    析:A 核外电子排布相同的简单离子其半径随着原子序数的递增而减小Na的半径小于N3的半径B错误;Na3N与盐酸反应生成NaClNH4Cl两种盐C错误;Na3NH2O反应:Na3N3H2O===3NaOHNH3不存在元素化合价的变化此反应不属于氧化还原反应D错误。

    9人们从冰箱中取出的常态冰仅是冰存在的多种可能的形式之一。目前科学家发现了一种全新的多孔、轻量级的气态冰可形成气凝胶。下列有关说法正确的是(  )

    A常态冰气态冰结构不同是同素异形体

    B气态冰因其特殊的结构而具有比常态冰更活泼的化学性质

    C18 g气态冰的体积为22.4 L

    D构成气态冰的分子中含有极性共价键

    解析:D 常态冰气态冰是水的不同存在形式状态不同但属于同种物质同素异形体是针对单质而言的A错误;常态冰气态冰是水的不同存在形式物理性质不同但化学性质相同B错误;气态冰是形成气凝胶的冰且不知物质所处状态,不能利用标准状况下的气体摩尔体积计算其体积,C错误;气态冰的分子是H2O其分子中含有极性共价键D正确。

    10钼元素为人体及动植物必须的微量元素也在钢铁工业中有着重要的作用钼作为钢的合金化元素可以提高钢的强度特别是高温强度和韧性。我国钼元素的储量丰富在世界上占笫二位。如图所示是钼元素的相关信息下列有关钼的说法错误的是(  )

    A95Mo18O(钼酸根离子)中共计有76电子

    BMo元素是第五周期的主族元素

    C92Mo95Mo98Mo互为同位素化学性质几乎相同

    D98Mo的原子核内中子数比质子数多14

    解析:B 由图中信息可知Mo原子的核外电子数=421个氧原子含8个电子95Mo18O(钼酸根离子)中含有的电子数为428×4276()A正确;Mo元素位于元素周期表第五周期第B属于副族元素B错误;92Mo95Mo98Mo质子数相同、中子数不同,它们互为同位素,由于原子最外层电子数相同,化学性质几乎相同,故C正确;98Mo的质子数为42中子数=984256原子核内中子数比质子数多564214D正确。

    11下表中相关物质的信息都正确的一项是(  )

     

    选项

    化学式

    电子式或含有的化学键类型

    物质的性质

    与性质相对应的用途

    A

    NaClO

    离子键、共价键

    强氧化性

    消毒剂

    B

    H2O2

    不稳定易分解

    医用消毒剂

    C

    NH3

    共价键

    水溶液呈弱碱性

    工业制硝酸

    D

    NaHCO3

    离子键

    受热易分解

    泡沫灭火器

     

    解析:A NaClO中钠离子和次氯酸根离子之间存在离子键OCl原子之间存在共价键次氯酸钠具有强氧化性所以可作消毒剂A正确;H2O2是共价化合物电子式为H2O2具有强氧化性,可用于消毒,B错误;NH3在工业上用于制取硝酸是利用其还原性,与其水溶液呈碱性无关,C错误;碳酸氢钠中既存在离子键又存在共价键,碳酸氢钠可与铝离子发生双水解反应生成二氧化碳,故可用于灭火,与其稳定性强弱无关,D错误。

    12(2021·三明模拟)德国化学家利用N2H2在催化剂表面合成氨气而获得诺贝尔奖,该反应的微观历程如图所示,其中分别表示N2H2NH3及催化剂。下列说法错误的是(  )

    ANH3为共价化合物

    B①→②过程中催化剂与气体之间形成离子键

    C②→③过程需要吸收能量

    D使用催化剂合成氨反应放出的热量不变

    解析:B NH3中只含有N—H共价键属于共价化合物A正确;过程中催化剂吸附气体分子没有离子键形成B错误;过程中分子转化为原子化学键断裂要吸收能量C正确;催化剂只降低反应的活化能不改变反应的反应热D正确。

    13.如图所示abc均为非金属单质de均为含有10个电子的共价化合物且分子中所含原子个数:d>ef为离子化合物。则下列说法错误的是(  )

    A常温下,单质a呈气态

    B单质c具有强氧化性

    C稳定性:d>e

    Df受热易分解为de

    解析:C 非金属单质形成的含有10个电子的共价化合物有CH4NH3H2OHF。由于f为离子化合物且分子中所含原子个数:d>edNH3eHFfNH4F。因此abc分别是N2H2F2HF的稳定性强于NH3C错误。


    14.(2021·厦门模拟)三硫化磷(P4S3)可用于制造火柴分子结构如图所示。下列说法不正确的是(  )

    AP4S3中磷元素为+3

    BP4S3属于共价化合物

    CP4S3含有非极性键

    D1 mol P4S3分子含有9 mol共价键

    解析:A 图示最上方的P原子与S原子形成3个极性共价键共用电子对偏向非金属性强的S原子P为+3价;底面的PS形成1个共价,共用电子对偏向S原子P为+1价;P—P键为非极性共价键共用电子对不偏移P4S3P元素为+3价和+1A错误;只含有共价键的化合物属于共价化合物P4S3属于共价化合物B正确;P4S3分子中P原子与P原子之间存在化学键同种原子之间形成非极性键所以含有非极性键C正确;根据图示可知1 mol P4S3分子中含有6 mol P—S极性共价键和3 molP—P非极性共价键所以1 mol P4S3分子含有9 mol共价键,故D正确。

    15原子序数依次增大的元素abcd它们的最外层电子数分别为1671a的核外电子结构与氦相同bc的次外层有8个电子cd的核外电子结构相同。下列叙述正确的是(  )

    A.a元素的三种核素的氧化物互为同素异形体

    Ba和其他3种元素均能形成共价化合物

    Cd和其他3种元素均能形成离子化合物

    D元素abcd均能形成18电子微粒

    解析:C 根据题意可知aHbScCldK元素。H的三种核素的氧化物是化合物同素异形体是单质A错误;HK形成的KH是离子化合物B错误;KSClH均能形成离子化合物C正确;HKSCl分别形成KHH2SHCl其中KH20电子微粒H2SHCl18电子微粒D错误。

    16全氮类物质具有高密度、超高能量及爆轰产物无污染等优点。中国科学家成功合成全氮阴离子NN是制备全氮类物质NN的重要中间体。下列说法中不正确的是(  )

    A全氮类物质属于绿色能源

    B每个N中含有35个质子

    CNN属于离子化合物

    DNN结构中含共价键和离子键

    解析:C 全氮类物质具有超高能量及爆轰产物无污染等优点因此全氮类物质为绿色能源A正确;1个氮原子中含有7个质子所以每个N中含有35个质子B正确;该物质由氮元素组成属于单质不属于化合物C错误;NN内部都含有共价键NN结构中含有阳离子和阴离子因此该物质含有离子键D正确。

     

     

    考纲要求靶向明确

    1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。

    2以第三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。

    3A族和A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。

    4了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。

    知识点一 元素周期表

    【考必备·清单】

    1元素周期表的编排原则

    2元素周期表的结构

    [名师点拨] (1)A族元素不等同于碱金属元素氢元素不属于碱金属元素;

    (2)外层电子数是2的不一定是A族元素He及部分过渡元素。

    3元素周期表中的特殊位置

    (1)金属元素和非金属元素分区

    分界线:沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋硼、硅、砷、碲、砹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。

    各位置:分界线左下方为金属元素分界线右上方为非金属元素

    分界线附近元素的性质:既表现金属元素的性质又表现非金属元素的性质。

    (2)过渡元素:元素周期表中从B族到B10个纵行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。

    [名师点拨] (1)过渡元素包括7个副族和第全部是金属元素原子最外层电子数不超过2(12)

    (2)由于镧系和锕系的原因第六、七周期同一周期的A族和A族元素原子序数差为25。而第四、五周期同一周期的A族和A族元素原子序数差为11

    4元素周期表的三大应用

    (1)科学预测

    为新元素的发现及预测他们的原子结构和性质提供了线索。

    (2)寻找新材料

    (3)用于工农业生产

    地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系对探矿、研制农药材料等有指导意义。

    [名师点拨] (1)从元素周期表的分区中可以看出非金属性最强的是F金属性最强的是Cs(放射性元素除外)

    (2)处在金属元素和非金属元素分界线上下的元素单质并不一定是半导体Al是导体B()不导电。

    【夯基础·小题】

    1判断正误(正确的打错误的打“×”)

    (1)(As)在元素周期表中的位置是第四周期第A(  )

    (2)用中文(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0(  )

    (3)元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素(  )

    (4)A族全部是金属元素(  )

    (5)元素周期表中镧系元素和锕系元素都占据同一格,它们是同位素(  )

    (6)某元素原子的核电荷数为53则该元素位于第五周期A(  )

    答案:(1) (2) (3)× (4)× (5)× (6)

    2(2021·滨州模拟)IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)宣布112号化学元素正式名称为“Copernicium”元素符号为“Cn”以纪念著名天文学家哥白尼该元素的一种核素含有的中子数为165。下列关于Cn的说法正确的是(  )

    ACn位于第六周期B

    BCn是过渡元素

    CCn是非金属元素

    DCn元素的近似相对原子质量为277

    解析:B 根据稀有气体原子序数He2Ne10Ar18Kr36Xe54Rn86118号位于第七周期0可知112号元素位于第七周期B族;属于过渡元素;属于金属元素;Cn元素的该核素的质量数=质子数+中子数=277Cn元素的相对原子质量则是各同位素原子按原子个数百分比计算出的平均值B正确。

    3.ABC均为短周期元素它们在周期表中的位置如图所示。已知BC元素的原子序数之和是A元素原子序数的4ABC分别为(  )

    ABeNaAl       BBMgSi

    COPCl    DCAlP

    解析:C 因ABC均为短周期元素A处于第二周期、BC处于第三周期同一主族二、三周期原子序数相差8A的原子序数是xB的原子序数是x81x7C的原子序数是x81x9根据题意得(x7)(x9)4x解得x8AOBPCCl

    知识点二 元素周期律

    【考必备·清单】

    1元素周期律

    2主族元素性质的变化规律

    (1)原子结构的变化规律

    项目

    同周期()

    同主族()

    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

     

     

     

     

     

     

     

    (2)元素及对应化合物性质的变化规律

    项目

    同周期()

    同主族()

    元  素

    化合价

    最高正化合价由17(OF除外)最低负化合价=(8-主族序数)

    相同最高正化合价=主族序数(OF除外)

    金属性

    金属性逐渐减弱

    金属性逐渐增强

    非金属性

    非金属性逐渐增强

    非金属性逐渐减弱

    化合物

    离子的氧化性、还原性

    阳离子氧化性逐渐增强

    阴离子还原性逐渐减弱

    阳离子氧化性逐渐减弱

    阴离子还原性逐渐增强

    气态氢化物稳定性

    逐渐增强

    逐渐减弱

    最高价氧化物对应的水化物的酸碱性

     碱性逐渐减弱

    酸性逐渐增强

    碱性逐渐增强

    酸性逐渐减弱

     

    3元素金属性、非金属性强弱判断

    金属性

    在金属活动性顺序表中越靠前金属性越强

    单质与水或非氧化性酸反应越剧烈金属性越强

    单质还原性越强或阳离子氧化性越弱金属性越强

    最高价氧化物对应水化物的碱性越强金属性越强

    XnYXYmYX的金属性强

    元素在周期表中的位置:左边或下方元素的金属性强

    非金属性

    H2化合越容易气态氢化物越稳定非金属性越强

    单质氧化性越强或阴离子还原性越弱非金属性越强

    最高价氧化物对应水化物的酸性越强非金属性越强

    元素在周期表中的位置:右边或上方元素的非金属性强

    [名师点拨] (1)判断元素非金属性或金属性的强弱依据的是元素原子在化学反应中得失电子的难易而不是得失电子的多少。

    (2)金属性是指金属气态原子失电子能力的性质金属活动性是指单质在水溶液中金属原子失去电子能力的性质二者顺序基本一致仅极少数例外。如金属性Pb>Sn而金属活动性Sn>Pb

    (3)根据元素氧化物对应水化物的酸碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱时必须是其最高价氧化物对应的水化物。

    4微粒半径大小的比较方法

    (1)判断方法

    一看电子层数:最外层电子数相同时电子层数越多半径越大。

    二看核电荷数:当电子层结构相同时核电荷数越大半径越小。

    三看核外电子数:当电子层数和核电荷数均相同时核外电子数越多半径越大。

    (2)比较示例

    比较下列微粒半径的大小(“>”“<”填空)

    Na>Mg>Cl

    Li<Na<K

    Na>Mg2>Al3

    F<Cl<Br

    Cl>O2>Na>Mg2

    Fe2>Fe3

    5元素周期律的应用

    (1)比较不同周期、不同主族元素的性质

    比较Ca(OH)2Al(OH)3的碱性强弱方法

    金属性:Mg>AlCa>Mg则碱性:Ca(OH)2>Mg(OH)2>Al(OH)3

    比较H2OSiH4的稳定性强弱的方法

    非金属性:C>SiO>C则氢化物稳定性:H2O>CH4>SiH4

    (2)预测未知元素的某些性质

    已知Ca(OH)2微溶Mg(OH)2难溶可推知Be(OH)2溶。

    已知卤族元素的性质递变规律,可推知未学元素砹(At)的化合物的性质:HAt稳定水溶液呈AgAt溶于水。

    (3)启发人们在一定区域内寻找新物质

    半导体元素在金属与非金属的分界线附近找SiGeGa等。

    农药中常用元素在周期表右上方找FClSPAs等。

    催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中找FeNiRhPtPd等。

    【夯基础·小题】

    1判断正误(正确的打错误的打“×”)

    (1)热稳定性:HCl<PH3(  )

    (2)碱性:LiOH<Be(OH)2(  )

    (3)同周期元素从左到右原子半径逐渐减小离子半径也逐渐减小(  )

    (4)元素的氧化物对应的水化物酸性越强非金属性越强;碱性越强金属性越强(  )

    (5)元素的气态氢化物越稳定非金属性越强其水溶液的酸性越强还原性越弱(  )

    答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)×

    2(2021·威海模拟)我国神舟号飞船使用的砷化镓(GaAs)太阳能电池是我国自主研发、生产的产品。在元素周期表中PAs同主族AlGa同主族GaAs同周期下列说法错误的是(  )

    A酸性H3AsO4<H3PO4

    B还原性AsH3>PH3

    C原子半径Ga>As

    D失电子能力Ga<As

    解析D PAs同主族非金属性As<P则酸性H3AsO4<H3PO4A正确非金属性As<P故还原性AsH3>PH3B正确GaAs同周期As的核电荷数更大故原子半径Ga>AsC正确Ga的金属性强于As故失电子能力Ga>AsD错误。

    3根据元素周期律比较下列各组性质(“>”“<”填空)

    (1)金属性:K________Na________Mg

    非金属性:F________O________S

    (2)碱性:Mg(OH)2________Ca(OH)2________KOH

    (3)酸性:HClO4________H2SO4________HClO

    (4)热稳定性:CH4________NH3________H2O

    (5)还原性:HBr________HClI________S2

    (6)氧化性:Fe3________Cu2________Fe2

    答案:(1)> > > > (2)< < (3)> > (4)< < (5)> < (6)> >

    【新教材·应用】

    2019年是国际化学元素周期表年1869年门捷列夫把当时已知的元素根据物理、化学性质进行排列准确预留了甲、乙两种未知元素的位置并预测了二者的相对原子质量部分原始记录如下:

    [问题探究]

    依据门捷列夫的原始记录回答:

    (1)门捷列夫预留甲、乙两种元素在现行元素周期表中的位置是什么?各是什么元素?

    提示:元素甲与硼、铝在同一主族且在铝的下方故元素甲位于周期表第四周期第A是镓(Ga)元素。乙与Si在同一主族且相邻故乙位于周期表第四周期A是锗(Ge)元素。

    (2)试比较元素甲的最高价氧化物对应水化物的碱性与Al(OH)3的碱性强弱;乙的简单气态氢化物的稳定性与CH4稳定性的强弱。

    提示:金属性:Al<Ga故元素甲的最高价氧化物对应水化物的碱性强于Al(OH)3;因非金属性:Ge<C则乙的简单气态氢化物的稳定性弱于CH4

    (3)依据乙在元素周期表中的位置预测乙有什么重要用途?

    提示:Ge处于金属与非金属交界处可用作半导体材料。

    随堂检测反馈

    1判断下列描述的正误(正确的打,错误的打“×”)

    (1)(2020·山东高考)键能C—C>Si—SiCH>SiH因此C2H6稳定性大于Si2H6(  )

    (2)(2020·山东高考)SiH4Si的化合价为+4CH4C的化合价为-4因此SiH4还原性小于CH4(  )

    (3)(2020·天津高考)简单离子半径:S2<Na(  )

    (4)(2020·天津高考)简单氢化物沸点:NH3<PH3(  )

    (5)(2020·浙江7月选考)HNa在元素周期表中处于同一主族(  )

    答案:(1) (2)× (3)× (4)× (5)

    2(2020·浙江1月选考)下列说法正确的是(  )

    A同一原子中在离核较远的区域运动的电子能量较高

    B原子核外电子排布先排满K层再排L,先排满M层再排N

    C同一周期中随着核电荷数的增加元素的原子半径逐渐增大

    D同一周期中A族与A族元素原子的核电荷数都相差1

    解析:A 同一原子中能量高的电子在离核较远的区域运动A正确;原子核外电子排布不是先排满M层再排N如钾原子的M层有8个电子N层有1个电子B错误;同周期中随着核电荷数的增大原子半径逐渐减小C错误;同周期A族和A族元素原子序数之差可以是11125D错误。

    3(2020·北京高考)已知:33As()P为同族元素。下列说法不正确的是(  )

    AAs原子核外最外层有5个电子

    BAsH3的电子式是

    C热稳定性:AsH3<PH3

    D非金属性:As<Cl

    解析:B AsP为同族元素A族元素则其原子核外最外层有5个电子A正确;AsH3属于共价化合物电子式与氨气相似B错误;非金属性As<P,热稳定性:AsH3<PH3,故C正确;非金属性:P<Cl,又因为非金属性As<P,所以非金属性As<Cl,故D正确

    4(2019·海南高考)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年联合国将2019年定为国际化学元素周期表年。下列有关化学元素周期表的说法正确的是(  )

    A元素周期表共有16

    BA族元素的非金属性自上而下依次减

    C主族元素均呈现与其族数相同的最高化合价

    D第二周期主族元素的原子半径自左向右依次增大

    解析:B A元素周期表共有18纵行也就是共有18错误;B对于同一主族的元素从上到下原子半径逐渐增大原子获得电子的能力逐渐减弱所以A族元素的非金属性自上而下依次减弱正确;C主族元素一般呈现与其族数相同的最高化合价OF非金属性强O没有与族序数相等的最高正化合价F没有正价错误; D第二周期主族元素的原子半径自左向右依次减小错误。

    [课时跟踪检测]                                                     

    1(2021·芜湖模拟)某主族元素R的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4由此可以判断(  )

    AR一定是第4周期元素

    BR一定是第A族元素

    CR一定是A族元素

    DR的氢化物化学式为H2R

    解析:D 主族元素中最高正化合价+|最低负化合价|8元素R的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4所以R元素的最高正化合价是+6最低负化合价是-2R的最外层电子数是6R为第A族元素SSeTe但不一定是第四周期元素其气态氢化物化学式为H2R

    2(2021·永州模拟)2019年是国际化学元素周期表年。下列对元素周期表的认识正确的是(  )

    A周期表中共有18个族

    B第一、二、三周期为短周期

    C第三周期主族元素原子半径从左到右依次增大

    D第二周期主族元素从左到右最高正化合价从+1递增到+7

    解析:B 周期表中共有187个主族7个副族、1个第族、10除第族有3其他各族均为1共有16个族A错误;同周期元素电子层数相同从左到右核电荷数逐渐增大原子核对核外电子吸引逐渐增强原子半径逐渐减小C错误;氧元素无最高正化合价、氟元素无正化合价D错误。

    3下列关于元素周期表和元素周期律的应用说法正确的是(  )

    A为元素性质的系统研究提供指导为新元素的发现提供线索

    B在周期表中金属与非金属的分界处寻找可作催化剂的合金材料

    CAA族元素中寻找制造农药的主要元素

    D在过渡元素中可以找到半导体材料

    解析:A 元素周期表和元素周期律为元素性质的系统研究提供指导为新元素的发现提供线索A项正确;在周期表中金属与非金属的分界处寻找半导体材料B项错误;在非金属元素中寻找制造农药的主要元素C项错误;在过渡元素中寻找可作催化剂的合金材料D项错误。

    4.如图为元素周期表中元素X的信息。下列关于X的说法正确的是(  )

    A属于过渡元素

    B质量数为74.92

    C处于第四周期第A

    D非金属性比氮弱

    解析:D As属于非金属元素不属于过渡元素A项错误;X的相对原子质量为74.92B项错误;X处于第四周期第AC项错误;同一主族元素从上到下非金属性依次减弱D项正确。

    5.部分元素在周期表中的分布如图所示(虚线为金属元素与非金属元素的分界线),下列说法不正确的是(  )

    A虚线左侧是金属元素

    BAs处于第五周期第A

    CSiGe可作半导体材料

    DSb既有金属性又有非金属性

    解析:B 本题考查元素周期表的应用侧重考查金属元素与非金属元素分界线附近元素的性质。题图中虚线左下方的元素均为金属元素A正确;由Si处于第三周期第A族可推知As处于第四周期第AB错误;元素周期表中的金属元素和非金属元素分界线附近的元素往往既具有金属性,又具有非金属性,可在该分界线附近寻找半导体材料(如GeSi)CD正确。

    6(2020·北京师大附中期中)下列事实中不能用元素周期律解释的是(  )

    A原子半径:K>Ca>Mg

    B碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3

    C热稳定性:HF>HCl>H2S

    D酸性:H2SO3>H2CO3>H2SiO3

    析:D 同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小同一主族元素从上到下原子半径依次增大A项不符合题意;元素的金属性越强其最高价氧化物对应的水化物碱性越强B项不符合题意;元素的非金属性越强其气态氢化物越稳定C项不符合题意;元素的非金属性越强其最高价氧化物对应的水化物酸性越强H2SO3不是S元素最高价氧化物对应的水化物D项符合题意。

    7.如图ABCDE是长式元素周期表中的5种元素(不包括镧系和锕系)。下列说法不正确的是(  )

    AAE原子序数之差可能为2

    BDE原子序数之差可能是1832

    CBC原子序数之差一定是2

    DBD原子序数之差不可能是7

    解析:A 由题给5种元素的位置关系可以看出A不是第一周期元素因为A若为氢元素则其位于最左边一族就不会有BA若为氦元素则其位于最右边一族就不会有C。既然A不是氢元素或氦元素AE原子序数之差不可能为2A错误;由表中位置关系可知DE原子序数之差可能是81832B正确;BC之间仅隔有E一种元素故原子序数之差一定为2C正确;BD原子序数之差应大于8D正确。

    8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

    推论

    A

    与冷水反应NaMg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

    氧化性:HClO>H2CO3

    金属性:Cl>C

    D

    热稳定性强弱:HBr>HI

    非金属性:Br>I

     

    解析:C 根据与水反应的剧烈程度可判断元素金属性强弱A项不符合题意;根据最高价氧化物对应的水化物碱性强弱可判断元素金属性强弱B项不符合题意;应该根据最高价氧化物对应的水化物酸性强弱来判断元素非金属性强弱C项符合题意;气态氢化物越稳定元素非金属性越D项不符合题意。

    9(2021·黔南州模拟)门捷列夫创制了元素周期表他还成功预言了11种元素。下列部分预言元素与相关元素不是同族元素的是(  )

    A类硅(32Ge)Si    B类铝(31Ga)Al

    C类硼(21Sc)B    D亚碘(85At)I

    解析:C 由36号元素Kr处于第四周期0可知32Ge处于第四周期ASi同族;31Ga处于第四周期AAl同族;由20号元素Ca处于第四周期A可知21Sc处于第四周期BB不同族;由86号元素Rn处于第六周期0可知85At处于第六周期AI同族故选C

    10以下事实不能用元素周期律解释的是(  )

    AF2在暗处遇H2即爆炸I2在暗处遇H2几乎不反应

    BNO2在冷水中颜色变浅在热水中颜色加深

    C氯原子与钠原子形成离子键与硅原子形成共价键

    DH2O4 000 以上开始明显分解H2S用酒精灯加热即可完全分解

    解析:B 2NO2N2O4 ΔH<0在热水中平衡逆向移动颜色加深在冷水中平衡正向移动颜色变浅不能用元素周期律解释B符合题意。

    11如表所示是元素周期表的一部分有关说法正确的是(  )

      族

    周期  

    A

    A

    A

    A

    A

    A

    A

     

     

     

    c

     

    d

     

    a

    b

     

     

     

    e

    f

     

    A.e的简单氢化物比d的简单氢化物稳定

    Babe三种元素的原子半径:e>b>a

    C六种元素中e元素单质的化学性质最活泼

    Dcef的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强

    解析:D e是硫元素d是氧元素H2S稳定性弱于H2OA错误;同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小B错误;af六种元素分别为NaMgCOSCl其中金属单质中Na的化学性质最活泼非金属单质中Cl2O2化学性质均比S活泼C错误。

    12(2021·海淀模拟)中科院电子学研究所的研究人员已经掌握了锶原子光钟研究的一系列关键技术为显著提高卫星导航系统的定位精度奠定了基础。锶(元素符号Sr)的原子序数为38下列说法中不正确的是(  )

    A84Sr86Sr87Sr88Sr互为同位素

    BSr的原子序数可知其在周期表中的位置是第五周期第A

    C根据元素周期律可知Sr(OH)2的碱性强于Ca(OH)2弱于Ba(OH)2

    D根据元素周期律可知Sr的还原性强于Mg因此可以从MgCl2溶液中置换出Mg

    解析:D 由锶(Sr)原子序数为38可知锶位于周期表中第五周期A金属性:Ca<Sr<BaSr(OH)2的碱性强于Ca(OH)2弱于Ba(OH)2Sr是活泼金属能与水反应所以Sr不能从MgCl2溶液中置换出MgD错误。

    13.(2021·宁德模拟)某同学在研究前18号元素时发现可按原子序数由小到大的顺序排成如图所示的蜗牛形状图中每个弧线上的·代表一种元素其中起点O代表氢元素。下列说法中正确的是(  )

    AABCD都是非金属元素

    B虚线相连的元素处于同一族

    C稳定性:H2D>H2A

    DAB两种元素组成化合物的化学式一定为B2A

    解析:B O点代表氢元素按照原子序数由小到大、由里往外延伸由图可知OB连线的三元素位于第AAO元素BNa元素CSi元素DS元素。非金属性O>S对应的氢化物稳定性:H2D<H2AAO元素BNa元素钠与氧元素可以形成过氧化钠(B2A2)B正确。

    14(2021·厦门模拟)如图是元素周期表的一部分下列叙述不正确的是(  )

    B

    C

    N

    O

    F

    Al

    Si

    P

    S

    Cl

    Ga

    Ge

    As

    Se

    Br

    In

    Sn

    Sb

    Te

    I

    Tl

    Pb

    Bi

    Po

    At

    A.Pb的最高正化合价为+4

    B原子半径比较:Al>F

    C酸性强弱:H3AsO4<H2SeO4

    DBr的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBrO3

    解析:D PbC同主族最外层含有4个电子其最高正化合价为+4A正确;铝原子核外电子层数为3氟原子核外电子层数为2则原子半径:Al>FB正确;AsSe同周期原子序数越大非金属性越强则非金属性:As<Se则最高价氧化物对应水化物的酸性:H3AsO4<H2SeO4C正确;Br的最高价为+7其最高价氧化物对应水化物的化学式为HBrO4D错误。

    15下列说法正确的是(  )

    (As)位于元素周期表第A其最高价氧化物对应水化物的酸性比硝酸弱

    (Tl)与铝同主族其单质既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应

    气态氢化物的水溶液的酸性H2S弱于HCl

    非金属元素的气态氢化物溶于水后,均形成无氧酸

    A.①③④    B①②④

    C①③    D②③

    解析:C 元素的非金属性越强其最高价氧化物对应的水化物酸性越强正确;Tl不与NaOH溶液反应错误;HCl是强酸H2S是弱酸正确;NH3溶于水后形成弱碱错误。

    16已知短周期元素的四种离子A2BC3D具有相同的电子层结构则下列叙述中正确的是(  )

    A原子序数:DCBA

    B原子半径:BACD

    C离子半径:C3DA2B

    D氧化性:A2B还原性:C3D

    解析:B 由于四种离子具有相同的电子层结构离子所对应的元素应位于相邻两个周期根据阴阳离子所带的电荷数得出元素在周期表中的位置关系:。原子序数大小应为ABDCA项错误;根据原子半径的递变规律可以判断B项正确;离子半径应为C3DBA2C项错误;还原性应为C3DD项错误。

    17最新发现的第113号、115号、117号和118号元素已正式写入元素周期表。根据物质结构、元素周期律的知识下列说法正确的是(  )

    原子序数

    英文名称

    中文名称

    符号

    汉语拼音

    113

    Nihonium

    Nh

    115

    Moscovium

    Mc

    117

    Tennessee

    Ts

    tián

    118

    Oganesson

    Og

    ào

     

    A.Nh(OH)3具有两性

    BMc位于元素周期表中第七周期第A其原子半径小于Ts

    COg是一种人工合成的稀有气体元素其在元素周期表中位于第七周期0

    D若制Ts的最高价氧化物对应的水化物其酸性强于HClO4

    解析:C Nh113号元素在周期表中位于第七周期第AAl位于同一主族同一主族从上到下元素的金属性逐渐增强最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强所以Nh(OH)3具有碱性A错误;Mc115号元素位于元素周期表中第七周期第ATs117号元素位于元素周期表中第七周期第A同一周期主族元素的原子半径从左到右逐渐减小Mc原子半径大于TsB错误;Og118号元素位于元素周期表中第七周期0C正确;Ts117号元素位于元素周期表中第七周期第ACl位于同一主族同一主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱其最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱所以若制得Ts的最高价氧化物对应的水化物其酸性弱于HClO4D错误。

    18(2021·怀化模拟)下列数据或事实所呈现的规律不能用元素周期律解释的是(  )

     

    A

    共价键

    键能/(kJ·mol1)

    B

    最高价含氧酸

    酸性强弱

    C—C

    347

    HClO4

    强酸

    C===C

    620

    H3PO4

    中强酸

    CC

    812

    H2SiO3

    弱酸

    C

    气态氢化物

    分解温度/

    D

    化学方程式

    平衡常数(K)

    H2O

    >2 000

    F2H22HF

    1.8×1036

    H2S

    300

    Cl2H22HCl

    9.7×1012

    H2Se

    160

    Br2H22HBr

    5.6×107

     

    解析:A 键长越短键能越大,则共价键与键能的关系不能利用元素周期律解释,故A符合题意;非金属性越强对应最高价含氧酸的酸性越强非金属性越强对应氢化物越稳定K越大反应正向进行的程度越大非金属性越强越易与氢气化合BCD都能用元素周期律解释BCD不符合题意。

     

    元素推断题集基本概念、元素化合物的知识于一身具有综合性强、思维容量大的特点是每年全国卷客观题的必考题型。特别是近几年高考试题加入了物质特殊结构与转化(2019年全国卷T132020年全国卷T13)增加了试题的灵活性和考生寻找题眼的难度。突破这类元素推断题不仅要求考生掌握必要的基础知识还要从题目中提取有效信息运用科学推理与论证的方法抓住原子结构特点周期表中的特殊位置与物质的特殊结构与性质,建立解题模型,突破难点。

    题型一 根据原子结构、位置关系进行推断

    【提素能·归纳】

    [典题示例1] 短周期元素abcd的原子序数依次增大cab最外层电子数为等差数列公差为2ac的价电子数之和为6d的核外电子数等于b的核外电子数加8。下列叙述错误的是(  )

    A.ab可形成气态化合物

    Bc的原子半径小于d的原子半径

    Cbc形成的化合物为离子化合物

    Dad最高价氧化物的水化物均呈酸性

    [模板应用]

    第一步:挖掘题干信息,确定元素名称

    第二步:根据元素周期表、周期律判断结论

    选项

    判断依据

    结论

    A

    CO可以形成气态化合物COCO2

    正确

    B

    MgS同周期原子半径:Mg>S

    错误

    C

    MgO为离子化合物

    正确

    D

    CS的最高价氧化物的水化物分别为H2CO3H2SO4均呈酸性

    正确

     

    [答案] B

    [规律方法]

    1根据核外电子排布的三大规律推断元素

    (1)最外层电子规律

    最外层电子数(N)

    3N<8

    N12

    N>次外层电子数

    周期表中位置

    A族~A

    A族、A族、族、副族、0族元素氦

    第二周期(LiBe除外)

     

    (2)阴上、阳下规律

    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。如O2FNaMg2Al3电子层结构相同NaMgAl位于OF的下一周期。

    2根据元素在周期表中位置,确定其化合物的化学式

    知道元素在周期表中的主族序数后根据化合价规律就可以写出它的化合物的化学式例如(R代表元素)

     

     

    A

    A

    A

    A

    氢化物

    RH4

    RH3

    H2R

    HR

    最高价氧化物

    RO2

    R2O5

    RO3

    R2O7

    最高价含氧酸

    H4RO4

    H2RO3

    H3RO4

    HRO3

    H2RO4

    HRO4

     

    【练能力·突破】

    (2020·全国卷)一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)

    具有良好的储氢性能其中元素WXYZ的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述错误的是(  )

    A该化合物中WXY之间均为共价键

    BZ的单质既能与水反应也可与甲醇反应

    CY的最高化合价氧化物的水化物为强酸

    DX的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构

    解析:D 由题意4种短周期元素中Z的原子序数最大且能形成ZZNa元素W的原子序数最小且形成一个化学键WH元素再由4种元素的原子序数之和为24可知XY的原子序数之和为12结合题给化合物中XY的成键数可知XB元素YN元素。从该化合物的成键情况可确定HBN之间均为共价键A项正确;Na为活泼金属既能与水反应又能与CH3OH发生置换反应生成H2B项正确;氮元素的最高价氧化物对应的水化物为HNO3是典型的强酸C项正确;BF3B原子不满足8电子稳定结构D项错误。

    题型二 利用元素周期表的片段进行推断

    【提素能·归纳】

    [典题示例2] 短周期元素XYZW在元素周期表中的相对位置如图所示。已知YW的原子序数之和是Z3下列说法正确的是(  )

     

    Y

    Z

     

    X

     

     

    W

    A.原子半径:X<Y<Z

    B气态氢化物的稳定性:X>Z

    CZW均可与Mg形成离子化合物

    D最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>W

    [模板应用]

    第一步:挖掘题干信息确定元素

    第二步:根据元素周期表、周期律判断递变规律

    选项

    判断依据

    结论

    A

    Si为第三周期元素NO为第二周期元素,原子半径r(Si)>r(N)>r(O)

    错误

    B

    非金属性:O>Si则气态氢化物稳定性:H2O>SiH4

    错误

    C

    OCl可与Mg形成MgOMgCl2均为离子化合物

    正确

    D

    NCl最高价氧化物对应的水化物分别为HNO3HClO4酸性:HClO4>HNO3

    错误

     

    [答案] C

    [规律方法]

    1元素周期表中短周期特殊结构的应用

    (1)元素周期表中第一周期只有两种元素HHeH元素所在的第A族为元素周期表的左侧边界A族左侧无元素分布。

    (2)He0族元素0族元素为元素周期表的右侧边界0族元素右侧没有元素分布。

    利用这个关系可以确定元素所在的周期和族。

    2熟悉主族元素在周期表中的特殊位置

     

    族序数等于周期数的元素

    HBeAlGeSbPo

    族序数等于周期数2倍的元素

    CS

    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

    LiCaTl

    周期数是族序数3倍的元素

    NaBa

    最高正化合价与最低负化合价代数和为零的短周期元素

    HCSi

    最高正化合价是最低负化合价绝对值3倍的短周期元素

    S

    H原子半径最小的元素

    F

    【练能力·突破】

    (2019·全国卷)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。右表是元素周期表的一部分WXYZ为短周期主族元素WX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

    DX的最高价氧化物的水化物是强碱

    解析:D 由题意WXYZ为短周期主族元素WX的最高化合价之和为8可推出WXYZ分别为NAlSiPA正确根据电子层数越多原子半径越大可得原子半径:W<XB正确常温常压下硅单质为固态;C正确同一主族由下到上简单气态氢化物的热稳定性逐渐增强所以热稳定性:NH3>PH3D错误X的最高价氧化物的水化物Al(OH)3是弱碱。

    题型三 依据元素及其化合物的性质、转化进行推断     

    【提素能·归纳】

    [典题示例3] ABCD是原子序数依次增大的四种短周期元素甲、乙、丙、丁、戊是由其中的两种或三种元素组成的化合物辛是由C元素形成的单质。已知:常温下0.1 mol·L1丁溶液的pH13甲、乙、丙、丁、戊、辛物质间可发生如图所示转化。则下列说法不正确的是(  )

    A原子半径:D>B>C

    B元素的非金属性:B>C>A

    CABCD形成的化合物中既含有离子键又含有共价键

    DA分别与BCD形成的简单化合物中AB形成的简单化合物的熔点最低

    [模板应用]

    第一步:挖掘题干信息确定元素

    第二步:根据元素周期表、周期律判断递变规律

    选项

    判断依据

    结论

    A

    原子半径:Na>C>O

    正确

    B

    非金属性:O>C>H

    错误

    C

    四种元素可形成NaHCO3既有离子键又有共价键

    正确

    D

    CH4H2ONaHCH4为气体熔点最低

    正确

     

    [答案] B

    [规律方法]

    1单质或化合物具有特性的元素

    (1)形成化合物种类最多的元素或对应单质是自然界中硬度最大的物质的元素:C

    (2)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

    (3)地壳中含量最多的元素或简单氢化物在通常情况下呈液态的元素:O

    (4)地壳中含量最多的金属元素或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

    (5)最活泼的非金属元素或无正化合价的元素或无含氧酸的非金属元素或无氧酸可腐蚀玻璃的元素或气态氢化物最稳定的元素或阴离子的还原性最弱的元素:F

    (6)最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物的碱性最强的元素或阳离子的氧化性最弱的元素:Cs

    (7)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

    (8)单质密度最小的元素:H;单质密度最小的金属元素:Li

    (9)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

    (10)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应的元素:N;元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生氧化还原反应的元素:S

    (11)单质为常见的半导体材料:SiGe

    (12)元素的气态氢化物能和它的氧化物在常温下反应生成该元素的单质的元素:S

    (13)元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素:LiNaF

    2物质熔、沸点高低的判断方法

    (1)根据物质的状态判断

    常温下物质的熔、沸点:固>液体>气体如:氯化钠>>二氧化碳。

    (2)根据物质微粒间作用力大小判断

    分子间作用力越大物质的熔、沸点越高。

    组成和结构相似的物质相对分子质量越大分子间作用力越强物质的熔、沸点越高F2<Cl2<Br2<I2

    分子间存在氢键的物质沸点高于只存在范德华力的物质NH3>PH3HF>HCl

    【练能力·突破】

    XYZW是原子序数依次增大的短周期元素,且XZ原子序数之和是YW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和乙烯均能使溴水褪色其原理相同

    CW元素的盐溶液可能显酸性、中性或碱性

    DZXYW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则乙是H2O2M是单质所以MO2;乙和丁的组成元素相同则丁是H2O;化合物N是具有漂白性的气体NSO2丙是H2S甲是硫化物;XZ原子序数之和是YW原子序数之和的ZNa元素。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NaHSO4溶液显酸性、Na2SO4溶液显中性、Na2SO3溶液显碱性C正确;NaHOS形成的化合物中H原子不满足8电子结构D错误。

    【新情境·素养】

    科学家利用原子序数依次递增的四种短周期元素WXYZ组合成一种超分子具有高效的催化性能其分子结构示意图如下图所示:

    (注:实线代表共价键,YY之间的其他重复单元的WX未标注)

    已知WXZ分别位于不同周期Z的原子半径在同周期元素中最大。

    [问题探究]

    (1)推测WXYZ分别是何种元素?

    提示:WXZ分别位于不同的短周期即一、二、三周期。故WHZ是第三周期原子半径最大的元素ZNa从超分子结构中可以看出第二周期元素XY分别形成4个共价键和2个共价键XCYO。故WXYZ分别是HCONa

    (2)试比较YZ简单离子半径的大小。

    提示r(Na)<r(O2)

    (3)试比较XY简单气态氢化物的稳定性。

    提示:O的非金属性大于C故简单气态氢化物稳定性:H2O>CH4

    (4)YZ形成的化合物有几种写出其化学式并指出所含化学键类型。

    提示:两种;Na2ONa2O2Na2O中含离子键Na2O2中含离子键和共价键。

    随堂检测反馈

    1(2020·浙江7月选考)XYZMQ五种短周期元素原子序数依次增大。Y元素的最高正价为+4Y元素与ZM元素相邻且与M元素同主族;化合物Z2X4的电子总数为18个;Q元素的原子最外层电子数比次外层少一个电子。下列说法不正确的是(  )

    A原子半径:ZYM

    B最高价氧化物对应水化物的酸性:ZYM

    CX2ZZX2易溶于水,其水溶液呈碱性

    DXZQ三种元素形成的化合物一定是共价化合物

    解析:D 依据题述信息可推出XHYCZNMSiQCl。根据同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小同一主族元素从上到下原子半径依次增大可得原子半径:Z(N)<Y(C)<M(Si)A项正确;元素的非金属性越强其最高价氧化物对应水化物的酸性越强则酸性:Z(HNO3)>Y(H2CO3)>M(H2SiO3)B项正确;H2NNH2为联氨是一种极性较强的化合物能与水、醇等形成分子间氢键根据相似相溶原理联氨能溶于水、醇等极性溶剂中又因为H2NNH2H2OH2NNHOH故其水溶液呈碱性C项正确;X(H)Z(N)Q(Cl)三种元素可形成NH4ClNH4Cl是离子化合物D项错误。

    2(2019·上海高考)短周期元素mnpq在元素周期表中的排序如图所示其中m的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能反应。下列说法正确的是(  )

    m

    n

     

     

    p

    q

    A非金属性:m>n

    B氢化物稳定性:n<p

    C简单阴离子半径:p>q

    D最高价氧化物对应水化物酸性:p>q

    解析:C 根据题意可知:mN元素nO元素pS元素qCl元素。同一周期从左向右非金属性逐渐增强则非金属性:m<nA错误;非金属性O>S则氢化物稳定性:n>pB错误;电子层数相同时核电荷数越大离子半径越小则离子半径p>qC正确;非金属性S<Cl则最高价氧化物对应水化物酸性:p<qD错误。

    3.(2019·全国卷)科学家合成出了一种新化合物(如图所示)其中WXYZ为同一短周期元素Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半下列叙述正确的是(  )

    AWZ的水溶液呈碱性

    B.元素非金属性的顺序为X>Y>Z

    CY的最高价氧化物的水化物是中强酸

    D该新化合物中Y不满足8电子稳定结构

    解析:C WXYZ为同一短周期元素可能同处于第二或第三周期观察新化合物的结构示意图可知X为四价X可能为CSi。若XCZ核外最外层电子数为C原子核外电子数的一半即为3对应B元素不符合成键要求不符合题意XSiW能形成+1价阳离子可推出WNa元素Z核外最外层电子数为Si原子核外电子数的一半即为7可推出ZCl元素。Y2Si原子形成共价键另外得到1个电子达到8电子稳定结构说明Y原子最外层有5个电子进一步推出YP元素WXYZ分别为NaSiPCl元素。A错误WZNaCl其水溶液呈中性;B错误元素非金属性:Cl>P>SiC正确P的最高价氧化物的水化物为H3PO4是中强酸;D错误P原子最外层有5个电子2Si原子形成共价键另外得到1个电子在该化合物中P原子满足8电子稳定结构。

    [课时跟踪检测]                                                         

    1(2021·信阳模拟)四种短周期元素XYZW在周期表中的位置如表所示其中Z元素的最外层电子数是内层电子总数的。下列说法不正确的是(  )

    X

    Y

     

     

    Z

    W

    AZ元素位于周期表的第三周期第A

    BXW元素的最高价氧化物对应水化物的酸性:W强于X

    CY元素的气态氢化物的热稳定性比Z的高

    DXY都只能形成一种氧化物

    解析:D 根据题意可知XC元素YN元素ZP元素WS元素。ZP元素原子序数为15位于周期表中第三周期第AA正确;非金属性C<S则最高价氧化物对应水化物的酸性:W(S)>X(C)B正确;非金属性N>P则简单氢化物的稳定性:Y>ZC正确;C的氧化物有COCO2N的氧化物有NONO2D错误。

    2WXYZ是原子序数依次增大的短周期主族元素Y(XW)Z2是一种新型净水剂XW是一种10电子微粒且对水的电离有抑制作用XY能形成二元化合物R工业上电解熔融的R可制取Y的单质。下列说法正确的是(  )

    A含有Y元素的离子水解一定显酸性

    B电解熔融RX的离子向阳极移动

    C简单离子半径:Z>Y>X

    D可用pH试纸测定Z单质水溶液的pH

    解析:B 短周期主族元素WXYZ的原子序数依次增大XW是一种10电子微粒且对水的电离有抑制作用推出XOWH;由XY能形成二元化合物R工业上电解熔融的R可制取Y的单质Y(XW)Z2是一种新型净水剂可推出YAlRAl2O3;由Y(XW)Z2中各元素化合价代数和为0推出Z为-1从而推出ZClAKAlO2溶液因AlO水解而显碱性错误;B电解熔融R(Al2O3)X的离子(O2)向阳极移动正确;C电子层数多的离子半径大具有相同核外电子排布的离子原子序数小的离子半径大则简单离子半径:Z(Cl)>X(O2)>Y(Al3)错误;D因氯水中含具有漂白作用的HClO故不能用pH试纸测定氯水的pH错误。

    3.XYZWR为五种短周期主族元素其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法错误的是(  )

    A简单离子半径:Y<W

    B最高价氧化物对应水化物的酸性:Z<W

    CR为氧元素

    DXY可以形成离子化合物

    解析:C XYZWR为五种短周期元素XY最外层只有一个电子位于A族;Z最外层有4个电子位于AW最外层有5个电子位于AR最外层有6个电子位于A族;Y原子半径最大YNa元素X原子半径最小XH元素;Z原子和W原子半径接近、W原子半径小于Z而最外层电子数大于Z所以ZC元素、WN元素、RS元素。故简单离子半径:Y<WA项正确;由于ZC元素WN元素非金属性W更强故最高价氧化物对应水化物的酸性:Z<WB项正确;由于R处于A且半径大于ZWRS元素C项错误;XY可以形成NaH属于离子化合物D项正确。

    4短周期主族元素XYZWRQ原子序数依次增大。常温下由这些元素组成的化合物甲、乙、丙、丁的0.1 mol·L1水溶液pH如下表丙、丁为二元化合物。甲溶液逐滴滴入丙溶液中先产生白色沉淀后沉淀消失;乙由YZW三种元素组成其水溶液常用于除油污。下列说法一定正确的是(  )

    0.1 mol·L1水溶液

    pH

    13

    11

    5

    1

     

    A.WQ形成的化合物只含有离子键

    BYZ的氢化物沸点:Y<Z

    C离子半径:r(Q)>r(R)>r(Z)

    DYQ的氧化物对应水化物的酸性:Q>Y

    解析:A 常温下0.1 mol·L1甲溶液pH13说明甲为一元强碱则甲为NaOH0.1 mol·L1丁溶液pH1且丁为二元化合物说明丁为一元强酸则丁为HCl;乙、丙的0.1 mol·L1水溶液pH分别为115则乙为弱碱性溶液丙为弱酸性溶液;甲溶液逐滴滴入丙溶液中先产生白色沉淀后沉淀消失则丙溶液中含有铝离子且丙为二元化合物则丙为AlCl3;乙由YZW三种元素组成其水溶液常用于除油污可能为Na2CO3溶液。根据上述分析甲为NaOH丁为HCl丙为AlCl3乙为Na2CO3溶液6种元素XHYCZOWNaRAlQClWQ形成的化合物为氯化钠只含有离子键A正确;YCZOC的氢化物有很多种其氢化物沸点可能高于水也可能低于水B错误;离子的电子层数越多离子半径越大电子层结构相同的离子核电荷数越大离子半径越小因此离子半径:r(Q)>r(Z)>r(R)C错误;YQ的氧化物对应的水化物可能分别为碳酸和次氯酸此时酸性:H2CO3>HClOD错误。

    5XYZW均为常见的短周期主族元素常温下其最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 mol·L1)pH和原子半径的关系如图所示。其中Y为碳元素。下列有关说法正确的是(  )

    AX是硫元素

    BY的最高价氧化物的电子式为

    CW的最高价氧化物对应的水化物中仅含离子键

    DZ的最高价氧化物对应水化物的化学式为HClO4

    解析:D XYZW均为短周期主族元素由其最高价氧化物对应水化物溶液的pH和原子序数的关系图可知XZ对应的pH2高氯酸、硝酸均为一元强酸且原子半径Z>Y>XYC则可知ZClXNW对应的pH12氢氧化钠为一元强碱WNaXN元素A错误;YC元素其最高价氧化物为CO2电子式为B错误;WNa元素,其最高价氧化物对应的水化物为NaOH,既含有离子键又含有共价键,C错误;ZCl元素,其最高价氧化物对应的水化物为HClO4D正确。

    6.(2021·南阳模拟)短周期元素XYZM的原子序数依次增大且位于不同主族它们组成一种团簇分子如图所示。XM的周期序数分别与该元素的族序数相等Y是地壳中含量最多的元素。则下列说法中不正确的是(  )

    A简单离子半径:Y<M<Z

    BXY形成的分子中可以存在非极性键

    CZ的单质可以在CO2中燃烧

    DMY形成的化合物具有两性

    解析:A 根据题意可知XH元素YO元素ZMg元素MAl元素。电子层数相同时核电荷数越大离子半径越小则简单离子半径:Y>Z>MA错误;HO元素形成的双氧水分子中含有O—O非极性键B正确;Mg单质可以在CO2中燃烧生成MgOCC正确;OAl元素形成的化合物为Al2O3Al2O3为两性氧化物D正确。

    7原子序数依次增大的元素abcd它们的最外层电子数分别为1671a的电子层结构与氦相同;bc的次外层有8个电子cd的电子层结构相同。下列叙述错误的是(  )

    Aa和其他3种元素均能形成共价化合物

    B元素的非金属性次序为cba

    Cd和其他3种元素均能形成离子化合物

    D元素abc各自最高和最低化合价的代数和分别为046

    解析:A 原子序数依次增大的元素abcd它们的最外层电子数分别为1671a的电子层结构与氦相同aH元素;bc的次外层有8个电子原子只能有3个电子层bS元素cClcd的电子层结构相同dK元素。H元素与S元素、Cl元素分别形成H2SHCl二者属于共价化合物但与K元素形成的化合物为KH属于离子化合物A错误;同周期元素从左向右非金属性逐渐增强氢化物中H元素为正价其非金属性最弱故非金属性:ClSHB正确;K元素与其他元素可以形成KHK2SKCl均属于离子化合物C正确;H元素最高正化合价、最低负化合价分别为+1、-1S元素最高正化合价为+6、最低负化合价为-2Cl元素最高正化合价为+7、最低负化合价为-1则元素abc各自最高和最低化合价的代数和分别为046D正确。

    8.短周期元素XYZWQ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M层电子数的三倍下列说法不正确的是(  )

    AX Y 可形成5 种以上的化合物

    B工业上常通过电解Z 的熔融氯化物的方法来制Z的单质

    C简单离子的半径由大到小为Q>X>Y>Z

    DXWQ最高价氧化物对应水化物的酸性Q>X >W

    解析:B 这几种元素都是短周期元素根据元素在周期表中的位置知XY位于第二周期ZWQ位于第三周期W原子的质子数是其M层电子数的三倍设其M层电子为xW原子质子数=28x28x3x所以x5WP元素XN元素、YO元素、ZAl元素、QCl元素。AXY分别是NO元素二者能形成多种氮氧化物,如N2ONONO2N2O4N2O5所以XY可形成5种以上的化合物正确;BZAl元素熔融状态下氯化铝不导电所以工业上采用电解熔融氧化铝的方法冶炼Al错误;C电子层数越多其离子半径越大电子层结构相同的离子离子半径随着原子序数的增大而减小所以离子半径:QXYZ正确;D非金属性:Q>X>W则最高价氧化物对应水化物的酸性Q>X>W正确。

    9RWXYZ为原子序数依次增大的短周期主族元素WY主族,R的最外层电子数是次外层电子数的2倍。W元素形成的一种单质可用于自来水的杀菌消毒。RW元素原子的最外层电子数之和等于XZ元素原子的最外层电子数之和。下列说法正确的是(  )

    A简单离子的半径:W<Y<Z

    B氧化物对应水化物的酸性:Z>R>X

    CXZ形成的化合物溶于水可抑制水的电离

    D最高价氧化物的熔点:Y>R

    解析:D RWXYZ为原子序数依次增大的短周期主族元素R的最外层电子数是次外层电子数的2可知R含有2个电子层最外层含4个电子RC元素;W元素形成的一种单质可用于自来水的杀菌消毒结合原子序数关系知该单质为臭氧WO元素;又已知WY同主族YS元素;Z为短周期主族元素原子序数大于SZCl元素;RW元素原子的最外层电子数之和等于XZ元素原子的最外层电子数之和X的最外层电子数为4673已知X的原子序数大于OXAl元素。离子的电子层数越多离子半径越大电子层结构相同时核电荷数越大离子半径越小则简单离子半径:W<Z<YA项错误;氧化物对应水化物的酸性:HClO<H2CO3B项错误;XZ形成的化合物为AlCl3Al3水解促进了水的电离C项错误;相对分子质量越大熔、沸点越高所以熔点:SO3>CO2D项正确。

    10WXYZ为原子序数依次增大的四种短周期元素其中两种为非金属元素。W的气态氢化物遇到其最高价氧化物对应的水化物产生白烟Z的最外层电子数等于其电子层数的2WX的最外层电子数之和等于Z的族序数。在含XY的可溶性盐溶液中通入过量的CO2产生沉淀的质量与CO2体积的关系如图所示。下列说法正确的是(  )

    A.简单离子半径:XYZW

    BZ的氧化物对应的水化物均为强酸

    CY的阴离子溶液与含Y的阳离子溶液能够发生反应

    D工业上可用电解法或热还原法制备XY的单质

    解析:C NH3HNO3会生成白色固体产生白烟W为氮元素;短周期元素中原子的最外层电子数等于电子层数2倍的元素有CS元素Z的原子序数大于7所以Z为硫元素;又因为WX的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数所以X为钠元素;由图知通入CO2产生沉淀且通入过量的CO2沉淀不溶解NaAlO2Na2SiO3溶液中通入CO2产生沉淀且通入过量的CO2硅酸、氢氧化铝不溶解但四种元素中有两种非金属元素Y为铝元素不是硅元素。S2N3NaAl3的离子半径依次减小A错误;硫的含氧酸有H2SO3H2SO4H2SO3是弱酸B错误;含Al3AlO的溶液能够发生反应生成氢氧化铝沉淀C正确;工业上可以采用电解法制备钠、铝但是不能用热还原法制备钠、铝D错误。

    11几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表所示:

    元素代号

    X

    Y

    Z

    W

    V

    原子半径/pm

    160

    143

    70

    66

    110

    主要化合价

    2

    3

    5、-3

    2

    5、+3、-3

     

    下列叙述正确的是(  )

    AXY元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性:X<Y

    B简单离子的半径:Z<W<X<Y

    C一定条件下W的单质可以将Z的单质从其氢化物中置换出来

    DXZ形成的化合物为共价化合物

    解析:C 同一周期元素原子半径随着原子序数的增大而减小;同一主族元素原子半径随着原子序数的增大而增大;主族元素中的最高正化合价与其主族序数相同最低负价=主族序数-8根据表中数据知XMg元素YAl元素ZN元素WO元素VP元素。金属性:Mg>Al高价氧化物对应的水化物的碱性:X>YA错误;对于简单离子而言电子层数越多离子半径越大电子层结构相同时核电荷数越大离子半径越小所以简单离子半径:Y<X<W<ZB错误;一定条件下氧气可以和氨气反应生成水和氮气C正确;MgN形成的化合物Mg3N2为离子化合物D错误。

    12短周期元素WXYZ的原子序数依次增大。mpqrs是由这些元素组成的二元化合物常温常压下r为液体其余均为无色气体m的摩尔质量为p2n是元素Y的单质是绿色植物光合作用产生的无色气体,p能使湿润的红色石蕊试纸变蓝q能使品红溶液褪色。上述物质之间的转化关系如图所示。下列说法正确的是(  )

    A.原子半径:XYZ

    B非金属性:XYZ

    Cpsmq在一定条件下均能发生反应

    Dqs均为酸性氧化物m的水溶液显酸性

    解析:C 短周期元素WXYZ的原子序数依次增大;mpqrs是由这些元素组成的二元化合物常温常压下r为液体,其余均为无色气体,q能使品红溶液褪色qSO2n是元素Y的单质是绿色植物光合作用产生的无色气体nO2m的摩尔质量为p2p能使湿润的红色石蕊试纸变蓝pNH3mH2SrH2OsNO结合原子序数关系可以知道WHXNYOZS。原子半径:YXZA错误;非金属性:YXYZB错误;根据元素化合价的变化规律可以判断:pNH3sNO二者在一定条件下发生反应生成氮气和水;mH2SqSO2二者在一定条件下发生反应生成硫和水C正确;qSO2SO2为酸性氧化物;sNONO为不成盐氧化物D错误。

    13.RXYZA是短周期主族元素它们在周期表中的相对位置如图所示。X原子最外层电子数等于其电子层数的3倍。下列推断正确的是(  )

    R

    X

    Y

    Z

     

    A

    A气态氢化物的热稳定性由强到弱的顺序为Z>R>X>Y

    B原子半径由小到大的顺序为Z<A<Y<X

    C最高价氧化物对应的水化物酸性由弱到强的顺序为Z<R<A

    DRY3A2XZA5分子中每个原子最外层都达到8电子结构

    解析:C 由元素在周期表中的位置关系知X位于第二周期只有氧原子的最外层电子数等于其电子层数的3X为氧元素由此推知R为氮元素Y为氟元素Z为磷元素A为氯元素。A热稳定性:PH3<NH3<H2O<HF错误;B原子半径:r(P)>r(Cl)>r(O)>r(F)错误;C最高价氧化物对应的水化物酸性:H3PO4<HNO3<HClO4正确;DPCl5分子中磷原子最外层有10个电子错误。

    14短周期元素xydf的最高正化合价或最低负化合价、原子半径的相对大小随原子序数的变化如图1所示;短周期元素zegh的最高价氧化物对应水化物的溶液(浓度均为0.01 mol·L1)pH与原子序数的关系如图2所示。

    下列有关说法正确的是(  )

    A离子半径大小顺序:e>f>g>h

    Bxzd三种元素形成的化合物中一定不含离子键

    Cydg的简单气态氢化物中沸点最高的是g的氢化物

    D装满zd2气体的小试管倒扣水槽中充分反应试管液面上升约

    解析:D 由题意可知xH元素yC元素zN元素dO元素fAl元素eNa元素gS元素hCl元素。离子半径:g>h>e>fA错误;HNO形成的硝酸铵中含有离子键B错误;ydg的简单气态氢化物中沸点最高的是d(O)的氢化物C错误;zd2气体为NO2根据反应的化学方程式3NO2H2O===2HNO3NO可知反应后试管中液面上升约D正确。

    15WXYZ均为短周期主族元素原子序数依次增大且原子核外L电子层的电子数分别为0588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:Y<Z

    DXY元素不能存在于同一离子化合物中

    解析:B WXYZ均为短周期主族元素原子序数依次增大且原子核外L电子层的电子数分别为0588WH元素XN元素YZ均处于第三周期四种元素原子的最外层电子数之和为18YZ最外层电子数之和是181512最外层电子数只能为57又因为Y的原子序数小于ZYP元素ZCl元素WXYZ分别是HNPCl元素。AH2N2常温下都是气体相对分子质量越大分子间作用力越大熔、沸点越高故单质的沸点:W<X错误;B元素的非金属性:H<Cl所以阴离子的还原性:W>Z正确;C元素的非金属性:P<Cl最高价氧化物对应水化物的酸性:H3PO4<HClO4但氧化物对应水化物的酸性不一定存在此规律如磷酸的酸性大于次氯酸的酸性错误;DXY分别是NP元素可以形成铵盐如磷酸铵、磷酸一氢铵、磷酸二氢铵都属于离子化合物错误。

    16XYZW为原子序数依次增大的四种短周期元素其中Z为金属元素XW为同一主族元素。XZW形成的最高价氧化物分别为甲、乙、丙。xy2zw分别为XYZW的单质丁是化合物。其转化关系如图所示下列判断错误的是(  )

    A反应都属于氧化还原反应

    BXYZW四种元素中Y的原子半径最小

    CNa着火时可用甲扑灭

    D一定条件下x与甲反应生成丁

    解析:C 根据题中信息可判断x为碳丙为二氧化硅在高温条件下碳与二氧化硅反应生成的w为硅丁为一氧化碳;y2为氧气碳与氧气点燃反应生成的甲为二氧化碳;z为镁镁在二氧化碳中点燃反应生成碳和氧化镁()A二氧化碳与镁反应、碳与氧气反应、碳与二氧化硅反应都属于氧化还原反应正确;B同周期元素从左到右原子半径依次减小同主族元素从上到下原子半径依次增大COMgSi四种元素中O的原子半径最小正确;CNa着火时不可用二氧化碳扑灭因为过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气氧气具有助燃性,错误;D碳与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳正确。

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