第6讲 物质结构 元素周期律-2022高考化学二轮复习高分冲刺课件

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1．(2019·江苏，8)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y原子的最外层有2个电子，Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料，W与X位于同一主族。下列说法正确的是(　　)A．原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)B．由X、Y组成的化合物是离子化合物C．Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强D．W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
考点一　原子结构、电子式与微粒间的作用力
真 题 感 悟——悟真题、明方向
[解析]　“X是地壳中含量最多的元素”，则X为O元素，“Y原子的最外层有2个电子”，Y的原子序数大于X，则Y为Mg元素，“Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料”，则Z为Si元素，“W与X位于同一主族”，则W为S元素。A项，原子半径：r(Mg)>r(Si)>r(S)>r(O)，错误；B项，MgO为离子化合物，正确；C项，非金属性SiN3－>Na＋，故A错误；简单氢化物稳定性：HCl>H2S，故B错误；氮气与镁反应，制造镁合金时不能用氮气作保护气，故C错误；化合物Na2S2中存在离子键和共价键，故D正确。
4．书写下列物质的电子式：(1)(2017·天津高考)NaOH的电子式为__________________；(2)(2017·海南高考)PH3的电子式为__________________；(3)(2016·全国卷Ⅱ)联氨(N2H4)的电子式为__________________；(4)(2016·浙江高考)硫化氢的电子式为__________________；
(5)(2015·全国卷Ⅰ)硼氢化钠(NaBH4)的电子式为__________________；(6)(2015·浙江高考)H2O2的电子式为_____________；(7)(2015·海南高考)甲硅烷(SiH4)的电子式为__________________；
(8)光气的化学组成为COCl2，每个原子均达到8电子稳定结构，其电子式为__________________。
[解析]　电子式的书写依据是8电子稳定理论。在离子化合物中，金属阳离子是失去电子达到8电子稳定结构的，非金属的阴离子是得到电子达到8电子稳定结构的。在共价化合物中，非金属原子之间是通过共用电子对达到8电子稳定结构的，一个非金属原子形成共用电子对的数目是固定的，等于“8－最外层电子数”，由此可写出物质的电子式。另外，原子团一定是通过共价键形成的。
考点二　元素周期表、元素周期律
2．(2018·全国卷Ⅱ)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]　W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W与X可生成一种红棕色气体，则W为氮元素，X为氧元素；Y的周期数是族序数的3倍，则Y为钠元素；故Z为第3周期元素，Z的最外层电子数与W(N)的电子总数相同，因此Z为氯元素。氧元素可以与其余元素N、Na、Cl形成多种二元化合物，故A项正确；钠元素与氧元素形成的化合物Na2O2中含有离子键和共价键，故B项错误；N、O、Na形成的简单离子的电子层结构相同，均为10电子微粒，而氯元素形成的简单离子为18电子结构，故C项错误；N的氧化物对应的水化物有HNO2和HNO3，其中HNO2为弱酸，故D项错误。
3．(2019·天津，7)氮、磷、砷(As)、锑(Sb)、钅必(Bi)、镆(Mc)为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。回答下列问题：(1)砷在元素周期表中的位置___________________。Mc的中子数为_________。已知：P(s，白磷)===P(s，黑磷)　ΔH＝－39.3 kJ·ml－1；P(s，白磷)===P(s，红磷)　ΔH＝－17.6 kJ·ml－1；由此推知，其中最稳定的磷单质是_______。(2)氮和磷氢化物性质的比较：热稳定性：NH3_____PH3(填“>”或“”或“ZD．离子半径：Y>Z
[解析]　根据图示，A是H2、B是Na或Mg或Al等活泼金属，C是Cl2，X、Y、Z分别是H、Na或Mg或Al、Cl；化合物NaH中含离子键，故A正确：HClO是弱酸。故B错误；非金属性：Cl>H，故C错误；离子半径：Cl－>Na＋，故D错误。
1．(2017·全国Ⅰ卷，12)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物可用作制冷剂，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是(　　)A．X的简单氢化物的热稳定性比W的强B．Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构C．Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红D．Z与X属于同一主族，与Y属于同一周期
[解析]　本题考查元素推断和元素周期律。由题知，W为氮，X为氧，Y为钠，Z为硫。同周期元素从左至右，简单氢化物的热稳定性逐渐增强，H2O的热稳定性比NH3的强，A项正确；氧离子(O2－)和钠离子(Na＋)核外都有10个电子，B项正确；钠和硫形成的化合物为硫化钠，它是强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，能使红色石蕊试纸变蓝色，不能使蓝色石蕊试纸变色，C项错误；氧、硫位于同主族，钠与硫位于第三周期，D项正确。
2.(2019全国卷Ⅰ，13)科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z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(　　)A．WZ的水溶液呈碱性B．元素非金属性的顺序为X>Y>ZC．Y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]　氯化钠是强酸强碱盐，其水溶液呈中性，A项错误；元素非金属性顺序为Z(Cl)>Y(P)>X(Si)，B项错误；磷的最高价氧化物是P2O5，其对应的水化物为HPO3、H3PO4，它们均是中强酸，C项正确；2个硅原子和1个P原子形成2个共价键，阴离子得到1个电子，所以该化合物中磷原子最外层达到8电子稳定结构，D项错误。
3．(2019·全国卷Ⅲ，9)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ZXD．Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸[解析]　MgO为离子晶体，碳的氧化物为分子晶体，故Mg的氧化物的熔点高于碳的氧化物，A项错误；非金属性：C>Si，故氢化物的热稳定性：CH4>SiH4，B项正确；C、Si形成的化合物SiC为共价化合物，C项错误；Mg能溶解在浓硝酸中，Si不与浓硝酸反应，D项错误。
4．(2017·海南·13)X、Y、L、M为核电荷数依次增大的前20号主族元素。X2是最轻的气体，Y、L与M三种元素的质子数均为5的倍数。回答下列问题：(1)X与L组成的最简单化合物的电子式为__________。(2)X与M组成的物质为_______(填“共价”或“离子”)化合物，该物质可作为野外工作的应急燃料，其与水反应的化学方程式为________________________________。(3)Y在周期表中的位置是_________________，其含氧酸的化学式为___________。(4)L与M形成的化合物中L的化合价是_______。
CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑
►知能补漏根据在元素周期表中的位置推断：(1)根据核外电子的排布规律①最外层电子规律：
(3)周期表中特殊位置的元素(1～20号元素)。①族序数等于周期数的元素：H、Be、Al。②族序数等于周期数2倍的元素：C、S。③族序数等于周期数3倍的元素：O。④周期数是族序数2倍的元素：Li、Ca。⑤周期数是族序数3倍的元素：Na。⑥最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：H、C、Si。⑦最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S。⑧除氢外，原子半径最小的元素：F。
1.X、Y、Z、W为原子序数递增的四种短周期元素，其中Y、Z为金属元素。X、Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物甲、乙、丙、丁之间存在如图所示反应关系(图中“——”相连的两种物质能发生反应)。下列判断一定正确的是(　　)A．X是元素周期表中非金属性最强的元素B．Z位于元素周期表第3周期ⅠA族C．四种原子中，Y原子半径最大D．W的最高化合价为＋7
[解析]　结合题图知，两种金属元素Y、Z形成的碱乙、丙之间能够发生反应，又Y、Z均为短周期元素，故Y为钠元素，Z为铝元素，乙、丙分别是NaOH、Al(OH)3；甲、丁均能与NaOH和Al(OH)3发生反应，则甲、丁必为强酸，从而推出X为氮元素，W为硫(或氯)元素，则甲是HNO3、丁是H2SO4(或HClO4)。
2．(2019·商丘二模)甲、乙、丙、丁4种物质分别含2种或3种元素，它们的分子中均含18个电子，甲是气态氢化物，在水中分步电离出两种阴离子。下列推断错误的是(　　)A．若某钠盐溶液含甲电离出的阴离子，则该盐既可能与酸反应又可能与碱反应B．若乙与氧气的摩尔质量相同，则乙只能由2种元素组成C．若丙中含有第2周期第ⅣA族的元素，则丙可能是甲烷的同系物D．若丁中各元素质量比和甲中各元素质量比相同，则丁中一定含有－1价的元素
[解析]　甲是18电子的氢化物，且其在水中分步电离出两种阴离子，不难得出甲为H2S，若盐溶液为NaHS溶液，既能与盐酸等反应生成H2S，也能与NaOH反应生成Na2S，故A正确；氧气的摩尔质量为32 g·ml－1，乙的摩尔质量也为32 g·ml－1，且含有18个电子，CH3OH符合，由3种元素组成，故B错误；丙中含有第2周期ⅣA族元素，C2H6符合，C2H6是CH4的同系物，故C正确；H2S中H、S元素的质量比为1∶16，H2O2中H、O元素的质量比也为1∶16，则丁为H2O2，H2O2中氧元素显－1价，故D正确。
3．A、B、C、D、E是核电荷数依次增大的五种短周期主族元素，A元素的原子核内只有1个质子；B元素的原子半径是其所在主族中最小的，B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO3；C元素原子的最外层电子数比次外层多4；C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布，两元素可形成化合物D2C；C、E同主族。(1)B在周期表中的位置为第_____周期第_______族。(2)E元素形成的氧化物对应的水化物的化学式为__________________。(3)元素B、C、D、E形成的简单离子半径大小关系是___________________(用离子符号表示)。
H2SO3、H2SO4
S2－>N3－>O2－>Na＋
(4)用电子式表示化合物D2C的形成过程：_____________________________________。(5)由A、B、C三种元素形成的离子化合物的化学式为____________，它与强碱溶液共热，发生反应的离子方程式是________________________________。(6)D2EC3一定条件下可以发生分解反应生成两种盐，其中一种产物为无氧酸盐，则此反应的化学方程式为____________________________(化学式用具体的元素符号表示)。
[解析]　A元素的原子核内只有1个质子，则A为氢元素；B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO3，则B的最高化合价为＋5价，位于周期表第ⅤA族，B元素的原子半径是其所在主族中最小的，应为氮元素；C元素原子的最外层电子数比次外层多4个，只能有2个电子层，最外层电子数为6，应为氧元素；C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布，两元素可形成化合物D2C，则D的化合价为＋1价，D为钠元素；C、E同主族，则E为硫元素。(1)B是氮元素，在周期表中的位置为第2周期第ⅤA族。(2)E是硫元素，形成的氧化物SO2、SO3对应的水化物的化学式分别为H2SO3、H2SO4。(3)元素B、C、D、E形成的简单离子中，S2－有三个电子层，N3－、O2－、Na＋只有两个电子层，且电子层结构相同，核电荷数大的半径反而小，故离子半径大小关系是S2－>N3－>O2－>Na＋。
4．(2019·潍坊二模)已知A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素，A、C同主族，A与B、A与E形成共价化合物，A与B形成化合物的水溶液呈碱性，E元素的最高正化合价与最低负化合价的代数和为6，D是同周期中离子半径最小的元素。(1)五种元素中，非金属性最强的元素在周期表中的位置是__________________，写出C元素的原子结构示意图_____________________。
Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O
①X、Y、Z均含有同一种金属元素，若W固体俗称干冰，则反应Y→Z的离子方程式为__________________________________________；若W是强碱，且Y为白色难溶固体，则反应Z→Y的离子方程式为__________________________________________________________。②X、Y、Z是均含有同一种非金属元素的化合物，W是一种常见金属单质，且上述转化均在常温条件下完成，则反应Z→Y的离子方程式为______________________________________________________________。