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專題五物質結構與元素周期律 第二單元 PART1 考綱展示 1 了解元素 核素和同位素的含義 2 了解原子的構成 了解原子序數(shù) 核電荷數(shù) 質子數(shù) 中子數(shù) 核外電子數(shù)以及它們之間的相互關系 3 了解原子核外電子排布規(guī)律 4 掌握元素周期律的實質 了解元素周期表 長式 的結構 周期 族 及其應用 5 以第三周期為例 掌握同一周期內元素性質的遞變規(guī)律與原子結構的關系 6 以第 A族和第 A族為例 掌握同一主族內元素性質的遞變規(guī)律與原子結構的關系 7 了解金屬 非金屬元素在周期表中的位置及其性質遞變規(guī)律 8 了解化學鍵的定義 了解離子鍵 共價鍵的形成 9 了解物質的組成 結構和性質的關系 高頻考點探究 1 牢記微粒間重要的數(shù)量關系 1 質子數(shù) 核電荷數(shù) 核外電子數(shù) 原子序數(shù) 2 質量數(shù) 質子數(shù) 中子數(shù) 3 陽離子的核外電子數(shù) 質子數(shù) 陽離子所帶正電荷數(shù) 4 陰離子的核外電子數(shù) 質子數(shù) 陰離子所帶負電荷數(shù) 核心透析 考點一微粒結構及相互作用力化合物的類型 2 巧記10電子微粒和18電子微粒的方法 3 正確理解微粒間的作用力 1 強度 化學鍵 氫鍵 范德華力 2 范德華力與物質的組成 熔沸點 由分子構成的物質 若組成和結構相似 一般地說 物質的相對分子質量越大 范德華力越強 熔沸點越高 如沸點 HI HBr HCl 3 氫鍵與物質的熔沸點 H2O的熔沸點高于H2S 因水分子間存在氫鍵 H2S分子間只存在范德華力 常見的非金屬性較強的元素如N O F的氫化物分子間可形成氫鍵 4 理清化學鍵類型與物質類型的對應關系 提醒 1 只含非極性共價鍵的物質 非金屬元素組成的單質 稀有氣體除外 如I2 N2 P4 金剛石 晶體硅等 2 只含有極性共價鍵的物質 一般是不同非金屬元素組成的共價化合物 如HCl NH3 SiO2 CS2等 3 既有極性鍵又有非極性鍵的物質 如H2O2 C2H4 CH3CH3 C6H6等 4 只含有離子鍵的物質 活潑非金屬元素與活潑金屬元素形成的化合物 如Na2S CsCl K2O NaH等 5 既有離子鍵又有非極性鍵的物質 如Na2O2 CaC2等 6 由強極性鍵構成但又不是強電解質的物質 如HF等 例1 2018 全國卷 W X Y和Z為原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素 W與X可生成一種紅棕色有刺激性氣味的氣體 Y的周期數(shù)是族序數(shù)的3倍 Z原子最外層的電子數(shù)與W的電子總數(shù)相同 下列敘述正確的是 A X與其他三種元素均可形成兩種或兩種以上的二元化合物B Y與其他三種元素分別形成的化合物中只含有離子鍵C 四種元素的簡單離子具有相同的電子層結構D W的氧化物對應的水化物均為強酸 典例探究 答案 A 解析 W X Y和Z為原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素 W與X可生成一種紅棕色有刺激性氣味的氣體 該氣體為NO2 則W是N X是O Y的周期數(shù)是族序數(shù)的3倍 且原子序數(shù)大于X O 則Y是Na Z原子最外層的電子數(shù)與W的電子總數(shù)相同 則Z是Cl X O 與N Na Cl可形成NO NO2 N2O4 Na2O Na2O2 Cl2O Cl2O5等多種二元化合物 A項正確 Y Na 與O形成的Na2O2中 含有離子鍵和非極性共價鍵 B項錯誤 四種元素形成的簡單離子分別為N3 O2 Na 和Cl 前三種離子的電子層結構與Ne原子結構相同 Cl 的電子層結構與Ar原子結構相同 C項錯誤 W N 的氧化物有多種 對應的水化物中HNO3是強酸 HNO2則是弱酸 D項錯誤 答案 D 變式2已知A為常見溫室氣體 B為淡黃色氧化物 C為常見液體 D為黃綠色氣體單質 相互反應的關系如圖5 1所示 M的水溶液能殺菌消毒 下列有關敘述不正確的是 A A D中均含有共價鍵B 反應 有非極性共價鍵的破壞與生成C N溶于水斷裂了離子鍵D M的電子式為 圖5 1 答案 C 解析 A為常見溫室氣體 A為CO2 B為淡黃色氧化物 B為Na2O2 C為常見液體 C為H2O D為黃綠色氣體單質 D為Cl2 M的水溶液能殺菌消毒 M為HClO 推斷出E為Na2CO3 F為O2 G為NaOH M為HClO N為HCl CO2有極性共價鍵 Cl2中含有非極性共價鍵 A正確 發(fā)生反應 時Na2O2中非極性鍵被破壞 生成的O2中也有非極性共價鍵 B正確 HCl中只有共價鍵 溶于水時沒有離子鍵的斷裂 C錯誤 M為HClO 原子間以共價鍵相結合 電子式為 D正確 解題策略 正確理解物質類別與化學鍵類型的關系 1 離子鍵 極性鍵一定存在于化合物中 2 除AlCl3外 含活潑金屬元素或NH4 的化合物多數(shù)屬于離子化合物 3 含有離子鍵的化合物 無論是否含有共價鍵 必定屬于離子化合物 4 離子化合物中一定含有離子鍵 可能含有共價鍵 5 只含共價鍵的物質有非金屬單質和共價化合物 稀有氣體不含任何化學鍵 6 可能含有非極性鍵的物質有 非金屬單質 除稀有氣體 某些共價化合物 如H2O2 C2H6等 某些離子化合物 如Na2O2等 1 熟記元素周期表的結構 核心透析 考點二元素周期表和元素周期律的綜合應用 2 主族元素性質遞變規(guī)律 3 三看 比較微粒半徑大小在中學化學要求的范疇內 可按 三看 規(guī)律來比較粒子半徑的大小 一看 電子層數(shù) 當電子層數(shù)不同時 電子層數(shù)越多 半徑越大 例 r Li r Na 二看 核電荷數(shù) 當電子層數(shù)相同時 核電荷數(shù)越大 半徑越小 例 r Na r Mg r Al r Si r P r S r Cl r O2 r F r Na r Mg2 r Al3 三看 核外電子數(shù) 當電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時 核外電子數(shù)越多 半徑越大 例 r Cl r Cl r Fe2 r Fe3 4 掌握金屬性 非金屬性強弱的判斷方法 典例探究 例2 2018 全國卷 W X Y Z均為短周期元素且原子序數(shù)依次增大 元素X和Z同族 鹽YZW與濃鹽酸反應 有黃綠色氣體產生 此氣體同冷燒堿溶液作用 可得到含YZW的溶液 下列說法正確的是 A 原子半徑大小為W X Y ZB X的氫化物水溶液酸性強于Z的C Y2W2與ZW2均含有非極性共價鍵D 標準狀況下W的單質狀態(tài)與X的相同 答案 D 解析 鹽YZW與濃鹽酸反應產生的黃綠色氣體為Cl2 該鹽為NaClO Cl2與NaOH反應生成NaClO和NaCl 故W為O Y為Na Z為Cl X與Z同族 則X為F 原子半徑 O F Na Cl A項錯誤 HF為弱酸 HCl為強酸 B項錯誤 Na2O2中兩個氧原子之間為非極性共價鍵 ClO2中兩個氧原子位于氯原子的兩側 不存在非極性共價鍵 C項錯誤 標準狀況下 O2和F2均為氣體 D項正確 變式1短周期主族元素R T Q在周期表中的相對位置如圖5 2所示 在常溫暗處 R元素的單質可與氫氣劇烈化合并爆炸 下列說法正確的是 A 原子半徑 Q T RB 最高價氧化物對應水化物的酸性 R Q TC TR5水解生成兩種酸D Q2和Q8的相互轉化是物理變化 圖5 2 答案 C 解析 在常溫暗處 R元素的單質可與氫氣劇烈化合并爆炸 R為F 則T為P Q為S 原子半徑 T Q R A錯誤 F沒有正價 沒有最高價氧化物對應水化物 B錯誤 TR5水解生成HF和H3PO4兩種酸 C正確 Q2和Q8的相互轉化是化學變化 D錯誤 變式2A B C D E均為周期表中的短周期元素 且原子序數(shù)依次增大 A和B D E均能形成共價化合物 A和B形成的化合物在水中呈堿性 C和E形成的化合物在水中呈中性 已知A和C同主族 B和D同主族 C離子和B離子具有相同的電子層結構 下列說法正確的是 A B離子半徑小于C離子半徑B 五種元素中非金屬性最強的是DC 由A分別和B D E所形成的共價化合物中 熱穩(wěn)定性最差的是ED C的最高價氧化物對應的水化物中化學鍵類型為離子鍵和共價鍵 答案 D 解析 A B C D E均為周期表中的短周期元素 且原子序數(shù)依次增大 A和B形成的化合物在水中呈堿性 A為氫元素 B為氮元素 A和C同主族 C為鈉元素 B和D同主族 D為磷元素 C和E形成的化合物在水中呈中性 E為氯元素 核外電子排布相同的離子 核電荷數(shù)越大 離子半徑越小 所以離子半徑 N3 Na A錯誤 氯的非金屬性強于磷 B錯誤 由H分別和N P Cl所形成的共價化合物中 熱穩(wěn)定性最差的是PH3 C錯誤 鈉的最高價氧化物對應的水化物為氫氧化鈉 鈉離子與氫氧根離子間為離子鍵 氧原子與氫原子間為共價鍵 D正確 元素的 性 位 構 的推斷及綜合應用 規(guī)律小結 1 2018 天津卷 下列有關物質性質的比較 結論正確的是 A 溶解度 Na2CO3 NaHCO3B 熱穩(wěn)定性 HCl PH3C 沸點 C2H5SH C2H5OHD 堿性 LiOH Be OH 2 命題考向追蹤 歷年動態(tài) 答案 C 解析 Na2CO3的溶解度大于NaHCO3 A項錯誤 非金屬性越強 氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定 非金屬性Cl P 故熱穩(wěn)定性HCl PH3 B項錯誤 C2H5OH的分子間能夠形成氫鍵 故C2H5OH沸點大于C2H5SH C項正確 同周期從左到右元素金屬性減弱 則最高價氧化物對應水化物的堿性減弱 故LiOH堿性強于Be OH 2 D項錯誤 2 2018 全國卷 主族元素W X Y Z的原子序數(shù)依次增加 且均不大于20 W X Z最外層電子數(shù)之和為10 W與Y同族 W與Z形成的化合物可與濃硫酸反應 其生成物可腐蝕玻璃 下列說法正確的是 A 常溫常壓下X的單質為氣態(tài)B Z的氫化物為離子化合物C Y與Z形成的化合物的水溶液呈堿性D W與Y具有相同的最高化合價 答案 B 解析 根據(jù) W與Z形成的化合物可與濃硫酸反應 其生成物可腐蝕玻璃 可知 該生成物為HF 結合 W與Y同族 及 W X Z最外層電子數(shù)之和為10 可推知 W為氟元素 X為鈉元素 Y為氯元素 Z為鈣元素 常溫常壓下 金屬鈉為固態(tài) A項錯誤 CaH2為離子化合物 B項正確 CaCl2為強酸強堿鹽 其溶液呈中性 C項錯誤 F無正價 而Cl的最高價為 7價 D項錯誤 3 2017 全國卷 a b c d為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素 a原子核外電子總數(shù)與b原子次外層的電子數(shù)相同 c所在周期數(shù)與族數(shù)相同 d與a同族 下列敘述正確的是 A 原子半徑 d c b aB 4種元素中b的金屬性最強C c的氧化物的水化物是強堿D d單質的氧化性比a單質的氧化性強 答案 B 解析 根據(jù)題意推斷出a b c d分別為O Na 或Mg Al S 根據(jù)元素周期律可知 原子半徑b c d a A項錯誤 4種元素中 Na 或Mg 的金屬性最強 B項正確 c的氧化物的水化物為Al OH 3 為兩性氫氧化物 不是強堿 C項錯誤 由元素周期律可知d單質S的氧化性比a單質O2弱 D項錯誤 4 2017 全國卷 短周期元素W X Y和Z在周期表中的相對位置如下表所示 這四種元素原子的最外層電子數(shù)之和為21 下列關系正確的是 A 氫化物沸點 WWC 化合物熔點 Y2X3 YZ3D 簡單離子的半徑 Y X 答案 D 解析 結合圖示和已知條件可知 W X Y Z分別為N O Al Cl 沸點 NH3 HCl A項錯誤 氧化物對應水化物的酸性 Al OH 3AlCl3 C項錯誤 Al3 和O2 核外電子排布相同 根據(jù) 徑小序大 規(guī)律可知 離子半徑 Al3 O2 D項正確 5 2017 全國卷 短周期主族元素W X Y Z的原子序數(shù)依次增大 W的簡單氫化物可用作制冷劑 Y的原子半徑是所有短周期主族元素中最大的 由X Y和Z三種元素形成的一種鹽溶于水后中 加入稀鹽酸 有黃色沉淀析出 同時有刺激性氣體產生 下列說法不正確的是 A X的簡單氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強B Y的簡單離子與X的簡單離子具有相同的電子層結構C Y與Z形成化合物的水溶液可使藍色石蕊試紙變紅D Z與X屬于同一主族 與Y屬于同一周期 答案 C 解析 氨可作制冷劑 所以W是氮元素 鈉是短周期主族元素中原子半徑最大的 所以Y是鈉元素 硫代硫酸鈉與稀鹽酸反應生成黃色沉淀硫單質和有刺激性氣味的氣體二氧化硫 所以X Z分別是氧元素 硫元素 氧元素非金屬性強于氮元素 所以熱穩(wěn)定性 H2O NH3 A項正確 Na O的簡單離子都具有與氖原子相同的電子層結構 B項正確 硫化鈉水溶液呈堿性 該溶液可使石蕊試紙變藍 C項錯誤 S O同為第 A族元素 S Na同為第三周期元素 D項正確 6 短周期主族元素a b c d的原子序數(shù)依次增大 已知a c的原子序數(shù)之差為8 a b c三種元素原子的最外層電子數(shù)之和為15 b元素原子的最外層電子數(shù)等于a元素原子的最外層電子數(shù)的一半 下列敘述正確的是 A 簡單離子的半徑 b c dB b與d形成的化合物溶于水所得溶液顯酸性C c與d不可能形成化合物c2d2D b與c形成的化合物在水溶液中能穩(wěn)定存在 答案 B 解析 只有a為O b為Al c為S d為Cl時符合題給要求 簡單離子半徑大小順序是S2 Cl Al3 A錯誤 b與d形成的化合物為AlCl3 AlCl3屬于強酸弱堿鹽 水溶液顯酸性 B正確 S和Cl可以形成S2Cl2 C錯誤 b和c形成的化合物是Al2S3 其水溶液發(fā)生雙水解 生成氫氧化鋁和硫化氫 D錯誤 2019預測 7 短周期主族元素W X Y Z的原子序數(shù)依次增大 X原子的最外層電子數(shù)是內層電子數(shù)的3倍 Y單質能在W單質中燃燒 生成的二元化合物與H2O反應 產生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍 Z與X同主族 下列說法不正確的是 A X的氣態(tài)氫化物的沸點比Z的高B 簡單離子半徑 r Z r X r Y C W與X只能形成兩種二元化合物D W Z的最高價氧化物對應的水化物都是強酸 答案 C 解析 W X Y Z分別為氮 氧 鎂 硫元素 H2O分子間存在氫鍵 而H2S分子間不存在氫鍵 因此沸點 H2O H2S A正確 7 短周期主族元素W X Y Z的原子序數(shù)依次增大 X原子的最外層電子數(shù)是內層電子數(shù)的3倍 Y單質能在W單質中燃燒 生成的二元化合物與H2O反應 產生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍 Z與X同主族 下列說法不正確的是 A X的氣態(tài)氫化物的沸點比Z的高B 簡單離子半徑 r Z r X r Y C W與X只能形成兩種二元化合物D W Z的最高價氧化物對應的水化物都是強酸 核外電子排布相同的離子 核電荷數(shù)越大 離子半徑越小 電子層數(shù)越多 半徑越大 因此簡單離子半徑 S2 O2 Mg2 B正確 氮元素和氧元素形成的化合物有NO N2O N2O3 N2O4 NO2等 C錯誤 硝酸 硫酸均為強酸 D正確 1 A B C D是原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素 m n p q s是由這些元素中的兩種或三種組成的化合物 r是由元素C形成的單質 上述物質的轉化關系如圖所示 常溫下0 01mol L 1s溶液的pH為12 下列說法正確的是 A 原子半徑的大小B C DB 化合物n與s中均既含有離子鍵 又含有共價鍵C 1L0 1mol L 1的q溶液中陰離子總數(shù)等于0 1NAD 1moln與足量的p完全反應可生成11 2L的r 教師備用習題 答案 B 2 A B C D為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素 其中只有D為金屬元素 A的某種同素異形體是自然界最硬的物質 下列說法一定正確的是 A A B C三種元素最高價氧化物對應的水化物的酸性依次增強B 簡單離子的半徑大小順序為B C DC B C分別與D形成的可溶于水的化合物的水溶液可能呈酸性 中性或堿性D 若B C能形成化合物BC3 則該化合物中B的化合價為 3 答案 B 解析 A B C D為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素 A是C D為金屬元素 可能是Na Mg Al B C可能是N O F 若B C是O F 則無最高價氧化物對應的水化物 A錯誤 不論B C D是哪種可能 其簡單離子核外電子層結構相同 半徑B C D B正確 B C分別與D形成的可溶于水的化合物的水溶液顯堿性 C錯誤 若B C能形成化合物BC3 C的電負性更大 B的化合價應為正價 D錯誤