全國版高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題二化學(xué)基本理論4講 物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律 新人教版
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1、第4講物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律真題試做1(2012課標(biāo)全國理綜,13)短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,其中W的陰離子的核外電子數(shù)與X、Y、Z原子的核外內(nèi)層電子數(shù)相同。X的一種核素在考古時(shí)常用來鑒定一些文物的年代,工業(yè)上采用液態(tài)空氣分餾方法來生產(chǎn)Y的單質(zhì),而Z不能形成雙原子分子。根據(jù)以上敘述,下列說法中正確的是()。A上述四種元素的原子半徑大小為WXYZBW、X、Y、Z原子的核外最外層電子數(shù)的總和為20CW與Y可形成既含極性共價(jià)鍵又含非極性共價(jià)鍵的化合物D由W與X組成的化合物的沸點(diǎn)總低于由W與Y組成的化合物的沸點(diǎn)2(2011新課標(biāo)全國理綜,13)短周期元素W、X、Y和Z的原子序數(shù)依次增大
2、。元素W是制備一種高效電池的重要材料,X原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍,元素Y是地殼中含量最豐富的金屬元素,Z原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍。下列說法錯(cuò)誤的是()。A元素W、X的氯化物中,各原子均滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B元素X與氫形成的原子比為11的化合物有很多種C元素Y的單質(zhì)與氫氧化鈉溶液或鹽酸反應(yīng)均有氫氣生成D元素Z可與元素X形成共價(jià)化合物XZ23(2010課標(biāo)全國理綜,7)下列各項(xiàng)表達(dá)中正確的是()。ANa2O2的電子式為NaNaB106 g的乙醇和丙醇混合液完全燃燒生成的CO2為112 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)C在氮原子中,質(zhì)子數(shù)為7而中子數(shù)不一定為7DCl的結(jié)構(gòu)示意圖為考向分析近幾年
3、所考查的熱點(diǎn):原子結(jié)構(gòu)及其推斷;離子、共價(jià)化合物的判斷及電子式的書寫;金屬性及非金屬性強(qiáng)弱的判斷。近幾年加大了對(duì)元素推斷題的考查力度。熱點(diǎn)例析熱點(diǎn)一、原子結(jié)構(gòu)【例1】(2012遼寧部分重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考,15)X、Y、Z、W為短周期主族元素,原子序數(shù)依次增大,X原子的最外層電子數(shù)是第一層電子數(shù)的2倍,Y的氣態(tài)氫化物與最高價(jià)氧化物的水化物可形成鹽,Z的最外層電子數(shù)與其電子總數(shù)比為38,下列說法正確的是()AX、Y、W的最高價(jià)含氧酸酸性順序:YWXBZ、W可形成ZW2的化合物,屬于離子化合物C離子半徑:ZWD氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:ZW思路點(diǎn)撥 “規(guī)律學(xué)習(xí)是主線,特性特點(diǎn)往往是考點(diǎn)”,所以我們在學(xué)習(xí)中除要掌
4、握原子核外電子排布規(guī)律外,還應(yīng)掌握原子結(jié)構(gòu)的一些特性。1規(guī)律:(1)構(gòu)成原子或離子的微粒間的數(shù)量關(guān)系如在X中:質(zhì)量數(shù)(A)質(zhì)子數(shù)(Z)中子數(shù)(N)核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)中性原子的核外電子數(shù)陽離子(Mn):核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)離子核外電子數(shù)十電荷數(shù)(n)陰離子(Rn):核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)離子核外電子數(shù)電荷數(shù)(n)(2)原子核外電子排布規(guī)律各層容納的電子數(shù)最多為2n2個(gè)(n表示電子層數(shù));最外層電子數(shù)最多為8個(gè);電子總是盡可能由內(nèi)層排起,逐步往外層排,能量逐漸增大。2特性:最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的原子是C;3倍的是O;4倍的是Ne;倍的是Li、Si;最外層電子數(shù)跟電子層數(shù)相等的原子有H、Be、Al;最外層電
5、子數(shù)是電子層數(shù)2倍的原子是He、C、S;3倍的是O;最外層電子數(shù)不是8的短周期元素的簡單離子有Li、H等;氣態(tài)密度最小,原子半徑最小,原子核中只有質(zhì)子沒有中子,原子序數(shù)、電子層數(shù)、最外層電子數(shù)三者均相等的是H。即時(shí)訓(xùn)練1 (改編自2012江西重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體聯(lián)考,12)短周期元素X、Y、Z、R、W五種元素原子序數(shù)依次增大,其中X與Z、Y與W分別為同族元素。原子半徑XYWRZ,W原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少4,Z、R的核外電子數(shù)之和與Y、W核外電子數(shù)之和相等。下列說法不正確的是()。AY、Z、R的簡單離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)BX2Y屬于共價(jià)化合物,各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)CX、Z分別與Y均
6、可形成A2B與A2B2型化合物,且A2B2均有較強(qiáng)的氧化性D由X、Y、Z形成的化合物能與X、Y、R形成的化合物發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)熱點(diǎn)二、“位構(gòu)性”的規(guī)律及應(yīng)用【例2】短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對(duì)位置如下圖所示,又知Z元素的單質(zhì)既能與酸反應(yīng),又能與堿反應(yīng)。則下列說法正確的是()。A元素X與元素Z的最高正化合價(jià)之和的數(shù)值等于8B原子半徑的大小順序?yàn)椋簉XrYrZrWrQC離子Y2和Z3的核外電子數(shù)和電子層數(shù)都不相同D元素W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性比Q的強(qiáng)規(guī)律方法 1.原子結(jié)構(gòu)與位置、性質(zhì)的關(guān)系內(nèi)容同周期元素(左右)同主族元素(上下)電子層數(shù)相同(周期數(shù)電子層數(shù))增多最外層電
7、子數(shù)由18相同(價(jià)電子數(shù)主族序數(shù))化合價(jià)最高正價(jià)17(O、F除外)最高正價(jià)主族序數(shù)、負(fù)價(jià)絕對(duì)值8主族序數(shù)原子半徑逐漸減小(0族除外)逐漸增大金屬性與非金屬性金屬性減弱、非金屬性增強(qiáng)金屬性增強(qiáng)、非金屬性減弱還原性與氧化性還原性減弱、氧化性增強(qiáng)還原性增強(qiáng)、氧化性減弱最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸、堿性酸性:依次增強(qiáng)、堿性:依次減弱酸性:依次減弱、堿性:依次增強(qiáng)2常見元素的性質(zhì)(1)地殼中含量最多的元素或氫化物呈液態(tài)的元素為O;地殼中含量第二的元素為Si;地殼中含量最多的金屬元素為Al。(2)空氣中含量最多的元素或氣態(tài)氫化物的水溶液顯堿性的元素為N。(3)單質(zhì)硬度最大,熔沸點(diǎn)最高,形成化合物種類最多,正負(fù)
8、化合價(jià)代數(shù)和為零且氣態(tài)氫化物中含氫百分?jǐn)?shù)最高的元素是C。(4)最高價(jià)氧化物及其水化物既能與強(qiáng)酸反應(yīng),又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的元素在中學(xué)階段為Al。(5)兩短周期金屬元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物相互反應(yīng),這兩種元素分別為Na和Al。3元素金屬性、非金屬性強(qiáng)弱判斷依據(jù)(1)非金屬性的強(qiáng)弱:非金屬單質(zhì)和氫氣化合的難易程度;氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性,如HCl的穩(wěn)定性大于H2S;最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱(F除外);非金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng),如S2Cl2=S2Cl;非金屬陰離子還原性強(qiáng)弱,如S2的還原性大于Cl的等。(2)金屬性的強(qiáng)弱:單質(zhì)與水或酸反應(yīng)的難易;最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性強(qiáng)弱;金屬單質(zhì)間的置換
9、反應(yīng);金屬陽離子氧化性強(qiáng)弱,如Mg2的氧化性大于Na的;組成原電池的電極情況等。即時(shí)訓(xùn)練2 已知短周期元素的離子:aA2、bB、cC3、dD都具有相同的電子層結(jié)構(gòu),則下列敘述正確的是()。A原子半徑:ABDCB原子序數(shù):dcbaC離子半徑:C3DBA2D單質(zhì)的還原性:ABDC熱點(diǎn)三、化學(xué)鍵與電子式【例3】下列關(guān)于元素的敘述正確的是_。金屬元素與非金屬元素能形成共價(jià)化合物氟化銨的電子式:NHCaCl2和CCl4中Cl的化合價(jià)均為1價(jià),所以一個(gè)氯原子均得到一個(gè)電子H2O2的電子式為H2H第A族和第A族的元素形成的化合物一定是離子化合物離子化合物中可能含有共價(jià)鍵,但共價(jià)化合物中一定無離子鍵短周期元素
10、形成的離子化合物中,離子最外層電子數(shù)只能是8非金屬元素可形成離子化合物Na2O2和NaOH化學(xué)鍵類型完全相同思路點(diǎn)撥 1.電子式的書寫書寫電子式時(shí),首先要判斷物質(zhì)是離子化合物,還是共價(jià)化合物,活潑金屬與活潑非金屬形成的大多是離子化合物,非金屬之間形成的大多是共價(jià)化合物,但要注意銨鹽中沒有金屬也屬于離子化合物如NH4Cl、NH4HCO3等。2典型等電子體微粒在記憶電子數(shù)相同的微粒時(shí),我們一定要利用元素周期表這一化學(xué)工具。如:10電子的微粒在元素周期表中以10電子的Ne原子向后推有:Na、Mg2、Al3;向前推有HF、H2O、NH3、CH4、F、O2、N3、OH、NH、NH、H3O。18電子的微粒
11、應(yīng)以Ar向前后推導(dǎo),但不要忘記一些相加類型,如:F2、H2O2、C2H6、CH3OH、CH3F、N2H4等。誤區(qū)警示1忽視氫原子的特殊性H原子核只有質(zhì)子,沒有中子;H屬于非金屬,不屬于堿金屬元素,所以第A族元素不等同于堿金屬元素。2在判斷“8”電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時(shí),忽視了特殊原子15號(hào)元素H、He、Li、Be、B與其他原子結(jié)合后,一定達(dá)不到“8”電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以在判斷最外層達(dá)到8電子結(jié)構(gòu)時(shí),一定要注意這幾種原子。3混淆元素周期表的結(jié)構(gòu)元素周期表第A族與第A族并不相鄰,中間隔著副族,所以同一周期的第A族與第A族元素的原子序數(shù)之差可能為1、11、25。4混淆用酸性強(qiáng)弱比較非金屬性強(qiáng)弱的條件判斷元素非金
12、屬性強(qiáng)弱,若根據(jù)酸性強(qiáng)弱進(jìn)行判斷,一定要用其對(duì)應(yīng)的最高價(jià)含氧酸(最高價(jià)氧化物的水化物)的酸性進(jìn)行判斷。5錯(cuò)誤認(rèn)為離子鍵的實(shí)質(zhì)是陰陽離子的靜電吸引力。6誤認(rèn)為金屬原子失去的電子數(shù)越多,金屬性越強(qiáng),非金屬原子得到的電子數(shù)越多,非金屬性越強(qiáng),如Na與Mg、Cl與S等。跟蹤練習(xí) 判斷正誤:(正確的打“”號(hào),錯(cuò)誤的打“”號(hào))1BCl3、CF4中各原子最外層均達(dá)到8電子結(jié)構(gòu)。()2同一周期的第A族與第A族元素的原子序數(shù)之差不一定為3。()3H2SO3的酸性H2CO3的酸性,所以非金屬性SC。()4任何物質(zhì)中均含有化學(xué)鍵。()5離子化合物中一定含有離子鍵。()6金屬M(fèi)、N分別與氯氣反應(yīng)生成與MCl、NCl2
13、,可知M的金屬性小于N。()1(改編自2012湖南十二校聯(lián)考,2)下列化學(xué)用語表達(dá)正確的是()。AN2的電子式:NNBS2的結(jié)構(gòu)示意圖:C次氯酸的結(jié)構(gòu)式:HOClD.Zr和Zr是同種核素2(改編自2012湖北黃岡質(zhì)檢,13)短周期元素X、Y、Z的原子序數(shù)依次遞增,其原子的最外層電子數(shù)之和為13。X與Y、Z位于相鄰周期,Z原子最外層電子數(shù)是X原子內(nèi)層電子數(shù)的3倍或者Y原子最外層電子數(shù)的2倍。下列說法不正確的是()。AX的最高價(jià)氧化物中所有原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)BY的氧化物是離子化合物,可用來制作耐火材料CX和Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的濃溶液都是具有強(qiáng)氧化性的酸D元素Y的單質(zhì)可以與NaOH溶
14、液反應(yīng)生成氫氣3下列有關(guān)說法正確的是()。A同主族元素的原子序數(shù)可能相差16、26、36、46B由兩種不同原子組成的純凈物一定是化合物C任何化合物中都含有化學(xué)鍵,有化學(xué)鍵斷裂的變化一定屬于化學(xué)變化D鎂、鋁、銅、鐵、鈉五種金屬元素中,銅和鐵屬于過渡元素4(2012河南豫南九校聯(lián)考,11)分析如下殘缺的反應(yīng):RO_6H=3R23H2O。下列敘述正確的是()。AR的原子半徑在同周期元素原子中最小BR一定是周期表中的第A族元素C上式中缺項(xiàng)所填物質(zhì)在反應(yīng)中作氧化劑DRO中的R元素在所有的反應(yīng)中只能被還原5(改編自2012廣東理綜22題)如圖是部分短周期元素化合價(jià)與原子序數(shù)的關(guān)系圖,下列說法正確的是()。
15、A原子半徑:ZYXB氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:RWCWX3和水反應(yīng)形成的化合物是離子化合物DY和Z兩者最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能相互反應(yīng)6(2012江西南昌調(diào)研,18)A、B、C、D、E是原子序數(shù)依次遞增的五種短周期元素,已知:B原子核外電子總數(shù)與最外層電子數(shù)之比為43D原子最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)之比為34E,C,A的離子半徑逐漸減小A單質(zhì)在E單質(zhì)中燃燒火焰呈蒼白色請(qǐng)回答下列問題:(1)E的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式為_,它的酸性比D的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性_。(填“強(qiáng)”或“弱”)(2)X、Y是由上述元素中任意3種組成的強(qiáng)電解質(zhì),且構(gòu)成的原子個(gè)數(shù)比均為111。已知常溫下X溶液中水電離出
16、來的c(H)1012 molL1,則X的電子式為_;Y的水溶液酸堿性與X相同,則其原因是(寫離子方程式):_。(3)B與C構(gòu)成原子個(gè)數(shù)比為11的化合物與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(4)A與B,A與D均可形成18個(gè)電子的分子,這兩種分子在水溶液中反應(yīng)生成物之一是含10電子的化合物;該反應(yīng)可觀察到現(xiàn)象是_,原因是(用化學(xué)方程式表示)_。參考答案命題調(diào)研明晰考向真題試做1C解析:由“X的一種核素可用于考古來鑒定文物年代”可知X為碳元素,由“分餾液態(tài)空氣來生產(chǎn)Y”可知Y為氮元素或氧元素。因X為碳,其內(nèi)層電子數(shù)為2,故W的陰離子有2個(gè)電子,所以W為H;由Z不能形成雙原子分子,且內(nèi)層電子數(shù)為2,故Z為N
17、e。碳的原子半徑大于氧或氮的原子半徑,A錯(cuò)誤;W、X、Y、Z的最外層電子數(shù)之和為18或19,B錯(cuò)誤;H與N可形成N2H4、H和O可形成H2O2,C正確;W與X形成的烴隨著碳原子數(shù)的增加熔沸點(diǎn)逐漸增大,且可以形成高分子化合物,所以D錯(cuò)誤。2A解析:X、Y、Z分別為C、Al、S,由題中高效電池可知W為Li或H。LiCl中的Li原子或HCl中的H原子最外層電子數(shù)均不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),A錯(cuò)誤;由苯等其他烴可知B正確;由CO2可推知C與S可以形成CS2,CS2屬于共價(jià)化合物,D正確。3C解析:Na2O2是離子化合物,其電子式為Na2Na,A錯(cuò)誤;106 g乙醇完全燃燒生成CO2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為2
18、22.4 Lmol1103 L,106 g丙醇完全燃燒生成CO2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為322.4 Lmol1118.7 L,所以混合物燃燒生成的CO2體積范圍為103118.7 L,B錯(cuò)誤;氮元素存在同位素,所以氮原子的質(zhì)子數(shù)一定為7,而中子數(shù)不一定為7;Cl原子得到電子形成Cl,其離子結(jié)構(gòu)示意圖為。精要例析聚焦熱點(diǎn)熱點(diǎn)例析【例1】 C解析:由X原子的最外層電子數(shù)是第一層電子數(shù)的2倍可知X可能為C或Si,結(jié)合原子序數(shù)依次增大,可知X只能為C;Y為N,Z的最外層電子數(shù)為3或6,3不符合題意,所以Z只能為S;W為Cl。非金屬性最強(qiáng)的元素為Cl,所以A、D選項(xiàng)錯(cuò)誤;SCl2屬于共價(jià)化合物,B錯(cuò)誤;S
19、2、Cl的電子排布相同,根據(jù)“同層比核”(核電荷數(shù)越大離子半徑越小)可知C選項(xiàng)正確。【即時(shí)訓(xùn)練1】 B解析:W為S,Y與W同族,Y為O;X原子半徑最小,X為H,Z、R的核外電子數(shù)之和為24,X與Z為同族,Z的原子序數(shù)只能為11,所以R為13號(hào)元素Al。O2、Na、Al3具有相同的電子層結(jié)構(gòu),A正確;H2O中的H原子最外層電子數(shù)為2,B錯(cuò)誤;X、Z分別與Y可形成H2O2、H2O、Na2O2、Na2O,C選項(xiàng)正確;由NaOH與Al(OH)3能發(fā)生反應(yīng)可知D選項(xiàng)正確?!纠?】 A解析:由表可知X、Y、W、Q分別為N、O、S、Cl,由Z單質(zhì)的性質(zhì)可知Z為Al。X、Z分別位于第A族、第A族,最高價(jià)分別為
20、5價(jià)、3價(jià),A正確;Z的原子半徑最大,B錯(cuò)誤;Y2和Z3的核外電子數(shù)均為10,電子層數(shù)都為2,C錯(cuò)誤;同一周期從左到右非金屬性逐漸增強(qiáng),所以最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性逐漸增強(qiáng),D錯(cuò)誤?!炯磿r(shí)訓(xùn)練2】 C解析:根據(jù)“陰上陽下”規(guī)律可推出A、B、C、D的大致位置:CDBA,原子半徑:BACD,原子序數(shù):abdc;離子半徑可根據(jù)“同層比核”來判斷,C項(xiàng)正確;單質(zhì)的還原性:BACD,D錯(cuò)誤?!纠?】 答案:解析:金屬性弱的金屬元素和非金屬性弱的非金屬元素形成的是共價(jià)化合物,如AlCl3等,正確;未寫出銨根離子的電子式,錯(cuò)誤;CCl4是共價(jià)化合物,是共用電子對(duì)的偏移使Cl顯1價(jià),錯(cuò)誤;由H2O2是共價(jià)
21、化合物可知錯(cuò)誤;由HCl是共價(jià)化合物可知錯(cuò)誤;由Li最外層為2個(gè)電子可知錯(cuò)誤;由NH4Cl可知正確;由Na2O2含有離子鍵和非極性共價(jià)鍵,而NaOH中含有離子鍵和極性共價(jià)鍵可知錯(cuò)誤。誤區(qū)警示【跟蹤練習(xí)】 答案:、解析:1.BCl3中B的最外層電子數(shù)為6,錯(cuò)誤;2.第四周期相差的是13,正確;H2SO3不是最高價(jià)含氧酸,3錯(cuò)誤;稀有氣體中無化學(xué)鍵,故4錯(cuò)誤。創(chuàng)新模擬預(yù)測演練1C解析:N2的電子式丟掉了4個(gè)電子,B項(xiàng)是S原子的結(jié)構(gòu)示意圖,D項(xiàng)是兩種不同的核素,只有C選項(xiàng)正確。2C解析:X、Y、Z原子最外層電子數(shù)分別為4、3、6,由原子序數(shù)依次增大可知X、Y、Z分別為C、Al、S,H2CO3不能形成
22、濃溶液且不具有強(qiáng)氧化性,C錯(cuò)誤。3D解析:同主族元素的原子序數(shù)相差的數(shù)值是2、8、8、18、18、32相鄰幾個(gè)數(shù)值的和,46不可能,A錯(cuò)誤;由1H、2H組成的氫氣單質(zhì),可知B錯(cuò)誤;HCl溶于水?dāng)嗔袶Cl鍵是物理變化,C錯(cuò)誤。4A解析:由電荷守恒配平方程式為RO5R6H=3R23H2O,所以R的最低負(fù)價(jià)為1,R屬于第A族元素,A正確,B錯(cuò)誤;RO中的R化合價(jià)不是最高價(jià),所以既可以作氧化劑也可以作還原劑。5D解析:抓住“短周期元素”、“原子序數(shù)逐漸增大”,從圖可知有兩種元素既有4價(jià),又有4價(jià),故前一種元素是碳,后一種元素是硅;由化合價(jià)可知:X為O,Y為Na,Z為Al,W為S,R為Cl。A項(xiàng),原子半
23、徑應(yīng)為:YZX,錯(cuò)誤;B項(xiàng)氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性HClH2S,錯(cuò)誤;C項(xiàng),硫酸為共價(jià)化合物,錯(cuò)誤;D項(xiàng),NaOH與Al(OH)3能發(fā)生反應(yīng)生成NaAlO2和H2O,正確。6答案:(1)HClO4強(qiáng)(2)NaHClOH2OHClOOH(3)2Na2O22H2O=4NaOHO2(4)有淡黃色沉淀生成H2SH2O2=S2H2O解析:由可A為H、E為Cl,由可知B為O、D為S,由可知C為第A族元素,再根據(jù)原子序數(shù)關(guān)系可知C只能為Na。(2)由水電離出來的c(H)1012 molL1可知X抑制了水的電離,應(yīng)為酸或堿,且原子個(gè)數(shù)比為111,可得出X為NaOH,Y為NaClO;(4)H2O2具有強(qiáng)氧化性,H2S具有還原性,依據(jù)信息可知生成單質(zhì)硫和水。- 6 -
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