高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題4物質(zhì)結(jié)構(gòu)與元素周期律(含解析)

物質(zhì)結(jié)構(gòu)與元素周期律04考能探究知識(shí)整合目錄

08元素周期表與元素周期律元素周期律

09元素推斷的解題技巧知識(shí)整合考能探究知識(shí)整合對(duì)點(diǎn)集訓(xùn)元素周期表與元素周期律PART081.利用“三看”比較微粒半徑的大小在中學(xué)化學(xué)范疇內(nèi),可按“三看”規(guī)律來(lái)比較微粒半徑的大小:(1)“一看”電子層數(shù)。當(dāng)電子層數(shù)不同時(shí),電子層數(shù)越多,半徑越大。例如,r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs);r(O2-)<r(S2-)<r(Se2-)<r(Te2-);r(Na)>r(Na+)。(2)“二看”核電荷數(shù)。當(dāng)電子層數(shù)相同時(shí),核電荷核數(shù)越大,半徑越小。例如,r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl);r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)。(3)“三看”核外電子數(shù)。當(dāng)電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時(shí),核外電子數(shù)越多,半徑越大。例如,r(Cl-)>r(Cl);r(Fe2+)>r(Fe3+)。2.元素金屬性、非金屬性強(qiáng)弱判斷考點(diǎn)1元素周期表的應(yīng)用典型例題答案1.(改編)2019年是“國(guó)際化學(xué)元素周期表年”。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()。A.元素周期表中含元素種類最多的族是第ⅢB族B.新發(fā)現(xiàn)的115號(hào)元素(Mc)位于元素周期表第ⅢA族C.元素周期表中第14列元素所形成的化合物種類最多D.在元素周期表的金屬與非金屬分界線附近尋找半導(dǎo)體材料B解析解析?元素周期表中第ⅢB族包括鑭系元素、錒系元素,共32種元素,在所有族中所含元素種類最多,A項(xiàng)正確;115號(hào)元素(Mc)位于元素周期表第ⅤA族,B項(xiàng)錯(cuò)誤;第14列為碳族元素,C元素可以形成有機(jī)物,故該列元素形成化合物的種類最多,C項(xiàng)正確;金屬元素與非金屬元素分界線附近往往可以尋找作半導(dǎo)體材料的元素,如硅,D項(xiàng)正確。答案解析突破訓(xùn)練1.(原創(chuàng))2019年1月29日聯(lián)合國(guó)教科文組織啟動(dòng)了“化學(xué)元素周期表國(guó)際年”系列活動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是()。A.元素周期表中第ⅠA族的元素均為堿金屬元素B.位于第四周期ⅤA族的元素為非金屬元素C.短周期元素的正化合價(jià)數(shù)值和其族序數(shù)相同D.自然界中的元素是取之不盡、用之不竭的B解析?

元素周期表第ⅠA族的元素中除H元素外都是堿金屬元素,A項(xiàng)錯(cuò)誤;位于第四周期ⅤA族的元素是砷(As)元素,為非金屬元素,B項(xiàng)正確;短周期元素最高正化合價(jià)的數(shù)值和其族序數(shù)相同(O、F除外),C項(xiàng)錯(cuò)誤;有些元素具有放射性,存在時(shí)間很短暫,不是取之不盡、用之不竭的,D項(xiàng)錯(cuò)誤。易錯(cuò)易混1.元素周期表中,元素種類最多的是第ⅢB族,形成化合物種類最多的是第ⅣA族。2.現(xiàn)行的元素周期表不是按照相對(duì)原子質(zhì)量排列的,而是按照原子序數(shù)排列的。3.描述元素在周期表中的位置時(shí),族序數(shù)要用羅馬數(shù)字表示,分清羅馬數(shù)字的4(Ⅳ)和6(Ⅵ)。4.短周期中兩元素原子序數(shù)相差8,它們不一定位于同一主族(如H和F)。5.元素活潑,其單質(zhì)不一定活潑。如N元素,因?yàn)镹2形成了三鍵。元素周期律的應(yīng)用考點(diǎn)2典型例題2.(2019年四川成都第七中學(xué)模擬)W、X、Y、Z為四種短周期主族元素且其中只有一種是金屬元素。它們?cè)谠刂芷诒碇械南鄬?duì)位置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()。

A.X、Y、Z中Y單質(zhì)與氫氣化合最容易B.W的氫化物具有較強(qiáng)的還原性C.元素Y和Z在自然界中均存在游離態(tài)D.X的氫化物的沸點(diǎn)一定小于Y的氫化物B答案解析

解析?

由各元素在元素周期表中的相對(duì)位置可知,W為Al元素,X為C元素,Y為Si元素,Z為P元素。元素的非金屬性越強(qiáng),越容易與氫氣化合,X、Y、Z中P的非金屬性最強(qiáng),則Z單質(zhì)與氫氣化合最容易,A項(xiàng)錯(cuò)誤;W為Al元素,W的氫化物中H為-1價(jià),具有較強(qiáng)的還原性,B項(xiàng)正確;硅為親氧元素,在自然界中只能以化合態(tài)存在,C項(xiàng)錯(cuò)誤;C的氫化物很多,當(dāng)C原子數(shù)較多時(shí),形成的烴可能為固體,X的氫化物的沸點(diǎn)不一定小于Y的氫化物,D項(xiàng)錯(cuò)誤。突破訓(xùn)練2.(2019年全國(guó)Ⅱ卷,9改編)今年是門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z均為短周期主族元素,Z的質(zhì)子數(shù)是W的質(zhì)子數(shù)的2倍。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()。

A.簡(jiǎn)單離子半徑:W>XB.常溫常壓下,Y單質(zhì)為固體C.氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:Z<WD.X的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是強(qiáng)堿D答案解析

解析?

W、X、Y、Z均為短周期主族元素,Z的質(zhì)子數(shù)是W的質(zhì)子數(shù)的2倍,推出Z為S元素,W為O元素,X為Al元素,Y為Si元素。O2-和Al3+具有相同的電子層結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)單離子半徑O2->Al3+,A項(xiàng)正確;Si單質(zhì)在常溫常壓下為固體,B項(xiàng)正確;非金屬性O(shè)>S,故氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性H2O>H2S,C項(xiàng)正確;氫氧化鋁是兩性氫氧化物,堿性較弱,D項(xiàng)錯(cuò)誤。易錯(cuò)易混1.氫元素不一定顯+1價(jià)。一般氫化物中氫元素為+1價(jià),但在金屬氫化物中氫元素為-1價(jià),如NaH、CaH2等。2.氧元素能與大多數(shù)元素形成多種化合物。如H、N、C、Na、S、Cl等,都有兩種或兩種以上氧化物。3.氧化物所對(duì)應(yīng)水化物的酸性或堿性越強(qiáng),其非金屬性或金屬性不一定越強(qiáng),而是要求“最高價(jià)”。也不能根據(jù)氫化物的酸性來(lái)比較元素的非金屬性,如酸性HCl>H2S,并不能說(shuō)明Cl的非金屬性強(qiáng)于S。反例,非金屬性F>Cl,但酸性HF<HCl。4.難失電子的粒子不一定易得電子。如稀有氣體原子。5.對(duì)主族元素來(lái)說(shuō),最高正價(jià)+|最低負(fù)價(jià)|不一定等于8。例如,對(duì)于H,最高正價(jià)+|最低負(fù)價(jià)|=2,而O、F沒(méi)有最高正價(jià)。6.最高正價(jià)=|最低負(fù)價(jià)|,除第ⅣA族元素滿足外,H元素也滿足。7.原電池中負(fù)極材料的金屬性不一定強(qiáng)于正極材料的金屬性。還要注意介質(zhì)對(duì)電極反應(yīng)的影響。如Al-Mg-NaOH溶液形成原電池時(shí),Al為負(fù)極;Al-Mg-HNO3(濃)溶液形成原電池時(shí),Al為正極。元素推斷的解題技巧PART09一、元素推斷常用的兩個(gè)關(guān)系1.原子或離子中基本微粒間的關(guān)系(1)質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=原子的核外電子數(shù)=原子序數(shù)。(2)質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)。(3)質(zhì)子數(shù)=陽(yáng)離子的核外電子數(shù)+陽(yáng)離子所帶電荷數(shù)。(4)質(zhì)子數(shù)=陰離子的核外電子數(shù)-陰離子所帶電荷數(shù)。2.化合物與化學(xué)鍵的關(guān)系二、元素推斷常用的五個(gè)方法1.根據(jù)原子中幾個(gè)重要關(guān)系推斷(1)電子層數(shù)=周期序數(shù)。(2)質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù)。(3)最外層電子數(shù)=主族序數(shù)。2.根據(jù)原子或離子結(jié)構(gòu)特征推斷(1)次外層電子數(shù)是2的元素在第二周期;次外層電子數(shù)是8的元素在第三周期或第四周期的ⅠA族、ⅡA族。(2)某元素陰離子的最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相同時(shí),該元素位于第三周期;若為陽(yáng)離子,則對(duì)應(yīng)元素位于第四周期ⅠA族、ⅡA族。(3)電子層結(jié)構(gòu)相同的離子。陰離子對(duì)應(yīng)的元素在具有相同電子層結(jié)構(gòu)的稀有氣體元素的前面,陽(yáng)離子對(duì)應(yīng)的元素在具有相同電子層結(jié)構(gòu)的稀有氣體元素的下一周期的左邊位置,簡(jiǎn)稱“陰前陽(yáng)下”。3.根據(jù)元素化合價(jià)的特征關(guān)系推斷主族元素的最高正價(jià)=主族序數(shù)(O、F除外);最低負(fù)價(jià)=主族序數(shù)-8(或2)。4.根據(jù)原子半徑的遞變規(guī)律推斷同周期元素從左到右,原子半徑遞減;同主族元素從上到下,原子半徑遞增。5.根據(jù)元素的性質(zhì)來(lái)推斷元素的位置如根據(jù)“形成化合物種類最多的元素(C)”“空氣中含量最多的元素(N)”“地殼中含量最多的元素(O)”等特征來(lái)推斷?？键c(diǎn)1根據(jù)微粒結(jié)構(gòu)特點(diǎn)推斷典型例題答案1.(2019年全國(guó)Ⅰ卷,13)科學(xué)家合成出了一種新化合物(如圖所示),其中W、X、Y、Z為同一短周期元素,Z核外最外層電子數(shù)是X核外電子數(shù)的一半。下列敘述正確的是()。A.WZ的水溶液呈堿性B.元素非金屬性的順序?yàn)閄>Y>ZC.Y的最高價(jià)氧化物的水化物是中強(qiáng)酸D.該新化合物中Y不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)解析C解析?本題主要考查元素的推斷與元素周期律的應(yīng)用,側(cè)重考查考生解決和分析化學(xué)問(wèn)題的能力。據(jù)題意知,W、X、Y、Z分別為Na、Si、P、Cl。NaCl溶液呈中性,A項(xiàng)錯(cuò)誤;非金屬性Cl>P>Si,B項(xiàng)錯(cuò)誤;H3PO4是中強(qiáng)酸,C項(xiàng)正確;P原子與2個(gè)Si原子形成2對(duì)共用電子對(duì),再得到1個(gè)電子后最外層滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),D項(xiàng)錯(cuò)誤。突破訓(xùn)練答案1.(2019年山東青島第二次模擬)已知前20號(hào)元素X、Y、Z、W、R原子序數(shù)依次增大,其中X、Z、R原子最外層電子數(shù)相等,且X與Z、R均可形成離子化合物;Y、W同主族,Y原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍。下列說(shuō)法正確的是()。A.元素原子半徑大小順序?yàn)閃>Z>YB.X與Y、Z、W形成的最簡(jiǎn)單化合物都屬于電解質(zhì)C.Y與Z、R形成的化合物中均只含有離子鍵D.Y與X、Z、W均可形成具有漂白性的化合物,且漂白原理相同B解析解析?根據(jù)題意可知,X是H元素,Y是O元素,Z是Na元素,W是S元素,R是K元素。同周期元素從左向右原子半徑逐漸減小,同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大,則原子半徑Z(Na)>W(S)>Y(O),A項(xiàng)錯(cuò)誤;X與Y、Z、W形成的最簡(jiǎn)單化合物依次為H2O、NaH、H2S,這幾種物質(zhì)都屬于電解質(zhì),B項(xiàng)正確;Y與Z、R形成的化合物有氧化鈉、過(guò)氧化鈉、氧化鉀等,而過(guò)氧化鈉中含有離子鍵、共價(jià)鍵,C項(xiàng)錯(cuò)誤;Y分別與X、Z、W可形成具有漂白性的化合物H2O2、Na2O2、SO2,前兩者利用其強(qiáng)氧化性進(jìn)行漂白,而SO2利用與有機(jī)色質(zhì)化合為不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)進(jìn)行漂白,漂白原理不同,D項(xiàng)錯(cuò)誤。點(diǎn)石成金1.常見(jiàn)的“10電子”“18電子”微粒(1)常見(jiàn)的“10電子”微粒(2)常見(jiàn)的“18電子”微粒2.短周期元素中常見(jiàn)原子的核外電子排布規(guī)律(1)原子核中無(wú)中子的原子H。(2)原子最外層有1個(gè)電子的元素:H、Li、Na。(3)原子最外層有2個(gè)電子的元素:Be、Mg、He。(4)原子最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素:Be、Ar。(5)原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素:C;是次外層電子數(shù)3倍的元素:O;是次外層電子數(shù)4倍的元素:Ne。(6)原子電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素:H、Be、Al。(7)原子電子總數(shù)為最外層電子數(shù)2倍的元素:Be。(8)原子次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素:Li、Si。(9)原子內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素:Li、P?？键c(diǎn)2根據(jù)元素及其化合物的性質(zhì)推斷典型例題2.(2019年遼寧沈陽(yáng)東北育才中學(xué)高三一模)X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的短周期元素,且X、Z的原子序數(shù)之和是Y、W原子序數(shù)之和的。甲、乙、丙、丁是由這些元素組成的二元化合物,M是Y元素對(duì)應(yīng)的單質(zhì),乙和丁的組成元素相同,且乙是一種“綠色氧化劑”,常溫下化合物N是具有漂白性的氣體。上述物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分反應(yīng)物和生成物省略)。下列說(shuō)法正確的是()。解析答案C

A.原子半徑:r(Y)>r(Z)>r(W)B.化合物N與乙烯均能使溴水褪色,且原理相同C.含W元素的鹽溶液可能呈酸性、中性或堿性D.Z分別與X、Y、W形成的化合物中,各元素均滿足8電子結(jié)構(gòu)解析?乙是一種“綠色氧化劑”,即乙為H2O2;乙和丁的組成元素相同,則丁為H2O;常溫下化合物N是具有漂白性的氣體,則N為SO2。根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系,M是單質(zhì),H2O2分解成O2和H2O,即M為O2,甲在酸中生成丙,丙為二元化合物,且含有S元素,即丙為H2S,四種元素原子序數(shù)依次增大,且都為短周期元素,X為H元素,Y為O元素,如果W為S元素,X、Z的原子序數(shù)之和是Y、W原子序數(shù)之和的,則Z為Na元素,如果Z為S元素,則W不符合要求。同周期從左到右,元素原子半徑逐漸減小,同主族從上到下,元素原子半徑逐漸增大,原子半徑大小順序是r(Na)>r(S)>r(O),A項(xiàng)錯(cuò)誤;SO2能使溴水褪色,發(fā)生反應(yīng)SO2+Br2+2H2O2HBr+H2SO4,利用的是SO2的還原性,乙烯和溴水反應(yīng),發(fā)生的是加成反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;含S元素的鹽溶液,若是Na2SO4,則溶液呈中性,若是NaHSO4,則溶液呈酸性,若是Na2SO3,則溶液呈堿性,C項(xiàng)正確;形成的化合物分別是NaH、Na2O/Na2O2、Na2S,NaH中H原子最外層只有2個(gè)電子,不滿足8電子結(jié)構(gòu),D項(xiàng)錯(cuò)誤。突破訓(xùn)練2.(2019年四川綿陽(yáng)第三次診斷性考試)2019年是元素周期表誕生的第150周年,聯(lián)合國(guó)大會(huì)宣布2019年是“國(guó)際化學(xué)元素周期表年”。W、X、Y和Z為原子序數(shù)依次增大的四種短周期主族元素。W的一種核素可用于文物年代的測(cè)定,X與W同周期且相鄰,Y為金屬元素,Z的單質(zhì)為黃綠色氣體。下列敘述不正確的是()。A.W的最簡(jiǎn)單氫化物呈正四面體結(jié)構(gòu)B.Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為強(qiáng)酸C.X與Y形成的化合物可發(fā)生水解反應(yīng)D.電解Y與Z形成的化合物的熔融物一定得金屬單質(zhì)答案解析D解析?由題意可知,W為C元素,X為N元素,Y為Na(或Mg、Al)元素,Z為Cl元素。W的最簡(jiǎn)單氫化物為甲烷,甲烷呈正四面體結(jié)構(gòu),A項(xiàng)正確;Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為高氯酸,B項(xiàng)正確;X與Y形成的化合物為氮化鈉、氮化鎂或氮化鋁,均可發(fā)生水解反應(yīng),如氮化鈉水解生成氨氣和氫氧化鈉,氮化鎂水解生成氨氣和氫氧化鎂,氮化鋁水解生成氨氣和氫氧化鋁,C項(xiàng)正確;Y與Z的化合物可能為氯化鋁,熔融狀態(tài)不能導(dǎo)電,電解不能得到鋁單質(zhì),D項(xiàng)錯(cuò)誤。點(diǎn)石成金1.形成化合物種類最多的元素,單質(zhì)是自然界中硬度最大的物質(zhì),氣態(tài)氫化物中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的元素:C。2.空氣中含量最多的元素,氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素:N。3.地殼中含量最多的元素,氫化物沸點(diǎn)最高的元素或氫化物在通常情況下呈液態(tài)的元素:O。4.單質(zhì)最輕的元素:H;單質(zhì)最輕的金屬元素:Li。5.單質(zhì)在常溫下呈液態(tài)的非金屬元素:Br;單質(zhì)在常溫下呈液態(tài)的金屬元素:Hg。6.最高價(jià)氧化物及其對(duì)應(yīng)的水化物既能與強(qiáng)酸反應(yīng),又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的元素:Al。7.氣態(tài)氫化物和最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能發(fā)生化合反應(yīng)的元素:N,能發(fā)生氧化還原反應(yīng)的元素:S。8.單質(zhì)在常溫下能與水反應(yīng)放出氣體的短周期元素:Li、Na、F。9.最活潑的非金屬元素(或無(wú)正價(jià)的元素,無(wú)含氧酸的非金屬元素,其無(wú)氧酸可腐蝕玻璃的元素,其氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的元素,陰離子的還原性最弱的元素):F?？键c(diǎn)3根據(jù)位置關(guān)系推斷典型例題D答案解析3.(2019年安徽合肥高三第三次教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))X、Y、Z、W四種短周期元素的原子最外層電子數(shù)之和為22,其在元素周期表中的位置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()。

A.X、Y、W三種元素最簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)依次升高B.Z、X、W三種元素氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性依次增強(qiáng)C.由X、W和氫三種元素形成的化合物中只含共價(jià)鍵D.X、Z形成的二元化合物是一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料解析?根據(jù)短周期中X、Y、Z、W的位置可知,X和Y位于第二周期,Z和W位于第三周期,設(shè)Z元素原子的最外層電子數(shù)為a,則X、Y、W原子的最外層電子數(shù)分別為a+1、a+2、a+3;有a+a+1+a+2+a+3=22,得a=4,Z的最外層電子數(shù)為4,Z為Si元素,則X、Y、W分別為N、O、Cl元素。X、Y、W三種元素最簡(jiǎn)單氫化物分別為NH3、H2O、HCl,由于NH3、H2O分子間存在氫鍵,沸點(diǎn)會(huì)更高,因此沸點(diǎn)最高的是H2O,最低的是HCl,A項(xiàng)錯(cuò)誤;Z、X、W三種元素的氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性不一定依次增強(qiáng),如Cl的含氧酸中HClO為弱酸,其酸性比N的最高價(jià)氧