高中化学 专题1 微观结构与物质的多样性专题归纳提升 苏教版必修2

高中化学 专题1 微观结构与物质的多样性专题归纳提升 苏教版必修2元素在元素周期表中位置的推断1.根据每个周期排布元素的种类数1(2)、2(8)、3(8)、4(18)、5(18)、6(32)的特点，用递减法推出周期、族序数。如推出32X在周期表中的位置：322(1)8(2)8(3)14(4)，14104(10为过渡元素的种类数)，4即为主族族序数，所以32X处于第4周期A族。2记住每一周期中元素的种数和稀有气体元素的原子序数，也可以推出元素在周期表中的位置，例如：推导110号元素在周期表中的位置。奇偶性一致性原则，一般元素的原子序数与该元素在周期表中的族序数和该元素的主要化合价(包括大多数变价)的奇偶性一致。以0族为基准给元素定位：稀有气体元素HeNeArKrXeRn周期序数 1 2 3 4 5 6原子序数 2 10 18 36 54 86各周期的元素种数 2 8 8 18 18 32因为110号元素介于86118之间，因此位于第7周期，1181108,18810，所以该元素位于第10列，即族。3根据元素的原子序数画出原子结构示意图。如35X的位置 。由此可知35X处于第4周期A族。元素周期表是一座开放的“元素大厦”，元素大厦尚未客满。请你在元素大厦中为83号元素安排好它的房间()A第6周期第A族 B第7周期第A族C第7周期第0族 D第6周期第A族【解析】83号元素介于5486号之间，位于第6周期，86833,18315，该元素位于第15列，即A族。【答案】D元素推断1.稀有气体元素原子的电子层结构与同周期的非金属元素形成的阴离子的电子层结构相同，与下一周期的金属元素形成的阳离子的电子层结构相同：(1)与He原子电子层结构相同的离子有：H、Li、Be2；(2)与Ne原子电子层结构相同的离子有：F、O2、Na、Mg2、Al3等；(3)与Ar原子电子层结构相同的离子有：Cl、S2、K、Ca2等。2周期表中特殊位置的元素(1)族序数等于周期数的元素：H、Be、Al、Ge；(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、Ba；(6)最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：C；(7)最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S；(8)除H外，原子半径最小的元素：F；(9)短周期中离子半径最大的元素：P。3常见元素及其单质和化合物的特性(1)形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素：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、气态氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素：O；(4)单质最轻的元素：H；最轻的金属单质的元素：Li；(5)单质在常温下呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg；(6)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：Be、Al；(7)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物能起化合反应的元素：N；能起氧化还原反应的元素：S；(8)元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。(1)规律之外有特殊元素周期律及相应特殊性的主要表现：一是随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布呈现周期性的变化，最外层电子数从1逐渐增加到8，但是如果最外层是K层，那么电子数只能从1递增到2；二是元素原子的半径逐渐减小，但是稀有气体的原子半径却比相邻的卤素要大得多；三是随着原子序数的递增，元素的主要化合价发生了周期性变化，但对于第2周期而言，常见的价态中氧元素只有2价，氟元素只有1价。(2)常见10e粒子原子：Ne_分子：CH4、NH3、H2O，HF_阳离子：NH、Na、Mg2、Al3，阴离子：OH、O2、F、N3。AF六种元素中，除C外其他均为短周期元素，它们的原子结构或性质如下表所示：元素结构或性质A原子最外层电子数是内层电子总数的1/5B形成化合物种类最多的元素，其单质为固体C生活中常见的金属，它有两种常见的氯化物，且相对分子质量相差35.5D地壳中含量最多的元素E与D同主族F与E同周期，且最外层电子数等于电子层数请回答下列问题：(1)A在元素周期表中的位置是_；A与E形成的化合物的电子式是_。(2)C的某种氯化物的浓溶液可以腐蚀印刷电路板上的金属铜 ，此反应的离子方程式是_。(3)B的单质与D的氢化物在一定条件下反应生成BD和另一产物的化学方程式是_。(4)F的单质与C、D形成的相对分子质量为160的化合物在一定条件下反应的化学方程式是_。【解析】解答本题的关键是正确判断各种元素，A：Mg，B：C，C：Fe，D：O，E：S，F：Al。(1)A(Mg)在元素周期表中的位置是第3周期第A族，与E(S)形成的化合物的电子式为。(2)FeCl3浓溶液可以腐蚀电路板上的金属铜，反应的离子方程式为2Fe3Cu=2Fe2Cu2。(4)Al与铁的氧化物发生铝热反应：2AlFe2O32FeAl2O3。【答案】(1)第3周期第A族 (2) 2Fe3Cu=2Fe2Cu2(3)CH2O(g)COH2(4)2AlFe2O32FeAl2O3常见化学用语归纳1.原子(核素)符号在元素符号左上角注明质量数，左下角注明质子数如氘：H2原子或离子结构示意图3元素符号：如氢：H，氧：O(xx忻州高一质检)下列化学用语使用正确的是()A氢氧根的电子式：H：BCO2分子的球棍模型：C质子数为6，质量数为14的原子：NDHClO的结构式为HOCl【解析】A项，OH带有1个负电荷，应写为；B项，CO2为直线形分子；C项，该原子为C原子，可写为C。【答案】D1X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素，X原子核内没有中子，在周期表中，Z与Y、W均相邻；Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17。则下列有关叙述正确的是()AY、Z和W三种元素可能位于同一周期BW的氢化物热稳定性比Z的氢化物的热稳定性强CY和W所形成的含氧酸均为强酸DX与Z能形成H2Z、H2Z2二种化合物【解析】原子核内没有中子的是氢，即X为氢；根据Z与Y、W均相邻，且Y、Z、W原子最外层电子数之和为17，结合原子序数的相对大小关系，可以推出Y为氮，Z为氧，W为硫。【答案】D2(2011江苏高考改编)下列有关化学用语正确的是()AN2的电子式：NNBS2的结构示意图：C质子数为53，中子数为78的碘原子：ID乙烯的结构式为【解析】A项，N2的电子式为：NN：；B项，最外层应为8个电子；D项，C应满足4个共价键。【答案】C3我国科研人员在兰州首次合成镤元素的一种同位素镤239，并测知其原子核内有148个中子。现有A元素的一种同位素，比镤239的原子核内少54个质子和100个中子，则A元素在周期表中的位置是()A第3周期A族B第4周期A族C第5周期A族 D第3周期A族【解析】根据质子数质量数中子数可以求出A元素的质子数2391485437，即原子序数为37，所以在第5周期A族。【答案】C4(xx七台河高一质检)短周期元素A、B、C、D的原子序数依次递增，它们的原子序数之和为32，且原子最外层电子数之和为10；A、C原子的最外层电子数之和等于B原子的次外层电子数；A与C，B与D均为同主族元素。下列叙述正确的是()A四种元素的原子半径：ABCDB最高价氧化物对应的水化物的酸性：BDCC元素处于元素周期表中第3周期第A族DA、C在第A族，属于碱金属【解析】根据A、B、C、D为原子序数依次递增的短周期元素，B与D同主族，则B只能为第2周期元素；根据A、C原子的最外层电子数之和等于B原子的次外层电子数，则A、C的最外层电子数均为1，故A为H，C为Na；根据四种元素的原子序数之和为32，则B为C、D为Si。原子半径：NaSiCH，A错；非金属性CSi，故最高价氧化物对应的水化物酸性：H2CO3H4SiO4，B对；Na处于元素周期表中第3周期第A族，C错；A为H，不属于碱金属。【答案】B5下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是()【解析】含8个中子的碳原子的质量数为6814，其核素符号为C；HF为共价化合物，正确的电子式为【答案】D6A、B、C、D四种微粒的电子总数均为10个，A为单核离子；B中含有不同元素间所形成的共价键；C为X2Y型的共价化合物；D为正四面体结构的分子；试回答：(1)A和B形成的化合物的电子式是_；其中所含化学键类型是_。(2)C和D的化学式分别是_、_。【解析】由题意知，A为Na，B为OH，C为H2O，D为CH4。【答案】(1) 离子键和共价键(2)H2OCH4ABCD7.(xx赣州高一质检)有A、B、C、D、E五种短周期元素，且相邻的A、B、C、D四种元素原子核外共有56个电子，在周期表中的位置如图所示。E的氢氧化物是两性氢氧化物，E的阳离子与A的阴离子核外电子层结构相同。请回答下列问题：(1)B元素在周期表中的位置为_；(2)向D与E形成的化合物的水溶液中滴入NaOH溶液直至过量，观察到的现象是_，后一阶段反应的离子方程式为_；(3)A、C的气态氢化物的稳定性HmA_HmC(填“”或“H2S；Cl的最高价为7价，其对应氧化物的化学式为Cl2O7。【答案】(1)第3周期A族(2)先产生白色沉淀，然后沉淀溶解Al(OH)3OH=AlO2H2O(3)(4)Cl2O7综合检测(一)专题1微观结构与物质的多样性(时间：60分钟分值：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分)1下列说法正确的是()A最外层有2个电子的元素，一定是第A族的元素B非金属元素之间只能形成共价化合物C离子化合物在固态时不存在单个分子D原子核都是由质子和中子构成的【解析】A项最外层有2个电子的元素可能是副族、第族或0族元素氦；B项非金属元素之间也能形成离子化合物，如NH4NO3；D项氕(H)原子核内无中子。【答案】C2(双选)(xx郑州高一检测)下列说法中正确的是()A81Br原子的中子数比电子数多11B金属原子的核外电子在金属晶体中都是自由电子CNaCl和SiO2晶体熔化时，克服粒子间作用力的类型相同D同周期的A族元素的金属性比A族元素的金属性强【解析】A项，81Br中含35个质子，即35个电子，中子数为813546，中子数比电子数多11，A正确；B项，金属原子的最外层电子在金属晶体中自由移动；C项，NaCl熔化时克服离子键，SiO2熔化时克服共价键。【答案】AD3(xx上海改编)下列有关物质结构的表述正确的是()【解析】次氯酸中氯元素显1价，氧元素显2价，所以其电子式的正确书写应该是H：，A错误；二氧化硅虽然是共价化合物，但不是由分子构成的，不存在分子式，SiO2为化学式，B错误；形成离子键的阴、阳离子之间，既有静电吸引作用又有静电排斥作用，C错误；D中给出的结构示意图表示的是钠原子，D正确。【答案】D4下列几组物质互为同素异形体的是()16O2和18O2H2SiO3和H4SiO4O2和O3H2O和H2O2金刚石、石墨和C60红磷和白磷A只有B只有C只有 D只有【解析】同素异形体是由同种元素形成的不同单质，金刚石、石墨和C60都是碳元素形成的单质，O2和O3都是氧元素形成的单质，红磷和白磷都是磷元素形成的单质，它们都互为同素异形体。【答案】B5下列关于元素周期表的叙述错误的是()A共有7个周期、16个族B形成化合物种类最多的元素在第2周期CA族的右边是B族，A族的左边是B族D某主族元素最高价氧化物的水化物的化学式为HnROm，则其气态氢化物的化学式一定为H2mnR或RH2mn【解析】根据元素周期表结构，A、B、C三项正确，D项中元素最高正价与最低负价的绝对值之和等于8，求出最低负价后再写出其氢化物化学式。【答案】D6已知X、Y是原子核电荷数不大于18的元素。X原子的最外层电子数为a，次外层电子数为a2；Y原子的次外层电子数为b，最外层电子数为b5。X、Y两元素形成化合物的化学式是()AXY2 BY4XCY2X3 DYX3【解析】X、Y原子的次外层(a0，a22；b50，b5)不可能是K层，即最外层为第3层(X、Y核电荷数小于18)，这样得出X原子核外电子排布为2、8、6，为硫元素，Y原子核外电子排布为2、8、3，为铝元素，形成化合物为Al2S3，所以选C。【答案】C7(xx乐山高一质检)短周期元素A、B、C的原子序数依次递增，其原子的最外层电子数之和为10。A与C在周期表中位置上下相邻，B原子最外层电子数等于A原子次外层电子数，下列有关叙述不正确的是()AA与C可形成共价化合物BA的氢化物的稳定性大于C的氢化物的稳定性C原子半径ABSi，氢化物稳定性CH4SiH4，B对；原子半径：BCA，C错；MgO是固体，CO2是气体，因此前者熔点高，D对。【答案】C8(xx济南高一检测)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W与Y、X与Z位于同一主族。W与X可形成共价化合物WX2。Y原子的内层电子总数是其最外层电子数的2.5倍，Y的单质常作为半导体材料。下列叙述中不正确的是()AW、X、Y、Z分别为C、O、Si、SBWX2和ZX2的化学键类型相同C原子半径大小顺序为XWYS(Z)C(W)O(X)。【答案】C9.(xx商洛高一测试)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是()A元素Z位于元素周期表中第3周期第A族B原子半径的大小顺序为：rWrZrYrXCY、W元素的氢化物，其化学式都为H2RD离子Y2和Z3的核外电子数和电子层数都相同【解析】由元素周期表结构可知，X、Y、Z、W分别是N、O、Al、S。Al为第A族元素，A不正确；原子半径rZrW，B不正确；Y(氧)元素氢化物除H2O外，还有H2O2，C不正确。【答案】D10(xx大冶高一检测)下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是()原子序数为15的元素的最高化合价为3A族元素是同周期中非金属性最强的元素第2周期A族元素的原子核电荷数和中子数一定为6原子序数为12的元素位于元素周期表的第3周期A族AB CD【解析】原子序数为15的元素的最高正化合价为5；同一周期中从左至右元素的非金属性依次增强，A族元素的非金属性最强；第2周期A族元素为碳元素，而碳元素有同位素存在，中子数不一定为6；原子序数为12的元素的原子结构示意图为 ，位于第3周期第A族。【答案】C11(双选)已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素，其中元素A、E的单质在常温下呈气态，元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，元素C在同周期的主族元素中原子半径最大，元素D的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是()A元素A、B组成的化合物常温下一定呈气态B一定条件下，元素C、D的最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应C工业上常用电解法制备元素C、D、E的单质D化合物AE与CE含有相同类型的化学键【解析】最外层电子数是其电子层数2倍的元素有C和S，原子序数比元素B大的短周期元素还有C、D、E，所以元素B只能是C；元素C为第3周期中原子半径最大的元素，为Na，元素D为Al，元素A为H，元素E为Cl。A项，碳氢化合物随碳原子数的增加，状态由气态到液态，再到固态；B项，NaOHAl(OH)3=NaAlO22H2O；C项，Na、Al均为活泼金属，用电解法冶炼，电解饱和NaCl溶液可得Cl2；D项，HCl中含有共价键，NaCl中含有离子键。【答案】BC12. (xx山东高考)W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如右所示，W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物，由此可知()AX、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是Y BZ元素氧化物对应水化物的酸性一定强于YCX元素形成的单核阴离子还原性大于YDZ元素单质在化学反应中只表现氧化性【解析】W、X、Y、Z均为短周期元素，且W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物，则W为N元素，结合四种元素在周期表中的相对位置可知，X为O元素，Y为S元素，Z为Cl元素。B项，Cl元素的非金属性强于S元素，则Cl元素最高价氧化物对应水化物的酸性一定强于S元素最高价氧化物对应水化物的酸性，但Cl元素的低价态氧化物对应水化物的酸性不一定强于S元素，如HClO的酸性比H2SO3的弱。C项，O元素的非金属性比S元素强，O2的氧化性强于S单质，则O2的还原性比S2弱。D项，Cl2中Cl元素为0价，处于中间价态，与强氧化剂(如酸性KMnO4溶液等)反应表现还原性，与强还原剂(如Fe、H2等)反应表现氧化性，Cl2与NaOH溶液的反应中，Cl2既表现氧化性又表现还原性。【答案】A二、非选择题(本题包括4小题，共40分)13(8分)如图是部分短周期元素的单质熔点的变化图，根据此图，填写下列空格：(1)号元素在元素周期表中的位置是_，其单质的一种同素异形体能导电，该同素异形体的名称是_。(2)、两种元素形成的最高价氧化物的水化物之间相互反应的离子方程式为_。(3)号元素的原子结构示意图为_。(4)、两元素形成的化合物晶体有两种结构，其中一种结构与金刚石相似，该结构的晶体属于_晶体，若使其熔化，需破坏的作用力为_。(5)写出和形成的常见化合物的电子式_。【解析】对照图中的原子序数可以推出相应的元素进而解答。【答案】(1)第2周期A族石墨14(8分)A、B两元素的最外层都只有一个电子。A的原子序数等于B的原子序数的11倍，A的离子的电子层结构与周期表中非金属性最强的元素的阴离子的电子层结构相同；元素C与B易形成化合物B2C，该化合物常温下呈液态。则：(1)A的原子结构示意图为_，在固态时属于_晶体。(2)C在固态时属于_晶体，B与C形成化合物B2C的化学式为_，电子式为_，结构式为_；它是由_键形成的分子，在固态时属于_晶体。【解析】元素周期表中非金属性最强的元素为F，其离子(F)核外有10个电子，A元素形成的离子最外层也有10个电子，且原子序数为B的11倍，可见A只能是Na，而B为H，与H形成液态化合物的C为氧元素。【答案】(1) 金属(2)分子H2O 共价分子15(12分)X、Y、Z是三种短周期元素。已知三种元素的原子序数按X、Y、Z的顺序依次增大，且原子序数之和为33，最外层电子数之和为11。在周期表中，X、Z上下相邻，Y、Z左右相邻。(1)X、Y、Z的元素符号分别为_、_、_。 (2)Y的氧化物是_性氧化物。(3)X和Z分别能与氧形成XO2和ZO2，XO2在固态时属于_晶体，ZO2在固态时属于_晶体。(4)分别写出X、Y、Z的最高价氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：_，_，_。【解析】设Z的原子序数为x，则X的原子序数为x8，Y的原子序数为x1，可得x8xx133，解得x14，所以X、Y、Z分别为C、Al、Si。Y的氧化物是Al2O3，属于两性氧化物。CO2固态时是分子晶体，SiO2是原子晶体。【答案】(1)CAlSi(2)两(3)分子原子(4)CO22OH=COH2OAl2O32OH=2AlOH2OSiO22OH=SiOH2O16(12分)(xx上饶高一质检)下表为元素周期表的一部分，请参照元素在表中的位置，用化学用语回答下列问题。(1)、的原子半径由大到小的顺序为(填元素符号)_。(2)、的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是(填化学式)_。(3)、中的某些元素可形成既含离子键又含共价键的化合物，写出其中一种化合物的电子式：_。(4)由和组成，且和的质量比为38的化合物的结构式是_，其中含_键。(5)单质与的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为_。【答案】(1)NaAlO(2)HNO3H2CO3H2SiO3(或H4SiO4)(4)O=C=O共价(5)2Al2OH2H2O=2AlO3H2