（广东专用）2015高考化学二轮复习 考前三个月 第一部分 专题3 化学基本理论5

学案5物质结构与元素周期律最新考纲展示1.了解元素、核素和同位素的含义。2.了解原子构成；了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。3.了解原子核外电子排布。4.掌握元素周期律的实质；了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。5.以第三周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。6.以第A族和第A族元素为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。7.了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律。8.了解化学键的定义；了解离子键和共价键的形成。基础回扣1下列8种符号：Li、Li、C、N、O、Na、Mg、Cl(1)包含_种元素，_种核素，其中互为同位素的是_。(2)氯离子的结构示意图为_。(3)原子最外层电子数是次外层电子数2倍、3倍的分别是_、_。(4)质量数相等的是_和_。答案(1)78Li和Li(2)(3)CO(4)CN2依据下表选择有关序号，并用相应的元素符号或化学式填空。 主族周期AAAAAAA0一H二三四(1)这些元素中，_是最活泼的金属元素；_是最活泼的非金属元素；_是最不活泼的元素。(2)短周期元素最高价氧化物对应的水化物中，_酸性最强；_碱性最强；_呈两性。(3)和的金属性较强的是_；其最高价氧化物的水化物的碱性强弱顺序是_。(4)第三周期的元素中，_原子半径最大；_原子得、失电子的能力都很弱。(5)在所形成的气态氢化物中，最稳定的是_；最不稳定的是_。(6)元素能形成多种同素异形体，举出两种单质的例子_、_。(7)元素与氢元素可形成多种10电子微粒，列举两例_、_。(8)氢元素与、三种元素既可形成共价化合物，又可形成离子化合物，各列举两个例子，共价化合物_、_；离子化合物_、_。答案(1)KFAr(2)HClO4NaOHAl(OH)3(3)CaCa(OH)2Mg(OH)2(4)NaAr(5)HFSiH4(6)金刚石石墨(7)NH3NH(8)HNO3NH3H2ONH4NO3NH4NO23对于下列物质：NaOHNa2O2Cl2NaClC2H6H2OArNH4Cl(1)只含离子键的有_，只含共价键的有_，不含化学键的有_。(2)既含离子键又含共价键的有_。(3)属于共价化合物的有_，属于离子化合物的有_。答案(1)(2)(3)题型1微粒结构与化学键1(2014上海，1)“玉兔”号月球车用Pu作为热源材料，下列关于Pu的说法正确的是()A.Pu与U互为同位素B.Pu与Pu互为同素异形体C.Pu与U具有完全相同的化学性质 D.Pu与Pu具有相同的最外层电子答案D解析本题考查同位素，Pu与U是两种不同的元素，Pu与Pu的质子数相同(质子数核外电子数)，中子数不同，互为同位素，故D正确。2(2014上海，7)下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是()AH3O 和OH BCO和N2CHNO2和NO DCH 和NH答案D解析本题考查微粒中电子数目的计算。中性微粒：核外电子数等于核内质子数；阳离子：电子数质子数所带的电荷数；阴离子：电子数质子数所带的电荷数。CH中的电子数为8，NH中的电子数为10，两者不相等。3(2014上海，4)在“石蜡液体石蜡石蜡蒸气裂化气”的变化过程中，被破坏的作用力依次是()A范德华力、范德华力、范德华力B范德华力、范德华力、共价键C范德华力、共价键、共价键D共价键、共价键、共价键答案B解析本题考查微粒之间的作用力。“石蜡液体石蜡石蜡蒸气”是石蜡的固、液、气三种状态的转变，属于物理变化，需要克服分子之间的作用力即范德华力；“石蜡蒸气裂化气”是化学变化，被破坏的是化学键，所以选B。1“四同”的判断方法判断的关键是抓住描述的对象。(1)同位素原子，如H、H、H。(2)同素异形体单质，如O2、O3。(3)同系物化合物，如CH3CH3、CH3CH2CH3。(4)同分异构体化合物，如正戊烷、新戊烷。2澄清化学键与化合物的关系说明：(1)从图中可以看出，离子化合物一定含有离子键，离子键只能存在于离子化合物中。(2)共价键可存在于离子化合物、共价化合物和共价单质分子中。(3)熔融状态下能导电的化合物是离子化合物，如NaCl；熔融状态下不能导电的化合物是共价化合物，如HCl。3巧记10e、18e微粒10电子体和18电子体是元素推断题的重要突破口。以Ne为中心记忆10电子体：NeNa、Mg2、Al3,以Ar为中心记忆18电子体：Ar此外，由10电子体中的CH4、NH3、H2O、HF失去一个H剩余部分CH3、NH2、OH、F为9电子体，两两组合得到的物质如CH3CH3、CH3OH、H2O2、N2H4、F2等也为18电子体。(一)原子结构与微粒间的关系1下列关于指定粒子构成的叙述中，不正确的是()A37Cl与39K具有相同的中子数B第114号元素的一种核素X与Pb具有相同的最外层电子数CH3O与OH具有相同的质子数和电子数DO与S2具有相同的质子数和电子数答案C解析37Cl和39K含有的中子数都是20，A正确；X与Pb的核电荷数之差为1148232，即相差一个电子层，属于同一主族元素，具有相同的最外层电子数，B正确。2下列关于原子结构及微粒间的数量关系的说法不正确的是(双选)()A同种元素的原子均有相同的质子数和中子数B微粒、Mg2、O2具有相同的电子层结构C短周期第A与A族元素的原子间构成的分子，均满足原子最外层8电子结构D.Ca2的中子数比核外电子数多8答案AD解析A项，同位素概念不清；B项中都与Ne的电子层结构相同；C项可形成XY4化合物，均满足原子最外层8电子稳定结构，Ca2的中子数比核外电子数多10。3据报道，在火星和金星大气层中发现了一种非常特殊的能导致温室效应的气态化合物，它的结构式为16O=C=18O。下列说法正确的是()A16O与18O为同种核素B16O=C=18O与16O=C=16O互为同位素C16O=C=18O与16O=C=16O的化学性质几乎完全相同D目前提出的“低碳经济”的目标是向空气中增加CO2，促进碳的平衡答案C解析A项中是O元素的两种核素；B项同位素研究的对象是原子。(二)化学键与物质类别的关系4下列有关化学键的叙述，正确的是()A非金属元素组成的化合物中只含共价键B水溶液能导电的化合物一定是离子化合物C化合物MgO、SiO2、 SO3中化学键的类型相同DPH3分子稳定性低于NH3分子，因为NH键键能高答案D解析由非金属元素N组成的化合物可能含有离子键，如铵盐：NH4Cl，A项错误；许多共价化合物，如HCl、H2SO4等溶于水时能电离出自由移动的离子，能导电，B项错误；MgO是离子化合物，存在离子键，SiO2、SO3属于共价化合物，存在共价键，C项错误；PH3的稳定性低于NH3，是因为NH键键能高，D项正确。5下列关于化学键的叙述，正确的一项是()A离子化合物中一定含有离子键B单质分子中均不存在化学键C非金属元素组成的化合物中只含共价键D含有共价键的化合物一定是共价化合物答案A解析解答该题用举例法逐项分析，如B项N2中含有共价键；C项NH4Cl中含有离子键；D项中NaOH是离子化合物。6(2014青岛质检)下列叙述中正确的是()AO3和NO2都是共价化合物B有化学键断裂的变化属于化学变化C在离子化合物与共价化合物中，都不存在单个小分子D在反应O32KIH2O=2KOHI2O2中，参加反应的所有臭氧都作氧化剂答案D解析O3为单质，A项错误；化学变化的实质是旧化学键断裂和新化学键形成，仅有化学键断裂不是化学反应，如氯化氢溶于水，B项错误；离子化合物中不存在分子，共价化合物中有的不含有分子，如二氧化硅，有的含有分子，如水等，C项错误；臭氧中的三个氧原子是按照一定方式结合的，虽然反应后有两个氧原子化合价没有变化，但臭氧分子作为一个整体，化合价发生了变化，D项正确。题型2元素周期律的应用1(2014海南，2)下列有关物质性质的说法错误的是()A热稳定性：HClHI B原子半径：NaMgC酸性：H2SO3H2SO4 D结合质子能力：S2Cl答案C解析A项，同主族自上而下，元素非金属性逐渐减弱，非金属性越强氢化物越稳定，故稳定性：HClHI，正确；B项，同周期从左到右，元素原子半径逐渐减小，所以原子半径：NaMg，正确；C项，H2SO3属于中强酸，H2SO4属于强酸，故酸性：H2SO4H2SO3，错误；D项，酸性越弱，酸越难电离，对应的酸根离子越易结合氢离子，因为HCl强于H2S，所以结合质子能力：S2Cl，正确。2(2014山东理综，8)根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是()A同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱B核外电子排布相同的微粒化学性质也相同CCl、S2、Ca2、K半径逐渐减小D.Cl与Cl得电子能力相同答案D解析A项，同主族的非金属元素，从上到下非金属性逐渐减弱，最高价含氧酸的酸性依次减弱，但含氧酸不一定是最高价含氧酸，该选项错误；B项，K、Ca2、S2、Cl的核外电子排布相同，都是，但化学性质不同，如S2、Cl具有还原性，而K、Ca2具有氧化性，该选项错误；C项，根据“具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大离子半径越小”可知，半径：S2ClKCa2，该选项错误；D项，Cl与Cl属于同种元素，具有相同的核外电子排布：，得电子能力相同，该选项正确。32014天津理综，7(1)(2)元素单质及其化合物有广泛用途，请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题：(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外)，以下说法正确的是_。a原子半径和离子半径均减小 b金属性减弱，非金属性增强c氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强d单质的熔点降低(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为_，氧化性最弱的简单阳离子是_。答案(1)b(2)氩Na(或钠离子)解析(1)第三周期元素从左到右原子序数依次增大，从左到右原子半径逐渐减小，金属元素阳离子的半径小于同一周期非金属元素阴离子半径，a错误；第三周期元素从左到右元素得电子能力增强，失电子能力减弱，即金属性减弱，非金属性增强，b正确；第三周期元素从左到右最高价氧化物对应水化物的碱性减弱，酸性增强，c错误；第三周期元素单质熔点最高的是硅，最低的是氯气，所以从左到右元素单质的熔点不是逐渐降低的，d错误。(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素的原子结构示意图为，其元素名称是氩；Na的失电子能力最强，所以Na的氧化性最弱。粒子半径比较方法(一般规律)(1)电子层数相同时，核电荷数越多，半径越小。(2)电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。(3)电子层结构相同(核外电子排布相同)的离子半径(包括阴、阳离子)随核电荷数的增加而减小。(4)同种元素原子形成的微粒半径，随核外电子数的增多而增大。(5)电子数和核电荷数都不同时，可通过一种参照物进行比较。如比较Al3与S2的半径大小，可找出与Al3电子数相同、与S2同族的元素O2比较，r(Al3)r(O2)，且r(O2)r(S2)，故r(Al3)r(S2)。关于元素周期律、元素周期表的认识误区(1)误认为主族元素的最高正价一定等于族序数(F无正价，O无最高正价)。(2)误认为元素的非金属性越强，其氧化物对应水化物的酸性就越强(HClO、H2SO3是弱酸，忽略了关键词“最高价”)。(3)误认为失电子难的原子得电子的能力一定强。但是碳原子、稀有气体元素的原子失电子难，得电子也难。(4)误认为得失电子数多的原子，得失电子的能力一定强。其实不然，不能把得失电子数的多少与得失电子的能力混淆。(5)误认为最高正价和最低负价绝对值相等的元素只有第A族的某些元素(第A族的H的最高正价为1价，最低负价为1价)。1下列关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是()ALi、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多B第二周期元素从Li到F，非金属性逐渐增强C因为Na比K容易失去电子，所以Na比K的还原性强DO与S为同主族元素，且O比S的非金属性强答案C解析同主族元素从上到下，随核电荷数的增加，电子层数逐渐增加，金属元素失电子能力增强，金属性增强，还原性增强；非金属元素得电子能力减弱，非金属性减弱，氧化性减弱；同一周期元素从左到右，随核电荷数的增加，最外层电子数增多，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。对照各选项知本题答案为C。2已知118号元素的离子aW3、bX、cY2、dZ都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是(双选)()A质子数cdB离子半径Y2ZC氢化物的稳定性H2YHZD原子半径WX答案BD解析依据电子层结构，确定四种元素的相对位置关系，如图：。依据元素周期律，很容易得到答案。3运用元素周期律分析下面的推断，其中错误的是()A已知Ra是第七周期第A族的元素，故Ra(OH)2碱性比Mg(OH)2强B已知As是第四周期第A族的元素，故AsH3比NH3稳定C已知Cs的原子半径大于Na的原子半径，故Cs与水反应比Na与水反应更剧烈D已知Cl的核电荷数比Al大，故Cl的原子半径比Al的小答案B解析Ra与Mg位于A族，金属性RaMg，碱性Ra(OH)2Mg(OH)2，A对；As与N位于A族，非金属性NAs，稳定性NH3AsH3，B错；Cs与Na位于A族，金属性CsNa，与水反应时Cs更加剧烈，C对；Cl与Al位于同一周期，核电荷数越大，原子半径越小，D对。4下列说法不正确的是()AH2O在高温下难分解，H2S在300 即分解，说明氧的非金属性比硫强BH2CO3的酸性比HClO的酸性强，说明碳的非金属性比氯强CI的还原性比Br强，由此可推断溴的非金属性比碘强D已知反应：2NH33Cl2=N26HCl，由此可推断非金属性氯强于氮答案B解析氢化物较稳定的元素非金属性较强，A正确；HClO中的氯元素不是最高价，B不正确；阴离子还原性较强，则元素非金属性较弱，C正确；氯气能置换出氮气，可说明氯的非金属性强于氮，D正确。题型3元素推断及综合应用1(2014新课标全国卷，10)X、Y、Z均为短周期元素，X、Y处于同一周期，X、Z的最低价离子分别为X2和Z，Y和Z具有相同的电子层结构。下列说法正确的是()A原子最外层电子数：XYZB单质沸点：XYZC离子半径：X2YZD原子序数：XYZ答案D解析短周期元素X、Z形成的最低价离子为X2、Z，Y和Z具有相同的电子层结构，则X、Y、Z三种元素分别处于第A、A、A族。又知X和Y处于同一周期，Y和Z具有相同的电子层结构，从而推知X、Y、Z分别为S、Na和F。A项，原子最外层电子数：FSNa；B项，Na单质为金属晶体，S、F2为分子晶体，S为固体，F2为气体，显然沸点NaSF2；C项，具有相同电子层结构的离子，元素的原子序数越大，原子半径越小，Na、F具有相同的电子层结构，则离子半径：FNa，S2多一个电子层，所以S2半径最大；D项，三种元素的原子序数关系为SNaF。2(2014江苏，9)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，Y是地壳中含量最高的元素，Z2与Y2具有相同的电子层结构，W与X同主族。下列说法正确的是()A原子半径的大小顺序：r(W)r(Z)r(Y)r(X)BY分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同CX的最高价氧化物对应的水化物的酸性比W的弱DY的气态简单氢化物的热稳定性比W的强答案D解析短周期主族元素X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，则X是C元素；Y是地壳中含量最高的元素，则Y是O元素；Z2与Y2具有相同的电子层结构，则Z是Mg元素；W与X同主族，则W是Si元素。A项，原子半径大小顺序为r(Mg)r(Si)r(C)r(O)；B项，O与Mg元素形成离子键，O与Si元素形成共价键，化学键类型不同；C项，C元素的非金属性强于Si元素，则H2CO3的酸性强于H2SiO3；D项，O元素的非金属性强于Si元素，则H2O的稳定性强于SiH4。3(2014浙江理综，9)如表所示的五种元素中，W、X、Y、Z为短周期元素，这四种元素的原子最外层电子数之和为22。下列说法正确的是()XYWZTA.X、Y、Z三种元素最低价氢化物的沸点依次升高B由X、Y和氢三种元素形成的化合物中只有共价键C物质WY2、W3X4、WZ4均有熔点高、硬度大的特性DT元素的单质具有半导体的特性，T与Z元素可形成化合物TZ4答案D解析由W、X、Y、Z为短周期元素，这四种元素的原子最外层电子数之和为22，及W、X、Y、Z、T在元素周期表中的位置关系，确定这五种元素分别是X为氮、Y为氧、Z为氯、W为硅、T为锗。A项中，NH3、H2O、HCl三种氢化物沸点的高低顺序为H2ONH3HCl，该项错误；B项中，由N、O、H三种元素形成的化合物NH4NO3中存在离子键，该项错误；C项中，SiO2、Si3N4、SiCl4中SiO2、Si3N4为原子晶体，熔点高、硬高大，SiCl4为分子晶体，熔点低、硬度小，该项错误；D项中，锗为半导体材料，可以形成GeCl4，所以该项正确。元素推断的一般思路(一)由周期表中的位置推断1.短周期元素A、B、C在周期表中所处的位置如表所示。A、B、C三种元素原子的质子数之和为32，D元素原子的最外层电子数为次外层电子数的2倍。则下列说法正确的是()A元素D形成的气态氢化物的分子构型一定是正四面体BA、B两种元素的气态氢化物均能与它们的最高价氧化物对应的水化物发生反应，且反应类型相同C在DB2、BC6、DC4的分子中，每个原子都满足8电子稳定结构D四种元素形成的气态氢化物中，C元素形成的氢化物的稳定性最高答案D解析设A的质子数为n，由A、B、C位置关系可知，B的质子数为n9，C的质子数为n2，即n(n9)(n2)32，解得n7，可知A、B、C分别是N、S、F；D元素最外层电子数为次外层电子数的2倍，则D为碳元素(C)。碳元素的氢化物有多种如CH4、C2H6、C2H4，其分子构型不一定是正四面体，A项错；NH3与HNO3的反应为非氧化还原反应，H2S与浓硫酸的反应为氧化还原反应，B项错；CS2、CF4均能满足8电子稳定结构，SF6的硫(S)不能满足8电子稳定结构，C项错；由于氟是最活泼的非金属，其氢化物的稳定性最高，D项正确。2如图是元素周期表中短周期的一部分，若A原子的最外层电子数比次外层电子数少3，则下列说法正确的是() A元素A、B、C的最高价氧化物对应水化物的酸性；CBABD的最高正价与B的最高正价相等CD与C不能形成化合物D原子半径：CBAD答案A解析由A、B、C、D均为短周期元素，知A、B、C为第三周期元素。由A原子的最外层电子数比次外层电子数少3，可知A为磷元素，则B、C、D分别为硫元素、氯元素、氧元素。氧元素没有最高正价，B项错误；O与Cl可形成化合物ClO2，它是一种水处理剂，C项错误；同一周期的主族元素，从左到右原子半径依次减小，D项错误。3下图是元素周期表短周期的一部分，下列说法中正确的是()A元素位于第二周期第A族B气态氢化物的稳定性：C最高价氧化物对应水化物的酸性：D元素的最高正化合价：答案C解析本题考查元素周期表和元素周期律知识，属于中等难度题。从所给元素周期表可知为N、为O、为F、为S、为Cl。元素在第二周期第A族，A错误；根据元素周期律知识，气态氢化物的稳定性为H2OH2S，B错误；最高价氧化物对应水化物的酸性为HClO4H2SO4，C正确；F没有正化合价，D错误。(二)由原子结构推断4几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：元素代号XYZW原子半径/1012m1601107066主要化合价25、3、35、3、32下列叙述正确的是(双选)()A离子半径：WWC化合物X3Z2中既含有离子键又含有共价键D最高价氧化物对应水化物的酸性：ZX，A项错误；非金属性：ON，故稳定性：H2ONH3，B项正确；化合物Mg3N2属于离子化合物，且化合物中只存在离子键，没有共价键，C项错误；非金属性：NP，故最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3H3PO4，D项正确。5短周期元素的X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子最外层电子数是电子层数的三倍，Y与X可形成Y2X2和Y2X两种离子化合物，Z原子的核外电子数比Y原子多2，W与X同主族，则()A原子半径：YZWB单质的还原性：YZC气态氢化物的稳定性：XWDY和Z两者最高价氧化物对应的水化物不能相互反应答案C解析由X原子最外层电子数是电子层数的三倍可知X为氧(O)，再由Y与X(O)可形成两种离子化合物Y2X2、Y2X知，形成的只能是Na2O2和Na2O，则Y为钠(Na)，Z为铝(Al)，W为硫(S)。6X、Y、Z、W、R是5种短周期元素，其原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素，Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Z、W、R处于同一周期，R与Y 处于同一族，Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是()A元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子，其半径依次增大B元素X不能与元素Y形成化合物X2Y2C元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性：XmYXmRD元素W、R的最高价氧化物的水化物都是强酸答案C解析由题干中信息知：X为H，Y为O，R为S，Z为Na，W为Al。元素Y、Z、W对应的离子O2、Na和Al3都具有相同的电子层结构，但离子半径依次减小，A错误；H与O可形成化合物H2O2，B错误；Y、R与X形成的化合物为H2O和H2S，由于氧的非金属性强于硫，故热稳定性：H2OH2S，C正确；W的最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3，为两性氢氧化物，R的最高价氧化物对应的水化物是H2SO4，为强酸，D错误。(三)由性质特性推断元素7部分中学化学常见元素原子结构及性质如下表所示：元素结构及性质AA单质是生活中的常见金属，它有两种氯化物，相对分子质量相差35.5BB原子最外层电子数是内层电子总数的1/5CC是常见化肥的主要元素，单质常温下呈气态DD单质被誉为“信息革命的催化剂”，是常用的半导体材料E通常情况下，E没有最高正化合价，其单质之一是空气的一种主要成分FF在周期表中可以排在A族，也有人提出排在A族(1)A元素在周期表中的位置为_。(2)B与C形成的化合物的化学式为_，它属于_(填“离子”或“共价”)化合物。(3)F与E可以形成原子个数比分别为21、11的两种化合物X和Y，区别X与Y的水溶液的实验方法是_；F与C组成的两种化合物M和N所含的电子数分别与X、Y相等，则M的水溶液显_性，N的结构式为_。(4)BF各元素原子半径由小到大的顺序是_(用元素符号表示)。答案(1)第四周期第族(2)Mg3N2离子(3)分别取X、Y各少许置于试管中，再各加入少量的MnO2粉末，迅速产生无色气体的是H2O2；无明显现象的是H2O(其他合理答案也可)碱(4)HONSiMg解析A为常见的具有两种价态(化合价相差1价)的金属，只能是铁元素(Fe)；B只有镁元素(Mg)符合条件；N、P、K三种元素形成的单质中，只有N2常温下是气体，C为氮元素(N)；硅单质是半导体材料，D为硅元素(Si)；E没有最高正化合价，是一种很活泼的非金属，又是空气的成分，只能是氧元素(O)；F为氢元素(H)。(1)Fe位于第四周期第族。(2)Mg与N形成的化合物为Mg3N2，属于离子化合物。(3)可以利用MnO2能够催化分解H2O2产生氧气区别H2O和H2O2；H2O、H2O2的电子数分别为10、18，N和H形成的10个电子和18个电子的化合物分别为NH3和N2H4，其中N2H4的结构式为。