2018届二轮复习物质结构与元素周期律学案(全国通用)(1)
2018届二轮复习 物质结构与元素周期律 精讲专练学案
讲真题
1.【2017新课标2卷】a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期数与族数相同;d与a同族。下列叙述正确的是 ( )
A.原子半径:d>c>b>a B.4种元素中b的金属性最强
C.c的氧化物的水化物是强碱 D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强
【答案】B
师点睛:本题考查元素周期表和元素周期律的知识,首先根据题目信息判断出元素名称,再根据元素周期律进行知识的判断,这就需要掌握(非)金属性的强弱、微粒半径的大小比较等知识,因此平时夯实基础知识是关键,同时应注意知识的灵活运用,审清题意。元素周期表、元素周期律是学习化学的工具和基本规律。元素周期表反映了元素的原子结构、元素的性质及相互转化关系的规律,是根据元素周期律的具体表现形式,元素周期律是元素周期表排布的依据。元素的原子半径、元素的化合价、元素的金属性、非金属性、原子核外电子排布都随着原子序数的递增而呈周期性的变化。同一周期的元素原子核外电子层数相同,从左到右原子序数逐渐增大;同一主族的元素,原子最外层电子数相同,从上到下原子核外电子层数逐渐增大。原子核外电子排布的周期性变化是元素周期律变化的原因,掌握元素的单质及化合物的结构、物质的物理性质、化学性质等是进行元素及化合物推断的关键。
2.【2017江苏卷】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,其中只有Y、Z处于同一周期且相邻,Z是地壳中含量最多的元素,W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是
A.原子半径:r(X) < r(Y) < r(Z) < r(W)
B.W的最高价氧化物的水化物是一种弱碱
C.Y的单质的氧化性比Z的强
D.X、Y、Z 三种元素可以组成共价化合物和离子化合物
【答案】D
【解析】地壳中含量最多的是氧,Z为O元素,所以Y为N元素;钠是短周期金属性最强的元素,W是Na;X原子序数最小且不与Y、Z同周期,所以X是H元素。A.原子半径N>O,A错误;B.W的最高价的氧化物的水化物是氢氧化钠,是强碱,B错误;C.氮气的氧化性比氧气弱,C错误;D.H、N、O可以组成HNO3等共价化合物,也可以组成NH4NO3等离子化合物,D正确。
名师点睛本题:考查的是元素周期律,考查学生对元素在元素周期表的位置、原子结构及元素的性质三者之间的关系理解水平。解题时首先要抓住题干中关键信息,准确推断题给元素;然后确定有关短周期主族元素在周期表中的位置;最后依据同周期、同主族元素性质的递变规律来推断各选项表述是否正确。
4、短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01 mol·L–1 r溶液的pH为2,s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.原子半径的大小W
X>Y
C.Y的氢化物常温常压下为液态
D.X的最高价氧化物的水化物为强酸
【答案】C
【解析】
【考点定位】考查元素周期表、元素周期律的应用及和无机框图题推断的知识。
师点睛:
元素周期表、元素周期律是学习化学的工具和基本规律。元素周期表反映了元素的原子结构、元素的性质及相互转化关系的规律,是根据元素周期律的具体表现形式,元素周期律是元素周期表排布的依据。元素的原子半径、元素的化合价、元素的金属性、非金属性、原子核外电子排布都随着原子序数的递增而呈周期性的变化。同一周期的元素原子核外电子层数相同,从左到右原子序数逐渐增大;同一主族的元素,原子最外层电子数相同,从上到下原子核外电子层数逐渐增大。原子核外电子排布的周期性变化是元素周期律变化的原因,掌握元素的单质及化合物的结构、反应条件、物质的物理性质、化学性质等是进行元素及化合物推断的关键。本题难度较大,常由于物质的某个性质未掌握好导致失误、失分。
5、短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子的最外层有6个电子,Y是迄今发现的非金属性最强的元素,在周期表中Z位于IA族,W与X属于同一主族。下列说法正确的是 ( )
A.元素X、W的简单阴离子具有相同的电子层结构
B.由Y、Z两种元素组成的化合物是离子化合物
C.W的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强
D.原子半径:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)
【答案】B
【解析】
【考点定位】本题主要是考查元素推断、元素周期律的应用等
【名师点晴】正确推断出元素是解答的关键,注意元素周期律的灵活应用。“位—构—性”推断的核心是“结构”,即根据结构首先判断其在元素周期表中的位置,然后根据元素性质的相似性和递变性预测其可能的性质;也可以根据其具有的性质确定其在周期表中的位置,进而推断出其结构。该题难度不大。
6、下列各组物质的熔点均与所含化学键的键能有关的是 ( )
A.CaO与CO2 B.NaCl与HCl C.SiC与SiO2 D.Cl2与I2
【答案】C
【解析】
【考点定位】考查物质熔沸点高低比较方法。
【名师点睛】物质熔点高低取决于熔化过程中需要破坏作用力类型和大小,一般来说原子晶体>离子晶体>分子晶体。主要原因是原子晶体和离子晶体融化时分别破坏共价键和离子键,键能越大熔点越高,且原子晶体中原子间由共价键形成空间网状结构,需要破坏化学键数目大于离子晶体;而分子晶体熔化时只破坏分子间作用力,与化学键键能无关,且分子间作用力强弱远小于化学键。因此,本题换个角度考虑,实质是在考查晶体类型,即两种物质全部是分子晶体的选项符合题意。
7、已知W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大。W、Z同主族,X、Y、Z同周期,其中只有X为金属元素。下列说法一定正确的是 ( )
A.原子半径:X>Y>Z>W
B.W的含氧酸的酸性比Z的含氧酸的酸性强
C.W的气态氢化物的稳定性小于Y的气态氢化物的稳定性
D.若W与X原子序数差为5,则形成化合物的化学式为X3W2
【答案】A
【解析】
试题分析:由于原子序数按W、X、Y、Z依次增大,W与Z是同一主族的元素,而X、Y、Z是同一周期的元素,且只有X是金属元素,则这四种元素分别是N、Al、Si、P。A.同一周期的元素原子序数越大,原子半径越小;同一主族的元素,原子核外电子层数越多,原子半径越大。所以原子半径:X>Y>Z>W,正确;B.W的含氧酸可能是HNO2、HNO3,Z的含氧酸是H3PO4,酸性HNO2< H3PO4,错误;C.元素的非金属性W>Y,所以气态氢化物的稳定性W>Y,错误;D.若W、X原子序数相差5,则二者形成的化合物的化学式是XW,错误。
【考点定位】考查元素周期表和元素周期律综合应用、原子半径比较方法。
【名师点睛】本题属于元素周期表和元素周期律综合应用题型,通常考查的重点是原子序数排在前20号的元素,依据题给信息准确推断元素种类是解题关键。元素的非金属性越强,氧化性越强,与氢气化合越容易,形成气态氢化物越稳定,元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强;元素的金属性越强,还原性越强,置换酸(或水)中的氢越容易,元素最高价氧化物对应水化物的碱性越强。同周期元素,从左到右,随着原子序数逐渐增大,原子半径减小,金属性减弱,非金属性增强;同主族元素,从上到下,随着原子序数逐渐增大,原子半径增大,非金属性减弱,金属性增强。
8、四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X的简单离子具有相同电子层结构,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,W与Y同族,Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是
( )
A.简单离子半径:W< XZ
【答案】B
【解析】
【考点定位】考查原子结构和元素周期律的关系
【名师点睛】本试题考查元素周期表和元素周期律的知识,首选根据题目信息判断出元素名称,再根据元素周期律进行知识的判断,这就需要掌握住(非)金属性的强弱、微粒半径的大小比较等知识,因此平时中夯实基础知识是关键,同时应注意知识的灵活运用,审清题意如是不是最高价等。元素周期表、元素周期律是学习化学的工具和基本规律。元素周期表反映了元素的原子结构、元素的性质及相互转化关系的规律,是根据元素周期律的具体表现形式,元素周期律是元素周期表排布的依据。元素的原子半径、元素的化合价、元素的金属性、非金属性、原子核外电子排布都随着原子序数的递增而呈周期性的变化。同一周期的元素原子核外电子层数相同,从左到右原子序数逐渐增大;同一主族的元素,原子最外层电子数相同,从上到下原子核外电子层数逐渐增大。原子核外电子排布的周期性变化是元素周期律变化的原因,掌握元素的单质及化合物的结构、反应条件、物质的物理性质、化学性质等是进行元素及化合物推断的关键。本题难度适中,常由于物质的某个性质未掌握好导致失误、失分。
9、原子序数依次增大的元素a、b、c、d,它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a-的电子层结构与氦相同,b和c的次外层有8个电子,c-和d+的电子层结构相同。下列叙述错误的是 ( )
A.元素的非金属性次序为c>b>a
B.a和其他3种元素均能形成共价化合物
C.d和其他3种元素均能形成离子化合物
D.元素a 、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6
【答案】B
【考点定位】本题主要是考查元素推断、元素周期律的应用,涉及非金属性强弱比较、共价化合物和离子化合物判断以及化合价等
【名师点晴】高考要求学生熟练掌握同一周期、同一主族的原子结构和元素性质的递变规律,了解元素原子结构、元素在周期表中的位置、性质及其它们之间的关系。高考命题中常将将元素周期表、元素周期律、与元素性质结合进行考查,有时还会结合相应物质的性质和制备进行考查,该种题型是高考经典和必考题型。通过元素周期表考查元素性质(主要包含元素主要化合价、元素金属性非金属性、原子或离子半径等),充分体现了化学周期表中位置反映结构、结构决定性质这一基本原理,更突显了化学学科规律的特色,题目浓度不大。
10、W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增加,且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8,它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是 ( )
A.单质的沸点:W>X
B.阴离子的还原性:W>Z
C.氧化物的水化物的酸性:YW
C.W在化合物中一定是+1价 D.Z的氧化物的水化物为强酸
【答案】B
3.【江西省上高县第二中学2018届高三上学期第四次月考】四种短周期主族元素A、B、M、N 的原子序数依次增大,其原子的最外层电子数之和为19,B 和A元素原子核的质子数之比为2:1,B和M的电子数之差为4。下列说法正确的是 ( )
A.原子半径大小: N>M>B>A
B.A、M、N 三种元素形成的气态氢化物中最稳定的是N的气态氢化物
C.由A 元素形成的单质的熔沸点都很高,硬度都很大
D.M、N 所形成的氧化物的水化物都是强酸
【答案】B
其原子的最外层电子数之和为19,则N最外层电子数是9,不存在这样的元素,故舍去;③若A是Li元素,则B是C元素、M是Ne元素,其原子的最外层电子数之和为19,则N最外层电子数是6,且N原子序数大于M,所以N为S元素,符合题意;④若A是Be元素,则B是O元素、M是Mg元素,其原子的最外层电子数之和为19,则N最外层电子数是9,不存在这样的元素,故舍去;⑤若A是B元素,则B是Ne元素、M是Si元素,其原子的最外层电子数之和为19,则N最外层电子数是4,为Si元素,M和N不能是同一元素,故舍去;⑥若A是C元素,则B是Mg元素、M是S元素,其原子的最外层电子数之和为19,则N最外层电子数是7,为Cl元素,符合题意;⑦若A是N元素,则B是Si元素、M是Ar元素,N为短周期元素,所以没有符合条件的元素,故舍去;则A.若为⑥,其原子半径大小顺序是B>M>N>A,故A错误;B.A能形成氢化物,则A是C元素,M是S元素、N是Cl元素,元素的非金属性越强,其气态氢化物越稳定,这几种元素中非金属性最弱的是C元素,所以其气态氢化物最不稳定,故B正确;C.N元素单质可能是S或氯气,硫或氯气既有氧化性又有还原性,故C错误;D.如果M是Ne元素、N是S元素,M没有氧化物,故D错误;故选B。
4.【陕西省汉中市2018届高三上学期12月质检】四种短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置关系如图所示,其中Z
原子的最外层电子数与其电子层数相同,由此推知下列选项正确的是 ( )
X
Y
Z
W
A.工业上在一定条件下电解Z、Y形成的化合物制取Z的单质
B.X、Y、Z的简单离子的半径大小关系为Z>X>Y
C.X、Y、W的简单气态氢化物的稳定性强弱关系为W>X>Y
D.W的氧化物为酸性氧化物,不能与任何酸反应
【答案】A
5.【陕西省西安中学2018届高三上学期期中】X、Y、W、Z 是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如右图所示。已知 W 的一种核素的质量数为 18,中子数为 10,X和Ne原子的核外电子总数相差 1;Y 的单质是一种常见的半导体材料; Z 的非金属性在同周期主族元素中最强。 下列说法正确的是 ( )
A.最高化合价: X>Y>Z>W
B.简单气态氢化物的稳定性: Z>Y>W
C.Y 的氧化物与 X、 Z 的最高价氧化物对应的水化物均能反应
D.由 X、 Z、 W 三种元素形成的化合物一定既含有离子键又含共价键
【答案】D
【解析】四种常见的短周期元素,W的一种核素的质量数为 18,中子数为 10,则W的质子数为8,故W是O元素;X和Ne原子的核外电子总数相差1,又根据如图X的原子半径大于O原子半径,所以X为Na元素;Y的单质是一种常见的半导体材料,Y的原子序数大于Na,则Y为Si;Z的非金属性在同周期主族元素中最强,Z的原子序数大于Si,则Z为Cl元素;A项,X为Na元素,最高化合价为+1价,Y为Si元素,最高化合价为+4价,Z为Cl元素,最高化合价为+7价,W为O元素,最高化合价为0价,故最高化合价:Cl>Si>Na>O,即Z>Y>X>W,故A错误;B项,元素的非金属性越强,其相应的最简单的氢化物的稳定性就越强,由于元素的非金属性:O>Cl>Si,即W>Z>Y,所以元素氢化物的稳定性:W>Z>Y,故B错误;C项,Y(Si)的氧化物是SiO2,X(Na)、Z(Cl)的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH和HClO4,
SiO2与NaOH能反应,与HClO4不反应,故C错误;D项,由X(Na)、Z(Cl)、W(O)三种元素形成的化合物可以是NaClO、NaClO3、NaClO4等Na元素的含氧酸盐,一定既含有离子键又含共价键,故D正确。
6.【辽宁省瓦房店市高级中学2018届高三上学期12月月考】X、Y、Z、W、R均为短周期族元素,原子序数依次增加,X与W、Y与R分别同主族。Z在短周期元素中金属性最强,W元素原子的次外层电子数为最外层电子数的2倍,R的原予序数是Y的2倍。下列叙述错误的是 ( )
A.原子半径: W>Y
B.最高价含氧酸酸性: W>R
C.简单离子半径: Y>Z
D.气态氢化物稳定性: Y>R
【答案】B
结构,核电荷数越多,半径越小,故正确;D.非金属性越强,气态氢化物稳定性越强,故正确。故选B。
7.【广东省江门市2018届高三调研测试】X、Y、Z、W四种主族元素,它们在周期表中位置如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.X、Y、Z三种元素的原子半径依次增大 B.X元素的氢化物稳定性比Y元素的弱
C.化合物YZ4和氨气反应可以生成Y单项 D.氢化物沸点: W>X
【答案】C
【解析】如图,根据X、Y、Z、W在周期表中位置可得,X为O元素、Y为Si元素、Z为Cl元素、W为Se元素;A项,原子半径:Y(Si)>Z(Cl)>X(O),故A错误;B项,X元素的氢化物为H2O,Y元素的氢化物为SiH4,稳定性H2O>SiH4,故B错误;C项,YZ4为SiCl4,氨气具有较强的还原性,高温下可以还原SiCl4生成Si单质,故C正确;D项,X元素的氢化物为H2O,分子间含有氢键,比W(Se)的氢化物的分子间作用力强,所以沸点比硒化氢(H2Se)的沸点高,故D错误。
8.【天津市耀华中学2018届高三上学期第二次月考】A、B、C、D、E、F、G
为原子序数依次增大的短周期主族元素。B、C、D均能与A形成10电子分子,E单质可用于焊接钢轨,F与D同主族,F与G同周期。
(1)D、E、F 的离子半径由大到小的顺序为_________(填离子符号)。
(2)写出能证明G比F非金属性强的一个离子方程式_____________。
(3)F和G的一种化合物甲中所有原子均为8电子稳定结构,该化合物与水反应生成F单质、F的最高价含氧酸和G的氢化物,三种产物的物质的量之比为2:1:6,甲的电子式为_______,该反应的化学方程式为___________________。
(4)C能分别与A和D按原子个数比1:2形成化合物乙和丙,乙的结构式为_______。常温下,液体乙与气体丙反应生成两种无污染的物质,若共生成1mol产物时放热QkJ,该反应的热化学方程式为_____________________。
(5)现取100mL 1mol/L的E的氯化物溶液,向其中加入1mol/L 氢氧化钠溶液产生了3.9g沉淀,则加入的氢氧化钠溶液体积可能为_________mL。
【答案】 S2->O2->Al3+ Cl2+H2S=2H++2Cl-+S↓(或Cl2+S2-=2Cl-+S↓) 3SCl2+4H2O=2S+H2SO4+6HCl
2N2H4(1)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l) △H=-7QkJ/mol 150 或350
(2)非金属性越强,单质氧化性越强,Cl2+H2S=2H++2Cl-+S↓能证明Cl比S非金属性强。
(3)Cl和S的一种化合物甲与水反应生成S单质、H2SO4和HCl,三种产物的物质的量之比为2:1:6,根据元素守恒,甲的化学式是SCl2,电子式为,该反应的化学方程式为3SCl2+4H2O=2S+H2SO4+6HCl。
(4)N能分别与H和O按原子个数比1:2形成化合物乙和丙,乙是N2H4,丙是NO2,N2H4的结构式为。常温下,液体N2H4与NO2气体反应生成两种氮气和水,若共生成1mol产物时放热QkJ,该反应的热化学方程式为2N2H4(1)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l) △H=-7QkJ/mol。
(5)3.9g氢氧化铝沉淀的物质的量是0.05mol;设铝离子只生成氢氧化铝沉淀,需要氢氧化钠溶液的体积是V,V=0.15L=150mL;
设铝离子生成氢氧化铝沉淀和偏铝酸根离子,生成氢氧化铝沉淀消耗氢氧化钠150mL,生成偏铝酸钠的物质的量是0.1L× 1mol/L-0.05mol=0.05mol
,生成偏铝酸钠消耗氢氧化钠0.05mol ×4=0.2mol,消耗氢氧化钠溶液的体积为0.2mol÷1mol/L=0.2L=200mL,共消耗氢氧化钠溶液的为350 mL。
9.有A、B、C、D、E五种短周期元素,已知:①C+、D3+均与E的气态氢化物分子含有相同的电子数;A2-、B-与B的气态氢化物分子含有相同的电子数;②A单质在空气中燃烧产生气体R;③B的气态氢化物与E的气态氢化物相遇时有白烟生成。
请回答下列问题:
(1)元素A在元素周期表中的位置是__________
(2)A、B、C、D的简单离子半径从大到小顺序为______________(用离子符号表示)
(3)B的气态氢化物与E的气态氢化物相遇时生成白烟的电子式为_________,其中所含化学键类型为_____________
(4)D的最高价氧化物的水化物与C的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为_____
(5)A元素和B元素以原子个数比1:1形成化合物Q,Q的结构式为________
己知Q是种黄色油状液体,常温下遇水易反应,产生R气体,易溶液出现浑浊,请写Q与水反应的化学方程式___________________________________________________________
【答案】 第三周期、ⅥA族 S2->Cl->Na+>Al3+
离子键、共价键、配位键(离子键、共价键也可以)
Al(OH)3+OH+=AlO2-+2H2O Cl-S-S-C1 2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl
(2)电子层数越多半径越大,电子层数相同时,质子数越多半径越小,A、B、C、D的简单离子半径从大到小顺序为S2->Cl->Na+>Al3+;
(3)氯化氢与氨气相遇时生成氯化铵,氯化铵的电子式为,其中所含化学键类型为离子键、共价键;
(4)铝的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝, C的最高价氧化物的水化物是氢氧化钠,氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式为Al(OH)3+OH+=AlO2-+2H2O
(5)S元素和Cl元素以原子个数比1:1形成化合物是S2Cl2,S2Cl2
的结构式为Cl-S-S-C1;
己知Cl-S-S-C1是种黄色油状液体,常温下遇水易反应,产生SO2气体,易溶液出现浑浊,即生成S沉淀,根据元素守恒,同时生成氯化氢, S2Cl2与水反应的化学方程式是2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl。