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专题五 物质结构 元素周期律课件PPT
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这是一份专题五 物质结构 元素周期律课件PPT，文件包含专题五物质结构元素周期律pptx、专题突破练五物质结构元素周期律docx等2份课件配套教学资源，其中PPT共60页， 欢迎下载使用。
考点二 元素周期表 元素周期律
考点三 化学键 化学用语
1.原子构成(1)构成原子的微粒及作用
(2)微粒之间的关系①原子中:质子数(Z)=核电荷数=核外电子数;②质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N);③阳离子的核外电子数=质子数-阳离子所带的电荷数;④阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带的电荷数。
(3)微粒符号周围数字的含义
微点拨(1)原子不一定都有中子,如
(2)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素,如F与OH-。(3)现行元素周期表已发现的元素有118种,由于同位素的存在,故核素的种数远大于118种。
2.元素 核素 同位素(1)元素、核素、同位素的概念及相互关系
(2)同位素的特点①同一元素的各种核素的中子数不同,质子数相同,化学性质几乎完全相同,物理性质差异较大;②同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。
原子百分数=(某种核素的原子数÷该元素原子总数)×100%
(3)几种重要核素的用途
微点拨(1)同位素之间的转化,既不是物理变化也不是化学变化,是核反应。(2)同位素是指同一元素的不同原子间的关系,同素异形体是指同一元素的不同单质间的关系。
考向1 原子结构与微粒间的关系真题示例
其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是( )A X的相对原子质量为26B.X、Y均可形成三氯化物C.X的原子半径小于Y的D.Y仅有一种含氧酸
A.H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液B.Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2C.X和氢元素形成离子化合物D.6Y和7Y互为同素异形体
解析 依据信息“Y在化合物中显+1价”和核反应方程式,可推出元素X、Y分别为B(硼)和Li(锂)。H3BO3属于弱酸,可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液,A项正确。锂单质在空气中燃烧的产物是氧化锂(Li2O),B项错误。B元素和H元素形成的是共价化合物,C项错误。6Li和7Li属于同位素,D项错误。
对点演练1-1.(2021吉林省吉林市高三模拟)W、X、Y、Z是四种常见的短周期主族元素,其原子半径随原子序数变化如图所示。已知W的一种核素的质量数为18,中子数为10;X元素的原子和Ne原子的核外电子数相差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元素中最强。下列说法正确的是( )
A.对应简单离子半径:WZC.化合物XZW既含离子键,又含极性共价键D.Z的氢化物和X的最高价氧化物对应水化物的溶液均能与Y的氧化物反应
解析 W、X、Y、Z是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,可知W的质子数为8,则W是氧元素;X元素的原子和Ne原子的核外电子数相差1,且原子半径比W大,可知X为11号元素,故X为Na元素;Y的原子半径介于X和W之间,Y的单质是一种常见的半导体材料,所以Y是Si元素;Z的非金属性在同周期元素中最强,原子序数大于Si,故Z为Cl元素。根据以上分析可知W、X、Y、Z分别是O、Na、Si、Cl。O、Na两种元素对应的简单离子具有相同的核外电子排布,核电荷数越大,离子半径越小,钠离子半径小于氧离子半径,选项A错误;非金属性Cl>Si,HCl的稳定性比SiH4强,选项B错误;NaClO中含有离子键和共价键,选项C正确;Y为Si,Y的氧化物SiO2除与HF反应外与其他酸不反应,选项D错误。
1-2.(2021湖南长郡十五校联考)近年来我国政府强化了对稀土元素原料的出口管制。所谓“稀土元素”是指镧系元素、第四周期第ⅢB族的钪(21Sc)及第五周期第ⅢB族的钇(39Y),它们被称为“工业味精”。它们在军工生产、高科技领域中有极为重要的作用,下列有关“稀土元素”的说法正确的是( )A.它们的原子核外均有4个或5个电子层B.它们的原子最外层均含有3个电子C.它们均是金属元素D.76Y、80Y中子数不同,化学性质不同
解析 镧系元素属于第六周期,则原子核外有6个电子层,A错误;稀土元素最外层电子均只有1~2个,B错误;过渡元素均为金属元素,C正确;76Y、80Y互为同位素,化学性质几乎相同,D错误。
考向2 核外电子排布的规律及应用真题示例2-1.(2019全国Ⅲ卷,9)X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为10。X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是( )A.熔点:X的氧化物比Y的氧化物高B.热稳定性:X的氢化物大于Z的氢化物C.X与Z可形成离子化合物ZXD.Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸
失分剖析易受SiH4的熔点高于CH4的影响,而错判为SiH4的稳定性大于CH4。
2-2.(2021全国甲卷,11)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和,也是Y的最外层电子数的2倍。W和X的单质常温下均为气体。下列叙述正确的是( )A.原子半径:Z>Y>X>WB.W与X只能形成一种化合物C.Y的氧化物为碱性氧化物,不与强碱反应D.W、X和Z可形成既含有离子键又含有共价键的化合物
解析 短周期元素形成的常温下为气体的单质有:H2、N2、O2、F2、Cl2,由Z的最外层电子数是W和X最外层电子数之和并且是Y最外层电子数的2倍,可以推知W为H,X为N,Z为S,则Y为Al。四种元素的原子半径Al(Y)>S(Z)>N(X)>H(W),A项说法错误;W(H)与X(N)可以形成NH3、N2H4等多种化合物,B项说法错误;Y(Al)的氧化物Al2O3是两性氧化物,能与强碱反应,C项说法错误;W(H)、X(N)、Z(S)可以形成既含有离子键又含有共价键的化合物如(NH4)2S、NH4HS,D项说法正确。
2-3.(2021广东新高考适应卷,4)“原子”原意是“不可再分”的意思。20世纪初,人们才认识到原子不是最小的粒子。从电子层模型分析,Ca原子核外N层中运动的电子数为( )A.8D.10
解析 Ca原子核外有4个电子层,分别对应符号K、L、M、N,其原子结构示意图为 ,N层有2个电子,故N层运动的电子数为2。
对点演练2-1.(2021湖北广水质检)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X、Y、Z位于同一周期,且Z最外层电子数是其电子层数的3倍,由这四种元素形成的一种分子的球棍模型如图所示。下列说法正确的是( )
A.四种元素原子半径最大的是ZB.四种元素非金属性最强的是WC.W和Z形成的化合物一定不含非极性共价键D.该模型表示的有机化合物能发生酯化反应
解析 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且Z最外层电子数是其电子层数的3倍,则Z为氧元素,X、Y、Z位于同一周期,即在第二周期,则W位于第一周期,W为氢元素。从球棍模型分析,其中有原子形成四个共价键,应为碳原子,有原子形成两个共价键,应为氧原子,还有原子形成三个共价键,应为氮原子,所以四种元素分别为氢、碳、氮、氧。四种元素中原子半径最大的为X,即碳原子,A错误;非金属性最强的为氧元素,B错误;氢和氧形成水或过氧化氢,过氧化氢分子中含有非极性共价键,C错误;由上述分析可知球棍模型表示的分子为丙氨酸,分子中含有羧基,能发生酯化反应,D正确。
2-2.(2021浙江平湖4月调研)W、X、Y、Z、M为原子序数依次递增的短周期元素,其最外层电子数可用如图表示。已知W元素的某种同位素无中子。下列说法不正确的是( )A.氢化物的沸点:YH3>XH4B.原子半径:M>Z>WC.Y和M的最高价氧化物对应的水化物均为强酸D.Z的单质可与X的最高价氧化物发生置换反应
解析 W、X、Y、Z、M为短周期原子序数依次递增的元素,已知W元素的某种同位素无中子,则W为H。由最外层电子数可知W的最外层电子数为1,X的最外层电子数为4,Y的最外层电子数为5,Z的最外层电子数为2,M的最外层电子数为7,则X为C、Y为N、Z为Mg、M为Cl。氨气分子间存在氢键,则简单氢化物的沸点:YH3>XH4,故A正确;同周期主族元素从左向右原子半径减小,则原子半径:Z>M>W,故B错误;Y和M的最高价氧化物对应的水化物分别为硝酸、高氯酸,均为强酸,故C正确;Z的单质为Mg,X的最高价氧化物为二氧化碳,二者发生置换反应生成MgO、C,故D正确。
方法技巧巧记10e-、18e-微粒10e-和18e-微粒是某些元素推断题的重要突破口。以Ne为中心记忆10e-微粒:
以Ar为中心记忆18e-微粒:
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。(1)一种元素可以有多种核素,也可能只有一种核素,有多少种核素就有多少种原子。( )
(4)一种核素只有一种质量数。( )(5)最外层电子数为8的粒子一定是稀有气体元素原子。( )(6)2H+核外电子数为2。( )(7)核外电子排布相同的微粒化学性质也相同。( )(8)元素原子的多样性是由构成原子的质子和中子数目引起的。( )
答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)√
考点二 元素周期表 元素周期律
1.原子序数与元素位置的“序数差值”规律(1)同周期相邻主族元素的“序数差值”规律①除第ⅡA族和第ⅢA族外,其余同周期相邻主族元素原子序数差为1。②同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素,其原子序数差分别是:第二、三周期相差1,第四、五周期相差11,第六、七周期相差25。
(2)同族相邻元素的“序数差值”规律①第二、三周期的同族元素原子序数相差8。②第三、四周期的同族元素原子序数相差有两种情况:第ⅠA族、第ⅡA族相差8,其他族相差18。③第四、五周期的同族元素原子序数相差18。④第五、六周期的同族元素原子序数镧系之前的相差18,镧系之后的相差32。⑤第六、七周期的同族元素原子序数相差32。
2.通过“三看”比较微粒半径大小在中学化学要求的范围内,可按“三看”规律来比较粒子半径的大小:
3.元素金属性、非金属性的多方面比较
考向1 元素周期表的结构真题示例1-1.(2019全国Ⅱ卷,9)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是( )
A.原子半径:W
解析 T的单质常温下为液体,应为Br元素,由元素在周期表中的位置可知Z为F元素、W为Cl元素、Y为O元素、X为P元素、R为Ge元素。P对应的同素异形体有红磷、白磷等,O对应的同素异形体有氧气、臭氧等,A正确;同周期元素(稀有气体元素除外)从左到右元素的非金属性增强,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,故Y、Z的简单氢化物的稳定性依次递增,B正确;Ge和Si位于同一主族,均为重要的半导体材料,C正确;Y、Z、W元素的简单阴离子分别为O2-、F-、Cl-,核外电子排布相同的离子,根据“序大径小”规律,简单阴离子的半径大小顺序为Cl->O2->F-,D错误。
1-2.下列有关元素周期表的说法正确的是( )A.原子序数之差为2的两种元素不可能位于同一主族B.若D-核外有36个电子,则元素D位于第四周期第ⅦA族C.第三、四周期同主族元素的原子序数一定相差8D.位于同一周期的甲、乙两种元素,甲位于第ⅠA族,原子序数为x,乙位于第ⅢA族,乙的原子序数一定为x+2
答案 B 解析 原子序数之差为2的两种元素可能位于同一主族,例如H和Li,A项错误;若D-核外有36个电子,则元素D是Br,Br元素位于元素周期表中第四周期第ⅦA族,B项正确;第三、四周期同主族元素的原子序数不一定相差8,也可能相差18,例如Cl与Br的原子序数相差18,C项错误;位于同一周期的甲、乙两种元素,甲位于第ⅠA族,原子序数为x,乙位于第ⅢA族,乙的原子序数不一定为x+2,例如第四周期中相应的两种元素的原子序数相差12,D项错误。
考向2 元素周期律及其应用真题示例2-1.(2020全国Ⅲ卷,13)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z;化合物XW3与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是( )A.非金属性:W>X>Y>ZB.原子半径:Z>Y>X>WC.元素X的含氧酸均为强酸D.Y的氧化物的水化物为强碱
失分剖析一是易将原子半径大小混同于原子序数大小而错判B项;二是易把含氧酸当作最高价含氧酸而错判C项。
2-2.(2021全国乙卷,11)我国嫦娥五号探测器带回1.731 kg 的月球土壤,经分析发现其构成与地球土壤类似。土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z,原子序数依次增大,最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素,且均不与W同族。下列结论正确的是( )A.原子半径大小顺序为W>X>Y>ZB.化合物XW中的化学键为离子键C.Y单质的导电性能弱于Z单质的D.Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸
解析 根据题干中有关W、X、Y、Z原子结构的信息,并结合对地球土壤中的元素组成的初步认识,可推断出X、Y、Z分别为第三周期的Mg、Al、Si,W为O。O、Mg、Al、Si的原子半径大小顺序为X>Y>Z>W(Mg>Al>Si>O),A项错误;化合物XW(MgO)中的化学键是离子键,B项正确;Y(Al)单质的导电性强于Z(Si)单质的导电性,C项错误;Z的氧化物的水化物(硅酸或原硅酸)的酸性弱于碳酸的酸性,D项错误。
对点演练2-1.(2021重庆新高考适应卷)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的核外电子数等于其主族序数,X的单质在空气中含量最多,Y的最高价氧化物的水化物是两性化合物,Z的最高正价与最低负价的代数和为4。下列说法错误的是( )A.W与X形成的最简单化合物极易溶于水B.Y和Z可形成化合物Y2Z3C.最外层电子数Z>X>Y>WD.Y和Z的简单离子的电子层结构相同
解析 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的单质在空气中含量最多,则X为N元素,W的核外电子数等于其主族序数,则W为H元素,Y的最高价氧化物的水化物是两性化合物,则Y为Al元素,Z的最高正价与最低负价代数和为4,因为最高正价与最低负价的绝对值之和为8,则最高正价为+6价、最低负价为-2价,则Z为S元素。W与X形成的最简单化合物氨气极易溶于水,A正确;Al的一般化合价为+3价、S的一般负化合价为-2价,Y和Z可形成化合物Y2Z3,B正确;Z、X、Y、W最外层电子数分别为6、5、3、1,最外层电子数Z>X>Y>W,C正确;Y和Z的简单离子的电子数分别为10、18,电子层结构不相同,D错误。
2-2.(2021湖南“五市十校教研教改共同体”联考)南开大学化学学院针对“水系锌离子”电池设计出全新正极材料和电解液,该电解液的阴离子结构如图所示,其中W、X、Y、Z为原子半径依次增大的短周期元素,X的氢化物常温下是液体,该液体与W的单质反应可以生成X的单质,Z的原子序数是X的两倍,下列说法正确的是( )A.Y的最高氧化物对应的水化物是强酸B.对应氢化物的沸点:Z>XC.非金属性:Y
A.该化合物中,W、X、Y之间均为共价键B.Z的单质既能与水反应,也可与甲醇反应C.Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸D.X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构
失分剖析易受题给结构简式中X可形成4个共价键的影响,而误判X为碳元素,从而影响对各选项的判断。
3-2.(2021湖南卷,7)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的原子序数等于W与X的原子序数之和,Z的最外层电子数为K层的一半,W与X可形成原子个数比为2∶1的18e-分子。下列说法正确的是( )A.简单离子半径:Z>X>YB.W与Y能形成含有非极性键的化合物C.X和Y的最简单氢化物的沸点:X>YD.由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性
解析 本题考查了元素推断和元素周期律的应用。首先根据“Z的最外层电子数为K层的一半”可推知满足该条件的短周期元素有钠元素和锂元素,再依据“W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素”可排除锂元素,则Z为钠元素。再依据“W与X可形成原子个数比为2∶1的18e-分子”可推知,W为氢元素,X为氮元素,二者所形成的18e-分子为肼(N2H4)。最后依据“Y的原子序数等于W与X的原子序数之和”可确定Y为氧元素。Na+、N3-和O2-具有相同的核外电子排布,根据“径小序大”规律可知,离子半径大小顺序为N3->O2->Na+,A项错误;氢和氧可形成H2O2,其结构式为H—O—O—H,其中含有非极性键,B项正确;氮元素、氧元素形成的最简单的氢化物分别为氨气和水,水的沸点高于液氨,C项错误;NH3·H2O由氢、氮、氧三种元素组成,其水溶液呈碱性,D项错误。
对点演练3-1.(2021广东佛山顺德质检)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X、Z同主族,由四种元素形成的一种化合物的结构式如图。下列说法正确的是( )
A.非金属性:X>Y>Z>WB.Y、Z分别与钠元素形成的化合物的水溶液均显碱性C.X分别与W、Y、Z形成化合物时,X的化合价相同D.图示化合物分子中的四种原子均满足8电子稳定结构
解析 由图示可知,Z周围可形成6个共价键,故其最外层电子数为6,结合X、Z同族,确定Z为S,X为O,Y只能形成一个共价键,结合原子序数关系可知Y为F,W可形成4个共价键,推测最外层为4个电子,结合原子序数可知W为C。根据元素周期律可知,非金属性:Y(F)>X(O)>Z(S),根据酸性:H2SO4(强酸)>H2CO3(弱酸),确定非金属性:Z(S)>W(C),A错误;Y、Z与Na元素形成的化合物为NaF和Na2S,由于F-、S2-水解使溶液显碱性,B正确;由于电负性O>C、S,故X(O)与W(C)、Z(S)结合时,O元素显负价,而电负性F>O,故X(O)与Y(F)元素结合时,O元素显正价,C错误;由图示知,Z(S)元素共用电子后,最外层达到了12个电子,D错误。
3-2.(2021湖南岳阳二模)一种用于合成治疗免疫疾病药的物质,其结构如图所示,其中X、Y、Z、Q、W为1~20号元素且原子序数依次增大,Z与Q同主族,Q和W的简单离子具有相同的电子层结构。下列叙述不正确的是( )A.Y的氢化物的熔点一定低于Z的氢化物的熔点B.Z元素能形成两种氢化物C.WZX与WXQ化学键类型相同D.W2Q2Z3溶液与Q的最高价氧化物对应的水化物反应有黄色浑浊和无色气体产生
解析 由结构图可知W形成+1价阳离子,W可能是Na或K,Z形成双键即形成两对共用电子对达到稳定结构则Z最外层电子数为6,Z和Q同主族,可知Z应为O,Q为S,W的原子序数大于S,则W为K,Y能形成四对共用电子对,其最外层电子数应为4,且原子序数在O前,则Y为C,X形成一对共用电子对达到稳定结构,且原子序数在C前,则X为H。Y为C,其能形成的氢化物包含各种烃类物质,相对分子质量大的烃的熔点可高于水的熔点,A错误;Z为O,能形成H2O和H2O2两种氢化物,B正确;KOH和KHS中均含有离子键和极性共价键,化学键类型相同,C正确;K2S2O3和H2SO4反应会生成二氧化硫和硫单质,D正确。
方法技巧“两步”快速突破元素推断题
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。(1)原子的最外层有2个电子的元素一定是第ⅡA族元素。( )(2)元素所在的主族序数与最外层电子数相等的元素都是金属元素。( )(3)最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期。( )(4)同周期主族元素,从左到右,原子半径逐渐减小,离子半径也逐渐减小。( )(5)第二周期主族元素从左到右,最高正价从+1递增到+7。( )
(6)元素的原子得电子越多,非金属性越强;失电子越多,金属性越强。( )(7)元素的氧化物对应的水化物酸性越强,非金属性越强;碱性越强,金属性越强。( )(8)元素的气态氢化物越稳定,非金属性越强,其水溶液的酸性越强,还原性越弱。( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)× (8)×
1.化学键与物质类别的关系
(1)从以上可以看出,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、共价化合物和单质分子中。
单原子分子(如稀有气体),分子内不存在化学键
(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。
2.化学用语(1)规范化学用语中的“1图”“8式”“2模型”
(2)“三步法”判断化学用语的正误
3.书写电子式的一般思路
考向1 离子键、共价键和物质的性质真题示例1.(2018全国Ⅲ卷,13)W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大,元素X和Z同族。盐YZW与浓盐酸反应,有黄绿色气体产生,此气体同冷烧碱溶液作用,可得到含YZW的溶液。下列说法正确的是( )A.原子半径大小为W
1-1.(2021湖南衡阳二模)化合物M的结构如图。X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z原子最外层电子数是其电子层数的3倍。下列说法正确的是( )
A.化合物M中各原子最外层均为2或8电子稳定结构B.X与Y、Z、W都形成共价化合物C.化合物WYX4具有较强的氧化性D.X、Y、Z三种元素可以形成Y(ZX)3和[Y(ZX)4]-
解析 由化合物M的结构中各元素原子形成化学键的数目可知,X元素为第ⅠA族或第ⅦA族元素,Z原子最外层电子数是其电子层数的3倍,则Z为O元素,Y的原子序数小于Z,化合物M中Y可以形成3个或4个共价键,则Y为B元素,X为H元素,W的离子带一个单位正电荷,则W为Na元素。化合物M中有2个B原子只形成3个共价键,没有达到8电子稳定结构,A项错误;X与W形成的化合物NaH为离子化合物,B项错误;化合物NaBH4中,H元素的化合价为-1价,具有较强的还原性,C项错误;根据化合物M的结构分析可知,B元素可
1-2.(2021宁夏中卫一模)联合国宣布2019年为“国际化学元素周期表年”。现有四种不同主族短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X与Y形成的化合物是光合作用的原料之一,Z、W处于同周期且族序数相差6。下列说法正确的是( )A.元素非金属性:X>WB.Y和Z形成的化合物中只存在离子键C.Z、W的简单离子半径:Z
D.Cl-的结构示意图:
2-2.(2021湖南新高考模拟卷,2改编)工业制乙醇的反应为CH2=CH2+H2O CH3CH2OH,下列有关化学用语错误的是( )
B.碳的原子结构示意图: C.H2O分子的结构式:H—O—H
2-1.(2021湖南常德3月一模)下列相关化学用语表示正确的是( )A.HClO的结构式:H—Cl—O
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。(1)化学键是相邻离子或原子间的一种强作用力,既包括静电吸引力,又包括静电排斥力。( )(2)所有物质中都存在化学键。( )(3)由活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化学键都是离子键。( )(4)原子最外层只有一个电子的元素原子跟卤素原子结合时,所形成的化学键一定是离子键。( )(5)非金属元素的两个原子之间一定形成共价键,但多个原子间也可能形成离子键。( )
(6)离子化合物中可能含有共价键,共价化合物中一定不含离子键。( )
(7)氯离子的结构示意图: ( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)×
(六) 元素推断及元素“位-构-性”的综合考查
元素推断是高考中常见的一种题型,也是必考的知识点,可以是选择题的形式,也可以是填空题的形式;有关位、构、性的互相推断,实质是元素周期表和元素周期律的具体应用的体现,主要考查元素化合物的性质、原子半径的比较、元素周期律等。
(一)审题关注什么1.审题的关键点仔细审读题给信息,根据原子结构、元素周期表的知识及已知元素化合物的性质,可推断元素,判断元素在周期表中的位置等,基本思路如下:
2.防范失分点规避元素推断的误区
(二)题目考什么1.已知元素原子(离子)的核外电子排布推断元素
2.已知单质或化合物的特性推断元素
3.已知元素在周期表中的位置推断元素
(2021湖北宜昌调研)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,四种元素组成的一种分子簇的球棍模型如图所示。W与X不在同周期,X原子的最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4,Z的周期序数等于族序数。下列说法错误的是( )A.该分子簇的化学式为Y2Z2X6W2B.工业上常用电解熔融YX制备Y单质C.简单离子的半径:X>Y>ZD.Y、Z的简单离子均可促进水的电离
思路点拨短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4,由于最外层电子数不超过8,原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,故X为O元素;Z的周期序数等于族序数,其原子序数大于氧,只能处于第三周期,故Z为Al;W、X(氧)位于不同周期,且W的原子半径小于氧原子的半径,可推知W为H元素;根据图示可知,四种元素组成的分子簇化学式为Y2Al2O6H2,结合化合价代数和为0可知,Y的化合价为+2价,其原子半径大于Al,则Y为Mg元素。由图可知,该分子的化学式为Y2Z2X6W2,A说法正确;工业上常用电解熔融MgCl2制备Mg单质,B说法错误;O2-、Mg2+、Al3+的核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子的半径:O2->Mg2+>Al3+,C说法正确;Mg2+、Al3+均可发生水解,均可促进水的电离,D说法正确。
1.(2021湖南长郡十五校联考)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。A是元素W的单质。常温下,甲的浓溶液使A发生钝化,但在加热条件下能与一定量的A发生反应且有如图所示物质的转化关系(丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物,丙、戊为气体)。下列说法正确的是( )A.简单离子半径大小:ZYC.乙的水溶液显酸性D.丙和戊中所含元素种类相同,均可用NaOH溶液吸收
解析 A是元素W的单质。常温下,甲的浓溶液使A发生钝化,W为短周期元素,则W为Al;甲的浓溶液在加热条件下能与一定量的A发生反应生成丙、戊,且为气体,丁是二元化合物,则两种气体为NO2、NO,丁为水,则甲为硝酸;乙为硝酸铝。X、Y、Z、W的原子序数依次增大,依次为H、N、O、Al。对于电子层结构相同的离子,原子序数越大,简单离子的半径越小,则简单离子半径:Al3+H2O,B错误;乙为硝酸铝,属于强酸弱碱盐,其水溶液显酸性,C正确;丙和戊分别为NO2、NO,所含元素种类相同,NO2可用NaOH溶液吸收,NO不反应,D错误。
2.(2021湖南长沙明德中学三模)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。A是元素Y的单质。常温下,甲的浓溶液具有脱水性,能使A发生钝化。丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物,且丙是无色刺激性气味的气体。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )A.丁和戊中所含元素种类相同B.简单离子半径大小:XZD.Y的简单离子与Z的简单离子在水溶液中可大量共存
解析 甲的浓溶液具有脱水性,则甲为硫酸;常温下,甲的浓溶液能使A发生钝化,则A为铝(Al);丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物,且丙是无色刺激性气味的气体,结合转化关系图,可得出丙为SO2,丁为H2O,乙为Al2(SO4)3;SO2与戊反应生成H2SO4,则戊为H2O2。从而得出W、X、Y、Z分别为H、O、Al、S。丁和戊分别为H2O、H2O2,所含元素种类相同,A正确;简单离子半径:O2->Al3+,B不正确;气态氢化物的还原性:H2O
考点二 元素周期表 元素周期律
考点三 化学键 化学用语
1.原子构成(1)构成原子的微粒及作用
(2)微粒之间的关系①原子中:质子数(Z)=核电荷数=核外电子数;②质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N);③阳离子的核外电子数=质子数-阳离子所带的电荷数;④阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带的电荷数。
(3)微粒符号周围数字的含义
微点拨(1)原子不一定都有中子,如
(2)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素,如F与OH-。(3)现行元素周期表已发现的元素有118种,由于同位素的存在,故核素的种数远大于118种。
2.元素 核素 同位素(1)元素、核素、同位素的概念及相互关系
(2)同位素的特点①同一元素的各种核素的中子数不同,质子数相同,化学性质几乎完全相同,物理性质差异较大;②同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。
原子百分数=(某种核素的原子数÷该元素原子总数)×100%
(3)几种重要核素的用途
微点拨(1)同位素之间的转化,既不是物理变化也不是化学变化,是核反应。(2)同位素是指同一元素的不同原子间的关系,同素异形体是指同一元素的不同单质间的关系。
考向1 原子结构与微粒间的关系真题示例
其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是( )A X的相对原子质量为26B.X、Y均可形成三氯化物C.X的原子半径小于Y的D.Y仅有一种含氧酸
A.H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液B.Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2C.X和氢元素形成离子化合物D.6Y和7Y互为同素异形体
解析 依据信息“Y在化合物中显+1价”和核反应方程式,可推出元素X、Y分别为B(硼)和Li(锂)。H3BO3属于弱酸,可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液,A项正确。锂单质在空气中燃烧的产物是氧化锂(Li2O),B项错误。B元素和H元素形成的是共价化合物,C项错误。6Li和7Li属于同位素,D项错误。
对点演练1-1.(2021吉林省吉林市高三模拟)W、X、Y、Z是四种常见的短周期主族元素,其原子半径随原子序数变化如图所示。已知W的一种核素的质量数为18,中子数为10;X元素的原子和Ne原子的核外电子数相差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元素中最强。下列说法正确的是( )
A.对应简单离子半径:W
解析 W、X、Y、Z是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,可知W的质子数为8,则W是氧元素;X元素的原子和Ne原子的核外电子数相差1,且原子半径比W大,可知X为11号元素,故X为Na元素;Y的原子半径介于X和W之间,Y的单质是一种常见的半导体材料,所以Y是Si元素;Z的非金属性在同周期元素中最强,原子序数大于Si,故Z为Cl元素。根据以上分析可知W、X、Y、Z分别是O、Na、Si、Cl。O、Na两种元素对应的简单离子具有相同的核外电子排布,核电荷数越大,离子半径越小,钠离子半径小于氧离子半径,选项A错误;非金属性Cl>Si,HCl的稳定性比SiH4强,选项B错误;NaClO中含有离子键和共价键,选项C正确;Y为Si,Y的氧化物SiO2除与HF反应外与其他酸不反应,选项D错误。
1-2.(2021湖南长郡十五校联考)近年来我国政府强化了对稀土元素原料的出口管制。所谓“稀土元素”是指镧系元素、第四周期第ⅢB族的钪(21Sc)及第五周期第ⅢB族的钇(39Y),它们被称为“工业味精”。它们在军工生产、高科技领域中有极为重要的作用,下列有关“稀土元素”的说法正确的是( )A.它们的原子核外均有4个或5个电子层B.它们的原子最外层均含有3个电子C.它们均是金属元素D.76Y、80Y中子数不同,化学性质不同
解析 镧系元素属于第六周期,则原子核外有6个电子层,A错误;稀土元素最外层电子均只有1~2个,B错误;过渡元素均为金属元素,C正确;76Y、80Y互为同位素,化学性质几乎相同,D错误。
考向2 核外电子排布的规律及应用真题示例2-1.(2019全国Ⅲ卷,9)X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为10。X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是( )A.熔点:X的氧化物比Y的氧化物高B.热稳定性:X的氢化物大于Z的氢化物C.X与Z可形成离子化合物ZXD.Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸
失分剖析易受SiH4的熔点高于CH4的影响,而错判为SiH4的稳定性大于CH4。
2-2.(2021全国甲卷,11)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和,也是Y的最外层电子数的2倍。W和X的单质常温下均为气体。下列叙述正确的是( )A.原子半径:Z>Y>X>WB.W与X只能形成一种化合物C.Y的氧化物为碱性氧化物,不与强碱反应D.W、X和Z可形成既含有离子键又含有共价键的化合物
解析 短周期元素形成的常温下为气体的单质有:H2、N2、O2、F2、Cl2,由Z的最外层电子数是W和X最外层电子数之和并且是Y最外层电子数的2倍,可以推知W为H,X为N,Z为S,则Y为Al。四种元素的原子半径Al(Y)>S(Z)>N(X)>H(W),A项说法错误;W(H)与X(N)可以形成NH3、N2H4等多种化合物,B项说法错误;Y(Al)的氧化物Al2O3是两性氧化物,能与强碱反应,C项说法错误;W(H)、X(N)、Z(S)可以形成既含有离子键又含有共价键的化合物如(NH4)2S、NH4HS,D项说法正确。
2-3.(2021广东新高考适应卷,4)“原子”原意是“不可再分”的意思。20世纪初,人们才认识到原子不是最小的粒子。从电子层模型分析,Ca原子核外N层中运动的电子数为( )A.8D.10
解析 Ca原子核外有4个电子层,分别对应符号K、L、M、N,其原子结构示意图为 ,N层有2个电子,故N层运动的电子数为2。
对点演练2-1.(2021湖北广水质检)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X、Y、Z位于同一周期,且Z最外层电子数是其电子层数的3倍,由这四种元素形成的一种分子的球棍模型如图所示。下列说法正确的是( )
A.四种元素原子半径最大的是ZB.四种元素非金属性最强的是WC.W和Z形成的化合物一定不含非极性共价键D.该模型表示的有机化合物能发生酯化反应
解析 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且Z最外层电子数是其电子层数的3倍,则Z为氧元素,X、Y、Z位于同一周期,即在第二周期,则W位于第一周期,W为氢元素。从球棍模型分析,其中有原子形成四个共价键,应为碳原子,有原子形成两个共价键,应为氧原子,还有原子形成三个共价键,应为氮原子,所以四种元素分别为氢、碳、氮、氧。四种元素中原子半径最大的为X,即碳原子,A错误;非金属性最强的为氧元素,B错误;氢和氧形成水或过氧化氢,过氧化氢分子中含有非极性共价键,C错误;由上述分析可知球棍模型表示的分子为丙氨酸,分子中含有羧基,能发生酯化反应,D正确。
2-2.(2021浙江平湖4月调研)W、X、Y、Z、M为原子序数依次递增的短周期元素,其最外层电子数可用如图表示。已知W元素的某种同位素无中子。下列说法不正确的是( )A.氢化物的沸点:YH3>XH4B.原子半径:M>Z>WC.Y和M的最高价氧化物对应的水化物均为强酸D.Z的单质可与X的最高价氧化物发生置换反应
解析 W、X、Y、Z、M为短周期原子序数依次递增的元素,已知W元素的某种同位素无中子,则W为H。由最外层电子数可知W的最外层电子数为1,X的最外层电子数为4,Y的最外层电子数为5,Z的最外层电子数为2,M的最外层电子数为7,则X为C、Y为N、Z为Mg、M为Cl。氨气分子间存在氢键,则简单氢化物的沸点:YH3>XH4,故A正确;同周期主族元素从左向右原子半径减小,则原子半径:Z>M>W,故B错误;Y和M的最高价氧化物对应的水化物分别为硝酸、高氯酸,均为强酸,故C正确;Z的单质为Mg,X的最高价氧化物为二氧化碳,二者发生置换反应生成MgO、C,故D正确。
方法技巧巧记10e-、18e-微粒10e-和18e-微粒是某些元素推断题的重要突破口。以Ne为中心记忆10e-微粒:
以Ar为中心记忆18e-微粒:
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。(1)一种元素可以有多种核素,也可能只有一种核素,有多少种核素就有多少种原子。( )
(4)一种核素只有一种质量数。( )(5)最外层电子数为8的粒子一定是稀有气体元素原子。( )(6)2H+核外电子数为2。( )(7)核外电子排布相同的微粒化学性质也相同。( )(8)元素原子的多样性是由构成原子的质子和中子数目引起的。( )
答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)√
考点二 元素周期表 元素周期律
1.原子序数与元素位置的“序数差值”规律(1)同周期相邻主族元素的“序数差值”规律①除第ⅡA族和第ⅢA族外,其余同周期相邻主族元素原子序数差为1。②同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素,其原子序数差分别是:第二、三周期相差1,第四、五周期相差11,第六、七周期相差25。
(2)同族相邻元素的“序数差值”规律①第二、三周期的同族元素原子序数相差8。②第三、四周期的同族元素原子序数相差有两种情况:第ⅠA族、第ⅡA族相差8,其他族相差18。③第四、五周期的同族元素原子序数相差18。④第五、六周期的同族元素原子序数镧系之前的相差18,镧系之后的相差32。⑤第六、七周期的同族元素原子序数相差32。
2.通过“三看”比较微粒半径大小在中学化学要求的范围内,可按“三看”规律来比较粒子半径的大小:
3.元素金属性、非金属性的多方面比较
考向1 元素周期表的结构真题示例1-1.(2019全国Ⅱ卷,9)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是( )
A.原子半径:W
解析 T的单质常温下为液体,应为Br元素,由元素在周期表中的位置可知Z为F元素、W为Cl元素、Y为O元素、X为P元素、R为Ge元素。P对应的同素异形体有红磷、白磷等,O对应的同素异形体有氧气、臭氧等,A正确;同周期元素(稀有气体元素除外)从左到右元素的非金属性增强,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,故Y、Z的简单氢化物的稳定性依次递增,B正确;Ge和Si位于同一主族,均为重要的半导体材料,C正确;Y、Z、W元素的简单阴离子分别为O2-、F-、Cl-,核外电子排布相同的离子,根据“序大径小”规律,简单阴离子的半径大小顺序为Cl->O2->F-,D错误。
1-2.下列有关元素周期表的说法正确的是( )A.原子序数之差为2的两种元素不可能位于同一主族B.若D-核外有36个电子,则元素D位于第四周期第ⅦA族C.第三、四周期同主族元素的原子序数一定相差8D.位于同一周期的甲、乙两种元素,甲位于第ⅠA族,原子序数为x,乙位于第ⅢA族,乙的原子序数一定为x+2
答案 B 解析 原子序数之差为2的两种元素可能位于同一主族,例如H和Li,A项错误;若D-核外有36个电子,则元素D是Br,Br元素位于元素周期表中第四周期第ⅦA族,B项正确;第三、四周期同主族元素的原子序数不一定相差8,也可能相差18,例如Cl与Br的原子序数相差18,C项错误;位于同一周期的甲、乙两种元素,甲位于第ⅠA族,原子序数为x,乙位于第ⅢA族,乙的原子序数不一定为x+2,例如第四周期中相应的两种元素的原子序数相差12,D项错误。
考向2 元素周期律及其应用真题示例2-1.(2020全国Ⅲ卷,13)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z;化合物XW3与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是( )A.非金属性:W>X>Y>ZB.原子半径:Z>Y>X>WC.元素X的含氧酸均为强酸D.Y的氧化物的水化物为强碱
失分剖析一是易将原子半径大小混同于原子序数大小而错判B项;二是易把含氧酸当作最高价含氧酸而错判C项。
2-2.(2021全国乙卷,11)我国嫦娥五号探测器带回1.731 kg 的月球土壤,经分析发现其构成与地球土壤类似。土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z,原子序数依次增大,最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素,且均不与W同族。下列结论正确的是( )A.原子半径大小顺序为W>X>Y>ZB.化合物XW中的化学键为离子键C.Y单质的导电性能弱于Z单质的D.Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸
解析 根据题干中有关W、X、Y、Z原子结构的信息,并结合对地球土壤中的元素组成的初步认识,可推断出X、Y、Z分别为第三周期的Mg、Al、Si,W为O。O、Mg、Al、Si的原子半径大小顺序为X>Y>Z>W(Mg>Al>Si>O),A项错误;化合物XW(MgO)中的化学键是离子键,B项正确;Y(Al)单质的导电性强于Z(Si)单质的导电性,C项错误;Z的氧化物的水化物(硅酸或原硅酸)的酸性弱于碳酸的酸性,D项错误。
对点演练2-1.(2021重庆新高考适应卷)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的核外电子数等于其主族序数,X的单质在空气中含量最多,Y的最高价氧化物的水化物是两性化合物,Z的最高正价与最低负价的代数和为4。下列说法错误的是( )A.W与X形成的最简单化合物极易溶于水B.Y和Z可形成化合物Y2Z3C.最外层电子数Z>X>Y>WD.Y和Z的简单离子的电子层结构相同
解析 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的单质在空气中含量最多,则X为N元素,W的核外电子数等于其主族序数,则W为H元素,Y的最高价氧化物的水化物是两性化合物,则Y为Al元素,Z的最高正价与最低负价代数和为4,因为最高正价与最低负价的绝对值之和为8,则最高正价为+6价、最低负价为-2价,则Z为S元素。W与X形成的最简单化合物氨气极易溶于水,A正确;Al的一般化合价为+3价、S的一般负化合价为-2价,Y和Z可形成化合物Y2Z3,B正确;Z、X、Y、W最外层电子数分别为6、5、3、1,最外层电子数Z>X>Y>W,C正确;Y和Z的简单离子的电子数分别为10、18,电子层结构不相同,D错误。
2-2.(2021湖南“五市十校教研教改共同体”联考)南开大学化学学院针对“水系锌离子”电池设计出全新正极材料和电解液,该电解液的阴离子结构如图所示,其中W、X、Y、Z为原子半径依次增大的短周期元素,X的氢化物常温下是液体,该液体与W的单质反应可以生成X的单质,Z的原子序数是X的两倍,下列说法正确的是( )A.Y的最高氧化物对应的水化物是强酸B.对应氢化物的沸点:Z>XC.非金属性:Y
A.该化合物中,W、X、Y之间均为共价键B.Z的单质既能与水反应,也可与甲醇反应C.Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸D.X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构
失分剖析易受题给结构简式中X可形成4个共价键的影响,而误判X为碳元素,从而影响对各选项的判断。
3-2.(2021湖南卷,7)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的原子序数等于W与X的原子序数之和,Z的最外层电子数为K层的一半,W与X可形成原子个数比为2∶1的18e-分子。下列说法正确的是( )A.简单离子半径:Z>X>YB.W与Y能形成含有非极性键的化合物C.X和Y的最简单氢化物的沸点:X>YD.由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性
解析 本题考查了元素推断和元素周期律的应用。首先根据“Z的最外层电子数为K层的一半”可推知满足该条件的短周期元素有钠元素和锂元素,再依据“W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素”可排除锂元素,则Z为钠元素。再依据“W与X可形成原子个数比为2∶1的18e-分子”可推知,W为氢元素,X为氮元素,二者所形成的18e-分子为肼(N2H4)。最后依据“Y的原子序数等于W与X的原子序数之和”可确定Y为氧元素。Na+、N3-和O2-具有相同的核外电子排布,根据“径小序大”规律可知,离子半径大小顺序为N3->O2->Na+,A项错误;氢和氧可形成H2O2,其结构式为H—O—O—H,其中含有非极性键,B项正确;氮元素、氧元素形成的最简单的氢化物分别为氨气和水,水的沸点高于液氨,C项错误;NH3·H2O由氢、氮、氧三种元素组成,其水溶液呈碱性,D项错误。
对点演练3-1.(2021广东佛山顺德质检)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X、Z同主族,由四种元素形成的一种化合物的结构式如图。下列说法正确的是( )
A.非金属性:X>Y>Z>WB.Y、Z分别与钠元素形成的化合物的水溶液均显碱性C.X分别与W、Y、Z形成化合物时,X的化合价相同D.图示化合物分子中的四种原子均满足8电子稳定结构
解析 由图示可知,Z周围可形成6个共价键,故其最外层电子数为6,结合X、Z同族,确定Z为S,X为O,Y只能形成一个共价键,结合原子序数关系可知Y为F,W可形成4个共价键,推测最外层为4个电子,结合原子序数可知W为C。根据元素周期律可知,非金属性:Y(F)>X(O)>Z(S),根据酸性:H2SO4(强酸)>H2CO3(弱酸),确定非金属性:Z(S)>W(C),A错误;Y、Z与Na元素形成的化合物为NaF和Na2S,由于F-、S2-水解使溶液显碱性,B正确;由于电负性O>C、S,故X(O)与W(C)、Z(S)结合时,O元素显负价,而电负性F>O,故X(O)与Y(F)元素结合时,O元素显正价,C错误;由图示知,Z(S)元素共用电子后,最外层达到了12个电子,D错误。
3-2.(2021湖南岳阳二模)一种用于合成治疗免疫疾病药的物质,其结构如图所示,其中X、Y、Z、Q、W为1~20号元素且原子序数依次增大,Z与Q同主族,Q和W的简单离子具有相同的电子层结构。下列叙述不正确的是( )A.Y的氢化物的熔点一定低于Z的氢化物的熔点B.Z元素能形成两种氢化物C.WZX与WXQ化学键类型相同D.W2Q2Z3溶液与Q的最高价氧化物对应的水化物反应有黄色浑浊和无色气体产生
解析 由结构图可知W形成+1价阳离子,W可能是Na或K,Z形成双键即形成两对共用电子对达到稳定结构则Z最外层电子数为6,Z和Q同主族,可知Z应为O,Q为S,W的原子序数大于S,则W为K,Y能形成四对共用电子对,其最外层电子数应为4,且原子序数在O前,则Y为C,X形成一对共用电子对达到稳定结构,且原子序数在C前,则X为H。Y为C,其能形成的氢化物包含各种烃类物质,相对分子质量大的烃的熔点可高于水的熔点,A错误;Z为O,能形成H2O和H2O2两种氢化物,B正确;KOH和KHS中均含有离子键和极性共价键,化学键类型相同,C正确;K2S2O3和H2SO4反应会生成二氧化硫和硫单质,D正确。
方法技巧“两步”快速突破元素推断题
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。(1)原子的最外层有2个电子的元素一定是第ⅡA族元素。( )(2)元素所在的主族序数与最外层电子数相等的元素都是金属元素。( )(3)最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期。( )(4)同周期主族元素,从左到右,原子半径逐渐减小,离子半径也逐渐减小。( )(5)第二周期主族元素从左到右,最高正价从+1递增到+7。( )
(6)元素的原子得电子越多,非金属性越强;失电子越多,金属性越强。( )(7)元素的氧化物对应的水化物酸性越强,非金属性越强;碱性越强,金属性越强。( )(8)元素的气态氢化物越稳定,非金属性越强,其水溶液的酸性越强,还原性越弱。( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)× (8)×
1.化学键与物质类别的关系
(1)从以上可以看出,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、共价化合物和单质分子中。
单原子分子(如稀有气体),分子内不存在化学键
(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。
2.化学用语(1)规范化学用语中的“1图”“8式”“2模型”
(2)“三步法”判断化学用语的正误
3.书写电子式的一般思路
考向1 离子键、共价键和物质的性质真题示例1.(2018全国Ⅲ卷,13)W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大,元素X和Z同族。盐YZW与浓盐酸反应,有黄绿色气体产生,此气体同冷烧碱溶液作用,可得到含YZW的溶液。下列说法正确的是( )A.原子半径大小为W
1-1.(2021湖南衡阳二模)化合物M的结构如图。X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z原子最外层电子数是其电子层数的3倍。下列说法正确的是( )
A.化合物M中各原子最外层均为2或8电子稳定结构B.X与Y、Z、W都形成共价化合物C.化合物WYX4具有较强的氧化性D.X、Y、Z三种元素可以形成Y(ZX)3和[Y(ZX)4]-
解析 由化合物M的结构中各元素原子形成化学键的数目可知,X元素为第ⅠA族或第ⅦA族元素,Z原子最外层电子数是其电子层数的3倍,则Z为O元素,Y的原子序数小于Z,化合物M中Y可以形成3个或4个共价键,则Y为B元素,X为H元素,W的离子带一个单位正电荷,则W为Na元素。化合物M中有2个B原子只形成3个共价键,没有达到8电子稳定结构,A项错误;X与W形成的化合物NaH为离子化合物,B项错误;化合物NaBH4中,H元素的化合价为-1价,具有较强的还原性,C项错误;根据化合物M的结构分析可知,B元素可
1-2.(2021宁夏中卫一模)联合国宣布2019年为“国际化学元素周期表年”。现有四种不同主族短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X与Y形成的化合物是光合作用的原料之一,Z、W处于同周期且族序数相差6。下列说法正确的是( )A.元素非金属性:X>WB.Y和Z形成的化合物中只存在离子键C.Z、W的简单离子半径:Z
D.Cl-的结构示意图:
2-2.(2021湖南新高考模拟卷,2改编)工业制乙醇的反应为CH2=CH2+H2O CH3CH2OH,下列有关化学用语错误的是( )
B.碳的原子结构示意图: C.H2O分子的结构式:H—O—H
2-1.(2021湖南常德3月一模)下列相关化学用语表示正确的是( )A.HClO的结构式:H—Cl—O
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。(1)化学键是相邻离子或原子间的一种强作用力,既包括静电吸引力,又包括静电排斥力。( )(2)所有物质中都存在化学键。( )(3)由活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化学键都是离子键。( )(4)原子最外层只有一个电子的元素原子跟卤素原子结合时,所形成的化学键一定是离子键。( )(5)非金属元素的两个原子之间一定形成共价键,但多个原子间也可能形成离子键。( )
(6)离子化合物中可能含有共价键,共价化合物中一定不含离子键。( )
(7)氯离子的结构示意图: ( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)×
(六) 元素推断及元素“位-构-性”的综合考查
元素推断是高考中常见的一种题型,也是必考的知识点,可以是选择题的形式,也可以是填空题的形式;有关位、构、性的互相推断,实质是元素周期表和元素周期律的具体应用的体现,主要考查元素化合物的性质、原子半径的比较、元素周期律等。
(一)审题关注什么1.审题的关键点仔细审读题给信息,根据原子结构、元素周期表的知识及已知元素化合物的性质,可推断元素,判断元素在周期表中的位置等,基本思路如下:
2.防范失分点规避元素推断的误区
(二)题目考什么1.已知元素原子(离子)的核外电子排布推断元素
2.已知单质或化合物的特性推断元素
3.已知元素在周期表中的位置推断元素
(2021湖北宜昌调研)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,四种元素组成的一种分子簇的球棍模型如图所示。W与X不在同周期,X原子的最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4,Z的周期序数等于族序数。下列说法错误的是( )A.该分子簇的化学式为Y2Z2X6W2B.工业上常用电解熔融YX制备Y单质C.简单离子的半径:X>Y>ZD.Y、Z的简单离子均可促进水的电离
思路点拨短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4,由于最外层电子数不超过8,原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,故X为O元素;Z的周期序数等于族序数,其原子序数大于氧,只能处于第三周期,故Z为Al;W、X(氧)位于不同周期,且W的原子半径小于氧原子的半径,可推知W为H元素;根据图示可知,四种元素组成的分子簇化学式为Y2Al2O6H2,结合化合价代数和为0可知,Y的化合价为+2价,其原子半径大于Al,则Y为Mg元素。由图可知,该分子的化学式为Y2Z2X6W2,A说法正确;工业上常用电解熔融MgCl2制备Mg单质,B说法错误;O2-、Mg2+、Al3+的核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子的半径:O2->Mg2+>Al3+,C说法正确;Mg2+、Al3+均可发生水解,均可促进水的电离,D说法正确。
1.(2021湖南长郡十五校联考)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。A是元素W的单质。常温下,甲的浓溶液使A发生钝化,但在加热条件下能与一定量的A发生反应且有如图所示物质的转化关系(丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物,丙、戊为气体)。下列说法正确的是( )A.简单离子半径大小:Z
解析 A是元素W的单质。常温下,甲的浓溶液使A发生钝化,W为短周期元素,则W为Al;甲的浓溶液在加热条件下能与一定量的A发生反应生成丙、戊,且为气体,丁是二元化合物,则两种气体为NO2、NO,丁为水,则甲为硝酸;乙为硝酸铝。X、Y、Z、W的原子序数依次增大,依次为H、N、O、Al。对于电子层结构相同的离子,原子序数越大,简单离子的半径越小,则简单离子半径:Al3+
2.(2021湖南长沙明德中学三模)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。A是元素Y的单质。常温下,甲的浓溶液具有脱水性,能使A发生钝化。丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物,且丙是无色刺激性气味的气体。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )A.丁和戊中所含元素种类相同B.简单离子半径大小:X
解析 甲的浓溶液具有脱水性,则甲为硫酸;常温下,甲的浓溶液能使A发生钝化,则A为铝(Al);丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物,且丙是无色刺激性气味的气体,结合转化关系图,可得出丙为SO2,丁为H2O,乙为Al2(SO4)3;SO2与戊反应生成H2SO4,则戊为H2O2。从而得出W、X、Y、Z分别为H、O、Al、S。丁和戊分别为H2O、H2O2,所含元素种类相同,A正确;简单离子半径:O2->Al3+,B不正确;气态氢化物的还原性:H2O
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