2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題05物質(zhì)結(jié)構(gòu)與元素周期律學(xué)案魯科版.doc

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2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題05物質(zhì)結(jié)構(gòu)與元素周期律學(xué)案魯科版 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1、掌握原子結(jié)構(gòu)以及相關(guān)概念。 2、掌握元素周期律的內(nèi)容以及周期表的結(jié)構(gòu)。 3、解化學(xué)鍵的定義；了解離子鍵、共價(jià)鍵的形成。 4、理解原子結(jié)構(gòu)與元素周期律和周期表（即位—構(gòu)—性）之間的內(nèi)在聯(lián)系 學(xué)習(xí)重難點(diǎn)： 1、 元素周期律的內(nèi)容、周期表的結(jié)構(gòu)和它們的應(yīng)用 2、 位—構(gòu)—性三者之間的規(guī)律及其應(yīng)用 自主學(xué)習(xí) 【知識(shí)梳理】 考點(diǎn)一　微粒結(jié)構(gòu)及相互作用力 【知識(shí)梳理】 原子結(jié)構(gòu)、離子結(jié)構(gòu)是物質(zhì)結(jié)構(gòu)的核心內(nèi)容，同樣也是高考的重要考點(diǎn)。復(fù)習(xí)時(shí)，注意掌握常用規(guī)律，提高解題能力；重視知識(shí)遷移、規(guī)范化學(xué)用語。根據(jù)考綱，應(yīng)從以下六個(gè)方面掌握。 1．突破原子或離子微粒組成的“數(shù)量關(guān)系” 中性原子：核電荷數(shù)＝核內(nèi)質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)＝原子序數(shù) 陰離子：核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋所帶的電荷數(shù) 陽離子：核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)－所帶的電荷數(shù) 2．正確把握一個(gè)信息豐富的符號(hào) 如過氧根離子 3．辨析“四同”概念 同位素 同素異形體 同分異構(gòu)體 同系物 概念 質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的同一種元素的原子之間互為同位素 同種元素組成的結(jié)構(gòu)不同的單質(zhì)之間互為同素異形體 分子式相同，結(jié)構(gòu)不同的化合物互為同分異構(gòu)體 結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)互稱同系物 對(duì)象 原子之間 單質(zhì)之間 一般為有機(jī)化合物之間 有機(jī)化合物 化學(xué)性質(zhì) 幾乎完全相同 相似，一定條件下可以相互轉(zhuǎn)變 可能相似也可能不同 相似 實(shí)例 H、H、H 金剛石、石墨、C60；紅磷、白磷；O2與O3 CH3COOH與HCOOCH3 如甲烷、乙烷、丙烷；乙烯、丙烯；甲酸、乙酸 4.注意易混淆的問題 (1)同種元素，可以有若干種不同的核素，即核素種類遠(yuǎn)大于元素種類。 (2)元素有多少種核素，就有多少種原子。 (3)同位素是同一元素不同原子的互相稱謂，不指具體原子。 (4)同一元素的不同同位素原子其質(zhì)量數(shù)不同，核外電子層結(jié)構(gòu)相同，其原子、單質(zhì)及其構(gòu)成的化合物的化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，只是某些物理性質(zhì)略有差異。 5．巧記10e－、18e－ 微粒 10電子體和18電子體是元素推斷題的重要突破口。 以Ne為中心記憶10電子體： 分子：CH4、NH3、H2O、HF 離子：N3￣、O2￣、F￣、Na+、Mg2+、Al3+、OH￣、NH4+、H3O+、NH2— 以Ar為中心記憶18電子體： 分子：SiH4、PH3、H2S、HCl 離子：S2￣、Cl￣、P3￣、K+、Ca2+、HS￣、O22￣ 此外，由10電子體中的CH4、NH3、H2O、HF失去一個(gè)H剩余部分的—CH3、—NH2、—OH、—F為9電子體，兩兩組合得到的物質(zhì)如CH3CH3、CH3OH、H2O2、N2H4、F2等也為18電子體。 6．正確理解微粒間的相互作用力 (1)當(dāng)一個(gè)化合物中只存在離子鍵時(shí)，該化合物是離子化合物。 (2)當(dāng)一個(gè)化合物中同時(shí)存在離子鍵和共價(jià)鍵時(shí)，該化合物是離子化合物。 (3)當(dāng)化合物中只存在共價(jià)鍵時(shí)，該化合物才是共價(jià)化合物。 (4)在離子化合物中一般既含有金屬元素又含有非金屬元素(銨鹽除外)；共價(jià)化合物一般只含有非金屬元素，但個(gè)別含有金屬元素，如AlCl3也是共價(jià)化合物；只含有非金屬元素的化合物不一定是共價(jià)化合物，如銨鹽。 (5)非金屬單質(zhì)只有共價(jià)鍵(稀有氣體除外)。 (6)氣態(tài)氫化物是共價(jià)化合物，只含共價(jià)鍵，而金屬氫化物(如NaH)是離子化合物，含離子鍵。 (7)離子晶體熔化時(shí)破壞離子鍵，原子晶體熔化時(shí)破壞共價(jià)鍵，而分子晶體熔化時(shí)破壞分子間作用力。 (8)分子的穩(wěn)定性與分子間的作用力無關(guān)，而與分子內(nèi)部的化學(xué)鍵的強(qiáng)弱有關(guān)。 【題組訓(xùn)練】 題組一　辨析概念　比較數(shù)量 1．中國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)已確定第116號(hào)元素Lv的名稱為鉝。關(guān)于Lv的敘述錯(cuò)誤的是(　　) A.原子序數(shù)116 B.中子數(shù)177 C.核外電子數(shù)116 D.相對(duì)原子質(zhì)量293 【答案】D 2.下列各組中兩種微粒所含電子數(shù)不相等的是(　　) A.H3O＋和OH－ B.CO和N2 C.HNO2和NO D.CH 和NH 【答案】D 【解析】本題考查微粒中電子數(shù)目的計(jì)算。CH中的電子數(shù)為8，NH中電子數(shù)為10，二者不相等。 題組二　“10e－、18e－”微粒在推斷題中的應(yīng)用 3.已知A、B、C、D四種物質(zhì)均是由短周期元素原子組成的，它們之間有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系，且A是一種含有18電子的微粒，C是一種含有10電子的微粒。請(qǐng)完成下列各題： (1)若A、D均是氣態(tài)單質(zhì)分子，寫出A與B反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。 (2)若B、D屬同主族元素的單質(zhì)分子，寫出C的電子式： ________________。 (3)若A、B均是含2個(gè)原子核的微粒，其中B中含有10個(gè)電子，D中含有18個(gè)電子，則A、B之間發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________________________________。 (4)若D是一種含有22電子的分子，則符合如圖關(guān)系的A的物質(zhì)有____________(寫物質(zhì)的化學(xué)式，如果是有機(jī)物則寫相應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。 【答案】(1)2F2＋2H2O===4HF＋O2　(2) (3)HS－＋OH－===S2－＋H2O (4)CH3CH3、CH3OH 【解析】 (1)18電子的氣態(tài)單質(zhì)分子為F2，則C為HF、B為H2O、D為O2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2F2＋2H2O===4HF＋O2。 (2)B、D為同主族元素的單質(zhì)，且A含有18個(gè)電子，C含有10個(gè)電子時(shí)，則B為O2、A為H2S、C為H2O、D為S，即2H2S＋O2===2H2O＋2S↓。 (3)含2個(gè)原子核的18電子的微粒為HS－，10電子的微粒為OH－，反應(yīng)的離子方程式為HS－＋OH－===S2－＋H2O。 (4)含22電子的分子為CO2，則A為含18電子由C、H或C、H、O組成的化合物，可能為CH3CH3和CH3OH。 小技巧 若10e－微粒滿足關(guān)系： 則一定是NH＋OH－NH3↑＋H2O 題組三　微粒組成及相互作用力 4.判斷正誤，正確的劃“√”，錯(cuò)誤的劃“”。 (1)當(dāng)化合物中只存在離子鍵時(shí)，該化合物是離子化合物(√) (2)共價(jià)化合物中一定只存在共價(jià)鍵(√) (3)在離子化合物中一定存在金屬元素，而共價(jià)化合物中一定不存在金屬元素() (4)氫化物一定是共價(jià)化合物() (5)離子晶體熔化時(shí)破壞離子鍵，原子晶體熔化時(shí)破壞共價(jià)鍵，而分子晶體熔化時(shí)破壞分子間作用力。(√) (6)H2O的穩(wěn)定性大于H2S，是因?yàn)镠2O分子間存在氫鍵() 5.(xx上海，6)將Na、Na2O、NaOH、Na2S、Na2SO4分別加熱熔化，需要克服相同類型作用力的物質(zhì)有(　　) A.2種 B.3種 C.4種 D.5種 答案　C 考點(diǎn)二、準(zhǔn)確把握元素周期表、正確運(yùn)用元素周期律 【知識(shí)梳理】 在歷年高考中，元素周期表、元素周期律的知識(shí)點(diǎn)屬于高頻考點(diǎn)，在復(fù)習(xí)時(shí)，可從以下幾個(gè)方面突破： 1.強(qiáng)化記憶元素周期表的結(jié)構(gòu) 2.理清原子序數(shù)與元素位置的“序數(shù)差值”規(guī)律 (1)同周期相鄰主族原子的“序數(shù)差值”規(guī)律 ①除第ⅡA族和第ⅢA族外，其余同周期相鄰元素序數(shù)差為1。 ②同周期第ⅡA族和第ⅢA族為相鄰元素，其原子序數(shù)差：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)同主族相鄰元素的“序數(shù)差值”規(guī)律 ①第二、三周期的同族元素原子序數(shù)相差8。 ②第三、四周期的同族元素原子序數(shù)相差有兩種情況：第ⅠA族、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數(shù)相差18。 ④第五、六周期的同族元素原子序數(shù)鑭系之前的相差18，鑭系之后的相差32。 ⑤第六、七周期的同族元素原子序數(shù)相差32。 3.“三看”比較微粒半徑大小 在中學(xué)化學(xué)要求的范疇內(nèi)，可按“三看”規(guī)律來比較粒子半徑的大?。? “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：r(Li)＜r(Na)＜r(K)＜r(Rb)＜r(Cs) r(O2－)＜r(S2－)＜r(Se2－)＜r(Te2－) r(Na)＞r(Na＋) “二看”核電荷數(shù)：當(dāng)電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，半徑越小。 例：r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(Si)＞r(P)＞r(S)＞r(Cl) r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋) “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：r(Cl－)＞r(Cl)　r(Fe2＋)＞r(Fe3＋) 4.金屬性、非金屬性判斷的三種模型 5.“跳出”六個(gè)認(rèn)識(shí)誤區(qū) (1)誤認(rèn)為主族元素的最高正價(jià)一定等于族序數(shù)(F無正價(jià)，O無最高正價(jià))。 (2)誤認(rèn)為元素的非金屬性越強(qiáng)，其氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性就越強(qiáng)(HClO、H2SO3是弱酸，忽略了關(guān)鍵詞“最高價(jià)”)。 (3)誤認(rèn)為失電子難的原子得電子的能力一定強(qiáng)。但是碳原子、稀有氣體元素的原子失電子難，得電子也難。 (4)誤認(rèn)為得失電子數(shù)多的原子，得失電子的能力一定強(qiáng)。其實(shí)不然，不能把得失電子數(shù)的多少與得失電子的能力混淆。 (5)誤認(rèn)為最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)絕對(duì)值相等的元素只有第ⅣA族的某些元素(第ⅠA族的H的最高正價(jià)為＋1價(jià)，最低負(fù)價(jià)為－1價(jià))。 (6)誤認(rèn)為負(fù)極的金屬性一定大于正極的金屬性。在利用原電池原理比較元素金屬性時(shí)，不要忽視介質(zhì)對(duì)電極反應(yīng)的影響。如Al—Mg—NaOH溶液構(gòu)成原電池時(shí)，Al為負(fù)極，Mg為正極；Fe—Cu—HNO3(濃)構(gòu)成原電池時(shí)，Cu為負(fù)極，F(xiàn)e為正極。 6.建立“位、構(gòu)、性”關(guān)系模型 這類題目往往將元素化合物知識(shí)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論、化學(xué)基本理論等知識(shí)串聯(lián)起來，綜合性較強(qiáng)，難度較大，解題的關(guān)鍵是正確推斷元素，常用方法有： (1)根據(jù)原子或離子的結(jié)構(gòu)示意圖推斷 ①已知原子結(jié)構(gòu)示意圖，可由下列等式確定元素在周期表中的位置和元素的種類：電子層數(shù)＝周期數(shù)，最外層電子數(shù)＝主族序數(shù)。 如果已知離子的結(jié)構(gòu)示意圖，則須將其轉(zhuǎn)化為原子結(jié)構(gòu)示意圖來確定。 ②電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒：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“陰前陽下”。 (2)根據(jù)元素化合價(jià)的特征關(guān)系推斷 ①根據(jù)等式確定元素在周期表中的位置：最高正化合價(jià)數(shù)＝最外層電子數(shù)＝主族序數(shù)(O、F除外)。 ②如果已知負(fù)化合價(jià)(或陰離子的符號(hào))，則須用等式先求出最高正化合價(jià)：最高正化合價(jià)＝8－|負(fù)化合價(jià)|，再確定元素在周期表中的位置。 (3)根據(jù)原子半徑的遞變規(guī)律推斷 根據(jù)原子半徑來推斷元素的相對(duì)位置：同周期中左邊元素的原子半徑比右邊元素的原子半徑大，同主族中下邊元素的原子半徑比上邊元素的原子半徑大。 (4)根據(jù)元素的特征來推斷元素的位置：如根據(jù)“形成化合物最多的元素”、“空氣中含量最多的元素”、“地殼中含量最多的元素”等特征來推斷。 (5)根據(jù)稀有氣體的原子序數(shù)推斷 各周期最后的元素都是稀有氣體元素，其原子序數(shù)的數(shù)值實(shí)際上等于前幾周期的元素種數(shù)之和。熟記這些原子序數(shù)，對(duì)推斷某元素在周期表中的位置很有幫助。 (6)根據(jù)元素周期表中短周期特殊結(jié)構(gòu)推斷 ①元素周期表中第一周期只有兩種元素H和He，H元素所在的第ⅠA族左側(cè)無元素分布； ②He為0族元素，0族元素為元素周期表的右側(cè)邊界，0族元素右側(cè)沒有元素分布。 利用這個(gè)關(guān)系可以確定元素所在的周期和族。 如：已知X、Y、Z、W四種短周期元素的位置關(guān)系如圖： 則可以推出X為He，再依次推知Y為F、Z為O、W為P。 【題組訓(xùn)練】 題組一　把握結(jié)構(gòu)，記住關(guān)系，靈活應(yīng)用 1.若某ⅡB族元素原子序數(shù)為x，那么原子序數(shù)為x＋1的元素位于(　　) A.ⅢB族 B.ⅢA族 C.ⅠB族 D.ⅠA族 【答案】B 【解析】根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)可知，從左到右依次為第ⅠA族、第ⅡA族、第ⅢB～ⅦB族、第Ⅷ族、第ⅠB、ⅡB族、第ⅢA～ⅦA族、0族，故選B。 2.在元素周期表中的前四周期，兩兩相鄰的5種元素如圖所示，若B元素的核電荷數(shù)為a。下列說法正確的是(　　) A.B、D的原子序數(shù)之差可能為2 B.E、B的原子序數(shù)之差可能是8、18或32 C.5種元素的核電荷數(shù)之和可能為5a＋10 D.A、E的原子序數(shù)之差可能是7 【答案】C 【解析】由題中所給5種元素的位置關(guān)系可以看出D一定不是第一周期元素(因?yàn)槿绻鸇是第一周期元素，則D一定屬于元素周期表最左邊的第ⅠA族元素或最右邊的0族元素)，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤；由題意可知5種元素在前四周期，所以D、B、E分別為第二、三、四周期的元素，由元素周期表的結(jié)構(gòu)可知5種元素一定在過渡元素右邊，所以D、E的原子序數(shù)分別為a－8、a＋18，A、C的原子序數(shù)分別為a－1、a＋1，即只有C選項(xiàng)正確。 題組二　記住規(guī)律，把握特殊，準(zhǔn)確判斷 3.下列有關(guān)性質(zhì)的比較，不能用元素周期律解釋的是(　　) A.密度：Na＞K B.穩(wěn)定性：HCl＞HBr C.還原性：I－＞Br－ D.堿性：KOH＞NaOH 【答案】A 【解析】A項(xiàng)，密度為物理變化，與化學(xué)性質(zhì)無關(guān)，不能用元素周期律解釋，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性與非金屬性有關(guān)，能用元素周期律解釋，正確；C項(xiàng)，溴的非金屬性強(qiáng)于碘，所以碘離子的還原性強(qiáng)于溴離子，可用元素周期律解釋，正確；D項(xiàng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱與金屬性有關(guān)，正確；答案選A。 4.依據(jù)元素周期律進(jìn)行推斷，下列不正確的是(　　) A.原子半徑：Cl＜S B.氧化性：Cl2＞S C.穩(wěn)定性：HBr＞HI D.酸性：H3PO4＞HNO3 【答案】D 【解析】非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)含氧酸的酸性越強(qiáng)。 題組三　表格片斷式“位—構(gòu)—性”推斷 5.下圖為元素周期表短周期的一部分。E原子的電子層數(shù)為n，最外層電子數(shù)為2n＋1。下列敘述不正確的是(　　) A.A與B形成的陰離子可能有AB、A2B B.C和E氫化物的熱穩(wěn)定性和還原性均依次減弱 C.AD2分子中每個(gè)原子的最外層均為8電子結(jié)構(gòu) D.A、D、E的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性依次增強(qiáng) 【答案】B 【解析】由題意知，E為氯，C為氟，B為氧，D為硫，A為碳。A中說法正確，其中C2O是草酸根離子；B中C和E氫化物的熱穩(wěn)定性會(huì)依次減弱，但是還原性卻會(huì)增強(qiáng)；C中AD2分子為CS2，C說法正確，碳和硫的最外層均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；D中說法正確，碳酸、硫酸、高氯酸的酸性依次增強(qiáng)。 6.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示，其中Y原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍。下列說法正確的是(　　) A.元素Y和元素Z的最高正化合價(jià)相同 B.單核陰離子半徑的大小順序?yàn)閞(W)＞r(Y)＞r(Z) C.氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性順序?yàn)閄＜Y＜Z D.元素W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性最強(qiáng) 【答案】D 【解析】根據(jù)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對(duì)位置可知，Y為第二周期元素，Y原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，則Y為O元素，X為N元素，Z為S元素，W為Cl元素，據(jù)此判斷。A項(xiàng)，O的非金屬性很強(qiáng)，沒有最高正化合價(jià)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，一般來說，電子層數(shù)越多，半徑越大，電子層數(shù)相同，質(zhì)子數(shù)越多，半徑越小，所以離子半徑：S2－＞Cl－＞O2－，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，非金屬性越強(qiáng)，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性O(shè)＞N＞S，則氫化物的熱穩(wěn)定性順序?yàn)镠2O＞NH3＞H2S(Y＞X＞Z)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，非金屬性越強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，非金屬性Cl＞O＞N＞S，則HClO4酸性最強(qiáng)，D項(xiàng)正確。 題組四　文字?jǐn)⑹鍪健拔弧獦?gòu)—性”推斷 7.(xx全國(guó)卷Ⅰ，13)短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增加。m、p、r是由這些元素組成的二元化合物。n是元素Z的單質(zhì)。通常為黃綠色氣體，q的水溶液具有漂白性，0.01 molL－1r溶液的pH為2，s通常是難溶于水的混合物。上述物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是(　　) A.原子半徑的大小W＜X＜Y B.元素的非金屬性Z＞X＞Y C.Y的氫化物常溫常壓下為液態(tài) D.X的最高價(jià)氧化物的水化物為強(qiáng)酸 【答案】C 【解析】Z的單質(zhì)為黃綠色氣體，n為Cl2，因此Z為氯氣。0.01 molL－1 r的水溶液pH值為2，說明r為一元強(qiáng)酸。則r為HCl，然后根據(jù)n和p的反應(yīng)條件，以及s通常是難溶于水的混合物，可知p為烷烴，s為烷烴的氯代物；根據(jù)題意，W、X、Y、Z是短周期原子序數(shù)依次增加的四種元素，綜上，W、X、Y、Z分別為H、C、O、Cl。A項(xiàng)，根據(jù)原子半徑的變化規(guī)律，可知原子半徑：H＜O＜C，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，非金屬性：O＞C，再由CCl4、ClO2中化合價(jià)的正負(fù)，可知非金屬性：O＞Cl＞C，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，氧的氫化物可能為H2O或H2O2，常溫常壓下二者均為液態(tài)，正確；D項(xiàng)，碳的最高價(jià)氧化物的水化物H2CO3為弱酸，錯(cuò)誤。 8.(xx全國(guó)卷Ⅲ，12)四種短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，W、X的簡(jiǎn)單離子具有相同電子層結(jié)構(gòu)，X的原子半徑是短周期主族元素原子中最大的，W與Y同族，Z與X形成的離子化合物的水溶液呈中性。下列說法正確的是(　　) A.簡(jiǎn)單離子半徑：W＜X＜Z B.W與X形成的化合物溶于水后溶液呈堿性 C.氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：W＜Y D.最高價(jià)氧化物的水化物的酸性：Y＞Z 【答案】B 【解析】四種短周期主族元素的原子序數(shù)依次增大，X的原子半徑是短周期主族元素原子中最大的，則X為Na元素；Z與X(Na)形成的離子化合物的水溶液呈中性，則Z為Cl元素；因W與X的簡(jiǎn)單離子電子層結(jié)構(gòu)相同，且W與Y同族，則W可能為N(或O)元素、Y可能為P(或S)元素。A項(xiàng)，Na＋與N3－(或O2－)電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，電子層數(shù)越多離子半徑越大，故離子半徑：Na＋＜N3－(或O2－)＜Cl－，故錯(cuò)誤；B項(xiàng)，W與X形成的化合物Na2O、Na2O2(或Na3N)溶于水后的溶液均為NaOH溶液(或NaOH和NH3的混合溶液)，呈堿性，故正確；C項(xiàng)，元素的非金屬性越強(qiáng)，其氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性越強(qiáng)，故熱穩(wěn)定性：W＞Y，故錯(cuò)誤；D項(xiàng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中HClO4是最強(qiáng)的無機(jī)酸，故錯(cuò)誤。 9.(xx全國(guó)卷Ⅱ，9)a、b、c、d為短周期元素，a的原子中只有1個(gè)電子，b2－和c＋離子的電子層結(jié)構(gòu)相同，d與b同族。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A.a與其他三種元素形成的二元化合物中其化合價(jià)均為＋1 B.b與其他三種元素均可形成至少兩種二元化合物 C.c的原子半徑是這些元素中最大的 D.d與a形成的化合物的溶液呈弱酸性 【答案】A 【解析】由“a的原子中只有1個(gè)電子”知，a為氫元素；由“b、c為短周期元素且b2－和c＋的電子層結(jié)構(gòu)相同”知，b為氧元素、c為鈉元素；又由“d為短周期元素且d與b同族”知d為硫元素。A項(xiàng)，氫與氧、硫形成的化合物H2O、H2O2、H2S中氫的化合價(jià)均為＋1，氫與鈉形成的化合物NaH中氫的化合價(jià)為－1價(jià)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，氧與氫可形成H2O、H2O2，氧與鈉可形成Na2O、Na2O2，氧與硫可形成SO2、SO3，正確；C項(xiàng)，根據(jù)同主族、同周期原子半徑遞變規(guī)律知，H、O、Na、S的原子半徑大小為Na＞S＞O＞H，正確；D項(xiàng)，由于H2S的電離H2SH＋＋HS－，使溶液呈弱酸性，正確。 題組五　半徑、化合價(jià)比較式“位—構(gòu)—性”推斷 10.幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價(jià)如下表： 元素代號(hào) X Y Z M R Q 原子半徑(10－10 m) 1.86 0.99 1.43 1.60 0.75 0.74 主要化合價(jià) 最高正價(jià) ＋1 ＋7 ＋3 ＋2 ＋5 — 最低負(fù)價(jià) — －1 — — －3 －2 下列說法正確的是(　　) A.元素X和Q形成的化合物中不可能含有共價(jià)鍵 B.X、Z、R的最高價(jià)氧化物的水化物之間可兩兩相互反應(yīng) C.Q2－比R3－更容易失去電子 D.M(OH)2的堿性比XOH的堿性強(qiáng) 【答案】B 【解析】根據(jù)原子半徑的大小關(guān)系和元素的主要化合價(jià)，可以推斷X為Na，Y為Cl，Z為Al，M為Mg，R為N，Q為O。A項(xiàng)，Na和O2反應(yīng)生成的Na2O2中含有共價(jià)鍵；C項(xiàng)，N3－比O2－更容易失去電子；D項(xiàng)，NaOH的堿性強(qiáng)于Mg(OH)2。 題組六　元素推斷的綜合應(yīng)用 11.(xx海南，13)短周期元素X、Y、Z、M的原子序數(shù)依次增大，元素X的一種高硬度單質(zhì)是寶石，Y2＋電子層結(jié)構(gòu)與氖相同，Z的質(zhì)子數(shù)為偶數(shù)，室溫下M單質(zhì)為淡黃色固體，回答下列問題： (1)M元素位于周期表中的第________周期________族。 (2)Z元素是________(填元素符號(hào))，其在自然界中常見的二元化合物是________。 (3)X與M的單質(zhì)在高溫下反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ________________________________________________________________________， 產(chǎn)物分子為直線形，其化學(xué)鍵屬________共價(jià)鍵(填“極性”或“非極性”)。 (4)四種元素中的________可用于航空航天合金材料的制備，其單質(zhì)與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。 【答案】　(1)三?、鯝 (2)Si　SiO2 (3)C＋2SCS2　極性 (4)Mg　Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ 【解析】由題干信息可知，X、Y、Z、M四種元素分別為C、Mg、Si、S。(1)由S原子的結(jié)構(gòu)示意圖，可知S位于第三周期ⅥA族。(2)Z是硅元素，在自然界中常見的二元化合物為SiO2。(3)C與S的單質(zhì)在高溫下反應(yīng)的化學(xué)方程式為C＋2SCS2，不同原子吸引電子對(duì)的能力不同，故C和S之間的化學(xué)鍵為極性共價(jià)鍵。(4)鎂單質(zhì)可用于航空航天合金材料的制備，鎂單質(zhì)與鹽酸發(fā)生置換反應(yīng)：Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑。 12.(xx天津理綜，7)下表為元素周期表的一部分。 碳 氮 Y X 硫 Z 回答下列問題 (1)Z元素在周期表中的位置為________________。 (2)表中元素原子半徑最大的是(寫元素符號(hào))________。 (3)下列事實(shí)能說明Y元素的非金屬性比S元素的非金屬性強(qiáng)的是________。 a.Y單質(zhì)與H2S溶液反應(yīng)，溶液變渾濁 b.在氧化還原反應(yīng)中，1 mol Y單質(zhì)比1 mol S得電子多 c.Y和S兩元素的簡(jiǎn)單氫化物受熱分解，前者的分解溫度高 (4)X與Z兩元素的單質(zhì)反應(yīng)生成1 mol X的最高價(jià)化合物，恢復(fù)至室溫，放熱687 kJ，已知該化合物的熔、沸點(diǎn)分別為－69 ℃和58 ℃，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 ________________________________________________________________________。 (5)碳與鎂形成的1 mol化合物Q與水反應(yīng)，生成2 mol Mg(OH)2和1 mol烴，該烴分子中碳?xì)滟|(zhì)量比為9∶1，烴的電子式為________。Q與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ________________________________________________________________________。 (6)銅與一定濃度的硝酸和硫酸的混合酸反應(yīng)，生成的鹽只有硫酸銅，同時(shí)生成的兩種氣體均由上表中兩種元素組成，氣體的相對(duì)分子質(zhì)量都小于50。為防止污染，將產(chǎn)生的氣體完全轉(zhuǎn)化為最高價(jià)含氧酸鹽，消耗1 L 2.2 molL－1 NaOH溶液和1 mol O2，則兩種氣體的分子式及物質(zhì)的量分別為________________，生成硫酸銅物質(zhì)的量為________。 【答案】　(1)第三周期ⅦA族　(2)Si　(3)ac (4)Si(s)＋2Cl2(g)===SiCl4(l)　ΔH＝－687 kJmol－1 (5) Mg2C3＋4H2O===2Mg(OH)2＋C3H4↑ (6)NO：0.9 mol，NO2：1.3 mol　2 mol 【解析】根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)，可知X為Si元素，Y為O元素；Z為Cl元素。(1)Cl元素在周期表中位于第三周期ⅦA族。(2)同一周期，從左到右，原子半徑逐漸減小，同一主族，從上到下，原子半徑逐漸增大，表中元素原子半徑最大的是Si。(3) a.氧氣與H2S溶液反應(yīng)，溶液變渾濁，生成硫單質(zhì)，說明氧氣的氧化性比硫強(qiáng)，從而說明氧元素的非金屬性比硫元素的非金屬性強(qiáng)，正確；b.在氧化還原反應(yīng)中，氧化性的強(qiáng)弱與得失電子數(shù)目無關(guān)，錯(cuò)誤；c.元素的非金屬性越強(qiáng)，其氫化物越穩(wěn)定，根據(jù)同主族元素的非金屬性遞變知，H2O比H2S受熱分解的溫度高，正確。(4)根據(jù)書寫熱化學(xué)方程式的方法，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為Si(s)＋2Cl2(g)===SiCl4(l)　ΔH＝－687 kJmol－1。(5)該烴分子中碳、氫質(zhì)量比為9∶1，物質(zhì)的量之比為∶＝，結(jié)合碳與鎂形成的1 mol化合物Q與水反應(yīng)，生成2 mol Mg(OH)2和1 mol烴，Q的化學(xué)式為Mg2C3，烴的化學(xué)式為C3H4，電子式為，Q與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg2C3＋4H2O===2Mg(OH)2＋C3H4↑。(6)銅與一定濃度的硝酸和硫酸的混合酸反應(yīng)可能生成NO和NO2，相對(duì)分子質(zhì)量都小于50，符合題意，1 mol O2參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4 mol。設(shè)NO2的物質(zhì)的量為x，NO的物質(zhì)的量為y，則x＋y＝2.2 mol，x＋3y＝4 mol，解得x＝1.3 mol，y＝0.9 mol。根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒知，參與反應(yīng)的銅的物質(zhì)的量為 mol＝2 mol，因此生成硫酸銅物質(zhì)的量為2 mol。