人教版高考化学一轮复习第5章物质结构元素周期律专项突破练含答案

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“位—构—性”关系及微粒半径的比较知识点　元素“位—构—性”关系及推断1．结构与位置互推是解题的核心(1)掌握三个关系式。①电子层数＝周期序数。②质子数＝原子序数＝核外电子数。③最外层电子数＝主族序数＝主族最高正价＝8－最低负价(氧、氟除外)。(2)熟练掌握周期表的结构。①“凹”型结构的“三短四长已完全，七主七副八零完”。②各周期元素种类。③稀有气体的原子序数及在周期表中的位置。(3)熟练掌握周期表中的一些特殊规律。①若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同，则“阴前阳后”，阴离子在前一周期，阳离子在后一周期，阳离子的原子序数大。②在短周期元素中，元素的原子序数与其主要化合价的数值在奇偶性上一般一致，“价奇序奇，价偶序偶”。③同主族上下相邻元素原子序数的关系：对同主族(nA族)元素，若n≤2，则该主族某一元素的原子序数与上一周期元素的原子序数的差值为上一周期的元素种数；若n≥3，则该主族某一元素的原子序数与上一周期元素的原子序数的差值为同周期的元素种数。2．性质与位置互推是解题的关键熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，根据元素性质可以推知元素在周期表中的位置，根据元素在周期表中的位置可以推知元素性质。eq \x(\a\al(递,变,性,质))—元素的金属性、非金属性—气态氢化物的稳定性—最高价氧化物对应水化物的酸碱性—金属与H2O或酸反应的难易程度3．结构与性质互推是解题的要素(1)电子层数和最外层电子数决定元素原子的金属性和非金属性。(2)同主族元素最外层电子数相同，化学性质相似。(3)正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点。(4)判断元素金属性和非金属性的强弱。知识点　“三看”法快速判断简单微粒半径的大小1．看电子层数：最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大。如，r(Na)＜r(K)、r(Na＋)＜r(K＋)。2．看核电荷数：当电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小。如，r(S)＞r(Cl)、r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)。3．看核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。如，r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)、r(Cl)Z>WB．非金属性：X>Z>WC．Y的氢化物可用于刻蚀玻璃D．X的氧化物对应的水化物均为强酸解析：据图可知X可以形成6个共价键，X原子的电子数为Z原子的两倍，则原子序数为偶数，且位于第三周期，所以为S元素，则Z为O元素；W、Z、Y位于同一周期，Y可以形成一个共价键，则Y为F元素，整个离子带一个单位负电荷，则W为N元素。据此分析解答。电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同，核电荷数越小，原子半径越大，所以原子半径S>N>O，即X>W>Z，故A项错误；同周期自左至右非金属性增强，同主族自上而下非金属性减弱，所以非金属性O>N>S，即Z>W>X，故B项错误；Y为F元素，其氢化物为HF，可以与SiO2反应从而刻蚀玻璃，故C项正确；X为S元素，其＋4价氧化物对应的水化物H2SO3为弱酸，故D项错误。答案：C1．(2019·全国卷Ⅱ)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：WC>B>AB．原子半径：B>A>C>DC．离子半径：C3－>D－>A2＋>B＋D．氧化性：A2＋>B＋，还原性：C3－B，C、D在上一周期，为非金属元素，且原子序数：D>C。由电子层数越多原子序数越大、同周期从左向右原子序数增大可知，原子序数为A>B>D>C，故A项错误；电子层越多，半径越大，同周期原子序数越大，半径越小，则原子半径为B>A>C>D，故B项正确；具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小，原子序数为A>B>D>C，则离子半径为C3－>D－>B＋>A2＋，故C项错误；金属性越强，其阳离子的氧化性越弱，金属性为B>A，则氧化性：A2＋>B＋，非金属性：CD－，故D项错误。答案：B3．(2020·江苏卷)下列关于Na、Mg、Cl、Br元素及其化合物的说法正确的是(　　)A．NaOH的碱性比Mg(OH)2的强B．Cl2得到电子的能力比Br2的弱C．原子半径r：r(Br)＞r(Cl)＞r(Mg)＞r(Na)D．原子的最外层电子数n：n(Na)＜n(Mg)＜n(Cl)＜n(Br)解析：同周期自左向右金属性减弱，所以金属性：Na＞Mg，则碱性：NaOH＞Mg(OH)2，故A项正确；同主族元素自上向下非金属性减弱，所以非金属性：Cl＞Br，所以Cl2得电子的能力比Br2强，故B项错误；电子层数越多原子半径越大，电子层数相同，核电荷数越小原子半径越大，所以原子半径：r(Br)＞r(Na)＞r(Mg)＞r(Cl)，故C项错误；Cl和Br为同主族元素，最外层电子数相等，故D项错误。答案：A4．(2020·河南顶级名校模拟)X、Y、Z、W为短周期主族元素，其常见化合价与原子半径的关系如图所示。已知四种元素中只有Y与Z同周期，下列说法正确的是(　　)A．简单氢化物的稳定性：Y＜ZB．X、Y、Z可组成盐类化合物C．X的氧化物中不可能含非极性键D．W的最高价氧化物对应水化物为弱碱解析：X、Y、Z、W为短周期主族元素，原子半径依次增大，且只有Y与Z同周期，X的常见化合价为＋1和－1价，则X为H元素，Y的常见化合价为－2价，则Y为O元素，Z的常见化合价为＋5价和－3价，则Z为N元素，W的常见化合价为＋1价，则W为Na元素，据此分析解答。Y为O元素，Z为N元素，非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强，非金属性：O＞N，则简单氢化物的稳定性：Y＞Z，故A项错误；X为H元素，Y为O元素，Z为N元素，X、Y、Z可组成NH4NO3为铵盐，故B项正确；X为H元素，X的氧化物有H2O和H2O2，H2O2中含极性键和非极性键，故C项错误；W为Na元素，其最高价氧化物对应水化物为氢氧化钠，属于强碱，故D项错误。答案：B5．(2020·广州市天河区第三次模拟)短周期元素X、Y、Z原子序数之和为16，原子半径大小为r(Y)>r(X)>r(Z)，它们的常见单质在适当条件下可发生如图所示的变化，其中B和C均为10电子分子。下列说法不正确的是(　　)A．X与Z形成的某种化合物可用来杀菌消毒B．自然界中X单质与Y单质不能发生化学反应C．B和C分子间因形成氢键而使C极易溶于B中D．A和C一定条件下能发生氧化还原反应解析：常见的10电子分子有CH4、NH3、H2O、HF，则Z单质一定为H2，Z为H元素；X、Y、Z原子序数之和为16，则X、Y原子序数之和＝16－1＝15，原子半径大小为r(Y)>r(X)>r(Z)，X、Y分别为O、N元素或F、C元素，且X单质能和Y单质反应，则X、Y确定为O、N元素；综上所述，X、Y、Z分别为O、N、H元素，A为NO，B为H2O，C为NH3，据此解答。X(O)与Z(H)形成的H2O2有强氧化性，能使细菌的蛋白质变性，可用来杀菌消毒，A项正确；自然界中的X单质(O2)与Y单质(N2)在放电的条件下能反应生成NO，B项错误；B为H2O，C为NH3，H2O和NH3分子间容易形成氢键而使NH3极易溶于H2O中，C项正确；A为NO，有一定氧化性，C为NH3，有较强还原性，一定条件下能发生氧化还原反应，D项正确。答案：B6．(2020·常德期末考试)一种新型漂白剂(如下图)可用于漂白羊毛等，其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素，W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数，W、X对应的简单离子核外电子排布相同。下列叙述正确的是(　　)A．工业上通过电解熔融的WX来制得WB．W、X对应的简单离子半径顺序为：W＞XC．Y的最高价氧化物对应水化物为弱酸D．该漂白剂中各元素均满足8电子稳定结构解析：W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素，说明有一种元素为H，根据图示结构可知，W形成＋2价阳离子，X形成2个共价键，Y可以形成4个单键，Z形成1个共价键，则Z为H元素，W位于第ⅡA族，X位于第ⅥA族；W、X对应的简单离子核外电子排布相同，则W为Mg元素，X为O元素；W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数，Y的最外层电子数为6－2－1＝3，Y与H、Mg不同周期，则Y为B元素，Y位于第ⅢA族；据此分析解答。MgO熔点较高，工业上通过电解熔融氯化镁获得镁，故A项错误；W为Mg元素，X为O元素，对应的简单离子Mg2＋、O2－电子层结构相同，核电荷大的半径小，离子半径：Mg2＋FC．同温下，形状、大小相同的单质与等浓度、等体积的稀硫酸反应的速率：L>K>JD．原子半径：I>H>G>F解析：F、I的最低负化合价都为－2，应该为第ⅥA族元素，根据原子半径可知F为O元素，I为S元素；E、L的最高正化合价为＋1，结合原子半径大小可知E为H元素，L为Na元素；K的最高正化合价为＋2，结合原子半径可知K为Mg元素；G、J的最高正化合价为＋3，结合原子半径可知G为B元素，J为Al元素；H的最低化合价为－1，为第ⅦA族元素，其原子半径大于F，则H为Cl元素。选项A，Cl的最高价氧化物对应的水化物为高氯酸，S的最高价氧化物对应的水化物为硫酸，由于非金属性：Cl＞S，则高氯酸的酸性大于硫酸，正确；选项B，Mg2＋、O2－电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径：Mg2＋＜O2－，错误；选项C，L、K、J分别为Na、Mg、Al，三者的单质与等浓度、等体积的稀硫酸反应的速率：Na＞Mg＞Al，正确；选项D，读表中数据可知，原子半径：I＞H＞G＞F，正确。答案：B元素周期表的结构是解题的基础，一定要心中有“表”。常见元素及其化合物的特性是解题的关键，准确把握元素及其化合物性质，使元素推断变得轻松，快捷。(1)短周期主族元素在周期表中的特殊位置：①族序数等于周期数的元素有H、Be、Al。②族序数等于周期数2倍的元素有C、S。③族序数等于周期数3倍的元素有O。④周期数是族序数2倍的元素有Li。⑤周期数是族序数3倍的元素有Na。⑥最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素有C、Si。⑦最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素有S。⑧除H外，原子半径最小的元素有F；最高正价不等于族序数的元素有O、F。⑨第三周期原子半径最大的元素有Na。(2)常见元素及其化合物的特性：①形成化合物种类最多的元素、其中一种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是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是N。③地壳中含量最多的元素、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是O。④单质最轻的元素是H，最轻的金属单质是Li。⑤单质在常温下呈液态的非金属元素是Br，金属元素是Hg。⑥最高价氧化物及其对应水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素是Al。⑦元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物能起化合反应的元素是N。⑧能起氧化还原反应的元素是S。⑨元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素是Li、Na、F。WXYZ元素编号EFGHIJKL原子半径/nm0.0370.0740.0820.0990.1020.1430.1600.186最高化合价或最低化合价＋1－2＋3－1－2＋3＋2＋1