2021届课标版高考化学一轮复习教师用书：专题十一 原子结构　元素周期律

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考点1 原子结构 原子核外电子排布
1.[2019江苏,2,2分]反应NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O放热且产生气体,可用于冬天石油开采。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是( )
A.中子数为18的氯原子:1718ClB.N2的结构式:NN
C.Na+的结构示意图:D.H2O的电子式:
本题以一个较为陌生的化学方程式为载体,考查结构式、电子式等。要注意元素符号的左上角是质量数,左下角是质子数,右上角是离子所带的电荷数,右下角是原子个数。
解题模型:链接考法1命题角度1
2.[2019陕西咸阳一模]下列化学用语表述正确的是( )
A.原子结构示意图可以表示35Cl,也可以表示37Cl
B.次氯酸的电子式可表示为
C.C12H4和C13H4互为同分异构体
D.16O与18O互为同位素;H216O、D216O、H218O、D218O互为同素异形体
本题考查原子结构示意图和电子式的正误判断,同位素、同素异形体、同分异构体的区别等。
解题模型:链接考法1命题角度1、2
3.[2020江西南昌第二中学模拟]下列关于26Al和10Be的说法不正确的是( )
A.10Be和9Be是中子数不同、质子数相同的不同原子
B.10Be原子核内的中子数比质子数多
C.5.2 g 26Al3+中所含的电子数约为1.2×1023
D.26Al和26Mg的质子数、中子数和核外电子数都不相同
本题联系实际,考查微粒结构。质量数相同的不同元素的原子,质子数、中子数和核外电子数都不可能相同。
解题模型:链接考法1命题角度1、2
考点2 化学键 分子间作用力
4.[2015新课标全国卷Ⅱ,9,6分]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
短周期主族元素中,第ⅠA族、第ⅡA族的金属元素与第ⅥA族、第ⅦA族的非金属元素间容易形成离子化合物,第ⅠA族的氢与钠也能形成离子化合物。
解题模型:链接考法2命题角度
5.[2018浙江4月选考,19,2分]下列说法正确的是( )
A.CaCl2中既有离子键又有共价键,所以CaCl2属于离子化合物
B.H2O汽化成水蒸气、分解为H2和O2,都需要破坏共价键
C.C4H10的两种同分异构体因为分子间作用力大小不同,因而沸点不同
D.水晶和干冰都是共价化合物,均属于原子晶体
正丁烷中没有支链,异丁烷中有支链,故正丁烷分子间的距离小于异丁烷分子间的距离,前者分子间作用力大于后者。
解题模型:链接考法2命题角度
6.[2019海南,13,9分]自门捷列夫发现元素周期律以来,人类对自然的认识程度逐步加深,元素周期表中的成员数目不断增加。回答下列问题:
(1)2016年IUPAC确认了四种新元素,其中一种为Mc,中文名为“镆”。元素Mc可由反应 95243Am+2048CaMc+301n得到。该元素的质子数为 ,287Mc与288Mc互为 。
(2)Mc位于元素周期表中第ⅤA族,同族元素N的一种氢化物为NH2NH2,写出该化合物分子的电子式 。该分子内存在的共价键类型有 。
(3)该族中的另一元素P能呈现多种化合价,其中+3价氧化物的分子式为 ,+5价简单含氧酸的分子式为 。
门捷列夫的元素周期表和元素周期律是化学发展史上的重要里程碑之一,本题以此为素材,考查考生的必备知识和关键能力。
解题模型:链接考法1命题角度1、2;考法2
考点3 元素周期表及其应用
7.[2019全国卷Ⅰ,13,6分]科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是( )
A.WZ的水溶液呈碱性
B.元素非金属性的顺序为X>Y>Z
C.Y的最高价氧化物的水化物是中强酸
D.该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
本题有三个特点:一是全新的命题形式,考查考生的灵活变通能力;二是将新科技成果融入高考试题,激发考生学习化学的兴趣;三是深入考查8电子稳定结构等,发展“证据推理与模型认知”的核心素养。
解题模型:链接考法1命题角度4
8.[2019全国卷Ⅱ,9,6分]今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。如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:WY>X
B.气态氢化物热稳定性:Y>Z>W
C.Z和W均存在两种以上的含氧酸
D.Z和W在自然界中均只能以化合态存在
本题通过过氧化氢的分子结构呈现信息,考查考生“宏观辨识与微观探析”的化学学科核心素养,同时考查运用信息解决问题的能力。
解题模型:链接疑难3突破点1
12.[2020河南大联考]短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,四种元素形成的某种化合物(如图所示)是一种优良的防龋齿剂(用于制含氟牙膏)。下列说法错误的是( )
Y+2-Y+
A.W、X、Y的简单离子的电子层结构相同
B.X、Y形成的化合物溶于水能促进水的电离
C.该化合物中Z不满足8电子稳定结构
D.W、Y形成的化合物中只含离子键
本题结合化合物的结构示意图,以元素推断为背景,考查元素周期表、元素周期律及化学键等必备知识,同时考查考生的分析与推理能力。
解题模型:链接疑难3突破点3
考点1 原子结构 原子核外电子排布
考法1微粒的组成、结构和性质
命题角度1 微观粒子结构
1 [2018全国卷Ⅲ,8,6分]下列叙述正确的是
A.24 g镁与27 g铝中,含有相同的质子数
B.同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同
C.1 ml重水与1 ml水中,中子数比为2∶1
D.1 ml乙烷和1 ml乙烯中,化学键数相同
24g镁与27g铝的物质的量均为1ml,但Mg、Al的质子数分别为12、13,A项错误;1mlO2含有16ml电子,1mlO3含有24ml电子,质量相同(设为mg)的O2、O3含有的电子的物质的量分别为m32×16ml=m2ml、m48×24ml=m2ml,B项正确;1mlD2O含有10ml中子,1mlH2O含有8ml中子,C项错误;1mlCH3―CH3含有7ml共价键,1mlCH2CH2含有6ml共价键,D项错误。
B
命题角度2 元素、核素、同位素、同素异形体的联系和区别
2 [2017浙江下半年选考,11,2分]下列说法正确的是
A.818O表示中子数为10的氧元素的一种核素
B.金刚石和石墨互为同素异形体,两者之间不能相互转化
C.CH3COOH和CH3COOCH3互为同系物
D.C6H14的同分异构体有4种,其熔点各不相同
金刚石和石墨在一定条件下可以相互转化,B项错误;CH3COOH属于酸,CH3COOCH3属于酯,两者不互为同系物,C项错误;C6H14的同分异构体有5种,分别为、、、、,D项错误。
A
命题角度3 原子结构与元素性质、元素周期律的关系
3[2014山东,8,5分]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
C.Cl-、S2-、Ca2+、K+半径逐渐减小
D.1735Cl与 1737Cl得电子能力相同
同主族元素最高价含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱,A项错误;核外电子排布相同的微粒化学性质不一定相同,如Ar、Cl-、K+化学性质不同,而互为同位素的原子化学性质相同,如 1735Cl和 1737Cl,B项错误,D项正确;Cl-、S2-、Ca2+、K+核外电子排布相同,质子数越大,半径越小,故半径大小关系应为Ca2+e
B.上述元素组成的zx4f(gd4)2溶液中,离子浓度:c(f 3+)>c(zx4+)
C.由d、e、g三种元素组成的盐溶液和稀硫酸反应可能生成沉淀
D.f的最高价氧化物对应的水化物可以分别与e和h的最高价氧化物对应的水化物发生反应
命题角度4 8电子稳定结构的考查
4 [2019辽宁葫芦岛第六中学测试]继发现C3O2是金星大气成分之后,科学家又探测出水星大气中含有一种称为硫化羰(化学式为COS)的物质,已知硫化羰与二氧化碳的结构相似,但在氧气中会燃烧,下列有关C3O2与硫化羰的说法不正确的是
A.C3O2与CO均可以在氧气中燃烧生成CO2
B.硫化羰在氧气中完全燃烧后的生成物是CO2和SO2
C.COS分子中所有原子都满足8电子稳定结构
D.CO、C3O2、CO2都是碳的氧化物,它们互为同素异形体
C3O2与CO中碳元素都处于低价态,均可以在氧气中燃烧生成CO2,A项正确;硫化羰在氧气中完全燃烧后的生成物是CO2和SO2,B项正确;COS分子结构与CO2类似,分子中所有原子都满足8电子稳定结构,C项正确;同素异形体描述的对象为单质,D项错误。
D
命题角度5 等电子微粒的考查
5 设X 、Y 、Z代表元素周期表中前四周期的三种主族元素,已知X+和Y-具有相同的电子层结构;Z的原子核内质子数比Y的原子核内质子数少9;Y和Z两种元素可形成含4个原子核、42个电子的负一价阴离子。下列说法不正确的是
A.Z的气态氢化物分子中含有10个电子
B.Y的气态氢化物分子中含有18个电子
C.Z与X形成的化合物X2Z中离子都达到稳定结构
D.Y、Z组成的化合物属于离子化合物
水分子中含有10个电子,氯化氢分子中含有18个电子,A、B项正确;K2O中的钾离子、氧离子最外层均达到8电子稳定结构,C项正确;氯、氧元素组成的化合物为共价化合物,D项错误。本题也可从常见的4核负一价阴离子NO3-、ClO3-角度来分析,然后根据Z的原子核内质子数比Y的原子核内质子数少9,推知Y是氯元素、Z是氧元素。
D
考点2 化学键 分子间作用力
考法2化学键类型的判断 离子化合物和共价化合物的判断
命题角度 化学键类型和化合物类型的判断
6 [2015海南,12,4分]a、b、c、d为短周期元素,a的M电子层有1个电子,b的最外层电子数为内层电子数的2倍,c的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍,c与d同周期,d的原子半径小于c。下列叙述错误的是
A.d元素的非金属性最强
B.它们均存在两种或两种以上的氧化物
C.只有a与其他元素生成的化合物都是离子化合物
D.b、c、d分别与氢形成的化合物中化学键均为极性共价键
由题意推知,a为Na,b为C(碳),c为S,d为Cl。四种元素中Cl的非金属性最强,A项正确;四种元素形成的氧化物有Na2O、Na2O2,CO、CO2,SO2、SO3,ClO2、Cl2O7等,B项正确;只有Na为金属元素,Na与非金属元素C、S、Cl形成的化合物都是离子化合物,C项正确;C与H可形成C2H6,C与C之间的化学键为非极性共价键,D项错误。
D
考点扫描
2.[2018浙江下半年选考,19,2分]下列说法正确的是( )
A.CaO与水反应过程中,有共价键的断裂和形成
B.H2O的热稳定性比H2S的强,是由于H2O的分子间作用力较大
C.KCl、HCl、KOH的水溶液都能导电,所以它们都属于离子化合物
D.葡萄糖、二氧化碳和足球烯(C60)都是共价化合物,它们的晶体都属于分子晶体
考法3电子式的书写
命题角度 电子式的书写
7 四种相邻主族短周期元素的相对位置如表所示,x的原子核外电子数是m的2倍,y的氧化物具有两性。回答下列问题:
(1)y元素在周期表中的位置是第 周期 族,其单质可采用电解熔融 的方法制备。
(2)这四种元素最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是 ,碱性最强的是 。(填化学式)
(3)气体分子(mn)2的电子式为 。(mn)2称为拟卤素,性质与卤素类似,其与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 。
由题给条件可以推出m、n、x、y分别是C、N、Mg、Al。(1)Al在元素周期表中的位置是第三周期ⅢA族,单质铝采用电解熔融氧化铝的方法制备。(2)元素非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,所以酸性最强的是HNO3,元素金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,所以Mg(OH)2碱性最强。(3)(CN)2的电子式为∶N︙︙C∶C︙︙N∶,根据卤素单质与氢氧化钠溶液的反应,写出(CN)2与NaOH溶液反应的化学方程式:2NaOH+(CN)2NaCN+NaOCN+H2O。
(1)三 ⅢA 氧化铝 (2)HNO3 Mg(OH)2
(3)∶N︙︙C∶C︙︙N ∶ 2NaOH+(CN)2NaCN+NaOCN+H2O
拓展延伸·学习理解
第ⅣA族至第ⅦA族元素原子形成8电子稳定结构的成键特点:第ⅣA族元素最外层有4个电子,得到4个电子才能达到8电子稳定结构,因此在常见的共价化合物中,第ⅣA族元素能形成四个共价键,可以是四个单键、一个三键和一个单键、一个双键和两个单键或两个双键;同理,第ⅤA族元素能形成三个共价键,可以是三个单键或一个双键和一个单键;第ⅥA族元素能形成两个共价键,可以是一个双键或两个单键;第ⅠA族的H和第ⅦA族元素能形成一个单键。先根据成键特点书写结构式,再根据结构式书写电子式。熟练掌握常见拟卤素及其离子的结构式、电子式。
考点扫描
1.[2018江苏,2B]HCl的电子式:H+[∶C····∶]-( )
2.[2017海南,13(1)改编]H与P组成的最简单化合物的电子式为 。
3.[2016全国卷Ⅱ,26(1)改编]联氨(N2H4)分子的电子式为 ,其中氮的化合价为 。
4.[2015海南,14(2)改编]由Mg2Si生成SiH4的化学方程式为 ,SiH4分子的电子式为 。
提示:1.✕ 2. 3. -2 4.Mg2Si+4HClSiH4↑+2MgCl2
3. 下列有关电子式的表述不正确的是( )
A.NaBH4的电子式为Na+[H∶B··HH··∶H]-
B.用电子式表示CaF2的形成过程:∶F····∶F····∶+∶Ca[∶F····∶]-Ca2+[∶F····∶]-
C.光气(COCl2)的电子式为
D.用电子式表示H2O的形成过程:H·+·O·····+·HH∶O····∶H
考点3 元素周期表及其应用
考法4利用原子序数差的关系确定元素在周期表中的位置
命题角度 元素在周期表中位置的确定
8 [2017北京,7,6分]2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“石田”,tián),Ts的原子核外最外层电子数是7。下列说法不正确的是
A.Ts是第七周期第ⅦA族元素
B.Ts的同位素原子具有相同的电子数
C.Ts在同族元素中非金属性最弱
D.中子数为176的Ts核素符号是 117176Ts
确定选项A
根据同位素特点:同种元素(同质子数、同核电荷数、同电子数)的不同核素(中子数不同,质量数不同)以及ZAX中各符号的含义确定选项B、D
同主族元素性质的递变规律确定选项C
0族元素从上往下,原子序数依次为2、10、18、36、54、86、118,则可推断117号元素位于第七周期ⅦA族,A项正确;互为同位素的不同核素具有相同的质子数,质子数等于核外电子数,B项正确;同主族元素从上往下,非金属性逐渐减弱,C项正确;中子数为176的Ts核素符号是 117293Ts,D项错误。
D
4. [2019北京,8,6分]2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是( )
A.In是第五周期第ⅢA族元素
B.49115In的中子数与电子数的差值为17
C.原子半径:In>Al
D.碱性:In(OH)3>RbOH
考点4 元素周期律及其应用
考法5元素金属性和非金属性强弱的判断
命题角度1 结合反应事实比较元素非金属性强弱
9 [2016天津,7(3)改编]下列事实不能说明O元素的非金属性比S元素的非金属性强的是
A.O2与H2S溶液反应,溶液变浑浊
B.在氧化还原反应中,1 ml O2比1 ml S得电子多
C.O和S两元素的最简单氢化物受热分解,前者的分解温度高
D.在一定条件下,O2与Cu反应生成CuO,S与Cu反应生成Cu2S
O2能与H2S溶液反应生成单质硫:2H2S+O22S↓+2H2O,该反应中O2是氧化剂,S是氧化产物,说明O2的氧化性强于S,因此氧元素的非金属性强于硫元素,A项正确;非金属性的强弱与得电子数目的多少无关,只与得电子能力的强弱有关,B项错误;H2O比H2S难分解,说明H2O更稳定,最简单氢化物越稳定,元素的非金属性越强,C项正确;元素的非金属性越强,对应的单质的氧化性越强,在一定条件下,O2与Cu反应生成CuO,S与Cu反应生成Cu2S,说明O2的氧化性大于S,则O的非金属性强,D项正确。
B
考法归纳·学习理解
主族元素形成的氢化物
主族元素形成的简单氢化物有三类:离子型氢化物(H为-1价)、金属型氢化物和共价型氢化物。部分主族元素简单氢化物的分类及共价型氢化物的热稳定性变化规律如图所示:
共价型简单氢化物的热稳定性越强,对应元素的非金属性越强。但除了简单氢化物外,某些主族元素还可以形成复杂氢化物,如碳元素形成的烃,氮元素形成的联氨(N2H4),氧元素形成的过氧化氢(H2O2),这些物质的热稳定性不能作为判断对应元素非金属性强弱的依据。
5. [2019福建三明市第一中学期中考试]下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是( )
命题角度2 结合实验比较元素非金属性强弱
10 选择如图所示的实验装置,探究C、N、Si三种元素非金属性的相对强弱。回答下列问题:
(1)仪器X的名称为 ,其中盛放的试剂是 。丁中的红色溶液是 。
(2)装置的连接顺序是A→ (按气流方向,用大写字母表示)。
(3)丙的作用是 。
(4)丁中的实验现象是 ,化学方程式为 。
实验“探究C、N、Si三种元素非金属性的相对强弱”,可以比较这三种元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱,即利用“较强的酸制较弱的酸”证明酸性强弱顺序为HNO3>H2CO3>H2SiO3。甲中用稀硝酸与碳酸钙反应制CO2,表明硝酸酸性强于碳酸;利用碳酸氢钠溶液吸收二氧化碳中可能混有的硝酸蒸气,再利用二氧化碳与滴有酚酞的硅酸钠溶液反应,生成硅酸,表明碳酸的酸性强于硅酸。不能用碳酸钠溶液吸收二氧化碳中可能混有的硝酸蒸气,因为碳酸钠溶液可以与二氧化碳反应生成碳酸氢钠。
(1)分液漏斗 稀硝酸 滴有酚酞的硅酸钠溶液 (2)D→E→F (3)除去二氧化碳气体中可能混有的硝酸蒸气 (4)溶液的红色变浅,有沉淀生成 Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3↓+Na2CO3
考法6主族元素微粒半径大小的比较
命题角度 粒子半径的大小比较
11 [2019河北正定中学测试]已知X+、Y2+、Z-、W2-四种简单离子具有相同的电子层结构。下列关于X、Y、Z、W四种主族元素的描述错误的是
A.金属性X>Y;还原性Z->W2-
B.原子半径:X>Y>W>Z
C.离子半径:Y2+W
由X+、Y2+、Z-、W2-具有相同的电子层结构及X、Y、Z、W为主族元素可知,X、Y处于Z、W的下一周期,X、Y处于同一周期,且X的原子序数小于Y,Z、W处于同一周期,且W的原子序数小于Z。同一周期主族元素从左到右金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,故金属性X>Y,非金属性WW>Z,B项正确;具有相同电子层结构的离子,原子序数越小,离子半径越大,故离子半径Y2+W,D项正确。
A
考法点睛·学习理解
“三看”法快速判断微粒半径的大小
一看电子层数:最外层电子数相同时,电子层数越多,半径越大。
二看核电荷数:当电子层结构相同时,核电荷数越大,半径越小。
三看核外电子数: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。
疑难3元素“位—构—性”关系的应用
突破点1 依据原子结构特点推断元素
12 [2016全国卷Ⅱ,9,6分]a、b、c、d为短周期元素,a的原子中只有1个电子,b2-和c+离子的电子层结构相同,d与b同族。下列叙述错误的是
A.a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1
B.b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物
C.c的原子半径是这些元素中最大的
D.d与a形成的化合物的溶液呈弱酸性
第一步:挖掘题干信息,确定元素名称。
第二步:根据元素周期表、周期律,判断递变规律。
A
考点扫描
1.[2017全国卷Ⅱ,9改编]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。则a、b、c、d分别为 。
2.[2016浙江,9改编]短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍,X、Y的核电荷数之比为3∶4。W-的最外层为8电子结构。金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。则X、Y、Z、W分别为 。
3.[2016江苏,4改编]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。则X、Y、Z、W分别为 。
提示:1.O、Na或Mg、Al、S 2.C、O、Na、Cl 3.O、F、Na、S
6.[2018江苏,8,2分]短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子的最外层只有一个电子,Z位于元素周期表ⅢA族,W与X属于同一主族。下列说法正确的是( )
A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)
B.由 X、Y 组成的化合物中均不含共价键
C.Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的弱
D.X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
突破点2 依据元素周期表的“片段结构”推断元素
13 [2017全国卷Ⅲ,12,6分]短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是
A.氢化物沸点:WW
C.化合物熔点:Y2X3H,A项叙述正确;H2S、HCl为共价化合物,KH为离子化合物,B项叙述错误;KH、K2S、KCl均为离子化合物,C项叙述正确;最高化合价和最低化合价分别是:H为+1和-1,代数和为0,S为+6和-2,代数和为4,Cl为+7和-1,代数和为6,D项叙述正确。
5.C CaCl2中只有离子键,没有共价键,A项错误;H2O汽化成水蒸气,只需克服分子间作用力和氢键,不需要破坏共价键,B项错误;分子间作用力的大小直接影响分子晶体的熔沸点大小,C项正确;水晶(SiO2)和干冰(CO2)都是共价化合物,但水晶属于原子晶体,干冰属于分子晶体,D项错误。
6.(1)115(1分) 同位素(1分) (2)(1分) 极性共价键和非极性共价键(2分) (3)P4O6(2分) H3PO4(2分)
【解析】 (1)该反应前后质子总数不变,Mc的质子数为95+20=115,287Mc与288Mc是质子数相同中子数不同的同种元素的不同核素,互称为同位素。(2)联氨的电子式为;氮氮之间形成非极性共价键、氮氢之间形成极性共价键。(3)P的+3价氧化物的分子式为P4O6;+5价P的简单含氧酸是磷酸,其分子式为H3PO4。
7.C 该化合物由阴、阳离子组成,说明它是离子化合物。从该化合物的结构式看出,W为金属元素;1个Z原子形成1个共价键,说明Z原子最外层有1个或7个电子;1个X原子形成4个共价键,说明X原子最外层有4个电子;Y原子形成2个共价键,阴离子得1个电子,说明Y原子最外层有5个电子;根据“Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半”知,W、X、Y、Z分别为Na、Si、P、Cl。氯化钠是强酸强碱盐,其水溶液呈中性,A项错误。元素非金属性顺序为Z(Cl)>Y(P)>X(Si),B项错误。磷的最高价氧化物对应的水化物为HPO3、H3PO4,它们均是中强酸,C项正确。2个硅原子和1个P原子形成2个共价键,阴离子得到1个电子,所以该化合物中磷原子最外层达到8电子稳定结构,D项错误。
8.D 由题中信息和图示可知W位于第二周期,X、Y、Z位于第三周期,结合W与X的最高化合价之和为8,且族序数相差2,可知X为Al,W和Z分别为N和P,Y为Si。原子半径N红磷>黑磷,根据能量越低越稳定,可知最稳定的磷单质为黑磷。(2)非金属性N>P,故热稳定性NH3>PH3;由于N2H4分子间可形成氢键,故沸点:N2H4>P2H4。(3)由NH3与HI反应生成NH4I,类推PH3与HI反应生成PH4I,由NH4I含离子键、共价键,类推PH4I含离子键、共价键,由NH4I能与NaOH、H2O反应,类推PH4I能与NaOH、H2O反应。(4)SbCl3与水反应生成SbOCl和HCl,化学方程式为SbCl3+H2OSbOCl↓+2HCl。配制SbCl3溶液时应加入盐酸,抑制SbCl3的水解。(5)反应①生成的n(HI)=体系中n(HI)+2×体系中n(I2)=(b+2c)ml,反应②中生成的n(H2)=体系中n(H2)-反应③中生成的n(H2)=(d-c)ml,体系中n(PH3)=反应①生成的n(PH3)-反应②中转化的n(PH3)=[b+2c-23(d-c)]ml=(b+8c-2d3)ml,反应①的平衡常数K=c(PH3)·c(HI)=(b+8c-2d3)b。
10.B 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、Z同主族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,则X的次外层电子数为2,设X的最外层电子数为a,有a+a+2=10,解得a=4,又因Y原子半径大于Z,则X为C,Y为Mg,Z为Si。MgO为离子晶体,碳的氧化物为分子晶体,故Mg的氧化物的熔点高于C的氧化物,A错误;非金属性C>Si,故氢化物的热稳定性CH4>SiH4,B正确;C、Si 形成的化合物SiC为共价化合物,C错误;Mg能溶解在浓硝酸中,Si不与浓硝酸反应,D错误。
11.C 结合题意与图示分子结构知,最典型的是过氧化氢,考生要熟练掌握并准确判断,据此可知:X是氢元素、Y是氧元素,又因为Y与X同主族,则Z是硫元素,W是原子序数大于Z的短周期主族元素,即W为氯元素,则Z与W形成的分子为S2Cl2。原子半径大小为S>Cl>O>H,A错误;气态氢化物的热稳定性H2O>HCl>H2S,B错误;Z的含氧酸有亚硫酸、硫酸、焦硫酸、硫代硫酸等,W的含氧酸有高氯酸、氯酸、亚氯酸、次氯酸等,C正确;氯元素在自然界只能以化合态存在,自然界中硫元素的游离态主要存在于火山喷口附近,D错误。
12.D 由化合物的结构示意图知,Z为+5价,Y为+1价且为金属元素,W为-2价且为非金属元素,X为-1价且为非金属元素,再依据短周期主族元素“W、X、Y、Z的原子序数依次增大”及该化合物“用于制含氟牙膏”可确定W、X、Y、Z依次为O、F、Na、P(化合物为Na2PO3F,单氟磷酸钠)。O、F、Na的简单离子均为10个电子,A项正确;NaF是强碱弱酸盐,B项正确;该化合物中P与O、F形成5个共用电子对,P不满足8电子稳定结构,C项正确;Na2O2中存在离子键、共价键,D项错误。
1.B 根据八种短周期元素原子半径的相对大小可知,x属于第一周期,y、z、d属于第二周期,e、f、g、h属于第三周期;根据最高正价或最低负价可知,x为H, y为C,z为N,d为O,e为Na,f为Al,g为S,h为Cl。S2-和Cl-、O2-和Na+分别具有相同的电子层结构,核电荷数越大,离子半径越小,且结合电子层数越多,离子半径越大,可知离子半径S2->Cl->O2->Na+,A正确;由于碱性NH3·H2O>Al(OH)3,故Al3+水解程度大于NH4+,即在NH4Al(SO4)2溶液中离子浓度c(Al3+)Al,C项正确;同周期主族元素从左到右,金属性逐渐减弱,故其最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,即碱性In(OH)3Mg,正确;B项,金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,碱性Ca(OH)2>Mg(OH)2,则金属性Ca>Mg,正确;C项,非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,次氯酸中氯元素为+1价,不是最高价,且应比较最高价氧化物对应的水化物的酸性,不是比较氧化性,错误;D项,非金属性越强,简单氢化物越稳定,稳定性HBr>HI,则非金属性Br > I,正确。
6.D 地壳中含量最多的元素为O,则X为O;短周期主族元素Y的原子序数大于X,且Y原子的最外层只有一个电子,则Y为Na;Z的原子序数大于Na且为ⅢA族短周期元素,则Z为Al;W与X属于同一主族,且为短周期元素,则W为S。原子半径Na>Al>S,A项错误;Na2O2中两个氧原子之间为共价键,B项错误;Y和Z的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al(OH)3,碱性NaOH>Al(OH)3,C项错误;O的非金属性强于S,则简单气态氢化物的热稳定性H2O>H2S,D项正确。
7.C 设Z的原子序数为a,则Y、W的原子序数分别为a-1和a+9,由题意可知(a-1)+(a+9)=3a,解得a=8,则Y、Z、X、W分别为N、O、Si、Cl。原子半径X(Si)>Y(N)>Z(O),A项错误;同周期主族元素的非金属性从左向右依次增强,同主族元素的非金属性从上到下依次减弱,非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,故气态氢化物的稳定性H2O>SiH4,B项错误;MgO和MgCl2均为离子化合物,C项正确;最高价氧化物对应水化物的酸性HClO4>HNO3,D项错误。
8.C 第一步:挖掘题干信息,确定元素名称。
第二步:根据元素周期表、周期律,判断递变规律。
W
X
Y
Z
原子结构
[2017全国卷Ⅲ,28(1)]画出砷的原子结构示意图:
化学键
[2018全国卷Ⅰ,12B改编]钙(或钾)的氢化物为离子化合物(√)
[2018全国卷Ⅱ,10B改编]钠元素与N、O、Cl三种元素分别形成的化合物中只含有离子键(✕)
[2018全国卷Ⅲ,8D]1ml乙烷和1ml乙烯中,化学键数相同(✕)
[2018北京,8C]由Na和Cl形成离子键的过程:(√)
[2016海南,13(3)改编]C与S的单质在高温下反应的化学方程式为C+2SCS2,产物分子为直线形,其化学键属极性共价键(填“极性”或“非极性”)。
[2015海南,12D改编]C、S、Cl分别与氢形成的化合物中化学键均为极性共价键(✕)
m
n
x
y
化学式
名称
电子式
结构式
(CN)2
氰
∶N︙︙C∶C︙︙N∶
(SCN)2
硫氰
∶N︙︙C∶S····∶S····∶C︙︙N∶
(OCN)2
氧氰
∶N︙︙C∶O····∶O····∶C︙︙N∶
CN-
氰根离子
[∶C︙︙N∶]-
—
SCN-
硫氰根离子
[∶S····∶C︙︙N∶]-
—
OCN-
氰酸根离子
[∶O····∶C︙︙N∶]-
—
选项
事实
推论
A
与冷水反应,Na比Mg剧烈
金属性:Na>Mg
B
Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2
金属性:Ca>Mg
C
氧化性:HClO>H2CO3
非金属性:Cl>C
D
热稳定性强弱:HBr>HI
非金属性:Br>I
选项
判断依据
结论
A
H与其他三种元素形成的二元化合物H2O、H2S中H均为+1价,而NaH中H为-1价
错误
B
O与其他三种元素可分别形成H2O和H2O2,Na2O和Na2O2,SO2和SO3
正确
C
由四种元素在周期表中的位置判断原子半径r(Na)>r(S)>r(O)>r(H),故原子半径最大的是Na
正确
D
H与S形成的化合物H2S是二元弱酸,水溶液呈弱酸性
正确
W
X
Y
Z
选项
判断依据
结论
A
W的氢化物是NH3,存在分子间氢键,而Z的氢化物是HCl,不存在分子间氢键,所以NH3的沸点比HCl的沸点高
错误
B
Al的氧化物对应的水化物为Al(OH)3,显两性,N的氧化物对应的水化物为HNO3、HNO2,均显酸性
错误
C
Y2X3(Al2O3)为离子晶体,而YZ3(AlCl3)是分子晶体,离子晶体的熔点一般高于分子晶体的熔点
错误
D
Al3+和O2-的电子层结构相同,具有相同电子层结构的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径:Al3+