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2023版高考化学一轮总复习第四章第二节元素周期律化学键课件
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这是一份2023版高考化学一轮总复习第四章第二节元素周期律化学键课件,共60页。PPT课件主要包含了目标导航,金属性越强,答案1×,①O2,④H2SO4,⑦CO2,⑧Ne,⑨Na2O2,⑩NaOH,答案1①②④⑦等内容,欢迎下载使用。
[自主测评]1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)。
(1)氢化物稳定性:HF>HCl>H2S>SiH4>PH3。(
(2)元素的原子得电子越多,非金属性越强;失电子越多,
(3)钠和镁分别与冷水反应,判断金属活动性强弱。(
(4)非金属元素原子之间一定形成共价键,不可能形成离子
(5)最外层电子数为 8 的粒子一定是稀有气体元素原子。
(6)CO2 的电子式为
错因:非金属性越强,对应的气体氢化物稳
定性越强。非金属性 F>Cl>S>P>Si。
错因:元素的金属性和非金属性强弱与气态原子得
失电子能力有关,与得失电子数目无关。(3)√
错因:NH4Cl 等铵盐都是非金属元素组成的离子化
合物,既有离子键又有共价键。
错因:最外层电子数为8 的粒子可能是原子、离子、
(5)×分子。(6)√
2.( 教材必修第一册P108 组编题) 下面是同学们熟悉的物质:
②H2O2 ③MgCl2
⑤Na2CO3 ⑥NH4Cl
(1)这些物质中,只含有共价键的是________(填序号,下同);只含有离子键的是________;既含有极性共价键又含有离子键的是________ ;既含有非极性共价键又含有离子键的是________;不存在化学键的是________;属于共价化合物的是________。
(2)写出下列物质的结构式
①O2 ________
②H2O2________
⑦CO2________(3)写出下列物质的电子式
⑨Na2O2 ________
⑥NH4Cl________⑩NaOH________
(2) O==O H—O—O—H
2.主族元素性质的变化规律
(1)原子结构的变化规律
(2)元素及对应化合物性质变化规律
3.元素周期表与元素周期律的应用(1)元素周期表中元素的分区
①分界线:如上图所示,沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条斜线,即为金属元素
区和非金属元素区分界线(氢元素除外)。
②各区位置:分界线左下方为________元素区,分界线右
上方为________元素区。
③分界线附近元素的性质:既表现________元素的性质,又表现________元素的性质。④在周期表中金属和非金属的分界处可以找到半导体材料,如硅、锗、镓等。
(2)元素化合价与元素在周期表中位置的关系①主族元素最高正化合价=__________=_____________。
a.最高正价等于原子所能失去或偏移的_______________。b.最低负价等于使其达到________稳定结构所需要得到的
c.最高正价与最低负价绝对值之和等于________。
(3)元素在元素周期表中的位置,反映了原子结构和性质①根据元素在周期表中的位置推测其原子______和_____,并研究元素性质的______________;②根据元素的原子结构推测其在周期表中的 ________ 和
③依据元素周期律和周期表,对元素性质进行系统研究,可以为__________ 的发现,以及预测它们的原子________ 和
________提供线索。
短周期主族元素性质的特殊性:
【练1】(2021年山东师范大学附中期末)短周期元素 X、Y、Z、W 在元素周期表中的相对位置如图所示,其中 X 元素的最
)A.原子半径:Z>W>X>YB.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>W>ZC.H4ZO4 和 H3WO4 是弱酸D.元素 X、Z、W、Y 的最高化合价分别与其主族序数相等
解析:X 元素的最高价含氧酸能与其气态氢化物化合生成盐,盐为硝酸铵,则 X 为 N 元素,结合相对位置如题图所示,可知 Y 为 O,W 为 P,Z 为 Si。原子半径的大小比较,在同周期,电子层相同,原子序数越大,半径越小,不同周期,电子层越多,半径越大,则 Z>W>X>Y,A 正确;最高价氧化物对应水化物的酸性比较的是元素的非金属性,元素周期表中从左到右,从下到上,非金属性越强,则 X>W>Z,B 正确;Z 为Si ,W 为 P,H4SiO4 和 H3PO4 是弱酸,C 正确;元素 Y 为 O,没有+6 价,D 错误。
【练2】(2021年广州二模)一种矿石(Z2X2Y5·W2Y)的组成元素 W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素,Z 单质燃烧发出耀眼的白光,X 原子 L 层比 K 层多一个电子,W2Y 分子
中含有 10 个电子。下列说法正确的是(A.原子半径:Z>Y>X>WB.常温常压下单质沸点:W>Y>XC.Z 与 Y 可形成共价化合物 ZYD.X 的最高价氧化物的水化物是弱酸
解析:X 原子L层比K层多一个电子,则 X 的电子排布为2、3,X 为 5 号元素 B;Z 单质燃烧发出耀眼的白光,则 Z 为Mg;W2Y 分子中含有 10 个电子,则 W 为 H 元素,Y 为 O 元素。W、X、Y、Z 分别为 H、B、O、Mg 元素,原子半径大小为 Mg>B>O>H,A错误;W、X、Y 分别为H、B、O元素,单质的沸点大小:B>O2>H2,B 错误;Z 和Y分别为 Mg、O元素,二者形成的化合物 MgO 为离子化合物,C 错误;X 为硼元素,它的最高价氧化物的水化物硼酸是一种弱酸,D 正确。
性。下列说法错误的是(
元素金属性与非金属性的判断与应用
【练3】(2021 年广州模拟)W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素,W 和 Y 同族,X 和 Z 同族,X 的简单离子和 Y 的简单离子具有相同的电子层结构,W 和 X、Z 均能形成共价化合物,W 和 X、Y 分别形成的化合物溶于水均呈碱
A.4 种元素中 Y 的金属性最强B.最高价氧化物对应的水化物的酸性:Z>XC.简单阳离子氧化性:W>YD.W 和 Y 形成的化合物与水反应能生成一种还原性气体
解析:W 和 X、Z 均能形成共价化合物,则 W、X、Z 很可能均为非金属元素,考虑到 W 原子序数最小,可推断 W 为H 元素;W 和 X、Y 分别形成的化合物溶于水均呈碱性,X 为非金属,可推测化合物中有 NH3,则 X 为 N 元素,又 X 和 Z同族,Z 为 P 元素;W 和 Y 同族,X的简单离子和Y的简单离子具有相同的电子层结构,可推知Y为 Na元素。综上推测满足题干信息,因而推测合理,W 为 H,X 为 N,Y 为 Na,Z 为 P。
4 种元素中只有 Y 是金属元素,即 Na,因而金属性最强,A 正确;元素的非金属性越强则最高价氧化物对应的水化物酸性越强,非金属性:N(X)>P(Z),因而最高价氧化物对应的水化物的酸性:ZH(W),因而简单阳离子氧化性:W>Y,C 正确;W 和 Y 形成的化合物为 NaH,NaH 与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢气为还原性气体,D 正确。
为 X 最外层电子数的 3 倍。下列说法错误的是(
【练4】(2021 年深圳二模)W、X、Y、Z 为短周期原子序数依次增大的主族非金属元素。已知 W、X、Z 分别位于不同周期,Y、Z 最外层电子数相等,且 Y 和 Z 最外层电子数之和
A.非金属性:Y>X>ZB.简单氢化物的沸点:Y>ZC.X、Y 均能与 W 形成 2 种或 2 种以上的二元化合物D.化合物 XZ2 中原子均为 8 电子稳定结构
解析:W、X、Y、Z 为短周期原子序数依次增大的主族非金属元素,且 W、X、Z 分别位于不同周期,则 W 为 H,Y、Z 最外层电子数相等,则 Y 和 Z 同主族且 Y 和 Z 最外层电子数之和为 X 最外层电子数的 3 倍,则 X 为 C,Y 为 O,Z 为 S。同周期元素,自左向右,元素的非金属性依次增强;同主族元素,自上向下,元素的非金属性依次减弱;则非金属性:O>S>C,A 错误;因为 H2O 分子间能够形成氢键,简单氢化物的沸点:H2O>H2S,B 正确;C、O 均能与 H 形成 2 种或 2 种以上的二元化合物,如 H2O、H2O2、CH4、C2H6,C 正确;化合物 XZ2为 CS2,C、S 原子均为 8 电子稳定结构,D 正确。
[归纳提升] 金属性和非金属性强弱的判断方法
同周期元素性质递变规律的实验探究
【练5】(2021 年珠海二模)下列实验操作、现象及结论都
解析:将红热的碳放入浓硫酸中,产生的气体中有 SO2,SO2 也能使澄清的石灰水变浑浊,所以不能得到碳被浓硫酸氧化成 CO2 的结论,A 错误;向 NaAlO2 溶液中滴入 NaHCO3 溶
B 正确;常温下用冷的浓硝酸处理过的铝片表面会生成一层致密的氧化膜而钝化,所以插入硫酸铜溶液中,铝片表面无明显现象,不是因为用硝酸处理后,铝的金属性减弱,C 错误;浓盐酸易挥发,盐酸与硅酸钠反应生成硅酸,则不能比较碳酸、硅酸的酸性,再者盐酸不是氯的最高价氧化物的水化物,D 错误。
【练6】某同学设计实验验证非金属元素的非金属性越强,对应的最高价含氧酸的酸性就越强。他设计了如图装置以验证硫、碳、硅元素的非金属性强弱。该同学设计的实验可直接证明三种酸的酸性强弱,已知 A 是强酸,B 是粉末固体,打开分液漏斗的活塞后,C 中可观察到有白色沉淀生成。
(1)写出该实验可选用物质的化学式:A:________;B:________;C:________。(2)C 中的离子方程式为____________________________________________。
元素的“位—构—性”三者关系
相邻原子之间强烈的相互作用
(1)概念:______________________________________。
离子键:带相反电荷________之间的相互作用。共价键:原子间通过______________所形成的相互作用。____________________的共价键叫非极性共价键。_________
_________的共价键叫极性共价键。
(3)化学反应的本质:反应物的______________与生成物的
______________的过程。
2.电子式的书写及应用(1)以共价键形成的分子电子式及其结构
②简单离子的电子式简单阳离子:直接用离子符号 Na+
简单阴离子:一般用③离子化合物AB 型:A2B 型:AB2 型:
a.由阴、阳离子的电子式组成
b.相同离子不能合并,同性电荷不直接相邻(3)用电子式表示化合物的形成过程
(1)化学键是离子或原子间的一种作用力,其本质是静电作
(2)物质中并不一定都存在化学键,如单原子分子 He 等稀
有气体分子中就不含化学键。
(3)由活泼金属与活泼非金属形成的化学键不一定都是离
子键,如AlCl3 中的键为共价键。
(4)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,如NH4Cl。
(5)不同种非金属元素形成的化合物,其分子内一定含有极性共价键,但不一定只含极性键,还可能含有非极性共价键、离子键。
(6)氢键不属于化学键,应属于分子间作用力,范德华力<
化学键与化合物类型的关系
A.由非金属元素形成的单质中一定存在非极性键B.在共价化合物中一定含有共价键C.含有离子键的化合物一定是离子化合物D.由非金属元素形成的化合物中可能存在离子键
解析:由非金属元素形成的单质中不一定存在化学键,如稀有气体等,A 错误;只含有共价键的化合物是共价化合物,所以在共价化合物中一定含有共价键,B 正确;含有离子键的化合物一定是离子化合物,C 正确;由非金属元素形成的化合物中可能存在离子键,如 NH4Cl 等,D 正确。
【练2】(2021 年山东师范大学附中期中)下列化学反应中,既有离子键、极性键、非极性键断裂,又有离子键、极性键、
A.2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2B.2NaOH+SiO2 ===Na2SiO3 +H2OC.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑D.H2S+Cl2===S↓+2HCl
解析:反应物 NaBr 中含有离子键,Cl2 中含有非极性键,生成物 NaCl 中含有离子键,Br2 中含有非极性键,反应过程中没有极性键的断裂和生成,A 不符合题意;反应物 NaOH 中含有极性键和离子键,SiO2 中含有极性键,生成物 Na2SiO3 中含有离子键和极性键,H2O中含有极性键,反应过程中没有非极性键的断裂和生成,B不符合题意;反应物 Na2O2 中含有非极性键和离子键,H2O中含有极性键,生成物 NaOH 中含有离子键和极性键,O2中含有非极性键,所以反应过程中既有离子键、
极性键、非极性键断裂,又有离子键、极性键、非极性键生成,C 符合题意;反应物 H2S 中含有极性键,Cl2 中含有非极性键,生成物 HCl 含有极性键,S 中含有非极性键,反应过程中没有离子键的断裂和生成,D 不符合题意。
[归纳提升](1)化学键应用判断的5 种常见错误
①认为有化学键破坏的变化一定是化学变化,其实如 HCl溶于水破坏共价键,是物理变化,注意“同时”有化学键断裂和形成才是化学变化。
②认为物质在熔化时都破坏化学键,其实如 S 等熔化时破
坏的不是化学键而是分子间作用力。
③认为宏观物质中均含化学键,其实如稀有气体单质中不
④认为只含非金属元素的化合物中不存在离子键,其实如
NH4NO3 中存在离子键,属于离子化合物。
⑤认为活泼金属与活泼非金属之间不能形成共价键,其实
如 AlCl3 中存在共价键。
(2)化学键与物质类别的关系
电子式、结构式与原子结构示意图书写与判断
【练3】(2021年茂名二模)磷灰石矿物中氧同位素含量的测定可用于研究古气候条件,其中一种原理如下:
反应 1:5Ag3PO4+8BrF5
15AgF+5PF5+4Br2+10O2
反应后冷冻收集 CO2,并送入气体同位素质谱仪测 18O 含
量。下列说法正确的是(
A.Br2 的电子式是 Br∶BrB.18O2 与 16O2 互为同位素
C.CO2 的结构式是 O==C==OD.AgF 和 PF5都属于离子化合物
解析:Br2 的电子式是
,A 错误;18O2 与 16O2 是不
同氧原子组成的氧气,是单质,不是同位素,B 错误;CO2 是直线型分子,结构式是 O==C==O,C 正确;AgF 是离子化合物而 PF5 属于共价化合物,D 错误。答案:C
【练4】(2021年珠海二模)下列有关化学用语表示正确的
)A.聚丙烯的结构简式:B.乙酸的分子式:CH3COOHC.CO2 分子的比例模型:
D.用电子式表示 HCl 的形成过程:H×+
解析:聚丙烯的单体为丙烯(CH2==CH-CH3),则聚丙烯
,A 错误;乙酸的分子式为 C2H4O2,
CH3COOH 是其结构简式,B 错误;碳原子的半径比氧原子的
,C 错误;该电子式表,D 正确。
大,故 CO2 分子的比例模型为示 HCl 的形成过程:答案:D
(1)漏写孤电子对①如N2 的电子式应为
,易误写成 N⋮⋮N。
②如NH3 的电子式应为(2)混淆电子式与化学式的书写
如Na2S 的电子式应为
(3)共用电子对数目写错
,易误写成,—OH 的电子式应为,易误写成
如CO2 的电子式应为(4)根、基电子式混淆不清易误写成(5)原子结合顺序写错如HClO 的电子式应为(6)错误使用括号
②如 NH4 的电子式应为
如HCl的电子式应为(7)误将电荷数标成化合价如Na2O 的电子式应为
(8)复杂阳离子与简单阳离子混淆不清①如Na+的电子式应为Na+,易误写成
1.(2021 年全国甲卷)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
+5=6,Y 的最外层电子数为—=3,则 Y 为 Al 元素,Z 为 S
解析: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,则分析知,Z 的最外层电子数为偶数,W 和 X 的单质常温下均为气体,则推知 W 和 X 为非金属元素,所以可判断 W 为 H 元素,X 为 N 元素,Z 的最外层电子数为 1
元素。根据上述分析可知,W 为 H 元素,X 为 N 元素,Y 为Al 元素,Z 为 S 元素,则电子层数越多的元素原子半径越大,
同周期元素原子半径依次减弱,则原子半径:Y(Al)>Z(S)>X(N)>W(H),A 错误;W 为 H 元素,X 为 N 元素,两者可形成 NH3和 N2H4,B 错误;Y 为 Al 元素,其氧化物为两性氧化物,可与强酸、强碱反应,C 错误;W、X 和 Z 可形成(NH4)2S、NH4HS,两者既含有离子键又含有共价键,D 正确。
2.(2021 年河北卷)如图所示,两种化合物可应用于阻燃材料和生物材料的合成。其中 W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素,X 和 Z 同主族,Y 原子序数为 W 原子价电子数
的 3 倍。下列说法正确的是(
A.X 和 Z 的最高化合价均为+7 价
B.HX 和 HZ 在水中均为强酸,电子式可表示为
C.四种元素中,X 原子半径最大,Y 原子半径最小
D.Z、W 和氢三种元素可形成同时含有离子键和共价键的
解析:结合题图中所示结构可知图中两种化合物均为共价化合物,已知 X 和 Z 同主族,可得 X 和 Z 同为第ⅦA 族元素,Y 为第ⅤA 族元素,W 为第ⅢA 族或第ⅤA 族元素,再结合 W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素, Y 原子序数为W 原子价电子数的 3 倍推知 W、X、Y、Z 分别为 N、F、P、Cl。X 和 Z 分别是 F、Cl,F 无正价,A 错误;HX 和 HZ 分别
是 HF 和 HCl,HF 在水中不是强酸,B 错误;四种元素 W(N)、X(F)、Y(P)、Z(Cl)中,W(N)、X(F)有两个电子层,Y(P)、Z(Cl)有三个电子层,半径大于 W(N) 和 X(F) ,Y(P) 原子序数小于Z(Cl),故 Y 原子半径在这四种元素中最大;X(F)原子序数大于W(N),故 X 原子半径在这四种元素中最小,C 错误;Z(Cl)、W(N)和氢三种元素可形成氯化铵,属于同时含有离子键和共价键的化合物,D 正确。
2∶1 的 18e-分子。下列说法正确的是(
3.(2021 年湖南卷)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
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:Z 的最外层电子数为 K 层的一半,则 Z 的核外有 3个电子层,最外层电子数为 1,即为 Na,W 与 X 能形成原子个数比为 2∶1 的 18 电子的分子,则形成的化合物为 N2H4,所以W 为 H,X 为 N,Y 的原子序数是 W 和 X 的原子序数之和,则 Y 为 O。由分析可知,W 为 H,X 为 N,Y 为 O,Z 为 Na。离子的电子层数相同时,原子序数越小,半径越大,即离子半
误;W 为 H,Y 为 O,能形成 H2O2,含有极性共价键和非极性
径大小:N3->O2->Na+,即简单离子半径:X>Y>Z,A错
共价键,B 正确;X 的最简单氢化物为氨气,Y 的最简单氢化物为水,水的沸点高于氨气,即最简单氢化物的沸点为 Y>X,C 错误;由 W、X、Y 三种元素形成的化合物有硝酸、硝酸铵、氨水等,硝酸、硝酸铵显酸性,氨水显碱性,故由 W、X、Y三种元素形成的化合物不一定都是酸性,D 错误。
[XY6]-的形式存在。下列说法错误的是(
4.(2021 年新高考Ⅰ卷)X、Y 为第三周期元素,Y 最高正价与最低负价的代数和为 6,二者形成的一种化合物能以[XY4]+
A.原子半径:X>YB.简单氢化物的还原性:X>YC.同周期元素形成的单质中 Y 氧化性最强D.同周期中第一电离能小于 X 的元素有 4 种
对应的简单氢化物分别是 PH3 和HCl,半径是P3->Cl-,所以
解析:Y 位于第三周期,且最高正价与最低负价的代数和为 6,则 Y 是 Cl 元素,由 X、Y 形成的阴离子和阳离子知,X与 Y 容易形成共价键,根据化合物的形式知 X 是 P 元素。P 与Cl 在同一周期,则 P 半径大,即 X>Y,A 项不符合题意;两者
PH3 的失电子能力强,还原性强,即 X>Y,B 项不符合题意;同周期元素从左往右,金属性减弱,非金属性增强,各元素对
[自主测评]1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)。
(1)氢化物稳定性:HF>HCl>H2S>SiH4>PH3。(
(2)元素的原子得电子越多,非金属性越强;失电子越多,
(3)钠和镁分别与冷水反应,判断金属活动性强弱。(
(4)非金属元素原子之间一定形成共价键,不可能形成离子
(5)最外层电子数为 8 的粒子一定是稀有气体元素原子。
(6)CO2 的电子式为
错因:非金属性越强,对应的气体氢化物稳
定性越强。非金属性 F>Cl>S>P>Si。
错因:元素的金属性和非金属性强弱与气态原子得
失电子能力有关,与得失电子数目无关。(3)√
错因:NH4Cl 等铵盐都是非金属元素组成的离子化
合物,既有离子键又有共价键。
错因:最外层电子数为8 的粒子可能是原子、离子、
(5)×分子。(6)√
2.( 教材必修第一册P108 组编题) 下面是同学们熟悉的物质:
②H2O2 ③MgCl2
⑤Na2CO3 ⑥NH4Cl
(1)这些物质中,只含有共价键的是________(填序号,下同);只含有离子键的是________;既含有极性共价键又含有离子键的是________ ;既含有非极性共价键又含有离子键的是________;不存在化学键的是________;属于共价化合物的是________。
(2)写出下列物质的结构式
①O2 ________
②H2O2________
⑦CO2________(3)写出下列物质的电子式
⑨Na2O2 ________
⑥NH4Cl________⑩NaOH________
(2) O==O H—O—O—H
2.主族元素性质的变化规律
(1)原子结构的变化规律
(2)元素及对应化合物性质变化规律
3.元素周期表与元素周期律的应用(1)元素周期表中元素的分区
①分界线:如上图所示,沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条斜线,即为金属元素
区和非金属元素区分界线(氢元素除外)。
②各区位置:分界线左下方为________元素区,分界线右
上方为________元素区。
③分界线附近元素的性质:既表现________元素的性质,又表现________元素的性质。④在周期表中金属和非金属的分界处可以找到半导体材料,如硅、锗、镓等。
(2)元素化合价与元素在周期表中位置的关系①主族元素最高正化合价=__________=_____________。
a.最高正价等于原子所能失去或偏移的_______________。b.最低负价等于使其达到________稳定结构所需要得到的
c.最高正价与最低负价绝对值之和等于________。
(3)元素在元素周期表中的位置,反映了原子结构和性质①根据元素在周期表中的位置推测其原子______和_____,并研究元素性质的______________;②根据元素的原子结构推测其在周期表中的 ________ 和
③依据元素周期律和周期表,对元素性质进行系统研究,可以为__________ 的发现,以及预测它们的原子________ 和
________提供线索。
短周期主族元素性质的特殊性:
【练1】(2021年山东师范大学附中期末)短周期元素 X、Y、Z、W 在元素周期表中的相对位置如图所示,其中 X 元素的最
)A.原子半径:Z>W>X>YB.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>W>ZC.H4ZO4 和 H3WO4 是弱酸D.元素 X、Z、W、Y 的最高化合价分别与其主族序数相等
解析:X 元素的最高价含氧酸能与其气态氢化物化合生成盐,盐为硝酸铵,则 X 为 N 元素,结合相对位置如题图所示,可知 Y 为 O,W 为 P,Z 为 Si。原子半径的大小比较,在同周期,电子层相同,原子序数越大,半径越小,不同周期,电子层越多,半径越大,则 Z>W>X>Y,A 正确;最高价氧化物对应水化物的酸性比较的是元素的非金属性,元素周期表中从左到右,从下到上,非金属性越强,则 X>W>Z,B 正确;Z 为Si ,W 为 P,H4SiO4 和 H3PO4 是弱酸,C 正确;元素 Y 为 O,没有+6 价,D 错误。
【练2】(2021年广州二模)一种矿石(Z2X2Y5·W2Y)的组成元素 W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素,Z 单质燃烧发出耀眼的白光,X 原子 L 层比 K 层多一个电子,W2Y 分子
中含有 10 个电子。下列说法正确的是(A.原子半径:Z>Y>X>WB.常温常压下单质沸点:W>Y>XC.Z 与 Y 可形成共价化合物 ZYD.X 的最高价氧化物的水化物是弱酸
解析:X 原子L层比K层多一个电子,则 X 的电子排布为2、3,X 为 5 号元素 B;Z 单质燃烧发出耀眼的白光,则 Z 为Mg;W2Y 分子中含有 10 个电子,则 W 为 H 元素,Y 为 O 元素。W、X、Y、Z 分别为 H、B、O、Mg 元素,原子半径大小为 Mg>B>O>H,A错误;W、X、Y 分别为H、B、O元素,单质的沸点大小:B>O2>H2,B 错误;Z 和Y分别为 Mg、O元素,二者形成的化合物 MgO 为离子化合物,C 错误;X 为硼元素,它的最高价氧化物的水化物硼酸是一种弱酸,D 正确。
性。下列说法错误的是(
元素金属性与非金属性的判断与应用
【练3】(2021 年广州模拟)W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素,W 和 Y 同族,X 和 Z 同族,X 的简单离子和 Y 的简单离子具有相同的电子层结构,W 和 X、Z 均能形成共价化合物,W 和 X、Y 分别形成的化合物溶于水均呈碱
A.4 种元素中 Y 的金属性最强B.最高价氧化物对应的水化物的酸性:Z>XC.简单阳离子氧化性:W>YD.W 和 Y 形成的化合物与水反应能生成一种还原性气体
解析:W 和 X、Z 均能形成共价化合物,则 W、X、Z 很可能均为非金属元素,考虑到 W 原子序数最小,可推断 W 为H 元素;W 和 X、Y 分别形成的化合物溶于水均呈碱性,X 为非金属,可推测化合物中有 NH3,则 X 为 N 元素,又 X 和 Z同族,Z 为 P 元素;W 和 Y 同族,X的简单离子和Y的简单离子具有相同的电子层结构,可推知Y为 Na元素。综上推测满足题干信息,因而推测合理,W 为 H,X 为 N,Y 为 Na,Z 为 P。
4 种元素中只有 Y 是金属元素,即 Na,因而金属性最强,A 正确;元素的非金属性越强则最高价氧化物对应的水化物酸性越强,非金属性:N(X)>P(Z),因而最高价氧化物对应的水化物的酸性:Z
为 X 最外层电子数的 3 倍。下列说法错误的是(
【练4】(2021 年深圳二模)W、X、Y、Z 为短周期原子序数依次增大的主族非金属元素。已知 W、X、Z 分别位于不同周期,Y、Z 最外层电子数相等,且 Y 和 Z 最外层电子数之和
A.非金属性:Y>X>ZB.简单氢化物的沸点:Y>ZC.X、Y 均能与 W 形成 2 种或 2 种以上的二元化合物D.化合物 XZ2 中原子均为 8 电子稳定结构
解析:W、X、Y、Z 为短周期原子序数依次增大的主族非金属元素,且 W、X、Z 分别位于不同周期,则 W 为 H,Y、Z 最外层电子数相等,则 Y 和 Z 同主族且 Y 和 Z 最外层电子数之和为 X 最外层电子数的 3 倍,则 X 为 C,Y 为 O,Z 为 S。同周期元素,自左向右,元素的非金属性依次增强;同主族元素,自上向下,元素的非金属性依次减弱;则非金属性:O>S>C,A 错误;因为 H2O 分子间能够形成氢键,简单氢化物的沸点:H2O>H2S,B 正确;C、O 均能与 H 形成 2 种或 2 种以上的二元化合物,如 H2O、H2O2、CH4、C2H6,C 正确;化合物 XZ2为 CS2,C、S 原子均为 8 电子稳定结构,D 正确。
[归纳提升] 金属性和非金属性强弱的判断方法
同周期元素性质递变规律的实验探究
【练5】(2021 年珠海二模)下列实验操作、现象及结论都
解析:将红热的碳放入浓硫酸中,产生的气体中有 SO2,SO2 也能使澄清的石灰水变浑浊,所以不能得到碳被浓硫酸氧化成 CO2 的结论,A 错误;向 NaAlO2 溶液中滴入 NaHCO3 溶
B 正确;常温下用冷的浓硝酸处理过的铝片表面会生成一层致密的氧化膜而钝化,所以插入硫酸铜溶液中,铝片表面无明显现象,不是因为用硝酸处理后,铝的金属性减弱,C 错误;浓盐酸易挥发,盐酸与硅酸钠反应生成硅酸,则不能比较碳酸、硅酸的酸性,再者盐酸不是氯的最高价氧化物的水化物,D 错误。
【练6】某同学设计实验验证非金属元素的非金属性越强,对应的最高价含氧酸的酸性就越强。他设计了如图装置以验证硫、碳、硅元素的非金属性强弱。该同学设计的实验可直接证明三种酸的酸性强弱,已知 A 是强酸,B 是粉末固体,打开分液漏斗的活塞后,C 中可观察到有白色沉淀生成。
(1)写出该实验可选用物质的化学式:A:________;B:________;C:________。(2)C 中的离子方程式为____________________________________________。
元素的“位—构—性”三者关系
相邻原子之间强烈的相互作用
(1)概念:______________________________________。
离子键:带相反电荷________之间的相互作用。共价键:原子间通过______________所形成的相互作用。____________________的共价键叫非极性共价键。_________
_________的共价键叫极性共价键。
(3)化学反应的本质:反应物的______________与生成物的
______________的过程。
2.电子式的书写及应用(1)以共价键形成的分子电子式及其结构
②简单离子的电子式简单阳离子:直接用离子符号 Na+
简单阴离子:一般用③离子化合物AB 型:A2B 型:AB2 型:
a.由阴、阳离子的电子式组成
b.相同离子不能合并,同性电荷不直接相邻(3)用电子式表示化合物的形成过程
(1)化学键是离子或原子间的一种作用力,其本质是静电作
(2)物质中并不一定都存在化学键,如单原子分子 He 等稀
有气体分子中就不含化学键。
(3)由活泼金属与活泼非金属形成的化学键不一定都是离
子键,如AlCl3 中的键为共价键。
(4)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,如NH4Cl。
(5)不同种非金属元素形成的化合物,其分子内一定含有极性共价键,但不一定只含极性键,还可能含有非极性共价键、离子键。
(6)氢键不属于化学键,应属于分子间作用力,范德华力<
化学键与化合物类型的关系
A.由非金属元素形成的单质中一定存在非极性键B.在共价化合物中一定含有共价键C.含有离子键的化合物一定是离子化合物D.由非金属元素形成的化合物中可能存在离子键
解析:由非金属元素形成的单质中不一定存在化学键,如稀有气体等,A 错误;只含有共价键的化合物是共价化合物,所以在共价化合物中一定含有共价键,B 正确;含有离子键的化合物一定是离子化合物,C 正确;由非金属元素形成的化合物中可能存在离子键,如 NH4Cl 等,D 正确。
【练2】(2021 年山东师范大学附中期中)下列化学反应中,既有离子键、极性键、非极性键断裂,又有离子键、极性键、
A.2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2B.2NaOH+SiO2 ===Na2SiO3 +H2OC.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑D.H2S+Cl2===S↓+2HCl
解析:反应物 NaBr 中含有离子键,Cl2 中含有非极性键,生成物 NaCl 中含有离子键,Br2 中含有非极性键,反应过程中没有极性键的断裂和生成,A 不符合题意;反应物 NaOH 中含有极性键和离子键,SiO2 中含有极性键,生成物 Na2SiO3 中含有离子键和极性键,H2O中含有极性键,反应过程中没有非极性键的断裂和生成,B不符合题意;反应物 Na2O2 中含有非极性键和离子键,H2O中含有极性键,生成物 NaOH 中含有离子键和极性键,O2中含有非极性键,所以反应过程中既有离子键、
极性键、非极性键断裂,又有离子键、极性键、非极性键生成,C 符合题意;反应物 H2S 中含有极性键,Cl2 中含有非极性键,生成物 HCl 含有极性键,S 中含有非极性键,反应过程中没有离子键的断裂和生成,D 不符合题意。
[归纳提升](1)化学键应用判断的5 种常见错误
①认为有化学键破坏的变化一定是化学变化,其实如 HCl溶于水破坏共价键,是物理变化,注意“同时”有化学键断裂和形成才是化学变化。
②认为物质在熔化时都破坏化学键,其实如 S 等熔化时破
坏的不是化学键而是分子间作用力。
③认为宏观物质中均含化学键,其实如稀有气体单质中不
④认为只含非金属元素的化合物中不存在离子键,其实如
NH4NO3 中存在离子键,属于离子化合物。
⑤认为活泼金属与活泼非金属之间不能形成共价键,其实
如 AlCl3 中存在共价键。
(2)化学键与物质类别的关系
电子式、结构式与原子结构示意图书写与判断
【练3】(2021年茂名二模)磷灰石矿物中氧同位素含量的测定可用于研究古气候条件,其中一种原理如下:
反应 1:5Ag3PO4+8BrF5
15AgF+5PF5+4Br2+10O2
反应后冷冻收集 CO2,并送入气体同位素质谱仪测 18O 含
量。下列说法正确的是(
A.Br2 的电子式是 Br∶BrB.18O2 与 16O2 互为同位素
C.CO2 的结构式是 O==C==OD.AgF 和 PF5都属于离子化合物
解析:Br2 的电子式是
,A 错误;18O2 与 16O2 是不
同氧原子组成的氧气,是单质,不是同位素,B 错误;CO2 是直线型分子,结构式是 O==C==O,C 正确;AgF 是离子化合物而 PF5 属于共价化合物,D 错误。答案:C
【练4】(2021年珠海二模)下列有关化学用语表示正确的
)A.聚丙烯的结构简式:B.乙酸的分子式:CH3COOHC.CO2 分子的比例模型:
D.用电子式表示 HCl 的形成过程:H×+
解析:聚丙烯的单体为丙烯(CH2==CH-CH3),则聚丙烯
,A 错误;乙酸的分子式为 C2H4O2,
CH3COOH 是其结构简式,B 错误;碳原子的半径比氧原子的
,C 错误;该电子式表,D 正确。
大,故 CO2 分子的比例模型为示 HCl 的形成过程:答案:D
(1)漏写孤电子对①如N2 的电子式应为
,易误写成 N⋮⋮N。
②如NH3 的电子式应为(2)混淆电子式与化学式的书写
如Na2S 的电子式应为
(3)共用电子对数目写错
,易误写成,—OH 的电子式应为,易误写成
如CO2 的电子式应为(4)根、基电子式混淆不清易误写成(5)原子结合顺序写错如HClO 的电子式应为(6)错误使用括号
②如 NH4 的电子式应为
如HCl的电子式应为(7)误将电荷数标成化合价如Na2O 的电子式应为
(8)复杂阳离子与简单阳离子混淆不清①如Na+的电子式应为Na+,易误写成
1.(2021 年全国甲卷)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
+5=6,Y 的最外层电子数为—=3,则 Y 为 Al 元素,Z 为 S
解析: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,则分析知,Z 的最外层电子数为偶数,W 和 X 的单质常温下均为气体,则推知 W 和 X 为非金属元素,所以可判断 W 为 H 元素,X 为 N 元素,Z 的最外层电子数为 1
元素。根据上述分析可知,W 为 H 元素,X 为 N 元素,Y 为Al 元素,Z 为 S 元素,则电子层数越多的元素原子半径越大,
同周期元素原子半径依次减弱,则原子半径:Y(Al)>Z(S)>X(N)>W(H),A 错误;W 为 H 元素,X 为 N 元素,两者可形成 NH3和 N2H4,B 错误;Y 为 Al 元素,其氧化物为两性氧化物,可与强酸、强碱反应,C 错误;W、X 和 Z 可形成(NH4)2S、NH4HS,两者既含有离子键又含有共价键,D 正确。
2.(2021 年河北卷)如图所示,两种化合物可应用于阻燃材料和生物材料的合成。其中 W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素,X 和 Z 同主族,Y 原子序数为 W 原子价电子数
的 3 倍。下列说法正确的是(
A.X 和 Z 的最高化合价均为+7 价
B.HX 和 HZ 在水中均为强酸,电子式可表示为
C.四种元素中,X 原子半径最大,Y 原子半径最小
D.Z、W 和氢三种元素可形成同时含有离子键和共价键的
解析:结合题图中所示结构可知图中两种化合物均为共价化合物,已知 X 和 Z 同主族,可得 X 和 Z 同为第ⅦA 族元素,Y 为第ⅤA 族元素,W 为第ⅢA 族或第ⅤA 族元素,再结合 W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素, Y 原子序数为W 原子价电子数的 3 倍推知 W、X、Y、Z 分别为 N、F、P、Cl。X 和 Z 分别是 F、Cl,F 无正价,A 错误;HX 和 HZ 分别
是 HF 和 HCl,HF 在水中不是强酸,B 错误;四种元素 W(N)、X(F)、Y(P)、Z(Cl)中,W(N)、X(F)有两个电子层,Y(P)、Z(Cl)有三个电子层,半径大于 W(N) 和 X(F) ,Y(P) 原子序数小于Z(Cl),故 Y 原子半径在这四种元素中最大;X(F)原子序数大于W(N),故 X 原子半径在这四种元素中最小,C 错误;Z(Cl)、W(N)和氢三种元素可形成氯化铵,属于同时含有离子键和共价键的化合物,D 正确。
2∶1 的 18e-分子。下列说法正确的是(
3.(2021 年湖南卷)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
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:Z 的最外层电子数为 K 层的一半,则 Z 的核外有 3个电子层,最外层电子数为 1,即为 Na,W 与 X 能形成原子个数比为 2∶1 的 18 电子的分子,则形成的化合物为 N2H4,所以W 为 H,X 为 N,Y 的原子序数是 W 和 X 的原子序数之和,则 Y 为 O。由分析可知,W 为 H,X 为 N,Y 为 O,Z 为 Na。离子的电子层数相同时,原子序数越小,半径越大,即离子半
误;W 为 H,Y 为 O,能形成 H2O2,含有极性共价键和非极性
径大小:N3->O2->Na+,即简单离子半径:X>Y>Z,A错
共价键,B 正确;X 的最简单氢化物为氨气,Y 的最简单氢化物为水,水的沸点高于氨气,即最简单氢化物的沸点为 Y>X,C 错误;由 W、X、Y 三种元素形成的化合物有硝酸、硝酸铵、氨水等,硝酸、硝酸铵显酸性,氨水显碱性,故由 W、X、Y三种元素形成的化合物不一定都是酸性,D 错误。
[XY6]-的形式存在。下列说法错误的是(
4.(2021 年新高考Ⅰ卷)X、Y 为第三周期元素,Y 最高正价与最低负价的代数和为 6,二者形成的一种化合物能以[XY4]+
A.原子半径:X>YB.简单氢化物的还原性:X>YC.同周期元素形成的单质中 Y 氧化性最强D.同周期中第一电离能小于 X 的元素有 4 种
对应的简单氢化物分别是 PH3 和HCl,半径是P3->Cl-,所以
解析:Y 位于第三周期,且最高正价与最低负价的代数和为 6,则 Y 是 Cl 元素,由 X、Y 形成的阴离子和阳离子知,X与 Y 容易形成共价键,根据化合物的形式知 X 是 P 元素。P 与Cl 在同一周期,则 P 半径大,即 X>Y,A 项不符合题意;两者
PH3 的失电子能力强,还原性强,即 X>Y,B 项不符合题意;同周期元素从左往右,金属性减弱,非金属性增强,各元素对