2023届高考化学二轮复习专题二物质结构与性质选择题突破三物质结构与元素周期律课件

这是一份2023届高考化学二轮复习专题二物质结构与性质选择题突破三物质结构与元素周期律课件，共37页。PPT课件主要包含了物质结构与性质的关系，微粒的结构，分子结构与性质，元素推断题解题流程等内容，欢迎下载使用。
元素“位—构—性”综合推断
1.(2022·全国乙卷,11)化合物(YW4X5Z8·4W2Z)可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增加,且加和为21。YZ2分子的总电子数为奇数,常温下为气体。该化合物的热重曲线如图所示,在200 ℃以下热分解时无刺激性气体逸出。下列叙述正确的是(　 　)A.W、X、Y、Z的单质常温下均为气体B.最高价氧化物的水化物的酸性:YY>ZB.非金属性:Y>X>WC.Z的单质具有较强的还原性D.原子序数为82的元素与W位于同一主族
解析:由共价化合物的结构可知,X、W形成4个共价键,Y形成2个共价键,Z形成1个共价键,X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,W的原子序数等于X与Y的原子序数之和,则X为C元素、Y为O元素、Z为F元素、W为Si元素。同周期元素从左到右原子半径依次减小,则C、O、F的原子半径大小顺序为C>O>F,故A正确;同周期元素从左到右非金属性依次增强,同主族元素从上到下非金属性依次减弱,则C、O、Si的非金属性强弱顺序为O>C>Si,故B正确;位于元素周期表右上角的氟元素的非金属性最强,单质具有很强的氧化性,故C错误;根据元素周期表的排布可推知,82号元素位于第六周期ⅣA族,故D正确。
3.(2021·山东卷,4)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]+[XY6]-的形式存在。下列说法错误的是(　 　)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
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;两者对应的简单氢化物分别是PH3和HCl,半径是P3->Cl-,所以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,各元素对应的金属单质还原性减弱,非金属单质的氧化性增强,所以Cl2的氧化性最强,C项不符合题意;同一周期,从左到右,第一电离能呈现增大的趋势,第ⅡA、第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能,所以第三周期第一电离能从小到大依次为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl,所以同周期中第一电离能小于P的元素有5种,D项符合题意。
1.(2022·山东卷,5)AlN、GaN属于第三代半导体材料,二者成键结构与金刚石相似,晶体中只存在N—Al键、N—Ga键。下列说法错误的是(　 　)A.GaN的熔点高于AlNB.晶体中所有化学键均为极性键C.晶体中所有原子均采取sp3杂化D.晶体中所有原子的配位数均相同
解析:Al和Ga均为第ⅢA族元素,N属于第ⅤA族元素,AlN、GaN的成键结构与金刚石相似,则其为共价晶体,且其与金刚石互为等电子体,等电子体之间的结构和性质相似。AlN、GaN晶体中,N原子与其相邻的原子形成3个普通共价键和1个配位键。因为AlN、GaN为结构相似的共价晶体,Al原子的半径小于Ga原子的,N—Al键的键长小于N—Ga键的,则N—Al键的键能较大,键能越大,则其对应的共价晶体的熔点越高,故AlN的熔点高于GaN的,A错误;不同种元素的原子之间形成的共价键为极性键,故两种晶体中所有化学键均为极性键,B正确;金刚石中每个C原子形成4个共价键(即C原子的价层电子对数为4),C原子无孤电子对,故C原子均采取sp3杂化,由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体,则其晶体中所有原子均采取sp3杂化,C正确;金刚石中每个C原子与其周围4个C原子形成共价键,则C原子的配位数是4,由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体,则其晶体中所有原子的配位数也均为4,D正确。
2.(2021·山东卷,9)关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质,下列说法错误的是(　 　)A.CH3OH为极性分子B.N2H4空间结构为平面形C.N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2D.CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均相同
3.(2020·山东卷,4)下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是(　 　)A.键能C—C>Si—Si、C—H>Si—H,因此C2H6稳定性大于Si2H6B.立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体,因此具有很高的硬度C.SiH4中Si的化合价为+4,CH4中C的化合价为-4,因此SiH4还原性小于CH4D.Si原子间难形成双键而C原子间可以,是因为Si的原子半径大于C,难形成p-p π键
解析:化合物中键能越大,该物质越稳定,由于键能C—C>Si—Si、C—H>Si—H,故可判断稳定性C2H6>Si2H6,A项正确;SiC与金刚石均为立体网状的共价晶体,两者成键和结构均相似,均具有很高的硬度,B项正确;根据非金属性C>Si,可知还原性SiH4>CH4,C项错误;由于原子半径Si>C,Si原子间难形成p-p π键,故决定了Si原子间很难形成双键,D项正确。
物质结构与元素周期律是中学化学重要的基本理论之一,在高考中占有重要的地位。通常以选择题的形式考查构造原理、化学键、空间构型、杂化类型、分子的性质、配合物理论、元素性质(金属性、非金属性、粒子半径大小、第一电离能、电负性等)、化合物性质(氢化物稳定性、最高价含氧酸酸性、氢化物的还原性等)、“位—构—性”的关系及应用。对于“位—构—性”的关系及应用,题目一般通过图表、文字、分子结构式等手段推断元素种类,并在确定元素的基础上,进一步考查考生对原子结构和元素性质周期性变化规律的理解,要求学生能将元素周期表、原子的电子层结构、元素单质及其化合物的性质等内容结合起来进行综合运用。通过考查学生分析、提取信息并进行综合应用的能力,体现了宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的化学学科核心素养。
1.一个信息丰富的粒子(原子或离子)符号
2.微粒间的“四个”数量关系(1)质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数。(2)质量数=质子数+中子数。(3)质子数=阳离子的核外电子数+阳离子所带正电荷数。(4)质子数=阴离子的核外电子数-阴离子所带负电荷数。
3.微粒的结构常见图示
元素周期表与元素周期律
一、强化记忆元素周期表
二、元素周期律1.主族元素周期性变化规律
2.粒子半径大小的比较方法(1)原子半径。①电子层数相同时,随原子序数递增,原子半径减小。如r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)。②最外层电子数相同时,随电子层数递增,原子半径增大。如r(Li)r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)。③带相同电荷的离子,电子层数越多,半径越大。如r(O2-)PH3>AsH3。(5)杂化类型和孤电子对数相同,配位原子电负性越大,键角越小。如键角:NF3W>X>YB.简单氢化物的沸点:W>X>ZC.最高价氧化物对应的水化物的酸性:X>ZD.Z元素不同核素的电子式、基态核外电子排布式、基态轨道表示式均相同
解析:W、X、Y、Z均为短周期元素,原子序数依次增加,W原子的最外层电子数是次外层的3倍,W是O;Z的阴离子不能发生水解反应,Z是Cl;X-、Y+具有相同的电子层结构,X是F、Y是Na。电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,原子半径Na>Cl>O>F,离子半径Cl->O2->F->Na+,A正确;H2O、HF分子间能形成氢键,水分子间氢键多,HCl不能形成氢键,简单氢化物的沸点H2O>HF>HCl,B正确;F元素没有正价,F不能形成含氧酸,C错误;Cl的不同核素核外电子数相同,所以电子式、基态核外电子排布式、基态轨道表示式均相同,D正确。
2.(2022·福建漳州二模)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可形成一种红棕色、有刺激性气味的气体,Y的周期数是族序数的3倍,Z原子的最外层电子数与W原子的电子总数相同。下列说法错误的是(　 　)A.原子半径:Y>Z>W>XB.X、Y的简单离子具有相同的电子层结构C.氢化物熔点:YZ(Cl)>W(N)>X(O),故A正确;氧离子和钠离子的核外都有2个电子层,最外层电子数都为8,具有相同的电子层结构,故B正确;NaH属于离子化合物,HCl属于共价化合物,常温下为气体,故NaH的熔点高,故C错误;由O、Na和Cl三种元素组成的高氯酸钠是强酸强碱盐,水溶液呈中性,故D正确。
3.(2022·广东汕头二模)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子半径依次增大。M、N、P是由这些元素组成的二元化合物,r、s、q是其中三种元素对应的单质,M与r均为淡黄色固体,W、X、Y位于不同周期。上述物质转化关系如图所示(部分生成物省略),下列说法错误的是(　 　)A.物质熔、沸点:N>PB.X、Y可形成离子化合物C.单质氧化性:X>WD.X、Y、Z三种元素组成的盐溶液可能呈中性或碱性
解析:M、N、P是由这些元素组成的二元化合物,r、s、q是其中三种元素对应的单质,M与r均为淡黄色固体,则M为Na2O2,r为S,结合转化关系,可推知,N为H2O,s为H2,P为H2S,q为O2,W、X、Y位于不同周期,又W、X、Y、Z是原子半径依次增大的短周期主族元素,则W为H元素,X为O元素,Y为S元素,Z为Na元素。N为H2O,P为H2S,H2O分子间可形成氢键,因此熔、沸点H2O>H2S,A正确;X为O元素,Y为S元素,不可能形成离子化合物,B错误;X的单质为O2,W的单质为H2,氧化性O2>H2,C正确;X为O元素,Y为S元素,Z为Na元素,三者形成的盐为Na2SO4和Na2SO3,对应溶液前者呈中性,后者呈碱性,D正确。
2.(2022·山东滨州二模)药物异博定(盐酸维拉帕米)能有效控制血压升高、促进血液循环,其合成路线中有如图转化过程:
已知NaH与NaCl的晶体结构相似。下列说法正确的是(　 　)A.NaH晶体中,Na+的配位数是12B.X的沸点低于其同分异构体 C.Y中溴元素位于元素周期表的d区D.Z中碳原子有3种杂化方式