2023届高考化学二轮总复习广西专版课件第一部分专题整合高频突破专题四物质结构与性质第1讲物质结构元素周期律(必修)

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这是一份2023届高考化学二轮总复习广西专版课件第一部分专题整合高频突破专题四物质结构与性质第1讲物质结构元素周期律(必修)，共55页。PPT课件主要包含了内容索引，考情分析•备考定向，高频考点•探究突破，新题演练•能力迁移，专题知识脉络，能力目标解读，热点考题诠释，答案A等内容，欢迎下载使用。

1.(2022全国甲)Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,其最外层电子数之和为19。Q与X、Y、Z位于不同周期,X、Y相邻,Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是(　　)。A.非金属性:X>QB.单质的熔点:X>YC.简单氢化物的沸点:Z>QD.最高价含氧酸的酸性:Z>Y
解题要领:本题考查元素周期表中元素的“位”“构”“性”关系。由题意可知,Q为第二周期元素,X、Y、Z为第三周期元素,再依据Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍,可推知Y为Si,由“X、Y相邻”,且X的原子序数小于Y,可推知X为Al,最后依据原子序数的大小关系和四种元素最外层电子数之和为19可推知,若Q为O,则Z为S;若Q为N,则Z为Cl;若Q为F,则Z为P。非金属性:AlSi(或Cl>Si或P>Si),所以最高价含氧酸的酸性: H2SO4>H2SiO3(或HClO4>H2SiO3或H3PO4>H2SiO3),D项正确。
2.(2022全国乙)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酸性:Y解题要领:本题考查原子结构、元素周期表、元素周期律以及元素化合物的性质等相关知识。由“YZ2分子的总电子数为奇数,常温下为气体”可知,Y的原子序数为奇数,因其常温下为气体,所以YZ2为NO2,N和O的原子序数之和为15;由化合物分子式YW4X5Z8·4W2Z及“W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增加,且加和为21”可知,另外两种元素的原子序数之和为6,由此可推出W为H(原子序数为1),X为B(原子序数为5)。X的单质为B,常温下为固体,A项叙述错误;X的最高价氧化物的水化物为H3BO3,Y的最高价氧化物的水化物为HNO3,酸性:H3BO33.(2021全国甲)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
解题要领:短周期主族元素形成的常温下为气体的单质有:H2、N2、O2、F2、Cl2,由Z的最外层电子数是W和X最外层电子数之和并且是Y最外层电子数的2倍,可以推知W为H,X为N,Z为S,则Y为Al。四种元素的原子半径Al(Y)>S(Z)>N(X)>H(W),A项说法错误;W(H)与X(N)可以形成NH3、N2H4等多种化合物,B项说法错误;Y(Al)的氧化物Al2O3是两性氧化物,能与强碱反应,C项说法错误;W(H)、X(N)、Z(S)可以形成既含有离子键又含有共价键的化合物如(NH4)2S、NH4HS,D项说法正确。
4.(2021全国乙)我国嫦娥五号探测器带回1.731 kg的月球土壤,经分析发现其构成与地球土壤类似。土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z,原子序数依次增大,最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素,且均不与W同族。下列结论正确的是(　　)。A.原子半径大小顺序为W>X>Y>ZB.化合物XW中的化学键为离子键C.Y单质的导电性能弱于Z单质的D.Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸
解题要领:根据题干中有关W、X、Y、Z原子结构的信息,并结合对地球土壤中的元素组成的初步认识,可推断出X、Y、Z分别为第三周期的Mg、Al、Si,W为O。O、Mg、Al、Si的原子半径大小顺序为X>Y>Z>W(Mg>Al>Si>O),A项错误;化合物XW(MgO)中的化学键是离子键,B项正确;Y(Al)单质的导电性强于Z(Si)单质的导电性,C项错误;Z的氧化物的水化物(硅酸或原硅酸)的酸性弱于碳酸的酸性,D项错误。
5.(2020全国Ⅲ)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z;化合物XW3与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是(　　)。A.非金属性:W>X>Y>ZB.原子半径:Z>Y>X>WC.元素X的含氧酸均为强酸D.Y的氧化物的水化物为强碱
解题要领:本题考查了元素推断与元素周期律。由“W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素”,再根据“化合物XW3与WZ相遇会产生白烟”可推测:W为氢元素,X为氮元素,Z为氯元素,再依据四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z推知,Y为钠元素,非金属性:Cl>N>H>Na,A项错误;原子半径:Na>Cl>N>H,B项错误;N的含氧酸中,如HNO2就不属于强酸,C项错误;Na的氧化物的水化物是NaOH,NaOH属于强碱,D项正确。
6.(2020全国Ⅱ)一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大且总和为24。下列有关叙述错误的是(　　)。A.该化合物中,W、X、Y之间均为共价键B.Z的单质既能与水反应,也可与甲醇反应C.Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸D.X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构
解题要领:根据题意可知Z的原子序数是W、X、Y、Z四种元素中最大的,Z能形成+1价离子,可初步判断Z为钠元素;W的原子序数是W、X、Y、Z四种元素中最小的,W与X、Y均以一个单键结合,可初步判断W为氢元素;根据W、X、Y、Z的原子序数之和为24,可知X、Y的原子序数之和为12,结合成键特点,可判断X、Y分别是硼、氮元素。H、B、N形成的阴离子中,各原子均以共价键结合,A项正确;Na单质能与H2O、CH3OH反应,B项正确;N元素的最高价氧化物的水化物HNO3为强酸,C项正确;BF3中硼原子最外层有6个电子,D项错误。
其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是(　　)。A 的相对原子质量为26B.X、Y均可形成三氯化物C.X的原子半径小于Y的原子半径D.Y仅有一种含氧酸
解题要领:依据题给的反应过程,可确定W=27。根据X、Y的最外层电子数之和为8,Y原子的质子数比X原子的质子数多2,可以得出X原子最外层电子数为3,Y原子最外层电子数为5,可以判定X为铝元素,Y为磷元素。由上述分析可知A项错误;Al、P两元素均可形成三氯化物AlCl3和PCl3,B项正确;Al、P两元素位于同一周期且原子序数P大于Al,故原子半径Al大于P,C项错误;磷元素的常见含氧酸有H3PO4、H3PO2、HPO2,D项错误。
【有关“位”“构”“性”题目解题思维路径】
【问题探究】1.原子结构与位置、性质的关系包括哪些内容?
2.如何比较元素的金属性和非金属性强弱?
例1(2021浙江卷)已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如下所示,其中Y的最高化合价为+3价。下列说法不正确的是(　　)。A.还原性:ZQ2分析推理:根据短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置,以及Y的最高化合价为+3价,可推知,X为Mg,Y为Al,Z为C,M为N,Q为S,R为Cl,据此分析答题。
题后反思解答元素“位”“构”“性”关系的“六大误区”
对点训练1(2022广西南宁高三二模)R、X、Y、Z、W是原子序数依次递增的主族元素,位于三个不同短周期。其中X、Y、Z在元素周期表的位置如表所示,其中X与Z的最外层电子数之和比Y的核电荷数少2,下列说法正确的是(　　)。A.简单离子的还原性:W>ZB.R、X、W可形成既含离子键又含共价键的化合物C.工业上用电解熔融的YW3制备Y单质D.Z的氧化物的水化物是强酸
解析:R、X、Y、Z、W是原子序数依次递增的主族元素,位于三个不同短周期,结合X、Y、Z在元素周期表中的位置可知,R为H。设X的最外层电子数为x,则Z的最外层电子数为x+1,X与Z的最外层电子数之和比Y的核电荷数少2,则Y的核电荷数为x+x+1+2=2x+3,因Y为第三周期元素,故2x+3≥11,x≥4。当x=4时,X、Y、Z、W分别为C、Mg、P、S(Cl),不满足要求;当x=5时,X、Y、Z、W分别为N、Al、S、Cl,满足要求;当x=6时,推出Z为Cl,而W也为短周期主族元素,不满足要求,故R、X、Y、Z、W分别为H、N、Al、S、Cl。W、Z的简单离子分别为Cl-和S2-,非金属性Cl>S,离子的还原性Cl-【有关化学键的解题思维路径】
【问题探究】书写电子式应注意哪些问题?书写电子式时,首先要判断物质是离子化合物,还是共价化合物,活泼金属与活泼非金属形成的大多是离子化合物,非金属之间形成的大多是共价化合物,但要注意铵盐属于离子化合物,如NH4Cl、NH4HCO3等。
【解答元素推断题的思维路径】
(1)已知元素原子或离子的核外电子排布:(2)已知元素单质或化合物的性质(特性):
(3)已知元素在周期表中的位置:
【问题探究】常见元素有哪些特性?(1)地壳中含量最多的元素或简单氢化物在常温下呈液态的元素为O,地壳中含量第二的元素为Si,地壳中含量最多的金属元素为Al。(2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液显碱性的元素为N。(3)单质硬度最大,熔、沸点最高,形成化合物种类最多,正负化合价代数和为零且气态氢化物中含氢质量分数最高的元素是C。(4)最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素在中学阶段为Al。(5)两短周期金属元素的最高价氧化物对应水化物相互反应,这两种元素分别为Na和Al。
例2短周期主族元素a、b、c、d原子序数依次增大,b元素的一种同位素可用于考古年代鉴定。甲、乙分别是元素b、d的单质,通常甲为固体,乙为气体,0.001 ml·L-1的丙溶液pH=3;W、X、Y均是由这些元素组成的二元化合物,Y是形成酸雨的主要物质之一。上述物质的转化关系如图,下列说法正确的是(　　)。
A.原子半径:b>d>cB.a、c、d形成的化合物一定是共价化合物C.W、X、Y中X的熔点最高D.Y、Z均可用排水法收集
分析推理:根据已知条件,结合物质的转化关系图,可知a、b、c、d分别为H、C、N、O,甲、乙、丙、W、X、Y、Z分别为C、O2、HNO3、CO2、H2O、NO2、NO。b、c、d分别为C、N、O,同周期主族元素从左向右原子半径依次减小,则原子半径的大小顺序为b>c>d,A项错误; a、c、d分别为H、N、O,可以形成离子化合物NH4NO3,B项错误; W、X、Y分别为CO2、H2O、NO2,由于水分子间能形成氢键,所以H2O的熔点最高,C项正确; Y、Z分别为NO2、NO,NO2能与H2O反应生成NO和HNO3,NO2不能用排水法收集,D项错误。答案:C
题后反思元素推断题的答题流程1.寻找突破口——元素推断的关键:抓住题中的关键信息,把握解题的突破口。2.推断元素——正确解题的基础:应根据题目中的信息,结合突破口找出关键元素,根据元素周期表片段和元素位置关系推出所有元素,充分利用元素周期律,结合所求解的问题进行解答。在平时的学习中,要熟练掌握下面的内容。
(1)元素周期表结构。(2)原子结构特点,如核外电子排布规律。(3)元素性质的递变规律。(4)相应单质和化合物的性质,如气态氢化物、最高价氧化物对应的水化物等。(5)化学键与物质类别的关系,特殊物质中含有的化学键,如Na2O2中既含离子键又含非极性共价键,H2O2中既含非极性共价键又含极性共价键。3.解题——明确要求、规范答题:要根据具体要求回答,写出规范答案,防止因不规范而失分(如将名称写成化学式等)。4.验证——确保答案正确无误:最后把得出的结论放在题干中验证,保证按要求正确规范回答问题。
对点训练2(2022江西重点中学联考)W、X、Y、Z、M是构成离子液体的五种短周期不同主族元素,原子序数依次增大且只有一种元素与其他元素不在同一周期。离子液体被广泛应用于有机合成、分离提纯以及电化学研究。离子液体的结构如图所示。下列有关说法错误的是(　　)。
A.Y的氢化物常温下为气体B.元素W与X形成的化合物中W显负价C.Z的最高价氧化物对应的水化物能与其对应的简单氢化物反应D.由W、Z、M可形成同时含有离子键和共价键的化合物
解析:短周期主族元素W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大,根据元素的成键特点可以得出W为H,Y为C,Z为N,由于只有一种元素与其他元素不在同一周期,说明元素X、M在第二周期,X和M形成的阴离子中X可以形成四个共价键,则X为B,M在第二周期且形成一个共价键,在五种元素中原子序数最大,说明M为F。Y为C,碳元素的氢化物即为烃类物质,各种状态均存在,A项错误;W为H,X为B,电负性:H>B,H的吸引电子能力强于B,则形成的化合物中H显负价,B项正确;Z为N,则Z的最高价氧化物对应的水化物和简单氢化物分别为HNO3与NH3,反应生成NH4NO3,C项正确;由W、Z、M三种元素可组成NH4F,属于同时含有离子键和共价键的化合物,D项正确。
1.(2022广东卷,改编)甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示;戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是(　　)。A.原子半径:丁>戊>乙B.非金属性:戊>丁>丙C.甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
解析:根据题干信息,戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸,在短周期元素中,符合此条件的可以是S或Cl。如果戊为S,则甲、乙、丙、丁分别为C、O、Si、P;如果戊为Cl,则甲、乙、丙、丁分别为N、F、P、S。但无论戊是什么元素,同周期的主族元素,原子序数越大,半径越小,原子半径:丁>戊;同主族元素的原子序数越大,半径越大,原子半径:戊>乙,则原子半径:丁>戊>乙,A项正确,不符合题意;无论戊是什么元素,同周期主族元素的原子序数越大,非金属性越强,因此非金属性:戊>丁>丙,B项正确,不符合题意;若戊为S,则甲为C,甲的氢化物如甲烷遇氯化氢无白烟产生,C项错误,符合题意;不论丙是Si还是P,其最高价氧化物对应的水化物均为酸,均可以与强碱反应,D项正确,不符合题意。
2.(2022湖南卷)科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示),X、Y、Z、W为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。下列说法错误的是(　　)。
A.原子半径:X>Y>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:本题考查元素推断、元素周期表结构和元素周期律。W、Y分别形成4个、2个共价键,结合W的原子序数是X、Y之和,可知X、Y、W分别为C、O、Si,则Z为F。原子半径C>O>F,A项说法正确;非金属性O>C>Si,B项说法正确;F2具有强氧化性,C项说法错误;根据86号元素为0族元素,可推出82号元素位于第ⅣA族,与W(Si)位于同一主族,D项说法正确。
A.H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液B.Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2C.X和氢元素形成离子化合物D.6Y和7Y互为同素异形体
解析:本题考查原子结构及元素化合物性质等知识。依据信息“Y在化合物中显+1价”和核反应方程式,可推出元素X、Y分别为B(硼)和Li(锂)。H3BO3属于弱酸,可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液,A项正确。锂单质在空气中燃烧的产物是氧化锂(Li2O),B项错误。B元素和H元素形成的是共价化合物,C项错误。6Li和7Li属于同位素,D项错误。
4.短周期元素X、Y、Z、M、R的原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)。A.化合物RX中含共价键B.Y、Z的氧化物均能溶于水C.M的单质在常温下为气体D.化合物X2M是弱电解质
解析:由原子半径递变规律可推出,X位于第一周期,Y、Z位于第二周期,R、M位于第三周期,结合原子最外层电子数可知,X、Y、Z、M、R分别为H、C、N、S、Na。化合物RX为NaH,其中只含离子键,A项错误;CO、NO不溶于水,B项错误;S在常温下为固体,C项错误;化合物H2S是弱电解质,D项正确。
5.(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.物质的沸点:N>PB.X、Y可形成离子化合物C.单质的氧化性: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,X为O,Y为S,Z为Na。N为H2O,P为H2S,H2O分子间可形成氢键,因此沸点:H2O>H2S,A项正确。X为O,Y为S,不可能形成离子化合物,B项错误。X的单质为O2,W的单质为H2,氧化性:O2>H2,C项正确。X为O,Y为S,Z为Na,若由三种元素形成的盐为Na2SO4,则溶液呈中性;若由三种元素形成的盐为Na2SO3,则溶液呈碱性,D项正确。