1、专题七 物质结构和元素周期律考点一、原子结构和化学键核 心 考点突 破 核心自查 1原子或离子中各微粒间的数量关系。(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。核 心 考点 突 破 2元素、核素、同位素之间的关系。核 心 考点 突 破 核 心 考点 突 破 4熟记化学键与物质类别的关系中的特例。(1)含有离子键的化合物一定是离子化合物，但离子化合物中可能含有共价键，如Na2O2。(2)只含有共价键的化合物才是共价化合物。(3)由金属元素和非金属元素组成的化合物不一定是离子化
2、合物，如AlCl3是共价化合物；只含有非金属元素的化合物不一定是共价化合物，如铵盐。(4)非金属单质不一定含有共价键，如稀有气体。(5)气态氢化物是共价化合物，只含共价键，如NH3，而金属氢化物是离子化合物，含离子键，如NaH。核 心 考点 突 破 突破例练 题组一 考查原子的构成与概念辨析 1金属钛对体液无毒且有惰性，能与肌肉和骨骼生长在一起，因而有“生命金属”之称。下列有关4822Ti 和5022Ti 的说法中正确的是(B)A.4822Ti 和5022Ti 中均含有 22 个中子B.4822Ti 和5022Ti 核外均有 4 个电子层C分别由4822Ti 和5022Ti 组成的金属钛单质互
3、称为同分异构体D.4822Ti 和5022Ti 的性质完全相同核 心 考点 突 破 解析：4822Ti 和5022Ti 的中子数分别为 26 和 28，A 项不正确；Ti 为第四周期元素，有 4 个电子层，B 项正确；4822Ti 和5022Ti 组成的金属钛不是化合物，不存在同分异构体，C 项不正确；4822Ti 和5022Ti 的化学性质相似，物理性质有差异，D 项不正确。核 心 考点 突 破 2(2014上海高考)“玉兔”号月球车用23894Pu 作为热源材料。下列关于23894Pu 的说法正确的是(D)A.23894Pu 与23892U 互为同位素B.23894Pu 与23994Pu
4、互为同素异形体C.23894Pu 与23892U 具有完全相同的化学性质D.23894Pu 与23994Pu 具有相同的最外层电子数核 心 考点 突 破 解析：23894Pu 与23892U 的质子数不同，二者不属于同位素，二者最外层电子数不同，具有不同的化学性质。23894Pu 与23994Pu 的质子数相同，中子数不同，二者互为同位素，而不是同素异形体。核 心 考点 突 破 方法技巧 抓住描述的对象突破“四同”判断：(1)同位素原子，如H、H、H。(2)同素异形体单质，如O2、O3。(3)同系物化合物，如CH3CH3、CH3CH2CH3。(4)同分异构体化合物，如正戊烷、新戊烷。核 心 考
5、点 突 破 题组二 考查核外电子排布的规律应用 3(2015太原模拟)短周期元素 X、Y、Z、W 在元素周期表中的相对位置如右图所示，其中 Y 原子的最外层电子数是其电子层数的 3倍。下列说法正确的是(D)A元素 Y 和元素 Z 的最高正化合价相同B单核阴离子半径的大小顺序为：r(W)r(Y)r(Z)C气态氢化物稳定性：XYZD元素 W 的最高价氧化物对应的水化物是强酸核 心 考点 突 破 解析：X、Y、Z、W 均为短周期元素，Y 原子的最外层电子数是次外层电子数的 3 倍，次外层电子数为 2，最外层电子数为 6，则Y 为 O 元素；由图中的位置可知，X 为 N，Z 为 S，W 为 Cl。氧元
6、素没有最高正化合价，故 A 错误；电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，电子层越多，离子半径越大，故离子半径 S2ClO2，故 B 错误；非金属性 ONS，则氢化物稳定性 H2ONH3H2S，故 C 错误；W 为 Cl 元素，最高价氧化物对应的水化物 HClO4是最强的含氧酸，故 D 正确。核 心 考点 突 破 4(2015烟台模拟)已知 X、Y、Z 三种元素的原子序数依次递增，X 原子的电子层数与它的核外电子总数相等，而 Z 原子的最外层电子数是次外层的 3 倍，Y 和 Z 可以形成两种以上气态化合物，则下列说法错误的是(D)AY 和 Z 可以组成一种 Y 和 Z 的质量比为 78 的
7、化合物BX、Y、Z 组成的盐中既含离子键又含共价键CX 和 Z 可以组成原子个数比分别为 11 和 21，常温下为液态的两种化合物D由 X、Y、Z 三种元素中的任意两种组成的具有 10 电子的微粒仅有 2 种核 心 考点 突 破 解析：由 X 原子的电子层数与它的核外电子总数相等知，X 为氢元素；原子的最外层电子数是次外层的 3 倍的 Z 为氧元素；与氧形成两种以上气态化合物的 Y 为氮元素。N、O 可形成化合物 N2On或 NOn/2，根据 Y 和 Z 的质量比为 78，解得 n2，为 NO，A 项正确；H、N、O 组成的盐有 NH4NO3、NH4NO2 等，既含离子键又含共价键，B 项正确
8、；H、O 两元素可形成 H2O、H2O2 两种液态化合物，C 项正确；H、N、O 组成的 10 电子微粒有多种，如 NH4、NH3、H2O、H3O、OH等，D 项不正确。核 心 考点 突 破 题组三 考查物质类别和微粒间的相互作用 5下列有关说法正确的是(D)A该组化合物中只含有共价键：H2O、NH4Cl、H2O2B非金属原子间以共价键结合的物质都是共价化合物CNa2O、NaOH 和 Na2SO4 为离子化合物，HCl、NH3、NH4NO3、H2SO4 为共价化合物D共价化合物是由不同种非金属原子间通过共用电子对形成的核 心 考点 突 破 解析：NH4Cl 中既含有共价键，也含有离子键，A 错
9、；非金属原子以共价键结合形成的可能为共价化合物如 HCl，也可能为单质如H2、O2，B 错；NH4NO3 为离子化合物，C 错；共价化合物，最少含有两种不同的非金属元素，非金属原子是通过共用电子对形成共价化合物的，D 对。核 心 考点 突 破 6(2015无锡模拟)一定条件下，氨气与氟气发生反应：4NH33F2=NF33NH4F，其中 NF3 分子构型与 NH3 相似。下列有关说法错误的是(D)ANF3 中只含极性共价键BNF3 既是氧化产物，又是还原产物CNH4F 中既含有离子键又含有共价键D上述反应中，反应物和生成物均属于共价化合物核 心 考点 突 破 解析：NF3 分子中 NF 共价键是
10、极性键；反应中的 N：33，F：01，NF3 既是氧化产物又是还原产物，NH4F 是含有共价键离子化合物。考点二、元素位置、原子结构、元素性质三者之间的关系核 心 考点突 破 核心自查 1牢记元素周期表中18个纵行及对应的族。核 心 考点 突 破 2明确“四”个数量关系。(1)电子层数周期序数。(2)质子数原子序数。(3)最外层电子数主族序数。(4)主族元素的最高正价主族序数(O、F 除外)、最低负价主族序数8。核 心 考点 突 破 3掌握元素金属性、非金属性强弱比较的常见方法。(1)金属性强弱的比较。根据元素在周期表或金属活动性顺序中的位置。根据金属与盐溶液的置换反应。根据原电池的正、负极。
11、根据金属与 H2O(或酸)反应置换出氢的难易。根据最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱。核 心 考点 突 破(2)非金属性强弱的比较。依据非金属之间的置换反应。如 2F22H2O=4HFO2，则非金属性 FO。依据非金属单质与 H2 化合的难易(或生成氢化物的稳定性)。如稳定性：HFHClHBrHI，则非金属性：FClBrI。依据最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱。如酸性：H2SiO3H3PO4H2SO4，则非金属性：SiPS。核 心 考点 突 破 4会比较五种情况下粒子半径的大小。(1)同周期元素的原子或最高价阳离子半径或简单阴离子半径从左至右逐渐减小(稀有气体元素除外)，如 NaMgAlSi
12、；NaMg2Al3；N3O2F。(2)同主族 元素 的原 子或 离子半 径从 上到 下逐渐 增大，如LiNaK；LiNaK；FClBr。(3)电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增加而减小，如 O2FNaMg2Al3。核 心 考点 突 破(4)核电荷数相同(即同种元素)的粒子，电子数越多，半径越大，如 Fe3Fe2；ClCl。(5)电子层数和所带电荷都不同的，可选相近的离子参照比较，如比较 Al3与 S2的半径大小，可选 O2为参照，可知：Al3O2、O2S2，故 Al3S2。核 心 考点 突 破(4)核电荷数相同(即同种元素)的粒子，电子数越多，半径越大，如 Fe3Fe2；ClCl。(5)电
13、子层数和所带电荷都不同的，可选相近的离子参照比较，如比较 Al3与 S2的半径大小，可选 O2为参照，可知：Al3O2、O2S2，故 Al3S2。核 心 考点 突 破 突破例练 7(2015长春模拟)下列说法正确的是(A)AN 和 As 属于第 VA 族元素，N 原子得电子能力比 As 原子强B族序数等于其周期序数的元素一定是金属元素C元素周期表中，位于金属和非金属交界线附近的元素属于过渡元素DSi、S、Cl 的最高价氧化物都能与水反应生成相应的酸，且酸性依次增强核 心 考点 突 破 解析：A.N 和 As 属于第 VA 族元素，同主族元素自上而下非金属性逐渐减弱，所以 N 原子得电子能力比
14、As 原子强，A 正确；B.族序数等于其周期序数的元素不一定是金属元素，例如第一周期第A 族的氢元素是非金属元素，B 不正确；C.元素周期表中，位于金属和非金属交界线附近的元素一般既具有金属性，还具有非金属性。过渡元素是指元素周期表中的副族元素，C 不正确；D.二氧化硅与水不反应，D 不正确，答案选 A。核 心 考点 突 破 8(2015广州荔湾区模拟)X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，它们在周期表中的相对位置如图所示。Z元素原子核外K层与M层电子数相等。下列说法中正确的是(C)A.Y元素最高价氧化物对应的水化物化学式为H3YO4B原子半径由小到大的顺序为：XZYWC与同浓度的盐酸反应，Z比
15、W更剧烈DW的金属性比Z的强XYZW核 心 考点 突 破 解析：X、Y、Z、W 为四种短周期主族元素，Z 元素原子核外K 层与 M 层电子数相等，则 Z 原子 M 层电子数为 2，故 Z 为 Mg 元素，由元素周期表中的相对位置可知，W 为 Al 元素、X 为 C 元素、Y 为 N 元素。A.Y 为 N 元素，最高价氧化物对应的水化物化学式为HNO3，错误；B.同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故原子半径 NCAlMg，错误；C.金属性 MgAl，故与同浓度的盐酸反应，Mg 比 Al 更剧烈，正确；D.金属性 MgAl，错误。核 心 考点 突 破 方法规律 注意元素周期表
16、“细部特征”的四大经验规律：1同周期相邻两主族元素原子序数差值。通常情况为 1，但是同周期第A、A 两主族较复杂，序数差为 1、11、25 三种情况。2同主族相邻两周期元素原子序数差值。第A、A 两主族同主族相邻两周期元素原子序数差等于上一周期元素种数，第A 族及以后各主族原子序数(包括零族)差等于下一周期元素种数。核 心 考点 突 破 3零族元素原子序数的应用。各周期零族元素原子序数分别为 2、10、18、36、54、86，并推测第七周期的稀有气体元素原子序数为 118。记住这些数据对推断已知原子序数的某些元素在元素周期表中的位置帮助很大。4元素原子序数的奇偶性与族序数奇偶性的关系。原子序数
17、为奇数，元素原子最外层电子数目也为奇数，且处于奇数族(族除外)；反之，原子序数为偶数，元素原子最外层电子数目也为偶数，且处于偶数族(族、零族除外)。考点三、元素推断及综合应用核 心 考点突 破 核心自查 元素推断题是高考考查的热点，这类题往往将元素化合物的知识、物质结构理论、化学基本理论等知识串联起来，综合性较强，难度较大。解题的关键是正确推断元素。常用方法有以下几种。1根据原子或离子的结构示意图推断。(1)已知原子结构示意图，可由下列等式确定元素在周期表中的位置和元素的种类：电子层数周期数，最外层电子数主族序数。如果已知离子的结构示意图，则须将其转化为原子结构示意图来确定。核 心 考点 突
18、破(2)电子层结构相同的微粒：阴离子对应的元素在具有相同电子层结构的稀有气体元素的前面，阳离子对应的元素在具有相同电子层结构的稀有气体元素的下一周期的左边位置，简称“阴前阳下”。2根据元素化合价的特征关系推断。(1)根据等式确定元素在周期表中的位置：最高正化合价数最外层电子数主族序数(O、F除外)。(2)如果已知负化合价(或阴离子的符号)，则须用等式先求出最高正化合价：最高正化合价8|负化合价|，再确定元素在周期表中的位置。核 心 考点 突 破 3根据原子半径的递变规律推断。根据原子半径来推断元素的相对位置：同周期元素中左边元素的原子半径比右边元素的原子半径大，同主族元素中下边元素的原子半径比
19、上边元素的原子半径大。4根据元素的原子结构特征推断。(1)利用元素的原子结构特征确定元素在周期表中的位置。最外层电子数等于或大于 3(小于 8)的一定是主族元素。最外层有 1 个或 2 个电子，则可能是A 或A 族元素，还有可能是副族、族或 0 族元素氦。核 心 考点 突 破 次外层电子数是 2 的元素在第二周期；次外层电子数是 8 的元素在第三周期或第四周期；最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期。某元素阴离子的最外层电子数与次外层电子数相同，该元素位于第三周期；若为阳离子，则对应元素位于第四周期。(2)利用元素的特征来推断元素的位置：如根据“形成化合物最多的元素”“空气中含量最
20、多的元素”“地壳中含量最多的元素”等特征来推断。核 心 考点 突 破 5根据稀有气体的原子序数推断。各周期最后的元素都是稀有气体元素，其原子序数的数值实际上等于前几周期的元素种数之和。熟记这些原子序数，对推断某元素在周期表中的位置很有帮助。核 心 考点 突 破 突破例练 题组一 考查元素推断与元素性质 9(2015长沙模拟)短周期元素 X、Y、Z、W 在周期表中的相对位置如下图，W 原子的最外层电子数是其最内层电子数的 3 倍。下列判断正确的是(D)A原子半径：XYZWB含 Y 元素的盐溶液都显酸性C最简单气态氢化物的热稳定性：ZWDX 的氢化物能与其最高价氧化物对应的水化物反应生成盐核 心
21、考点 突 破 解析：短周期元素 X、Y、Z、W，W 原子的最外层电子数是最内层电子数的 3 倍，若为 2 个电子层，则 W 的最外层电子数为 6，所以 W 为 O，由位置可知，不符合题意；若为 3 个电子层，则 W 的最外层电子数为 6，所以 W 为 S，由位置可知，X 为 N，Y 为 Al，Z为 Si。A.电子层越多，半径越大，具有相同电子层的原子序数越大其原子半径越小，则原子半径为 rYrZrWrX，故 A 错误；B.Y 为Al，AlCl3 溶液显酸性，NaAlO2 溶液显碱性，故 B 错误；C.非金属性 WZ，则最简单气态氢化物的热稳定性为 WZ，故 C 错误；D.X 为 N，对应的氢化
22、物为氨气，对应的最高价氧化物的水化物为硝酸，二者可反应生成硝酸铵，故 D 正确。核 心 考点 突 破 10(2015衡水模拟)X、Y、Z、W为四种短周期元素，有关这四种元素的说法中正确的是(C)元素XYZW原子半径/nm0.0770.0750.1020.099最高正价或最低负价4521核 心 考点 突 破 A.1 mol W的单质参加氧化还原反应时转移的电子数一定为2 molBW、X、Y三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强CY的氢化物与W的单质反应的产物中可能含有共价键和离子键D0.3 mol Cu分别与足量HYO3和H2ZO4的稀溶液反应均产生0.2 mol气体核 心 考点 突 破
23、 解析：根据原子半径数据及特征化合价，W 为 Cl，X 为 C，Y为 N，Z 为 S。A 项，1 mol Cl2 若只作氧化剂，转移电子为 2 mol，若和 NaOH 反应既作氧化剂又作还原剂，应转移电子 1 mol，A 项错误；B 项，HClO4、H2CO3、HNO3 中，HClO4 的酸性最强，B 项错误；C 项，NH3和 Cl2 反应可生成 N2和 NH4Cl，在 NH4Cl 中既有共价键又有离子键，C 项正确；D 项，0.3 mol Cu 和足量稀 HNO3 反应放出 NO：0.3 mol230.2 mol，Cu 和稀 H2SO4 不反应，D 项错误。核 心 考点 突 破 题组二 考查
24、元素推断的多角度应用 11(2014全国大纲卷)A、B、D、E、F 为短周期元素，非金属元素 A 最外层电子数与其周期数相同，B 的最外层电子数是其所在周期数的 2 倍。B 在 D 中充分燃烧能生成其最高价化合物 BD2。E与 D2具有相同的电子数。A 在 F 中燃烧，产物溶于水得到一种强酸。回答下列问题：(1)A 在周期表中的位置是_，写出一种工业制备单质 F的离子方程式：_。核 心 考点 突 破(2)B、D、E 组成的一种盐中，E 的质量分数为 43%，其俗名_，其 水 溶 液 与F单 质 反 应 的 化 学 方 程 式 为_；在产物中加入少量 KI，反应后加入 CCl4 并振荡，有机层显
25、_色。(3)由这些元素组成的物质，其组成和结构信息如下表：核 心 考点 突 破 物质组成和结构信息a含有A的二元离子化合物b含有非极性共价键的二元离子化合物，且原子数之比为11c化学组成为BDF2d只存在一种类型作用力且可导电的单质晶体a的化学式为_；b的化学式为_；c的电子式为_；d的晶体类型是_。核 心 考点 突 破 解析：最外层电子数与其周期数相同的短周期非金属元素只有氢元素，A 为氢元素。最外层电子数是其所在周期数 2 倍的短周期元素可能为碳元素或硫元素，根据 B 在 D 中充分燃烧生成的最高价化合物的化学式为 BD2 判定 B 为碳元素，D 为氧元素。E与 O2具有相同的电子数，则
26、E 为钠元素。H2 在 Cl2 中燃烧生成的 HCl 溶于水得到的盐酸为强酸，F 为氯元素。(1)氢元素在周期表中的位置为第一周期A 族。工业上制备 Cl2可由电解饱和食盐水或电解熔融 NaCl 得到，其离子方程式为 2Cl2H2O=电解 H22OHCl2或 2NaCl(熔融)=电解 2NaCl2。核 心 考点 突 破(2)C、O、Na组成的盐Na2CO3中Na的质量分数为43%，Na2CO3的俗名为纯碱或苏打，Na2CO3 溶液与 Cl2 反应的化学方程式为2Na2CO3Cl2H2O=NaClONaCl2NaHCO3，产物中加入少量 KI，ClO将 I氧化为 I2，I2 易溶于 CCl4 而
27、使有机层显紫色。(3)由 H、C、O、Na、Cl 组成的化合物中，含有氢元素的二元离子化合物应为 NaH，即 a 为 NaH。含有非极性键的二元离子化合物为 Na2O2 或 Na2C2，即 b 为 Na2O2 或 Na2C2。c 为 COCl2，为共价化合物，各原子成键后均达 8e稳定结构，电子式为：石墨和金属钠均可导电，但石墨中存在共价键、分子间作用力两种类型的作用力，金属钠中只存在金属键，属于金属晶体，即 d 为 Na。核 心 考点 突 破 答案：(1)第一周期A 族 2Cl2H2O=电解 H22OHCl2或 2NaCl(熔融)=电解 2NaCl2(2)纯碱(或苏打)2Na2CO3Cl2H2O=NaClONaCl2NaHCO3 紫(3)NaH Na2O2 或 Na2C2 金属晶体
