1、第5讲物质结构和元素周期律1了解元素、核素和同位素的含义。2了解原子构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。3了解原子核外电子排布。4掌握元素周期律的实质。了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。5以第三周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。6以A和A族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。7了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律。8了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。1(2016全国卷)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物，n是元素Z的
2、单质，通常为黄绿色气体，q的水溶液具有漂白性，0.01 molL1r溶液的pH为2, s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是A原子半径的大小WXYB元素的非金属性ZXYCY的氢化物常温常压下为液态DX的最高价氧化物的水化物为强酸解析n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，则n为Cl2，Z为Cl元素。Cl2(n)与二元化合物p在光照条件下反应生成r和s,0.01 molL1r溶液的pH为2，s通常是难溶于水的混合物，则p为CH4，r为HCl，s为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4的混合物。二元化合物m与n反应生成q和r，q的水溶液具有漂白性，其中n为Cl2
3、，r为HCl，从而推知m为H2O，q为HClO。结合四种短周期元素的原子序数关系及形成的二元化合物之间的转化推知，W、X、Y、Z元素分别为H、C、O、Cl。A项同周期主族元素的原子半径，随原子序数的递增而逐渐减小，则原子半径的大小关系为HOC；B项由ClO2、CCl4可以得出元素的非金属性：OCl，ClC，则元素的非金属性强弱关系为OClC；C项Y(O)的氢化物有H2O、H2O2，常温常压下均为液态；D项X(C)的最高价氧化物的水化物为H2CO3，是一种二元弱酸。答案C2(2016全国卷)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和b同族。下列叙述错误
4、的是Aa与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为1Bb与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物Cc的原子半径是这些元素中最大的Dd与a形成的化合物的溶液呈弱酸性解析由题中所给的信息可知，a为H，b为O，c 为Na，d为S。A项中，H与Na可以形成化合物NaH，H的化合价为1；B项中，O与其他三种元素可以形成H2O、H2O2、Na2O、Na2O2、SO2、SO3等二元化合物；C项中，四种元素原子半径大小顺序为NaSOH; D项中，H与S形成化合物H2S，其水溶液呈弱酸性。答案A3(2016全国卷)四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X的简单离子具有相同电子层结构，X的原子
5、半径是短周期主族元素原子中最大的，W与Y同族，Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是A简单离子半径：WXZBW与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性C气态氢化物的热稳定性：WZ解析X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，为钠元素，ZX形成的化合物为中性，说明为氯化钠，则Y为硫元素，W为氧元素。A、钠离子和氧离子电子层结构相同，核电荷数越大，半径越小，故钠离子半径小于氧离子半径，故错误；B、氧和钠形成的化合物为氧化钠或过氧化钠，其水溶液都为氢氧化钠，显碱性，故正确；C、水和硫化氢比较，水稳定性强，故错误；D、最高价氧化物对应的水化物中高氯酸是最强酸，故错误。答案B考点一原子结构与化
6、学键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。 2元素、核素、同位素之间的关系3巧记10e、18e微粒(1)以Ne为中心记忆10电子体：Ne(2)以Ar为中心记忆18电子体：Ar此外，由10电子体中的CH4、NH3、H2O、HF失去一个H剩余部分CH3、NH2、OH、F为9电子体，两两组合得到的物质如CH3CH3、CH3OH、H2O2、N2H4、F2等也为18电子体。4化学键与物质类别的关系(1)只含非极性共价键的物质：非金属元
7、素组成的单质(稀有气体除外)。如I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。(2)只含有极性共价键的物质：一般是不同非金属元素组成的共价化合物。如HCl、NH3、SiO2、CS2等。(3)既有极性键又有非极性键的物质。如H2O2、C2H4、CH3CH3、C6H6等。(4)只含有离子键的物质：活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物。如Na2S、CsCl、K2O、NaH等。(5)既有离子键又有非极性键的物质。如Na2O2、CaC2等。(6)由强极性键构成但又不是强电解质的物质。如HF等。(7)只含有共价键的化合物。如SiO2等。题组一考查原子的构成及概念辨析1(2015上海高考) 中国科学技术名词审定委
8、员会已确定第116号元素Lv的名称为。关于Lv的叙述错误的是A原子序数116B中子数177C核外电子数116 D相对原子质量293解析A元素符号左下角表示的是原子核内的质子数，原子核内的质子数等于该元素的原子序数，所以该元素的原子序数是116，正确。B.在原子符号的左上角表示的是该元素原子的质量数，质量数就是质子数与中子数的和，所以该原子的中子数是293116=177，正确。C.对于元素的原子来说，原子核内的质子数等于原子核外的电子数，等于元素的原子序数，所以该原子的原子核外电子数是116，正确。D.293只表示该元素的一种原子的质量数，由于不知道该元素有几种原子，各种原子的含量是多少，因此不
9、能确定该元素的相对原子质量，错误。答案D2(2016德州模拟)“玉兔”号月球车用Pu作为热源材料。下列关于Pu的说法正确的是A.Pu与U互为同位素B.Pu与Pu互为同素异形体C.Pu与U具有完全相同的化学性质D.Pu与Pu具有相同的最外层电子数解析Pu与U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。Pu与Pu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。答案D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
10、、新戊烷。题组二考查核外电子排布的规律及应用3(2015新课标卷)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cbaBa和其他3种元素均能形成共价化合物Cd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解析由a的最外层电子数为1，a的电子层结构与氦相同可知，a为H。b和c的次外层有8个电子，则b、c处于第三周期，又知b、c的最外层电子数分别为6、7，从而推知，b、c分别为S、Cl。由c和d的电子层结构相同
11、可知，d为K。A项，S、Cl处于第三周期，Cl的原子序数大于S，则Cl的非金属性强于S；由H2S中S元素显2价、H元素显1价可知，S的非金属性强于H，因此三种元素的非金属性次序为ClSH，正确。B项，H和S、Cl可形成共价化合物H2S和HCl，而H与K则形成离子化合物KH，错误。C项，K和H、S、Cl均可形成离子化合物，分别为KH、K2S和KCl，正确。D项，H、S、Cl的最高化合价分别为1、6和7，最低化合价分别为1、2和1，因此三种元素各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6，正确。答案B4(2016淄博模拟)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
12、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AY和Z可以组成一种Y和Z的质量比为78的化合物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n=2，为NO，A项正确；H、N、O组成的盐有NH4NO3、N
13、H4NO2等，既含离子键又含共价键，B项正确；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NH、NH3、H2O、H3O、OH等，D项不正确。答案D规律小结短周期常见原子的核外电子排布规律(1)原子核中无中子的原子：H。(2)最外层有1个电子的元素：H、Li、Na。(3)最外层有2个电子的元素：Be、Mg、He。(4)最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar。(5)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C；是次外层3倍的元素：O；是次外层4倍的元素：Ne。(6)电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。(7)电子总数为最外层电子
14、数2倍的元素：Be。(8)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si。(9)内层电子总数是最外层电子数2倍的元素：Li、P。题组三考查物质类别与微粒间的相互作用5下列叙述中，正确的是ASiO2和CO2中，Si和O、C和O之间都是共价键B离子化合物中一定有金属元素C由阳离子和阴离子结合生成的化合物一定是离子化合物D由两种共价化合物结合生成的化合物一定是共价化合物解析离子化合物中不一定含金属元素，如铵盐，B项错误；由阳离子和阴离子结合生成的化合物不一定是离子化合物，如NHOH=NH3H2O，C项错误；由两种共价化合物结合生成的化合物不一定是共价化合物，如HClNH3=NH4Cl，D项错误。答
15、案A6(2016常州模拟)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解析NF3分子中NF共价键是极性键；反应中N：33，F：01, NF3既是氧化产物又是还原产物，D选项中NH4F是离子化合物。答案D误区警示化学键认知的几个误区(1)误认为离子化合物中只存在离子键，不存在共价键。(2)误认为金属元素与非金属元素形成的化合物一定是离子化合物。如AlCl3为共价化合物；只由非金属元素
16、形成的化合物不一定是共价化合物。如NH4Cl为离子化合物。(3)误认为任何物质中都存在化学键，如稀有气体分子中不存在化学键。(4)误认为只要有化学键的断裂就一定发生化学反应，如NaCl熔化时断裂化学键。(5)误认为同位素原子间的质量数不同而造成化学性质的不同。考点二元素在周期表中的位置、原子结构、元素性质三者之间的关系及应用1牢记元素周期表中18个纵行及对应的族2明确原子结构中的四个数量关系(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。3掌握元素金属性、非金属性强弱比较的常见方法(1)金
17、属性强弱的比较根据元素在周期表或金属活动性顺序表中的位置。根据金属与盐溶液的置换反应。根据原电池的正、负极。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。 (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。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
18、逐渐减小(稀有气体元素除外)，如：NaMgAlSi；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。(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、O2XB阴离子的还原性：WZC氧化物的水化物的酸性：YH2，A不正确。B.Cl元素的非金属性强于H元素，元素得电子能力越强，其
19、对应阴离子越不容易失去电子，故对应阴离子的还原性：Cl弱于H，B正确。C.P元素的非金属性弱于Cl元素的非金属性，元素非金属性越弱，其最高价氧化物对应水化物的酸性越弱，故酸性：H3PO4HClO4，题目中未说明“最高价”，C不正确。D.铵盐是离子化合物，N和P可能存在于同一离子化合物中，如(NH4)3PO4、(NH4)2HPO4、NH4H2PO4等，D不正确。答案B2(2016厦门模拟)下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对减弱的是序号事实推论ACa(OH)2的碱性强于Mg(OH)2金属性：CaMgB与冷水反应，Na比Mg剧烈金属性：NaMgCSO2与NaHCO3溶液反应生成CO2非金属性
20、：SCDt 时，Br2H22HBrK=5.6107I2H22HIK=43非金属性：BrI解析ACa、Mg位于同主族，金属性CaMg，对应的最高价氧化物的水化物碱性为Ca(OH)2强于Mg(OH)2，故A正确；B.N、Mg位于同周期，金属性NaMg，则与冷水反应，Na比Mg剧烈，故B正确，C.SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2，可知酸性亚硫酸大于碳酸，亚硫酸不是最高价氧化物的水化物，则不能以此比较非金属性，故C错误；D.K越大，说明生成的气态氢化物越稳定，则稳定性为HBrHI，则非金属性为BrI，故D正确；故选C。答案C题组二考查“位 、构、性”的相互推断3(2015山东高考)短周期元素X、
21、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍，下列说法正确的是YZXWA. 原子半径：XYZC. Z、W均可与Mg形成离子化合物D. 最高价氧化物对应水化物的酸性：YW解析设元素Y的原子序数为y，则yy10=3(y1)，解得y=7，则Y为N元素、X为Si元素、Z为O元素、W为Cl元素。A、原子半径：ZYX，错误；B、气态氢化物的稳定性：XZ，错误；C、O元素、Cl元素都能与Mg形成离子化合物，正确；D、最高价氧化物对应水化物的酸性：YW，错误。答案C4(2016临沂模拟)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下图所示。Z元素原子核外K层
22、与M层电子数相等。下列说法中正确的是XYZWA. 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W更剧烈D. W的金属性比Z的强解析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
23、确；D.金属性MgAl，错误。答案C方法技巧注意元素周期表“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。 (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
24、与族序数奇偶性的关系原子序数为奇数，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：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=周期序数，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。(2)电子层结构相同的微粒
25、：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。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：同周期中左边元素的原子半径比右边元素的原子半径大，同主族中下边元素的原子半径比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)
26、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。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的A、A族；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”，“空气中含量最多的元素”、“地壳中含量最多的元素”等特征来推断。5根据稀有气体的原子序数推断各周期最后的元素都
27、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。题组一考查元素推断与元素的性质1(2016东北师大附中模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X元素的单质可在自然界中形成最硬的矿石，Y原子最外层有6个电子，Z元素的氧化物可做耐高温材料且其最高价氧化物的水化物是难溶于水的碱性物质，W与X同主族。下列叙述正确的是A原子最外层电子数由少到多的顺序：X=WYZB原子半径由大到小的顺序：r(W)r(X)r(Y)r(Z)C元素非金属性由强到弱的顺序：X、Y、WD元素的简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：Y、X、W解析短
28、周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X元素的单质可在自然界中形成最硬的矿石，该矿石为金刚石，则X为C元素，Z元素的氧化物可做耐高温材料且其最高价氧化物的水化物是难溶于水的碱性物质，则Z为Mg元素，Y原子最外层有6个电子，而且原子序数比Mg小，则Y为O元素，W与C同主族，则W为Si元素。A原子最外层电子数由少到多的顺序：ZW=XY，故A错误；B.同周期自左而右原子半径减小，同主族从上到下原子半径增大，则原子半径由大到小的顺序：r(Z)r(W)r(X)r(Y)，故B错误；C.X为碳元素，Y为O元素，W为Si元素，则元素非金属性由强到弱的顺序：Y、X、W，故C错误；D.元素的非金属性越强，其
29、氢化物的稳定性越强，非金属性：OCSi，则气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：Y、X、W，故D正确。答案D2(2016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元素XYZW原子半径(nm)0.0770.0750.1020.099最高正价或最低负价4521A.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气体解析根据原子半径数据及特征化合价，W为Cl，X
30、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；B项，HClO4、H2CO3、HNO3中，HClO4的酸性最强；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；D项，0.3 mol Cu和足量稀HNO3反应放出NO：=0.2 mol，Cu和稀H2SO4不反应。答案C题组二元素推断的多角度应用3(2015江苏高考)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子最外层有6个电子，Y是至今发现的非金属性最强的元素，Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，W的单质广
31、泛用作半导体材料。下列叙述正确的是A原子最外层电子数由多到少的顺序：Y、X、W、ZB原子半径由大到小的顺序：W、Z、Y、XC元素非金属性由强到弱的顺序：Z、W、XD简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：X、Y、W解析由“Y是至今发现的非金属性最强的元素”可知，Y为F；由X原子序数小于Y且“X原子最外层有6个电子”可知，X为O；由“Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置”可知，Z为Al；由“W的单质广泛用作半导体材料”可知，W是Si。A选项，原子最外层电子数由多到少的顺序是F、O、Si、Al，所以正确；B选项，原子半径由大到小的顺序：Z、W、X、Y，所以错误；C选项，元素非金属性由强到弱的顺序
32、：Y、X、W，所以错误；D选项，简单气态氢化物的稳定性Y的最强，所以错误。答案A4(2015海南高考)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Ad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Db、c、d分别与氢形成的化合物中化学键均为极性共价键解析短周期元素中M层电子数是1，则a的核外电子排布是2、8、1，a是Na元素；b的最外层电子数为内层电子数的2倍，则b核外电子排布是2、4，b是C元素；c的最高化合价
33、为最低化合价绝对值的3倍，则c是S元素；c、d的原子处于同一周期，d的原子半径小于c，根据元素周期律可知d是Cl元素。A.在上述元素中非金属性最强的元素是Cl元素，正确。B.Na可以形成Na2O、Na2O2两种氧化物；C可以形成CO、CO2两种氧化物；S可以形成SO2、SO3两种氧化物；而Cl元素则可以形成Cl2O、ClO2、ClO3等多种价态的氧化物，正确。C.Na是金属元素，可以与非金属元素C、S、Cl形成离子化合物，正确。D.C元素可以与H元素形成乙烷，该分子中含有非极性键，错误。答案D限时50分钟，满分70分一、选择题(包括7个小题，每小题5分，共35分)1据新闻网报道：科学家首次合成
34、第117号元素，被美国时代周刊评选为当年十大科学发现。假如第117号元素符号暂时定为Up，下列关于Up和Up的说法中正确的是A.Up和Up是两种元素B.Up和Up互为同位素C.Up和Up质子数不同、中子数相同D.Up和Up质量数相同、电子数不同解析Up和Up是同种元素的两种核素，元素符号左上角的数字表示该核素的质量数，左下角的数字表示该核素的质子数，它们的质子数相同，中子数不同，互为同位素，A选项错误，B选项正确；Up和Up的质子数、电子数都是117，而质量数分别为293、294，中子数分别为176、177，C、D选项均错误。答案B2(2015上海高考)不能作为判断硫、氯两种元素非金属性强弱的
35、依据是A单质氧化性的强弱B单质沸点的高低C单质与氢气化合的难易D最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱解析A元素的非金属性越强，其单质获得电子的能力就越强，因此单质氧化性就越强。故可以通过比较单质氧化性的强弱，判断元素的非金属性的强弱；B.S单质、Cl2都是分子晶体，分子之间通过分子间作用力结合，分子间作用力越大，物质的熔沸点就越高，这与元素的非金属性强弱无关；C.元素的非金属性越强，其单质与氢气化合形成氢化物就越容易，形成的氢化物的稳定性就越强。因此可以比较元素的非金属性的强弱；D.元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强，因此可以通过比较硫、氯两种元素最高价氧化物对应的水化物
36、酸性的强弱比较元素的非金属性的强弱。答案B3元素周期律揭示了元素间的递变规律，下列递变规律正确的是AA族元素氢化物沸点：SiH4CH4，所以A族元素氢化物沸点：PH3NH3B第二周期元素氢化物稳定性：HFH2O，所以第三周期元素氢化物稳定性：HClH2SCA族元素的非金属性：FCl，所以A族元素氢化物的酸性：HFHClD镁比铝活泼，工业上用电解熔融氧化铝制铝，所以工业上也用电解熔融氧化镁制镁解析A项，由于NH3分子间能形成氢键，所以其沸点高于PH3，错误；C项，非金属性越强， 其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，不能说明氢化物酸性强弱，错误；D项，由于MgO的熔点高，故工业上是电解熔融的氯化
37、镁制镁，错误。答案B4(2016哈师大附中模拟)下列物质中含有相同的化学键类型的是ANaCl、HCl、H2O、NaOHBCl2、Na2S、HCl、SO2CHBr、CO2、H2O、CS2 DNa2O2、H2O2、H2O、O3解析A、四种物质含有的化学键分别是离子键、极性键、极性键、离子键和极性键，A错误；B、四种物质含有的化学键分别是非极性键、离子键、极性键、极性键，B错误；C、四种物质含有的化学键均是极性键，C正确；D、四种物质含有的化学键分别是离子键和非极性键、极性键和非极性键、极性键、非极性键，D错误。答案C5(2016承德模拟)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
38、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。氧元素一般没有正化合价，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，最高价含氧
39、酸HClO4是最强的含氧酸，故D正确。答案D6(2016江苏高考)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A族，W与X属于同一主族，下列说法正确的是A元素X、W的简单阴离子具有相同的电子层结构B由Y、Z两种元素组成的化合物是离子化合物CW的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强D原子半径：r(X)r(Y)r(Z)r(W)解析Y是迄今发现的非金属性最强的元素，则Y是F元素，X原子的最外层有6个电子，且原子序数比F小，则X是O元素，Z位于A族，原子序数比F大，则Z为Na元素，W与O属于同一主族且原子序数比O大，则W是S元素
40、。A项中，O2的结构示意图为，S2的结构示意图为，错误；B项中，Y与Z形成的化合物NaF是离子化合物，正确；C项中，HF的热稳定性比H2S强，错误；D项中，原子半径大小顺序为r(Na)r(S)r(O)r(F)，错误。答案B7(2016福州模拟)X、Y、Z、W、R属于短周期主族元素。X的原子半径短周期主族元素中最大，Y元素的原子最外层电子数为m，次外层电子数为n，Z元素的原子L层电子数为mn，M层电子数为mn，W元素与Z元素同主族，R元素原子与Y元素原子的核外电子数之比为21。下列叙述错误的是AX与Y形成的两种化合物中阴、阳离子的个数比均为12BY的氢化物比R的氢化物稳定，熔沸点高C. Z、W、
41、R最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是：RWZDRY2、WY2通入BaCl2溶液中均有白色沉淀生成解析X的原子半径在短周期主族元素中最大，应为Na元素；Y元素的原子外层电子数为m，次外层电子数为n，Z元素的原子L层电子数为mn，M层电子数为mn，因为L层电子最多为8，则n=2，m=6，所以Y为O元素，Z为Si元素，W元素与Z元素同主族，应为C元素，R元素原子与Y元素原子的核外电子数之比为21，Y的核外电子数为8，则R的核外电子数为16，应为S元素。A.X与Y形成的两种化合物分别为Na2O、Na2O2，两种化合物中阴、阳离子的个数比均为12，故A正确；B.Y是O元素，R是S元素，元素的非金属性
42、越强其氢化物越稳定，氧元素的非金属性大于硫元素，所以水的稳定性大于硫化氢，且水中含有氢键，沸点高，故B正确；C.非金属性：SCSi，元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，故C正确；D.SO2、CO2对应的酸的酸性比盐酸弱，与氯化钡都不反应，故D错误。答案D二、非选择题(包括4个小题，共35分)8(8分)(2016海南高考)短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，元素X的一种高硬度单质是宝石，Y2电子层结构与氖相同，Z的质子数为偶数，室温下M单质为淡黄色固体，回答下列问题：(1)M元素位于周期表中的第_周期、_族。(2)Z元素是_，其在自然界中常见的二元化合物是_。(3)
43、X与M的单质在高温下反应的化学方程式为_，产物分子为直线形，其化学键属_共价键(填“极性”或“非极性”)。(4)四种元素中的_可用于航空航天合金材料的制备，其单质与稀盐酸反应的化学方程式为_。解析短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，元素X的一种高硬度单质是宝石，则X是C元素；Y2电子层结构与氖相同，则Y是Mg元素；Z的质子数为偶数，室温下M单质为淡黄色固体，则Z是Si元素；M是S元素。(1)M元素是S，核外电子排布是2、8、6，所以位于周期表中的第三周期、A族；(2)Z元素是Si元素，其在自然界中常见的二元化合物是SiO2；(3)X与M的单质在高温下反应产生CS2，该反应的化学方程式为
44、C2SCS2，产物分子为直线形，结构与CO2类似， 由于是不同元素的原子形成的共价键，所以其化学键属极性共价键；(4)四种元素中只有Mg是金属元素，密度比较小，制成的合金硬度大，所以可用于航空航天合金材料的制备，该金属是比较活泼的金属，可以与盐酸发生置换反应产生氢气，其单质与稀盐酸反应的化学方程式为Mg2HCl=MgCl2H2。答案(1)三A(2)SiSiO2 (3)C2SCS2极性(4)MgMg2HCl=MgCl2H29(9分)元素单质及其化合物有广泛用途，请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题：(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外)，以下说法正确的是_。a原子半径和离子半径均减
45、小b金属性减弱，非金属性增强c氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强d单质的熔点降低(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为_，氧化性最弱的简单阳离子是_。(3)已知：化合物MgOAl2O3MgCl2AlCl3类型离子化合物离子化合物离子化合物共价化合物熔点/2 8002 050714191工业制镁时，电解MgCl2而不电解MgO的原因是_；制铝时，电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是_。(4)晶体硅(熔点1 410 )是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下：Si(粗)SiCl4(纯)Si(纯)SiCl4的电子式为_。解析(1)第三周期元素从左到右，原子半径依次减小，阳离子半径
46、依次减小，阴离子半径依次减小，但阳离子只有两个电子层，阴离子有三个电子层，阳离子半径小于阴离子半径，a错误；金属性减弱，非金属性增强，b正确；最高价氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强，c错误；第三周期元素的单质中，硅的熔点最高，d错误。(2)第三周期中原子最外层与次外层电子数相同的是氩，氧化性最弱的简单阳离子是Na。(3)工业上制镁时，电解MgCl2而不电解MgO的原因是MgO的熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本。制铝时，电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是AlCl3为共价化合物，熔融态难导电。(4)SiCl4是共价化合物，电子式为。答案(1)b(2)氩Na(或钠离子)(3)MgO
47、熔点高，熔融时耗费更多资源，增加生产成本AlCl3为共价化合物，熔融态难导电(4) 10(9分)(2016合肥模拟)X、Y、Z、W、R是短周期元素，原子序数依次增大。X原子核外各层电子数之比为12，Y原子和Z原子的核外电子数之和为20，W和R是同周期相邻元素，Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨。请回答下列问题：(1)元素X的最高价氧化物的电子式为_；元素Z的离子结构示意图为_。(2)单质铜和元素Y的最高价氧化物对应水化物的稀溶液发生反应的化学方程式为_。(3)元素W位于周期表的第_族，其非金属性比R弱，用原子结构的知识解释原因：_。(4)R的一种氧化物能使品红溶液褪色，工业上用Y的气态氢化物的
48、水溶液作该氧化物的吸收剂，写出吸收剂与足量该氧化物反应的离子方程式：_。(5)Y和Z组成的化合物ZY，被大量用于制造电子元件。工业上用Z的氧化物、X单质和Y单质在高温下制备ZY，其中Z的氧化物和X单质的物质的量之比为13，则该反应的化学方程式为_。解析由X原子核外各层电子数之比为12，推出X为C；由Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨且R的原子序数大于Y，推出Y和R分别为N和S；由W和R是同周期相邻元素且R的原子序数大于W，推出W为P；由Y原子和Z原子的核外电子数之和为20，推出Z为Al。(4)氨水与足量SO2反应生成NH4HSO3。答案(1) (2)8HNO3(稀)3Cu=2NO3Cu(NO3
49、)24H2O(3)AP原子和S原子的电子层数相同，P原子半径较大，得电子能力较弱(4)SO2NH3H2O=HSONH(5)Al2O33CN22AlN3CO11(9分)(2016天津高考)下表为元素周期表的一部分。碳氮YX硫Z回答下列问题：(1)Z元素在周期表中的位置为_。(2)表中元素原子半径最大的是(写元素符号)_。(3)下列事实能说明Y元素的非金属性比S元素的非金属性强的是_。aY单质与H2S溶液反应，溶液变浑浊b在氧化还原反应中，1 mol Y单质比1 mol S得电子多cY和S两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高(4)X与Z两元素的单质反应生成1 mol X的最高价化合物，恢复
50、至室温，放热687 kJ，已知该化合物的熔、沸点分别为69 和58 。写出该反应的热化学方程式：_。(5)碳与镁形成的1 mol化合物Q与水反应，生成2 mol Mg(OH)2和1 mol烃，该烃分子中碳氢质量比为91，烃的电子式为_。Q与水反应的化学方程式为_。(6)铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应，生成的盐只有硫酸铜，同时生成的两种气体均由上表中两种元素组成，气体的相对分子质量都小于50。为防止污染，将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐，消耗1 L 2.2 molL1 NaOH溶液和1 mol O2，则两种气体的分子式及物质的量分别为_，生成硫酸铜物质的量为_。解析根据周期表的结构易推
51、知元素X、Y、Z分别为Si、O、Cl。(1)Z(Cl)在周期表中的位置为第三周期、A族。(2)X(Si)、S、Z(Cl)的电子层数相同，比C、N、O多一个电子层，且根据“序大径小”的规律知Si原子半径最大。(3)a.置换反应说明氧化性：O2S，故非金属性：OS；b.得电子数的多少不能说明元素非金属性的强弱；c.氢化物分解所需的温度越高，说明氢化物越稳定，故非金属性：OS。(4)Si与Cl2生成的Si的最高价化合物为SiCl4，根据SiCl4的熔、沸点可知常温下其状态为液态，故该反应的热化学方程式为Si(s)2Cl2(g)=SiCl4(l)H=687 kJmol1。(5)根据Mg与C形成的1 m
52、ol化合物Q与水反应生成2 mol Mg(OH)2和1 mol烃，根据氧原子守恒，说明参加反应的水为4 mol，则反应生成的烃中含有4个H原子(H守恒)，该烃中碳与氢的质量比为91，则其物质的量之比为34，故该烃的分子式为C3H4。符合一元炔或二烯烃的通式为CnH2n2，由于该烃中只有三个碳原子，故该烃为丙炔HCCCH3，其电子式为。Q与水反应的化学方程式为Mg2C34H2O=2Mg(OH)2C3H4。(6)该反应过程的原理为()CuHNO3H2SO4CuSO4NONO2H2O；()NONO2NaOHO2NaNO3H2O。设NO、NO2的物质的量分别为x、y，根据N原子守恒和转移电子数相等可得：解得x=0.9 mol，y=1.3 mol。反应()中Cu转化为CuSO4且与反应()中O2转移的电子数相等，即n(CuSO4)2=n(O2)4=4 mol，故n(CuSO4)=2 mol。答案(1)第三周期，A族(2)Si(3)ac(4)Si(s)2Cl2(g)=SiCl4(l)H=687 kJmol1(5) Mg2C34H2O=2Mg(OH)2C3H4(6)NO：0.9 mol，NO2：1.3 mol2 mol
