1、专题十一原子结构元素周期律备考方向导航考点1原子结构原子核外电子排布1. 2020全国卷,11,6分1934年约里奥-居里夫妇在核反应中用粒子(即氦核 24He)轰击金属原子ZWX,得到核素Z+230Y,开创了人造放射性核素的先河:ZWX+24HeZ+230Y+01n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.ZWX的相对原子质量为26 B.X、Y均可形成三氯化物C.X的原子半径小于Y的 D.Y仅有一种含氧酸2.2019江苏,2,2分反应NH4Cl+NaNO2NaCl+N2+2H2O放热且产生气体,可用于冬天石油开采。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是()A.中子数为1
2、8的氯原子:1718Cl B.N2的结构式:NN C.Na+的结构示意图: D.H2O的电子式:考点2化学键分子间作用力3.2020全国卷,13,6分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4.2018浙江4月选考,19,2分下列说法正确的是()A.CaCl2中既有离子键又有共价键,所以CaCl2属于离子化合物B.H2O汽化成水蒸
3、气、分解为H2和O2,都需要破坏共价键C.C4H10的两种同分异构体因为分子间作用力大小不同,因而沸点不同D.水晶和干冰都是共价化合物,均属于原子晶体5.2019海南,13,9分自门捷列夫发现元素周期律以来,人类对自然的认识程度逐步加深,元素周期表中的成员数目不断增加。回答下列问题:(1)2016年IUPAC确认了四种新元素,其中一种为Mc,中文名为“镆”。元素Mc可由反应95243Am+2048CaMc+301n得到。该元素的质子数为,287Mc与288Mc互为。(2)Mc位于元素周期表中第A族,同族元素N的一种氢化物为NH2NH2,写出该化合物分子的电子式。该分子内存在的共价键类型有。(3
4、)该族中的另一元素P能呈现多种化合价,其中+3价氧化物的分子式为,+5价简单含氧酸的分子式为。考点3元素周期表及其应用6.2020浙江7月选考,16,2分X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。Y元素的最高正价为+4,Y元素与Z、M元素相邻,且与M元素同主族;化合物Z2X4的电子总数为18个;Q元素的原子最外层比次外层少一个电子。下列说法不正确的是()A.原子半径:ZYYMC.X2Z-ZX2易溶于水,其水溶液呈碱性D.X、Z和Q三种元素形成的化合物一定是共价化合物7.2019全国卷,9,6分今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。如表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族
5、元素,W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是()WXYZA.原子半径:WX B.常温常压下,Y单质为固态C.气态氢化物热稳定性:Z”或“”或“”),判断依据是。(3)PH3和NH3与卤化氢的反应相似,产物的结构和性质也相似。下列对PH3与HI反应产物的推断正确的是(填序号)。a.不能与NaOH反应b.含离子键、共价键c.能与水反应(4)SbCl3能发生较强烈的水解,生成难溶的SbOCl,写出该反应的化学方程式:,因此,配制SbCl3溶液应注意。考点4元素周期律及其应用9.2019全国卷,9,6分X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为10。X与Z同族,Y最外层电子数等于
6、X次外层电子数,且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是()A.熔点:X的氧化物比Y的氧化物高 B.热稳定性:X的氢化物大于Z的氢化物C.X与Z可形成离子化合物ZX D.Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸10.原创我国科学家用大阴离子(如图所示)的锌盐溶液作电解液,设计制备了水系锌离子电池,X、Y、Z、W均为短周期元素,X、Y、Z位于同一周期,Y、W最外层电子数相等。下列叙述正确的是()A.元素非金属性的顺序为ZYZC.该离子中的原子均满足8电子稳定结构D.简单阴离子半径的顺序为W YZ11.2020武汉部分学校质检短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增,其中Y与Z同主族。X与Y、Z与W均可
7、形成如图所示的分子结构,且Z与W形成的分子中所有原子最外层均满足8电子稳定结构。下列说法正确的是()A.原子半径:WZYXB.气态氢化物热稳定性:YZWC.Z和W均存在两种以上的含氧酸D.Z和W在自然界中均只能以化合态存在12.2021北京人大附中模拟改编已知X、Y、Z、W、M 均为短周期元素。25 时,其最高价氧化物对应的水化物(浓度均为0.01 mol/L)溶液的pH和原子半径的关系如图所示。下列说法错误的是()A.Z元素最高价氧化物的化学式为ZO3B.简单离子半径大小顺序:XMC.最简单气态氢化物的稳定性:YXD.X、Z的最简单气态氢化物反应有白烟生成拓展变式1.2021浙江三校一联化合
8、物 Y2ZW3X 可用作牙膏的添加剂,W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中 Z 的最高价氧化物的水化物是三元酸,Y 的原子半径是短周期主族元素中最大的,W 与 X 的最外层电子数之和为 13。下列说法错误的是()A.简单氢化物的沸点:WXB.离子半径:YWXC.Z 的最高价氧化物可用作干燥剂D.Y 与 X 形成的化合物的水溶液呈碱性2.2018浙江下半年选考,19,2分下列说法正确的是()A.CaO与水反应过程中,有共价键的断裂和形成B.H2O的热稳定性比H2S的强,是由于H2O的分子间作用力较大C.KCl、HCl、KOH的水溶液都能导电,所以它们都属于离子化合物D.葡萄糖
9、、二氧化碳和足球烯(C60)都是共价化合物,它们的晶体都属于分子晶体3.下列有关电子式的表述不正确的是()A.NaBH4的电子式为Na+HBHHH-B.用电子式表示CaF2的形成过程:FF+CaF-Ca2+F-C.光气(COCl2)的电子式为D.用电子式表示H2O的形成过程:H+O+HHOH4.2019北京,8,6分2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是()A.In是第五周期第A族元素B.49115In的中子数与电
10、子数的差值为17C.原子半径:InAlD.碱性:In(OH)3RbOH5.下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是()选项事实推论A与冷水反应,Na比Mg剧烈金属性:NaMgBCa(OH)2 的碱性强于Mg(OH)2金属性:CaMgC氧化性:HClOH2CO3非金属性:ClCD热稳定性:HBrHI非金属性:BrI6.2020临川一中模拟短周期主族元素 X、Y、Z、W、R、T 的原子序数依次增大, X 的最外层电子数与次外层电子数相等, X、W 位于同主族。Y 和 Z 的价电子数之和等于 R 和 T 的价电子数之和,这四种元素组成两种盐 Z2TY3 和 ZRY2。在含该两种盐的混合溶液
11、中滴加盐酸,产生白色沉淀的物质的量与盐酸体积的关系如图所示。下列说法正确的是()A.X、Y、Z不能组成离子化合物B.单质的熔点:YZr(W)r(Z)D.Z、R 分别与Y形成的化合物中都只含离子键7.2021 河北鸡泽一中月考改编六种短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大,其中A与E同主族,B与F同主族,E与F同周期。已知常温下A与E对应单质的状态不同,D的核电荷数是B的最外层电子数的2倍,化合物FB是第三代半导体材料的典型代表。下列说法正确的是()A.由A、C、D三种元素组成的化合物一定是共价化合物B.F与D形成的化合物性质很不活泼,不与任何酸反应C.原子半径:r(E)r(F)r(
12、C)r(D)D.元素的非金属性:DCFB8.2016全国卷,13,6分短周期元素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的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01 molL-1 r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WXXYC.Y的氢化物常温常压下为液态D.X的最高价氧化物的水化物为强酸答案专题十一原子结构元素周期律备考方向导航1.B核反应方程式中质量数守恒,X的质量数W=30+1-4=27,推测其为短周期主族元素。Y的质子数比金属原子X的大2,两者应位于同一周期,
13、设X的最外层电子数为x,则Y的最外层电子数为x+2,故x+ x+2=8,解得x=3。综上分析知X为Al,Y为P。ZWX的相对原子质量为27,A错误;Al、P可以分别形成AlCl3、PCl3,B正确;原子半径AlP,C错误;P的含氧酸有次磷酸(H3PO2)、亚磷酸(H3PO3)、磷酸(H3PO4)等,D错误。2.DA项,中子数为18的氯原子应表示为1735Cl,错误;B项,N2分子中N与N之间形成三键,结构式为,错误;C项,Na+的结构示意图为,错误;D项,H2O为共价化合物,每个氢原子和氧原子之间共用一个电子对,正确。3.D 由题意知,4种短周期元素中,Z的原子序数最大,且能形成Z+,则Z为N
14、a,W的原子序数最小,且形成一个化学键,则W为H,再由4种元素的原子序数之和为24,可知X与Y的原子序数之和为12,结合题给化合物中X与Y的成键数,可知X为B,Y为N。从该化合物的成键情况可确定H、B、N之间均为共价键,A项正确;Na为活泼金属,既能与水反应,又能与CH3OH发生置换反应生成H2,B项正确;氮元素的最高价氧化物对应的水化物为HNO3,是典型的强酸,C项正确;BF3中B原子最外层只有6个电子,不满足8电子稳定结构,D项错误。4.CCaCl2中只有离子键,没有共价键,A项错误;H2O汽化成水蒸气,只需克服分子间作用力和氢键,不需要破坏共价键,B项错误;分子间作用力的大小直接影响分子
15、晶体的熔沸点大小,C项正确;水晶(SiO2)和干冰(CO2)都是共价化合物,但水晶属于原子晶体,干冰属于分子晶体,D项错误。5.(1)115(1分)同位素(1分)(2)(1分)极性共价键和非极性共价键(2分)(3)P4O6(2分)H3PO4(2分)【解析】(1)该反应前后质子总数不变,Mc的质子数为95+20=115,287Mc与288Mc是质子数相同中子数不同的同种元素的不同核素,互称为同位素。(2)联氨的电子式为;氮氮之间形成非极性共价键、氮氢之间形成极性共价键。(3)P的+3价氧化物的分子式为P4O6;+5价P的简单含氧酸是磷酸,其分子式为H3PO4。6.DX、Y、Z、M、Q是原子序数依
16、次增大的短周期元素,由Y元素的最高正价为+4可知,Y为第A族元素,结合“Y元素与Z、M元素相邻,且与M元素同主族”,可推出Y为C、Z为N、M为Si,由“化合物Z2X4的电子总数为18个”可推出X为H,由“Q元素的原子最外层比次外层少一个电子”可推出Q为Cl。根据同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小,同一主族元素从上到下原子半径依次增大,可得原子半径Z(N)Y(C)Y(C)M(Si),则酸性Z(HNO3)Y(H2CO3)M(H2SiO3),B项正确;H2NNH2为联氨,是一种极性较强的化合物,根据相似相溶原理可知,联氨易溶于水、醇等极性溶剂,又H2NNH2+H2OH2NNH3+OH-,其水溶
17、液呈碱性,C项正确;X、Z和Q三种元素组成的化合物不一定都是共价化合物,如氯化铵为离子化合物,一氯胺(NH2Cl)为共价化合物,D项错误。7.D由题中信息和题表可知W位于第二周期,X、Y、Z位于第三周期,结合W与X的最高化合价之和为8,且族序数相差2,可知X为Al,W和Z分别为N和P,Y为Si。原子半径NAl,A项正确。常温常压下,单质硅呈固态,B项正确。由非金属性PN,可知气态氢化物热稳定性PH3(1分)(1分)N2H4分子间存在氢键(1分)(3)b、c(2分)(4)SbCl3+H2OSbOCl+2HCl(“”写成“”亦可)(2分)加盐酸,抑制水解(2分)【解析】(1)砷为第四周期第A族元素
18、。115288Mc的中子数为288-115=173。将题给两个已知热化学方程式相减,可得P(s,红磷)P(s,黑磷)H=-21.7 kJmol-1,则各物质能量白磷红磷黑磷,根据能量越低越稳定,可知最稳定的磷单质为黑磷。(2)非金属性NP,故热稳定性NH3PH3;由于N2H4分子间可形成氢键,故沸点:N2H4P2H4。(3)由NH3与HI反应生成NH4I,类推PH3与HI反应生成PH4I,由NH4I含离子键、共价键,类推PH4I含离子键、共价键,由NH4I能与NaOH、H2O反应,类推PH4I能与NaOH、H2O反应。(4)SbCl3与水反应生成SbOCl和HCl,化学方程式为SbCl3+H2
19、O SbOCl+2HCl。配制SbCl3溶液时应加入盐酸,抑制SbCl3的水解。9.BX、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为10,X、Z同主族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,则X的次外层电子数为2,设X的最外层电子数为a,有a+a+2=10,解得a=4,又因Y原子半径大于Z,则X为C,Y为Mg,Z为Si。MgO为离子晶体,碳的氧化物为分子晶体,故Mg的氧化物的熔点高于C的氧化物,A错误;非金属性CSi,故氢化物的热稳定性CH4SiH4,B正确;C、Si 形成的化合物SiC为共价化合物,C错误;Mg能溶解在浓硝酸中,Si不与浓硝酸反应,D错误。10.D由题图可知,X形成4
20、个单键,则X可能是第A族的碳元素或硅元素;Z形成1个单键,Z可能是H,也可能是第A族的F或Cl;Y能形成1个双键,也能在形成1个单键的同时得到1个电子使整个原子团带1个单位的负电荷,则Y位于第A族;Y、W最外层电子数相等,且W可形成6对共用电子对,则Y为O、W为S;又X、Y、Z为同一短周期元素,则X为C,Z为F。同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,则非金属性:Z(F)Y(O) W (S),A错误。氢氟酸为中强酸,氢硫酸为弱酸,氢氟酸的酸性比氢硫酸的强,B错误。 该离子中的硫原子不满足8电子稳定结构,C错误。同主族元素对应简单阴离子半径从上向下依次增大,同
21、周期非金属元素对应简单阴离子半径从左向右依次减小,则简单阴离子半径:S2- O2- F- ,D正确。11.C结合题意与图示分子结构知,最典型的是过氧化氢,考生要熟练掌握并准确判断,据此可知:X是氢元素、Y是氧元素,又因为Y与Z同主族,则Z是硫元素,W是原子序数大于Z的短周期主族元素,即W为氯元素,则Z与W形成的分子为S2Cl2。原子半径大小为SClOH,A错误;气态氢化物的热稳定性H2OHClH2S,B错误;Z的含氧酸有亚硫酸、硫酸、焦硫酸、硫代硫酸等,W的含氧酸有高氯酸、氯酸、亚氯酸、次氯酸等,C正确;氯元素在自然界中只能以化合态存在,自然界中硫元素的游离态主要存在于火山喷口附近,D错误。1
22、2.A五种元素中M的原子半径最大,且0.01 mol/L M的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH为12,则M为Na或Li;0.01 mol/L W的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH2,则W为S;0.01 mol/L X、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH均为2,且原子半径XZ,则X为N,Z为Cl;0.01 mol/L Y的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH大于2小于7,且原子半径X(N)YLi+;核外电子数相等的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则半径N3-Na+,B正确。一般元素的非金属性越强,其最简单气态氢化物的稳定性越强,但甲烷因形成正四面体稳定结构且CH键键能也较大而出现特例,甲
23、烷的稳定性强于氨气,C正确。X、Z的最简单气态氢化物分别是氨气和氯化氢,这两种气体反应生成氯化铵固体,产生白烟,D正确。1.B由短周期主族元素 Z 的最高价氧化物的水化物是三元酸知,Z为P,由Y 的原子半径是短周期主族元素中最大的知,Y为Na,由W 与 X 的最外层电子数之和为 13知,W、X的最外层电子数只能为6和7,结合W、X、Y、Z 的原子序数依次增大可知,W 为O,X为F。常温下水为液体,HF为气体,简单氢化物的沸点W(O)X (F),A正确;核外电子排布相同的离子,核电荷数越大半径越小,则离子半径Y(Na+)X(F-)Al,C项正确;同周期主族元素从左到右,金属性逐渐减弱,故其最高价
24、氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,即碱性In(OH)3Mg,正确;B项,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,对应元素的金属性越强,碱性Ca(OH)2Mg(OH)2,则金属性CaMg,正确;C项,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,对应元素的非金属性越强,次氯酸中氯元素为+1价,不是最高价,且应比较最高价氧化物对应的水化物的酸性,不是比较氧化性,错误;D项,一般最简单氢化物越稳定,对应元素的非金属性越强,稳定性HBrHI,则非金属性Br I,正确。6.B短周期主族元素X、Y、Z、W、R、T 的原子序数依次增大,X 的最外层电子数与次外层电子数相等,则X为Be;X、W位于同主族,则W为Mg;根据题图可知
25、,向Z2TY3 和 ZRY2混合溶液中滴加盐酸,先生成白色沉淀,后沉淀部分溶解,溶解的白色沉淀应为Al(OH)3,则ZRY2为NaAlO2,Z为Na,R为Al,Y为O;Y和Z的价电子数之和等于R和T的价电子数之和,则T的最外层电子数为6+1-3=4,T为Si。A项,X、Y、Z 可以组成离子化合物Na2BeO2,错误;B项,常温下氧气是气体,钠常温下为固体,熔点较低,晶体硅是原子晶体,熔点较高,则单质的熔点Y Z T,正确;C项,核外电子排布相同时,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径r(Mg2+)r(Na+)r(Si)r(N)r(O),故C正确。同一周期主族元素,从左到右元素非金属性逐渐增强,同一主族,自上而下元素非金属性逐渐减弱,非金属性ONCSi,故D错误。8.C第一步:挖掘题干信息,确定元素名称。第二步:根据元素周期表、周期律,判断递变规律。选项判断依据结论A原子半径HOClC错误CO的氢化物为H2O或H2O2,常温常压下均为液态正确DC的最高价氧化物的水化物H2CO3为弱酸错误
