2018届二轮复习 物质结构 元素周期律 学案（全国通用） 21页

物质结构 元素周期律 ‎[考纲要求]　1.熟记并正确书写常见元素的名称、符号、离子符号。2.熟悉常见元素的化合价，能根据化合价正确书写化学式(分子式)，或根据化学式判断元素的化合价。3.掌握原子结构示意图、电子式等表示方法。4.了解相对原子质量、相对分子质量的定义，并能进行相关计算。5.了解元素、核素和同位素的含义。6.了解原子的构成。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。7.了解原子核外电子排布规律。8.掌握元素周期表的实质。了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。9.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。10.以ⅠA和ⅦA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。11.了解金属、非金属元素在周期表中的位置及其性质递变规律。12.了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。‎ 考点一　微粒结构及相互作用力 原子结构、离子结构是物质结构的核心内容，同样也是高考的重要考点。复习时，注意掌握常用规律，提高解题能力；重视知识迁移、规范化学用语。根据考纲，应从以下四个方面掌握。‎ ‎1．明确微粒间“三个”数量关系 中性原子：核电荷数＝核内质子数＝核外电子数＝原子序数 阴离子：核外电子数＝质子数＋所带的电荷数 阳离子：核外电子数＝质子数－所带的电荷数 ‎2．“四同”的判断方法 判断的关键是抓住描述的对象。‎ ‎(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——有机化合物，如CH3CH3、CH3CH2CH3。‎ ‎(4)同分异构体——有机化合物，如正戊烷、新戊烷。‎ ‎3．巧记10e－、18e－ 微粒 ‎10电子体和18电子体是元素推断题的重要突破口。‎ 以Ne为中心记忆10电子体：‎ 以Ar为中心记忆18电子体：‎ 此外，由10电子体中的CH4、NH3、H2O、HF失去一个H剩余部分的—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．理清化学键与化合物的关系 题组一　辨析概念，比较数量 ‎1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”‎ ‎(1)同种元素，可以有若干种不同的核素，即核素种类远大于元素种类(√)‎ ‎(2)同一元素的不同同位素原子其质量数不同，核外电子层结构相同，其原子、单质及其构成的化合物的化学性质几乎完全相同，只是某些物理性质略有差异(√)‎ ‎(3)离子化合物中一定含离子键，一定不含共价键(×)‎ ‎(4)共价键可存在于离子化合物、共价化合物和共价单质分子中(√)‎ ‎(5)熔融状态下能导电的化合物是离子化合物，熔融状态下不能导电的化合物是共价化合物 ‎(√)‎ ‎(6)氢化物一定是共价化合物(×)‎ ‎(7)H2O的稳定性大于H2S，是因为H2O分子间存在氢键(×)‎ ‎(8)Na2O、NaOH、Na2S、Na2SO4加热熔化，克服的是相同类型的作用力(√)‎ ‎2．中国科学技术名词审定委员会已确定第116号元素Lv的名称为鉝。下列关于Lv的叙述错误的是(　　)‎ A．原子序数116 B．中子数177‎ C．核外电子数116 D．相对原子质量293‎ 答案　D ‎3．下列分子中，其中子总数为24的是(　　)‎ A．18O3 B．2HO2 C．14N16O2 D．14C16O2‎ 答案　D 解析　A项，1 mol 18O中含有中子物质的量为(18－8)mol＝10 mol，即1 mol 18O3中含有中子物质的量为3×10 mol＝30 mol，错误；B项，1 mol 2HO2中含有中子物质的量为(2×1＋2×9)mol＝20 mol，错误；C项，1 mol 14N16O2中含有中子物质的量为(7＋2×8)mol＝23 mol，错误；D项，1 mol 14C16O2中含有中子物质的量为(8＋2×8)mol＝24 mol，正确。‎ 题组二　准确判断原子或离子的表示方法 ‎4．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”‎ ‎(1)中子数为10的氧原子：O(×)‎ ‎ (2)Mg2＋的结构示意图：(√)‎ ‎ (3)质子数为17、中子数为20的氯原子：Cl(×)‎ ‎ (4)氯分子的电子式： (√)‎ ‎ (5)氯离子(Cl－)的结构示意图：(×)‎ ‎ (6)14C的原子结构示意图：(×)‎ ‎(7)中子数为16的硫离子：S2－(√)‎ ‎(8)8O2－的结构示意图：(×)‎ 题组三　对比书写物质的电子式 ‎5．按要求书写电子式 ‎(1)H3O＋________________，C____________________________________，‎ O__________________，NH_____________________________________。‎ ‎(2)HClO__________________，CCl4__________________________________，‎ NH3________________，CO2________________________________________，‎ CS2________________，COS________________________________________________，‎ HCHO________________，C2H4____________________________________________，‎ ‎(CN)2________________，(SCN)2___________________________________，‎ COCl2________________，N2H4________________________________________，‎ N2H________________。‎ ‎(3)Na3N________________，Mg3N2_________________________________________，‎ Na2S________________，NaH_________________________________________，‎ NH4H________________，NaCN___________________________________________，‎ NaSCN________________，NaBH4________________________________。‎ 答案　(1) ‎ ‎(2) ‎ ‎(3) ‎ 书写“电子式”需要注意5个问题 ‎(1)首先要判断是阴离子，还是阳离子，是离子化合物还是共价化合物。‎ ‎(2)不能漏写没有参与成键的电子对，如NH3的电子式不是 ‎(3)不能错误合并离子，如Na2O2的电子式写成 是错误的。‎ ‎(4)不能混淆化学键的类别，如H2O2的电子式写成是错误的。‎ ‎(5)离子(或根)带电荷，基团不显电性，如OH－为 ‎，—OH为 题组四　“10e－、18e－”微粒在推断题中的应用 ‎6．已知A、B、C、D四种物质均是由短周期元素原子组成的，它们之间有如图所示的转化关系，且A是一种含有18电子的微粒，C是一种含有10电子的微粒。请完成下列各题：‎ ‎(1)若A、D均是气态单质分子，写出A与B反应的化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)若B、D属同主族元素的单质分子，写出C的电子式：________________。‎ ‎(3)若A、B均是含2个原子核的微粒，其中B中含有10个电子，D中含有18个电子，则A、B之间发生反应的离子方程式为_________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)若D是一种含有22电子的分子，则符合如图关系的A的物质有____________(写物质的化学式，如果是有机物则写相应的结构简式)。‎ 答案　(1)2F2＋2H2O===4HF＋O2　(2) ‎ ‎(3)HS－＋OH－===S2－＋H2O ‎(4)CH3CH3、CH3OH 解析　(1)18电子的气态单质分子为F2，则C为HF、B为H2O、D为O2，反应的化学方程式为2F2＋2H2O===4HF＋O2。‎ ‎(2)B、D为同主族元素的单质，且A含有18个电子，C含有10个电子时，则B为O2、A为H2S、C为H2O、D为S，即2H2S＋O2===2H2O＋2S↓。‎ ‎(3)含2个原子核的18电子的微粒为HS－，10电子的微粒为OH－，反应的离子方程式为HS－＋OH－===S2－＋H2O。‎ ‎(4)含22电子的分子为CO2，则A为含18电子的含C、H或C、H、O的化合物，可能为CH3CH3或CH3OH。‎ 小技巧 若10e－微粒满足关系：‎ 则一定是NH＋OH－NH3↑＋H2O 考点二　正确把握元素周期表　准确运用元素周期律 在历年高考中，元素周期表、元素周期律的知识点属于高频考点，在复习时，可从以下几个方面突破：‎ ‎1．强化记忆元素周期表的结构 ‎2．利用区间定位推断元素 对于原子序数较大的元素，可采用区间定位确定元素。‎ 元素周期表中各族序数的排列顺序由左到右依次为ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0，牢记各周期对应的0族元素的原子序数，可以快速确定周期数。‎ 周期 一 二 三 四 五 六 七 起止序数 ‎1～2‎ ‎3～10‎ ‎11～18‎ ‎19～36‎ ‎37～54‎ ‎55～86‎ ‎87～118‎ ‎3.“三看”比较微粒半径大小 在中学化学要求的范畴内，可按“三看”规律来比较粒子半径的大小：‎ ‎“一看”电子层数：当电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。‎ 例：r(Li)＜r(Na)＜r(K)＜r(Rb)＜r(Cs)‎ r(O2－)＜r(S2－)＜r(Se2－)＜r(Te2－)‎ r(Na)＞r(Na＋)‎ ‎“二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。‎ 例：r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)＞r(Si)＞r(P)＞r(S)＞r(Cl)‎ r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)‎ ‎“三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。‎ 例：r(Cl－)＞r(Cl)　r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)‎ ‎4．金属性、非金属性强弱的判断方法 ‎5．建立“位、构、性”关系模型 这类题目往往将元素化合物知识、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，常用的主要方法有：‎ ‎(1)原子或离子结构示意图。‎ ‎(2)元素主要化合价的特征关系。‎ ‎(3)原子半径的递变规律。‎ ‎(4)元素周期表中短周期的特殊结构。‎ 如：①元素周期表中第一周期只有两种元素H和He，H元素所在的第ⅠA族左侧无元素分布；‎ ‎②He为0族元素，0族元素为元素周期表的右侧边界，0族元素右侧没有元素分布。‎ 利用这个关系可以确定元素所在的周期和族。‎ 如：已知X、Y、Z、W四种短周期元素的位置关系如图：‎ 则可以推出X为He，再依次推知Y为F、Z为O、W为P。‎ ‎(5)元素及其化合物的特性：‎ ‎①形成化合物种类最多的元素或对应单质是自然界中硬度最大的物质的元素：C。‎ ‎②空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：N。‎ ‎③地壳中含量最多的元素或简单氢化物在通常情况下呈液态的元素：O。‎ ‎④地壳中含量最多的金属元素：Al。‎ ‎⑤最活泼的非金属元素或无正化合价的元素或无含氧酸的非金属元素或无氧酸可腐蚀玻璃的元素或气态氢化物最稳定的元素或阴离子的还原性最弱的元素：F。‎ ‎⑥最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物的碱性最强的元素或阳离子的氧化性最弱的元素：Cs。‎ ‎⑦焰色反应呈黄色的元素：Na。焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素：K。‎ ‎⑧单质密度最小的元素：H。单质密度最小的金属元素：Li。‎ ‎⑨常温下单质呈液态的非金属元素：Br；常温下单质呈液态的金属元素：Hg。‎ ‎⑩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：Al。‎ ‎⑪元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应的元素：N。元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生氧化还原反应的元素：S。‎ ‎⑫单质为常见的半导体材料：Si、Ge。‎ ‎⑬元素的气态氢化物能和它的氧化物在常温下反应生成该元素的单质的元素：S。‎ ‎⑭元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。‎ 题组一　把握结构，记住关系，灵活应用 ‎1．若某ⅡB族元素原子序数为x，那么原子序数为x＋1的元素位于(　　)‎ A．ⅢB族 B．ⅢA族 C．ⅠB族 D．ⅠA族 答案　B 解析　根据元素周期表的结构可知，从左到右依次为第ⅠA族、第ⅡA族、第ⅢB～ⅦB族、第Ⅷ族、第ⅠB、第ⅡB族、第ⅢA～ⅦA族、0族，故选B。‎ ‎2.在元素周期表中的前四周期，两两相邻的5种元素如图所示，若B元素的核电荷数为a。下列说法正确的是(　　)‎ A．B、D的原子序数之差可能为2‎ B．E、B的原子序数之差可能是8、18或32‎ C．5种元素的核电荷数之和可能为5a＋10‎ D．A、E的原子序数之差可能是7‎ 答案　C 解析　由题中所给5种元素的位置关系可以看出D一定不是第一周期元素(因为如果D是第一周期元素，则D一定属于元素周期表最左边的第ⅠA族元素或最右边的0族元素)，所以A选项错误；由题意可知5种元素在前四周期，所以D、B、E分别为第二、三、四周期的元素，由元素周期表的结构可知5种元素一定在过渡元素右边，所以D、E的原子序数分别为a－8、a＋18，A、C的原子序数分别为a－1、a＋1，即只有C选项正确。‎ 题组二　记住规律，把握特殊，准确判断 ‎3．下列有关物质性质的比较，不能用元素周期律解释的是(　　)‎ A．密度：Na＞K B．稳定性：HCl＞HBr C．还原性：I－＞Br－ D．碱性：KOH＞NaOH 答案　A 解析　A项，密度为物理性质，与化学性质无关，不能用元素周期律解释，错误；B项，气态氢化物的稳定性与非金属性有关，能用元素周期律解释，正确；C项，溴的非金属性强于碘，所以碘离子的还原性强于溴离子，可用元素周期律解释，正确；D项，最高价氧化物对应水化物的碱性强弱与金属性有关，正确。‎ ‎4．依据元素周期律进行推断，下列不正确的是(　　)‎ A．原子半径：Cl＜S B．氧化性：Cl2＞S C．稳定性：HBr＞HI D．酸性：H3PO4＞HNO3‎ 答案　D 解析　非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强。‎ 题组三　表格片断式“位—构—性”推断 ‎5．(2017·全国卷Ⅲ，12)短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是(　　)‎ W X Y Z A.氢化物沸点：W＜Z B．氧化物对应水化物的酸性：Y＞W C．化合物熔点：Y2X3＜YZ3‎ D．简单离子的半径：Y＜X 答案　D 解析　根据短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置可知四种元素位于第二、三周期，又知这四种元素原子的最外层电子数之和为21，可设Y的最外层电子数为x，则有x＋(x＋2)＋(x＋3)＋(x＋4)＝21，x＝3，所以W、X、Y、Z依次为N、O、Al、Cl。A项，NH3分子之间存在氢键，故沸点：NH3>HCl，错误；B项，Y的氧化物对应水化物为Al(OH)3，W的氧化物对应水化物若为HNO3，则HNO3酸性强于Al(OH)3，错误；C项，Al2O3为离子晶体，而AlCl3为分子晶体，离子键要比分子间作用力强得多，故一般离子晶体的熔、沸点高于分子晶体，错误；D项，O2－与Al3＋的电子层结构相同，但O2－的核电荷数少，故其半径较大，正确。‎ ‎6．四种短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置关系如图所示，其中W 的一种单质是常见的半导体材料，由此推知下列选项正确的是(　　)‎ X Y Z W A.X、Y、W的简单气态氢化物的稳定性强弱关系为W＞X＞Y B．X、Y、Z的简单离子的半径大小关系为Z＞X＞Y C．Z、Y形成的化合物能与酸反应，但不能与碱反应 D．W的单质与氧化物均能与NaOH溶液反应，且有相同的生成物 答案　D 解析　根据X、Y、Z、W均为短周期元素，且W的一种单质是常见的半导体材料可知，W为Si，由四种元素在周期表中的位置关系可知X、Y、Z分别为N、O、Al。非金属性：Y＞X＞W，非金属性越强，其简单气态氢化物越稳定，A项错误；X、Y、Z的简单离子分别为N3－、O2－、Al3＋，这三种离子具有相同的核外电子数，核电荷数越大，离子半径越小，故简单离子的半径大小关系为X＞Y＞Z，B项错误；Z、Y形成的化合物为Al2O3，Al2O3是两性氧化物，与酸、碱均能反应，C项错误；Si、SiO2均能与NaOH溶液反应，都生成Na2SiO3，D项正确。‎ 题组四　文字叙述式“位—构—性”推断 ‎7．(2017·全国卷Ⅱ，9)a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族，下列叙述正确的是(　　)‎ A．原子半径：d>c>b>a B．4种元素中b的金属性最强 C．c的氧化物的水化物是强碱 D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强 答案　B 解析　a、b、c、d分别为O、Na或Mg、Al、S。A项，原子半径b＞c＞d＞a，错误；C项，c的氧化物的水化物为氢氧化铝，为两性氢氧化物，不是强碱，错误；D项，S的氧化性比氧气的氧化性弱，错误。‎ ‎8．(2017·全国卷Ⅰ，12)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物可用于制冷剂，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是(　　)‎ A．X的简单氢化物的热稳定性比W的强 B．Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构 C．Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红 D．Z与X属于同一主族，与Y属于同一周期 答案　C 解析　W为氮元素，Y为钠元素，X、Y、Z形成的盐，加入盐酸生成黄色沉淀及刺激性气体，结合四种元素均是短周期元素，说明是Na2S2O3与盐酸反应生成S和SO2：Na2S2O3＋2HCl===2NaCl＋S↓＋ SO2↑＋H2O，X为氧元素，Z为硫元素。A项，O的非金属性强于N，稳定性：H2O>NH3，正确；B项，O2－、Na＋均具有Ne的电子层结构，B正确；C项，Na2S溶液因S2－水解呈碱性，蓝色石蕊试纸不变色，错误；D项，S和O同属于第ⅥA族，S与Na同属于第三周期，正确。‎ ‎9．(2016·全国卷Ⅲ，12)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：W＜X＜Z B．W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：W＜Y D．最高价氧化物的水化物的酸性：Y＞Z 答案　B 解析　四种短周期主族元素的原子序数依次增大，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，则X为Na元素；Z与X(Na)形成的离子化合物的水溶液呈中性，则Z为Cl元素；因W与X的简单离子电子层结构相同，且W与Y同族，则W可能为N(或O)元素、Y可能为P(或S)元素。A项，Na＋与N3－(或O2－)电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，电子层数越多，离子半径越大，故离子半径：Na＋＜N3－(或O2－)＜Cl－，错误；B项，W与X形成的化合物Na2O、Na2O2(或Na3N)溶于水后的溶液均为NaOH溶液(或NaOH和NH3的混合溶液)，呈碱性，正确；C项，元素的非金属性越强，其气态氢化物的热稳定性越强，故热稳定性：W＞Y，错误；D项，最高价氧化物对应的水化物中HClO4是最强的无机酸，错误。‎ ‎10．(2016·全国卷Ⅱ，9)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与b同族。下列叙述错误的是(　　)‎ A．a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为＋1‎ B．b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物 C．c的原子半径是这些元素中最大的 D．d与a形成的化合物的溶液呈弱酸性 答案　A 解析　由“a的原子中只有1个电子”知，a为氢元素；由“b、c为短周期元素且b2－和c＋离子的电子层结构相同”知，b为氧元素、c为钠元素；又由“d为短周期元素且d与b同族”‎ 知，d为硫元素。A项，氢与氧、硫形成的化合物H2O、H2O2、H2S中氢的化合价均为＋1，氢与钠形成的化合物NaH中氢的化合价为－1，错误；B项，氧与氢可形成H2O、H2O2，氧与钠可形成Na2O、Na2O2，氧与硫可形成SO2、SO3，正确；C项，根据同主族、同周期原子半径递变规律知，H、O、Na、S的原子半径大小为Na＞S＞O＞H，正确；D项，硫和氢形成的化合物H2S的溶液，由于H2S的电离H2S??H＋＋HS－，使溶液呈弱酸性，正确。‎ 题组五　半径、化合价比较式“位—构—性”推断 ‎11．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：‎ 元素代号 X Y Z M R Q 原子半径(×10－10 m)‎ ‎1.86‎ ‎0.99‎ ‎1.43‎ ‎1.60‎ ‎0.75‎ ‎0.74‎ 主要化合价 最高正价 ‎＋1‎ ‎＋7‎ ‎＋3‎ ‎＋2‎ ‎＋5‎ ‎—‎ 最低负价 ‎—‎ ‎－1‎ ‎—‎ ‎—‎ ‎－3‎ ‎－2‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．元素X和Q形成的化合物中不可能含有共价键 B．X、Z、R的最高价氧化物的水化物之间可两两相互反应 C．Q2－比R3－更容易失去电子 D．M(OH)2的碱性比XOH的碱性强 答案　B 解析　根据原子半径的大小关系和元素的主要化合价，可以推断X为Na，Y为Cl，Z为Al，M为Mg，R为N，Q为O。A项，Na和O2反应生成的Na2O2中含有共价键；C项，N3－比O2－更容易失去电子；D项，NaOH的碱性大于Mg(OH)2。‎ 题组六　结合框图“位—构—性”推断 ‎12．(2016·全国卷Ⅰ，13)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 mol·L－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：W＜X＜Y B．元素的非金属性：Z＞X＞Y C．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　C 解析　Z的单质为黄绿色气体，n为Cl2，因此Z为氯元素；0.01 mol·L－1 r的水溶液pH值为2，说明r为一元强酸，则r为HCl；然后根据n和p的反应条件，以及s通常是难溶于水的混合物，可知p为烷烃，s为烷烃的氯代物；根据题意，W、X、Y、Z是短周期原子序数依次增加的四种元素，综上，W、X、Y、Z分别为H、C、O、Cl。A项，根据原子半径的变化规律，可知原子半径：H＜O＜C，错误；B项，非金属性：O＞C，再由CCl4、ClO2中化合价的正负，可知非金属性：O＞Cl＞C，错误；C项，氧的氢化物可能为H2O或H2O2，常温常压下二者均为液态，正确；D项，碳的最高价氧化物对应的水化物H2CO3为弱酸，错误。‎ ‎13．A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期元素，甲、乙、丙、丁、戊是由其中的两种或三种元素组成的化合物，辛是由C元素形成的单质，常温常压下乙为液态。常温下，0.1 mol·L－1丁溶液的pH为13。上述各物质间的转化关系如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．元素B、C、D的原子半径由大到小的顺序为r(D)＞r(C)＞r(B)‎ B．1.0 L 0.1 mol·L－1戊溶液中阴离子的总物质的量小于0.1 mol C．1 mol甲与足量的乙完全反应共转移了约6.02×1023个电子 D．元素的非金属性B＞C＞A 答案　C 解析　由“常温下，0.1 mol·L－1丁溶液的pH为13”，可推知丁为一元强碱，常温常压下乙为液态，结合框图推断，甲为Na2O2，乙为H2O，辛为O2，丁为NaOH，与Na2O2反应生成O2的还可以是CO2，则丙为CO2，戊为Na2CO3，综上分析A、B、C、D分别是H、C、O、Na。原子半径大小为r(Na)＞r(C)＞r(O)，A项错误；Na2CO3溶液中CO水解，水解后阴离子数目增多，B项错误；Na2O2与H2O反应，Na2O2既作氧化剂又作还原剂，1 mol Na2O2完全反应转移1 mol电子，C项正确；由元素周期律知，元素的非金属性O＞C＞H，D项错误。‎ 题组七　元素推断的综合应用 ‎14．(2017·海南，13)X、Y、L、M为核电荷数依次增大的前20号主族元素。X2是最轻的气体，Y、L与M三种元素的质子数均为5的倍数。回答下列问题：‎ ‎(1)X与L组成的最简单化合物的电子式为_________________。‎ ‎(2)X与M组成的物质为________(填“共价”或“离子”)化合物，该物质可作为野外工作的应急燃料，其与水反应的化学方程式为_____________________________________。‎ ‎(3)Y在周期表中的位置是________________，其含氧酸的化学式为____________。‎ ‎(4)L与M形成的化合物中L的化合价是________。‎ 答案　(1) 　(2)离子　CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋H2↑　(3)第二周期ⅢA族　H3BO3　(4)－3‎ 解析　X2为最轻的气体，即X为H，Y、L、M三种元素的质子数为5的倍数，质子数等于原子序数，质子数可能为5、10、15、20中的三个，四种元素为主族元素，因此质子数为10舍去，即三种元素分别为B、P、Ca。(1)形成的最简单化合物是PH3，其电子式为。(2)形成的化合物是CaH2，属于离子化合物，与水发生的反应是CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑。‎ ‎(3)Y为B，属于第二周期ⅢA族元素，其含氧酸为H3BO3。(4)形成的化合物是Ca3P2，其中P显－3价。‎ ‎15．(2016·海南，13)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________(填元素符号)，其在自然界中常见的二元化合物是________。‎ ‎(3)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________(填元素符号)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______________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)三　ⅥA ‎(2)Si　SiO2‎ ‎(3)C＋2SCS2　极性 ‎(4)Mg　Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑‎ 解析　由题干信息可知，X、Y、Z、M四种元素分别为C、Mg、Si、S。(1)由S原子的结构示意图，可知S位于第三周期ⅥA族。(2)Z是硅元素，在自然界中常见的二元化合物为SiO2。(3)C与S的单质在高温下反应的化学方程式为C＋2SCS2，不同原子吸引电子对的能力不同，故C和S之间的化学键为极性共价键。(4)‎ 镁单质可用于航空航天合金材料的制备，镁单质与盐酸发生置换反应：Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑。‎ 专题强化练 ‎1．(2017·北京市海淀区高三上学期期末)已知Sr位于第ⅡA族，下列有关Sr的说法不正确的是(　　)‎ A.Sr的中子数为38 B．最高化合价为＋2‎ C．原子半径：Sr＞Ca D．氢氧化物为强碱 答案　A 解析　A项，Sr的质子数为38，错误；B项，ⅡA族元素最高化合价为＋2，正确；C项，同一主族，从上到下原子半径逐渐增大，原子半径：Sr＞Ca，正确；D项，同一主族，从上到下，最高价氧化物的水化物的碱性逐渐增强，氢氧化物为强碱，正确。‎ ‎2．(2017·江苏，2)下列有关化学用语表示正确的是(　　)‎ A．质量数为31的磷原子：P B．氟原子的结构示意图：‎ C．CaCl2的电子式：‎ D．明矾的化学式：Al2(SO4)3‎ 答案　A 解析　B项，氟原子结构示意图为，错误；C项，CaCl2的电子式为，错误；D项，明矾化学式为KAl(SO4)2·12H2O，错误。‎ ‎3．下列关于化学用语的表示正确的是(　　)‎ A．质子数为17、中子数为20的氯(Cl)原子：Cl B．CO2的电子式：‎ C．镁离子的结构示意图：‎ D．CCl4分子的比例模型：‎ 答案　C 解析　A项，左上角表示原子的质量数应为Cl，错误；B项，CO2电子式中碳和氧原子共用2个电子对，应是，错误；C项，Mg2＋是Mg失去2个电子，‎ 即结构示意图是，正确；D项，氯原子半径大于碳原子，错误。‎ ‎4．(2017·北京理综，7)2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”，tián)，Ts的原子核外最外层电子数是7，下列说法不正确的是(　　)‎ A．Ts是第七周期第ⅦA族元素 B．Ts的同位素原子具有相同的电子数 C．Ts在同族元素中非金属性最弱 D．中子数为176的Ts核素符号是 Ts 答案　D 解析　A项，117号元素Ts的原子核外最外层电子数是7，可知Ts是第七周期第ⅦA族元素，正确；B项，同位素是同种元素不同原子之间的互称，因此Ts的同位素原子具有相同的电子数，正确；C项，根据元素周期律可知，同一主族元素从上往下非金属性依次减弱，所以Ts在同族元素中非金属性最弱，正确；D项，中子数为176的Ts核素符号是Ts，错误。‎ ‎5．(2017·天津理综，5)根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是(　　)‎ A．气态氢化物的稳定性：H2O＞NH3＞SiH4‎ B．氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物 C．如图所示实验可证明元素的非金属性：Cl＞C＞Si D．用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族 答案　C 解析　A项，因O、N、Si元素的非金属性逐渐减弱，所以气态氢化物的稳定性：H2O＞NH3＞SiH4，正确；B项，氢元素与其他元素可形成共价化合物如H2O、NH3、SiH4 、H2S等，也可形成离子化合物如NaH等，正确；C项，HCl的酸性比碳酸强，不能证明元素的非金属性：Cl＞C，错误；D项，根据元素的原子序数与元素在周期表位置的规律，可推出第118号元素在周期表中位于第七周期0族，正确。‎ ‎6．(2017·菏泽市高三上学期期末)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：W＜X＜Z B．W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：W＜Y D．最高价氧化物的水化物的酸性：Y＞Z 答案　B 解析　四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，则X是钠；Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性，说明这种盐不水解，Z只能是第三周期的非金属元素，则Z是氯；W、X的简单离子具有相同电子层结构，则W在第二周期且是非金属元素，可能是氮或氧；W与Y同族，Y在X与Z之间W可能是磷或硫。A项，X、W离子的电子层为2层，Z离子即氯离子电子层为3层，电子层多半径大，电子层结构相同时，序数小半径反而大，则简单离子半径大小顺序：X＜W＜Z，错误；B项，W在第二周期且是非金属元素，可能是氮或氧，与钠形成的化合物可能是氮化钠，氧化钠，过氧化钠，它们与水反应都能生成氢氧化钠，使溶液呈碱性，正确；C项，W与Y处于同一主族，从上到下，非金属性逐渐减弱，气态氢化物的热稳定性逐渐减弱，则W＞Y，错误；D项，Y与Z处于同周期，从左到右，非金属性逐渐增强，最高价氧化物的水化物的酸性逐渐增强，则Z＞Y，错误。 ‎ ‎7．(2017·泰安市高三第一轮复习质量检测)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W、Z同族，Y、Z相邻，W、Y、Z三种元素原子的最外层电子数之和为11，X原子最外层电子数等于最内层电子数的一半。下列叙述正确的是(　　)‎ A．原子半径：Y＞Z B．金属活动性：X＜Y C．最简单氢化物的热稳定性：Z＞W D．Y元素的氧化物不溶于X元素最高价氧化物对应水化物的水溶液 答案　A 解析　短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、Z同族，Y、Z相邻，W、Y、Z三种元素原子的最外层电子数之和为11，设W、Z的最外层电子数为x，则Y的为x－1,2x＋x－1＝11，x＝4，可知W为C元素，Y为Al元素，Z为Si元素，X原子最外层电子数等于最内层电子数的一半，由原子序数关系可知应为Na元素。A项，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，原子半径：Y＞Z，正确；B项，同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，则金属性：X＞Y，错误；C项，非金属性C＞Si，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，氢化物的热稳定性：Z＜W，错误；D项，氢氧化铝为两性氢氧化物，可与氢氧化钠溶液反应，错误。‎ ‎8．短周期元素R、X、Y、Z的原子序数依次递增，R的无氧酸溶液能在玻璃容器上刻标记；R和X能形成XR3型化合物，X在化合物中只显一种化合价；R和Z位于同主族，Y原子最外层电子数等于电子层数的2倍。下列有关推断正确的是(　　)‎ A．元素对应的简单离子的半径：Y＞Z＞R＞X B．上述元素形成的简单离子都能破坏水的电离平衡 C．元素最高价氧化物对应的水化物酸性：Y＞Z D．YR6能在氧气中剧烈燃烧 答案　A 解析　R、X、Y、Z是短周期元素，且原子序数依次递增。能在玻璃容器上刻标记的酸只有HF，故R为F；由XR3型化合物知，X为＋3价，X在化合物中只显一种化合价，说明X为Al；R和Z位于同主族，说明Z为Cl；Y的原子序数大于13，最外层电子数等于电子层数的2倍，则Y为S。综上所述，R为F、X为Al、Y为S、Z为Cl。简单离子分别为F－、Al3＋、S2－、Cl－，最外层电子数相等时，电子层数越多，离子半径越大；电子层数相等时，核电荷数越大，离子半径越小。所以，离子半径大小排序：r(S2－)＞r(Cl－)＞r(F－)＞r(Al3＋)，A项正确；氯化氢是强酸，Cl－不能破坏水的电离平衡，B项错误；HClO4的酸性比H2SO4的强，C项错误；SF6中S处于最高价态，氧气不能氧化F－，故SF6不能在氧气中燃烧，D项错误。‎ ‎9．短周期元素W、V、X、Y、Z的原子序数依次增大。甲、乙、丙、丁、戊是由上述元素组成的化合物，五种化合物中均含有元素X，标准状况下，丁为液体，戊为气体，其他三种化合物为固体；常温下，0.01 mol·L－1乙溶液的pH为12，甲、丙中含有相同的金属元素Z。甲、乙、丙、丁、戊满足如图所示的转化关系(反应条件略去，箭头表示一步转化)。下列说法正确的是(　　)‎ A．化合物戊为CO2或H2CO3‎ B．简单离子半径：Y＞Z＞X C．Z的最高价氧化物对应的水化物是碱 D．W、X形成的简单化合物比W、V形成的简单化合物稳定 答案　D 解析　由“短周期元素”及“常温下，0.01 mol·L－1乙溶液的pH为12”可推知，乙为NaOH，结合框图中的物质转化关系和“甲、丙中含有相同的金属元素Z”，且Z的原子序数比Y的大，可知Y为Na，Z为Al，故甲为Al(OH)3，丙为NaAlO2，丁为H2O，戊为CO2。因此W、V、X、Y、Z分别为H、C、O、Na、Al。标准状况下，戊为气体，故戊只能是CO2，A项错误；离子半径：O2－＞Na＋＞Al3＋，B项错误；Al(OH)3是两性氢氧化物，C项错误；O的非金属性比C的强，H2O稳定性比CH4的强，D项正确。‎ ‎10．R、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，a、b、c、d分别是这4种元素的单质。已知：Y是地壳中含量最高的金属元素。向甲的溶液中通入丙气体，产生白色沉淀，‎ 丙气体溶于水溶液呈碱性。它们之间的转化关系如图所示。‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．元素对应的简单离子的半径：Y＞Z＞X B．元素非金属性：Z＞R＞X C．Y的最高价氧化物的水化物是强碱 D．元素最高化合价：Z＞X＞Y＞R 答案　D 解析　Y是地壳中含量最高的金属元素，则Y是铝元素，c是金属Al，甲是含铝化合物。向甲的溶液中通入丙气体，产生白色沉淀，白色沉淀是氢氧化铝。丙气体溶于水溶液呈碱性，则丙为氨气。中学阶段涉及的两种气体相遇产生白烟的有氨气与氯化氢、氨气与硝酸蒸气等。结合R、X、Y、Z是短周期元素及框图信息可知，丁为氯化铵，乙为氯化氢。则R为H、X为N、Y为Al、Z为Cl。A项，最外层电子数相等时，离子的电子层数越多，离子半径越大；电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。所以，离子半径：r(Cl－)＞r(N3－)＞r(Al3＋)，错误；B项，NH3、N2H4中N为负化合价，H为正化合价，说明N吸引电子的能力比H的强，即N的非金属性比H的强，错误；C项，氢氧化铝是两性氢氧化物，是一种弱碱，错误；D项，Cl、N、Al、H的最高化合价分别为＋7、＋5、＋3、＋1，正确。‎ ‎11．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。其中一种为金属元素，m、n、p、q、r、s是由这些元素组成的二元或三元化合物。t是元素Y的常见单质，m是一种具有特殊颜色的气体，p可作漂白剂、供氧剂。上述物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是(　　)‎ A．四种元素简单离子半径：X＞Y＞Z＞W B．p、s分子中的化学键类型完全相同 C．X、Y的简单氢化物的沸点：Y＞X D．常温下，0.01 mol·L－1 q溶液的pH为2‎ 答案　B 解析　由性质、用途推断物质，m是一种具有特殊颜色的气体，p可作漂白剂、供氧剂，则 m为NO2，p为Na2O2，结合框图转化关系可推出，r为NO，t为O2。因此，W、X、Y、Z分别为H、N、O、Na。离子半径大小关系为r(N3－)＞r(O2－)＞r(Na＋)＞r(H＋)，A项正确；p为Na2O2，s为NaOH，Na2O2分子中含离子键和非极性共价键，NaOH分子中含离子键和极性共价键，B项错误；H2O的沸点高于NH3的沸点，C项正确；q为HNO3，为一元强酸，常温下，0.01 mol·L－1 HNO3溶液的pH为2，D项正确。‎ ‎12．(2016·天津理综，7)下表为元素周期表的一部分。‎ 碳 氮 Y X 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________。‎ a．Y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 c．Y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9∶1，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 mol·L－1 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________。‎ 答案　(1)第三周期ⅦA族　(2)Si　(3)ac　(4)Si(s)＋2Cl2(g)===SiCl4(l)　ΔH＝－687 kJ·mol－1‎ ‎(5) Mg2C3＋4H2O===2Mg(OH)2＋C3H4↑ (6)NO：0.9 mol，NO2：1.3 mol　2 mol 解析　根据元素周期表的结构，可知X为Si元素，Y为O元素，Z为Cl元素。(1)Cl元素在周期表中位于第三周期ⅦA族。(2)‎ 同一周期，从左到右，原子半径逐渐减小，同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大，表中元素原子半径最大的是Si。(3)a项，氧气与H2S溶液反应，溶液变浑浊，生成硫单质，说明氧气的氧化性比硫强，从而说明氧元素的非金属性比硫元素的非金属性强，正确；b项，在氧化还原反应中，氧化性的强弱与得失电子数目无关，错误；c项，元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，根据同主族元素的非金属性递变规律知，H2O比H2S受热分解的温度高，正确。(4)根据书写热化学方程式的方法，该反应的热化学方程式为Si(s)＋2Cl2(g)===SiCl4(l)　ΔH＝－687 kJ·mol－1。(5)该烃分子中碳氢质量比为9∶1，物质的量之比为∶＝，结合碳与镁形成的1 mol化合物Q与水反应，生成2 mol Mg(OH)2和1 mol烃，Q的化学式为Mg2C3，烃的化学式为C3H4，结构简式为HC≡C—CH3，电子式为，Q与水反应的化学方程式为Mg2C3＋4H2O===2Mg(OH)2＋C3H4↑。(6)铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应可能生成NO和NO2，相对分子质量都小于50，符合题意，1 mol O2参与反应转移电子的物质的量为4 mol。设NO2的物质的量为x，NO的物质的量为y，则x＋y＝2.2 mol，x＋3y＝4 mol，解得x＝1.3 mol，y＝0.9 mol。根据转移电子守恒知，参与反应的铜的物质的量为 mol＝2 mol，因此生成硫酸铜物质的量为2 mol。‎