- 2021-07-06 发布 |
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文档介绍
高考化学四海八荒易错集专题07物质结构、元素周期律与周期表
专题 07 物质结构、元素周期律与周期表 1．随着科学技术的不断进步，研究物质的手段和途径越来越多， N＋ 5 、H3、O4、C60 等已被发现。下列有关说 法中，正确的是( ) A．N ＋ 5 中含有 36 个电子 B．O2 与 O4 属于同分异构体 C．C60 和 12C、14C 互为同位素 D．H2 与 H3 属于同素异形体 答案：D 2．下列叙述中，正确的是( ) A．SiO2 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．由两种共价化合物发生反应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：NH＋ 4 ＋OH－===NH3·H2O，C项错误；由两种共价化合物发生反应生成的化合物不一定是共价 化合物，如：HCl＋NH3===NH4Cl，D 项错误。 答案：A 3．元素周期律揭示了元素性质间的递变规律，下列递变规律正确的是( ) A．ⅣA 族元素氢化物沸点：SiH4＞CH4，所以ⅤA 族元素氢化物沸点：PH3＞NH3 B．第二周期元素氢化物稳定性：HF＞H2O，所以第三周期元素氢化物稳定性：HCl＞H2S C．ⅦA 族元素的非金属性：F＞Cl，所以ⅦA 族元素氢化物的酸性：HF＜HCl D．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，但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 解熔融的氯化镁制镁，错误。 答案：B 4．下列物质中含有相同类型化学键的是( ) A．NaCl、HCl、H2O、NaOH B．Cl2、Na2S、HCl、SO2 C．HBr、CO2、H2O、CS2 D．Na2O2、H2O2、H2O、O3 答案：C 5．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，其中 W 原子的质子数是其最外层电子数 的三倍，下列说法不正确的是( ) A．原子半径：W>Z>Y>X B．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W>Z C．最简单气态氢化物的热稳定性：Y>X>W>Z D．元素 X、Z、W 的最高化合价分别与其主族序数相等 解析：短周期元素 W 原子的质子数是其最外层电子数的三倍，则 W 是 P 元素，根据元素在周期表中的位置 关系可确定：X 是 N 元素，Y 是 O 元素；Z 是 Si 元素。A 项，同周期元素，原子序数越大，原子半径越小。 不同周期元素，原子核外电子层数越多，原子半径一般就越大，所以原子半径：Z>W>X>Y，错误；B 项，元 素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，元素的非金属性：X>W>Z，所以它们的最高价 氧化物对应水化物的酸性：X>W>Z，正确；C 项，元素的非金属性越强，其相应的氢化物的稳定性就越强．元 素的非金属性：Y>X>W>Z，所以元素的氢化物的稳定性：Y>X>W>Z，正确；D 项，元素最高化合价一般等于该 元素原子的最外层电子数。X、Z、W 的最高化合价分别与其主族序数相等，正确。 答案：A 6．(2016·江苏卷)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ⅠA 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 C．W 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) 答案：B 7．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 m＋n，M 层电子数为 m－n，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 2∶1。下列叙述错误的是( ) A. X 与 Y 形成的两种化合物中阴、阳离子的个数比均为：1∶2 B. Y 的氢化物比 R 的氢化物稳定，熔、沸点高 C. Z、W、R 最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是：R＞W＞Z D. RY2、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 m＋n，M 层电子数为 m－n，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 2∶1，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 1∶2，故 A 正确；B.Y 是 O 元素，R 是 S 元素，元素的 非金属性越强其氢化物越稳定，氧元素的非金属性强于硫元素，所以水的稳定性强于硫化氢，且水分子间 含有氢键，沸点高，故 B 正确；C.非金属性：S＞C＞Si，元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物 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 8．(2016·海南卷)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)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 ______________________________________________________________。 9．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 MgO Al2O3 MgCl2 AlCl3 类型 离子化合物 离子化合物 离子化合物 共价化合物 熔点/℃ 2 800 2 050 714 191 工业制镁时，电解 MgCl2 而不电解 MgO 的原因是___________ ______________________________________________________； 制铝时，电解 Al2O3 而不是电解 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) Cl2 460℃ SiCl4 (纯) H2 1 100℃ Si(纯) SiCl4 的电子式为________。 10． 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 1∶2，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 1∶3，则该反应的化学方程式为____ _____________________________________________________。 易错起源 1、原子结构与化学键 例 1．下列有关氯元素及其化合物的表示正确的是( ) A．质子数为 17、中子数为 20 的氯原子：20 17Cl B．氯离子(Cl－)的结构示意图： C．氯分子的电子式： D．氯乙烯分子的结构简式：H3C—CH2Cl 【变式探究】CO2 的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用 NH3 捕获 CO2 生成重要化 工产品三聚氰酸的反应： 下列有关三聚氰酸的说法正确的是( ) A．分子式为 C3H6N3O3 B．分子中既含极性键，又含非极性键 C．属于共价化合物 D．生成该物质的上述反应为中和反应 【答案】C 【解析】 选项 答案 自主分析 A 错误 正确的分子式为 C3H3N3O3 B 错误 该分子中只有极性键 C 正确 该分子中只含共价键，故该物质为共价化合物 D 错误 氨不是碱，CO2 不是酸，三聚氰酸不是盐，该反应不符合中和反应的定义 【名师点睛】原子的构成 Z AX 表示质量数为 A，质子数为 Z 的一个原子。 (1)核电荷数＝核内质子数＝核外电子数。 (2)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。 (3)离子所带电荷数＝质子数－该离子核外电子总数。 【锦囊妙计，战胜自我】 元素与同位素的比较 元素 同位素 定义 具有相同的核电荷数的同一类原子的 总称 具有相同质子数和不同中子数的核素之间 的互称 备注 元素的种类由质子数决定，而与中子 数、核外电子数无关，因此同种元素可 以有若干种不同的同位素 同位素的化学性质几乎完全相同 实例 16O2、18O2、H2O 中的 O 均为氧元素 1 1H、1 2H、1 3H 互称为氢元素的同位素 易错起源 2、 原子核外电子排布的特殊规律及电子数相等的微粒 例 2．用 A＋、B－、C2－、D、E、F、G 和 H 分别表示含有 18 个电子的八种微粒(离子或分子)，请回答： (1)A 元素是__________________________________________________， B 元素是________________________________________， C 元素是______________________________________(用元素符号表示)。 (2)D 是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是______________________。 (3)E 是所有含 18 个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是______________。 (4)F 是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是_________；电子式是________。 (5)G 分子中含有 4 个原子，其分子式是________________。 (6)H 分子中含有 8 个原子，其分子式是________________。 【答案】 (1)K Cl S (2)HCl (3)F2 (4)H2S (5)H2O2(或 PH3) (6)C2H6 【名师点睛】 1．核外电子排布的特殊规律(短周期元素) (1)最外层有 1 个电子的原子：H、Li、Na。 (2)最外层有 2 个电子的原子：He、Be、Mg。 (3)最外层电子数等于次外层电子数的原子：Be、Ar。 (4)最外层电子数是次外层电子数 2 倍的原子：C；是次外层 3 倍的原子：O；是次外层 4 倍的原子：Ne。 (5)电子层数与最外层电子数相等的原子：H、Be、Al。 (6)电子总数为最外层电子数 2 倍的原子：Be。 (7)次外层电子数是最外层电子数 2 倍的原子：Li、Si。 (8)内层电子总数是最外层电子数 2 倍的原子：Li、P。 (9)最外层电子数是电子层数 2 倍的原子：He、C、S；最外层电子数是电子层数 3 倍的原子：O。 2．核外电子数相等的微粒 10 电子微粒 ①分子：CH4、NH3、H2O、HF、Ne ②阴离子：N3－、O2－、F－、OH－、NH2－ ③阳离子：Na+、Mg2+、Al3+、H3O+、NH4+ 18 电子微粒 ①分子：SiH4、PH3、H2S、HCl、Ar、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、CH3F、 H2N—NH2 等 ②阴离子：S2－、HS－、Cl－、O22－ ③阳离子：K+、Ca2+ 核外电子总数 和质子总数均 相同的微粒 ①Na+、NH4+、H3O+ ②F－、OH－、NH2－ 位素如 11H、12H、13H 【锦囊妙计，战胜自我】 若两种微粒的质子数和核外电子数分别相等，则它们的关系可能是(1)两种原子(同位素)、(2)两种分子、 (3)两种阳离子且带电荷数相同、(4)两种阴离子且带电荷数相同。 易错起源 3、元素金属性和非金属性强弱判断 例 3．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( ) A．d 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 D．b、c、d 分别与氢形成的化合物中化学键均为极性共价键 答案 D 【变式探究】 现有下列八种短周期元素性质的数据： 元素性质 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 原子半径 (10－10m) 0.74 1.60 1.52 1.10 0.99 1.86 0.75 1.43 最高或最低 ＋2 ＋1 ＋5 ＋7 ＋1 ＋5 ＋3 化合价 －2 －3 －1 －3 试回答下列问题： (1)上述元素中处于第ⅤA 族的有______________________，处于第 2 周期的有________________(以上均用 编号表示)。 (2)上述元素中金属性最强的是____________(用编号表示)。 (3)元素非金属性强弱比较有很多方法，其中④和⑦的非金属性强弱的研究方案中不可行的是________(填 序号)； A．比较两种单质的颜色 B．比较氢化物的稳定性 C．依据两元素在周期表中的位置 D．比较原子半径大小 E．比较最高价氧化物对应水化物的酸性 (4) 写 出 元 素 ① 、 ⑧ 形 成 的 化 合 物 与 KOH 溶 液 反 应 的 化 学 方 程 式 ： __________________________________________ 【答案】 (1)④⑦ ①③⑦ (2)⑥ (3)A (4)Al2O3＋2KOH===2KAlO2＋H2O 【名师点睛】 1.根据元素在周期表中的位置 2.根据金属活动性顺序表 金属的位置越靠前，其金属性越强。 3．根据实验 (1)元素金属性强弱的比较 ①根据金属单质与水(或酸)反应的难易程度：越易反应，则对应金属元素的金属性越强。 ②根据金属单质与盐溶液的置换反应：A 置换出 B，则 A 对应的金属元素比 B 对应的金属元素金属性强。 ③根据金属单质的还原性或对应阳离子的氧化性强弱：单质的还原性越强，对应阳离子的氧化性越弱，元 素的金属性越强(Fe 对应的是 Fe2＋，而不是 Fe3＋)。 ④根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱：碱性越强，则对应金属元素的金属性越强。 ⑤根据电化学原理：不同金属形成原电池时，作负极的金属活泼；在电解池中的惰性电极上，先析出的金 属其对应的元素较不活泼。 (2)元素非金属性强弱的比较 ①根据非金属单质与 H2 化合的难易程度：越易化合则其对应元素的非金属性越强。 ②根据形成的氢化物的稳定性或还原性：越稳定或还原性越弱，则其对应元素的非金属性越强。 ③根据非金属之间的相互置换：A 能置换出 B，则 A 对应的非金属元素的非金属性强于 B 对应元素的非金属 性。 ④根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：酸性越强，则元素的非金属性越强。 ⑤根据非金属单质的氧化性或对应阴离子的还原性强弱：单质的氧化性越强，其对应阴离子的还原性越弱， 元素的非金属性越强。 【锦囊妙计，战胜自我】 (1)元素的非金属性与金属性强弱的实质是元素的原子得失电子的难易，而不是得失电子的多少。如：Mg 比 Na 失电子数多，但 Na 比 Mg 失电子更容易，故 Na 的金属性比 Mg 强。 (2)依原电池原理比较金属的金属性强弱时，电解质溶液应是还原性酸或盐溶液，否则所得结论可能不正确， 如：Mg、Al 做电极，NaOH 溶液做电解质溶液，负极是 Al。 易错起源 4、 根据原子序数推断元素在周期表中的位置 例 4. 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。已知 Y、W 的原子序数之和是 Z 的 3 倍， 下列说法正确的是( ) Y Z X W A.原子半径：X查看更多