【高中化學(xué)】2023屆高三化學(xué)二輪總復(fù)習(xí) 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律

物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律[專(zhuān)題體系構(gòu)建]考點(diǎn)1原子結(jié)構(gòu)化學(xué)鍵[核心回顧]1.原子構(gòu)成(1)構(gòu)成原子的微粒及作用(2)微粒之間的關(guān)系①原子中:質(zhì)子數(shù)(Z)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù);②質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N);③陽(yáng)離子的核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)-陽(yáng)離子所帶的電荷數(shù);④陰離子的核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+陰離子所帶的電荷數(shù)。(3)微粒符號(hào)周?chē)鷶?shù)字的含義微點(diǎn)撥:(1)原子不一定都有中子,如

。(2)質(zhì)子數(shù)相同的微粒不一定屬于同一種元素,如F與OH-。(3)現(xiàn)行元素周期表已發(fā)現(xiàn)的元素有118種,由于同位素的存在,故核素的種類(lèi)遠(yuǎn)大于118種。2.元素

核素

同位素(1)元素、核素、同位素的定義及相互關(guān)系(2)同位素的特點(diǎn)①同一元素的各種核素的中子數(shù)不同,質(zhì)子數(shù)相同,化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同,物理性質(zhì)差異較大;②同一元素的各種穩(wěn)定核素在自然界中所占的原子百分?jǐn)?shù)(豐度)不變。原子百分?jǐn)?shù)=(某種核素的原子數(shù)÷該元素原子總數(shù))×100%(3)幾種重要核素的用途微點(diǎn)撥:(1)同位素之間的轉(zhuǎn)化,既不是物理變化也不是化學(xué)變化,是核反應(yīng)。(2)同位素是指同一元素的不同原子間的關(guān)系,同素異形體是指同一元素的不同單質(zhì)間的關(guān)系。3.化學(xué)鍵與物質(zhì)類(lèi)別的關(guān)系

(1)從以上可以看出,離子化合物一定含有離子鍵,離子鍵只能存在于離子化合物中。(2)共價(jià)鍵可存在于離子化合物、共價(jià)化合物和單質(zhì)分子中。單原子分子(如稀有氣體),分子內(nèi)不存在化學(xué)鍵(3)熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物是離子化合物,如NaCl。熔融狀態(tài)下不能導(dǎo)電的化合物是共價(jià)化合物,如HCl。[命題角度]角度1原子結(jié)構(gòu)與微粒的關(guān)系A(chǔ).H3XO3可用于中和濺在皮膚上的NaOH溶液B.Y單質(zhì)在空氣中燃燒的產(chǎn)物是Y2O2C.X和氫元素形成離子化合物D.6Y和7Y互為同素異形體A提示

依據(jù)信息“Y在化合物中顯+1價(jià)”和核反應(yīng)方程式,可推出元素X、Y分別為B(硼)和Li(鋰)。H3BO3屬于弱酸,可用于中和濺在皮膚上的NaOH溶液,A項(xiàng)正確。鋰單質(zhì)在空氣中燃燒的產(chǎn)物是氧化鋰(Li2O),B項(xiàng)錯(cuò)誤。B元素和H元素形成的是共價(jià)化合物,C項(xiàng)錯(cuò)誤。6Li和7Li互為同位素,D項(xiàng)錯(cuò)誤。角度拓展——判斷正誤1.(2022河北邯鄲一模)中子數(shù)為70、質(zhì)子數(shù)為51的銻(Sb)原子

。(

)2.(2022湖南第二次聯(lián)合檢測(cè))中子數(shù)為20的氯離子

。(

)3.(2022遼寧遼南協(xié)作體二模)中子數(shù)為18的硫原子

。(

)××√4.(2022重慶名校聯(lián)盟第一次聯(lián)合考試)16O和18O互為同素異形體。(

)5.(2022廣東一模)1H2和2H2互為同位素。(

)×提示

16O和18O是質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的兩種核素,互為同位素。

×提示

同位素是具有相同數(shù)目的質(zhì)子和不同數(shù)目中子的同一元素的不同原子的互稱(chēng),故1H2和2H2不互為同位素。角度2核外電子的排布【典例1】

(2021全國(guó)甲卷,11)W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,Z的最外層電子數(shù)是W和X的最外層電子數(shù)之和,也是Y的最外層電子數(shù)的2倍。W和X的單質(zhì)常溫下均為氣體。下列敘述正確的是(

)A.原子半徑:Z>Y>X>WB.W與X只能形成一種化合物C.Y的氧化物為堿性氧化物,不與強(qiáng)堿反應(yīng)D.W、X和Z可形成既含有離子鍵又含有共價(jià)鍵的化合物D提示

短周期元素形成的常溫下為氣體的單質(zhì)有:H2、N2、O2、F2、Cl2,由Z的最外層電子數(shù)是W和X最外層電子數(shù)之和并且是Y最外層電子數(shù)的2倍,可以推知W為H,X為N,Z為S,則Y為Al。四種元素的原子半徑Al(Y)>S(Z)>N(X)>H(W),A項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤;W(H)與X(N)可以形成NH3、N2H4等多種化合物,B項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤;Y(Al)的氧化物Al2O3是兩性氧化物,能與強(qiáng)堿反應(yīng),C項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤;W(H)、X(N)、Z(S)可以形成既含有離子鍵又含有共價(jià)鍵的化合物如(NH4)2S、NH4HS,D項(xiàng)說(shuō)法正確。【典例2】

(2022河南新鄉(xiāng)二模)某化合物由W、X、Y、Z四種短周期主族元素組成,W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,最外層電子數(shù)之和為15,且四種元素的最外層電子數(shù)均不相同,其中X、Y、Z為同周期相鄰元素。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.原子半徑:X>Y>Z>WB.XW是一種優(yōu)質(zhì)的耐高溫材料C.最高正化合價(jià):X<Y<Z<WD.該化合物的化學(xué)式可能為X2Y4Z5W18C提示

短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,最外層電子數(shù)之和為15,X、Y、Z為同周期相鄰元素,設(shè)X的最外層電子數(shù)為x,W的最外層電子數(shù)為y,則x+x+1+x+2+y=15,整理可得3x+y=12,且x<4、y≤8,x=1時(shí),y=9>8(不符合);x=2時(shí),y=6,再結(jié)合原子序數(shù)可知X為Mg,Y為Al,Z為Si,W為O;x=3時(shí),y=3,不符合要求。主族元素同周期從左向右原子半徑逐漸減小,同主族從上到下原子半徑逐漸增大,則原子半徑大小順序?yàn)?X>Y>Z>W,A正確;XW是MgO,氧化鎂熔點(diǎn)高,耐高溫,是良好的耐火材料,B正確;W為O,無(wú)最高正價(jià),C錯(cuò)誤;根據(jù)元素組成可知該化合物可能是硅酸鹽,若該化合物的化學(xué)式為Mg2Al4Si5O18,即該化合物可表示為2MgO·2Al2O3·5SiO2,D正確。角度3離子鍵、共價(jià)鍵與物質(zhì)的性質(zhì)【典例1】

(2022云南昆明檢測(cè))W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素。W、Z同族,含X元素的物質(zhì)灼燒時(shí)火焰呈黃色,Y是地殼中含量最高的金屬元素,Z的最高化合價(jià)與最低化合價(jià)代數(shù)和為4。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.簡(jiǎn)單氫化物的熱穩(wěn)定性:W>ZB.W與Y形成的高熔點(diǎn)化合物可用于制造耐火管C.X2Z和X2Z2中均不含共價(jià)鍵D.X、Y、Z的最高價(jià)氧化物的水化物之間可以相互反應(yīng)C提示

含X元素的物質(zhì)灼燒時(shí)火焰呈黃色,則X為Na;Y是地殼中含量最高的金屬元素,Y為Al;Z的最高化合價(jià)與最低化合價(jià)代數(shù)和為4,則Z為ⅥA族元素,原子序數(shù)比Al大,則Z為S;W、Z同族,則W為O。同主族元素從上到下非金屬性減弱,其簡(jiǎn)單氫化物的熱穩(wěn)定性也減弱,則熱穩(wěn)定性H2O>H2S,A正確;氧化物Al2O3的熔點(diǎn)高,可用于制造耐火磚、耐火管,B正確;Na2S只含離子鍵,Na2S2中S與S原子間形成共價(jià)鍵,C錯(cuò)誤;X、Y、Z分別為Na、Al、S,最高價(jià)氧化物的水化物分別為NaOH、Al(OH)3、H2SO4,Al(OH)3與強(qiáng)酸和強(qiáng)堿都能反應(yīng),三者之間可相互反應(yīng),D正確?！镜淅?】

(2022四川遂寧檢測(cè))一種由四種短周期主族元素組成的化合物(如圖所示)可用作化肥和木材、紙張、織物的防火劑,也用于制藥和反芻動(dòng)物飼料添加劑,其中W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大且X與Y、Z均相鄰。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(

)A.原子半徑:Z>Y>X>WB.簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn):Y>XC.X、Z的氧化物的水化物的酸性:X>ZD.W、X形成的二元化合物只含有極性共價(jià)鍵B提示

短周期元素W只形成1個(gè)共價(jià)鍵,W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大且X與Y、Z均相鄰,則W是H元素;X是N元素,Y能夠形成2個(gè)共價(jià)鍵,且可以與H形成共價(jià)鍵,則Y是O元素;根據(jù)Z在周期表中與N元素相鄰,原子序數(shù)大于O,則Z是P元素。同一周期主族元素,原子序數(shù)越大,原子半徑越小;不同周期元素,一般元素的周期序數(shù)越大,原子半徑就越大,則四種元素的原子半徑大小關(guān)系為Z(P)>X(N)>Y(O)>W(H),A錯(cuò)誤;X是N元素,Y是O元素,它們形成的簡(jiǎn)單氫化物的化學(xué)式分別是NH3、H2O,二者分子間都存在氫鍵,由于水中氫鍵數(shù)目較多,則沸點(diǎn)較高,所以簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn):H2O>NH3,B正確;Z是P元素,P的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物H3PO4是中強(qiáng)酸,X(N)的氧化物的水化物有HNO3、HNO2,其中HNO3是強(qiáng)酸,HNO2是弱酸,題干未指明最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物,則不能比較酸性,C錯(cuò)誤;W是H,X是N,二者可形成二元化合物肼(N2H4),其分子中含有N—H極性共價(jià)鍵,也含有N—N非極性共價(jià)鍵,D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)2元素周期表元素周期律[核心回顧]1.掌握元素的金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的判斷方法2.熟記同周期(主族)元素原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)的變化規(guī)律

類(lèi)型同周期(左→右)同主族(上→下)原子結(jié)構(gòu)核電荷數(shù)逐漸增大逐漸增大電子層數(shù)相同逐漸增多原子半徑逐漸減小逐漸增大離子半徑陽(yáng)離子逐漸減小,陰離子逐漸減小,且r(陰離子)>r(陽(yáng)離子)逐漸增大類(lèi)型同周期(左→右)同主族(上→下)元素性質(zhì)化合價(jià)最高正化合價(jià):+1→+7(O、F除外)負(fù)化合價(jià)=-(8-主族序數(shù))相同,最高正化合價(jià)=主族序數(shù)(O、F除外)元素的金屬性和非金屬性金屬性逐漸減弱非金屬性逐漸增強(qiáng)金屬性逐漸增強(qiáng)非金屬性逐漸減弱氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性(或堿性)堿性逐漸減弱酸性逐漸增強(qiáng)堿性逐漸增強(qiáng)酸性逐漸減弱離子的氧化性、還原性陽(yáng)離子氧化性逐漸增強(qiáng),陰離子還原性逐漸減弱陽(yáng)離子氧化性逐漸減弱,陰離子還原性逐漸增強(qiáng)3.通過(guò)“三看”比較微粒半徑大小在中學(xué)化學(xué)要求的范圍內(nèi),可按“三看”規(guī)律來(lái)比較粒子半徑的大小:[命題角度]角度1元素周期表的結(jié)構(gòu)【典例1】

(2022廣東卷,7)甲~戊均為短周期元素,在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示;戊的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為強(qiáng)酸。下列說(shuō)法不正確的是(

)A.原子半徑:丁>戊>乙B.非金屬性:戊>丁>丙C.甲的氫化物遇氯化氫一定有白煙產(chǎn)生D.丙的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物一定能與強(qiáng)堿反應(yīng)C提示

根據(jù)題干信息,戊的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為強(qiáng)酸,在短周期元素中,符合此條件的可以是S或Cl。如果戊為S元素,則甲、乙、丙、丁分別為C、O、Si、P元素;如果戊為Cl元素,則甲、乙、丙、丁分別為N、F、P、S元素。但無(wú)論戊是什么元素,同周期的主族元素,原子序數(shù)越大,半徑越小,原子半徑:丁>戊;同主族元素的原子序數(shù)越大,半徑越大,原子半徑:戊>乙,則原子半徑:丁>戊>乙,A項(xiàng)正確,不符合題意;無(wú)論戊是什么元素,同周期主族元素的原子序數(shù)越大,非金屬性越強(qiáng),因此非金屬性:戊>丁>丙,B項(xiàng)正確,不符合題意;若戊為S元素,則甲為C元素,甲的氫化物如甲烷遇氯化氫無(wú)白煙產(chǎn)生,C項(xiàng)錯(cuò)誤,符合題意;不論丙是Si元素還是P元素,其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物均為酸,均可以與強(qiáng)堿反應(yīng),D項(xiàng)正確,不符合題意?！镜淅?】

(2022四川綿陽(yáng)第三次診斷)下圖是元素周期表的部分結(jié)構(gòu),其中W、X、Y、Z均為短周期主族元素,下列說(shuō)法一定正確的是(

)A.最高正價(jià):W與Y相同B.簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn):W高于YC.簡(jiǎn)單離子半徑:X小于ZD.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:X小于Z

W

XYZD提示

W、X、Y、Z元素可能的情況如下:

C

AlSiP或

N

SiPS或

O

PSCl。

W可能為O,此時(shí)Y為S,由于O無(wú)最高正價(jià),故W的最高正價(jià)不一定與Y相同,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由于N、O、F原子形成的氫化物分子間均存在氫鍵,當(dāng)W為N、O時(shí),Y分別為P、S,則簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn):W大于Y,但當(dāng)W為C時(shí),C原子形成的簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)低于硅原子的氫化物,B項(xiàng)錯(cuò)誤;簡(jiǎn)單離子半徑排序?yàn)镻3->S2->Cl->Al3+,當(dāng)X為Al時(shí),Z為P,離子半徑:P3->Al3+,當(dāng)X為P時(shí),Z為Cl,離子半徑:P3->Cl-,C項(xiàng)錯(cuò)誤;同周期主族元素從左往右,元素非金屬性依次增強(qiáng),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性依次增強(qiáng),Z的非金屬性比X強(qiáng),故最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:X一定小于Z,D項(xiàng)正確。角度2元素周期律及應(yīng)用【典例1】

(2022內(nèi)蒙古包頭二模)W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,W、X的簡(jiǎn)單離子具有相同電子層結(jié)構(gòu),X的原子半徑是短周期主族元素原子中最大的,W與Y同族,Z與X形成的化合物的水溶液呈中性。下列說(shuō)法正確的是(

)A.W與X形成的化合物溶于水后溶液呈堿性B.簡(jiǎn)單離子半徑:W<X<ZC.簡(jiǎn)單氫化物的熔、沸點(diǎn):W<YD.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:Y>ZA提示

四種短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,X的原子半徑是短周期主族元素原子中最大的,則X為Na;由原子序數(shù)可知,Y、Z處于第三周期,Z與X(鈉)形成的離子化合物的水溶液呈中性,則Z為Cl;W、X的簡(jiǎn)單離子具有相同電子層結(jié)構(gòu),且W與Y同族,W在第二周期且是非金屬元素,W可能是N或O,則對(duì)應(yīng)的Y為P或S。W可能是N或O,與Na形成的化合物可能是氮化鈉、氧化鈉、過(guò)氧化鈉,它們與水反應(yīng)都能生成氫氧化鈉使溶液呈堿性,A正確;電子層結(jié)構(gòu)相同時(shí),核電荷數(shù)越大離子半徑越小,離子電子層越多時(shí)離子半徑越大,故簡(jiǎn)單離子半徑大小順序是Z>W>X,B錯(cuò)誤;若W為N,氨氣分子間存在氫鍵,所以熔、沸點(diǎn)氨氣高于磷化氫,若W為O,水分子間存在氫鍵,所以熔、沸點(diǎn)水高于硫化氫,C錯(cuò)誤;Y與Z處于同周期,從左到右元素非金屬性逐漸增強(qiáng),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:Z>Y,D錯(cuò)誤?！镜淅?】

(2022江西重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體第一次聯(lián)考)世界資源儲(chǔ)量最大的滑石礦位于江西上饒廣豐的許家橋礦區(qū),經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)滑石中含有四種短周期元素W、X、Y、Z,它們的原子序數(shù)依次增大,最外層電子數(shù)之和為13,且位于不同的主族。X的某種單質(zhì)被喻為“地球的保護(hù)傘”,W2X2分子中含有18個(gè)電子。下列說(shuō)法中正確的是(

)A.原子半徑大小順序?yàn)閆>Y>X>WB.化合物YX是一種很好的耐火材料C.Y單質(zhì)的導(dǎo)電性弱于Z單質(zhì)的D.Z的氧化物的水化物的酸性強(qiáng)于碳酸B提示

X的某種單質(zhì)被喻為“地球的保護(hù)傘”,該單質(zhì)應(yīng)為臭氧,則X為O;W2X2分子中含有18個(gè)電子,則W的原子序數(shù)為1,W為H;四種短周期元素W、X、Y、Z,它們的原子序數(shù)依次增大,最外層電子數(shù)之和為13,且位于不同的主族,則Y、Z最外層電子數(shù)之和為13-1-6=6=2+4,則Y為第三周期第ⅡA族的Mg、Z為第三周期第ⅣA族的Si。通常電子層數(shù)越大,原子半徑越大,同周期主族元素從左到右原子半徑遞減,則原子半徑大小順序?yàn)閅>Z>X>W,A錯(cuò)誤;化合物YX即MgO,熔點(diǎn)高達(dá)2

800

℃左右,是一種很好的耐火材料,B正確;Y單質(zhì)即鎂是電的良導(dǎo)體,Z單質(zhì)即硅是半導(dǎo)體,Y導(dǎo)電性能更好,C錯(cuò)誤;Z的氧化物的水化物硅酸酸性弱于碳酸,D錯(cuò)誤?！黄埔幻}篇——新教材新考向

物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合應(yīng)用基于“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”,設(shè)置有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合應(yīng)用類(lèi)題,考查核外電子排布與元素周期律等。利用分類(lèi)和比較的方法研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu),分析比較物質(zhì)性質(zhì)的差異,歸納總結(jié)各類(lèi)變化的特征及規(guī)律等?；谝延心Ｐ突驑?gòu)建模型闡釋物質(zhì)結(jié)構(gòu)、化學(xué)變化規(guī)律或轉(zhuǎn)化過(guò)程,分析、解決相關(guān)問(wèn)題。典例突破1(2022全國(guó)乙卷,11)化合物(YW4X5Z8·4W2Z)可用于電訊器材、高級(jí)玻璃的制造。W、X、Y、Z為短周期元素,原子序數(shù)依次增加,且加和為21。YZ2分子的總電子數(shù)為奇數(shù),常溫下為氣體。該化合物的熱重曲線(xiàn)如圖所示,在200℃以下熱分解時(shí)無(wú)刺激性氣體逸出。下列敘述正確的是(

)A.W、X、Y、Z的單質(zhì)常溫下均為氣體B.最高價(jià)氧化物的水化物酸性:Y<XC.100~200℃階段熱分解失去4個(gè)W2ZD.500℃熱分解后生成固體化合物X2Z3答案

D解析

由“YZ2分子的總電子數(shù)為奇數(shù),常溫下為氣體”可知,Y的原子序數(shù)為奇數(shù),因其常溫下為氣體,所以YZ2為NO2,N和O的原子序數(shù)之和為15;由化合物分子式Y(jié)W4X5Z8·4W2Z及“W、X、Y、Z為短周期元素,原子序數(shù)依次增加,且加和為21”可知,另外兩種元素的原子序數(shù)之和為6,由此可推出W為H(原子序數(shù)為1),X為B(原子序數(shù)為5)。X的單質(zhì)為B,常溫下為固體,A項(xiàng)敘述錯(cuò)誤;X的最高價(jià)氧化物的水化物為H3BO3,Y的最高價(jià)氧化物的水化物為HNO3,酸性:H3BO3<HNO3,B項(xiàng)敘述錯(cuò)誤;NH4B5O8·4H2O的相對(duì)分子質(zhì)量為273,NH4B5O8的相對(duì)分子質(zhì)量為201,×100%≈73.6%,不是80.2%,C項(xiàng)敘述錯(cuò)誤;熱分解后的最終固體為B2O3,B2O3的相對(duì)分子質(zhì)量為70,70××100%≈64.1%,D項(xiàng)敘述正確。新材料新情境

新型材料的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)新材料

2021年10月27日,歐洲航天局空間業(yè)務(wù)中心在社交媒體上宣布,歐空局“火星快車(chē)”探測(cè)器與中國(guó)“祝融號(hào)”火星車(chē)將在11月進(jìn)行5次通信測(cè)試,并向地球傳回?cái)?shù)據(jù)。這是歐空局十年來(lái)首次在火星軌道實(shí)際測(cè)試“火星快車(chē)”的數(shù)據(jù)盲接收能力?！白Ｈ谔?hào)”陸續(xù)開(kāi)展對(duì)火星著陸的地區(qū)的氣象、地貌、土壤、巖石結(jié)構(gòu)等進(jìn)行探測(cè)。典例突破2(2022江西上饒六校第二次聯(lián)考)2021年11月,我國(guó)“祝融號(hào)”火星車(chē)與歐洲“火星快車(chē)”實(shí)現(xiàn)太空“握手”,火星上首次留下中國(guó)印跡。經(jīng)探測(cè)研究發(fā)現(xiàn),火星大氣及巖石中富含W、X、Y、Z四種原子序數(shù)依次遞增的短周期主族元素,X元素原子最外層電子數(shù)是Y元素原子最外層電子數(shù)的3倍,W、Z、Y元素的最高正價(jià)與其對(duì)應(yīng)原子半徑關(guān)系如圖,W最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為弱酸。下列說(shuō)法正確的是(

)A.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:Z>WB.簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn):X>W>ZC.工業(yè)上電解熔融YX制備Y單質(zhì)D.Z的單質(zhì)可以和NaOH溶液反應(yīng)答案

D解析

W、X、Y、Z是四種原子序數(shù)依次遞增的短周期主族元素,X元素原子最外層電子數(shù)是Y元素原子最外層電子數(shù)的3倍,Y的原子序數(shù)大于X,所以X位于第二周期,Y位于第三周期,由W、Z、Y元素的最高正價(jià)與其對(duì)應(yīng)原子半徑的關(guān)系可知,原子半徑Y(jié)>Z>W,W、Z最高正價(jià)均為+2a,應(yīng)為+2價(jià)或+4價(jià),W、Z為同族元素,W最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為弱酸,則W為非金屬元素,W為C,Z為Si,Y為Mg

,X為O,從而得出W、X、Y、Z分別為C、O、Mg

、Si元素。非金屬性Si<C,則最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:Z<W,A不正確;X、W、Z分別為O、C、Si,H2O能形成分子間的氫鍵,沸點(diǎn)最高,CH4的相對(duì)分子質(zhì)量比SiH4小,CH4的沸點(diǎn)比SiH4低,所以簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn):X>Z>W,B不正確;工業(yè)上采用電解熔融MgCl2的方法制備Mg,MgO的熔點(diǎn)高于MgCl2,熔融時(shí)消耗能量多,C不正確;Z為Si,它的單質(zhì)可以和NaOH溶液反應(yīng)生成Na2SiO3、H2,D正確。——突破二解題篇——素養(yǎng)命題+題型突破1.原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合應(yīng)用(證據(jù)推理與模型認(rèn)知)高考時(shí)通常在選擇題中設(shè)置原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合應(yīng)用題,基于原子核外電子排布規(guī)律,構(gòu)建原子結(jié)構(gòu)等認(rèn)知模型,建立重要證據(jù)及推理過(guò)程,從原子結(jié)構(gòu)視角說(shuō)明元素的性質(zhì)遞變規(guī)律;根據(jù)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)說(shuō)明或預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì),并采用模型、符號(hào)等多種方式對(duì)原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)進(jìn)行綜合表征。典例突破1(2022全國(guó)甲卷,12)Q、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,其最外層電子數(shù)之和為19。Q與X、Y、Z位于不同周期,X、Y相鄰,Y原子最外層電子數(shù)是Q原子內(nèi)層電子數(shù)的2倍。下列說(shuō)法正確的是(

)A.非金屬性:X>QB.單質(zhì)的熔點(diǎn):X>YC.簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn):Z>QD.最高價(jià)含氧酸的酸性:Z>Y答案

D解析

由題意可知,Q為第二周期元素,X、Y、Z為第三周期元素,再依據(jù)Y原子最外層電子數(shù)是Q原子內(nèi)層電子數(shù)的2倍,可推知Y為Si元素,由“X、Y相鄰”,且X的原子序數(shù)小于Y,可推知X為Al元素,最后依據(jù)原子序數(shù)的大小關(guān)系和四種元素最外層電子數(shù)之和為19可推知,若Q為O元素,則Z為S元素;若Q為N元素,則Z為Cl元素;若Q為F元素,則Z為P元素。非金屬性:Al<O(或N或F),A項(xiàng)錯(cuò)誤;單質(zhì)的熔點(diǎn):Al<Si,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由于H2O或NH3或HF分子間存在氫鍵,而H2S或HCl或PH3分子間只有范德華力,則簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn):H2S<H2O(或HCl<NH3或PH3<HF),C項(xiàng)錯(cuò)誤;由于非金屬性:S>Si(或Cl>Si或P>Si),所以最高價(jià)含氧酸的酸性:H2SO4>H2SiO3(或HClO4>H2SiO3或H3PO4>H2SiO3),D項(xiàng)正確。方法點(diǎn)撥注意陌生物質(zhì)中各原子的成鍵情況和化合價(jià)等信息。①化學(xué)鍵信息:如能形成4個(gè)共價(jià)鍵的元素為C、Si等,能形成2個(gè)共價(jià)鍵的元素為O、S等,能形成1個(gè)共價(jià)鍵的元素為H等。②根據(jù)形成的簡(jiǎn)單陰、陽(yáng)離子可確定原子的最外層電子數(shù),如X2+和Y2-,即X、Y原子最外層電子數(shù)分別為2和6。③化合價(jià)信息:化合物中各元素化合價(jià)的代數(shù)和為0,結(jié)合某些常見(jiàn)元素的化合價(jià)或化學(xué)鍵等,可確定未知元素的化合價(jià),間接確定最外層電子數(shù)目。針對(duì)訓(xùn)練1(2022貴州畢節(jié)診斷性考試)W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,X、Y、Z位于同一周期,Y的最外層電子數(shù)為X的最外層電子數(shù)的2倍;常溫下,W2Y是一種臭雞蛋氣味的氣體,且該分子含有18個(gè)電子。則下列敘述中正確的是(

)A.原子半徑:Z>Y>X>WB.X的離子與Y的離子可在水溶液中大量共存C.Z的單質(zhì)具有漂白性D.X的氧化物的熔點(diǎn)高,可作耐火材料答案

D解析

常溫下,W2Y是一種臭雞蛋氣味的氣體,且該分子含有18個(gè)電子,則該氣體應(yīng)為H2S,所以W為H元素,Y為S元素;Y的最外層電子數(shù)為X的最外層電子數(shù)的2倍,且X、Y、Z為同一周期,則X為Al元素;Z的原子序數(shù)大于S,且為短周期主族元素,則Z為Cl元素。電子層數(shù)越多,原子半徑越大,電子層數(shù)相同時(shí),核電荷數(shù)越小半徑越大,所以原子半徑Al>S>Cl>H,即X>Y>Z>W,A錯(cuò)誤;Al3+和S2-在水溶液中會(huì)發(fā)生相互促進(jìn)水解而無(wú)法大量共存,B錯(cuò)誤;Z的單質(zhì)為Cl2,Cl2自身沒(méi)有漂白性,Cl2溶于水后生成的HClO具有漂白性,C錯(cuò)誤;X的氧化物為Al2O3,其熔點(diǎn)高,可作耐火材料,D正確。2.“位—構(gòu)—性”綜合分析推導(dǎo)(證據(jù)推理與模型認(rèn)知)高考中通過(guò)元素在周期表中位置及相關(guān)元素的原子結(jié)構(gòu),以及相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)等推導(dǎo)元素,統(tǒng)籌原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)及微粒間的作用力等,綜合考查“位—構(gòu)—性”之間的聯(lián)系。典例突破2(2022四川宜賓適應(yīng)性考試)前四周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示,其中W的原子序數(shù)是Z的2倍。下列說(shuō)法正確的是(

)A.熔點(diǎn):Y>Y2X3B.最高價(jià)含氧酸的酸性:W>ZC.Z能與X形成多種化合物D.Y的最高價(jià)氧化物的水化物是強(qiáng)堿

X

Y

Z

W

答案

C解析

已知前四周期主族元素X、Y、Z、W在周期表中的相對(duì)位置,其中W的原子序數(shù)是Z的2倍,設(shè)Z的原子序數(shù)是a,則W的原子序數(shù)是a+17,2a=a+17,a=17,所以Z是Cl元素、W是Se元素、X是O元素、Y是Al元素。Al的熔點(diǎn)低于Al2O3的熔點(diǎn),A錯(cuò)誤;非金屬性越強(qiáng),最高價(jià)含氧酸的酸性越強(qiáng),最高價(jià)含氧酸酸性:HClO4>H2SeO4,B錯(cuò)誤;Cl能與O形成Cl2O、ClO2、Cl2O7等多種化合物,C正確;Al(OH)3是兩性氫氧化物,是一種弱堿,D錯(cuò)誤。方法點(diǎn)撥元素周期表片斷結(jié)構(gòu)型推斷題一般給出兩種信息:一是給出局部的元素周期表,展示出幾種不同元素的相對(duì)位置。二是給出某種元素的位置特征、原子結(jié)構(gòu)特征或由該元素形成的單質(zhì)或化合物的特殊性質(zhì)。解答此類(lèi)題目時(shí),首先根據(jù)給出的某種元素的特殊結(jié)構(gòu)或性質(zhì),確定該元素在元素周期表中的位置,然后以此為“坐標(biāo)原點(diǎn)”,根據(jù)其他元素與該元素的位置關(guān)系,進(jìn)而確定其他未知的元素。針對(duì)訓(xùn)練2(2022四川南充適應(yīng)性考試)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)的一半,W、Z同主族;X與Y在元素周期表中處于相鄰位置,Y的簡(jiǎn)單氫化物的水溶液可用于刻蝕玻璃。下列說(shuō)法正確的是(

)A.Y是形成最高價(jià)含氧酸酸性最強(qiáng)的元素B.W常用作手機(jī)電池的電極材料C.簡(jiǎn)單離子半徑Y(jié)<ZD.X、Z兩種元素形成的化合物只含離子鍵答案

B解析

短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)的一半,可知W為L(zhǎng)i元素;X與Y在元素周期表中處于相鄰位置,Y的簡(jiǎn)單氫化物的水溶液可用于刻蝕玻璃,則Y為F元素,X為O元素;W、Z同主族,則Z為Na元素。Y為F元素,沒(méi)有正價(jià),不會(huì)形成最高價(jià)含氧酸,A項(xiàng)錯(cuò)誤;W為L(zhǎng)i元素,金屬鋰的化學(xué)性質(zhì)活潑,常用作手機(jī)電池的電極材料,B項(xiàng)正確;電子層數(shù)相同時(shí),原子序數(shù)小的離子的半徑大,則離子半徑:F->Na+,C項(xiàng)錯(cuò)誤;X、Z兩種元素形成的化合物Na2O2中,含離子鍵和共價(jià)鍵,D項(xiàng)錯(cuò)誤?！黄迫裏狳c(diǎn)專(zhuān)攻——元素推斷及元素“位—構(gòu)—性”的綜合考查高考必備1.命題分析元素推斷是高考中常見(jiàn)的一種題型,也是必考的知識(shí)點(diǎn),可以是選擇題的形式,也可以是填空題的形式;有關(guān)“位—構(gòu)—性”的互相推斷,實(shí)質(zhì)是元素周期表和元素周期律的具體應(yīng)用的體現(xiàn),主要考查元素化合物的性質(zhì)、原子半徑的比較、元素周期律等。2.審題關(guān)注什么仔細(xì)審讀題給信息,根據(jù)原子結(jié)構(gòu)、元素周期表的知識(shí)及已知元素化合物的性質(zhì),可推斷元素,判斷元素在周期表中的位置等,基本思路如下:3.題目考什么(1)已知元素原子(離子)的核外電子排布推斷元素(2)已知單質(zhì)或化合物的特性推斷元素

(3)已知元素在周期表中的位置推斷元素

真題感悟1.(2021全國(guó)乙卷,11)我國(guó)嫦娥五號(hào)探測(cè)器帶回1.731kg的月球土壤,經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)其構(gòu)成與地球土壤類(lèi)似。土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z,原子序數(shù)依次增大,最外層電子數(shù)之和為15。X、Y、Z為同周期相鄰元素,且均不與W同族。下列結(jié)論正確的是(

)A.原子半徑大小順序?yàn)閃>X>Y>ZB.化合物XW中的化學(xué)鍵為離子鍵C.Y單質(zhì)的導(dǎo)電性能弱于Z單質(zhì)的D.Z的氧化物的水化物的酸性強(qiáng)于碳酸答案

B解析

根據(jù)題干中有關(guān)W、X、Y、Z原子結(jié)構(gòu)的信息,并結(jié)合對(duì)地球土壤中的元素組成的初步認(rèn)識(shí),可推斷出X、Y、Z分別為第三周期的Mg、Al、Si,W為O。O、Mg、Al、Si的原子半徑大小順序?yàn)閄>Y>Z>W(Mg>Al>Si>O),A項(xiàng)錯(cuò)誤;化合物XW(MgO)中的化學(xué)鍵是離子鍵,B項(xiàng)正確;Y(Al)單質(zhì)的導(dǎo)電性強(qiáng)于Z(Si)單質(zhì)的導(dǎo)電性,C項(xiàng)錯(cuò)誤;Z的氧化物的水化物(硅酸或原硅酸)的酸性弱于碳酸的酸性,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.(2021廣東卷,13)一種麻醉劑的分子結(jié)構(gòu)式如圖所示。其中,X的原子核只有1個(gè)質(zhì)子;元素Y、Z、W原子序數(shù)依次增大,且均位于X的下一周期;元素E的原子比W原子多8個(gè)電子。下列說(shuō)法不正確的是(

)A.XEZ4是一種強(qiáng)酸B.非金屬性:W>Z>YC.原子半徑:Y>W>ED.ZW2中,Z的化合價(jià)為+2價(jià)答案

C解析

X的原子核只有1個(gè)質(zhì)子,則X是氫元素;Y、Z、W為第二周期元素,可分別形成4、2、1條共價(jià)鍵,則Y、Z、W分別是C元素