专题4-物质结构与性质-第1讲-物质结构-元素周期律(必修)-课件-2021届高考化学二轮复习

1、化 学第第1讲物质结构元素周期律讲物质结构元素周期律(必修必修)考情分析考情分析备考定向备考定向高频考点高频考点探究突破探究突破新题演练新题演练能力迁移能力迁移考情分析备考定向专题知识脉络 能力目标解读热点考题诠释1.(2020全国全国)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期为原子序数依次增大的短周期元素元素,四种元素的核外电子总数满足四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z;化合物化合物XW3与与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是相遇会产生白烟。下列叙述正确的是()。A.非金属性非金属性:WXYZB.原子半径原子半径:ZYXWC.元素元素X的含氧酸均为强酸的含氧酸均为强酸D.Y的氧化物的

2、水化物为强碱的氧化物的水化物为强碱D解题要领解题要领:本题考查了元素推断与元素周期律。由本题考查了元素推断与元素周期律。由“W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素为原子序数依次增大的短周期元素”,再根据再根据“化合物化合物XW3与与WZ相遇会产生白烟相遇会产生白烟”可推测可推测:W为氢元素为氢元素,X为氮元为氮元素素,Z为氯元素为氯元素,再依据四种元素的核外电子总数满足再依据四种元素的核外电子总数满足X+Y= W+Z推知推知,Y为钠元素为钠元素,非金属性非金属性:ClNHNa,A项错误项错误;原子原子半径半径:NaClNH,B项错误项错误;N的含氧酸中的含氧酸中,如如HNO2就不属于就不

3、属于强酸强酸,C项错误项错误;Na的氧化物的水化物是的氧化物的水化物是NaOH,NaOH属于强属于强碱碱,D项正确。项正确。2.(2020全国全国)一种由短周期主族元素组成的化合物一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所如图所示示),具有良好的储氢性能具有良好的储氢性能,其中元素其中元素W、X、Y、Z的原子序数的原子序数依次增大且总和为依次增大且总和为24。下列有关叙述错误的。下列有关叙述错误的是是() 。A.该化合物中该化合物中,W、X、Y之间均为共价键之间均为共价键B.Z的单质既能与水反应的单质既能与水反应,也可与甲醇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的最高化合价氧化

4、物的水化物为强酸D.X的氟化物的氟化物XF3中原子均为中原子均为8电子稳定结构电子稳定结构D解题要领解题要领:根据题意可知根据题意可知Z的原子序数是的原子序数是W、X、Y、Z四种四种元素中最大的元素中最大的,Z能形成能形成+1价离子价离子,可初步判断可初步判断Z为钠元素为钠元素;W的原子序数是的原子序数是W、X、Y、Z四种元素中最小的四种元素中最小的,W与与X、Y均均以一个单键结合以一个单键结合,可初步判断可初步判断W为氢元素为氢元素;根据根据W、X、Y、Z的原子序数之和为的原子序数之和为24,可知可知X、Y的原子序数之和为的原子序数之和为12,结合成结合成键特点键特点,可判断可判断X、Y分别

5、是硼、氮元素。分别是硼、氮元素。H、B、N形成的阴形成的阴离子中离子中,各原子均以共价键结合各原子均以共价键结合,A项正确项正确;Na单质能与单质能与H2O、CH3OH反应反应,B项正确项正确;N元素的最高价氧化物的水化物元素的最高价氧化物的水化物HNO3为强酸为强酸,C项正确项正确;BF3中硼原子最外层有中硼原子最外层有6个电子个电子,D项错误。项错误。B解题要领解题要领:依据题给的反应过程依据题给的反应过程,可确定可确定W=27。根据。根据X、Y的的最外层电子数之和为最外层电子数之和为8,Y原子的质子数比原子的质子数比X原子的质子数多原子的质子数多2,可以得出可以得出X原子最外层电子数为原

6、子最外层电子数为3,Y原子最外层电子数为原子最外层电子数为5,可可以判定以判定X为铝元素为铝元素,Y为磷元素。由上述分析可知为磷元素。由上述分析可知A项错误项错误;Al、P两元素均可形成三氯化物两元素均可形成三氯化物AlCl3和和PCl3,B项正确项正确;Al、P两元两元素位于同一周期且原子序数素位于同一周期且原子序数P大于大于Al,故原子半径故原子半径Al大于大于P,C项错误项错误;磷元素的常见含氧酸有磷元素的常见含氧酸有H3PO4、H3PO2、HPO2,D项项错误。错误。4.(2019全国全国)X、Y、Z均为短周期主族元素均为短周期主族元素,它们原子的最它们原子的最外层电子数之和为外层电子

7、数之和为10。X与与Z同族同族,Y最外层电子数等于最外层电子数等于X次次外层电子数外层电子数,且且Y原子半径大于原子半径大于Z。下列叙述正确的是。下列叙述正确的是()。A.熔点熔点:X的氧化物比的氧化物比Y的氧化物高的氧化物高B.热稳定性热稳定性:X的氢化物大于的氢化物大于Z的氢化物的氢化物C.X与与Z可形成离子化合物可形成离子化合物ZXD.Y的单质与的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸的单质均能溶于浓硝酸B解题要领解题要领:本题考查了元素推断与元素周期律本题考查了元素推断与元素周期律,难度中等偏上。难度中等偏上。由于由于X、Y、Z都为主族元素都为主族元素,首先根据首先根据“Y最外层电子数等于最外层

8、电子数等于X次外层电子数次外层电子数”可推知可推知,Y最外层电子数为最外层电子数为2,再依据再依据“它们原它们原子的最外层电子数之和为子的最外层电子数之和为10”及及“X与与Z同族同族”可推知可推知,X为碳元为碳元素素,Z为硅元素为硅元素,依据依据“Y原子半径大于原子半径大于Z”可推知可推知,Y为镁元素。为镁元素。碳的常见氧化物有碳的常见氧化物有CO2、CO,常温下为气态常温下为气态,而而MgO常温下为常温下为固态固态,A项错误项错误;碳、硅处于同主族碳、硅处于同主族,非金属性非金属性:CSi,故简单氢故简单氢化物的稳定性化物的稳定性:CH4SiH4,B项正确项正确;碳元素和硅元素可形成碳元素

9、和硅元素可形成SiC,但但SiC属于共价化合物属于共价化合物,C项错误项错误;Mg可溶于浓硝酸可溶于浓硝酸,但硅但硅不与浓硝酸反应不与浓硝酸反应,D项错误。项错误。5.(2019全国全国)科学家合成出了一种新化合物科学家合成出了一种新化合物(如图所示如图所示),其其中中W、X、Y、Z为同一短周期元素为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是核外电子数的一半。下列叙述正确的是()。A.WZ的水溶液呈碱性的水溶液呈碱性B.元素非金属性的顺序为元素非金属性的顺序为XYZC.Y的最高价氧化物的水化物是中强酸的最高价氧化物的水化物是中强酸D.该新化合物中

10、该新化合物中Y不满足不满足8电子稳定结构电子稳定结构C解题要领解题要领:由题给化合物的结构可知由题给化合物的结构可知,W为第为第A族金属元素族金属元素; Z最外层有最外层有7个电子个电子,由由“Z核外最外层电子数是核外最外层电子数是X核外电子数核外电子数的一半的一半”可知可知,X核外电子数为核外电子数为14,即即X为硅元素为硅元素;由四种元素为由四种元素为同一短周期元素可知同一短周期元素可知,W为钠元素为钠元素;Z为氯元素为氯元素;Y为磷元素。为磷元素。NaCl的水溶液呈中性的水溶液呈中性,A项错误项错误;元素非金属性的顺序为元素非金属性的顺序为Z(Cl)Y (P)X(Si),B项错误项错误;

11、P的最高价氧化物的水化物为磷的最高价氧化物的水化物为磷酸酸,是中强酸是中强酸,C项正确项正确;P原子最外层有原子最外层有5个电子个电子,与与Si共用两对共用两对电子电子,加上得到加上得到Na的的1个电子个电子,因此最外层满足因此最外层满足8电子稳定结构电子稳定结构, D项错误。项错误。6.(2018全国全国)W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依均为短周期元素且原子序数依次增大次增大,元素元素X和和Z同族。盐同族。盐YZW与浓盐酸反应与浓盐酸反应,有黄绿色气有黄绿色气体产生体产生,此气体同冷烧碱溶液作用此气体同冷烧碱溶液作用,可得到含可得到含YZW的溶液。下的溶液。下列说法正确的是列说法正确

12、的是()。A.原子半径大小为原子半径大小为WXYClOF,A项错误项错误;HF为为弱酸弱酸,盐酸是强酸盐酸是强酸,B项错误项错误;Na2O2中有离子键、非极性共价中有离子键、非极性共价键键,ClO2中只有极性共价键中只有极性共价键,C项错误项错误;O2、O3和和F2都是气体都是气体,D项正确。项正确。7.(2017全国全国)短周期元素短周期元素W、X、Y和和Z在周期表中的相对在周期表中的相对位置如表所示位置如表所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是下列关系正确的是()。A.氢化物沸点氢化物沸点:WWC.化合物熔点化合物熔点:Y2X3YZ

13、3D.简单离子的半径简单离子的半径:YZYXB.X与与Y可形成既含离子键又含非极性共价键的化合物可形成既含离子键又含非极性共价键的化合物C.X、W分别形成的简单氢化物中分别形成的简单氢化物中,后者还原性强后者还原性强D.X形成单核阴离子的核外电子数与形成单核阴离子的核外电子数与Y、Z、W原子的核外原子的核外内层电子数相同内层电子数相同分析推理分析推理:(1)铝热反应有何作用铝热反应有何作用?哪些物质可形成酸雨哪些物质可形成酸雨?铝热反应主要是用来冶炼高熔点的金属。形成酸雨的物质铝热反应主要是用来冶炼高熔点的金属。形成酸雨的物质主要有氮氧化物、硫氧化物等。主要有氮氧化物、硫氧化物等。Z为为Al;

14、结合原子序数依次增结合原子序数依次增大可知大可知W为为S、X为为O。(2)Y的核外电子数的核外电子数=24-13=11,为为Na。(3)怎样比较原子半径或离子半径怎样比较原子半径或离子半径?离子半径大小比较离子半径大小比较,应用应用“同层比核同层比核”,具有相同电子层结构具有相同电子层结构的离子的离子,核电荷数越大核电荷数越大,离子半径越小离子半径越小,如如r(Al3+)r(Na+)r(F-) SOH,C项正确项正确;H2S的水溶液呈弱酸性的水溶液呈弱酸性,D项正确。项正确。2.(2018天津理综天津理综)下列有关物质性质的比较下列有关物质性质的比较,结论正确的是结论正确的是()。A.溶解度溶

15、解度:Na2CO3NaHCO3B.热稳定性热稳定性:HClPH3C.沸点沸点:C2H5SHC2H5OHD.碱性碱性:LiOHP,则氢化物的稳定性则氢化物的稳定性:HClPH3,B项错误项错误;由于由于C2H5OH分子间可以形成氢键分子间可以形成氢键,因此沸点因此沸点:C2H5SHBe ,因此碱性因此碱性:LiOHBe(OH)2,D项错误项错误。C命题命题热点热点二二 化学键化学键和元素推断和元素推断有关化学键的解题思维有关化学键的解题思维路径路径 问题探究问题探究书写电子式应注意哪些问题书写电子式应注意哪些问题?书写电子式时书写电子式时,首先要判断物质是离子化合物首先要判断物质是离子化合物,还

16、是共价化还是共价化合物合物,活泼金属与活泼非金属形成的大多是离子化合物活泼金属与活泼非金属形成的大多是离子化合物,非金非金属之间形成的大多是共价化合物属之间形成的大多是共价化合物,但要注意铵盐属于离子化但要注意铵盐属于离子化合物合物,如如NH4Cl、NH4HCO3等。等。解答元素推断题的思维路径解答元素推断题的思维路径(1)已知元素原子或离子的核外电子排布已知元素原子或离子的核外电子排布:(2)已知元素单质或化合物的性质已知元素单质或化合物的性质(特性特性): (3)已知元素在周期表中的位置已知元素在周期表中的位置:问题探究问题探究常见元素有哪些特性常见元素有哪些特性?(1)地壳中含量最多的元

17、素或简单氢化物在常温下呈液态的地壳中含量最多的元素或简单氢化物在常温下呈液态的元素为元素为O,地壳中含量第二的元素为地壳中含量第二的元素为Si,地壳中含量最多的金地壳中含量最多的金属元素为属元素为Al。(2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液显碱性的空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液显碱性的元素为元素为N。(3)单质硬度最大单质硬度最大,熔、沸点最高熔、沸点最高,形成化合物种类最多形成化合物种类最多,正负正负化合价代数和为零且气态氢化物中含氢质量分数最高的元素化合价代数和为零且气态氢化物中含氢质量分数最高的元素是是C。(4)最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应最高价氧化物及其水化物

18、既能与强酸反应,又能与强碱又能与强碱反应的元素在中学阶段为反应的元素在中学阶段为Al。(5)两短周期金属元素的最高价氧化物对应水化物相互反应两短周期金属元素的最高价氧化物对应水化物相互反应,这两种元素分别为这两种元素分别为Na和和Al。例例2(2020四川绵阳模拟四川绵阳模拟)短周期主族元素短周期主族元素a、b、c、d原子原子序数依次增大序数依次增大,b元素的一种同位素可用于考古年代鉴定。甲、元素的一种同位素可用于考古年代鉴定。甲、乙分别是元素乙分别是元素b、d的单质的单质,通常甲为固体通常甲为固体,乙为气体乙为气体,0.001 molL-1的丙溶液的丙溶液pH=3;W、X、Y均是由这些元素组

19、成的二均是由这些元素组成的二元化合物元化合物,Y是形成酸雨的主要物质之一。上述物质的转化关是形成酸雨的主要物质之一。上述物质的转化关系如图系如图,下列说法正确的是下列说法正确的是()。A.原子半径原子半径:bdcB.a、c、d形成的化合物一定是共价化合物形成的化合物一定是共价化合物C.W、X、Y中中X的熔点最高的熔点最高D.Y、Z均可用排水法收集均可用排水法收集分析推理分析推理:根据已知条件根据已知条件,结合物质的转化关系图结合物质的转化关系图,可知可知a、b、c、d分别为分别为H、C、N、O,甲、乙、丙、甲、乙、丙、W、X、Y、Z分别分别为为C、O2、HNO3、CO2、H2O、NO2、NO。

20、b、c、d分别为分别为C、N、O,同周期主族元素从左向右原子半径依次减小同周期主族元素从左向右原子半径依次减小,则原则原子半径的大小顺序为子半径的大小顺序为bcd,A项错误项错误; a、c、d分别为分别为H、N、O,可以形成离子化合物可以形成离子化合物NH4NO3,B项错误项错误; W、X、Y分别为分别为CO2、H2O、NO2,由于水分子间能形成氢键由于水分子间能形成氢键,所以所以H2O的熔点的熔点最高最高,C项正确项正确; Y、Z分别为分别为NO2、NO,NO2能与能与H2O反应生反应生成成NO和和HNO3,NO2不能用排水法收集不能用排水法收集,D项错误。项错误。答案答案:C题后反思题后反

21、思元素推断题的答题流程元素推断题的答题流程1.寻找突破口寻找突破口元素推断的关键元素推断的关键:抓住题中的关键信息抓住题中的关键信息,把握解题的突破口。把握解题的突破口。2.推断元素推断元素正确解题的基础正确解题的基础:应根据题目中的信息应根据题目中的信息,结合突破口找出关键元素结合突破口找出关键元素,根据元素根据元素周期表片段和元素位置关系推出所有元素周期表片段和元素位置关系推出所有元素,充分利用元素周充分利用元素周期律期律,结合所求解的问题进行解答。在平时的学习中结合所求解的问题进行解答。在平时的学习中,要熟练要熟练掌握下面的内容。掌握下面的内容。(1)元素周期表结构。元素周期表结构。(2

22、)原子结构特点原子结构特点,如核外电子排布规律。如核外电子排布规律。(3)元素性质的递变规律。元素性质的递变规律。(4)相应单质和化合物的性质相应单质和化合物的性质,如气态氢化物、最高价氧化如气态氢化物、最高价氧化物对应的水化物等。物对应的水化物等。(5)化学键与物质类别的关系化学键与物质类别的关系,特殊物质中含有的化学键特殊物质中含有的化学键,如如Na2O2中既含离子键又含非极性共价键中既含离子键又含非极性共价键,H2O2中既含非极性中既含非极性共价键又含极性共价键。共价键又含极性共价键。3.解题解题明确要求、规范答题明确要求、规范答题:要根据具体要求回答要根据具体要求回答,写出规范答案写出

23、规范答案,防止因不规范而失分防止因不规范而失分(如将名称写成化学式等如将名称写成化学式等)。4.验证验证确保答案正确无误确保答案正确无误:最后把得出的结论放在题干中验证最后把得出的结论放在题干中验证,保证按要求正确规范回保证按要求正确规范回答问题。答问题。对点训练对点训练21.(2016全国全国)四种短周期主族元素四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子的原子序数依次增大序数依次增大,W、X的简单离子具有相同电子层结构的简单离子具有相同电子层结构,X的原的原子半径是短周期主族元素原子中最大的子半径是短周期主族元素原子中最大的,W与与Y同族同族,Z与与X 形形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法

24、正确的是成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是()。A.简单离子半径简单离子半径:WXZB.W与与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性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气态氢化物的热稳定性:WZB解析解析:短周期主族元素中原子半径最大的是短周期主族元素中原子半径最大的是Na,X为为Na;Z的原的原子序数比子序数比X大且大且Z与与X形成的离子化合物的水溶液呈中性形成的离子化合物的水溶液呈中性,则则Z为为Cl;原子序数原子序数WX,且且W、X的简单离子具有相同的电子层的简单离子具有相同的电子层结构结构,W可能为可能为O或或N,Y可能为可能为S或或P;Na+和和O2-(或或N

25、3-)电子层结电子层结构相同构相同,核电荷数越大核电荷数越大,半径越小半径越小,r(Na+)r(O2-)或或r(Na+)S(或或NP),则氢化物的稳定性则氢化物的稳定性H2OH2S或或NH3PH3,C项项错误。非金属性错误。非金属性S(或或N)Cl,故酸性故酸性H2SO4(或或HNO3)S,C项正确项正确;X、Y、Z、W四种元素可以形四种元素可以形成离子化合物成离子化合物(NH4)2SO4或或NH4HSO4等等,D项错误。项错误。2.(2020广西柳铁一中高三检测广西柳铁一中高三检测)短周期元素短周期元素X、Y、Z、M、R的原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说的原子半径和最外层电子

26、数之间的关系如图所示。下列说法正确的是法正确的是()。 A.化合物化合物RX中含共价键中含共价键B.Y、Z的氧化物均能溶于水的氧化物均能溶于水C.M的单质在常温下为气体的单质在常温下为气体D.化合物化合物X2M是弱电解质是弱电解质原子最外层电子原子最外层电子数数 D解析解析:由原子半径递变规律可推出由原子半径递变规律可推出,X位于第一周期位于第一周期,Y、Z位于位于第二周期第二周期,R、M位于第三周期位于第三周期,结合原子最外层电子数可知结合原子最外层电子数可知, X、Y、Z、M、R分别为分别为H、C、N、S、Na。化合物。化合物RX为为NaH,其中只含离子键其中只含离子键,A项错误项错误;C

27、O、NO不溶于水不溶于水,B项错误项错误; S在常温下为固体在常温下为固体,C项错误项错误;化合物化合物H2S是弱电解质是弱电解质,D项正确。项正确。3.(2020广西全州高三检测广西全州高三检测)主族元素主族元素W、X、Y、Z的原子序的原子序数依次增大数依次增大,且均不大于且均不大于20。W、X处于同周期处于同周期,W、Y处于同处于同主族主族,W、X、Z原子的最外层电子数之和为原子的最外层电子数之和为13;Y的一种同素的一种同素异形体容易自燃。下列说法错误的是异形体容易自燃。下列说法错误的是()。A.Y的最高价氧化物可用作干燥剂的最高价氧化物可用作干燥剂B.X、Z形成的化合物中只含离子键形成

28、的化合物中只含离子键C.原子半径原子半径:ZYWXD.Z的最高价氧化物对应的水化物属于强碱的最高价氧化物对应的水化物属于强碱B解析解析:结合题目信息结合题目信息,可推出可推出W为为N,Y为为P。若。若X为为O,则则Z为为Ca;若若X为为F,则则Z为为K。由上述分析知。由上述分析知Y的最高价氧化物为五氧化的最高价氧化物为五氧化二磷二磷,可用作干燥剂可用作干燥剂,A项正确项正确;如果如果X、Z形成的化合物为形成的化合物为CaO2,其既含有离子键又含有共价键其既含有离子键又含有共价键,B项错误项错误;同周期主族元同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子

29、半同主族元素从上到下原子半径逐渐增大径逐渐增大,所以原子半径所以原子半径:ZYWX,C项正确项正确;Z为钾或钙为钾或钙,其最高价氧化物对应的水化物为氢氧化钾或氢氧化钙其最高价氧化物对应的水化物为氢氧化钾或氢氧化钙,都是都是强碱强碱,D项正确。项正确。4.(2020广西南宁三中高三检测广西南宁三中高三检测)已知已知A、B、C、D为原子序为原子序数依次增大的短周期元素数依次增大的短周期元素,E为地壳中含量最高的过渡金属元为地壳中含量最高的过渡金属元素。素。A与与D同主族同主族,B与与C同周期同周期,且且C与与D的原子序数之和为的原子序数之和为20,C单质能与无色无味液体单质能与无色无味液体m反应置

30、换出反应置换出B单质单质,D单质也能单质也能与与m反应置换出反应置换出A单质单质,A、B、C均能与均能与D形成离子化合物。形成离子化合物。下列说法错误的是下列说法错误的是()。A.B、E两元素形成的化合物都为黑色固体两元素形成的化合物都为黑色固体B.B、D两元素形成的离子化合物可能含有共价键两元素形成的离子化合物可能含有共价键C.D的单质只有还原性的单质只有还原性,没有氧化性没有氧化性D.工业上将用铝热法制取金属工业上将用铝热法制取金属E的方法用于野外焊接铁轨的方法用于野外焊接铁轨A解析解析:根据根据E为地壳中含量最高的过渡金属元素为地壳中含量最高的过渡金属元素,则则E为为Fe。C单质能与无色无味液体单质能与无色无味液体m反应置换出反应置换出B单质单质,D单质也能与单质也能与m反应置换出反应置换出A单质单质,A、B、C均能与均能与D形成离子化合物。由上形成离子化合物。由上述分析可知述分析可知,A为为H、B为为O、C为为F、D为为Na、E为为Fe、m是是H2O。Fe、O两种元素形成的化合物两种元素形成的化合物Fe2O3为红