2013届高考化学三十个复习专题专题6解决物质结构和元素周期表问题.doc

专题6.解决物质结构和元素周期表问题考试说明中：了解元素、核素和同位素的含义。知道原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的数量关系。了解118号元素的原子核外电子排布，能用原子结构示意图表示原子核简单离子的结构。了解元素周期表（长式）的结构（周期、族）及其应用。认识元素周期律的本质。掌握同一周期、同一主族元素的原子结构与元素性质的递变规律。了解元素（主族和零族）原子结构、在周期表中的位置，性质及其它们之间的关系。认识化学键的含义。能识别典型的离子化合物和共价化合物，能从化学键变化的角度认识化学反应的实质。高考试卷中：知识点内容很多，但考试题目量并不多，主要是一道物质结构和元素周期表相关的选择题，其他分布在选择题化学用语考查上以及非选择题上的考查等方面。答题过程中：1.在解题时, 要始终抓住元素的宏观性质（元素的金属性、非金属性元素最高价氧化物的水化物的酸碱性、非金属元素气态氢化物的稳定性、还原性、水溶液的酸性）和微观性质（原子半径、化合价）随原子序数递增发生周期性变化这一主线来解决问题。2.注意建立合理的思维模式：阅读题目根据题设条件找出突破口假设验证。一 能力展示1.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图1所示。下列说法正确的是A.元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8B.原子半径的大小顺序为：rXrYrZrWrQC.离子Y2和Z 3的核外电子数和电子层数都不相同D.元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强2.依据元素周期表及元素周期律，下列推断正确的是 AH3BO3的酸性比H2CO3的强 BMg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强CHCl、HBr、HI的热稳定性依次增强D若M和R2的核外电子层结构相同，则原子序数：RM3.周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大，甲和乙形成的气态化合物的水溶液呈碱性，乙位于第VA族，甲和丙同主族，丁原子最外层电子数与电子层数相等，则A、原子半径：丙丁乙B、单质的还原性：丁丙甲C、甲、乙、丙的氧化物均为共价化合物D、乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反应4.元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。下列说法正确的是A.元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价B.多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高C.P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强D.元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素过程分析：1.该题以“周期表中元素的推断”为载体，考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。考查了学生对物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。根据周期表的结构可推出元素分别为：X:N ； Y :O ； Z: Al ； W :S ； Q :Cl， A中元素最高正化合价一般等于其主族数。B中同周期原子半径从左到右依次减小，同主族从上到下依次增大。C中离子Y2和Z 3都为10微粒，核外电子数和电子层数都相同。D中元素最高价氧化物对应的水化物的酸性是与非金属性一致的，因此酸性Q的强。答案：A2.C、B属于同周期，自左向右非金属性逐渐增强，所以H3BO3的酸性比H2CO3的弱；B项正确；Cl、Br、I属于同主族元素，自上而下非金属性逐渐减弱，因此HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱；若M、R的原子序数分别为x和y，由M和R2的核外电子层结构相同可得：x1y+2，因此xy，即则原子序数：RM。这题是基础题，不过A、B两项设问中出现B，Be等陌生元素。答案：B3.本题考察元素周期表的结构及元素周期律应用。在中学化学中只有氨气的水溶液才显碱性，因为短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大，所以甲是H，乙是N；甲和丙同主族，因此丙只能是Na，这说明丁属于第三周期，根据丁原子最外层电子数与电子层数相等，所以丁是Al。同周期元素自左向右原子半径逐渐减小，金属性逐渐减弱，所以选项A正确，B不正确，还原性应该是NaAlH；Na属于活泼金属，其氧化物Na2O属于离子化合物，C不正确；乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物分别为HNO3（强酸）、NaOH（强碱）、Al(OH)3（两性氢氧化物），因此选项D也是正确的。答案：AD4.对应主族元素的原子其最高化合价等于元素原子的最外层电子数，但氟元素无正价，氧元素没有最高化合价，A不正确；在多电子原子中，电子的能量是不相同的。在离核较近的区域内运动的电子能量较低，在离核较远的区域内运动的电子能量较高，B不正确；P、S、Cl均属于第三周期的元素，且原子序数依次递增，所以非金属性依次增强，所以得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强，依次选项C正确；元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素一般既有金属性又有非金属性，在周期表中第三纵行到第十纵行，包括7个副族和一个共同组成了过渡元素，因此选项D也不正确。答案：C精要点评：1.“物质结构与元素周期律”是中学化学教材中最重要的基础理论之一，它揭示和反映了物质内部结构和元素之间相互联系的规律，是高考必考的内容。纵观近几年年高考试题，主要是以元素及其化合物知识为载体，用物质结构理论，将解释现象、定性推理、规律总结、简单计算相结合，全方位、多层次地考查考生综合分析能力、逻辑推理能力及迁移应用能力2.熟练掌握元素周期表的轮廓图，熟记7个主族、7个副族、族及0族元素在周期表中的位置，明确考试说明要求的前18号元素的位置，并以此为基础进行推理，解决元素周期表的结构问题。二能力培养1.以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是A第IA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子B同周期元素（除0族元素外）从左到右，原子半径逐渐减小C第 A元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐增强D同主族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低分析：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，即137Cs和133Cs的质子数相同， 137和133表示二者的质量数，因此A不正确；同周期元素（除0族元素外）从左到右，随着核电荷数的逐渐增多，原子核对外层电子对吸引力逐渐减弱，因此原子半径逐渐减小，B正确；同主族元素从上到下，随着核电荷数的逐渐增多，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子对吸引力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱，因此第 A元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐减弱，C不正确；同主族元素从上到下，单质的熔点有的逐渐降低，例如IA，而有的逐渐升高，例如 A，所以选项也D不正确。答案：B2.短周期金属元素甲戊在元素周期表中的相对位置如右表所示，下面判断正确的是A原子半径： 丙丁戊 B金属性：甲丙C氢氧化物碱性：丙丁戊 D最外层电子数：甲乙分析：同周期元素原子半径是减小的，故A错；同主族元素金属性自上而下是增强的，故B错；同周期的元素的金属性越来越弱，故对应碱的碱性也是减弱的，C正确；同周期的最外层电子数越来越多，故D错。答案：C3. 下列说法正确的是A形成离子键的阴阳离子间只存在静电吸引力BHF、HCL、HBr、HI的热稳定性和还原性从左到右依次减弱C第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强D元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果分析：离子键是阴阳离子通过静电作用形成的，静电作用包括静电吸引和静电排斥，故A错；因同驻足元素从上到下的非金属性减弱，故HF、HCL、HBr、HI的热稳定性依次减弱，但HF、HCL、HBr、HI的还原性依次增强，故B错；根据元素的非金属性越强，其对应的最高价汉阳算得酸性越强，C错因为没有指明是最高价含氧酸；元素周期律的根本原因是元素原子核外电子排布的周期性变化，D正确。答案：D4.已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素，其中元素A、E的单质在常温下呈气态，元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，元素C在同周期的主族元素中原子半径最大，元素D的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是 A元素A、B组成的化合物常温下一定呈气态 B一定条件下，元素C、D的最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应 C工业上常用电解法制备元素C、D、E的单质 D化合物AE与CE古有相同类型的化学键分析：本题主要考查的原子结构与元素周期律的应用。从题目所给条件可以看出A为N元素、B为C元素、C为Na元素、D为Al元素、E为Cl元素，A项，由C、N元素组成的化合物，在常温下，一般形成的原子晶体，呈固态；B项，其对应的最高价氧化物对应的水化物为NaOH和Al(OH)3,能反应；C项，对于Na、Al、Cl2的制备，在工业上都采用电解的方法；D项，化合物AE和NCl3，为分子晶体，只有共价键，化合物CE为NaCl,是离子晶体，存在离子键。综上分析可知，本题选C项。答案：BC方法指导：1.对于元素周期表及原子结构的推断题解题方法一般分三步：一、通读全题（包括问题部分），捕获题给信息，特别注意寻找隐含信息； 二、根据已学过知识对所得信息进行加工，推断出所判断元素或物质。加工信息时一般从以下几方面入手: （1）从周期表的结构确定所判断对象（或大致位置，以便缩小范围）；（2）从各原子的结构之间关系确定所判断对象； （3）从元素周期性规律确定判断对象；（4）由元素对应单质及其化合物性质推出判断对象。三、面对陌生内容要用相似结构性质相似类推方法判断陌生物质有关性质。2. 运用元素周期律解决问题时，首先要根据题给信息确定各元素在周期表中的相对位置，看元素是处于同一周期还是同一主族，然后借助同周期(或主族)元素性质的递变规律，分析相关性质的强弱关系，同时还要注意元素的特殊性质，并运用举例法判断正误。三 能力测评1.短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料，X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是 A. 元素W、X的氯化物中，各原子均满足8电子的稳定结构 B. 元素X与氢形成的原子比为1：1的化合物有很多种 C. 元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成D. 元素Z可与元素X形成共价化合物XZ22.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XYZW原子半径/pm1601437066主要化合价+2+3+5、+3、-3-2下列叙述正确的是AX、Y元素的金属性 Xba C六种元素中，c元素单质的化学性质最活泼 Dc、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强解题分析：1.元素W是制备一种高效电池的重要材料，说明W是Li；X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，说明X是碳元素；元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，因此Y是Al；短周期元素电子层数最多是3层，如果原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，所以可能是He、C和S，又因为W、X、Y和Z的原子序数依次增大，所以Z只能是S。元素W、X的氯化物分别是LiCl和CCl4，前者锂原子不能满足8电子的稳定结构，A不正确；X与氢形成的原子比为1：1的化合物可以是C2H2、C6H6或C8H8，B正确；单质铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成，C正确；C和S均属于非金属元素，二者可以形成共价化合物CS2，D正确。答案：A2.此题考查了物质结构与元素周期律知识。根据题给数据，X、Y的化合价不同，但原子半径相差较小，可知两者位于同一周期相邻主族，故金属性XY，A错；根据Z、W的原子半径相差不大，化合价不同，且W只有负价，则其可能是O，Z是N，两者的单质直接生成NO，B错；据此判断可知X是Mg，Y是Al；Y的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝，其不溶于氨水，C错；一定条件下，氧气可以和氨气反应生成水和氮气，D对。答案：D3.本题考查物质结构知识；本题可用举例法，氦原子最外层电子数为2，为零族，A项错误；MgCl2中原子序数之差为5，CO2中原子充数之差为2,B项正确；由于HF中存在氢键，故HF的沸点比HCl的高，C项错误；第IA中H2O为分子晶体，其它碱金属氧化物为离子晶体，D项错误。答案：B 4.d、e位于同一主族，上面的非金属性强，故氢化物稳定，A项错；a、b、e三种元素位于同一周期，前面的元素半径大，故B项错；六种元素中，f为氯，单质是最活泼的，C项错；c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸分别为H2CO3，H2SO4和HClO4，酸性依次增强，D项正确。答案：D 防错机制：1. 以元素周期律、元素周期表为依托，考查物质的性质及有关递变规律的试题，解这类试题时，一般先确定元素，进而确定具体的物质，再进行针对性的判断或推理要想能够很快地确定元素，必须熟练掌握考试说明要求的前18 号元素在周期表中的位置2.（1）结构与位置互推问题是解题的基础：要知道一些如电子层数等于周期序数的关系式，熟悉掌握元素周期表中的一些特殊规律。（2）性质与位置互推问题是解题的关键：熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律。（3）结构与性质的互推问题是解题的要素：结构决定性质。四能力提升1.石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料（结构示意图如下），可由石墨剥离而成，具有极好的应用前景。下列说法正确的是A.石墨烯与石墨互为同位素B.0.12g石墨烯中含有6.02*1022个碳原子C石墨烯是一种有机物D.石墨烯中的碳原子间以共价键结合2元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，下列说法正确的是w.w.w.k.s.5.u.c.o.mA.同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性B.第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数C.短周期元素形成离子后，最外层电子都达到8电子稳定结构D.同一主族的元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同3（某元素只存在两种天然同位素，且在自然界它们的含量相近，其相对原子质量为152.0，原子核外的电子数为63。下列叙述中错误的是A. 它是副族元素 B. 它是第六周期元素 C. 它的原子核内有63个质子 D. 它的一种同位素的核内有89个中子4.X、Y、Z、W、R是5种短周期元素，其原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素，Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Z、W、R处于同一周期，R与Y处于同一族，Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是A元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子，其半径依次增大B元素X不能与元素Y形成化合物C元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性：D元素W、R的最高价氧化物的水化物都是强酸5. 元素X、Y、Z原子序数之和为36，X、Y在同一周期，X与Z2具有相同的核外电子层结构。下列推测不正确的是A同周期元素中X的金属性最强 B原子半径XY，离子半径XZ2C同族元素中Z的氢化物稳定性最高D同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强6.W