安徽省2013届高考化学二轮复习资料 题型考点详析专题08 物质结构（教师版）

1 安徽省安徽省 20132013 届高考化学二轮复习资料届高考化学二轮复习资料 题型考点详析专题题型考点详析专题 0808 物质物质 结构 教师版 结构 教师版 四年安徽高考题回顾四年安徽高考题回顾 1 2009 安徽卷 25 题 17 分 W X Y Z 是周期表前 36 号元素中的四种常见元素 其原子序数一次增大 W Y 的 氧化物是导致酸雨的主要物质 X 的基态原子核外有 7 个原子轨道填充了电子 Z 能形成红 色 或砖红色 的 Z2O 和黑色的 ZO 两种氧化物 1 W 位于元素周期表第 周期第 族 W 的气态氢化物稳定性比 2 H O g 填 强 或 弱 2 Y 的基态原子核 外电子排布式是 Y 的第一电离能比 X 的 填 大 或 小 3 Y 的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与 Z 的单质反应的化学方程式是 Fe s O2 g FeO s H 272 0KJ mol 1 2 2X s O2 g X2O3 s H 1675 7KJ mol 3 2 X 的单质和 FeO 反应的热化学方程式是 2 2010 安徽卷 25 题 14 分 2 X Y Z W 是元素周期表前四周期中的四种常见元素 其相关信息如下表 元素相关信息 X X 的基态原子核外 3 个能级上有电子 且每个能级上的电子数相等 Y 常温常压下 Y 单质是淡黄色固体 常在火山口附近沉积 Z Z 和 Y 同周期 Z 的电负性大于 Y W W 的一种核素的质量数为 63 中子数为 34 1 Y 位于元素周期表第 周期表 族 Y 和 Z 的最高价氧化物对应的水化物的 酸性较强的是 写化学式 2 XY2是一种常用的溶剂 XY2的分子中存在 个 键 在 H Y H Z 两种共价键 中 键的极性较强的是 键长较长的是 3 W 的基态原子核外电子排布式是 W2Y 在空气中煅烧生成 W2O 的化学方程式是 4 处理含 XO YO2烟道气污染的一种方法 是将其在催化剂作用下转化为单质 Y 已知 XO g 1 2 O2 g XO2 g H 283 0 kJ mol 2 Y g O2 g YO2 g H 296 0 kJ mol 1 此反应的热化学方程式是 3 2011 安徽卷 25 题 14 分 W X Y Z 是四种常见的短周期元素 其原子半径 随原子序数变化如下图所示 已知 W 的一种核素的质量数为 18 中子数为 10 X 和 Ne 原子的核外电子数相差 1 Y 的单质是一种常见的半导体材料 Z 的电负性在同周期主族 元素中最大 1 X 位于元素周期表中第 周期第 族 W 的基态原子 3 核外有 个未成对电子 2 X 的单质子和 Y 的单质相比 熔点较高的是 写化学式 Z 的气态氢化物和溴化氢相比 较稳定的是 写化学式 3 Y 与 Z 形成的化合物和足量水反应 生成一种弱酸和一种强酸 该反应的化学方程式 是 4 在 25 C 101 kPa 下 已知 Y 的气态化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态 平均每 转移 1mol 电子放热 190 0kJ 该反应的热化学方程式是 4 2012 安徽卷 25 题 16 分 X Y Z W 是元素周期表前四周期的常见元素 其相 关信息如下表 元素相关信息 X X 的基态原子 L 层电子数是 K 层电子数的 2 倍 Y Y 的基态原子最外层电子排布式为 nsnnpn 2 Z Z 存在质量数为 23 种子数为 12 的核素 W W 有多种化合物 其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色 最后变成红褐色 1 W 位于元素周期表第 周期 族 其基态原子最外层有 个电子 2 X 的电负性比 Y 的 填 大 或 小 X 和 Y 的气态氢化物中 较稳定的 是 写化学式 3 写出 Z2Y2与 XY2反应的化学方程式 并标出电子转移的方向和数目 4 在 X 的原子与氢原子形成的多种分子中有些分子的核磁共振氢谱显示有两种氢 写出 其中一种分子的名称 氢元素 X Y 的原子也可共同形成多种分子和某 种常见无机阴离子 写出其中一种分子与该无机阴离子反应的离子方程式 答案 4 2 小 H2O 4 或 丙烷 或丙炔或 2 甲基丙烯或 1 2 4 5 四甲 基苯等 CH3COOH HCO 3 CH3COO H2O CO2 四年安徽高考题分析四年安徽高考题分析 年份命题情境考点解题方法难度 2009 根据性质推算元素 考查 逻辑推理和知识迁移能力 元素周期表 核外电子排布式 第一电离能 气态氢化物的稳定 性 盖斯定律 元素周期表 原子结 构 热化学方程式中 2010 根据原子结构 物质性质 推断元素 考查对所学知 识综合运用能力 元素周期表 核外电子排布式 酸性强弱比较 键的极性 键长 化学键及盖斯定律 图表 原子结构 热 化学方程式中 2011 根据原子结构 物质性质 推断元素 考查对所学知 识综合运用能力 元素周期表 晶体熔沸点高低的 比较 热化学方程式的书写 核 外电子排布式 气态氢化物的稳 定性 原子结构 元素周期 表 图表 中 2012 根据性质推断元素的方法 逻辑思维和知识迁移能力 元素周期表 核外电子排布式 电负性 氢化物稳定性判断 核 磁共振氢谱 原子结构 元素周期 表 图表中 考纲解读考纲解读 考纲内容考纲解读考点分析 5 原子结构 核外电子排布规则和排布方法 元素周期表的结构 元素性质的 定量描述 元素周期表的结构 周期和族的分类 元素原子序数 与位置互推 元素周期律内容元素性质的周期性变化 分子结构 化学键和分子间作用力 价键理 论 晶体结构四种典型晶体的类型 化学反应的能量变 化 吸热 放热反应 盖斯定律 热 化学方程式的书写方法 1 元素原子电子排布式的书写 2 电负性及电离能的大小比较 3 常见物质的晶体结构 晶体 基本构成微粒间的相互作用及性 质对比 4 各种化学键的形成条件 5 原子基本构成为李建的相互 关系 6 离子化学物和共价化合物的 判断 7 粒子半径大小比较 8 元素金属性 非金属性的变 化规律的具体表现 9 盖斯定律的应用及热化学方 程式的书写和应用 考点精析考点精析 考点一 原子结构 1 原子的组成 1 原子 2 原子序数 核电荷数 质子数 核外电子数 3 质量数 A Z N 是原子量的近似值 4 符号Z Xn 的含义及信息 2 原子结构与元素的性质 1 基态原子的核外电子排布规律 能量最低原理 基态原子核外的电子先占有能量最低的原子轨道 当能量较低的原子轨道被占满 后 电子才依次进入能量较高的轨道 从而使原子处于能量最低的稳定状态 如 Ge 属 于 32 号元素 所以其核外电子的排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p2 泡利原理 在每个原子轨道上最多只能容纳 2 个自旋状态相反的电子 洪特规则 当电子排布在同一能级的不同轨道时 总是优先占据一个轨道 而且自旋方向相 同 这样有利于降低体系的能量 洪特规则特例 能量相同的轨道全充满 半充满或全空的状态是比较稳定的 如Error Error Error Error 2 核外电子排布的表示形式 电子排布式 6 a 用数字在能级符号的右上角标明该能级上排布的电子数 即电子排布式 如 Mg 1s22s22p63s2 b 为了避免电子排布式书写过于繁琐 把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部 分以相应稀有气体的元素符号来表示 如 K Ar 4s1 轨道表示式 用一个小方框代表一个轨道 每个轨道中最多可容纳两个电子 如 K 典型例题 例 1 2009 山东卷 11 元素在周围表中的位置 反映了元素的原子结构和元素的性质 下列说法正确的是 A 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 例 2 2009 江苏高考化学 8 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 X2Y2 C 元素 Y R 分别与元素 X 形成的化合物的热稳定性 XmY XmR D 元素 W R 的最高价氧化物的水化物都是强酸 答案 C 解析 根据题意判断出 5 种元素分别是 X H Y O Z Na W Al R S A 中的离子半径是依次减小的 所以错误 X 能与 Y 形成化合物 H2O2 所以 B 错误 Al 最高价氧化物的水化物是 Al OH 3 属于两性氢氧化物 所以 D 错误 考点分析 本题考查原子结构 元素的推断 元素周期律等知识 7 巩固练习 1 1 2009 广东卷 1 我国稀土资源丰富 下列有关稀土元素Sm 与Sm 的说法正确 的是 A Sm 与Sm 互为同位素 B Sm 与Sm 的质量数相同 C Sm 与Sm 是同一种核素 D Sm 与Sm 的核外电子数和中子数均为 62 2 2 2009 四川卷 10 X Y Z M 是元素周期表中前 20 号元素 其原子序数依次增大 且 X Y Z 相邻 X 的核电荷数是 Y 是核外电子数的一半 Y 与 M 可形成化合物 M2Y 下 列说法正确的是 A 还原性 X 的氢化物 Y 的氢化物 Z 的氢化物 B 简单离子的半径 M 的离子 Z 的离子 Y 的离子 X 的离子 C YX2 M2Y 都是含有极性键的极性分子 D Z 元素的最高价氧化物的水化物的化学式为 HZO4 答案 D 解析 从题给信息可判断 X 是 O Y 是 S Z 是 Cl M 是 K A 选项非金属性越强 氢化 物的还原性越弱 所以 A 错 B 选项电子层结构相同的离子核电荷数越大半径越小 C 选项 M2Y 是离子化合物 考点分析 本题考查原子结构 元素的推断 元素周期律等知识 3 2012 山东 9 关于原子结构 元素性质的说法正确的是 A 非金属元素组成的化合物中只含共价键 B A 金属元素是同周期中金属性质最强的元素 C 同种元素的原子均有相同的质子数和中子数 D A 族元素的阴离子还原性越强 其最高阶氧化物对应水化物的酸性越强 8 4 09 全国卷 9 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 答案 D 解析 核外电子数等于其质子数 C 项正确 用质子数分别减去各周期所含有的元素种 类 63 2 8 8 18 18 9 显然其属于第六周期 从左到右的第 9 种 而第六周期中包 含镧系 所以它应属于副族 A 项 B 项均正确 由于存在同位素 所以相对原子质量 应是同位素的平均值 而不代表其中一种元素的质量数 故中子数不能用 152 63 89 来计算 D 项错 考点定位 原子结构 考点二 元素周期表与元素周期律 1 元素周期表的结构 元素周期表的结构位置与结构的关系 周期序数元素的种数 第一周期 2 种 第二周期 8 种 短 周 期第三周期 8 种 第四周期 18 种 第五周期 18 种 第六周期 32 种 周 期 长 周 期第七周期 32 种 如果排满 1 周期序数 电子层数 2 对同主族元素 若 n 2 则该主族某一元素的原子序数与 上一周期元素的原子序数的差值为上一周 期的元素种数 若 n 3 则该主族某一元素的原子序数与 上一周期元素的原子序数的差值为该周期 的元素种数 9 主 族 A 族 A 族 由长周期和短周期 元素共同构成的族 最外层电子数 主族族数 价电子数 零 族最外层电子数均为 8 个 He 为 2 个除外 副 族 IB 族 B 族 只由长周期元素构 成的族 最外层电子数一般不等于族序数 第 B 族 B 族除外 最外层电子数只有 1 2 个 族 第 族 有三列元素 8 9 10 三个纵 行 2 元素周期律 涵 义元素性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化 实 质 元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性变化 核外电子 排布 最外层电子数由 1 递增至 8 若 K 层为最外层则由 1 递增至 2 而呈现周期性 变化 原子半径 原子半径 由大到小 稀有气体元素除外 呈周期性变化 原子半径由电子层 数和核电荷数多少决定 它是反映结构的一个参考数据 主要 化合价 最高正价由 1 递变到 7 从中部开始 IVA 族 有负价 从 4 递变 至 1 稀有气体元素化合价为零 呈周期性变化 元素主要化合价由 元素原子的最外层电子数决定 一般存在下列关系 最高正价数 最外层电 子数 非金属元素的负价 8 最外层电子数 元素及化合 物的性质 金属性 逐渐减弱 非金属性 逐渐增强 最高氧化物对应的水化物的碱性 逐渐减弱 酸性 逐渐增强 呈周期性变化 这是由于在一个周期内的元 素 电子层数相同 最外层电子数逐渐增多 核对外层电子引力渐强 使元 素原子失电子渐难 得电子渐易 故有此变化规律 3 第一电离能的变化规律 第一电离能的变化规律原因 在同一周期内 碱金属元素的第一电离能最小 稀有气体元素的第一电离能最大 从左到右 元素的第一电离能在总体上呈现由小到大的变 化趋势 表示元素原子越来越难失去电子 同周期元素 电子层数相同 核电荷数增大 原子半径减小 原子核对外层电子的有效吸 引作用增强 失去第一个电子总体趋势变难 价电子排布处于半满的轨道的元素 其第一 电离能比邻近原子的第一电离能大 10 同主族元素 从上到下第一电离能逐渐减小 表明原子越来越易失去电子 同主族元素价电子数目相同 原子半径逐渐 增大 原子核对核外电子的有效吸引作用逐 渐减弱 失去第一个电子所需能量减小 4 电负性的变化规律 同一周期 从左到右 元素电负性递增 同一主族 自上而下 元素电负性递减 电负性的运用 确定元素类型 电负性 1 8 非金属元素 电负性1 7 离子键 两元素电负性差值N 相互之间的置换反应 若 A Bb Aa B 则非金属性 A B 4 比较与同种单质反应 的条件 与同种单质越容易反应 金属性越 强 1 与同种金属单质越容易反应 非金属性越强 2 与变价金属化合时 产物中 金属的化合价越高 对应元素的 非金属性越强 5 比较金属 非金属活 动顺序 金属活动性顺序表中 排在前面的 金属的金属性强 按 F Cl Br I S 的顺序 非 金属性减弱 11 典型例题 例 1 甲 乙 丙为二 三周期的元素 原子序数依次增大 甲和乙同周期 甲和丙同 主族 甲 乙原子序数之和与丙的原子序数相等 甲 丙原子的最外层电子数之和与 乙原子的电子总数相等 下列说法中不正确的是 A 乙是地壳中含量最多的元素 B 丙的氢化物比甲的氢化物热稳定性强 C 乙与丙形成的化合物可制作光导纤维 D 甲 乙两种元素形成的化合物中一定含有共价键 例 2 X Y Z 是 3 种短周期元素 其中 X Y 位于同一主族 Y Z 处于同一周期 X 原子的最外层电子数是其电子层数的 3 倍 Z 原子的核外电子数比 Y 原子少 1 下列 说法正确的是 A 元素非金属性由弱到强的顺序为 Z Y X B Y 元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为 H3YO4 C 3 种元素的气态氢化物中 Z 的气态氢化物最稳定 D 原子半径由大到小的顺序为 Z Y X 答案 AD 解析 在解有关周期表的题目时 首先要确定元素在周期表中的位置 实在推不出具体 的位置 推出相对位置也可以 因 X 原子的最外层电子数是其电子层数的 3 倍 所以 在本题中的突破口就能推出 X 元素即为 O 而在短周期中能与 O 同主族的就只有 S 元 素 即为 Y 而 Z 原子的核外电子数比 Y 原子少 1 也就不难得出 Z 元素即为 P 元素 A 选项中三元素非金属性由弱到强的顺序为 P S O S 的最高价氧化物对应水化物的分 子式为 H2YO4 三种元素的气态氢化物中 最稳定的是 H2O 而不是磷化氢 D 选项中 半径大小比较是正确的 最后本题的答案为 AD 考点定位 原子结构 元素周期律 例 3 2009 广东卷 11 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 12 B 原子半径 X Y 离子半径 X Z2 C 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 巩固练习 1 2008 江苏卷 下列排列顺序正确的是 热稳定性 H2O HF H2S 原子半径 Na Mg O 酸性 H3PO4 H2SO4 HClO4 结合质子能力 OH CH3COO Cl A B C D 答案 B 解析 根据非金属性 F O S 可以判断热稳定性的顺序为 HF H2O H2S 同理可以判断 酸性 HClO4 H2SO4 H3PO4 所以 错误 根据原子在元素周期表中的位置及原子 半径的规律可以判断 正确 根据溶液的酸碱性可以判断 正确 所以答案为 B 考点分析 本题主要考查原子结构及周期律的基本知识 2 2 2008 山东卷 下列说法正确的是 A SiH4 比 CH4 稳定 B O2 半径比 F 的小 C Na 和 Cs 属于第 IA 族元素 Cs 失电子能力比 Na 的强 D P 和 As 属于第 VA 族元素 H3PO4 酸性比 H3 AsO4的弱 答案 C 解析 A 中由于 Si 的非金属性小于 C 所以 SiH4没有 CH4 稳定 B 中 O2 和 F 的核外 电子排布相同 核电荷数越大 离子半径越小 D 中同主族元素 自上而下非金属性 减弱 所以 H3PO4 酸性比 H3 AsO4的强 考点分析 本题主要考查元素周期律的相关知识 3 3 08 广东卷 根据表 1 信息 判断以下叙述正确的是 表 1 部分短周期元素的原子半径及主要化合价 13 元素代号 LMQRT 原子半径 nm 0 1600 1430 1120 1040 066 主要化合价 2 3 2 6 2 2 A 氢化物的沸点为 H2T H2R B 单质与稀盐酸反应的速率为 L Q C M 与 T 形成的化合物具有两性D L2 与 R2 的核外电子数相等 4 09 北京卷 7 W X Y Z 均为短周期元素 W 的最外层电子数与核外电子总数之比 为 7 17 X 与 W 同主族 Y 的原子序数是 W 和 X 的原子序数之和的一半 含 Z 元素的 物质焰色反映为黄色 下列判断正确的是 A 金属性 Y Z B 氢化物的沸点 X W C 离子的还原性 X W D 原子及离子半径 Z Y X 答案答案 B 解析 本题考查物质结构和元素周期律 根据题设条件推知 W 为 Cl X 为 F Y 为 Al Z 为 Na 选项 A Al Na 同周期 根据同周期元素递变规律 Na 的金属性大于 Al 选 项 B HF 分子间存在氢键 其沸点高于 HCl 选项 C Cl 的还原性大于 F 选项 D Cl 的半径大于 Na Al3 考点分析 本题主要考查元素周期律的相关知识 考点三 推断元素的思路方法 1 基本思路 如下图 14 原子结构特征 元素的特征 若干元素原子序数间关系原子序数 含量等其它特征 物理和化学特征 元素的性质 原子或离子结构 相对分子质量 根据化学方程式计算 周期数 族序 数 根据化学式计算 元素名称 位置 2 突破口 1 稀有气体元素原子的电子层结构与同周期的非金属元素形成的阴离子的电子层结构相 同 与下一周期的金属元素形成的阳离子的电子层结构相同 与 He 原子电子层结构相同的离子有 H Li Be2 与 Ne 原子电子层结构相同的离子有 F O2 Na Mg2 Al3 与 Ar 原子电子层结构相同的离子有 Cl S2 K Ca2 2 周期表中特殊位置的元素 族序数等于周期数的元素 H Be Al Ge 族序数等于周期数 2 倍的元素 C S 族序数等于周期数 3 倍的元素 O 周期数等于族序数 2 倍的元素 Li Ca 周期数等于族序数 3 倍的元素 Na Ba 最高价与最低负价代数和为零的短周期元素 C 最高正价是最低负价绝对值 3 倍的短周期元素 S 除 H 外 原子半径最小的元素 F 短周期中离子半径最大的元素 P 3 常见元素及其化合物的特性 形成化合物种类最多的元素 单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物 钟情的质量分数最高的元素 C 15 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 地壳中含量最多的元素或氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元 素 O 非金属单质最轻的元素 H 金属单质最轻的元素 Li 单质在常温下呈液态的非金属元素 Br 金属元素 Hg 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 Be Al 元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物能起化合反应的元素 N 能起氧化 还原反应的元素 S 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 短周期元素能形成 A2B A2B2型化合物的元素 H O 或 Na O 短周期元素中两种元素的原子序数和是另两种元素的原子序数和的 2 倍的元素是 H Na O S 典型例题 例 1 2007 江苏 有 X Y 两种元素 原子序数 20 X 的原子半径小于 Y 且 X Y 原子的最外层电子数相同 选项中 m n 均为正整数 下列说法正确的是 A 若 X OH n为强碱 则 Y OH n也一定为强碱 B 若 HnXOm为强酸 则 X 的氢化物溶于水一定显酸性 C 若 X 元素形成的单质是 X2 则 Y 元素形成的单质一定是 Y2 D 若 Y 的最高正价为 m 则 X 的最高正价一定为 m 例 2 09 江苏卷 8 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 X2Y2 16 C 元素 Y R 分别与元素 X 形成的化合物的热稳定性 XmY XmR D 元素 W R 的最高价氧化物的水化物都是强酸 答案 C 解析 m 从题目所给的条件可以看出 X 是 H 元素 Y 是 O 元素 Z 是 Na 元素 W 是 Mg 元 素 R 是 S 元素 所以 A 项 Y Z W 具有相同电子层结构的离子 O2 Na Mg2 其半径依次减小 判断依据 核外电子排布相同的微粒 半径随着核电荷数的增加而 减小 B 项 X 和 Y 元素能形成 2 种化合物 X2Y H2O 和 X2Y2 H2O2 C 项 元素 Y R 分别与元素 X 形成的化合物是氢化物 因为 Y O 元素 和 R S 元素 的非金属性强弱 Y R 所以对应的氢化物的稳定性 XmY XmR W 元素最高价氧化物的水化物是 Mg OH 2 是中强碱 而 R 元素最高价氧化物的水化物是 H2SO4 是强酸 考点定位 元素推断 元素周期律 巩固练习 1 09 北京卷 10 甲 乙 丙 丁 4 中物质分别含 2 种或 3 种元素 它们的分子中各含 18 个电子 甲是气态氢化物 在水中分步电离出两种阴离子 下列推断合理的是 A 某酸溶液含甲电离出的阴离子 则该溶液显碱性 只能与酸反应 B 乙与氧气的摩尔质量相同 则乙一定含有极性键和非极性键 C 丙中含有 2 周期 IVA 族的元素 则丙一定是甲烷的同系物 D 丁和甲中各元素质量比相同 则丁中一定含有 1 价的元素 2 09 四川卷 10 X Y Z M 是元素周期表中前 20 号元素 其原子序数依次增大 且 X Y Z 相邻 X 的核电荷数是 Y 是核外电子数的一半 Y 与 M 可形成化合物 M2Y 下列说法正确的是 A 还原性 X 的氧化物 Y 的氧化物 Z 的氢化物 17 B 简单离子的半径 M 的离子 Z 的离子 Y 的离子 X 的离子 C YX2 M2Y 都是含有极性键的极性分子 D Z 元素的最高价氧化物的水化物的化学式为 HZO4 考点四 粒子半径比较 1 粒子半径比较基本原则 1 一看 电子层数 当电子层数不同时 电子层数越多 半径越大 如同一主族元素 电子层数越多 半径越大如 r Cl r F r O2 r S2 r Na r Na 2 二看 核电荷数 当电子层数相同时 核电荷数越大 半径越小 如同一周期元 素 电子层数相同时核电荷数越大 半径越小 如 r Na r Cl r O2 r F r Na 3 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 如 r Cl r Cl r Fe2 r Fe3 2 微粒半径的大小比较规律 同周期元素的原子半径随原子序数的递增逐渐减小 如 Na Mg Al Si 稀有气体的 原子半径不参与比较 同主族元素原子的半径随原子序数的递增逐渐增大 如 Li Na K Rb O SMg2 Al3 同周期阴离子半径随原子序数递增逐渐减小 如 第三周期中 P3 S2 Cl 同主族阳离子半径随原子序数递增逐渐增大 如 第 A 族中 Na K Rb Cs 同主族阴离子半径随原子序数递增逐渐增大 如 第 A 族中 F Cl Br I 阳离子半径总比相应原子半径小 如 Na Na Fe2 S Br Br 18 电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增大而减小 如 S2 Cl K Ca2 Al3 Mg2 Na Fe2 Fe3 H H H 典型例题 例 1 已知 1 18 号元素的离子 aW3 bX cY2 dZ 都具有相同的电子层结构 下列关 系正确的是 A 质子数 c d B 离子的还原性 Y2 Z C 氢化物的稳定性 H2Y HZ D 原子半径 XF H A 错误 HF 分子间存在氢键 故其沸点是铜主族元素中最高的 B 项正确 CaO2与 水发生反应时 过氧根离子发生歧化 既做氧化剂又做还原剂 C 错误 CaO2中的阳离子 和阴离子的个数比均为 1 1 D 错误 考点定位 本题考查短周期元素的性质推断和元素周期表知识 巩固练习 19 1 下列各组微粒 半径大小比较中错误的是 A K Na Li B Na Mg2 Al3 C Mg2 Na F D Cl F F 2 X Y Z 是三种主族元素 已知 Xm 与 Yn 具有相同的电子层结构 Zm 半径大于 Yn 半径 则它们的原子序数由大到小的顺序是 A Z X Y B X Y Z C X Z Y D Z Y X 答案 AB 解析 由题意可知 X Y 为相邻的两个周期 原子序数 X Y Z 和 Y 可能在同一周期 或 Z 在 Y 的下一周期 故答案 AB 正确 考点定位 离子半径半径大小推断 考点五 分子结构 1 共价键 性质 共价键具有饱和性和方向性 分类 a 根据形成共价键的原子所带电荷的情况 分为极性键和非极性键 b 根据形成共价键的原子轨道重叠方式的不同 分为 键和 键 c 配位键 形成配位键的条件是成键原子一方 A 能够提供孤电子对 另一方 B 具有 能够接受孤电子对的空轨道 可表示为 A B 键参数 a 键能 气态基态原子形成 1 mol 化学键释放的最低能量 键能越大 共价键越牢固 b 键长 形成共价键的两原子之间的核间距 键长越短 共价键越牢固 c 键角 在原子数超过 2 的分子中 两个共价键之间的夹角 键角是描述分子立体结 构的重要参数 键的极性和分子极性的关系 20 2 范德华力 氢键和共价键比较 范德华力氢键共价键 概念 物质分子之间普遍存在 的一种相互作用力 又 称分子间作用力 由已经与电负性很强的原 子形成共价键的氢原子与 另一个分子中电负性很强 的原子之间的作用力 原子间通过共用电子对 所形成的相互作用 分类分子内氢键 分子间氢键 极性共价键 非极性共 价键 存在范 围 分子间 某些含强极性键氢化物的 分子间 如 HF H2O NH3 或含 F N O 及 H 的化合 物中或其分子间 双原子或多原子的分子 或共价化合物和某些离 子化合物 特征无方向性 无饱和性有方向性 有饱和性有方向性 有饱和性 强度比 较 共价键 氢键 范德华力 影响强 度 的因素 随着分子极性和相对 分子质量的增大而增大 组成和结构相似的物 质 相对分子质量越大 分子间作用力越大 对于 A H B A B 的电 负性越大 B 原子的半径 越小 键能越大 成键原子半径越小 键 长越短 键能越大 共 价键越稳定 对物质 性质的 影响 影响物质的熔 沸点 溶解度等物理性质 组 成和结构相似的物质 随相对分子质量的增大 物质的熔 沸点升高 如熔 沸点 分子间氢键的存在 使物 质的熔 沸点升高 在水 中的溶解度增大 如熔 沸点 H2O H2S HF HCl NH3 PH3 影响分子的稳定性 共价键键能越大 分 子稳定性越强 21 F2 Cl2 Br2 I2 CF4 CCl4 rZ rW rX 考点六 晶体结构 1 1 晶体分类与性质晶体分类与性质 离子晶体分子晶体原子晶体金属晶体 组成粒子阴 阳离子分子原子 金属阳离子和自由电 子 结 构 粒子间作用离子键范德瓦耳斯力共价键金属键 熔沸点较高低很高有高有低 硬度硬而脆小大有大有小 有延展性 物 理 性 质 溶解性 一般易溶于极性 溶剂 难溶于非 极性溶剂 极性分子易溶于 极性溶剂 不溶于任 何溶剂 难溶 钠等与水反应 23 导电性 晶体不导电 能 溶于水的其水溶 液导电 熔化导 电 晶体不导电 溶 于水后能电离的 其水溶液可导电 熔化不导电 不良 半 导体 Si 良导体 导电传热 典型实例 NaCl NaOH Na 2O CaCO3 干冰 白磷 冰 硫磺 金刚石 SiO2 晶体 硅 SiC Na Mg Al Fe Cu Zn 2 晶体熔沸点比较 1 不同类型晶体 原子晶体 离子晶体 分子晶体 金属晶体不一定 2 同种类型晶体 离子晶体 化学式及结构相似时 离子的半径越小 离子所带的电荷越多 熔沸点就 高 如 KF KCl KBr KI MgO NaF 原子晶体 一般同种类型的原子晶体 原子半径越小 共价键键长越短 共价键作用 越强 则晶体的熔沸点越高 如 金刚石 金刚砂 晶体硅 分子晶体 组成和结构相似的分子晶体 相对分子质量越大 一般分子间作用力越 强 熔沸点越高 如 O2 N2 HI HBr HCl 在同分异构体中 一般说 支链越多 对称性越好 熔沸点越低 如正戊烷 异 戊烷 新戊烷 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯 分子间氢键使物质的熔沸点升高 如 HF HCl H2O H2S NH3 PH3 C2H5OH C4H10 金属晶体 金属晶体中金属离子半径越小 离子电荷数越多 其金属键越强 金 属的熔沸点越高 如 Na Mg Al 典型例题 例 1 08 全国 卷 下列化合物 按其品体的熔点由高到低排列正确的是 A SiO2 CaCl CBr4 CF2B SiO2 CsCl CF4 CBr4 C CsCl SiO2 CBr4 CF4D CF4 CBr4 CsCl SiO2 24 例 2 08 四川卷 下列说法中正确的是 A 离子晶体中每个离子的周围均吸引着 6 个带相反电荷的离子 B 金属导电的原因是在外加电场的作用下金属产生自由电子 电子定向运动 C 分子晶体的熔沸点低 常温下均呈液态或气态 D 原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合 答案 D 解析 选项 A 中离子晶体中每个离子周围吸引带相反电荷的离子与离子半径有关 如一 个 Cs 可同时吸引 8 个 Cl 选项 B 中金属内部的自由电子不是在电场力的作用下产生 的 选项 C 中分子晶体的熔沸点很低 在常温下也有呈固态的 如 S 属于分子晶体 但它在常温下为固态 考点定位 晶体的结构和性质 巩固练习 1 下列事实与氢键有关的是 A 水加热到很高的温度都难以分解 B 水结成冰体积膨胀 密度变小 C CH4 SiH4 GeH4 SnH4熔点随相对分子质量增大而升高 D HF HCl HBr HI 的热稳定性依次减弱 答案 B 解析 由于形成氢键使水分子间间隙增大 使体积增大 密度减小 考点分析 本题主要考查氢键对物质物理性质的影响 2 SiCl4的分子结构与 CCl4类似 对其作出如下推测 其中不正确的是 A SiCl4晶体是分子晶体 B 常温 常压下 SiCl4是气体 C SiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子 25 D SiCl4熔点高于 CCl4 考点七 反应热及盖斯定律的应用 1 正确书写热化学方程式 H 只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边 并用 隔开 若 为放热反应 H 为 若为吸热反应 H 为 H 的单位一般为 kJ mol 注意反应热 H 与测定条件 温度 压强等 有关 因此书写热化学方程式时应注明 H 的测定条件绝大多数 H 是在 25 101325Pa 下测定的 可不注明温度和压强 注意热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量 并 不表示物质的分子 或原子数 因此化学计量数可以是整数 也可以是分数 注意反应物和产物的聚集状态不同 反应热 H 不同 因此 必须注明物质的聚集 状态才能完整地体现出热化学方程式的意义 气体用 g 液体用 l 固体用 s 溶液用 aq 热化学方程式中不用 和 注意热化学方程式是表示反应已完成的数量 由于 H 与反应完成物质的量有关 所 以方程式中化学式前面的化学计量数必须与 H 相对应 如果化学计量数加倍 则 H 也要 加倍 当反应向逆向进行时 其反应热与正反应的反应热数值相等 符号相反 2 盖斯定律的应用 反应热计算的常见类型及方法 1 单一反应的计算 根据热化学方程式的数据列比例关系式 2 多步反应的计算 运用盖斯定律将热化学方程式 包括 H 进行加或减 得到 新的热化学方程式后 再列比例关系式 3 混合物的计算 方程组法 十字交叉法 极限分析法 平均值法 估算法 26 4 计算反应热的规范书写 设未知量 写方程式 列比例式 求解 答 必须代数据 且数据后必须带单位 热化学方程式必须标明每种物质的聚集状态 注意正负号 放热反应的 H 必然为负 但题目要求放出的热量时 放出的热 量必须为正 H 为对应于某一特定反应的反应热 而不是某种物质的反应热 因此不能在 H 后用下标或加括号代表某种物质的反应热 不能出现 3molC2H2的燃烧热 类似的表述 热化学方程式的加减用数字代表即可 不需要写出中间方程式 典型例题 例 1 已知充分燃烧 a g 乙炔气体时生成 1 mol 二氧化碳气体和液态水 并放出热量 b kJ 则乙炔燃烧的化学方程式正确的是 A 2C2H2 g 5O2 g 4CO2 g 2H2O l H 4bKJ mol B C2H2 g O2 g 2CO2 g H2O l H 2bKJ mol 5 2 C 2C2H2 g 5O2 g 4CO2 g 2H2O l H 2bKJ mol D 2C2H2 g 5O2 g 4CO2 g 2H2O l H bKJ mol 例 2 1 Zn s O2 g ZnO s H 348 3kJ mol 1 2 2 2Ag s O2 g Ag2O s H 31 0kJ mol 1 2 则 Zn s Ag2O s ZnO s 2Ag s 的 H 等于 A 317 3kJ molB 379 3kJ molC 332 8 kJ mol D 317 3 kJ mol 答案 A 解析 由已知 热化学方程式可知 即可得出答案 27 考点分析 本题考查了热化学方程式书写规律 例 3 2012 上海 9 工业生产水煤气的反应为 C s H2O g CC g H2 g 131 4 kJ 下列判断正确的是 A 反应物能量总和大于生成物能最总和 B CO g H2 g C s H2O l 131 4 kJ C 水煤气反应中生成 1 mol H2 g 吸收 l31 4 kJ 热量 D 水煤气反应中生成 1 体积 CO g 吸收 131 4 kJ 热量 答案 C 解析 该反应为吸热反应 故反应物的总能量小于生成物的总能量 A 错误 B 项的热化 学方程式中的水的状态应为液态 D 项中 1 体积应是 1 mol 考点定位 本题考查热化学方程式的判断 巩固练习 1 已知 2CO g O2 g 2CO2 g H 566 kJ mol Na2O2 s CO2 g Na2CO3 s O2 g H 226 kJ mol 1 2 根据以上热化学方程式判断 下列说法正确的是 A CO 的燃烧热为 283 kJ B 右图可表示由 CO 生成 CO2的反应过程和能量关系 C 2Na2O2 s 2CO2 s 2Na2CO3 s O2 g H 452 kJ mol D CO g 与 Na2O2 s 反应放出 509 kJ 热量时 电子转移数为 6 02 1023 2 08 四川卷 下列关于热化学反应的描述中正确的是 A HCl 和 NaOH 反映的中和热 H 57 3kJ mol 则 H2SO4和 Ca OH 2反映的中和热 H 2 57 3 kJ mol 28 B CO g 的燃烧热是 283 0kJ mol 则 2CO2 g 2CO g O2 g 反应的 H 2 283 0kJ mol C 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 D 1mol 甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 3 2011 大纲版 9 反应 A B C H 0 分两步进行 A B X H 0 X C H 0 下列示意图中 能正确表示总反应过程中能量变化的是 答案 D 解析 第 步反应为吸热反应 则 A 和 B 的总能量小于 X 的能量 第 步反应为放热反 应 则 X 的能量大于 C 的能量 总反应为放热反应 则 A 和 B 的总能量大于 C 的能量 由此可判断 D 图符合题意 考点定位 化学反应中的能量变化 4 4 08 海南卷 白磷与氧可发生如下反应 P4 5O2 P4O10 已知断裂下列化学键需要吸收的 能量分别为 P P akJ mol 1 P O bkJ mol 1 P O ckJ mol 1 O O dkJ mol 1 29 根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的 H 其中正确的是 A 6a 5d 4c 12b kJ mol 1 B 4c 12b 6a 5d