专题五物质结构元素周期律（解析版）

专题五物质结构元素周期律考点高考年考频解密考点分布物质结构元素周期律2022年2022年河北卷〔6，8，10〕；2022年山东卷〔3，5〕；2022年湖北卷〔7,8,9，10，11〕；2022年湖南卷〔2，5〕；2022年广东卷〔2，7〕；2022年江苏卷〔2，3,5，7〕；2022年辽宁卷〔2，3，5，7，8〕；2022年海南卷〔5，11〕；2022年北京卷〔1，2，3，7，8，9，11，13〕；2022年全国甲卷〔6〕；2022年全国乙卷〔5〕等元素周期律〔16次〕，原子结构化学键〔8次〕，原子结构与性质〔5次〕，分子结构与性质〔18次〕，晶体结构与性质〔8次〕一、元素、核素、同位素1.“三素”关系2.同位素的“六同三不同”3.几种重要的核素及其应用核素eq\o\al(235,

92)Ueq\o\al(14,

6)Ceq\o\al(2,1)Heq\o\al(3,1)Heq\o\al(18,

8)O用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子4．核外电子排布(1)核外电子排布规律(2)原子结构示意图二、元素周期表与元素周期律1．元素周期表的结构①“七横七周期，三短三长一不全；十八纵行十六族，七主七副一Ⅷ一0”。②从左到右族的分布：ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。Ⅷ族：包括8、9、10三个纵列。③0族：第18纵列，该族元素又称为稀有气体元素。其原子序数为He2，Ne10，Ar18，Kr36，Xe54，Rn86。④同周期第ⅡA和第ⅢA原子序数的差值可能为：1、11、25。2．分区①分界线：沿着元素周期表中硼、硅、砷、碲、砹与铝、锗、锑、钋的交界处画一条虚线，即为金属元素区和非金属元素区的分界线。②各区位置：分界线左下方为金属元素区，分界线右上方为非金属元素区。③分界线附近元素的性质：既表现金属元素的性质，又表现非金属元素的性质。3．元素周期表中的特殊位置①过渡元素：元素周期表中部从ⅢB族到ⅡB族10个纵列共六十多种元素，这些元素都是金属元素。②镧系：元素周期表第6周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。③锕系：元素周期表第7周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。④超铀元素：在锕系元素中92号元素轴(U)以后的各种元素。4．主族元素的周期性变化规律项目同周期(左→右)同主族(上→下)原子结构核电荷数逐渐增大逐渐增大电子层数相同逐渐增多原子半径逐渐减小逐渐增大离子半径阳离子逐渐减小阴离子逐渐减小r(阴离子)＞r(阳离子)逐渐增大性质化合价最高正化合价由＋1→＋7(O、F除外)负化合价＝－(8－主族序数)(H为－1价)相同，最高正化合价＝主族序数(O、F除外)元素的金属性和非金属性金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱金属性逐渐减弱非金属性逐渐增强离子的氧化性、还原性阳离子氧化性逐渐增强阴离子还原性逐渐减弱阳离子氧化性逐渐减弱阴离子还原性逐渐增强气态氢化物的稳定性逐渐增强逐渐减弱最高价氧化物对应的水化物的酸碱性碱性逐渐减弱酸性逐渐增强碱性逐渐增强酸性逐渐减弱5．元素金属性和非金属性强弱的判断方法金属性比较本质原子越易失电子，金属性越强(与原子失电子数目无关)判断方法①在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强⑤若Xn＋＋Y→X＋Ym＋，则Y比X的金属性强⑥元素在周期表中的位置：左边或下方元素的金属性强非金属性比较本质原子越易得电子，非金属性越强(与原子得电子数目无关)判断方法①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强④元素在周期表中的位置：右边或上方元素的非金属性强三、微粒间的相互作用力1．共价键与离子键的比较离子键共价键非极性键极性键概念阴、阳离子通过静电作用所形成的化学键原子间通过共用电子对而形成的化学键成键粒子阴、阳离子原子成键实质阴、阳离子的静电作用共用电子对不偏向任何一方共用电子对偏向一方原子形成条件活泼金属元素与活泼非金属元素经电子得失，形成离子键同种元素原子之间成键不同种元素原子之间成键形成的物质离子化合物非金属单质；某些共价化合物或离子化合物共价化合物或离子化合物2．分子间作用力：将分子聚集在一起的作用力。范德华力与氢键是两种最常见的分子间作用力。分子间作用力比化学键弱得多，它主要影响物质的熔沸点、溶解性等物理性质。3．范德华力：存在于由共价键形成的多数共价化合物和非金属单质分子之间。一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔沸点也越高，如熔沸点：I2>Br2>Cl2>F2。4．氢键(1)定义：既可以存在于分子之间又可以存在于分子内部的作用力，比范德华力稍强。(2)形成条件：非金属性强、原子半径小的O、F、N原子与H原子之间。(3)存在：氢键存在广泛，如蛋白质分子、H2O、NH3、HF等分子之间，有的物质分子内也存在氢键。分子间氢键会使物质的熔点和沸点升高。四、原子结构与元素的性质1．电子层与原子轨道原子轨道eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(轨道形状\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(s电子的原子轨道呈球形对称,p电子的原子轨道呈哑铃形)),原子轨道数目\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(s轨道1个,p轨道3个,d轨道5个,f轨道7个,……)),能量关系\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①相同电子层上原子轨道能量的高低：ns＜np＜,nd＜nf,②形状相同的原子轨道能量的高低：1s＜2s＜,3s＜4s……,③同一电子层内形状相同而伸展方向不同的原子轨,道的能量相等，如2px、2py、2pz轨道的能量相等))))2．基态原子的核外电子排布(1)能量最低原理：即电子尽可能地先占有能量低的轨道，然后进入能量高的轨道，使整个原子的能量处于最低状态。(2)泡利不相容原理：每个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋状态相反。(3)洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋状态相同。如2p3的电子排布为：，不能表示为或洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低，如：24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。3．原子结构与周期表的关系(1)原子结构与周期表的关系周期电子层数每周期第一种元素每周期最后一种元素原子序数基态原子的电子排布式原子序数基态原子的电子排布式二23[He]2s1101s22s22p6三311[Ne]3s1181s22s22p63s23p6四419[Ar]4s1361s22s22p63s23p63d104s24p6五537[Kr]5s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6六655[Xe]6s1861s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p6(2)每族元素的电子排布特点①主族主族ⅠAⅡAⅢAⅣA排布特点ns1ns2ns2np1ns2np2主族ⅤAⅥAⅦA排布特点ns2np3ns2np4ns2np5②0族：He：1s2；其他ns2np6。③过渡元素(副族和第Ⅷ族)：(n－1)d1～10ns1～2。(3)元素周期表的分区（根据核外电子排布分区）4．元素周期律(1)原子半径①影响因素eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(能层数：能层数越多，原子半径越大,核电荷数：能层数相同，核电荷数越大，原子,半径越小))②变化规律：元素周期表中的同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小；同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大。(2)电离能规律a.同周期：第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，总体呈现从左至右逐渐增大的变化趋势。b.同族元素：从上至下第一电离能逐渐减小。c.同种原子：逐级电离能越来越大(即I1<I2<I3…)。(3)电负性①含义：元素的原子在化合物中吸引键合电子能力的标度。元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引键合电子的能力越强。②标准：以最活泼的非金属氟的电负性为4．0和锂的电负性为1．0作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体元素未计)。③变化规律金属元素的电负性一般小于1．8，非金属元素的电负性一般大于1．8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1．8左右，它们既有金属性又有非金属性。在元素周期表中，同周期从左至右，元素的电负性逐渐增大，同主族从上至下，元素的电负性呈现减小的趋势。五、分子结构与性质1．共价键分类依据类型形成共价键的原子轨道重叠方式σ键电子云“头碰头”重叠π键电子云“肩并肩”重叠形成共价键的电子对是否偏移极性键共用电子对发生偏移非极性键共用电子对不发生偏移原子间共用电子对的数目单键原子间有一对共用电子对双键原子间有两对共用电子对叁键原子间有三对共用电子对2．等电子原理(1)等电子体：原子总数相同、价电子总数相同的粒子互称为等电子体。如：N2和CO、O3与SO2是等电子体，但N2与C2H2不是等电子体。(2)等电子原理：等电子体具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近，此原理称为等电子原理，例如CO和N2的熔、沸点、溶解性等都非常相近。(3)常见的等电子体：N2与CO，CO2与N2O，O3、NOeq\o\al(－,2)与SO2，COeq\o\al(2－,3)、NOeq\o\al(－,3)与SO3，POeq\o\al(3－,4)、SOeq\o\al(2－,4)与ClOeq\o\al(－,4)，与B3N3H6(硼氮苯)等。3．分子的立体结构(1)价层电子对互斥模型：把分子分成两大类：一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键。如CO2、CH2O、CH4等分子中的C原子。另一类是中心原子上有孤对电子(未用于形成共价键的电子对)的分子。如H2O和NH3中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。因而H2O分子呈V型，NH3分子呈三角锥型。(2)杂化轨道理论：①中心原子杂化轨道数、孤电子对数及与之相连的原子数间的关系是：杂化轨道数=孤电子对数＋与之相连的原子数。杂化前后轨道总数不变，杂化轨道用来形成σ键或容纳孤对电子，未杂化的轨道与杂化轨道所在的平面垂直，可用来形成π键。②几种常见的杂化轨道类型的比较如下表：杂化类型夹角分子空间构型实例等性sp杂化180o直线形C2H2、CO2、BeCl2等性sp2杂化120o平面三角形C2H4、BF3、C6H6等性sp3杂化109．5o正四面体CH4、CCl4、NH4＋不等性杂化轨道类型(杂化轨道中有孤对电子存在)不等性sp3杂化104．5oV型H2O107．3o三角锥形NH3(3)键的极性与分子极性的关系类型实例两个键之间的夹角键的极性分子的极性空间构型X2H2、N2－非极性键非极性分子直线型XYHCl、NO－极性键极性分子直线型XY2(X2Y)CO2、CS2180°极性键非极性分子直线型SO2120°极性键极性分子三角形H2O、H2S104．5°极性键极性分子V形XY3BF3120°极性键非极性分子平面三角形NH3107．3°极性键非极性分子三角锥形XY4CH4、CCl4109．5°极性键非极性分子正四面体六、晶体结构与性质1．晶体类型及性质比较晶体类型离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体组成晶体的粒子阳离子和阴离子原子分子金属离子和自由电子组成晶体粒子间的相互作用离子键共价键范德华力(有的还有氢键)金属键典型实例NaCl金刚石、晶体硅、SiO2、SiC冰(H2O)、干冰(CO2)镁、铝是否有分子存在无无分子，是网状结构无无熔化时键的变化断开离子键破坏共价键不破坏化学键，破坏分子间力减弱晶体的物理特性熔点、沸点熔点较高、沸点高熔、沸点高熔、沸点低变化无规律导热性不良不良不良良好导电性固态不导电，熔化或溶于水能导电差差[来源:ZXXK]良好机械加工性能不良不良不良良好硬度略硬而脆高硬度硬度较小变化无规律2．均摊法计算晶体中粒子数目在做由晶体结构确定物质的化学式或各质点所拥有的化学键时，一般利用均摊法，如由立方结构晶体的晶胞确定晶体化学式的方法：(1)处于立方体顶点上的粒子，同时为8个晶胞所共有，每个粒子有1/8属于该晶胞。(2)处于立方体棱上的粒子，同时为4个晶胞所共有，每个粒子有1/4属于该晶胞。(3)处于面上的粒子，同时为2个晶胞所共有，每个粒子有1/2属于该晶胞。3．四种晶体熔、沸点对比规律(1)做这类题时首先要判断物质的晶体类型，不同晶体类型的物质的熔沸点高低顺序一般是：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。金属晶体熔沸点差距加大，如钨是熔点最高的金属，汞在常温下为液态。(2)同一类型晶体的物质，粒子间的作用力越强，熔沸点越高，如：①离子晶体：结构相似且化学式中各离子个数比相同的离子晶体中，离子半径小(或阴、阳离子半径之和越小的)，键能越强的熔、沸点就越高。如NaCl、NaBr、Nal；NaCl、KCl、RbCl等的熔、沸点依次降低。离子所带电荷大的熔点较高。如：MgO熔点高于NaCl②分子晶体：在组成结构均相似的分子晶体中，相对分子质量越大，分子间的作用力越大，熔沸点越高，如O2＞N2、HI＞HBr＞HCl(HF除外)。但结构相似的分子晶体，有氢键存在熔、沸点较高。③原子晶体：在原子晶体中，只要成键原子半径小，键能大的，熔点就高。如金刚石、金刚砂(碳化硅)、晶体硅的熔、沸点逐渐降低。④金属晶体：金属阳离子半径越小，带的电荷越多，其熔、沸点也就越高。如ⅢA的Al，ⅡA的Mg，IA的Na，熔、沸点就依次降低。而在同一主族中，金属原子半径越小的，其熔沸点越高。4．典型晶体模型晶体晶体结构晶体详解离子晶体NaCl(型)(1)每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cl－(Na＋)有6个，每个Na＋周围等距且紧邻的Na＋有12个；(2)每个晶胞中含4个Na＋和4个Cl－CsCl(型)每个Cs＋周围等距且紧邻的Cl－有8个，每个Cs＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cs＋(Cl－)有6个；如图为8个晶胞，每个晶胞中含1个Cs＋、1个Cl－CaF2(型)在晶体中，每个F－吸引4个Ca2＋，每个Ca2＋吸引8个F－，Ca2＋的配位数为8，F－的配位数为4金属晶体简单立方堆积典型代表Po，空间利用率52%，配位数为6体心立方堆积典型代表Na、K、Fe，空间利用率68%，配位数为8六方最密堆积典型代表Mg、Zn、Ti，空间利用率74%，配位数为12面心立方最密堆积典型代表Cu、Ag、Au，空间利用率74%，配位数为12分子晶体干冰8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各占据1个CO2分子；每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有12个混合型晶体石墨晶体层与层之间的作用是分子间作用力，平均每个正六边形拥有的碳原子个数是2，C采取的杂化方式是sp2杂化原子晶体金刚石每个碳原子与相邻的4个碳原子以共价键结合，形成正四面体结构；键角均为109°28′；最小碳环由6个C组成且六原子不在同一平面内；每个C参与4条C—C键的形成，C原子数与C—C键数之比为1∶2SiO2每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构；每个正四面体占有1个Si,4个“eq\f(1,2)O”，n(Si)∶n(O)＝1∶2；最小环上有12个原子，即6个O，6个Si5．金属晶体模型常见的三种结构三种典型结构类型体心立方晶格面心立方晶体密排六方晶格配位数81212常见金属晶体结构(有些金属晶体可能有两种或三种晶格)Li、Na、K、Rb、Cs、Ca、Sr、Ba、Ti、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、FeCa、Sr、Cu、Au、A1、Pb、NiPd、PtBe、Mg、Ca、Sr、Co、Ni、Zn、Cd、Ti空间利用率68．02％74．05％74．05％堆积形式体心立方密堆积面心立方最密堆积六方最密堆积6．常见晶体类型的判断方法依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用是离子键。原子晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用是共价键。分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用为分子间作用力。金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的作用是金属键。依据晶体的熔点判断离子晶体的熔点较高，常在数百至一千摄氏度以上。原子晶体熔点高，常在一千摄氏度至几千摄氏度。分子晶体熔点低，常在数百摄氏度以下至很低温度。金属晶体多数熔点高，但也有相当低的。依据导电性判断离子晶体溶于水形成的溶液及熔融状态时能导电。原子晶体一般为非导体。分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电。金属晶体是电的良导体。依据硬度和机械性能判断离子晶体硬度较大且脆。原子晶体硬度大。分子晶体硬度小且较脆。金属晶体多数硬度大，但也有较低的，且具有延展性。7．常见晶体熔沸点高低的判断规律不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律原子晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等沸点很高，如汞、镓、铯等沸点很低，金属晶体一般不参与比较。原子晶体由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。如熔点：金刚石>碳化硅>硅。离子晶体一般地说，阴、阳离子所带电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。分子晶体分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体，熔、沸点反常地高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S。组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，晶体的熔、沸点越高，如SnH4>GeH4>SiH4>CH4，F2<Cl2<Br2<I2。组成和结构不相似的物质(相对分子质量相近)，分子的极性越大，其晶体的熔、沸点越高，如CO>N2，CH3OH>CH3CH3。同分异构体分子中，支链越少，其熔沸点就越高，如CH3(CH2)3CH3>CH3CH2CH(CH3)2>C(CH3)4。金属晶体金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高，如熔、沸点：Na<Mg<Al，Li>Na>K>Rb>Cs。探究一金属性和非金属性强弱的判断下列方案设计、现象和结论有不正确的是（）目的方案设计现象和结论A氯化铬化学式的测定氯化铬在水溶液中用过量硝酸银溶液处理，观察现象产生沉淀，则此氯化铬化学式的B探究B、C、S三种元素的非金属性分别向饱和酸溶液和稀硫酸溶液中加入少量粉末前者无气泡冒出，后者有气泡冒出，非金属性：C检验碳酸与苯酚的酸性强弱向碳酸钠溶液中加入稀硫酸，反应产生的气体通入苯酚钠溶液中，观察现象溶液变浑浊，说明酸性：碳酸>苯酚D检验与的还原性强弱向含的溶液中通入，再滴加淀粉溶液，观察现象溶液变蓝色，不能说明还原性：A．AB．BC．CD．D【答案】A【详解】A．氯化铬在水溶液中用过量硝酸银溶液处理，产生0.02molAgCl沉淀，说明形成的配合物外界有两个Cl-即，符合题意，A正确；B．分别向饱和酸溶液和稀硫酸溶液中加入少量粉末，前者无气泡冒出，后者有气泡冒出，强酸能和弱酸盐反应生成弱酸，证明非金属性：，不符合题意，B错误；C．强酸能和弱酸盐反应生成弱酸，稀硫酸和碳酸钠反应生成二氧化碳，二氧化碳和苯酚钠溶液反应生成苯酚沉淀，根据现象可以说明酸性：碳酸>苯酚，不符合题意，C错误；D．氯气能氧化亚铁离子生成铁离子、能氧化碘离子生成碘，向含0.1mol的FeI2溶液中通入0.1molCl2，再滴加淀粉溶液，溶液变蓝色，说明有碘生成，但不能说明亚铁离子是否被氧化，所以不能得出结论，不符合题意，D错误；故答案为：A。规律总结：解答元素的金属性和非金属性强弱的比较题，要抓住其本质，依据元素及其化合物的性质与元素的金属性、非金属性的关系进行判断。1.元素金属性强弱的比较方法分类判断依据规律元素金属性强弱的判断单质的还原性单质与水或酸反应置换出氢气的难易金属单质与水或酸（非氧化性酸）反应置换出氢气越容易（反应越剧烈），表明元素金属性越强金属单质之间的置换反应一种金属能把另一种金属从它的盐溶液中置换出来，表明前一种金属元素的金属性较强与同一种非金属单质反应反应越剧烈，金属元素的金属性越强，反之越弱金属阳离子的氧化性金属阳离子的氧化性越弱，其对应金属元素的金属性越强最高价氧化物对应水化物的碱性最高价氧化物对应水化物的碱性越强，表明元素的金属性越强元素在周期表中的位置同一周期，从左到右，金属性逐渐减弱；同一主族，从上到下，金属性逐渐增强2.元素非金属性强弱的比较方法分类判断依据规律元素非金属性强弱的判断单质的氧化性单质与氢气化合的难易程度非金属单质与氢气化合越容易，元素的非金属性越强非金属单质之间的置换反应一种非金属单质能把另一种非金属单质从它的盐溶液或酸溶液中置换出来，表明前一种元素的非金属性较强与同一种金属单质反应反应越剧烈，非金属元素的非金属性越强，反之越弱与同种变价金属反应被氧化后的金属元素价态越高，非金属元素的非金属性越强气态氢化物的稳定性气态氢化物越稳定，元素的非金属性越强气态氢化物或非金属阴离子的还原性气态氢化物或非金属阴离子的还原性越弱，表明元素的非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性最高价氧化物对应水化物的酸性越强，表明元素的非金属性越强元素在周期表中的位置同一周期元素，从左到右，非金属性逐渐增强；同一主族元素，从上到下，非金属性逐渐减弱【变式练习】1．（2022·湖南郴州·一模）由实验操作和现象可得出相应正确结论的是（）选项实验操作现象结论A往溶液中通入有透明凝胶生成非金属性：B向两支均盛有的溶液的试管中分别加入2滴溶液和溶液前者产生气泡较快催化能力：C铂丝蘸取某无色溶液后再火焰上灼烧火焰呈黄色该无色溶液中一定含有D向某无色溶液中滴入盐酸产生有刺激性气味的气体和淡黄色沉淀该无色溶液中一定含有A．AB．BC．CD．D【答案】C【详解】A．盐酸与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀能说明硝酸的酸性强于硅酸，但HCl不是氯元素的最高价氧化物的水化物，不能证明氯元素的非金属性强于硅元素，则盐酸与硅酸钠溶液反应有透明凝胶生成不能证明氮元素的非金属性强于硅元素，选项A错误；B．硫酸铁溶液和氯化铜溶液中的阴离子和阳离子均不相同，由探究实验的变量唯一化原则可知，向体积相等浓度相等的过氧化氢溶液中分别滴入2滴0.05mol/L硫酸铁溶液和0.1mol/L氯化铜溶液，前者产生气泡较快不能说明铁离子的催化能力强于铜离子，选项B错误；C．黄色光会掩盖紫色光，则铂丝蘸取某无色溶液后在火焰上灼烧，火焰呈黄色说明溶液中一定含有钠离子，选项C正确；D．含有亚硫酸根离子和硫离子的混合溶液中滴入盐酸也会产生有刺激性气味的气体和淡黄色沉淀，则向某无色溶液中滴入盐酸，产生有刺激性气味的气体和淡黄色沉淀不能确定溶液中是否含有硫代硫酸根离子，选项D错误；答案选C。2．硫元素的几种化合物在一定条件下可发生下列转化。下列说法错误的是（）。A．反应①高温煅烧时，另外一种产物为B．反应②可以说明S元素的非金属性强于C元素C．做反应③实验后附着在试管壁上的硫可以用清洗D．反应④中当生成1mol硫时，转移电子为2mol【答案】B【详解】A．反应①高温煅烧时，方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，则另一种产物为Fe2O3，故A正确，不符合题意；B．反应②可以说明酸性H2SO3>H2CO3，要想证明硫元素的非金属性强于碳元素，应比较最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，故B错误，符合题意；C．硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，则反应③实验后附着在试管壁上的硫可以用CS2清洗，故C正确，不符合题意；D．反应④的反应为S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O，S2O→S，部分硫元素化合价从+2价降低到0价，则当生成1molS时，转移电子为2mol，故D正确，不符合题意；故选B。3．我国“祝融号”火星车成功着陆火星，其矿脉中含有原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z。已知W、Z同主族，且Z的原子序数是W的2倍，X的氢化物可用于蚀刻玻璃，Y与Z最外层电子数之和等于8，下列说法正确的是（）A．原子半径：Z＞Y＞W＞XB．简单氢化物的稳定性：X＞W＞ZC．X与Z可形成离子化合物D．工业上电解Y的氧化物得到单质Y【答案】B【详解】A．W、X、Y、Z分别是O、F、Mg、S元素，主族元素同周期从左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：Y＞Z＞W＞X，即Mg＞S＞O＞F，故A错误；B.周期表中同主族从下到上，同周期从左到右，元素的非金属性增强，元素的氢化物稳定性增强，HF＞H2O＞H2S，简单氢化物的稳定性：X＞W＞Z，F＞O＞S，故B正确；C.S-F键为共价键，X与Z可形成共价化合物，故C错误；D.MgO熔点高，工业上电解Mg的氯化物得到单质，故D错误；故选B。探究二微粒半径大小的比较元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列判断不正确的是（）A．的分子空间结构为直线形B．简单离子半径顺序为：C．Z与Q的单质分别与铁燃烧后的产物化学式分别为和D．R的最高价氧化物对应的水化物的碱性比Y的强【答案】B【详解】A．的分子空间结构与类似，为直线形，故A正确；B．Na+为两个电子层，半径最小，S2-、Cl-、K+均有三个电子层，核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，则简单离子半径顺序为：，故B错误；C．S单质氧化性较弱，氯气氧化性强，S与氯气分别与铁燃烧后的产物化学式分别为和，故C正确；D．金属性越强，其对应的最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，金属性：，故K的最高价氧化物对应的水化物的碱性比Na的强，故D正确；故选B。规律总结：解答原子（或离子）半径大小的比较题，要考虑电子层数、核电荷数、核外电子数等因素对原子（或离子）半径的影响。【变式练习】1．“律动世界”国际化学元素周期表主题年活动报告中，提到了一种具有净水作用的物质，它由Q、W、X、Y、Z五种原子序数依次增大的元素组成。该五种元素的性质或结构信息如下表：元素信息Q基态原子只有一种形状的轨道填有电子，并容易形成共价键W基态原子有5个原子轨道填充有电子，有2个未成对电子X最高价氧化物对应的水化物与Y、Z最高价氧化物对应的水化物都能反应Y在元素周期表中位于第3周期、第ⅥA族Z焰色反应为紫色下列说法正确的是（）A．电负性：Q＜W＜YB．第一电离能：W＜X＜ZC．简单离子半径：X＜W＜Z＜YD．这种物质只含离子键【答案】C【详解】A．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；电负性：Q＜Y＜W，A错误；B．同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，第一电离能：Z＜X＜W，B错误；C．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；简单离子半径：X＜W＜Z＜Y，C正确；D．该物质为KAl(SO4)2∙12H2O，非金属元素之间存在共价键，D错误；故选C。2．世界资源储量最大的滑石矿位于江西上饶，经分析发现滑石中含有4种短周期元素W、X、Y、Z，它们的原子序数依次增大，最外层电子数之和为13，且位于不同的主族，X的某种气体单质被喻为“地球的保护伞”，W2X2分子中含有18个电子，下列说法正确的是（）A．原子半径大小顺序为Z＞Y＞X＞WB．化合物YX是一种很好的耐火材料C．Y单质只能与空气中的主要成分氧气反应D．Z的最高价氧化物的水化物的酸性强于碳酸【答案】B【详解】A．通常电子层数越大，原子半径越多，同周期从左到右原子半径递减，则原子半径大小顺序为Y＞Z＞X＞W，故A错误；B．化合物YX即MgO，熔点高达2800°C左右，是一种很好的耐火材料，故B正确；C．Mg可以与氧气、氮气、二氧化碳均可以反应，故C错误；D．硅的氧化物的水化物硅酸酸性弱于碳酸，故D错误；故选：B。3．（2022·山西临汾·高三期中）短周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表的相对位置如图所示，它们的原子序数之和为39。下列说法错误的是（）A．常温常压下，X单质为固态B．Z和W的主要化合价相同C．原子半径：D．Y的氢化物与W的氢化物相遇产生白烟【答案】B【详解】A．由分析可知，X为C，常温常压下，碳单质为固态，A正确；B．Z为F元素，无最高正价，W为Cl元素，最高正价为+7，主要化合价不相同，B错误；C．同周期元素从左到右原子半径减小，同主族元素从上到下原子半径增大，则原子半径：，C正确；D．Y的氢化物NH3与W的氢化物HCl相遇反应生成NH4Cl，产生白烟，D正确；故选：B。探究三元素周期表中“位-构-性”的关系及应用（2022·四川雅安·模拟预测）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X是地壳中含量最高的元素，Z与X同主族，W的最外层电子数等于Y与Z的最外层电子数之和。下列说法错误的是（）A．简单离子的还原性：X>W>ZB．简单氢化物的沸点：X>ZC．X、Y形成的化合物一定含离子键D．X、Y、W形成的一种化合物可用于消毒杀菌【答案】A【详解】A．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性变弱；元素非金属越强，对应简单离子的还原性越弱，简单离子的还原性：Z>W>X，A错误；B．水分子能形成氢键，导致沸点升高，故简单氢化物的沸点：X>Z，B正确；C．X、Y形成的化合物可以为氧化钠或过氧化钠，一定含离子键，C正确；D．X、Y、W形成的一种化合物NaClO具有强氧化性，可用于消毒杀菌，D正确；故选A。规律总结：解答元素周期表中“位-构-性”的关系及应用题，要明确原子结构、元素在周期表中的位置和元素性质的“三角关系”，掌握三者之间互推的方法。1.结构与位置的互推是解题的核心(1)掌握四个基本关系(对于原子)：①质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数；②电子层数=周期序数；③最外层电子数=主族序数；④主族元素的最高正价=主族序数(O、F除外)，最低负价=主族序数-8(H除外)。(2)掌握周期表中“序、层”规律：若一种阳离子和阴离子的电子层结构相同，则“阴前右”“阳后左”，即阴离子对应元素在前一周期右侧，阳离子对应元素在后一周期左侧。(3)根据原子序数推断元素在周期表中的位置：按照原子核外电子排布规律画出原子结构示意图，根据电子层数和最外层电子数确定其周期序数和主族序数。2.性质与位置的互推是解题的关键(1)根据元素的金属性和非金属性变化规律，推断元素在周期表中处于同周期、同主族的相对位置关系。(2)根据元素在周期表中的位置关系，推断元素的性质变化，如金属性和非金属性、简单气态氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性(或碱性)。3.结构与性质的互推是解题的要素(1)电子层数和最外层电子数决定元素的金属性和非金属性。(2)同主族元素原子的最外层电子数相同，其化学性质具有相似性。(3)正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点。【变式练习】1．五种短周期主族元素甲、乙、丙、丁、戊的原子序数依次增大，甲和丙同族。乙和丁同族。乙和丁的原子序数之和是甲和丙的2倍。下列判断错误的是（）A．上述元素中原子半径最大的是丙B．元素的电负性大小为戊>丁>甲C．甲和乙、丁、戊均只能形成一种共价型化合物D．乙和戊形成的某种化合物是常用的消毒剂【答案】C【详解】A．上述元素中，H的原子半径最小，Na、S、Cl为同周期元素，Na的原子序数最小，原子半径最大，A正确；B．甲、丁、戊分别为H、S、Cl元素，非金属性Cl＞S＞H，则电负性大小为Cl＞S＞H，B正确；C．甲、乙、丁、戊分别为H、O、S、Cl元素，H和S、Cl只能形成一种共价型化合物，但H和O可形成H2O、H2O2两种共价型化合物，C错误；D．乙和戊分别为O和Cl，二者形成的化合物ClO2是常用的消毒剂，D正确；故选C。2．某化合物可用于制造激光器，其结构如图所示。已知元素X、Y、Z、W原子序数依次递增，且均不大于20，X与W同族，元素W的原子比Z原子多4个电子。下列说法错误的是（）A．该化合物中，X、Y、Z之间均为共价键B．W的单质既能与水反应，也能与甲醇反应C．Y的氟化物中，Y的化合价为价D．Z的氧化物对应的水化物均是强酸【答案】D【详解】X、Y、Z、W原子序数依次递增，且均不大于20，由结构可知为价，X与W同族，X形成1个共价键，X与W为ⅠA族，Y形成2个共价键，Y为ⅥA族，Z形成5个共价键，元素W的原子比Z原子多4个电子，X、Y、Z、W分别为H、O、P、K。A．该化合物中，X、Y、Z分别为H、O和P，三种原子间均为共价键，A正确；B．W的单质为金属钾，可以水反应，也可与甲醇反应，B正确；C．Y为O元素，则中F电负性更强，O的化合价为价，C正确；D．Z为P元素，其氧化物对应的水化物均为弱酸，D错误。故答案选D。3．物质W常用作漂白剂和氧化剂，其组成元素均为短周期主族元素，各元素原子半径与原子序数的关系如图所示，实验室中常用CS2洗涤残留在试管壁上的N单质。下列说法正确的是（）A．X、Z形成的化合物与M、N形成的化合物不能发生氧化还原反应B．实验室中用CS2洗涤残留在试管壁上的N单质，利用了N单质的还原性C．Z的氢化物的沸点一定大于Y的氢化物的沸点D．化合物W常用作氧化剂，不宜在高温下使用【答案】D【详解】根据分析可知，X为H元素，Y为C元素，Z为O元素，M为Na元素，N为S元素。A．X、Z形成的化合物为水和过氧化氢；M、N形成的化合物为Na2S，H2O2能够与Na2S在酸性溶液中发生氧化还原反应，A错误；B．N的单质为硫，硫单质为非极性分子，CS2为非极性溶剂，根据相似相溶原理，硫单质易溶于CS2，所以实验室中用CS2洗涤残留在试管壁上的硫单质，与S单质的还原性无关，B错误；C．Y的氢化物为烃，Z的氢化物为水、双氧水，碳原子数较多的烃常温下为固态，其沸点大于水和双氧水，C错误；D．W分子中含有H-O-O-H结构，结合H2O2的性质可知：化合物W具有强氧化性，可用作氧化剂，但H2O2不稳定，受热易分解，因此该物质不宜在高温下使用，D正确；故合理选项是D。探究四基态原子核外电子排布已知A、B、C、D、E是原子序数依次增大的前四周期元素。其中A是宇宙中含量最多的元素。B元素原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同。C元素原子的价层电子排布式nsnnp2n。D元素原子中只有三个能层，最外层只有一种自旋方向的电子。E元素原子的最外层只有一个电子，其次外层内的所有轨道的电子均成对。下列说法正确的是（）A．元素A与B形成化合物，均为气态B．B、C、D元素第一电离能：C>B>DC．元素C、D形成的化合物中，阴阳离子个数比为1∶2D．元素C、E只能形成一种黑色化合物【答案】C【详解】A．氢与氮形成的化合物中联氨是液态，A错误；B．氮、氧和钠元素的第一电离能为N>O>Na，B错误；C．钠与氧元素形成的氧化钠和过氧化钠中，阴阳离子个数比均为1∶2，C正确；D．氧化亚铜是红色，D错误；故选C。规律总结：解答基态原子核外电子排布题，要明确核外电子排布“三原则”，考虑电子在能级轨道上的填充顺序，确定原子核外电子排布情况。1.基态原子核外电子排布式书写的思维流程(1)简化电子排布式的书写方法：用“[X]+价电子排布式”来表示，X是上周期稀有气体的元素符号。(2)基态离子电子排布式的书写方法：先写出基态原子核外电子排布式，再根据电子得失数目，确定基态离子电子排布式。注意：第四周期过渡金属元素原子失电子变成离子时，要先失去4s轨道电子，后失去3d轨道电子。2.基态原子(价层电子)电子排布图(轨道表示式)书写的思维流程注意：电子排布图(轨道表示式)中，用“□”或“◯”表示原子轨道，用“↑”“↓”表示自旋方向不同的电子。【变式练习】1．关于硅原子核外电子的描述错误的是（）A．有5种运动状态不同的电子B．有4种空间伸展方向C．有5种能量不同电子D．占据了8个轨道【答案】A【详解】A．硅原子为14号元素，则核外有14种不同运动状态的电子，故A错误；B．硅原子为14号元素，电子排布式1s22s22p63s23p2，共2种轨道，s轨道为球形只有1伸展方向，p轨道有3种伸展方向，则有4种不同的伸展方向，故B正确；C．硅原子为14号元素，电子排布式1s22s22p63s23p2，所以有5种不同能量的电子，故C正确；D．硅原子核外电子排布在3个电子层，电子排布式1s22s22p63s23p2，共2种轨道，核外电子分布在s、p共1+1+3+1+2=8个不同的轨道中，故D正确；故选A。2．《明会典》中记载：“嘉靖中则例，通宝钱六百万文，合用二火黄铜四万七千二百七十二斤……”这里黄铜是铜锌合金。下列说法错误的是（）A．锌、铜均位于元素周期表的区B．在铜、锌中，第二电离能与第一电离能相差较大的是锌C．在潮湿空气中，与黄铜中的铜相比，纯铜中的铜更容易被腐蚀D．用黄铜不用铁铸造“通宝钱”，主要因为黄铜的化学性质比铁稳定【答案】B【详解】A．根据元素在周期表中的位置可知，锌、铜均位于元素周期表的区，A正确；B．原子轨道中电子处于全满、半满、全空时最稳定，Cu失去一个电子后3d轨道全满，再失去一个电子较困难；Zn失去一个电子后4s能级上有1个电子，再失去1个电子比Cu容易，所以铜的I1与I2相差较大，而锌的I1与I2相差较小，B错误；C．在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀，锌的金属性强于铜，因此黄铜(铜锌合金)制品比纯铜制品更不易产生铜绿，C正确；D．由选项C可知，黄铜较稳定，而铁较活泼，故用用黄铜不用铁铸造“通宝钱”，D正确；故选B。3．下列有关化学用语中错误的是（）A．的结构示意图：B．乙醇的空间填充模型：C．用电子式表示的形成过程：D．镍的基态原子的价电子排布式：【答案】D【详解】A．的核外电子数是18，结构示意图：，A正确；B．空间填充模型表示每个原子的容积和分子实际形状的致密的分子模型，乙醇的空间填充模型为，B正确；C．氯化钙是离子化合物，用电子式表示的形成过程为，C正确；D．镍的基态原子的价电子排布式为3d84s2，D错误；答案选D。探究五中心原子杂化轨道问题根据下列实验现象和有关数据，推断错误的是（）A．原混合物中含0.03molCuOB．白色沉淀M为CuIC．CCl4和I2都是非极性分子D．气体R分子是V形分子【答案】A【详解】A．由分析可知，气体R为二氧化硫，铜和浓硫酸共热生成二氧化硫的反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O，由方程式可知，原混合物中铜的质量为=0.02mol，则氧化铜的物质的量为=0.02mol，故A错误；B．由分析可知，白色沉淀M为碘化亚铜，故B正确；C．四氯化碳的空间构型是结构对称的正四面体形，属于非极性分子，碘单质是双原子分子，属于非极性分子，故C正确；D．由分析可知，气体R为二氧化硫，二氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为1，分子的空间构型为V形，故D正确；故选A。规律总结：中心原子杂化轨道类型的判断题，常根据σ键和孤对电子的数进行确定，思维流程如下：1.分析分子(或离子)中心原子形成σ键的数目，看是否含有孤对电子。2.杂化轨道用于形成σ键和容纳孤对电子，则有：杂化轨道数目=σ数+孤对电子对数，故用杂化轨道数目减去1个参与杂化的s轨道，剩余为参与杂化的p轨道数目。杂化类型用于杂化的原子轨道杂化轨道数杂化轨道间的夹角sp杂化1个ns轨道和1个np轨道2180°sp²杂化1个ns轨道和2个np轨道3120°sp³杂化1个ns轨道和3个np轨道4109°28′【变式练习】1．中国科学院制备出超小铜纳米晶嵌入的氮掺杂碳纳米片催化剂，该催化剂可用来实现高效电催化CO2转化为所期望的新能源产物。下列说法正确的是（）A．基态Cu原子外围电子排布式为3d94s2B．中子数为8的N原子可表示为C．第一电离能大小：D．CO2是非极性分子【答案】D【详解】A．Cu为29号元素，基态Cu原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，则外围电子排布式为3d104s1，A不正确；B．中子数为8的N原子，其质量数为15，可表示为，B不正确；C．N原子的价电子排布式为2s22p3，2p轨道半充满，原子的能量低，失电子所需的能量高，第一电离能反常，则第一电离能大小：，C不正确；D．CO2分子中，中心C原子的价层电子对数为2，发生sp杂化，分子呈直线形结构，结构式为O=C=O，所以是非极性分子，D正确；故选D。2．氯气及其化合物在生产和生活中具有重要应用。下列有关说法正确的是（）A．中氯原子的杂化轨道类型为B．为了增强溶液的氧化性，可选用浓盐酸进行酸化C．氯气有毒，在通风棚中制备氯气可以消除氯气的污染D．50mL12浓盐酸与足量共热反应，可生成0.15mol【答案】A【详解】A．中氯原子的价层电子对数是，因此其杂化轨道类型为杂化，A正确；B．为了增强溶液的氧化性，可选用稀硫酸酸化，不能选用浓盐酸进行酸化，因为高锰酸钾能氧化氯离子生成氯气，B错误；C．氯气有毒，在通风棚中制备氯气不能消除氯气的污染，因为氯气仍然进入大气中，C错误；D．50mL12浓盐酸与足量共热反应，由于随着反应的进行，浓盐酸逐渐变为稀盐酸，稀盐酸不能被氧化，所以生成氯气的物质的量小于0.15mol，D错误；答案选A。3．类比是学习化学的重要方法，下列类比结果合理的是（）选项已知结论A沸点：沸点：HF<HCl<HBrB酸性：酸性：HCl>HIC的分子构型为V形二甲醚的分子骨架(C—O—C)构型为V形D溶解度：溶解度：A．AB．BC．CD．D【答案】C【详解】A．分子晶体：熔、沸点的高低，取决于分子间作用力的大小。一般来说，组成和结构相似的物质，其分子量越大，分子间作用力越强，熔沸点就越高，但HF分子中存在氢键，应为：HCl<HBr<HF，A错误；B．相同条件下，HI比HCl更易电离出H+，酸性HCl<HI，B错误；C．H2O和C-O-C中的O均为sp3杂化，且均有两个孤电子对，空间结构相同，均为V形，C正确；D．相同条件下，碳酸钠的溶解度要大于碳酸氢钠，D错误；答案选A。探究六晶胞结构及计算题砷化镓与金刚石结构相似，其晶胞结构如下图1所示，图2为晶胞沿z轴的1：1平面投影图，已知图中A球的原子坐标参数为，B球为，(设代表阿伏加德罗常数的值)下列说法错误的是（）A．1mol砷化镓中配位键数是B．晶胞参数为C．晶胞中离A球距离最近的黑球的坐标参数为D．晶胞中离As原子距离最近且相等的As原子有8个【答案】D【详解】A．1个As原子形成4个键，其中有一个为配位键，故A正确；B．如图A球与离A球距离最近的黑球之间的距离为AC等于大立方体体对角线的四分之一，据此求得晶胞参数为，故B正确；C．晶胞中离A球距离最近的黑球的坐标参数为，故C正确；D．晶胞中离As原子距离最近且相等的As原子有12个，故D错误；故答案为D；规律总结：解晶胞的结构及计算题，要理解“均摊法”原理，并结合晶体中粒子所处位置确定所含粒子的数目，利用数学知识(如三角函数、勾股定理等)进行分析、计算。1.确定晶体的化学式2.计算晶体的密度3.计算晶体中粒子间的距离4.计算空间利用率【变式练习】1．（2022·广东佛山·一模）钙是构成人体骨骼和牙齿的主要元素之一，下列说法不正确的是（）钙钛矿晶胞A．工业上通过电解法制备CaB．可用于海水提镁，其阴离子空间构型为平面三角形C．钙钛矿晶体中钛离子周围与它最近且距离相等的钛离子个数为8D．钙钛矿晶胞中氧、钙、钛的粒子个数比为3：1：1【答案】C【详解】A．金属钙化学性质非常活泼，用电解熔融氯化钙的方法制备，A项正确；B．高温分解得到氧化钙，CaO溶于水生成Ca(OH)2，Ca(OH)2可用于沉镁；CO空间构型是平面三角形，B项正确；C．钙钛矿晶体中钛离子处于顶角位置，周围与它最近且距离相等的钛离子个数为6，C项错误；D．晶胞中氧原子位于边上，钙原子位于面心，钛原子位于顶角，根据平均原则，钙钛矿晶胞中氧、钙、钛的粒子个数为12×，1,8×，D项正确；故答案选C。2．几种离子晶体的晶胞如图所示，下列说法正确的是（）A．熔沸点：NaCl<CsClB．NaCl晶胞中，做面心立方最密堆积，填充正四面体空隙C．若ZnS的晶胞边长为apm，则与之间的最近距离为D．上述三种晶胞中，阳离子的配位数：ZnS<NaCl<CsCl【答案】D【详解】A．NaCl和CsCl晶体中正负离子所带电荷数量相同，Cs+半径大于Na+，则熔沸点NaCl>CsCl，A错误；B．NaCl晶胞中，Cl-做面心立方最密堆积，Na+填充在Cl-形成的空隙中，B错误；C．Zn2+与S2-之间最近距离为体对角线的，晶胞边长为apm，则体对角线长度为apm，则Zn2+与S2-之间的最近距离为apm，C错误；D．ZnS中Zn2+的配位数为4，NaCl中Na+的配位数为6，CsCl中Cs+的配位数为8，则阳离子配位数ZnS<NaCl<CsCl，D正确；故答案选D。3．已知：由镍、镁、碳三种元素组成的一种物质，晶胞如图所示，其中面心上的镍原子构成正八面体，正八面体的边长为，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（）A．的价层电子排布式为B．该物质可表示为C．该晶体的摩尔体积为D．处于状态的原子跃迁到基态时产生吸收光谱【答案】C【详解】A．的价层电子排布式为，A错误；B．根据均摊法，Mg原子个数为，Ni原子的个数为，C原子个数为1，故该物质可表示为，B错误；C．设晶胞参数为xnm，根据正八面体的边长为anm，则，该晶胞的体积为，该物质可表示为，1mol该物质中含NA个晶胞，故摩尔体积为：，C正确；D．基态的价层电子排布图为：，处于状态的原子跃迁到基态时放出能量，产生发射光谱，D错误；故选C。1．部分含硫物质的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法不正确的是（）A．a的稳定性比H2O的强B．a与c一定条件下反应可得到bC．d的酸性较HClO4的弱D．e既有还原性又有氧化性【答案】A【详解】A．根据非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，则a的稳定性比H2O的弱，A错误；B．H2S和SO2发生氧化还原反应生成硫的单质，B正确；C．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，d的酸性较HClO4的弱，C正确；D．e中硫元素化合价处于中间价态，能升能降，既有还原性又有氧化性，D正确；故选A。2．下列叙述正确，且能用元素周期律解释的是（）A．原子半径：F＞NB．还原性：Se2-＞S2-C．第一电离能：K＞FeD．元素的非金属性：S＞Cl【答案】B【详解】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小;原子半径：F<N，A错误；B．同主族由上而下，金属性增强，非金属性变弱；非金属性越强，对应简单离子的还原性越弱，还原性：Se2-＞S2-，B正确；C．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，第一电离能：K<F，C错误；D．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的非金属性：S<Cl，D错误；故选B。3．下列说法不正确的是（）A．同种原子的原子轨道能量：1s＜2s＜3s＜4sB．在电子云图中，用小黑点表示绕核做高速圆周运动的电子C．原子中，电子从的状态跃迁到的状态时，将释放能量D．和的VSEPR模型相同【答案】B【详解】A．能层数越大，离原子核越远，能量越高，故同种原子的原子轨道能量：1s＜2s＜3s＜4s，A项正确；B．在电子云图中，小黑点表示电子在核外空间中出现的概率，B项错误；C．根据A选项可知，电子从的状态跃迁到的状态，为由能量较高状态变为能量较低状态，将释放能量，C项正确；D．二者中心原子均为sp3杂化，且4个配位原子均为同种原子，故VSEPR模型均为正四面体，D项正确；答案选B。4．（2022·四川雅安·模拟预测）科学家发现某些生物酶体系可促进和的转移(如a、b和c)，能将海洋中的转化为进入大气层，反应过程如图所示。下列说法错误的是（）A．过程Ⅰ中体现还原性B．过程Ⅱ中有极性键的断裂和形成C．过程Ⅲ生成的半反应为：D．过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为：【答案】A【详解】A．由图示可知，过程I中NO转化为NO，氮元素化合价由+3价降低到+2价，NO作氧化剂体现氧化性，被还原，发生还原反应，A错误；B．过程Ⅱ中NO和铵根离子生成水和N2H4，反应中氮氧键断裂、氢氧键生成、氮氢键生成，故有极性键的断裂和形成，B正确；C．过程Ⅲ中N2H4中氮元素失去电子，发生氧化反应生成，半反应为：，C正确；D．过程I的离子方程式为NO+2H++e-NO+H2O，过程II的离子方程式为NO+NH+3e-+2H+H2O+N2H4，过程III的离子方程式为N2H4N2↑+4H++4e-，则过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO+NH=N2↑+2H2O，D正确；故选A。5．下列化学用语正确的是（）A．中子数为9的氮原子：B．基态Cr原子价层电子排布图C．分子的结构式：Cl-ClD．的结构示意图：【答案】C【详解】A．N是7号元素，原子核外有7个电子，中子数为9的N原子质量数是7+9=16，则该N原子符号为：，故A错误；B．Cr为24号元素，基态Cr原子价层电子排布图为，故B错误；C．Cl原子最外层有7个电子，在Cl2分子中2个Cl原子形成1个共价键，使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构，其结构式：Cl-Cl，故C正确；D．Cl-是Cl原子得到1个电子形成的，其结构示意图为：，故D错误；故选C。6．下列化学用语使用正确的是（）A．砷原子的简化电子排布式：B．二氧化碳分子的结构模型：C．氯化铵的电子式：D．中子数比质子数多1的氯原子：【答案】D【详解】A．砷是第33号元素，原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p3，A错误；B．二氧化碳分子为直线形，B错误；C．氯化铵的电子式为，C错误；D．Cl有17个质子，中子数比质子数多1，故中子数为18，质量数为35，可以表示为，D正确；故选D。7．漂白粉加水发生反应：。下列说法正确的是（）A．半径大小：B．沸点高低：C．电离能大小：D．酸性强弱：【答案】B【详解】A．、核外电子排布相同，核电荷数更多，对核外电子吸引能力较强，半径较小，A错误；B．水分子间存在氢键，熔沸点高于氯化氢，B正确；C．O的第一电离能比C的大，C错误；D．碳酸酸性强于次氯酸的，D错误；故选B。8．周期表中ⅥA族元素及其化合物应用广泛。水溶液的光谱分析可以检测到、和痕量的，水溶液吸收溴蒸气后生成两种强酸。在高温时能将氧化为。液态是一种溶剂，其燃烧热为。含、的烟气用水吸收后，硒元素全部变为单质硒。工业上制备碲用还原溶液或者以石墨为电极，电解强碱性溶液。下列说法不正确的是（）A．中夹角比中的大B．分子中含有键C．空间构型是V形D．在中的溶解度大于在的溶解度【答案】A【详解】A．中的S为sp3杂化，SO3中的硫为sp2杂化，故中夹角比中的小，A错误；B．CS2的结构式为S=C=S，故分子中含有键，B正确；C．SO2分子为sp2杂化，含有一个孤电子对，空间结构是V形，C正确；D．根据相似相容原理，Br2是非极性分子，更易溶于非极性溶剂，CS2是非极性分子，水是极性分子，故在中的溶解度大于在的溶解度，D正确；答案选A。9．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素，基态原子中，X为元素周期表中半径最小的原子，Z是地壳中含量最多的元素，W原子的价电子排布为，X、Y、Z、W形成的阳离子如图所示，下列说法正确的是（）A．原子半径：Z>Y>XB．氢化物的沸点：Z>YC．常温下可以用铁制容器盛装Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液D．两种配体中的键角：【答案】C【详解】A．据分析可知，XYZ分别为：H、N、O；故原子半径大小为Y>Z>X，A错误；B．简单氢化物的沸点Z>Y，B错误；C．常温下，浓硝酸遇铁钝化，可以用铁制容器盛装浓硝酸，C正确；D．水中O原子有两对孤电子对，中N原子只有一对孤电子对，因此水中孤电子对成键电子对排斥作用更明显，键角：，D错误。答案选C。10．（2022·广西南宁·模拟预测）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。W的简单氢化物与Z的单质相遇可产生白烟；W与X的最外层电子数之和为Y与Z最外层电子数之和的一半。下列叙述正确的是（）A．简单离子半径：Z>X>WB．含氧酸的酸性：Z>W>YC．W、X形成的化合物是离子化合物D．Y、Z形成的化合物中各原子均满足8电子稳定结构【答案】C【详解】A．简单离子半径Cl->N3->Na+，A错误；B．元素非金属性的强弱与该元素的最高价含氧酸酸性强弱是对应的，注意最高价含氧酸，B错误；C．氮和钠是典型的非金属元素和金属元素，氮与钠形成的叠氮化钠是离子化合物，C正确；D．磷与氯形成的化合物有PCl3和PCl5，其中PCl5各原子不满足8电子稳定结构，D错误；故选C。1．（2022·安徽师范大学附属模拟预测）一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)，具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述错误的是（）A．该化合物中，W、X、Y之间均为共价键B．Z的单质既能与水反应，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D．X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构【答案】D【详解】A．该化合物中，H、B、N之间均以共用电子对形成共价键，故A正确；B．Na单质既能与水反应生成氢氧化钠和氢气，也能与甲醇反应生成甲醇钠和氢气，故B正确；C．N的最高价氧化物的水化物HNO3为强酸，故C正确；D．B的氟化物BF3中B原子最外层只有6个电子，达不到8电子稳定结构，故D错误；故选D。2．（2022·浙江·金华市曙光模拟预测）现有4种短周期主族元素X、Y、Z和Q，原子序数依次增大，其中Z、Q在同一周期。相关信息如下表：元素相关信息X最外层电子数是核外电子总数的一半Y最高化合价和最低化合价之和为零Z单质为淡黄色固体，常存在于火山喷口附近Q同周期元素中原子半径最小下列说法正确的是（）A．常温时，X单质能与水发生剧烈反应B．Y与Q元素组成的YQ4分子，空间构型为正四面体C．Y、Z、Q最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱D．第五周期且与Q同主族元素的单质在常温常压下呈液态【答案】B【详解】根据以上分析可知X是Be，Y是C或Si，Z是S，Q是Cl。则A．Be的金属性弱于Mg，常温时镁和冷水不反应，因此Be单质不能与水发生剧烈反应，A错误；B．Y与Q元素组成的CCl4或SiCl4分子，空间构型均为正四面体，B正确；C．Y、Z、Q三种元素的非金属性逐渐增强，非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，则最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，C错误；D．第五周期且与Cl同主族元素的单质是碘，在常温常压下呈固态，D错误；答案选B。3．（2022·安徽黄山·二模）一种药物原料的分子结构式如图所示。其中W、X、Y、Z均为短周期主族元素，且仅X、Y位于同一周期；Z原子的核外电子数比X原子的多10。下列说法正确的是（）A．原子半径：r(Y)>r(X)>r(W)B．XZ2中X的化合价为+2C．X的最简单氢化物的沸点比Y的高D．X、Y、Z均可形成至少两种常见的含氧酸【答案】D【详解】A．电子层数越多原子半径越大，电子层数相同时核电荷数越小半径越大，所以原子半径C＞N＞H，即r(X)>r(Y)>r(W)，A错误；B．XZ2为CS2，S的非金属性强于C，S显-2价，所以C为+4价，B错误；C．X、Y的最简单氢化物分别为CH4、NH3，NH3分子间存在氢键，沸点较高，C错误；D．C可以形成含氧酸H2CO3、H2C2O4等，N可以形成含氧酸HNO2、HNO3等，S可以形成含氧酸H2SO3、H2SO4等，D正确；综上所述答案为D。14．（2022·辽宁·阜新实验一模）近日，科学家研究利用CaF2晶体释放出的Ca2+和F-脱除硅烷，拓展了金属氟化物材料的生物医学功能。下列说法错误的是（）A．F、Si和Ca电负性依次减小，原子半径依次增大B．OF2与SiO2中含有化学键类型和氧原子杂化方式均相同C．图中A处原子分数坐标为(0，0，0)，则B处原子分数坐标为D．脱除硅烷反应速率依赖于晶体提供自由氟离子的能力，脱硅能力【答案】D【详解】A．金属元素的电负性小于非金属元素，非金属元素的非金属性越强，电负性越大，则F、Si和Ca电负性依次减小，同周期元素，从左到右原子半径依次减小，同主族元素从上到下，原子半径依次增大，则F、Si和Ca原子半径依次增大，故A正确；B．OF2与SiO2都是含有极性共价键的共价化合物，化合物中氧原子的价层电子对数都为4，杂化方式都为sp3杂化，故B正确；C．由晶胞结构可知，A处到B处的距离为体对角线的，若A处原子分数坐标为(0，0，0)，则B处原子分数坐标为，故C正确；D．三种金属氟化物都为离子晶体，晶体提供自由氟离子的能力越强，阴阳离子间形成的离子键越弱，钡离子、钙离子和镁离子的电荷数相同，离子半径依次减小，则氟化钡、氟化钙、氟化镁三种晶体中的离子键依次增强，晶体提供自由氟离子的能力依次减弱，故D错误；故选D。5．（2022·湖北·随州市曾都区第一二模）下列有关物质性质与应用的对应关系正确的是（）选项性质实际应用A小苏打不稳定，受热分解生成CO2用于泡沫灭火器B聚乙炔是无限延伸的线状结构用于导电材料CAl(OH)3受热分解，生成高熔点物质和水用作塑料的阻燃剂D石墨是混合型晶体，含大π键用作润滑剂A．AB．BC．CD．D【答案】C【详解】A．泡沫灭火器的原理是：Al2(SO4)3+6NaHCO3=2Al(OH)3↓+6CO2↑+3Na2SO4，是利用Al3+和发生双水解反应的原理，不是利用NaHCO3的不稳定性，A不合题意；B．有机物大多数不导电，但聚乙炔在一定条件下能导电，因为聚乙炔有自由移动的电子，而不是因为其可以无限延伸的线状结构，B不合题意；C．Al(OH)3受热分解，生成高熔点物质和水，决定其可用作塑料的阻燃剂，C符合题意；D．石墨晶体中C与C之间通过共价键形成正六角形蜂巢状的平面层状结构，而平面结构的层与层之间则依靠分子间力（范德华力）结合，所以石墨晶体属于混合型晶体，但其作润滑剂是由于其平面结构的层与层之间则依靠分子间力（范德华力）结合，而不是含有大π键，D不合题意；故答案为：C。6．（2022·辽宁·东北育才三模）下表是周期表中5种元素的相关信息，其中Q、W、X位于同一周期。元素信息元素信息Q位于周期表的第3周期第ⅢA族Y焰色反应为紫色W最高正化合价为+7价Z原子结构示意图为X本周期中原子半径最大下列说法正确的是（）A．Q在地壳中含量最高B．元素的金属性：C．气态氢化物的稳定性：D．Q的最高价氧化物对应的水化物既能与NaOH反应，又能与HCl反应【答案】D【详解】A．氧元素在地壳中含量最高，A错误；B．钠、钾位于同主族，钾位于钠的下方，钾的金属性大于钠，B错误；C．非金属性越强，气态氢化物越稳定：氯、溴位于同主族，溴位于氯的下方，氯的非金属性大于溴，C错误；D．Q的最高价氧化物对应的水化物即氢氧化铝是两性氢氧化物，既能与NaOH反应，又能与HCl反应，D正确；答案选D。7．（2022·广东深圳·一模）亚铁氰化铁又名普鲁士蓝，化学式为，是一种配位化合物，可以用来上釉、用作油画染料等。下列有关普鲁士蓝构成微粒的符号表征正确的是（）A．基态的价电子排布图为B．氮原子的结构示意图为C．的电子式为D．阴离子的结构式为【答案】B【详解】A．基态Fe2+的价电子排布图为，A项错误；B．氮原子结构示意图：，B项正确；C．CN-的电子式为，C项错误；D．配位键箭头指向错误，D项错误；故选B。8．（2022·江苏·启东模拟预测）短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增加，X、Y、W位于不同周期，原子序数：3Y=Z+R，常温下，X与Y可组成两种液体二元化合物。某种缓冲溶液的主要成分结构如图。下列有关说法错误的是（）A．电解WZ溶液可制得WYX、B．简单离子半径：Y>Z>WC．W分别与X、Y组成的化合物均含离子键D．简单氢化物的沸点：Y>Z【答案】A【详解】A．电解NaF溶液，在水溶液中不放电，即不可能产生，A项错误；B．核外电子排布相同时，离子半径应遵循“序小径大”，即简单离子半径：，B项正确；C．Na分别与H、O可形成NaH、和，均存在离子键，C项正确；D．常温下水为液态，HF为气态，即简单氢化物的沸点：H2O>HF，D项正确；答案选A。9．（2022·辽宁·模拟预测）已知A、B、C、D、E是五种短周期主族元素，其原子半径与原子序数的关系如图1，且A、B、C、D可形成化合物X如图2，C与E同主族。下列说法错误的是（）A．A、B、D均可与C形成常见的两种二元化合物B．简单离子的半径：E>D>CC．最高价氧化物对应水化物的酸性：E>BD．化合物X在低温的碱性溶液中更加稳定【答案】B【详解】A．H与O能形成化合物H2O、H2O2，Na与O能形成化合物Na2O、Na2O2，C与O能形成化合物CO、CO2，A正确；B．电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，简单离子的半径：S2->O2->Na+，B错误；C．非金属性越强对应的最高价氧化物的水化物酸性越强，非金属性S>C，最高价氧化物的水化物酸性H2SO4>H2CO3，C正确；D．X为Na2CO3·H2O2，H2O2受热易分解，Na2CO3易与酸反应，化合物X在低温的碱性溶液中更加稳定，D正确；故选B。10．（2022·山东临沂·一模）氯元素有多种化合价，可形成等离子.下列说法错误的是（）A．基态原子核外电子的空间运动状态有9种B．键角：C．提供孤电子对与可形成D．中的杂化方式相同【答案】B【详解】A．已知基态Cl原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p5，故基态原子核外电子的空间运动状态有1+1+3+1+3=9种，A正确；B．已知中中心原子周围的价层电子对数为：2+=4、3+=4、4+=4，孤电子对数分别为2、1、0，由于孤电子对对孤电子对的排斥作用＞孤电子对对成键电子对的排斥作用＞成键电子对对成键电子对的排斥作用，故键角：，B错误；C．Cl-中含有孤电子对，故提供孤电子对与可形成，C正确；D．由B项分析可知，中周围的价层电子对数均为4，故三者的杂化方式相同，均为sp3杂化，D正确；故答案为：B。1．（20