?解密05 物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律

【考綱導(dǎo)向】
1．掌握元素周期律的實(shí)質(zhì)。了解元素周期表(長(zhǎng)式)的結(jié)構(gòu)(周期、族)及其應(yīng)用。
2．以第3周期為例，掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
3．以ⅠA族和ⅦA族為例，掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
4．了解金屬、非金屬在元素周期表中的位置及其性質(zhì)的遞變規(guī)律。
5．了解元素周期表在科學(xué)研究、地質(zhì)探礦等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，從多角度、多層面了解元素及其化合物性質(zhì)的分類與整合。
【命題分析】
從近幾高考試題看，元素周期律與元素周期表是中學(xué)化學(xué)的重要理論基礎(chǔ)，是無機(jī)化學(xué)的核心知識(shí)，在近幾年高考中出現(xiàn)頻率達(dá)100%。題型相對(duì)穩(wěn)定，多為選擇題。高考中該類型題主要是通過重大科技成果(化學(xué)科學(xué)的新發(fā)展、新發(fā)明等)尤其是放射性元素、放射性同位素、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、考古等方面的應(yīng)用為題材，來考查粒子的個(gè)微粒的相互關(guān)系；元素“位”“構(gòu)”“性”三者關(guān)系的題型會(huì)繼續(xù)以元素及其化合物知識(shí)為載體，用物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論，解釋現(xiàn)象、定性推斷、歸納總結(jié)相結(jié)合。可集判斷、實(shí)驗(yàn)、計(jì)算于一體,題型穩(wěn)定。要想在高考中化學(xué)取得高分，就必須掌握元素同期表命題特點(diǎn)和解題方法。通過編排元素周期表考查的抽象思維能力和邏輯思維能力；通過對(duì)元素原子結(jié)構(gòu)、位置間的關(guān)系的推導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的分析和推理能力。



核心考點(diǎn)一 原子結(jié)構(gòu)與核外電子排布
1．原子結(jié)構(gòu)
(1)原子的構(gòu)成
X
(2)核素(原子)的表示及其數(shù)量關(guān)系
①表示：表示質(zhì)子數(shù)為Z、質(zhì)量數(shù)為A、中子數(shù)為A－Z的核素原子。

(3)陰、陽離子中的數(shù)量關(guān)系
①質(zhì)量數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)。
②陰離子：：核外電子數(shù)＝Z＋n。
陽離子：：核外電子數(shù)＝Z－n。
(4)符號(hào)中各數(shù)字的含義

2．元素、核素、同位素
(1)“三素”關(guān)系


同位素的“六同三不同”

(2)幾種重要的核素及其應(yīng)用
核素
U
C
H
H
O
用途
核燃料
用于考古斷代
制氫彈
示蹤原子
(3)氫元素的三種核素
H
3．核外電子排布
(1)核外電子排布規(guī)律

(2)原子結(jié)構(gòu)示意圖


考法1 原子的組成
【典例1】(2019?上海卷)元素219158Og中文名為(奧氣)，是一種人工合成的稀有氣體元素，下列正確的是 ( )
A．核外電子數(shù)是 118 B．中子數(shù)是 295 C．質(zhì)量數(shù)是 117 D．第六周期 0 族元素
【解析】根據(jù)原子的表示方法，左下角數(shù)字表示質(zhì)子數(shù) 118，對(duì)于中性原子，核外電子數(shù)等于質(zhì)子數(shù)等于 118，故選 A。
【答案】A
考法2 同位素
【典例2】(2020·新課標(biāo)Ⅰ卷)1934年約里奧–居里夫婦在核反應(yīng)中用α粒子(即氦核)轟擊金屬原子，得到核素，開創(chuàng)了人造放射性核素的先河：+→+。其中元素X、Y的最外層電子數(shù)之和為8。下列敘述正確的是( )
A．的相對(duì)原子質(zhì)量為26 B．X、Y均可形成三氯化物
C．X的原子半徑小于Y的 D．Y僅有一種含氧酸
【解析】原子轟擊實(shí)驗(yàn)中，滿足質(zhì)子和質(zhì)量數(shù)守恒，因此W+4=30+1，則W=27，X與Y原子之間質(zhì)子數(shù)相差2，因X元素為金屬元素，Y的質(zhì)子數(shù)比X大，則Y與X位于同一周期，且Y位于X右側(cè)，且元素X、Y的最外層電子數(shù)之和為8，設(shè)X最外層電子數(shù)為a，則Y的最外層電子為a+2，解得a=3，因此X為Al，Y為P。A項(xiàng)，的質(zhì)量數(shù)為27，則該原子相對(duì)原子質(zhì)量為27，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，Al元素均可形成AlCl3，P元素均可形成PCl3，故B正確；C項(xiàng)，Al原子與P原子位于同一周期，且Al原子序數(shù)大于P原子序數(shù)，故原子半徑Al>P，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，P的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO2等，故D錯(cuò)誤；故選B。
【答案】B
考法3 核外電子排布規(guī)律應(yīng)用
【典例3】核電荷數(shù)小于18的某元素X，其原子核外電子層數(shù)為a，最外層電子數(shù)為(2a＋1)。下列有關(guān)元素X的說法中不正確的是(　　)
A．元素X的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為(2a2－1)
B．元素X的原子半徑一定小于鈉的原子半徑
C．由元素X形成的某些化合物，可能具有殺菌消毒的作用
D．元素X形成的簡(jiǎn)單離子，各電子層的電子數(shù)均達(dá)到2n2個(gè)(n表示電子層數(shù))
【解析】若a＝2，則X為N，若a＝3，則X為Cl。由原子結(jié)構(gòu)、相關(guān)元素及化合物的性質(zhì)推知A、B、C項(xiàng)正確；D項(xiàng)氯離子最外層電子數(shù)未達(dá)到2n2個(gè)。
【答案】D
考法4 核外電子排布規(guī)律應(yīng)用
【典例4】元素X的原子，其M層與K層電子數(shù)相同；元素Y的原子，其L層上有5個(gè)電子。X和Y所形成的穩(wěn)定化合物的摩爾質(zhì)量為(　　)
A．148 g·mol－1 B．100 g·mol－1 C．90 g·mol－1 D．38 g·mol－1
【解析】K層是最里層，有2個(gè)電子，M層與K層電子數(shù)相同，所以M層有2個(gè)電子，所以K、L、M層電子數(shù)分別是2、8、2，所以X是Mg(鎂)；Y的L層上有5個(gè)電子，說明沒有全充滿，所以K、L層電子數(shù)分別是2、5，所以Y是N(氮)，所以Mg和N化合成：Mg3N2，摩爾質(zhì)量：(3×24＋2×14)g·mol－1＝100 g·mol－1。
【答案】B

1．同位素概念的理解
(1)同種元素，可以有若干種不同的核素，即核素種類遠(yuǎn)大于元素種類。
(2)同位素的研究對(duì)象是核素，因此分子之間、離子之間不可能互稱為同位素。
(3)一種元素可以有多種核素，也可能只有一種核素，有多少種核素就有多少種原子。
(4)質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一種元素的不同核素互為同位素，不指具體原子。
(5)不同的核素可能具有相同的質(zhì)子數(shù)，如H與H；也可能具有相同的中子數(shù)，如6C與O；也可能具有相同的質(zhì)量數(shù)，如C與N；也可能質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、質(zhì)量數(shù)均不相同，如H與C。
(6)同位素原子之間化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，物理性質(zhì)不同。
(7)不同核素之間的轉(zhuǎn)化屬于核反應(yīng)，不屬于化學(xué)反應(yīng)。
2．1~20號(hào)元素原子核外電子排布的特點(diǎn)與規(guī)律
(1)原子核中無中子的原子H。
(2)最外層只有一個(gè)電子的原子：H、Li、Na、K；
最外層有兩個(gè)電子的原子：He、Be、Mg、Ca。
(3)最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的原子：Be、Ar；
最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的原子：C；
最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的原子：O。
(4)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的原子：H、Be、Al；
最外層電子數(shù)是電子層數(shù)2倍的原子：He、C、S；
最外層電子數(shù)是電子層數(shù)3倍的原子：O。
(5)次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的原子：Li、Si。
(6)內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的原子：Li、P。
(7)與He原子電子層結(jié)構(gòu)相同的離子：H—、Li+、Be2+。
(8)次外層電子數(shù)是其他各層電子總數(shù)2倍的元素：Li、Mg。
(9)次外層電子數(shù)與其他各層電子總數(shù)相等的元素：Be、S。

1．(2020·三門縣9月測(cè)試)從宏觀方面看物質(zhì)是由元素組成的，從微觀方面看物質(zhì)是由粒子構(gòu)成的。下列有關(guān)說法不正確的是(　　)
A．元素原子的多樣性是由構(gòu)成原子的質(zhì)子和中子數(shù)目引起的
B．元素的化學(xué)性質(zhì)主要取決于元素原子的最外層電子數(shù)
C．只由一種分子構(gòu)成的物質(zhì)一定是純凈物
D．質(zhì)子數(shù)等于電子數(shù)的微粒，可能是一種分子和一種離子
【答案】D
【解析】A項(xiàng)，原子包含不同元素的不同原子和同種元素的不同原子，原子的多樣性是由構(gòu)成原子的質(zhì)子和中子數(shù)目引起的，正確；B項(xiàng)，發(fā)生化學(xué)變化時(shí)，一般是原子的最外層電子數(shù)發(fā)生變化，所以元素的化學(xué)性質(zhì)主要取決于元素原子的最外層電子數(shù)，正確；C項(xiàng)，只由一種分子構(gòu)成的物質(zhì)即只含一種物質(zhì)，一定是純凈物，正確；D項(xiàng)，分子或原子的質(zhì)子數(shù)等于電子數(shù)，離子的質(zhì)子數(shù)不等于電子數(shù)，不正確。
2．重水(D2O)是重要的核工業(yè)原料，下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．氘(D)原子核外有1個(gè)電子 B．1H與D互稱同位素
C．H2O與D2O互稱同素異形體 D．1HO與DO的相對(duì)分子質(zhì)量相同
【答案】C
【解析】A項(xiàng)，氘(D)原子為 H，原子核外有1個(gè)電子；B項(xiàng)，同位素指同種元素不同種核素間的互稱，1H和D(H)互為同位素，化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同；C項(xiàng)，同素異形體指由同一種元素組成的性質(zhì)不同的單質(zhì)，H2O和D2O均為化合物；D項(xiàng)，1HO和DO的相對(duì)分子質(zhì)量均是20。
3．(2020·黑龍江省哈爾濱市第六中學(xué)校質(zhì)檢)下列有關(guān)元素及其化合物的判斷正確的是(　　)
A．和等發(fā)生變化變成其他元素發(fā)生了化學(xué)變化
B．8個(gè)中子的碳原子的核素符號(hào)為
C．衰變放出兩個(gè)質(zhì)子后變成
D．是碘元素的一種放射性核素，加碘食鹽中的“碘”不是碘
【答案】D
【解析】A項(xiàng)，和等發(fā)生變化變成其他元素，屬核變，發(fā)生物理變化，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，8個(gè)中子的碳原子的質(zhì)量數(shù)為14，核素符號(hào)為，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，衰變放出兩個(gè)質(zhì)子后質(zhì)子數(shù)為24，為鉻元素，中子數(shù)不變，則變成，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，是碘元素的一種放射性核素，影響人體健康，則加碘食鹽中的“碘”不能是碘，故D正確；故選D。
4．(2020·武漢市鋼城第四中學(xué)月考)天然鉈有兩種穩(wěn)定同位素Tl和Tl。下列有關(guān)鉈的同位素說法中，不正確的是( )
A．Tl和Tl質(zhì)子數(shù)相同 B．Tl和Tl互為同素異形體
C．Tl和Tl中子數(shù)之差為2 D．Tl原子核內(nèi)中子數(shù)與核外電子數(shù)之差為43
【答案】B
【解析】A項(xiàng)，同位素是質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的同種元素的不同原子，兩種核素均為鉈元素的核素，質(zhì)子數(shù)相同，均為81，故A正確；B項(xiàng)，同種元素構(gòu)成的不同種單質(zhì)互稱為同素異形體，此為兩種原子，不是單質(zhì)，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)-質(zhì)子數(shù)，Tl的中子數(shù)為203-81=122，Tl的中子數(shù)為205-81=124，兩者之差為2，故C正確；D項(xiàng)，原子的核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)，Tl的電子數(shù)為81，中子數(shù)為205-81=124，兩者之差為124-81=43，故D正確。故選B。
5．(2020·江西省石城中學(xué)質(zhì)檢)釙－210屬于極毒性放射性元素，以相同重量來比較，釙－210的毒性是氰化物的2．5億倍，只需一顆塵埃大小就足以取人性命，而且沒有解毒劑。下列有關(guān)21084PO說法正確的是( )
A． 與 互為同素異形體 B． 與互為同位素
C．的質(zhì)子數(shù)為84，中子數(shù)為126 D．Po元素的相對(duì)原子質(zhì)量為210
【答案】C
【解析】A項(xiàng)，與是同種元素的不同核素，應(yīng)互為同位素，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，與為兩種不同元素的核素，不能稱為同位素，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，的質(zhì)子數(shù)為84，中子數(shù)為210-84=126，故C正確；D項(xiàng)，釙-210的近似相對(duì)原子質(zhì)量為210，釙元素的相對(duì)原子質(zhì)量不是210，故D錯(cuò)誤；故選C。
核心考點(diǎn)二 元素周期表與元素周期律
1．元素周期表的結(jié)構(gòu)
①“七橫七周期，三短三長(zhǎng)一不全；十八縱行十六族，七主七副一Ⅷ一0”。
②從左到右族的分布：
ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。
Ⅷ族：包括8、9、10三個(gè)縱列。
③0族：第18縱列，該族元素又稱為稀有氣體元素。
其原子序數(shù)為He　2，Ne　10，Ar　18，Kr　36，Xe　54，Rn　86。
④同周期第ⅡA和第ⅢA原子序數(shù)的差值可能為：1、11、25。
2．分區(qū)
①分界線：沿著元素周期表中硼、硅、砷、碲、砹與鋁、鍺、銻、釙的交界處畫一條虛線，即為金屬元素區(qū)和非金屬元素區(qū)的分界線。
②各區(qū)位置：分界線左下方為金屬元素區(qū)，分界線右上方為非金屬元素區(qū)。
③分界線附近元素的性質(zhì)：既表現(xiàn)金屬元素的性質(zhì)，又表現(xiàn)非金屬元素的性質(zhì)。
3．元素周期表中的特殊位置
①過渡元素：元素周期表中部從ⅢB族到ⅡB族10個(gè)縱列共六十多種元素，這些元素都是金屬元素。
②鑭系：元素周期表第6周期中，57號(hào)元素鑭到71號(hào)元素镥共15種元素。
③錒系：元素周期表第7周期中，89號(hào)元素錒到103號(hào)元素鐒共15種元素。
④超鈾元素：在錒系元素中92號(hào)元素軸(U)以后的各種元素。
4．主族元素的周期性變化規(guī)律
項(xiàng)目
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
陽離子逐漸減小陰離子逐漸減小r(陰離子)＞r(陽離子)
逐漸增大
性質(zhì)
　化合價(jià)
最高正化合價(jià)由＋1→＋7(O、F除外)負(fù)化合價(jià)＝－(8－主族序數(shù))(H為－1價(jià))
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
金屬性逐漸增強(qiáng)
非金屬性逐漸減弱
金屬性逐漸減弱
非金屬性逐漸增強(qiáng)
離子的氧化性、還原性
陽離子氧化性逐漸增強(qiáng)
陰離子還原性逐漸減弱
陽離子氧化性逐漸減弱
陰離子還原性逐漸增強(qiáng)
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
5．元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的判斷方法
金屬性比較
本質(zhì)
原子越易失電子，金屬性越強(qiáng)(與原子失電子數(shù)目無關(guān))
判斷方法
①在金屬活動(dòng)性順序表中越靠前，金屬性越強(qiáng)
②單質(zhì)與水或非氧化性酸反應(yīng)越劇烈，金屬性越強(qiáng)
③單質(zhì)還原性越強(qiáng)或陽離子氧化性越弱，金屬性越強(qiáng)
④最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，金屬性越強(qiáng)
⑤若Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，則Y比X的金屬性強(qiáng)
⑥元素在周期表中的位置：左邊或下方元素的金屬性強(qiáng)
非金屬性比較
本質(zhì)
原子越易得電子，非金屬性越強(qiáng)(與原子得電子數(shù)目無關(guān))
判斷方法
①與H2化合越容易，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強(qiáng)
②單質(zhì)氧化性越強(qiáng)或陰離子還原性越弱，非金屬性越強(qiáng)
③最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)
④元素在周期表中的位置：右邊或上方元素的非金屬性強(qiáng)
6．元素周期表、元素周期律的應(yīng)用
(1)根據(jù)元素周期表中的位置尋找未知元素
(2)預(yù)測(cè)元素的性質(zhì)(由遞變規(guī)律推測(cè))
①比較不同周期、不同主族元素的性質(zhì)
如：金屬性Mg＞Al、Ca＞Mg，則堿性Mg(OH)2＞Al(OH)3、Ca(OH)2＞Mg(OH)2，則Ca(OH)2＞Al(OH)3(填“＞”“＜”或“＝”)。
②推測(cè)未知元素的某些性質(zhì)
如：已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2難溶，可推知Be(OH)2難溶；再如：已知鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律，可推知砹(At)應(yīng)為有色固體，與氫難化合，HAt不穩(wěn)定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。
(3)啟發(fā)人們?cè)谝欢▍^(qū)域內(nèi)尋找新物質(zhì)
①半導(dǎo)體元素在金屬與非金屬分界線附近，如：Si、Ge、Ga等。
②農(nóng)藥中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。
③催化劑和耐高溫、耐腐蝕合金材料主要在過渡元素中找，如：Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。

考法1 元素周期表的結(jié)構(gòu)
【典例1】(2019·浙江4月選考)2019年是門捷列夫提出元素周期表150周年。根據(jù)元素周期律和元素周期表，下列推斷不合理的是
A．第35號(hào)元素的單質(zhì)在常溫常壓下是液體
B．位于第四周期第ⅤA族的元素為非金屬元素
C．第84號(hào)元素的最高化合價(jià)是＋7
D．第七周期0族元素的原子序數(shù)為118
【解析】A項(xiàng)，5號(hào)元素是溴元素，單質(zhì)Br2在常溫常壓下是紅棕色的液體，A項(xiàng)合理；B項(xiàng)，位于第四周期第ⅤA族的元素是砷元素(As)，為非金屬元素，B項(xiàng)合理；C項(xiàng)，第84號(hào)元素位于第六周期ⅥA族，為釙元素(Po)，由于最高正價(jià)等于主族序數(shù)，所以該元素最高化合價(jià)是+6，C項(xiàng)不合理；D項(xiàng)，第七周期0族元素是第七周期最后一個(gè)元素，原子序數(shù)為118，D項(xiàng)合理。故選C。
【答案】C
考法2 元素周期律
【典例2】(2020年1月浙江省選考)下列說法正確的是( )
A．同一原子中，在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)的電子能量較高
B．原子核外電子排布，先排滿K層再排L層，先排滿M層再排N層
C．同一周期中，隨著核電荷數(shù)的增加，元素的原子半徑逐漸增大
D．同一周期中，Ⅱ A與Ⅲ A族元素原子的核電荷數(shù)都相差1
【解析】A項(xiàng)，電子能量越低，掙脫原子核束縛的能力弱，在距離原子核近的區(qū)域運(yùn)動(dòng)；電子能量高，掙脫原子核束縛的能力強(qiáng)，在距離原子核遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)，故A正確；B項(xiàng)，M能層中d能級(jí)的能量高于N能層中s能級(jí)能量，填充完4s能級(jí)后才能填充3d能級(jí)，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，同一周期中，主族元素隨著核電荷數(shù)的增加，元素的原子半徑逐漸減小，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，第四周期中，Ⅱ A與Ⅲ A族元素原子的核電荷數(shù)相差11，故D錯(cuò)誤；故選A。
【答案】A
考法3 元素性質(zhì)的遞變規(guī)律
【典例3】 (2020?江蘇卷)下列關(guān)于Na、Mg、Cl、Br元素及其化合物的說法正確的是( )
A．NaOH的堿性比Mg(OH)2的強(qiáng)
B．Cl2得到電子的能力比Br2的弱
C．原子半徑r： r(Br)＞r(Cl)＞r(Mg)＞r(Na)
D．原子的最外層電子數(shù)n： n(Na)＜n(Mg)＜n(Cl)＜n(Br)
【解析】A項(xiàng)，同周期自左至右金屬性減弱，所以金屬性Na＞Mg，則堿性NaOH＞Mg(OH)2，故A正確；B項(xiàng)，同主族元素自上而下非金屬性減弱，所以非金屬性Cl＞Br，所以Cl2得電子的能力比Br2強(qiáng)，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，電子層數(shù)越多原子半徑越大，電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越小原子半徑越大，所以原子半徑：r(Br)＞r(Na)＞r(Mg)＞r(Cl)，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，Cl和Br為同主族元素，最外層電子數(shù)相等，故D錯(cuò)誤。故選A。
【答案】A
考法4 微粒半徑的大小比較
【典例4】下表是部分短周期元素的原子半徑及主要化合價(jià)，根據(jù)表中信息，判斷以下說法正確的是( )
元素符號(hào)
L
M
Q
R
T
原子半徑/nm
0.160
0.143
0.089
0.102
0.074
主要化合價(jià)
+2
+3
+2
+6、－2
－2
A．L2+與R2－的核外電子數(shù)相等
B．M與L形成的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性：L>M
C．氫化物的穩(wěn)定性為H2TL[來源：學(xué)*科*網(wǎng)Z*X*X*K]
【解析】L、Q化合價(jià)為＋2價(jià)，屬于IIA族，同主族從上到下半徑增大，即L為Mg，Q為Be，R和T位于VIA族，T為O，R為S，，M顯＋3價(jià)，則M為Al，A項(xiàng)，Mg2＋的結(jié)構(gòu)示意圖：+12
2
，S2－的結(jié)構(gòu)示意圖：2
8
8
+168
，核外電子數(shù)不相等，故錯(cuò)誤；B項(xiàng)，同周期從左向右金屬性減弱，金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，因此Mg>Al，故正確；C項(xiàng)，同主族從上到下，非金屬性越弱，其氫化物穩(wěn)定性越弱，即H2SBe，故錯(cuò)誤。
【答案】B
考法5 元素推斷
【典例5】 (2021年1月浙江選考)現(xiàn)有4種短周期主族元素X、Y、Z和Q，原子序數(shù)依次增大，其中Z、Q在同一周期。相關(guān)信息如下表：
元素
相關(guān)信息
X
最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的一半
Y
最高化合價(jià)和最低化合價(jià)之和為零
Z
單質(zhì)為淡黃色固體，常存在于火山噴口附近
Q
同周期元素中原子半徑最小
下列說法正確的是( )
A．常溫時(shí)，X單質(zhì)能與水發(fā)生劇烈反應(yīng)
B．Y與Q元素組成的YQ4分子，空間構(gòu)型為正四面體
C．Y、Z、Q最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性依次減弱
D．第五周期且與Q同主族元素的單質(zhì)在常溫常壓下呈液態(tài)
【答案】B
【解析】X原子的最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的一半，由于最外層電子數(shù)不超過8個(gè)，因此X只能是第二周期的Be；Y元素的最高化合價(jià)和最低化合價(jià)之和為零，位于第ⅣA族，Y是C或Si；Z單質(zhì)為淡黃色固體，常存在于火山噴口附近，因此Z是S；Q是同周期元素中原子半徑最小，且Z和Q位于同一周期，因此Q是Cl。根據(jù)以上分析可知X是Be，Y是C或Si，Z是S，Q是Cl。則：A項(xiàng)，Be的金屬性弱于Mg，常溫時(shí)鎂和冷水不反應(yīng)，因此Be單質(zhì)不能與水發(fā)生劇烈反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，Y與Q元素組成的CCl4或SiCl4分子，空間構(gòu)型均為正四面體，B正確；C項(xiàng)，Y、Z、Q三種元素的非金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)，最高價(jià)含氧酸的酸性越強(qiáng)，則最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性依次增強(qiáng)，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，第五周期且與Cl同主族元素的單質(zhì)是碘，在常溫常壓下呈固態(tài)，D錯(cuò)誤；故選B。
考法6 根據(jù)陌生結(jié)構(gòu)進(jìn)行元素推斷
【典例6】 (2020?新課標(biāo)Ⅱ卷)一種由短周期主族元素組成的化合物(如圖所示)，具有良好的儲(chǔ)氫性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大、且總和為24。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )

A．該化合物中，W、X、Y之間均為共價(jià)鍵
B．Z的單質(zhì)既能與水反應(yīng)，也可與甲醇反應(yīng)
C．Y的最高化合價(jià)氧化物的水化物為強(qiáng)酸
D．X的氟化物XF3中原子均為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
【解析】一種由短周期主族元素形成的化合物，具有良好的儲(chǔ)氫性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，且總和為24，根據(jù)圖示，W為1價(jià)形成共價(jià)鍵，W為氫，Z為+1價(jià)陽離子，Z為Na，Y為3價(jià)，Y為N，24-1-11-7=5，X為B元素。A項(xiàng)，該化合物中，H、B、N之間均以共用電子對(duì)形成共價(jià)鍵，故A正確；B項(xiàng)，Na單質(zhì)既能與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，也能與甲醇反應(yīng)生成甲醇鈉和氫氣，故B正確；C項(xiàng)，N的最高價(jià)氧化物的水化物HNO3為強(qiáng)酸，故C正確；D項(xiàng)，B的氟化物BF3中B原子最外層只有6個(gè)電子，達(dá)不到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故D錯(cuò)誤；故選D。
【答案】D

(1)對(duì)于主族元素而言，元素的最高正化合價(jià)和主族序數(shù)相同，但是氧無最高正價(jià)，氟無正價(jià)，一般為零價(jià)或負(fù)價(jià)。
(2)判斷元素非金屬性或金屬性的強(qiáng)弱，依據(jù)是元素原子在化學(xué)反應(yīng)中得失電子的難易而不是得失電子數(shù)目的多少。
(3)根據(jù)元素氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性的強(qiáng)弱判斷元素非金屬性或金屬性的強(qiáng)弱時(shí)，必須是其最高價(jià)氧化物的水化物。
(4)不能根據(jù)熱穩(wěn)定性HF>HCl>HBr>HI，來判斷酸性：HF>HCl>HBr>HI，實(shí)際是酸性HFSnH4 B．KCl>NaCl>MgCl2>MgO
C．Rb>K>Na>Li D．金剛石>Si>鈉
【解析】晶體熔點(diǎn)的高低取決于構(gòu)成該晶體的結(jié)構(gòu)粒子間作用力的大小。A項(xiàng)物質(zhì)均為結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，其熔點(diǎn)取決于分子間作用力的大小，一般來說，結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大者分子間作用力也越大，故A項(xiàng)各物質(zhì)熔點(diǎn)應(yīng)為逐漸升高的順序；B項(xiàng)物質(zhì)均為離子晶體，離子晶體熔點(diǎn)高低取決于離子鍵鍵能的大小，一般來說，離子的半徑越小，電荷越多，離子鍵的鍵能就越強(qiáng)，故B項(xiàng)各物質(zhì)熔點(diǎn)也應(yīng)為升高順序；C項(xiàng)物質(zhì)均為同主族的金屬晶體，其熔點(diǎn)高低取決于金屬鍵的強(qiáng)弱，而金屬鍵鍵能與金屬原子半徑成反比，與價(jià)電子數(shù)成正比，堿金屬原子半徑依Li～Cs的順序增大，價(jià)電子數(shù)相同，故熔點(diǎn)應(yīng)是Li最高，Cs最低；D項(xiàng)，原子晶體的熔點(diǎn)取決于共價(jià)鍵的鍵能，后者則與鍵長(zhǎng)成反比，金剛石C—C鍵的鍵長(zhǎng)更短些，所以金剛石的熔點(diǎn)比硅高，原子晶體的熔點(diǎn)一般比金屬晶體的熔點(diǎn)高。
【答案】D
考法3 晶體的性質(zhì)比較
【典例3】(2021年1月浙江選考)(1)用質(zhì)譜儀檢測(cè)氣態(tài)乙酸時(shí)，譜圖中出現(xiàn)質(zhì)荷比(相對(duì)分子質(zhì)量)為120的峰，原因是______。
(2)金屬鎵(Ga)位于元素周期表中第4周期IIIA族，其鹵化物的熔點(diǎn)如下表：

GaF3
GaCl3
GaBr3
熔點(diǎn)/℃
> 1000
77． 75
122． 3
GaF3熔點(diǎn)比GaCl3熔點(diǎn)高很多的原因是______。
【解析】(1)質(zhì)譜檢測(cè)乙酸時(shí)，出現(xiàn)質(zhì)荷比為120的峰，說明可能為兩分子的乙酸結(jié)合在一起，由于乙酸分子中存在可以形成氫鍵的O原子，故這種結(jié)合為以氫鍵形式結(jié)合的二聚體()，故答案為：兩個(gè)乙酸分子通過氫鍵形成二聚體()；(2)F的非金屬性比Cl強(qiáng)，比較GaF3和GaCl3的熔點(diǎn)可知，GaF3為離子晶體，GaCl3為分子晶體，離子晶體中主要的作用為離子鍵，分子晶體中主要的作用為分子間作用力，離子鍵強(qiáng)于分子間作用力，故GaF3的熔點(diǎn)高于GaCl3，故答案為：GaF3是離子晶體，GaCl3是分子晶體；離子鍵強(qiáng)于分子間作用力。
【答案】(1)兩個(gè)乙酸分子通過氫鍵形成二聚體()
(2)GaF3是離子晶體，GaCl3是分子晶體；離子鍵強(qiáng)于分子間作用力

判斷晶體類型的方法
(1)依據(jù)晶體的熔、沸點(diǎn)判斷
原子晶體的熔、沸點(diǎn)很高，常在一千度至幾千度；離子晶體的熔、沸點(diǎn)較高，常在幾百度至一千多度；分子晶體的熔、沸點(diǎn)較低。
(2)依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷
原子晶體硬度大；離子晶體硬度較大或略硬而脆；分子晶體硬度小且較脆；金屬晶體具有延展性。
(3)依據(jù)導(dǎo)電性判斷
原子晶體一般為非導(dǎo)體；離子晶體熔融及在水溶液中均能導(dǎo)電；分子晶體為非導(dǎo)體，而分子晶體中的電解質(zhì)熔化時(shí)不導(dǎo)電，但水溶液能導(dǎo)電；金屬晶體是電的良導(dǎo)體。
(4)依據(jù)物質(zhì)的分類判斷
活潑金屬的氧化物(如Na2O、Al2O3等)、強(qiáng)堿[如KOH、Ba(OH)2等]和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硼、晶體硅等外)、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、酸、絕大多數(shù)有機(jī)物(除有機(jī)鹽外)是分子晶體。常見的原子晶體有金剛石、石墨、晶體硼、晶體硅、碳化硅、SiO2等。金屬單質(zhì)(除汞外)與合金是金屬晶體。

1．NF3可由NH3和F2在Cu催化劑存在下反應(yīng)直接得到：4NH3＋3F2NF3＋3NH4F，該化學(xué)方程式中的5種物質(zhì)不所含的晶體類型有( )
A．離子晶體 　B．分子晶體　 　C．原子晶體　 D．金屬晶體
【答案】C
【解析】在反應(yīng)4NH3＋3F2NF3＋3NH4F中，NH3、F2、NF3的晶體類型為分子晶體；Cu為金屬晶體；NH4F為離子晶體，故選C。
2．下列關(guān)于晶體的說法正確的是( )
A．分子晶體中都存在共價(jià)鍵
B．金剛石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶體的熔點(diǎn)依次降低
C．離子晶體中只有離子鍵沒有共價(jià)鍵，分子晶體中肯定沒有離子鍵
D．SiO2晶體中每個(gè)硅原子與兩個(gè)氧原子以共價(jià)鍵相結(jié)合
【答案】B
【解析】單原子分子中不存在共價(jià)鍵，只存在分子間作用力，A錯(cuò)誤。晶體中熔點(diǎn)高低一般順序?yàn)樵泳w＞離子晶體＞分子晶體；在原子晶體中，原子半徑越大熔點(diǎn)越低；在離子晶體中，離子半徑越大，熔點(diǎn)越低，電荷越多，熔點(diǎn)越高；在分子晶體中，物質(zhì)的熔點(diǎn)與相對(duì)分子質(zhì)量成正比(含有分子間氫鍵的物質(zhì)除外)，所以這幾種物質(zhì)的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)榻饎偸iC、NaF、NaCl、H2O、H2S，B正確。離子晶體中一定存在離子鍵，可能有共價(jià)鍵，如NaOH中既有離子鍵又有共價(jià)鍵，分子晶體中肯定沒有離子鍵，C錯(cuò)誤。SiO2晶體中每個(gè)Si與4個(gè)氧原子以共價(jià)鍵相結(jié)合，D錯(cuò)誤。
3．冰晶胞中水分子的空間排列方式與金剛石晶胞類似，如圖：

下列有關(guān)冰晶胞說法正確的是( )
A． 冰晶胞內(nèi)水分子間以共價(jià)鍵結(jié)合
B． 每個(gè)冰晶胞平均含有4個(gè)水分子
C． 水分子間的氫鍵具有方向性和飽和性
D． 實(shí)驗(yàn)測(cè)得冰中氫鍵的作用力為18．5kJ/mol，而冰的熔化熱為5．0kJ/mol，這說明冰熔化成水，氫鍵部分被破壞。
【答案】D
【解析】A項(xiàng)，冰晶胞內(nèi)水分子間以氫鍵結(jié)合，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，每個(gè)冰晶胞平均占有分子個(gè)數(shù)=4+×8+×6=8，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，氫鍵有飽和性和方向性，每個(gè)H原子只能形成一個(gè)氫鍵，但不屬于化學(xué)鍵，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，冰中氫鍵的作用能為18．5kJ?mol-1，而冰熔化熱為5．0kJ?mol-1，說明冰熔化為液態(tài)水時(shí)只是破壞了一部分氫鍵，并且液態(tài)水中仍在氫鍵，D正確。


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