2020屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與元素周期律學(xué)案

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1．熟記并正確書寫常見(jiàn)元素的名稱、符號(hào)、離子符號(hào)?！?.熟悉常見(jiàn)元素的化合價(jià)，能根據(jù)化合價(jià)正確書寫化學(xué)式(分子式)，或根據(jù)化學(xué)式判斷元素的化合價(jià)?！?.掌握原子結(jié)構(gòu)示意圖、電子式等表示方法?！?.了解相對(duì)原子質(zhì)量、相對(duì)分子質(zhì)量的定義，并能進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。　5.了解元素、核素和同位素的含義?！?.了解原子的構(gòu)成。了解原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)以及它們之間的相互關(guān)系?！?.了解原子核外電子排布規(guī)律?！?.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?！?.以第三周期為例，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。　10.以ⅠA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?！?1.了解金屬、非金屬元素在周期表中的位置及其性質(zhì)遞變規(guī)律?！?2.了解化學(xué)鍵的定義。了解離子鍵、共價(jià)鍵的形成。


1．(2019·全國(guó)卷Ⅰ)科學(xué)家合成出了一種新化合物(如圖所示)，其中W、X、Y、Z為同一短周期元素，Z核外最外層電子數(shù)是X核外電子數(shù)的一半，下列敘述正確的是(　　)

A．WZ的水溶液呈堿性
B．元素非金屬性的順序?yàn)閄>Y>Z
C．Y的最高價(jià)氧化物的水化物是中強(qiáng)酸
D．該新化合物中Y不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
C　[W、X、Y、Z為同一短周期元素，可能同處于第二或第三周期，觀察新化合物的結(jié)構(gòu)示意圖可知，X為四價(jià)，X可能為C或Si。若X為C，則Z核外最外層電子數(shù)為C原子核外電子數(shù)的一半，即為3，對(duì)應(yīng)B元素，不符合成鍵要求，不符合題意，故X為Si，W能形成＋1價(jià)陽(yáng)離子，可推出W為Na元素，Z核外最外層電子數(shù)為Si原子核外電子數(shù)的一半，即為7，可推出Z為Cl元素。Y能與2個(gè)Si原子形成共價(jià)鍵，另外得到1個(gè)電子達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，說(shuō)明Y原子最外層有5個(gè)電子，進(jìn)一步推出Y為P元素，即W、X、Y、Z分別為Na、Si、P、Cl元素。A項(xiàng)，WZ為NaCl，其水溶液呈中性，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，元素非金屬性：Cl>P>Si，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，P原子最外層有5個(gè)電子，與2個(gè)Si原子形成共價(jià)鍵，另外得到1個(gè)電子，在該化合物中P元素滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，錯(cuò)誤。]
2．(2019·全國(guó)卷Ⅱ)今年是門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z為短周期主族元素，W與X的最高化合價(jià)之和為8。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．原子半徑：W＜X
B．常溫常壓下，Y單質(zhì)為固態(tài)
C．氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性：Z＜W
D．X的最高價(jià)氧化物的水化物是強(qiáng)堿
D　[由題意，W、X、Y、Z為短周期主族元素，W與X的最高化合價(jià)之和為8，可推出W、X、Y、Z分別為N、Al、Si、P。A項(xiàng)，根據(jù)電子層數(shù)越多，原子半徑越大，可得原子半徑：WPH3，正確；D項(xiàng)，X的最高價(jià)氧化物的水化物Al(OH)3是兩性氫氧化物，錯(cuò)誤。]
3．(2018·全國(guó)卷Ⅰ)主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增加，且均不大于20。W、X、Z最外層電子數(shù)之和為10；W與Y同族；W與Z形成的化合物可與濃硫酸反應(yīng)，其生成物可腐蝕玻璃。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．常溫常壓下X的單質(zhì)為氣態(tài)
B．Z的氫化物為離子化合物
C．Y和Z形成的化合物的水溶液呈堿性
D．W與Y具有相同的最高化合價(jià)
B　[可腐蝕玻璃的物質(zhì)是HF。根據(jù)題意可推知，W是氟、X是鈉、Y是氯、Z是鈣。常溫常壓下Na是固態(tài)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；CaH2是離子化合物，B項(xiàng)正確；CaCl2是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，水溶液呈中性，C項(xiàng)錯(cuò)誤；氯有最高化合價(jià)為＋7，氟無(wú)正價(jià)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]
4．(2018·全國(guó)卷Ⅱ)W、X、Y和Z為原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素。W與X可生成一種紅棕色有刺激性氣味的氣體；Y的周期數(shù)是族序數(shù)的3倍；Z原子最外層的電子數(shù)與W的電子總數(shù)相同。下列敘述正確的是(　　)
A．X與其他三種元素均可形成兩種或兩種以上的二元化合物
B．Y與其他三種元素分別形成的化合物中只含有離子鍵
C．四種元素的簡(jiǎn)單離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)
D．W的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物均為強(qiáng)酸
A　[由題意可推知W、X、Y、Z分別為N、O、Na、Cl。O能與N形成NO、NO2、N2O5等化合物，O與Na能形成Na2O和Na2O2，O與Cl能形成ClO2、Cl2O7等化合物，A項(xiàng)正確；Na與O形成的Na2O2中既含離子鍵又含共價(jià)鍵，B項(xiàng)錯(cuò)誤；N3－、O2－、Na＋均含10個(gè)電子，而Cl－含18個(gè)電子，C項(xiàng)錯(cuò)誤；N元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物HNO3為強(qiáng)酸，而該選項(xiàng)中沒(méi)有指明是N元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]
5.(2017·全國(guó)卷Ⅲ)短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相對(duì)位置如表所示，這四種元素原子的最外層電子數(shù)之和為21。下列關(guān)系正確的是(　　)


W
X

Y



Z
A．氫化物沸點(diǎn)：WW
C．化合物熔點(diǎn)：Y2X3Z
C．Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是中強(qiáng)酸
D．該新化合物中Y原子滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
D　[根據(jù)Z核外最外層電子數(shù)是X核外電子數(shù)的一半，結(jié)合Z形成1個(gè)單鍵，X形成4個(gè)單鍵，Y形成2個(gè)單鍵，且三種元素均為第三周期元素，可推知X為Si，Y為S，Z為Cl。NaCl為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，其水溶液呈中性，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)同周期元素從左到右非金屬性逐漸增強(qiáng)，知非金屬性：Cl>S>Si，B項(xiàng)錯(cuò)誤；S的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為H2SO4，H2SO4為強(qiáng)酸，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該化合物中S形成2個(gè)單鍵，最外層為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，D項(xiàng)正確。]
3．(2019·聊城一中月考)W、X、Y、Z是四種短周期非金屬元素，原子序數(shù)依次增大。W是原子半徑最小的元素，X、Y原子核外L層的電子數(shù)之比為3∶4，X與Z同主族，W、X、Y、Z的最外層電子數(shù)之和為17。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．單質(zhì)的沸點(diǎn)：X>Z
B．X與W形成的化合物中一定只有極性鍵
C．氫化物的熱穩(wěn)定性：Z>Y
D．W、X、Y可形成離子化合物
C　[W、X、Y、Z是四種短周期非金屬元素，原子序數(shù)依次增大，W是原子半徑最小的元素，則W為H，X、Y原子核外L層的電子數(shù)之比為3∶4，且原子序數(shù)Y>X，可知，X為第二周期元素，Y為第三周期元素，則X的L層電子數(shù)為6，X為O，X與Z同主族，則Z為S，W、X、Y、Z的最外層電子數(shù)之和為17，推出Y的最外層電子數(shù)為17－1－6－6＝4，根據(jù)題意可知，Y在第三周期，為Si，據(jù)此分析作答。]
4．(2019·濰坊模擬)X、Y、Z、W、R為五種短周期主族元素，Y、Z、W是原子序數(shù)遞增的同周期相鄰元素，且最外層電子數(shù)之和為15；X比Y核外少一個(gè)電子層，R的質(zhì)子數(shù)是X、Y、Z、W四種元素質(zhì)子數(shù)之和的。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．簡(jiǎn)單離子半徑：R>W>Z
B．X與Y形成的二元化合物常溫下一定為氣態(tài)
C．W和R形成的化合物是離子化合物
D．Y與W、Z與W形成的二元化合物都是大氣污染物
C　[X、Y、Z、W、R為五種短周期主族元素，Y、Z、W是原子序數(shù)依次遞增的同周期元素，且最外層電子數(shù)之和為15，設(shè)Z的最外層電子數(shù)為m，則Y的最外層電子數(shù)為m－1，W的最外層電子數(shù)為m＋1，即得出(m－1)＋m＋(m＋1)＝3m＝15，所以m＝5，則推知Y、Z、W分別為C、N和O；X比Y核外少一個(gè)電子層，則X為H；又知R的質(zhì)子數(shù)是X、Y、Z、W四種元素質(zhì)子數(shù)之和的，則R的質(zhì)子數(shù)為(1＋6＋7＋8)×＝11，可知R為Na。]
　表格片段式“位、構(gòu)、性”關(guān)系的應(yīng)用
5．(2019·菏澤一模)Q、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，Q原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，X、Y、Z在周期表中的位置關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(　　)
X

Y
Z
A.Q和Z可能形成化合物QZ2
B．Y的最高價(jià)氧化物的水化物一定是強(qiáng)酸
C．X、Z和氫三種元素不可能組成離子化合物
D．Q的氫化物的沸點(diǎn)一定比X的氫化物的沸點(diǎn)低
A　[根據(jù)題意可推知Q為C，X可能為N或O，Y可能為P或S，Z可能為S或Cl。]
6．如圖為元素周期表的一部分，其中X、Y、W、Z為短周期元素，T的單質(zhì)常溫下為液體。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)


Y
Z

X

W
R


T
A.X、Y的單質(zhì)均存在同素異形體
B．Y、Z的簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性依次遞增
C．工業(yè)上電解NaW溶液得W2可使用陰離子交換膜
D．R的單質(zhì)可用于制造半導(dǎo)體材料
C　[T為Br，X、Y、Z、W、R依次是P、O、F、Cl、Ge。 A項(xiàng)，P、O的單質(zhì)均存在同素異形體，正確；B項(xiàng)，Y為O，Z為F，非金屬性：F>O，所以簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性：HF>H2O，正確；C項(xiàng)，W為Cl，工業(yè)上電解氯化鈉溶液，陽(yáng)極上氯離子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和OH－，若使用陰離子交換膜，則OH－會(huì)移動(dòng)到陽(yáng)極與氯氣反應(yīng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，R為Ge，Ge和Si同主族且均位于金屬與非金屬的分界處，性質(zhì)相似，其單質(zhì)都可用于制造半導(dǎo)體材料，正確。]
7．(2019·福州質(zhì)檢)有五種短周期主族元素X、Y、Z、R、Q，它們的原子序數(shù)逐漸增大；在周期表中的相對(duì)位置如圖所示，Z是組成葉綠素的金屬元素。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)


X
Y
Z
R

Q
A.工業(yè)上都用電解法制Z、R單質(zhì)
B．X和Y的單質(zhì)熔點(diǎn)：XZ>R
D．Y和Q的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：Y>Q
B　[根據(jù)Z是組成葉綠素的金屬元素，可知Z為Mg，則R為Al，Q為P，X為C，Y為N。工業(yè)上用電解熔融氯化鎂的方法制Mg，用電解熔融氧化鋁的方法制Al，A項(xiàng)正確；C的單質(zhì)有金剛石、石墨等，N的單質(zhì)為N2，碳的單質(zhì)熔點(diǎn)高于氮的單質(zhì)熔點(diǎn)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Mg2＋、Al3＋、N3－均有兩個(gè)電子層，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，故離子半徑：N3－>Mg2＋>Al3＋，C項(xiàng)正確；非金屬性：N>P，故最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：HNO3>H3PO4，D項(xiàng)正確。]

明晰五個(gè)易混易錯(cuò)的問(wèn)題
(1)在離子化合物中一般既含有金屬元素又含有非金屬元素(銨鹽除外)；共價(jià)化合物一般只含有非金屬元素，但個(gè)別含有金屬元素，如AlCl3也是共價(jià)化合物；只含有非金屬元素的化合物不一定是共價(jià)化合物，如銨鹽。
(2)非金屬單質(zhì)只含共價(jià)鍵(稀有氣體除外)。
(3)氣態(tài)氫化物是共價(jià)化合物，只含共價(jià)鍵，而金屬氫化物(如NaH)是離子化合物，只含離子鍵。
(4)離子晶體熔化時(shí)破壞離子鍵，原子晶體熔化時(shí)破壞共價(jià)鍵，而分子晶體熔化時(shí)破壞分子間作用力。
(5)分子的穩(wěn)定性與分子間的作用力無(wú)關(guān)，而與分子內(nèi)部的化學(xué)鍵的強(qiáng)弱有關(guān)。

　融合物質(zhì)性質(zhì)、轉(zhuǎn)化、反應(yīng)的元素推斷
(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第36頁(yè))

1．常見(jiàn)物質(zhì)的性質(zhì)及特征反應(yīng)
(1)黃綠色氣體有Cl2，紅棕色氣體有NO2或Br2(g)，在空氣中變紅棕色的無(wú)色氣體是NO，紅色固體有Cu、Cu2O、Fe2O3，綠色固體有Cu2(OH)2CO3、FeSO4·7H2O等，黑色固體有C、MnO2、CuO、CuS、Ag2S等。
(2)與CO2、H2O反應(yīng)生成O2的固體為Na2O2。
(3)使品紅溶液褪色的常見(jiàn)氣體有Cl2、SO2。
(4)兩氣體相遇能形成白煙的氣體為HCl、NH3。
(5)短周期元素形成的化合物中，0.1 mol·L－1的水溶液的pH分別為1和13的化合物分別是HCl、NaOH。
(6)與強(qiáng)堿、強(qiáng)酸均能反應(yīng)生成鹽和水的氧化物和氫氧化物分別為Al2O3、Al(OH)3。
(7)元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物與其氫化物反應(yīng)生成鹽的元素為N。
(8)短周期元素形成三元化合物與一般酸溶液反應(yīng)生成沉淀和氣體的化合物為Na2S2O3。
(9)使澄清石灰水先變渾濁，后變澄清的氣體有CO2、SO2。
(10)腐蝕玻璃的酸為HF。
(11)與H2O反應(yīng)生成氣體的化合物有Na2O2、Mg3N2、Al2S3、NaH。
(12)元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能發(fā)生氧化還原反應(yīng)的元素是S。
(13)還有__________________________________________
(自己總結(jié))。
2．常見(jiàn)短周期元素的單質(zhì)及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系
(1) (2)
(3) (4)
(5)
(6)
(7)NH3―→NO―→NO2―→HNO3
(8)S(H2S)―→SO2―→SO3―→H2SO4
3．常見(jiàn)短周期元素組成的物質(zhì)主要反應(yīng)
(1)SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
(2)C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
(3)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
(4)SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O
(5)2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑
(6)___________________________________(自己總結(jié))。

　融合物質(zhì)性質(zhì)、反應(yīng)的元素推斷
1．(2018·全國(guó)卷Ⅲ)W、X、Y、Z均為短周期元素且原子序數(shù)依次增大，元素X和Z同族。鹽YZW與濃鹽酸反應(yīng)，有黃綠色氣體產(chǎn)生，此氣體同冷燒堿溶液作用，可得到含YZW的溶液。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．原子半徑大小為WF，A項(xiàng)錯(cuò)誤；HF是弱酸，HCl為強(qiáng)酸，酸性：HFD>B
D．A、C、D三元素組成的化合物溶于水顯酸性
B　[A、B、C、D、E是原子序數(shù)依次遞增的短周期主族元素，其中A、C同主族且能形成離子化合物。B、D同主族，由A、D兩元素組成的一種化合物與B、D兩元素組成的一種化合物反應(yīng)，生成淺黃色固體分析可知A為H、B為O、C為Na、D為S、E為Cl。]
6．根據(jù)表中短周期元素的有關(guān)信息判斷，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
元素編號(hào)
E
F
G
H
I
J
K
L
原子半徑/nm
0.037
0.074
0.082
0.099
0.102
0.143
0.160
0.186
最高化合價(jià)或最低化合價(jià)
＋1
－2
＋3
－1
－2
＋3
＋2
＋1
A.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：H＞I
B．簡(jiǎn)單離子半徑：K>F
C．同溫下，形狀、大小相同的單質(zhì)與等濃度、等體積的稀硫酸反應(yīng)的速率：L>K>J
D．原子半徑：I>H>G>F
B　[F、I的最低負(fù)化合價(jià)都為－2，應(yīng)該為第ⅥA族元素，根據(jù)原子半徑可知F為O，I為S；E、L的最高正化合價(jià)為＋1，結(jié)合原子半徑大小可知E為H，L為Na；K的最高正化合價(jià)為＋2，結(jié)合原子半徑可知K為Mg；G、J的最高正化合價(jià)為＋3，結(jié)合原子半徑可知G為B，J為Al；H的最低化合價(jià)為－1，為ⅦA族元素，其原子半徑大于F，則H為Cl。選項(xiàng)A，Cl的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為高氯酸，S的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為硫酸，由于非金屬性：Cl＞S，則高氯酸的酸性大于硫酸，正確；選項(xiàng)B，Mg2＋、O2－電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，故離子半徑：Mg2＋＜O2－，錯(cuò)誤；選項(xiàng)C，L、K、J分別為Na、Mg、Al，三者的單質(zhì)與等濃度、等體積的稀硫酸反應(yīng)的速率：Na＞Mg＞Al，正確。]
　融合物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系的推斷
7．(2019·湖北七市聯(lián)考)A、B、C是三種短周期主族元素。甲是一種常見(jiàn)的溫室氣體，A、B、C原子序數(shù)之和為26，它們之間存在如圖所示關(guān)系。下列說(shuō)法正確的是 (　　)

A．簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：C>B
B．原子半徑大?。篊>B>A
C．與甲含相同元素的另一化合物只含非極性鍵
D．工業(yè)上常用電解熔融乙物質(zhì)來(lái)制取A的單質(zhì)
A　[甲是一種常見(jiàn)的溫室氣體，高中階段常見(jiàn)的溫室氣體包括二氧化碳(CO2)、甲烷等，但是有B和C兩種單質(zhì)可以生成甲，那么甲為二氧化碳，A、B、C原子序數(shù)之和為26，包括了C和O兩種元素，另一種元素為12號(hào)元素，為Mg?？梢灾繫g和CO2的反應(yīng)：2Mg＋CO2===2MgO＋C，乙為MgO。A為Mg，B為C，C為O。]
8．A、B、C、D、E、F是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素。E是同周期元素金屬性最強(qiáng)的元素，B、C、D同周期相鄰。甲、乙、丙、丁、戊是由上述部分元素中的兩種或幾種組成的化合物，它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。其中甲是生活中的調(diào)味品，丁是淡黃色固體。下列說(shuō)法不正確的是(　　)

A．原子半徑由大到小的順序?yàn)閞(E)>r(F)>r(C)>r(D)
B．元素F的氧化物的水化物的酸性一定比硫酸酸性強(qiáng)
C．元素B的氫化物可能具有正四面體結(jié)構(gòu)
D．化合物A4BC2D既可能是共價(jià)化合物，也可能是離子化合物
B　[A、B、C、D、E、F是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素。E是同周期元素金屬性最強(qiáng)的元素，則E為鈉元素；根據(jù)流程圖推導(dǎo)，且甲是生活中的調(diào)味品，丁是淡黃色固體，可知甲為氯化鈉，丁為過(guò)氧化鈉，則丙為碳酸鈉，乙為氫氧化鈉，戊是二氧化碳，則A、B、C、D、E、F分別為H、C、N、O、Na、Cl。]
9．短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增加。A、B、C、D分別是這些元素形成的單質(zhì)，甲、乙、丙、丁、戊是由這些元素形成的二元化合物。其中，乙是一種能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的無(wú)色氣體；丙是一種高能燃料，其組成元素與乙相同；丁是常見(jiàn)的兩性氧化物。上述物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(　　)

A．原子半徑的大小：W