高考化学二轮复习第1部分专题素能提升练5：物质结构与元素周期律（含答案）

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1、 - 1 - 物质结构与元素周期律物质结构与元素周期律 1熟记并正确书写常见元素的名称、符号、离子符号。 2.熟悉常见元素的化合价，能根据化合价正确书写化学式(分子式)，或根据化学式判断元素的化合价。 3.掌握原子结构示意图、电子式等表示方法。 4.了解相对原子质量、相对分子质量的定义，并能进行相关计算。 5.了解元素、核素和同位素的含义。 6.了解原子的构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。 7.了解原子核外电子排布规律。 8.掌握元素周期律的实质。了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。 9.以第三周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规

2、律与原子结构的关系。 10.以A 和A族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。 11.了解金属、非金属元素在周期表中的位置及其性质递变规律。 12.了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。 1(2019全国卷)科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中 W、X、Y、Z 为同一短周期元素，Z 核外最外层电子数是 X 核外电子数的一半，下列叙述正确的是( ) AWZ 的水溶液呈碱性 B元素非金属性的顺序为 XYZ CY 的最高价氧化物的水化物是中强酸 D该新化合物中 Y 不满足 8 电子稳定结构 C W、X、Y、Z 为同一短周期元素，可能同处于第二或第三周期，观察新化合物的结

3、构示意图可知，X 为四价，X 可能为 C 或 Si。若 X 为 C，则 Z 核外最外层电子数为 C 原子核外电子数的一半，即为 3，对应B 元素，不符合成键要求，不符合题意，故 X 为 Si，W 能形成1 价阳离子，可推出 W 为 Na 元素，Z 核外最外层电子数为 Si 原子核外电子数的一半，即为 7，可推出 Z 为 Cl 元素。Y 能与 2 个 Si 原子形成共价键，另外得到 1 个电子达到 8 电子稳定结构， 说明 Y 原子最外层有 5 个电子， 进一步推出 Y 为 P 元素， 即 W、 X、Y、 Z 分别为 Na、 Si、 P、 Cl 元素。 A 项， WZ 为 NaCl， 其水溶液呈

4、中性， 错误； B 项， 元素非金属性： ClPSi，错误；D 项，P 原子最外层有 5 个电子，与 2 个 Si 原子形成共价键，另外得到 1 个电子，在该化合物中 P元素满足 8 电子稳定结构，错误。 2(2019全国卷)今年是门捷列夫发现元素周期律 150周年。 下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z 为短周期主族元素，W 与 X 的最高化合价之和为 8。下列说法错误的是( ) - 2 - A原子半径：WX B常温常压下，Y 单质为固态 C气态氢化物热稳定性：ZW DX 的最高价氧化物的水化物是强碱 D 由题意，W、X、Y、Z 为短周期主族元素，W 与 X 的最高化合价之和为 8，可推

5、出 W、X、Y、Z 分别为 N、Al、Si、P。A 项，根据电子层数越多，原子半径越大，可得原子半径：WPH3，正确；D 项，X 的最高价氧化物的水化物 Al(OH)3是两性氢氧化物，错误。 3(2018全国卷)主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加，且均不大于 20。W、X、Z 最外层电子数之和为 10；W 与 Y 同族；W 与 Z 形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是( ) A常温常压下 X 的单质为气态 BZ 的氢化物为离子化合物 CY 和 Z 形成的化合物的水溶液呈碱性 DW 与 Y 具有相同的最高化合价 B 可腐蚀玻璃的物质是 HF。根据题意可推知，

6、W 是氟、X 是钠、Y 是氯、Z 是钙。常温常压下 Na 是固态，A 项错误；CaH2是离子化合物，B 项正确；CaCl2是强酸强碱盐，水溶液呈中性，C 项错误；氯有最高化合价为7，氟无正价，D 项错误。 4(2018全国卷)W、X、Y 和 Z 为原子序数依次增大的四种短周期元素。W 与 X 可生成一种红棕色有刺激性气味的气体；Y 的周期数是族序数的 3 倍；Z 原子最外层的电子数与 W 的电子总数相同。下列叙述正确的是( ) AX 与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物 BY 与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键 C四种元素的简单离子具有相同的电子层结构 DW 的氧化物对应

7、的水化物均为强酸 A 由题意可推知 W、X、Y、Z 分别为 N、O、Na、Cl。O 能与 N 形成 NO、NO2、N2O5等化合物，O 与 Na能形成 Na2O 和 Na2O2，O 与 Cl 能形成 ClO2、Cl2O7等化合物，A 项正确；Na 与 O 形成的 Na2O2中既含离子键又含共价键，B 项错误；N3、O2、Na均含 10 个电子，而 Cl含 18 个电子，C 项错误；N 元素的最高价氧化物对应的水化物 HNO3为强酸，而该选项中没有指明是 N 元素的最高价氧化物对应的水化物，D 项错误。 5.(2017全国卷)短周期元素 W、X、Y 和 Z 在周期表中的相对位置如表所示，这四种元

8、素原子的最外层电子数之和为 21。下列关系正确的是( ) W X Y Z A氢化物沸点：WW C化合物熔点：Y2X3YZ3 D简单离子的半径：YYZ CY 的最高价氧化物对应的水化物是中强酸 D该新化合物中 Y 原子满足最外层 8 电子稳定结构 D 根据 Z 核外最外层电子数是 X 核外电子数的一半，结合 Z 形成 1 个单键，X 形成 4 个单键，Y 形成2 个单键，且三种元素均为第三周期元素，可推知 X 为 Si，Y 为 S，Z 为 Cl。NaCl 为强酸强碱盐，其水溶液呈中性，A 项错误；根据同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，知非金属性：ClSSi，B 项错误；S 的最高价氧化物对应的

9、水化物为 H2SO4，H2SO4为强酸，C 项错误；该化合物中 S 形成 2 个单键，最外层为 8 电子 - 10 - 稳定结构，D 项正确。 3(2019聊城一中月考)W、X、Y、Z 是四种短周期非金属元素，原子序数依次增大。W 是原子半径最小的元素，X、Y 原子核外 L 层的电子数之比为 34，X 与 Z 同主族， W、X、 Y、 Z 的最外层电子数之和为 17。下列说法正确的是( ) A单质的沸点：XZ BX 与 W 形成的化合物中一定只有极性键 C氢化物的热稳定性：ZY DW、X、Y 可形成离子化合物 C W、X、Y、Z 是四种短周期非金属元素，原子序数依次增大，W 是原子半径最小的元

10、素，则 W 为 H，X、Y 原子核外 L 层的电子数之比为 34，且原子序数 YX，可知，X 为第二周期元素，Y 为第三周期元素，则 X 的 L 层电子数为 6，X 为 O，X 与 Z 同主族，则 Z 为 S，W、X、Y、Z 的最外层电子数之和为 17，推出 Y的最外层电子数为 171664，根据题意可知，Y 在第三周期，为 Si，据此分析作答。 4(2019潍坊模拟)X、Y、Z、W、R 为五种短周期主族元素，Y、Z、W 是原子序数递增的同周期相邻元素，且最外层电子数之和为 15；X 比 Y 核外少一个电子层，R 的质子数是 X、Y、Z、W 四种元素质子数之和的12。下列说法正确的是( ) A

11、简单离子半径：RWZ BX 与 Y 形成的二元化合物常温下一定为气态 CW 和 R 形成的化合物是离子化合物 DY 与 W、Z 与 W 形成的二元化合物都是大气污染物 C X、Y、Z、W、R 为五种短周期主族元素，Y、Z、W 是原子序数依次递增的同周期元素，且最外层电子数之和为 15，设 Z 的最外层电子数为m，则 Y 的最外层电子数为m1，W 的最外层电子数为m1，即得出(m1)m(m1)3m15，所以m5，则推知 Y、Z、W 分别为 C、N 和 O；X 比 Y 核外少一个电子层，则 X 为 H；又知 R 的质子数是 X、Y、Z、W 四种元素质子数之和的12，则 R 的质子数为(1678)1

12、211，可知 R 为 Na。 表格片段式“位、构、性”关系的应用 5(2019菏泽一模)Q、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期主族元素，Q 原子的最外层电子数是内层电子数的 2 倍，X、Y、Z 在周期表中的位置关系如图所示。下列说法正确的是( ) X Y Z A.Q 和 Z 可能形成化合物 QZ2 - 11 - BY 的最高价氧化物的水化物一定是强酸 CX、Z 和氢三种元素不可能组成离子化合物 DQ 的氢化物的沸点一定比 X 的氢化物的沸点低 A 根据题意可推知 Q 为 C，X 可能为 N 或 O，Y 可能为 P 或 S，Z 可能为 S 或 Cl。 6如图为元素周期表的一部分，其中 X、Y

13、、W、Z 为短周期元素，T 的单质常温下为液体。下列说法错误的是( ) Y Z X W R T A.X、Y 的单质均存在同素异形体 BY、Z 的简单氢化物的稳定性依次递增 C工业上电解 NaW 溶液得 W2可使用阴离子交换膜 DR 的单质可用于制造半导体材料 C T 为 Br，X、Y、Z、W、R 依次是 P、O、F、Cl、Ge。 A 项，P、O 的单质均存在同素异形体，正确；B 项，Y 为 O，Z 为 F，非金属性：FO，所以简单氢化物的稳定性：HFH2O，正确；C 项，W 为 Cl，工业上电解氯化钠溶液，阳极上氯离子发生氧化反应生成氯气，阴极上发生还原反应生成氢气和 OH，若使用阴离子交换膜

14、，则 OH会移动到阳极与氯气反应，错误；D 项，R 为 Ge，Ge 和 Si 同主族且均位于金属与非金属的分界处，性质相似，其单质都可用于制造半导体材料，正确。 7(2019福州质检)有五种短周期主族元素 X、Y、Z、R、Q，它们的原子序数逐渐增大；在周期表中的相对位置如图所示，Z 是组成叶绿素的金属元素。下列说法错误的是( ) X Y Z R Q A.工业上都用电解法制 Z、R 单质 BX 和 Y 的单质熔点：XZR DY 和 Q 的最高价氧化物对应水化物的酸性：YQ B 根据 Z 是组成叶绿素的金属元素，可知 Z 为 Mg，则 R 为 Al，Q 为 P，X 为 C，Y 为 N。工业上用电解

15、熔融氯化镁的方法制 Mg，用电解熔融氧化铝的方法制 Al，A 项正确；C 的单质有金刚石、石墨等，N 的单质为 N2，碳的单质熔点高于氮的单质熔点，B 项错误；Mg2、Al3、N3均有两个电子层，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：N3Mg2Al3，C 项正确；非金属性：NP，故最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3H3PO4，D 项正确。 - 12 - 明晰五个易混易错的问题 (1)在离子化合物中一般既含有金属元素又含有非金属元素(铵盐除外)； 共价化合物一般只含有非金属元素，但个别含有金属元素，如 AlCl3也是共价化合物；只含有非金属元素的化合物不一定是共价化合物，如铵盐。 (2)非

16、金属单质只含共价键(稀有气体除外)。 (3)气态氢化物是共价化合物，只含共价键，而金属氢化物(如 NaH)是离子化合物，只含离子键。 (4)离子晶体熔化时破坏离子键，原子晶体熔化时破坏共价键，而分子晶体熔化时破坏分子间作用力。 (5)分子的稳定性与分子间的作用力无关，而与分子内部的化学键的强弱有关。 融合物质性质、转化、反应的元素推断 (对应学生用书第 36 页) 1常见物质的性质及特征反应 (1)黄绿色气体有 Cl2，红棕色气体有 NO2或 Br2(g)，在空气中变红棕色的无色气体是 NO，红色固体有Cu、Cu2O、Fe2O3，绿色固体有 Cu2(OH)2CO3、FeSO47H2O 等，黑色

17、固体有 C、MnO2、CuO、CuS、Ag2S 等。 (2)与 CO2、H2O 反应生成 O2的固体为 Na2O2。 (3)使品红溶液褪色的常见气体有 Cl2、SO2。 (4)两气体相遇能形成白烟的气体为 HCl、NH3。 (5)短周期元素形成的化合物中， 0.1 molL1的水溶液的pH分别为1和13的化合物分别是HCl、 NaOH。 (6)与强碱、强酸均能反应生成盐和水的氧化物和氢氧化物分别为 Al2O3、Al(OH)3。 (7)元素的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成盐的元素为 N。 (8)短周期元素形成三元化合物与一般酸溶液反应生成沉淀和气体的化合物为 Na2S2O3。 (9)

18、使澄清石灰水先变浑浊，后变澄清的气体有 CO2、SO2。 (10)腐蚀玻璃的酸为 HF。 (11)与 H2O 反应生成气体的化合物有 Na2O2、Mg3N2、Al2S3、NaH。 (12)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生氧化还原反应的元素是 S。 (13)还有_ (自己总结)。 2常见短周期元素的单质及其化合物的转化关系 (1) (2) - 13 - (3) (4) (5) (6) (7)NH3 NO NO2 HNO3 (8)S(H2S) SO2 SO3 H2SO4 3常见短周期元素组成的物质主要反应 (1)SiO24HF=SiF42H2O (2)C4HNO3(浓)=CO2

19、4NO22H2O (3)2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O (4)SO22H2S=3S2H2O (5)2NaCl2H2O=电解2NaOHCl2H2 (6)_(自己总结)。 融合物质性质、反应的元素推断 1(2018全国卷)W、X、Y、Z 均为短周期元素且原子序数依次增大，元素 X 和 Z 同族。盐 YZW 与浓盐酸反应， 有黄绿色气体产生， 此气体同冷烧碱溶液作用， 可得到含 YZW 的溶液。 下列说法正确的是( ) A原子半径大小为 WXYClOF，A 项错误；HF 是弱酸，HCl 为强酸，酸性：HFHCl，B 项错误；Na2O2中 OO 键之间以非极性键结合，Cl

20、O2的结构式为 OClO，含极性共价键，C 项错误。 2(2017全国卷)短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，W 的简单氢化物可用作制冷剂，Y 的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由 X、Y 和 Z 三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是( ) AX 的简单氢化物的热稳定性比 W 的强 - 14 - BY 的简单离子与 X 的具有相同的电子层结构 CY 与 Z 形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红 DZ 与 X 属于同一主族，与 Y 属于同一周期 C 四种主族元素都在短周期，W 的简单氢化物可用作制冷剂，则 W

21、为 N 元素。Y 的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，则 Y 为 Na 元素。一种盐与稀盐酸反应既有黄色沉淀生成也有刺激性气体产生，则该盐为硫代硫酸钠，X 为 O 元素，Z 为 S 元素。 3(2019济宁一模)短周期元素 X、Y、Z、M 的原子序数依次增大，其中 X、Y、Z 三种元素中，可形成含两种元素的 10 电子微粒 m、n、p、q，且有反应：mn=pq；M 的最高价氧化物对应的水化物为最强酸。则下列说法不正确的是( ) A简单离子半径：XZYX B含氧酸的酸性：ZCDB - 15 - BA、B、C、D 四种元素能组成阴、阳离子数之比为 11 的离子化合物 C简单氢化物沸点：EDB

22、DA、C、D 三元素组成的化合物溶于水显酸性 B A、B、C、D、E 是原子序数依次递增的短周期主族元素，其中 A、C 同主族且能形成离子化合物。B、D 同主族，由 A、D 两元素组成的一种化合物与 B、D 两元素组成的一种化合物反应，生成浅黄色固体分析可知 A 为 H、B 为 O、C 为 Na、D 为 S、E 为 Cl。 6根据表中短周期元素的有关信息判断，下列说法错误的是( ) 元素编号 E F G H I J K L 原子半径/nm 0.037 0.074 0.082 0.099 0.102 0.143 0.160 0.186 最高化合价或最低化合价 1 2 3 1 2 3 2 1 A.

23、最高价氧化物对应水化物的酸性：HI B简单离子半径：KF C同温下，形状、大小相同的单质与等浓度、等体积的稀硫酸反应的速率：LKJ D原子半径：IHGF B F、I 的最低负化合价都为2，应该为第A 族元素，根据原子半径可知 F 为 O，I 为 S；E、L 的最高正化合价为1，结合原子半径大小可知 E 为 H，L 为 Na；K 的最高正化合价为2，结合原子半径可知K 为 Mg；G、J 的最高正化合价为3，结合原子半径可知 G 为 B，J 为 Al；H 的最低化合价为1，为A 族元素，其原子半径大于 F，则 H 为 Cl。选项 A，Cl 的最高价氧化物对应的水化物为高氯酸，S 的最高价氧化物对应

24、的水化物为硫酸，由于非金属性：ClS，则高氯酸的酸性大于硫酸，正确；选项 B，Mg2、O2电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径：Mg2O2，错误；选项 C，L、K、J 分别为 Na、Mg、Al，三者的单质与等浓度、等体积的稀硫酸反应的速率：NaMgAl，正确。 融合物质转化关系的推断 7(2019湖北七市联考)A、B、C 是三种短周期主族元素。甲是一种常见的温室气体，A、B、C 原子序数之和为 26，它们之间存在如图所示关系。下列说法正确的是 ( ) A简单气态氢化物的稳定性：CB B原子半径大小：CBA C与甲含相同元素的另一化合物只含非极性键 D工业上常用电解熔融乙物质来制

25、取 A 的单质 - 16 - A 甲是一种常见的温室气体，高中阶段常见的温室气体包括二氧化碳(CO2)、甲烷等，但是有 B 和 C两种单质可以生成甲，那么甲为二氧化碳，A、B、C 原子序数之和为 26，包括了 C 和 O 两种元素，另一种元素为 12 号元素，为 Mg。可以知道 Mg 和 CO2的反应：2MgCO2=2MgOC，乙为 MgO。A 为 Mg，B 为 C，C为 O。 8A、B、C、D、E、F 是原子序数依次增大的短周期主族元素。E 是同周期元素金属性最强的元素，B、C、D 同周期相邻。甲、乙、丙、丁、戊是由上述部分元素中的两种或几种组成的化合物，它们的转化关系如图所示。其中甲是生活

26、中的调味品，丁是淡黄色固体。下列说法不正确的是( ) A原子半径由大到小的顺序为r(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强 C元素 B 的氢化物可能具有正四面体结构 D化合物 A4BC2D 既可能是共价化合物，也可能是离子化合物 B A、B、C、D、E、F 是原子序数依次增大的短周期主族元素。E 是同周期元素金属性最强的元素，则 E 为钠元素；根据流程图推导，且甲是生活中的调味品，丁是淡黄色固体，可知甲为氯化钠，丁为过氧化钠，则丙为碳酸钠，乙为氢氧化钠，戊是二氧化碳，则 A、B、C、D、E、F 分别为 H、C、N、O、Na、Cl。 9短周期元素 W、X

27、、Y、Z 的原子序数依次增加。A、B、C、D 分别是这些元素形成的单质，甲、乙、丙、丁、戊是由这些元素形成的二元化合物。其中，乙是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体；丙是一种高能燃料，其组成元素与乙相同；丁是常见的两性氧化物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( ) A原子半径的大小：WXYZ B戊的沸点低于乙 C丙中只含非极性共价键 D乙可与 X 元素的最高价氧化物对应的水化物反应 D 由乙是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体，推出乙为 NH3，由此推出 W 为 H。丙是一种高能燃料，且组成元素与乙相同，则丙是 N2H4。又丁是常见的两性氧化物，则丁是 Al2O3，进而

28、推出 X、Y、Z分别是 N、O、Al。故根据题图和题干信息可推知，W、X、Y、Z 分别为 H、N、O、Al，甲、乙、丙、丁、戊、己分别为 AlN、NH3、N2H4、Al2O3、H2O、Al(OH)3。原子半径的大小为 HONAl，A 错误；H2O 的沸点高于 NH3，B 错误；丙为 N2H4，含有极性共价键和非极性共价键，C 错误；X 元素的最高价氧化物对应的水化物为硝酸，NH3可以与硝酸反应，D 正确。 - 17 - 元素推断与物质推断融合题的解答模板 (1)审：审清题意，题干问题框图，迅速浏览一遍，尽量在框图中把相关信息表示出来，明确求解要求。 (2)找：找“题眼”，即找到解题的突破口。 (3)析(推)：从“题眼”出发，联系新信息及所学知识，大胆猜测，应用正、逆向思维、发散收敛思维、横向纵向思维等，进行综合分析、推理，初步得出结论。 (4)验：验证确认，将结果放入原题检验，完全符合条件才算正确。 (5)答：按题目的要求写出答案。