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高考化学一轮复习 第五章 物质结构 元素周期律

第五章 物质结构 元素周期律
第 1 节 原子结构 [高考导航] 1.了解元素、核素和同位素的含义。 2.了解原子构成。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。 3.了解原子核外电子排布。
1.原子的构成
2.原子中的等量关系 (1)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N) (2)质子数=原子序数=核电荷数=核外电子数 3.同位素 核素 (1)概念辨析:
(2)同位素的特征: ①相同存在形态的同位素,化学性质几乎完全相同,物理性质不同。 ②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数一般不变。

(3)常见的重要核素及其应用

核素

U 235
92

C 14
6

用途 核燃料 用于考古断代

21H

31H

制氢弹

O 18
8
示踪 原子

问题 元素、核素、同位素的辨析 (1)元素、核素、同位素之间的关系

(2)同位素的“六同三不同”

(3)同位素、同素异形体、同分异构体、同系物

概念
对象 化学 性质 实例

同位素

同素异形体

同分异构体

同系物

质子数相同,中子 数不同的同一种 元素的不同原子 之间互为同位素

同种元素组成的 结构不同的单质 之间互为同素异
形体

结构相似,在分子 分子式相同,结构 组成上相差一个 不同的化合物互 或若干个 CH2原子
为同分异构体 团的物质互称同 系物

原子之间

单质之间

一般为有机 化合物之间

有机化合物之间

几乎完全相同

相似,一定条件下 可能相似也可能

可以相互转变

不同

相似

11H、21H、

金刚石与石墨、

CH3COOH

甲烷、乙烷、丙烷;

31H

C60;红磷与白磷



乙烯、丙烯;甲酸、

HCOOCH3

乙酸

[对点练] 判断下列说法的正误

(1)所有的原子中都含有质子和中子。( )

(2)34S 原子核内中子数为 16。( )

(3)2H+核外电子数为 2。( )

(4)13C 和 15N 核内中子数相差 1。( )

(5)H3O+和 OH-中具有相同的质子数和电子数。( ) (6)1H128O 的摩尔质量为 20 g·mol-1。( )

(7)质量数就是元素的相对原子质量。( )

(8)质子数相同的粒子一定属于同一种元素。( )

(9)一种单质中可能含有多种核素,如 O2 中含 16O、17O、18O 三种核素。( )

(10)H2、D2、T2 是氢元素的三种不同核素。( )

(11)金刚石、石墨、C60、C70 互为同素异形体。( )

答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√ (7)× (8)× (9)√ (10)×

(11)√

角度一 各种微粒数目之间的相互关系

1.已知阴离子 R2-的原子核内有 n 个中子,R 原子的质量数为 m,则 ω g R 原子完全转

化为 R2-时,含有电子的物质的量是 ( )

A.m- ωn·-m2 mol C.ω???m-mn-2??? mol

B.ω

m-n n

mol

D.ωm (m-n+2) mol

解析:选 D R 原子的质子数为 m-n,其核外电子数也为 m-n,所以 R2-的核外电子数



m-n+2,而

ω

g

R

ω 原子的物质的量为 m

mol,所以形成的 R2-含有的电子的物质的量为ωm

(m-n+2)mol,故选 D。

2.某元素的一种同位素 X 的原子质量数为 A,含 N 个中子,它与 1H 原子组成 HmX 分子,

在 a g HmX 中所含质子的物质的量是( )

A.A+a m(A-N+m) mol B.aA(A-N) mol C.A+a m(A-N) mol D.aA(A-N+m) mol 解析:选 A X 原子的质子数为 A-N,一个 HmX 中所含的质子数为 A-N+m,HmX 的摩尔 质量为(A+m) g·mol-1,所以 a g HmX 中所含质子的物质的量为 A+a m(A-N+m) mol。
求一定质量的某物质中微粒数的答题模板

角度二 元素、 核素、同位素的概念辨析

3.金属钛对人体体液无毒且有惰性,能与肌肉和骨骼生长在一起,有“生物金属”之称。

下列有关 4282Ti 和 5202Ti 的说法中正确的是( ) A.4282Ti 和 5202Ti 的质量数相同,互称为同位素 B.4282Ti 和 5202Ti 的质子数相同,互称同位素 C.4282Ti 和 5202Ti 的质子数相同,是同一种核素 D.4282Ti 和 5202Ti 核外电子数相同,中子数不同,不能互称为同位素

解析:选 B A 项二者质量数不同;C 项中子数不同,属于不同核素;D 项质子数相同,

互称同位素。

4.具有广泛用途的 6207Co 放射源首次实现了国内批量生产。另外,钴还有多种原子,如

5267Co、5277Co、5287Co 和 5297Co。下列关于钴原子的说法正确的是(

)

A.5267Co、5277Co、5287Co、5297Co 和 6207Co 是摩尔质量不同的五种同素异形体

B.6207Co 放射源可以用来治疗癌症,其中子数与电子数之差等于 6

C.5267Co、5277Co、5287Co、5297Co 和 6207Co 互为同位素,物理性质几乎相同,化学性质不同

D.5267Co、5277Co、5287Co、5297Co 和 6207Co 互为同分异构体

解析:选 B 5267Co、5277Co、5287Co、5297Co 和 6207Co 互为同位素,物理性质不同,化学性质几乎完

全相同,A、C、D 错误;6207Co 的中子数为 60-27=33,与电子数之差为 33-27=6,B 正确。

理解元素、同位素、核素概念时的 4 个易错点

(1)一种元素可以有多种核素,也可能只有一种核素。

(2)有多少种核素就有多少种原子。

(3)不同的核素可能具有相同的质子数,如

11H



31H;也可能具有相同的中子数,如

C 14
6



186O;也可能具有相同的质量数,如

C 14 6



147N;也可能质子数、中子数、质量数均不相同,

如 11H 与 126C。

(4)同位素:“位”即核素的位置相同,在元素周期表中占同一个位置。

角度三 相对原子质量的概念辨析

5.16O 中的“16”表示的含义是( )

①氧元素的相对原子质量

②氧元素的一种同位素的近似相对原子质量

③氧元素的近似相对原子质量

④氧元素的一种同位素的质量数

A.①③

B.②④

C.①④

D.②③

解析:选 B 元素的相对原子质量是该元素的各种同位素的相对原子质量(Mi)与其原子

百分含量(n%)乘积的和的值,故①错误;同位素的相对原子质量是该同位素一个原子的绝对

质量与

12C

质量的

1 12

的比值。同位素的近似相对原子质量是该同位素一个原子的绝对质量

与 12C

质量的

1 12

的比值的近似整数倍,在数值上与同位素的质量数相等。因此,②、④

正确;元素的近似相对原子质量是各同位素的近似相对原子质量(即质量数)与其原子百分含

量乘积的和的值,③错误。

6.设某元素原子的核内质子数为 m,中子数为 n,则下列论断正确的是( )

A.不能由此确定该元素的相对原子质量

B.这种元素的相对原子质量为 m+n

C.若碳原子质量为 w g,此原子的质量为(m+n)·w

D.核内中子的总质量小于质子的总质量

解析:选 A 某元素原子的核内质子数为 m,中子数为 n,则该原子的质量数为 m+n。由

于题目没有明确该元素还有没有其他同位素原子,因此该元素的相对原子质量不能确定,则

A

正确,B

错误;根据同位素的相对原子质量的定义式,有

m+n=m

w

X g

,解得

m(X)=

12

m+n 12

·w g,则 C 错误;质子数与中子数的大小关系不确定,则质量也不确定,D 错误。

1.核外电子排布规律

2.原子结构示意图

思考:M 层最多排 18 个电子,所以钾的原子结构示意图为:

,是否正确?

提示:不正确。最外层电子数不能超过 8 个,应为:



问题 1 1~18 号元素原子结构的特点归纳 (1)原子核中无中子的原子:H。 (2)最外层有 1 个电子的元素:H、Li、Na。 (3)最外层有 2 个电子的元素:Be、Mg、He。 (4)最外层电子数等于次外层电子数的元素:Be、Ar。 (5)最外层电子数是次外层电子数 2 倍的元素:C;最外层电子数是次外层 3 倍的元素:O; 最外层电子数是次外层 4 倍的元素:Ne。 (6)电子层数与最外层电子数相等的元素:H、Be、Al。 (7)电子总数为最外层电子数 2 倍的元素:Be。 (8)次外层电子数是最外层电子数 2 倍的元素:Li、Si。

(9)内层电子总数是最外层电子数 2 倍的元素:Li、P。

(10)电子层数是最外层电子数 2 倍的元素:Li。

(11)最外层电子数是电子层数 2 倍的元素:He、C、S。

(12)最外层电子数是电子层数 3 倍的元素:O。

[对点练] 在短周期元素中,若某元素原子的最外层电子数与其电子层数相等,则符合

条件的元素有( )

A.1 种

B.2 种

C.3 种

D.4 种

解析:选 C 当电子层数为 1 时,为 H 元素;当电子层数为 2 时,为 Be 元素;当电子层

数为 3 时,为 Al 元素。

问题 2 10 电子微粒和 18 电子微粒

A+、B+、C-、D、E 五种粒子(分子或离子)中,每个粒子均有 10 个电子,已知:

①A++C-===D+E↑;②B++C-===2D。

请回答:

(1)C-离子的电子式是________。

(2)A+离子中的键角为________。

(3)分别写出 A+和 D 反应、B+和 E 反应的离子方程式__________________________、

_______________________。

(4)除 D、E 外,请再写出两种含 10 个电子的分子的分子式________。

(5)除 A+、B+外,请再写出两种含 10 个电子的阳离子________。

解析:本题中五种粒子均有 10 个电子是解题的突破口。依据已有的元素与化合物知识可

知,10 电子的粒子中,原子有 Ne;阴离子有 N3-、O2-、F-、OH-、NH-2 ,阳离子有 Na+、Mg2+、 Al3+、NH+ 4 、H3O+;分子有 CH4、NH3、H2O、HF。根据题意有:①A++C-===D+E↑,推知 A+应 为 NH+4 、C-为 OH-、D 为 H2O、E 为 NH3,将其结果代入②B++C-===2D,推知 B+应为 H3O+。

答案:(1)

(2)109°28′ (3)NH+4 +H2O

NH3·H2O+H+

H3O++NH3===NH+4 +H2O (4)CH4、Ne(答案合理即可) (5)Na+、Mg2+(答案合理即可)

寻找 10 电子微粒和 18 电子微粒的思维方法 (1)10 电子微粒

(2)18 电子微粒

角度一 核外电子排布规律

1.两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等,则在周期表的前 10 号

元素中,满足上述关系的元素共有( )

A.1 对

B.2 对

C.3 对

D.4 对

解析:选 B 前 10 号元素的核外电子层数与最外层电子数分别为 1H:1、1;2He:1、2;

3Li:2、1;4Be:2、2;5B:2、3;6C:2、4;7N:2、5;8O:2、6;9F:2、7;10Ne:2、8。

核外电子层数之比与最外层电子数之比:①1∶2 与 1∶2 为 H 和 Be;②2∶1 与 2∶1 为 C 和

He;③2∶2 与 2∶2 无合适的元素。

2.短周期元素 X 和元素 Y,元素 X 原子的最外层电子数为 a,次外层电子数为 b;元素 Y

原子的 M 层电子数为(a-b),L 层电子数为(a+b),则 X、Y 两元素形成的化合物可能具有的

性质是( )

A.和水反应

B.和硫酸反应

C.和氢氧化钠反应

D.和氧气反应

解析:选 C Y 原子 M 层电子数为 a-b,L 层电子数为 a+b=8,X 元素的次外层电子数

为 b,最外层电子数为 a,则 b=2,a=6。即 X 为 O 元素,Y 为 Si 元素,二者形成的化合物

为 SiO2,它能和 NaOH 溶液反应生成 Na2SiO3 和 H2O。

3.(2016·保定质检)A、B、C、D 4 种元素的核电荷数依次增大,它们的离子的电子层

数相同且最外层电子数均为 8。A 原子的 L 层电子数与 K、M 层电子数之和相等,D 原子的 K、

L 层电子数之和等于电子总数的一半。则 4 种元素的元素符号依次是 A________,B________,

C________,D________。 解析:A 原子的 L 层电子数与 K、M 层电子数之和相等,所以 A 的核电荷数为 2×8=16,
A 为 S 元素。D 原子的 K、L 层电子数之和等于电子总数的一半,所以 D 原子的核电荷数是(2 +8)×2=20,D 为 Ca 元素。根据核电荷数依次增大,它们的离子的电子层数相同且最外层 电子数均为 8,可以判断出 B 为 Cl 元素,C 为 K 元素。
答案:S Cl K Ca 角度二 10e-、18e-微粒的应用 4.下列各微粒:①H3O+、NH+ 4 、Na+;②OH-、NH-2 、F-;③O22-、Na+、Mg2+;④CH4、NH3、 H2O 具有相同质子数和电子数的一组是( ) A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④ 解析:选 B ①组质子数均为 11,电子数均为 10;②组质子数均为 9,电子数均为 10; ③组质子数依次为 16、11、12,电子数依次为 18、10、10;④组质子数、电子数均为 10。 5.用 A+、B-、C2-、D、E、F、G 和 H 分别表示含有 18 个电子的八种微粒(离子或分子), 请回答下列问题: (1)A 元素是________、B 元素是________、C 元素是________(用元素符号表示)。 (2)D 是由两种元素组成的双原子分子,其分子式是________,含有的化学键是________。 (3)E 是 所 有 含 18 个 电 子 的 微 粒 中 氧 化 能 力 最 强 的 分 子 , 其 分 子 式 是 __________________,其与水反应的化学方程式为__________________________________。 (4)F 是 由 两 种 元 素 组 成 的 三 原 子 分 子 , 其 电 子 式 是 ________ , 其 电 离 方 程 式 为 ________________________________________________________________________。 (5)G 分子中含有 4 个原子,其分子式是________。 (6)H 分子中含有 8 个原子,其分子式是________。 答案:(1)K Cl S (2)HCl 共价键 (3)F2 2F2+2H2O===4HF+O2

(4) (6)C2H6

H2S

H + + HS - , HS -

H + + S2 - (5)H2O2( 或 PH3)

角度三 核外电子排布规律的应用——元素推断

6.(2015·海南高考)a、b、c、d 为短周期元素,a 的 M 电子层有 1 个电子,b 的最外层

电子数为内层电子数的 2 倍,c 的最高化合价为最低化合价绝对值的 3 倍,c 与 d 同周期,d 的原子半径小于 c。下列叙述错误的是( )
A.d 元素的非金属性最强 B.它们均存在两种或两种以上的氧化物 C.只有 a 与其他元素生成的化合物都是离子化合物 D.b、c、d 分别与氢形成的化合物中化学键均为极性共价键

解析:选 D 短周期元素中 M 层电子数是 1,则 a 的核外电子排布是

,a 是 Na

元素;b 的最外层电子数为内层电子数的 2 倍,则 b 的核外电子排布是

,则 b 是 C

元素;c 的最高化合价为最低化合价绝对值的 3 倍,则 c 是 S 元素;c、d 的原子处于同一周

期,d 的原子半径小于 c,根据元素周期律可知 d 是 Cl 元素。A 项,在上述元素中非金属性

最强的元素是 Cl 元素,正确。B 项,Na 可以形成 Na2O、Na2O2 两种氧化物;C 可以形成 CO、

CO2 两种氧化物;S 可以形成 SO2、SO3 两种氧化物;而 Cl 元素则可以形成 Cl2O、ClO2、ClO3

等多种价态的氧化物,正确。C 项,Na 是金属元素,可以与非金属元素 C、S、Cl 形成离子化

合物,正确。D 项,C 元素可以与 H 元素形成乙烷,该分子中含有非极性键,错误。

7. A、B、C、D、E 五种短周期元素,它们的原子序数依次增大;A 元素的原子半径最小;

B 元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能生成盐;D 与 A 同主族,且与 E 同周期;E 元 3
素原子的最外层电子数是其次外层电子数的4,A、B、D、E 这四种元素,每一种与 C 元素都 能形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物。

请回答下列问题:

(1)B 单质的电子式是________。

(2)A、B、C、E 可形成两种酸式盐(均由四种元素组成),两种酸式盐相互反应的离子方

程式为________________________________________________________________________。

(3)A、C、E 间可形成甲、乙两种微粒,它们均为负一价双原子阴离子,且甲有 18 个电

子,乙有 10 个电子,则甲与乙反应的离子方程式为___________________________________。

解析:A 的原子半径最小,所以 A 为 H、B 为 N、D 为 Na、E 为 S、C 为 O。(2)形成盐可知

一定属于铵盐,酸式盐为 NH4HSO3、NH4HSO4。(3)由 18 电子和 10 电子可知甲、乙分别为 HS-、 OH-。

答案:(1)

(2)HSO-3 +H+===SO2↑+H2O

(3)HS-+OH-===S2-+H2O

[全 国 卷]

1.(2013·新课标全国卷Ⅰ)短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大,其简单离子

都能破坏水的电离平衡的是( )

A.W2-、X+

B.X+、Y3+

C.Y3+、 Z2-

D.X+、Z2-

解析:选 C 根据“短周期元素”、“原子序数依次增大”和选项中离子所带的电荷数,

可以判断出这四种元素 W、X、Y、Z 对应的离子分别是 O2-、Na+、Al3+和 S2-,其中 Na+对水

的电离平衡无影响,故排除 A、B、D。

2.(2011·新课标全国卷)短周期元素 W、X、Y 和 Z 的原子序数依次增大。元素 W 是制备

一种高效电池的重要材料,X 原子的最外层电子数是内层电子数的 2 倍,元素 Y 是地壳中含

量最丰富的金属元素,Z 原子的最外层电子数是其电子层数的 2 倍。下列说法错误的是( )

A.元素 W、X 的氯化物中,各原子均满足 8 电子的稳定结构

B.元素 X 与氢形成的原子比为 1∶1 的化合物有很多种

C.元素 Y 的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成

D.元素 Z 可与元素 X 形成共价化合物 XZ2

解析:选 A 根据题意,推断出 W 是 Li,X 是 C,Y 是 Al,Z 是 S。A 项,LiCl 中的 Li

不满足 8 电子稳定结构,错误;B 项,C 元素和 H 元素可形成 C2H2、C6H6、C8H8 等多种化合物;

C 项,Al 为两性金属,与强酸、强碱都能反应放出 H2;D 项,C 元素和 S 元素能形成 CS2。

[地 方 卷]

3.(2015·上海高考)中国科学技术名词审定委员会已确定第 116 号元素 Lv 的名称为鉝。

关于

Lv 293
116

的叙述错误的是(

)

A.原子序数 116

B.中子数 177

C.核外电子数 116

D.相对原子质量 293

解析:选 D 元素符号左下角表示的是原子核内的质子数,原子核内的质子数等于该元

素的原子序数,所以该元素的原子序数是 116,A 正确。在元素符号的左上角表示的是该元素

原子的质量数,质量数就是质子数与中子数的和,所以该原子的中子数是 293—116=177,B

正确。对于元素的原子来说,原子核内的质子数等于原子核外的电子数,等于元素的原子序

数,所以该原子的原子核外电子数是 116,C 正确。293 只表示该同位素原子的质量数,由于 不知道该元素有几种同位素原子,各种同位素原子的含量是多少,因此不能确定该元素的相 对原子质量,D 错误。
4.(2015·江苏高考)下列有关氯元素及其化合物的表示正确的是( ) A.质子数为 17、中子数为 20 的氯原子:2107Cl
B.氯离子(Cl-)的结构示意图: C.氯分子的电子式: Cl Cl D.氯乙烯分子的结构简式:H3C—CH2Cl 解析:选 C A 选项,氯原子符号左上角的数据应是质量数,其质量数为 37,错误;B 选项,Cl-的最外层电子数应为 8,错误;C 选项,电子式表示符合要求,正确;D 选项,结 构简式表示的是氯乙烷而不是氯乙烯,错误。 5.(2014·上海高考)下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是( ) A.H3O+ 和 OH- B.CO 和 N2 C.HNO2 和 NO- 2 D.CH+ 3 和 NH+4 解析:选 D CH+3 中电子数为 8,NH+4 中电子数为 10,二者不相等。
(限时:45 分钟) 一、选择题 1. (2016·昆明统考)下列说法中正确的是( ) A.铁元素的质量数为 60 B.6206Fe 的核内质子数比中子数多 8 C.6206Fe 与 5286Fe 的核外电子数相同,属于同一种核素 D.6206Fe 与 5286Fe 的化学性质相同,互为同位素 解析:选 D 6206Fe 这种铁原子的质量数为 60,而不是铁元素的质量数,A 错;6206Fe 的核内 质子数(26)比中子数(34)少 8,B 错;6206Fe 与 5286Fe 的质子数相同但中子数不同,是两种不同 的核素,C 错;6206Fe 与 5286Fe 是同种元素的不同核素,互为同位素,化学性质相同,D 正确。 2.下列说法正确的是( )

A.所含质子数和电子数相等的粒子一定是原子

B.两种粒子如果核外电子排布相同,化学性质就一定相同

C.质量数相同的原子其化学性质一定相同

D.具有相同核电荷数的原子或简单的离子,一定是同种元素

解析:选 D 化学中的粒子可以是分子、原子、离子,也可以是质子、中子、电子等,

HF 和 H2O 所含的质子数、电子数均相等,但它们是分子而不是原子。Na+、Mg2+核外电子排布

相同,但它们的化学性质却有很大差异。元素的化学性质取决于原子核外的最外层电子数,

与质量数无关。A、B、C 都不正确。核电荷数即质子数决定元素的种类,所以 D 正确。

3.下列关于指定粒子构成的几种描述中不正确的是( )

A.37Cl 与 39K 具有相同的中子数

B.第 114 号元素的一种核素

X 与 298
114

82Pb 具有相同的最外层电子数

C.H3O+与 OH-具有相同的质子数和电子数

D.O22-和 S2-具有相同的质子数和电子数

解析:选 C 37Cl 的中子数为 20,39K 的中子数为 20,A 正确;原子序数为 114 的元素位

于第七周期第ⅣA 族,与 Pb 处于同主族,最外层电子数相等,B 正确;H3O+的质子数和电子 数分别为 11、10;OH-的质子数和电子数分别为 9、10,C 错误;O22-的质子数为 16、电子数 为 18;S2-的质子数为 16、电子数为 18,D 正确。

4.在第 n 电子层中,当它作为原子的最外层时,容纳电子数最多与(n-1)层相同。当它

作为原子的次外层时,其电子数比(n-1)层多 10 个,则此电子层是( )

A.K 层

B.L 层

C.M 层

D.N 层

解析:选 C 因原子最外层(第 n 电子层)最多容纳电子数是 8 个,即第(n-1)层最多容

纳 8 个电子,那么第(n-1)层为 L 层,第 n 电子层为 M 层;再对照 M 层作为次外层时可容纳 18

个电子,比 L 层多 10 个电子,符合题意。

5.X 和 Y 均为短周期元素,X 原子的最外层电子数是次外层电子数的 2.5 倍,Y 位于 X

的前一周期,且最外层只有一个电子,则 X 和 Y 形成的化合物的分子式可表示为 ( )

A.XY B.XY2 C.XY3 D.XY4

解析:选 C 由题意知 X 是 N,Y 是 H,C 正确。

6.设 X、Y、Z 代表元素周期表中前 4 周期的三种元素,已知 X+和 Y-具有相同的电子层

结构;Z 元素的原子核内质子数比 Y 元素的原子核内质子数少 9;Y 和 Z 两种元素可形成含 4

个原子核、42 个电子的负一价阴离子。下列说法不正确的是( )

A.元素 Z 的气态氢化物分子中含有 10 个电子 B.元素 Y 的气态氢化物分子中含有 18 个电子 C.元素 Z 与元素 X 形成的化合物 X2Z 中离子都达到稳定结构 D.元素 Y、Z 组成的化合物属于离子化合物 解析:选 D 由“X+和 Y-具有相同的电子层结构”知 X+和 Y-的最外层都是 8 电子,推 知 X 为第ⅠA 族元素、Y 为第ⅦA 族元素;又因“Z 元素的原子核内质子数比 Y 元素的原子核 内质子数少 9”,故 Y 为氯、Z 为氧、X 为钾。水分子中含有 10 个电子,氯化氢分子中含有 18 个电子,K2O 中的 K+、O2-均达到最外层 8 电子稳定结构。氯、氧组成的化合物为共价化合 物。本题也可从常见的 4 核负一价阴离子 NO-3 、ClO-3 角度来分析,然后根据“Z 原子质子数 比 Y 原子质子数少 9”推知 Y 是 Cl、Z 是 O。 7.如图所示,a、b、c 均为非金属单质,d、e 均为含有 10 个电子的共价化合物,且分子 中所含原子个数:d>e,f 为离子化合物。则下列说法错误的是( )
A.常温下,单质 a 呈气态 B.单质 c 具有强氧化性 C.稳定性:d>e D.f 受热易分解为 d 和 e 解析:选 C a、b、c 均为非金属单质,d、e 均为含有 10 个电子的共价化合物,则 b 一 定是 H2。分子中所含原子个数:d>e,f 为离子化合物,因此 f 一定是铵盐,则 a 是 N2,c 是 F2,d 是 NH3,e 是 HF,f 是 NH4F。常温下 N2 是气体,A 正确;F 是最活泼的非金属元素, 因此单质氟具有强氧化性,B 正确;非金属性是 F 强于 N 元素,故氢化物稳定性是 HF 强于 NH3, C 不正确;铵盐受热易分解,因此 NH4F 受热分解生成 NH3 和 HF,D 正确。 8.第三周期非金属元素 R,它的原子核外最外电子层达到稳定结构所需电子数是最内层 电子数的正整数倍,则关于 R 的判断正确的是( ) A.常温下,能稳定存在的 R 的氧化物都能与烧碱溶液反应 B.R 的最高价氧化物对应的水化物为强酸 C.R 的单质可用于制造光导纤维 D.R 的气态氢化物在常温下都稳定存在

解析:选 A 由题意可知,R 可以为 Si 或 S。SO2、SO3、SiO2 都能与烧碱溶液反应,A 正 确;H2SiO3 为弱酸,B 错误;Si 常作半导体材料,SiO2 可制光导纤维,C 错误;SiH4 不能稳定 存在,D 错误。
9.(2016·廊坊质量检测)某短周期元素 M,其原子的最外层电子数和次外层电子数之差 与最外层达到饱和所需电子数相等,下列有关叙述正确的是( )
A.M 元素一定是第ⅤA 族元素 B.M 元素一定是第三周期元素 C.M 可形成与 CH3CHO 电子数相等的化合物 D.M 的单质在空气中加热时可能会生成红棕色气体 解析:选 C 设 M 的最外层电子数为 x,若 M 只有两个电子层,依题意有 x -2=8-x, 解得 x=5,则 M 为氮元素;若 M 有三个电子层,依题意有 8-x=8-x,该式恒成立,则 M 可能为第三周期元素中除氩外的任意一种,故 A 项、B 项错误。氮元素形成的化合物 HNO2 与 CH3CHO 电子数相等,C 项正确。红棕色气体为 NO2,而 N2 只有在高温或放电条件下才与空气中 的 O2 反应,且一步只能生成无色的 NO,D 项错误。 10.A、B、C、D、E 是原子序数依次增大的五种短周期元素且 B、C 相邻,A 元素可以与 B、C、E 元素分别形成甲、乙、丙三种物质,且甲、乙均为 10 电子化合物,丙为 18 电子化 合物。D 元素的最外层电子数与核外电子层数相等。已知:甲+E2===丙+B2,甲+丙===丁, 下列说法正确的是( ) A.离子半径:D>C>B B.A 与 C 两种元素共同形成的 10 电子粒子有 3 种 C.D 元素在周期表中的位置可以是第二周期第ⅡA 族 D.丁物质均由非金属元素构成,只含共价键 解析:选 B A、B、C、D、E 是原子序数依次增大的五种短周期元素。A 元素可以与 B、C、 E 元素分别形成甲、乙、丙三种物质,且甲、乙均为 10 电子化合物,丙为 18 电子化合物, 则 A 为氢元素;10 电子化合物可能为甲烷、氨气、水、HF,已知甲+E2===丙+B2,甲+丙=== 丁,则 E 为氯元素,B 为氮元素;由 B、C 相邻知 C 为氧元素,故甲为 NH3、乙为 H2O、丙为 HCl、丁为 NH4Cl;D 元素的最外层电子数与核外电子层数相等,原子序数大于氧元素,处于 第三周期,最外层电子数为 3,故 D 为铝元素。A 项,N3-、O2-、Al3+电子层结构相同,核电 荷数越大离子半径越小,故离子半径 N3->O2->Al3+,错误;B 项,H 与 O 两种元素可形成的 10 电子粒子有 H2O、H3O+、OH-三种,正确;C 项,Al 元素位于第三周期第ⅢA 族,错误;D

项,NH4Cl 含有离子键、共价键,错误。 二、非选择题

11.现有部分短周期主族元素的性质或原子结构如表所示:

元素编号

元素性质或原子结构

X

周期序数=主族序数=原子序数

Y

原子最外层电子数为 a,次外层电子数为 b

Z

原子 L 层电子数为 a+b,M 层电子数为 a-b

M

单质在自然界中的硬度最大

N

位于第三周期,最外层电子数是电子层数的 2 倍

(1)写出 X、Y、Z、N 四种元素的名称:X________,Y________,Z________,N________。

(2)由 X、Y、Z、M、N 五种元素两两组成的分子中,许多分子含有的电子数相等,写出符

合下列要求的分子式:

①含 10e-且呈正四面体结构的分子________;

②含 14e-的双原子分子________;

③含 16e-且能使溴水褪色的分子________;

④含 18e-且常温下呈液态的分子________。

解析:(1)根据周期序数=主族序数=原子序数,推知 X 为氢元素;根据电子数 L 层=a

+b,M 层=a-b,最外层为 a,次外层为 b,得出 b=2,a=6,从而推得 Y、Z 分别为氧元素、

硅元素;金刚石在自然界中的硬度最大,故 M 为碳元素,N 的最外层电子数是电子层数的 2

倍,则推得 N 为硫元素。(2)①CH4 为正四面体结构的分子,②CO 为含 14e-的双原子分子,③ 乙烯能和溴水发生加成反应,使溴水褪色,④H2O2 在常温下为 18e-的液态分子。
答案:(1)氢 氧 硅 硫 (2)①CH4 ②CO ③C2H4 ④H2O2

12.A、B、D、E、F 为短周期元素,非金属元素 A 最外层电子数与其周期数相同,B 的最

外层电子数是其所在周期数的 2 倍。B 在 D 中充分燃烧能生成其最高价化合物 BD2。E+与 D2- 具有相同的电子数。A 在 F 中燃烧,产物溶于水得到一种强酸。

(1)试推断 A、B、D、E、F 五种元素分别为(写出元素符号)

A:________,B:________,D:________,E:________,

F:________。

(2)A 元素有三种常见的同位素,分别写出其符号_________,它们之间的化学性质相同

吗?________。 (3)F 元素一种核素表示为 3177F,其质量数是_____________________________________,
中子数是________。 (4)画出 D 的原子结构示意图________________,E 的离子结构示意图________________。 (5)D 与 A 形成的化合物的化学式为____________,其中含有的化学键类型为________;
D 与 E 形成的化合物的化学式并注明所含的化学键类型为___________________________ ________________________________________________________________________。
(6)写出 D 与 E 形成化合物的电子式________________,其阴、阳离子个数比是 ________________。
答案:(1)H C O Na Cl (2)11H、21H、31H 相同 (3)37 20 (4) (5)H2O、H2O2
共价键 Na2O(离子键)、Na2O2(离子键、共价键)

(6)

1∶2、1∶2

13.X、Y、Z、W 是四种短周期元素,X 原子 M 层上的电子数是原子核外电子层数的 2 倍;

Y 原子最外层电子数是次外层电子数的 2 倍;Z 元素的单质为双原子分子,Z 的氢化物水溶液

呈碱性;W 元素最高正价是+7 价。回答下列问题:

(1)元素 X 原子结构示意图为____________________。

(2)元素 Y 的一种同位素可测定文物年代,这种同位素的符号是________。

(3)元素 Z 能与氢元素形成一价阴离子,该阴离子的电子总数是________,与该离子电子

总数相等的 Z 与氢形成的微粒是____________________。

(4)ZW3 常 温 下 呈 液 态 , 可 与 水 反 应 生 成 一 种 酸 和 一 种 碱 , 反 应 的 化 学 方 程 式 为

________________________________________________________________________。

(5)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。X、Y、Z、W 四种元素的最高价氧化

物的水化物中化学性质明显不同于其他三种酸的是________(用酸的分子式表示)。

解析:(1)X 原子 M 层上的电子数是原子核外电子层数的 2 倍,说明 X 共有 3 个电子层,

且 M 层上有 6 个电子,即

,为硫元素;Y 原子最外层电子数是次外层电子数的 2 倍,

说明 Y 只有 2 个电子层,且最外层有 4 个电子,Y 为碳元素;Z 的氢化物水溶液显碱性,中学

阶段要求掌握的碱性气体只有 NH3,因此 Z 为氮元素;W 的最高正价为+7,而 F 元素无正价, 因此 W 为氯元素。(2)碳的放射性同位素 146C 可用于考古。(3)氮元素与氢元素形成-1 价阴 离子,由于氮元素显-3 价,氢显+1 价,因此该阴离子为 NH-2 ,其电子总数是 10,与该离 子电子总数相等的还有 NH3、NH+ 4 。(4)NCl3 与 H2O 反应生成物中有碱,只能是 NH3·H2O,N 为 -3 价,Cl 为+1 价,酸应为 HClO。(5)H2CO3、HNO3、H2SO4、HClO4 中化学性质明显不同于其 他三种酸的是 H2CO3,H2CO3 为弱酸。

答案:(1)

(2) 146C (3)1 0 NH+4 、NH3

(4)NCl3+4H2O===3HClO+NH3·H2O (5)H2CO3

14.A、B、C、D、E、F、G、L、I 九种主族元素分别位于三个不同的短周期,它们的原

子序数依次增大,其中 B、C、D 位于同一周期,A 与 E、B 与 G、D 与 L 分别位于同一主族,C、

D、F 三种元素的原子序数之和为 28,F 的质子数比 D 多 5,D 的最外层电子数是 F 最外层电

子数的 2 倍,C 和 D 的最外层电子数之和为 11。请回答下列问题:

(1) 以 上 元 素 中 非 金 属 所 形 成 的 最 简 单 气 态 氢 化 物 稳 定 性 最 弱 的 是 ( 填 化 学

式)__________________,E、F、L 所形成的简单离子的半径由大到小的顺序为(用离子符号

表示)__________________。

(2)L、I 两元素可按原子个数比 1∶1 组成化合物 X,化合物 X 中各原子均满足 8 电子的

稳定结构,则 X 的电子式为________________。

(3)固体化合物 E2D2 投入到化合物 E2L 的水溶液中,只观察到有沉淀产生,写出该反应的

离子方程式:___________________________________________________________。

(4)由 A、B、C、D 按原子个数比 4∶1∶1∶2 形成一种化合物 Y,则 Y 的化学式为

_____________________,向 Y 中加足量稀硫酸后,再加高锰酸钾溶液,高锰酸钾溶液褪色。

写出使高锰酸钾溶液褪色的反应的离子方程式:_________________________________。

解析:由于九种主族元素位于三个不同的周期,而 B、C、D 位于同一周期,可以知道 A

为氢元素,B、C、D 位于第二周期,E、F、G、L、I 则位于第三周期;由 A 与 E 为同一主族元

素,可确定 E 为钠元素;由 F 的质子数比 D 多 5,D 的最外层电子数是 F 最外层电子数的 2

倍,可推知 D、F 分别为氧元素和铝元素;由 C、D、F 三种元素的原子序数之和为 28,可推

知 C 元素为氮元素;由 D 与 L 位于同一主族,可推知 L 为硫元素;由其原子序数关系和 B 与

G 位于同一主族可知,I 只能是氯元素,B、G 分别为碳元素和硅元素。即 A、B、C、D、E、F、

G、L、I 分别对应 H、C(碳)、N、O、Na、Al、Si、S、Cl。(1)题述非金属元素除 H 外,C(碳)、

N、O、Si、S、Cl 中硅元素的非金属性最弱,故形成的最简单的气态氢化物中 SiH4 的稳定性 最弱。E、F、L 所形成的简单离子中 S2-与氩原子的核外电子排布相同,而 Na+和 Al3+则与氖 原子核外电子排布相同,故离子半径大小顺序为 S2->Na+>Al3+。(2)L、I 两元素按原子个 数比 1∶1 组成的化合物应该是 S2Cl2,其中硫原子和硫原子之间、硫原子和氯原子之间均以 共价单键的形式结合。(3)Na2O2 和 Na2S 的水溶液发生氧化还原反应,生成 NaOH,同时有 S 沉 淀析出。(4)由 A、B、C、D 按原子个数比 4∶1∶1∶2 形成的化合物为(NH4)2C2O4。C2O24-具有 还原性,能够被酸性 KMnO4 溶液氧化,反应的离子方程式为 2MnO-4 +5H2C2O4+6H+===2Mn2++ 10CO2↑+8H2O。
答案:(1)SiH4 S2->Na+>Al3+ (2) Cl S S Cl (3)Na2O2+S2-+2H2O===S↓+2Na++4OH- (4)(NH4)2C2O4 2MnO- 4 +5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
第 2 节 元素周期表和元素周期律
[高考导航] 1.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。 2.以第三周期为例,掌握同一周期内元素性质的递变规律及其与原子结构的关系。 3.以第ⅠA 族和第ⅦA 族为例,掌握同一主族内元素性质的递变规律与原子结构的关系。 4.了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律。
1.原子序数 按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号。 原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。 2.编排原则 (1)周期:把电子层数相同的元素按原子序数递增顺序从左到右排列成一横行。 (2)族:把不同横行中最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序从上到下排成一 纵行。

3.元素周期表的结构

(1)周期(7 个横行,7 个周期):

短周期

长周期

序号

1

2

3456

7

元素种数

2

8

8 18 18 32 32

0 族元素 原子序数

2

10

18 36 54 86 118

(2)族(18 个纵行,16 个族)

主族



1

族 ⅠA

2

13

14

15

16

17

ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA

副族



3

族 ⅢB

4

5

6

7

11

12

ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB ⅠB ⅡB

Ⅷ族

第 8、9、10,共 3 个纵行

0族

第 18 纵行

4.元素周期表中元素的分区

(1)分界线:如上图所示,沿着元素周期表中 B、Si、As、Te、At 与 Al、Ge、Sb、Po 的交界处画一条斜线,即为金属元素和非金属元素的分界线(H 除外)。
①金属元素:位于分界线的左面区域,包括所有的过渡元素和部分主族元素(H 除外)。 ②非金属元素:位于分界线的右面区域,包括部分主族元素和 0 族元素。 (2)分界线附近的元素,既能表现出一定的金属性,又能表现出一定的非金属性。 5.元素周期表中的特殊位置 (1)过渡元素:元素周期表中部从第ⅢB 族到第ⅡB 族 10 个纵行共六十多种元素,这些元 素都是金属元素。

(2)镧系:元素周期表第六周期中,57 号元素镧到 71 号元素镥共 15 种元素。 (3)锕系:元素周期表第七周期中,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 号元素铀(U)以后的各种元素。

问题 1 元素周期表中必记的 4 个关系

(1)常见的四组等量关系

①核电荷数=质子数=原子序数;

②核外电子层数=周期序数;

③主族序数=最外层电子数=最高正价;

④非金属元素:最低负价=最高正价-8。

(2)同主族元素的原子序数差的关系

①位于过渡元素左侧的主族元素,即第ⅠA、第ⅡA 族,同主族、邻周期元素原子序数之

差为上一周期元素所在周期所含元素种数;

②位于过渡元素右侧的主族元素,即第ⅢA~第ⅦA 族,同主族、邻周期元素原子序数之

差为下一周期元素所在周期所含元素种数。例如,氯和溴的原子序数之差为 35-17=18(溴

所在第四周期所含元素的种数)。

(3)同周期第ⅡA 族和第ⅢA 族元素原子序数差的关系

周期序数

1

2

3

4

5

6

7

原子序数差 无 1

1

11

11

25

25

原因

增加了过渡元素

增加了过渡元素和镧系或锕系元 素

(4)奇偶关系

①原子序数是奇数的主族元素,其所在主族序数必为奇数;

②原子序数是偶数的主族元素,其所在主族序数必为偶数。

[对点练] 1.若甲、乙分别是同一周期的第ⅡA 族和第ⅢA 族元素,原子序数分别为 m

和 n,则下列关于 m 和 n 的关系不正确的是( )

A.n=m+1

B.n=m+18

C.n=m+25

D.n=m+11

解析:选 B 对于第一、二、三周期,同一周期的第ⅡA 族和第ⅢA 族元素的原子序数只

相差 1;而对于第四、五周期来说,由于存在过渡元素,同一周期的第ⅡA 族和第ⅢA 族元素 的原子序数则相差 11;而对于第六、七周期来说,由于存在镧系和锕系元素,同一周期的第 ⅡA 族和第ⅢA 族元素的原子序数则相差 25。
问题 2 利用稀有气体元素确定主族元素位置 第一~第七周期稀有气体元素的原子序数依次为:2、10、18、36、54、86、118。 确定主族元素在周期表中位置的方法:原子序数-最邻近的稀有气体元素的原子序数= ΔZ。

??若ΔZ<0,则与稀有气体元素同周期,族序数为8-|ΔZ| ???若ΔZ>0,则在稀有气体元素下一周期,族序数为ΔZ

例如:①35 号元素(相邻近的是 36Kr),则 35-36=-1,故周期数为四,族序数为 8- |-1|=7,即第四周期第ⅦA 族,即溴元素;②87 号元素(相邻近的是 86Rn),则 87-86=1, 故周期数为 7,族序数为 1,即第七周期第ⅠA 族,即钫元素。
[对点练] 2.试推算原子序数为 6、13、34、53、88、115 的元素在周期表中的位置:

原子序数 6 13 34 53 88 115 周期



解析:6 号元素比 Ne(10)少 4 个电子,有 2 个电子层,最外层电子数为 4,位于第二周 期第ⅣA 族,13 号元素比 Ne(10)多 3 个电子,有 3 个电子层,最外层电子数为 3,位于第三 周期第ⅢA 族;34 号元素比 Kr(36)少 2 个电子,共有 4 个电子层,最外层电子数为 6,位于 第四周期第ⅥA 族;53 号元素比 Xe(54)少 1 个电子,共有 5 个电子层,最外层电子数为 7, 位于第五周期第ⅦA 族;88 号元素比 Rn(86)多 2 个电子,共有 7 个电子层,最外层电子数为 2,位于第七周期第ⅡA 族;115 号元素比 118 号元素少 3 个电子,共有 7 个电子层,最外层 电子数为 5,位于第七周期第ⅤA 族。
答案:

原子序数 6

13

34

53

88 115

周期















ⅣA ⅢA ⅥA ⅦA ⅡA ⅤA

角度一 元素周期表的结构 1.如图为元素周期表中前四周期的一部分。若 B 元素的核电荷数
为 x,则这五种元素的核电荷数之和为( )

A.5x+10 C.5x+14

B.5x D.5x+16

解析:选 A A、B、C、D、E 为前四周期元素,设 B 的核电荷数为 x, 则其他元素的核电荷数如图所示,所以五种元素的核电荷数之和为 x+x -1+x+1+x-8+x+18=5x+10。
2.已知 X、Y、Z 三种主族元素在元素周期表中的位置如图所示,设 X 的原子序数为 a。 则下列说法不正确的是( )

A.Y 与 Z 的原子序数之和可能为 2a B.Y 的原子序数可能为 a-17 C.Z 的原子序数可能为 a+31 D.X、Y、Z 一定为短周期元素 解析:选 D 由题给信息可知,X、Y、Z 只能位于元素周期表中过渡元素区域的右边,则: 若 X、Y、Z 同为短周期元素,由 X 的原子序数为 a 可知,Y 的原子序数为 a-8+1=a-7,Z 的原子序数为 a+8-1=a+7,A 正确;若 X 为长周期非金属元素,Y 为短周期非金属元素, 则 Y 的原子序数可能为 a-18+1=a-17,B 正确;若 Z 为第六或第七周期元素,因存在镧系 和锕系元素,则 Z 的原子序数可能为 a+32-1=a+31,C 正确。 3.结合如图所示元素周期表,回答下列问题:

(1)表中所列元素,属于短周期元素的有__________(填字母,下同),属于主族元素的有

__________;g 元素位于第________周期__________族,i 元素位于第________周期第 ________族。
(2)f 元素位于第________周期第________族,请按氦元素的式样写出该元素的原子序 数、元素符号、元素名称、相对原子质量:______________。
(3)简述元素在元素周期表中的位置与元素原子结构的关系。 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------。
解析:(1)根据元素周期表的结构知:第一周期有 2 种元素,第二、三周期各有 8 种元素, 分别位于第 1、2、13~18 纵行,第四、五、六、七周期为长周期,包含 1~18 纵行,由此可 找出各元素在元素周期表中的位置。(2)第三周期第ⅥA 族元素为硫(S),原子序数为 16,相 对原子质量为 32。(3)元素原子结构与元素在元素周期表中的位置关系:①元素所在周期数 等于原子的电子层数,元素所在的主族序数等于原子的最外层电子数,由元素原子的电子层 数和最外层电子数可确定元素在元素周期表中的位置;②同一周期元素原子的电子层数相同, 同一主族元素原子的最外层电子数相同。
答案:(1)a、b、c、d、e、f、g a、b、c、d、e、f 三 0 四

ⅡB (2)三 ⅥA

(3)①元素所在周期数等于原子的电子层数,元素所

在的主族序数等于原子的最外层电子数,由元素原子的电子层数和最外层电子数可确定元素

在元素周期表中的位置;②同一周期元素原子的电子层数相同,同一主族元素原子的最外层

电子数相同

角度二 主族元素在周期表中位置的确定

4.根据中学化学教材中所附元素周期表判断,下列叙述不正确的是( )

A.两短周期元素原子序数相差 8,则周期数一定相差 1

B.L 层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的 L 层电子数相等

C.所有主族元素的最高化合价与它的族序数数值相等

D.某元素原子的核电荷数为 53,则该元素位于第五周期第ⅦA 族

解析:选 C 在短周期里,除第一周期含两种元素外,其余两个周期所含元素都是 8 种。 若两元素原子序数相差 8,则不可能在同一周期也不可能相差两个周期,A 正确;L 层电子为 奇数,则一定是核外最外层电子,其所在族的序数与该元素原子的 L 层电子数相等,B 正确; 氟元素没有正价,C 错误;稀有气体元素 Xe 是 54 号元素,故核电荷数为 53 的元素位于第五 周期第ⅦA 族,D 正确
5.下列说法正确的是( ) A.原子序数为 7 的元素的最高化合价为+4 价 B.114 号元素位于第七周期第 ⅣA 族 C.位于同一主族的甲乙两种元素,甲的原子序数为 m,则乙的原子序数可能为 m+4 D.位于同一周期的甲乙两种元素,甲位于第ⅠA 族,原子序数为 m,乙位于第ⅢA 族, 则乙原子序数可能为 m+19 解析:选 B 原子序数为 7 的元素一定为主族元素,主族元素原子序数为奇数的原子所 在的族序数一定为奇数,最高化合价也一定为奇数,A 错误;118 号元素位于第七周期 0 族, 114 号元素位于第七周期第ⅣA 族,B 正确;同一主族的元素相差 2、8、18、32 或上述数字 间的和,C 错误;同一周期第ⅠA 族与第ⅢA 族之间的差可能为 2、12、26,D 错误。

1.元素周期律的定义

元素的性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律。

2.元素周期律的实质

元素原子核外电子排布的周期性变化。

3.主族元素的周期性变化规律

项目

同周期(左→右)



核电荷数



电子层数

结 原子半径
构 离子半径

逐渐增大
相同 逐渐减小 阳离子逐渐减小,阴离子逐渐减小

同主族(上→下) 逐渐增大 逐渐增多 逐渐增大 逐渐增大

r(阴离子)>r(阳离子)

化合价

相同, 最高正化合价由+1→+7(O、F 除外),
最高正化合价=主族 负化合价=-(8-主族序数)
序数(O、F 除外)

元素的金属性和非

金属性逐渐减弱

金属性逐渐增强

金属性

非金属性逐渐增强

非金属性逐渐减弱



阳离子氧化性逐渐减

质 离子的氧化性、还原

阳离子氧化性逐渐增强





阴离子还原性逐渐减弱

阴离子还原性逐渐增



气态氢化物稳定性

逐渐增强

逐渐减弱

最高价氧化物对应

碱性逐渐减弱

碱性逐渐增强

水化物的酸碱性

酸性逐渐增强

酸性逐渐减弱

4.元素周期表、元素周期律的应用

(1)为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索。

(2)预测元素的性质(由递变规律推测)

①比较不同周期、不同主族元素的性质:

如金属性 Mg>Al、Ca>Mg,则碱性 Mg(OH)2>Al(OH)3、Ca(OH)2>Mg(OH)2。(填“>”、“<”

或“=”)

②推测未知元素的某些性质:

如:已知 Ca(OH)2 微溶,Mg(OH)2 难溶,可推知 Be(OH)2 难溶。 再如:已知卤族元素的性质递变规律,可推知元素砹(At)应为黑色固体,与氢难化合,

HAt 不稳定,水溶液呈酸性,AgAt 难溶于水等。

(3)启发人们在一定区域内寻找新物质

①半导体元素在金属与非金属分界线附近,如 Si、Ge、Ga 等。

②农药中常用元素在右上方,如:F、Cl、S、P、As 等。

③催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中找,如:Fe、Ni、Rh、Pt、Pd 等。

问题 1 元素金属性和非金属性的比较

比较金属性和非金属性的强弱,主要有以下 3 种方法:

(1)结构比较法

最外层电子数越少,电子层数越多,元素金属性越强;最外层电子数越多,电子层数越

少,非金属性越强。

(2)位置比较法

元素

金属性“右弱左强,上弱下强,右上弱左下强”

周期表

非金属性“左弱右强,下弱上强,左下弱右上强”

金属活

按 K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、

动性顺序

Au 的顺序,金属性减弱

非金属活 动性顺序

按 F、O、Cl、Br、I、S 的顺序,非金属性减弱

(3)实验比较法

[对点练] 1.判断下列说法的正误 (1)同周期元素,从左到右,原子半径逐渐减小,离子半径也逐渐减小。( ) (2)电子层数越多,半径越大。( ) (3)在主族元素中,最高正化合价均等于主族序数。( ) (4)元素的原子得电子越多,非金属性越强;失电子越多,金属性越强。( ) (5)元素的氧化物对应的水化物酸性越强,非金属性越强;碱性越强,金属性越强。( ) (6)元素的气态氢化物越稳定,非金属性越强,其水溶液的酸性越强,还原性越弱。( ) (7)在 Mg、Al、NaOH 溶液构成的原电池中,因为 Al 作负极,Mg 作正极,所以 Al 的金属 性大于 Mg。( )

(8)HCl 的酸性比 H2S 强,说明 Cl 的非金属性比 S 元素的强。( ) (9)还原性:Cl-<S2-,说明 Cl 的非金属性比 S 元素的强。( ) (10)Cl2 与铁反应生成 FeCl3,而 S 与铁反应生成 FeS,说明 Cl 的非金属性比 S 元素的强。 () 答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× (9)√ (10)√ 问题 2 微粒半径的比较

[对点练] 2.下列各组粒子中粒子半径由大到小的是( )

A.O、Cl、S、P

B.Al3+、Mg2+、Ca2+、Ba2+

C.K+、Mg2+、Al3+、H+ D.Li、Na、K、Cs

解析:选 C 比较粒子半径有以下原则:①同周期从左到右逐渐减小,A 为 P>S>Cl>O,

②同主族从上到下逐渐增大,③核外电子排布相同时,核电荷数越大,半径越小,Mg2+>

Al3+,④各层排布都饱和,一般电子层越多,半径越大。

角度一 由元素周期律直接判断元素的性质

1.(2014·海南高考)下列有关物质性质的说法错误的是( ) A.热稳定性:HCl>HI B.原子半径:Na>Mg C.酸性:H2SO3>H2SO4 D.结合质子能力:S2->Cl- 解析:选 C 同主族元素自上而下非金属性减弱,非金属性越强,氢化物越稳定,HCl> HI,A 正确;同周期元素从左到右,元素原子半径逐渐减小,r(Na)>r(Mg),B 正确;H2SO3 属于中强酸,H2SO4 属于强酸,酸性:H2SO4>H2SO3,C 错误;酸性越弱,酸越难电离,对应的 酸根离子越易结合 H+,因为 HCl 的酸性强于 H2S,所以结合质子能力:S2->Cl-,D 正确。 2.(2016·上海模拟)运用元素周期律分析下面的推断,其中错误的是( ) A.已知 Ra 是第七周期第ⅡA 族的元素,故 Ra(OH)2 的碱性比 Mg(OH)2 的碱性强 B.已知 As 是第四周期第ⅤA 族的元素,故 AsH3 的稳定性比 NH3 的稳定性强 C.已知 Cs 的原子半径比 Na 的原子半径大,故 Cs 与水反应比 Na 与水反应更剧烈 D.已知 Cl 的核电荷数比 Al 的核电荷数大,故 Cl 的原子半径比 Al 的原子半径小 解析:选 B 同主族元素从上到下金属性递增,非金属性递减,则最高价氧化物对应水 化物碱性增强,金属活泼性增强,非金属气态氢化物稳定性减弱,A、C 正确,B 错误;同周 期元素从左到右原子半径递减,D 正确。 3.如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图,下列说法正确的是( )
A.原子半径:Z>Y>X B.气态氢化物的稳定性:R<W C.WX3 和水反应形成的化合物是离子化合物 D.Y 和 Z 两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应 解析:选 D 依据元素化合价规律可知 X、Y、Z、W、R 分别是氧、钠、铝、硫、氯元素。 A 项,原子半径 Na>Al>O(或 Y>Z>X);B 项,气态氢化物的稳定性:HCl>H2S;C 项,SO3(WX3) 和水反应生成的 H2SO4 为共价化合物。

4.(2016·唐山模拟)W、X、Y、Z 均是短周期主族元素,X、Y、Z 处于同一周期,W、X、 Z 的简单离子具有相同的电子层结构,W 的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物能反应生成 盐,X 的氧化物既能溶于酸又能溶于碱,Y 的最高正价与最低负价的代数和为 0。下列说法正 确的是( )
A.离子半径:W>X>Z B.原子半径:Z>X>Y C.单质的溶点:W>Z>Y D.最高正价:Z>W>X 解析:选 B 由题意可知,W 为氮元素,X 为铝元素,Y 为硅元素,Z 为钠元素或镁元素。 Na+或 Mg2+的半径均大于 Al3+的半径,A 项错误;原子半径:Na(或 Mg)>Al>Si,B 项正确;N2 常温下为气态,其溶、沸点很低,溶点:Si>Na(或 Mg)>N2,C 项错误;最高正价:N>Al>Na(或 Mg),D 项错误。 角度二 元素金属性和非金属性强弱的比较 5. 下列各项叙述中一定能说明元素 X 的非金属性比元素 Y 的非金属性强的是( ) A.X 原子在反应中得到的电子数比 Y 原子在反应中得到的电子数少 B.气态氢化物溶于水后的酸性 X 比 Y 强 C.X 的最高正价比 Y 的最高正价高 D.X 单质能与 Y 的氢化物反应生成 Y 单质 解析:选 D 判断非金属性强弱的依据有 3 个:①单质与氢气化合的难易程度,②生成 气态氢化物的稳定性强弱,③最高价氧化物对应水化物的酸性强弱;还可以把非金属性推广 到单质的氧化性,单质氧化性越强,则说明元素非金属性越强,D 正确。 6.(2015·上海高考)不能作为判断硫、氯两种元素非金属性强弱的依据是( ) A.单质氧化性的强弱 B.单质沸点的高低 C.单质与氢气化合的难易 D.最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱 解析:选 B A 项,元素的非金属性越强,其单质获得电子的能力就越强,因此单质氧化 性就越强。故可以通过比较单质氧化性的强弱,判断元素的非金属性的强弱;B 项,S 单质、 Cl2 都是分子晶体,分子之间通过分子间作用力结合,分子间作用力越大,物质的熔沸点就越 高,这与元素的非金属性强弱无关;C 项,元素的非金属性越强,其单质与氢气化合形成氢

化物就越容易,形成的氢化物的稳定性就越强。因此可以比较元素非金属性的强弱;D 项,

元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强,因此可以通过比较 S、

Cl 两种元素最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱比较元素的非金属性的强弱。

7.将甲、乙两种金属的性质相比较,已知:①甲与 H2O 反应比乙与 H2O 反应剧烈;②甲

单质能从乙的盐溶液中置换出乙单质;③甲的最高价氧化物对应的水化物碱性比乙的最高价

氧化物对应的水化物碱性强;④与某金属反应时甲原子得电子数目比乙原子得电子数目多;

⑤甲单质的熔、沸点比乙的低。能说明甲的金属性比乙强的是( )

A.①④

B.①②③

C.③⑤ D.①②③④⑤

解析:选 B 比较金属性强弱的一般方法是看与酸(或水)反应的剧烈程度、最高价氧化

物对应的水化物碱性的强弱、置换反应,而不能根据其与金属反应时得电子的数目多少、熔

沸点的高低进行比较。

角度三 粒子半径大小比较

8.已知短周期元素的四种离子 A2+、B+、C3-、D-具有相同的电子层结构,则下列叙述中

正确的是( )

A.原子序数:D>C>B>A

B.原子半径:B>A>C>D

C.离子半径:C3->D->A2+>B+

D.氧化性:A2+>B+,还原性:C3-<D-

解析:选 B 由于四种离子具有相同的电子层结构,离子所对应的元素应位于相邻两个 周期,根据阴阳离子所带的电荷数,得出元素在周期表中的位置关系:B A C D。原子序数大 小应为 A>B>D>C,A 项错误;根据原子半径的递变规律,可以判断 B 正确;C 项应为 C3-

>D->B+>A2+;还原性 C3->D-,D 错误。

9.A、B、C 为三种短周期元素,A、B 在同周期,A、C 的最低价离子分别为 A2-和 C-,

B2+和 C-具有相同的电子层结构。下列说法中正确的是( )

A.原子序数:A>B>C

B.原子半径:A>B>C

C.离子半径:A2->B2+>C-

D.原子最外层电子数:A>C>B

解析:选 A 由题意可 确定 A、B、C 分别为 S、Mg、F 三种元素。则原子序数:A>B>C; 原子半径:B>A>C;离子半径:A2->C->B2+;原子最外层电子数:C>A>B。
10.比较下列微粒半径大小,用“>”或“<”填空 (1)Na________ Mg________ Cl (2)Li________ Na________ K (3)Na+________Mg2+________Al3+ (4)F-________Cl-________Br- (5)Cl-________O2-________Na+________Mg2+ (6)Fe2+________Fe3+ 答案:(1)> > (2)< < (3)> > (4)< < (5)> > > (6)>
1.“位”、“构”、“性”关系 同一元素的“位、构、性”关系可表示如下:
2.“位”、“构”、“性”关系的四大应用 应用一:结构与位置互推

[对点练] 1.根据下列短周期元素的性质数据判断,下列说法正确的是( )

元素性质 元素性质

















元素编号 原子半径/10-10m

0.66 1.36 1.23 1.10 0.99 1.54

0.70

1.18

最高或最



+2 +1 +5 +7 +1

+5

+3

低化合价

-2



- -3 -1 -

-3



A.元素④⑤形成的化合物是离子化合物 B.元素⑦位于第三周期第ⅤA 族

C.元素③的最高价氧化物对应水化物碱性最强

D.元素①⑧形成的化合物具有两性

解析:选 D 根据列出的原子半径和元素化合价可确定④和⑤分别是磷和氯两种元素,

磷和氯只能形成共价化合物,A 错误;元素⑦是氮,位于第二周期第ⅤA 族,B 错误;元素③

和⑥分别是锂和钠,碱性:LiOH<NaOH,C 错误;元素①和⑧分别是氧和铝,Al2O3 具有两性, D 正确。

2.Q、W、X、Y、Z 是 5 种短周期元素,原子序数逐渐增大;W 与 Q 按 1∶4 形成的化合物

A 是一种重要能源;W 与 Y,X 与 Y 组成的化合物是大气污染物;Y 与 Z 按 1∶1 形成的离子化 合物 B,其摩尔质量为 78 g·mol-1。Q、W、X、Y、Z 的元素符号分别为________、________、

________ 、 ________ 、 ________ , W 在 元 素 周 期 表 中 的 位 置 是

________________________________________________________________________。 解析:由“W 与 Q 按 1∶4 形成的化合物 A 是一种重要能源”可知 W、Q 分别是 C、H;由
大气污染物(CO、NOx、SO2)可知 Y 为 O,X 为 N;由离子化合物 B 及其摩尔质量数值可知 B 为 Na2O2,所以 Z 为 Na。
答案:H C N O Na 第二周期第ⅣA 族 应用二:性质与位置互推 熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律,根据元素性质可以推知元素在 周期表中的位置,根据元素在周期表中的位置可以推知元素性质。
[对点练] 3.(2015·福建高考)
短周期元素 X、Y、Z、W 在元素周期表中的相对位置如表所示,其中 W 原子的质子数是其 最外层电子数的三倍。下列说法不正确的是( )
A.原子半径:W>Z>Y>X B.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>W>Z C.最简单气态氢化物的热稳定性:Y>X>W>Z D.元素 X、Z、W 的最高化合价分别与其主族序数相等 解析:选 A 从元素周期表的局部图可知 X、Y、Z、W 为第二、三周期元素,W 位于第三 周期,W 原子的质子数是其最外层电子数的三倍,故 W 是 P 元素,据此推出 X、Y、Z 分别是 N、 O、Si。根据四种元素在周期表中的位置关系可知,原子半径:Z>W>X>Y,A 项错误;非金属 性:O>N>P>Si,最高价氧化物对应水化物的酸性:HNO3>H3PO4>H2SiO3,即 X>W>Z,氢化物的热 稳定性:H2O>NH3>PH3>S iH4,即 Y>X>W>Z,B、C 项正确;主族元素除 O、F 外,其他元素最高 化合价都等于其主族序数,D 项正确。 4.(2014·浙江高考)如表所示的五种元素中,W、X、Y、Z 为短周期元素,这四种元素的

原子最外层电子数之和为 22。下列说法正确的是( )

XY

W

Z

T

A.X、Y、Z 三种元素最低价氢化物的沸点依次升高 B.由 X、Y 和氢三种元素形成的化合物中只有共价键 C.物质 WY2、W3X4、WZ4 均有熔点高、硬度大的特性 D.T 元素的单质具有半导体的特性,T 与 Z 元素可形成化合物 TZ4 解析:选 D 设 W 的最外层电子数为 x,根据表中各元素的位置关系及题干信息可知,4x +6=22,x=4。由此可推知 W 为 Si,X 为 N,Y 为 O,Z 为 Cl,T 为 Ge;NH3、H2O 和 HCl 中 H2O 的沸点最高,A 项错误;N、H、O 可形成含有离子键的化合物,如 NH4NO3 等,B 项错误; SiCl4 为共价化合物,熔、沸点较低,C 项错误;Ge 与 Si 为相邻的同 主族元素,单质能作半 导体材料,Ge 也能与 Cl 形成 GeCl4,D 项正确。 5.X、Y、Z、W 均为短周期元素,它们在元素周期表中的相对位置如图所示。若 Z 原子的 最外层电子数是第一层电子数的 3 倍,下列说法中正确的是( ) A.X 的最常见气态氢化物的水溶液显酸性 B.最高价氧化物对应水化物的酸性 W 比 Z 强 C.Z 的单质与氢气反应比 Y 单质与氢气反应剧烈 D.X 的原子半径小于 Y 解析:选 B 根据图示元素的位置关系,结合 Z 原子的最外层电子数是第一层电子数的 3 倍,可以推出 Z 为 S,从而可以确定 X 为 N,Y 为 O,W 为 Cl。N 的最常见气态氢化物 NH3 的水 溶液显碱性,A 错误;非金属性 Cl 强于 S,因此最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4>H2SO4, B 正确;非金属性 O 强于 S,因此 O2 与 H2 反应比 S 与 H2 反应剧烈,C 错误;同周期元素从左 到右原子半径逐渐减小,因此 N 的原子半径大于 O,D 错误。 应用三:结构与性质互推 (1)最外层电子数是决定元素原子的氧化性和还原性的主要原因。 (2)原子半径决定了元素单质的性质;离子半径决定了元素组成化合物的性质。 (3)同主族元素最外层电子数相同,性质相似。

[对点练] 6.(2014·江苏高考)短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大。X 原子的最外 层电子数是其内层电子数的 2 倍,Y 是地壳中含量最高的元素,Z2+与 Y2-具有相同的电子层 结构,W 与 X 同主族。下列说法正确的是( ) A.原子半径的大小顺序:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X) B.Y 分别与 Z、W 形成的化合物中化学键类型相同 C.X 的最高价氧化物对应的水化物的酸性比 W 的弱 D.Y 的气态简单氢化物的热稳定性比 W 的强 解析:选 D 由题意可推出 X、Y、Z、W 依次为 C、O、Mg、Si。根据同一周期主族元素从 左到右原子半径依次减小,同一主族元素从上到下,原子半径依次增大,则 r(Mg)>r(Si)>r(C)>r(O),A 选项错误;Y 与 Z 形成 MgO,含有离子键,Y 与 W 形成 SiO2,含 有共价键,B 选项错误;元素非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,故酸 性:H2CO3>H2SiO3,C 选项错误;元素非金属性越强,气态氢化物越稳定,则 H2O>SiH4,D 选项 正确。 7.短周期元素 X、Y、Z 的原子序数依次增大,其原子的最外层电子数之和为 13。X 和 Y、 Z 位于相邻周期,Z 原子最外层电子数是 X 原子内层电子数的 3 倍,是 Y 原子最外层电子数的 3 倍。下列说法正确的是( ) A.X 的氢化物溶于水显酸性 B.Y 的氧化物是离子化合物 C.Z 的氢化物比 H2O 稳定 D.X 和 Z 的氧化物都具有漂白性 解析:选 B 由题意知 Z 原子在第三周期第ⅥA 族,为硫,Y 是镁,X 在第二周期,据 X、 Y、Z 原子的最外层电子数之和为 13 知,X 为氮,NH3 的水溶液显碱性,A 错误;H2O 比 H2S 稳 定,C 错误;NO 和 SO3 无漂白性,D 错误。 8.短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,X 原子核外最外层电子数是次外 层的 2 倍,Y 的氟化物 YF3 分子中各原子均达到 8 电子稳定结构,Z 是同周期中原子半径最大 的元素,W 的最高正价为+7 价。下列说法正确的是( ) A.XH4 的稳定性比 YH3 的高 B.X 与 W 形成的化合物和 Z 与 W 形成的化合物的化学键类型相同 C.Y 离子的半径比 Z 离子的半径小

D.元素 W 的最高价氧化物对应水化物的酸性比 Y 的强

解析:选 D X 为 C,Y 为 N,Z 为 Na,W 为 Cl。A 项,稳定性 NH3>CH4,错误;B 项,CCl4 为共价键,NaCl 为离子键,错误;C 项,离子半径 N3->Na+,错误;D 项,酸性 HClO4>HNO3,

正确。

应用四:周期表中的“序、层”规律和“序、价”规律

若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同,

“序、层” 规律

则“阴前阳后”,阴离子在前一周期,阳离 子在后一周期,阳离子的原子序数大
同周期元素的简单阳离子与阴离子相比,阴

离子原子序数大

“序、价” 规律

在短周期元素中,元素的原子序数与其主要 化合价的数值在奇偶性上一般一致,“价奇
序奇,价偶序偶”

[对点练]

9.X 和 Y 是短周期元素,二者能形成化合物 X2Y3,若 Y 的原子序数为 n,则 X 的原子序

数不可能是( )

A.n-8

B.n-3

C.n-1 D.n+5

解析:选 A 由化学式 X2Y3 可知,X 为+3 价,Y 为-2 价;或 X 为-3 价,Y 为+2 价,

即 X 可能为第ⅢA 族或第ⅤA 族元素。有如下几种可能

(1)ⅢA

ⅥA

(2)ⅤA

ⅥA

X

Y

X

Y

5B

8O

7N

8O

13Al

16S

15P

16S

B2O3:n-3
??Al2O3:n+5 ?B2S3:n-11 ??Al2S3:n-3

N2O3:n-1
??P2O3:n+7 ?N2S3:n-9 ??P2S3:n-1

据以上分析,可知答案为 A。

另解:由化学式 X2Y3 知,X、Y 的原子序数,一个为奇数一个为偶数,根据“序、价”规 律可判断 A 项正确。
10.X、Y、Z 是三种主族元素,如果 Xn+阳离子与 Yn-阴离子具有相同的电子层结构,Zn- 阴离子半径大于 Yn-阴离子半径,则三种元素的原子序数由大到小的顺序是( )

A.Z>X>Y

B.X>Y>Z

C.Z>Y>X

D.X>Z>Y

解析:选 A 根据“序、层”规律可知,X 元素在 Y 元素的下一周期,Z 元素在 X 同周期

或下几个周期,故三种元素的原子序数大小顺序为 Z>X>Y。

[综合练]

1.(2014·全国高考节选)A、B、D、E、F 为短周期元素,非金属元素 A 最外层电子数与

其周期数相同,B 的最外层电子数是其所在周期数的 2 倍。B 在 D 中充分燃烧能生成其最高价 化合物 BD2。E+与 D2-具有相同的电子数。A 在 F 中燃烧,产物溶于水得到一种强酸。回答下 列问题:

(1)A 在元素周期表中的位置是____________,写出一种工业制备单质 F 的离子方程式:

________________________________________________________________________。

(2)B、D、E 组成的一种盐中,E 的质量分数为 43%,其俗名为____________,其水溶液

与 F 单质反应的化学方程式为______________________________;在产物中加入少量 KI,反

应后加入 CCl4 并振荡,有机层显______色。 解析:由 A 为非金属元素及 A、B 的电子层结构与位置关系知,A 是氢,B 是碳或硫,结

合 B 在 D 中充分燃烧能生成其最高价化合物 BD2,可确定 B 是碳,D 是氧;由 A 在 F 中燃烧的 特点知 F 是氯,由 E+与 D2-具有相同的电子数知 E 是钠。(1)工业上通常采用电解饱和食盐水

的方 法制取 Cl2,也可用电解熔融 NaCl 的方法制取 Cl2。(2)C、O、Na 组成的 Na2CO3 中 w(Na) =43%。由于酸性 HCl>H2CO3>HClO>HCO-3 ,故 Cl2 与 Na2CO3 溶液反应生成的物质是 NaClO、 NaCl、NaHCO3,由此可写出对应的化学方程式。当向反应后的溶液中加入 KI 时,ClO-能将 I -氧化成 I2,I2 被 CCl4 萃取后,有机层显紫色。
答案:(1)第一周期第ⅠA 族 2Cl-+2H2O 电解,2OH-+H2↑+Cl2↑[或 2NaCl(熔融)=电==解==

2Na+Cl2↑] (2)纯碱(或苏打) 2Na2CO3+Cl2+H2O===NaClO+NaCl+2NaHCO3 紫 2.有 A、B、C、D、E、F、G 七种元素,试按下述所给的条件推断:

①A、B、C 是同一周期的金属元素,已知原子核外有 3 个电子层,A 的原子半径在所属周

期中最大且原子半径 A>B>C; ②D、E 是非金属元素,它们跟氢化合可生成气态氢化物 HD 和 HE,在室温时,D 的单质
是液体,E 的单质是固体; ③F 的单质在常温下是气体,性质很稳定,是除氢外最轻的气体; ④G 是除氢外原子半径最小的元素。 (1)A 的名称是________,B 位于周期表中第________周期第________族,C 的原子结构
示意图是______________________________________________________________。 (2)E 的单质颜色是________。 (3)A 元素与 D 元素形成化合物的电子式是______________________________________。 (4)G 的单质与水反应的化学方程式是__________________________________________。 (5)F 的元素符号是________。 (6)在上述七种元素中,最高价氧化物对应的水化物碱性最强的化学式是____________,
酸性最强的化学式是__________,气态氢化物最稳定的化学式是_____________________。 (7)将 C 的氧化物对应的水化物投入到 A 的氧 化物对应的水化物中反应的离子方程式是
________________________________________________________________________。 解析:由信息①中 A、B、C 的核外电子层数知均为第三周期金属元素,结合原子半径可
知 A、B、C 分别为 Na、Mg、Al;由信息②中氢化物的化学式知 D、E 为第ⅦA 族元素,然后结 合单质的状态可判知 D、E 分别为 Br、I;由③知 F 为 He;由④知 G 为 F。
(1)A 为 Na,Mg 为 12 号元素,故位于第三周期第ⅡA 族,C 为 Al,其原子结构示意图为
。(2)E 单质即 I2 单质,是紫黑色的。(3)A、D 形成 NaBr 是离子化合物,电子式为

。(4)由于 F2 的强氧化性,可将 H2O 中的 O 氧化为 O2,化学方程式为 2F2 +2H2O===4HF+O2。(5)F 的元素符号是 He。(6)由“非金属性越强,最高价氧化物对应水化物 的酸性越强,气态氢化物越稳定”可知,碱性最强的是 NaOH,酸性最强的是 HBrO4,气态氢 化物最稳定的是 HF。(7)Al(OH)3+OH-===AlO-2 +2H2O。

答案:(1)钠 三 ⅡA

(2)紫黑色

(3)

(4)2F2+2H2O===4HF+O2

(5)He (6)NaOH HBrO4 HF (7)Al(OH)3+OH-===AlO-2 +2H2O

[全 国 卷] 1.(2015·新课标全国卷Ⅰ)W、X、Y、Z 均为短周期主族元素,原子序数依次增加,且 原子核外 L 电子层的电子数分别为 0、5、8、8,它们的最外层电子数之和为 18。下列说法正 确的是( ) A.单质的沸点:W>X B.阴离子的还原性:W>Z C.氧化物的水化物的酸性:Y<Z D.X 与 Y 不能存在于同一离子化合物中 解析:选 B W、X、Y、Z 四种元素均为短周期主族元素,原子序数依次增加,且原子核 外 L 电子层的电子数分别为 0、5、8、8,故 W 是第一周期的 H 元素,X 是第二周期的 N 元素, Y、Z 是第三周期元素,因为四种元素的最外层电子数之和为 18,故 Y、Z 最外层电子数之和 为 18-(1+5)=12,又因为第三周期主族元素最外层电子排布是 1~7,故只有 Y 的最外层电 子数是 5,Z 的最外层电子数是 7 才能满足条件,则 Y 是 P 元素,Z 是 Cl 元素。A 项,H2 和 N2 都是分子晶体,对于组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大, 沸点越高,故沸点:N2>H2,不正确。B 项,Cl 元素的非金属性强于 H 元素,元素得电子能力 越强,其对应阴离子越不容易失去电子,故对应阴离子的还原性:Cl-弱于 H-,正确。C 项, P 元素的非金属性弱于 Cl 元素的非金属性,元素非金属性越弱,其最高价氧化物对应水化物 的酸性越弱,故酸性:H3PO4<HClO4,题目中未说明“最高价”,不正确。D 项,铵盐是离子 化合物,N 和 P 可能存在于同一离子化合物中,如(NH4)3PO4、(NH4)2HPO4、NH4H2PO4 等,不正确。 2.(2014·新课标全国卷Ⅰ)X、Y、Z 均为短周期元素,X、Y 处于同一周期,X、Z 的最 低价离子分别为 X2-和 Z-,Y+和 Z-具有相同的电子层结构。下列说法正确的是( )

A.原子最外层电子数:X>Y>Z

B.单质沸点:X>Y>Z

C.离子半径:X2->Y+>Z-

D.原子序数:X>Y>Z

解析:选 D 根据题中信息可确定 X、Y、Z 分别为 S、Na、F。原子最外层电子数:F>S>Na,

A 项错误;单质沸点:Na>S>F2,B 项错误;离子半径:S2->F->Na+,C 项错误;原子序数:S>Na>F, D 项正确。

3.(2014·新课标全国卷Ⅱ节选)铅是碳的同族元素,比碳多 4 个电子层。铅在元素周期

表的位置为第__________周期第________族;PbO2 的酸性比 CO2 的酸性_______________(填

“强”或“弱”)。

解析:根据碳在元素周期表中的位置为第二周期第ⅣA 族,可以推出 Pb 的位置为第六周

期第ⅣA 族,同一主族元素从上到下非金属性依次减弱,PbO2 的酸性比 CO2 的弱。 答案:六 ⅣA 弱

[地 方 卷]

4.(2015·山东高考)短周期元素 X、Y、Z、W 在元素周期表中的相对位置如表所示。已知

Y、W 的原子序数之和是 Z 的 3 倍,下列

说法正确的是( )

YZ

X

W

A.原子半径:X<Y<Z B.气态氢化物的稳定性:X>Z C.Z、W 均可与 Mg 形成离子化合物 D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>W 解析:选 C 由 X、Y、Z、W 四种元素的相对位置关系和 Y、W 的原子序数之和是 Z 的 3 倍可推出:X 是硅,Y 是氮,Z 是氧,W 是氯。A 项,原子半径:X>Y>Z,错误。B 项,气态 氢化物的稳定性:X<Z,错误。C 项,O、Cl 分别与 Mg 形成 MgO、MgCl2,它们均属于离子化 合物,正确。D 项,非金属性:W(Cl)>Y(N),故最高价氧化物对应水化物的酸性:W>Y,错 误。

5.[双选](2015·广东高考)甲~庚等元素在周期表中的相对位置如表所示,己的最高价 氧化物对应水化物有强脱水性,甲和丁在同一周期,甲原子最外层与最内层具有相同电子数。 下列判断正确的是( )
A.丙与戊的原子序数相差 28 B.气态氢化物的稳定性:庚<己<戊 C.常温下,甲和乙的单质均能与水剧烈反应 D.丁的最高价氧化物可用于制造光导纤维 解析:选 A、D 己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性,则己为 S;由元素在周期表 中的相对位置可推断:丙为 B、丁为 Si、庚为 F。因甲和丁在同一周期,且甲原子最外层与 最内层具有相同电子数,则甲为 Mg,乙为 Ca。A 项,丙为 B,原子序数为 5,而戊位于 P 的 下方,其原子序数比 P 的原子序数大 18,即戊的原子序数为 33,则丙与戊的原子序数相差 28,正确。B 项,同周期元素自左向右,元素的非金属性逐渐增强;同主族元素自上而下, 元素的非金属性逐渐减弱,因此元素的非金属性:庚>己>戊,元素的非金属性越强,其气 态氢化物的稳定性越强,故氢化物稳定性:庚>己>戊,错误。C 项,常温下,甲(Mg)与水 反应缓慢,加热时反应较快,错误。D 项,丁(Si)的最高价氧化物为 SiO2,可用于制造光导 纤维,正确。 6.(2015·江苏高考)短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大,X 原子最外层有 6 个电子,Y 是至今发现的非金属性最强的元素,Z 在周期表中处于周期序数等于族序数的位置, W 的单质广泛用作半导体材料。下列叙述正确的是( ) A.原子最外层电子数由多到少的顺序:Y、X、W、Z B.原子半径由大到小的顺序:W、Z、Y、X C.元素非金属性由强到弱的顺序:Z、W、X D.简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序:X、Y、W 解析:选 A 由“Y 是至今发现的非金属性最强的元素”可知,Y 为 F;由 X 原子序数小 于 Y 且“X 原子最外层有 6 个电子”可知,X 为 O;由“Z 在周期表中处于周期序数等于族序 数的位置”可知,Z 为 Al;由“W 的单质广泛用作半导体材料”可知,W 是 Si。A 选项,原子 最外层电子数由多到少的顺序是 F、O、Si、Al,所以正确;B 选项,原子半径由大到小的顺

序:Z、W、X、Y,所以错误;C 选项,元素非金属性由强到弱的顺序:Y、X、W,所以错误; D 选项,简单气态氢化物的稳定性 Y 的最强,所以错误。
7.(2015·天津高考节选)随原子序数递增,八种短周期元素(用字母 x 等表示)原子半径 的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。

根据判断出的元素回答问题: (1)f 在周期表中的位置是________________。 (2)比较 d、e 常见离子的半径大小(用化学式表示,下同):________>________;比较 g、h 的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:____________________。 (3)任选上述元素组成一种四原子共价化合物,写出其电子式:________________。 解析:根据图中八种短周期元素原子半径的相对大小,最高正价或最低负价的变化,判 断出 x 是 H,y 是 C,z 是 N,d 是 O,e 是 Na,f 是 Al,g 是 S,h 是 Cl。 (1)f 是 Al,在元素周期表中位于第三周期第ⅢA 族。(2)O2-和 Na+的核外电子排布相同, 核电荷数越大,半径越小,故 r(O2-)>r(Na+);元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水 化物的酸性越强,非金属性:Cl>S,故酸性:HClO4>H2SO4。(3)八种短周期元素组成的四原 子 共 价 化 合 物 有 NH3 、 H2O2 、 C2H2 等 , 它 们 的 电 子 式 分 别 为

答案:(1)第三周期第ⅢA 族 (2)r(O2-) r(Na+) HClO4>H2SO4

等。

(3)

(或

等其他合理答案均可)

8.(2014·福建高考节选)元素周期表中第ⅦA 族元素的单质及其化合物的用途广泛。 (1)与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图:________________________。 (2)能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是________(填

序号)。

a.Cl2、Br2、I2 的熔点 b.Cl2、Br2、I2 的氧化性 c.HCl、HBr、HI 的热稳定性 d.HCl、HBr、HI 的酸性

解析:(1)F 元素的核电荷数为 9,其原子结构示意图为

。(2)元素非金属性的强弱

可通过比较其最高价氧化物对应水化物的酸性、气态氢化物的稳定性以及单质的氧化性得出。

答案:(1)

(2)b、c

9.(2014·天津高考节选)元素单质及其化合物有广泛用途,请根据周期表中第三周期元 素相关知识回答下列问题:
(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外),以下说法正确的是________。 a.原子半径和离子半径均减小 b.金属性减弱,非金属性增强 c.氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强 d.单质的熔点降低 (2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为________,氧化性最弱的简单阳 离子是________。 解析:(1)第三周期元素从左到右,原子半径依次减小,阳离子半径依次减小,阴离子半 径依次减小,但阳离子只有两个电子层,阴离子有三个电子层,阳离子半径小于阴离子半径, a 错误;金属性减弱,非金属性增强,b 正确;最高价氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增 强,c 错误;第三周期元素的单质中,硅的熔点最高,d 错误。(2)第三周期中原子最外层电 子数与次外层电子数相同的是氩,氧化性最弱的简单阳离子是 Na+。 答案:(1)b (2)氩 Na+(或钠离子) 10.(2014·海南高考)4 种相邻主族短周期元素的相对位置如表所示:元素 x 的原子核 外电子数是 m 的 2 倍,y 的氧化物具有两性。回答下列问题:
mn xy (1)元素 x 在周期表中的位置是第________周期第____________________________族,其

单质可采用电解熔融________的方法制备。 (2)m、n、y 三种元素最高价氧化物的水化物中,酸性最强的是________,碱性最强的是
________。(填化学式) (3)气体分子(mn)2 的电子式为______________。(mn)2 称为拟卤素,性质与卤素类似,其
与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是_______________________________________。 解析:根据四种元素(相邻主族短周期元素)的位置关系,可知 x 是 Mg,y 是 Al,m 是 C,
n 是 N。 (1)元素 x(Mg)在周期表中的位置是第三周期第ⅡA 族。由于 Mg 的化学性质比较活泼,常
用电解熔融 MgCl2 的方法制备。(2)m(C)、n(N)、y(Al)三种元素中,金属性最强的是 Al 元素, 故最高价氧化物的水化物中碱性最强的是 Al(OH)3,非金属性最强的是 N 元素,所以最高价 氧化物的水化物中酸性最强的是 HNO3。(3)气体分子(mn)2 的化学式是(CN)2,属于共价化合物,

电子式是

;根据题目中的信息, (CN)2 与氢氧化钠溶液反应发生的

化学方程式为 2NaOH+(CN)2===NaCN+NaCNO+H2O。

答案:(1)三 ⅡA MgCl2 (2)HNO3 Al(OH)3

(3) 2NaOH+(CN)2===NaCN+NaCNO+H2O

(限时:45 分钟) 一、选择题 1.元素周期律和元素周期表是学习化学的重要工具,下列说法不正确的是( ) A.同周期的主族元素中,第ⅦA 族元素的原子半径最小 B.元素周期表中从第ⅢB 族到第ⅡB 族十个纵列的元素都是金属元素 C.第ⅥA 族元素的原子,其半径越大,气态氢化物越稳定 D.室温下,0 族元素的单质都是气体 解析:选 C C 项,第ⅥA 族元素的原子,从上到下,原子半径逐渐增大,元素的非金属 性逐渐减弱,气态氢化物的稳定性逐渐减弱,故不正确。 2.已知 33As、 35Br 位于同一周期。下列关系正确的是( ) A.原子半径:As>Cl>P

B.热稳定性:HCl>AsH3>HBr C.还原性:As3->S2->Cl-

D.酸性:H3AsO4>H2SO4>H3PO4

解析:选 C 同一周期中原子半径从左到右依次减小,故 P 的半径大于 Cl,A 错误;非

金属性越强,其气态氢化物越稳定,其最高价氧化物对应水化物酸性越强,故 B 项中热稳定

性:HCl>HBr>AsH3,D 项中酸性 H2SO4>H3PO4>H3AsO4,B、D 均错误;C 项,单质氧化性:Cl2>S>As, 故阴离子的还原性:As3->S2->Cl-,C 正确。

3.原子序数为 110 的元素被发现后,它的符号被国际纯粹与应用化学联合会推荐为 Ds(德

语 Darmstadt 的缩写),以纪念该元素的发现地——德国。下列关于 Ds 的说法,不正确的是

()

A.Ds 原子的电子层数为 7

B.Ds 是超铀元素

C.Ds 原子的质量数为 110

D.Ds 为金属元素

解析:选 C 本题思维的切入点是 110 号元素的位置。由原子序数推断该元素在周期表

中的位置的一般方法是:首先记住稀有气体的原子序数分别为 2、10、18、36、54、86、118(如

果填满的话),再把原子序数与最接近的稀有气体相比较,确定所在的周期数和纵行(即族序

数)。110 号元素在 118 号元素之前 8 个纵行,所以容易确定:它位于第七周期第Ⅷ族。92

号元素(U)以后的元素均为超铀元素,且全为金属元素。

4.在周期表主族元素中,甲元素与乙、丙、丁三元素相邻,甲、乙的原子序数之和等于

丙的原子序数;这四种元素原子的最外层电子数之和为 20。下列判断中,正确的是( )

A.原子半径:丙>乙>甲>丁

B.气态氢化物的稳定性:甲>丙

C.最高价氧化物对应水化物的酸性:丁>甲

D.乙 和甲或乙和丁所能形成的化合物都是有毒物质

解析:选 B 由题意讨论推知甲、丙同主族且丙在甲的下一周期,丁、乙与甲在同一周

期且左右相邻,设甲元素原子最外层电子数为 x,乙、丁两元素原子最外层电子数之和为 2x,

则 4x=20,即 x=5,又由甲、乙的原子序数之和等于丙的原子序数,推知甲是 N,丙是 P,

乙是 O,丁是 C。原子半径大小:丙>丁>甲>乙,A 错误;N 比 P 的非金属性强,故 NH3 比 PH3

稳定,B 正确;C 比 N 的非金属性弱,最高价氧化物对应水化物的酸性 H2CO3<HNO3,C 错误;

乙和丁形成的化合物 CO2 是无毒物质,D 错误。

5.短周期元素甲、乙、丙、丁、戊五种元素在元素周期表中的位置如图所示,其中戊是 同周期中原子半径最小的元素。下列有关判断正确的是( )
A.最外层电子数:甲>乙>丙>丁>戊 B.简单离子的离子半径:戊>丁 C.含有丁元素的酸有多种 D.乙的氢化物多种多样,丙、丁、戊的氢化物各有一种 解析:选 C 第一周期只有两种元素,而短周期为前三周期,故甲、乙、丙所在周期为 第二周期,戊元素原子半径同周期最小,故为第三周期第ⅦA 族,即 Cl 元素,由此推知甲、 乙、丙、丁分别为 B、C、N、S。甲、乙、丙、丁、戊五种元素原子最外层电子数分别为 3、4、 5、6、7,A 错误;核外电子数相同的简单离子,其离子半径随核电荷数的增加而减小,B 错 误;丁元素为 S,含有 S 的酸有硫酸、亚硫酸、氢硫酸、硫氰酸等,C 正确;氮的氢化物有 NH3、N2H4,D 错误。 6.W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的四种短周期元素。已知:①四种元素的电子层数 之和等于 10,且它们分别属于连续的四个主族;②四种元素的原子中半径最大的是 X 原子。 下列说法正确的是( ) A.W 和 X 位于第二周期 B.Y 和 Z 分别是 Al 和 Si C.W 和 X 分别是 O 和 F D.Z 的金属性可能比 X 的金属性强 解析:选 B 由电子层数之和为 10,原子半径最大的是 X 推知 X、Y、Z 位于第三周期,W 为第一周期,则 W 为 H,X 为 Mg、Y 为 Al、Z 为 Si。则 Si 的金属性比 Mg 的弱。 7. A、B、C、D、E 是五种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,其中 A、D 及 B、 E 分别是同一主族元素,B、E 两元素的原子核中质子数之和是 A、D 两元素的原子核中质子数 之和的 2 倍。下列说法中正确的是( ) A.与 A 形成化合物的稳定性 C>B>E

B.形成简单离子的半径 E>D>B C.单质 B 和 D 在常温下化合生成 D2B2 D.C 的最高价氧化物对应水化物的酸性最强 解析:选 A 由题意可推得 A、B、C、D、E 分别为 H、O、F、Na、S。气态氢化物的稳定 性 HF>H2O>H2S,A 正确;离子半径 E>B>D,B 不正确;常温下,B、D 生成 D2B,C 不正确;C 没 有最高价氧化物,D 不正确。 8.X、Y、Z 是原子序数依次递增的短周期元素,3 种元素的原子核外电子数之和与 Ca2+ 的核外电子数相等,X、Z 分别得到一个电子后均形成稀有气体原子的稳定电子层结构。下列 说法正确的是( ) A.原子半径:Z>Y>X B.Z 与 X 形成化合物的沸点高于 Z 的同族元素与 X 形成化合物的沸点 C.CaY2 与水发生氧化还原反应时,CaY2 只作氧化剂 D.CaX2、CaY2 和 CaZ2 3 种化合物中,阳离子与阴离子个数比均为 1∶2 解析:选 B Ca2+的核外电子数为 18,故 X、Y、Z 的原子核外电子数之和为 18,又 X、Z 分别得到一个电子后均形成稀有气体原子的稳定电子层结构,说明 X、Z 能形成-1 价离子, 故 X 为 H、Z 为 F;由此可进一步推出 Y 为 O。原子半径:O>F>H,A 项错误;HF 分子间存在氢 键,故其沸点在同主族元素形成的氢化物中是最高的,B 项正确;CaO2 与水发生反应时,O22-发 生歧化反应,CaO2既作氧化剂,又作还原剂,C 项错误;CaO2中的阳离子与阴离子个数比为 1∶1, D 项错误。 9.六种短周期元素 A、B、C、D、E、F 的原子序数依次增大,其中 A 与 E 同主族,B 与 F 同主族,E 与 F 同周期。已知常温下单质 A 与 E 的状态不同,D 的核电荷数是 B 的最外层电子 数的 2 倍,单质 F 是一种重要的半导体材料。则下列推断中正确的是( ) A.A、C 两种元素仅可组成化学式为 CA3 的化合物 B.F 与 D 形成的化合物性质很不活泼,不与任何酸反应 C.原子半径由大到小的顺序是 E>F>C>D D.元素的非金属性由强到弱的顺序是 D>C>F>B 解析:选 C 由 A、E 同主族且单质状态不同,可推出 A 为 H,E 为 Na,由 F 为半导体材 料可推知 F 为 Si,B 为 C,D 为 O,C 为 N。A 项还可形成 N2H4 等多种物质,错误;B 项 SiO2 能与 HF 反应,错误;D 项 C 的非金属性强于 Si,错误。 10.(2015·辽宁五校联考)X、Y、Z、M、W 为五种短周期元素。X、Y、Z 是原子序数依次

增大的同周期元素,且最外层电子数之和为 15;X 与 Z 可形成 XZ2 型分子;Y 与 M 形成的气态 化合物在标准状态下的密度为 0.76 g·L-1,W 的质子数是 X、Y、Z、M 四种元素质子数之和
1 的2。下列说法正确的是( )
A.原子半径:W>Z>Y>X>M B.XZ2、X2M2、W2Z2 均为共价化合物 C.由 X 元素形成的单质不一定能导电 D.由 X、Y、Z、M 四种元素形成的化合物一定既有离子键,又有共价键 解析:选 C 由 X、Y、Z 三种元素是原子序数依次增大的同周期元素,且 X、Y、Z 的最 外层电子数之和为 15,X 与 Z 可形成 XZ2 型分子,可推出 X、Y、Z 分别为 C、N、O;根据 Y 与 M 形成的气态化合物在标准状态下的密度为 0.76 g·L-1,可计算出该气态化合物的摩尔 质量为 22.4 L·mol-1×0.76 g·L-1≈17 g·mol-1,从而确定 M 为 H;根据 W 的质子数是 X、 Y、Z、M 四种元素质子数之和的12,可推出 W 的质子数为 6+7+2 8+1=11,所以 W 为 Na。原 子半径应是 W>X>Y>Z>M(即 Na>C>N>O>H),A 项错误;CO2、C2H2 均为共价化合物,而 Na2O2 是离 子化合物,B 项错误;碳的同素异形体很多,石墨可以导电,而金刚石不导电,C 项正确;C、 N、O、H 四种元素可形成化合物(NH4)2CO3、NH4HCO3、CO(NH2)2(尿素)等,CO(NH2)2 为共价化合 物,其中不含离子键,D 项错误。 二、非选择题 11.X、Y、Z、M、G 五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。X、Z 同主族,可 形成离子化合物 ZX ; Y、M 同主族,可形成 MY2、MY3 两种分子。 (1)Y 在元素周期表中的位置为________________。 (2)上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是________(写化学式),非金属气 态氢化物还原性最强的是________(写化学式)。 (3)X、Y、Z、M 组成两种盐的溶液反应可产生 MY2 气体,写出其反应离子方程式: ________________________________________________________________________。 (4)M 的氧化物与 G 的单质的水溶液均有漂白性,相同条件下,相同体积的 M 的氧化物与 G 的 单 质 混 合 通 入 品 红 溶 液 , 品 红 溶 液 ________( 填 “ 褪 色 ” 或 “ 不 褪 色 ”) , 原 因 ______________________________(用化学方程式表示)。 解析:(1)由题意可知 X 是 H、Y 是 O、Z 是 Na、M 是 S、G 是 Cl;则 Y 在元素周期表中的 位置是位于第二周期第ⅥA 族,(2)最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是 HClO4,而非金

属气态氢化物还原性最强的是 H2S。(3)MY2 为 SO2 则由这四种元素组成的这两种盐为 NaHSO4 和 NaHSO3,而 NaHSO4 在水溶液中可电离出 H+起一元强酸的作用,反应的离子方程式为 HSO-3 +H +===SO2↑+ H2O 。(4)M 的有漂白性的氧化物为 SO2、G 的单质为 Cl2。因为 SO2 有还原性、Cl2 有氧化性。若按照 1∶1 的物质的量的比混合,在水中恰好发生氧化还原反应 Cl2+ SO2+ 2H2O===2HCl+H2SO4,产生没有漂白性的 HCl 和 H2SO4,因而失去漂白能力。
答案:(1)第二周期第ⅥA 族 (2)HClO4 H2S (3)HSO-3 +H+===SO2↑+ H2O (4)不褪色 Cl2+SO2 +2H2O===H2SO4 +2HCl 12.短周期主族元素 A、B、C、D、E 在元素周期表中的位置如图所示,其中 A 为地壳中 含量最高的金属元素。
请用化学用语回答下列问题: (1)D 元素在周期表中的位置:________________。 (2)A、D、E 元素简单离子半径由大到小的顺序为________>________>________。(填 微粒符号) (3)F 与 D 同主族且相邻,二者气态氢化物稳定性的大小关系为________>________。(填 微粒符号) (4)用高能射线照射含有 10 电子的 D 元素氢化物分子时,一个分子能释放一个电子,同 时产生一种具有较高氧化性的阳离子,试写出该阳离子的电子式________,该阳离子中存在 的化学键有________。 (5)C 元素的简单氢化物与 E 元素的最高价氧化物的水化物反应,生成化合物 K,则 K 的 水 溶 液 显 ________( 填 “ 酸 性 ” 、 “ 碱 性 ” 或 “ 中 性 ”) , 用 离 子 方 程 式 表 示 其 原 因 __________________________。 解析:A 是 Al,所以 B、C、D、E 分别为 C、N、O、Cl。(2)依据“同层比核”可知 Al3+ 的半径小于 O2-,Cl-比 O2-多一个电子层,所以离子半径大。(5)NH3 与 HClO4 生成 NH4ClO4,因 为 NH3·H2O 是弱碱、HClO4 为强酸,NH+4 水解显酸性。 答案:(1)第二周期第ⅥA 族 (2)Cl- O2- Al3+

(3)H2O H2S (4)

极性共价键

(5)酸性 NH+ 4 +H2O NH3·H2O+H+

13.如表所示为元素周期表前 20 号元素中某些元素的有关数据:

元素性质 ① ② ③















原子半径

1.5

1.86

0.66 1.43 0.77 1.10 0.99 2.31 0.70 0.64

(10-10m)

2

最高价态 +1 +1 — +3 +4 +5 +7 +1 +5 —

最低价态 — — -2 — -4 -3 -1 — -3 -1
试回答下列问题:(以下各题回答时,可能的话,均用对应的元素符号或物质的化学式表 示)
(1)写出⑦、⑨与氢元素形成的常见离子化合物的电子式:____________________。 (2)上述⑤、⑥、⑦号元素中某 2 种元素形成的化合物中,每一个原子都满足最外层为 8 电子稳定结构的物质可能是________、________。 (3)某元素 R 的原子半径为 1.04×10-10 m,该元素在周期表中的位置是____________。 (4)以上 10 种元素的原子中,失去核外第一个电子所需能量最少的是________。 (5)④ 、 ⑦ 、 ⑧ 、 ⑩ 四 种 元 素 形 成 的 离 子 , 其 半 径 由 小 到 大 的 顺 序 为 __________________________。 解析:根据化合价规律再结合原子半径,可以确定①~⑩号元素分别是 Na、Li、O、Al、 C、P、Cl、K、N 和 F。(5)注意 F-与 Al3+、K+与 Cl-具有相同的电子层结构,离子半径符合 “序大径小——原子序数越大,离子半径越小”。

答案:(1) (2)CCl4 PCl3 (3)第三周期第ⅥA 族

(4)K (5)Al3+<F-<K+<Cl- 14.某研究性学习小组设计了一组实验验证元素周期律。 Ⅰ.探究碱金属元素性质的递变规律 (1)实验用品:玻璃管(直径 6~10 mm,长 100 mm)、试管夹、小刀、镊子、滤纸、钠、 玻璃棒、酒精灯、火柴。 (2)实验时,加热至钠(钾)熔化后,立即用洗耳球向玻璃管内鼓入空气,可以观察到玻璃 管内的钠(钾)粒燃烧,且________比________的燃烧更剧烈。 (3)写出探究钠、钾与空气中的氧气反应的其他实验方法:__________________________。 (4)从该实验中获得的结论是________________________________________________。 Ⅱ.探究同周期元素金属性的强弱规律 (5)甲同学想验证同周期元素金属性强弱规律,最好选用第________周期的________三种 元素。请设计最简单的实验进行验证,并说明分别观察到的现象: ①________________________________________________________________________; ②________________________________________________________________________; 其理论解释是______________________________________________________________。 这三种元素最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱顺序为______________________(填 化学式)。 Ⅲ.探究非金属性的强弱规律
乙同学设计实验验证非金属性越强,最高价氧化物对应的水 化物的酸性就越强。他设计了如图所示装置以验证 N、C、Si 元 素的非金属性强弱。设计的实验可直接证明三种酸的酸性强弱, 已知 A 是强酸,常温下可与铜反应;B 是块状固体;打开分液漏 斗的活塞后,C 中可观察到有白色沉淀生成。
(6)写出所选用物质的化学式: A________,B________,C________。 (7)写出烧杯中发生反应的离子方程式:________________________________________ ________________________________________________________________________。 Ⅳ.根据以上实验和相应规律,下列判断不正确的是________(填字母)。 A.H2SiO3、H3PO4、H2SO4、HClO3 的酸性逐渐增强

B.HCl、PH3、H2S 的稳定性逐渐减弱 C.向 H2S 溶液中通入 Cl2 可观察到有淡黄色沉淀生成 D.Na、K、Rb 的原子半径逐渐增大 解析:Ⅰ.(2)根据实验目的,将处理好的 Na、K 放在玻璃管内加热并用洗耳球向玻璃管 内鼓入空气,观察现象来判断反应的剧烈程度,从而得到 Na、K 金属性的相对强弱。由于 Na、 K 同主族,K 的原子半径大于 Na 的,K 在反应中更易失电子,燃烧更为剧烈。(3)可根据教材 实验联想,只要设计合理即可。(4)K 反应剧烈,说明 K 的金属活动性大于 Na 的。Ⅱ.(5)由 于第三周期元素的代表性强且 Na、Mg、Al 等单质是实验室中的常见药品、实验易操作、现象 明显,所以选择第三周期元素 Na、Mg、Al 与水或盐酸反应来探究同周期元素的性质递变规律。 Na、Mg、Al 同周期,随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小,失电子能力逐渐减弱,与水 或盐酸反应的能力也逐渐减弱,从而证明它们的金属性逐渐减弱。Ⅲ.乙同学根据相应反应现 象验证 N、C、Si 元素的非金属性强弱。常温下能与铜反应的强酸为 HNO3,HNO3 与 CaCO3 反应 生成 CO2,说明 HNO3 的酸性大于 H2CO3 的,生成的 CO2 通入 Na2SiO3 溶液中生成白色胶状沉淀 H2SiO3,说明 H2CO3 的酸性大于 H2SiO3 的。Ⅳ.A 项,HClO3 不是 Cl 的最高价含氧酸,错误;B 项,P、S、Cl 同周期,原子半径逐渐减小,得电子能力逐渐增强,非金属性逐渐增强,气态 氢化物的稳定性逐渐增强,正确;C 项,由于 Cl2 的氧化性大于单质 S 的,H2S 能与 Cl2 反应 生成难溶于水的淡黄色物质硫(S),正确;D 项,Na、K、Rb 同主族,随着原子序数的递增, 原子半径依次增大,正确。 答案:Ⅰ.(2)K Na (3)在坩埚内进行加热 Na(K)的实验(其他合理答案均可) (4)K 的 金属活动性大于 Na 的 Ⅱ.(5)三 Na、Mg、Al ①取大小相同的三小粒金属分别投入蒸馏水中,钠剧烈反应,而 Mg、Al 无明显现象 ② 取大小相同的镁块和铝块投入相同浓度的稀盐酸中,镁反应较剧烈,产生大量气泡;铝反应 比镁缓慢,有较多的气泡产生 同周期从左到右,元素的原子半径逐渐减小,核电荷数逐渐 增多,原子核吸引最外层电子的能力逐渐增强,失电子能力逐渐减弱,故金属性逐渐减弱 NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 Ⅲ.(6)HNO3 CaCO3 Na2SiO3(或 K2SiO3) (7)CO2+SiO23-+H2O===H2SiO3↓+CO23- (或 2CO2+SiO23-+2H2O===H2SiO3↓+2HCO-3 ) Ⅳ.A

第3节 化 学 键 [高考导航] 1.了解化学键的定义。 2.了解离子键、共价键的形成。 3.了解化学反应的本质。
1.离子键 (1)概念:带相反电荷的阴、阳离子之间强烈的相互作用。 (2)成键粒子:阴、阳离子。 (3)成键实质:静电作用。 (4)形成条件:通常是活泼金属元素与活泼非金属元素的原子相结合。 (5)表示方法: ①用电子式表示:
②用电子式表示离子化合物的形成过程:

CaCl2:



2.共价键

(1)概念:原子间通过共用电子对形成的相互作用。

(2)成键粒子:原子。

(3)成键实质:共用电子对。

(4)形成条件:通常是非金属元素的原子相结合。

(5)分类:

(6)表示方法:

①用电子式表示:

Cl2

N2

H2O

CO2

②用结构式表示:

Cl2

N2

H2O

CO2

Cl—Cl N≡N

③用电子式表示共价化合物的形成过程:

3.离子键和共价键的比较

键型

离子键

非极性键

共价键 极性键

特点

阴、阳离子间的相 共用电子对不发

互作用

生偏移

共用电子对偏向吸引电子能力 强的原子一方

成键 粒子 成键 条件
存在

阴、阳离子

原子

活泼金属元素和 活泼非金属元素

同种元素的原子

不同种元素的原子

离子化合物

非金属单质、某些 化合物

共价化合物、某些离子化合物

问题 1 概念辨析 判断下列说法的正误 (1)形成离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力。( ) (2)全部由非金属元素形成的化合物一定是共价化合物。( ) (3)某些金属与非金属原子间能形成共价键。( ) (4)某元素的原子最外层只有一个电子,它跟卤素结合时,所形成的化学键一定是离子键。 () (5)在水溶液中能导电的化合物一定是离子化合物。( ) (6)离子化合物在任何状态下都能导电。( ) (7)含有离子键的化合物中,一个阴离子可同时与几个阳离子形成静电作用。( ) 答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)√
(1)化学键是离子或原子间的一种作用力,既包括静电吸引力,又包括静电排斥力。 (2)物质中并不一定都存在化学键,如单原子分子 He 等稀有气体分子中就不含化学键。 (3)由活泼金属与活泼非金属形成的化学键不一定都是离子键,如 AlCl3 中 Al—Cl 键为 共价键。 (4)非金属元素的两个原子之间一定形成共价键,但多个原子间也可能形成离子键,如 NH4Cl 等。
问题 2 电子式书写时常见的错误

(1)漏写未参与成键的电子,如 N2:

,应写为



(2)化合物类型不清楚,漏写或多写[ ]及错写电荷数,

如 NaCl:

;HF:



应写为 NaCl:

;HF:



(3) 书 写 不 规 范 , 错 写 共 用 电 子 对 , 如 N2 的 电 子 式 :

,不能写成



(4)不考虑原子间的结合顺序,如 HClO 的结构式为 H—O—Cl 而非 H—Cl—O。 (5)不考虑 AB2 型离子化合物中 2 个 B 是分开写还是一起写,如 CaBr2、CaC2 的电子式分

别为



[对点练] 判断下列说法的正误

(1)

()

(2)

()

(3)

()

(4)

()

(5)

()

(6)

()

(7)

()

(8)

()

(9) (10)H2S
(11)

() ()

()

答案:(1)× (2)× (3)× (5)×
(8)× (11)×

(6)×

(4)× (7)×

(9)√ (10)×

角度一 电子式和电子式表示化合物的形成过程 1.请写出下列微粒的电子式 (1)原子:Na:________,Cl:________。 (2)简单离子:Na+:________,F-:________。 (3)复杂离子:NH+ 4 :____________,OH-:________________________________。 (4)离子化合物:MgCl2:__________________, Na2O:_________________________,Na2O2:__________________。
答案:(1)

(2)

(3) (4)

2.下列表示离子化合物形成过程的式子正确的是( )

A.

B.

C.

D. 解析:选 D A 项和 B 项反应物未用原子的电子式表示;C 项生成物中 2 个 F-只能分开

写,不能合并。

角度二 8 电子结构的判断

3.下列物质中所有原子均满足最外层 8 电子稳定结构的化合物是( )

A.PCl5

B.P4

C.CCl4

D.NH3

解析:选 C 判断原子满足最外层 8 电子结构的方法为最外层电子数+所成价键数=8,

故 A、D 项错误;P4 为单质,而非化合物,故 B 项错误;C 项中 5 原子最外层均为 8 电子稳定

结构,C 项正确。

4.含有极性键且分子中各原子都满足 8 电子稳定结构的化合物是( )

A.CH4

B.CH2===CH2

C.CO2

D.N2

解析:选 C A、B 两项中的氢原子都只满足 2 电子稳定结构;D 项,N2 是单质而不是化

合物。 8 电子结构的判断方法
(1)经验规律法: 凡符合最外层电子数+|化合价|=8 的皆为 8 电子结构。 (2)试写结构法: 判断某化合物中的某元素最外层是否达到 8 电子稳定结构,应从其结构式或电子式结合 原子最外层电子数进行判断,如:①H2O 中 O 最外层有 8 个电子,而 H 最外层只有 2 个电子; ②N2 中 N 原子最外层有 5 个电子,N 与 N 之间形成 3 个共价键,所以 N2 中的 N 原子最外层达 到 8 电子稳定结构。
1.化学键 (1)概念:使离子或原子相结合的作用力。 (2)分类
(3)化学反应的本质
2.化学键对物质性质的影响 (1)对物理性质的影响 金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度大、熔点高,是因为其中的共价键很强,破 坏时需消耗很多的能量。NaCl 等部分离子化合物,有很强的离子键,故熔点也较高。 (2)对化学性质的影响 N2 分子中有很强的共价键,故在通常状况下,N2 很稳定 H2S、HI 等分子的共价键较弱, 故它们受热时易分解。 3.化学键的存在

问题 1 化学键与物质的类别 除稀有气体内部无化学键外,其他物质内部都存在化学键。化学键与物质的类别之间 的关系可概括为: (1)只含有极性共价键的物质一般是不同种非金属元素形成的共价化合物,如 SiO2、HCl、 CH4 等。 (2)只含有非极性共价键的物质是同种非金属元素形成的单质,如 Cl2、P4、金刚石等。 (3)既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成,如 H2O2、C2H4 等。 (4)只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物,如 Na2S、 CaCl2、NaCl 等。 (5)既有离子键又有极性共价键的物质,如 NaOH、K2SO4 等;既有离子键又有非极性共价 键的物质,如 Na2O2 等。 (6)仅由非金属元素形成的离子化合物,如 NH4Cl、NH4NO3 等。 (7)金属元素和非金属元素间可能存在共价键,如 AlCl3 等。 [对点练] 1.有以下 9 种物质:①Ne ②HCl ③P4 ④H2O2 ⑤Na2S ⑥NaOH ⑦Na2O2 ⑧NH4Cl ⑨AlCl3 请用上述物质的序号填空: (1)不存在化学键的是_________________________________________________。 (2)只存在极性共价键的是______________________________________________。 (3)只存在非极性共价键的是___________________________________________。 (4)既存在非极性共价键又存在极性共价键的是__________________________________。 (5)只存在离子键的是________________________________________________。 (6)既存在离子键又存在共价键的是___________________________________________。 答案:(1)① (2)②⑨ (3)③ (4)④ (5)⑤ (6)⑥⑦⑧

问题 2 离子化合物和共价化合物的判断方法 (1)根据化学键的类型判断: 凡含有离子键的化合物,一定是离子化合物;只含有共价键的化合物,是共价化合物。 (2)根据化合物的类型来判断: 大多数碱性氧化物、强碱和盐都属于离子化合物;非金属氢化物、非金属氧化物、含氧 酸都属于共价化合物。 (3)根据化合物的性质来判断: 一般熔点、沸点较低的化合物是共价化合物。熔融状态下能导电的化合物是离子化合物, 如 NaCl;不能导电的化合物是共价化合物,如 HCl。 [对点练] 2.现有下列物质:①NaCl ②Na2O ③Na2O2 ④NaOH ⑤AlCl3 ⑥H2O ⑦N2 ⑧NH4Cl ⑨CO2 ⑩H2O2 (1)只含离子键的物质有________(填序号,下同),只含共价键的物质有________。 (2)属于离子化合物的有________,其中含非极性键的离子化合物有________,含有非极 性键的共价化合物有________。 提示:(1)一般来说,活泼的金属元素与活泼的非金属元素形成离子键,非金属元素之间 形成共价键。(2)含有离子键的属于离子化合物,所以①②③④⑧属于离子化合物,非极性键 指形成共价键的两种元素相同,根据物质的电子式得出含非极性键的离子化合物为

Na2O2(

);共价化合物有⑤⑥⑨⑩,根据结构式得知含非极性

键的共价化合物为 H2O2(H—O—O—H)。

答案:(1)①② ⑤⑥⑦⑨⑩ (2)①②③④⑧ ③ ⑩

角度一 化学键的断裂与形成

1.从化学键的观点看,化学反应的实质是“旧键的断裂,新键的形成”,据此你认为下

列变化属于化学变化的是 ( )

①对空气进行降温加压 ②金刚石变成石墨 ③NaCl 熔化 ④碘溶于 CCl4 中 ⑤HCl 溶 于水电离出 H+和 Cl- ⑥电解熔融的 Al2O3 制取 Al

A.②③⑤

B.②⑤⑥

C.②⑥ D.②③⑤⑥ 答案:C 2.在下列变化过程中,既有离子键被破坏又有共价键被破坏的是( ) A.将 SO2 通入水中 B.烧碱溶于水 C.将 HCl 通入水中 D.硫酸氢钠溶于水 解析:选 D SO2、HCl 不含有离子键,所以通入水中不会有离子键的破坏过程,A、C 错 误;烧碱在水溶液中电离产生 Na+和 OH-,没有共价键的破坏过程,B 错误;硫酸氢钠既含有 离子键又含有共价键,溶于水时 Na+和 HSO-4 之间的离子键被破坏,同时 HSO-4 中的共价键也被 破坏。
物质的溶解或熔化与化学键变化的关系 (1)离子化合物的溶解或熔化过程 离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子,离子键被破坏。 (2)共价化合物的溶解过程 ①有些共价化合物溶于水后,能与水反应,其分子内共价键被破坏,如 CO2、SO2 等。 ②有些共价化合物溶于水后,与水分子作用形成水合离子,从而发生电离,形成阴、阳 离子,其分子内的共价键被破坏,如 HCl、H2SO4 等。 ③某些共价化合物溶于水后,其分子内的共价键不被破坏,如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH) 等。 (3)单质的溶解过程 某些活泼的非金属单质溶于水后,能与水反应,其分子内的共价键被破坏,如 Cl2、F2 等。
角度二 化学键与物质类别 3.下列说法中正确的是( ) A.含有共价键的化合物一定是共价化合物 B.分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物 C.由共价键形成的分子一定是共价化合物 D.只有非金属原子间才能形成共价键 解析:选 B 化合物中含有共价键,还可能含有离子键,若含离子键则为离子化合物, 若不含离子键,则为共价化合物,A 错误,B 正确;共价分子可以为单质,也可以为化合物,

C 错误;通常情况下非金属原子间形成共价键,但有些金属原子与非金属原子间也可以形成 共价键,如 AlCl3 属于共价化合物,D 错误。
4.下列物质中含有相同的化学键类型的是( ) A.NaCl、HCl、H2O、NaOH B.Cl2、Na2S、HCl、SO2 C.HBr、CO2、H2O、CS2 D.Na2O2、H2O2、H2O、O3 解析:选 C 所给物质中,NaCl、Na2S 中只含有离子键;HCl、H2O、Cl2、SO2、HBr、CO2、 CS2、H2O2、O3 中均只含有共价键;NaOH、Na2O2 中既含有离子键又含有共价键。
1.分子间作用力 (1)定义:把分子聚集在一起的作用力,又称范德华力。 (2)特点 ①分子间作用力比化学键弱得多,它主要影响物质的熔点、沸点等物理性质,而化学键 主要影响物质的化学性质。 ②分子间作用力存在于由共价键形成的多数共价化合物和绝大多数气态、液态、固态非 金属单质分子之间。但像二氧化硅、金刚石等由共价键形成的物质,微粒之间不存在分子间 作用力。 (3)变化规律 一般来说,对于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,物质 的熔、沸点也越高。例如,熔、沸点:I2>Br2>Cl2>F2。 2.氢键 (1)定义:分子间存在的一种比分子间作用力稍强的相互作用。 (2)形成条件 除 H 外,形成氢键的原子通常是 O、 F、 N。 (3)存在 氢键存在广泛,如蛋白质分子、醇、羧酸分子、H2O、NH3、HF 等分子之间。分子间氢键 会使物质的熔点和沸点升高。

1.(2014·上海高考)在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”的变化过程中,被破坏 的作用力依次是( )
A.范德华力、范德华力、范德华力 B.范德华力、范德华力、共价键 C.范德华力、共价键、共价键 D.共价键、共价键、共价键 解析:选 B “石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气”属于物质的“三态”变化,为物理变化, 破坏了范德华力;“石蜡蒸气→裂化气”属于化学变化,破坏了共价键。 2.(2013·上海高考)下列变化需克服相同类型作用力的是( ) A.碘和干冰的升华 B.硅和 C60 的熔化 C.氯化氢和氯化钾的溶解 D.溴和汞的气化 解析:选 A 碘与干冰的升华,均为固体分子转化为气体分子,克服的作用力均为分子 间作用力,A 正确;硅是原子晶体,熔化时克服的作用力是共价键,C60 是分子晶体,熔化时 克服的作用力是分子间作用力,B 错误; HCl 和 NaCl 溶解克服的作用力分别为共价键、离子 键,C 错误;溴与汞的气化克服的作用力分别为分子间作用力、金属键,D 错误。
3.如图中每条折线表示元素周期表中第ⅣA~第 ⅦA 族中的某一族元素氢化物的沸点 变化。每个小黑点代表一种氢化物,其中 a 点代表的是( )

A.H2S

B.HCl

C.PH3

D.SiH4

解析:选 D 在第ⅣA~第ⅦA 族元素的氢化物中,NH3、H2O、HF 因存在氢键,故沸点反

常的高,则含 a 的线为第ⅣA 族元素的氢化物,则 a 点为 SiH4。

4.下列现象与氢键有关的是( )

①NH3 的熔、沸点比第ⅤA 族其他元素氢化物的高

②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶

③冰的密度比液态水的密度小

④水分子高温下很稳定

A.①②④

B.①②③

C.①② D.①③

解析:选 B 水分子高温下很稳定是因为分子中 O—H 键的键能大。

[全 国 卷] 1.(2015·新课标全国卷Ⅱ)原子序数依次增大的元素 a、b、c、d,它们的最外层电子 数分别为 1、6、7、1。a-的电子层结构与氦相同,b 和 c 的次外层有 8 个电子,c-和 d+的电 子层结构相同。下列叙述错误的是( ) A.元素的非金属性次序为 c>b>a B.a 和其他 3 种元素均能形成共价化合物 C.d 和其他 3 种元素均能形成离子化合物 D.元素 a、b、c 各自最高和最低化合价的代数和 分别为 0、4、6 解析:选 B 由 a 的最外层电子数为 1,a-的电子层结构与氦相同可知,a 为 H。b 和 c 的次外层有 8 个电子,则 b、c 处于第三周期,又知 b、c 的最外层电子数分别为 6、7,从而 推知,b、c 分别为 S、Cl。由 c-和 d+的电子层结构相同可知,d 为 K。A 项,S、Cl 处于第 三周期,Cl 的原子序数大于 S,则 Cl 的非金属性强于 S;由 H2S 中 S 元素显-2 价、H 元素 显+1 价可知,S 的非金属性强于 H,因此三种元素的非金属性次序为 Cl>S>H。B 项,H 和 S、Cl 可形成共价化合物 H2S 和 HCl,而 H 与 K 则形成离子化合物 KH。C 项,K 和 H、S、Cl 均可形成离子化合物,分别为 KH、K2S 和 KCl。D 项,H、S、Cl 的最高化合价分别为+1 价、 +6 价和+7 价,最低化合价分别为-1 价、-2 价和-1 价,因此三种元素各自最高和最低 化合价的代数和分别为 0、4、6。 2.(2014·全国高考节选)A、B、D、E、F 为短周期元素,非金属元素 A 最外层电子数与 其周期数相同,B 的最外层电子数是其所在周期数的 2 倍。B 在 D 中充分燃烧能生成其最高价 化合物 BD2。E+与 D2-具有相同的电子数。A 在 F 中燃烧,产物溶于水得到一种强酸。回答下

列问题:

(1)由这些元素组成的物质,其组成和结构信息如表所示:

物质

组成和结构信息

a

含有 A 的二元离子化合物

b

含有非极性共价键的二元离子化合物,且原子数之比为 1∶1

c

化学组成为 BDF2

d

只存在一种类型作用力且可导电的单质晶体

a 的化学式为__________;b 的化学式为__________;c 的电子式为________________;

d 的晶体类型是_______________________________。

(2)由 A 和 B、D 元素组成的两种二元化合物形成一类新能源物质。一种化合物分子通过

________键构成具有空腔的固体;另一种化合物(沼气的主要成分)分子进入该空腔,其分子

的空间结构为________。

解析:由 A 为非金属元素及 A、B 的电子层结构与位置关系知,A 是氢,B 是碳或硫,结

合 B 在 D 中充分燃烧能生成其最高价化合物 BD2,可确定 B 是碳,D 是氧;由 A 在 F 中燃烧的 特点知 F 是氯,由 E+与 D2-具有相同的电子数知 E 是钠。(1)氢元素与其他四种元素中的钠元

素结合才能形成二元离子化合物,故 a 为 NaH;由 b 的组成、结构特点知 b 是 Na2O2 或 Na2C2(与 电石类比);c 是 COCl2,因碳元素显+4 价,故两个氯原子与一个碳原子共用两对电子,一 个氧原子与一个碳原子共用一对电子,由此可写出相应的电子式;d 是钠,其晶体类型是金

属晶体。(2)两种二元化合物中一种是 CH4,其分子的空间结构为正四面体。CH4 能进入到另一

种化合物分子的空腔中,故另一种化合物分子是水分子,水分子间通过氢键形成空腔结构。

答案:(1)NaH Na2O2(或 Na2C2)

金属晶体 (2)氢 正四面体

3.(2012·新课标全国卷)短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大,其中 W 的阴离

子的核外电子数与 X、Y、Z 原子的核外内层电子数相同。X 的一种核素在考古时常用来鉴定

一些文物的年代,工业上采用液态空气分馏方法来生产 Y 的单质,而 Z 不能形成双原子分子。

根据以上叙述,下列说法中正确的是( )

A.上述四种元素的原子半径大小为 W<X<Y<Z

B.W、X、Y、Z 原子的核外最外层电子数的总和为 20

C.W 与 Y 可形成既含极性共价键又含非极性共价键的化合物 D.由 W 与 X 组成的化合物的沸点总低于由 W 与 Y 组成的化合物的沸点 解析:选 C 首先推断出 W、X、Y、Z 四种元素分别是 H、C、N 或 O、Ne。A 项,C 的原子 半径大于 O 或 N 的原子半径,错误;B 项,四种元素原子的核外最外层电子数之和为 1+4+ 5 +8=18 或 1+4+6+8=19,错误;C 项,H 与 O 可形成化合物 H2O2,其中含有 H—O 极性共 价键和 O—O 非极性共价键,H 与 N 可形成化合物 N2H4,其中含有 N—H 极性键和 N—N 非极性 键,正确;D 项,C 与 H 组成的化合物如石蜡、沥青中有很多固态烃,其沸点都高于 H2O 或 NH3 的沸点,错误。
[地 方 卷]
4.(2015·浙江高考)如表所示为元素周期表的一部分,其中 X、Y、Z、 W 为短周期元素,W 元素原子的核电荷数为 X 元素的 2 倍。下列说法正确的是 ()
A.X、W、Z 元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增 B.Y、Z、W 元素在自然界中均不能以游离态存在,它们的最高价氧化物的水化物的酸性 依次递增 C.YX2 晶体熔化、液态 WX3 气化均需克服分子间作用力 D.根据元素周期律,可以推测 T 元素的单质具有半导体特性,T2X3 具有氧化性和还原性 解析:选 D 根据题意,X 与 W 属于同族元素,且 W 的原子序数为 X 的 2 倍,可以得出在 短周期元素中,X 为 O 元素,W 为 S 元素,由此可以推出 Z 为 P 元素,Y 为 Si 元素,T 为 As 元素。A 项,X、W、Z 元素的原子半径依次递增,但气态氢化物的热稳定性为 X>W>Z,错误。 B 项,Y、Z 元素在自然界中不能以游离态存在,但 W 元素(即 S)可以以单质形式存在,错误。 C 项,WX3(SO3)是分子晶体,气化时需克服分 子间作用力,YX2(SiO2)是原子晶体,熔化时需要破坏共价键,错误。D 项,As 位于元素 周期表中第四周期第ⅤA 族,也是金属元素区与非金属元素区的交界处。根据同周期、同主 族元素的金属性、非金属性递变规律,As 的单质具有半导体特性。根据同周期元素最高、最 低化合价递变规律,As 的最高化合价是+5 价,最低化合价是-3 价,As2O3 中 As 的化合价 是+3 价,则 As2O3 具有氧化性和还原性,正确。 5.(2014·安徽高考)CO2 的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件

下用 NH3 捕获 CO2 生成重要化工产品三聚氰酸的反应: NH3+CO2―→NNNHOOHOH+H2O。
下列有关三聚氰酸的说法正确的是( ) A.分子式为 C3H6N3O3 B.分子中既含极性键,又含非极性键 C.属于共价化合物 D.生成该物质的上述反应为中和反应 解析:选 C A 项错误,正确的分子式为 C3H3N3O3;B 项错误,该分子中只有极性键,即 C—N、 C===N、C—O 和 H—O 键;C 项正确,因为该分子中只有共价键;D 项错误,因为 NH3 不是碱, CO2 不是酸,且三聚氰酸不是盐,不符合中和反应的定义。
(限时:45 分钟) 一、选择题 1.下列关于化学键的说法中正确的是( ) A.两个原子或多个原子之间的相互作用叫做共价键 B.阴、阳离子间通过静电引力而形成的化学键叫做离子键 C.只有金属元素和非金属元素化合时才能形成离子键 D.大多数的盐、碱和低价金属氧化物中含有离子键 解析:选 D 共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用,A 项错误;离子键是阴、 阳离子间通过静电作用而形成的,是吸引力和排斥力的平衡,B 项错误;离子键的形成必须 有阴、阳离子,但并不一定是含有金属阳离子,例如铵根阳离子同样可以形成铵盐,C 项错 误。 2.下列表达正确的是( )
A.HClO 的电子式为
B.H2S 的电子式可表示为
C.用电子式表示 Na2O 的形成过程为

D.MgCl2 的电子式为 解析:选 D HClO 的电子式应为

,A 错;H2S 为共价化合物,电子式应



, B 错 ; C 中 两 个 Na + 不 能 合 并 , 正 确 的 表 达 方 法 为

3.下列过程中,共价键被破坏的是( )

,C 错。

A.碘升华

B.溴蒸气被木炭吸附

C.酒精溶于水

D.HCl 气体溶于水

解析:选 D A、B、C 项中化学键均不被破坏;D 项,由于 HCl===H++Cl-而导致共价键

被破坏。

4.有关物质结构的下列说法中正确的是( )

A.石油裂解只破坏极性键

B.含极性键的共价化合物一定是电解质

C.氯化钠固体中的离子键在溶于水时被破坏

D.HF 的分子间作用力大于 HCl,故 HF 比 HCl 更稳定

解析:选 C A 项,石油裂解既破坏了极性键,也破坏了非极性键;B 项,像烃类、糖类

均是含有极性键的共价化合物,但不是电解质;D 项,H—F 键键能比 H—Cl 键大,所以 HF

比 HCl 更稳定。

5.下列有关物质结构和化学用语的说法正确的是( )

A.78 g Na2O2 晶体中所含阴、阳离子个数均为 4NA

B.1 个乙醇分子中存在 8 对共用电子对

C.NaOH 和 Na2O 中所含的化学键类型完全相同

D.PCl3 和 BCl3 分子中所有原子的最外层都达到 8 电子稳定结构 解析:选 B A 项,1 mol Na2O2 中含有 3 mo l 离子,即 2 mol Na+和 1 mol O22-,错误;

B 项,1 个 CH3CH2OH 中共形成 8 个共价键,即存在 8 对共用电子对,正确;C 项,NaOH 中含

离子键和共价键、Na2O 只含离子键,错误;D 项,PCl3 的分子中,每个原子都达到 8 电子稳

定结构,而 BCl3 分子中,硼满足 6 电子结构,错误。

6.下列有关说法正确的是( ) A.该组化合物中只含有共价键:H2O、NH4Cl、H2O2 B.非金属原子间以共价键结合的物质都是共价化合物 C.Na2O、NaOH 和 Na2SO4 为离子化合物,HCl、NH3、NH4NO3、H2SO4 为共价化合物 D.共价化合物是由不同种非金属原子间通过共用电子对形成的 解析:选 D NH4Cl 中既含有共价键,也含有离子键,A 错;非金属原子以共价键结合形 成的可能为共价化合物,如 HCl,也可能为单质,如 H2、O2,B 错;NH4NO3 为离子化合物,C 错;共价化合物最少含有两种不同的非金属元素,非金属原子是通过共用电子对形成共价化 合物的,D 对。 7.(2016·中国人民大学附中模拟)下列关于化学键与化合物的叙述正确的是( ) ①离子化合物中一定含有金属元素 ②共价化合物中一定不含有金属元素 ③离子化合 物中一定含有离子键 ④离子化合物中一定不含有共价键 ⑤离子化合物中可能含有共价键 ⑥共价化合物中可能含有离子键 ⑦共价化合物中一定不含有离子键 A.①⑤⑥⑦ B.②③④ C.③⑤⑦ D.②③⑥⑦ 解析:选 C 离子化合物中不一定含有金属元素,可能只含非金属元素,如铵盐,①错 误;共价化合物中可能含有金属元素,如氯化铝,②错误;离子化合物中一定含有离子键, 可能含有共价键,如 Na2O2,③正确;④错误;⑤正确;共价化合物中只含共价键,一定不含 离子键,⑥错误;⑦正确。 8.(2016·武汉调研)X、Y、Z、W 为原子序数依次增大的短周期元素。其形成的小分子 化合物 Y2X2、Z2X4、X2W2 中,分子内各原子最外层电子都满足稳定结构。下列说法正确的是( ) A.X、Y、Z、W 的原子半径的大小关系为:W>Y>Z>X B.在 Y2X2、Z2X4、X2W2 的一个分子中,所含的共用电子对数相等 C.X、Y、Z、W 四种元素可形成化学式为 X7Y2ZW2 的化合物 D.与元素 Y、Z 相比,元素 W 形成的简单氢化物最稳定,是因为其分子间存在氢键 解析:选 C 根据题给条件推出 X、Y、Z、W 依次是 H、C、N、O。原子半径的大小关系为: C>N>O>H,A 选项错误;Y2X2 为 C2H2,一个分子中共用电子对数为 5,Z2X4 为 N2H4,一个分子中 共用电子对数为 5,X2W2 为 H2O2,一个分子中共用电子对数为 3,B 选项错误;X7Y2ZW2 即 H7C2NO2, 如 CH3COONH4,C 选项正确;元素的非金属性越强,其形成的简单氢化物越稳定,与氢键无关, D 选项错误。

9.X、Y 为两种短周期元素,其原子的最外层电子数分别是 1 和 6,则 X、Y 两种元素形 成的常见化合物或者离子不可能是( )
A.只含极性键的共价化合物 B.含非极性键的共价化合物 C.阴、阳离子个数之比为 1∶1 的离子化合物 D.可形成双核离子或者四核离子 解析:选 C 短周期元素 X 原子的最外层电子数为 1,则 X 可能为 H、Li、Na;短周期元 素 Y 的最外层电子数为 6,则 Y 可能为 O、S。X、Y 可形成只含极性键的共价化合物 H2O,A 正确;X、Y 形成的含非极性键的共价化合物为 H2O2,B 正确;X、Y 形成的离子化合物为 Na2O、 Na2O2、Na2S 等,阴、阳离子个数比都为 1∶2,C 错误;X、Y 可形成的双核离子为 OH-,四核 离子为 H3O+,D 正确。 10.氢化铵 NH4H 与氯化铵的结构相似,又知 NH4H 与水反应有 H2 生成,下列叙述不正确 的是( ) ①NH4H 是离子化合物,含有离子键和共价键 ②NH4H 溶于水所形成的溶液显酸性 ③NH4H 与水反应时,NH4H 是氧化剂 ④NH4H 固体投放少量的水中,有两种气体产生 A.①② B.②③ C.①②③ D.全部 解析:选 B NH4H 与 NH4Cl 相似应看作离子化合物;②中 NH4H 溶于水的反应为:NH4H+ H2O===NH3·H2O+H2,故溶液呈碱性,NH4H 中 H-失电子被氧化,NH4H 作还原剂。 二、非选择题 11.(1)请用下列 10 种物质的序号填空: ①O2 ②H2 ③NH4NO3 ④K2O2 ⑤Ba(OH)2 ⑥CH4 ⑦CO2 ⑧NaF ⑨NH3 ⑩I2 其中既含离子键又含非极性键的是________;既含离子键又含极性键的是________。 (2)X、Y 两种主族元素能形成 XY2 型化合物,已知 XY2 中共有 38 个电子,若 XY2 为常见元 素形成的离子化合物,其电子式为____________;若 XY2 为共价化合物时,其结构式为 ____________。 (3)氯化铝的物理性质非常特殊,如:氯化铝的熔点为 190 ℃,但在 180 ℃就开始升华。

据此判断,氯化铝是______________(填“共价化合物”或“离子化合物”),可以证明你的 判断正确的实验依据是_______________________________________________________。
(4)现有 a~g 7 种短周期元素,它们在元素周期表中的位置如图所示,请据此回答下列 问题:

①元素的原子间反应最容易形成离子键的是________(填序号,下同),容易形成共价键

的是________。

A.c 和 f

B.b 和 g

C.d 和 g

D.b 和 e

②写出 a~g 7 种元素形成的所有原子都满足最外层为 8 电子结构的任意一种分子的分子

式________。

解析:(2)1∶2 型离子化合物,通常 X 为+2 价,Y 为-1 价,故 X 可能是 Mg2+或 Ca2+,

Y 可能是 F-或 Cl-,结合 XY2 中含有 38 个电子可推出 XY2 为 CaF2。1∶2 型共价化合物一般是

碳族元素与氧族元素化合形成的,如 CO2、CS2 等,想到这一点就不难推出 XY2 为 CS2。

答案:(1)④ ③⑤

(2)

S==C==S

(3)共价化合物 氯化铝在熔融状态下不能导电

(4)①B C ②CCl4(或 PCl3)

12.原子序数由小到大排列的四种短周期元素 X、Y、Z、W,其中 X、Z、W 与氢元素可组

成共价化合物 XH3、H2Z 和 HW;Y 与氧元素可组成离子化合物 Y2O 和 Y2O2。

(1)写出 Y2O2 的化学式____________,其中含有的化学键是____________________。

(2)X、Z、W 三种元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是(填写化学式):

________。

(3)XH3、H2Z 和 HW 三种化合物,其中一种与另外两种都能反应的是(填写化学式):______,

生成物属于________化合物(填“离子”或“共价”)。

(4)写出下列物质的电子式①XW3:______________________________________,②Y2Z:

________________。

解析:由共价化合物 XH3、H2Z 和 HW 知,X、Z、W 分别在第ⅤA 族、第ⅥA 族和第ⅦA 族, 由原子序数 X<Y<Z<W 和离子化合物 Y2O、Y2O2 推知 X、Y、Z、W 分别为 N、Na、S、Cl。
(1)Na2O2 中含有离子键和非极性共价键。(2)HNO3、H2SO4、HClO4 中酸性最强的是 HClO4。 (3)NH3 是碱性气体,H2S、HCl 均为酸性气体,因此 NH3 与 H2S、HCl 都可反应生成相应的铵盐,

铵盐中含离子键和共价键,属于离子化合物。(4)XW3 为 NCl3,其电子式为:



Y2Z 为 Na2S,其电子式为



答案:(1)Na2O2 离子键、非极性共价键 (2)HClO4

(3)NH3 离子 (4) 13.A、B、D、E、F、G 为短周期元素,且原子序数依次递增。A、F 同主族,E、G 同主 族。A 与其他非金属元素化合时易形成共价键,F 与其他非金属元素化合时易形成离子键,且 F+离子与 E2-离子核外电子排布相同。由以上元素组成的物质 BE 和 D2 具有相同的电子数。 请回答下列问题: (1)F 位于第________周期第________族。 (2)G 的离子结构示意图为___________________________________________________。 (3)用电子式表示 D2 的形成过程:________________________________________。 (4)由 A、E、F 三种元素形成的化合物的化学式为__________________,含有的化学键有 ______________________________________(填写完整化学键类型),属于________化合物。 (5)B 的最高价是________,由 A、B 组成的化合物中,含 A 量最高的物质的化学式是 __________;与 D2 相对分子质量相等的物质的化学式是______________,含有的化学键有 __________________________(填写完整的化学键类型),有________对共用电子对。 解析:A、F 同主族,且 A 与其他非金属元素化合时易形成共价键,但 F 与其他非金属元 素化合时易形成离子键,则为第ⅠA 族元素,且 A 为 H 元素。F+与 E2-离子核外电子排布相同, 则 F 为 Na 元素,E 为 O 元素,B 为 C 元素,D 为 N 元素。
答案:(1)三 ⅠA (2)

(3) (4)NaOH 离子键和极性共价键 离子 (5)+4 CH4 C2H4 极性共价键和非极性共价键 6 14.元素 X、Y、Z、M、N 均为短周期主族元素,且原子序数依次增大。已知 Y 元素原子 最外层电子数与核外电子总数之比为 3∶4,M 元素原子的最外层电子数与次外层电子数之比 为 3∶4,且 M 原子的质子数是 Y 原子的 2 倍;N-、Z+、X+的半径逐渐减小;化合物 XN 在常 温下为气体,据此回答下列问题: (1)写出 Z 与 N 形成的化合物的电子式_______________________________________。 (2)X 与 Y 可分别形成 10 电子和 18 电子的分子,写出该 18 电子分子转化成 10 电子分子 的化学方程式____________________________________________________(分解反应)。 (3)如图表示由上述元素组成的两种气体分子在一定条件下的密闭容器中充分反应前后 的转化关系,请写出该转化过程的化学方程式:______________________________________。

(4)A、B 均为由上述五种元素中的三种元素组成的强电解质,且组成元素的原子个数之 比为 1∶1∶1。若在各自的水溶液中,A 能抑制水的电离,B 能促进水的电离,则 A 的化学式 为________,B 的化学式为______________________________________________。
解析:根据 Y 元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为 3∶4,则 Y 是 O 元素;M 元 素原子的最外层电子数与次外层电子数之比为 3∶4,则 M 是 S 元素,N 为短周期主族元素, 原子序数大于 S 元素,N 为 Cl 元素,根据化合物 XN 在常温下为气体,推断 X 为 H,根据 N-、 Z+、X+的半径逐渐减小,推断 Z 为 Na 元素。

答案:(1)

(2)2H2O2=M=n=O==2 2H2O+O2↑

(3)

(4)NaOH NaClO(或 NaHS)

15.X、Y 和 Z 均为短周期元素,原子序数依次增大,X 的单质为密度最小的气体,Y 原

子最外层电子数是其周期数的三倍,Z 与 X 原子最外层电子数相同。回答下列问题:

(1)X、Y 和 Z 的元素符号分别为_________、_________、__________。 (2)由上述元素组成的化合物中,既含有共价键又含有离子键的有________、________。 (3)X 和 Y 组成的化合物中,既含有极性共价键又含有非极性共价键的是________。此化 合物在酸性条件下与高锰酸钾反应的离子方程式为_______________________________; 此化合物还可将碱性工业废水中的 CN-氧化为碳酸盐和 NH3,相应的离子方程式为 ___________________________________________。 解析:(1)H2 是密度最小的气体推出 X 为 H,Y 只能是第二周期元素推出为 O,Z 与 H 同族 且原子序数大于 O 推出为 Na。(2)3 种元素两两组合,再全组合可得结论。(3)H 和 O 组成的 化合物中,既含有极性共价键又含有非极性共价键的是 H2O2。H2O2 被高锰酸钾氧化生成 O2 和 H2O,H2O2 在碱性废水中的反应已经给出反应物为 H2O2、 CN-、OH-,产物为 CO23-、NH3,配平即可,此时 CN-中 C 为+2 价,N 为-3 价。 答案:(1)H O Na (2)NaOH Na2O2 (3)H2O2 5H2O2+2MnO- 4 +6H+===2Mn2++8H2O+5O2↑ H2O2+CN-+OH-===CO23-+NH3

(限时:45 分钟)

一、选择题

1.下列说法一定不正确的是( )

A.某些花岗石产生氡(22826Rn),从而对人体产生伤害,22826Rn 的质量数是 222

B.Se 是人体必需的微量元素,7384Se 和 8304Se 互为同位素

C.23952U

的浓缩一直被国际社会关注,23952U

与 U 238 92

是两种不同的核素

D.136C-NMR(核磁共振)可用于含碳化合物的结构分析,136C 的中子数为 6

解析:选 D 元素左上角的数字表示质量数,A 正确;质子数相同,中子数不同的同一元

素的不同核素互为同位素,B 正确;核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子,

C 正确;质量数为 13 的碳原子,其中子数为 7,D 错误。

2.下列有关化学用语表示正确的是( )

A.四氯化碳分子比例模型:

B.COS 的电子式是S C O C.次氯酸的结构式为 H—Cl—O

D.188O2-离子结构示意图:

解析:选 B A 项,比例模型中的碳原子和氯原子的大小比例不对;C 项,次氯酸的结构

式为 H—O—Cl ;D 项,这是氦的原子结构示意图。

3.稀土元素是指镧系元素及第五周期第ⅢB 族的钇(39Y),它们享有“工业味精”、“新

材料之母”的美誉。下列有关稀土元素的说法中正确的是( )

A.它们的原子核外均有 5 个电子层

B.它们的原子最外电子层均有 3 个电子

C.它们均是金属元素

D.76Y、80Y 中子数不同,化学性质不同

解析:选 C 镧系元素位于第六周期,A 错;稀土元素原子最外电子层有 2 个电子,B 错;

76Y、80Y 互为同位素,化学性质几乎相同,D 错。

4.目前,人类已经发现的非金属元素除稀有气体元素外共有 16 种。下列对这 16 种非金

属元素的判断不正确的是( )

①都是主族元素,原子的最外层电子数都大于 3

②单质在反应中都只能作氧化剂

③对应的含氧酸都是强酸

④氢化物常温下都是气态,所以又叫气态氢化物

⑤气态氧化物与水反应都不会再生成气体

A.全部

B.①②

C.①②③④

D.①②④⑤

解析:选 A 对于选项中不正确的说法我们只要找出它的反例就可以了:①H 元素原子的

最外层电子数为 1;②H 元素的单质 H2 在反应中作还原剂;③C 元素对应的含氧酸 H2CO3 是弱

酸;④O 元素的氢化物 H2O 常温下为液态;⑤N 元素的气态氧化物 NO2 与 H2O 反应生成 NO 气体。

5.现有如下各种说法:①在水中氢、氧原子间均以化学键相结合;②非金属和非金属化

合时一定形成共价键;③离子键是阳离子和阴离子的相互吸引力;④根据电离方程式 HCl===H

++Cl-,判断 HCl 分子里存在离子键;⑤H2 分子和 Cl2 分子的反应过程是 H2、Cl2 分子里共价

键发生断裂形成 H 原子、Cl 原子而后 H 原子、Cl 原子形成离子键的过程。上述各种说法正确

的是( )

A.①②⑤

B.都不正确

C.②④⑤

D.①②③

解析:选 B ①应为相邻 H、O 原子间形成化学键;②可能形成离子键,如 NH4Cl;③离

子键既包括吸引力也包括排斥力;④HCl 分子中只含共价键;⑤H、Cl 原子形成 HCl 时,以

共价键结合。

6.A、B、C 为三种短周期元素,A、B 同周期,A、C 最低价离子分别为 A2-、C-,其离子

半径 A2->C-。B2+与 C-具有相同的电子层结构,下列叙述一定不正确的是( )

A.它们的原子序数 A>B>C

B.它们的原子半径 C>B>A

C.离子半径 A2->C->B2+

D.原子核外最外层上的电子数 C>A>B

解析:选 B 根据“A、C 最低价离子分别为 A2-、C-”,可知 A 位于第ⅥA 族,C 位于 第ⅦA 族,C 在 A 的右边;联系“A、B 同周期”、“B2+与 C-具有相同的电子层结构”可知 B 在 C 的左下方,B 位于 A 的左侧。最后绘出它们的相对位置(如图)。由图可知:原子半径的 大小顺序应该是 B>A>C,B 错;离子半径的大小顺序是 A2->C->B2+,C 正确,A、D 也均正确。
7.(2016·大庆模拟)X、Y、Z、R、W 是原子序数依次增大的五种短周期元素。Y 和 R 同 主族,可形成共价化合物 RY2,Y 和 Z 最外层电子数之和与 W 的最外层电子数相同,25 ℃时, 0.1 mol·L-1 X 和 W 形成化合物的水溶液 pH 为 1,下列说法正确的是( )
A.Y 和其他四种元素均可形成至少两种二元化合物 B.R 元素的最高价氧化物的水化物酸性最强 C.原子半径:X<Y<Z<R<W D.Y、Z、W 三种元素组成化合物的水溶液一定显碱性 解析:选 A 根据题意,“X、Y、Z、R、W 是原子序数依次增大的五种短周期元素”,“25 ℃ 时,0.1 mol·L-1 X 和 W 形成化合物的水溶液 pH 为 1”,可确定 X 为 H,W 为 Cl;“Y 和 R 同主族,可形成共价化合物 RY2,Y 和 Z 最外层电子数之和与 W 的最外层电子数相同”,可确 定 Y 为 O,R 为 S,Z 为 Na。H 与 O 可形成 H2O、H2O2;O 与 Na 可形成 Na2O、Na2O2;O 与 S 可形

成 SO2、SO3;O 与 Cl 可形成 Cl2O、ClO2、Cl2O3、Cl2O7 等,A 项正确;Cl 的非金属性大于 S 的 非金属性,故 Cl 元素的最高价氧化物的水化物酸性最强,即酸性:HClO4>H2SO4,B 项错误; 根据元素周期律,同周期主族元素,随原子序数的增加,原子半径依次减少,故原子半径

Na>S>Cl>O>H,C 项错误;NaClO4 的水溶液显中性,NaClO 的水溶液显碱性,D 项错误。

8.几种短周期元素的原子半径和主要化合价如表所示,下列说法中正确的是( )

元素代号 原子半径/nm 主要化合价

X

0.160

+2

Y

0.143

+3

Z

0.102

+6、-2

L

0.099

+7、-1

M

0.077

+4、-4

Q

0.074

-2

A.等物质的量的 X、Y 的单质与足量的盐酸反应,生成的 H2 一样多 B.Y 与 Q 形成的化合物不能跟氢氧化钠溶液反应

C.Z 的氢化物的稳定性强于 L 的氢化物的稳定性

D.在化学反应中,M 原子与其他原子易形成共价键而不易形成离子键

解析:选 D 短周期元素的原子半径和主要化合价的数据可推知:X、Y、Z、L、M、Q 分

别为 Mg、Al、S、Cl、C、O;A 项,等物质的量的 X、Y 的单质与足量的盐酸反应,Al 生成的

H2 多;B 项,Al 与 O 形成的化合物能与氢氧化钠溶液反应;C 项,Z 的氢化物 H2S 的稳定性弱 于 L 的氢化物 HCl 的稳定性,因为非金属性 Cl 大于 S;D 项,在化学反应中,M 原子即 C 原

子最外层为 4 个电子,不易发生电子得失,与其他原子易形成共价键而不易形成离子键。

9.A、B、C、D、E 五种短周期元素从左向右按原子序数递增(原子序数为 5 个连续的自

然数)的顺序排列如下:

ABCDE

下列说法正确的是( )

A.若 E 元素最高化合价为+7 时,D 元素的最低负化合价为-2

B.若 A(OH)n 为强碱时,B(OH)m 也一定为强碱 C.若 HnEOm 为强酸时,D 的非金属性一定很强 D.若 HnCOm 为强酸时,E 的单质可能有强还原性

解析:选 A A 项,E 的最高正化合价为+7 价,即为 第ⅦA 族元素,则 D 为第ⅥA 族元 素,故最低负价为-2 价,正确;B 项,若 A(OH)n 是强碱,B(OH)m 不应该为强碱,如 NaOH 与 Mg(OH)2;C 项,若 HnEOm 为强酸,即 E 的非金属性较强,而 E 的非金属性比 D 强,则 D 的非金 属性不一定很强,故错误;D 项,若 HnCOm 为强酸,即 C 的非金属性较强,而 E 的非金属性更 强,其单质应具有强氧化性,而不是强还原性。
10.短周期元素 Q、R、T、W 在元素周期表中的位置如图所示,其中 W 的原子核内质子数 与核外最外层电子数之比为 8∶3,下列说法正确的是( )

A.Q 与 W 的原子能形成非极性分子

B.T 的离子半径大于 W 的离子半径

C.RHn 在同族元素的气态氢化物中沸点最低 D.在 R 的最高价氧化物对应水化物的浓溶液中单质 T 不溶解,说明未发生化学反应

解析:选 A 首先根据 W 的原子核内质子数与核外最外层电子数之比为 8∶3,确定 W 为

S 元素,再根据周期表结构确定 Q、R、T 分别为 C、N、Al。CS2 是直线型分子,高度对称,属 于非极性分子;S2-比 Al3+多一个电子层,离子半径 S2-大;NH3 分子间存在氢键,因此沸点反 常的高;常温下金属 Al 与浓 HNO3 发生钝化,在金属 Al 表面生成致密的氧化膜,阻止了反应 的继续进行。

二、非选择题

11.A、B、C、D、E、F 是元素周期表中的六种元素,除 A 外均为短周期元素,它们的结

构或性质如表所示。

序号 元素

结构或性质



A

生活、生产中应用广泛的金属之一,可被磁铁吸引



B

原子最外层电子数是其内层电子总数的

1 5



C

形成化合物种类最多的元素,其单质为固体



D

地壳中含量最多的元素



E

与元素 D 同主族



F

与元素 E 同周期,且最外层电子数等于其电子层数

(1)元素 A 在元素周期表中的位置为___________________________________________。

(2)B 与 E 形成的化合物的电子式为_____________________________________________。 (3)CD2 分子中化学键的类型为________,该物质能与上述某元素形成的单质发生置换反 应,该反应的化学方程式为____________________________________________________。 (4)F 的最高价氧化物对应的水化物常用于治疗胃酸(胃酸的主要成分是盐酸)过多症。请 写出该反应的离子方程式__________________________________________________。 解析:由表中信息可推知 A 为 Fe,B 为 Mg,C 为 C,D 为 O,E 为 S,F 为 Al。

(1)A 为 Fe,位于第四周期第Ⅷ族。(2)MgS 的电子式为

。(3)CO2

含有极性共价键,能与 Mg 发生置换反应。(4)Al(OH)3 与盐酸发生中和反应,可以治疗胃酸过

多症。

答案:(1)第四周期第Ⅷ族 (2) (3)共价键(或极性共价键) CO2+2Mg=点==燃==C+2MgO (4)Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O 12.X、Y、Z、M、G 五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大,X、Z 同主族,可 形成离子化合物 ZX;Y、M 同主族,可形成 MY2、MY3 两种分子。 (1)试推断 X、Y、Z、M、G 五种元素分别为(填元素符号) X:________、Y:________、Z:________、M:________、G________。 (2)X 元素有________种常见的同位素,其符号分别为_________________________,它 们之间的化学性质相同吗?____________________________________________________。 (3)M 元素一种核素表示为 3146M,其质量数是______,中子数是__________。 (4)画出 Y 的原子结构示意图_______________________________________________, G 的离子结构示意图__________________。 (5)Y 与 X,Z 与 G 形成的化合物是离子化合物还是共价化合物?并指出由 X、Y、Z 形成 化合物中化学键的类型:_______________________________________________。 (6)Z 与 Y 能形成__________种化合物,其电子式分别为__________________________, 其阴、阳离子个数比分别是____________________。 (7)由 Y 元素形成的同素异形体有________种,它们之间的转化是氧化还原反应吗? ________(填“是”或“不是”)。 答案:(1)H O Na S Cl

(2)3 11H、21H、31H 相同 (3)34 18
(4) (5)H2O(或 H2O2)为共价化合物;NaCl 为离子化合物; NaOH 中存在离子键和极性共价键
(6)2 1∶2、1∶2 (7)2 不是 13.A、B、C、D、E 均为短周期元素,且原子序数逐渐增大。A、D 同主族,A 与 B 的质 子数之和等于 C 的质子数。A+与 C2-的核外电子数之和等于 D+的核外电子数,B 原子与 D+的 核外电子数之和等于 E 原子的核外电子数。 (1)A________;B________;C________;D________; E________(填元素名称)。 (2)D、E 元素可组成化合物甲,电解甲的水溶液(滴几滴酚酞)时,反应的离子方程式为 ________________________________________________________________; 通 过 一 段 时 间 后 ____________( 填 “ 阴 ” 、 “ 阳 ”) 极 区 先 变 红 , 原 因 是 : _____________________________________________________________;A、C 元素可组成原 子个数比为 1∶1 的化合物乙,将 E 单质通入乙的水溶液中,生成一种强酸,并有气体放出, 反应的化学方程式为_____________________________________________________。 (3)A 与 B、A 与 C 形成的化合物比同主族其他元素形成的同类化合物的熔、沸点 __________(填“高”、“低”),理由是:________________________________________。 (4)A、B、C、E 中的三种元素可组成多种化合物,其中既含离子键又含共价键,且水溶 液呈酸性的化合物有(写出两种化合物)________________。 (5)A、C、D、E 中的三种元素可组成多种化合物,其中溶于水时能抑制水电离的化合物 有(各写一种不同类别的化合物)________________。 解析:根据题中所给微粒之间的数量关系不难推出五种元素的符号,分别为:H、N、O、 Na、Cl。D、E 元素组成的化合物甲为 NaCl,A、C 组成原子个数比为 1∶1 的化合物乙为 H2O2, 与 Cl2 发生氧化还原反应:Cl2+H2O2===2HCl+O2;NH3、H2O 存在分子间氢键,使它们的熔、沸

点较高;A、B、C、E 中的三种元素可组成多种化合物,其中既含有离子键又含有共价键,且 水溶液呈酸性的化合物有 NH4Cl 和 NH4NO3;A、C、D、E 中的三种元素可组成多种化合物,其 中溶于水时能抑制水电离的化合物有 HClO 和 NaOH 等,它们在水溶液中因电离出 H+、OH-而 使水的电离平衡左移,从而抑制水的电离。
答案:(1)氢 氮 氧 钠 氯 (2)2Cl-+2H2O=电==解==H2↑+Cl2↑+2OH- 阴 电解氯化钠溶液时,阴极区水电离出的 H+ 不断放电而消耗,使溶液中的 c(OH-)>c(H+),故阴极区溶液显碱性,使酚酞变红 Cl2+ H2O2===2HCl+O2(答 HClO+H2O2===HCl+O2↑+H2O 也可得分) (3)高 NH3、H2O 存在分子间氢键,使它们的熔沸点较高 (4)NH4Cl、NH4NO3 (5)HClO、 NaOH 14.(2016·德州市高三期中)已知 A、B、C、D、E、F、G 是原子序数依次递增的短周期 元素,已知 A 和 D,C 和 F 为同一主族元素,A 与 B、A 与 G 形成共价化合物,B 原子的最外层 电子数比次外层多 3,G 元素的最高正化合价与最低负化合价的代数和为 6,E 是同周期中离 子半径最小的元素,F 形成的化合物是造成酸雨的主要原因。请回答下列问题: (1)七种元素中,非金属性最强的元素在周期表中的位置是 ________________________________________________________________________。 (2)由 C、D 形成的一种淡黄色固体的电子式________;画出 G 离子的结构示意图 ________________________________________________________________________。 (3)G 元素的单质有毒,可用 D 的最高价氧化物对应的水化物的溶液吸收,其离子方程式 为________________________________________________________________________。 (4)将两份足量的 E 单质分别加入到等体积等浓度的硫酸和 NaOH 溶液中,充分反应生成 的气体的体积比为________。 (5)由 A、B、C 所形成的常见离子化合物是_________________________________________ (写化学式),该化合物与 D 的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液加热时反应的离子方程式 为_____________________________________________________________________。 (6)已知一包白色晶体的混合物,经元素分析仪分析,包含以上七种元素中的若干种,为 测定其组成,进行如下实验: ①称取固体 2.37 g 溶于水,得到无色澄清溶液,再滴加过量的氯化钡溶液和稀盐酸,得 到的白色沉淀经过滤、洗涤、干燥后,称得质量为 4.66 g;

②再取等质量的该固体溶于水,逐滴滴加 1 mol·L-1 的 NaOH 溶液,得到的沉淀和滴加 的 NaOH 溶液体积的关系如图,该白色晶体的组成(用化学式表示)为____________________。

解析:A、B、C、D、E、F、G 是原子序数依次递增的短周期元素,B 原子的最外层电子 数比次外层多 3,原子只能有 2 个电子层,最外层电子数为 5,故 B 为 N 元素;F 形成的化合 物是造成酸雨的主要原因,则 F 为 S 元素;C 和 F 为同一主族元素,则 C 为 O 元素;A、D 同 主族,D 的原子序数大于氧,则 D 为 Na;E、G 处于第三周期,E 是同周期中离子半径最小的 元素,则 E 为 Al,G 元素的最高正化合价与最低负化合价的代数和为 6,最外层电子数为 7, 则 E 为 Cl;A 与 B、A 与 G 形成共价化合物,则 A 为 H 元素。(1)七种元素中,非金属性最强 的元素为 Cl,处于周期表中第三周期第ⅦA 族。(2)由 C、D 形成的一种淡黄色固体为 Na2O2,

其电子式为

,G 离子为 Cl-,离子结构示意图为



(3)G 元素的单质为 Cl2,D 的最高价氧化物对应的水化物为 NaOH,二者反应生成氯化钠、次

氯酸钠与水,化学反应的离子方程式为:Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。(4)等体积等浓度的

H2SO4 和 NaOH 溶液,则 H2SO4、NaOH 物质的量相等,金属 Al 足量,H2SO4、NaOH 完全反应,设

H2SO4、NaOH 均为 3 mol,由 2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O===NaAlO2+
3H2↑,可知生成氢气体积之比为 3 mol∶???3 mol×32???=2∶3。(5)由 H、N、O 所形成的常见离
子化合物是 NH4NO3,该化合物与 NaOH 的浓溶液加热时生成硝酸钠、氨气与水,反应离子方程

式为:NH+ 4 +OH-==△===NH3↑+H2O。(6)①称取固体 2.37 g 溶于水,得到无色澄清溶液,再滴

加过量的氯化钡溶液和稀盐酸,得到白色沉淀,则说明含有 SO24-,白色沉淀为 BaSO4,其物

4.66 g 质的量为233 g·mol-1=0.02

mol,则溶液中 n(SO24-)=n(BaSO4)=0.02

mol;②再取等质量

的该固体溶于水,逐滴滴加 1 mol·L-1 的 NaOH 溶液,开始生成沉淀,最终沉淀完全溶解,

说明含有 Al3+,30 mL~40 mL 时 Al(OH)3 质量不变,则溶液中还含有 NH+4 ,由 Al3++3OH-

===Al(OH)3↓ 可 知 溶 液 中

n(Al3 + ) = 0.03

L×1

mol·L





1 3



0.01

mol , 由

NH

+ 4



OH



===NH3·H2O 可知溶液中 n(NH+ 4 )=0.01 L×1 mol·L-1=0.01 mol,符合 2n(SO24-)=3n(Al3+)

+n(NH+4 ),溶液为硫酸铵、硫酸铝混合溶液,由于 m(SO24-)+m(Al3+)+m(NH+4 )=0.02 mol×96 g·mol-1+0.01 mol×27 g·mol-1+0.01 mol×18 g·mol-1=2.37 g,等于样品的质量,故 该晶体不含结晶水,应是硫酸铵、硫酸铝混合物,又因为 n(Al3+)∶n(NH+4 )=0.01 mol∶0.01 mol=1∶1,故该混合物为:物质的量为 1∶1 的(NH4)2SO4、Al2(SO4)3 混合物。
答案:(1)第三周期第ⅦA 族
(2) (3)Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
(4)2∶3 (5)NH4NO3 NH+ 4 +OH-==△===NH3↑+H2O (6)(NH4)2SO4、Al2(SO4)3


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