知识讲解_《物质结构 元素周期律》全章复习与巩固(提高）

《物质结构 元素周期律》全章复习与巩固 【学习目标】 本章重点掌握以下几点： 1．原子、离子、分子中基本构成微粒间的关系； 　2．元素、核素、同位素的辨别； 　3．核外电子排布规律； 　4．元素周期表的结构；　 5．元素周期律及其实质； 　6．化学键中的相关概念； 7．电子式的书写。 掌握元素周期律知识有利于指导我们学习元素化合物知识，而化学键知识对电解质以及化学反应中的能量 变化的学习都有帮助，在学习元素周期律、周期表内容时，应注意掌握变化规律以及实质，在学习化学键时，应 注意概念间的对比。 【知识网络】 一、本章的知识网络为： 　　　　　　　　　 二、本章知识内容的逻辑关系图：　　　　 【要点梳理】 要点一、元素、核素、同位素 元素 同位素 核素 概念 具有相同核电荷数的同 一类原子的总称 质子数相同而中子数不同的 同一种元素的不同原子互称 为同位素 具有一定数目的质子数 和一定数目的中子数的 一种原子 对象 宏观概念，对同类原子而 言；既有游离态，又有化 合态 微观概念，对某种元素的原子 而言，因为有同位素，所以原 子种类多于元素种类 微观概念，指元素的具 体的某种原子 特征 以单质或化合物形式存 在，性质通过形成单质或 化合物来体现 同位素化学性质几乎相同，因 为质量数不同，物理性质不同。 天然存在的各种同位素所占 的原子百分比一般不变 具有真实的质量，不同 核素的质量不相同 决定因素 质子数 质子数和中子数 质子数和中子数 要点二、原子核外电子排布规律 　 1．在含有多个电子的原子里，电子依能量的不同是分层排布的，其主要规律是： 　　 　核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层。 　　２．原子核外各电子层最多容纳 2n2 个电子。 　　３．原子最外层电子数目不超过 8 个(K 层为最外层时不能超过 2 个电子)。 　　４．次外层电子数目不能超过 18 个(K 层为次外层时不能超过 2 个)，倒数第三层电子数目不能超过 32 个。 　　注意：以上规律既相互联系，又互相制约，不能孤立片面的理解。如 M 层为最外层的时候，最多为 8 个， 而不是 18 个。要点三、核外电子数相等的微粒 2 电子微粒 （1）分子有：H2、He； （2）阴离子有：H－； （3）阳离子有：Li＋。 10 电子微粒 （1）分子：CH4、NH3、H2O、HF、Ne （2）阴离子：N3―、O2―、F―、OH―、NH2― （3）阳离子：Na+、Mg2+、Al3+、H3O+、NH4+ 18 电子微粒 （1）分子；SiH4、PH3、H2S、HCl、Ar、F2、H2O2、C2H6 等 （2）阴离子：S2―、HS―、Cl―、O22― （3）阳离子：K+、Ca2+ 核外电子总数和质子 总数均相同的微粒 （1）Na+、NH4+、H3O+ （2）F―、OH―、NH2― 要点四、微粒半径大小的比较 微粒半径大小判断的“三看”： 一看电子层数：微粒半径大小比较首先看电子层数，相同条件下，电子层数越多，半径一般越大。 二看核电荷数：电子层数相同的不同微粒，半径大小比较看核电荷数，在相同条件下，核电荷数越多，半径 越小。 三看最外层电子数：若微粒电子层数与核电荷数都相同，再比较不同微粒的最外层电子数，最外层电子数越 多，半径越大。 要点五、比较元素的金属性强弱和非金属性强弱的一般方法 本质 原子越易失电子、金属性越强 1．在金属活动顺序表中越靠前，金属性越强。 2．单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强。 3．单质还原性越强或离子氧化性越弱，金属性越强。 4．最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强。 金 属 性 比 较 判 断 依 据 5．置换反应：若 xn++y x+ym+， 则 y 比 x 金属性强。 本质 原子越易得电子，非金属性越强。 1．与 H2 化合越易，气态氢化物越稳定，非金属性就越强。 2．单质氧化性越强，阴离子还原性越弱，非金属性越强。 3．最高价氧化物的水化物酸性越强，非金属性越强。 4．置换反应：若 An-+B Bm-+A，则 B 比 A 非金属性强。 非 金 属 性 比 较 判 断 方 法 5．与变价金属化合时，产物中金属元素的化合价越高，对应元素的非金属性越强 要点六、元素周期表 １．元素周期表的结构（“七横十八纵”） → →2．几种关系 （1）电子层数=周期数 （2）最外层电子数=主族序数=最高正化合价（除 F、O） （3）质子数=原子序数 （4）∣最高正价∣+∣最低负价∣=8（对非金属元素而言，但对 H 不适用） 注意：O 无最高正价（+6），F 无正价 3．元素周期表中之最 原子半径最小的原子：H 单质质量最轻的元素：H 宇宙中含量最多的元素：H 最不活泼的元素：He 最轻的金属单质：Li 形成化合物最多的元素：C 含 H 质量分数最高的气态氢化物：CH4 空气中含量最多的元素：N 地壳中含量最高的元素：O，其次是 Si 地壳中含量最高的金属元素：Al，其次是 Fe 非金属性最强的元素：F 金属性最强的元素：Cs（不考虑 Fr） 与水反应最剧烈的金属单质：Cs（不考虑 Fr） 与水反应最剧烈的非金属单质：F2 最高价氧化物对应水化物酸性最强的酸：HClO4 最高价氧化物对应水化物碱性最强的碱：CsOH（不考虑 FrOH） 所含元素种类最多的族：ⅢB 常温下呈液态的非金属单质是 Br2，金属单质是 Hg 要点七、元素周期律 1．定义：元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性的变化，这个规律叫元素周期律。 2．实质：元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化的实质是元素原子的核外电子排布的周期性 变化。 注：元素的性质主要是指原子半径、化合价、元素的金属性和非金属性等 3．元素周期表中主族元素性质的递变规律同周期（从左到右） 同主族（从上到下） 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 电子层结构 电子层数相同 最外层电子数递增 电子层数递增 最外层电子数相同 得电子能力 失电子能力 逐渐增强 逐渐减弱 逐渐减弱 逐渐增强 金属性 非金属 逐渐减弱 逐渐增强 逐渐增强_ 逐渐减弱 主要化合价 最高正价=主族序数 最低负价=主族序数―8（对非金 属） 最高正价和负价数均相同， 最高正价数=族序数（O、F 除外） 最高价氧化物对应 水化物的酸碱性 酸性逐渐增强 碱性逐渐减弱 酸性逐渐减弱 碱性逐渐增强 非金属元素气态氢化 物 的形成及稳定性 气态氢化物的形成逐渐变易，气态 氢化物稳定性逐渐增强。 气态氢化物形成逐渐变难，气态 氢化物稳定性逐渐减弱。 要点八、化学键类型及比较 1．化学键类型 2．离子键与共价键的比较 键型 离子键 共价键 概念 带相反电荷离子之间的相互作用 原子之间通过共用电子对所形成 的相互作用 成键方式 通过得失电子达到稳定结构 通过形成共用电子对达到稳定结 构 成键粒子 阴、阳离子 原子 成键性质 静电作用 静电作用 形成条件 大多数活泼金属与活泼非金属化合 时形成离子键 同种或不同种非金属元素化合时 形成共价键(稀有气体元素除外) 表示方法 ①电子式如 ② 离 子 键 的 形 成 过 程 ： ①电子式，如 ②结构式，如 H—Cl ③ 共 价 键 的 形 成 过 程 ：存在 离子化合物 绝大多数非金属单质、共价化合 物、某些离子化合物 3．极性共价键与非极性共价键的比较 共价键 极性共价键 非极性共价键 定义 不同元素的原子形成的共价键， 共用电子对偏向吸引电子能力强 的原子一方。 同种元素的原子形成共价键，共用电 子对不发生偏移。 原 子 吸 引 电 子 能力 不相同 相同 成键条件 不同种非金属元素的原子 同种非金属元素的原子 存在 共价化合物，某些离子化合物中 非金属单质，某些化合物中 实例 H—Cl H—H 、Cl—Cl 要点诠释： 共价键一般是在非金属元素的原子之间，但某些金属元素和非金属元素间也可能存在共价键，如 AlCl3 等。 要点九、离子化合物与共价化合物的比较 离子化合物 共价化合物 概念 以离子键形成的化合物 以共用电子对形成的化合物 粒子间的作用 阴离子与阳离子间存在离子键 原子之间存在共价键 导电性 熔融态或水溶液导电 熔融态不导电，溶于水有的导电(如 硫酸)，有的不导电(如蔗糖) 熔 化 时 破 坏 的 作用力 一定破坏离子键，可能破坏共价键 (如 NaHCO3) 一般不破坏共价键 实例 强碱、大多数盐、活泼金属的氧化物 中 酸、非金属的氢化物、非金属的氧化 物中 要点诠释：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 离子化合物：活泼金属氧化物、强碱、大多数盐（铵盐）； 共价化合物：气态氢化物、含氧酸、非金属氧化物、大多数有机物。 （3）根据化合物的性质来判断 根据化合物 在熔融状态是否导电，可判断它是离子化合物还是共价化合物。若导电，则是离子化合物； 若不导电，则是共价化合物。 要点十、化学键、分子间作用力、氢键的比较 化学键 分子间作用力 氢键 概念 相邻的两个或多个原 子间强烈的相互作用 物质分子间存在微弱 的相互作用 某些具有强极性键的 氢化物分子间的相互 作用(静电作用) 作用力范围 分子内或晶体内 分子间 分子间(HF、H2O、NH3) 作用力强弱 较强 很弱 较化学键弱得多，较 分子间作用力稍强 性质影响 主要影响物质的化学 主要影响物质的物理 主要影响物质的熔点、性质 性质，如熔、沸点 沸点、密度 对物质性质的影响 ①离子键：离子键越 强，离子化合物的熔、 沸点越高；②共价键： 共价键越强，单质或 化合物的稳定性越大 ①影响物质的熔点、 沸点、溶解度等物理 性质；②组成和结构 相似的物质，随着相 对分子质量的增大， 物质的熔、沸点逐渐 升高，如 F2PH3 【典型例题】 类型一：原子、离子、分子中基本构成微粒间的关系 例 1、据报道，某些建筑材料会产生放射性同位素氡 22286Rn，从而对人体产生危害。该同位素原子的中子数和质 子数之差为(　　) A．136　　　　B．50　　　　C．86　　　　D．222 【思路点拨】本题要求的是中子数和质量数的差，应根据数量关系分别求出中子数和质子数，再算二者的差。 【答案】B 【解析】22286Rn 的质量数为 222，质子数为 86，则中子数＝质量数－质子数＝222－86＝136，故中子数和质 子数之差为 136－86＝50。 【总结升华】 中各数量间的关系与互求一直是高考考查的重点和热点，题目往往以信息题的形式给出， 但起点高，落点低，只要牢固掌握原子结构的基础知识，细心分析就能得出正确答案。 举一反三： 【变式 1】 是常规核裂变产物之一，可以通过测定大气或水中 的含量变化来监测核电站是否发生放射性 物质泄漏。下列有关 的叙述中错误的是（ ） A． 的化学性质与 相同 B． 的原子序数 53 C． 的原子核外电子数为 78 D． 的原子核内中子数多于质子数 【答案】C 【解析】 与 互为同位素，二者的化学性质相同； 的原子序数为 53，原子核外电子数为 53，中子 数为 131－53=78，则 的原子核内中子数多于质子数。 【变式2】已知质量数为A的某阳离子Rn+，核外有X个电子，则核内中子数为（ ） A．A-x B．A-x-n C．A-x+n D．A+x-n 【答案】B 【变式 3】核内中子数为 N 的 R2+离子，质量数为 A，则 n g 它的氧化物中所含质子的物质的量是（ ） A． (A-N+8)mol B． (A-N+10)mol C．(A-N+2)mol D． (A-N+6)mol 【答案】A 【解析】本题主要考查三种微粒（质子、中子、电子）六种量（核电荷数、质子数、中子数、质量数、核外 电子数、微粒所带电荷数）之间的关系。由 R2+得其氧化物化学式可表示为 RO，式量近似为(A+16)，质子数为 XA Z 131 53 I 131 53 I 131 53 I 131 53 I 127 53 I 131 53 I 131 53 I 131 53 I 131 53 I 127 53 I 131 53 I 131 53 I 16A n + 16A n + A n(A-N+8)，所以 n g 的氧化物 RO 中含质子的物质的量为 (A-N＋8)，故正确选项为 A。 类型二：元素、核素、同位素 例 2． 是（ ） A．氢的五种同位素 B．五种氢元素 C．氢的五种同素异形体 D．氢元素的五种不同微粒 【思路点拨】弄清楚题目中各个符合所代表的意思，运用概念辨析作答。 【答案】D 【解析】同位素是指同种元素的不同原子，元素是指质子数相同的同一类原子，同素异形体是指同种元素形 成的不同单质。 【总结升华】注意辨析相关概念的异同。 举一反三： 【变式 1】在 Li、 N、 Na、 Mg、 Li、 C 中： （1） 和 互为同位素； （2） 和 质量数相等，但不能互称同位素； 【答案】（1） Li 和 Li；（2） N 和 C 【变式 2】两种微粒的质子数和电子数均相等，下列关于两种微粒间关系的说法错误的是（ ） 　　A．它们可能是不同的分子 　　　　　　　　B．它们可能是不同的离子 　　C．它们可能互为同位素 　　　　　　　　　D．它们可能是分子和离子 【答案】 D 【变式 3】某元素构成的双原子单质分子有三种，其相对分子质量分别为 158、160、162。在天然单质中，此三 种单质的物质的量之比为 1:1:1，由此推断以下结论中，正确的是（ ） 　　A．此元素有三种同位素 　　B．其中质量数为 79 的同位素原子占原子总数的 1/2 　　C．其中一种同位素的质量数为 80 　　D．此元素的单质的平均分子质量为 160 【答案】BD 【解析】由题意可推知，该元素 X 有两种同位素：质量数分别为 79 和 81，形成的分子为：79X2、79X81 X、 81X2。 类型三：微粒半径大小的比较 例 3． a 元素的阴离子、b 元素的阴离子和 c 元素的阳离子具有相同的电子层结构。已知 a 的原子序数大于 b 的 原子序数，则 a、b、c 三种离子半径大小的顺序是（　 ） 　　A．a＞b＞c　　　 B．b＞a＞c　　　 C．c＞a＞b　　　 D．c＞b＞a 【思路点拨】原子的质子数等于电子数，原子得到电子形成阴离子，原子失去电子形成阳离子，逆过量分析 当阴、阳离子具有相同的电子层结构时它们的原子序数的关系。 【答案】B 　 【解析】由题意知，在 a、b 同一周期，c 在 a、b 的下一周期，故 a、b、c 三种离子的原子序数顺序为 c＞a ＞b，其离子半径为：b＞a＞c。 【总结升华】电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小。 举一反三： 【变式 1】X 元素的阳离子与 Y 元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构，下列叙述正确的是（　 ） 　　A．X 的原子序数比 Y 的小　　 B．X 原子的最外层电子数比 Y 的大　 　　C．X 的原子半径比 Y 的大　　 D．X 元素的最高正价比 Y 的小 【答案】CD 16+A n 6 3 14 7 23 11 24 12 7 3 14 6 6 3 7 3 14 7 14 6 H2H+H1 1 2 H1 3H1¡¢ ¡¢ ¡¢ ¡¢【变式 2】已知 1～18 号元素的离子 aW3＋、bX＋、cY2－、dZ－都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是（ ） 　A．质子数 c＞b　　　　　　　　　 B．离子的还原性 Y2－＞Z－ 　C．氢化物的稳定性 H2Y＞HZ　　　 D．原子半径 X＜W 【答案】B 类型四：元素的金属性强弱和非金属性强弱的比较 例 4．下列叙述中肯定 A 比 B 失电子能力强的是（　 ） 　　A．A 原子的最外层电子数比 B 原子的最外层电子数少 　　B．A 原子的电子层数比 B 原子的电子层数多 　　C．1molA 与足量酸反应生成的 H2 比 1molB 与足量酸反应生成的 H2 多 　　D．常温时，A 能从水中置换出氢，而 B 不能 【思路点拨】注意失电子能力强弱与失电子多少无关。失电子能力强，则说明还原性强，可通过比较金属活 动性顺序、元素周期律或在氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物等进行判断。 【答案】D 　　【解析】选项 A，只指出 A、B 两种原子的最外层电子数的多少，而没有指明它们的电子层数；选项 B，指 出了 A、B 原子的电子层数的多少，而没指出最外层电子数多少；选项 C，说明等物质的量的 A、B 与酸反应生 成氢气的多少，未说明与酸反应时速率的快慢，等物质的量 A、B 与酸反应生成氢气多的金属活泼性不一定强， 如 1molAl 比 1molNa 与足量盐酸反应时生成的氢气多，但 Al 没有 Na 活泼；选项 D，因为只有很活泼的金属（如 K、Ca、Na 等）在常温下才可与水反应，而较不活泼的金属在常温下与水不反应，符合题意。 　　【总结升华】得失电子的能力主要取决于原子结构，尤其与最外层电子数和电子层数密切相关。 举一反三： 【变式 1】下列事实能说明氯元素原子得电子能力比硫强的是（　 ） 　　①HCl 的溶解度比 H2S 大　　　　　　　　②HCl 的酸性比 H2S 强 　　③HCl 的稳定性比 H2S 强　　　　　　　　④HCl 的还原性比 H2S 强 　　⑤HClO 的酸性比 H2SO4 强　　　　　　　 ⑥Cl2 能与 H2S 反应生成 S 　　⑦Cl2 与铁反应生成 FeCl3，而 S 与铁反应生成 FeS 　⑧还原性：Cl—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 【思路点拨】先根据周期表判断所给图表中未知元素的种类，再结合选项逐一分析。 【答案】A 【解析】短周期元素 W 原子的质子数是其最外层电子数的三倍，则 W 是 P 元素，根据元素在周期表中的位置关 系可确定：X 是 N 元素，Y 是 O 元素，Z 是 Si 元素。 A．同一周期的元素，原子序数越大，原子半径越小；不同周期的元素，原子核外电子层数越多，原子半径就越 大。所以原子半径大小关系是：Z>W>X>Y，错误。 B．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越强。由于元素的非金属性：X>W>Z，所以它 们的最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W>Z，正确。 C．元素的非金属性越强，其相应的氢化物的稳定性就越强。元素的非金属性：Y>X>W>Z，所以元素的氢化物 的稳定性：Y＞X＞W＞Z，正确。 D．元素原子的最外层电子数一般等于该元素原子的最外层电子数.X、Z、W 的最高化合价分别与其主族序数相 等，正确。 故选：A 【总结升华】该题以“周期表中元素的推断”为载体，考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质 和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。 举一反三： 【变式 1】短周期金属元素甲～戊在元素周期表中的相对位置如下表所示，下列判断正确的是（ ）A．原子半径：丙＜丁＜戊 B．金属性：甲＞丙 C．氢氧化物碱性：丙＞丁＞戊 D．最外层电子数：甲＞乙 【答案】C 【解析】根据同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径：丙＞丁＞戊，A 项错误；根据同主族元 素从上到下元素的金属性逐渐增强，则金属性：甲＜丙，B 项错误；根据同周期元素从左到右元素的金属性逐渐 减弱，则金属性：丙＞丁＞戊，由于元素的金属性越强，其氢氧化物碱性越强，故氢氧化物的碱性：丙＞丁＞戊， C 项正确；根据同周期元素从左到右，原子的最外层电子数逐渐增多，则最外层电子数：甲＜乙，D 项错误。 【变式 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＞C1＞P B．热稳定性：HC1＞AsH3＞HBr C．还原性：As3-＞S2-＞C1- D．酸性：H3AsO4＞H2SO4＞H3PO4 【答案】C 【解析】同周期元素，从左向右原子半径依次减小，Cl 原子半径小于 P，A 错误；同周期元素，从左向右， 非金属性依次增强，氢化物的稳定性依次增强，AsH3 的稳定性小于 HBr，B 错误；同主族元素，自上而下，非 金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物酸性依次减弱，H3AsO4 的酸性弱于 H3PO4，D 错误。 【变式 3】(2016 届山东淄川一中) 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 分别与氢气形成的化合物中化学键均为极性共价键 【答案】D 【解析】a 的 M 电子层有 1 个电子，应为 Na 元素，b 的最外层电子数为内层电子数的 2 倍，应为 C 元素， c 的最高化合价为最低化合价绝对值的 3 倍，应为 S 元素，c 与 d 同周期，d 的原子半径小于 c．应为 Cl 元素， 结合对应单质、化合物的性质以及元素周期率知识解答该题。 A 项， 同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，元素非金属性强弱顺序为 Cl＞S＞C＞Na，故 A 正 确；B 项，四种元素形成的氧化物有 CO、CO2；Na2O、Na2O2；SO2、SO3，而 Cl 的化合价有多种，则氧化物也 有多种，如 ClO2、Cl2O 等，故 B 正确；C 项，a 为 Na，为金属，可与其他元素生成离子化合物，含有离子键， 故 C 正确；D 项，b 为 C，可与氢气反应生成 C2H2、C2H4 、C2H6 等化合物，含有同种元素形成的共价键，为非 极性键，故 D 错误。故选 D。 类型七：化学键类型及比较 例 7、下列物质中既含有离子键，又含有共价键的是（　 ） 　　A．Na2O2　　　　　　　 B．H2O2 　　C．MgCl2　　　　　　 D．HCl 【思路点拨】既含有离子键、又含有共价键的物质肯定属于离子化合物，但并不是所有的离子化合物都含有 共价键，进一步排除就可做对本题。 【答案】A 【解析】Na2O2 中既含有离子键，又含有非极性共价键；H2O2 中只含共价键（包括非极性共价键和极性共 价键）；MgCl2 中只含有离子键；HCl 中只含极性共价键。 【总结升华】可先写出电子式，就可快速准确判断出化学键的种类。 举一反三： 【变式 1】下列各组化合物中，化学键类型都相同的是（ ） 　　A．CaCl2 和 Na2S　　　　　　　　　B．Na2O 和 Na2O2 　　C．CO2 和 CS2 　　　　　　　　　　D．HCl 和 NaOH 【答案】AC 【解析】A 中两种物质都是活泼金属和活泼非金属形成的盐类，其中只有离子键；B 是活泼金属钠和活泼非 金属氧形成的金属氧化物，其中有离子键，但后者氧氧原子间（同种非金属原子间）形成的是非极性共价键；C 甲 乙 丙 丁 戊中两种物质都是不同种非金属原子间形成极性共价键；而 D 中前者是不同种非金属原子间形成极性共价键，后 者在钠离子和氢氧根间形成的是离子键，氢氧原子内部形成的是极性共价键。 【变式 2】下列说法正确的是(　　) A．单质分子中一定存在共价键 B．金属与非金属形成的化合物一定是离子化合物 C．不同种类元素的原子间可能形成非极性键 D．离子化合物中可能不含金属元素 【答案】D　　　　　　　　　　　　　　　 【解析】A 项，惰性气体单质分子为单原子，分子中不存在共价键；B 项，只有活泼金属与活泼非金属形成 的化合物才是离子化合物；C 项，只有同种类元素的原子间才能形成非极性键；D 项，离子化合物中可能不含金 属元素，如铵盐。 【变式 3】下列说法正确的有（ ） A．含有共价键的化合物一定是共价化合物 B．气态单质分子中一定存在共价键 C．共价化合物一定存在共价键 D．含有离子键的化合物一定是离子化合物 【答案】CD 类型八：元素推断 例 8．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表： 元素代号 X Y Z W 原子半径／pm 160 143 70 66 主要化合价 +2 +3 +5、+3、－3 －2 下列叙述正确的是（ ） A．X、Y 元素的金属性：X＜Y B．一定条件下，Z 单质与 W 的常见单质直接生成 ZW2 C．Y 的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水 D．碱性强弱：X(OH)2＞Y(OH)3 【思路点拨】根据表中原子半径的信息推测这些元素在周期表中的位置关系，依据主要化合价确定这些元素 的种类，再利用相关性质作答。 【答案】D 【解析】由化合价可知，X 为第ⅡA 族金属元素，Y 为第ⅢA 族金属元素，Z 为第ⅤA 族非金属元素，W 为 第ⅥA 族非金属元素；X、Y 的原子半径相近，Z 和 W 的原子半径相近，但 Z 和 W 的原子半径远远小于 X、Y 的原子半径，由此可推断出 Z 和 W 是位于第 2 周期的非金属元素，X 和 Y 是位于第 3 周期的金属元素。所以 X 是 Mg，Y 是 Al。其金属性 X＞Y，碱性：X(OH)2＞Y(OH)3，A 错误，D 正确；W 是 O 元素，Z 是 N 元素，两 者的单质反应直接生成 NO，B 错误；Y 的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝，不溶于氨水，C 错误。 【总结升华】根据元素的性质（原子半径、化合价等）推测元素在周期表中的位置，进而推出元素及其化合 物的性质。 举一反三： 【变式 1】下表所示为部分短周期元素的原子半径及主要化合价，根据表中信息判断以下叙述正确的是（ ） 元素代号 A B C D E 原子半径／nm 0．160 0．143 0．102 0．071 0．099 主要化合价 ＋2 ＋3 +6、－2 －1 －1 A．A、B 的单质与稀盐酸反应快慢：B＞A B．D、E 形成的简单离子的还原性 E－＞D－ C．气态氢化物的稳定性 HD＜H2C　 D．最高价氧化物对应的水化物的酸性 H2CO4＞HEO4 【答案】B 【变式 2】右图所示为元素周期表中短周期的一部分，若 a 原子的最外层有 5 个电子，则下列说法中不正确的是 （ ） A．c 的单质可跟 b 的氢化物的水溶液反应 B．a 的最高价氧化物对应的水化物比 b 的最高价氧化物对应的水化物的酸性强 C．b 的氢化物比 c 的氢化物稳定 D．原子半径 a>b>c 【答案】BC 【解析】可推知 a、b、c、d 分别是 P、S、Cl、O 四种元素。 【变式 3】 (2015 广东高考)甲～庚等元素在周期表中的相对位置如下表，己的最高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a C．六种元素中，c 元素单质的化学性质最活泼 D．c、e、f 的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强 6．下列各组性质比较中，正确的是（ ） 　　①酸性：HClO4＞HBrO4＞HIO4 　　　②碱性：Ba(OH)2＞Mg(OH)2＞Be(OH)2 　　③氧化性：F＞Si＞O　　　　　　　 ④还原性：HCl＜H2S＜SiH4 　　A．①②③ 　　　B．②③④　　　 C．①②④ 　　　D．①③④ 7．（2015 全国 2 卷）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 8．Y 元素最高正价与负价的绝对值之差为 4，Y 元素与 M 元素形成离子化合物，并在水中电离出电子层结构相 同的离子，该化合物是（ ） 　　A．KCl　　　 B．Na2S 　　　C．Na2O　　　 D．K2S9．X 和 Y 的原子序数都小于 18，两者都能组合化合物 X2Y3，已知 X 的原子序数为 n，则 Y 的原子序数不可能 是（ ） A、n+11 B、n－5 C、n+3 D、n－6 10．下列说法正确的是（ ） 　A．某微粒核外电子排布为 2、8、8 结构，则该微粒一定是氩原子 　B．Na＋的半径大于 F－的半径 　C．F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋是与 He 原子具有相同电子层结构的离子 　D．NH4＋与 H3O＋具有相同的质子数和电子数 11．（2016 西城一模）下列事实不能用元素周期律解释的是 A．气态氢化物的稳定性：HBr > HI B．0.1 mol·L－1 溶液的 pH：NaOH > LiOH C．向 Na2SO3 溶液中加盐酸，有气泡产生 D．Mg、Al 与同浓度盐酸反应，Mg 更剧烈 12．下列叙述正确的是（ ） 　　A．化学变化过程，一定会破坏旧的化学键，同时形成新的化学键 　　B．含有共价键的化合物都是共价化合物 　　C．凡是在水溶液中能电离出离子的化合物都是离子化合物 　　D．共价化合物和离子化合物中，一定都含有非金属元素 13．下列物质的电子式书写正确的是（　 ） 　　 14． (2016 江苏模拟)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 15．运用元素周期律分析下面的推断，其中错误的是（ ） ①铍（Be）的氧化物的水化物可能具有两性，②铊(Tl)既能与盐酸作用产生氢气，又能跟 NaOH 溶液反应放 出氢气，③砹(At)为有色固体，HAt 不稳定，AgAt 感光性很强，但不溶于水也不溶于稀酸，④锂(Li)在氧气中剧 烈燃烧，产物是 Li2O2，其溶液是一种强碱，⑤硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体，⑥硒化氢（H2Se）是无色， 有毒，比 H2S 稳定的气体 A．①②③④ B．②④⑥ C．①③⑤ D．②④⑤ 二、非选择题 1．写出符合下列要求且均具有 10 个电子的常见微粒。 　　（1）五种化学性质不同的物质的分子___________ 　　（2）四种阳离子___________　　（3）三种阴离子___________ （均写出相应的化学式） 2．下列各分子中所有原子都满足最外层为 8 电子结构的是 A．BF3 B．H2S C．CCl4 D．PCl5 E．BeCl2 F．PCl3 G．CO2 H．N2 I．XeF2 J．SF2 K．Ne 3．下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题： ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 2 ① ② 3 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 4 ⑨ ⑩ （1）⑤和⑧的元素符号是　　　　　　　 和　　　　　　　　 ； （2）表中最活泼的金属是　　　　　　 ，非金属最强的元素是　　　　　　　 ；（填写元素符号） （3）表中能形成两性氢氧化物的元素是　　　　　　　 ，分别写出该元素的氢氧化物与⑥、⑨最高价氧化物的 水化物反应的化学方程式： 　　　　　　　　　　　　　　　 　 ， 　　　　　　　　　　　　　　　　　 ； （4）请设计一个实验方案，比较⑦、⑩单质氧化性的强弱： 　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　 。 4． A、B、C、D、E 都是短周期元素，原子序数依次增大，A、B 处于同一周期，C、D、E 同处另一周期。C、 B 可按原子个数比 2∶l 和 1∶1 分别形成两种离子化合物甲和乙。A 原子的最外层电子数比次外层电子层多 3 个。 E 是地壳中含量最高的金属元素。 　　根据以上信息回答下列问题： （1）D 元素在周期表中的位置是________，乙物质的化学式是________。 （2）A、B、C、D、E 五种元素的原子半径由小到大的顺序是（用元素符号填写）__________。 （3）E 的单质加入到 C 的最高价氧化物对应的水化物的溶液中，发生反应的离子方程式是_________。 （4）简述比较 D 与 E 金属性强弱的实验方法：____________________________。 5．A、B、C 为短周期元素，它们的位置关系如图所示，已知 B、C 两元素原子序数之和是 A 元素的原子序数的 4 倍，则 A、B、C 的元素符号分别：A__________、B__________、C________。A 的原子结构示意图为 ___________，B 在周期表中的位置是___________，C 的离子结构示意图为__________，A 的氢化物分子式为 _________；B、C 的最高价氧化物水化物的分子式分别为_______、_________，它们的酸性_______比________ 强。 6．下表是元素周期表的一部分： 族 I A II A III A IV A V A VI A VII A 1 ① 2 ② ③ 3 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ （1）表中元素②、③、⑨的氢化物的化学式为_________________________________。 （2）某元素的原子结构示意图为： ，该元素位于周期表 周期 族； 周期元素名称为 ，其最高价氧化物的化学式为 。 （3）写出④与⑥、④与⑧、⑥与⑨的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式： ④与⑥： 、 ④与⑧： 、 ⑥与⑨： 。 7．下表为元素周期表的一部分，请参照元素①－⑧在表中的位置，用化学用语回答下列问题： 　　 （1）④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序为_________________________。 （2）②、③、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是 __________________ ____。 （3）①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物，写出其中一种化合物的电子式： ____________________。 （4）由表中两种元素的原子按 1：1 组成的常见液态化合物的稀液易被催化分解，可使用的催化剂为（填序号） _________________。 a．MnO2　　　　　　 b．FeCl 3　　　　　　　 c．Na2SO3　　　　　 d．KMnO4 （5）由表中元素形成的物质 X、Y、Z、M、N 可发生以下反应： X 溶液与 Y 溶液反应的离子方程式为_____________________， N→⑥的单质的化学方程式为________________。【答案与解析】 一、选择题 1．AD 2．BC 【解析】该元素为氮。NH3＋HNO3＝NH4NO3；氮比磷活泼，因此 NH3 比 PH3 稳定；氮的正四价也是常见的化合 价。 3．AD 【解析】阳离子的核外电子层数一般小于原子核外电子层数，并不等于周期数；同一种元素的各种同位素 的物理性质不同，化学性质相同。 4．C 【解析】本题考查物质结构、元素周期律及元素化合物等知识。 因 4 种元素均为短周期元素，所以 W、X、Y、Z 分别是 O、Na、Al、S。工业上电解氧化铝制铝，A 正确； 非金属性 O>S，稳定性 H2O>H2S，B 正确；电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，离子 半径：S2->O2->Na+>Al3+，C 错误；Na2O、Na2O2 中阴阳离子个数比均为 1：2，D 正确。 5．D 【解析】d、e 位于同一主族，上面的非金属性强，故氢化物稳定，A 项错；a、b、e 三种元素位于同一周期， 前面的元素半径大，故 B 项错；六种元素中，f 为氯，单质是最活泼的，C 项错；c、e、f 的最高价氧化物对应 的水化物的酸分别为 H2CO3、H2SO4 和 HClO4，酸性依次增强，D 项正确。 6．C　　 7．B 【解析】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，则 a 是 H。b 和 c 的次外层有 8 个电子，所以 b 是 S，c 是 Cl。c－和 d+的电子层结构相同，则 d 是 K。 A 项：元素的非金属性次序为 c＞b＞a，A 正确； B 项：氢元素与钾元素不能形成共价化合物，B 错误； C 项：d 和其他 3 种元素均能形成离子化合物，即 KH、K2S、KCl，C 正确； D 项：氢元素、硫元素和氯元素的最高价、最低价分别是+1 和―1、+6 或―2、+7 或―1，所以元素 a、b、c 各 自最高和最低化合价的代数和分数为 0、4、6，D 正确。故选 B。 8．D 9．D 【解析】根据化学式 X2Y3，可知 X 显正三价，Y 显负二价。在原子序数 1—18 号的元素中，能组成 X2Y3 型化合 物的 X 元素是 5B、13Al、8O、Y 元素可能是 8O 和 16S。 　　(1)当 X 是 5B，Y 是 16S 时，原子序数符合 n 和 n+11 　　(2)当 X 是 13Al，Y 是 8O 时，原子序数符合 n 和 n－5 　　(3)当 X2Y3 是 B2O3 和 Al2S3 时，原子序数符合 n 和 n+3 　　(4)当 X 是 7N，Y 是 8O 时，原子序数符合 n 和 n+1 10．D 11．C 【解析】需要同学们熟练掌握元素周期律的内容。A 项，同主族非金属元素的非金属性从上往下逐渐降低，其气 态氢化物的稳定性从上往下也是逐渐降低，所以，HBr > HI 正确；B 项，同主族金属元素的金属性从上往下 逐渐增强，其最高价氧化物的水化物碱性从上往下也是逐渐增强，所以同浓度的溶液的 pH：NaOH > LiOH 正确；C 项，向 Na2SO3 溶液中加盐酸，有气泡产生，只能证明亚硫酸的酸性比盐酸弱；D 项，同周期元素从 左往右，金属性逐渐增强，所以 Mg 的金属性比 Al 强，当其与同浓度盐酸反应，金属性更强的 Mg 反应更剧 烈。故选 C。12．AD 13．D 【解析】书写电子式应首先判断是离子化合物还是共价化合物。A 项中 Cl 原子不满足 8 电子结构；B 项中 Na+、 OH—未标出电荷数，且阴离子未加括号；C 项中 N 原子未满足 8 电子结构；D 项正确。 14．A 【解析】X、Y、Z、W 四种元素都是短周期主族元素，且原子序数依次增大，X 原子最外层有 6 个电子，可知 X 为 O。Y 是至今发现的非金属性最强的元素，可知 Y 是 F。Z 在周期表中处于周期序数等于族序数的位置， 可知 Z 是 Al。W 的单质广泛用作半导体材料，可知 W 是 Si。 A：四种元素的最外层电子数分别为 6、7、3、4，最外层电子数由多到少的顺序为 Y、X、W、Z。 B：电子层数越多半径越大；电子层数相同时，质子数越小，半径越大。所以原子半径由大到小的顺序应为 Z、 W、X、 Y。 C：铝是金属元素，主要体现金属性。 D：非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强。非金属性强弱顺序：Y、X、W，所以对应气态氢化物的稳定 性由强到弱的顺序：Y、X、W。故选 A。 15．B 二、非选择题 1．（1）CH4；NH3；H2O；HF；Ne （2）Na+；Mg2+；Al3+；NH4+ （3）O2-；F-；OH-； 2．C、F、G、H、J、 K 3．（1）Si Ar （2）K F （3）Al 2Al(OH)3＋3H3SO4＝Al2(SO4)3＋6H2O Al(OH)3＋KOH＝KAlO2＋2H2O（或 Al(OH)3＋KOH＝KAl(OH)4） （4）将氯水加入溴化钠溶液中，有红棕色的 Br2 生成，证明单质氯比单质溴氧化性强 4．（1）第三周期第ⅡA 族， Na2O2 　　（2）O＜N＜Al＜Mg＜Na 　　（3）2Al＋2OH-＋2H2O＝2AlO2—＋3H2↑ 　　（4）镁与热水可以反应生成氢氧化镁和氢气，但铝和热水不反应（其他答案合理也可）。 5．A 原子序数为 8，B 原子序数为 15，C 原子序数为 17。元素符号 A 为 O，B 为 P，C 为 Cl；A 的原子结构示 意图： ；B 在元素周期表中的位置是第三周期 VA 族；C 的离子结构示意图为 ；A 的氢化物 分子式为 H2O；B、C 最高价氧化物对应水化物分子式为：H3PO4、HClO4；酸性 HClO4 比 H3PO4 强。 【解析】由于 A、B、C 均为短周期元素，且根据其位置可判断 A 不可能是第一周期的氢或氦元素，A 应为第二 周期元素、B、C 为第三周期元素。设 A 的原子序数为 x，B 位于 A 下一周期 A 的前一个主族，C 位于 A 下一周 期 A 的后一个主族。由于第二、第三周期同主族元素原子序数相差 8，因此 B 的原子序数为 x+8-1=x+7，C 的原 子序数为 x+8+1=x+9。根据 B、C 两元素原子序数之和是 A 原子序数的 4 倍，可得下式：4x=x+7+x+9 x=8。 6．（1）NH3、H2O、HCl。 （2）三 周期ⅣA 族；硅；SiO2。 （3）离子方程式： ④与⑥：：OH- + Al(OH)3 = AlO2- + 2H2O④与⑧：：OH- + H+= H2O ⑥与⑨：3H+ + Al(OH)3 = Al3+ + 3H2O 7． （1）Na＞Al＞O （2）HNO3＞H2CO3>H2SiO3 （3） （4）a b （5）Al3++3NH3•H2O＝Al(OH)3↓+3NH4+