(新課標)2014年高考化學(xué)分類考點5物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律

1、考點5 物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律一、選擇題1.(2014·新課標全國卷·10)X、Y、Z均為短周期元素,X、Y處于同一周期,X、Z的最低價離子分別為X2-和Z-,Y+和Z-具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是()A.原子最外層電子數(shù):X>Y>ZB.單質(zhì)沸點:X>Y>ZC.離子半徑:X2->Y+>Z-D.原子序數(shù):X>Y>Z【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下思路:【解析】選D。由題意知,Y+、Z-只能為Na+和F-,所以X、Y、Z分別為S、Na、F,D正確;S、Na、F最外層電子數(shù)分別為6、1、7,即Z>X>Y,A錯誤;

2、常溫下F2為氣體,鈉和硫均為固體,但由于鈉為金屬,其沸點一般較高,故單質(zhì)的沸點順序應(yīng)為Y>X>Z,B錯誤;核外電子排布相同,核電荷數(shù)越大,半徑越小,所以半徑Z->Y+,C錯誤。2.(2014·浙江高考·9)如表所示的五種元素中,W、X、Y、Z為短周期元素,這四種元素的原子最外層電子數(shù)之和為22。下列說法正確的是()XYWZTA.X、Y、Z三種元素最低價氫化物的沸點依次升高B.由X、Y和氫三種元素形成的化合物中只有共價鍵C.物質(zhì)WY2、W3X4、WZ4均有熔點高、硬度大的特性D.T元素的單質(zhì)具有半導(dǎo)體的特性,T與Z元素可形成化合物TZ4【解題指南】解答本題時

3、應(yīng)注意以下兩點:(1)熟練把握元素的最外層電子數(shù)與所在主族的對應(yīng)關(guān)系。(2)銨鹽是非金屬元素形成的含有離子鍵的物質(zhì)?！窘馕觥窟xD。根據(jù)W、X、Y、Z的最外層電子數(shù)是22,則最外層電子數(shù)分別是4、5、6、7,表示的是硅、氮、氧、氯,T是鍺。在常溫常壓下氨氣和HCl是氣體、水是液態(tài),A錯誤;氮、氧、氫元素可以形成銨鹽,含有離子鍵,B錯誤;SiCl4固體屬于分子晶體,熔點較低、硬度較小,C錯誤;根據(jù)元素性質(zhì)的遞變性和相似性,可知鍺是良好的半導(dǎo)體材料,可形成GeCl4,D正確。戊己辛庚3.(雙選)(2014·廣東高考·23)甲辛等元素在周期表中的相對位置如下表。甲與戊的原子序數(shù)相差

4、3,戊的一種單質(zhì)是自然界硬度最大的物質(zhì),丁與辛屬同周期元素。下列判斷正確的是()甲 乙丙丁 A.金屬性:甲>乙>丁B.原子半徑:辛>己>戊C.丙與庚的原子核外電子數(shù)相差13D.乙的單質(zhì)在空氣中燃燒生成只含離子鍵的化合物【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點:(1)熟記元素周期律的內(nèi)容:同主族從上到下,金屬性逐漸增強,同周期從左往右金屬性逐漸減弱;(2)原子半徑大小的影響因素:電子層數(shù)、核電荷數(shù)、電子數(shù)?！窘馕觥窟xB、C。戊的一種單質(zhì)是自然界硬度最大的物質(zhì),知戊為C,甲與戊的原子序數(shù)相差3,故甲為Li。甲、乙同主族,則乙為Na,丙為K,丁為Ca,金屬性:乙>甲,A錯誤

5、;根據(jù)電子層數(shù)越多,原子半徑越大,電子層數(shù)相同時核電荷數(shù)越大原子半徑越小,得原子半徑:辛>己>戊,B正確;丙、庚同屬第4周期,第4周期有10種過渡元素,甲與戊的原子序數(shù)相差3,故丙與庚的原子核外電子數(shù)相差13,C正確;乙為Na,Na在空氣中燃燒生成Na2O2,既含離子鍵又含共價鍵,D錯誤。4.(2014·海南高考·2)下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的說法錯誤的是()A.熱穩(wěn)定性:HCl>HIB.原子半徑:Na>MgC.酸性:H2SO3>H2SO4D.結(jié)合質(zhì)子能力:S2->Cl-【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點:(1)元素周期律的變化規(guī)律,如氫化物的

6、穩(wěn)定性、酸性以及原子半徑等的變化;(2)同一元素不同價態(tài)含氧酸酸性強弱與價態(tài)的關(guān)系?！窘馕觥窟xC。同一主族元素的非金屬性自上而下逐漸減弱,氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱,A正確;同一周期元素的原子半徑自左向右逐漸減小,B正確;同一元素的不同價態(tài)含氧酸酸性隨著化合價升高逐漸增強,則硫酸酸性大于亞硫酸酸性,C不正確;鹽酸為強酸,氫硫酸為弱酸,則結(jié)合質(zhì)子的能力:硫離子大于氯離子,D正確。5.(2014·上海高考·1)“玉兔”號月球車用 94238Pu作為熱源材料。下列關(guān)于 94238Pu的說法正確的是()A.94238Pu與 92238U互為同位素B.9

7、4238Pu與 94239Pu互為同素異形體C.94238Pu與 92238U具有完全相同的化學(xué)性質(zhì)D.94238Pu與 94239Pu具有相同的最外層電子數(shù)【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點:(1)原子結(jié)構(gòu)中微粒數(shù)之間的關(guān)系及組成符號;(2)同位素、同素異形體的含義?！窘馕觥窟xD。 94238Pu與 92238U的質(zhì)子數(shù)不同,不是同位素,A錯誤;94238Pu與 94239Pu互稱同位素,最外層電子數(shù)相同,因為不是單質(zhì)所以不是同素異形體,B錯誤、D正確;94238Pu與 92238U中電子數(shù)不同,最外層電子數(shù)也不同,化學(xué)

8、性質(zhì)不同,C錯誤。6.(2014·上海高考·4)在“石蠟液體石蠟石蠟蒸氣裂化氣”的變化過程中,被破壞的作用力依次是()A.范德華力、范德華力、范德華力B.范德華力、范德華力、共價鍵C.范德華力、共價鍵、共價鍵D.共價鍵、共價鍵、共價鍵【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點:(1)物質(zhì)與所含作用力的關(guān)系;(2)物理變化與化學(xué)變化的區(qū)別?！窘馕觥窟xB。石蠟是分子晶體,其三態(tài)變化破壞的是范德華力,裂化是化學(xué)變化,需要破壞化學(xué)鍵(共價鍵)。7.(2014·上海高考·6)今年是門捷列夫誕辰180周年。下列事實不能用元素周期律解釋的只有()A.堿性:KOH>Na

9、OHB.相對原子質(zhì)量:Ar>KC.酸性:HClO4>H2SO4D.元素的金屬性:Mg>Al【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點:(1)熟練運用元素周期律;(2)元素周期表的編排原則?！窘馕觥窟xB。同主族從上到下元素的金屬性、最高價氧化物的水化物的堿性逐漸增強,同周期從左到右元素的金屬性逐漸減弱,A、D正確;元素周期表是按照原子序數(shù)從小到大的順序編排的,不是按照相對原子質(zhì)量的大小,B錯誤;同周期從左到右元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性逐漸增強,C正確。8.(2014·上海高考·7)下列各組中兩種微粒所含電子數(shù)不相等的是()A.H3O+和OH-B.CO和N

10、2C.HNO2和NO2-D.CH3+和NH4+【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點:(1)微粒的組成及所帶電荷;(2)原子結(jié)構(gòu)?！窘馕觥窟xD。H3O+和OH-都是10電子微粒,A中相等;CO和N2都是14電子微粒,B中相等;HNO2和NO2-都是24電子微粒,C中相等;CH3+含有6+3-1=8個電子,NH4+是10電子微粒,D中不相等。9.(2014·江蘇高考·9)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大。X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍,Y是地殼中含量最高的元素,Z2+與Y2-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),W與X同主族。下列說法正確的是()A.原子半徑的大小順序:

11、r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)B.Y分別與Z、W形成的化合物中化學(xué)鍵類型相同C.X的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性比W的弱D.Y的氣態(tài)簡單氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強【解題指南】解答本題時關(guān)鍵有兩點:(1)要依據(jù)信息,能準確推斷出相關(guān)元素;(2)運用元素周期律,分析相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)?！窘馕觥窟xD。X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍,可知X是C;Y是地殼中含量最高的元素,Y是O;Z2+與O2-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),則Z是Mg;W與X同主族,則W是Si。原子半徑:Mg>Si>C>O,A錯誤;MgO中只含離子鍵、二氧化硅中只含共價鍵,B錯誤;非金屬性:C&

12、gt;Si,最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性:H2CO3>H2SiO3,C錯誤;非金屬性:O(>C)>Si,H2O的穩(wěn)定性大于SiH4,D正確。10.(2014·安徽高考·7)CO2的資源化利用是解決溫室效應(yīng)的重要途徑。以下是在一定條件下用NH3捕獲CO2生成重要化工產(chǎn)品三聚氰酸的反應(yīng):NH3+CO2+H2O下列有關(guān)三聚氰酸的說法正確的是()A.分子式為C3H6N3O3B.分子中既含極性鍵,又含非極性鍵C.屬于共價化合物D.生成該物質(zhì)的上述反應(yīng)為中和反應(yīng)【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點:(1)掌握極性鍵與非極性鍵的本質(zhì)。(2)中和反應(yīng)為酸、堿反應(yīng)?！窘馕觥?/p>

13、選C。根據(jù)三聚氰酸的結(jié)構(gòu)簡式知其分子式為C3H3N3O3,A錯誤;非極性鍵是同種非金屬元素原子間形成的共價鍵,該物質(zhì)不含非極性鍵,B錯誤;該物質(zhì)中的化學(xué)鍵全部是共價鍵,沒有離子鍵,是共價化合物,C正確;中和反應(yīng)是酸與堿反應(yīng)生成鹽和水的反應(yīng),因此該反應(yīng)不是中和反應(yīng),D錯誤。11.(2014·山東高考·8)根據(jù)原子結(jié)構(gòu)及元素周期律的知識,下列推斷正確的是()A.同主族元素含氧酸的酸性隨核電荷數(shù)的增加而減弱B.核外電子排布相同的微?；瘜W(xué)性質(zhì)也相同C.Cl-、S2-、Ca2+、K+半徑逐漸減小D.1735Cl與 1737Cl得電子能力相同【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩

14、點:(1)掌握元素金屬性、非金屬性隨原子序數(shù)遞增而呈現(xiàn)的遞變規(guī)律;(2)微粒半徑大小的比較主要依據(jù)其電子層數(shù)和核電荷數(shù)的多少?！窘馕觥窟xD。同主族元素的最高價含氧酸的酸性隨核電荷數(shù)的增加而減弱,A錯誤;核外電子排布相同的微粒,性質(zhì)不一定相同,如S2-與Cl-,B錯誤;當核外電子排布相同時,核電荷數(shù)越大,微粒半徑越小,半徑大小順序應(yīng)為S2->Cl->K+>Ca2+,C錯誤;同種元素的原子得電子能力相同,D正確。二、非選擇題12.(2014·重慶高考·8)月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素,是人類未來的資源寶庫。(1)3He是高效核能原料,其原子核內(nèi)

15、中子數(shù)為。(2)Na的原子結(jié)構(gòu)示意圖為,Na在氧氣中完全燃燒所得產(chǎn)物的電子式為。(3)MgCl2在工業(yè)上應(yīng)用廣泛,可由MgO制備。MgO的熔點比BaO的熔點(填“高”或“低”)。月球上某礦石經(jīng)處理得到的MgO中含有少量SiO2,除去SiO2的離子方程式為 ;SiO2的晶體類型為。MgO與碳粉和氯氣在一定條件下反應(yīng)可制備MgCl2。若尾氣可用足量NaOH溶液完全吸收,則生成的鹽為(寫化學(xué)式)。(4)月壤中含有豐富的3He,從月壤中提煉1 kg3He,同時可得6 000 kg H2和700 kg N2,若以所得H2和N2為原料經(jīng)一系列反應(yīng)最多可生產(chǎn)碳酸氫銨kg。【解題指南】比較本題中離子晶體熔、沸

16、點高低可以按照以下流程:【解析】(1)根據(jù)質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)=質(zhì)量數(shù),知中子數(shù)為3-2=1。(2)鈉是11號元素,原子結(jié)構(gòu)示意圖為;鈉燃燒生成過氧化鈉,含離子鍵和非極性共價鍵,電子式為Na+··O······O······2-Na+。(3)離子半徑Ba2+>Mg2+,因此熔點MgO>BaO;SiO2可與氫氧化鈉反應(yīng),因此可用氫氧化鈉溶液除去氧化鎂中的二氧化硅,2OH-+SiO2SiO32-+H2O,二氧化硅是由O與Si通過共價鍵形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的

17、原子晶體;根據(jù)質(zhì)量守恒知該反應(yīng)除生成氯化鎂外,還生成二氧化碳,二氧化碳與足量的氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉,尾氣中的氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉和氯化鈉,因此生成的鹽是NaCl、NaClO、Na2CO3的混合物。(4)經(jīng)分析氮氣與氫氣反應(yīng)氮氣不足,因此根據(jù)N2 2NH4HCO3,28 2×79700 kg mm=3 950 kg答案:(1)1(2)Na+··O······O······2-Na+(3)高2OH-+SiO2SiO32-+H2O原子晶體N

18、aCl、NaClO、Na2CO3(4)3 950【誤區(qū)提醒】本題(3)在解答時容易出錯,易忽視氯氣過量,因此在產(chǎn)物中往往忘記了NaCl和NaClO,誤認為產(chǎn)物中的鹽只有Na2CO3。13.(2014·海南高考·13)4種相鄰主族短周期元素的相對位置如表,元素x的原子核外電子數(shù)是m的2倍,y的氧化物具有兩性。mnxy回答下列問題:(1)元素x在周期表中的位置是第周期、第族,其單質(zhì)可采用電解熔融的方法制備。(2)m、n、y三種元素最高價氧化物的水化物中,酸性最強的是,堿性最強的是 。(填化學(xué)式)(3)氣體分子(mn)2的電子式為,(mn)2稱為擬鹵素,性質(zhì)與鹵素相似,其與氫氧化

19、鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為  ?！窘忸}指南】解答本題時應(yīng)注意以下3點:(1)元素周期表和元素周期律知識的應(yīng)用;(2)金屬性、非金屬性的遞變規(guī)律;(3)鹵素性質(zhì)與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)以及分子結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵的知識?！窘馕觥?種短周期元素,y的氧化物具有兩性推出y為鋁元素,根據(jù)4種元素在周期表中的相對位置,可知x為鎂元素,m為碳元素,n為氮元素。(1)x為鎂元素,在元素周期表第3周期第A族,金屬鎂可由電解熔融的氯化鎂制備;(2)m、n、y三種元素最高價氧化物的水化物依次為H2CO3、HNO3和Al(OH)3,則酸性最強的是HNO3,堿性最強的是Al(OH)3;(3)氣體(CN)2的結(jié)構(gòu)式為NCC

20、N,則電子式為;因為與鹵素性質(zhì)相似,(CN)2與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氰化鈉和氰酸鈉,方程式為2NaOH+(CN)2NaCN+NaOCN+H2O。答案:(1)3AMgCl2(2)HNO3Al(OH)3(3)2NaOH+(CN)2NaCN+NaOCN+H2O14.(2014·安徽高考·25)Na、Cu、O、Si、S、Cl是常見的六種元素。(1)Na位于元素周期表第周期第族;S的基態(tài)原子核外有個未成對電子;Si的基態(tài)原子核外電子排布式為 。(2)用“>”或“<”填空:第一電離能離子半徑熔點酸性SiSO2-Na+NaClSiH2SO4HClO4(3)CuCl(s)與O2

21、反應(yīng)生成CuCl2(s)和一種黑色固體。在25、101 kPa下,已知該反應(yīng)每消耗1 mol CuCl(s),放熱44.4 kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 。(4)ClO2常用于水的凈化,工業(yè)上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。寫出該反應(yīng)的離子方程式,并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目 。【解題指南】解答本題時應(yīng)按照以下流程:(1)(2)化合價變化得失電子數(shù)相等配平【解析】(1)鈉在元素周期表的第3周期第A族,S的基態(tài)原子核外有2個未成對電子,Si的基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p2。(2)根據(jù)同周期第一電離能由左向右呈增大的趨勢知,第一電離能:Si<S。根據(jù)具有相

22、同電子層結(jié)構(gòu)的微粒,核電荷數(shù)大的半徑小知離子半徑:O2->Na+。氯化鈉是離子晶體,其熔點比原子晶體硅小。根據(jù)同周期元素的非金屬性由左向右逐漸增大知非金屬性Cl>S,則酸性H2SO4<HClO4。(3)顯然生成的黑色物質(zhì)是氧化銅,因此該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為4CuCl(s)+O2(g)2CuCl2(s)+2CuO(s)H=-177.6 kJ·mol-1。(4)根據(jù)題意氯氣作氧化劑被還原為氯化鈉,NaClO2被氧化為ClO2,離子方程式為。答案:(1)3A21s22s22p63s23p2(2)<><<(3)4CuCl(s)+O2(g)2CuCl2

23、(s)+2CuO(s)H=-177.6 kJ·mol-1(4)【誤區(qū)提醒】(1)解答本題的(3)易忽視物質(zhì)的狀態(tài),反應(yīng)熱的單位、符號、數(shù)值。(2)解答本題的(4)“電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目”易丟。15.(2014·天津高考·7)元素單質(zhì)及其化合物有廣泛用途,請根據(jù)周期表中第三周期元素相關(guān)知識回答下列問題:(1)按原子序數(shù)遞增的順序(稀有氣體除外),以下說法正確的是。a.原子半徑和離子半徑均減小b.金屬性減弱,非金屬性增強c.氧化物對應(yīng)的水化物堿性減弱,酸性增強d.單質(zhì)的熔點降低(2)原子最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相同的元素名稱為,氧化性最弱的簡單陽離子是。(3)已知:

24、化合物MgOAl2O3MgCl2AlCl3類型離子化合物離子化合物離子化合物共價化合物熔點/2 8002 050714191工業(yè)制鎂時,電解MgCl2而不電解MgO的原因是;制鋁時,電解Al2O3而不電解AlCl3的原因是 。(4)晶體硅(熔點1 410)是良好的半導(dǎo)體材料。由粗硅制純硅過程如下:Si(粗)SiCl4SiCl4(純)Si(純)寫出SiCl4的電子式:;在上述由SiCl4制純硅的反應(yīng)中,測得每生成1.12 kg純硅需吸收akJ熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。(5)P2O5是非氧化性干燥劑,下列氣體不能用濃硫酸干燥,可用P2O5干燥的是。a.NH3b.HIc.SO2d.CO2(6

25、)KClO3可用于實驗室制O2,若不加催化劑,400時分解只生成兩種鹽,其中一種是無氧酸鹽,另一種鹽的陰陽離子個數(shù)比為11。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: ?！窘忸}指南】解答本題需注意以下兩點:(1)同一周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律:從左到右,金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強,在用酸堿性大小來比較金屬性、非金屬性強弱時,一定要指明最高價氧化物對應(yīng)的水化物。(2)要注意一些細節(jié)知識:如AlCl3是共價化合物,熔融態(tài)不導(dǎo)電;濃硫酸作干燥劑不能干燥堿性或者還原性的氣體?！窘馕觥?1)a項,原子序數(shù)遞增,陽離子半徑減小,陰離子半徑減小,但陰離子半徑大于陽離子半徑,錯誤:b項,第三周期元素從左到右,金屬性減弱,非金屬性增強,正確;c項,沒有指明最高價氧化物,錯誤;d項,單質(zhì)的熔、沸點硅大于鈉,錯誤。(2)第三周期最外層電子數(shù)和次外層電子數(shù)相同的是氬,都是8;氧化性最弱的簡單陽離子是Na+。(3)MgO的熔點高于MgCl2的熔點,熔融時耗費更多的電能;AlCl3是共價化合物,熔融態(tài)不導(dǎo)電,所以不能電解AlCl3制鋁。(4)SiCl4中Si與Cl形成4對共用電子對,所以其電子式為 ·&