【考点精练】专题6：物质结构与元素周期律

PAGE33专题六物质结构与元素周期律

1．【2022年高考上海卷】硼的最高价含氧酸的化学式不可能是（）A．HBO2B．H2BO3C．H3BO3D．H2B4O7【答案】B【解析】试题分析：B原子最外层电子数是3个，所以其最高化合价是3价，然后根据化合物中正负化合价的代数和等于0可知不可能是H2BO3（其中B元素化合价为4价），故只有选项B符合题意。【考点定位】考查元素化合价判断及化学式书写。【名师点睛】解决此类问题时首先注意审题“最高价”=主族元素的族序数=原子的最外层电子数。其次注意含计算氧酸中中心原子化合价时H原子为1价、O原子为-2价，且化合物正、负化合价代数和为0。2．【2022年高考上海卷】下列各组物质的熔点均与所含化学键的键能有关的是（）A．CaO与CO2B．NaCl与HClC．SiC与SiO2D．Cl2与I2【答案】C【解析】【考点定位】考查物质熔沸点高低比较方法。【名师点睛】物质熔点高低取决于熔化过程中需要破坏作用力类型和大小，一般来说原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。主要原因是原子晶体和离子晶体融化时分别破坏共价键和离子键，键能越大熔点越高，且原子晶体中原子间由共价键形成空间网状结构，需要破坏化学键数目大于离子晶体；而分子晶体熔化时只破坏分子间作用力，与化学键键能无关，且分子间作用力强弱远小于化学键。因此，本题换个角度考虑，实质是在考查晶体类型，即两种物质全部是分子晶体的选项符合题意。3．【2022年高考上海卷】已知W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增大。W、Z同主族，X、Y、Z同周期，其中只有X为金属元素。下列说法一定正确的是（）A．原子半径：X＞Y＞Z＞WB．W的含氧酸的酸性比Z的含氧酸的酸性强C．W的气态氢化物的稳定性小于Y的气态氢化物的稳定性D．若W与X原子序数差为5，则形成化合物的化学式为X3W2【答案】A【解析】

成的化合物的化学式是XW，错误。【考点定位】考查元素周期表和元素周期律综合应用、原子半径比较方法。【名师点睛】本题属于元素周期表和元素周期律综合应用题型，通常考查的重点是原子序数排在前20号的元素，依据题给信息准确推断元素种类是解题关键。元素的非金属性越强，氧化性越强，与氢气化合越容易，形成气态氢化物越稳定，元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强；元素的金属性越强，还原性越强，置换酸（或水）中的氢越容易，元素最高价氧化物对应水化物的碱性越强。同周期元素，从左到右，随着原子序数逐渐增大，原子半径减小，金属性减弱，非金属性增强；同主族元素，从上到下，随着原子序数逐渐增大，原子半径增大，非金属性减弱，金属性增强。4．【2022年高考新课标Ⅲ卷】四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X的简单离子具有相同电子层结构，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，W与Y同族，Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是（）A．简单离子半径：W<X<ZB．W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性C．气态氢化物的热稳定性：W<YD．最高价氧化物的水化物的酸性：Y>Z【答案】B【解析】

【考点定位】考查原子结构和元素周期律的关系【名师点睛】本试题考查元素周期表和元素周期律的知识，首选根据题目信息判断出元素名称，再根据元素周期律进行知识的判断，这就需要掌握住（非）金属性的强弱、微粒半径的大小比较等知识，因此平时中夯实基础知识是关键，同时应注意知识的灵活运用，审清题意如是不是最高价等。元素周期表、元素周期律是学习化学的工具和基本规律。元素周期表反映了元素的原子结构、元素的性质及相互转化关系的规律，是根据元素周期律的具体表现形式，元素周期律是元素周期表排布的依据。元素的原子半径、元素的化合价、元素的金属性、非金属性、原子核外电子排布都随着原子序数的递增而呈周期性的变化。同一周期的元素原子核外电子层数相同，从左到右原子序数逐渐增大；同一主族的元素，原子最外层电子数相同，从上到下原子核外电子层数逐渐增大。原子核外电子排布的周期性变化是元素周期律变化的原因，掌握元素的单质及化合物的结构、反应条件、物质的物理性质、化学性质等是进行元素及化合物推断的关键。本题难度适中，常由于物质的某个性质未掌握好导致失误、失分。5【2022新课标Ⅱ卷理综化学】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＞aB．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【答案】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，即分别属于第IA、ⅥAⅦA、IA族。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，即二者均是第三周期元素，所以b是S，c是Cl。c－和d的电子层结构相同，都是18电子微粒，则d是K。A．同周期自左向右非金属性逐渐增强，同主族自上而下非金属性逐渐减弱，则元素的非金属性次序为c＞b＞a，A正确；B．氢元素与硫元素和氯元素分别可以形成共价化合物H2S和HCl，但氢元素与钾元素不能形成共价化合物，而是形成离子化合物KH，B错误；C．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．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别为0、4、6，D正确，答案选B。【考点定位】本题主要是考查元素推断、元素周期律的应用，涉及非金属性强弱比较、共价化合物和离子化合物判断以及化合价等【名师点晴】高考要求学生熟练掌握同一周期、同一主族的原子结构和元素性质的递变规律，了解元素原子结构、元素在周期表中的位置、性质及其它们之间的关系。高考命题中常将将元素周期表、元素周期律、与元素性质结合进行考查，有时还会结合相应物质的性质和制备进行考查，该种题型是高考经典和必考题型。通过元素周期表考查元素性质（主要包含元素主要化合价、元素金属性非金属性、原子或离子半径等），充分体现了化学周期表中位置反映结构、结构决定性质这一基本原理，更突显了化学学科规律的特色，题目浓度不大。6【2022新课标Ⅰ卷理综化学】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>XB．阴离子的还原性：W>ZC．氧化物的水化物的酸性：Y<ZD．X与Y不能存在于同一离子化合物中【答案】B【考点定位】考查元素简单推断、非金属性的判据、无机物结构与性质的简单判断；难度为较难等级。【名师点睛】元素周期表是学习化学的工具，元素周期律是化学学习的重要规律。利用元素周期表、元素周期律，结合元素的位、构、性三者的密切关系进行元素推断是化学重要的知识。元素原子的核外电子层数是元素在周期表的周期数，最外层电子数是元素原子所在的主族序数，同一周期随着元素原子序数的增大，原子半径逐渐减小，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；同一主族的元素从上到下，原子半径逐渐增大，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。掌握元素的金属性、非金属性强弱比较方法，结合元素所在的族序数与元素化合价的关系进行判断，确定其正确性。7【2022上海化学】短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大，甲和丁的原子核外均有两个未成对电子，乙、丙、丁最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应。下列说法错误的是（）A．元素丙的单质可用于冶炼金属 B．甲与丁形成的分子中由非极性分子C．简单离子半径：丁>乙>丙 D．甲与乙形成的化合物均有氧化性【答案】D【考点定位】考查元素周期表、元素周期律的应用的知识。【名师点睛】元素周期表是学习化学的工具，元素周期律是化学学习的重要规律。利用元素周期表、元素周期律，结合元素的位、构、性三者的密切关系进行元素推断是化学重要的知识。元素原子的核外电子层数是元素在周期表的周期数，最外层电子数是元素原子所在的主族序数，同一周期随着元素原子序数的增大，原子半径逐渐减小，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；同一主族的元素从上到下，原子半径逐渐增大，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。电子层结构相同的离子核电荷数越大，原子序数越大，离子半径越小，电子层结构不同的离子，离子核外电子层数越多，离子半径就越大。金属的冶炼方法与金属活动性强弱有关，要掌握金属活动性及冶炼方法，结合物质的性质进行判断，确定其正确性。8【2022浙江理综化学】右下表为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为短周期元素，W元素的核电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是（）

XYXYZWTB．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【答案】D

加，处于中间价态，所以具有氧化性和还原性，D正确，答案选D。【考点定位】本题主要是考查位置、结构与性质、元素周期表与元素周期律，涉及O、S、Si、ole的单质在足量d2中燃烧，恢复至室温，放出热量，写出该反应的热化学方程式：___________________。（5）上述元素可组成盐R：4fgd42,向盛有10mL1mol·L-1R溶液的烧杯中滴加1mol·L-1NaOH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积变化示意图如下：

①R离子浓度由大到小的顺序是：__________。②写出m点反应的离子方程式_________________。③若R溶液改加·L-1BaOH2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为__________mol。【答案】（1）第三周期ⅢA族（2）rO2-＞rNa、HClO4＞H2SO4（3）（或）（4）2NasO2g＝Na2O2s△H=-511J·mol-1（5）①cSO42-＞cNH4＞cAl3＞cH＞cOH-②NH4OH-＝NH3·H2O③（3）四原子共价化合物，可以是NH3、H2O2、C2H2等，其电子式为：（或）

应生成沉淀为。【考点定位】本题主要考查了化学图像、盐类水解、离子半径的大小比较。涉及元素的判断、元素周期律的应用、溶液中离子浓度的比较、化学用语的书写、物质的量的计算等【名师点睛】本题将元素的判断、元素在周期表中位置的判断、原子半径与元素化合价规律的应用，元素周期律的应用，酸性的比较，电子式的书写，热化学方程式的书写，电解质溶液中离子浓度的比较，对图象的分析理解，离子方程式的书写、物质的量的有关计算等有机的结合起来，从化学用语到元素周期表和元素周期律的应用，再到化学反应原理的应用，层层递进，逐步加大难度。考查了学生的综合分析问题、解决问题的能力。针对每个知识点根据所学知识进行解答。尤其是溶液中离子浓度比较的问题，抓住溶液的酸碱性，水解程度与电离程度的相对强弱进行判断。电子式的书写中应注意物质的类别，根据离子化合物、共价化合物、单质的电子式的不同进行书写。离子半径的比较应掌握一般规律三步法：电子层数、质子数、核外电子数决定简单粒子半径的顺序逐一判断。14．【2022年高考海南卷】（8分）短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，元素X的一种高硬度单质是宝石，Y2电子层结构与氖相同，Z的质子数为偶数，室温下M单质为淡黄色固体，回答下列问题：（1）M元素位于周期表中的第______周期、_______族。（2）Z元素是____，其在自然界中常见的二元化合物是____。（3）X与M的单质在高温下反应的化学方程式为______，产物分子为直线形，其化学键属__________共价键（填“极性”或“非极性”）。（4）四种元素中的____可用于航空航天合金材料的制备，其单质与稀盐酸反应的化学方程式为_________。【答案】（8分）（1）三ⅥA（每空1分，共2分）（2）SiSiO2（每空1分，共2分）（3）C2SCS2极性（每空1分，共2分）（4）MgMg2HCl==MgCl2H2↑（每空1分，共2分）【解析】

考点：考查元素及化合物的推断、元素的位置、物质化学键类型的判断、化学式、化学方程式的书写等。【名师点睛】高考要求学生熟练掌握同一周期、同一主族的原子结构和元素性质的递变规律，了解元素原子结构、元素在周期表中的位置、性质及其它们之间的关系。高考命题中常将将元素周期表、元素周期律、与元素性质结合进行考查，有时还会结合相应物质的性质和制备进行考查，该种题型是高考经典和必考题型。通过元素周期表考查元素性质（主要包含元素主要化合价、元素金属性非金属性、原子或离子半径等），充分体现了化学周期表中位置反映结构、结构决定性质这一基本原理，更突显了化学学科规律的特色。本题基础性强，难度不大。主要是元素“位、构、性”三者关系的综合考查，比较全面考查学生有关元素推断知识和灵活运用知识的能力。15．【2022年高考天津卷】14分下表为元素周期表的一部分。碳氮YX硫Z回答下列问题（1）Z元素在周期表中的位置为__________。（2）表中元素原子半径最大的是谢元素符号__________。（3）下列事实能说明Y元素的非金属性比S元素的非金属性强的是__________；a．Y单质与H2S溶液反应，溶液变浑浊b．在氧化还原反应中，1molY单质比1molS得电子多c．Y和S两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高（4）X与Z两元素的单质反应生成1molX的最高价化合物，恢复至室温，放热687J，已知该化合物的熔、沸点分别为-69℃和58℃，写出该反应的热化学方程式__________。（5）碳与镁形成的1mol化合物Q与水反应，生成2molMgOH2和1mol烃，该烃分子中碳氢质量比为9:1，烃的电子式为__________。Q与水反应的化学方程式为__________。（6）铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应，生成的盐只有硫酸铜，同时生成的两种气体均由表中两种气体组成，气体的相对分子质量都小于50。为防止污染，将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐，消耗LNaOH溶液和1molO2，则两种气体的分子式及物质的量分别为__________，生成硫酸铜物质的量为__________。【答案】（1）第三周期，ⅦA族（2）Si（3）ac（4）Sis2Cl2g=SiCl4l△H=-687J/mol（5）；Mg2C34H2O=2MgOH2C3H4↑（6）；；2mol【解析】

【考点定位】考查元素周期表和元素周期律、元素及其化合物的性质、氧化还原反应【名师点晴】本题考查了元素周期表的结构以及元素化合物的性质和元素周期律的知识。能结合题中条件快速确定元素的名称是解答的前提和基础。本题的易错点是元素金属性和非金属性的比较，要注意归纳常见的比较方法：如元素非金属性强弱的判断依据：①同周期中，从左到右，随核电荷数的增加，非金属性增强；同主族中，由上到下，随核电荷数的增加，非金属性减弱；②依据最高价氧化物的水化物酸性的强弱：酸性愈强，其元素的非金属性也愈强；③依据其气态氢化物的稳定性：稳定性愈强，非金属性愈强；④与氢气化合的条件；⑤与盐溶液之间的置换反应；6、其他，例：2Cu＋SCu2S

Cu＋Cl2CuCl2

所以，Cl的非金属性强于S。本题的难点是（5）和（6），要掌握和理解质量守恒定律，氧化还原反应计算的一般方法。

1．【百强校·2022届西安市铁一中12月月考】金属钛对人体体液无毒且能与肌肉和骨骼生长在一起，有“生物金属”之称。下列有关48Ti和50Ti的说法正确的是（）A．48Ti和50Ti的质子数相同，互称同位素B．48Ti和50Ti的质量数不同，属于两种元素C．48Ti和50Ti的质子数相同，是同一种核素D．48Ti和50Ti的质子数相同，中子数不同，互称同素异形体【答案】A【解析】试题分析：A、在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数，质子数相同，中子数不同的同一种元素的不同核素互称为同位素，A正确；B、质子数相同，属于同种元素，B错误；C、它们的质子数相同，但中子数不同，属于不同的核素，C错误；D、同素异形体是指由同一种元素组成的性质不同的单质，题干中表述的是原子，不是单质，D错误，答案选A。考点：考查原子的组成，同位素、同素异形体的判断。2．【百强校·2022届武邑中学期末】下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是（）A．热稳定性：Na2CO3>NaHCO3B．非金属性：Cl>BrC．碱性：NaOH>MgOH2D．酸性：H2SO4>H3PO4【答案】A【解析】考点：考查元素周期表、元素周期律的应用正误判断的知识。3．【百强校·2022届哈师大附中期中】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、SO2C．HBr、CO2、H2O、CS2 D．Na2O2、H2O2、H2O、O3【答案】C【解析】试题分析：A、四种物质含有的化学键分别是离子键、极性键、极性键、离子键和极性键，A错误；B、四种物质含有的化学键分别是非极性键、离子键、极性键、极性键，B错误；C、四种物质含有的化学键均是极性键，C正确；D、四种物质含有的化学键分别是离子键和非极性键、极性键和非极性键、极性键、非极性键，D错误，答案选C。考点：本题主要是考查化学键判断4．【百强校·2022届沙市长郡中学上学期第四次月考】下图是部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图。下列说法错误的是（）

A．同周期元素中，X氢化物的沸点最高B．Y、Z的单质在空气中加热，均可发生燃烧反应C．Y、Z、R对应的最高价氧化物的水化物相互之间可以发生反应D．电解熔融的X与Z构成的化合物可以得到单质Z【答案】B【解析】考点：考查元素周期表、元素周期律的应用的知识。5．【百强校·2022届贵阳市第六中学元月月考】短周期元素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总数的3倍，Y原子的最外层只有2个电子，Z单质可制成半导体材料，W与X属于同一主族。下列叙述正确的是（）A．原子半径由小到大的顺序为Y<Z<X<WB．X的简单氢化物的热稳定性比W的强C．化合物YX、ZX2、WX3中化学键的类型相同D．W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的弱【答案】B【解析】

考点：考查结构性质与位置关系、元素周期律等知识。6．【百强校•2022届日照一中期末】V、W、X、Y均是元素周期表中短周期元素，在周期表中的相对位置关系如表所示：YVXWV的最简单氢化物为甲，W的最简单氢化物为乙，甲、乙混合时有白烟生成。下列说法正确的是（）A．原子半径：X＞W＞V＞YB．Y的最高价氧化物的电子式为C．X的最高价氧化物能与V、W最高价氧化物对应的水化物反应D．甲、乙混合时所生成的白烟为离子化合物，只含有离子键【答案】C【解析】试题分析：甲、乙均是简单氢化物，甲、乙混合时有白烟生成，甲为NH3、乙为HCl，白烟是NH4Cl，所以Y、V、X、W分别是C、N、Al、Cl元素，据此回答。A同周期元素，从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素，从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径为X＞W＞Y＞V，A项错误；B根据上述分析，Y为C，CO2的电子式为，B项错误；C根据上述分析，X、V、W分别为Al、N、Cl，Al2O3是两性氧化性，能与硝酸和高氯酸反应，C项正确；，属于离子化合物，含有离子键和共价键，D项错误；答案选C。考点：考查元素的推断，元素周期律的应用等知识7．【百强校•2022届重庆一5月模拟】右图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图，若用原子序数代表所对应的元素，则下列说法正确的是（）

A．31d和33d属于同种核素B．气态氢化物的稳定性：d＞a＞eC．工业上常用电解法制备单质b和cD．a和b形成的化合物不可能含共价键【答案】C【解析】

考点：考查原子结构与化合价等知识。8．【百强校·2022届西安中学第四次月考】（14分）A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的原子序数依次增大；A元素的离子不含电子；B元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能反应生成盐F；D与A同主族，且与E同周期；E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的3/4，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）E元素在元素周期表中的位置是________。（2）由A、B、C三种元素形成的离子化合物的化学式为_________。（3）A可分别与C、E形成甲、乙两种三原子分子，且甲有18个电子、乙有10个电子，甲与乙比较，沸点较高的是填化学式_______。（4）F含有的化学键类型是___和_____，其水溶液呈酸性，请用相关的离子方程式解释其原因___________。（5）D和C形成的一种化合物能与A和C形成的一种化合物反应产生C单质，该过程的化学方程式为______。【答案】（1）第三周期ⅥA族；（2分）；（2）NH4NO3

NH4NO2任写一个（2分）；（3）H2O（2分）；（4）离子键（2分）、共价键（2分）；NH4H2ONH3·H2OH；

（2分）；（5）2Na2O22H2O=4NaOHO2↑（2分）。【解析】

考点：考查位置结构性质的关系及应用，涉及盐类水解、物质的结构、氢键、氧化还原反应等知识。

1．X、Y、Z、W、R均为短周期主族元素，原子序数依次增加，X、与W、Y与R分别同主族。Z在短周期元素中金属性最强，W元素原子的次外层电子数为最外层电子数的2倍，R的原子序数是Y的2倍。下列叙述错误的是（）A．原子半径：W>YB．最高价含氧酸酸性：W>RC．气态氢化物稳定性：Y>RD．简单离子半径：Y>Z【答案】B【解析】

考点：考查元素周期表、元素周期律的应用的知识。2．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。下列叙述正确的是（）A．元素的非金属性次序为c<b<aB．a和其他3种元素均能形成共价化合物C．d和其他3种元素形成的化合物中的所有原子都达到8e—稳定结构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【答案】D【解析】试题分析：a—的电子层结构与氦相同，则为氢元素，b和c的次外层有8个电子，b最外层有6个电子，为硫元素，c—和d的电子层结构相同，c的最外层有7个电子，为氯元素，则d为钾元素。A、元素的非金属性为硫<氯<氟，即b<c<a，错误，不选A；B、氢元素与钾元素形成的是离子化合物，不是共价化合物，错误，不选B；C、氢原子形成的2电子稳定结构，错误，不选C；D、氢的化合价为1和-1，代数和为0，硫元素的化合价为6和-2，代数和为4，氯元素的化合价为7和-1，代数和为6，正确，选D。考点：原子结构和元素的性质3．下列物质性质的比较，不能用元素周期律解释的是（）A．稳定性：H2O>NH3B．碱性：NaOH>AlOH3C．氧化性：F2>Cl2D．酸性：CH3COOH>H2CO3【答案】D【解析】

考点：考查了元素周期律与元素周期表的相关知识。