2023新教材高考化学二轮专题复习专题5物质结构与推断课件

专题五

物质结构与推断真题研练·析考情核心突破·提能力模考精练·抓落实真题研练·析考情【真

题

研

练】1.[2022·海南卷]短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y同周期并相邻，Y是组成水的元素之一，Z在同周期主族元素中金属性最强，W原子在同周期主族元素中原子半径最小，下列判断正确的是(

)A．XW3是非极性分子B．简单氢化物沸点：X>YC．Y与Z形成的化合物是离子化合物D．X、Y、Z三种元素组成的化合物水溶液呈酸性答案：C解析：X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y同周期并相邻，且Y是组成水的元素之一，则Y为O元素，X为N元素，Z在同周期主族元素中金属性最强，则Z为Na元素，W原子在同周期主族元素中原子半径最小，则W为Cl元素。NCl3分子的空间构型为三角锥形，其正负电荷的中心不重合，属于极性分子，A错误；H2O和NH3均含有氢键，但H2O分子形成的氢键更多，故沸点H2O＞NH3，B错误；O元素与Na元素形成的化合物Na2O、Na2O2均为离子化合物，C正确；N、O、Na三种元素组成的化合物NaNO3呈中性、NaNO2呈碱性，D错误。2．[2022·湖南卷]科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示)，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是(

)A．原子半径：X>Y>ZB．非金属性：Y>X>WC．Z的单质具有较强的还原性D．原子序数为82的元素与W位于同一主族答案：C解析：同周期主族元素从左到右原子半径依次减小，A项正确；同周期元素从左到右非金属性依次增强，同主族元素从上到下非金属性依次减弱，故非金属性O>C>Si，B项正确；F2具有强氧化性，C项错误；82号元素的原子结构示意图为

，位于第6周期第ⅣA族，D项正确。

答案：B

4．[2022·广东卷]甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是(

)A.原子半径：丁＞戊＞乙B．非金属性：戊＞丁＞丙C．甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生D．丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应答案：C解析：甲～戊是短周期元素，戊的最高价氧化物对应水化物为强酸，则可能是硫酸或高氯酸，若是高氯酸，则戊为Cl，甲为N、乙为F、丙为P、丁为S，若是硫酸，则戊为S，甲为C、乙为O、丙为Si、丁为P。根据层多径大，同电子层结构核多径小原则，则原子半径：丁＞戊＞乙，故A正确；根据同周期从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性：戊＞丁＞丙，故B正确；甲的氢化物可能为氨气，可能为甲烷、乙烷等，若是氨气，则遇氯化氢一定有白烟产生；若是甲烷、乙烷等，则遇氯化氢不反应，没有白烟生成，故C错误；丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸、也可能是磷酸，都一定能与强碱反应，故D正确。

答案：D解析：Y位于第三周期，且最高正价与最低负价的代数和为6，则Y是Cl元素，由X、Y形成的阴离子和阳离子知，X与Y容易形成共价键，根据化合物的形式知X是P元素。P与Cl在同一周期，则P半径大，即X>Y，A项不符合题意；两者对应的简单氢化物分别是PH3和HCl，半径是P3－>Cl－，所以PH3的失电子能力强，还原性强，即X>Y，B项不符合题意；同周期元素从左往右，金属性减弱，非金属性增强，各元素对应的金属单质还原性减弱，非金属单质的氧化性增强，所以Cl2的氧化性最强，C项不符合题意；同一周期，从左到右，第一电离能呈现增大的趋势，但第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能，所以第三周期第一电离能从小到大的顺序依次为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl，所以有5种，D项符合题意。【考情分析】考点考向预测元素周期律原子结构与元素性质的关系高考常以元素推断为载体，全面考查元素周期表和元素周期律，此类题呈现形式多样，考查方式灵活，今年高考仍会以考查递变规律和性质为主，题目一般通过图表、文字等手段推断元素种类，并在确定元素的基础上，进一步考查考生对原子结构和元素性质周期性变化规律的理解，要求考生对“位－构－性”有充分的认识，并能将元素周期表、原子的电子层结构、元素单质及其化合物的性质等内容结合起来进行综合运用。元素性质的周期性变化相应性质的强弱及大小的比较元素周期表元素周期表结构分析元素周期表中元素性质的规律性变化元素及其综合判断化学键物质类型与化学键类型的判断微粒间的作用与物质性质核心突破·提能力考点1根据原子及物质结构推断【核

心

梳

理】1.常考短周期主族元素原子的核外电子排布特点(1)最外层电子数为1的原子有H、Li、Na。(2)最外层电子数为2的原子有He、Be、Mg。(3)最外层电子数与次外层电子数相等的原子有Be。(4)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C。(5)最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是O。(6)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有Li、Si。(7)内层电子总数是最外层电子数2倍的原子有Li、P。(8)电子层数(周期数)与最外层电子数(族序数)相等的原子有H、Be、Al。(9)电子层数为最外层电子数2倍的原子有Li。(10)最外层电子数是电子层数2倍的原子有C、S。(11)最外层电子数是电子层数3倍的原子有O。

(2)以Ar为出发点记忆18e－微粒3．短周期主族元素原子的成键数目和成键方式元素原子HBeBCN(P)O(S)F(Cl)Si成键数目12343214成键方式单键单键单键单键、双键、三键单键、双键单键单键

【典

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研】考向

根据原子及物质结构进行推断例1[2022·辽宁卷]短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子，W简单离子在同周期离子中半径最小，Q与Z同主族。下列说法错误的是(

)A．X能与多种元素形成共价键B．简单氢化物沸点：Z<QC．第一电离能：Y>Z

D．电负性：W<Z答案：B解析：短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大，W简单离子在同周期离子中半径最小，说明W为第三周期元素Al。短周期元素的基态原子中有两个单电子，可分类讨论：①为第二周期元素时，最外层电子排布式为2s22p2或2s22p4，即C或O；②为第三周期元素时，最外层电子排布式为3s23p2或3s23p4，即Si或S。Q与Z同主族，结合原子序数大小关系可知，则X、Z、Q分别为C、O和S，则Y为N。C能与多种元素(H、O、N、P、S等)形成共价键，A正确；O和S形成的简单氢化物为H2O和H2S，由于H2O分子间能形成氢键，故H2O沸点高于H2S，B错误；N的最外层p轨道电子为半充满结构，比较稳定，故其第一电离能比O大，C正确；O的电负性比Al大，D正确。[题型分析]

这类题目常以原子、离子或分子结构为突破口进行推断，要熟悉常见元素原子核外电子的排布特点、元素的成键规律，先推断再判断，四个选项一般会从不同角度考查微粒结构及性质、物质类型与化学键类型之间的关系等。2023年高考可能这样考1．R、X、Y、Z的原子序数依次增大，X位于元素周期表金属与非金属分界线处，Z的氢化物的水溶液常用于玻璃雕花。这四种元素可组成一种化合物的结构如图所示。下列说法正确的是(

)A．原子半径：R<X<Y<ZB．Y的常见氧化物会造成酸雨、光化学烟雾C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：X<Y<ZD.Z的氢化物水溶液的酸性强于同族元素的氢化物水溶液的酸性答案：B解析：X位于元素周期表金属与非金属分界线处，Z的氢化物的水溶液常用于玻璃雕花，则Z为F元素，X的原子序数小于F，位于元素周期表金属与非金属分界线处，则X为B元素，Y与R形成带一个单位正电荷的离子，且Y能形成4个键，则Y为N元素，R为H元素。电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，原子半径：H<F<N<B，故A错误；氮氧化物会造成酸雨、光化学烟雾，故B正确；F无含氧酸，故C错误；氢氟酸为弱酸，与其同族的Cl元素形成的氢化物HCl的水溶液为强酸，酸性强于氢氟酸，故D错误。考点2根据元素及物质性质推断【核

心

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理】1.常考短周期主族元素及其重要化合物的物理性质(1)颜色：①常温下，单质为有色气体的元素是F、Cl。②单质为淡黄色固体的元素是S。③焰色试验呈黄色的元素是Na，呈紫色的元素是K(透过蓝色钴玻璃观察)。(2)状态：常温下，单质呈液态的非金属元素是Br。(3)气味：能形成有臭鸡蛋气味的化合物的非金属元素是S。(4)熔点：单质熔点最高的非金属元素是C。氧化物熔点最高的非金属元素是Si。(5)硬度：单质为天然物质中硬度最大的元素是C。(6)密度：单质最轻的金属元素是Li；单质最轻的非金属元素是H。(7)溶解性：气态氢化物最易溶于水的元素是N。(8)导电性：单质能导电的非金属元素是C；单质属于半导体材料的是Si。(9)晶体类型：单质及其最高价氧化物都是共价晶体的元素是Si。(10)地壳中元素含量排名：氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁。2．常考短周期主族元素及其重要化合物的化学性质(1)空气中含量最多的元素、气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是氮(N)。(2)最高价氧化物及对应水化物既能与强酸反应又能与强碱反应的元素是铝(Al)。(3)最高价氧化物对应水化物与其气态氢化物可形成一种离子化合物的元素是氮(N)。(4)单质(O3)及其氢化物(H2O2)均具有漂白性的元素是氧(O)。(5)盐溶液加入NaOH溶液并加热，产生使红色石蕊试纸变蓝的气体，该元素是氮(N)。(6)最高价氧化物对应水化物的酸性(碱性)最强的元素是Cl(Na)。(7)与水反应最剧烈的金属单质是Na，非金属单质是F。(8)气态氢化物最稳定的元素是F，只有负价而无正价的元素也是F。【典

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根据元素及物质性质推断例2(双选)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的主族元素，X、Y、Z、W的单质常温下均为气态，Z与Y形成的一种化合物在常温下为红棕色气体，X、Y、W位于三个不同的周期。下列说法正确的是(

)A．非金属性：Z>Y>X>W

B．含氧酸的酸性：Y<WC．Y与Z能形成多种化合物D．X与Z形成的化合物X2Z为弱电解质答案：CD解析：Z与Y形成的化合物在常温下为红棕色气体，故Y为N，Z为O；X、Y、W位于三个不同的周期且单质常温下均为气态，故X为H，W为Cl。X为H，W为Cl，非金属性Cl>H，A错误；Y和W有多种含氧酸，物质不确定，性质无法比较，B错误；Y与Z可以形成一氧化氮、二氧化氮、四氧化二氮、五氧化二氮等多种物质，C正确；X与Z形成的化合物X2Z为水，为弱电解质，D正确。[题型分析]

元素推断题时常根据元素或化合物的特殊性质做为突破口进行推断，要注意审题，抓住关键信息，联想元素或物质的特殊性确定物质及元素。四个选项一般会从不同的角度考查微粒结构及性质、物质类型与化学键类型之间的关系等。2023年高考可能这样考2．短周期主族元素X、Y、Z、W、Q、R的最高价态与简单氢化物沸点的关系如图所示，Z的简单液态氢化物可用作制冷剂。下列说法正确的是(

)A．简单氢化物键角：Y>Z>QB．简单离子半径：W>X>ZC．第一电离能：R>Q>WD．含氧酸的酸性：Z>W>Y答案：C解析：Z的简单液态氢化物可用作制冷剂，Z是N；W最高价态与Z相等，W是P，Q是S，R是Cl，Y是C；X最高价态是0，X是F。简单氢化物键角：CH4>NH3>H2S，A项正确；简单离子半径：P3－>N3－>F－，B项错误；第一电离能：Cl>P>S，C项错误；最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3>H3PO4>H2CO3，D项错误。考点3根据位—构—性推断及比较【核

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理】1.强化记忆元素周期表的结构2．核外电子的排布规律与元素位置关系(1)最外层电子规律(2)“阴三、阳四”规律某元素阴离子最外层电子数与次外层电子数相等，该元素位于第三周期；若为阳离子，则位于第四周期。如S2－、K＋最外层电子数与次外层电子数相等，则S位于第三周期，K位于第四周期。最外层电子数(N)3≤N<8N＝1或2N>次外层电子数元素在周期表中的位置第ⅢA族～第ⅦA族第ⅠA族、第ⅡA族、第Ⅷ族、副族、0族元素氦第二周期(Li、Be除外)3．识记元素周期律项目同周期(左→右)同主族(上→下)原子结构核电荷数逐渐增多逐渐增多电子层数相同逐渐增多原子半径逐渐减小逐渐增大离子半径阳离子逐渐减小，阴离子逐渐减小r(阴离子)>r(阳离子)逐渐增大元素性质化合价最高正化合价由＋1→＋7(O、F除外)，负化合价＝－(8－主族序数)相同最高正化合价＝主族序数(O、F除外)元素的金属性和非金属性金属性逐渐减弱非金属性逐渐增强金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱离子的氧化性、还原性阳离子氧化性逐渐增强阴离子还原性逐渐减弱阳离子氧化性逐渐减弱阴离子还原性逐渐增强元素性质气态氢化物稳定性逐渐增强逐渐减弱最高价氧化物对应的水化物的酸碱性碱性逐渐减弱酸性逐渐增强碱性逐渐增强酸性逐渐减弱【典

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根据位—构—性推断及比较例3[2022·浙江6月]X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X的核外电子数等于其周期数，YX3分子呈三角锥形，Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和。M与X同主族，Q是同周期中非金属性最强的元素。下列说法正确的是(

)A．X与Z形成的10电子微粒有2种B．Z与Q形成的一种化合物可用于饮用水的消毒C．M2Z与MQ的晶体类型不同D．由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性答案：B解析：由X的核外电子数等于其周期数且YX3分子呈三角锥形可知X为H、Y为N；H、N核外电子数之和为8，则Z为O；由M为短周期主族元素，原子序数大于O且M与H同主族，可知M为Na；Q与Na同周期，由其非金属性在同周期中最强可知Q为Cl。H、O形成的10电子微粒有H3O＋、OH－、H2O三种，A项错误；ClO2可用于饮用水的消毒，B项正确；Na2O和NaCl均为离子晶体，C项错误；H、N、O可形成NH3·H2O，其水溶液显碱性，D项错误。[题型分析]

“位—构—性”综合推断题是最常见的呈现形式，信息量相对较大，各种信息要相互佐证后确定元素及化合物，四个选项一般会从不同的角度考查微粒结构及性质、物质类型与化学键类型之间的关系等。2023年高考可能这样考3．元素M、W、X、Y、Z在元素周期表中位置如下所示，其中Z不属于短周期元素，M、X的最外层电子数之和等于W的核电荷数。下列说法错误的是(

)A.X、Z的单质可用作半导体B．Y4W10是一种酸酐C．MW2分子空间结构为直线形D．W的简单氢化物沸点比Z的低答案：D解析：由题干图示可知，设M的外层电子数为a，则X的最外层电子也是a，W的核电荷数为2＋a＋2，则有：2a＝a＋4，则a＝4，所以M为C，X为Si，Y为P，W为O，Z为Se。已知Si是良好的半导体，Se介于金属与非金属分界线上，可作半导体材料，则X、Z的单质可用作半导体，A正确；Y4W10即P4O10是H3PO4的酸酐，B正确；MW2分子即CO2，其空间结构为直线形，C正确；由于H2O中存在分子间氢键，导致沸点异常升高，则W的简单氢化物为H2O沸点比Z即H2Se的高，D错误。模考精练·抓落实1.[2022·山东省济宁市一模]短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子核外电子只有一种自旋取向，Y、Z两种原子核外s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等，W原子的价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数之比为2∶1。下列说法正确的是(

)A．W的第一电离能比同周期相邻元素的小B．原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)C．工业上电解熔融化合物ZY制备单质ZD．W的最高价氧化物不可能是非极性分子答案：A解析：短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子核外电子只有一种自旋取向，则X为H；Y、Z两种原子核外s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等，原子核外电子排布式为1s22s22p4或1s22s22p63s2，结合原子序数可知Y为O，Z为Mg；W原子的价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数之比为2∶1，其价电子排布式为3s23p4，则W为S。一般情况下同一周期元素，原子序数越大，其第一电离能就越大，但当元素处于第ⅡA、第ⅤA时，原子核外电子排布处于全充满、半充满的稳定状态，其第一电离能大于同一周期相邻元素，P元素是第三周期的ⅤA元素，原子核外最外层电子处于半充满的稳定状态，所以P第一电离能大于S元素，则S元素的第一电离能比P、Cl都小，A正确；不同周期元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大，主族元素同周期从左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大：则原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(W)＜r(Z)，B错误；在工业上一般是采用电解熔融的MgCl2的方法冶炼Mg，不是电解MgO的方法冶炼Mg，C错误；W是S元素，S元素最高价氧化物为SO3，分子中正负电荷重心重合，SO3是由极性键构成的非极性分子，D错误。2．[2022·山东省青岛市一模]原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种元素形成化合物Z3[W(XY)6]，其中X、Y、Z为主族元素。X最外层电子数是内层电子数的两倍，Y的简单气态氢化物能使酚酞溶液变红，W3＋的3d轨道电子数为半满。下列说法正确的是(

)A．Z和W一定位于同周期B．原子半径：Z>X>YC．四种元素基态原子中未成对电子数最多的是YD.该化合物属于配合物，其内界σ键与π键的数目之比1∶2答案：B解析：X最外层电子数是内层电子数的两倍，X是C元素，Y的简单气态氢化物能使酚酞溶液变红，Y是N元素；W3＋的3d轨道电子数为半满，W是Fe元素；Z显＋1价，X、Y、Z、W原子序数依次增大，Z是Na或K。Z是Na或K元素，W是Fe元素，不一定位于同周期，故A错误；电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，原子半径：K>C>N，Na>C>N，故B正确；Fe原子中有4个未成对电子，C原子中有2个未成对电子，N原子中有3个未成对电子，Na或K原子中都只有1个未成对电子，四种元素基态原子中未成对电子数最多的是Fe，故C错误；该化合物属于配合物，其内界有6个配位键、6个C≡N键，配位键是σ键，三键中有1个σ键、2个π键，σ键与π键的数目之比1∶1，故D错误。3．[2022·广东省佛山市二模]化合物M可用作肥料和防火剂，结构如图所示。X、Y、W、Z为核电荷数依次增大的短周期主族元素，且Y与W同周期。下列说法正确的是(

)A.YX4Cl水溶液呈碱性B．简单氢化物的沸点：Z>YC．Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y强D．原子半径：Z>Y>W>X答案：D解析：X、Y、W、Z为核电荷数依次增大的短周期主族元素，且Y与W同周期，则X为第一周期元素氢、Y与W为第二周期、Z为第三周期；Y和4个氢形成带1个单位正电荷的阳离子，则Y为氮，Y与W同周期，W可以形成2个共价键，W为氧；Z可以形成5个共价键，Z为磷。NH4Cl为强酸弱碱盐，铵根离子水解溶液显酸性，A错误；氨气分子间存在氢键，导致其沸点高于PH3，B错误；非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，P的最高价氧化物对应水化物的酸性比N弱，C错误；电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：P>N>O>H，D正确。4．[2022·天津市河北区一模]短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是(

)A.第一电离能：W＜XB．化合物熔点：Y2X3＞YZ3C．简单离子的半径：Y＞XD．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＞Z答案：B解析：假设W最外层的电子数是a，则X最外层的电子数是a＋1，Y最外层的电子数是a－2，Z最外层的电子数是a＋2，这四种元素原子的最外层电子数之和为21，则(a－2)＋a＋(a＋1)＋(a＋2)＝21，解得a＝5，所以W是N，X是O，Y是Al，Z是Cl元素。N原子最外层电子处于半充满的稳定状态，其第一电离能大于同一周期相邻元素O，所以元素的第一电离能：W＞X，A错误；Al2O3是离子化合物，离子之间以离子键结合，熔、沸点较高，AlCl3是由分子通过分子间作用力构成的分子晶体，分子间作用力比化学键弱的多，因此物质的熔、沸点：Y2X3＞YZ3，B正确；O、Al二者形成的离子O2－、Al3＋电子层结构相同，离子的核电荷数越大，离子半径就越小，所以简单离子的半径：Y＜X，C错误；同一周期元素，原子序数越大，元素的非金属性就越强。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。Al的最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3是两性氧化物，而