第四章章末归纳总结

物质的结构与元素周期表章末总结考点一原子结构【例1】（2022春·广东江门·高一校考期中）某元素原子的结构示意图为，由此得到的结论不正确的是A．该原子有3个电子层 B．该元素是MgC．该原子在化学反应中易得2个电子 D．该元素的最高正化合价为+6【答案】B【解析】原子结构示意图中，圆圈内数字表示核内质子数，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层上的电子数，离圆圈最远的弧线表示最外层，若最外层电子数≥4，则一般为非金属元素，在化学反应中易得电子，若最外层电子数＜4，则一般为金属元素，在化学反应中易失去电子，元素的最高正化合价一般等于其最外层电子数；A、由某元素的原子结构示意图可知：该原子核外有3个电子层，选项A正确；B、该元素为16号元素硫元素：S，选项B不正确；C、由某元素的原子结构示意图可知：最外层电子数是6，大于4，为非金属元素，在化学反应中易得到2个电子而形成阴离子，选项C正确；D、由某元素的原子结构示意图可知：最外层电子数是6，最高正化合价为+6，选项D正确。故选B。【一隅三反】1．（2023春·广东汕尾·高一统考期末）下列有关化学用语表示正确的是A．中子数为7的碳原子： B．HClO的结构式：HClOC．NH4Cl的电子式： D．的结构示意图：

【答案】D【解析】A．中子数为7的碳原子应表示为，A错误；B．中为2价，与和各形成一个共价键，则的结构式为，B错误；C．由和构成，其电子式为，C错误；D．的结构示意图为

，D正确。故选D。2．（2023秋·广东汕头·高一校考期末）下列化学用语表示正确的是A．HCl的电子式：

B．S2的结构示意图：

C．N2的结构式：N=N D．质量数为37的氯原子【答案】D【解析】A．HCl是共价化合物，电子式为

，故A错误；

B．S原子核外有16个电子，S2结构示意图为

，故B错误；C．N2的结构式：，故C错误；

D．质量数为37的氯原子表示为，故D正确；故选：D。3．（2023春·广东惠州·高一惠州市惠阳高级中学实验学校校考阶段练习）下列化学用语描述不正确的是A．可用于考古断代的一种核素的符号：B．的电子式：C．钠离子的结构示意图：D．用电子式表示的形成过程为：【答案】D【解析】A．用于考古断代的一种核素中子数为8的碳原子，质子数为6，该核素为，故A正确；B．的结构式为HOH，电子式为：，故B正确；C．钠是11号元素，钠离子的结构示意图：，故C正确；D．镁原子失去电子，氯原子得到电子，电子从镁原子转移到氯原子，因此其形成过程为：，故D错误；故选D。考点二元素周期表与元素周期律【例2】（2023·广东广州）下表是元素周期表的短周期部分(1)④、⑥和⑧的简单离子的半径从大到小为(用离子符号表示)(2)②、⑦和⑨的最高价氧化物对应水化物的酸性从强到弱为(用化学式表示)。(3)实验室制备③的简单氢化物化学方程式为。⑨所形成的单质与水反应的离子方程式为。(4)主族元素砷(As)的部分信息如图所示

①砷(As)在周期表中的位置是。②下列说法不正确的是(填序号)。A．砷元素的最高化合价为+4B．推测砷有多种氧化物C．③的气态氢化物的稳定性大于砷的气态氢化物的稳定性D．As的最高价氧化物对应水化物是一种强酸(5)设计一个简单的实验证明⑨的非金属性强于⑧。【答案】(1)(2)(3)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2OCl2+H2O⇌H++Cl+HClO(4)第四周期VA族AD(5)取少量Na2S溶液于试管中，滴加新制氯水，振荡，溶液变浑浊，说明Cl的非金属性强于S【解析】（1）④、⑥和⑧的简单离子分别为F、Al3+、S2，S2的电子层数最多，离子半径最大，F、Al3+的电子层结构相同，但F的原子序数比Al小，则F比Al3+半径大，所以半径从大到小为。（2）②、⑦和⑨分别为C、Si、Cl，C与Si同主族，非金属性C大于Si，Si与Cl同周期，非金属性Si小于Cl，则最高价氧化物对应水化物的酸性从强到弱为。（3）实验室制备③的简单氢化物NH3时，用NH4Cl与Ca(OH)2发生反应，化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。⑨所形成的单质为Cl2，与水反应生成HCl和HClO，离子方程式为Cl2+H2OH++Cl+HClO。（4）①砷(As)原子核外有4个电子层，最外层有5个电子，则其在周期表中的位置是第四周期VA族。②A．砷原子的最外层有5个电子，则砷元素的最高化合价为+5价，A不正确；B．砷原子的最外层有5个电子，可形成+5、+3等价态的氧化物，则砷有多种氧化物，B正确；C．③为氮元素，其与砷同主族，非金属性氮大于砷，则氮的气态氢化物的稳定性大于砷的气态氢化物的稳定性，C正确；D．As与P属于同主族元素，磷酸为弱酸，则As的最高价氧化物对应水化物是一种弱酸，D不正确；故选AD。（5）⑧、⑨分别为S、Cl元素，二者同周期，且S在Cl的左边，可利用单质间的置换反应进行元素单质的氧化性比较，从而得出二者的非金属性关系。可设计的实验为：取少量Na2S溶液于试管中，滴加新制氯水，振荡，溶液变浑浊，说明Cl的非金属性强于S。【一隅三反】1．（2023·广东汕头）联合国大会将2019年定为“化学元素周期表国际年”，高度体现了元素周期表的重要性。表中列出了部分元素在周期表中的位置。IA0abcdefghijklm(1)元素a～m中金属性最强的是(填元素符号)；j、k、l元素形成的氢化物中，热稳定性最强的是(填化学式)。(2)元素j在周期表中的位置是。(3)g、h、m三种元素最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱依次为(填化学式)。(4)k、l元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱比较：(填化学式)。(5)《天工开物》记载，“凡火药，以硝石、硫磺为主，草木灰为辅”。由e、f、m三种元素组成的化合物是硝石的主要成分，化学式为，爆炸时可将能转化为能。(6)元素k的一种氧化物常用于漂白纸浆、草帽辫等。该氧化物具有还原性，在一定条件下能与常见氧化剂反应，写出其中一个反应的化学方程式：。【答案】(1)KHCl(2)第三周期第IVA族(3)KOH＞NaOH＞Mg(OH)2(4)HClO4＞H2SO4(5)KNO3化学热(6)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)【解析】（1）a~m中K的金属性最强，Si、S、Cl三种元素的氢化物中，HCl最稳定；（2）Si在周期表中位于第三周期第IVA族；（3）Na、Mg、K三种元素最高价氧化物对应的水化物中碱性由强到弱依次是KOH>NaOH>Mg(OH)2；（4）Cl和S石同周期元素，同周期从左到右最高价氧化物对应的水化物酸性依次增强，酸性HClO4＞H2SO4；（5）硝石是硝酸钾，火药爆炸是化学能转化为热能；（6）SO2具有漂白性和还原性，能与氧化剂反应如：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。2．（2023·广东广州）下表是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑩中元素，用元素符号或化学式填空回答以下问题：主族周期IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0二①②三③④⑤⑥⑦⑧四⑨⑩(1)在③～⑦元素中，原子半径最大的是(写化学式)，其离子的原子结构示意图为(2)元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是，碱性最强的是，呈两性的氢氧化物是；(写化学式)(3)在⑦号与⑩号的单质中，化学性质较活泼的是，可用什么化学反应说明该事实(写出反应的化学方程式)：。【答案】(1)Na

(2)HClO4KOHAl(OH)3(3)Cl22KBr＋Cl2=2KCl＋Br2【解析】（1）在③～⑦元素为第三周期元素，原子半径从左到右依次减小，所以其中原子半径最大的是钠Na，其离子的原子结构示意图为

。（2）同一周期元素，从左到右非金属性增强，金属性减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性增强，碱性减弱，同一主族元素，从上到下非金属性减弱，金属性增强，最高价氧化物对应水化物的酸性减弱，碱性增强，其中最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的HClO4，碱性最强的为KOH，两性氢氧化物为Al(OH)3；（3）氯气和溴比较，氯气比较活泼，氯气能置换出溴，如氯气能与溴化钾反应生成氯化钾和溴单质，方程式为：2KBr＋Cl2=2KCl＋Br2。3．（2023春·广东深圳·高一深圳中学校考期中）A、B、D、E、X是原子序数依次增大的五种短周期元素。A是周期表中相对原子质量最小的元素，A、B能形成两种液态化合物和，D是短周期中原子半径最大的主族元素，E的周期序数和族序数相等，D、X的原子最外层电子数之和为8。(1)E在周期表中的位置是；的电子式为。(2)D、E、X的非金属性由强到弱的顺序是(填元素符号)；D、E、X形成的最简单离子中，离子半径由大到小的顺序是(填离子符号)。(3)在这些元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的物质与碱性最强的物质相互反应的高子方程式为。(4)镓()与E为同主族元素，氮化镓(GaN)作为第三代半导体材料，具有耐高温、耐高电压等特性，随着5G技术的发展，GaN商用进入快车道。下列相关说法中，正确的是。A．Ga位于元素周期表的第四周期B．GaN中Ga的化合价为+3C．的离子半径小于的离子半径(5)是一种高效消毒剂，工业上用其处理偏中性废救中的锰，使转化为沉淀除去，X被还原至最低价，该反应的离子方程式为。【答案】(1)第三周期第ⅢA族(2)Cl>Al>Na(3)(4)AB(5)【解析】A是周期表中相对原子质量最小的元素，则A为H元素；A、B能形成两种液态化合物A2B和A2B2，则B为O元素；D是短周期中原子半径最大的主族元素，则D为Na元素；E的周期序数和族序数相等，且E原子序数大于D，则E为Al元素；D、X的原子最外层电子数之和为8，D最外层电子数为1则X最外层电子数为7，且X原子序数大于D，则X为Cl元素，由上述分析可知A为H元素；B为O元素；D为Na元素；E为Al元素；X为Cl元素。（1）E为Al元素在元素周期表中为第三周期第ⅢA族，A2B2化学式为H2O2其电子式为，故答案为：第三周期第ⅢA族，；（2）D、E、X分别是钠、铝、氯三种元素，同周期非金属自左向右依次增强，所以非金属性由强到弱的顺序是Cl>Al>Na，D、E、X形成的最简单离子分别是钠离子、铝离子、氯离子，氯离子电子层数较多半径最大，钠离子和铝离子电子层结构相同质子数越大半径越小，所以离子半径大小顺序为：，答案为：Cl>Al>Na，；（3）这些元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的物质是高氯酸，碱性最强的物质是氢氧化钠，相互反应的实质是酸碱中和，所以离子方程式为，答案为：；（4）A．Ga位于元素周期表第ⅢA族，第4周期，A正确；B．GaN中N的化合价为3价，根据化合物中化合价代数和为0可知Ga的化合价为+3价，B正确；C．Ga3+的电子层数大于Al3+的电子层数，则Ga3+的离子半径大于E3+的离子半径，C错误；故选AB；（5）XB2为ClO2与Mn2+反应生成MnO2沉淀和Cl，根据化合价升降守恒可得，故答案为：。考点三元素“位—构—性”关系的应用【例3】（2023春·广东茂名·高一茂名市第一中学校考期末）X、Y、Z均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示，Y的最高价氧化物的水化物是一种中强碱。下列说法正确的是XYZA．简单离子半径：Y>XB．X的单质参加反应一定被氧化C．Z元素的简单氢化物具有强还原性D．化合物中含有离子键和非极性键【答案】C【解析】A．根据同电子层结构核多径小，则半径：，故A错误；B．参加反应也可能被还原，如与Mg、反应，故B错误；C．中S为2价，具有强还原性，故C正确；D．只含有离子键，不含非极性键，故D错误；答案为C。【一隅三反】1．（2023春·广东惠州·高一统考期末）X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中相对位置如图所示。Y元素原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍，下列说法不正确的是A．W位于元素周期表第三周期第VA族B．Z的最高价氧化物对应的水化物是强酸C．简单离子的半径：Z>WD．Y的简单氢化物常温常压下为液体【答案】A【解析】X、Y、Z、W均为短周期元素，Y元素原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍，则Y为O元素；由四种元素在周期表中的相对位置可知，X为N元素，Z为S元素，W为Cl元素，据此分析解答。A．W为Cl元素，位于元素周期表第三周期第ⅦA族，A错误；B．Z的最高价氧化物对应的水化物为H2SO4，属于强酸，B正确；C．S2和Cl核外电子排布完全相同，核电荷数大的半径小，则简单离子的半径：S2>Cl，C正确；D．Y的简单氢化物H2O常温常压下为液体，D正确；故选A。2．（2023春·广东佛山·高一统考期末）元素甲~戊均为短周期主族元素，在周期表中的相对位置如图所示，丙的最高价氧化物的水化物能既能与溶液反应也能和硫酸溶液反应。下列说法错误的是甲乙丙丁戊A．原子半径：丁>戊>乙 B．简单氢化物稳定性：乙>戊C．乙的简单氢化物遇一定产生白烟 D．戊的最高价氧化物的水化物为强酸【答案】D【解析】A．原子半径的大小取决于电子层数和原子序数，丁和戊的电子层数相同且戊的原子序数大，可知原子半径丁>戊，戊得电子层数又比乙多，故原子半径戊>乙，A正确；B．简单氢化物得稳定性与非金属性正相关，因为乙和戊在同一主族且乙在上方，非金属性乙>戊，故简单氢化物稳定性：乙>戊，B正确；C．乙的简单氢化物是氨气，氨气遇到氯化氢会有白烟氯化铵生成，C正确；D．戊的最高价氧化物的水化物磷酸为弱酸，D错误；故选D。3．（2023·广东·高一统考期中）短周期主族元素W、X、Z在元素周期表中的相对位置如图所示，X是地壳中含量最丰富的金属元素，X原子和Z原子的最外层电子数之和是短周期元素Y原子的最外层电子数的2倍。下列说法错误的是A．原子半径：X>Y>Z>W B．简单氢化物的沸点：Z<WC．简单阴离子的还原性：Z>W D．中的化学键类型和中的化学键类型相同【答案】A【解析】A．若Y为P，原子半径：X＞Y＞Z＞W，若Y为N，原子半径：X＞Z＞Y＞W，A项错误；B．HF分子间存在氢键，沸点较高，B项正确；C．还原性：，C项正确；D．中只含共价键，或中也只含共价键，D项正确答案选A。4．（2023春·广东湛江）甲、乙、丙、丁、戊、己六种元素均为短周期主族元素，在周期表中的相对位置如图所示。已知最简单气态氢化物的沸点：乙高于己，下列说法正确的是A．原子半径：己＞戊＞丁＞甲B．六种元素中，丙的非金属性最强，最高价氧化物对应水化物一定是强酸C．一定条件下，丁的最高价氧化物一定能与NaOH溶液反应D．最简单气态氢化物的稳定性：己＞乙＞丙【答案】C【解析】根据最简单气态氢化物的沸点：乙高于己，可知乙的气态氢化物分子间存在氢键，可能是N、O或F，由于六种元素都是短周期主族元素，根据丙的位置排除乙为F，即乙可能是N或O，进而推出甲、乙、丙、丁、戊、己六种元素为B、N、O、Al、Si、P或C、O、F、Si、P、S。A．同周期元素的原子半径从左到右依次减小，原子半径：丁＞戊＞己，故A错误；B．O元素没有最高价氧化物对应水化物，故B错误；C．是两性氧化物，能与NaOH溶液反应，是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应，故C正确；D．非金属性：丙＞乙＞己，所以最简单气态氢化物的稳定性：丙＞乙＞己，故D错误；选C。考点四化学键与物质类别【例4】（2023春·广东惠州·高一统考期末）下列物质中，既有离子键又有共价键的是A．CaCl2 B．KOH C．H2O D．CH3CH2OH【答案】B【解析】A．CaCl2中钙离子与氯离子间形成离子键，故Ａ错误；B．KOH

中钾离子与氢氧根离子间形成离子键，氧与氢原子间形成极性键，故Ｂ正确；C．H2O中氢与氧原子间形成极性键，故Ｃ错误；

D．CH3CH2OH中均为非金属元素，原子间均为共价键，故Ｄ错误。答案为：B。【一隅三反】1．（2023春·广东江门·高一台山市华侨中学校考期中）下列变化过程中，只破坏共价键的是A．I2升华 B．NaCl颗粒被粉碎C．HCl溶于水得盐酸 D．NH4Cl晶体加热分解【答案】C【解析】A．I2升华破坏的是分子间作用力，共价键没有破坏，A不符合题意；B．NaCl颗粒被粉碎破坏的是离子键，B不符合题意；C．HCl是共价化合物，溶于水在水分子的作用下电离成H+和Cl，破坏的是共价键，C符合题意；D．NH4Cl晶体加热分解产生的氨气和HCl气体，分解过程中既破坏了离子键又破坏了共价键，D不符合题意；答案选C。2．（2023春·广东云浮）下列物质属共价化合物的是A．Cl2 B．C2H5COOH C．MgCl2 D．(NH4)2SO4【答案】B【【解析】A.Cl2为单质，故不属于共价化合物，故A错误；

B.C2H5COOH为有机物，原子间均为共价键，属于共价化合物，故B正确；

C.MgCl2

阴阳离子间为离子键，属于离子化合物，故C错误；D.(NH4)2SO4中NH4+、原子团内为共价键，阴阳离子间为离子键，属于离子化合物，故D错误。答案为B。3．（2023秋·广东广州·高一广州市白云中学校考期末）研究化学键有助于人们理解物质的某些性质，下列各组物质中，化学键类型完全相同的是A．HI和NaI B．和 C．NaCl和 D．和NaOH【答案】B【解析】A．HI为共价化合物，存在的是极性共价键，而NaI为离子化合物，存在的是离子键，A不符合题意；B．和均为极性键组成的共价化合物，化学键类型相同，B符合题意；C．NaCl为离子化合物，存在离子键，是由极性共价键组成的共价化合物，C不符合题意；D．是由离子键组成的，而NaOH是由离子键和极性共价键组成的离子化合物，两者的化学键类型不完全相同，D不符合题意；故选B。4．（2023春·广东惠州·高一校联考阶段练习）下列物质既含有离子键又含有非极性共价键的是A．Mg3N2 B．Na2O2 C．NH4NO3 D．H2O2【答案】B【解析】A．Mg3N2是由镁离子和氮离子构成的，只含有离子键，故A不符合题意；B．Na2O2是由钠离子和过氧根离子构成的，过氧根离子里两个氧原子间是非极性共价键，所以Na2O2既含有离子键，又含有非极性键，故B符合题意；C．NH4NO3是由离子键结合而成的离子化合物，含有离子键，铵根离子和硝酸根离子里都含有极性键，故C不符合题意；D．H2O2含有极性键和非极性键，没有离子键，故D不符合题意；故选B。考点五物质结构与元素周期律的综合【例5】（2023秋·广东广州·高一统考期末）元素周期表是学习物质结构和性质的重要工具。下图列出8种元素在周期表中的位置。请用化学符号回答下列问题：abcdefgh(1)a可与另一种元素组成含18个电子的双原子分子，其电子式是。b、c，f、g简单离子半径由大到小的顺序是(用离子符号表示)。(2)用电子式表示h、f形成化合物的过程。(3)b、c两种元素形成的淡黄色固体可在潜艇中作为氧气来源，其存在的化学键类型有，写出该固体在潜艇中供氧时发生的任意一个化学方程式。(4)我国航天事业蓬勃发展，空间站“天和”核心舱的太阳翼电池采用了自主研发的砷化镓器件，能量转化效率大大提高。①镓(Ga)的原子结构示意图为，镓元素在元素周期表中的位置是。b、d、g三种元素与镓元素化学性质相似的是(填元素符号)。②下列关于镓及其化合物的说法正确的是。A．碱性：氢氧化镓>氢氧化铝

B．Ga可做半导体材料

C．元素的金属性：Ga>K③类比氢氧化铝的性质，写出氢氧化镓与NaOH溶液反应的化学方程式。【答案】(1)Cl>K+>O2>Na+(2)(3)离子键、共价键2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2（或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑）(4)第四周期第ⅢA族AlABGa(OH)3+NaOH=NaGaO2+2H2O【解析】（1）a是H，a可与另一种元素组成含18个电子的双原子分子，另一种元素需要提供17个电子，则该元素为Cl，该18电子的双原子分子为HCl，其电子式是；b、c，f、g简单离子分别为：O2、Na+、Cl、K+；比较半径大小时，电子层数越多，半径越大；核外电子排布相同时，核内质子数越大，半径越小；则半径由大到小的顺序是：Cl>K+>O2>Na+。（2）h、f分别是Ca、Cl，二者形成化合物是CaCl2，用电子式表示形成过程：。（3）b、c分别是O、Na，二者形成的淡黄色固体为Na2O2，含有的化学键有：离子键、共价键，Na2O2可以和与CO2、水反应产生氢气，化学方程式分别为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。（4）由镓(Ga)的原子结构示意图为，其原子核外有4个电子层，所以在元素周期表中镓元素位于第四周期，镓原子最外层电子数为3，位于第ⅢA族；b、d、g分别是O、Al、K，与镓元素化学性质相似，则应位于同一主族，最外层电子数相同，为Al；A．镓和铝是同一主族元素，其金属性：镓>铝，碱性：氢氧化镓>氢氧化铝，A正确；B．Ga处于金属与非金属的分界线附近，可用作半导体材料，B正确；C．镓和钾是同一周期元素，其金属性：钾>镓，C错误；故选AB；与氢氧化铝相似，氢氧化镓也具有两性，氢氧化镓与NaOH溶液反应的化学方程式：Ga(OH)3+NaOH=NaGaO2+2H2O。【一隅三反】1．（2023春·广东韶关·高一统考期末）短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X与W、Z相邻，且X、Z同主族，Y的金属性在短周期元素中最强，Z的一种氧化物是形成酸雨的主要物质。下列说法正确的是A．简单离子半径：Y>ZB．简单氢化物的稳定性：W>XC．X、Y可形成含有共价键的离子化合物D．Z的氧化物的水化物均为强酸【答案】C【解析】A．硫离子核外电子层数为3，钠离子核外电子层数为2，离子半径：S2>Na+，故A错误；B．非金属性O>N，则简单氢化物的稳定性：H2O>NH3，故B错误；C．Na和O可形成过氧化钠，既含离子键又含共价键，故C正确；D．S的氧化物可以是二氧化硫，其对应水化物亚硫酸为弱酸，故D错误；故选：C。2．（2023秋·广东汕尾·高一统考期末）下图是元素周期表的一部分。①④⑤⑥⑧②③⑦⑨⑩(1)元素⑨在元素周期表中的位置为。(2)元素④、⑦、⑨的最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序是(用化学式表示)。(3)画出这10种元素中，非金属性最强的元素的原子结构示意图。(4)元素①、②、⑥形成的化合物中存在的化学键类型有。(5)Y由①、②、④、⑥四种元素组成，受热易分解，写出Y受热分