物质结构与元素周期律-2024届高考化学二轮复习攻克典型题型之客观题

（4）物质结构与元素周期律—2024届高考化学二轮复习攻克典型题型之客观题一、原子结构与元素周期表1.原子结构(1)原子组成符号:ZAX，质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)；质子数=核电荷数=原子序数=原子的核外电子数；离子电荷数=|质子数-核外电子数(2)三素(元素、核素、同位素)概念及判断。(3)核外电子排布规律。(4)原子结构示意图识别及含义。2.位、构、性关系(1)族序数的奇偶性与原子序数奇偶性相同(Ⅷ族第二列除外)，另外元素化合价与主族奇偶性基本一致，奇数族通常显奇数价，偶数族通常显示偶数价，比如N是第ⅤA主族，其常见价态为-3、0、+1、+3、+5(但也有-2、+2、+4价态，规律不是非常准确)。(2)主族元素：最高正价=主族序数=最外层电子数(O、F除外)；最低负价=主族序数-8=最外层电子数-8。(3)电子层数=周期数。(4)最外层电子数少于4容易失电子，表现正价，表现还原性；最外层电子数多于4容易得电子，表现负价，表现氧化性。3.微粒(原子或简单离子)半径大小比较(1)电子层数相同：核电荷数越大，半径越小。(2)最外层电子数相同：电子层数越多，半径越大。(3)电子层数相同，核电荷数也相同：最外层电子数越多，半径越大，最外层电子数越少，半径越小。4.10e-微粒、18e-微粒(1)10e-微粒：①原子：Ne；②简单离子：N3-、O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+；③分子：CH4、NH3、H2O、HF；④复杂离子：NH2-、OH-、NH4+、H3O+(2)18e-微粒：①原子：Ar；②简单离子：S2-、Cl-、K+，Ca2+；③分子：SiH4、PH3、H2S、HCl；④复杂离子：O22-、HS-、AlH4-；⑤特殊分子：F2、H2O2、N2H4、CH3OH、CH3CH3、二、元素周期表与元素周期律1.1～20号元素原子结构以及在周期表中的位置2.周期表结构(1)七个周期分为两种：三短、四长。(2)16个族分四种：七主(ⅠA～ⅦA)、七副(ⅠB～ⅦB)、一八(Ⅷ)、一零(0族)。(3)金属与非金属交界的阶梯线。(4)过渡元素全部为金属，位置在ⅡA与ⅢA族之间。(5)元素种类最多的周期为第六、七周期，元素种类最多的族为第ⅢB族，了解周期表里的特殊元素，比如液态金属(汞)、液态非金属(溴单质)等。(6)周期表一、二周期同主族相差2个电子，二、三周期同族相差8个电子，三、四周期相差8个电子(ⅠA、ⅡA族)，三、四周期相差18个电子(ⅢA至ⅦA族及0族)。3.元素周期律(1)原子半径：同周期(左至右)大→小，同主族(上至下)小→大。(2)元素非金属性(或氧化性或得电子能力)：同周期(左至右)弱→强，同主族(上至下)强→弱。(3)元素金属性(或还原性或失电子能力)：同周期(左至右)强→弱，同主族(上至下)弱→强。(4)金属性实验判据①金属单质跟水或酸反应置换出氢气的难易程度：越容易则金属性越强，反之，金属性越弱；②最高价氧化物对应水化物的碱性强弱：最高价氧化物对应的水化物(氢氧化物)的碱性越强，这种金属元素金属性越强，反之，金属性越弱；③金属单质间的置换反应。(5)非金属性实验判据①非金属元素单质与氢气化合的难易程度及生成氢化物的稳定性强弱：如果元素的单质跟氢气化合生成气态氢化物容易且稳定，则证明这种元素的非金属性较强，反之，则非金属性较弱；②最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：酸性越强则对应元素非金属性越强；③非金属单质间的置换反应。三、元素单质及化合物性质1.物质熔点、沸点比较规律(1)一般来讲，熔点、沸点：原子晶体>离子晶体>分子晶体，金属晶体熔点、沸点变化比较大，有些金属非常高，比如钨、铂、铁，有些很低，比如Na、Hg等。(2)原子晶体之间熔点、沸点比较：主要比较其共价键长度，一般的共价键越短，键能越大，熔点、沸点越高。(3)离子晶体之间熔点、沸点比较：主要由离子半径与离子所带电荷数目决定，离子半径越小，熔点、沸点越高，离子所带电荷越多，熔点、沸点越高。(4)分子晶体之间熔点、沸点比较：分子结构相似，则相对分子质量越大，熔点、沸点越高；含有氢键的分子晶体熔点、沸点反常的高；烃类有机物的同分异构体支链越多，熔点、沸点一般越低。(5)金属晶体之间熔点、沸点比较：金属晶体熔点、沸点主要由金属离子半径以及金属离子所带电荷决定，半径越小，熔点、沸点一般越高，电荷越多，熔点、沸点越高。2.常见单质及无机物性质(物理、化学性质)及转化。【针对训练】1.X、Y、Z、R、W为原子序数依次增大的前20号主族元素，X元素的原子失去一个电子后是“裸露”质子；Y与Z能形成一种红棕色气体；R与Y位于同一主族；W是前20号元素中金属性最强的。下列说法正确的是()A.简单离子半径：B.用铂丝蘸取含W元素的溶液，在无色灯焰上灼烧可直接观察到紫色火焰C.相同条件下等物质的量的Y的气态氢化物的能量比R的气态氢化物的能量低D.X、Y、Z三种元素形成的化合物中都只有共价键2.一种新型漂白剂的结构如图所示，其组成元素均为短周期主族元素，W、X对应的简单离子核外电子排布相同，且W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数，W、Y、Z位于不同周期、不同主族。下列说法不正确的是()A.同周期元素中第一电离能比X元素小的有4种B.该物质中不含配位键C.基态W原子核外电子的空间运动状态有6种D.该物质中的X元素呈现2种不同价态3.短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示，其中Y元素的原子最外层电子数是电子层数的2倍。下列说法不正确的是()A.是极性分子，还能再以配位键与Z形成的离子结合B.简单离子半径：C.Z单质能从Y的简单氢化物中置换出YD.分子中中心原子的杂化方式为4.短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，Z的最外层每个能级上排布的电子数相同，W的最外层电子数比Y、Z最外层电子数之和少1，W和X的单质常温下均为无色气体。下列结论正确的是()A.原子半径：Z>Y>X>WB.通常用电解X与Y形成的化合物的方法制得Y单质C.较稳定，但Y单质能与W，反应D.最简单氢化物沸点：W>X5.X、Y、Z、W、Q为前四周期元素，原子序数依次增大，X元素的原子采取杂化时，杂化轨道上有4个未成对电子，Y元素的第一电离能大于同周期相邻元素的，Z元素与X元素形成的XZ分子与分子的价电子总数相同，W元素原子的M层没有成对电子，Q元素为金属元素且+1价离子的价层电子处于全充满状态，Q的硫酸盐可用于配制波尔多液。下列说法正确的是()A.Q元素位于元素周期表的d区B.Z元素形成的单质一定是非极性分子C.元素的非金属性：Z>Y>XD.W、Z形成的化合物中一定不含非极性σ键6.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中X元素在地壳中含量最多，在短周期主族元素中Y原子的半径最大，在上述四种元素中基态Z原子的核外电子排布中未成对电子数最多。下列说法不正确的是()A.X与Y形成的化合物中可能存在非极性共价键B.最简单氢化物的沸点：X>WC.最高价氧化物对应水化物的酸性：Z<WD.四种元素中非金属元素组成的单质分子都是非极性分子7.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，其最外层电子数之和为23。X与Y相邻，Z与W同周期，且Y的最外层电子数是X内层电子数的3倍。下列说法不正确的是()A.X、Y、W的单质均为非极性分子B.原子半径：C.最简单氢化物的稳定性：D.最高价氧化物对应水化物的酸性：8.短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示，其中Y元素的原子最外层电子数是电子层数的2倍。下列说法不正确的是()A.是极性分子，还能再以配位键与Z形成的离子结合B.简单离子半径：C.Z单质能从Y的简单氢化物中置换出YD.X、W的简单氢化物的熔沸点：X>W9.X、Y、Z、W四种元素中，基态X原子核外的M层中只有两对成对电子，基态Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳中含量（质量分数）最高的元素，W的核电荷数是Y与Z的核电荷数之和。下列说法正确的是()A.的熔点较高，可用作耐火材料B.与在水中的溶解度较大的是C.基态W原子的价层电子轨道表示式为D.与分子中X和Y的杂化方式相同10.短周期主族元素X、Y、Z、M、Q的原子序数依次增大。X、Z位于第二周期，且基态原子的未成对电子数都是2；M元素的最高正价为+6。下列说法正确的是()A.第一电离能：Z>Y>XB.氢化物沸点：X<Y<ZC.最高价氧化物对应水化物的酸性：Q<MD.X分别与Z、M组成的三原子分子，空间结构均为直线形

答案以及解析1.答案：C解析：第一步：明确题给信息第二步：推断元素名称X元素的原子失去一个电子后是“棵露”质子X是HX、Y、Z、R、W的原子序数依次增大，Y与Z能形成一种红棕色气体Y为N，Z为OR与Y位于同一主族且R是前20号主族元素R为PW是前20号元素中金属性最强的W为K第三步：判断选项正误A项，有三个电子层，且具有相同的核外电子排布，有两个电子层，且具有相同的核外电子排布，则离子半径：，错误；B项，钾元素的火焰颜色要通过蓝色钴玻璃观察，错误；C项，元素非金属性越强，形成的气态氢化物越稳定，非金属性N>P，则比稳定，又能量越低越稳定，则相同条件下等物质的量的能量低于的，正确；D项，氢、氮和氧三种元素形成的化合物中可能含有离子键，如硝酸铵，错误。2.答案：B解析：第一步，根据题给条件和结构判断元素名称。W、X、Y、Z均为短周期主族元素，W、X对应的简单离子核外电子排布相同，W形成二价阳离子，X形成两个共价键，则X是O，W是Mg；W、Y、Z位于不同周期、不同主族，W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数，Z形成一个共价键，则Z是H，Y是B。第二步，判断选项正误。第二周期中元素的第一电离能由小到大的顺序为Li、B、Be、C、O、N、F、Ne，故A正确；该物质的阴离子中2个氧原子提供孤电子对，2个B原子提供空轨道，形成2个配位键，故B错误；基态Mg原子的核外电子排布式为，有6个原子轨道，空间运动状态有6种，故C正确；键中的O显-1价，键中的O显-2价，故D正确。3.答案：A解析：第一步：明确题给条件→第二步：推断元素名称。由短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置及Y元素的原子最外层电子数是电子层数的2倍→Y位于第三周期→Y为S结合元素的相对位置可知→W为N、X为O、Z为Cl第三步：判断选项正误。为，空间构型为三角锥形，是极性分子，分子的中心N原子以及没有空轨道可以容纳孤电子对，所以不能再以配位键与结合，A错误；电子层结构相同的离子，原子序数越大，离子半径越小，离子的电子层数越多，离子半径越大，故简单离子半径，B正确；Z单质是，Y的简单氢化物是，二者发生氧化还原反应：，因此能从中置换出S，C正确；的中心原子S与O形成2个σ键，有1对孤电子对，杂化方式为，D正确。4.答案：C解析：原子半径大小顺序为，A项错误；通常用电解熔融的方法制取Mg，B项错误；Mg可以在氯气中燃烧生成，C项正确；常温下水为液体，氨为气体，故水的沸点大于氨的，D项错误。5.答案：C解析：第一步，明确题给条件→第二步，推断元素名称W元素原子的M层没有成对电子→W为NaX原子序数小于W，采取即杂化时，杂化轨道上有4个未成对电子→X为CY元素的第一电离能大于同周期相邻元素的，结合原子序数关系→Y为NCZ分子与分子的价电子总数相同→Z为OQ元素为金属元素且+1价离子的价层电子处于全充满状态，Q的硫酸盐可用于配制波尔多液→Q为Cu第三步，判断选项正误Cu元素处于ds区，A错误；氧元素形成的单质有和两种，为极性分子，B错误；同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，C正确，O、Na能够形成，中O—O键是非极性σ键，D错误。6.答案：D解析：第一步：明确题给条件→第二步：推断元素名称第三步：判断选项正误Na与O形成的化合物中存在离子键和非极性共价键，故A正确；常温下水是液态，和HCl都是气态，故B正确；元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性P<S、P<Cl，故C正确；分子为极性分子，故D错误。7.答案：A解析：为极性分子，A错误；第三周期元素原子半径大于第二周期同主族元素的原子半径，所以磷的原子半径大于氮的，B正确；非金属性O>N，故最简单氢化物的稳定性，C正确；Z、W处于同一周期，从左到右元素的非金属性增强，最高价氧化物对应水化物的酸性增强，高氯酸的酸性强于磷酸的，D正确。8.答案：A解析：第一步：明确题给条件→第二步：推断元素名称。由短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置及Y元素的原子最外层电子数是电子层数的2倍→Y位于第三周期→Y为S结合元素的相对位置可知→W为N、X为O、Z为Cl第三步：判断选项正误。为，空间构型为三角锥形，是极性分子，分子的中心N原子以及没有空轨道可以容纳孤电子对，所以不能再以配位键与结合，A错误；电子层结构相同的离子，原子序数越大，离子半径越小，离子的电子层数越多，离子半径越大，故简单离子半径，B正确；Z单质是，Y的简单氢化物是，二者发生氧化还原反应：，因此能从中置换出S，C正确；W的简单氢化物为，X的简单氢化物为，熔沸点：，D正确。9.答案：D解析：第一步：结合题给信息推断元素名称。第二步，逐项分析判断。是二氧化硅，是共价晶体，熔点较高，可用作耐火材料，A正确；是极性分子，也是极性分子，相似相溶，而是非极性分子，在水中的溶解度更大，B错误；W为Si，基态Si原子的核外电子排布式为，其价层电子的轨道表示式为，C错误；的中心原子S与O形成2个σ键，有1对孤