内容正文:
专题04 物质结构 元素周期律
考点01 原子结构与元素周期表
考点02 元素周期表
考点03 元素周期律
考点04 化学键
◆考点01 原子结构与元素周期表
1.原子的构成微粒及作用
2.原子构成的表示方法
一般用符号X表示,X用元素符号表示,A表示质量数,Z表示质子数。
3.核外电子排布规律
(1)核外电子总是先排布在能量最低的电子层,然后由里向外,依次排布在能量逐步升高的电子层;
(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子;
(3)原子最外层电子数不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个);
(4)原子核外次外层电子数不超过18个(当K层或L层为次外层时分别为2个和8个);
(5)倒数第三层电子最多不超过32个。
4.核外电子排布表示方法
(1)原子结构示意图
(2)离子结构示意图
离子
核外电子排布特点
举例
阳离子
与上周期的稀有气体排布相同
阴离子
与同周期的稀有气体排布相同
5.核素和同位素
(1)元素:具有相同质子数(或核电荷数)的同一类原子的总称,其种类由原子核内的质子数决定的,如H、C、N三种元素。
(2)核素:具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子,其种类由质子数、中子数决定,如C、N、H三种核素。
(3)同位素:质子数相同,而中子数不同的同一种元素的不同核素互称为同位素,元素的同位素由中子数决定。常见元素的同位素
氢
H、H(D)、H(T)
H(D)、H(T)用于制氢弹
氧
O、O、O
O用于示踪原子
碳
C、C、C
C用于考古断代
铀
U、U、U
U核燃料
(4)元素、核素、同位素、同素异形体的联系
【易错警示】
不同核素之间的转化属于核反应,不属于化学反应。
◆考点02 元素周期表
6.元素周期表的编排原则
7.元素周期表的结构
8.元素周期表中的方格中的符号的意义
9.碱金属元素的原子结构
元素名称
锂
钠
钾
铷
铯
元素符号
Li
Na
K
Rb
Cs
原子结构示意图
原子半径/nm
0.152
0.186
0.227
0.248
0.265
结论
(1)碱金属元素的原子最外层电子数都是1。
(2)碱金属元素的原子随核电荷数逐渐增大,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大。
10.碱金属单质的物理性质
11.碱金属单质化学性质的相似性和递变性 单质R 化合物
(1)相似性
(2)递变性
Li
Na
K
Rb
Cs
单质
与氧气
反应越来越剧烈,产物越来越复杂
Li2O
Na2O、Na2O2
K2O、K2O2、KO2
更复杂氧化物
与水
反应越来越剧烈
反应缓慢
剧烈反应
轻微爆炸
剧烈爆炸
化合物
碱性强弱:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH
【易错警示】
(1)Na、K通常保存在煤油中,Li通常用石蜡密封。
(2)碱金属元素的氢氧化物中只有LiOH微溶,其他均为易溶于水的强碱。
(3)碱金属元素从Li到Cs,密度逐渐增大,但K的密度小于Na。
12.卤族元素的原子结构
元素
核电荷数
原子结构示意图
最外层电子数
电子层数
原子半径
氟(F)
9
7
2
从上到下
由小到大
氯(Cl)
17
3
溴(Br)
35
4
碘(I)
53
5
13.Cl2、Br2、I2的物理性质的比较
气体
物理性质
Cl2
黄绿色有刺激性气味的有毒气体,能溶于水(1:2),易液化,密度比空气大
Br2
深红棕色液体,易挥发,有刺激性气味,有毒,在水中溶解度不大,但在有机溶剂中溶解度较大,储存时要加水,水封,以防止挥发
I2
紫黑色固体,有光泽,易升华,在水中溶解度不大,但在有机溶剂中溶解度较大
14.卤素单质化学性质的相似性和递变性
(1)相似性
(2)递变性
物质
性质
单质
与H2反应越来越难(从F→I)
与变价金属反应:F2、Cl2、Br2生成高价金属卤化物,I2生成低价金属碘化物
氢化物
稳定性:HF>HCl>HBr>HI
还原性:HF<HCl<HBr<HI
酸性:HF<HCl<HBr<HI
最高价氧化物的水化物
酸性:HClO4>HBrO4>HIO4(F没有最高价含氧酸)
4.特殊性
①氟元素无正价,无含氧酸,而氯、溴、碘元素有最高正价和含氧酸。
②X2+H2O=HX+HXO(X=Cl、Br、I)而2F2+2H2O=4HF+O2。
③溴单质在常温下是唯一的一种液态非金属单质。
④碘为紫黑色固体,易升华,淀粉遇I2变蓝色。
⑤氢氟酸为弱酸,而盐酸、氢溴酸、氢碘酸为强酸。
◆考点03 元素周期律
15.同周期元素原子结构和元素性质变化规律
内容
同周期从左到右(0族除外)
原子结构
电子层数相同,最外层电子数1个→7个(第一周期除外),原子半径逐渐减小
元素性质
原子得失电子能力
失电子能力减弱,得电子能力增强
金属性和非金属性
金属性减弱,非金属性增强
单质性质
还原性减弱,氧化性增强
离子性质
阳离子氧化性增强,阴离子还原性减弱
主要化合价
最高正价:+1→+7(O、F除外)
最低负价:-4→-1
【特别提醒】
(1)F无正价,O无最高正价;
(2)金属只有正价,只有非金属才有负价。
16.同周期元素金属性和非金属性的变化规律
(1)Na、Mg、Al的比较
Na
Mg
Al
变化规律(同周期:左→右)
单质与水(或酸)反应
与冷水剧
烈反应,生成H2
与冷水几乎不反应,与沸水缓慢反应,生成H2;与酸反应剧烈,生成H2
与酸反应较快,生成H2
从水或酸中置换H2能力逐渐减弱
最高价氧化物对应水化物的碱性强弱
NaOH
强碱
Mg(OH)2
中强碱
Al(OH)3
两性氢氧化物
最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱
(2)Si、P、S、Cl的比较
Si
P
S
Cl
变化规律(同周期:左→右)
单质与氢气反应的条件
高温
较高温度
加热
光照或点燃
与H2化合能力逐渐增强
气态氢化物的热稳定性
SiH4
很不稳定
PH3
不稳定
H2S受
热分解
HCl
稳定
氢化物稳定性逐渐增强
最高价氧化物对应水化物的酸性强弱
H2SiO3[
弱酸
H3PO4
中强酸
H2SO4
强酸
HClO4
强酸(比H2SO4强)
最高价氧化物对应的水化物酸性逐渐增强
17.元素周期律
(1)内容:元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性变化的规律。
(2)实质:元素周期律是核外电子排布发生周期性变化的必然结果。
【归纳总结】
(1)元素的性质包括:原子半径、元素的主要化合价、金属性、非金属性等。
(2)物质的性质包括:物理性质(颜色、状态、气味、挥发性、溶解性、密度、硬度、熔沸点、导电性、延展性等)和化学性质(氧化性、还原性、稳定性、酸性、碱性等)。
18.元素周期律和元素周期表的应用
(1)在金属元素和非金属元素的分界处寻找制备半导体材料的元素。
(2)在非金属元素中寻找制造新品种农药的元素。
(3)在过渡金属元素中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素。
19.元素位置、原子结构、元素性质之间的关系
20.主族元素“位-构-性”问题解题思路:
21.元素推断的思维模型
22.元素推断的具体方法
◆考点04 化学键
24.化学键
(1)概念:使离子相结合或原子相结合的作用力。
(2)形成类别
①原子间价电子的转移——离子键。
②原子间价电子的共用——共价键。
(3)化学反应的本质:一个化学反应的发生,本质上就是旧化学键的断裂和新化学键的形成的过程。
25.离子键和离子化合物
【易错警示】
(1)仅有非金属元素组成的化合物也可含离子键,如NH4Cl是由NH和Cl-通过离子键结合而成的化合物,但不含有金属元素。
(2)由阳离子和阴离子结合生成的化合物不一定是离子化合物,如H++OH-===H2O。
26.共价键和共价化合物
27.共价键的分类
28.电子式
(1)电子式概念
在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子的式子。
(2)微粒电子式的书写
概念
在元素符号周围,用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子)的式子
书写
粒子的种类
电子式的表示方法
注意事项
举例
原子
元素符号周围标有价电子
价电子数少于4时以单电子分布,多于4时多出部分以电子对分布
阳离子
单核
离子符号
右上方标明电荷
Na+
多核
元素符号紧邻铺开,周围标清电子分布
用“[ ]”,右上方标明电荷
阴离子
单核
元素符号周围合理分布价电子及所得电子
用“[ ]”,右上方标明电荷
多核
元素符号紧邻铺开,合理分布价电子及所得电子
相同原子不得加和,用“[ ]”,右上方标明电荷
单质及化合物
离子化合物
由阳离子电子式和阴离子电子式组成
同性不相邻,离子合理分布
单质及共价化合物
各原子紧邻铺开,标明价电子及成键电子情况
原子不加和,无“[ ]”,不标明电荷
(3)用电子式表示离子化合物的形成过程
如:;
29.常见分子的空间结构
分子
电子式
结构式
分子结构模型
空间构型
H2[来:
H—H
直线形
HCl
H—Cl
直线形
CO2
O==C==O
直线形
H2O
V形
CH4
正四面
体形
【归纳总结】掌握常用的10种图式
核素
Cl C
结构示意图
Cl: S2-:
电子式
H2O: Na2O2:
结构式
CO2:O=C=O HClO:H-O-Cl
结构简式
乙烯:CH2=CH2 乙酸:CH3COOH
球棍模型
CH4: 乙烯:
空间填充模型
CH4: 乙烯:
30.分子间作用力
(1)定义:把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力,又叫范德华力。
(2)规律:一般说来,对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔、沸点也就越高,如卤素单质的熔、沸点:F2<Cl2<Br2<I2。
31.氢键
如液态NH3、H2O和HF中分子之间存在的一种比分子间作用力稍强的相互作用,叫做氢键。氢键不是化学键,可看作一种较强的分子间作用力。
考向1 化学键
1.(2024·浙江7月学考)下列物质含有极性键的是( )
A.HBr B.K2S C.F2 D.KCl
2.(2023·浙江7月学考)下列物质含有非极性键的是( )
A.HCl B.H2 C.NH3 D.KCl
3.(2020年1月浙江省选考)有共价键的离子化合物是( )
A.Na2O2 B.H2SO4 C.CH2Cl2 D.SiC
4.(2022年1月浙江学考)下列说法不正确的是( )
A.冰融化时,吸收的热量用于破坏共价键
B.硝酸钾是离子化合物
C.二氧化碳分子中,氧原子和碳原子最外电子层都具有8电子的稳定结构
D.二氧化硅晶体是共价晶体
5.(2021年7月浙江学考)下列说法不正确的是( )
A.HBr分子中存在极性共价键
B.KOH晶体中既有离子键又有共价键
C.NaCl晶体溶于水时有离子键的断裂
D.NH3分子中每个原子最外电子层都具有8电子稳定结构
考向2 化学用语
6.(2022年1月浙江学考)下列表示不正确的是( )
A.乙炔的结构式:H-C≡C-H B.HCl的电子式:
C.CH4的球棍模型: D.氯原子的结构示意图: (
7
7
8
8
+1
7
+1
7
2
2
)
7.(2021年7月浙江学考)下列表示不正确的是( )
A.水分子的电子式: B.乙烷的球棍模型:
C.氯原子的结构示意图: D.二氧化碳的结构式:O-C-O
8.(2021年1月浙江学考)下列表示不正确的是( )
A.氯化钙的电子式 B.乙烯的球棍模型
C.铝离子的结构示意图 D.戊烷的分子式C5H12
9.(2020年7月浙江学考)下列表示正确的是( )
A.硅原子的结构示意图: B.乙醇的结构式:C2H6O
C.乙烷比例模型: D.氯化氢的电子式:
10.(2020年1月浙江省选考)下列表示不正确的是
A.羟基的电子式: B.乙烯的结构简式:CH2CH2
C.氯原子的结构示意图: D.NH3分子的球棍模型:
考向3 元素推断
11.(2024·浙江7月学考)下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z代表4种短周期主族元素,其中W原子L层电子数是K层的2倍,Y与氢元素同一主族。下列说法不正确的是( )
A.W的非金属性比Y的强
B.Y与X可能会组成离子化合物Y2X
C.W与氢元素组成的化合物在常温下可能是固体
D.Z的最高价氧化物对应水化物的碱性比Y的强
12.(2023·浙江7月学考)X、Y、Z、W四种短周期主族元素,其相对位置如图所示,Y原子最外层电子数是内层的2倍,Z原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是( )
A.最高化合价:W>X B.原子半径:Z>Y
C.非金属性:Z>W D.Z2Y2中存在离子键
13.(2022年7月浙江学考)下表是元素周期表的一部分,①~⑥代表6种短周期主族元素,已知③与氢元素能组成日常生活中常见的化合物。
①
②
③
④
⑤
⑥
下列说法正确的是( )
A.①~⑥中原子半径最大的是④ B.②的最高化合价为+4
C.④的金属性比⑤的金属性弱 D.⑥的最高价氧化物对应水化物是弱酸
14.(2022年1月浙江学考)X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大,X原子最外层电子数是次外层的2倍,Y与氢元素同一主族,Z元素最高正价和最低负价的代数和为4。下列说法不正确的是( )
A.Y元素位于第3周期第ⅠA族 B.X元素最高价氧化物水化物是一种弱酸
C.Z的原子半径比Y的原子半径大 D.Z与X可形成化合物XZ2
15.(2021年1月浙江学考)现有4种短周期主族元素X、Y、Z和Q,原子序数依次增大,其中Z、Q在同一周期。相关信息如下表。
元素
相关信息
X
最外层电子数是核外电子总数的一半
Y
最高化合价和最低化合价之和为零
Z
单质为淡黃色固体,常存在于火山喷口附近
Q
同周期元素中原子半径最小
下列说法正确的是( )
A.常温时,X单质能与水发生剧烈反应
B.Y与Q可形成的YQ4分子
C.Y、Z、Q最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱
D.第4周期且与Q同主族元素的单质在常温常压下呈固态
16.(2020年7月浙江学考)X、Y、Z、Q和R五种短周期元素在周期表中的位置如图所示,其中X原子的次外层电子数是最外层电子数的一半。下列说法不正确的是( )
X
Y
Z
Q
R
A.Y的原子半径比Z的小
B.Y元素位于第二周期VA族
C.R元素的气态氢化物比Q元素的稳定
D.与X元素同主族的下一周期元素的单质可作为半导体材料
17.(2020年1月浙江学考)图为元素周期表短周期的一部分,其中X元素原子最外层电子数是次外层的两倍。下列说法不正确的是( )
X
Y
Z
W
A.X的原子半径比Y的大 B.Y元素的非金属性比Z强
C.z元素位于第3周期ⅣA族 D.W的氧化物的水化物是强酸
1.下列化合物中,含有非极性共价键的是( )
A.HClO B.NaOH C.H2S D.N2H4
2.下列物质中,只含有非极性共价键的是( )
A.Cl2 B.NH4Cl C.H2S D.H2O2
3.下列原子间可形成离子键的是( )
A.H和Cl B.Na和F C.Si和C D.P和O
4.下列各组物质中,含有的化学键类型都相同是( )
A.HI和NaI B.NaF和KOH C.CO2和HCl D.F2和NaBr
5.下列各组元素中,属于同一主族的是( )
A.氧、硫、钠 B.氢、氧、氯 C.氢、钠、钾 D.碳、硅、钾
6.含有共价键的盐是( )
A.CaCl2 B.NaHS C.NH3·H2O D.Mg3N2
7.下列互为同位素的是( )
A.H2O和H2O2 B.O2和O3 C.和 D.C60和碳纳米管
8.下列化学用语表示不正确的是( )
A.的电子式:
B.甲烷的分子结构模型:
C.的离子结构示意图:
D.反应中电子转移的方向和数目:
9.下列化学用语正确的是( )
A.熟石膏:2CaSO4·H2O B.和互为同位素
C.的结构示意图: D.中质子数和中子数相差146
10.下列化学用语正确的是( )
A.14N和14C互为同位素 B.二氧化碳的结构式:O-C-O
C.氯化钠的电子式: D.Cl-的结构示意图:
11.下列化学用语表示不正确的是( )
A.氯化钠的电子式: B.甲烷的空间结构:正四面体形
C.的结构示意图: D.氧化铝的化学式:Al2O3
12.下列有关化学用语表示正确的是( )
A.CaH2的电子式: B.CO2的比例模型:
C.HCl的形成过程: D.次氯酸的结构式为:H—Cl—O
13.下列说法正确的是( )
A.自然界中较为常见的和互为同位素
B.近年的材料新宠黑磷(仅由P构成),它与白磷互为同素异形体
C.l4CO2的摩尔质量为46
D.、为不同的核素,有不同的化学性质
14.下列叙述中正确的是( )
A.H3O+和OH-中所含中子数之比为9:7
B.235U和238U互为同位素,具有相同的质子数和电子数
C.14C18O与12C16O物理性质几乎相同,化学性质不同
D.质子数相同的微粒一定属于同一元素
15.下列有关元素周期表的说法正确的是( )
A. 第ⅣA族元素在第14列 B.元素周期表中共有7个周期、16列、16个族
B. C.第ⅠA族所含元素种类最多 D.过渡元素就是副族元素
16.下列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是( )
A.酸性:H2SO4>H3PO4 B.非金属性:Cl>Br
C.碱性:NaOH>Mg(OH)2 D.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
17.下列关于物质性质的比较,正确的是( )
A.酸性:HClO>H2SO4>H3PO4 B.离子半径:Al3+>Na+>O2-
C.碱性: D.非金属性: N>O>F
18.已知砹(85At)位于第六周期ⅦA族,关于砹(85At)及其化合物说法中正确的是( )
A.稳定性:HAt>HCl B.氧化性:At2>I2
C.还原性:HAt>HCl D.At2是白色无毒晶体
19.下列关于铯及其化合物的说法中不正确的是( )
A.氢氧化铯是一种强碱,比KOH的碱性强
B.铯与水或酸溶液反应剧烈,都生成氢气
C.Cs的还原性比Na强,故Na+的氧化性大于Cs+
D.Cs2CO3不易溶于水
20.下列关于卤素(F、Cl、Br、I)叙述正确的是 ( )
A.其单质在常压下的沸点,随着卤素核电荷数的增多逐渐降低
B.单质和水反应通式:X2+ H2O=HX + HXO(用X表示卤素),剧烈程度随着核电荷数的增多而减弱
C.单质和氢气反应的通式:X2+ H2=2HX(条件不同),剧烈程度随着卤素核电荷数的增多而减弱
D.随着卤素核电荷数的增多,单质的氧化性逐渐增强
21.下列有关说法正确的是( )
A.在周期表的金属与非金属的交界处,寻找耐高温、耐腐蚀的合金材料
B.元素周期表是按元素的相对原子质量由小到大的顺序排列而成的
C.H、Be、Al原子的最外层电子数等于其电子层数
D.原子核外电子的能量是不同的,在离核较近区域运动的电子能量较高
22.下列说法正确的是( )
A.两种粒子,若核外电子排布完全相同,则其化学性质一定相同
B.最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期
C.位于周期表的第2行、第16列
D.能量高的电子在离核近的区域内运动
23.下列叙述中正确的是( )
A.进行H2O和H2S的热分解实验,可确定S、O两种元素的非金属性强弱
B.根据非金属性强弱F>Cl,可以推测沸点HF>HCl
C.已知2C+SiO2Si+2CO↑,说明C的非金属性比Si强
D.H2SO3的酸性比H2CO3的酸性强,说明S的非金属性比C强
24.下列叙述中不正确的是( )
A.元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质
B.元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
C.在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素
D.人们在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料
25.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表所示:
元素符号
X
Y
Z
R
T
原子半径(nm)
0.160
0.089
0.102
0.143
0.074
主要化合价
+2
+2
+2、+4、+6
+3
-2
根据表中信息,判断以下说法正确的是( )
A.单质与稀硫酸反应的剧烈程度:Y>R>X
B.离子半径:T2->X2+>R3+
C.最高价氧化物对应水合物的碱性:R>X
D.相同条件下,简单气态氢化物的稳定性:Z>T
26.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y、Z原子的最外层电子数之和为12,Y、Z、W位于同一周期,Z原子的最外层电子数既是X原子内层电子总数的3倍,又是Y原子最外层电子数的3倍。下列说法不正确的是( )
A.原子半径:Y>X,离子半径Z<W
B.元素X、Z、W的最高价氧化物的水化物的酸性:X<Z<W
C.元素Y和W能形成YW2型离子化合物
D.W的单质有毒,能使湿润的有色布条褪色
27.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X与W同主族,X、W的单质在标准状况下的状态不同。Y是空气中含量最高的元素,Z原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍,Z2-与W+具有相同的电子层结构。下列说法正确的是( )
A.原子半径大小顺序:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.由X、Y、Z三种元素形成的化合物的水溶液可能呈碱性
C.元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
D.化合物X2Z2与W2Z2所含化学键类型完全相同
28.元素X、Y、Z和Q在周期表中的位置如图所示,其中元素Q位于第四周期,X、Y、Z原子的最外层电子数之和为17,下列说法不正确的是( )
X
Y
Z
Q
A.原子半径
B.元素Y有-2、+4、+6等多种价态
C.Y、Z的最高价氧化物对应的水化物均为强酸
D.可以推测HQO4是Q的最高价氧化物的水化物
29.四种短周期元素X、Y、Z和W在周期表的的位置如图所示,Y最外层电子数是次外层电子数的3倍。下列说法正确的是( )
Y
X
Z
W
A.原子半径:Z<W
B.X和Y形成的化合物中可能既含离子键,又含非极性键
C.简单氢化物水溶液酸性:W>Z,因此非金属性:W>Z
D.Z和W氧化物对应的水化物均为强酸
30.四种短周期元素X、Y、Z和W在周期表的的位置如图所示,Y最外层电子数是次外层电子数的3倍。下列说法正确的是( )
Y
X
Z
W
A.原子半径:Z<W
B.X和Y形成的化合物中可能既含离子键,又含非极性键
C.简单氢化物水溶液酸性:W>Z,因此非金属性:W>Z
D.Z和W氧化物对应的水化物均为强酸
30.短周期主族元素W、X、Y、Z,它们在周期表中位置如图所示,X的一种氧化物是红棕色、有刺激性气味的有毒气体。下列说法正确的是( )
X
Y
W
Z
T
A.简单氢化物的稳定性: X>Y
B.原子半径:W<Z
C.W与X形成的一种化合物可用于制备新型陶瓷
D.T的最高价氧化物对应水化物是一种强酸
31.某新化合物结构如图所示,M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,X元素原子核外最外层电子数是Y元素原子核外电子数的一半。下列叙述正确的是( )
A.是非电解质
B.元素非金属性的顺序为X>Z>Y
C.Y的最高价氧化物能与H2O化合生成弱酸
D.该化合物中各粒子均满足8电子稳定结构
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专题04 物质结构 元素周期律
考点01 原子结构与元素周期表
考点02 元素周期表
考点03 元素周期律
考点04 化学键
◆考点01 原子结构与元素周期表
1.原子的构成微粒及作用
2.原子构成的表示方法
一般用符号X表示,X用元素符号表示,A表示质量数,Z表示质子数。
3.核外电子排布规律
(1)核外电子总是先排布在能量最低的电子层,然后由里向外,依次排布在能量逐步升高的电子层;
(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子;
(3)原子最外层电子数不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个);
(4)原子核外次外层电子数不超过18个(当K层或L层为次外层时分别为2个和8个);
(5)倒数第三层电子最多不超过32个。
4.核外电子排布表示方法
(1)原子结构示意图
(2)离子结构示意图
离子
核外电子排布特点
举例
阳离子
与上周期的稀有气体排布相同
阴离子
与同周期的稀有气体排布相同
5.核素和同位素
(1)元素:具有相同质子数(或核电荷数)的同一类原子的总称,其种类由原子核内的质子数决定的,如H、C、N三种元素。
(2)核素:具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子,其种类由质子数、中子数决定,如C、N、H三种核素。
(3)同位素:质子数相同,而中子数不同的同一种元素的不同核素互称为同位素,元素的同位素由中子数决定。常见元素的同位素
氢
H、H(D)、H(T)
H(D)、H(T)用于制氢弹
氧
O、O、O
O用于示踪原子
碳
C、C、C
C用于考古断代
铀
U、U、U
U核燃料
(4)元素、核素、同位素、同素异形体的联系
【易错警示】
不同核素之间的转化属于核反应,不属于化学反应。
◆考点02 元素周期表
6.元素周期表的编排原则
7.元素周期表的结构
8.元素周期表中的方格中的符号的意义
9.碱金属元素的原子结构
元素名称
锂
钠
钾
铷
铯
元素符号
Li
Na
K
Rb
Cs
原子结构示意图
原子半径/nm
0.152
0.186
0.227
0.248
0.265
结论
(1)碱金属元素的原子最外层电子数都是1。
(2)碱金属元素的原子随核电荷数逐渐增大,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大。
10.碱金属单质的物理性质
11.碱金属单质化学性质的相似性和递变性 单质R 化合物
(1)相似性
(2)递变性
Li
Na
K
Rb
Cs
单质
与氧气
反应越来越剧烈,产物越来越复杂
Li2O
Na2O、Na2O2
K2O、K2O2、KO2
更复杂氧化物
与水
反应越来越剧烈
反应缓慢
剧烈反应
轻微爆炸
剧烈爆炸
化合物
碱性强弱:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH
【易错警示】
(1)Na、K通常保存在煤油中,Li通常用石蜡密封。
(2)碱金属元素的氢氧化物中只有LiOH微溶,其他均为易溶于水的强碱。
(3)碱金属元素从Li到Cs,密度逐渐增大,但K的密度小于Na。
12.卤族元素的原子结构
元素
核电荷数
原子结构示意图
最外层电子数
电子层数
原子半径
氟(F)
9
7
2
从上到下
由小到大
氯(Cl)
17
3
溴(Br)
35
4
碘(I)
53
5
13.Cl2、Br2、I2的物理性质的比较
气体
物理性质
Cl2
黄绿色有刺激性气味的有毒气体,能溶于水(1:2),易液化,密度比空气大
Br2
深红棕色液体,易挥发,有刺激性气味,有毒,在水中溶解度不大,但在有机溶剂中溶解度较大,储存时要加水,水封,以防止挥发
I2
紫黑色固体,有光泽,易升华,在水中溶解度不大,但在有机溶剂中溶解度较大
14.卤素单质化学性质的相似性和递变性
(1)相似性
(2)递变性
物质
性质
单质
与H2反应越来越难(从F→I)
与变价金属反应:F2、Cl2、Br2生成高价金属卤化物,I2生成低价金属碘化物
氢化物
稳定性:HF>HCl>HBr>HI
还原性:HF<HCl<HBr<HI
酸性:HF<HCl<HBr<HI
最高价氧化物的水化物
酸性:HClO4>HBrO4>HIO4(F没有最高价含氧酸)
4.特殊性
①氟元素无正价,无含氧酸,而氯、溴、碘元素有最高正价和含氧酸。
②X2+H2O=HX+HXO(X=Cl、Br、I)而2F2+2H2O=4HF+O2。
③溴单质在常温下是唯一的一种液态非金属单质。
④碘为紫黑色固体,易升华,淀粉遇I2变蓝色。
⑤氢氟酸为弱酸,而盐酸、氢溴酸、氢碘酸为强酸。
◆考点03 元素周期律
15.同周期元素原子结构和元素性质变化规律
内容
同周期从左到右(0族除外)
原子结构
电子层数相同,最外层电子数1个→7个(第一周期除外),原子半径逐渐减小
元素性质
原子得失电子能力
失电子能力减弱,得电子能力增强
金属性和非金属性
金属性减弱,非金属性增强
单质性质
还原性减弱,氧化性增强
离子性质
阳离子氧化性增强,阴离子还原性减弱
主要化合价
最高正价:+1→+7(O、F除外)
最低负价:-4→-1
【特别提醒】
(1)F无正价,O无最高正价;
(2)金属只有正价,只有非金属才有负价。
16.同周期元素金属性和非金属性的变化规律
(1)Na、Mg、Al的比较
Na
Mg
Al
变化规律(同周期:左→右)
单质与水(或酸)反应
与冷水剧
烈反应,生成H2
与冷水几乎不反应,与沸水缓慢反应,生成H2;与酸反应剧烈,生成H2
与酸反应较快,生成H2
从水或酸中置换H2能力逐渐减弱
最高价氧化物对应水化物的碱性强弱
NaOH
强碱
Mg(OH)2
中强碱
Al(OH)3
两性氢氧化物
最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱
(2)Si、P、S、Cl的比较
Si
P
S
Cl
变化规律(同周期:左→右)
单质与氢气反应的条件
高温
较高温度
加热
光照或点燃
与H2化合能力逐渐增强
气态氢化物的热稳定性
SiH4
很不稳定
PH3
不稳定
H2S受
热分解
HCl
稳定
氢化物稳定性逐渐增强
最高价氧化物对应水化物的酸性强弱
H2SiO3[
弱酸
H3PO4
中强酸
H2SO4
强酸
HClO4
强酸(比H2SO4强)
最高价氧化物对应的水化物酸性逐渐增强
17.元素周期律
(1)内容:元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性变化的规律。
(2)实质:元素周期律是核外电子排布发生周期性变化的必然结果。
【归纳总结】
(1)元素的性质包括:原子半径、元素的主要化合价、金属性、非金属性等。
(2)物质的性质包括:物理性质(颜色、状态、气味、挥发性、溶解性、密度、硬度、熔沸点、导电性、延展性等)和化学性质(氧化性、还原性、稳定性、酸性、碱性等)。
18.元素周期律和元素周期表的应用
(1)在金属元素和非金属元素的分界处寻找制备半导体材料的元素。
(2)在非金属元素中寻找制造新品种农药的元素。
(3)在过渡金属元素中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素。
19.元素位置、原子结构、元素性质之间的关系
20.主族元素“位-构-性”问题解题思路:
21.元素推断的思维模型
22.元素推断的具体方法
◆考点04 化学键
24.化学键
(1)概念:使离子相结合或原子相结合的作用力。
(2)形成类别
①原子间价电子的转移——离子键。
②原子间价电子的共用——共价键。
(3)化学反应的本质:一个化学反应的发生,本质上就是旧化学键的断裂和新化学键的形成的过程。
25.离子键和离子化合物
【易错警示】
(1)仅有非金属元素组成的化合物也可含离子键,如NH4Cl是由NH和Cl-通过离子键结合而成的化合物,但不含有金属元素。
(2)由阳离子和阴离子结合生成的化合物不一定是离子化合物,如H++OH-===H2O。
26.共价键和共价化合物
27.共价键的分类
28.电子式
(1)电子式概念
在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子的式子。
(2)微粒电子式的书写
概念
在元素符号周围,用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子)的式子
书写
粒子的种类
电子式的表示方法
注意事项
举例
原子
元素符号周围标有价电子
价电子数少于4时以单电子分布,多于4时多出部分以电子对分布
阳离子
单核
离子符号
右上方标明电荷
Na+
多核
元素符号紧邻铺开,周围标清电子分布
用“[ ]”,右上方标明电荷
阴离子
单核
元素符号周围合理分布价电子及所得电子
用“[ ]”,右上方标明电荷
多核
元素符号紧邻铺开,合理分布价电子及所得电子
相同原子不得加和,用“[ ]”,右上方标明电荷
单质及化合物
离子化合物
由阳离子电子式和阴离子电子式组成
同性不相邻,离子合理分布
单质及共价化合物
各原子紧邻铺开,标明价电子及成键电子情况
原子不加和,无“[ ]”,不标明电荷
(3)用电子式表示离子化合物的形成过程
如:;
29.常见分子的空间结构
分子
电子式
结构式
分子结构模型
空间构型
H2[来:
H—H
直线形
HCl
H—Cl
直线形
CO2
O==C==O
直线形
H2O
V形
CH4
正四面
体形
【归纳总结】掌握常用的10种图式
核素
Cl C
结构示意图
Cl: S2-:
电子式
H2O: Na2O2:
结构式
CO2:O=C=O HClO:H-O-Cl
结构简式
乙烯:CH2=CH2 乙酸:CH3COOH
球棍模型
CH4: 乙烯:
空间填充模型
CH4: 乙烯:
30.分子间作用力
(1)定义:把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力,又叫范德华力。
(2)规律:一般说来,对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔、沸点也就越高,如卤素单质的熔、沸点:F2<Cl2<Br2<I2。
31.氢键
如液态NH3、H2O和HF中分子之间存在的一种比分子间作用力稍强的相互作用,叫做氢键。氢键不是化学键,可看作一种较强的分子间作用力。
考向1 化学键
1.(2024·浙江7月学考)下列物质含有极性键的是( )
A.HBr B.K2S C.F2 D.KCl
【答案】A
【解析】A项,HBr含有H和Br之间的极性键,A符合题意;B项,K2S含有K+和S2-之间的离子键,B不合题意;C项,F2含有F和F之间的非极性共价键,C不合题意;D项,KCl含有K+和Cl-之间的离子键,D不合题意;故选A。
2.(2023·浙江7月学考)下列物质含有非极性键的是( )
A.HCl B.H2 C.NH3 D.KCl
【答案】B
【解析】A项,HCl中H原子和Cl原子之间只存在极性共价键,A不选;B项,H2中H原子之间只存在非极性键,B选;C项,NH3中N原子和H原子之间存在极性共价键,C不选;D项,KCl种Cl-和K+之间只形成离子键,D不选;故选B。
3.(2020年1月浙江省选考)有共价键的离子化合物是( )
A.Na2O2 B.H2SO4 C.CH2Cl2 D.SiC
【答案】A
【解析】A项,Na2O2中钠离子与过氧根之间为离子键,故为离子化合物,过氧根中氧原子之间为共价键,故A正确;B项,硫酸为只含共价键的共价化合物,故B错误;C项,二氯甲烷为只含共价键的共价化合物,故C错误;D项,碳化硅为只含共价键的共价化合物,故D错误;故选A。
4.(2022年1月浙江学考)下列说法不正确的是( )
A.冰融化时,吸收的热量用于破坏共价键
B.硝酸钾是离子化合物
C.二氧化碳分子中,氧原子和碳原子最外电子层都具有8电子的稳定结构
D.二氧化硅晶体是共价晶体
【答案】A
【解析】A项,冰融化时,吸收的热量用于破坏分子间作用力,化学键没破坏,故A错误;B项,硝酸钾是离子化合物,故B正确;C项,二氧化碳的电子式为,氧原子和碳原子最外电子层都具有8电子的稳定结构,故C正确;D项,二氧化硅晶体是共价晶体,故D正确;故选A。
5.(2021年7月浙江学考)下列说法不正确的是( )
A.HBr分子中存在极性共价键
B.KOH晶体中既有离子键又有共价键
C.NaCl晶体溶于水时有离子键的断裂
D.NH3分子中每个原子最外电子层都具有8电子稳定结构
【答案】D
【解析】A项,HBr分子中的化合键位极性共价键,A正确;B项,KOH晶体中既OH-间为共价键,钾离子与氢氧根之间为离子键,B正确;C项,NaCl晶体溶于水形成钠离子和氯离子有离子键的断裂,C正确;D项,NH3分子中N原子最外电子层具有8电子稳定结构,H原子只有2个电子也是稳定结构,D错误;故选D。
考向2 化学用语
6.(2022年1月浙江学考)下列表示不正确的是( )
A.乙炔的结构式:H-C≡C-H B.HCl的电子式:
C.CH4的球棍模型: D.氯原子的结构示意图:
【答案】C
【解析】A项,乙炔的分子式为C2H2,结构式:H-C≡C-H,故A正确;B项,HCl为共价化合物,氢和氯之间通过一对共用电子对形成的,电子式为,故B正确;C项,为CH4的比例模拟,故C错误;D项,氯的核电荷数为17,其原子的结构示意图为 (
7
7
8
8
+1
7
+1
7
2
2
),故D正确;故选C。
7.(2021年7月浙江学考)下列表示不正确的是( )
A.水分子的电子式: B.乙烷的球棍模型:
C.氯原子的结构示意图: D.二氧化碳的结构式:O-C-O
【答案】D
【解析】A项,水为共价化合物,电子式为:,A正确;B项,乙烷的结构简式为CH3-CH3,球棍模型:,B正确;C项,氯为第17号元素,原子的结构示意图:,C正确;D项,二氧化碳的结构式:O=C=O,D错误;故选D。
8.(2021年1月浙江学考)下列表示不正确的是( )
A.氯化钙的电子式 B.乙烯的球棍模型
C.铝离子的结构示意图 D.戊烷的分子式C5H12
【答案】C
【解析】A项,氯化钙是由钙离子和氯离子构成的离子化合物,电子式为,A正确;B项,乙烯分子中两个碳原子形成碳碳双键,碳原子半径比氢原子大,球棍模型为,B正确;C项,铝离子核外有10个电子,结构示意图为,C错误;D项,戊烷含有5个碳原子,烷烃通式为CnH2n+2,所以戊烷的分子式C5H12,D正确;故选C。
9.(2020年7月浙江学考)下列表示正确的是( )
A.硅原子的结构示意图: B.乙醇的结构式:C2H6O
C.乙烷比例模型: D.氯化氢的电子式:
【答案】A
【解析】A项,Si元素为14号元素,原子核外有14个电子,结构示意图为,故A正确;B项,乙醇的结构式为,选项所给为乙醇的分子式,故B错误;C项,乙烷的比例模型为,选项所给为乙烷的球棍模型,故C错误;D项,氯化氢为共价化合物,电子式为,故D错误;故选A。
10.(2020年1月浙江省选考)下列表示不正确的是
A.羟基的电子式: B.乙烯的结构简式:CH2CH2
C.氯原子的结构示意图: D.NH3分子的球棍模型:
【答案】B
【解析】A项,羟基中氧原子还有一个未成对的单电子,电子式为,故A正确;B项,乙烯的官能团为碳碳双键,结构简式为CH2=CH2,故B错误;C项,氯原子的核外有3个电子层,最外层有7个电子,原子的结构示意图为,故C正确;D项,氨气为三角锥形的极性分子,球棍模型为,故D正确;故选B。
考向3 元素推断
11.(2024·浙江7月学考)下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z代表4种短周期主族元素,其中W原子L层电子数是K层的2倍,Y与氢元素同一主族。下列说法不正确的是( )
A.W的非金属性比Y的强
B.Y与X可能会组成离子化合物Y2X
C.W与氢元素组成的化合物在常温下可能是固体
D.Z的最高价氧化物对应水化物的碱性比Y的强
【答案】D
【解析】W原子L层电子数是K层的2倍,说明W为C元素;Y与氢元素同一主族,在C元素下一周期,则Y为Na元素;根据位置关系可知,X为O元素,Z为Al元素。A项,非金属元素C的非金属性强于金属元素Na,A正确;B项,Y为Na元素,X为O元素,可形成离子化合物Na2O,B正确;C项,W为C元素,与氢元素可组成的烃类有机物,随着碳原子个数的增多,状态可能为固体,C正确;D项,同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,元素金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,所以最高价氧化物对应水化物的碱性:NaOH>Al(OH)3,D错误;故选D。
12.(2023·浙江7月学考)X、Y、Z、W四种短周期主族元素,其相对位置如图所示,Y原子最外层电子数是内层的2倍,Z原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是( )
A.最高化合价:W>X B.原子半径:Z>Y
C.非金属性:Z>W D.Z2Y2中存在离子键
【答案】C
【解析】X、Y、Z、W四种短周期主族元素,其相对位置如图,Y原子最外层电子数是内层的2倍,则Y为C,Z原子在同周期中原子半径最大,则Z为Na,可知,X为Li,W为Si。A项,最高化合价W为+4,X为+1,故W>X,A项正确;B项,同周期原子半径从左到右逐渐减小,同主族原子半径从上到下逐渐增大,原子半径:Z>Y,B项正确;C项,同周期从左到右非金属性逐渐增强,非金属性:Z<W,C项错误;D项,Z2Y2为Na2C2,为离子化合物,存在离子键,D项正确。故选C。
13.(2022年7月浙江学考)下表是元素周期表的一部分,①~⑥代表6种短周期主族元素,已知③与氢元素能组成日常生活中常见的化合物。
①
②
③
④
⑤
⑥
下列说法正确的是( )
A.①~⑥中原子半径最大的是④ B.②的最高化合价为+4
C.④的金属性比⑤的金属性弱 D.⑥的最高价氧化物对应水化物是弱酸
【答案】A
【解析】下表是元素周期表的一部分,①~⑥代表6种短周期主族元素,已知③与氢元素能组成日常生活中常见的化合物,该化合物是H2O,则③是O元素,①是C元素,②是N元素,④是Na元素,⑤是Mg元素,⑥是Cl元素。根据上述分析可知:①是C元素,②是N元素,③是O元素,④是Na元素,⑤是Mg元素,⑥是Cl元素。A项,不同周期元素,原子核外电子层数越多,原子半径越大;同一周期元素,原子序数越大,原子半径就越小,所以①~⑥中原子半径最大的是④号元素Na元素,A正确;B项,②是N元素,N原子最外层有5个电子,其最高化合价为+5价,B错误;C项,同一周期元素,原子序数越大,原子半径就越小,该原子失去电子的能力就越弱,元素的金属性逐渐减弱,则④的金属性比⑤的金属性强,C错误;D项,⑥是Cl元素,Cl元素的最高价氧化物对应水化物HClO4是强酸,D错误;故选A。
14.(2022年1月浙江学考)X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大,X原子最外层电子数是次外层的2倍,Y与氢元素同一主族,Z元素最高正价和最低负价的代数和为4。下列说法不正确的是( )
A.Y元素位于第3周期第ⅠA族 B.X元素最高价氧化物水化物是一种弱酸
C.Z的原子半径比Y的原子半径大 D.Z与X可形成化合物XZ2
【答案】C
【解析】根据题意,X原子最外层电子数是次外层的2倍,可推知X为碳;结合Y与氢元素同一主族,Y为钠;Z元素最高正价和最低负价的代数和为4,则Z为硫。A项,Y为钠,位于第3周期第ⅠA族,故A正确;B项,X元素为碳,碳的最高价氧化物水化物为碳酸,是一种弱酸,故B正确;C项,同一周期原子半径依次减小,故Z的原子半径比Y的原子半径小,故C错误;D项,硫与碳可形成化合物CS2,故D正确;故选C。
15.(2021年1月浙江学考)现有4种短周期主族元素X、Y、Z和Q,原子序数依次增大,其中Z、Q在同一周期。相关信息如下表。
元素
相关信息
X
最外层电子数是核外电子总数的一半
Y
最高化合价和最低化合价之和为零
Z
单质为淡黃色固体,常存在于火山喷口附近
Q
同周期元素中原子半径最小
下列说法正确的是( )
A.常温时,X单质能与水发生剧烈反应
B.Y与Q可形成的YQ4分子
C.Y、Z、Q最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱
D.第4周期且与Q同主族元素的单质在常温常压下呈固态
【答案】B
【解析】短周期主族元素X、Y、Z和Q,原子序数依次增大,X最外层电子数是核外电子总数的一半,则X是Be元素;Y的最高化合价和最低化合价之和为零,则Y是C元素;Z元素的单质为淡黃色固体,常存在于火山喷口附近,则Z是S元素,Z、Q在同一周期,且Q是同周期元素中原子半径最小的元素,则Q是Cl元素。根据上述分析可知:X是Be,Y是C,Z是S,Q是Cl元素。A项,X是Be元素,由于Be元素的金属性不强,其单质的金属性比较弱,因此在常温时,X单质不能与水发生剧烈反应,A错误;B项,Y是C,原子最外层有4个电子;Q是Cl,原子最外层有7个电子,二者都是非金属元素,因此Cl与C原子以共用电子对,C最外层有4个电子,因此可以与4个Cl原子形成4个共价键,形成CCl4分子,从而使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构,B正确;C项,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。由于元素的非金属性C<S<Cl,所以它们最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强,C错误;D项,Q 是Cl元素,在第4周期且与Q同主族元素是Br元素,Br元素的单质Br2在常温常压下呈液态,D错误;故选B。
16.(2020年7月浙江学考)X、Y、Z、Q和R五种短周期元素在周期表中的位置如图所示,其中X原子的次外层电子数是最外层电子数的一半。下列说法不正确的是( )
X
Y
Z
Q
R
A.Y的原子半径比Z的小
B.Y元素位于第二周期VA族
C.R元素的气态氢化物比Q元素的稳定
D.与X元素同主族的下一周期元素的单质可作为半导体材料
【答案】A
【解析】X、Y、Z、Q和R五种短周期元素,结合周期表中的位置可知XYZ为第二周期元素,QR为第三周期元素;X原子的次外层电子数是最外层电子数的一半,可知X为C,则Y为N,Z为O,Q为S,R为Cl。A项,同周期元素原子半径从左到右逐渐减小,则Y的原子半径比Z的大,故A错误;B项,Y为N,位于第二周期VA族,故B正确;C项,元素的非金属性越强,气态氢化物越稳定,非金属性:Cl>S,因此稳定性:HCl>H2S,故C正确;D项,与X元素同主族的下一周期元素为硅,硅单质是常用的半导体材料,故D正确;故选A。
17.(2020年1月浙江学考)图为元素周期表短周期的一部分,其中X元素原子最外层电子数是次外层的两倍。下列说法不正确的是( )
X
Y
Z
W
A.X的原子半径比Y的大 B.Y元素的非金属性比Z强
C.z元素位于第3周期ⅣA族 D.W的氧化物的水化物是强酸
【答案】D
【解析】因为图为元素周期表短周期的一部分,其中X元素原子最外层电子数是次外层的两倍,所以X为C元素,Y为O元素,Z为Si元素,W为Cl元素。A项,因为X为C元素,Y为O元素,所以X的原子半径比Y的大,故A正确;B项,因为Y为O元素,Z为Si元素,所以Y元素的非金属性比Z强,故B正确;C项,因为Z为Si元素,所以Z元素位于第3周期ⅣA族,故C正确;D项,因为W为Cl元素,W的氧化物的水化物不一定是强酸,如HClO属于弱酸,故D错误;故选D。
1.下列化合物中,含有非极性共价键的是( )
A.HClO B.NaOH C.H2S D.N2H4
【答案】D
【解析】由不同非金属原子之间形成的为极性共价键,由相同非金属原子形成的共价键为非极性共价键,A项,HClO为共价化合物,含氢氧极性共价键和氯氧极性共价键,不含非极性共价键,故A错误;B项,NaOH含有离子键和极性共价键,故B错误;C项,H2S中H和S存在极性共价键,不含有非极性共价键,故C错误;D项,N2H4分子中含有N-N非极性键,含有N-H极性键,故D正确;故选D。
2.下列物质中,只含有非极性共价键的是( )
A.Cl2 B.NH4Cl C.H2S D.H2O2
【答案】A
【解析】A项,Cl2只含有非极性共价键,A正确;B项,氯化铵中含有氯离子和铵根之间形成的离子键,以及氮原子和氢原子形成的极性共价键,B错误;C项,硫化氢中硫原子和氢原子之间存在极性共价键,C错误;D项,H2O2中含有氧原子和氧原子形成的非极性共价键,含有氧原子和氢原子之间的极性共价键,D错误;故选A。
3.下列原子间可形成离子键的是( )
A.H和Cl B.Na和F C.Si和C D.P和O
【答案】B
【解析】A项,H和Cl是两种非金属元素的原子,形成共价化合物HCl,形成共价键,故不选A;B项,Na和F是活泼金属和活泼非金属,形成离子化合物NaF,Na和F形成离子键,故选B;C项,Si和C是两种非金属元素的原子,形成共价键,故不选C;D项,P和O是两种非金属元素的原子,形成共价键,故不选D;选B。
4.下列各组物质中,含有的化学键类型都相同是( )
A.HI和NaI B.NaF和KOH C.CO2和HCl D.F2和NaBr
【答案】C
【解析】A项,HI和NaI含有的化学键分别是共价键、离子键,A不符合;B项,NaF和KOH含有的化学键分别是离子键、离子键和共价键,B不符合;C项,CO2和HCl含有的化学键均是共价键,C符合;D项,F2和NaBr含有的化学键分别是共价键、离子键,D不符合;故选C。
5.下列各组元素中,属于同一主族的是( )
A.氧、硫、钠 B.氢、氧、氯 C.氢、钠、钾 D.碳、硅、钾
【答案】C
【解析】同一主族元素最外层电子数相同,氢、钠、钾最外层都有1个电子,符合题意。
6.含有共价键的盐是( )
A.CaCl2 B.NaHS C.NH3·H2O D.Mg3N2
【答案】B
【解析】A项,氯化钙为离子化合物,属于盐,化合物中只含有离子键, 故A不符合题意;B项,硫氢化钠为离子化合物,属于盐,化合物中含有离子键和共价键,故B符合题意;C项,一水合氨为氨气和水通过氢键形成的共价化合物,属于弱碱,化合物中只含有共价键, 故C不符合题意;D项,氮化镁为离子化合物,属于氮化物,不属于盐,化合物中只含有离子键,故D不符合题意;故选B。
7.下列互为同位素的是( )
A.H2O和H2O2 B.O2和O3 C.和 D.C60和碳纳米管
【答案】C
【解析】A项,H2O和H2O2是H、O元素组成的不同化合物,故不选A;B项,O2和O3是氧元素组成的不同单质,互为同素异形体,故不选B;C项,和是质子数相同、中子数不同的原子,互为同位素,故选C;D项,C60和碳纳米管是碳元素组成的不同单质,互为同素异形体,故不选D;故选C。
8.下列化学用语表示不正确的是( )
A.的电子式:
B.甲烷的分子结构模型:
C.的离子结构示意图:
D.反应中电子转移的方向和数目:
【答案】D
【解析】A项,NH3是共价化合物,电子式为,A正确;B项,甲烷的价层电子对为4,没有孤对电子,空间立体构型为正四面体形,碳原子位于正四面体中心,氢原子位于四个顶点上,为,B正确;C项,O是8号元素,含有10个电子,结构示意图为:,C正确;D项,反应H2SO4(浓)+H2S=S↓+SO2↑+2H2O中,H2S中-2价的硫失去2个电子,H2SO4中+6价的硫得到2个电子,反应中电子转移的方向和数目:,D错误;故选D。
9.下列化学用语正确的是( )
A.熟石膏:2CaSO4·H2O B.和互为同位素
C.的结构示意图: D.中质子数和中子数相差146
【答案】C
【解析】A项,熟石膏为,A错误;B项,和互为同素异形体,B错误;C项,F为9号元素,则F-的结构示意图:,C正确;D项,的中子数为238-92=146,质子数和中子数相差146-92=54,D错误;故选C。
10.下列化学用语正确的是( )
A.14N和14C互为同位素 B.二氧化碳的结构式:O-C-O
C.氯化钠的电子式: D.Cl-的结构示意图:
【答案】D
【解析】A项,质子数相同,中子数不同的一类原子互称同位素;14N和14C是两种不同的元素,不互为同位素,A错误;B项,O=C=O是二氧化碳的结构式,B错误;C项,氯化钠是由钠离子、氯离子构成的:,C错误;D项,Cl-是氯原子得到1个电子形成的,结构示意图:,D正确;故选D。
11.下列化学用语表示不正确的是( )
A.氯化钠的电子式: B.甲烷的空间结构:正四面体形
C.的结构示意图: D.氧化铝的化学式:Al2O3
【答案】C
【解析】A项,氯化钠是离子化合物,电子式为,故A正确;B项,甲烷分子的空间结构为正四面体形,故B正确;C项,硫原子核外有16个电子,结构示意图为,S2-核外有18个电子,结构示意图:,故C错误;D项,氧化铝的化学式:Al2O3,故D正确;故选C。
12.下列有关化学用语表示正确的是( )
A.CaH2的电子式: B.CO2的比例模型:
C.HCl的形成过程: D.次氯酸的结构式为:H—Cl—O
【答案】A
【解析】A项,CaH2是离子化合物,电子式为,故A正确;B项,碳原子半径大于氧原子,CO2的比例模型为,故B错误;C项,HCl是共价化合物,形成过程表示为,故C错误;D项,次氯酸的结构式为:H—O—Cl,故D错误;故选A。
13.下列说法正确的是( )
A.自然界中较为常见的和互为同位素
B.近年的材料新宠黑磷(仅由P构成),它与白磷互为同素异形体
C.l4CO2的摩尔质量为46
D.、为不同的核素,有不同的化学性质
【答案】B
【解析】A项,同位素一定是同一种元素,O和N为不同种元素,A错误;B项,黑磷由P构成,与白磷都是磷的单质,互为同素异形体,B正确;C项,14CO2的摩尔质量为46g/mol,C错误;D项,、为不同的核素,但是两者的最外层电子数相同,化学性质相同,D错误;故选B。
14.下列叙述中正确的是( )
A.H3O+和OH-中所含中子数之比为9:7
B.235U和238U互为同位素,具有相同的质子数和电子数
C.14C18O与12C16O物理性质几乎相同,化学性质不同
D.质子数相同的微粒一定属于同一元素
【答案】B
【解析】A项,1个H3O+含有8个中子,1个OH-含有8个中子,两者所含中子数之比为1:1,故A错误;B项,235U和238U互为同位素,具有相同的质子数和电子数,故B正确;C项,14C18O与12C16O物理性质不同,化学性质几乎相同,故C错误;D项,质子数相同的微粒不一定属于同一元素,例如Si和CO,故D错误;故选B。
15.下列有关元素周期表的说法正确的是( )
A. 第ⅣA族元素在第14列 B.元素周期表中共有7个周期、16列、16个族
B. C.第ⅠA族所含元素种类最多 D.过渡元素就是副族元素
【答案】A
【解析】第14列元素为ⅣA族元素,A正确;元素周期表中共有18个列,16个族,B不正确;第ⅢB族中包含锕系与镧系元素,共有32种元素,ⅢB族所含元素种类最多,C不正确;元素周期表中副族和Ⅷ族的元素称为过渡元素,D不正确。
16.下列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是( )
A.酸性:H2SO4>H3PO4 B.非金属性:Cl>Br
C.碱性:NaOH>Mg(OH)2 D.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
【答案】D
【解析】A项,同周期元素自左向右其最高价氧化物对应水化物酸性增强,酸性:H2SO4>H3PO4,能用元素周期律解释;B项,同主族元素自上而下非金属性逐渐减弱,非金属性Cl>Br,能用元素周期律解释;C项,同周期元素自左向右其最高价氧化物对应水化物碱性减弱,碱性:NaOH>Mg(OH)2,能用元素周期律解释;D项,碳酸盐的热稳定性大于其碳酸氢盐的热稳定性,如热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,与元素周期律无关。
17.下列关于物质性质的比较,正确的是( )
A.酸性:HClO>H2SO4>H3PO4 B.离子半径:Al3+>Na+>O2-
C.碱性: D.非金属性: N>O>F
【答案】C
【解析】A项, 同周期,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,酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4,HClO不是最高价含氧酸,A错误;B项,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,故离子半径:Al3+<Na+<O2-,B错误;C项, 同主族元素从上到下金属性增强,最高价氧化物对应水化物的碱性增强,碱性:KOH>NaOH >LiOH,C正确;D项,同周期从左到右非金属性逐渐增大,非金属性:F>O>N,D错误;故选C。
18.已知砹(85At)位于第六周期ⅦA族,关于砹(85At)及其化合物说法中正确的是( )
A.稳定性:HAt>HCl B.氧化性:At2>I2
C.还原性:HAt>HCl D.At2是白色无毒晶体
【答案】C
【解析】同主族由上而下,金属性增强,非金属性变弱。A项,卤族元素中,元素非金属性越强,氢化物越稳定,即稳定性:HAt<HCl,A错误;B项,同主族由上而下,金属性增强,非金属性变弱;则单质氧化性:At2<I2,B错误;C项,单质氧化性:At2<Cl2,则氢化物还原性:HAt>HCl,C正确;D项,卤族由上而下,单质颜色加深,At2不会是白色晶体,D错误;故选C。
19.下列关于铯及其化合物的说法中不正确的是( )
A.氢氧化铯是一种强碱,比KOH的碱性强
B.铯与水或酸溶液反应剧烈,都生成氢气
C.Cs的还原性比Na强,故Na+的氧化性大于Cs+
D.Cs2CO3不易溶于水
【答案】D
【解析】Cs的最外层电子数是1,电子层数比K的多,故Cs的金属性比K强,CsOH的碱性比KOH强,A项正确;铯与Na性质相似,与水或酸反应更剧烈,都生成H2,B项正确;Cs的还原性比Na强,所以Na+的得电子能力比Cs+强,C项正确;因为Na2CO3、K2CO3均易溶于水,所以Cs2CO3也易溶于水,D项错误。
20.下列关于卤素(F、Cl、Br、I)叙述正确的是 ( )
A.其单质在常压下的沸点,随着卤素核电荷数的增多逐渐降低
B.单质和水反应通式:X2+ H2O=HX + HXO(用X表示卤素),剧烈程度随着核电荷数的增多而减弱
C.单质和氢气反应的通式:X2+ H2=2HX(条件不同),剧烈程度随着卤素核电荷数的增多而减弱
D.随着卤素核电荷数的增多,单质的氧化性逐渐增强
【答案】C
【解析】卤素单质在常压下的沸点,随着卤素核电荷数的增多逐渐升高,A项不正确;单质氟和水反应生成HF和氧气;B项不正确。同主族自上而下非金属性逐渐减弱,所以与H2反应的剧烈程度逐渐减弱,C项正确;随着卤素核电荷数的增多,单质的氧化性逐渐减弱,D项不正确。
21.下列有关说法正确的是( )
A.在周期表的金属与非金属的交界处,寻找耐高温、耐腐蚀的合金材料
B.元素周期表是按元素的相对原子质量由小到大的顺序排列而成的
C.H、Be、Al原子的最外层电子数等于其电子层数
D.原子核外电子的能量是不同的,在离核较近区域运动的电子能量较高
【答案】C
【解析】A项,在周期表的金属与非金属的交界处,可寻找半导体材料,A错误;B项,元素周期表是按元素原子的质子数由小到大排列而成的,B错误;C项,根据原子结构可知,H、Be、Al原子的最外层电子数等于其电子层数,C正确;D项,原子核外电子的能量是不同的,在离核较远区域运动的电子能量较高,D错误;故选C。
22.下列说法正确的是( )
A.两种粒子,若核外电子排布完全相同,则其化学性质一定相同
B.最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期
C.位于周期表的第2行、第16列
D.能量高的电子在离核近的区域内运动
【答案】B
【解析】A项,两种粒子,若核外电子排布完全相同,但质子数不一定相同,这两种粒子不一定是同种元素,则其化学性质不一定相同,A错误;B项,根据核外电子排布规律可知,最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期,B正确;C项,是零族元素,原子序数为10,位于周期表的第2行、第18列,C错误;D项,离原子核越近的电子能量越低,离原子核越远的电子能量越高,则能量高的电子在离核远的区域内运动,D错误;故选B。
23.下列叙述中正确的是( )
A.进行H2O和H2S的热分解实验,可确定S、O两种元素的非金属性强弱
B.根据非金属性强弱F>Cl,可以推测沸点HF>HCl
C.已知2C+SiO2Si+2CO↑,说明C的非金属性比Si强
D.H2SO3的酸性比H2CO3的酸性强,说明S的非金属性比C强
【答案】A
【解析】A项,非金属性越强,氢化物的稳定性越强,则进行H2O和H2S的热分解实验,可确定S、O两种元素的非金属性强弱,A正确;B项,非金属性强弱与氢化物的沸点没有关系,氟化氢分子间存在氢键沸点高于氯化氢,B错误;C项,已知2C+SiO2Si+2CO↑,不能说明C的非金属性比Si强,因为该反应是难挥发性物质制备易挥发性物质,C错误;D项,H2SO3的酸性比H2CO3的酸性强,但亚硫酸不是最高价含氧酸,则不能说明S的非金属性比C强,D错误。
24.下列叙述中不正确的是( )
A.元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质
B.元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
C.在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素
D.人们在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料
【答案】B
【解析】A项, 元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质,即位置决定结构,结构决定性质,正确;B项, 过渡元素是第3纵行到第12纵行的元素,包括了七个副族与第Ⅷ族,错误;C项, 在金属元素与非金属元素的分界线附近的元素往往既具有金属性,也具有非金属性,因此可以寻找制备半导体材料的元素,正确;D项, 过渡元素均是金属元素,因此人们在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料,正确。
25.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表所示:
元素符号
X
Y
Z
R
T
原子半径(nm)
0.160
0.089
0.102
0.143
0.074
主要化合价
+2
+2
+2、+4、+6
+3
-2
根据表中信息,判断以下说法正确的是( )
A.单质与稀硫酸反应的剧烈程度:Y>R>X
B.离子半径:T2->X2+>R3+
C.最高价氧化物对应水合物的碱性:R>X
D.相同条件下,简单气态氢化物的稳定性:Z>T
【答案】B
【解析】根据以上信息,推出X为Mg,Y为Be,Z为S元素,R为Al元素,T为O元素。A项,Mg的金属性较强,所以单质与稀硫酸反应Mg最剧烈,A错误;B项,简单离子O2-、Mg2+、Al3+电子层数相同,质子数越大,离子半径越小,所以离子半径:O2->Mg2+>Al3+,B正确;C项,Mg的金属性强于Al,所以最高价氧化物对应水合物的碱性Mg(OH)2>Al(OH)3,C错误;D项,非金属性O强于S,所以相同条件下,简单气态氢化物的稳定性H2O>H2S,D错误; 故选B。
26.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y、Z原子的最外层电子数之和为12,Y、Z、W位于同一周期,Z原子的最外层电子数既是X原子内层电子总数的3倍,又是Y原子最外层电子数的3倍。下列说法不正确的是( )
A.原子半径:Y>X,离子半径Z<W
B.元素X、Z、W的最高价氧化物的水化物的酸性:X<Z<W
C.元素Y和W能形成YW2型离子化合物
D.W的单质有毒,能使湿润的有色布条褪色
【答案】A
【解析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Y、Z、W位于同一周期,Z原子的最外层电子数既是X原子内层电子总数的3倍,又是Y原子最外层电子数的3倍,则Z是S元素、Y是Mg元素,W是Cl元素,X、Y、Z原子的最外层电子数之和为12,X是C元素。A项,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:Mg>C,离子半径Cl-<S2-,故A错误;B项,非金属性越强,最高价氧化物的水化物酸性越强,元素C、S、Cl的最高价氧化物的水化物的酸性:H2CO3<H2SO4<HClO4,故B正确;C项,MgCl2是离子化合物,故C正确;D项,Cl2有毒,氯气和水反应的产物次氯酸具有漂白性,氯气能使湿润的有色布条褪色,故D正确;故选A。
27.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X与W同主族,X、W的单质在标准状况下的状态不同。Y是空气中含量最高的元素,Z原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍,Z2-与W+具有相同的电子层结构。下列说法正确的是( )
A.原子半径大小顺序:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.由X、Y、Z三种元素形成的化合物的水溶液可能呈碱性
C.元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
D.化合物X2Z2与W2Z2所含化学键类型完全相同
【答案】B
【解析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Y是空气中含量最高的元素,则Y为N元素;Z原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,则Z为O元素;Z2-与W+具有相同的电子层结构,则W为Na;X与W同主族,X、W的单质在标准状况下的状态不同,则X单质为气体,故X为H元素。】A项,同周期自左到右原子半径逐渐减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,氢原子比较最小,故原子半径r(Na)>r(N)>r(O)>r(H),A错误;B项,由X(H)、Y(N)、Z(O)三种元素形成的化合物中,一水合氨的水溶液呈碱性,B正确;C项,非金属性Z(O)>Y(N),元素非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,因此H2O的热稳定性大于NH3,C错误;D项,化合物H2O2含有共价键,而Na2O2含有共价键、离子键,所含化学键类型不完全相同,D错误。故选C。
28.元素X、Y、Z和Q在周期表中的位置如图所示,其中元素Q位于第四周期,X、Y、Z原子的最外层电子数之和为17,下列说法不正确的是( )
X
Y
Z
Q
A.原子半径
B.元素Y有-2、+4、+6等多种价态
C.Y、Z的最高价氧化物对应的水化物均为强酸
D.可以推测HQO4是Q的最高价氧化物的水化物
【答案】D
【解析】由元素X、Y、Z和Q在周期表中的位置及元素Q位于第四周期,则X位于第二周期,Y、Z位于第三周期,X、Y、Z原子的最外层电子数之和为17,设X的最外层电子数为x,则x+x+2+x+3=17,解得:x=4,则X为C、Y为S、Z为Cl、Q为As。A项,一般电子层数越多,原子半径越大,同周期元素的原子从左至右原子半径减小,则原子半径为,故A正确;B项,元素Y为S元素,有-2、+4、+6等多种价态,故B正确;C项,S、Cl的非金属性较强,二者的最高价氧化物对应的水化物均为强酸,故C正确;D项,As的最高价为+5,Q的最高价氧化物的水化物为H3QO4,故D错误;故选D。
29.四种短周期元素X、Y、Z和W在周期表的的位置如图所示,Y最外层电子数是次外层电子数的3倍。下列说法正确的是( )
Y
X
Z
W
A.原子半径:Z<W
B.X和Y形成的化合物中可能既含离子键,又含非极性键
C.简单氢化物水溶液酸性:W>Z,因此非金属性:W>Z
D.Z和W氧化物对应的水化物均为强酸
【答案】B
【解析】四种短周期元素X、Y、Z和W在周期表的的位置如图所示,Y最外层电子数是次外层电子数的3倍,则Y为O元素,由此分析Z为S元素,W为Cl元素,X为Na元素。A项,同周期从左到右原子半径依次减小,故原子半径:Z(S)>W(Cl),A错误;B项,X和Y形成的化合物Na2O2中既含离子键,又含非极性键,B正确;C项,元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,与氢化物的水溶液酸性强弱无关,所以该选项不能判断非金属性强弱,C错误;D项,Z和W氧化物对应的水化物HClO4、H2SO4均为强酸,为弱酸,D错误;故选B。
30.四种短周期元素X、Y、Z和W在周期表的的位置如图所示,Y最外层电子数是次外层电子数的3倍。下列说法正确的是( )
Y
X
Z
W
A.原子半径:Z<W
B.X和Y形成的化合物中可能既含离子键,又含非极性键
C.简单氢化物水溶液酸性:W>Z,因此非金属性:W>Z
D.Z和W氧化物对应的水化物均为强酸
【答案】B
【解析】四种短周期元素X、Y、Z和W在周期表的的位置如图所示,Y最外层电子数是次外层电子数的3倍,则Y为O元素,由此分析Z为S元素,W为Cl元素,X为Na元素。A项,同周期从左到右原子半径依次减小,故原子半径:Z(S)>W(Cl),A错误;B项,X和Y形成的化合物Na2O2中既含离子键,又含非极性键,B正确;C项,元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,与氢化物的水溶液酸性强弱无关,所以该选项不能判断非金属性强弱,C错误;D项,Z和W氧化物对应的水化物HClO4、H2SO4均为强酸,为弱酸,D错误;故选B。
30.短周期主族元素W、X、Y、Z,它们在周期表中位置如图所示,X的一种氧化物是红棕色、有刺激性气味的有毒气体。下列说法正确的是( )
X
Y
W
Z
T
A.简单氢化物的稳定性: X>Y
B.原子半径:W<Z
C.W与X形成的一种化合物可用于制备新型陶瓷
D.T的最高价氧化物对应水化物是一种强酸
【答案】C
【解析】X的一种氧化物是红棕色、有刺激性气味的有毒气体,该有毒气体是二氧化氮,则X是氮元素,根据W、X、Y、Z、T在周期表中的图示位置,Y是氧元素,W是硅元素,Z是氯元素。A项,非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越稳定,非金属性氧大于氮元素,简单氢化物的稳定性:H2O>NH3,A错误;B项,同周期元素原子半径从左往右逐渐减小,原子半径:Si>Cl,B错误;C项,W与X形成的一种化合物氮化硅可用于制备新型陶瓷,C正确;D项,非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,同主族元素非金属性从上往下逐渐减弱,T的非金属性比硅弱,最高价氧化物对应水化物不是强酸,D错误;故选C。
31.某新化合物结构如图所示,M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,X元素原子核外最外层电子数是Y元素原子核外电子数的一半。下列叙述正确的是( )
A.是非电解质
B.元素非金属性的顺序为X>Z>Y
C.Y的最高价氧化物能与H2O化合生成弱酸
D.该化合物中各粒子均满足8电子稳定结构
【答案】B
【解析】M为+1价阳离子,可知M为Li或Na,Y形成4个共价键,Y应为第IVA族元素,可能是C或Si;X只形成1个共价键,则X为H或F或Cl,Z得1个电子同时形成两条共价键,则Z最外层电子数为5,Z为N或P,M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,X元素原子核外最外层电子数是Y元素原子核外电子数的一半,则可知。A项,LiF属于盐,是电解质,A错误;B项,元素非金属性的顺序为F>P>Si,B正确;C项,SiO2不与H2O反应,C错误;D项,Li+不满足8电子稳定结构,D错误。故选B。
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