第四章 物质结构 元素周期律-2025-2026学年高一化学上学期期末复习系列（十年高考真题同步学与考）

考点 序号 考点名称 考试要求 （认知层级） 常考题型 备注 4-1 原子结构模型演变（道尔顿→卢瑟福→波尔） 了解 选择 易混：实验依据 4-2 原子构成（质子、中子、电子）及电量质量关系 理解 选择、填空 相对质量近似取整 4-3 核外电子排布基本规律（2n²、最外层≤8等） 掌握 填空、推断 1-20号元素 4-4 原子/离子结构示意图书写 掌握 填空、作图 注意离子电荷 4-5 元素周期表结构（周期、族、主副族） 理解 选择 7横18纵 4-6 金属与非金属分区及分界线 了解 选择 易考：半导体位置 4-7 同周期元素原子半径递变规律 掌握 选择、推断 左→右递减 4-8 同主族元素原子半径递变规律 掌握 选择、推断 上→下递增 4-9 元素化合价周期性变化（主族） 掌握 选择、填空 最高正价=族序 4-10 元素金属性与非金属性强弱判断依据 掌握 选择、实验 置换反应、氢氧化物碱性 4-11 同周期金属性/非金属性递变 掌握 选择、推断 左→右金属性减弱 4-12 同主族金属性/非金属性递变 掌握 选择、推断 上→下金属性增强 4-13 元素周期表位置→原子结构互推 掌握 填空、推断 原子序数=质子数 4-14 “位-构-性”综合推断 应用 推断大题 高频压轴 一、原子的构成 1．构成原子的微粒 原子 2．质量数 （1）概念：将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加所得的数值叫做质量数，常用 A表示。 （2）构成原子的粒子间的两个关系 ①质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N) ②质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数 3．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。 4．原子的质量数与相对原子质量的关系 （1）联系：如果忽略电子的质量，质子、中子的相对质量分别取其近似整数值，那么，原子的相对原子质量在数值上与原子的质量数近似相等。 （2）区别：原子的相对原子质量是指该原子的真实质量与C质量的的比值，一般不是正整数，而原子的质量数是该原子的质子数和中子数的代数和，都是正整数。 二、原子核外电子排布 1．电子层的含义 多电子原子里，电子分别在能量不同的区域内运动，人们把不同的区域简化为不连续的壳层，称之为电子层(如图所示)。 2．电子层表示方法 电子层n 1 2 3 4 5 6 7 字母 K L M N O P Q 3．电子的能量与运动区域 （1）在离核较近的区域运动的电子能量较低。 （2）在离核较远的区域运动的电子能量较高。 （3）离核最近的电子层是K层，该电子层上的电子的能量最低。 4．原子核外电子的排布规律 下表是稀有气体元素原子的电子层排布，从中探究核外电子排布规律： 核电 荷数 元素 名称 元素 符号 各电子层的电子数 K L M N O P 2 氦 He 2 10 氖 Ne 2 8 18 氩 Ar 2 8 8 36 氪 Kr 2 8 18 8 54 氙 Xe 2 8 18 18 8 86 氡 Rn 2 8 18 32 18 8 总结：原子核外电子排布规律——“五最” 一个最低 能量最低原理：核外电子一般总是先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外排布在能量逐步升高的电子层里。即按K→L→M→N→……的顺序排列 四个 最多 各电子层最多容纳2n2个电子。如K、L、M、N层最多容纳电子数分别为2、8、18、32 最外层最多容纳的电子数为8个(K层为最外层时最多容纳2个) 次外层最多能容纳的电子数为18个 倒数第三层电子最多不超过32个。 【易错提醒】 （1）核外电子排布规律是相互联系的，不能孤立地、机械地理解和套用。当M层不是最外层时，最多可以排布18个电子，而当它是最外层时，最多只能排布8个电子。 （2）最外层8个电子(K层为最外层时为2个电子)的结构，称为相对稳定结构。当元素原子的最外层电子数小于8(K层小于2)时，是不稳定结构。在化学反应中，具有不稳定结构的原子，总是“想方设法”通过各种方式(得失电子或形成共用电子对)使其结构趋于稳定。 5．核外电子排布的表示方法——原子或离子结构示意图 （1）原子结构示意图（以钠原子为例） （2）离子结构示意图 原子得到或失去一定数目的电子　形成阴离子或阳离子，原子核不发生改变。因此，简单离子可用离子结构示意图表示其核外电子排布，如Cl－：、Na＋：。 （3）画出下列原子或离子的结构示意图 ①S， S2－ ②Ca， Ca2＋ 【易错提醒】 （1）原子结构示意图能够较直观地表示出原子核内的质子数和核外电子的分层排布情况，根据原子结构示意图可以判断出相应的元素种类。 （2）由离子结构示意图可推断出离子的核电荷数、质子数和核外电子数的关系： 阳离子的核外电子数＝质子数(Z)－阳离子所带的电荷数 阴离子的核外电子数＝质子数(Z)+阳离子所带的电荷数 三、元素周期表的诞生和发展 1．诞生：1869年，俄国化学家门捷列夫将元素按照相对原子质量由小到大的顺序排列，将化学性质相似的元素放在一个纵列，制出了第一张元素周期表。 2．演变：为未知元素留下的空位先后被填满。 3．现行：元素的排序依据为原子的核电荷数。 四、元素周期表的结构 1．编排原则 （1）原子序数：按照元素在周期表中的顺序给元素编号。 原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。 （2）把电子层数目相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行。 （3）把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排成纵列。 2．元素周期表的结构 （1）周期：周期序数＝电子层数 周期分类 短周期 长周期 周期序数 1 2 3 4 5 6 7 元素种类 2 8 8 18 18 32 32 （2）族：主族序数＝原子的最外层电子数 族分类 主族 副族 第Ⅷ族 0族 总数 族数目 7 7 1 1 16 列数目 7 7 3 1 18 ①族包括三种类型：主族、副族和0族。主族元素的族序数后标A，如第ⅠA族；副族元素的族序数后标B(除了第Ⅷ族)，如第ⅡB族。 ②主族元素包括除He、Ne、Ar之外的所有短周期元素及部分长周期元素；副族元素全在长周期内；第8、9、10三个纵列叫做Ⅷ族。 （3）过渡元素：元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族，其中包括了第Ⅷ族，共10个纵列，全部是金属元素，统称为过渡元素。为了使元素周期表的结构美观，分别将第六、七周期的各15种元素统称为镧系元素(57～71号)、锕系元素(89～103号)，镧系元素和锕系元素各占一格，并在元素周期表的下方单独列出。 （4）常见族的别称 族 别称 第ⅠA族(氢除外) 碱金属元素 第ⅦA族 卤族元素 0族 稀有气体元素 （5）元素周期表记忆口诀 横行叫周期，现有一至七； 竖列称作族，总共十六族； Ⅷ族最特殊，三列是一族； 镧锕各十五，均属ⅢB族。 五、元素周期表的应用 1．预测新元素 为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索。 2．寻找新物质 3．在元素推断中的应用：元素的位置与原子结构的互相推断 本方法常用于确定原子序数≤20的元素。 （1）三个等式 ①周期序数＝电子层数 ②主族序数＝最外层电子数 ③原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数 （2）实例 ①X元素是第三周期第ⅠA族元素，则该元素原子有3个电子层，最外层电子数是1，即为钠元素。 ②Y元素的原子序数是16，则该元素的原子结构示意图是，其在周期表中的位置是第三周期第ⅥA族。 六、核素和同位素 1．核素 （1）概念：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。 （2）核素的表示方法 X表示质量数是A，质子数是Z的X原子。 2．同位素 （1）概念：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素（即同一元素的不同核素互称为同位素）。 （2）特点 ①位置：质子数相同，故元素符号相同，在周期表中占据同一位置。 ②构成：相同的质子数，不同的中子数。 ③性质：同位素的核外电子层结构相同，因此化学性质几乎相同；因质量数不同，物理性质略有差异。 3．元素、核素、同位素和同素异形体的区别 项目 内容 名称 元素 核素 同位素 同素异形体 本质 质子数相同的一类原子 质子数、中子数都一定的原子 质子数相同、中子数不同的原子 同种元素形成的不同单质 范畴 同类原子 原子 原子 单质 特性 只有种类，没有个数 化学反应中的最小微粒 化学性质几乎完全相同 元素相同、性质不同 决定因素 质子数 质子数、中子数 质子数、中子数 组成元素、结构 举例 H、C．O三种元素 H、H、H C．O五种核素 H、H、H互为同位素 O2与O3互为同素异形体 4．常见元素的同位素及其用途 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 七、原子的相对原子质量与元素的相对原子质量 1．原子的相对原子质量＝。 2．元素的相对原子质量，是按照该元素各种核素所占的一定百分比计算出的平均值。 八、碱金属元素 1．碱金属元素的原子结构特点 碱金属元素原子结构的共同点是最外层电子数相同，都是1个电子，不同点是电子层数和原子半径不同，其变化规律是随着核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。 2．碱金属单质的物理性质 元素 Li、NA．K、RB．Cs(原子序数增大) 相同点 除铯外，其余都呈银白色，它们都比较柔软，有延展性，密度较小，熔点较低，导电、导热性很好 递变 规律 密度 逐渐增大(钠、钾反常) 熔、沸点 逐渐降低 个性特点 ①铯略带金色光泽；②锂的密度比煤油的小；③钠的密度比钾的大 3．碱金属单质的化学性质 从原子结构分析，碱金属元素原子的最外层都有1个电子，在反应中极易失去电子，是化学性质非常活泼的金属，在自然界中都以化合态存在。 （1）与O2的反应越来越剧烈，产物越来越复杂，如Li与O2反应只能生成Li2O，Na与O2反应还可以生成Na2O2，而K与O2反应能够生成KO2等。 4Li+O22Li2O 2Na+O2Na2O2 （2）与H2O的反应越来越剧烈，如K与H2O反应可能会发生轻微爆炸，Rb与Cs遇水发生剧烈爆炸。 2Na+2H2O==2NaOH+H2↑ 2K+2H2O==2KOH+H2↑ 大量实验证明，从Li到Cs，碱金属与O2、H2O的反应越来越剧烈，产物越来越复杂，说明金属性逐渐增强。 【易错提醒】 碱金属的特殊性质 （1）单质NA．K通常保存在煤油中，Li通常用固体石蜡密封。 （2）碱金属单质中只有Li与O2反应的产物为一种(Li2O)，其他单质与O2反应的产物至少有两种。 （3）碱金属元素的最高价氧化物对应水化物中只有LiOH微溶，其他均为易溶于水的强碱。 （4）碱金属还原性最强的是Cs，还原性最弱的是Li。 （5）碱金属单质与盐溶液反应时，可以看作碱金属单质先与H2O反应生成碱和H2，而非直接与盐发生置换反应。 九、卤族元素 1．卤族元素的原子结构及其特点 卤族元素包括：F、Cl、Br、I(写元素符号，还包括At和Ts，但中学阶段不讨论)。原子结构特点： （1）相似性：最外层电子数都是7。 （2）递变性：F→I，核电荷数逐渐增大，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。 2．卤素单质的物理性质 F2 Cl2 Br2 I2 颜色、状态 淡黄绿色气体 黄绿色气体 深红棕色液体 紫黑色固体 密度 逐渐增大 熔、沸点 逐渐升高 3．卤素单质的化学性质 从原子结构分析，卤族元素原子的最外层都有7个电子，在反应中极易得到电子，是典型的非金属元素，在自然界中都以化合态存在。 （1）与H2反应 反应条件 化学方程式 产物稳定性 F2 在暗处即能反应 H2＋F2===2HF 很稳定 Cl2 光照或点燃 H2＋Cl22HCl 较稳定 Br2 加热 H2＋Br22HBr 不如氯化氢稳定 I2 不断加热 H2＋I22HI 不稳定 结论：从F2到I2，与H2反应剧烈程度依次减弱，生成气态氢化物的稳定性依次减弱，说明非金属性逐渐减弱。 （2）卤素单质间的置换反应 实验操作 实验现象 化学方程式 溶液颜色变为橙色 2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2 溶液颜色变为褐色 2KI＋Br2===2KBr＋I2 溶液颜色变为褐色 2KI＋Cl2===2KCl＋I2 结论：F2、Cl2、Br2、I2三种卤素单质的氧化性由强到弱的顺序是Cl2>Br2>I2，相应卤素离子的还原性由强到弱的顺序是I－>Br－>Cl－>F－。 【易错提醒】 卤素单质的特殊性质 （1）氟元素无正价，无含氧酸，是最活泼的非金属元素。 （2）在常温下Br2是唯一的一种液态非金属单质，液溴有很强的腐蚀性，易挥发。 （3）碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇I2变蓝色(检验I2)。 （4）Cl2、Br2、I2易溶于有机溶剂(如苯、CCl4、汽油等)。 （5）HF是弱酸，而HCl、HBr、HI是强酸。 （6）较活泼的卤素单质可以将较不活泼的卤素单质从其盐溶液(或卤化氢)中置换出来。注意F2除外，这是因为F2极易与溶液中的H2O反应而置换出O2，这也说明F2的氧化性强于O2。 十、同主族元素的性质与原子结构的关系 元素金属性强弱、非金属性强弱比较方法 1．判断元素金属性强弱的方法 （1）与O2化合的难易程度。 （2）与H2O(或与酸)反应的剧烈程度。 （3）最高价氧化物对应水化物的碱性强弱。 （4）金属单质间的置换反应。 2．判断元素非金属性强弱的方法 （1）单质与H2化合的难易程度。 （2）简单气态氢化物的稳定性。 （3）最高价氧化物对应水化物的酸性强弱。 1．（2024·江苏·高考真题）我国探月工程取得重大进展。月壤中含有CA．Fe等元素的磷酸盐，下列元素位于元素周期表第二周期的是 A．O B．P C．Ca D．Fe 2．（2024·上海·高考真题）下列关于与说法正确的是 A．是同种核素 B．是同素异形体 C．比多一个电子 D．比多一个中子 3．（2023·广东·高考真题）科教兴国，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。下列说法正确的是 A．“天舟六号”为中国空间站送去推进剂气，是第族元素 B．火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为 C．创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”，其原料中的与互为同位素 D．“深地一号”为进军万米深度提供核心装备，制造钻头用的金刚石为金属晶体 4．（2015·上海·高考真题）中国科学技术名词审定委员会已确定第116号元素Lv的名称为鉝，质量数。关于鉝的叙述错误的是 A．原子序数116 B．中子数177 C．核外电子数116 D．相对原子质量293 5．（2011·上海·高考真题）氯元素在自然界有35Cl和37Cl两种同位素，在计算式：34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.453中 A．75.77%表示35Cl的质量分数 B．24.23%表示35Cl的丰度 C．35.453表示氯元素的相对原子质量 D．36.966表示37Cl的质量数 6．（2007·上海·高考真题）是重要的核工业原料，在自然界的丰度很低。的浓缩一直为国际社会关注。下列有关说法正确的是 A．原子核中含有92个中子 B．原子核外有143个电子 C．与互为同位素 D．与互为同素异形体 7．（2017·海南·高考真题）下列分子中，其中子总数为24的是 A．18O3 B．2H217O2 C．14N16O2 D．14C16O2 8．（2007·天津·高考真题）2007年3月21日，我国公布了111号元素Rg的中文名称。该元素名称及所在周期 A． 第七周期 B．镭 第七周期 C．铼 第六周期 D．氡 第六周期 9．（2008·广东·高考真题）下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是 ①原子序数为15的元素的最高化合价为＋3 ②ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素 ③第二周期ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6 ④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期ⅡA族 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 10．（2010·上海·高考真题）科研人员最新研制成一种新型的氮化镓（GaN）晶体管，有望取代传统晶体管。氮化镓中镓元素（    ） A．为+3价 B．位于第IA族 C．位于第三周期 D．离子半径大于其原子半径 11．（2013·海南·高考真题）重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是 A．氘(D)原子核外有1个电子 B．1H与D互称同位素 C．H2O与D2O互称同素异形体 D．1H218O与D216O的相对分子质量相同 12．（2023·天津·高考真题）下列性质不能用于判断C．的非金属性强弱的是 A．元素的电负性 B．最高价氧化物的熔点 C．简单氢化物的热稳定性 D．最高价氧化物对应的水化物的酸性 一、核外电子排布、原子半径和主要化合价的变化 1．原子核外电子排布的周期性变化 以原子序数为1～18的元素为例，探究原子最外层电子数的变化，图示如下： 规律：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现由1到8的周期性变化(第一周期除外)。 2．原子半径的周期性变化 以第二、三周期元素为例，探究元素的原子半径的变化，图示如下： 规律：随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现由大到小的周期性变化。 【易错提醒】 原子半径的递变规律指同一周期第ⅠA族～第ⅦA族之间的变化规律，不包括稀有气体元素。 简单粒子半径的大小比较：“三看” “一看”电子层数：当电子层数不同时，一般电子层数越多，半径越大(简称“层多径大”)。 例：r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)；r(O2－)<r(S2－)<r(Se2－)<r(Te2－)。 “二看”原子序数：当电子层数相同时，原子序数越大，半径越小(简称“同层序大径小”)。 例：r(Na)>r(Mg)>r(Al)；r(O2－)>r(F－)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)。 “三看”核外电子数：同种元素的不同粒子，核外电子数越多，半径越大(简称“同核电多径大”)。 例：r(Cl－)>r(Cl)；r(Fe2＋)>r(Fe3＋)。 3．元素化合价的周期性变化 以原子序数为1～18的元素为例，探究元素化合价的变化，图示如下： 规律：随着原子序数的递增，元素的化合价呈周期性变化，即每周期，最高正价为＋1→＋7(O无最高正价、F无正价)，负价为－4→－1。 二、同周期元素金属性和非金属性的递变规律 以第三周期元素为例探究元素性质的递变规律。 1．预测：元素性质的递变规律 第三周期元素电子层数相同，由左向右核电荷数依次增多，原子半径依次减小，失电子的能力依次减弱，得电子的能力依次增强，预测它们的金属性依次减弱，非金属性依次增强。 2．实验探究：金属性的递变规律 （1）NA．Mg元素金属性强弱比较 原理 金属与水反应置换出H2的难易程度 操作 现象 镁条表面附着少量气泡 剧烈反应，溶液变成浅红色 化学反应 － Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑ 结论 结合Na与水的反应的现象，Na与水反应置换H2比Mg容易，则金属性：Na>Mg （2）Mg、Al元素金属性强弱比较 原理 金属的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱 物质 Al(OH)3 Mg(OH)2 操作 现象 A中沉淀溶解 B中沉淀溶解 C中沉淀溶解 D中沉淀不溶解 A．B．C．D试管中的离子方程式 A：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O B：Al(OH)3＋OH－=== [Al(OH)4]－ C：Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O D：不反应 结论 Al(OH)3是两性氢氧化物，其碱性弱于Mg(OH)2(中强碱)，更弱于NaOH(强碱)，则金属性：Na>Mg>Al 【易错提醒】 两性氢氧化物 (1)概念：既能与强酸反应又能与强碱反应，且均生成盐和水的氢氧化物。 (2)氢氧化铝的两性 ①向AlCl3溶液中加入过量氨水，现象：产生白色沉淀，发生反应的化学方程式：AlCl3＋3NH3·H2O===3NH4Cl＋Al(OH)3↓。 ②向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，现象：先产生白色沉淀，后白色沉淀溶解， 发生反应的化学方程式：AlCl3＋3NaOH===3NaCl＋Al(OH)3↓、NaOH＋Al(OH)3===Na[Al(OH)4]。 ③向Al(OH)3沉淀中加入盐酸，发生反应的离子方程式：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。 3．信息获取：非金属性的递变规律 Si P S Cl 判断依据 与氢气化合 高温 磷蒸气与氢气反应 加热 光照或点燃 由易到难的顺序是Cl、S、P、Si 判断依据 最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱 H2SiO3弱酸 H3PO4中强酸 H2SO4 强酸 HClO4强酸(酸性比H2SO4强) 酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3 结论 随着原子序数的递增，同周期的Si、P、S、Cl得电子的能力逐渐增强，非金属性逐渐增强 4．元素周期律 （1）内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。 （2）实质：元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果。 三、元素周期表的分区和元素化合价规律 1．元素周期表的金属区和非金属区 （1）元素周期表中元素的金属性和非金属性变化规律(见上图)。 （2）金属元素位于周期表的左下方，金属性最强的是Cs(放射性元素除外)，非金属元素位于周期表分界线的右上方，非金属性最强的是F。 （3）分界线附近的元素既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性，故元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线。 2．元素化合价与元素在周期表中位置的关系 族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 最高正价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋5 ＋6 ＋7 最低负价 － －4 －3 －2 －1 绝对值之和 － 8 8 8 8 结合表格数据归纳化合价规律： （1）主族元素最高正化合价＝主族序数＝最外层电子数。 （2）非金属元素的化合价 ①最高正价等于原子所能失去或偏移的最外层电子数(O、F除外)。 ②最低负价等于使它达到稳定结构所需要得到的电子数。 ③|最高正价| ＋|最低负价|＝8(H、O、F除外)。 四、元素周期表和元素周期律的应用 1．在科技生产中的应用 2．在理论上的应用 （1）比较不同周期、不同主族元素的性质 如金属性：Mg＞Al、Ca＞Mg，则由碱性：Mg(OH)2＞Al(OH)3、Ca(OH)2＞Mg(OH)2，得碱性：Ca(OH)2＞Al(OH)3。 （2）推测未知元素的某些性质 例如：①已知Ca(OH)2微溶、Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2难溶。 ②根据卤族元素性质的递变规律，可推知不常见元素砹(At)应为黑色固体，与氢气难化合，HAt不稳定，其水溶液呈酸性，AgAt难溶于水等。 （3）解释实验现象，如氟气通入氯化钠溶液中，不是置换出氯气，而是与水发生剧烈反应，由元素周期表的递变规律知氟元素的非金属性最强，氟气是氧化性最强的非金属单质。 （4）指导新元素的发现及预测它们的原子结构和性质。 3.金属性、非金属性强弱的判断方法 （1）金属性强弱比较 本质 原子越易失电子，金属性越强(与原子失电子数目的多少无关) 判断方法 ①在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强 ②单质与水或非氧化性酸反应制取氢气越容易，金属性越强 ③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强 ④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强 ⑤若Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，则Y比X的金属性强 ⑥元素在周期表中的位置，越靠左下方元素的金属性越强 （2）非金属性强弱比较 本质 原子越易得电子，非金属性越强(与原子得电子数目的多少无关) 判断方法 ①与H2化合越容易，非金属性越强 ②气态氢化物越稳定，非金属性越强 ③非金属阴离子的还原性越强，则其单质的氧化性越弱，元素的非金属性越弱 ④最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强 ⑤非金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A能置换出B，则A比B的非金属性强 ⑥元素在周期表中的位置，越靠右上方元素的非金属性越强 【易错提醒】 以下几点不能用作判断元素金属性或非金属性强弱的依据： ①原子失去或得到电子数目的多少。 ②单质的熔点(状态)或氢化物的沸点等物理性质。 ③非最高价含氧酸(如HClO、H2SO3等)的酸性。 ④气态氢化物水溶液(无氧酸)的酸性。 1．（2017·上海·高考真题）下列性质的比较正确的是 A．酸性：H2SiO3＞H2CO3 B．碱性：Mg(OH)2＞Al(OH)3 C．稳定性：SiH4＞PH3 D．原子半径：N＞C 2．（2016·浙江·高考真题）右图为元素周期表中短周期主族非金属元素的一部分，下列说法不正确的是 A．W的原子序数可能是Y的两倍 B．Z的原子半径比X的大 C．Y元素的非金属性比Z元素的强 D．Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性比W的强 3．（2018·天津·高考真题）下列有关物质性质的比较，结论正确的是 A．溶解度：Na2CO3<NaHCO3 B．热稳定性：HCl<PH3 C．沸点：C2H5SH<C2H5OH D．碱性：LiOH<Be(OH)2 4．（2014·山东·高考真题）根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是 A．同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱 B．核外电子排布相同的微粒化学性质也相同 C．Cl‾、S2‾、Ca2+、K+半径逐渐减小 D．与得电子能力相同 5．（2015·海南·高考真题）下列离子中半径最大的是 A．Na＋ B．Mg2＋ C．O2－ D．F－ 6．（2013·江苏·高考真题）短周期元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，且原子最外层电子数之和为13。X 的原子半径比Y 的小，X 与W 同主族，Z 是地壳中含量最高的元素。下列说法正确的是（ ） A．原子半径的大小顺序: r(Y)>r(Z)>r(W) B．元素Z、W 的简单离子的电子层结构不同 C．元素Y 的简单气态氢化物的热稳定性比Z 的强 D．只含X、Y、Z 三种元素的化合物，可能是离子化合物，也可能是共价化合物 7．（2009·山东·高考真题）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。下列说法正确的（　　） A．同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性 B．第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数 C．短周期元素形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构 D．同一主族的元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同 8．（2015•上海•高考真题）不能作为判断硫、氯两种元素非金属性强弱的依据是（ ） A．单质氧化性的强弱 B．单质沸点的高低 C．单质与氢气化合的难易 D．最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱 9．（2020·浙江·高考真题）X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。Y元素的最高正价为价，Y元素与Z、M元素相邻，且与M元素同主族；化合物的电子总数为18个；Q元素的原子最外层电子数比次外层少一个电子。下列说法不正确的是 A．原子半径： B．最高价氧化物对应水化物的酸性： C．易溶于水，其水溶液呈碱性 D．X、Z和Q三种元素形成的化合物一定是共价化合物 10．（2017·天津·高考真题）根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是 A．气态氢化物的稳定性：H2O＞NH3＞SiH4 B．氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物 C．如图所示实验可证明元素的非金属性：Cl＞C＞Si D．用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族 11．（2021·广东·高考真题）一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中，的原子核只有1个质子；元素、、原子序数依次增大，且均位于的下一周期；元素的原子比原子多8个电子。下列说法不正确的是 A．是一种强酸 B．非金属性： C．原子半径： D．中，的化合价为+2价 12．（2021·重庆·高考真题）元素X、Y和Z可形成化合物X3Y3Z6， X的原子序数是Z的原子序数的5倍，1 mol X3Y3Z6含42mol质子，下列叙述正确的是 A．X位于周期表的第二周期第VA族 B．Y的原子半径大于X的原子半径 C．Y的氧化物为无色气体 D．Z的单质与Cl2反应可生成共价化合物 13．（2022·湖南·高考真题）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： B．非金属性： C．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 14．（2023·全国甲卷·高考真题）W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等，WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是 A．原子半径： B．简单氢化物的沸点： C．与可形成离子化合物 D．的最高价含氧酸是弱酸 一、化学键 1．定义：相邻的原子之间强烈的相互作用叫做化学键。 2．分类：化学键分为离子键和共价键。 二、离子键和离子化合物 1．NaCl的形成示意图 钠离子和氯离子通过静电作用结合在一起，形成氯化钠。 2．离子键的定义：带相反电荷的离子之间的相互作用，称为离子键 。 （1）成键微粒：阳离子 、 阴离子 。 （2）成键本质：阴、阳离子的静电作用 。 （3）成键条件：一般是活泼金属元素与活泼非金属元素经电子得失，形成离子键 。 3．离子键的形成和影响因素 （1）本质原因 活泼金属原子失去电子后形成阳离子和活泼非金属原子得到电子后形成阴离子而达到稳定结构，两种离子以静电作用结合成化合物，用图示表示如下： （2）影响离子键强弱的因素 影响离子键强弱的主要因素是离子半径和离子所带电荷数，即离子半径越小，离子所带电荷数越多，阴、阳离子间的作用就越强，离子键就越强。 4．离子化合物 （1）定义：由离子键结合而形成的化合物。 （2）离子化合物的常见类型 ①活泼金属氧化物，如Na2O、MgO、Al2O3等。 ②强碱，如NaOH、KOH、Ba(OH)2等。 ③大多数盐，如NaCl、K2SO4、CaCO3、NH4NO3等。 5．离子化合物的性质 （1）离子键一般比较牢固，破坏它需要较高的能量，所以离子化合物的熔点一般比较高，常温下为固体。 （2）离子化合物在溶于水或熔融时，离子键被破坏，形成自由移动的阴、阳离子，能够导电，故离子化合物都是电解质。 （3）离子化合物在熔融状态下能导电，是其重要特性。 6．离子化合物的判定 （1）从组成元素判定：一般活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化合物为离子化合物。 （2）熔融状态下是否导电：在熔融时能导电的化合物为离子化合物。 【易错提醒】 有关离子化合物判定的三个“一定”和两个“不一定” （1）三个“一定” ①离子化合物中一定含有离子键； ②含有离子键的物质一定是离子化合物； ③离子化合物中一定含有阴离子和阳离子。 （2）两个“不一定” ①离子化合物中不一定含有金属元素，如NH4Cl、NH4NO3等； ②含有金属元素的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3。 三、电子式 1．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。 2．电子式的书写 （1）原子的电子式，如： ·H ·· ·∶ ·· ·∶ （2）离子的电子式 ①简单阳离子是由金属原子失电子形成的，原子的最外层已无电子，故用阳离子的符号表示，如：Na＋、Li＋、Mg2＋、Al3＋等。 ②简单阴离子不但要画出最外层电子数(包括得到的电子)，而且还应用“[ ]”括起来，并在右上角标出“n－”以表示其所带的电荷。例如：氯离子[∶∶]－、硫离子[∶∶]2－。 ③复杂阴、阳离子要标明电子，用“[ ]”括上，并在“[ ]”右上角标明电性和电量，如：铵根；氢氧化根[∶∶H]－；过氧化根[∶∶∶]2－ （3）离子化合物的电子式 ①AB型：将阴、阳离子的电子式按原有顺序排列即可，如氧化钙：Ca2＋[]2－ ②A2B型或AB2型：相同的离子不能合并，应阴、阳离子分开交叉写，如硫化钾：K＋[]2－K＋ （4）用电子式表示离子化合物的形成过程 ①NaCl的形成过程 ②MgBr2的形成过程 四、共价键和共价化合物 1．共价键的概念 （1）定义：原子间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键。 （2）成键微粒：原子。 （3）成键元素：一般是同种或不同种的非金属元素。 2．共价键的分类 3．共价化合物 （1）概念：通过共用电子对作用形成的化合物叫做共价化合物。 （2）常见类型： 极少数的盐，如AlCl3、FeCl3等 非金属氧化物，如CO2、SiO2 非金属氢化物，如NH3、HCl 含氧酸，如HNO3、H2SO4 部分碱，如NH3·H2O 大多数的有机物，如乙醇、乙酸 （3）离子化合物与共价化合物的比较 离子化合物 共价化合物 定义 阴、阳离子之间以离子键相结合形成的化合物 原子间以共用电子对形成分子的化合物 构成粒子 阴、阳离子 原子 粒子间的作用 离子键 共价键 熔、沸点 较高 一般较低，少部分很高(如SiO2) 导电性 熔融态或水溶液中导电 熔融态不导电，溶于水有的导电(如硫酸)，有的不导电(如蔗糖) 熔化时破坏的作用力 一定破坏离子键 一般不破坏共价键 实例 强碱、大多数盐、活泼金属的氧化物等 酸、非金属的氢化物、非金属的氧化物等 4．共价键的存在 （1）非金属单质，如O2；某些化合物，如Na2O2。 （2）共价化合物，如SO2。 （3）某些离子化合物，如NaOH。 【易错提醒】 ①共价化合物中一定只含有共价键，不含离子键。 ②含共价键的物质不一定是共价化合物，可能是单质，如O2、N2、H2、Cl2等，也可能是离子化合物，如NaOH中OH－含有共价键、Na2O2中O22-含有共价键、NH4Cl中NH4+含有共价键。 ③共价键的成键原子一般为非金属元素原子，但某些金属元素原子与非金属元素原子之间也可以形成共价键，如AlCl3中所含的化学键就是共价键；非金属元素原子间形成的化学键也可能是离子键，如NH4Cl中NH4+与Cl－间是离子键，但NH4+中N与H之间是共价键。 5．共价键的表示方法 （1）电子式：用电子式表示共价化合物时，不需要加“[　]”和标电荷。如：Cl2的电子式为 ，HCl的电子式为 ，N2的电子式为 ，CO2的电子式为 。 （2）结构式：在化学上，常用一根短线“—”表示一对共用电子，其余电子一律省去，这样的式子叫做结构式。 （3）几种常见物质的分子式、电子式、结构式、分子结构模型及分子空间构型 分子式 电子式 结构式 分子结构模型 分子空间构型 H2 HH H—H 直线形 HCl H H—Cl 直线形 H2O HH V形 CO2 ··C·· O==C==O 直线形 CH4 正四面体形 6．用电子式表示共价化合物的形成过程 用电子式表示共价化合物分子的形成过程时，中间用“―→”连接，右边相同原子不能合并。不用弧线箭头表示电子转移情况，所得物质的电子式不标所带电荷情况。 （1）H2O的形成过程 （2）HCl的形成过程 五、化学键及化学反应的实质 1．化学键 （1）定义：相邻的原子之间强烈的相互作用叫做化学键。 （2）分类：化学键 2．化学反应的实质：化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。 （1）只有化学键的断裂而没有化学键的形成的过程不是化学变化，如HCl溶于水和NaCl固体熔化都不是化学变化。 （2）只形成化学键的过程也不是化学变化，如将NaCl溶液蒸发结晶析出NaCl晶体的过程中形成离子键，但不属于化学变化。 六、分子间作用力和氢键 1．分子间作用力：把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力，又称范德华力。 （1）分子间作用力比化学键弱得多，它对物质的熔、沸点等有影响。一般来说，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、沸点也越高。 （2）分子间作用力与化学键的区别：分子间作用力存在于分子之间。化学键存在于原子或离子之间。 2．氢键 （1）定义：HF、H2O、NH3 的沸点在同族有反常现象，是因为它们的分子之间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用，这种相互作用叫氢键 。 （2）氢键比化学键弱，但比范德华力强，所以把氢键看作是一种稍强的分子间作用力。例如：H2Te、H2Se、H2S随相对分子质量的减小，分子间作用力依次减弱，因而熔沸点依次降低。然而H2O由于分子间氢键的形成，分子间作用力骤然增强，从而改变了同族氢化物熔沸点降低的趋势而猛然升高，即熔沸点H2O>H2S。卤族中和氮族中熔沸点也有类似情况：熔沸点HF>HCl，熔沸点NH3>PH3。 （3）冰中氢键的存在使冰的结构中有空隙，造成其密度低于液态水。 七、物质变化过程中化学键的变化 1．化学键类型与物质类别的关系 含化学键情况 物质类别 只有共价键 非金属单质，如Cl2、N2、I2、P4、金刚石等 非金属元素构成的化合物，如H2SO4、CO2、NH3、HCl、CCl4、CS2等 只有离子键 活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如NaCl、CaCl2、K2O等 既有离子键又有共价键 含有原子团的离子化合物，如Na2SO4、Ba(OH)2、NH4Cl、Na2O2等 没有化学键 稀有气体，如Ne、Ar等 2．物质变化过程中化学键的变化 （1）由分子构成的物质发生三态变化时，克服的是分子间作用力，无化学键被破坏。 （2）发生化学变化时，既有化学键的断裂又有化学键的形成。有化学键断裂或形成的变化不一定是化学变化，发生物理变化时可能有化学键的断裂或形成，如晶体的析出。 （3）离子化合物的溶解或熔化过程 离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子，离子键被破坏。 （4）共价化合物的溶解过程 ①有些共价化合物溶于水后，能与水反应，其分子内共价键被破坏，如CO2、SO2等。 ②有些共价化合物溶于水后，发生电离，其分子内的共价键被破坏，如HCl、H2SO4等。 ③部分溶于水后，其分子内的化学键不被破坏，如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。 （5）单质的溶解过程 某些活泼的非金属单质溶于水后，能与水反应，其分子内的共价键被破坏，如Cl2、F2等。 【易错提醒】 化学反应中，并不是反应物中所有的化学键都被破坏 如(NH4)2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NH4Cl，反应中NH4+的共价键未被破坏。 1．（2022·湖南·高考真题）下列说法错误的是 A．氢键，离子键和共价键都属于化学键 B．化学家门捷列夫编制了第一张元素周期表 C．药剂师和营养师必须具备化学相关专业知识 D．石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一 2．（2021·天津·高考真题）关于反应所涉及的物质，下列说法错误的是 A．H2SO4在该反应中为氧化剂 B．Na2SO3容易被空气中的O2氧化变质 C．Na2SO4是含有共价键的离子化合物 D．SO2是导致酸雨的主要有害污染物 3．（2021·浙江·高考真题）下列含有共价键的盐是 A．CaCl2 B．H2SO4 C．Ba(OH)2 D．Na2CO3 4．（2010·海南·高考真题）短周期元素X、Y、Z所在的周期数依次增大，它们的原子序数之和为20，且Y2－与Z＋核外电子层的结构相同。下列化合物中同时存在极性和非极性共价键的是 A．Z2Y B．X2Y2 C．Z2Y2 D．ZYX 5．（2007·江苏·高考真题）下列说法正确的是 A．原子晶体中只存在非极性共价键 B．稀有气体形成的晶体属于分子晶体 C．干冰升华时，分子内共价键会发生断裂 D．金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物 6．（2017·浙江·高考真题）下列说法不正确的是 A．Cl2、Br2、I2的分子间作用力依次减小 B．石英是由硅原子和氧原子构成的原子晶体，加热熔化时需破坏共价键 C．氢氧化钠在熔融状态下离子键被削弱，形成自由移动的离子，具有导电性 D．水电解生成氢气和氧气，有化学键的断裂和形成 7．（2015·新课标Ⅱ·高考真题）原子序数依次增大的元素、、、，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。的电子层结构与氦相同，和的次外层有8个电子，和的电子层结构相同。下列叙述错误的是 A．元素的非金属性顺序为 B．和其它3种元素均能形成离子化合物 C．和其它3种元素均能形成共价化合物 D．元素、、各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6 8．（2021·全国甲卷·高考真题）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，也是Y的最外层电子数的2倍。W和X的单质常温下均为气体。下列叙述正确的是 A．原子半径： B．W与X只能形成一种化合物 C．Y的氧化物为碱性氧化物，不与强碱反应 D．W、X和Z可形成既含有离子键又含有共价键的化合物 9．（2021·全国乙卷·高考真题）我国嫦娥五号探测器带回的月球土壤，经分析发现其构成与地球土壤类似土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族，下列结论正确的是 A．原子半径大小顺序为 B．化合物XW中的化学键为离子键 C．Y单质的导电性能弱于Z单质的 D．Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸 10．（2009·四川·高考真题）X、Y、Z、M是元素周期表中前20号元素，其原子序数依次增大，且X、Y、Z相邻。X的核电荷数是Y的核外电子数的一半，Y与M可形成化合物M2Y。下列说法正确的是(　　) A．还原性：X的氢化物>Y的氢化物>Z的氢化物 B．简单离子的半径：M的离子>Z的离子>Y的离子>X的离子 C．YX2、M2Y都是含有极性键的极性分子 D．Z元素的最高价氧化物的水化物的化学式为HZO4 11．（2021·福建·高考真题）某种食品膨松剂由原子序数依次增大的R、W、X、Y、Z五种主族元素组成。五种元素分处三个短周期，X、Z同主族，R、W、X的原子序数之和与Z的原子序数相等，Y原子的最外层电子数是Z原子的一半。下列说法正确的是 A．简单氢化物的稳定性： B．Y的氧化物是两性氧化物 C．R、W、X只能组成共价化合物 D．最高正价： 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共48分） 1．（2024·北京·高考真题）我国科研人员利用激光操控方法，从原子束流中直接俘获原子，实现了对同位素的灵敏检测。的半衰期(放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间)长达10万年，是的17倍，可应用于地球科学与考古学。下列说法正确的是 A．的原子核内有21个中子 B．的半衰期长，说明难以失去电子 C．衰变一半所需的时间小于衰变一半所需的时间 D．从原子束流中直接俘获原子的过程属于化学变化 2．（2021·天津·高考真题）核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一、氘()是核聚变反应的主要原料，下列有关叙述正确的是 A．的中子数为2 B．的核电荷数为1 C．是自然界中最轻的原子 D．是氢元素的一种同素异形体 3．（2017·上海·高考真题）某负一价阴离子的核外有10个电子，该元素在周期表中的位置是 A．第二周期第IA族 B．第二周期第ⅦA族 C．第三周期第IA族 D．第三周期第ⅦA族 4．（2022·河北·高考真题）中子轰击X原子的核反应为X+n→Y+H，其中Y可用于测定文物年代。下列说法错误的是 A．原子半径：Y＞X B．YH的电子式为： C．最高价含氧酸的酸性：Y＞X D．X与Y均能形成多种氢化物 5．（2012·大纲版·高考真题）下列关于化学键的叙述，正确的一项是 A．离子化合物中一定含有离子键 B．单质分子中均不存在化学键 C．含有极性键的分子一定是极性分子 D．含有共价键的化合物一定是共价化合物 6．（2020·浙江·高考真题）有共价键的离子化合物是（    ） A． B． C． D． 7．（2021·北京·高考真题）下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是 A．酸性：HClO4＞H2SO3＞H2SiO3 B．碱性：KOH＞NaOH＞LiOH C．热稳定性：H2O＞H2S＞PH3 D．非金属性：F＞O＞N 8．（2019·浙江·高考真题）2019年是门捷列夫提出元素周期表150周年。根据元素周期律和元素周期表，下列推断不合理的是 A．第35号元素的单质在常温常压下是液体 B．位于第四周期第ⅤA族的元素为非金属元素 C．第84号元素的最高化合价是＋7 D．第七周期0族元素的原子序数为118 9．（2016·浙江·高考真题）W、X、Y、Z、N六种主族元素，它们在周期表中位置如图所示，下列说法不正确的是 A．原子半径：Y＞Z＞W B．单质的还原性：X＞Y C．溴与元素M同主族，最高价氧化物的水化物的酸性比M的强 D．元素N位于金属与非金属的分界线附近，可以推断N元素的单质可作半导体材料 10．（2012·广东·高考真题）是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图，下列说法正确的是 A．原子半径：Z>Y>X B．气态氢化物的稳定性：R>W C．WX3和水反应形成的化合物是离子化合物 D．Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物相互不能反应 （2020·江苏·高考真题）阅读下列资料，完成下列小题。 海水晒盐后精制得到NaCl，氯碱工业电解饱和NaCl溶液得到Cl2和NaOH，以NaCl、NH3、CO2等为原料可得到 NaHCO3；向海水晒盐得到的卤水中通Cl2可制溴；从海水中还能提取镁。 11．下列关于NA．Mg、Cl、Br元素及其化合物的说法正确的是 A．NaOH的碱性比Mg(OH)2的强 B．Cl2得到电子的能力比Br2的弱 C．原子半径r： D．原子的最外层电子数n： 12．下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A．(aq)(g)漂白粉(s) B．(aq)(s)(s) C．(aq)(aq)(aq) D．(s)(aq)(s) 13．（2022·广东·高考真题）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 甲 乙 丙 丁 戊 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 14．（2023·全国乙卷·高考真题）一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子与具有相同的电子结构。下列叙述正确的是 A．X的常见化合价有、 B．原子半径大小为 C．YX的水合物具有两性 D．W单质只有4种同素异形体 15．（2020·全国III卷·高考真题）NA是阿伏加 德罗常数的值。下列说法正确的是 A．22.4 L(标准状况)氮气中含有7NA个中子 B．1 mol重水比1 mol水多NA个质子 C．12 g石墨烯和12 g金刚石均含有NA个碳原子 D．1 L 1 mol·L−1 NaCl溶液含有28NA个电子 16．（2023·重庆·高考真题）化合物X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同，相对分子质量相差7，1molX3Y7WR含40mol质子，X、W和R三种元素位于同周期，X原子最外层电子数是R原子核外电子数的一半。下列说法正确的是 A．原子半径：W＞R B．非金属性：X＞R C．Y和Z互为同素异形体 D．常温常压下X和W的单质均为固体 二、非选择题（共4小题，共52分） 17．（2010·北京·高考真题）（12分）为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器已略去，气密性已检验）。 实验过程： Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。 Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。 Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕色时，关闭活塞a。 Ⅳ……… （1）A中产生黄绿色气体，其电子式是 。 （2）验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 。 （3）B中溶液发生反应的离子方程式是 。 （4）为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是 。 （5）过程Ⅲ实验的目的是 。 （6）氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下 ，得电子能力逐渐减弱。 18．（2014·福建·高考真题）（14分）元素周期表中第ⅦA族元素的单质及其化合物的用途广泛。 （1）与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为 。 （2）能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是 (填序号)。 a．Cl2、Br2、I2的熔点 b． Cl2、Br2、I2的氧化性 c．HCl、HBr、HI的热稳定性   d． HCl、HBr、HI的酸性 （3）工业上，通过如下转化可制得KClO3晶体： NaCl溶液NaClO3溶液KClO3晶体 ①完成I中反应的总化学方程式：□NaCl＋□H2O＝□NaClO3＋□ 。 ②Ⅱ中转化的基本反应类型是 ，该反应过程能析出KClO3晶体而无其它晶体析出的原因是 。 （4）一定条件，在水溶液中1 mol Cl－、ClO(x＝1，2，3，4)的能量(KJ)相对大小如图所示。 ①D是 (填离子符号)。 ②B→A＋C反应的离子反应方程式为 。 19．（2008·天津·高考真题）（14分）W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短同期元素，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素。 （1）W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，该反应的离子方程式为 。 （2）W与Y 可形成化合物W2Y，该化合物的电子式为 。 （3）Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中，发生反应的化学方程式为 。 （4）比较Y、Z气态氢化物的稳定性 ＞ （用分子式表示）。 （5）W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是： ＞ ＞ ＞ 。 20．（2011·海南·高考真题）（12分）四种短周期元素在周期表中的相对位置如下所示，其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。 X Y Z W 请回答下列问题： （1）元素Z位于周期表中的第 周期， 族； （2）这些元素的氢化物中，水溶液碱性最强的是 （写化学式）； （3）XW2的电子式为 ； （4）Y的最高价氧化物的化学式为 ； （5）W和Y形成的一种二元化合物具有色温效应，相对分子质量在170～190之间，且W的质量分数约为70％。该化合物的化学式为 。 12 / 32 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 考点 序号 考点名称 考试要求 （认知层级） 常考题型 备注 4-1 原子结构模型演变（道尔顿→卢瑟福→波尔） 了解 选择 易混：实验依据 4-2 原子构成（质子、中子、电子）及电量质量关系 理解 选择、填空 相对质量近似取整 4-3 核外电子排布基本规律（2n²、最外层≤8等） 掌握 填空、推断 1-20号元素 4-4 原子/离子结构示意图书写 掌握 填空、作图 注意离子电荷 4-5 元素周期表结构（周期、族、主副族） 理解 选择 7横18纵 4-6 金属与非金属分区及分界线 了解 选择 易考：半导体位置 4-7 同周期元素原子半径递变规律 掌握 选择、推断 左→右递减 4-8 同主族元素原子半径递变规律 掌握 选择、推断 上→下递增 4-9 元素化合价周期性变化（主族） 掌握 选择、填空 最高正价=族序 4-10 元素金属性与非金属性强弱判断依据 掌握 选择、实验 置换反应、氢氧化物碱性 4-11 同周期金属性/非金属性递变 掌握 选择、推断 左→右金属性减弱 4-12 同主族金属性/非金属性递变 掌握 选择、推断 上→下金属性增强 4-13 元素周期表位置→原子结构互推 掌握 填空、推断 原子序数=质子数 4-14 “位-构-性”综合推断 应用 推断大题 高频压轴 一、原子的构成 1．构成原子的微粒 原子 2．质量数 （1）概念：将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加所得的数值叫做质量数，常用 A表示。 （2）构成原子的粒子间的两个关系 ①质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N) ②质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数 3．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。 4．原子的质量数与相对原子质量的关系 （1）联系：如果忽略电子的质量，质子、中子的相对质量分别取其近似整数值，那么，原子的相对原子质量在数值上与原子的质量数近似相等。 （2）区别：原子的相对原子质量是指该原子的真实质量与C质量的的比值，一般不是正整数，而原子的质量数是该原子的质子数和中子数的代数和，都是正整数。 二、原子核外电子排布 1．电子层的含义 多电子原子里，电子分别在能量不同的区域内运动，人们把不同的区域简化为不连续的壳层，称之为电子层(如图所示)。 2．电子层表示方法 电子层n 1 2 3 4 5 6 7 字母 K L M N O P Q 3．电子的能量与运动区域 （1）在离核较近的区域运动的电子能量较低。 （2）在离核较远的区域运动的电子能量较高。 （3）离核最近的电子层是K层，该电子层上的电子的能量最低。 4．原子核外电子的排布规律 下表是稀有气体元素原子的电子层排布，从中探究核外电子排布规律： 核电 荷数 元素 名称 元素 符号 各电子层的电子数 K L M N O P 2 氦 He 2 10 氖 Ne 2 8 18 氩 Ar 2 8 8 36 氪 Kr 2 8 18 8 54 氙 Xe 2 8 18 18 8 86 氡 Rn 2 8 18 32 18 8 总结：原子核外电子排布规律——“五最” 一个最低 能量最低原理：核外电子一般总是先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外排布在能量逐步升高的电子层里。即按K→L→M→N→……的顺序排列 四个 最多 各电子层最多容纳2n2个电子。如K、L、M、N层最多容纳电子数分别为2、8、18、32 最外层最多容纳的电子数为8个(K层为最外层时最多容纳2个) 次外层最多能容纳的电子数为18个 倒数第三层电子最多不超过32个。 【易错提醒】 （1）核外电子排布规律是相互联系的，不能孤立地、机械地理解和套用。当M层不是最外层时，最多可以排布18个电子，而当它是最外层时，最多只能排布8个电子。 （2）最外层8个电子(K层为最外层时为2个电子)的结构，称为相对稳定结构。当元素原子的最外层电子数小于8(K层小于2)时，是不稳定结构。在化学反应中，具有不稳定结构的原子，总是“想方设法”通过各种方式(得失电子或形成共用电子对)使其结构趋于稳定。 5．核外电子排布的表示方法——原子或离子结构示意图 （1）原子结构示意图（以钠原子为例） （2）离子结构示意图 原子得到或失去一定数目的电子　形成阴离子或阳离子，原子核不发生改变。因此，简单离子可用离子结构示意图表示其核外电子排布，如Cl－：、Na＋：。 （3）画出下列原子或离子的结构示意图 ①S， S2－ ②Ca， Ca2＋ 【易错提醒】 （1）原子结构示意图能够较直观地表示出原子核内的质子数和核外电子的分层排布情况，根据原子结构示意图可以判断出相应的元素种类。 （2）由离子结构示意图可推断出离子的核电荷数、质子数和核外电子数的关系： 阳离子的核外电子数＝质子数(Z)－阳离子所带的电荷数 阴离子的核外电子数＝质子数(Z)+阳离子所带的电荷数 三、元素周期表的诞生和发展 1．诞生：1869年，俄国化学家门捷列夫将元素按照相对原子质量由小到大的顺序排列，将化学性质相似的元素放在一个纵列，制出了第一张元素周期表。 2．演变：为未知元素留下的空位先后被填满。 3．现行：元素的排序依据为原子的核电荷数。 四、元素周期表的结构 1．编排原则 （1）原子序数：按照元素在周期表中的顺序给元素编号。 原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。 （2）把电子层数目相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行。 （3）把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排成纵列。 2．元素周期表的结构 （1）周期：周期序数＝电子层数 周期分类 短周期 长周期 周期序数 1 2 3 4 5 6 7 元素种类 2 8 8 18 18 32 32 （2）族：主族序数＝原子的最外层电子数 族分类 主族 副族 第Ⅷ族 0族 总数 族数目 7 7 1 1 16 列数目 7 7 3 1 18 ①族包括三种类型：主族、副族和0族。主族元素的族序数后标A，如第ⅠA族；副族元素的族序数后标B(除了第Ⅷ族)，如第ⅡB族。 ②主族元素包括除He、Ne、Ar之外的所有短周期元素及部分长周期元素；副族元素全在长周期内；第8、9、10三个纵列叫做Ⅷ族。 （3）过渡元素：元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族，其中包括了第Ⅷ族，共10个纵列，全部是金属元素，统称为过渡元素。为了使元素周期表的结构美观，分别将第六、七周期的各15种元素统称为镧系元素(57～71号)、锕系元素(89～103号)，镧系元素和锕系元素各占一格，并在元素周期表的下方单独列出。 （4）常见族的别称 族 别称 第ⅠA族(氢除外) 碱金属元素 第ⅦA族 卤族元素 0族 稀有气体元素 （5）元素周期表记忆口诀 横行叫周期，现有一至七； 竖列称作族，总共十六族； Ⅷ族最特殊，三列是一族； 镧锕各十五，均属ⅢB族。 五、元素周期表的应用 1．预测新元素 为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索。 2．寻找新物质 3．在元素推断中的应用：元素的位置与原子结构的互相推断 本方法常用于确定原子序数≤20的元素。 （1）三个等式 ①周期序数＝电子层数 ②主族序数＝最外层电子数 ③原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数 （2）实例 ①X元素是第三周期第ⅠA族元素，则该元素原子有3个电子层，最外层电子数是1，即为钠元素。 ②Y元素的原子序数是16，则该元素的原子结构示意图是，其在周期表中的位置是第三周期第ⅥA族。 六、核素和同位素 1．核素 （1）概念：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。 （2）核素的表示方法 X表示质量数是A，质子数是Z的X原子。 2．同位素 （1）概念：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素（即同一元素的不同核素互称为同位素）。 （2）特点 ①位置：质子数相同，故元素符号相同，在周期表中占据同一位置。 ②构成：相同的质子数，不同的中子数。 ③性质：同位素的核外电子层结构相同，因此化学性质几乎相同；因质量数不同，物理性质略有差异。 3．元素、核素、同位素和同素异形体的区别 项目 内容 名称 元素 核素 同位素 同素异形体 本质 质子数相同的一类原子 质子数、中子数都一定的原子 质子数相同、中子数不同的原子 同种元素形成的不同单质 范畴 同类原子 原子 原子 单质 特性 只有种类，没有个数 化学反应中的最小微粒 化学性质几乎完全相同 元素相同、性质不同 决定因素 质子数 质子数、中子数 质子数、中子数 组成元素、结构 举例 H、C．O三种元素 H、H、H C．O五种核素 H、H、H互为同位素 O2与O3互为同素异形体 4．常见元素的同位素及其用途 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 七、原子的相对原子质量与元素的相对原子质量 1．原子的相对原子质量＝。 2．元素的相对原子质量，是按照该元素各种核素所占的一定百分比计算出的平均值。 八、碱金属元素 1．碱金属元素的原子结构特点 碱金属元素原子结构的共同点是最外层电子数相同，都是1个电子，不同点是电子层数和原子半径不同，其变化规律是随着核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。 2．碱金属单质的物理性质 元素 Li、NA．K、RB．Cs(原子序数增大) 相同点 除铯外，其余都呈银白色，它们都比较柔软，有延展性，密度较小，熔点较低，导电、导热性很好 递变 规律 密度 逐渐增大(钠、钾反常) 熔、沸点 逐渐降低 个性特点 ①铯略带金色光泽；②锂的密度比煤油的小；③钠的密度比钾的大 3．碱金属单质的化学性质 从原子结构分析，碱金属元素原子的最外层都有1个电子，在反应中极易失去电子，是化学性质非常活泼的金属，在自然界中都以化合态存在。 （1）与O2的反应越来越剧烈，产物越来越复杂，如Li与O2反应只能生成Li2O，Na与O2反应还可以生成Na2O2，而K与O2反应能够生成KO2等。 4Li+O22Li2O 2Na+O2Na2O2 （2）与H2O的反应越来越剧烈，如K与H2O反应可能会发生轻微爆炸，Rb与Cs遇水发生剧烈爆炸。 2Na+2H2O==2NaOH+H2↑ 2K+2H2O==2KOH+H2↑ 大量实验证明，从Li到Cs，碱金属与O2、H2O的反应越来越剧烈，产物越来越复杂，说明金属性逐渐增强。 【易错提醒】 碱金属的特殊性质 （1）单质NA．K通常保存在煤油中，Li通常用固体石蜡密封。 （2）碱金属单质中只有Li与O2反应的产物为一种(Li2O)，其他单质与O2反应的产物至少有两种。 （3）碱金属元素的最高价氧化物对应水化物中只有LiOH微溶，其他均为易溶于水的强碱。 （4）碱金属还原性最强的是Cs，还原性最弱的是Li。 （5）碱金属单质与盐溶液反应时，可以看作碱金属单质先与H2O反应生成碱和H2，而非直接与盐发生置换反应。 九、卤族元素 1．卤族元素的原子结构及其特点 卤族元素包括：F、Cl、Br、I(写元素符号，还包括At和Ts，但中学阶段不讨论)。原子结构特点： （1）相似性：最外层电子数都是7。 （2）递变性：F→I，核电荷数逐渐增大，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。 2．卤素单质的物理性质 F2 Cl2 Br2 I2 颜色、状态 淡黄绿色气体 黄绿色气体 深红棕色液体 紫黑色固体 密度 逐渐增大 熔、沸点 逐渐升高 3．卤素单质的化学性质 从原子结构分析，卤族元素原子的最外层都有7个电子，在反应中极易得到电子，是典型的非金属元素，在自然界中都以化合态存在。 （1）与H2反应 反应条件 化学方程式 产物稳定性 F2 在暗处即能反应 H2＋F2===2HF 很稳定 Cl2 光照或点燃 H2＋Cl22HCl 较稳定 Br2 加热 H2＋Br22HBr 不如氯化氢稳定 I2 不断加热 H2＋I22HI 不稳定 结论：从F2到I2，与H2反应剧烈程度依次减弱，生成气态氢化物的稳定性依次减弱，说明非金属性逐渐减弱。 （2）卤素单质间的置换反应 实验操作 实验现象 化学方程式 溶液颜色变为橙色 2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2 溶液颜色变为褐色 2KI＋Br2===2KBr＋I2 溶液颜色变为褐色 2KI＋Cl2===2KCl＋I2 结论：F2、Cl2、Br2、I2三种卤素单质的氧化性由强到弱的顺序是Cl2>Br2>I2，相应卤素离子的还原性由强到弱的顺序是I－>Br－>Cl－>F－。 【易错提醒】 卤素单质的特殊性质 （1）氟元素无正价，无含氧酸，是最活泼的非金属元素。 （2）在常温下Br2是唯一的一种液态非金属单质，液溴有很强的腐蚀性，易挥发。 （3）碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇I2变蓝色(检验I2)。 （4）Cl2、Br2、I2易溶于有机溶剂(如苯、CCl4、汽油等)。 （5）HF是弱酸，而HCl、HBr、HI是强酸。 （6）较活泼的卤素单质可以将较不活泼的卤素单质从其盐溶液(或卤化氢)中置换出来。注意F2除外，这是因为F2极易与溶液中的H2O反应而置换出O2，这也说明F2的氧化性强于O2。 十、同主族元素的性质与原子结构的关系 元素金属性强弱、非金属性强弱比较方法 1．判断元素金属性强弱的方法 （1）与O2化合的难易程度。 （2）与H2O(或与酸)反应的剧烈程度。 （3）最高价氧化物对应水化物的碱性强弱。 （4）金属单质间的置换反应。 2．判断元素非金属性强弱的方法 （1）单质与H2化合的难易程度。 （2）简单气态氢化物的稳定性。 （3）最高价氧化物对应水化物的酸性强弱。 1．（2024·江苏·高考真题）我国探月工程取得重大进展。月壤中含有CA．Fe等元素的磷酸盐，下列元素位于元素周期表第二周期的是 A．O B．P C．Ca D．Fe 【答案】A 【解析】A．O元素位于元素周期表第二周期ⅥA，A符合题意；B．P元素位于元素周期表第三周期ⅤA，B不符合题意；C．Ca元素位于元素周期表第四周期ⅡA，C不符合题意；D．Fe元素位于元素周期表第四周期Ⅷ族，D不符合题意；综上所述，本题选A。 2．（2024·上海·高考真题）下列关于与说法正确的是 A．是同种核素 B．是同素异形体 C．比多一个电子 D．比多一个中子 【答案】D 【解析】A．与质子数相同、中子数不同，因此两者是不同种核素，A错误；B．同素异形体指的是同种元素的不同单质；与是两种不同的原子，不是单质，因此两者不是同素异形体，B错误；C．同位素之间质子数和电子数均相同，比多一个中子，C错误；D．的中子数是10，只有9个中子，比多一个中子，D正确。本题选D。 3．（2023·广东·高考真题）科教兴国，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。下列说法正确的是 A．“天舟六号”为中国空间站送去推进剂气，是第族元素 B．火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为 C．创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”，其原料中的与互为同位素 D．“深地一号”为进军万米深度提供核心装备，制造钻头用的金刚石为金属晶体 【答案】C 【解析】A．化学符号Xe，原子序数54，在元素周期表中处于第5周期0族，故A错误；B．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，不是FeO，故B错误；C．与具有相同的质子数，不同的中子数，互为同位素，故C正确；D．金刚石是共价晶体，故D错误；故选C。 4．（2015·上海·高考真题）中国科学技术名词审定委员会已确定第116号元素Lv的名称为鉝，质量数。关于鉝的叙述错误的是 A．原子序数116 B．中子数177 C．核外电子数116 D．相对原子质量293 【答案】D 【解析】A．第116号元素Lv的原子序数为116，故A正确；B．中子数=质量数-质子数=293-116=177，故B正确；C．原子序数=核外电子数，则核外电子数为116，故C正确；D．293表示该核素的质量数，近似等于该核素的相对原子质量，而一种元素可能有多种核素，元素的相对原子质量为该元素各天然核素的平均相对质量，故D错误；故选D。 5．（2011·上海·高考真题）氯元素在自然界有35Cl和37Cl两种同位素，在计算式：34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.453中 A．75.77%表示35Cl的质量分数 B．24.23%表示35Cl的丰度 C．35.453表示氯元素的相对原子质量 D．36.966表示37Cl的质量数 【答案】C 【解析】A． 75.77%表示35Cl的丰度，即在自然界所占的原子个数百分比，不是质量分数，A错误；B．24.23%表示37Cl的丰度，B错误；C．元素的相对原子质量=各元素的质量数×丰度，35.453表示氯元素的相对原子质量，C正确；D．36.966表示37Cl的相对原子质量，不是37Cl的质量数，D错误；综上所述答案为C。 6．（2007·上海·高考真题）是重要的核工业原料，在自然界的丰度很低。的浓缩一直为国际社会关注。下列有关说法正确的是 A．原子核中含有92个中子 B．原子核外有143个电子 C．与互为同位素 D．与互为同素异形体 【答案】C 【解析】A．92235U的中子数为235-92=143，故A错误；B．92235U中质子数为92，质子数等于核外电子数，其核外电子数为92，故B错误；C．92235U和92238U的质子数相同，但中子数不同，则应互为同位素，故C正确；D．同素异形体是指同一元素形成的不同单质，92235U与92238U互为同位素，故D错误；故答案为C。 7．（2017·海南·高考真题）下列分子中，其中子总数为24的是 A．18O3 B．2H217O2 C．14N16O2 D．14C16O2 【答案】D 【解析】A．1mol18O中含有中子物质的量为(18－8)mol=10mol，即1mol18O3中含有中子物质的量为3×10mol=30mol，故A错误；B．1mol2H217O2中含有中子物质的量为(2×1＋2×9)mol=20mol，故B错误；C．1mol14N16O2中含有中子物质的量为(7＋2×8)mol=23mol，故C错误；D．1mol14C16O2中含有中子物质的量为(8＋2×8)mol=24mol，故D正确。 8．（2007·天津·高考真题）2007年3月21日，我国公布了111号元素Rg的中文名称。该元素名称及所在周期 A． 第七周期 B．镭 第七周期 C．铼 第六周期 D．氡 第六周期 【答案】A 【解析】第1、2、3、4、5、6、7周期稀有气体的原子序数依次为2、10、18、36、54、86、118，Rg原子序数为111，介于86~118之间，Rg位于第七周期IB族，其名称为；故选A。 9．（2008·广东·高考真题）下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是 ①原子序数为15的元素的最高化合价为＋3 ②ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素 ③第二周期ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6 ④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期ⅡA族 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 【答案】C 【解析】①原子序数为15的元素，其核外电子排布为2、 8、 5，为磷元素，最高化合价=最外层电子数=+5，故①错误；②同周期，由左到右，原子的得电子能力逐渐增强，则元素的非金属性逐渐增强（惰性气体元素除外），故②正确；③周期序数=电子层数，主族序数=最外层电子数，则第二周期ⅣA族元素为碳元素，其有多种同位素原子，如：12C．13C．14C，核电荷数一定为6，但中子数分别为6、7、8，故③错误；④原子序数为12的元素，其核外电子排布为2 、8、 2，为镁元素，周期序数=电子层数，主族序数=最外层电子数，故④正确；综上所述，有关原子结构和元素周期律的表述正确的是②④，故选C 10．（2010·上海·高考真题）科研人员最新研制成一种新型的氮化镓（GaN）晶体管，有望取代传统晶体管。氮化镓中镓元素（    ） A．为+3价 B．位于第IA族 C．位于第三周期 D．离子半径大于其原子半径 【答案】A 【解析】GaN中N为-3价，则Ga的化合价为+3价，Ga处于元素周期表中第4周期IIIA族，A．GaN中N为-3价，则Ga的化合价为+3价，故A正确；B．Ga位于第4周期IIIA族，故B错误；C．Ga位于第4周期IIIA族，故C错误；D．Ga的离子为Ga3+，阳离子半径小于对应原子半径，故D错误；答案选A。 11．（2013·海南·高考真题）重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是 A．氘(D)原子核外有1个电子 B．1H与D互称同位素 C．H2O与D2O互称同素异形体 D．1H218O与D216O的相对分子质量相同 【答案】C 【解析】A．氘(D) 原子核外有1个电子，正确；B．中1H与D质子数同，中子数不同，1H与D互称同位素，正确；C．同素异形体都是单质，不是化合物，错误；D．1H218O与D216O的相对分子质量都是20，正确。答案选C。 12．（2023·天津·高考真题）下列性质不能用于判断C．的非金属性强弱的是 A．元素的电负性 B．最高价氧化物的熔点 C．简单氢化物的热稳定性 D．最高价氧化物对应的水化物的酸性 【答案】B 【解析】A．电负性越大，元素的非金属性越强，故不选A；B．最高价氧化物的熔点，与化学键或分子间作用力有关，与元素非金属性无关，故选B；C．简单氢化物的越稳定，元素非金属性越强，故不选C；D．最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，元素非金属性越强，故不选D；选B。 一、核外电子排布、原子半径和主要化合价的变化 1．原子核外电子排布的周期性变化 以原子序数为1～18的元素为例，探究原子最外层电子数的变化，图示如下： 规律：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现由1到8的周期性变化(第一周期除外)。 2．原子半径的周期性变化 以第二、三周期元素为例，探究元素的原子半径的变化，图示如下： 规律：随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现由大到小的周期性变化。 【易错提醒】 原子半径的递变规律指同一周期第ⅠA族～第ⅦA族之间的变化规律，不包括稀有气体元素。 简单粒子半径的大小比较：“三看” “一看”电子层数：当电子层数不同时，一般电子层数越多，半径越大(简称“层多径大”)。 例：r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)；r(O2－)<r(S2－)<r(Se2－)<r(Te2－)。 “二看”原子序数：当电子层数相同时，原子序数越大，半径越小(简称“同层序大径小”)。 例：r(Na)>r(Mg)>r(Al)；r(O2－)>r(F－)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)。 “三看”核外电子数：同种元素的不同粒子，核外电子数越多，半径越大(简称“同核电多径大”)。 例：r(Cl－)>r(Cl)；r(Fe2＋)>r(Fe3＋)。 3．元素化合价的周期性变化 以原子序数为1～18的元素为例，探究元素化合价的变化，图示如下： 规律：随着原子序数的递增，元素的化合价呈周期性变化，即每周期，最高正价为＋1→＋7(O无最高正价、F无正价)，负价为－4→－1。 二、同周期元素金属性和非金属性的递变规律 以第三周期元素为例探究元素性质的递变规律。 1．预测：元素性质的递变规律 第三周期元素电子层数相同，由左向右核电荷数依次增多，原子半径依次减小，失电子的能力依次减弱，得电子的能力依次增强，预测它们的金属性依次减弱，非金属性依次增强。 2．实验探究：金属性的递变规律 （1）NA．Mg元素金属性强弱比较 原理 金属与水反应置换出H2的难易程度 操作 现象 镁条表面附着少量气泡 剧烈反应，溶液变成浅红色 化学反应 － Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑ 结论 结合Na与水的反应的现象，Na与水反应置换H2比Mg容易，则金属性：Na>Mg （2）Mg、Al元素金属性强弱比较 原理 金属的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱 物质 Al(OH)3 Mg(OH)2 操作 现象 A中沉淀溶解 B中沉淀溶解 C中沉淀溶解 D中沉淀不溶解 A．B．C．D试管中的离子方程式 A：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O B：Al(OH)3＋OH－=== [Al(OH)4]－ C：Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O D：不反应 结论 Al(OH)3是两性氢氧化物，其碱性弱于Mg(OH)2(中强碱)，更弱于NaOH(强碱)，则金属性：Na>Mg>Al 【易错提醒】 两性氢氧化物 (1)概念：既能与强酸反应又能与强碱反应，且均生成盐和水的氢氧化物。 (2)氢氧化铝的两性 ①向AlCl3溶液中加入过量氨水，现象：产生白色沉淀，发生反应的化学方程式：AlCl3＋3NH3·H2O===3NH4Cl＋Al(OH)3↓。 ②向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，现象：先产生白色沉淀，后白色沉淀溶解， 发生反应的化学方程式：AlCl3＋3NaOH===3NaCl＋Al(OH)3↓、NaOH＋Al(OH)3===Na[Al(OH)4]。 ③向Al(OH)3沉淀中加入盐酸，发生反应的离子方程式：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。 3．信息获取：非金属性的递变规律 Si P S Cl 判断依据 与氢气化合 高温 磷蒸气与氢气反应 加热 光照或点燃 由易到难的顺序是Cl、S、P、Si 判断依据 最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱 H2SiO3弱酸 H3PO4中强酸 H2SO4 强酸 HClO4强酸(酸性比H2SO4强) 酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3 结论 随着原子序数的递增，同周期的Si、P、S、Cl得电子的能力逐渐增强，非金属性逐渐增强 4．元素周期律 （1）内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。 （2）实质：元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果。 三、元素周期表的分区和元素化合价规律 1．元素周期表的金属区和非金属区 （1）元素周期表中元素的金属性和非金属性变化规律(见上图)。 （2）金属元素位于周期表的左下方，金属性最强的是Cs(放射性元素除外)，非金属元素位于周期表分界线的右上方，非金属性最强的是F。 （3）分界线附近的元素既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性，故元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线。 2．元素化合价与元素在周期表中位置的关系 族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 最高正价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋5 ＋6 ＋7 最低负价 － －4 －3 －2 －1 绝对值之和 － 8 8 8 8 结合表格数据归纳化合价规律： （1）主族元素最高正化合价＝主族序数＝最外层电子数。 （2）非金属元素的化合价 ①最高正价等于原子所能失去或偏移的最外层电子数(O、F除外)。 ②最低负价等于使它达到稳定结构所需要得到的电子数。 ③|最高正价| ＋|最低负价|＝8(H、O、F除外)。 四、元素周期表和元素周期律的应用 1．在科技生产中的应用 2．在理论上的应用 （1）比较不同周期、不同主族元素的性质 如金属性：Mg＞Al、Ca＞Mg，则由碱性：Mg(OH)2＞Al(OH)3、Ca(OH)2＞Mg(OH)2，得碱性：Ca(OH)2＞Al(OH)3。 （2）推测未知元素的某些性质 例如：①已知Ca(OH)2微溶、Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2难溶。 ②根据卤族元素性质的递变规律，可推知不常见元素砹(At)应为黑色固体，与氢气难化合，HAt不稳定，其水溶液呈酸性，AgAt难溶于水等。 （3）解释实验现象，如氟气通入氯化钠溶液中，不是置换出氯气，而是与水发生剧烈反应，由元素周期表的递变规律知氟元素的非金属性最强，氟气是氧化性最强的非金属单质。 （4）指导新元素的发现及预测它们的原子结构和性质。 3.金属性、非金属性强弱的判断方法 （1）金属性强弱比较 本质 原子越易失电子，金属性越强(与原子失电子数目的多少无关) 判断方法 ①在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强 ②单质与水或非氧化性酸反应制取氢气越容易，金属性越强 ③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强 ④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强 ⑤若Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，则Y比X的金属性强 ⑥元素在周期表中的位置，越靠左下方元素的金属性越强 （2）非金属性强弱比较 本质 原子越易得电子，非金属性越强(与原子得电子数目的多少无关) 判断方法 ①与H2化合越容易，非金属性越强 ②气态氢化物越稳定，非金属性越强 ③非金属阴离子的还原性越强，则其单质的氧化性越弱，元素的非金属性越弱 ④最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强 ⑤非金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A能置换出B，则A比B的非金属性强 ⑥元素在周期表中的位置，越靠右上方元素的非金属性越强 【易错提醒】 以下几点不能用作判断元素金属性或非金属性强弱的依据： ①原子失去或得到电子数目的多少。 ②单质的熔点(状态)或氢化物的沸点等物理性质。 ③非最高价含氧酸(如HClO、H2SO3等)的酸性。 ④气态氢化物水溶液(无氧酸)的酸性。 1．（2017·上海·高考真题）下列性质的比较正确的是 A．酸性：H2SiO3＞H2CO3 B．碱性：Mg(OH)2＞Al(OH)3 C．稳定性：SiH4＞PH3 D．原子半径：N＞C 【答案】B 【解析】A．同主族元素从上到下非金属性减弱，最高价含氧酸酸性减弱，酸性：H2SiO3＜H2CO3，故A错误；B．同周期从左到右金属性减弱，碱性减弱，碱性：Mg(OH)2＞Al(OH)3，故B正确；C．同周期从左到右非金属性增强，气态氢化物的稳定性增强，稳定性：SiH4＜PH3，故C错误；D．同周期从左到右原子半径减小，原子半径：N＜C，故D错误。故选B。 2．（2016·浙江·高考真题）右图为元素周期表中短周期主族非金属元素的一部分，下列说法不正确的是 A．W的原子序数可能是Y的两倍 B．Z的原子半径比X的大 C．Y元素的非金属性比Z元素的强 D．Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性比W的强 【答案】D 【解析】由短周期主族非金属元素的相对位置可知，X、Y处于第二周期，Z、W处于第三周期，且X、Z为ⅣA族、VA族或VIA族元素。A．Y为O元素、W为S元素时，W原子序数是Y的2倍，故A正确；B．同主族自上而下原子半径增大，故Z的原子半径比X的大，故B正确；C．同周期自左而右非金属性增强，同主族自上而下非金属性减弱，则Y元素的非金属性比Z元素的强，故C正确；D．同周期自左而右元素非金属性减弱，而非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，故Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性比W的弱，故D错误；故选D。 3．（2018·天津·高考真题）下列有关物质性质的比较，结论正确的是 A．溶解度：Na2CO3<NaHCO3 B．热稳定性：HCl<PH3 C．沸点：C2H5SH<C2H5OH D．碱性：LiOH<Be(OH)2 【答案】C 【解析】A．碳酸钠的溶解度应该大于碳酸氢钠，实际碳酸氢钠在含钠化合物中属于溶解度相对很小的物质。选项A错误。B．同周期由左向右非金属的气态氢化物的稳定性逐渐增强，所以稳定性应该是：HCl＞PH3。选项B错误。C．C2H5OH分子中有羟基，可以形成分子间的氢键，从而提高物质的沸点。选项C正确。D．同周期由左向右最高价氧化物的水化物的碱性逐渐减弱，所以碱性应该是：LiOH＞Be(OH)2。选项D错误。 4．（2014·山东·高考真题）根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是 A．同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱 B．核外电子排布相同的微粒化学性质也相同 C．Cl‾、S2‾、Ca2+、K+半径逐渐减小 D．与得电子能力相同 【答案】D 【解析】A．同主族元素最高价含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱，故A错误；B．核外电子排布相同的微粒化学性质不一定相同，如Cl－、S2－的还原性不同，故B错误；C．S2－、Cl－、K＋、Ca2＋半径逐渐减小，故C错误；D．Cl与Cl核外电子排布相同，所以得电子能力相同，故D正确。 5．（2015·海南·高考真题）下列离子中半径最大的是 A．Na＋ B．Mg2＋ C．O2－ D．F－ 【答案】C 【解析】Na＋、Mg2＋、O2－ 和F－离子核外电子排布都是2、8的电子层结构。对于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越大，离子半径就越小，所以离子半径最大的是O2-，选C。 6．（2013·江苏·高考真题）短周期元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，且原子最外层电子数之和为13。X 的原子半径比Y 的小，X 与W 同主族，Z 是地壳中含量最高的元素。下列说法正确的是（ ） A．原子半径的大小顺序: r(Y)>r(Z)>r(W) B．元素Z、W 的简单离子的电子层结构不同 C．元素Y 的简单气态氢化物的热稳定性比Z 的强 D．只含X、Y、Z 三种元素的化合物，可能是离子化合物，也可能是共价化合物 【答案】D 【解析】由题推知：X为H（氢），Y为N（氮），Z为O（氧），W为Na（钠）。A．原子半径大小应该是：r(W)>r(Y)>r(Z)，选项A错误；B．元素Z、W 的简单离子分别为O2-和Na+，电子层结构相同，选项B错误；C．Y、Z的气态氢化物分别是NH3和H2O，稳定性H2O大于NH3 ，选项C错误；D．只含X、Y、Z三种元素的化合物可以是共价化合物如：HNO3，也可以是离子化合物如：NH4NO3 ，选项D正确。答案选D。 7．（2009·山东·高考真题）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。下列说法正确的（　　） A．同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性 B．第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数 C．短周期元素形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构 D．同一主族的元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同 【答案】B 【解析】A． 位于金属与非金属分界线的元素既表现金属性，又表现非金属性，故A错误；B． 第三周期元素的最高正化合价等于其最外层电子数，也等于它所处的主族序数，B正确；C． 短周期元素形成离子后，最外层不一定达到8电子稳定结构，如H+核外无电子，故C错误；D． 同一主族的元素的原子，最外层电子数相同，化学性质相似，故D错误。故选B。 8．（2015•上海•高考真题）不能作为判断硫、氯两种元素非金属性强弱的依据是（ ） A．单质氧化性的强弱 B．单质沸点的高低 C．单质与氢气化合的难易 D．最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱 【答案】B 【解析】A．单质氧化性的越强，非金属性越强，A正确；B．单质沸点的高低，是由其微粒间的作用力决定的，与元素的非金属性无关，B错误；C．单质与氢气化合越容易，元素的非金属性越强，C正确；D．最高价氧化物对应的水化物酸性越强，元素的非金属性越强，D正确。答案为B。 9．（2020·浙江·高考真题）X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。Y元素的最高正价为价，Y元素与Z、M元素相邻，且与M元素同主族；化合物的电子总数为18个；Q元素的原子最外层电子数比次外层少一个电子。下列说法不正确的是 A．原子半径： B．最高价氧化物对应水化物的酸性： C．易溶于水，其水溶液呈碱性 D．X、Z和Q三种元素形成的化合物一定是共价化合物 【答案】D 【解析】X、Y、Z、M、Q为五种短周期元素，原子序数依次增大。Y元素的最高正价为+4价，则证明该元素为第IVA族元素，又知Y元素与Z、M元素相邻，且与M同族，则在元素周期表位置应为,故推知Y为C元素，Z为N元素，M为Si元素；化合物Z2X4的电子总数为18，则推知，X为H，该化合物为N2H4；Q元素的原子最外层电子总数比次外层电子数少一个电子，推出Q为Cl元素，据此结合元素周期律与物质的结构与性质分析作答。根据上述分析可知，X为H、Y为C元素、Z为N元素、M为Si元素、Q为Cl元素，则A． 同周期元素从左到右原子半径依次减小，同主族元素从上到下原子半径依次增大，则原子半径比较：Z(N)<Y(C)<M(Si)，故A正确；B． 同周期元素从左到右元素非金属性依次增强，同主族元素从上到下元素非金属性依次减弱，因元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：Z(N)＞Y(C)＞M(Si)，则最高价氧化物对应水化物的酸性：Z(N)＞Y(C)＞M(Si)，故B正确；C． N2H4的结构简式可表示为H2N-NH2，分子中含两个氨基，可与酸反应，具有碱性，且该分子具有极性，与水分子间也存在氢键，根据相似原理可知，N2H4易溶于水，故C正确；D． X、Z和Q三种元素组成的化合物有很多，不一定都是共价化合物，如氯化铵属于铵盐，为离子化合物，故D错误；答案选D。 10．（2017·天津·高考真题）根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是 A．气态氢化物的稳定性：H2O＞NH3＞SiH4 B．氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物 C．如图所示实验可证明元素的非金属性：Cl＞C＞Si D．用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族 【答案】C 【解析】A．C．N、O属于同周期元素，从左至右，非金属性依次增强，原子序数C＜N＜O，非金属性O＞N＞C，C．Si属于同主族元素，从上到下，非金属性依次减弱，原子序数C＜Si ，非金属性C＞Si，则非金属性O＞N＞Si，非金属性越强，氢化物越稳定，气态氢化物的稳定性H2O＞NH3＞SiH4，故A正确；B．H与F、Cl等形成共价化合物，与Na等形成离子化合物，则氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物，故B正确；C．利用最高价含氧酸的酸性比较非金属性强弱，HCl不是最高价含氧酸，则不能比较Cl、C的非金属性，故C错误；D．118号元素的原子序数为118，质子数为118，核外电子数为118，其原子结构示意图为，它的原子结构中有7个电子层，最外层电子数为8，则第118号元素在周期表中位于第七周期0族，故D正确。答案为C。 11．（2021·广东·高考真题）一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中，的原子核只有1个质子；元素、、原子序数依次增大，且均位于的下一周期；元素的原子比原子多8个电子。下列说法不正确的是 A．是一种强酸 B．非金属性： C．原子半径： D．中，的化合价为+2价 【答案】C 【解析】题给化合物结构中X、W、E均形成1个共价键、Y形成4个共价键、Z形成2个共价键。的原子核只有1个质子，则X为H元素；元素、、原子序数依次增大，且均位于的下一周期，即第二周期元素，则Y为C元素，Z为O元素，W为F元素；元素的原子比原子多8个电子，则E为Cl元素，综合以上分析可知，X、Y、Z、W、E分别为H、C．O、F、Cl元素。据此分析解答。A．氯元素非金属性较强，其最高价氧化物的水化物HClO4是一种强酸，故A正确；B．同一周期元素从左到右非金属性逐渐增强，所以非金属性：F>O>C，故B正确； C．同一周期从左到右原子半径逐渐减小，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，电子层越多半径越大，所以原子半径：Cl>C>F，故C错误； D．OF2中，F为-1价，则O的化合价为+2价，故D正确；答案选C。 12．（2021·重庆·高考真题）元素X、Y和Z可形成化合物X3Y3Z6， X的原子序数是Z的原子序数的5倍，1 mol X3Y3Z6含42mol质子，下列叙述正确的是 A．X位于周期表的第二周期第VA族 B．Y的原子半径大于X的原子半径 C．Y的氧化物为无色气体 D．Z的单质与Cl2反应可生成共价化合物 【答案】D 【解析】设Z的原子序数为a，Y的原子序数为b，则X的原子序数为5a，1 mol X3Y3Z6含42mol质子，可得15a+3b+6a=21a+3b=42，即7a+b=14，因原子序数只能是整数，则a只能为1，b=7，Z为H，Y为N，X为B，据此解答。A．X为B，原子序数为5，位于周期表的第二周期第IIIA族，故A错误；B．Y为N，X为B，两者同周期，原子序数越小半径越大，原子半径：X>Y，故B错误；C．Y为N，其氧化物二氧化氮为红棕色气体，故C错误；D．Z为H，其单质氢气与氯气反应生成HCl，为共价化合物，故D正确；故选：D。 13．（2022·湖南·高考真题）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： B．非金属性： C．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】由共价化合物的结构可知，X、W形成4个共价键，Y形成2个共价键，Z形成1个共价键，X、Y、Z、W是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，则X为C元素、Y为O元素、Z为F元素、W为Si元素。A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则C．O、F的原子半径大小顺序为C＞O＞F，故A正确；B．同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，同主族元素，从上到下元素的非金属性依次减弱，则C．O、Si的非金属性强弱顺序为O＞C＞Si，故B正确；C．位于元素周期表右上角的氟元素的非金属性最强，单质具有很强的氧化性，故C错误；D．原子序数为82的元素为铅元素，与硅元素都位于元素周期表ⅣA族，故D正确；故选C。 14．（2023·全国甲卷·高考真题）W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等，WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是 A．原子半径： B．简单氢化物的沸点： C．与可形成离子化合物 D．的最高价含氧酸是弱酸 【答案】C 【解析】W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，WX2是形成酸雨的物质之一，根据原子序数的规律，则W为N，X为O，Y的最外层电子数与其K层电子数相等，又因为Y的原子序数大于氧的，则Y电子层为3层，最外层电子数为2，所以Y为Mg，四种元素最外层电子数之和为19，则Z的最外层电子数为6，Z为S，据此解答。A．X为O，W为N，同周期从左往右，原子半径依次减小，所以半径大小为W＞X，A错误；B．X为O，Z为S，X的简单氢化物为H2O，含有分子间氢键，Z的简单氢化物为H2S，没有氢键，所以简单氢化物的沸点为X＞Z，B错误；C．Y为Mg，X为O，他们可形成MgO，为离子化合物，C正确；D．Z为S，硫的最高价含氧酸为硫酸，是强酸，D错误；故选C。 一、化学键 1．定义：相邻的原子之间强烈的相互作用叫做化学键。 2．分类：化学键分为离子键和共价键。 二、离子键和离子化合物 1．NaCl的形成示意图 钠离子和氯离子通过静电作用结合在一起，形成氯化钠。 2．离子键的定义：带相反电荷的离子之间的相互作用，称为离子键 。 （1）成键微粒：阳离子 、 阴离子 。 （2）成键本质：阴、阳离子的静电作用 。 （3）成键条件：一般是活泼金属元素与活泼非金属元素经电子得失，形成离子键 。 3．离子键的形成和影响因素 （1）本质原因 活泼金属原子失去电子后形成阳离子和活泼非金属原子得到电子后形成阴离子而达到稳定结构，两种离子以静电作用结合成化合物，用图示表示如下： （2）影响离子键强弱的因素 影响离子键强弱的主要因素是离子半径和离子所带电荷数，即离子半径越小，离子所带电荷数越多，阴、阳离子间的作用就越强，离子键就越强。 4．离子化合物 （1）定义：由离子键结合而形成的化合物。 （2）离子化合物的常见类型 ①活泼金属氧化物，如Na2O、MgO、Al2O3等。 ②强碱，如NaOH、KOH、Ba(OH)2等。 ③大多数盐，如NaCl、K2SO4、CaCO3、NH4NO3等。 5．离子化合物的性质 （1）离子键一般比较牢固，破坏它需要较高的能量，所以离子化合物的熔点一般比较高，常温下为固体。 （2）离子化合物在溶于水或熔融时，离子键被破坏，形成自由移动的阴、阳离子，能够导电，故离子化合物都是电解质。 （3）离子化合物在熔融状态下能导电，是其重要特性。 6．离子化合物的判定 （1）从组成元素判定：一般活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化合物为离子化合物。 （2）熔融状态下是否导电：在熔融时能导电的化合物为离子化合物。 【易错提醒】 有关离子化合物判定的三个“一定”和两个“不一定” （1）三个“一定” ①离子化合物中一定含有离子键； ②含有离子键的物质一定是离子化合物； ③离子化合物中一定含有阴离子和阳离子。 （2）两个“不一定” ①离子化合物中不一定含有金属元素，如NH4Cl、NH4NO3等； ②含有金属元素的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3。 三、电子式 1．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。 2．电子式的书写 （1）原子的电子式，如： ·H ·· ·∶ ·· ·∶ （2）离子的电子式 ①简单阳离子是由金属原子失电子形成的，原子的最外层已无电子，故用阳离子的符号表示，如：Na＋、Li＋、Mg2＋、Al3＋等。 ②简单阴离子不但要画出最外层电子数(包括得到的电子)，而且还应用“[ ]”括起来，并在右上角标出“n－”以表示其所带的电荷。例如：氯离子[∶∶]－、硫离子[∶∶]2－。 ③复杂阴、阳离子要标明电子，用“[ ]”括上，并在“[ ]”右上角标明电性和电量，如：铵根；氢氧化根[∶∶H]－；过氧化根[∶∶∶]2－ （3）离子化合物的电子式 ①AB型：将阴、阳离子的电子式按原有顺序排列即可，如氧化钙：Ca2＋[]2－ ②A2B型或AB2型：相同的离子不能合并，应阴、阳离子分开交叉写，如硫化钾：K＋[]2－K＋ （4）用电子式表示离子化合物的形成过程 ①NaCl的形成过程 ②MgBr2的形成过程 四、共价键和共价化合物 1．共价键的概念 （1）定义：原子间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键。 （2）成键微粒：原子。 （3）成键元素：一般是同种或不同种的非金属元素。 2．共价键的分类 3．共价化合物 （1）概念：通过共用电子对作用形成的化合物叫做共价化合物。 （2）常见类型： 极少数的盐，如AlCl3、FeCl3等 非金属氧化物，如CO2、SiO2 非金属氢化物，如NH3、HCl 含氧酸，如HNO3、H2SO4 部分碱，如NH3·H2O 大多数的有机物，如乙醇、乙酸 （3）离子化合物与共价化合物的比较 离子化合物 共价化合物 定义 阴、阳离子之间以离子键相结合形成的化合物 原子间以共用电子对形成分子的化合物 构成粒子 阴、阳离子 原子 粒子间的作用 离子键 共价键 熔、沸点 较高 一般较低，少部分很高(如SiO2) 导电性 熔融态或水溶液中导电 熔融态不导电，溶于水有的导电(如硫酸)，有的不导电(如蔗糖) 熔化时破坏的作用力 一定破坏离子键 一般不破坏共价键 实例 强碱、大多数盐、活泼金属的氧化物等 酸、非金属的氢化物、非金属的氧化物等 4．共价键的存在 （1）非金属单质，如O2；某些化合物，如Na2O2。 （2）共价化合物，如SO2。 （3）某些离子化合物，如NaOH。 【易错提醒】 ①共价化合物中一定只含有共价键，不含离子键。 ②含共价键的物质不一定是共价化合物，可能是单质，如O2、N2、H2、Cl2等，也可能是离子化合物，如NaOH中OH－含有共价键、Na2O2中O22-含有共价键、NH4Cl中NH4+含有共价键。 ③共价键的成键原子一般为非金属元素原子，但某些金属元素原子与非金属元素原子之间也可以形成共价键，如AlCl3中所含的化学键就是共价键；非金属元素原子间形成的化学键也可能是离子键，如NH4Cl中NH4+与Cl－间是离子键，但NH4+中N与H之间是共价键。 5．共价键的表示方法 （1）电子式：用电子式表示共价化合物时，不需要加“[　]”和标电荷。如：Cl2的电子式为 ，HCl的电子式为 ，N2的电子式为 ，CO2的电子式为 。 （2）结构式：在化学上，常用一根短线“—”表示一对共用电子，其余电子一律省去，这样的式子叫做结构式。 （3）几种常见物质的分子式、电子式、结构式、分子结构模型及分子空间构型 分子式 电子式 结构式 分子结构模型 分子空间构型 H2 HH H—H 直线形 HCl H H—Cl 直线形 H2O HH V形 CO2 ··C·· O==C==O 直线形 CH4 正四面体形 6．用电子式表示共价化合物的形成过程 用电子式表示共价化合物分子的形成过程时，中间用“―→”连接，右边相同原子不能合并。不用弧线箭头表示电子转移情况，所得物质的电子式不标所带电荷情况。 （1）H2O的形成过程 （2）HCl的形成过程 五、化学键及化学反应的实质 1．化学键 （1）定义：相邻的原子之间强烈的相互作用叫做化学键。 （2）分类：化学键 2．化学反应的实质：化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。 （1）只有化学键的断裂而没有化学键的形成的过程不是化学变化，如HCl溶于水和NaCl固体熔化都不是化学变化。 （2）只形成化学键的过程也不是化学变化，如将NaCl溶液蒸发结晶析出NaCl晶体的过程中形成离子键，但不属于化学变化。 六、分子间作用力和氢键 1．分子间作用力：把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力，又称范德华力。 （1）分子间作用力比化学键弱得多，它对物质的熔、沸点等有影响。一般来说，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、沸点也越高。 （2）分子间作用力与化学键的区别：分子间作用力存在于分子之间。化学键存在于原子或离子之间。 2．氢键 （1）定义：HF、H2O、NH3 的沸点在同族有反常现象，是因为它们的分子之间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用，这种相互作用叫氢键 。 （2）氢键比化学键弱，但比范德华力强，所以把氢键看作是一种稍强的分子间作用力。例如：H2Te、H2Se、H2S随相对分子质量的减小，分子间作用力依次减弱，因而熔沸点依次降低。然而H2O由于分子间氢键的形成，分子间作用力骤然增强，从而改变了同族氢化物熔沸点降低的趋势而猛然升高，即熔沸点H2O>H2S。卤族中和氮族中熔沸点也有类似情况：熔沸点HF>HCl，熔沸点NH3>PH3。 （3）冰中氢键的存在使冰的结构中有空隙，造成其密度低于液态水。 七、物质变化过程中化学键的变化 1．化学键类型与物质类别的关系 含化学键情况 物质类别 只有共价键 非金属单质，如Cl2、N2、I2、P4、金刚石等 非金属元素构成的化合物，如H2SO4、CO2、NH3、HCl、CCl4、CS2等 只有离子键 活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如NaCl、CaCl2、K2O等 既有离子键又有共价键 含有原子团的离子化合物，如Na2SO4、Ba(OH)2、NH4Cl、Na2O2等 没有化学键 稀有气体，如Ne、Ar等 2．物质变化过程中化学键的变化 （1）由分子构成的物质发生三态变化时，克服的是分子间作用力，无化学键被破坏。 （2）发生化学变化时，既有化学键的断裂又有化学键的形成。有化学键断裂或形成的变化不一定是化学变化，发生物理变化时可能有化学键的断裂或形成，如晶体的析出。 （3）离子化合物的溶解或熔化过程 离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子，离子键被破坏。 （4）共价化合物的溶解过程 ①有些共价化合物溶于水后，能与水反应，其分子内共价键被破坏，如CO2、SO2等。 ②有些共价化合物溶于水后，发生电离，其分子内的共价键被破坏，如HCl、H2SO4等。 ③部分溶于水后，其分子内的化学键不被破坏，如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。 （5）单质的溶解过程 某些活泼的非金属单质溶于水后，能与水反应，其分子内的共价键被破坏，如Cl2、F2等。 【易错提醒】 化学反应中，并不是反应物中所有的化学键都被破坏 如(NH4)2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NH4Cl，反应中NH4+的共价键未被破坏。 1．（2022·湖南·高考真题）下列说法错误的是 A．氢键，离子键和共价键都属于化学键 B．化学家门捷列夫编制了第一张元素周期表 C．药剂师和营养师必须具备化学相关专业知识 D．石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一 【答案】A 【解析】A．离子键和共价键都属于化学键，氢键属于分子间作用力，A说法错误；B．第一张元素周期表是俄国化学家门捷列夫编制的，B说法正确；C．药剂师和营养师的工作分别与药剂和营养物质有关，因此必须具备相关的化学专业知识才能胜任相关工作，C说法正确；D．制造玻璃的主要原料是石灰石、石英和纯碱，制造水泥的主要原料是石灰石和黏土，D说法正确；综上所述，本题选A。 2．（2021·天津·高考真题）关于反应所涉及的物质，下列说法错误的是 A．H2SO4在该反应中为氧化剂 B．Na2SO3容易被空气中的O2氧化变质 C．Na2SO4是含有共价键的离子化合物 D．SO2是导致酸雨的主要有害污染物 【答案】A 【解析】A．中无化合价的变化，不属于氧化还原反应，所以该反应中无氧化剂，故A错误；B．Na2SO3不稳定，容易被空气中的O2氧化成硫酸钠变质，故B正确；C．Na2SO4含有阴阳离子，存在离子键，硫酸根中含有共价键，故C正确；D．SO2在空去中会转化成硫酸，形成酸雨，所以二氧化硫是导致酸雨的主要有害污染物，故D正确；故选A。 3．（2021·浙江·高考真题）下列含有共价键的盐是 A．CaCl2 B．H2SO4 C．Ba(OH)2 D．Na2CO3 【答案】D 【解析】A．CaCl2由Ca2+和Cl-构成，只含有离子键不含有共价键，A不符合题意；B．H2SO4由分子构成，只含有共价键不含有离子键，B不符合题意；C．Ba(OH)2由Ba2+和OH-构成，属于碱，不属于盐，C不符合题意；D．Na2CO3有Na+和CO构成，含有离子键，CO内部C与O原子之间还含有共价键，D符合题意；故答案选D。 4．（2010·海南·高考真题）短周期元素X、Y、Z所在的周期数依次增大，它们的原子序数之和为20，且Y2－与Z＋核外电子层的结构相同。下列化合物中同时存在极性和非极性共价键的是 A．Z2Y B．X2Y2 C．Z2Y2 D．ZYX 【答案】B 【解析】Y2－与Z＋核外电子层的结构相同，因此Y是第ⅥA，Z是第IA。又因为短周期元素X、Y、Z所在的周期数依次增大，即它们分别属于第一周期、第二周期和第三周期，则Y是O，Z是Na。由于它们的原子序数之和为20，所以X是H。A．Na2O，由氧离子和钠离子构成，只含有离子键，A项错误；B．H2O2，结构式为H-O-O-H，H和O之间存在极性键，O和O之间是非极性键，B项正确；C．Na2O2，由钠离子和过氧根组成，离子键存在离子键，过氧根中O和O之间存在非极性键，C项错误；D．NaOH，由钠离子和氢氧根构成，离子键存在离子键，氢氧根中O和H之间存在极性键，D项错误；答案是B。 5．（2007·江苏·高考真题）下列说法正确的是 A．原子晶体中只存在非极性共价键 B．稀有气体形成的晶体属于分子晶体 C．干冰升华时，分子内共价键会发生断裂 D．金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物 【答案】B 【解析】A．原子晶体也可能含有极性键，例如二氧化硅中的Si-O键，A不正确；B．稀有气体形成的晶体属于分子晶体，B正确；C．干冰升华是物理变化，破坏的是分子间作用力，化学键不变，C不正确；D．金属元素和非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物，也可能是共价化合物，例如氯化铝是共价化合物，D不正确;答案选B。 6．（2017·浙江·高考真题）下列说法不正确的是 A．Cl2、Br2、I2的分子间作用力依次减小 B．石英是由硅原子和氧原子构成的原子晶体，加热熔化时需破坏共价键 C．氢氧化钠在熔融状态下离子键被削弱，形成自由移动的离子，具有导电性 D．水电解生成氢气和氧气，有化学键的断裂和形成 【答案】A 【解析】A．同类型的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越大，则Cl2、Br2、I2的分子间作用力依次增大，A错误；B．石英为共价键形成的原子晶体，由Si、O原子构成，空间为网状结构，加热熔化时需破坏共价键，B正确；C．氢氧化钠含有离子键，由离子构成，则熔融状态下离子键被削弱，形成自由移动的离子，具有导电性，C正确；D．化学变化中有化学键的断裂和生成，则水电解生成氢气和氧气，为化学变化，有化学键的断裂和形成，D正确；答案选A。 7．（2015·新课标Ⅱ·高考真题）原子序数依次增大的元素、、、，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。的电子层结构与氦相同，和的次外层有8个电子，和的电子层结构相同。下列叙述错误的是 A．元素的非金属性顺序为 B．和其它3种元素均能形成离子化合物 C．和其它3种元素均能形成共价化合物 D．元素、、各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6 【答案】C 【解析】的电子层结构与氦相同，X是H元素；、、、原子序数依次增大，最外层电子数分别为1、6、7、1，和的次外层有8个电子，Y是S元素、Z是Cl元素；和的电子层结构相同，W是K元素。A．元素的非金属性顺序为，故A正确；B．K和H、S、Cl元素形成的化合物KH、K2S、KCl均为离子化合物，故B正确；C．H和S、Cl、K元素形成的化合物KH是离子化合物，H2S、HCl是共价化合物，故C错误；D．H的最高价是+1、最低价是-1，S的最高价是+6、最低价是-2，Cl的最高价是+7、最低价是-1，代数和分别为0、4、6，故D正确；选C。 8．（2021·全国甲卷·高考真题）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，也是Y的最外层电子数的2倍。W和X的单质常温下均为气体。下列叙述正确的是 A．原子半径： B．W与X只能形成一种化合物 C．Y的氧化物为碱性氧化物，不与强碱反应 D．W、X和Z可形成既含有离子键又含有共价键的化合物 【答案】D 【解析】W．X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，也是Y的最外层电子数的2倍，则分析知，Z的最外层电子数为偶数，W和X的单质常温下均为气体，则推知W和X为非金属元素，所以可判断W为H元素，X为N元素，Z的最外层电子数为1+5=6，Y的最外层电子数为=3，则Y为Al元素，Z为S元素，据此结合元素及其化合物的结构与性质分析解答。根据上述分析可知，W为H元素，X为N元素，Y为Al元素，Z为S元素，则A．电子层数越多的元素原子半径越大，同周期元素原子半径依次减小，则原子半径：Y(Al)＞Z(S)＞X(N)＞W(H)，A错误；B．W为H元素，X为N元素，两者可形成NH3和N2H4，B错误；C．Y为Al元素，其氧化物为两性氧化物，可与强酸、强碱反应，C错误；D．W、X和Z可形成(NH4)2S、NH4HS，两者既含有离子键又含有共价键，D正确。故选D。 9．（2021·全国乙卷·高考真题）我国嫦娥五号探测器带回的月球土壤，经分析发现其构成与地球土壤类似土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族，下列结论正确的是 A．原子半径大小顺序为 B．化合物XW中的化学键为离子键 C．Y单质的导电性能弱于Z单质的 D．Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸 【答案】B 【解析】由短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15， X、Y、Z为同周期相邻元素，可知W所在主族可能为第ⅢA族或第ⅥA族元素，又因X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族，故W一定不是第ⅢA族元素，即W一定是第ⅥA族元素，进一步结合已知可推知W、X、Y、Z依次为O、Mg、Al、Si，据此答题。A．O原子有两层，Mg、Al、Si均有三层且原子序数依次增大，故原子半径大小顺序为Mg＞Al＞Si＞O，即，A错误；B．化合物XW即MgO为离子化合物，其中的化学键为离子键，B正确；C．Y单质为铝单质，铝属于导体，导电性很强，Z单质为硅，为半导体，半导体导电性介于导体和绝缘体之间，故Y单质的导电性能强于Z单质的，C错误；D．Z的氧化物的水化物为硅酸，硅酸酸性弱于碳酸，D错误；故选B。 10．（2009·四川·高考真题）X、Y、Z、M是元素周期表中前20号元素，其原子序数依次增大，且X、Y、Z相邻。X的核电荷数是Y的核外电子数的一半，Y与M可形成化合物M2Y。下列说法正确的是(　　) A．还原性：X的氢化物>Y的氢化物>Z的氢化物 B．简单离子的半径：M的离子>Z的离子>Y的离子>X的离子 C．YX2、M2Y都是含有极性键的极性分子 D．Z元素的最高价氧化物的水化物的化学式为HZO4 【答案】D 【解析】Y与M可形成化合物M2Y，因此M和Y的化合价分别为＋1价和－2价，即属于第I A族和第Ⅵ A族。若Y是O，则X是Be，这与X、Y、Z相邻矛盾。所以Y是S，则X是O，Z是Cl，M是K。A． X、Y、Z分别为O、S、Cl，元素的非金属性越强，其简单阴离子的还原性越弱，则氢化物的还原性：H2S>HCl>H2O，即Y氢化物>Z的氢化物>X的氢化物，A不正确；B． X、Y、Z、M分别为O、S、Cl 、K，其离子半径大小为：S2->Cl->K+> O2-，即Y的离子>Z的离子>M的离子>X的离子，B错误；C． YX2为SO2，M2Y为K2S，它们分别含有极性键和离子键，前者是极性分子，后者属于离子化合物，C错误；D． Z为Cl，其最高价氧化物的水化物的化学式为HClO4，D正确；故合理选项为D。 11．（2021·福建·高考真题）某种食品膨松剂由原子序数依次增大的R、W、X、Y、Z五种主族元素组成。五种元素分处三个短周期，X、Z同主族，R、W、X的原子序数之和与Z的原子序数相等，Y原子的最外层电子数是Z原子的一半。下列说法正确的是 A．简单氢化物的稳定性： B．Y的氧化物是两性氧化物 C．R、W、X只能组成共价化合物 D．最高正价： 【答案】B 【解析】某种食品膨松剂由原子序数依次增大的R、W、X、Y、Z五种主族元素组成，五种元素分处三个短周期，X、Z同主族，R、W、X的原子序数之和与Z的原子序数相等，R为H元素，X元素原子序数应比Z小8,则W为N元素，X为O元素，Z为S元素；Y原子的最外层电子数是Z原子的一半，则Y为Al元素；A． 元素非金属性，故简单氢化物的稳定性：，选项A错误；B． Y的氧化物Al2O3是两性氧化物，选项B正确；C． R、W、X能组成离子化合物NH4NO3，选项C错误；D． 最高正价：Y为+3，W为+5，X一般没有正价，选项D错误；答案选B。 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共48分） 1．（2024·北京·高考真题）我国科研人员利用激光操控方法，从原子束流中直接俘获原子，实现了对同位素的灵敏检测。的半衰期(放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间)长达10万年，是的17倍，可应用于地球科学与考古学。下列说法正确的是 A．的原子核内有21个中子 B．的半衰期长，说明难以失去电子 C．衰变一半所需的时间小于衰变一半所需的时间 D．从原子束流中直接俘获原子的过程属于化学变化 【答案】A 【解析】A．的质量数为41，质子数为20，所以中子数为，A正确；B．的半衰期长短与得失电子能力没有关系，B错误；C．根据题意衰变一半所需的时间要大于衰变一半所需的时间，C错误；D．从原子束流中直接俘获原子的过程没有新物质产生，不属于化学变化，D错误；本题选A。 2．（2021·天津·高考真题）核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一、氘()是核聚变反应的主要原料，下列有关叙述正确的是 A．的中子数为2 B．的核电荷数为1 C．是自然界中最轻的原子 D．是氢元素的一种同素异形体 【答案】B 【解析】A．的中子数为2-1=1，故A错误；B．的质子数为1，则核电荷数为1，故B正确；C．自然界中最轻的原子是，不是，故C错误；D．是氢元素的一种同位素，故D错误；故选B。 3．（2017·上海·高考真题）某负一价阴离子的核外有10个电子，该元素在周期表中的位置是 A．第二周期第IA族 B．第二周期第ⅦA族 C．第三周期第IA族 D．第三周期第ⅦA族 【答案】B 【解析】某元素简单阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带的电荷数，故元素负一价阴离子的核外有10个电子，则该元素的质子数为10-1=9，该元素为F，在周期表中第二周期第ⅦA族。答案选B。 4．（2022·河北·高考真题）中子轰击X原子的核反应为X+n→Y+H，其中Y可用于测定文物年代。下列说法错误的是 A．原子半径：Y＞X B．YH的电子式为： C．最高价含氧酸的酸性：Y＞X D．X与Y均能形成多种氢化物 【答案】C 【解析】由Y可用于测定文物年代可知，Y为C元素；由核反应方程式可知，X为N元素。A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则碳原子的原子半径大于氮原子，故A正确；B．CH为质子数大于电子数的阳离子，电子式为，故B正确；C．元素的非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，氮元素的非金属性强于碳元素，则硝酸的酸性强于碳酸，故C错误；D．碳元素可以与氢元素形成的氢化物为烃类化合物，氮元素可以与氢元素形成的氢化物可能为氨气、联氨，则碳元素和氮元素均能形成多种氢化物，故D正确；故选C。 5．（2012·大纲版·高考真题）下列关于化学键的叙述，正确的一项是 A．离子化合物中一定含有离子键 B．单质分子中均不存在化学键 C．含有极性键的分子一定是极性分子 D．含有共价键的化合物一定是共价化合物 【答案】A 【解析】A．离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键，如KOH中含有离子键和共价键，故A正确；B．单质分子中有的含有化学键，如H2，有的不含化学键，如稀有气体分子，故B错误；C．含有极性键的分子不一定是极性分子，如果分子正负电荷重心重合，则就是非极性分子，如CCl4，故C错误；D．含有共价键的化合物不一定是共价键化合物，可能是离子化合物，如NH4Cl，故D错误；故选A。 6．（2020·浙江·高考真题）有共价键的离子化合物是（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键，非金属元素之间易形成共价键，含有离子键的化合物是离子化合物，离子化合物中可能含有共价键，据此分析解答。A．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．硫酸为只含共价键的共价化合物，故B错误；C．二氯甲烷为只含共价键的共价化合物，故C错误；D．碳化硅为只含共价键的共价化合物，故D错误；故答案为A。 7．（2021·北京·高考真题）下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是 A．酸性：HClO4＞H2SO3＞H2SiO3 B．碱性：KOH＞NaOH＞LiOH C．热稳定性：H2O＞H2S＞PH3 D．非金属性：F＞O＞N 【答案】A 【解析】A．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S元素最高价含氧酸是H2SO4，不是H2SO3，因此不能根据元素周期律判断酸性：HClO4＞H2SO3＞H2SiO3，A错误；B．同一主族元素的金属性随原子序数的增大而增强。元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强。元素的金属性：K＞Na＞Li，所以碱性：KOH＞NaOH＞LiOH，B正确；C．同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强；同一主族元素的非金属性随原子序数的增大而减弱。元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强。元素的非金属性：O＞S＞P，所以氢化物的热稳定性：H2O＞H2S＞PH3，C正确；D．同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强，所以元素的非金属性：F＞O＞N，D正确；故合理选项是A。 8．（2019·浙江·高考真题）2019年是门捷列夫提出元素周期表150周年。根据元素周期律和元素周期表，下列推断不合理的是 A．第35号元素的单质在常温常压下是液体 B．位于第四周期第ⅤA族的元素为非金属元素 C．第84号元素的最高化合价是＋7 D．第七周期0族元素的原子序数为118 【答案】C 【解析】A．35号元素是溴元素，单质Br2在常温常压下是红棕色的液体，A项合理；B．位于第四周期第ⅤA族的元素是砷元素（As），为非金属元素，B项合理；C．第84号元素位于第六周期ⅥA族，为钋元素（Po），由于最高正价等于主族序数，所以该元素最高化合价是+6，C项不合理；D．第七周期0族元素是第七周期最后一个元素，原子序数为118，D项合理。故答案选C。 9．（2016·浙江·高考真题）W、X、Y、Z、N六种主族元素，它们在周期表中位置如图所示，下列说法不正确的是 A．原子半径：Y＞Z＞W B．单质的还原性：X＞Y C．溴与元素M同主族，最高价氧化物的水化物的酸性比M的强 D．元素N位于金属与非金属的分界线附近，可以推断N元素的单质可作半导体材料 【答案】C 【解析】由元素在周期表的位置可知，W、X、Y、Z、M、N六种主族元素分别为O、NA．Mg、S、Cl、Ge，据此分析解答。A．同周期元素原子半径随着核电荷数增大而减小，所以原子半径Y>Z，同主族元素原子半径随着原子序数增大而增大，所以原子半径Z>W，总之，原子半径：Y>Z>W，故A正确；B．同周期从左向右金属性减弱，还原性减弱，则单质的还原性：X＞Y，故B正确；C．非金属性：溴<M，所以最高价氧化物的水化物的酸性M比溴的强，故C不正确；D．元素N为锗，位于金属与非金属的分界线附近，可以推断N元素的单质可作半导体材料，故D正确。答案选C。 10．（2012·广东·高考真题）是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图，下列说法正确的是 A．原子半径：Z>Y>X B．气态氢化物的稳定性：R>W C．WX3和水反应形成的化合物是离子化合物 D．Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物相互不能反应 【答案】B 【解析】为短周期元素，有两种元素既有+4价，又有-4价，故前一种元素为碳，后一种元素为硅；X的化合价为-2价，没有正化合价，故X为O元素；Y的化合价为+1价，处于ⅠA族，原子序数大于O元素，故Y为Na元素；Z为+3价，为Al元素；W的化合价为+6、-2价，故W为S元素，R为Cl元素。据此分析解题。A．同周期随原子序数增大，原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故原子半径Na>Al>O，即Y>Z>X，故A错误；B．非金属性Cl>S，HCl的稳定性强于H2S，B正确；C．SO3与H2O化合生成H2SO4，H2SO4是共价化合物，故C错误；D．NaOH与Al(OH)3能发生反应：NaOH+Al(OH)3=Na[Al(OH)4]，故D错误；故选B。 （2020·江苏·高考真题）阅读下列资料，完成下列小题。 海水晒盐后精制得到NaCl，氯碱工业电解饱和NaCl溶液得到Cl2和NaOH，以NaCl、NH3、CO2等为原料可得到 NaHCO3；向海水晒盐得到的卤水中通Cl2可制溴；从海水中还能提取镁。 11．下列关于NA．Mg、Cl、Br元素及其化合物的说法正确的是 A．NaOH的碱性比Mg(OH)2的强 B．Cl2得到电子的能力比Br2的弱 C．原子半径r： D．原子的最外层电子数n： 12．下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A．(aq)(g)漂白粉(s) B．(aq)(s)(s) C．(aq)(aq)(aq) D．(s)(aq)(s) 【答案】11．A 12．C 【解析】11．A．同周期自左至右金属性减弱，所以金属性Na＞Mg，则碱性NaOH＞Mg(OH)2，故A正确；B．同主族元素自上而下非金属性减弱，所以非金属性Cl＞Br，所以Cl2得电子的能力比Br2强，故B错误；C．电子层数越多原子半径越大，电子层数相同，核电荷数越小原子半径越大，所以原子半径：r(Br)＞r(Na)＞r(Mg)＞r(Cl)，故C错误；D．Cl和Br为同主族元素，最外层电子数相等，故D错误。故选A。 12．A．石灰水中Ca(OH)2浓度太小，一般用氯气和石灰乳反应制取漂白粉，故A错误；B．碳酸的酸性弱于盐酸，所以二氧化碳与氯化钠溶液不反应，故B错误；C．氧化性Cl2＞Br2＞I2，所以氯气可以氧化NaBr得到溴单质，溴单质可以氧化碘化钠得到碘单质，故C正确；D．电解氯化镁溶液无法得到镁单质，阳极氯离子放电生成氯气，阴极水电离出的氢离子放电产生氢气，同时产生大量氢氧根，与镁离子产生沉淀，故D错误。故选C。 13．（2022·广东·高考真题）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 甲 乙 丙 丁 戊 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，戊中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。A．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；B．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；C．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；D．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。综上所述，答案为C。 14．（2023·全国乙卷·高考真题）一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子与具有相同的电子结构。下列叙述正确的是 A．X的常见化合价有、 B．原子半径大小为 C．YX的水合物具有两性 D．W单质只有4种同素异形体 【答案】A 【解析】W、X、Y为短周期元素，原子序数依次增大，简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构，则它们均为10电子微粒， X为O，Y为Mg，W、X、Y组成的物质能溶于稀盐酸有无色无味的气体产生，则W为C，产生的气体为二氧化碳，据此解答。A．X为O，氧的常见价态有-1价和-2价，如H2O2和H2O，A正确；B．W为C，X为O，Y为Mg，同主族时电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，原子序数越小，原子半径越大，所以原子半径大小为：Y＞W＞X，B错误；C．Y为Mg，X为O，他们可形成MgO，水合物为Mg(OH)2，Mg(OH)2只能与酸反应生成盐和水，不能与碱反应，所以YX的水合物没有两性，C错误；D．W为C，碳的同素异形体有：金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等，种类不止四种，D错误；故选A。 15．（2020·全国III卷·高考真题）NA是阿伏加 德罗常数的值。下列说法正确的是 A．22.4 L(标准状况)氮气中含有7NA个中子 B．1 mol重水比1 mol水多NA个质子 C．12 g石墨烯和12 g金刚石均含有NA个碳原子 D．1 L 1 mol·L−1 NaCl溶液含有28NA个电子 【答案】C 【解析】A．标准状况下22.4L氮气的物质的量为1mol，若该氮气分子中的氮原子全部为14N，则每个N2分子含有(14-7)×2=14个中子，1mol该氮气含有14NA个中子，不是7NA，且构成该氮气的氮原子种类并不确定，故A错误；B．重水分子和水分子都是两个氢原子和一个氧原子构成的，所含质子数相同，故B错误；C．石墨烯和金刚石均为碳单质，12g石墨烯和12g金刚石均相当于12g碳原子，即=1molC原子，所含碳原子数目为NA个，故C正确；D．1molNaCl中含有28NA个电子，但该溶液中除NaCl外，水分子中也含有电子，故D错误；故答案为C。 16．（2023·重庆·高考真题）化合物X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同，相对分子质量相差7，1molX3Y7WR含40mol质子，X、W和R三种元素位于同周期，X原子最外层电子数是R原子核外电子数的一半。下列说法正确的是 A．原子半径：W＞R B．非金属性：X＞R C．Y和Z互为同素异形体 D．常温常压下X和W的单质均为固体 【答案】A 【解析】化合物X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同，相对分子质量相差7，说明Y、Z为氢元素的两种核素，由题干信息可知，1molX3Y7WR含40mol质子，X、W和R三种元素位于同周期，X原子最外层电子数是R原子核外电子数的一半，则X、W、R的内层电子数为2，设X的最外层电子数为a，则R的核外电子数为2a，W的核外电子数为b，Y的质子数为1，则有：3(a+2)+ 2a+b+7=40(A．b均为整数)，5a+b=27，解得a=5，b=2(X、R不在同周期，舍去)；a=4，b=7；a=3，b=12(X、R不在同周期，舍去)；则X为C，R为O，W为N。A．同周期从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径：W＞R，故A正确；B．同周期从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性： R＞X，故B错误；C．Y和Z是氢的两种核素，两者互为同位素，故C错误；D．常温常压下X的单质为固体，W的单质是气体，故D错误。综上所述，答案为A。 二、非选择题（共4小题，共52分） 17．（2010·北京·高考真题）（12分）为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器已略去，气密性已检验）。 实验过程： Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。 Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。 Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕色时，关闭活塞a。 Ⅳ……… （1）A中产生黄绿色气体，其电子式是 。 （2）验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 。 （3）B中溶液发生反应的离子方程式是 。 （4）为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是 。 （5）过程Ⅲ实验的目的是 。 （6）氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下 ，得电子能力逐渐减弱。 【答案】 （1） （2分） （2）淀粉KI试纸变蓝 （2分） （3）Cl2+2Br-═Br2+2Cl- （2分） （4）打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡。静止后CCl4层溶液变为紫红色 （2分） （5）确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰 （2分） （6）原子半径逐渐增大（2分） 【解析】验证卤素单质氧化性的相对强弱，装置A：高锰酸钾溶液和浓盐酸反应生成氯化锰、氯化钾、氯气和水，装置A中生成氯气，烧瓶上端湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝色，验证氯气的氧化性强于碘，装置B：装置B中盛有溴化钠，氯气进入装置B中，氯气氧化溴离子为溴单质，溶液呈橙红色，验证氯的氧化性强于溴，氯气有毒，能被氢氧化钠吸收，浸有氢氧化钠的棉花防止氯气污染空气，当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹，为验证溴的氧化性强于碘，实验时应避免氯气的干扰，当B中溶液由黄色变为棕红色时，说明有大量的溴生成，此时应关闭活塞a，否则氯气过量，影响实验结论，以此解答该题。 （1）根据以上分析，黄绿色气体为氯气，由高锰酸钾和浓盐酸发生氧化还原反应生成，氯气中存在1对氯氯共用电子对，氯原子最外层达到8电子稳定结构，电子式为：， 故答案为； （2）淀粉变蓝色，说明有单质碘生成，说明氯气氧化性强于单质碘， 故答案为淀粉KI试纸变蓝； （3）氯气的氧化性强于溴，将氯气通入NaBr溶液中会有单质溴生成，发生反应的离子方程式为：Cl2+2Br-═Br2+2Cl-， 故答案为Cl2+2Br-═Br2+2Cl-； （4）为验证溴的氧化性强于碘，应将C中生成的溴加入到盛有KI溶液的D中，如发生氧化还原反应，则静至后CCl4层溶液变为紫红色， 故答案为打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡．静至后CCl4层溶液变为紫红色； （5）为验证溴的氧化性强于碘，实验时应避免氯气的干扰，当B中溶液由黄色变为棕红色时，说明有大量的溴生成，此时应关闭活塞a，否则氯气过量，影响实验结论， 故答案为确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰； （6）因同一主族元素，从上到下，电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，元素的金属性逐渐增强，得电子能力逐渐减弱， 故答案为原子半径逐渐增大。 18．（2014·福建·高考真题）（14分）元素周期表中第ⅦA族元素的单质及其化合物的用途广泛。 （1）与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为 。 （2）能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是 (填序号)。 a．Cl2、Br2、I2的熔点 b． Cl2、Br2、I2的氧化性 c．HCl、HBr、HI的热稳定性   d． HCl、HBr、HI的酸性 （3）工业上，通过如下转化可制得KClO3晶体： NaCl溶液NaClO3溶液KClO3晶体 ①完成I中反应的总化学方程式：□NaCl＋□H2O＝□NaClO3＋□ 。 ②Ⅱ中转化的基本反应类型是 ，该反应过程能析出KClO3晶体而无其它晶体析出的原因是 。 （4）一定条件，在水溶液中1 mol Cl－、ClO(x＝1，2，3，4)的能量(KJ)相对大小如图所示。 ①D是 (填离子符号)。 ②B→A＋C反应的离子反应方程式为 。 【答案】 （1） （2分） （2） b、c （2分） （3）1NaCl＋3H2O＝1NaClO3＋3H2↑ （2分） ①②复分解反应 （2分） 室温下，氯酸钾在水中的溶解度明显小于其它晶体 （2分） （4） ClO （2分） 3ClO－＝ClO ＋2Cl－（2分） 【解析】（1）与氯元素同族的短周期元素为氟元素，其原子结构示意图为； （2）非金属单质的氧化性、非金属元素的氢化物的稳定性能作为判断非金属性递变规律的判断依据，而非金属单质的熔点(物理性质)、非金属元素的氢化物的酸性(没有相似的递变规律)不能作为判断非金属性递变规律的判断依据，故答案为：b、c； （3）①首先分析80 ℃下电解NaCl溶液在阳极产生NaClO3，在阴极产生H2，然后根据氧化还原反应化合价升降法将其配平，化学方程式为：1NaCl＋3H2O＝1NaClO3＋3H2↑； ②Ⅱ中所发生的反应为：NaClO3＋KCl＝KClO3↓＋NaCl，属于复分解反应；由于室温下，氯酸钾在水中的溶解度明显小于其它晶体，故该反应过程能析出KClO3晶体而无其它晶体析出； （4）①据图知D对应的化合价为＋7，则其含氯的离子为ClO； ②据图知A为Cl－，B为ClO－，C为ClO ，则B→A＋C反应的离子反应方程式(并标出状态)为：3ClO－＝ClO ＋2Cl－。 19．（2008·天津·高考真题）（14分）W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短同期元素，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素。 （1）W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，该反应的离子方程式为 。 （2）W与Y 可形成化合物W2Y，该化合物的电子式为 。 （3）Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中，发生反应的化学方程式为 。 （4）比较Y、Z气态氢化物的稳定性 ＞ （用分子式表示）。 （5）W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是： ＞ ＞ ＞ 。 【答案】 （1）Al(OH)3+OH-＝Al(OH)4- （2分） （2） （3分） （3） SO2+Cl2+2H2O＝H2SO4+ 2HCl （3分） （4） HCl H2S （3分） （5）S2- Cl- Na+ Al3+ （3分） 【解析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短同期元素，W和X为金属元素，且各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，所以W为Na，X为Al，W与Y形成W2Y，说明Y为－2价，即Y为S，则Z为Cl。 （1）W、X的最高价氧化物对应的水化物依次为NaOH和Al（OH）3，NaOH与Al（OH）3反应的离子方程式为Al（OH）3+OH-=AlO2-+H2O。 （2）W与Y形成的化合物为Na2S，Na2S属于离子化合物，Na2S的电子式为。 （3）Y的低价氧化物为SO2，SO2通入Cl2的水溶液中，反应的化学方程式为SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl。 （4）同周期从左向右元素的非金属性逐渐增强，气态氢化物的稳定性增强，非金属性S<Cl，气态氢化物的稳定性HCl>H2S。 （5）W、X、Y、Z四种元素的简单离子依次为Na+、Al3+、S2-、Cl-，根据“层多径大、序大径小”，四种离子半径由大到小的顺序是：S2->Cl->Na+>Al3+。 20．（2011·海南·高考真题）（12分）四种短周期元素在周期表中的相对位置如下所示，其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。 X Y Z W 请回答下列问题： （1）元素Z位于周期表中的第 周期， 族； （2）这些元素的氢化物中，水溶液碱性最强的是 （写化学式）； （3）XW2的电子式为 ； （4）Y的最高价氧化物的化学式为 ； （5）W和Y形成的一种二元化合物具有色温效应，相对分子质量在170～190之间，且W的质量分数约为70％。该化合物的化学式为 。 【答案】 （1）三 VA族 （2分） （2） NH3 （2分） （3） （2分） （4） N2O5 （3分） （5）S4N4（3分） 【解析】Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍，又因为Z是第三周期元素，所以Z是P，则X是C，Y是N，W是S。 （1）P的原子序数是15，位于第三周期第ⅤA。 （2）氨气溶于水生成一水合氨，水溶液显碱性。 （3）CS2是由极性键形成的共价化合物，结构类似于CO2的，所以电子式为。 （4）氮元素的最高价是＋5价，所以氧化物的化学式为N2O5。 （5）相对分子质量在170～190之间，且W的质量分数约为70％，所以含有的原子数介于170×0.7÷32＝3.7和190×0.7÷32＝4.2之间，所以含有的硫原子数是4个，所以该化合物的化学式为S4N4。 45 / 46 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $