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专题十二原子结构元素周期律和元素周期表高考化学(课标专用)A组课标Ⅰ卷题组五年高考考点一原子结构化学键1.(2018课标Ⅰ,12,6分)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W、X、Z最外层电子数之和为10;W与Y同族;W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是 ()A.常温常压下X的单质为气态B.Z的氢化物为离子化合物C.Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性D.W与Y具有相同的最高化合价答案B氢氟酸可腐蚀玻璃,根据题意可知W是F,与其同主族的Y是Cl;实验室中用CaF2与浓H2SO4反应制取HF,故Z是Ca;W、X、Z最外层电子数之和为10,则X是Na。钠单质常温常压下是固体,A错误;CaH2是由Ca2+与H-构成的离子化合物,B正确;CaCl2溶液呈中性,C错误;F是非金属性最强的元素,没有正化合价,氯元素的最高化合价是+7价,D错误。知识拓展CaF2是一种难溶于水的固体,实验室利用CaF2与浓H2SO4反应制取HF:CaF2+H2SO4(浓) CaSO4+2HF↑,该反应不能在玻璃仪器中进行,应在铅皿中进行。2.(2015课标Ⅰ,12,6分)W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增加,且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8,它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是 ()A.单质的沸点:WXB.阴离子的还原性:WZC.氧化物的水化物的酸性:YZD.X与Y不能存在于同一离子化合物中答案BW、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8,可判断出W为氢元素,X为氮元素;它们的最外层电子数之和为18,则Y、Z两元素原子最外层电子数之和为18-1-5=12,则Y为磷元素,Z为氯元素。A项,单质的沸点:N2H2;B项,非金属性:ClH,阴离子的还原性:H-Cl-,正确;C项,Cl的最高价氧化物的水化物的酸性强于P的;D项,P和N可以存在于同一离子化合物中,如NH4H2PO4。易错警示C项未指明最高价氧化物的水化物,所以不能判断酸性强弱;D项对磷酸形成的铵盐不熟悉而错选。3.(2012课标,13,6分)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中W的阴离子的核外电子数与X、Y、Z原子的核外内层电子数相同。X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,工业上采用液态空气分馏方法来生产Y的单质,而Z不能形成双原子分子。根据以上叙述,下列说法中正确的是()A.上述四种元素的原子半径大小为WXYZB.W、X、Y、Z原子的核外最外层电子数的总和为20C.W与Y可形成既含极性共价键又含非极性共价键的化合物D.由W与X组成的化合物的沸点总低于由W与Y组成的化合物的沸点答案C依据题意,不难确定W、X、Y、Z四种元素依次为氢(H)、碳(C)、氮(N)或氧(O)、氖(Ne)。A项,Z为稀有气体元素,W、X、Y三种元素的原子半径大小为XYW;B项,四种原子最外层电子总数为18或19;C项,H2O2或N2H4分子中既含极性共价键又含非极性共价键;D项,W与X组成的化合物包括所有的烃类,故沸点不一定比H2O或NH3低。4.(2011课标,13,6分)短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料,X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是 ()A.元素W、X的氯化物中,各原子均满足8电子的稳定结构B.元素X与氢形成的原子比为1∶1的化合物有很多种C.元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成D.元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2答案AX原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,可推知X为C;元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,则Y为Al;Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,且Z的原子序数大于Al,故Z为S;元素W是制备一种高效电池的重要材料,且原子序数小于C,可推知W为Li。A项,LiCl中,锂原子是2电子的稳定结构,错误;B项,C与H可形成C2H2、C6H6等多种化合物,正确;C项,Al与NaOH溶液或盐酸反应均有H2生成,正确;D项,S与C可形成共价化合物CS2,正确。考点二元素周期律及其应用1.(2019课标Ⅰ,13,6分)科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是 () A.WZ的水溶液呈碱性B.元素非金属性的顺序为XYZC.Y的最高价氧化物的水化物是中强酸D.该新化合物中Y不满足8电子稳定结构答案C本题涉及原子结构、元素周期律、元素周期表、化学键等知识,主要考查学生对元素“位—构—性”关系的分析和解决化学问题的能力,利用原子结构模型、化学键模型分析解题,体现了证据推理与模型认知的学科核心素养。由W、X、Y、Z为同一短周期元素,结合新化合物的结构式可知,X为ⅣA族元素,Z为卤族元素,W为碱金属元素,再由Z的核外最外层电子数是X核外电子数的一半可知,Z为Cl、X为Si,进而推知W为Na、Y为P。A项,NaCl的水溶液呈中性,错误;B项,元素的非金属性:SiPCl,即XYZ,错误;C项,Y(P)的最高价氧化物的水化物为H3PO4,属于中强酸,正确;D项,该新化合物中一个P原子得到Na原子失去的一个电子,且形成两个P—Si键,满足8电子稳定结构,错误。方法技巧原子结构与原子形成共价单键数目的关系:通常原子核外最外层获得几个电子能达到稳定结构,该原子就最多能形成几个共价单键。如卤素原子最多形成1个共价单键,碳族元素最多形成4个共价单键。2.(2017课标Ⅰ,12,6分)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物可用作制冷剂,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是 ()A.X的简单氢化物的热稳定性比W的强B.Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构C.Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红D.Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期答案C本题考查元素周期表、元素周期律和盐类水解知识。根据W的简单氢化物可用作制冷剂可知W为N元素;短周期元素中原子半径最大的为Na元素,则Y为Na元素;X、Na、Z三种元素形成的一种盐与盐酸反应生成黄色沉淀以及有刺激性气味的气体,可知黄色沉淀为S,气体为SO2,根据原子序数的大小关系可知X为O元素,Z为S元素。O的非金属性比N强,则H2O的热稳定性比NH3的强,A项正确;Na+与O2-的电子层结构相同,B项正确;Na2S水解使溶液显碱性,能使红色石蕊试纸变蓝,C项错误;S与O同主族,与Na同周期,D项正确。3.(2016课标Ⅰ,13,6分)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物。n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01mol·L-1r溶液的pH为2,s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是 () A.原子半径的大小WXYB.元素的非金属性ZXYC.Y的氢化物常温常压下为液态D.X的最高价氧化物的水化物为强酸答案C根据题意,不难推出n为Cl2,m为H2O,q为HClO,r为HCl,p为烷烃,s为一氯代烷、二氯代烷等的混合物,从而推出W、X、Y、Z四种元素分别为H、C、O、Cl。A项,原子半径大小为HOC(即WYX),错误;B项,元素的非金属性为OClC(即YZX),错误;C项,Y的氢化物有H2O2、H2O,二者在常温常压下均为液态,正确;D项,X的最高价氧化物的水化物为H2CO3,属于弱酸,错误。思路分析对于物质推断、元素推断、有机推断等推断题,要找准题眼,逐级突破。审题技巧抓住“黄绿色气体”“漂白性”“pH为2”等关键词,迅速确定Cl2、HClO、HCl。4.(2014课标Ⅰ,10,6分)X、Y、Z均为短周期元素,X、Y处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,Y+和Z-具有相同的电子层结构。下列说法正确的是 ()A.原子最外层电子数:XYZB.单质沸点:XYZC.离子半径:X2-Y+Z-D.原子序数:XYZ答案D依题意,不难确定X、Y、Z分别是S、Na、F元素。原子最外层电子数FSNa(ZXY),A错误;单质沸点NaSF2(YXZ),B错误;离子半径S2-F-Na+(X2-Z-Y+),C错误;原子序数SNaF(XYZ),D正确。解题关键抓住题给信息,正确推断出三种元素是解题的关键,熟练运用周期表中元素性质的递变规律是解决此类问题的重要保证。知识拓展晶体熔沸点变化规律:(1)不同晶体类型的熔沸点比较原子晶体离子晶体分子晶体(有例外)(2)同种晶体类型物质的熔沸点比较①离子晶体:阴、阳离子电荷数越大,半径越小,熔沸点越高;②原子晶体:原子半径越小→键长越短→键能越大,熔沸点越高;③分子晶体:组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,分子的极性越大,熔沸点越高;④金属晶体:金属阳离子电荷数越大,半径越小,熔沸点越高。考点三元素周期表及其应用B组课标Ⅱ、Ⅲ及其他省(区、市)卷题组考点一原子结构化学键1.(2019课标Ⅲ,9,6分)X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为10。X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是 ()A.熔点:X的氧化物比Y的氧化物高B.热稳定性:X的氢化物大于Z的氢化物C.X与Z可形成离子化合物ZXD.Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸答案B本题涉及元素周期律的直接应用与判断,通过元素周期表和元素周期律知识的综合应用,考查了分析和解决化学问题的能力,从原子、分子水平认识物质的组成和性质,体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养。由题意可推知,X、Y、Z分别为C、Mg、Si。A项,CO2是分子晶体,SiO2是原子晶体,错误;B项,C的非金属性比Si强,则C的氢化物的热稳定性大于Si的氢化物,正确;C项,SiC是共价化合物,错误;D项,Si单质不能溶于浓硝酸,错误。思路分析由Y的最外层电子数等于X的次外层电子数可知X为第二周期元素,Y最外层电子数为2,X、Y、Z的最外层电子数之和为10,所以X、Z的最外层电子数之和为8,由X、Z同族可推知X、Z分别为C和Si,Y原子半径大于Z,则Y为Mg元素。2.(2019北京理综,8,6分)2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是 ()A.In是第五周期第ⅢA族元素B In的中子数与电子数的差值为17C.原子半径:InAlD.碱性:In(OH)3RbOH11549.答案D本题考查了原子的组成、元素周期表和元素周期律等知识,以张青莲教授主持测定的某些元素的相对原子质量的新值为背景材料考查学生的分析推理能力,体现了证据推理与模型认知的学科核心素养和爱国主义情怀的价值观念。铟和铷同属第五周期元素,铷在ⅠA族,铟在ⅢA族,铷的金属性比铟强,所以RbOH的碱性强于In(OH)3的碱性,D错误。审题方法该题题干中前面一段话只起铺垫作用,没有核心信息,审题时把注意点放在题干的后面两句话上即可。3.(2019江苏单科,2,2分)反应NH4Cl+NaNO2 NaCl+N2↑+2H2O放热且产生气体,可用于冬天石油开采。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是 ()A.中子数为18的氯原子 ClB.N2的结构式:N NC.Na+的结构示意图: D.H2O的电子式:H: :H1817:O 答案D本题涉及原子的表示、分子的结构式、离子的结构示意图、分子的电子式等知识,通过对化学用语的正误判