考點5物質結構和元素周期律AUTONUM．(2023·北京高考·7)下列有關性質的比較,不能用元素周期律解釋的是 ()A．酸性:H2SO4>H3PO4B．非金屬性:Cl>BrC．堿性:NaOH>Mg(OH)2D．熱穩定性:Na2CO3>NaHCO3【解題指南】解答本題時應注意以下兩點:(1)元素的非金屬性越強,其最高價含氧酸酸性越強;金屬性越強,其最高價氧化物對應的水化物的堿性越強。(2)同周期元素從左向右非金屬性逐漸增強,金屬性逐漸減弱;同主族元素從上到下非金屬性逐漸減弱。【解析】選D。非金屬性越強,其最高價含氧酸的酸性越強;金屬性越強,其最高價氧化物對應的水化物的堿性越強;同周期元素從左向右非金屬性逐漸增強,金屬性逐漸減弱,同主族元素從上到下非金屬性逐漸減弱,故A、B、C正確;D項與元素周期律沒有關系。AUTONUM．(2023·福建高考·10)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對位置如下圖所示,其中W原子的質子數是其最外層電子數的三倍,下列說法不正確的是XYZWA.原子半徑:W>Z>Y>XB．最高價氧化物對應水化物的酸性:X>W>ZC．最簡單氣態氫化物的熱穩定性:Y>X>W>ZD．元素X、Z、W的最高化合價分別與其主族序數相等【解析】選A。W原子的質子數是其最外層電子數的三倍,則W為磷元素,根據元素在周期表中的位置關系可確定,X為氮元素,Y為氧元素,Z為硅元素。同周期元素原子半徑自左向右逐漸減小,同主族自上而下逐漸增大,則根據元素在周期表中的位置判定原子半徑:Z>W>X>Y,A錯誤;元素非金屬性同主族自上而下逐漸減小,同周期自左向右逐漸增大,故最高價氧化物對應水化物的酸性:X>W>Z,B正確;元素非金屬性同主族自上而下逐漸減小,同周期自左向右逐漸增大,故氣態氫化物的熱穩定性為Y>X>W>Z,C正確;元素原子的最高化合價一般等于該元素原子的最外層電子數,則元素X、Z、W的最高化合價分別與其主族序數相等,D正確。AUTONUM．(2023·全國卷Ⅰ·12)W、X、Y、Z均為短周期主族元素,原子序數依次增加,且原子核外L電子層的電子數分別為0、5、8、8,它們的最外層電子數之和為18。下列說法正確的是 ()A．單質的沸點:W>XB．陰離子的還原性:W>ZC．氧化物的水化物的酸性:Y<ZD．X與Y不能存在于同一離子化合物中【解題指南】解答本題時應注意以下兩點:(1)由核外電子排布確定元素;(2)根據元素的位置推斷元素的性質。【解析】選B。W的L層無電子,且為短周期主族元素,則W是氫元素;X的L層有5個電子,則X是氮元素,Y與Z的L層都是8個電子,說明二者都是第3周期元素,根據最外層電子數之和為18可知二者的最外層電子數之和為12,Z的原子序數大于Y,說明Y是P,Z是Cl。氮氣和氫氣都是分子晶體,相對分子質量大的沸點高,氮氣的沸點大于氫氣的,A錯誤;氫元素的非金屬性比Cl弱,所以簡單陰離子的還原性W>Z,B正確;未指明最高價氧化物的水化物,不能判斷酸性的強弱,C錯誤;N與P可以存在于同一離子化合物中,如磷酸銨,D錯誤。AUTONUM．(2023·全國卷Ⅱ·9)原子序數依次增大的元素a、b、c、d,它們的最外層電子數分別為1、6、7、1。a－的電子層結構與氦相同,b和c的次外層有8個電子,c－和d＋的電子層結構相同。下列敘述錯誤的是 ()A．元素的非金屬性次序為c>b>aB．a和其他3種元素均能形成共價化合物C．d和其他3種元素均能形成離子化合物D．元素a、b、c各自最高和最低化合價的代數和分別為0、4、6【解題指南】解答本題要注意以下兩點:(1)明確原子核外電子排布;(2)掌握常見的短周期元素離子的結構特點。【解析】選B。a－的電子層結構與氦相同,說明a是H,b、c的最外層分別有6、7個電子,次外層有8個電子說明是S、Cl,c－和d＋的電子層結構相同,d為K。元素的非金屬性次序為c>b>a,A正確;K在化合物中只能是K＋,只能形成離子化合物,不能形成共價化合物,B錯誤;d和其他3種元素均能形成離子化合物,如氫化鉀、硫化鉀和氯化鉀,C正確;a、b、c元素各自最高正價和最低負價分別為＋1和－1、＋6和－2、＋7和－1,所以各自最高和最低化合價的代數和分別為0、4、6,D正確。AUTONUM．(2023·山東高考·8)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對位置如圖所示。已知Y、W的原子序數之和是Z的3倍,下列說法正確的是YZXWA.原子半徑:X<Y<ZB．氣態氫化物的穩定性:X>ZC．Z、W均可與Mg形成離子化合物D．最高價氧化物對應水化物的酸性:Y>W【解題指南】解答本題注意以下兩點:(1)本題的突破口是“Y、W的原子序數之和是Z的3倍”;(2)掌握同周期元素性質的遞變規律。【解析】選C。設元素Y的原子序數為y,則y＋y＋10=3×(y＋1),解得y=7,則Y為N、X為Si、Z為O、W為Cl。原子半徑:Z<Y<X,A錯誤;氣態氫化物的穩定性:X<Z,B錯誤;O、Cl都能與Mg形成離子化合物,C正確;最高價氧化物對應水化物的酸性:Y<W,D錯誤。AUTONUM．(2023·浙江高考·7)下列說法不正確的是 ()A．液晶態介于晶體狀態和液態之間,液晶具有一定程度的晶體的有序性和液體的流動性B．常壓下,0℃時冰的密度比水的密度小,水在4℃時密度最大,這些都與分子間的氫鍵有關C．石油裂解、煤的干餾、玉米制醇、蛋白質的變性和納米銀粒子的聚集都是化學變化D．燃料的脫硫脫氮、SO2的回收利用和NOx的催化轉化都是減少酸雨產生的措施【解析】選C。液晶態是指介于晶體和液體之間的物質狀態。液晶一方面像液體具有流動性,另一方面又像晶體,分子在特定方向排列比較整齊有序,具有各向異性的特點,A項正確;一個水分子可以與周圍四個水分子形成氫鍵,由于氫鍵的存在,使0℃冰的密度比水的小,4℃時水的密度最大,B項正確;納米銀粒子的聚集為物理變化,C項錯誤;減少酸雨的措施有燃料的脫硫脫氮、二氧化硫的回收利用、將氮的氧化物催化轉化為氮氣等,D項正確。AUTONUM．(2023·浙江高考·9)下表為元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W為短周期元素,W元素原子的核電荷數為X元素的2倍。XYZWT下列說法正確的是 ()A．X、W、Z元素的原子半徑及它們的氣態氫化物的熱穩定性均依次遞增B．Y、Z、W元素在自然界中均不能以游離態存在,它們的最高價氧化物的水化物的酸性依次遞增C．YX2晶體熔化、液態WX3氣化均需克服分子間作用力D．根據元素周期律,可以推測T元素的單質具有半導體特性,T2X3具有氧化性和還原性【解題指南】解答本題時應注意以下兩點:(1)同周期元素,從左到右,原子半徑逐漸減小。(2)元素非金屬性越強,其氫化物越穩定。【解析】選D。由W元素原子的核電荷數為X元素的2倍,且兩者位于同主族,可推出X為氧元素、W為硫元素,再依據在周期表中的位置可推知Z為磷元素、Y為硅元素、T為砷元素。O、S、P的原子半徑大小關系為P>S>O;非金屬性強弱關系為O>S>P。非金屬性越強,氣態氫化物越穩定,故氫化物的穩定性為H2O>H2S>PH3,A項錯誤;硫元素在自然界中可以以單質形式存在,B項錯誤;SiO2晶體由共價鍵構成,沒有分子,C項錯誤;As位于金屬元素與非金屬元素的分界線處,具有半導體特性,As2O3中As為＋3價,使As2O3既有氧化性,又有還原性,D項正確。【誤區提醒】該題易錯認為SiO2晶體由分子構成,其存在范德華力。AUTONUM．(2023·重慶高考·2)下列說法正確的是 ()A．I的原子半徑大于Br,HI比HBr的熱穩定性強B．P的非金屬性強于Si,H3PO4比H2SiO3的酸性強C．Al2O3和MgO均可與NaOH溶液反應D．SO2和SO3混合氣體通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4【解題指南】解答本題時應注意以下兩點:(1)同一周期元素從左到右元素的非金屬性逐漸增強;同主族元素從上到下元素的非金屬性逐漸減弱;(2)亞硫酸根容易被硝酸氧化。【解析】選B。A項,非金屬性Br>I,則HBr比HI的熱穩定性強,錯誤;B項,非金屬性P>Si,則H3PO4比H2SiO3的酸性強,正確;C項,Al2O3屬于兩性氧化物,能與氫氧化鈉溶液反應,MgO屬于堿性氧化物,與NaOH溶液不反應,錯誤;D項,SO2在酸性環境中能被Ba(NO3)2氧化,則SO2和SO3混合氣體通入Ba(NO3)2溶液只得到BaSO4白色沉淀,錯誤。AUTONUM．(2023·海南高考·2)下列離子中半徑最大的是 ()A．Na＋ B．Mg2＋ C．O2－ D．F－【解題指南】解答本題時應注意以下兩點:(1)同周期、同主族中微粒半徑大小變化規律;(2)具有相同電子層結構的離子半徑大小變化規律的理解與應用。【解析】選C。具有相同電子層結構的粒子,其半徑隨著原子序數增大而逐漸減小,Na＋、Mg2＋、O2－、F－都是10電子微粒,因此離子半徑最大的是O2－,最小的是Mg2＋。AUTONUM．(2023·海南高考·12)a、b、c、d為短周期元素,a的M電子層有1個電子,b的最外層電子數為內層電子數的2倍,c的最高化合價為最低化合價絕對值的3倍,c與d同周期,d的原子半徑小于c。下列敘述錯誤的是 ()A．d元素的非金屬性最強B．它們均存在兩種或兩種以上的氧化物C．只有a與其他元素生成的化合物都是離子化合物D．b、c、d分別與氫形成的化合物中化學鍵均為極性共價鍵【解題指南】解答本題時應注意以下兩點:(1)原子結構與元素在元素周期表中位置的關系;(2)元素周期律的理解與應用。【解析】選D。a、b、c、d均為短周期元素,a的M電子層有1個電子,則a為鈉元素;b的最外層電子數為內層電子數的2倍,則b為碳元素;c的最高化合價為最低化合價絕對值的3倍,則c為硫元素(因為氧元素沒有最高正價),c與d同周期,d的原子半徑小于c,則d為氯元素,進而確定氯元素非金屬性最強,A正確;鈉、碳、硫、氯均存在兩種或兩種以上的氧化物,B正確;只有鈉元素與其他元素生成的化合物均為離子化合物,C正確;碳、硫、氯與氫形成的化合物中化學鍵多數為極性共價鍵,如CH4、H2S、HCl,但是碳元素與氫元素形成的化合物中可以含有非極性共價鍵,如CH3—CH3中的碳碳單鍵,D錯誤。AUTONUM．(2023·江蘇高考·2)下列有關氯元素及其化合物的表示正確的是 ()A．質子數為17、中子數為20的氯原子:17B．氯離子(Cl－)的結構示意圖:C．氯分子的電子式:QUOTE··Cl·····D．氯乙烯分子的結構簡式:H3C—CH2Cl【解析】選C。質子數為17、中子數為20的氯原子可以表示為

1737Cl,A項錯誤;氯離子最外層為8個電子,結構示意圖為,B項錯誤;兩個氯原子構成氯分子時形成一個共用電子對,電子式為QUOTE··Cl······ClAUTONUM．(2023·江蘇高考·4)在CO2中,Mg燃燒生成MgO和C。下列說法正確的是 ()A．元素C的單質只存在金剛石和石墨兩種同素異形體B．Mg、MgO中鎂元素微粒的半徑:r(Mg2＋)>r(Mg)C．在該反應條件下,Mg的還原性強于C的還原性D．該反應中化學能全部轉化為熱能【解析】選C。除金剛石和石墨外,C還存在C60等同素異構體,A項錯誤;Mg的電子層數比Mg2＋多,所以半徑r(Mg)>r(Mg2＋),B項錯誤;反應方程式為2Mg＋CO22MgO＋C,還原劑為Mg,還原產物為C,由還原劑的還原性強于還原產物,可得Mg的還原性強于C,C項正確;燃燒過程中除了轉化為熱能還轉化為光能等其他能量,D項錯誤。AUTONUM．(2023·江蘇高考·5)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數依次增大,X原子最外層有6個電子,Y是至今發現的非金屬性最強的元素,Z在周期表中處于周期序數等于族序數的位置,W的單質廣泛用作半導體材料。下列敘述正確的是 ()A．原子最外層電子數由多到少的順序:Y、X、W、ZB．原子半徑由大到小的順序:W、Z、Y、XC．元素非金屬性由強到弱的順序:Z、W、XD．簡單氣態氫化物的穩定性由強到弱的順序:X、Y、W【解題指南】解答本題時應首先分析題目所給各元素的特征推出元素的種類,再根據元素周期律分析各選項。【解析】選A。短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數依次增大,X原子最外層有6個電子,則X為O;Y是至今發現的非金屬性最強的元素,則Y為F;Z元素位于第3周期,其周期序數等于族序數,則Z為Al;W的單質廣泛用作半導體材料,則W為Si。依據元素周期律知識和原子結構特點判斷:最外層電子數依次為6、7、3、4,則由多到少的順序為F>O>Si>Al,A項正確;原子半徑:Al>Si>O>F,B項錯誤;非金屬性:F>O>Si>Al,C項錯誤;簡單氣態氫化物的穩定性:HF>H2O>SiH4,D項錯誤。AUTONUM．(雙選)(2023·廣東高考·23)甲～庚等元素在周期表中的相對位置如下表,己的最高價氧化物對應水化物有強脫水性,甲和丁在同一周期,甲原子最外層與最內層具有相同電子數。下列判斷正確的是A．丙與戊的原子序數相差28B．氣態氫化物的穩定性:庚<己<戊C．常溫下,甲和乙的單質均能與水劇烈反應D．丁的最高價氧化物可用于制造光導纖維【解題指南】解答本題注意以下兩點:(1)解答本題的突破口是“己的最高價氧化物對應水化物有強脫水性”;(2)掌握常見物質的用途以及同周期同主族元素性質的遞變規律。【解析】選A、D。己的最高價氧化物對應水化物有強脫水性,可知己為硫元素,甲和丁在同一周期,即與硫元素在同一周期,又因甲原子最外層與最內層具有相同電子數,可知甲為鎂元素,根據題中各元素的相對位置可推斷出乙為Ca,丙為B、丁為Si、戊為As、庚為F。B與As的原子序數相差28,A項正確;元素非金屬性強弱順序是F>S>As,故氣態氫化物的穩定性應為庚>己>戊,B項錯誤;常溫下鎂與水只是緩慢反應,C項錯誤;SiO2可以用于制造光導纖維,D項正確。AUTONUM．(2023·天津高考·7)隨原子序數遞增,八種短周期元素(用字母x表示)原子半徑的相對大小、最高正價或最低負價的變化如下圖所示。根據判斷出的元素回答問題:(1)f在周期表中的位置是。(2)比較d、e常見離子的半徑大小(用化學式表示,下同):>;比較g、h的最高價氧化物對應水化物的酸性強弱:>。(3)任選上述元素組成一種四原子共價化合物,寫出其電子式:。(4)已知1mole的單質在足量d2中燃燒,恢復至室溫,放出kJ熱量,寫出該反應的熱化學方程式:。(5)上述元素可組成鹽R:zx4f(gd4)2。向盛有10mL1mol·L－1R溶液的燒杯中滴加1mol·L－1NaOH溶液,沉淀物質的量隨NaOH溶液體積的變化示意圖如下:①R溶液中,離子濃度由大到小的順序是。②寫出m點反應的離子方程式:。③若在R溶液中改加20mLmol·L－1Ba(OH)2溶液,充分反應后,溶液中產生沉淀的物質的量為mol。【解析】從圖中的化合價和原子半徑的大小,可以推出x是氫元素,y是碳元素,z是氮元素,d是氧元素,e是鈉元素,f是鋁元素,g是硫元素,h是氯元素。(1)f是Al,在元素周期表的位置是第3周期ⅢA族。(2)電子層結構相同的離子,核電荷數越大離子半徑越小,故r(O2－)>r(Na＋);非金屬性越強最高價氧化物對應水化物的酸性越強,HClO4>H2SO4。(3)四原子共價化合物,可以是NH3、H2O2、C2H2等,其電子式分別為、、。(4)1molNa的單質在足量O2中燃燒,放出kJ熱量,該反應的熱化學方程式為2Na(s)＋O2(g)Na2O2(s)ΔH=－511kJ·mol－1。(5)①R是NH4Al(SO4)2,Al3＋比NH4+水解程度更大,離子濃度由大到小的順序是c(SO42-)>c(NH4+)>c(Al②m點前后過程中加入氫氧化鈉,沉淀物質的量不變,是NH4+發生了反應,離子方程式為NH4+＋OH－NH③10mL1mol·L－1NH4Al(SO4