资料简介
2021
物质结构与元素周期律
核 心 速 记
易 错 剖 析目录
自 我 检 测
1.巧记10e-、18e-微粒
(1)以Ne为中心记忆10e-微粒
(2)以Ar为中心记忆18e-微粒
2.元素周期表
3.粒子半径大小比较的“四同”
4.金属性、非金属性的判断方法
5.化学键与化合物的关系
一、元素推断、元素周期律应用常见误区
1.误认为主族元素的最高正价一定等于族序数。忽视了O、F元
素无最高正价。
2.误认为元素的非金属性越强,其氧化物对应水化物的酸性就越
强。忽视了关键词“最高价”,如HClO、H2SO3是弱酸。
3.误认为同周期相邻两主族元素原子序数之差等于1。忽视了
ⅡA、ⅢA族可能相差11(第四、五周期)或25(第六、七周期)。
4.误认为失电子难的原子得电子的能力一定强。忽视了碳原
子、稀有气体元素的原子失电子难,得电子也难。
5.误认为得失电子数多的原子,得失电子的能力一定强。得失
电子能力的强弱与得失电子数的多少无关。
6.误认为最高正价和最低负价绝对值相等的元素只有第ⅣA
族的某些元素。忽视了第ⅠA族的H元素的最高正价为+1,最
低负价为-1。
7.误认为碳的氢化物的沸点一定低于氧、氮的氢化物。忽
视了简单的气态氢化物,一些相对分子质量较大的烃在常温
常压下呈固态,如石蜡等。
【纠错训练1】短周期元素在周期表中相对位置如图所示。
已知:用Z的氢化物水溶液能在玻璃器皿上刻标记。下列说
法正确的是( )。
A.气态氢化物的热稳定性:Z>Y>X
B.简单离子半径:Z>Y
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>Y
D.Z与其他三种元素都能形成离子化合物
A
【解析】依题意可知,Z为氟,HF溶液能腐蚀玻璃。由此可
知,R为碳元素,X为磷元素,Y为硫元素。A项,气态氢化物的热
稳定性HF>HCl>H2S>PH3,正确;B项,离子半径r(S2-)>r(F-),
错误;C项,酸性H2SO4>H3PO4,错误;D项,CF4、PF3、SF4、
SF6都是共价化合物,错误。
二、元素推断常涉及的结构和性质
1.主族元素在周期表中的特殊位置
(1)族序数等于周期数的元素:H、Be、Al。
(2)族序数等于周期数2倍的元素:C、S。
(3)族序数等于周期数3倍的元素:O。
(4)周期数是族序数2倍的元素:Li、Ca、Tl。
(5)周期数是族序数3倍的元素:Na、Ba。
(6)最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素:H、C、Si。
(7)最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素:S。
(8)最高正价不等于族序数的短周期元素:O(F无正价)。
【纠错训练2】短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数
依次增大,X、W同主族,Y、Z相邻,X的原子最外层电子数是内
层电子数的2倍,X、Y、W的原子最外层电子数之和为10,R的
原子最外层电子数是Z的原子最外层电子数的2倍。下列说法
错误的是( )。
A.Y的单质能与X的最高价氧化物发生置换反应
B.同周期元素形成的简单离子中,Z的离子半径最小
C.W的含氧酸钠盐溶液是制备木材防火剂的原料
D.R的单质在纯氧中燃烧生成其最高价氧化物
D
【解析】短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大,X的原
子最外层电子数是内层电子数的2倍,故X为C元素;X、W同主族,则W为Si
元素;X、Y、W的原子最外层电子数之和为10,Y的原子最外层电子数为
10-4-4=2,Y的原子序数大于C,故Y为Mg元素;Y、Z相邻,则Z为Al元素;R的
原子最外层电子数是Z的原子最外层电子数的2倍,则R的原子最外层电子数
为6,故R为S元素。Mg单质能与CO2反应生成C单质与MgO,属于置换反
应,A项正确;第三周期元素形成的简单离子中,Al3+的半径最小,B项正确;W
的含氧酸钠盐(硅酸钠)溶液是制备木材防火剂的原料,C项正确;S单质在纯
氧中燃烧生成二氧化硫,D项错误。
答题提示 已知元素原子或离子的核外电子排布推断元素的基本思路:
2.元素及其化合物的性质
(1)形成化合物种类最多的元素、某种单质是自然界中硬度最
大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素:C。
(2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元
素:N。
(3)地壳中含量最多的元素、简单氢化物沸点最高的元素或氢
化物在通常情况下呈液态的元素:O。
(4)等物质的量的单质最轻的元素:H;最轻的金属单质的元素:Li。
(5)单质在常温下呈液态的非金属元素:Br;金属元素:Hg。
(6)最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应,又能与强碱反
应的元素:Al。
(7)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能
发生化合反应的元素:N;能发生氧化还原反应的元素:S。
(8)元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元
素:Li、Na、F。
【纠错训练3】现有四种短周期元素a、b、c、d的原子序数依
次增大。它们组成物质的关系如图所示。已知:M、Z、R、E含
有共同的金属元素,R为浅黄色固体,M和Z是厨房中常见的物质。
下列推断正确的是( )。
A.用澄清石灰水可以检验M溶液和Z溶液
B.原子半径:d>c>b>a
C.R、E化合物中既含离子键,又含共价键
D.元素非金属性:c>a>b
D
【解析】本题考查无机物推断,意在考查考生的推理、判断能
力。依题意可知,R为过氧化钠,由于M、Z、R都含有共同的金
属,M、Z是家庭中常用物质,故M为碳酸氢钠,Z为碳酸钠,Y为
二氧化碳,X为水,E为氢氧化钠,F为氧气。A项,碳酸钠、碳酸
氢钠都可与澄清石灰水产生白色沉淀,错误;B项,原子半径
Na>C>O>H,错误;C项,氢氧化钠、过氧化钠都含离子键和共
价键,正确;D项,CH4中氢元素显正化合价,故O、C、H的非金
属性依次减弱,错误。
三、有关物质中的化学键类型的易错点
1.只含非极性共价键的物质:非金属元素构成的单质(稀有气体
除外),如I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。
2.只含有极性共价键的物质:一般是不同非金属元素构成的共价
化合物,如HCl、NH3、SiO2、CS2等。
3.既有极性键又有非极性键的物质,如H2O2、C2H4、CH3CH3、
C6H6等。
4.只含有离子键的物质:活泼非金属元素与活泼金属元素
形成的化合物,如Na2S、CsCl、K2O、NaH等。
5.既有离子键又有非极性键的物质,如Na2O2、CaC2等。
6.既有离子键又有极性键的物质,如NaOH、NH4NO3等。
7.由强极性键构成但又不是强电解质的物质,如HF等。
【纠错训练4】X、Y、Z、W四种短周期元素的原子序数依次
增大,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的族序数是其周期数的3倍。下列说法中正确的是
( )。
A.四种元素简单离子的半径Xa,A项错误;CH3CH2OH只含共价键,B项错误;H2O比
CH4稳定,C项正确;C、H构成的分子,如甲烷、丙烯、甲苯等分
子中所有原子不共平面,只有少数分子,如乙烯、苯等分子中所有
原子共平面,D项错误。
2.已知短周期主族元素,X、Y、Z在元素周期表中的相对位
置如图,下列说法一定正确的是( )。D
A.最高正化合价:Y>X
B.简单氢化物的沸点:XR>X
B.气态氢化物的热稳定性:R>X
C.最高价氧化物对应水化物的碱性:Z>Y
D.YX、Y2R都能破坏水的电离平衡
D
【解析】依题意可知,R为氧元素。Z2R3中Z为+3价,Z为铝元素,
工业上电解氧化铝制备铝单质,用Na3AlF6作助熔剂。由此推
知,R为氧元素,X为氟元素,Y为钠元素,Z为铝元素。O2-、F-、
Na+、Al3+的半径依次减小,A项错误;HF的热稳定性比H2O的
强,B项错误;NaOH的碱性比Al(OH)3强,C项错误;NaF是强碱弱
酸盐,能促进水的电离,Na2O与水反应生成氢氧化钠,抑制了水的
电离,二者都打破了水的电离平衡,D项正确。
4.短周期元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大,a和c位于同主族,d
的原子核外电子层数等于最外层电子数,a的阴离子只有一个电子层。常
温下,在1 L 0.1 mol·L-1 a2e溶液中通入eb2气体,溶液的pH与通入eb2气
体体积(标准状况)的关系如图所示。
B下列说法正确的是( )。
A.气态氢化物的热稳定性:e>b
B.最高价氧化物对应水化物的碱性:c>d
C.化合物caeb4、cae都能促进水的电离
D.工业上电解c、d对应的氯化物冶炼其单质
【解析】由题意可知,a、b、c、d、e分别为H、O、Na、
Al、S元素。A项,H2O的热稳定性比H2S强,错误;B项,氢氧
化钠的碱性比氢氧化铝强,正确;C项,NaHS(弱酸盐)促进水
的电离,而NaHSO4(相当于一元强酸)抑制水的电离,错误;D
项,氯化铝是共价化合物,不能导电,工业上,电解熔融的氧化
铝冶炼铝单质,错误。
5.部分短周期元素的性质或原子结构如下表:
元素代号 元素的性质或原子结构
W 其单质为良好的半导体材料
X 其单质为双原子分子,其简单氢化物的水溶液呈碱性
Y 最外层电子数为次外层电子数的3倍
Z 元素的最高正化合价是+7
下列叙述不正确的是( )。
A.W的氧化物不溶于水
B.由X、Y和氢三种元素形成的化合物中只有共价键
C.物质WZ4在高温条件下可与氢气发生反应,生成W的单质
D.W、X、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最
强的是Z
B
【解析】由题给信息可推知,W、X、Y、Z分别是Si、N、O、Cl
元素。W的单质为晶体硅,其氧化物为二氧化硅,不溶于水,A项正
确;由X、Y和氢元素形成的化合物如硝酸铵含有离子键和共价
键,B项不正确;SiCl4在高温条件下与氢气反应生成单质硅,C项正
确;W、X、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为
H2SiO3、HNO3、HClO4,其中HClO4的酸性最强,D项正确。
6.已知X、Y、Z、W为短周期主族元素,在周期表中的相对位置如图所示,
下列说法中正确的是( )。C
A.若四种元素均为非金属元素,则W的最高价氧化物对应的水化物一定是强酸
B.若HmXOn为强酸,则X的氢化物溶于水一定呈酸性(m、n均为正整数)
C.若四种元素均为金属元素,则Z的最高价氧化物对应的水化物一定为强碱
D.若四种元素中只有一种为金属元素,则Z与Y的最高价氧化物对应的水化物相
互之间能反应
X Y
Z W
【解析】若四种元素均为非金属元素,则W可能是P元
素,H3PO4是中强酸,故A项错误;若HmXOn为强酸,则X为氮
元素,氨气溶于水呈碱性,故B项错误;若四种元素均为金属元
素,则Z是钠元素,氢氧化钠为强碱,故C项正确;若四种元素中
只有一种为金属,则Z是铝元素,Y是碳元素,氢氧化铝不与碳
酸反应,故D项错误。
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