2019年高考化学二轮复习核心考点总动员专题10原子结构、元素周期表和元素周期律的应用（含解析）.doc

1、1原子结构、元素周期表和元素周期律的应用题型介绍：原子结构和元素周期律是每年必考的重点内容，纵观近几年高考试题，主要是以元素及其化合物知识为载体，用物质结构理论，将解释现象、定性推理、规律总结、简单计算相结合，全方位、多层次地考查考生综合分析能力、逻辑推理能力及迁移应用能力。在选择题中，主要考查同位素概念、元素周期表位构性的关系，多涉及周期律中化合价、原子半径、氢化物稳定性、最高氧化物水化物的酸碱性比较，化学键类型的判 断等，同时结合元素化合物知识、化学反应原理等进行考查。高考选题：【2018 天津卷】下列有关物质性质的比较，结论正确的是 （ ）A溶解度：Na 2CO3AlO Al 3+H2C

2、O3H2SiO3 a b c Al3+3NH3H2O=Al(OH) 3+3NH 4+ 2Al2O3（熔融） 4Al+3O2【解析】由元素在周期表中位置可知为 H、为 C、 为 N、为 O、为 Na、为 Al、为 Si、为 Cl。4(2). 元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强，因非金属性 ClCSi，所以酸性：HClO4H2CO3H2SiO3，故答案为： HClO 4H2CO3H2SiO3；(3). 、中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物，符合条件的有NaOH、NaClO 等，NaOH 和 NaClO 的电子式分别为： ，故答案为：；(4). 由表中两种元素的原

3、子按 1：1 组成的常见液态化合物是 H2O2，在 MnO2或 FeCl3、CuSO 4等催化作用下分解，高锰酸钾具有强氧化性，与 H2O2发生氧化还原反应，不能用作 H2O2分解的催化剂，故答案为：abc；(5). 由表中元素形成的常见物质 X、Y、Z、M、N 可发生如图转化的反应，其中 M 是仅含非金属的盐，所以一定是铵盐；Z N的单质；根据周期表的结构判断是金属铝，所以推断 N 是氧化铝电解生成金属铝，Z 是氢氧化铝受热分解生成氧化铝，由产物及 X+Y+H2OAl(OH) 3NH 4 可知该反应是铝盐和一水合氨的反应，所以 X 溶液与 Y 溶液反应的离子方程式为 Al3+3NH3H2O=

4、Al(OH)3+3NH 4+，N的单质的化学方程式为 2Al2O3（熔融） 4Al+3O2，故答案为：Al 3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH 4+；2Al 2O3（熔融） 4Al+3O2。【 名师揭秘】元素周期律的变化表现在离子半径、化合价、金属性和非金属性。其核心在金属性和非金属性。我们要知道金属性和非金属性表现在哪些方面，并能与元素及化合物知识、相关的实验现象结合起来。高频考点四：粒子半径大小比较【典例】 【备战 2019 考点 07 元素周期律和元素周期表】下列各组微粒半径大小顺序正确的是 （ ）A r(O)r(Cl)r(S)r(P)B r(Al3+)r(Mg2+)r(Ca2+

5、)r(Ba2+)C r(H+)r(Al3+)r(Mg2+)r(K+)D r(Cs)r(K)r(Na)r(Li)【答案】D【解析】比较微粒半径大小有以下原则：同周期从左到右逐渐减小，所以 A 项应为 r(P)r(S)r(Cl)r(O)，错误；核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小， r(Mg2+)r(Al3+)，B、C 错误；同主5族元素从上到下原子半径逐渐增大，D 正确。故选 D。【 名师揭秘】原子序数、电子层数、化合价之间结合元素周期律之间的推断为常考题型，有如下关系：（1） “序层”规律：若一种阳离子与一种阴离子电子层数相同，则“阴前阳后” ，阴离子在前一周期，阳离子在后一周期，阳离子的

6、原子序数大，同周期元素的简单阳离子与阴离子相比，阴离子原子序数大；（2） “序、价”规律：在短周期元素中，元素的原子序数与其主要化合价的数值在奇偶性上一般一致， “价奇序奇，价偶序偶” 。1 【2018 江苏卷】短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大，X 是地壳中含量最多的元素，Y 原子的最外层只有一个电子，Z 位于元素周期表A 族，W 与 X 属于同一主族。下列说法正确的是（ ）A原子半径： r(W) r(Z) r(Y)B由 X、Y 组成的化合物中均不含共价键CY 的最高价氧化物的水化物的碱性比 Z 的弱DX 的简单气态氢化物的热稳定性比 W 的强【答案】D【解析】分析：短周期主族

7、元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大；X 是地壳中含量最多的元素，X 为 O 元素；Y 原子的最外层只有一个电子，Y 为 Na 元素；Z 位于元素周期表中 IIIA 族，Z 为 Al 元素；W 与 X 属于同一主族，W 为 S 元素。根据元素周期律作答。详解：短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大；X 是地壳中含量最多的元素，X 为 O 元素；Y原子的最外层只有一个电子，Y 为 Na 元素；Z 位于元素周期表中 IIIA 族，Z 为 Al 元素；W 与 X 属于同一主族，W 为 S 元素。A 项，Na、Al、S 都是第三周期元素，根据同周期从左到右主族元素的原子半径依次减小，原子半

8、径：r（Y） r（Z） r（W） ，A 项错误；B 项，由 X、Y 组成的化合物有Na2O、Na 2O2，Na 2O 中只有离子键，Na 2O2中既含离子键又含共价 键，B 项错误；C 项，金属性：Na（Y） Al（Z） ，Y 的最高价氧化物的水化物的碱性比 Z 的强，C 项错误；D 项，非金属性：O（X）S（W） ，X 的简单气态氢化物的热稳定性比 W 的强，D 项正确；答案选 D。点睛：本题考查元素周期表和元素周期律的推断，准确推断出各字母代表的元素是解题的关键，进而根据同周期、同主族元素结构和性质的递变规律作出判断。 6夯实基础：1 【上海长宁区 2019 届高三上学期期末】以下性质的比

9、较中，错误的是 （ ）A酸性：H 2CO3H2SiO3H3AlO3 B沸点：HClHBr HIC热稳定性：HFHClH 2S D碱性：KOHNaOHMg(OH) 2【答案】B2 【北京朝阳区 2019 届高三第一学期期末】根据元素周期律判断，不正确的是 （ ）A铍(Be)原子失电子能力比 Ca 弱 BK 与水反应比 Mg 与水反应剧烈CHCl 的稳定性强于 HBr D硼酸(H 3BO3)的电离程度强于 H2SO4【答案】D【解析】A.Be、Ca 是同一主族的元素，由于原子半径 CaBe，所以铍(Be)原子失电子能力比 Ca 弱，A 正确；B.由于原子半径 KMg，原子最外层电子数 KBr，所以

10、稳定性 HClHBr，C 正确；D.非金属性 BBCD最高价氧化物对应的水化物的酸性：BA【答案】D【解析】依题意，A、B、C 为短周期元素，B 的气态氢化物是工业上合成硝酸的重要原料，则 B 为 N 元素，从 A、B、C 的相对位置看，A 为 Si 元素、C 为 S元素。A 项、N 元素和 S 元素均为非金属元素，两原子间不可能形成离子键，故 A 错误；B 项、A 的氧化物是二氧化硅，二氧化硅固体中不存在“SiO 2”分子，其基本结构是“SiO 4”四面体，每个硅原子与周围 4 个氧原子形成共价键，晶体中只有单键、没有双键，故 B 错误；C 项、一般而言，电子层数越大，原子半径越大，则 Si

11、 原子的原子半径最大；又同周期元素从左到右，原子半径依次减小，原子半径的大小顺序为 SiS；N 和 S 既不是同周期也不是同主族，无法比较两者的原子半径，故 C 错误；D 项、同周期元素，从左到右非金属性依次增强，同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，则非金属性的强弱顺序为 N PSi，故最高价氧化物对应的水化物的酸性 HNO3H2SiO3，故 D 正确。故选 D。85 【天津武清区 2019 届高三上学期期中】根据原子结构或元素周期律的知识，下列说法正确的是 （ ）A 35Cl 和 37Cl 的原子核外电子排布不同BCO 2通入 Na2SiO3溶液中可以得到硅酸溶胶C短周期主族元素原子最外层

12、电子数一定等于其最高化合价D1 mol HCl 分子和 1 mol HF 分子断键需要的能量前者大于后者【答案】B能力拓展：6 【天津市七校 2019 届高三上学期期中】下列有关元素的说法正确的是 （ ）AA 族与A 族元素间一定形成离子化合物B第二周期元素从左到右，最高正价从+1 递增到+7C同周期金属元素的化合价越高，其原子失电子能力越强D元素周期表中的 117 号元素（Uus）位于第七周期、A 族 【答案】D【解析】A. A 族为 H 和碱金属，A 族元素为非金属元素，H 与卤族元素形成共价化合物，碱金属元素与卤族元素形成离子化合物，故 A 错误；B. 第二周期中，O 没有最高正价，F

13、没有正价，第二周期元素从左到右，最高正价从+1 递增到+5，故 B 错误；C. 同周期金属元素的化合价越高，元素的金属性越弱，则失电子能力逐渐减弱，故 C 错误；D. 117 号元素（Uus）位于第七周期、A 族，故 D 正确；故选 D。7 【河北隆化县存瑞中学 2019 届高三上学期期中】下列结论正确的是 （ ）微粒半径：r(K +)r(Al3+)r(S2-)r(Cl-) 氢化物的稳定性：HFHClH 2SPH3SiH4还原性：I -Br-Cl-Fe2+ 氧化性：Cl 2SSeTe 酸性：H 2SO4H3PO4H2CO3H3BO3 非金属性：ONPSi 9金属性：BeMBM 和 Z 两种元素

14、可以共存于同一种离子化合物中C工业冶炼 R 的单质通常用热还原法D氧化物的水化物酸性：ZNSi，非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，因此稳定性：H2ONH 3SiH 4，故 A 项正确；B 项，同一主族自上而下，元素的金属性逐渐增强，则金属性 RaMg，故碱性 Ra(OH)2Mg(OH)2，故 B 项正确；C 项，元素的最高价氧化物的水化物酸性越强，元素的非金属性越强。由图可知酸性：HClH 2CO3H2SiO3，但盐酸不是氯元素的最高价氧化物对应的水化物，因此不能比较元素的非金属性强弱，故 C 项错误。D 项，根据元素周期表可知：从上往下，0 族元素的原子序数依次为：2，10，18，36

15、，54，86，118，则第 118 号元素位于第七周期 0 族，故 D 项正确。综上所述，本题答案为 C。10 【福建龙海市二中 2019 届高三下学期期初】短周期元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，且四种元素分别位于不同的主族，它们的单质常温下均呈气态。X、Y、W 处于不同周期，且在一定条件下其单质能发生反应：X 2+Y2甲，X 2+W2乙，已知，甲、乙常温下均为气态，且两者在空气中相遇时可化合成11丙。试回答下列问题：(1)Y 和 Z 对应的氢化物比较稳定的是：_。(填化学式)(2)化合物丙属于_晶体(填晶体类型)，其水溶液显酸性，用离子方程式表示其原因：_。(3)X、Z 可组成四原

16、子化合物丁，丁中所含的化学键类型为：_键，请说出化合物丁的一种常见用途：_；(4)X、Y 组成的化合物 Y2X4可以与 Z2构成清洁高效的燃料电池，若电解质溶液为 NaOH 溶液，则负极的电极反应式为：_。(5)一定条件下，取 3.4 g 甲气体置于 1 L 恒容的容器中，4 分钟后，容器内的压强变为原来的 1.2 倍，且不再变化，该反应中甲气体的转化率为：_。【答案】H 2O 离子 NH 4+H2O NH3H2O+H+ 共价 作生氧剂、杀菌剂、消毒剂、漂白剂等 N2H4-4e-+4OH-=N2+4H 2O 20% (1)Y 是 N 元素，Z 是 O 元素，由于非金属性 ON，所以二者对应的氢

17、化物比较稳定的是 H2O；(2)化合物丙是 NH4Cl，该物质属于离子晶体；它是强酸弱碱盐，在溶液中 NH4+发生水解反应，消耗水电离产生的 OH-，当达到水解平衡时，由于 c(H+)c(OH-)，所以溶液显酸性，用离子方程式表示为：NH4+H2O NH3H2O+H+；(3)X、Z 可组成的四原子化合物丁是 H2O2，丁中所含的化学键类型有极性共价键和非极性共价键；该物质具有氧化性，可以氧化其它物质，起杀菌消毒作用；在实验室中可以制取氧气；还可以作漂白剂等；(4)X、Y 组成的化合物 N2H4可以与 O2构成清洁高效的燃料电池，N 2H4发生氧化反应，为负极燃料，若电解质溶液为 NaOH 溶液

18、，则负极的电极反应式为 N2H4-4e-+4OH-=N2+4H 2O；(5)甲为 NH3，3.4g 甲的物质的量为 0.2mol，将其置于 1 L 恒容的容器中，发生可逆的化学反应：2NH 3N2+3H2，根据方程式可知：每有 2molNH3分解，会产生 1molN2、3molH 2，气体的物质的量增加 2mol，由于在恒容密闭容器中，气体的物质的量的比等于容器内气体的压强之比，假设反应的氨气的物质的量为 xmol，则反应后气体的物质的量增加了 xmol，4 分钟后，容器内的压强变为原来的 1.2倍，且不再变化，(0.2+x)0.2=1.2，解得 x=0.04mol，所以该反应中甲气体的转化率

19、为12(0.04mol0.2mol)100%=20%。自我提升：11. 【广州天河区 2019 届高三测试（二)】短周期元素 x、y、d、f 的最高正价或最低负价、原子半径的相对大小随原子序数的变化如图所示；短周期元素 z、e、g、h 的最高价氧化物对应水化物的溶液(浓度均为 001mol/L)的 pH 与原子序数的关系如图所示：下列有关说法正确的是 （ ）A离子半径大小顺序：efghB由 x、z、d 三种元素形成的化合物中一定不含离子键Cy、d、g 的简单气态氢化物中沸点最高的是 g 的氢化物D装满 zd2气体的小试管倒扣水槽中充分反应，试管液面上升约 2/3【答案】DB.x、z、d 对应的

20、元素分别是 H、N、O，三种元素形成的化合物中 NH4NO3含有离子键，故 B 错误；C.y、d、g 对应的元素分别是 C、O、S，氢化物的稳定性可以根据非金属性来比较，非金属性越强则氢化物越稳定，同周期元素原子序数越大非金属性越强，同主族元素原子序数越小非金属性越强，故最稳定的是 d 的氢化物，故 C 错误；13D.z、d 对应的元素分别是 N、O，zd 2为 NO2，则装满 zd2气体的小试管倒扣水槽中充分反应，反应方程式为：3NO 2+H2O=2HNO3+NO，每消耗 3 体积二氧化氮生成 1 体积的一氧化氮，则试管液面上升约 2/3，故 D 正确。答案选 D。 12 【浙江诸暨市 20

21、19 届高三第一学期期末】X、Y、Z、M 四种短周期元素，它们在周期表中位置如图所示，下列说法正确的是 （ ）A原子半径：MZYXBZ 的气态氢化物最稳定，因其分子间存在氢键C最高价氧化物对应水化物的酸性 MZD元素的非金属性：XYZ【答案】D13 【广东省 2019 届韶关市高考调研】短周期元素 X、Y、Z、M 的原子序数依次增大，其中 X、Y、Z 三种元素中，可形成含二种元素的 10 电子微粒 m、n、p、q，且有反应 m+n p +q；M 的最高价氧化物对应的水化物为最强酸。则下列说法正确是 （ ）A原子半径 XYX4 c.Y 与 R 形成的化合物中 Y 呈正价(4)根据表中数据推测，Y

22、 的原子半径的最小范围是大于_nm 小于_nm。(5)甲、乙是上述部分元素的最高价氧化物的水化物，且甲 + 乙丙 + 水 。若丙的水溶液呈碱性，则丙的化学式是_。【答案】第三周期A 族 同位素 2Na+2H 2O=2NaOH+H2 Cl bc 0.099 0.143 NaAlO2或 Na2SiO3 （1）R 为 Cl 元素，原子核外电子数为 17，有 3 个电子层最外层电子数为 7，处于元素周期表中第三周期第A 族，R 在自然界中有质量数为 35 和 37 的两种核素，它们属于同位素关系，故答案为：第三周期第A 族；同位素。（2）Z 为 Na 元素，Na 与水反应的化学方程式为：2Na+2H

23、2O=2NaOH+H2，故答案为：2Na+2H2O=2NaOH+H2 。 （3）Y 为 Si，R 为 Cl，位于同一周期，根据同周期元素非金属性从左到右逐渐增强可知，Cl 的非金属性大于 Si，a.属于物质的物理性质，不能比较非金属性的强弱，故 a 错误；b.元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，故 b 正确；c.Y 与 R 形成的化合物中 Y 呈正价，说明 R 得电子能力强，非金属性强，故 c 正确，故答案为：Cl；bc。（4）Y 为 Si，与 Al、Cl 位于相同周期，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，则 Si 的原子半径比Al 小，比 Cl 大，即大于 0.099nm 小于 0.143nm，故答案为：0.099nm；0.143nm。（5）甲+乙丙+水，应为中和反应，若丙的水溶液呈碱性，则对应的物质的应为强碱弱酸盐，可为16NaAlO2或 Na2SiO3，故答案为：NaAlO 2或 Na2SiO3。以短周期元素或常见主族元素为载体考查同周期、同主族元素性质的递变规律，以及学生的分析推理能力。这类题目经常渗透化学反应原理的内容。这也是近年来有关该模型的一种变化趋势，使题目更加具有综合性，考查的知识点更多。这种变化趋势要求考生在复习备考时注意将原子结构、元素周期律知识与选修 4 中的化学反应原理知识相结合，使不同知识点能够发生横向联系。17