1、1专题 03 物质结构 元素周期律本题型在四年高考中考查 12 次（共 13 份试卷） ，试题整体难度中等。主要考查原子结构、同位素等概念；元素的“原子结构” 、 “在周期表中位置” 、 “基本性质”三者间的关系；元素周期律与元素周期表内容丰富，规律性强，因此命题的空间极为广阔。预测今后高考中可能以短周期元素(或前 20 号元素)命题来考查同一周期、同一主族内元素性质(如原子半径、化合价、单质及化合物性质)的递变规律与原子结构的关系。元素“构” 、 “位” 、 “性”三者关系的题型会继续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、定性推断、归纳总结、定量计算相结合。能力要求 知识要
2、 求年份题号分值 考查的主要内容及知识点接 受 、吸 收 、 整 合化 学信 息 的能力分析问题和解决化学问题的能力化学实验与探究能力了解理解掌握综合应用难度要求2013() 9 6 元素周期律推斩、离子（A l3+、S 2-）的水解 中2014() 10 6 元素周期律F、Na、S 的电子层、离子半径、原子序数、单质沸点 易2015() 12 6 元素周期律HNPCl 的单质沸点、阴离子的还原性、酸性、离子化合物 中难2015() 9 6 元素周期律（元素推断及元素周期律的 应用） 中2016() 13 6原子结构、元素周期律H/C/O/Cl、原子半径、非金属性、氢化物、最高价氧化物对应的水
3、化物、甲烷 的氯代 中难2016() 9 6元化考查元责的推断，元素周斯律的应用，电子层结构相同，化合价， 半径大小比较，氢化物酸性强弱 易2016() 12 6原子结构、元素周期律O/Na/S/Cl、离子半径、N a2O 与水、氢化物热稳定性、最高价氧化物的水化物的酸 性 中难2017() 12 6 元素周期律（元素的推断、位置、物质性质、结构） 中2017() 9 6元素周期表元素周期表的结构；元素周期律的应用 中难22017() 12 6 元素周期律与元素周期表考查位置结构性质关系应用，元素的相对位置以及核外最外层电子的关系是解答本题的突破口，短周期及元素在周期表中的位置来推断，注意基础
4、知识的理解掌握。由元素在周期表中的位置，结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律知识 中2018() 12 6 元素周期表及周期律 中2018() 10 6 元素周期表及周期律，化学键 中难2018() 13 6 元素周期表及周期律 中1【2018 新课标 1 卷】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BZ 的氢化物为离子化合物CY 和 Z 形成的化合物的水溶液呈碱性DW 与 Y 具有相同的最高化合价【答案】
5、B【解析】主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加，且均不大于 20。W 与 Z 形成的化合物可与浓硫酸2 【2018 新课标 2 卷】W、X、Y 和 Z 为原子序数依次增大的四种短周期元素。W 与 X 可生成一种红棕色有刺激性气味的气体；Y 的周期数是族序数的 3 倍；Z 原子最外层的电子数与 W 的电子总数相同。下列3叙述正确的是AX 与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物BY 与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键C四种元素的简单离子具有相同的电子层结构DW 的氧化物对应的水化物均为强酸【答案】A【解析】W、X、Y 和 Z 为原子序数依次增大的四种短周期元素。W 与
6、X 可生成一种红棕色有刺激性气味的气体，W 是 N，X 是 O；Y 的周期数是族序数的 3 倍，因此 Y 只能是第三周期，所以 Y 是 Na；Z 原子最外层的电子数与 W 的电子总数相同，Z 的最外层电子数是 7 个，Z 是 Cl，结合元素周期律和物质的性质解答。可知 W、X、Y 和 Z 分别是 N、O、Na、Cl。则 A氧元素与其 N、Na、Cl 三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物，例如 NO、NO 2、Na 2O、Na 2O2、Cl 2O7、ClO 2等，A 正确； B过氧化钠中含有离子键和共价键，B 错误；CN、O、Na 三种元素的简单离子具有相同的电子层结构，均是 10 电子，
7、氯离子是 18 电子微粒，C 错误；D亚硝酸为弱酸，D 错误。答案选 A。3 【2018 新课标 3 卷】W、X、Y、Z 均为短周期元素且原子序数依次增大，元素 X 和 Z 同族。盐 YZW 与浓盐酸反应，有黄绿色气体产生，此气体同冷烧碱溶液作用，可得到 YZW 的溶液。下列说法正确的是A原子半径大小为 WXYZBX 的氢化物水溶液酸性强于 Z 的CY 2W2与 ZW2均含有非极性共价键D标准状况下 W 的单质状态与 X 的相同【答案】D【解析】黄绿色气体为氯气，通入烧碱溶液，应该得到氯化钠和次氯酸钠，所以 YZW 为 NaClO，再根据 X和 Z 同族，得到 W、X、Y、Z 分别为 O、F、
8、Na、Cl。A同周期由左向右原子半径依次减小，同主族由上向下原子半径依次增大，所以短周期中 Na（Y）的原子半径最大，选项 A 错误。BHCl 是强酸，HF是弱酸，所以 X（F）的氢化物水溶液的酸性弱于 Z（Cl）的。选项 B 错误。CClO 2的中心原子是Cl，分子中只存在 Cl 和 O 之间的极性共价键，选项 C 错误。D标准状况下，W 的单质 O2或 O3均为气态，X 的单质 F2也是气态。选项 D 正确。4【2017 年高考新课标卷】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
9、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4AX 的简单氢化物的热稳定性比 W 强BY 的简单离子与 X 的具有相同的电子层结构CY 与 Z 形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红DZ 与 X 属于同一主族，与 Y 属于同一周期【答案】C【解析】氨可作制冷剂，所以 W 是氮；钠是短周期元素中原子半径最大的，所以 Y 是钠；硫代硫酸钠与稀5 【2017 年高考新课标卷】a、b、c、d 为原子序数依次增大的短周期主族元素，a 原子核外电子总数与b 原子次外层的电子数相同；c 所在周期数与族数相同；d 与 a 同族。下列叙述正确的是A原子半径：dcba
10、 B4 种元素中 b 的金属性最强Cc 的氧化物的水化物是强碱 Dd 单质的氧化性比 a 单质的氧化性强【答案】B【解析】a、b、c、d 分别为 O、Na 或 Mg、Al、S。A、一般电子层数越多，半径越大，同周期从左向右原子半径减小，因此半径大小顺序是 Na(Mg)AlSO，故 A 错误；B、同周期从左向右金属性减弱，因此Na 或 Mg 在 4 种元素中金属性最强，故 B 正确；C、c 的氧化物的水化物为氢氧化铝，为两性氢氧化物，属于弱碱，故 C 错误；D、同主族从上到下非金属性减弱，因此 S 的氧化性比氧气弱，故 D 错误。6 【2017 年高考新课标卷】短周期元素 W、X、Y 和 Z 在
11、周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为 21。下列关系正确的是W XY ZA氢化物沸点：WWC化合物熔点：Y 2X3XYCY 的氢化物常温常压下为液态DX 的最高价氧化物的水化物为强酸【答案】C 【解析】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，则 Z 是氯元素，n 是 Cl2；0.01 molL1 r 溶液的 pH 为 2，说明 r是一元强酸，Cl 2与两种元素组成的化合物反应会产生两种化合物，其中一种 r 是 HCl，另一种物质 q的水溶液具有漂白性，则说明 W 是 H
12、 元素；m 是 H2O， q 是 HClO；两种元素组成的化合物 p 与 Cl2光照反应产生 HCl，同时产生 s， s 通常是难溶于水的混合物，根据转化关系图可知 p 是甲烷，则 s 可能是 CH3Cl、CH 2Cl2、CHCl 3、CCl 4中的几种物质。因此 X 是碳元素，Y 是氧元素。A根据元素周期律的原子半径变化规律：同一周期的元素，原子序数越大原子半径越小，同一主族的元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大，则原子半径的大小 WZX，错误；CY 元素的氢化物有 H2O 和 H2O2，二者在常温常压下都为液态，正确；DX 的最高价氧化物的水化物是碳酸，该物质是二元弱酸，不是强酸，错误
13、。8 【2016 年高考新课标卷】a、b、c、d 为短周期元素，a 的原子中只有 1 个电子，b 2-和 C+离子的电子层结构相同，d 与 b 同族。下列叙述错误的是 （ ）6Aa 与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1Bb 与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物Cc 的原子半径是这些元素中最大的Dd 和 a 形成的化合物的溶液呈弱酸性【答案】A【解析】a 的原子中只有 1 个电子，则 a 为氢元素，a、b、c、d 为短周期元素，b 2-和 C+离子的电子层结构9 【2016 年高考新课标卷】四种短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，W、X 的简单离子具有相同电子层结
14、构，X 的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，W 与 Y 同族，Z 与 X 形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是 （ ）A简单离子半径：WZ【答案】B【解析】X 的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，为钠元素，ZX 形成的化合物为中性，说明为氯化钠，则 Y 为硫元素，W 为氧元素。A、钠离子和氧离子电子层结构相同，核电荷数越大，半径越小，故钠离子半径小于氧离子半径， 故错误；B、氧和钠形成的化合物为氧化钠或过氧化钠，其水溶液都为氢氧化钠，显碱性，故正确；C、水和硫化氢比较，水稳定性强，故错误；D、最高价氧化物对应的水化物中高氯酸是最强酸，故错误。10 【2015 年高考新课标卷
15、】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：YZ BX 与 W 形成的化合物中只有极性键C阴离子的还原性：WX DW、X、Y 可形成三元离子化合物【答案】C【解析】W、X、Y、Z 是四种短周期非金属元素，原子序数依次增大，W 的简单离子 W-能与水反应生成单质W2，则 W 应该是 H；X、Y 原子核外 L 电子层的电子数之比为 34，且 Y 的原子半径大于 X 的原子半径，这说明 Y 位于 X 的下 一周期，因
16、此 X 一定是 O。X、Y、Z 的最外层电子数之和为 16，因此 Y、Z 的最外层电子数之和为 10，二者一定位于第三周期，且都是非金属，所以满足条件的是 Si 和 S，则 AS单质常温下是固体，氧气的沸点低于硫的沸点，A 错误；BO 与 H 形成的化合物 H2O2中含有极性键和非极性键，B 错误；C非金属性 H 小于 O，则阴离子的还原性：HO，C 正确；DH、O、Si 三种元素不能形成三元离子化合物，D 错误，答案选 C。 三、元素周期律1、元素周期律（1）概念元素的性质随核电荷数递增发生周期性的递变。（2）元素周期表中主族元素性质的递变规律12原子半径 同 周 期 主 族 元 素 自 左
17、 而 右 ： 原 子 半 径 逐 渐减 小同 主 族 元 素 自 上 而 下 ： 原 子 半 径 逐 渐 增 大 )主要化合价：同 周 期自 左 而 右 最 高 正 价 ： 1 7最 高 正 价 主 族 序 数 （ O、 F除 外 ）负 价 4 1非 金 属 最 低 负 价 （ 8 族 序 数 ） )元素的金属性 同 周 期 自 左 而 右 逐 渐 减 弱同 主 族 自 上 而 下 逐 渐 增 强 )元素的非金属性 同 周 期 自 左 而 右 逐 渐 增 强同 主 族 自 上 而 下 逐 渐 减 弱 )（3）实质元素周期律的实质是元素原子结构的周期性变化必然引起元素性质的周期性变化。（4）具体
18、表现形式项目 同周期(左右) 同主族(上下)核电荷数 逐渐增大 逐渐增大电子层数 相同 逐渐增多原子半径 逐渐减小 逐渐增大原子结构离子半径阳离子逐渐减小阴离子逐渐减小 r(阴离子) r(阳离子)逐渐增大化合价最高正化合价由1 7(O、F 除外)负化合价(8主族序数)相同最高正化合价主族序数(O、F 除外)元素的金属性和非金属性金属性逐渐减弱非金属性逐渐增强金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱离子的氧化性、还原性阳离子氧化性逐渐增强阴离子还原性逐渐减弱阳离子氧化性逐渐减弱阴离子还原性逐渐增强气态氢化物稳定性 逐渐增强 逐渐减弱性质最高价氧化物对应的水化物的酸碱性碱性逐渐减弱酸性逐渐增强碱性逐渐增强酸
19、性逐渐减弱2、判断元素金属性和非 金属性强弱的依据本质 原子越易失去电子，金属性越强金属性比较判断依据在金属活动性顺序中位置越靠前，金属性越强13单质与水或非氧化性酸反应置换 H2的能力越强，金属性越强单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强若 Xn Y XY m ，则 Y 比 X 金属性强本质 原子越易得电子，非金属性越强单质与 H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强单质氧化性越强，阴离子还原性越弱，非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强非金属性比较 判断依据A n B B m A，则 B 比 A 非金属性强【典例
20、5】 【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【典例 6】下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对减弱的是 （ ）14序号 事实 推论A Ca(OH)2的
21、碱性强于 Mg（OH） 2 金属性：CaMgB 与冷水反应，Na 比 Mg 剧烈 金属性：NaMgC SO2与 NaHCO3溶液反应生成 CO2 非金属性：SCDt时，Br 2+H2 2HBr K=5.6107I2+H2 2HI K=43非金属性：BrI【答案】C【解析】试题分析：ACa、Mg 位于同主族，金属性 CaMg，对应的最高价氧化物的水化物碱性为 Ca(OH)2强于Mg（OH） 2，故 A 正确；BN、Mg 位于同周期，金属性 NaMg，则与冷水反应，Na 比 Mg 剧烈，故 B正确；CSO 2与 NaHCO3溶液反应生成 CO2，可知酸性亚硫酸大于碳酸，亚硫酸不是最高价氧化物的水化
22、物，则不能以此比较非金属性，故 C 错误；DK 越大，说明生成的气态氢化物越稳定，则稳定性为HBrHI，则非金属性为 BrI，故 D 正确；故选 C。 考点：元 素金属性与非金属强弱判断四、元素周期表1、原子序数按照元素在周期表中的顺序给元素编号，称之为原子序数。原子序数核电荷数质子数核外电子数。2、元素周期表的编排原则周期：把电子层数相同的元素按原 子序数递增的顺序从左至右排成横行。族：把不同横行中最外层电子数相等的元素，按电子层数递增的顺序，由上而下排成纵行。3、元素周期表的结构周期（七个横行，七个周期）短周期 长周期15序号 一 二 三 四 五 六 七元素种数 2 8 8 18 18 3
23、20 族元素原子序数 2 10 18 36 54 86不完全周期最多容纳 32 种元素族（18 个纵行，16 个族）列序 1 2 13 14 15 16 17主族族序 A A A A A A A列序 3 4 5 6 7 11 12副族族序 B B B B B B B第族 第 8、9、10 共 3 个纵行0 族 第 18 纵行【典例 7】 【2019 届广东百校 11 联考】短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，它们的最外层电子数之和为 22。W、Y 同主族，X 所处的周期数等于族序数，常温下 Y 的最高价氧化物对应的水化物可贮存在由 X 的单质制成的容器中。下列说法错误的是A简单
24、离子半径：XYZBX、Z 两种元素形成的化合物的水溶液呈酸性CW 的一种氢化物与 Y 的氢化物在水溶液中可反应生成 Y 的单质DW、Y 两种元素形成的一种化合物能使酸性 KMnO4溶液褪色【答案】A【解析】X 所处的周期数等于族序数，常温下 Y 的最高价氧化物对应的水化物可贮存在由 X 的单质制成的【典例 8】 【2019 届河南南阳期末】已知 X、Y、Z、W 四种元素分别是元素周期表中三个连续短周期的主族元素，且原子序数依次增大。X、W 同主族，Y、Z 为同周期的相邻元素，W 原子的质子数等于 Y、Z 原子的最外层电子数之和。下列有关说法正确的是AY、Z 分别与形成化合物的稳定性前者大于后者
25、B由以上元素两两形成的化合物中，溶于水显碱性的只有两种16C由 X、Y、Z 三种元素所形成的化合物只含共价键DZ、W 所形成的简单离子半径前者比后者大【答案】D【解析】X、Y、Z、W 是 三个连续短周期中且原子序数依次增大的主族元素，可确定 X 是氢元素，因 X 和W 同主族，所以 W 是钠元素。Y、Z 应该在第二周期，因 Y 和 Z 相邻，它们最外层电子数相差 1 个电子且最外层电子数之和为 11（钠元素的质子数） ，则 Y、Z 最外层电子数分别为 5、6，由此推知 Y 是氮元素，Z 是氧元素。A因为元素非金属性 NNa+，D 项 正确；答案选 D。 五、化学键1、化学键（1）化学键的概念与
26、分类概念：相邻原子间的强相互作用。分类：根据形成过程不同化学键可分为离子键和共价键。（2）离子键概念：带有相反电荷的阴、阳离子之间的强烈的相互作用成键粒子：阴、阳离子。成键实质：静电作用。形成条件：通常是活泼金属与活泼非金属元素的原子相结合。（3）共价键概念：原子间通过共用电子对形成的相互作用。成键粒子：原子。成键实质：共用电子对。2、化学键与化学反应17（1）化学反应的实质旧化学键的断裂和新化学键的形成是化学反应的本质，是反应中能量变化的根本。（2）物质的溶解或熔化与化学键变化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。共价化合物的溶解过程A
27、、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和 SO2等。B、有些共价化合物溶于水后，与水分子作用形成水合离子，从而发生电离，形成阴、阳离子，其分子内的共价键被破坏，如 HCl、H 2SO4等。C、某些共价化合物溶于水后，其分子内的共价键不被破坏，如蔗糖(C 12H22O11)、酒精(C 2H5OH)等。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、F 2等。（3）化学键对物质性质的影响对物理性质的影响金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度大、熔点高，就是因为其中的共价键很强，破坏时需消耗很多的能量。NaCl 等部分离子化
28、合物，也有很强的离子键，故熔点也较高。对化学性质的影响N2分子中有很强的共价键，故在通常状况下，N 2很稳定，H 2S、HI 等分子中的共价键较弱，故它们受热时易分解。3、离子化合物和共价化合物的判断（1）根据化学键的类型判断凡含有离子键的化合物，一定是离子化合物；只含有共价键的化合物，是共价化合物。（2）根据化合物的类型来判断大多数碱性氧化 物、强碱和盐都属于离子化合物；非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸都属于共价化合物。（3）根据化合物的性质来判断一般熔点、沸点较低的化合物是共价化合物。熔融状态下能导电的化合物是离子化合物，如 NaCl；不能导电的化合物是共价化合物，如 HCl。【典例 9
29、】下列物质中含有相同的化学键类型的是 （ ）ANaCl、HCl、H 2O、NaOH BCl 2、Na 2S、HCl、SO 2CHBr、CO 2、H 2O、CS 2 DNa 2O2、H 2O2、H 2O、O 3【答案】C18【解析】A、四种物质含有的化学键分别是离子键、极性键、极性键、离子键和极性键 ，A 错误；B、四种【典例 10】下列有关化学键的叙述，正确是的 （ ）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含活泼金属元素的化合物一定不是共价化合D含有共价键的化合物一定是共价化合物【答案】【解析】A离子化合物中一定含离子键，也可能含有共价键，例如氢氧化钠，A 错误；B单质分子中可对于元素周期表及原子结构的推断题解题方法一般分三步：一、通读全题（包括问题部分） ，捕获题给信息，特别注意寻找隐含信息；二、根据已学过知识对所得信息进行加工，推断出所判断元素或物质。加工信息时一般从以下几方面入手: （1）从周期表的结构确定所判断对象（或大致位置，以便缩小范围） ； （2）从各原子的结构之间关系确定所判断对象； （3）从元素周期性规律确定判断对象；（4）由元素对应单质及其化合物性质推出判断对象。三、面对陌生内容要用相似结构性质相似类推方法判断陌生物质有关性质。
