高三化学选择题题型汇总及解题方法题型05 物质结构与元素周期律.docx

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高三化学选择题题型汇总及解题方法题型05物质结构与元素周期律

2019年高考化学选择题热考题型及破题秘诀

题型5物质结构与元素周期律

热门考点

◎考点1微粒结构与化学键

◎考点2元素周期律的应用

◎考点3“位、构、性”关系的应用

破题秘诀

þ秘诀1解题的基础——结构与物质互推

þ秘诀2解题的关键——递变规律

þ秘诀3解题必备的3个核心要素：

①要素1：

最外层电子数是决定元素原子的氧化性还是还原性的主要因素；

②要素2：

原子半径决定了元素单质的性质，离子半径决定了元素组成化合物的性质；

③要素3：

同主族元素的原子最外层电子数相同，性质相似。

þ秘诀4解题必备的2个推导关系：

①关系1：

元素金属性强

单质还原性强

对应阳离子的氧化性弱

最高价氢氧化物碱性强；

②关系2：

元素非金属性强

单质氧化性强

对应简单阴离子的还原性弱

最高价含氧酸酸性强

气态氢化物稳定性强。

◎考点1微粒结构与化学键

例1下列关于指定粒子构成的叙述中，不正确的是（　　）

A.37Cl与39K具有相同的中子数

B.第114号元素的一种核素

X与

Pb具有相同的最外层电子数

C.H3O＋与OH－具有相同的质子数和电子数

D.O

与S2－具有相同的质子数和电子数

解析：

37Cl和39K含有的中子数都是20，A正确；

X与

Pb的核电荷数之差为114－82＝32，即相差一个电子层，属于同一主族元素，具有相同的最外层电子数，B正确;H3O＋的质子数和电子数分别为：

11和10，OH－的质子数和电子数分别为：

9和10，所以两者质子数不同，电子数相同，C错误；O

的质子数和电子数分别为：

16和18，S2－的质子数和电子数分别为：

16和18，D正确，故选C。

【破题秘诀】掌握关系：

对于原子，质量数=质子数+中子数；熟悉原子结构电子层分布规律；能正确判断微粒的质子数和电子数。

变式训练1（高考选项组合题）下列关于微粒的结构叙述正确的是（　　）

A.过氧化钠的电子式：

（2014·江苏，2A）

B.等质量的乙烯和丙烯中含有的共用电子对数不等（2015·海南·10B改编）

C.2.0gH

O与D2O的混合物中所含中子数为NA（2015·四川理综，5A）

D.O元素分别与Mg、Si元素形成的化合物中化学键类型相同（2014·江苏，9B改编）

解析：

A项，过氧化钠是离子化合物，电子式为

，不正确；B项，乙烯、丙烯的最简式都是CH2，假设其质量均为1，乙烯的共用电子对数为

×6＝

，丙烯的共用电子对数为

×9＝

，错误；C项，H

O与D2O的每个分子中的中子数相同，相对分子质量相同，因而2.0g混合物中的中子的物质的量为

×10＝1mol，正确；D项，形成的化合物分别是氧化镁和二氧化硅，前者含有离子键，后者含有共价键，化学键类型不同。

故选C。

变式训练2地表水和地下水都来源于大气降水，但重水和轻水中同位素含量是不同的，有时差别还相当大，氢包括两种稳定核素：

H和D，氧常见的核素有16O、17O和18O。

下列有关说法正确的是（　　）

A.H2和D2互为同分异构体，其化学性质完全相同

B.H

O、H

O、H

O互为同位素，都能与金属钠发生反应

C.18O2和18O3互为同素异形体，其密度之比为2∶3

D.电解一定量的D

O时，阴、阳两极所得气体的质量之比约为2∶9

解析：

同分异构体研究对象是分子式相同的化合物，A错；同位素研究对象是同种元素的不同原子，B错；C项未指明同温同压，C错；D项中电解D

O时阳极为18O2，阴极为D2，其物质的量之比为1∶2，则质量比为9∶2，正确。

故选D。

◎考点2元素周期律的应用

例2（2015·北京理综，7）下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是（　　）

A.酸性：

H2SO4＞H3PO4

B.非金属性：

Cl>Br

C.碱性：

NaOH>Mg（OH）2

D.热稳定性：

Na2CO3>NaHCO3

解析：

A项，同周期元素自左向右其最高价氧化物对应水化物酸性增强，酸性：

H2SO4＞H3PO4，能用元素周期律解释；B项，同主族元素自上而下非金属性逐渐减弱，非金属性Cl＞Br，能用元素周期律解释；C项，同周期元素自左向右其最高价氧化物对应水化物碱性减弱，碱性：

NaOH＞Mg（OH）2，能用元素周期律解释；D项，碳酸盐的热稳定性大于其碳酸氢盐的热稳定性，如热稳定性：

Na2CO3＞NaHCO3，与元素周期律无关。

故选D。

【破题秘诀】元素周期律能解释金属性、非金属性、原子半径或离子半径等递变规律。

金属性强弱可用单质与水反应的剧烈程度，或最高价氧化物对应水化物的碱性强弱来判断；

非金属性强弱可用与H2化合难易程度，或气态氢化物稳定性，或最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来判断。

变式训练1下列关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是（　　）

A.Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多

B.第二周期元素从Li到F，非金属性逐渐增强

C.因为Na比K容易失去电子，所以Na比K的还原性强

D.O与S为同主族元素，且O比S的非金属性强

解析：

同主族元素从上到下，随核电荷数的增加，电子层数逐渐增加，金属元素失电子能力增强，金属性增强，还原性增强；非金属元素得电子能力减弱，非金属性减弱，氧化性减弱；同一周期元素从左到右，随核电荷数的增加，最外层电子数增多，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。

对照各选项知本题答案为C。

故选C。

变式训练2下列说法不正确的是（　　）

A.H2O在高温下难分解，H2S在300℃即分解，说明氧的非金属性比硫强

B.H2CO3的酸性比HClO的酸性强，说明碳的非金属性比氯强

C.I－的还原性比Br－强，由此可推断溴的非金属性比碘强

D.已知反应：

2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl，由此可推断非金属性氯强于氮

解析：

氢化物较稳定的元素非金属性较强，A正确；HClO中的氯元素不是最高价，B不正确；阴离子还原性较强，则元素非金属性较弱，C正确；氯气能置换出氮气，可说明氯的非金属性强于氮，D正确。

故选C。

◎考点3“位、构、性”关系的应用

例3（2015·全国卷Ⅱ，9）原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。

a－的电子层结构与氦相同，b和c的次外层有8个电子，c－和d＋的电子层结构相同。

下列叙述错误的是（　　）

A.元素的非金属性次序为c>b>a

B.a和其他3种元素均能形成共价化合物

C.d和其他3种元素均能形成离子化合物

D.元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6

解析：

　a－的电子层结构与氦相同，则a为氢元素；b和c的次外层有8个电子，且最外层电子数分别为6、7，则b为硫元素，c为氯元素；d的最外层电子数为1，且c－和d＋的电子层结构相同，则d为钾元素。

A项，元素的非金属性次序为Cl>S>H，正确；H2S和HCl是共价化合物，KH、K2S和KCl是离子化合物，B项错误，C项正确；D项，氢、硫、氯三种元素的最高和最低化合价分别为＋1和－1、＋6和－2、＋7和－1，因此它们各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6，正确。

故选B。

【破题秘诀】根据题意正确推断a、b、c、d各元素，再结合元素周期律和化合物性质正确判断各选项正误。

变式训练1（2015·山东理综，8）短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。

已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍，下列说法正确的是（　　）

Y

Z

X

W

A.原子半径：

X

B.气态氢化物的稳定性：

X>Z

C.Z、W均可与Mg形成离子化合物

D.最高价氧化物对应水化物的酸性：

Y>W

解析：

由题意可知，短周期元素X、Y、Z、W分别位于二、三周期，设Z的原子序数为x，则Y、W的原子序数分别为x－1、x＋9，则有x－1＋x＋9＝3x，解得x＝8，则元素X、Y、Z、W分别为Si、N、O、Cl。

A项，原子半径应为X>Y>Z，错误；B项，气态氢化物的稳定性应为X

N＜Cl，则最高价氧化物对应水化物的酸性：

HNO3

故选C。

变式训练2（2015·全国卷Ⅰ，12）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：

W>X

B.阴离子的还原性：

W>Z

C.氧化物的水化物的酸性：

Y

D.X与Y不能存在于同一离子化合物中

解析：

W的L层无电子，则W为氢元素。

X的L层为5个电子，则X为氮元素。

Y、Z的L层均为8个电子，均在第三周期，最外层电子数之和为12。

Y、Z的最外层电子数可能分别为5、7或6、6（若为4、8，则Z为Ar，不是主族元素），若为6、6，则Y为氧元素（不在第三周期），不可能，所以Y为磷元素，Z为氯元素。

A项，N2的相对分子质量大于H2，分子间的作用力强，所以N2的沸点高于H2，错误；B项，因为氢的非金属性弱于氯（可根据HCl中氢显＋1价判断），所以H－还原性强于Cl－，正确；C项，由于没有说明是最高价氧化物的水化物，所以氯元素的氧化物的水化物的酸性不一定大于磷元素的氧化物的水化物，如H3PO4的酸性强于HClO，错误；D项，如离子化合物（NH4）3PO4中同时存在氮和磷两种元素，错误。

故选B。

〖真题回访〗

1.（2016新课标1卷）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W＜X＜Y

B．元素的非金属性Z＞X＞Y

C．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

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n为Cl2，Z为Cl，氯气与p在光照条件下生成r与s， 0.01

r溶液的pH为2，则r为HCl，s通常是难溶于水的混合物，则p为CH4，氯气与m反应生成HCl与q，q的水溶液具有漂白性，则m为H2O，q为HClO，结合原子序数可知W为H元素，X为C元素，Y为O元素。

A.所以元素中H原子半径最小,同周期自左而右原子半径减小,故原子半径

，故A错误；

B.氯的氧化物中氧元素表现负化合价,氧元素非金属性比氯的强,高氯酸为强酸,碳酸为弱酸,氯元素非金属性比碳的强，故非金属性

，故B错误；

C.氧元素氢化物为水，常温下为液态，故C正确；

D. X的最高价氧化物的水化物为碳酸，碳酸属于弱酸，故D错误。

2．（2016新课标2卷）a、b、c、d为短周期元素，a的原子中只有1个电子，b2-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（　　）

A．a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1

B．b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物

C．c的原子半径是这些元素中最大的

D．d和a形成的化合物的溶液呈弱酸性

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，b2-和C+离子的电子层结构相同，则b为氧元素，C为Na元素，d与b同族，则d为硫元素。

A．H与O、S形成化合物为H2O和H2S，氢元素的化合价为+1，而NaH中氢元素的化合价为-1价，A项错误；B．氧元素与其他元素能形成H2O、H2O2、SO2、SO3、Na2O、Na2O2等化合物，B项正确；C．同周期元素，从左到右原子半径逐渐减小，电子层数越多，原子半径越大，原子半径：

Na>S>O>H，C项正确；D．d和a形成的化合物为H2S，硫化氢是二元弱酸，H2S的溶液呈弱酸性，D项正确；答案选A。

3．（2016新课标3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：

W

B．W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性

C．气态氢化物的热稳定性：

W

D．最高价氧化物的水化物的酸性：

Y>Z

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。

故选B。

4．（2016浙江卷）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍，X、Y的核电荷数之比为3:

4。

W−的最外层为8电子结构。

金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。

下列说法正确的是（　　）

A．X与Y能形成多种化合物，一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应

B．原子半径大小：

X＜Y，Z＞W

C．化合物Z2Y和ZWY3都只存在离子键

D．Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂

解析：

短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍，则X为C元素，X、Y的核电荷数之比为3:

4，则Y为O元素，W−的最外层为8电子结构，W为F元素或Cl元素，金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应，则Z为Na元素，W只能是Cl元素。

A．X与Y形成的化合物有CO和CO2，Z的最高价氧化物的水化物是NaOH，CO与NaOH不反应，A项错误；B．一般来说，电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同，质子数越多，半径越小，则原子半径大小：

X>Y，Z＞W，B项错误；C．化合物Z2Y和ZWY3分别是Na2O、NaClO3，氯酸钠是含氧酸盐，既存在离子键，也存在共价键，C项错误；D．Y的单质臭氧，W的单质氯气，Y、W的化合物ClO2可作水的消毒剂，D项正确；答案选D。

5．（2016江苏卷）短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子的最外层有6个电子，Y是迄今发现的非金属性最强的元素，在周期表中Z位于ⅠA族，W与X属于同一主族。

下列说法正确的是（　　）

A．元素X、W的简单阴离子具有相同的电子层结构

B．由Y、Z两种元素组成的化合物是离子化合物

C．W的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强

D．原子半径：

r（X）＜r（Y）＜r（Z）＜r（W）

解析：

短周期主族元素中，Y是迄今发现的非金属性最强的元素，则Y为F元素.X原子的最外层有6个电子，处于VIA族，且原子序数小于F，则X为O元素.W与X属于同一主族，W为S元素。

在周期表中Z位于IA族，原子序数大于氟，可知Z为Na.

A.元素X、W的简单阴离子分别为O2−、S2−，离子的电子层结构不同，故A错误；

B.由Y、Z两种元素组成的化合物为NaF，是离子化合物，故C正确；

C.非金属性F>S，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，故B错误；

D.同周期从左到右原子半径逐渐减小,同主族自上而下原子半径增大,则原子半径：

r（F）

故选B.

6．（2016上海卷）硼的最高价含氧酸的化学式不可能是（　　）

A．HBO2B．H2BO3C．H3BO3D．H2B4O7

解析：

B原子最外层电子数是3个，所以其最高化合价是+3，然后根据化合物中正负化合价的代数和等于0可知，不可能是H2BO3（其中B元素化合价为+4价），故只有选项B符合题意。

7．（2016上海卷）下列各组物质的熔点均与所含化学键的键能有关的是（　　）

A．CaO与CO2B．NaCl与HClC．SiC与SiO2D．Cl2与I2

解析：

A．CaO是离子化合物，熔化断裂离子键，而CO2在固态时是分子晶体，熔化破坏的是分子间作用力，与化学键无关，错误；B．NaCl是离子化合物，熔化断裂离子键，而HCl在固态时是分子晶体，熔化破坏的是分子间作用力，与化学键无关，错误；C．SiC和SiO2都是原子晶体，熔化断裂的是共价键，与化学键有关，正确；D．Cl2和I2在固态时都是分子晶体，熔化断裂的是分子间作用力，与化学键无关，错误。

故选C。

8．（2016上海卷）已知W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增大。

W、Z同主族，X、Y、Z同周期，其中只有X为金属元素。

下列说法一定正确的是（　　）

A．原子半径：

X＞Y＞Z＞W

B．W的含氧酸的酸性比Z的含氧酸的酸性强

C．W的气态氢化物的稳定性小于Y的气态氢化物的稳定性

D．若W与X原子序数差为5，则形成化合物的化学式为X3W2

解析:

A、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，所以原子半径：

X>Y>Z>W,正确；B、W的最高价氧化物对应的水化物的酸性一定比Z的强，但含氧酸的酸性不一定比Z的强，如B的含氧酸可能是HNO2，Z的含氧酸是H3PO4，酸性HNO2＜H3PO4，错误；C．元素的非金属性W＞Y，所以气态氢化物的稳定性W＞Y，错误；D．若W、X原子序数相差5，当W为N，X为Mg时，满足X3W2，当W为O，X为Al时，满足X2W3，当W为F，X为Si时，满足XW4，错误。

故选A.

9．（2017新课标1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

解析：

由题意可推断，简单氢化物能用作制冷剂的应为液氨，故W是N。

短周期中Na原

子半径最大，故Y为Na。

形成的盐与稀盐酸反应，生成黄色沉淀与刺激性气体，

推测该沉淀为

，刺激性气体为

，则该盐为

。

反应方程式为：

。

所以X是O，Z是S。

A.因为O的非金属性强于N，所以稳定性

，故A正确.

B.

：

、

：

，故B正确.

C.

溶液水解呈碱性，而使蓝色石蕊试纸变红应为酸性水溶液，故C错误

D.S与O同为第VIA族，与Na同为第三周期，故D正确.故选C。

10.（2017新课标2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：

d>c>b>aB．4种元素中b的金属性最强

C．c的氧化物的水化物是强碱D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强

解析：

a、b、c、d原子序数依次增大，由a核外电子数与b的次外层相同，只能为2或8，则a为

或O．但

不是主族元素，则a为氧元素．又因为a、d同主族，则d为硫元素．

c原子周期数等于族序数，且在8~16之间，则c为

元素．

b序数在8~13之间且为第三周期，则b是

或

A．半径大小

B．金属性

．B正确

C．

两性氢氧化物，非强碱

D．氧化性

故选B。

11．（2017新课标3卷）短周期元素W、X、Y和Z在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

X

Y

Z

A．氢化物沸点：

W

Y>W

C．化合物熔点：

Y2X3

Y

解析：

设W原子的最外层电子数为x，由图表可知，四种元素原子的最外层电子数之和=x+x+1+x-2+x+2=21，解得x=5，则W为N元素、X为O元素、Y为Al元素、Z为Cl元素。

A．NH3分子间有氢键，其沸点比HCl高，故A错误；B．Al（OH）3显两性，N元素的氧化物对应的水化物HNO3、HNO2均显酸性，故B错误；C．Al2O3是离子晶体，高熔点，而AlCl3是分子晶体，熔点低，故C错误；D．Al3+和O2-离子结构相同，核电荷数大，离子半径小，故D正确。

答案选D。

12．（2017北京卷）2016年IUPAC命名117号元素为Ts（中文名“钿”，tián），Ts的原子核外最外层电子数是7。

下列说法不正确的是（　　）

A．Ts是第七周期第ⅦA族元素B．Ts的同位素原子具有相同的电子数

C．Ts在同族元素中非金属性最弱D．中子数为176的Ts核素符号是

解析：

A、117号元素Ts的原子核外最外层电子数是7，可知Ts是第七周期第ⅦA族元素，正确；B、同位素是同种元素不同原子之间的互称，因此Ts的同位素原子具有相同的电子数，正确；C、Ts是卤族元素，卤族元素从上往下非金属性依次减弱，所以Ts在同族元素中非金属性最弱，正确；D、中子数为176的Ts核素符号是

，错误。

故选D。

13．（2017天津卷）根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是（　　）

A．气态氢化物的稳定性：

H2O＞NH3＞SiH4

B．氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物

C．图1所示实验可证明元素的非金属性：

Cl＞C＞Si

D．用中文“

”（ào）命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族

解析：

A、气态氢化物稳定性与非金属性一致，非金属性O＞N＞Si，所以气态氢化物稳定性H2O

＞NH3＞SiH4，A正确；B、氢元素可与非金属元素形成共价化合物如H2O等甚至于离子化

合物如NH4H，也可以与某些金属生成离子化合物如NaH等，B正确；C、不能用氢化物的

酸性来验证非金属性强弱，可以采用最高价含氧酸酸性强弱来验证，C错误；D、根据元素

周期表知识判断，各周期0族元素的原子序数依次为2、10、18、36、54、86、118，所以

第118号元素在周期表中位于第七周期0族，D正确。

故选C。

14．（2017江苏卷）短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，其中只有Y、Z处于同一周期且相邻，Z是地壳中含量最多的元素，W是短周期中金属性最强的元素。

下列说法正确的是（　　）

A．原子半径：

r（X）

B．W的最高价氧化物的水化物是一种弱碱

C．Y的单质的氧化性比Z的强

D．X、Y、Z三种元素可以组成共价化合物和离子化合物

解析：

地壳中含量最多的是氧，Z为O元素，所以Y为N元素；钠是短周期金属性最强的元素，W是Na；X原子序数最小且不与Y、Z同周期，所以X是H元素。

A．原子半径N>O，A错误；B．W的最高价的氧化物的水化物是氢氧化钠，是强碱，B错误；C．氮气的氧化性比氧气弱，C错误；D．H、N、O可以组成HNO3等共价化合物，也可以组成NH4NO3等离子化合物，D正确。

故选D。

15．（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