高考化学试题分类解析汇编物质结构 元素周期律.docx

1、高考化学试题分类解析汇编物质结构 元素周期律2013年高考化学试题分类解析汇编：物质结构 元素周期律（2013江苏卷）10.短周期元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，且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 是地壳中含量最高的元素。下列说法正确的是A.原子半径的大小顺序: r(Y)r(Z)r(W)B.元素Z、W的简单离子的电子层结构不同C.元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强D.只含X、Y、Z三种元素的化合物，可能是离子化合物，也可能是共价化合物【参考答案】D【解析】该题以“周期表中元素的推断”为载体，考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性

2、质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。考查了学生对物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。金属性、非金属性比较：金属的金属性非金属的非金属性金属金属性越强与水反应越容易非金属金属性越强与氢化合越容易金属金属性越强与酸反应越容易非金属金属性越强形成的氢化物越稳定金属金属性越强最高氧化物对应的水化物碱性越强非金属金属性越强最高氧化物对应的水化物酸性越强金属性强的金属可以置换出盐溶液金属性弱的金属非金属性强的金属可以置换出溶液中非金属性弱的非金属突破口是Z为O，又短周期元素原子序数依次增大，X原子半径比Y小，说明X是H，同时W与X属于同一主族，则W 是钠。且最外层电子

3、数之和为13，推出Y 为N。（2013海南卷）3重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是A氘(D)原子核外有1个电子 B1H与D互称同位素CH2O与D2O互称同素异形体 D1H18O与D216O的相对分子质量相同答案C解析：同位素是同种元素不同种原子间互称，所以选项C是错误的，答案选C。（2013福建卷）9.四种短周期元素在周期表中的位置如右图，其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是（）A原子半径ZYW BW、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是WXYZ CY、Z形成的分子空间构型可能是正四面体 DWY2分子中键与键的数目之比是2:1【答案】C 【解析】因为最外层电子数W:X4:3，

4、故W最外层电子数为4，X的为3，又因为WXYZ的原子序数依次增加，可以推出：W:CX:AlZ:Cl所以W为C，X为Al，Z为Cl，Y可能为Si、P、S，所以C选项SiCl4为正四面体，正确。A若Y为S则电负性应该为ZWY;C同周期半径大小为XYZ，而W处于上一周期，不能比较;D中W与Y形成的为CS2的：=1：1。（2013上海卷）3.230Th和232Th是钍的两种同位素，232Th可以转化成233U。下列有关Th的说法正确的是A. Th 元素的质量数是232 B. Th 元素的相对原子质量是231C. 232Th 转换成233U是化学变化 D. 230Th和232Th的化学性质相同答案：D【

5、解析】Th有质量数为230、232的两种同位素，因此无法确定Th的质量数，A项错误；不知230Th与232Th的丰度，无法确定Th的相对原子质量，B项错误；化学变化过程中原子种类不变，而232Th转化为233U原子种类发生变化，C项错误； 230Th与232Th互为同位素，二者化学性质相同，D项正确。（2013上海卷）4.下列变化需克服相同类型作用力的是A.碘和干冰的升华 B.硅和C60的熔化C.氯化氢和氯化钾的溶解 D.溴和汞的气化答案：A【解析】碘与干冰的升华，均为固体分子转化为气体分子，克服的作用力均为分子间作用力，A项正确；硅是原子晶体，熔化时克服的作用力是共价键、C60是分子晶体，熔

6、化时克服作用力是分子间作用力，B项错误； HCl和NaCl溶解克服的作用力分别为共价键、离子键，C项错误；溴与汞的气化克服的作用力分别为分子间作用力、金属键，D项错误。（2013上海卷）13.X、Y、Z、W是短周期元素，X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构，工业上通过分离液态空气获得其单质；Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等；Z元素+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同；W元素原子的M层有1个未成对的p电子。下列有关这些元素性质的说法一定正确的是A.X元素的氢化物的水溶液显碱性B.Z元素的离子半径大于W元素的离子半径C.Z元素的单质在一定条件下能与X元素的单质反应D.Y元素最高价氧化物的

7、晶体具有很高的熔点和沸点答案：C【解析】工业上分离液态空气可获得氧气或氮气，故X为N或O，由Y的最外层电子排布ns2np2可知Y为C或Si、Z2+核外电子数为10，则Z为Mg，价层电子排布为3s23p1或3s23p5元素均可满足元素W的结构特点，因此W为Al或Cl。若X为O，H2O为中性，A项错误；若W为Cl-，则离子半径：Mg2+Cl-，B项错误；Mg在一定条件下可与氧气或氮气发生反应生成氧化镁或氮化镁，C项正确；若Y为C，其最高价氧化物CO2的熔、沸点都很低，D项错误。（2013山东卷）8W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成

8、离子化合物，由此可知WXYZAX、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是YBZ元素氧化物对应水化物的酸性一定强于YCX元素形成的单核阴离子还原性强于YDZ元素单质在化学反应中只表现氧化性解析：因为W的气态氢化物可与其最高价含氧酸生成离子化合物，这指的是铵盐，所以W是N元素，则X、Y、Z依次是O、S、Cl。则其氢化物中H2S最不稳定，A正确；只有氯元素的最高价含氧酸才一定比Y的含氧酸酸性强，B错；阴离子还原性S2-O2-，C错；Cl2与水的反应中既表现氧化性，也表现了还原性，D错。答案：A（2013广东卷）22元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如下表所示， 其中R单质在暗处与H2剧烈化合

9、并发生爆炸。则下列判断正确的是A非金属性：ZTXBR与Q的电子数相差26C气态氢化物稳定性：R TQ解析：由R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸，可知R为F，由周期表的相对位置可以确定X为S、T为Cl、Z为Ar、Q为Br。由于Z（Ar）为稀有气体，不能比较其非金属性，A错误；R的（原子序数）电子数为9，Q的（原子序数）电子数为35,359=26，B正确；F、Cl、Br三种元素位于同主族，同主族元素从上到下非金属性依次减弱，氢化物的稳定性依次减弱，最高价氧化物对应水化物酸性减弱，C错误、D正确。答案：BD命题意图：元素周期律与元素周期表（2013浙江卷）9、短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期

10、表的位置如表所示，其中X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半，则下列说法正确的是A钠与W可能形成Na2W2化合物B由Z与Y组成的物质在熔融时能导电CW得电子能力比Q强DX有多种同素异形体，而Y不存在同素异形体【解析】由“X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半”可推出X为C，因此Y为O，Z为Si，W为S，Q为Cl。A选项：Na和S可形成类似于Na2O 2 的Na2S2。Z与Y组成的物质是SiO2，SiO2是原子晶体，熔融时不能导电。C选项：S得电子能力比Cl弱。D选项：C、O元素都能形成多种同素异形体。答案：A（2013天津卷）3、下列有关元素的性质及其递变规律正确的是A、A族与A族元素

11、间可形成共价化合物或离子化合物B、第二周期元素从左到右，最高正价从+1递增到+7C、同主族元素的简单阴离子还原性越强，水解程度越大D、同周期金属元素的化合价越高，其原子失电子能力越强【解析】该题考查元素周期律。A选项A族的H元素可以与A族的元素形成共价化合物，Na元素可以与A族的形成离子化合物，正确；B选项第二周期元素从左到右，元素O和F无正价，错误。C选项同主族元素的简单阴离子还原性越强，水解程度越小，错误。D选项同周期金属元素的化合价越高，其失电子能力越弱，如Na 、Mg、 Al，错误。答案：A（2013安徽卷）7.我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，其反应如下

12、：HCHO+O2CO2+H2O。下列有关说法正确的是A该反应为吸热反应 BCO2分子中的化学键为非极性键CHCHO分子中既含键又含键 D每生成1.8gH2O消耗2.24L O2【答案】C【解析】A、该反应在室温下可以进行，故该反应为放热反应，错误；B、二氧化碳结构为，为极性键，错误；C、甲醛分子中，含有碳氧双键，故其中既含有键又含有键，正确；D、氧气的体积，并没有标明状况，故不一定为2.24L，错误。【考点定位】以除甲醛气体为新的情境，考查了化学反应基本理论和基本概念，涉及化学反应中能量变化，分子结构、化学键以及气体的体积等相关知识。（2013全国新课标卷1）9、短周期元素W、X、Y、Z的原子

13、序数依次增大，其简单离子都能破坏水的电离平衡的是A、W2- X+ B、X+ Y3+ C、Y3+ Z2- D、X+ Z2- 答案：C 解析：根据选项可知W、X、Y、Z形成的简单离子分别为W2- 、X+ 、Y3+ 、Z2-，又知W、X、Y、Z均为短周期元素，且原子序数依次增大，故可推出W为O，X为Na，Y为Al，Z为S， Al3+和S2-均能发生水解，水解打破了水的电离平衡。O2-不能在水溶液存在，而Na+不水解。 备注：该题命题结构简单，切入点新颖，考查了离子化合价与其离子电荷的关系，难度不大。 （2013安徽卷）25.（15分）X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素，其相

14、关信息如下表：（1）W位于元素周期表第 周期第 族；W的原子半径比X的 （填“大”或“小”）。（2）Z的第一电离能比W的 （填“大”或“小”）； XY2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是 ；氢元素、X、Y的原子可共同形成多种分子，写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称 。（3）振荡下，向Z单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加NOH溶液直至过量，能观察到的现象是_；W的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体，该反应的化学方程式是 _ 。（4）在25、101Kpa下，已知13.5g的固体单质在Y2气体中完全燃烧后恢复至原状态，放热419kJ,该反应的热化学方程式是 _ 。【答案】（1）三 A 大（2

15、）小 分子间作用力（范德华力） 乙酸（3）先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后变成无色溶液 Si + 4HFSiF4+ 2H2（4）4Al(s) + 3O2 g)Al2O3(s) H3352kJ/mol【解析】（1）X的最高价氧化对应的水化物为H2XO3，可以确定X的化合价为4价，故可能为C、Si；Y是地壳中含量最高的为O，Z最外层电子为3s23p1，为Al；W质子数为281414为Si，综上所述可知X、Y、Z、W分别为C、O、Al、Si。（2）Al是金属，Si是非金属，所以铝的第一电离能比硅的小。CO2形成的晶体是分子晶体，由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是分子间作用力（范德华力）。H、

16、C、O三种元素形成的同种分子间氢键的物质是乙酸。（3）由于氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于氢氧化钠溶液中，所以实验中观察到的实验现象是先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后变成无色溶液，单质硅和HF反应生成化学方程式是Si + 4HFSiF4+ 2H2。（4）13.5g的Al的物质的量是0.5mol，所以4mol铝完全反应放出的热量是419kJ83352kJ，因此该反应的热化学方程式是4Al(s) + 3O2 g)Al2O3(s) H3352kJ/mol【考点定位】以物质结构为基础，考查原子结构、分子结构，元素周期表和元素周期律，反应热的计算及热化学方程式的书写。（2013天津卷）7、X、Y、Z、

17、Q、R是五种短周期元素，原子序数依次增大。X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0；Q与X同主族；Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。请回答下列问题：五种元素原子半径由大到小的顺序是（写元素符号）_。X与Y能形成多种化合物，其中既含极性键又含非极性键，且相对分子质量最小的物质（写分子式）_。由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系 其中C是溶于水显酸性的气体；D是淡黄色固体。写出C的结构式_；D的电子式_。如果A、B均由三种元素组成，B为两性不溶物，则A的化学式为_。由A转化为B的离子方程式_。如果A由三种元素组成，B由四种元素组成，A、B溶液均显碱性。用离子方程式

18、表示A溶液显碱性的原因_。A、B浓度均为0.1mol/L的混合溶液中，离子浓度由大到小的顺序是_；常温下，在该溶液中滴加稀盐酸至中性时，溶质的主要成分有_。【解析】该题以周期律和周期表为基础知识，考查元素推断、重要元素化合物的性质、化学用语、电解质溶液中离子浓度大小比较等重要知识。根据短周期元素X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0，可推知X、 Y元素分别为H和C，Q与X同主族推知Q为Na元素，Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素，推知Z为O元素，R为Al元素。原子半径大小顺序为NaAl（）和形成的物质是有机化合物，含极性键又含非极性键，分子质量最小的只能是C2H2。（）C溶于水

19、显酸性的气体只能是CO2，是淡黄色固体，只能是过氧化钠，则CO2的结构式是；过氧化钠的电子式是。为两性不溶物，均由三种元素组成，根据转化关系为NaAlO2，为Al(OH)3，由转化为的离子方程式AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3+HCO3-或2 AlO2-+3 H2O+CO2=2 Al(OH)3+CO32-。A由三种元素组成，B由四种元素组成，A、B溶液均显碱性，A是Na2CO3，B是NaHCO3。A显碱性的原因是CO32-的水解。水解的离子方程式为CO32-+H2OHCO3-+OH-。二者等浓度的混合溶液中，离子浓度的大小顺序为c(Na+) c(HCO3-) c(CO32-) c(

20、OH-) c(H+)，碳酸根的水解程度比碳酸氢根的水解程度大。在滴加盐酸至中性时，碳酸钠和盐酸反应生成NaHCO3，NaHCO3和盐酸反应生成NaCl、H2O、CO2、如果溶质全是NaCl，由于有CO2，溶液就显酸性，所以溶质是NaHCO3、NaCl、CO2。答案：（1）NaAl；（2）C2H2；（3）；。NaAlO2；AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3+HCO3-或2 AlO2-+3 H2O+CO2=2 Al(OH)3+CO32-。CO32-+H2OHCO3-+OH-；c(Na+) c(HCO3-) c(CO32-) c(OH-) c(H+)；NaHCO3、NaCl、CO2（或H2

21、CO3）（2013山东卷）32（8分）【化学物质结构与性质】卤素元素包括F、Cl、Br等。（1）下列曲线表示卤素元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是_。（2）利用“卤化硼法”课合成含B和N两种元素的功能陶瓷，右图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为_，该功能陶瓷的化学式为_。（3）BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为_和_。第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有_种。（4）若BCl3与XYm通过B原子与X原子间的配位健结合形成配合物，则该配合物中提供孤对电子的原子是_。解析：（1）非金属性越强，电负性越大。同主族自上而下非金属性逐渐减弱，电负性逐渐降低，a正确；F是

22、最强的非金属，没有正价，b错误；HF分子间存在氢键沸点大于HBr的，c错误；卤素单质自上而下单质的熔点逐渐升高，d错误，答案选a。（2）B原子半径大于N原子半径，所以白球是B原子，黑球是N原子。其中B原子的个数是，N原子个数是，所以该物质的化学式是BN。（3）根据价层电子对互斥理论可知，BCl3和NCl3中心原子含有的孤对电子对数分别是（331）20、（531）21，所以前者是平面三角形，B原子是sp2杂化。后者是三角锥形，N原子是sp3杂化。（4）在BCl3分子中B原子最外层的3个电子全部处于成键，所以在该配合物中提供孤对电子的应该是X原子，B原子提供空轨道。答案：（1）a （2）2；BN

23、（3）sp2；sp3 （4）X（2013全国新课标卷2）37.化学选修3：物质结构与性质（15分）前四周期原子序数依次增大的元素A，B，C，D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，并且A和B+的电子相差为8；与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。 回答下列问题：（1）D2+的价层电子排布图为_。（2）四种元素中第一电离最小的是_，电负性最大的是_。（填元素符号）（3）A、B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。该化合物的化学式为_；D的配位数为_；列式计算该晶体的密度_gcm-3。（4）A、B+和C3+三种离子组成的化合物B3CA6

24、，其中化学键的类型有_；该化合物中存在一个复杂离子，该离子的化学式为_，配位体是_。解析：A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，并且A和B+的电子相差为8，所以A是F，B是K。与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2，C应该是Fe，D应该是Ni。（1）根据构造原理可知，D2+的价层电子排布图为。（2）金属性越强，第一电离能越小，所以四种元素中第一电离最小的是K。非金属性越强，电负性越大，所以电负性最大的是F。（3）根据晶胞的结构简式可知，F原子的个数是；K原子的个数是；Ni原子个数是，所以该化合物的化学式是K2NiF4。根据晶胞的结构简式可知，中

25、间的立方体中Ni原子周围最近的F原子个数是6，既配位数是6。根据可知该晶胞的目的应该是 gcm-3。（4）A、B+和C3+三种离子组成的化合物是K3FeF6，含有的化学键是离子间和配位健，其中复杂的离子是FeF63，配体是F。答案：（1）（2）K F（3）K2NiF4； 6 （4）离子键、配位键；FeF63；F（2013全国新课标卷1）37.化学选修3:物质结构与性质(15分) 硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。回答下列问题:(1)基态Si原子中，电子占据的最高能层符号 ，该能层具有的原子轨道数为 、电子数为 。(2)硅主要以硅酸盐、 等化合物的形式存在于地壳中。(3)单质硅存在

26、与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以 相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献 个原子。(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4CI在液氨介质中反应制得SiH4,，该反应的化学方程式为 。(5)碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实:硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是 。SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是 。 (6)在硅酸盐中，SiO44四面体(如下图(a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根；其中S

27、i原子的杂化形式为 。Si与O的原子数之比为 化学式为 考点：考查基态原子核外电子排布、金属晶体、化学方程式的书写、杂化轨道、化学键审题策略：根据金刚石的结构，可以推知晶体硅的结构；由键能与物质稳定性的关系，可以解释（5）中的问题。根据均摊原理可以得出（6）中的结论。解析：（1）硅是14号元素，根据构造原理可知，基态电子排布式为1s22s22p63s23p2，所以能量最高的为M能层，该能层有s、p、d能级，共计有1359个原子轨道。其中最外层电子数是4个。（2）硅由于性质活泼，在自然界中物单质存在，主要以硅酸盐和二氧化硅的形式存在于地壳中。（3）硅和金刚石的结构类似，属于原子晶体，硅原子间以共价键结合。在金刚石晶胞中每个面心具有一个碳原子，晶体硅和金刚石类似，则面心位置贡献的原子为个。（4）根据原子守恒可知，生成物还有氯化镁和氨气，则反应的化学方程式是Mg2Si4NH4Cl=SiH44NH32MgCl2。（5）烷烃分子中CC键和CH键的键能大于硅烷中的SiSi键和SiH键的键能，稳定性强，所以硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多。由于键能越大，物质越稳定，CH键的键能大于CO键的键能，故CH键比CO键稳定；而SiH键的键能却远小于SiO键的键能，所以SiH键不稳定，而倾向于形成稳定性更强的SiO键，