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纵观近几年各地高考试题,对本专题考查呈现率几乎达100%。题型有选择题和填空题两类。元素周期表属于必修部分内容,常以选择命题。选修3的内容属于选考内容,在新课改的高考试题中,常在II卷中以选择或填空命题。选择题主要是考查周期表的结构,元素性质的变化规律以及基本概念,如同位素,电子式,结构式,键与分子的极性等知识点;填空题常以推断的方式出现,试题首先要求推断出各元素,然后对它们之间形成的物质进行整合,再对它们提出问题,命题者可考查基本概念,如电子排布式,轨道式,电离能,电负性,杂化方式以及空间构型等,也可联系必修一、选修四或选修五的内容进行考查,如离子方程式的书写,氧化还原反应,盐类的水解,有机物中C原子的杂化等。预测2011年对本专题的考查将继续以选择和填空出现,命题可能采取结合新科技,新能源等社会热点为背景,着重考查学生对基本概念的掌握,如元素周期律的变化规律,晶体类型的判断与性质等,同时对整个高中化学整合的考查也不容忽视,因为这样可以很好地考查学生对化学知识的全面掌握,同时增加了试题区分度。

 

【考点再现】

 

1.考查元素周期律对物质性质递变的应用:

 

1下列说法正确的是 (    ).

A.SiH4 CH4 稳定

B.O2-半径比F的小

C.NaCs属于第 IA 族元素, Cs 失电子能力比 Na 的强

D.PAs属于第 VA 族元素, H3PO4 酸性比 H3 AsO4的弱

  

 2.考查“位—构—性”的关系:

2元素XYZ可结合形成化合物XYZ3XYZ的原子序数之和为26YZ在同一周期。下列有关推测正确的是(    .

A.XYZ3是一种可溶于水的酸,且XY可形成共价化合物XY

B.XYZ3是一种微溶于水的盐,且XZ可形成离子化合物XZ

C.XYZ3是一种易溶于水的盐,且YZ可形成离子化合物YZ

D.XYZ3是一种离子化合物,且YZ可形成离子化合YZ3

3.考查构成晶体微粒间的作用力及中心原子的杂化方式:

 

3在硼酸[B(OH)3]分子中,B原子与3个羟基相连,其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是:(     ).

A.sp,范德华力       B.sp2,范德华力        C.sp2,氢键        D.sp3,氢键

 

解析:由“B原子与3个羟基相连,其晶体具有与石墨相似的层状结构”知,B原子为sp2杂化,又因分子中存在羟基,故分子间存在氢键。

答案:C

 

4.考查由性质或结构推断物质:

 

 4四种短周期元素的性质或结构信息如下表。氢根据信息回答下列问题。

元素

A

B

C

D

性质

结构

信息

室温下单质呈粉末状固体,加热易熔化。单质在空气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰。

单质常温、常压下是气体,能溶于水。原子的M层有1个未成对的p电子

单质质软、银白色固体、导电性强。单质在空气中燃烧发出黄色的火焰。

原子最外层电子层上s电子数等于p电子数。

单质为空间网状晶体,具有很高的熔、沸点。

B元素在周期表中的位置                  ,写出A原子的电子排布式          

⑵写出C单质与水反应的化学方程式                                AC形成的化合物溶于水后,溶液的pH         7(填“大于”、“等于”或“小于”)

D元素最高价氧化物晶体的硬度      (填“大于”、“小”),其理由是                                                                   

AB两元素非金属性较强的是(写元素符号)                 。写出证明这一结论的一个实验事实                                                         

解析:根据题干提供的物质的性质或结构可进行推断,元素A,由“单质在空气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰”可直接确定为硫元素。元素B,“原子的M层有1个未成对的p电子”则可能为[Ne]3s23p1[Ne]3s23p4,又“单质常温、常压下是气体,能溶于水”,则应为Cl。元素C,根据物质的性质,“银白色、焰色为黄色”,则肯定为Na;元素D,“原子最外层电子层上s电子数等于p电子数”,则可能为1s22s22p2C元素)或是1s22s22p62s22p2Si元素),它们可以分别形成金刚石和晶体硅,且熔、沸点均很高,则均符合题意。能准确推断上述元素后,问题的回答并可顺利解决。

 

答案:⑴第三周期   A   1s22s22p63s23p4   2Na+2H2O=2NaOH+H2  大于  ⑶大  SiO2是原子晶体(或 小  CO2是分子晶体)⑷Cl 高氯酸的酸性大于硫酸的酸性或氯化氢稳定比硫化氢强

 

5.以推断的形式综合考查:

 

5已知ABCDE都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数ABCDE。其中ABC是同一周期的非金属元素。化合物DC的晶体为离子晶体,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。AC2为非极性分子。BC的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E的原子序数为24ECl3能与BC的氢化物形成六配位的配合物,且两种配体的物质的量之比为21,三个氯离子位于外界。请根据以上情况,回答下列问题:(答题时,ABCDE用所对应的元素符号表示)

1ABC的第一电离能由小到大的顺序为                 

2B的氢化物的分子空间构型是             。其中心原子采取          杂化。

3)写出化合物AC2的电子式             ;一种由BC组成的化合物与AC2互为等电子体,其化学式为             

4E的核外电子排布式是              ECl3形成的配合物的化学式为        

5B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时,B被还原到最低价,该反应的化学方程式是                                                

【解析】本题主要考查元素推导,涉及电离能,空间构型,杂化方式,电子式,等电子体,核外电子排布式以及氧化还原反应书写等知识点。ABC位于同一周期的三种非金属元素,且BC在同族中氢化物的沸点最高,可以推断其中含有氢键,由此推测ABC位于第二周期的元素,又D的二价阳离子与C阴离子具有相同的结构,则说明DMg。由AC2为非极性分子,可推知为CO2B元素则为N24号的ECr元素。(1)同一周期第一电离能具有增大的趋势,但由于N具有半充满结构,因而第一电离能最大,即为C<O<N;(2B的氢化物即为NH3,中心氮原子采取sp3采化,由于有一对孤对电子,所以NH3应为三角锥形;(3AC2即为二氧化碳,电子式中碳以二对电子分别和两边的氧共用;等子电子体的概念中要明确两点:原子数相等,价电子数相同。(424Cr要注意核外电子的特殊性,即d电子为半充满的稳定结构排布,即[Ar]3d64s1。根据题目中所给信息,CrCl3的配体为NH3H2O,两者之比为21,又总配体为6,则NH34个,H2O2个,又Cl为外界,则配合物不难写出为[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3。(5B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HNO3,还原为最低价时应为-3价,即NH4NO3D的单质即Mg,应被氧化成Mg2+,然后根据化合价升除总值进行配平即可。

 

【答案】1CO2)三角锥形  sp3    3             N2O 41s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar] 3d54s1    [Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3  

 

54Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O

 

【专题训练】

1.下列排列顺序正确的是(    ).

①热稳定性:H2OHFH2S          ②原子半径:NaMgO

③酸性:H3PO4H2SO4HClO4        ④结合质子能力:OH-CH3COO-Cl-

A.①③      B.②④      C.①④     D.②③

 

2.在基态多电子原子中,关于核外电子能量的叙述错误的是(    ).

A.最易失去的电子能量最高

B.电离能最小的电子能量最高

C.p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量

D.在离核最近区域内运动的电子能量最低

 

 3.某元素的一种同位素X的原子质量数为A,含N个中子,它与1  H原子组成HmX分子,在agHmX中所含质子的物质的量是(    ) .

A.(ANm)mol                B.(AN)mol

C.(AN)mol                   D.(ANm)mol

 

4.下列叙述正确的是(    .

A.除零主元素外,短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数

B.除短周期外,其它周期均为18种元素

C.副族元素没有非金属元素

D.碱金属元素是指ⅠA的所有的元素

 

5.下列叙述中正确的是(    .

A.NH3COCO2都是极性分子

B.CH4CCl4都是含有极性键的非极性分子

C.HFHClHBrHl的稳定性依次增强

D.CS2H2OC2H2都是直线型分子

 

6.根据表1信息,判断以下叙述正确的是(   .

1 部分短周期元素的原子半径及主要化合价

元素代号

L

M

Q

R

T

原子半径/nm

0.160

0.143

0.112

0.104

0.066

主要化合价

2

3

2

6、-2

2

 

A.氢化物的沸点为H2TH2R        B.单质与稀盐酸反应的速率为LQ

C.MT形成的化合物具有两性           D.L2R2的核外电子数相等

 

7. XY均为元素周期表中前20号元素,其简单离子的电子层结构相同,下列说法正确的是(     .

A.mXanYb得,ma=nb

B.X2的还原性一定大于Y

C.XY一定不是同周期元素

D.X的原子半径大于Y,则气态氢化物的稳定性HmX一定大于HnY

8.右图是元素周期表的一部分,下列说法中正确的是

A.元素①位于第二周期第ⅣA

B.气态氢化物的稳定性:④

C.最高价氧化物对应水化物酸性:⑤>④

D.元素的最高正化合价:③=⑤

 

9.下列关于晶体的说法正确的组合是(    ) .

 

 

 

分子晶体中都存在共价键 

在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 

金刚石、SiCNaFNaClH2OH2S晶体的熔点依次降低 

离子晶体中只有离子键没有共价键,分子晶体中肯定没有离子键 

CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)每个Ti4+12O2-相紧邻 

SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合 

晶体中分子间作用力越大,分子越稳定

氯化钠熔化时离子键被破坏

A.①②③⑥   B.①②④    C.③⑤⑦    D.③⑤⑧

 

10.砷化镓属于第三代半导体,它能直接将电能转变为光能,砷化镓灯泡寿命是普通灯泡的100倍,而耗能只有其10%,推广砷化镓等发光二极管(LED)照明,是节能减排的有效举措,已知砷化镓的晶胞结构如右图。试回答下列问题:

 

 

 

 

 

 

1)下列说法正确的是               (选填序号)。

A.砷化镓晶胞结构与NaCl相同     B.第一电离能:AsGa

C.电负性:AsGa                 D.砷和镓都属于p区元素

E.半导体GaPSiC与砷化镓为等电子体

2)砷化镓是将(CH3)3GaAsH3MOCVD方法制备得到, 该反应在700℃进行,反应的方程式为:                        AsH3空间形状为:             (CH3)3Ga中镓原子杂化方式为:           

3Ga的核外电子排布式为:                       

4AsH3沸点比NH3低,其原因是:                                          

 

11. XYZQE五种元素中,X原子核外的M层中只有两对成对电子,Y原子核外的L层电子数是K层的两倍,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,Q的核电荷数是XZ的核电荷数之和,E在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题:

(1)XY的元素符号依次为                   

(2)XZ2YZ2分子的立体结构分别是                    ,相同条件下两者在水中的溶解度较大的是          (写分子式),理由是                   

(3)Q的元素符号是        ,它属于第       周期,它的核外电子排布式为          ,在形成化合物时它的最高化合价为              

(4)用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键               

12. WXYZ是原子序数依次增大的同一短同期元素,WX是金属元素,YZ是非金属元素。

1WX各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生盐和水,该反应的离子方程式为                                                      

2WY 可形成化合物W2Y,该化合物的电子式为                    

3X的硝酸盐水溶液显         性,用离子方程式解释原因                    

4Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中,发生反应的化学方程式为:

                                                                      

5)比较YZ气态氢化物的稳定性          (用分子式表示)

6WXYZ四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是:                   

7Z的最高价氧化物为无色液体,0.25 mol该物质与一定量水混合得到一种稀溶液,并放出Q kJ的热量。写出该反应的热化学方程式:

                                                                       

13.氮是地球上极为丰富的元素。

(1)Li3N 晶体中氮以 N3-存在,基态N3-的电子排布式为                         

(2) NN的键能为 942 kJ·mol-1 , NN 单键的键能为 247kJ·mol-1,计算说明N2 中的      键比     键稳定(填“σ ”或“π ”)。

(3)(CH3)3 NH+ AlCl4-可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子组成,熔点低于100 ℃ ,其挥发性一般比有机溶剂     (填“大”或“小” ) ,可用作     (填代号)。

a.助燃剂

b.“绿色”溶剂

c.复合材料

d.绝热材料

 

 

(4) x+中所有电子正好充满 KLM三个电子层,它与N3-形成的晶体结构如图所示。X的元素符号是     ,与同一个N3-相连的x+今有     个。

14.镁、铜等金属离子是人体内多种酶的辅因子。工业上从海水中提取镁时,先制备无水氯化镁,然后将其熔融电解,得到金属镁。

1)以MgCl2为原料用熔融盐电解法制备镁时,常加入NaClKClCaCl2等金属氯化物,其主要作用除了降低熔点之外还有                         

2)已知MgO的晶体结构属于NaCl型。某同学画出的MgO晶胞结构示意图如右图所示,请改正图中错误:                                                

3)用镁粉、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。燃放时,焰火发出五颜六色的光,请用原子结构的知识解释发光的原因:                                       

 

4Mg是第三周期元素,该周期部分元素氟化物的熔点见下表:

氧化物

NaF

MgF2

SiF4

熔点/K

1266

1534

183

    

   解释表中氟化物熔点差异的原因:              

5)人工模拟是当前研究的热点。有研究表明,化合物X可用于研究模拟酶,当其结合CuI)(I表示化合价为+1)时,分别形成ab

a中连接相邻含N杂环的碳碳键可以旋转,说明该碳碳键具有        键的特性。

②微粒间的相互作用包括化学键和分子间相互作用,比较ab中微粒间相互作用力的差异                                                                 

15.下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。

 

a

 

 

b

 

 

 

c

d

e

f

 

g

h

i

j

 

k

l

m

n

 

 

 

 

 

 

o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

试回答下列问题:

   1)请写出元素“o”的基态原子电子排布式                           

   2k在空气中燃烧产物的分子构型为       ,中心原子的杂化形式为       ,该分子是      (填“极性”或“非极性”)分子。

   3)由j原子跟c原子以1:1相互交替结合而形成的晶体,晶型与晶体j相同。两者相比熔点更高的是          ,试从结构角度加以解释:                        

   4i单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示,其晶胞特征如下图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。

若已知i的原子半径为dNA代表阿伏加德罗常数,i的相对原子质量为M,请回答:

①晶胞中i原子的配位数为__  _ ____

②该晶体的密度为__     ____(用字母表示)。

 

 

5.B【解析】分子的极性一般与物质的空间结构有关,空间结构对称的属于非极性分子,反之属于极性分子。对于ABn分子,其经验规则是中心原子A的化合价的绝对值若等于最外层电子数,则属于非极性分子,反之属于极性分子,当然根据分子的极性也可以判断它的空间结构。键的极性只与是否属于同种非金属有关,而物质的稳定性与化学键的键能有关,一般,非金属性越强,所对应的气态氢化物越稳定。所以选项ACO2属于非极性分子;选项CHFHClHBrHI的稳定性减弱;选项D中的H2O属于V型结构。

 

6.C 【解析】T只有-2价,且原子半径小,所以TO元素;R的最高正价为+6价,最低价为-2价,所以RS元素;L的原子半径最大,化合价为+2价,所以LMgM的原子半径介于MgS之间且化合价为+3价,所以MAl;而Q的原子半径在MgO之间且化合价为+2价,所以QBe。选项A,由于H2O中存在氢键,所以沸点:H2TH2R;选项B,由于Mg的金属性比Al强,所以与HCl反应的速率:LQ;选项CAlBe的化合物具有两性;选项DMg2只有两个电子层而S2具有三个电子层。

 

7.B 【解析】XY均为周期表的前20号元素,其简单离子的电子层结构相同,A项,对于阳离子,核外电子数为m-a,对于阴离子,核外电子数为n+b,故A项错; X2Y电子层结构相同,则它们应位于同一周期,且XY的前面,Y的非金属性强于X,所对应的离子的还原性: X2>YB项正确; S2Cl电子层结构相同且位于同一周期,C项错误;X的原子半径大于Y,故X的非金属性弱于Y,其气态氢化物的稳定性也弱于YD项错误。

 

8.C 【解析】从图上分析,不可能为位于第二周期第ⅣA族,因为这样后面的元素应为F,而F上面是不存在元素的,故A项错;②④位于同主族,从上至下,非金属性减弱,所对应的气态氢化物的稳定性减弱,故B项错;④⑤位于同周期,从左向右,非金属性增强,所对应的最高价氧化物对应水化物酸性增强,C项正确;元素③应为F,而F没有最高正价,D项错。

 

(4NH3分子间能形成氢键,而As电负性小,半径大,分子间不能形成氢键。

 

【解析】本题以第三代半导体砷化镓为背景,全面考查原子结构与性质、分子结构及晶体结构知识灵活掌握程度,另一方面通过LED推广使用形成节能减排价值取向和环境友好的消费情趣。这类试题常常是通过小背景作为生长点,融合物质的结构与性质大部分知识内容。

11.1S C 2V 直线形  SO2 因为CO2是非极性分子,SO2H2O都是极性分子,根据“相似相溶”原理,SO2H2O中的溶解度较大(3Cr 1s22s22p63s23p63d54s1        +6 4F-HF    F-HO  O-HF  O-HO

 

【解析】此题主要考查了电子排布式,分子的空间构型,分子的极性,“相似相溶”原理以及氢键的表示方法。题型属于推断式,首先要正确的推出所有元素,然后再回答相应问题。

12.1Al(OH)3+ OHAlO2 +2H2O23  Al3++3H2O Al(OH)3+3H+  4SO2+Cl2+2H2OH2SO4+ 2HCl5HClH26S2-Cl-Na+Al3+ 7Cl2O7l+H2Ol)=2HClO4(aq)H-4QkJmol-1

 

【解析】根据WXYZ是的同一短同期原子序数递增的元素,且WX的最高价氧化物对应的水化物可以反应生盐和水,确定出WX分别为NaAl;由WY形成W2Y可以确定YSY的低价氧化物(SO2)与Z单质的水溶液反应可以确定ZCl,确定出四种元素其它的问题便迎刃而解。X的硝酸盐即Al(NO3)3属于强酸弱碱盐,水解显酸性。对于电子层结构相同的不同离子,核电荷数越小,离子半径越大,即S2ClNa+Al3+Z的最高价氧化物为Cl2O70.25mol与水反应放出QkJ热量,则1mol放出4QkJ的热量,可以写出对应的热化学方程式。

13.(l) 1s22s22p6 (2)π σ (3)小  b (4)Cu   6

 

【解析】(1N3-应与稀有气体Ne具有相同的电子排布式。(2)氮气分子中含有1个σ键与2个π键,根据题中提供的键能可得N-N π键为KJ·mol-1,故π键比σ键

【解析】本题主要考查了晶胞中粒子的排布,不同晶体熔沸点的比较以及微粒间的作用力。(2)迁移考查NaCl晶胞中粒子的排列;(4)熔沸点的比较规律;(5比较σπ间的区别;氢键和配位键的表示方法不同,氢键用“……”,配位键用“→”表示。

15.(1)1s22s22p63s23p63d64s2  (2)角形V sp2   极性 (3)SiC  SiC晶体与晶体Si都是原子晶体,由于C的原子半径小,SiCCSi键键长比晶体SiSiSi键长短键能大因而熔沸点高。(4)12 

【解析】(1)根据周期表的图示,知 “O”为Fe。(2kS元素,燃烧产物为SO2,根据VSEPR可知,它有一对孤对电子,S原子为sp2杂化。(3SiC和晶体Si均为原子晶体,熔沸点的比较则看原子半径,小的熔沸点高。(4)从晶胞看,应为金属堆积方式中的铜型,配位数为12,从图乙中知,一个晶胞中含有个原子,其质量为;由丙图知,边长为,根据即可得出结果。

    
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