回归教材重难点05 元素周期律再熟悉-【查漏补缺】2023年高考化学三轮冲刺过关（新高考专用）（原卷版）

回归教材重难点05元素周期律再熟悉物质结构、元素周期律在高考中主要以选择题型考查，常见形式为“元素推断型选择题”，也有对原子“位－构－性”关系的直接考查，试题比较基础。本考点是高考五星高频考点，2020年~2022年各地新高考卷均为必考题。一、原子结构1．核反应遵循规律：X+YZ+W（1）质子数守恒：m+a＝c+e（2）质量数守恒：n+b＝d+f2．常见的等电子微粒（1）常见的“10电子”粒子（2）常见的“18电子”粒子3．具有相同电子层排布的微粒（1）与He原子具有相同电子层排布的微粒（2电子微粒）阴离子原子阳离子电子层排布H－HeLi+Be2+（2）与Ne原子具有相同电子层排布的微粒（10电子微粒）阴离子原子阳离子电子层排布N3－O2－F－NeNa+Mg2+Al3+（3）与Ar原子具有相同电子层排布的微粒（18电子微粒）阴离子原子阳离子电子层排布P3－S2－Cl－ArK+Ca2+（4）特点①结构特点：电子层数相同，电子总数相同②位置特点：阴前阳后稀中间，负电多前正多后③半径特点：原子序数越大，微粒半径越小4．1~18号元素原子核外电子排布的特点（1）电子层排布：x或2，x或2，8，x（2）次外层电子数为2或8；内层电子数为2或10（3）简单离子的最外层电子数为0或2或8（4）1～20号元素原子结构的特殊关系 特殊关系元素最外层电子数等于次外层电子数的一半Li、Si最外层电子数等于次外层电子数Be、Ar最外层电子数等于次外层电子数的2倍C最外层电子数等于次外层电子数的3倍O最外层电子数等于次外层电子数的4倍Ne最外层电子数等于电子层数H、Be、Al最外层有1个电子H、Li、Na、K最外层有2个电子He、Be、Mg、Ca内层电子数之和是最外层电子数2倍的元素Li、P电子总数为最外层电子数2倍的元素Be二、元素周期表1．元素周期表的结构2．族序数与列数的关系（1）2、3周期IIA和IIIA相邻，原子序数相差1（2）4、5周期IIA和IIIA之间有副族和VIII族，原子序数相差11（3）6、7周期IIA和IIIA之间有副族和VIII族，还额外多出镧系和锕系，原子序数相差253．元素周期表的实际应用4．周期表中的元素（1）元素种类最多的族：ⅢB族，共32种元素（2）元素种类最多的主族：ⅠA族，共7种元素（3）元素种类最多的周期：7周期，共32种元素（4）在短周期中非金属元素多，在周期表中金属元素多。（5）全部是气体的族：0族（6）同时含固体、液体和气体的族：ⅦA族三、元素周期律1．化合价规律（1）常用等量关系①主族元素最高正价＝最外层电子数＝主族序数＝价电子数②主族元素的最高正价+|最低负价|＝8或2（氢）（2）化合价的范围：+1≤最高价≤+7，－4≤最低价≤－1（3）化合价的特殊点①氟元素没有正化合价②氧元素有正化合价，但是没有所在族的最高正化合价③金属元素、硼元素没有负化合价（4）最高正化合价与其最低负化合价代数和①等于0的短周期元素：氢、碳、硅②等于2的短周期元素：氮、磷③等于4的短周期元素：硫 ④等于6的短周期元素：氯2．微粒半径的比较（1）相同电性微粒半径大小的比较①原子半径：左下角的Na最大②阳离子半径：左下角的Na+最大③阴离子半径：左下角的P3－最大（2）不同电性微粒半径大小的比较①同周期：阴离子半径＞阳离子半径，如Na+＜Cl－②同元素：电子数越多，微粒半径越大，如Fe2+＞Fe3+③同电子层结构：原子序数越大，离子半径越小，如Na+＜O2－3．非金属性强：周期表右上角的F最强（1）单质与氢气容易化合，气态氢化物稳定（2）最高价含氧酸的酸性强（HClO4最强），相应盐的碱性弱（3）相应阴离子及气态氢化物的还原性弱（4）在化合物中显负价元素的非金属性强（5）共用电子对偏向的一方元素的非金属性强（6）特殊情况①N2与H2很难化合，但氮元素的非金属性很强②2C+SiO2Si+2CO↑不能说明碳元素的非金属性比硅的强4．金属性强：周期表左下角的Na最强（1）单质与酸或水反应剧烈（2）最高价碱的碱性强，相应盐的酸性弱（3）相应阳离子的氧化性弱（4）能够从盐溶液中置换出其他金属的金属（5）特殊情况①活泼性：Ca＞Na，但钠和水反应更剧烈②反应Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)，不能说明金属性Na＞K③按周期律Pb比Sn活泼，按金属活动顺序表Sn比Pb活泼四、化学键1．化学键和化合物类型的判断（1）金属元素和非金属元素通过离子键结合成离子化合物，AlCl3除外。（2）非金属元素和非金属元素通过共价键结合成共价化合物，NH4Cl等铵盐除外。2．化学键和化合物类型的关系（1）共价化合物中只含共价键，一定不含离子键（2）离子化合物中一定含离子键，可能含所有类型的共价键①Na2O2：离子键和非极性键②NaOH：离子键和极性键③NH4NO3：离子键、极性键④CH3COONH4：离子键、极性键、非极性键3．离子化合物XaYb中是否含共价键的判断非金属Y的价态所含阴离子是否含共价键最低价Ya－不含非最低价Yba－含有（1）Na2Sx是由Na+和Sx2－构成的（2）NaBr3是由Na+和Br3－构成的（3）K3C60是由K+和C603－构成的（4）Na2O2是由Na+和O22－构成的（5）CaCl2是由Ca2+和Cl－构成的 （6）Mg3N2是由Mg2+和N3－构成的4．常见原子的成键数成键数1234567元素原子HF、ClBeO、SB、AlN、PC、SiBPSCl5．共价微粒中原子最外层电子数的判断（1）计算公式：n＝原子的价电子数+成键数±电荷数（2）举例微粒BF3PCl3NH4+CH3+BF4－原子BPNCB价电子数35543成键数33434电荷数00+1+1－1原子最外层电子数68868五、短周期元素的含量和用途1．短周期元素的含量（1）地壳中含量最丰富的元素：氧（2）地壳中含量最丰富的金属元素：铝（3）宇宙中含量最丰富的元素：氢（4）空气中含量最多的元素：氮（5）自然界形成化合物种类最多的元素：碳（6）组成岩石和矿物的主要元素：硅2．短周期元素的用途（1）可做半导体材料和太阳能电池：晶体硅（2）可以作光导纤维：二氧化硅（3）可以作耐火材料的氧化物：氧化镁、氧化铝（4）可与钾的合金用作原子反应堆导热剂：钠（5）单质可用来制造照明弹燃料：单质镁、单质铝（6）单质常被用作自来水的杀菌消毒剂：氯（7）同位素可以用来制造核武器：氢（8）同位素可以用来考古断代：碳（9）常用于冶炼金属的金属单质：钠、铝（10）单质被用来制造透雾能力强、射程远的路灯：钠（11）被称为“国防金属”的元素：镁（12）被称为“海洋元素”的元素：溴（13）被称为无机非金属材料主角的元素：硅（14）可以作致冷剂的简单气态氢化物：液氨3．短周期元素的结构（1）不含中子的微粒：H（2）不含电子的微粒：H+（3）形成的离子是一个质子的原子：H+（4）共用电子对最多的双原子单质：N2（5）未成对电子数最多的元素的原子：N、P（6）最外层电子数是未成对电子数3倍的原子：O、S4．短周期元素推断的数量突破口（1）序差关系：短周期同主族相邻元素除了H和Li差2外，其余都差8Z－8XZ－1YZWZ+1M（2）等量关系：质子数＝核电荷数＝原子序数＝核外电子总数六、短周期元素的制备和性质1．短周期元素的制备（1）只能用电解法制得的非金属单质：F2 （2）只能用电解法制得的金属单质：Na、Mg、Al（3）不能在玻璃器皿中制取的氢化物：氢氟酸（4）采用液体空气分馏法制备的单质：N2、O22．短周期元素单质的性质（1）与水反应最剧烈的金属单质：Na（2）与水反应最剧烈的非金属单质：F2（3）单质可与热水发生置换反应：Mg（4）在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸的单质：F2（5）常温下不溶于浓硫酸或浓硝酸的金属：Al（6）既能与酸反应又能与碱反应生成氢气的单质：Al（7）常温下与水反应生成两种酸的单质：Cl2_（8）与水在一定条件下反应生成两种气体的单质：C（9）能与某种酸反应放氢气的非金属单质：Si（10）能与碱反应生成氢气的单质：Al、Si（11）最容易着火的非金属单质：白磷3．短周期元素氧化物的性质（1）自然中含氧量最多的氧化物：H2O（2）人工合成的含氧量最多的氧化物：H2O2（3）既能和强酸又能和强碱发生非氧化还原反应的氧化物：Al2O3（4）既能和某些酸性氧化物又能和某些碱性氧化物化合的氧化物：H2O（5）能够和氢氟酸反应的非金属氧化物：SiO2（6）熔沸点高、硬度大的非金属氧化物：SiO2（7）不溶于水不和水反应的固体非金属氧化物：SiO24．短周期元素简单气态氢化物的性质（1）水溶液酸性最强的气态氢化物：HCl（2）稳定性最强的气态氢化物：HF（3）可与水形成喷泉实验的气态氢化物：HCl、NH3（4）能够和水发生化合反应的气态氢化物：NH3（5）混合后能够产生白烟的气态氢化物：NH3和HCl（6）呈碱性的气态氢化物：NH3（7）常温下为液态的气态氢化物：H2O（8）含氢元素质量分数最大的碳氢化合物：CH4（9）还原性最弱的气态氢化物：HF（10）还原性最强的气态氢化物：SiH4（11）气态氢化物与其氧化物常温下反应生成其单质的元素：S（12）与酸反应生成离子化合物的气态氢化物：NH35．短周期元素酸碱的性质（1）最高正价氧化物的水溶液酸性最强：HClO4（2）最高正价氧化物的水溶液碱性最强：NaOH（3）酸性最强的无氧酸：HCl（4）具有挥发性的碱：NH3·H2O（5）还原性最强的无氧酸：H2S（6）具有强还原性的二元含氧酸：H2SO3（7）常温下能够和铜或银反应的酸：HNO3（8）难溶性的含氧酸：H2SiO3（9）受热不易分解生成相应价态氧化物的碱：NaOH（10）最高价氧化物的水溶液与其氢化物能发生氧化还原反应的元素：S（11）最高价氧化物的水溶液与其氢化物能够发生化合反应的元素：N（12）需要保存在棕色瓶中的含氧酸：HClO、HNO31．（2022·全国甲卷）Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其最外层电子数之和为19。Q与X、Y、Z位于不同周期，X、Y相邻，Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是（）。 A．非金属性：X＞QB．单质的熔点：X＞YC．简单氢化物的佛点：Z＞QD．最高价含氧酸的酸性：Z＞Y2．（2022·全国乙卷）化合物（YW4X5Z8·4W2Z）可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增加，且加和为21。YZ2分子的总电子数为奇数，常温下为气体。该化合物的热重曲线如图所示，在200℃以下热分解时无刺激性气体逸出。下列叙述正确的是（）。A．W、X、Y、Z的单质常温下均为气体B．最高价氧化物的水化物的酸性：Y＜XC．100～200℃阶段热分解失去4个W2ZD．500℃热分解后生成固体化合物X2Z33．（2022·广东省等级考）甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是（）。A．原子半径：丁＞戊＞乙B．非金属性：戊＞丁＞丙C．甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生D．丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应4．（2022·湖南省等级考）科学家合成了一种新的共价化合物（结构如图所示），X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是（）。A．原子半径：X＞Y＞ZB．非金属性：Y＞X＞WC．Z的单质具有较强的还原性D．原子序数为82的元素与W位于同一主族5．（2022·山东省等级考）O、O的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下：O+HeO+X；O+HeO+Y。下列说法正确的是（）。A．X的中子数为2B．X、Y互为同位素C．O、O可用作示踪原子研究化学反应历程D．自然界不存在O2、O2分子是因其化学键不稳定6．（河南省六市2023届高三第一次联合调研）W、X、Y、Z为四种原子序数依次增大的短周期非金属主族元素，其中只有X、Y位于同周期，四种元素可形成航天飞船的火箭推进剂［XW4］+［ZY4］－，W与X的最外层电子数之和等于Y的最外层电子数。下列说法错误的是（）。A．W、X、Y、Z的最高正价均等于其最外层电子数B．X的液态简单氢化物常用来做制冷剂C．简单阴离子还原性：W＞X＞YD．W、X、Z均可与Y形成两种或两种以上的化合物 7．（四川省遂宁市2023年高三2月模拟）短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。W、X、Y简单离子的电子层结构相同，X元素在短周期主族元素中原子半径最大；W的简单氢化物常温下呈液态，Y的氧化物和氯化物熔融时都能导电，X、Y和Z原子的最外层电子数之和为10。下列说法正确的是（）。A．W、Z形成的化合物可做消毒剂B．原子半径：W＜Y＜ZC．工业上采用电解Y的氧化物冶炼单质YD．W、X、Z三种元素组成的化合物水溶液一定显碱性8．（四川成都市2023届高三下学期二诊）短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中，常温下，Z的单质能溶于W的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液，却不溶于其浓溶液。下列说法错误的是（）。A．简单离子半径：W＞Q＞X＞Y＞ZB．元素X的气态氢化物与Q的单质可发生置换反应C．Z、W的简单离子都能促进水的电离D．Y与W具有相同的最高化合价9．（四川省遂宁市2023届高三1月模拟）X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，X与W同主族，且W原子核内质子数是X原子核外电子数的两倍，Y是同周期元素中原子半径最大的，Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物可两两反应生成盐和水，甲是Z、W两种元素形成的化合物。下列说法错误的是（）。A．X单质的氧化性强于W单质B．Z的合金在生产生活中用途广泛C．可以在水溶液中利用复分解反应制备甲D．离子半径：W＞X＞Y＞Z10．（2022~2023学年豫北名校3月大联考）1919年，卢瑟福在卡文迪许实验室用粒子（He）轰击氮原子核时，发现了质子，该核反应可表示为14N+4HeX+1H。下列说法错误的是（）。A．X的质子数为8B．14N和4He的中子数之比为7∶2C．1H与氘、氚互为同位素D．自然界中存在14N、4He是因为二者的化学键稳定11．（安徽省卓越县中联盟2022~2023学年高三上学期第一次联考）RQ4Y（ZX4）2·12Q2X是一种食品添加剂。Q、R、X、Y、Z为原子序数依次增大且位于三个不同周期的短周期元素，R与X相邻；X和Z同主族且核外电子数之和为24。该化合物的失重率随温度变化的曲线如图所示，在300℃以下热分解时无刺激性气体逸出。下列说法错误的是（）。A．常温下，RQ3、Q2Z均为气体B．197~300℃阶段失去4个Q2X分子C．若1000℃时剩余固体组成可表示为Y2X，则该剩余固体可用强酸或强碱溶解D．向该化合物的溶液中逐滴加入NaOH溶液，先有白色沉淀产生，最终沉淀又溶解12．（重庆市2022~2023学年高三3月调研）科学家们发现一种可用作某新型电池的电解质的结构如图所示。已知a、b、c为原子序数依次增大的短周期主族元素，b与c位于同一周期，a与b为相邻周期，c元素最高价与最低价的代数和为2。则下列说法正确的是（）。A．c的氧化物所对应的水化物为三元酸B．简单氢化物的稳定性：a＞cC．a的最高正价为+7价D．该化合物阴离子中各原子均满足8电子稳定结构 13．（青海西宁市2023届高三复习检测二）X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y、W同族，常温下Z的单质遇Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液会发生钝化反应，由X、Y、Z三种原子构成的一种特殊离子化合物如图所示，下列说法正确的是（）。A．在元素周期表中，111号元素与Z元素同族B．Y的非金属性比W的强，所以单质的还原性：Y＞WC．X、Y形成的二元化合物只含有极性共价键D．X、Z、Y、W四种元素的简单离子半径依次增大14．（湖南省衡阳市2022~2023学年高三3月模拟）某化合物结构如图所示，其中X。Y、W、Z是原子序数依次增大的短周期元素，且四种元素分布在三个周期，W的最外层电子数是Y的最外层电子数的2倍，Z和X同主族。下列说法正确的是（）。A．W与Z形成的化合物中只含离子键B．该化合物中Y都满足8电子稳定结构C．X3YW3是弱酸D．离子半径：Z＞W＞Y15．（陕西省咸阳市2023年高考一模）由短周期元素组成的中学常见物质A、B、C、D、E、X存在如图所示的转化关系（部分生成物和反应条件略去）。下列推断错误的是（）。A．若D是白色沉淀，D与A的摩尔质量相等，则X可能是铝盐B．若A是金属单质，B和D的反应可能是HCO3－+OH－CO32－+H2OC．若D是CO，则A可能是Na2O2，X只有2种同素异形体D．若A是氯气，X是Na2SO3，C是气体，则D和E能发生反应