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四川省德阳五中高三化学总复习 考点4 物质结构 元素周期律
四川省德阳五中高三化学总复习 考点4 物质结构 元素周期律
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四川省德阳五中高三化学总复习考点4物质结构元素周期律1.(2022·全国卷Ⅰ·T13·6分)下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是A.存在四面体结构单元,O处于中心,Si处于4个顶角B.最小的环上,有3个Si原子和3个O原子C.最小的环上,Si和O原子数之比为1:2D.最小的环上,有6个Si原子和6个O原子【命题意图】本题以晶体结构为考查对象,主要考查SiO2晶体网状结构中Si和O的排布情况。【思路点拨】怎样理解SiO2的结构,可从晶体硅进行转化,晶体硅与金刚石结构相似,只需将C原子换成Si原子即可,再将Si-Si键断开,加入O即可,见:但是若将题目中B、C、D三个选项前面分别加上“平均每个”,则本题的答案就又变了,这时就要应用均摊法了,由于每个Si原子被12个环所共用,每个O原子被6个环所共用,每个Si-O键被6个环所共用,则均摊之后在每个环上含有0.5个Si,1个O,2个Si-O键,此时则B、D错误,C正确了,也即在1molSiO2中含有4molSi-O键。【规范解答】选D。二氧化硅是原子晶体,结构为空间网状,存在硅氧四面体结构,硅处于中心,氧处于4个顶角,所以A项错误;在SiO2晶体中,每6个Si和6个O形成一个12元环(最小环),所以D对,B、C都错误!2.(2022·全国卷Ⅱ·T12·6分)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且W、X、Y+、Z的最外层电子数与其电子层数的比值依次为2、3、4、2(不考虑零族元素)。下列关于这些元素的叙述错误的是A.X和其他三种元素均可形成至少2种二元化合物B.W和X、Z两种元素分别形成的二元化合物中,均有直线形分子C.W、X和Y三种元素可以形成碱性化合物D.Z和其他三种元素形成的二元化合物,其水溶液均呈酸性【命题立意】本题以物质结构为考查对象,主要考查核外电子排布、分子的空间构型、溶液的酸碱性等。【思路点拨】先根据W、X、Y+7\n、Z的最外层电子数与其电子层数的比值关系确定四种元素,然后结合选项进行分析。二元化合物指的是由两种元素组成的化合物。【规范解答】选D。由题干中的“短周期元素”可知四种元素应在前三周期,根据W、X、Y+、Z的最外层电子数与其电子层数的比值依次为2、3、4、2,可推出W:C,X:O,Y:Na,Z:S。A项,O元素和C元素可组成CO和CO2,和Na元素可组成Na2O2和Na2O,和S可组成SO2、SO3.由此可知A正确。B项,C和O组成的CO2,C和S组成的CS2,都是直线形分子,所以B正确。C项,W、X和Y三种元素可以形成Na2CO3,Na2CO3是强碱弱酸盐,显碱性,故C正确。D项,Z和Na元素形成的Na2S,Na2S是强碱弱酸盐,显碱性,所以D错误。3.(2022·四川高考·T8·6分)下列说法正确的是A.原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表IIA族B.主族元素X、Y能形成型化合物,则X与Y的原子序数之差可能为2或5C.氯化氢的沸点比氟化氢的沸点高D.同主族元素形成的氧化物的晶体类型均相同【命题立意】本题以物质结构、元素周期律为考查对象,主要考查核外电子排布、沸点的高低、晶体结构等知识点。【思路点拨】在分析物质结构部分的叙述题型时,要努力找出特殊的例子来反驳选项内容;在比较分子晶体的熔沸点高低时一定要注意看是否需要考虑氢键。【规范解答】选B.A项,最外层电子数为2的元素可能是He,所以A错误。B项,在X、Y形成型化合物中,如CO2原子序数之差为2,MgCl2原子序数之差为5,所以B正确。C项,HF中存在氢键,沸点比HCl高,所以C错误。D项,同主族元素形成的氧化物如CO2是分子晶体,而SiO2是原子晶体,所以D错误4..(2022·上海高考·T20·4分)几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:元素代号XYZW原子半径/pm1601437066主要化合价+2+3+5、+3、-3-2下列叙述正确的是A.X、Y元素的金属性X<YB.一定条件下,Z单质与W的常见单质直接生成ZW2C.Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水D.一定条件下,W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来【命题立意】此题考查了物质结构与元素周期律知识。7\n【思路点拨】(1)金属元素无负价,主族元素的最高正价等于族序数,最低负价等于族序数-8。(2)在元素周期表中,第3周期金属元素的原子半径远远大于第2周期非金属元素的原子半径。【规范解答】选D。由化合价可知,X为第ⅡA族金属元素,Y为第ⅢA金属元素,Z为第ⅤA非金属元素,W为第ⅥA非金属元素;X、Y的原子半径相近,Z和W的原子半径相近,但Z和W的原子半径远远小于X、Y的原子半径,由此可推断出Z和W是位于第2周期的非金属元素,X和Y是位于第3周期的金属元素。所以X是Mg,Y是Al,其金属性X>Y,A错误;W是O元素,Z是N元素,两者的单质反应直接生成NO,B错误;Y的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝,不溶于氨水,C错误;一定条件下,氧气可以和氨气反应生成水和氮气,D正确。5.(2022·上海高考·T2·2分)下列有关物质结构的表述正确的是A.次氯酸的电子式B.二氧化硅的分子式SiO2C.硫原子的最外层电子排布式3s23p4D.钠离子的结构示意图+11281【命题立意】此题考查了物质结构中的原子的核外电子排布、原子(离子)的结构示意图、电子式的书写、晶体类型的判断等知识点。【思路点拨】(1)书写电子式时,首先判断化学键的类别:共价键还是离子键;(2)判断电子排布式正误时,可以依次验证电子数目的正误、填充顺序的正误、填充电子数的正误。【规范解答】选C。次氯酸为共价化合物,H、Cl原子只需形成1对共用电子对即可达到稳定结构,O原子需形成2对共用电子对才可达到稳定结构,故其电子式为:,A错误;二氧化硅是原子晶体,其结构中不存在分子,故SiO2不能称为分子式只能称为化学式,B错误;S是16号元素,其核外电子排布为:1s22s22p63s23p4,C正确;钠离子是钠原子失去了最外层的1个电子,其离子结构示意图为:+1128,D错误。【类题拓展】电子式的书写注意事项:(1)书写电子式时,首先要判断化合物的类型,是离子化合物还是共价化合物。(2)若是离子化合物,相同的离子不能合并,注意阴离子的电子式要用“[]”括起,且达到2电子或8电子稳定结构。(3)若是共价化合物,相同的原子不能合并,还应注意:7\n①各原子最外层的电子即使未参与成键也必须全部标出;②要正确标出共用电子对的对数;③较复杂的要标对原子间的连接方式,原子间的连接方式不一定是分子式书写的顺序。如HClO的电子式为:,而不是。6.(2022·上海高考·T5·2分)下列判断正确的是A.酸酐一定是氧化物B.晶体中一定存在化学键C.碱性氧化物一定是金属氧化物D.正四面体分子中键角一定是109o28′【命题立意】此题考查了物质的分类、化学键和分子的构型等知识点。【思路点拨】(1)无机含氧酸的酸酐一定是氧化物,有机酸的酸酐不一定是氧化物;(2)注意一类特殊的晶体-----稀有气体形成的晶体;(3)正四面体分子不一定都与CH4相似,均为5原子分子。【规范解答】选C。无机含氧酸的酸酐一定是氧化物,有机酸的酸酐不一定是氧化物,如醋酸酐(C4H6O3)就不是氧化物,A错误;惰性气体都是单原子分子,其晶体中只存在分子间作用力,不存在化学键,B错误;正四面体分子中,白磷分子(P4)的键角是60o,D错误。【类题拓展】碱性氧化物与金属氧化物、酸性氧化物与非金属氧化物的关系:(1)碱性氧化物一定是金属氧化物(2)金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Mn2O7是酸性氧化物,Al2O3是两性氧化物。(3)非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如CO、NO是不成盐氧化物。(4)酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7是酸性氧化物。7.(2022·全国卷Ⅰ·T6·6分)下列判断错误的是A.沸点:B.熔点:C.酸性:D.碱性:【命题立意】本题以物质结构、元素周期律为考查对象,主要考查晶体熔沸点高低的判断及元素金属性和非金属性的判断。【思路点拨】①在判断物质的熔沸点高低时,首先判断晶体类型,一般认为是:原子晶体>离子晶体>金属晶体>分子晶体,在分析分子晶体熔沸点高低时,有时需考虑氢键的影响。②在判断元素的最高价氧化物的水化物的酸碱性强弱时,可根据元素的金属性、非金属性的强弱进行判断。【规范解答】选A。7\nA项由于NH3分子间存在氢键,故最高,AsH3、PH3分子间不存在氢键,只有范德华力,组成和结构相似的分子相对分子质量越大,其分子间作用力越大,熔沸点越高,故应该为:NH3>AsH3>PH3;所以A项错误。B项Si3N4是原子晶体,NaCl是离子晶体,SiI4是分子晶体;根据晶体熔沸点高低的一般规律:原子晶体>离子晶体>金属晶体>分子晶体,所以B项说法正确。C项元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物的酸性越强,由于非金属性:Cl>S>P,所以C说法正确。D项元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物的碱性越强,由于Na>Mg>Al,所以D项说法正确。【类题拓展】晶体熔沸点高低的判断方法判断晶体熔沸点高低首先根据晶体类型:原子晶体>离子晶体>金属晶体>分子晶体,然后根据不同类型晶体熔沸点因素进行比较。①离子晶体:化学式与结构相似的离子晶体,阴阳离子半径越小,离子键越强,熔沸点越高,如:氯化钠>氯化钾>氯化铯。②原子晶体:成键原子间键长越短,键能越大,共价键越强,熔沸点越高。如:金刚石>碳化硅>晶体硅。③分子晶体:组成和结构相似的分子晶体,分子量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高。但具有氢键的分子晶体一水合氨、氟化氢熔沸点反常的高。绝大多数有机物属于分子晶体,遵循以下规律:a.组成和结构相似的有机物,分子量越大,熔沸点越高。b.链烃及其衍生物的同分异构体,支链越多,熔沸点越低,芳香烃按邻、间、对降低。c.高级脂肪酸和油脂中,不饱和程度越大,熔沸点越低,如:硬脂酸>软脂酸。④金属晶体:在同类金属晶体中,金属离子半径越小,阳离子所带电荷数越多,金属键越强,熔沸点越高,如:锂>钠>钾>铷>铯;合金的熔沸点低于它的各成分金属的熔点如:铝>镁>铝镁合金8.(2022·重庆高考·T26·15分)金属钙线是炼制优质钢材的脱氧脱磷剂,某钙线的主要成分为金属7\n和,并含有3.5%(质量分数)。(1)元素在周期表中的位置是,其原子结构示意图为。(2)与最活泼的非金属元素A形成化合物D,D的电子式为,,D的沸点比A与形成的化合物E的沸点。(3)配平用钙线脱氧脱磷的化学方程式:(4)将钙线试样溶于稀盐酸后,加入过量溶液,生成白色絮状沉淀并迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,则金属为;检验的方法是(用离子方程式表示)。(5)取1.6钙线试样,与水充分反应,生成224(标准状况),再向溶液中通入适量的,最多能得到。【命题立意】本题以无机元素及化合物为考查对象,主要考查原子结构、氧化还原反应、离子的检验、化学计算等知识。【思路点拨】最活泼的非金属元素是F;比较CaF2和SiF4的沸点高低需根据其晶体类型;在计算第(5)问CaCO3的质量时可利用Ca元素守恒。【规范解答】(1)根据Ca的原子结构示意图:可知Ca位于元素周期表第四周期第IIA族。(2)最活泼的非金属元素是F,CaF2的电子式为:CaF2是离子晶体,SiF4是分子晶体,SiF4常温下呈气态,所以沸点CaF2大于SiF4(2)发生化合价改变的元素是P和Fe,P元素从0价升高到+5价,Fe从+2价降低到0价,然后利用化合价升降法进行配平。(3)利用实验现象的描述可知M是Fe,检验Fe3+可以用KSCN也可以用NaOH溶液。(4)与水反应产生H2的反应为:7\nCa+2H2O=Ca(OH)2+H2↑1mol22.4Ln0.224L解得:n=0.01mol1.6g钙线中含有mCaO=1.6g×3.5%=0.056g则1.6g钙线中含有Ca元素的总量为0.01+0.001=0.011mol利用钙元素守恒可得关系式:Ca~CaCO3求得mCaCO3=1.1g【答案】7
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