高考化学600分策略二轮讲义第1部分 板块2 专题6元素的位构性关系及应用.docx

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高考化学600分策略二轮讲义第1部分板块2专题6元素的位构性关系及应用

专题六

　元素的“位—构—性”关系及应用

命题热点提炼

三年考情汇总

核心素养链接

1.原子与分子结构的叙述型元素推断

2018·Ⅱ卷T10

2017·Ⅱ卷T9

2016·Ⅱ卷T9，Ⅲ卷T12

1.宏观辨识——认识元素周期表结构特征及原子序数的关系。

2.微观探析——能从物质的微观层面（原子、分子结构）理解组成、结构和性质关系形成“结构决定性质，性质决定应用”观念。

能根据微观结构预测物质的性质和变化。

3.科学精神——具有严谨求实的科学态度，探究元素周期律。

2.周期表片断的元素推断

2017·Ⅲ卷T12

3.融合物质推断的元素推断

2018·Ⅰ卷T12，Ⅲ卷T13

2017·Ⅰ卷T12

2016·Ⅰ卷T13

命题热点1　原子与分子结构的叙述型元素推断

■知识储备——核心要点填充

1．原子结构与核外电子排布

（1）原子核中没有中子的核素原子为________，周期表中原子半径最小的元素是________。

（2）最外层电子数是电子层数3倍、2倍的主族元素分别为________、________。

（3）短周期元素对应的原子中，电子层数与最外层电子数相等的原子有________。

（4）最外层电子数是电子总数的

的是________，最外层电子数是次外层电子数2倍的元素是________。

（5）短周期元素中原子半径最大的是________。

（6）短周期中元素最高正价与最低负价绝对值相等的元素有________。

【答案】　

（1）氕（或

H）　氢（或H）　

（2）O　C、S　（3）H、Be、Al　

（4）Li、P　C　（5）Na　（6）H、C、Si

2．分子结构与化学键

（1）常见10e－分子有___________________________________________，

常见18e－分子有______________________________________________。

（2）常见10e－离子有____________________________________________，

常见18e－离子有______________________________________________。

（3）短周期元素中形成直线形分子有________，V形分子有________，正四面体形分子有________，三角锥形分子有________。

（4）短周期元素形成二元化合物中，既含离子键又含非极性键的化合物有________，既含极性键又含非极性键的化合物有________。

（5）短周期元素形成简单气态氢化物中，最稳定的是________，沸点最高的是________。

（6）H、N、O形成的离子化合物有________。

【答案】　

（1）Ne、HF、H2O、NH3、CH4等　Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、H2O2、C2H6、F2、N2H4、CH3OH等

（2）N3－、O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋、OH－、H3O＋、NH

、NH

等　S2－、Cl－、HS－、K＋、Ca2＋等

（3）CO2　H2O、H2S　CH4、CCl4、SiF4、SiCl4、CF4　NH3、PH3

（4）Na2O2　H2O2、C2H6、C2H4、

、C2H5OH等

（5）HF　H2O　（6）NH4NO3、NH4NO2等

3．正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）

（1）当化合物中存在离子键时，该化合物一定是离子化合物。

（　　）

（2）共价化合物中一定只存在共价键。

（　　）

（3）在离子化合物中一定存在金属元素，而共价化合物中一定不存在金属元素。

（　　）

（4）氢化物一定是共价化合物。

（　　）

（5）H2O的稳定性大于H2S，是因为H2O分子间存在氢键。

（　　）

【答案】　

（1）√　

（2）√　（3）×　（4）×　（5）×

■真题再做——感悟考法考向

1．（2018·全国卷Ⅱ）W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。

W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体；Y的周期数是族序数的3倍；Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同。

下列叙述正确的是（　　）

A．X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物

B．Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键

C．四种元素的简单离子具有相同的电子层结构

D．W的氧化物对应的水化物均为强酸

A　[由题意可推知W、X、Y、Z分别为N、O、Na、Cl。

O能与N形成NO、NO2、N2O5等化合物，O与Na能形成Na2O和Na2O2，O与Cl能形成ClO2、Cl2O7等化合物，A项正确；Na与N、Cl形成的化合物只含离子键，而Na与O形成的Na2O2中既含离子键又含共价键，B项错误；N3－、O2－、Na＋均含10个电子，而Cl－含18个电子，C项错误；N元素的最高价氧化物对应的水化物HNO3为强酸，而该选项中没有指明是N元素的最高价氧化物对应的水化物，D项错误。

]

2．（2017·全国卷Ⅱ）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>a

B．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

B　[a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同，b原子次外层的电子数为2或8，若b原子次外层的电子数为2，则a为He，不是主族元素，不符合题意；若b原子次外层的电子数为8，则b为第三周期元素，a为O；d与a同族，则d为S;c所在周期数与族数相同，则c为Al，b为Na或Mg。

A项，原子半径：

a

B项，b为Na或Mg,4种元素中b的金属性最强。

C项，c的氧化物的水化物是Al（OH）3，属于两性氢氧化物，不是强碱。

D项，a、d同主族，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，氧化性逐渐减弱。

]

3．（2016·全国卷Ⅱ）a、b、c、d为短周期元素，a的原子中只有1个电子，b2－和c＋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与a形成的化合物的溶液呈弱酸性

A　[由题中所给的信息可知，a为H，b为O，c为Na，d为S。

A项，H与Na可以形成化合物NaH，H的化合价为－1；B项，O与其他三种元素可以形成H2O、H2O2、Na2O、Na2O2、SO2、SO3等二元化合物；C项，四种元素原子半径大小顺序为Na>S>O>H；D项，H与S形成化合物H2S，其水溶液呈弱酸性。

]

[教师备选]

4．（2015·全国卷Ⅰ）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

B　[W、X、Y、Z四种元素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，故W是第一周期的H元素，X是第二周期的N元素，Y、Z是第三周期元素，因为四种元素的最外层电子数之和为18，故Y、Z最外层电子数之和为18－（1＋5）＝12，又因为第三周期主族元素最外层电子排布是1～7，故只有Y的最外层电子数是5，Z的最外层电子数是7才能满足条件，则Y是P元素，Z是Cl元素。

A.H2和N2都是分子晶体，对于组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高，故沸点：

N2＞H2，A不正确。

B.Cl元素的非金属性强于H元素，元素得电子能力越强，其对应阴离子越不容易失去电子，故对应阴离子的还原性：

Cl－弱于H－，B正确。

C.P元素的非金属性弱于Cl元素的非金属性，元素非金属性越弱，其最高价氧化物对应水化物的酸性越弱，故酸性：

H3PO4＜HClO4，题目中未说明“最高价”，C不正确。

D.铵盐是离子化合物，N和P可能存在于同一离子化合物中，如（NH4）3PO4、（NH4）2HPO4、NH4H2PO4等，D不正确。

]

元素推断题的答题流程

（1）寻找突破口——元素推断的关键：

抓住题中的关键信息，把握解题的突破口。

（2）推断元素——正确解题的基础：

应根据题目中的信息，结合突破口找出关键元素，根据元素周期表片段和元素位置关系推出所有元素，充分利用元素周期律，结合所求解的问题解答。

①周期表结构：

熟练掌握短周期片段。

②原子结构特点：

核外电子排布规律，特别是有特性的规律。

③元素周期性递变规律。

④相应单质和化合物的性质：

气态氢化物、最高价氧化物对应的水化物、特性等。

⑤化学键与物质类别的关系：

记忆特殊物质的化学键，如Na2O2中既含离子键又含非极性共价键，H2O2中既含非极性共价键又含极性共价键。

（3）明确选项问题，分析正误。

■模拟尝鲜——高考类题集训

1．（2018·洛阳一模）X、Y、M、N是短周期主族元素，且原子序数依次增大。

已知X原子的最外层电子数是电子层数的3倍，X、M同主族，Y原子在短周期主族元素中原子半径最大。

下列说法正确的是（　　）

A．M与X形成的化合物对应的水化物一定是强酸

B．Y2X和Y2X2中化学键类型相同，阴、阳离子的个数比相同

C．气态氢化物的热稳定性：

M＞N

D．离子半径：

r（X2－）＞r（Y＋）

D　[根据X原子的最外层电子数是电子层数的3倍，知X为O；X、M同主族，则M为S；根据四种元素为短周期主族元素，且原子序数依次增大，知N为Cl；根据Y原子在短周期主族元素中原子半径最大，知Y为Na。

M与X形成的化合物有SO2、SO3，对应的水化物分别为H2SO3、H2SO4，H2SO3为弱酸，A项错误；Na2O中只含离子键，Na2O2中含离子键、非极性共价键，B项错误；非金属性：

S＜Cl，故气态氢化物的热稳定性：

H2S＜HCl，C项错误；具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：

r（O2－）＞r（Na＋），D项正确。

]

2．（2018·湘东五校联考）X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，W＋与Y2－具有相同的电子层结构。

下列说法正确的是（　　）

A．Y与氢元素所形成的化合物分子中只含有极性键

B．W2Y、W2Y2中阴、阳离子个数比均为1∶2

C．Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性比X的强

D．将XY2通入W单质与水反应后的溶液中，生成的盐只有一种

B　[X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，则X为C；W＋与Y2－具有相同的电子层结构，则W为Na，Y为O；这四种元素均为主族元素，且原子序数依次增大，则Z为F。

O与H形成的化合物有H2O、H2O2，H2O中只含有极性键，H2O2中既含有极性键又含有非极性键，A项错误；Na2O中离子为Na＋、O2－，Na2O2中离子为Na＋、O

，二者阴、阳离子个数比均为1∶2，B项正确；F无正价，也无最高价氧化物对应的水化物，C项错误；Na与水反应后的溶液为NaOH溶液，将CO2通入NaOH溶液中，当

≤

时，生成的盐只有Na2CO3，当

＜

＜1时，生成的盐有Na2CO3和NaHCO3，当

≥1时，生成的盐只有NaHCO3，D项错误。

]

3．（2018·东北三省联考）W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，且原子最外层电子数之和为21，W的内层电子数是最外层电子数的2倍，X与Y同族，Y、Z同周期且相邻，X的一种核素在考古时常用来鉴定文物的年代，下列叙述不正确的是（　　）

A．最高价氧化物对应的水化物酸性：

X＞Z＞Y

B．W的单质在空气中受热生成氧化物

C．简单氢化物的热稳定性：

Q＞Z

D．Y的最高价氧化物晶体中只含有共价键

A　[W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，X与Y同族，说明X、Y分别是二、三周期元素，W的内层电子数是最外层电子数的2倍，W是Li元素，X的一种核素在考古时常用来鉴定文物的年代，X是C元素，Y是Si元素，Y、Z同周期且相邻，Z是P元素，这些元素原子最外层电子数之和为21，则Q是Cl元素。

A项，最高价氧化物对应的水化物酸性：

H3PO4＞H2CO3＞H2SiO3，即Z＞X＞Y，错误；B项，Li在空气中加热生成氧化锂，而不是过氧化物，正确；C项，简单氢化物的热稳定性：

HCl＞PH3，即Q＞Z，正确；D项，Y的最高价氧化物是SiO2，晶体中只含有共价键，正确。

]

4．（2018·蓉城名校联考）A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期主族元素。

A的一种天然同位素不含中子；B的气态氢化物与最高价氧化物对应的水化物反应生成盐M；C与E同主族，可形成两种常见的化合物；D与E同周期，且D为该周期简单离子中半径最小的元素。

下列说法正确的是（　　）

A．A、C形成的化合物只含极性共价键

B．C的最简单氢化物沸点比E的最简单氢化物沸点高

C．M的水溶液呈中性

D．工业上通过电解D的氯化物制取D的单质

B　[根据A的某同位素不含中子，可确定A为H；由B的气态氢化物与最高价氧化物对应的水化物反应生成盐M，可确定B为N，M为NH4NO3；根据C、E同主族且二者能形成两种常见化合物，可确定C和E分别为O和S；再由D为第三周期元素且简单离子半径在第三周期中最小，可确定D为Al。

H、O可形成H2O和H2O2两种化合物，H2O中只含极性键，而H2O2中既含极性键又含非极性键，A项错误；H2O分子间存在氢键，故沸点：

H2O＞H2S，B项正确；NH4NO3为强酸弱碱盐，因NH

水解，溶液呈酸性，C项错误；工业上用电解熔融Al2O3的方法冶炼金属Al，D项错误。

]

[题后反思]　明晰五个易混易错的问题

（1）在离子化合物中一般既含有金属元素又含有非金属元素（铵盐除外）；共价化合物一般只含有非金属元素，但个别含有金属元素，如AlCl3也是共价化合物；只含有非金属元素的化合物不一定是共价化合物，如铵盐。

（2）非金属单质只含共价键（稀有气体除外）。

（3）气态氢化物是共价化合物，只含共价键，而金属氢化物（如NaH）是离子化合物，只含离子键。

（4）离子晶体熔化时破坏离子键，原子晶体熔化时破坏共价键，而分子晶体熔化时破坏分子间作用力。

（5）分子的稳定性与分子间的作用力无关，而与分子内部的化学键的强弱有关。

命题热点2　周期表片断的元素推断

■知识储备——核心要点填充

1．强化认识元素周期表的结构

（1）①用实线（下同）画出元素周期表的边界；

②标出族名称；

③画出金属元素与非金属元素的分界线；

④画出过渡元素的分界线；

⑤标出前20号元素的主族元素符号；

⑥标出前四周期的主族元素符号；

⑦标出0族元素的原子序数。

（2）同主族第三、四周期元素原子序数的差值为________。

（3）同周期ⅡA与ⅢA族的原子序数差为________。

【答案】　

（1）

（2）8或18　（3）1,11或25

2．

（1）金属性强弱：

Na____Mg____Al。

非金属性强弱：

Si____P____S____Cl。

（2）金属性强弱：

Li____Na____K____Rb。

非金属性强弱：

O____S____Se；F____Cl____Br。

【答案】　

（1）＞　＞　＜　＜　＜

（2）＜　＜　＜　＞　＞　＞　＞

3．

（1）元素金属性强弱的实验比较法。

①单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越______。

②单质还原性越强或离子氧化性越弱，金属性越______。

③最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越______。

④若Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，则Y金属性比X______。

（2）元素非金属性强弱的实验比较法。

①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越________。

②单质氧化性越强，阴离子还原性越弱，非金属性越________。

③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越________。

④An－＋B―→Bm－＋A，则B非金属性比A________。

【答案】　

（1）①强　②强　③强　④强

（2）①强　②强　③强　④强

4．比较粒子半径。

（1）N____O____F；

（2）N____P____As；

（3）Cl－____Cl，Na＋____Na；

（4）O2－____F－____Na＋____Mg2＋____Al3＋；

（5）F－____Cl－____Br－；（6）K____Na____Mg。

【答案】　

（1）＞　＞　

（2）＜　＜　（3）＞　＜　（4）＞　＞　＞　＞　（5）＜　＜　（6）＞　＞

■真题再做——感悟考法考向

W

X

Y

Z

（2017·全国卷Ⅲ）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（　　）

A．氢化物沸点：

W

B．氧化物对应水化物的酸性：

Y>W

C．化合物熔点：

Y2X3

D．简单离子的半径：

Y

D　[根据四种短周期元素在周期表中的相对位置和四种元素原子的最外层电子数之和为21可知，W为N元素、X为O元素、Y为Al元素、Z为Cl元素。

A项，NH3分子间有氢键，其沸点比HCl高；B项，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；C项，Al2O3是离子晶体，熔点高，而AlCl3是分子晶体，熔点低；D项，Al3＋和O2－的核外电子排布相同，Al3＋核电荷数大，离子半径小。

]

■模拟尝鲜——高考类题集训

1．短周期元素W、Q、X、Y在元素周期表中的位置如图，其中X可形成两性化合物。

则下列正确的说法是（　　）

W

Q

X

Y

A．简单离子半径：

X＜Q

B．气态氢化物的稳定性：

Y＞Q

C．X的族序数大于周期数

D．Y氧化物对应水化物是强酸

A　[X可形成两性化合物，X为铝元素，W为氮元素，Q为氧元素，Y为硫元素。

当电子层结构相同时，核电荷数越大离子半径越小，简单离子半径：

Al3＋＜O2－，A正确；同主族非金属性从上到下逐渐减弱，气态氢化物的稳定性：

Y＜Q，B错误；Al位于第三周期ⅢA族，族序数与周期数相等，C错误；Y的氧化物有SO2、SO3，对应水化物有H2SO3（弱酸）、H2SO4，故不一定是强酸，D错误。

]

2.如表是元素周期表中短周期的一部分，B、D两元素原子核内质子数之和为23。

下列有关说法中正确的是（　　）

A

B

C

D

A．氢化物沸点：

A＞C

B．B和D的氢化物稳定性：

B＞D

C．C、D的氧化物对应水化物的酸性：

C＞D

D．A、C同主族，故CB2与AB2分子结构相同

B　[设B的原子序数为a，则D的原子序数为a＋7，由题意得a＋（a＋7）＝23，解得a＝8，即B为O，根据各元素在周期表中的相对位置，可知A、C、D分别为C、Si、P。

SiH4的相对分子质量比CH4大，范德华力大，沸点高，A错误；B的非金属性强于D，氢化物稳定性：

H2O＞PH3，B正确；非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物酸性越强，但本选项没指明最高价氧化物，C错误；AB2为CO2，CB2为SiO2，两者结构不同，D错误。

]

3．（2018·西安八校联考）短周期元素A、B、C在元素周期表中所处的位置如图所示，A、B、C三种元素原子的质子数之和为32。

D元素原子的最外层电子数为次外层电子数的2倍。

则下列说法正确的是（　　）

A．B的气态氢化物比C的气态氢化物稳定

B．元素D形成的气态氢化物一定是正四面体形分子

C．A、B两种元素的气态氢化物均能与它们的最高价氧化物对应的水化物发生反应，且反应类型相同

D．四种元素的原子半径：

B＞D＞A＞C

D　[设A元素原子的质子数为a，则B、C元素原子的质子数分别为a＋9、a＋2，则a＋a＋9＋a＋2＝32，解得a＝7，则A为N，B为S，C为F；D元素原子的最外层电子数为次外层电子数的2倍，则D元素原子的核外电子排布为

，D为C（碳）。

非金属性：

S＜F，故气态氢化物稳定性：

H2S＜HF，A项错误；C（碳）的气态氢化物有CH4、C2H2、C2H4、C2H6等，CH4为正四面体形分子，但C2H2为直线形分子，C2H4为平面形分子，B项错误；NH3和HNO3发生化合反应，而H2S和H2SO4发生氧化还原反应，C项错误；原子半径：

S＞C（碳）＞N＞F，D项正确。

]

4．如图为元素周期表中短周期元素的一部分，四种元素中只有一种是金属元素，下列说法不正确的是（　　）

Q

T

R

W

A.W的氢化物比R的稳定

B．T的最高价氧化物对应的水化物可能为强碱

C．Q的原子半径比T的小

D．W和Q的原子序数相差10

B　[四种元素中只有一种是金属元素，由图可知，T为Al，Q为C，R为P，W为S。

非金属性：

S＞P，故W的氢化物比R的稳定，A项正确；T的最高价氧化物对应的水化物为Al（OH）3，为两性氢氧化物，属于弱碱，B项错误；短周期元素电子层越多，原子半径越大，则Q的原子半径比T的小，C项正确；W和Q的原子序数分别为16、6，原子序数之差为10，D项正确。

]

命题热点3　融合物质推断的元素推断

■知识储备——核心要点填充

1．常见物质的性质及特征反应

（1）黄绿色气体有________，红棕色气体有________，在空气中变红棕色的无色气体是________，红色固体有________，绿色固体有________，黑色固体有________。

（2）与CO2、H2O反应生成O2的固体为________。

（3）使品红溶液褪色的常见气体有________。

（4）两气体相遇能形成白烟的气体为________。

（5）短周期元素形成的化合物中，0.1mol/L的水溶液的pH分别为1和13的化合物分别是________、________。

（6）与强碱、强酸均能反应生成盐和水的氧化物为________。

（7）元素的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成盐的元素为________。

（8）短周期元素形成三元化合物与一般酸溶液反应生成沉淀和气体的化合物为________。

（9）使澄清石灰水先变浑浊，后变澄清的气体有________。

【答案】　

（1）Cl2　NO2或Br2（g）　NO　Cu、Cu2O、Fe2O3　Cu2（OH）2CO3、FeSO4·7H2O等　C、MnO2、CuO、CuS、Ag2S等

（2）Na2O2　（3）Cl2、SO2　（4）HCl、NH3　（5）HCl　NaOH　（6）Al2O3　（7）N　（8）Na2S2O3　（9）CO2、SO2

2．常见短周期元素单质及其化合物的重要转化

■真题再做——感悟考法考向

1．（2018·全国卷Ⅰ）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。

下列说法正确的是（　　）

A．常温常压下X的单质为气态

B．Z的氢化物为离子化合物

C．Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性

D．W与Y具有相同的最高化合价

B　[可腐蚀玻璃的物质是HF。

根据题意可推知，W是氟、X是钠、Y是氯、Z是钙。

常温常压下Na是固态，A项错误；CaH