高考化学+专题06++物质结构必修.docx
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高考化学+专题06++物质结构必修
2020年高考化学
专题06物质结构(必修)
1.【2017海南卷】X、Y、L、M为核电荷数依次增大的前20号主族元素。
X2是最轻的气体,Y、L与M三种元素的质子数均为5的倍数。
回答下列问题:
(1)X与L组成的最简单化合物的电子式为____________。
(2)X与M组成的物质为_____________(填“共价”或“离子”)化合物,该物质可作为野外工作的应急燃料,其与水反应的化学方程式为__________。
(3)Y在周期表中的位置是____________,其含氧酸的化学式为______________。
(4)L与M形成的化合物中L的化合价是__________。
【答案】
(1)
;
(2)离子,CaH2+2H2O=Ca(OH)2+H2↑;
(3)第二周期IIIA族,H3BO3;(4)-3。
【解析】X2为最轻的气体,即X为H,Y、L、M三种元素的质子数为5的倍数,质子数等于原子序数,质子数可能为5、10、15、20中的三个,四种元素为主族元素,因此质子数为10舍去,即三种元素分别为B、P、Ca,
(1)形成简单化合物是PH3,其电子式为
;
(2)形成的化合物是CaH2,属于离子化合物,与水发生的反应是CaH2+2H2O=Ca(OH)2+H2↑;(3)Y为B,属于第二周期IIIA族元素,其含氧酸为H3BO3;(4)形成的化合物是Ca3P2,其中P显-3价。
【名师点睛】考查元素及化合物的推断、元素的位置、物质化学键类型的判断、化学式、化学方程式的书写等,高考要求学生熟练掌握同一周期、同一主族的原子结构和元素性质的递变规律,了解元素原子结构、元素在周期表中的位置、性质及其它们之间的关系。
高考命题中常将将元素周期表、元素周期律、与元素性质结合进行考查,有时还会结合相应物质的性质和制备进行考查,该种题型是高考经典和必考题型。
通过元素周期表考查元素性质(主要包含元素主要化合价、元素金属性非金属性、原子或离子半径等),充分体现了化学周期表中位置反映结构、结构决定性质这一基本原理,更突显了化学学科规律的特色。
本题基础性强,难度不大。
主要是元素“位、构、性”三者关系的综合考查,比较全面考查学生有关元素推断知识和灵活运用知识的能力。
2.【2016年高考天津卷】下表为元素周期表的一部分。
碳
氮
Y
X
硫
Z
回答下列问题
(1)Z元素在周期表中的位置为__________。
(2)表中元素原子半径最大的是(谢元素符号)__________。
(3)下列事实能说明Y元素的非金属性比S元素的非金属性强的是__________;
a.Y单质与H2S溶液反应,溶液变浑浊
b.在氧化还原反应中,1molY单质比1molS得电子多
c.Y和S两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高
(4)X与Z两元素的单质反应生成1molX的最高价化合物,恢复至室温,放热687kJ,已知该化合物的熔、沸点分别为-69℃和58℃,写出该反应的热化学方程式__________。
(5)碳与镁形成的1mol化合物Q与水反应,生成2molMg(OH)2和1mol烃,该烃分子中碳氢质量比为9:
1,烃的电子式为__________。
Q与水反应的化学方程式为__________。
(6)铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应,生成的盐只有硫酸铜,同时生成的两种气体均由表中两种气体组成,气体的相对分子质量都小于50。
为防止污染,将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐,消耗1L2.2mol/LNaOH溶液和1molO2,则两种气体的分子式及物质的量分别为__________,生成硫酸铜物质的量为__________。
【答案】
(1)第三周期,ⅦA族
(2)Si(3)ac(4)Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)△H=-687kJ/mol
(5)
;Mg2C3+4H2O=2Mg(OH)2+C3H4↑(6)NO0.9mol;NO21.3mol;2mol
【解析】
试题分析:
根据元素周期表的结构,可知X为Si元素,Y为O元素;Z为Cl元素;
(1)Cl元素在周期表中位于第三周期,ⅦA族,故答案为:
第三周期,ⅦA族;
(2)同一周期,从左到右,原子半径逐渐减小,同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,表中元素原子半径最大的是Si,故答案为:
Si;
(3)A.Y单质与H2S溶液反应,溶液变浑浊,说明氧气的氧化性比硫强,从而说明Y元素的非金属性比S元素的非金属性强,周期;B.氧化性的强弱与得电子的多少无关,错误;C.元素的非金属性越强,氢化物越稳定,正确;故选ac;
(4)根据书写热化学方程式的方法,该反应的热化学方程式为Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)△H=-687kJ/mol,故答案为:
Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)△H=-687kJ/mol;
(5)该烃分子中碳氢质量比为9:
1,物质的量之比为
=
,结合碳与镁形成的1mol化合物Q与水反应,生成2molMg(OH)2和1mol烃,Q的化学式为Mg2C3,烃的化学式为C3H4,电子式为
,Q与水反应的化学方程式为Mg2C3+4H2O=2Mg(OH)2+C3H4↑,故答案为:
;Mg2C3+4H2O=2Mg(OH)2+C3H4↑;
(6)铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应可能生成一氧化氮和二氧化氮,相对分子质量都小于50,符合题意,1molO2参与反应转移电子的物质的量为4mol。
假设二氧化氮的物质的量为x,一氧化氮的物质的量为y,则x+y=2.2,x+3y=4,解得x=1.3mol,y=0.9mol。
参与反应的铜的物质的量为
mol=2mol,因此生成硫酸铜物质的量为2mol,故答案为:
NO0.9mol;NO21.3mol;2mol。
【考点定位】考查元素周期表和元素周期律、元素及其化合物的性质、氧化还原反应
【名师点晴】本题考查了元素周期表的结构以及元素化合物的性质和元素周期律的知识。
能结合题中条件快速确定元素的名称是解答的前提和基础。
本题的易错点是元素金属性和非金属性的比较,要注意归纳常见的比较方法:
如元素非金属性强弱的判断依据:
①同周期中,从左到右,随核电荷数的增加,非金属性增强;同主族中,由上到下,随核电荷数的增加,非金属性减弱;②依据最高价氧化物的水化物酸性的强弱:
酸性愈强,其元素的非金属性也愈强;③依据其气态氢化物的稳定性:
稳定性愈强,非金属性愈强;④与氢气化合的条件;⑤与盐溶液之间的置换反应;6、其他,例:
2Cu+S
Cu2S Cu+Cl2
CuCl2 所以,Cl的非金属性强于S。
本题的难点是(5)和(6),要掌握和理解质量守恒定律,氧化还原反应计算的一般方法。
易错点1、机械类比元素性质
在运用元素周期律时,推断元素性质既要关注元素的共性,又要关注元素的个性,不能机械类比元素性质。
同主族元素中族首元素的性质与其他元素的性质差别较大。
例如氟的性质与氯、溴、碘的性质差别较大。
锂的一些性质不同于钠、钾的性质。
同主族元素,相邻元素性质相似程度大些,例如氮、磷、砷,砷的性质与磷的相似程度大些。
易错点2、推断元素缺乏整体思维能力,以偏概全
元素周期表的知识热点只要集中在以下几个方面:
一是根据原子结构的一些数量关系以及元素及其化合物的性质确定元素在周期表中的位置,从而可以确定该元素的其他性质或元素的名称等。
二是从元素在周期中的位置推断元素性质或进行几种元素的性质或结构特点的比较。
三是确定“指定的几种元素形成的化合物的化学式。
解根据元素周期表推断化合物的方法思路:
定位置,推价态,想可能,比性质。
易错点3、不熟悉元素化合物的典型物理性质和实验想象导致推断元素错误
导致这类题推断错误的原因可能有以下几种:
(1)对一下典型化合物的结构、性质不熟悉。
(2)物质性质与物质结构不能联系取来推断,缺乏综合思维能力。
做好元素推断题要重点要掌握以下内容:
(1)短周期元素原子结构特点、在周期表中的位置;
(2)短周期元素单质及其化合物的结构,如晶体类型,特别是形成多晶体结构,典型实验现象。
如硫在空气中、氧气中氧气中燃烧的想象不同;(3)学会运用整体思维方法,将题目中的信息与问题中的信息结合起来推断;(4)积累一些教材中不常见的化学反应。
高考对本讲内容的考查空间很大,知识面很广,主要考查原子结构中各种微粒关系,结合原子结构图式进行分析判断和简单计算,对1~18号元素原子结构的考查是重点,注意规律和结论的应用。
其次以元素化合物为载体,综合应用元素周期表和元素周期律,可集判断、实验、计算于一体。
题型稳定。
另外高考对化学键的考查主要是围绕电子式正误判断、化学键与物质类别和性质的关系两方面进行、题目基础性强,一般不独立命题。
通常为选择题的一个选项和基础填空。
和2016年大纲相比,该考点几乎没有变化,但在题目的设置上回有所变化,例如2016年就将元素周期律和元素推断与无机框图题、有机题联系在一起,也是一种新的尝试,预计2018年以短周期元素原子或离子结构特征及核外电子排布规律为背景,考查原子结构、元素周期律和常见物质的相关性质;以“残缺的”元素周期表或元素性质的递变规律为切人点,考查元素的“位一构一性”关系;或结合元素化合物和化学反应原理等基础知识,采用框图推断或文字叙述形式,考查元素推断、无素规律的综合运用。
1、考查短周期元素推断,联系元素在周期表中的位置、原子结构特点、典型化合物的特征性质、典型的实验现象以及工业制备等信息综合推断。
2、结合考查元素及化合物的性质,结合氧化还原反应原理,考查氧化还原反应、离子反应方程式的书写。
3、结合反应热相关知识,考查反应的计算及热化学方程式的书写。
(1)对于有突破口的元素推断题,可以利用元素暗示的突破口,联系其他条件,顺藤摸瓜,各个击破,退出结论。
(2)对于无明显突破口的元素推断题,可利用提示条件的限定,逐渐缩小推断范围,并充分考虑各元素的相互关系进行推断。
(3)对于很难从题目中找出明显“题眼”的元素推断题,在解答时,采用假设论证的方法,是实现思维突破的关键,也是解题的重要手段;常用的论证方法有:
根据元素在周期表中的位置论证,根据离子所带的电荷论证,根据电子层上的电子数论证。
这类试题一般解题过程为:
1.A、B、C、D、E、F六种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示。
回答下列问题:
(1)在周期表中,E位于第_____________周期第_____________族。
(2)A、B能组成既含极性键又含非极性键的化合物,其电子式为_____________。
(3)在E、F的气态氢化物中,热稳定性较强的是_____________(填化学式,下同),还原性较强的是_______________。
(4)A、C、D、E组成两种酸式盐X、Y,将X、Y溶液混合发生复分解反应,写出离子方程式:
________________________________________________________。
(5)常用(BA4)2E2C8检验废水中的Mn2+,若观察到无色溶液变紫红色,可判断废水中含Mn2+,还原产物与盐酸酸化的BaCl2溶液混合产生白色沉淀。
写出无色溶液变紫红色溶液的离子方程式:
_________________________________________________。
【答案】三ⅥA
HClH2SHSO3-+H+=SO2↑+H2O5S2O82-+2Mn2++8H2O=10SO42-+2MnO4-+16H+
【解析】试题分析:
由图可知,A、B、C、D、E、F分别为H、N、O、Na、S、Cl等六种短周期元素。
(1)在周期表中,E位于第三周期第ⅥA族。
(2)A、B能组成既含极性键又含非极性键的化合物为N2H4,其电子式为
。
(3)S、Cl的非金属性相比,S (4)A、C、D、E组成两种酸式盐为硫酸氢钠和亚硫酸氢钠,将两溶液混合发生复分解反应,其离子方程式为HSO3-+H+=SO2↑+H2O。 (5)常用(NH4)2S2O8检验废水中的Mn2+,若观察到无色溶液变紫红色,可判断废水中含Mn2+,还原产物与盐酸酸化的BaCl2溶液混合产生白色沉淀,则S2O82-被还原为SO42-、Mn2+被氧化为MnO4-,该反应的离子方程式为5S2O82-+2Mn2++8H2O=10SO42-+2MnO4-+16H+。 2.有原子序数依次增大的X、Y、Z、W、M五种短周期主族元素,X与W同主族不相邻,Z与Y,Z与M均相邻且Z有aZ和bZ两种核素,其中bZ比aZ多2个中子,X与Z可形成两种(通常情况下)液态的无机化合物,其中一种是自然界分布最广的化合物。 (1)X既可与W,又可与Y形成WX和YX5两种离子化合物,写出中的WX中阴离子的电子式____________;YX5中阳离子的符号________________。 (2)X均可与Y和Z形成10电子的分子YXn和ZXm(或XnY和XmZ),用一个离子方程式表示这两种分子结合质子的能力_____________________________________________________。 W与bZ所形成的一种化合物投入到水中能产生一种常见的气体单质,写出此反应的方程式(化学式中同位素bZ必需显示出来)_______________________________________________。 (3)在新疆和甘肃的交界处有一条山谷,被称为“魔鬼谷”,其地表浅处有一层磁铁矿,经常是晴天霹雳,雷雨倾盆;但树草却异常旺盛,其原因是雨水中含有一种能促进植物生长的离子是_________,当雨水浸到地表与磁铁矿接触时发生反应的离子方程式为____________________。 【答案】[: H]-NH4+NH3+H3O+=NH4++H2O2Na218O2+2H2O=2Na18OH+2NaOH+18O2↑NO3-3Fe3O4+NO3-+28H+=9Fe3++NO↑+14H2O 【解析】原子序数依次增大的X、Y、Z、W、M五种短周期主族元素,X与W同主族不相邻,Z与Y,Z与M均相邻,X与Z可形成两种(通常情况下)液态的无机化合物,由此确定这五种元素分别是H、N、O、Na、S,由此分析如下: (1)H与Na、H与N形成的两种离子化合物分别是NaH和NH4H,所以NaH中阴离子的电子式[: H]-,NH4H中阳离子的符号NH4+; (2)H与N、O形成的两种氢化物分别是NH3、H2O,则NH3+H3O+=NH4++H2O能很恰当地反映出二者结合质子(H+)的能力,即NH3结合质子能力比H2O的强;钠与氧气可形成两种离子化合物即Na2O2和Na2O,其中能与水反应产生气体单质的是Na2O2,所以题目要求的化学方程式为2Na218O2+2H2O=2Na18OH+2NaOH+18O2↑ (3)在雷雨放电情况下,空气中的氮气和氧气反应生成NO,进而转化为NO2和HNO3,硝酸与土壤中的某些成分结合生成硝酸盐,其中的NO3-能促进植物生长,而这样的雨水浸到地表浅层的磁铁矿时,发生反应的离子方程式为3Fe3O4+NO3-+28H+=9Fe3++NO↑+14H2O。 点睛: 必须明确活泼金属元素在化合物中一定显正价,所以金属氢化物中的氢显-1价,由NaH就可以推断出NH5的化学式为NH4H,第一问才能正确写出;18O的核素构成的氧气与钠形成的Na218O2,在与水反应时,既作氧化剂又作还原剂,所以生成了18O2和Na18OH,而水中的OH—也生成了NaOH,这是本题最难、最易出错的地方。 3.A、B、C、D、E、F六种元素为原子序数依次增大的短周期元素。 A为原子半径最小的元素,A和B可形成4原子10电子的分子X;C的最外层电子数是内层的3倍;D原子的最外层电子数是最内层电子数的一半;E是地壳中含量最多的金属元素;F元素的最高正价与最低负价代数和为6。 请回答下列问题: (1)A和C按原子个数比1∶1形成4原子分子Y,Y的结构式是___________。 (2)分子X的电子式是__________;D可以在液态X中发生类似于与A2C的反应,写出反应的化学方程式_________________________________。 (3)实验证明,熔融的EF3不导电,其原因是_______________________。 (4)E的单质可溶于A、C、D形成的化合物Z的水溶液中。 拉曼光谱证实此反应生成的阴离子主要以E(CA)4-的形式存在,写出E溶于Z溶液的离子方程式: _____________________。 (5)工业品Z的溶液中含有某些含氧酸根杂质,可用离子交换膜法电解提纯。 电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过),其工作原理如图所示。 ①该电解槽的阳极反应式是_________________。 ②通电开始后,阴极附近溶液pH___________(“增大”、“减小”或“不变”)。 ③除去杂质后的Z溶液从液体出口_________(填写“A”或“B”)导出。 【答案】H-O-O-H 2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑AlCl3在熔融的状态下不发生电离,没有产生自由移动的离子2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4-+3H2↑4OH--4e-=2H2O+O2↑增大B 【解析】A、B、C、D、E、F六种元素为原子序数依次增大的短周期元素,A为原子半径最小的元素,为H元素; A和B可形成4原子10电子的分子X,则B为N元素; C的最外层电子数是内层的3倍,则C为O元素; D原子的最外层电子数是最内层电子数的一半,为Na元素; E是地壳中含量最多的金属元素,为Al元素; F元素的最高正价与最低负价代数和为6,则F为Cl元素。 (1)A和C按原子个数比1∶1形成4原子分子Y为H2O2,其结构式为, H-O-O-H因此,本题正确答案是: H-O-O-H。 (2)分子X是氨气,氨气分子中每个H原子和N原子形成一对共用电子对,电子式为 ;D是Na,钠和氨气的反应相当于和水的反应,根据钠和水的反应写出钠和氨气反应为2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑, 因此,本题正确答案是: ;2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑ (3)氯化铝是分子晶体,熔融状态下以分子存在,熔融的AlCl3不导电, 因此,本题正确答案是: AlCl3在熔融的状态下不发生电离,没有产生自由移动的离子。 (4)Al的单质可溶于H、O、Na形成的化合物NaOH的水溶液中.拉曼光谱证实此反应生成的阴离子主要以Al(OH)4-的形式存在,根据反应物和生成物书写离子方程式为2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4-+3H2↑因此,本题正确答案是: 2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4-+3H2↑ (5)①该电解槽的阳极上氢氧根离子放电,电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑,因此,本题正确答案是: 4OH--4e-=2H2O+O2↑。 ②通电开始后,阴极上水得电子生成氢气同时生成氢氧根离子,导致阴极附近氢氧根离子浓度增大,所以pH增大,因此,本题正确答案是: 增大。 ③在阴极附近生成氢氧根离子,阳离子通过交换膜进入阴极室得到NaOH,所以在阴极室得到NaOH,所以从B出来,因此,本题正确答案是: B. 4.A、B、C、D、E、F六种短周期元素,其原子序数依次增大。 A原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍,C的氢化物在常温下为液体,D能形成DF型离子化合物,0.9gE与足量的稀硫酸反应生成的氢气在标准状况下的体积为1.12L,F的族序数与周期序数之差为4。 请回答下列问题: (1)写出元素符号: A________;B________;F_________。 (2)六种元素中,单质还原性最强的是______(写化学式,下同);最高价氧化物对应水化物中酸性最强的酸是__________。 (3)写出C与D形成的原子个数比为1: 1的化合物的电子式: ______所含化学键类型为______。 (4)六种元素中的三种元素组成的某种盐的水溶液呈碱性,是家用消毒剂的主要成分,请用离子方程式解释该盐溶液呈碱性的原因: _____________。 (5)D、E元素的最高价氧化物对应的水化物发生反应的离子方程式为_________。 (6)写出用惰性电极电解饱和DF溶液的化学方程式: _________________。 【答案】CNClNaHClO4 离子键、共价键ClO-+H2O====HClO+OH-Al(OH)3+OH-=====AlO2-+2H2O【答题空10】2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑ 【解析】A、B、C、D、E、F六种短周期元素,其原子序数依次增大。 A原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍,A是碳元素;C的氢化物在常温下为液体,C为氧元素,B为氮元素;0.9gE与足量的稀硫酸反应生成的氢气在标准状况下的体积为1.12L,生成氢气的物质的量为0.05mol,0.9gE失电子0.1mol,E摩尔电子质量为9g,符合条件的元素为铝;F的族序数与周期序数之差为4,得出F为氯元素;D能形成DF型离子化合物,故D为钠元素。 (1)元素符号: A: C;B: N;F: Cl。 (2)六种元素中,钠原子半径最大,单质还原性最强的是Na;氯元素的非金属性最强,最高价氧化物对应水化物中酸性最强的酸是HClO4;(3)C与D形成的原子个数比为1: 1的化合物为过氧化钠,电子式: ,O22-离子内部两个氧形成共价键,和Na+之间形成离子鍵;(4)六种元素中的三种元素组成的某种盐的水溶液呈碱性,是家用消毒剂的主要成分,该物质是NaClO,是强碱弱酸盐,水解后呈碱性,ClO-+H2O HClO+OH-;(5)D、E元素的最高价氧化物对应的水化物分别是Al(OH)3和NaOH,发生反应的离子方程式为: Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;(6)用惰性电极电解饱和NaCl溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气,化学方程式: 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑。 5.短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A和C同族,B和D同族,C是所在周期原子半径最大的主族元素,A和B、D、E均能形成共价型化合物。 A和B、C和E形成的化合物在水中均呈碱性.回答下列问题: (1)元素D在周期表中的位置____________,其氢化物的结构式是___________; (2)B、C、E三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是(用离子符号表示)___________; (3)A分别与B、E形成的化合物可以相互反应,写出生成的正盐的电子式_____________; (4)A、B和E个数比为5: 1: 1形成的化合物中存在的化学键类型为___________,其与足量的氢氧化钠溶液反应的离子方程式为______________________________; (5)C和E形成的化合物在水中呈碱性的原因(用离子方程式表示)是______________________。 【答案】第三周期ⅤA族 S2->N3->Na+ 离子键、共价键2OH—+HS-+NH4+=S2-+NH3·H2O+H2O或2OH—+HS-+NH4+=S2-+NH3+2H2OS2-+H2O HS-+OH- 【解析】试题分析: 短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A和C同族,B和D同族,C是所在周期原子半径最大的主族元素,则A
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- 高考 化学 专题 06 物质 结构 必修