解密05 物质结构 元素周期律
考点热度 ★★★★★
核心考点一 原子结构与核外电子排布 核心考点二 元素周期表与元素周期律 核心考点三 微粒间的相互作用力 核心考点四 微粒间的相互作用力
【考纲导向】
1．掌握元素周期律的实质。了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。 2．以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。 3．以ⅠA族和ⅠA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。 4．了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。
5．了解元素周期表在科学研究、地质探矿等领域的广泛应用，从多角度、多层面了解元素及其化合物性质的分类与整合。
【命题分析】
从近几高考试题看，元素周期律与元素周期表是中学化学的重要理论基础，是无机化学的核心知识，在近几年高考中出现频率达100%。题型相对稳定，多为选择题。高考中该类型题主要是通过重大科技成果(化学科学的新发展、新发明等)尤其是放射性元素、放射性同位素、农业、医疗、考古等方面的应用为题材，来考查粒子的个微粒的相互关系；元素“位”“构”“性”三者关系的题型会继续以元素及其化合物知识为载体，用物质结构理论，解释现象、定性推断、归纳总结相结合。可集判断、实验、计算于一体，题型稳定。要想在高考中化学取得高分，就必须掌握元素同期表命题特点和解题方法。通过编排元素周期表考查的抽象思维能力和逻辑思维能力；通过对元素原子结构、位置间的关系的推导，培养学生的分析和推理能力。
1．原子结构 (1)原子的构成
核心考点一 原子结构与核外电子排布
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AZ
原子核
中子不带电
中子：A－Z个相对质量约为1 X
围绕原子核做高速运动每个电子带一个单位负电荷
核外电子：Z个1
相对质量为一个质子中子的1 836
每个质子带一个单位正电荷
质子：Z个
相对质量约为1
(2)核素(原子)的表示及其数量关系 ①表示：
表示质子数为Z、质量数为A、中子数为A－Z的核素原子。
(3)阴、阳离子中的数量关系 ①质量数＝质子数＋中子数。 ②阴离子：阳离子：
+c
：核外电子数＝Z＋n。 ：核外电子数＝Z－n。
d+
(4)符号 ba𝑋e中各数字的含义 2．元素、核素、同位素 (1)“三素”关系
同位素的“六同三不同”
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(2)几种重要的核素及其应用
核素 用途 235 92U 14C 62H 13H 118O 8核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子 (3)氢元素的三种核素 1H：名称为氕，不含中子1
H21H：用字母D表示，名称为氘或重氢31H：用字母T表示，名称为氚或超重氢
3．核外电子排布 (1)核外电子排布规律
(2)原子结构示意图
1．同位素概念的理解
(1)同种元素，可以有若干种不同的核素，即核素种类远大于元素种类。 (2)同位素的研究对象是核素，因此分子之间、离子之间不可能互称为同位素。 (3)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子。 (4)质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，不指具体原子。
314(5)不同的核素可能具有相同的质子数，如11H与1H；也可能具有相同的中子数，如 6C14与16也可能具有相同的质量数，如14也可能质子数、中子数、质量数均不相同， 8O； 6C与 7N；12
如11H与 6C。
(6)同位素原子之间化学性质几乎完全相同，物理性质不同。 (7)不同核素之间的转化属于核反应，不属于化学反应。 2．1~20号元素原子核外电子排布的特点与规律 (1)原子核中无中子的原子：1H。
(2)最外层只有一个电子的原子：H、Li、Na、K； 最外层有两个电子的原子：He、Be、Mg、Ca。
1
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(3)最外层电子数等于次外层电子数的原子：Be、Ar； 最外层电子数是次外层电子数2倍的原子：C； 最外层电子数是次外层电子数3倍的原子：O。 (4)电子层数与最外层电子数相等的原子：H、Be、Al； 最外层电子数是电子层数2倍的原子：He、C、S； 最外层电子数是电子层数3倍的原子：O。
(5)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子：Li、Si。 (6)内层电子总数是最外层电子数2倍的原子：Li、P。 (7)与He原子电子层结构相同的离子：H—、Li+、Be2+。 (8)次外层电子数是其他各层电子总数2倍的元素：Li、Mg。 (9)次外层电子数与其他各层电子总数相等的元素：Be、S。
考法 依据同位素考查原子结构(题型预测：选择题)
(2021•北京卷)放射性核素31H。下列说法不正确的是( ) A．31H原子核外电子数是1
3
C．可用质谱分辨11H和1H
B．31H原子核内中子数是3 D．3H2O也具有放射性
【答案】B
【解析】A项，放射性核素31H，质量数是3，质子数是1，质子数等于核外电子数，所以核外电子数等于1，故A正确；B项，放射性核素31H，质量数是3，质子数是1，所以中子数等于3-1=2，故B错误；C项，质谱分析是根据质量分辨，11H和31H质量数不一样，可以分辨，故C错误；D．31H是放射性核素，所以3H2O也具有放射性，故D正确。故选B
变式1 原子的组成 1． (2019•上海卷)元素列正确的是 ( )
A．核外电子数是 118 B．中子数是 295 C．质量数是 117 D．第六周期 0 族元素
【答案】A
【解析】根据原子的表示方法，左下角数字表示质子数 118，对于中性原子，核外电子数等于质子数等于 118，故选 A。
变式2 同位素
295Og118
中文名为(奥气)，是一种人工合成的稀有气体元素，下
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2．(2021•河北选择性考试)用中子轰击ZX原子产生α粒子(即氮核2He)的核反应为：ZX+0n→pY+2He。已知元素Y在化合物中呈+1价。下列说法正确的是( )
A．H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液 B．Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2 C．X和氢元素形成离子化合物 D．6Y和7Y互为同素异形体 【答案】A
【解析】根据核反应为：ZX0npY2He可知，X的质量数N为4+7-1=10，又
N1741N4N74因为Y在化合物中呈+1价，则推知Y位于IA族，质量数=质子数+中子数，Y的质量数为7，所以得出Y为Li，其质子数p=3，所以X的质子数Z=3+2-0=5，核电荷数=原子序数=核内质子数=5，则推知X属于B元素。A项，H3BO3为硼酸，氢氧化钠溶液具有腐蚀性，若不慎将NaOH溶液溅到皮肤上，则需用大量水冲洗，同时涂抹H3BO3，以中和碱液，A正确；B项，Y为Li，在空气中燃烧的产物只有Li2O，B错误；C项，X为B，与氢元素会B元素与H元素以共价键结合，C错误；形成BH3或B2H4等硼氢化合物，属于共价化合物，
6
D项，Li和7Li两者的质子数均为3，D错误；中子数不同，所以两者互为同位素，故选A。
变式3 核外电子排布规律应用
3．核电荷数小于18的某元素X，其原子核外电子层数为a，最外层电子数为(2a＋1)。下列有关元素X的说法中不正确的是( )
A．元素X的原子核内质子数为(2a2－1) B．元素X的原子半径一定小于钠的原子半径
C．由元素X形成的某些化合物，可能具有杀菌消毒的作用
D．元素X形成的简单离子，各电子层的电子数均达到2n2个(n表示电子层数) 【答案】D
【解析】若a＝2，则X为N，若a＝3，则X为Cl。由原子结构、相关元素及化合物的性质推知A、B、C项正确；D项氯离子最外层电子数未达到2n2个。
变式4 核外电子排布规律应用
4．元素X的原子，其M层与K层电子数相同；元素Y的原子，其L层上有5个电子。X和Y所形成的稳定化合物的摩尔质量为( )
A．148 g·mol1 B．100 g·mol【答案】B
【解析】K层是最里层，有2个电子，M层与K层电子数相同，所以M层有2个电子，所以K、L、M层电子数分别是2、8、2，所以X是Mg(镁)；Y的L层上有5个电子，说明没有全充满，所以K、L层电子数分别是2、5，所以Y是N(氮)，所以Mg和N化合成：
－
－1
C．90 g·mol－1 D．38 g·mol1
－
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Mg3N2，摩尔质量：(3×24＋2×14)g·mol1＝100 g·mol1。
1．(2021•天津卷)核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一、氘(21H)是核聚变反应的主要原料，下列有关叙述正确的是( )
A．21H的中子数为2
C．21H是自然界中最轻的原子 【答案】B
【解析】A项，21H的中子数为2-1=1，故A错误；B项，21H的质子数为1，则核电荷数为1，故B正确；C项，自然界中最轻的原子是11H，不是21H，故C错误；D项，21H是氢元素的一种同位素，故D错误；故选B。
2．(2020·新课标Ⅰ卷)1934年约里奥–居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核42He)轰击金
430W30属原子WZX，得到核素Z+2Y，开创了人造放射性核素的先河：ZX+2He→Z+2Y+0n。其中
－－
B．21H的核电荷数为1
D．21H是氢元素的一种同素异形体
1元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是( )
A．WZX的相对原子质量为26 B．X、Y均可形成三氯化物 C．X的原子半径小于Y的 D．Y仅有一种含氧酸 【答案】B
【解析】原子轰击实验中，满足质子和质量数守恒，因此W+4=30+1，则W=27，X与Y原子之间质子数相差2，因X元素为金属元素，Y的质子数比X大，则Y与X位于同一周期，且Y位于X右侧，且元素X、Y的最外层电子数之和为8，设X最外层电子数为a，则Y的最外层电子为a+2，解得a=3，因此X为Al，Y为P。A项，13Al的质量数为27，则该原子相对原子质量为27，故A错误；B项，Al元素均可形成AlCl3，P元素均可形成PCl3，故B正确；C项，Al原子与P原子位于同一周期，且Al原子序数大于P原子序数，故原子半径Al>P，故C错误；D项，P的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO2等，故D错误；故选B。
3．(2022·重庆市高三第四次质量检测)2020年12月17日，“嫦娥五号”顺利将1731g月壤带回地球。科学家发现月壤中有地球土壤中没有的3He。3He是一种优良的核反应原料，
321与氘发生核聚变反应，放出巨大的能量：下列有关说法正确的是( ) 2He+1H，2He+1H427A．D2和H2互为同位素
B．等质量的3He和2H具有相同的中子数 C．3He与2H发生的核聚变反应属于化学变化 D．3He位于周期表的第1行、第18列 【答案】D
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【解析】A项，D和H互为同位素，D2和H2是不同单质，A错误；B项，等质量的3He和2H中子数之比为2∶3，B错误；C项，核聚变不是化学反应，C错误；D项，3He属于He元素，是稀有气体，位于周期表的第1行、第18列，D正确；故选D。
4．从宏观方面看物质是由元素组成的，从微观方面看物质是由粒子构成的。下列有关说法不正确的是( )
A．元素原子的多样性是由构成原子的质子和中子数目引起的 B．元素的化学性质主要取决于元素原子的最外层电子数 C．只由一种分子构成的物质一定是纯净物
D．质子数等于电子数的微粒，可能是一种分子和一种离子 【答案】D
【解析】A项，原子包含不同元素的不同原子和同种元素的不同原子，原子的多样性是由构成原子的质子和中子数目引起的，正确；B项，发生化学变化时，一般是原子的最外层电子数发生变化，所以元素的化学性质主要取决于元素原子的最外层电子数，正确；C项，只由一种分子构成的物质即只含一种物质，一定是纯净物，正确；D项，分子或原子的质子数等于电子数，离子的质子数不等于电子数，不正确。
5．重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是( ) A．氘(D)原子核外有1个电子 B．1H与D互称同位素
16
C．H2O与D2O互称同素异形体 D．1H182O与D2O的相对分子质量相同
【答案】C
【解析】A项，氘(D)原子为 21H，原子核外有1个电子；B项，同位素指同种元素不同种核素间的互称，1H和D(21H)互为同位素，化学性质几乎完全相同；C项，同素异形体指由
16
同一种元素组成的性质不同的单质，H2O和D2O均为化合物；D项，1H182O和D2O的相对
分子质量均是20。
6．下列有关元素及其化合物的判断正确的是( ) A．
13455Cs和13755Cs等发生变化变成其他元素发生了化学变化
8B．8个中子的碳原子的核素符号为6C C．26Fe衰变放出两个质子后变成26Fe D．
131534543I是碘元素的一种放射性核素，加碘食盐中的“碘”不是碘13153I
【答案】D 【解析】A项，
13455Cs和13755Cs等发生变化变成其他元素，属核变，发生物理变化，故
1445A错误；B项，8个中子的碳原子的质量数为14，核素符号为6C，故B错误；C项，26FeD项，衰变放出两个质子后质子数为24，为铬元素，中子数不变，则变成24Cr，故C错误；
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13153I是碘元素的一种放射性核素，影响人体健康，则加碘食盐中的“碘”不能是碘13153I，故D
正确；故选D。
7．天然铊有两种稳定同位素( )
A．C．43
【答案】B
【解析】A项，同位素是质子数相同，中子数不同的同种元素的不同原子，两种核素均为铊元素的核素，质子数相同，均为81，故A正确；B项，同种元素构成的不同种单质互称为同素异形体，此为两种原子，不是单质，故B错误；C项，中子数=质量数-质子数，
2052038120381Tl20381Tl
20381Tl
和
20581Tl。下列有关铊的同位素说法中，不正确的是
和和
20581Tl20581Tl
质子数相同 中子数之差为2
B．
20381Tl
和
20581Tl
互为同素异形体
D．81Tl原子核内中子数与核外电子数之差为
205Tl的中子数为203-81=122，81Tl的中子数为205-81=124，D项，两者之差为2，故C正确；原子的核外电子数=质子数，
20581Tl
的电子数为81，中子数为205-81=124，两者之差为
124-81=43，故D正确。故选B。
8．5钋－210属于极毒性放射性元素，以相同重量来比较，钋－210的毒性是氰化物的2．亿倍，只需一颗尘埃大小就足以取人性命，而且没有解毒剂。下列有关是( )
209A．21084Po 与84Po 互为同素异形体
210
84PO
说法正确的
B．21084Po 与21085At互为同位素
C．21084Po的质子数为84，中子数为126 D．Po元素的相对原子质量为210 【答案】C 【解析】A
210项，84210项，84Po是同种元素的不同核素，应互为同位素，故A错误；BPo与20984210Po与21085At为两种不同元素的核素，不能称为同位素，故B错误；C项，84Po的
质子数为84，中子数为210-84=126，故C正确；D项，钋-210的近似相对原子质量为210，钋元素的相对原子质量不是210，故D错误；故选C。
核心考点二 元素周期表与元素周期律
1．元素周期表的结构
①“七横七周期，三短三长一不全；十八纵行十六族，七主七副一Ⅰ一0”。 ②从左到右族的分布：
ⅠA、ⅠA、ⅠB、ⅠB、ⅠB、ⅠB、ⅠB、Ⅰ、ⅠB、ⅠB、ⅠA、ⅠA、ⅠA、ⅠA、ⅠA、0。 Ⅰ族：包括8、9、10三个纵列。
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③0族：第18纵列，该族元素又称为稀有气体元素。
其原子序数为He 2，Ne 10，Ar 18，Kr 36，Xe 54，Rn 86。 ④同周期第ⅠA和第ⅠA原子序数的差值可能为：1、11、25。 2．分区
①分界线：沿着元素周期表中硼、硅、砷、碲、砹与铝、锗、锑、钋的交界处画一条虚线，即为金属元素区和非金属元素区的分界线。
②各区位置：分界线左下方为金属元素区，分界线右上方为非金属元素区。 ③分界线附近元素的性质：既表现金属元素的性质，又表现非金属元素的性质。 3．元素周期表中的特殊位置
①过渡元素：元素周期表中部从ⅠB族到ⅠB族10个纵列共六十多种元素，这些元素都是金属元素。
②镧系：元素周期表第6周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。 ③锕系：元素周期表第7周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。 ④超铀元素：在锕系元素中92号元素轴(U)以后的各种元素。 4．主族元素的周期性变化规律
项目 核电荷数 原子结构 电子层数 原子半径 离子半径 同周期(左→右) 逐渐增大 相同 逐渐减小 阳离子逐渐减小阴离子逐渐减小r(阴离子)＞r(阳离子) 最高正化合价由＋1→＋7(O、F 化合价 除外)负化合价＝－(8－主族序数)(H为－1价) 元素的金属性和非金属性 性质 离子的氧化性、还原性 气态氢化物的稳定性 最高价氧化物对应的水化物的酸碱性 金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱 阳离子氧化性逐渐增强 阴离子还原性逐渐减弱 逐渐增强 同主族(上→下) 逐渐增大 逐渐增多 逐渐增大 逐渐增大 相同，最高正化合价＝主族序数(O、F除外) 金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 阳离子氧化性逐渐减弱 阴离子还原性逐渐增强 逐渐减弱 碱性逐渐减弱 酸性逐渐增强 碱性逐渐增强 酸性逐渐减弱 5．元素金属性和非金属性强弱的判断方法 学科网（北京）股份有限公司
本质 原子越易失电子，金属性越强(与原子失电子数目无关) ①在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强 ②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强 金属性比较 判断方法 ③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强 ④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强 ⑤若Xn＋Y―→X＋Ym，则Y比X的金属性强 ⑥元素在周期表中的位置：左边或下方元素的金属性强 本质 原子越易得电子，非金属性越强(与原子得电子数目无关) ①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强 判断方法 ②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强 ③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强 ④元素在周期表中的位置：右边或上方元素的非金属性强 ＋＋非金属性比较 6．元素周期表、元素周期律的应用 (1)根据元素周期表中的位置寻找未知元素 (2)预测元素的性质(由递变规律推测) ①比较不同周期、不同主族元素的性质
如：金属性Mg＞Al、Ca＞Mg，则碱性Mg(OH)2＞Al(OH)3、Ca(OH)2＞Mg(OH)2，则Ca(OH)2＞Al(OH)3(填“＞”“＜”或“＝”)。
②推测未知元素的某些性质
如：已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2难溶；再如：已知卤族元素的性质递变规律，可推知砹(At)应为有色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。
(3)启发人们在一定区域内寻找新物质
①半导体元素在金属与非金属分界线附近，如：Si、Ge、Ga等。 ②农药中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。
③催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中找，如：Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。
(1)对于主族元素而言，元素的最高正化合价和主族序数相同，但是氧无最高正价，氟无正价，一般为零价或负价。
(2)判断元素非金属性或金属性的强弱，依据是元素原子在化学反应中得失电子的难易而不是得失电子数目的多少。
(3)根据元素氧化物对应水化物的酸碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱时，
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必须是其最高价氧化物的水化物。
(4)不能根据热稳定性HF>HCl>HBr>HI，来判断酸性：HF>HCl>HBr>HI，实际是酸性HF 考法 利用元素周期表(律)进行元素推断(题型预测：选择题) (2021•全国甲卷)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，也是Y的最外层电子数的2倍。W和X的单质常温下均为气体。下列叙述正确的是( ) A．原子半径：Z>Y>X>W B．W与X只能形成一种化合物 C．Y的氧化物为碱性氧化物，不与强碱反应 D．W、X和Z可形成既含有离子键又含有共价键的化合物 【答案】D 【解析】根据题意，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，也是Y的最外层电子数的2倍，则分析知，Z的最外层电子数为偶数，W和X的单质常温下均为气体，则推知W和X为非金属元素，所以可判断W为H元素，X为N元素，Z的最外层电子数为1+5=6，Y的最外层电子数为 62=3，则Y为Al元素，Z为S元素。根据上述分析可知，W为H元素，X为N元素，Y为Al元素，Z为S元素。A项，电子层数越多的元素原子半径越大，同周期元素原子半径依次减弱，则原子半径：Y(Al)＞Z(S)＞X(N)＞W(H)，A错误；B项，W为H元素，X为N元素，两者可形成NH3和N2H4，B错误；C项，Y为Al元素，其氧化物为两性氧化物，可与强酸、强碱反应，C错误；D项，W、X和Z可形成(NH4)2S、NH4HS，两者既含有离子键又含有共价键，D正确。故选D。 变式1 元素周期表的结构 1．(2019·浙江4月选考)2019年是门捷列夫提出元素周期表150周年。根据元素周期律和元素周期表，下列推断不合理的是 ．．． A．第35号元素的单质在常温常压下是液体 B．位于第四周期第ⅠA族的元素为非金属元素 C．第84号元素的最高化合价是＋7 学科网（北京）股份有限公司 D．第七周期0族元素的原子序数为118 【答案】C A项，5号元素是溴元素，A项合理；【解析】单质Br2在常温常压下是红棕色的液体，B项，位于第四周期第ⅠA族的元素是砷元素(As)，为非金属元素，B项合理；C项，第84号元素位于第六周期ⅠA族，为钋元素(Po)，由于最高正价等于主族序数，所以该元素最高化合价是+6，C项不合理；D项，第七周期0族元素是第七周期最后一个元素，原子序数为118，D项合理。故选C。 变式2 元素周期律 2．(2020年1月浙江省选考)下列说法正确的是( ) A．同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高 B．原子核外电子排布，先排满K层再排L层，先排满M层再排N层 C．同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐增大 D．同一周期中，Ⅰ A与Ⅰ A族元素原子的核电荷数都相差1 【答案】A A项，【解析】电子能量越低，挣脱原子核束缚的能力弱，在距离原子核近的区域运动；电子能量高，挣脱原子核束缚的能力强，在距离原子核远的区域运动，故A正确；B项，M能层中d能级的能量高于N能层中s能级能量，填充完4s能级后才能填充3d能级，故B错误；C项，同一周期中，主族元素随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐减小，故C错误；D项，第四周期中，Ⅰ A与Ⅰ A族元素原子的核电荷数相差11，故D错误；故选A。 变式3 元素性质的递变规律 3．(2021•北京卷)根据元素周期律表无法判断的是( ) A．稳定性：H2O＞H2S＞PH3 C．碱性：KOH＞NaOH＞LiOH 【答案】B 【解析】A项，同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强；同一主族元素的非金属性随原子序数的增大而减弱。元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强。元素的非金属性：O＞S＞P，所以氢化物的稳定性：H2O＞H2S＞PH3，A正确；B项，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强，由于S元素最高价含氧酸是H2SO4，HClO4＞H2SO3＞H2SiO3，B错误；不是H2SO3，因此不能根据元素周期律判断酸性：C项，同一主族元素的金属性随原子序数的增大而增强。元素的金属性越强，其最高价氧化K＞Na＞Li，KOH＞NaOH＞LiOH，物对应的水化物的碱性就越强。元素的金属性：所以碱性：C正确；D项，元素的非金属性越强，其相应的单质的氧化性就越强。由于元素的非金属性：F＞O＞N，所以单质的氧化性：F2＞O2＞N2，D正确；故选B。 变式4 微粒半径的大小比较 B．酸性：HClO4＞H2SO3＞H2SiO3 D．氧化性：F2＞O2＞N2 学科网（北京）股份有限公司 4．12．(2021•天津卷)元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列判断正确的是( ) A．X的电负性比Q的大 B．Q的简单离子半径比R的大 C．Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的强 D．Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比R的强 【答案】B 【解析】X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20，由图像中最外层电子数和原子半径的关系可知，X为C、Y为Na、Z为S、Q为Cl、R为K。A项，C的电负性比Cl的小，故A错误；B项，核外电子数相同时质子数越大半径越小，故Q的简单离子半径比R的大，C项，故B正确；同周期元素，原子序数越大非金属性越强，则简单氢化物更稳定，则Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的弱，故C错误；D项，同主族元素，原子序数越大金属性越强，则最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比R的弱，故D错误；故选B。 变式5 元素推断 5．(2021•全国乙卷)我国蠕娥五号探测器带回1.731kg的月球土壤，经分析发现其构成与地球士壤类似土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15，X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族，下列结论正确的是( ) A．原子半径大小顺序为WXYZ B．化合物XW中的化学键为离子键 C．Y单质的导电性能弱于Z单质的 D．Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸 【答案】B X、Y、Z， X、【解析】由短周期元素W、原子序数依次增大，最外层电子数之和为15，Y、Z为同周期相邻元素，可知W所在主族可能为第ⅠA族或第ⅠA族元素，又因X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族，故W一定不是第ⅠA族元素，即W一定是第ⅠA族元素，进一步结合已知可推知W、X、Y、Z依次为O、Mg、Al、Si。A项，O原子有两层， 学科网（北京）股份有限公司 Mg、Al、Si均有三层且原子序数依次增大，故原子半径大小顺序为Mg＞Al＞Si＞O，即X＞Y＞Z＞W，A错误；B项，化合物XW即MgO为离子化合物，其中的化学键为离子键，B正确；C项，Y单质为铝单质，铝属于导体，导电性很强，Z单质为硅，为半导体，半导体导电性介于导体和绝缘体之间，故Y单质的导电性能强于Z单质的，C错误；D项，Z的氧化物的水化物为硅酸，硅酸酸性弱于碳酸，D错误；故选B。 变式6 根据陌生结构进行元素推断 6．(2021•河北选择性考试)如图所示的两种化合物可应用于阻燃材料和生物材料的合成。其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X和Z同主族，Y原子序数为W原子价电子数的3倍。下列说法正确的是( ) A．X和Z的最高化合价均为+7价 B．HX和HZ在水中均为强酸，电子式可表示为C．四种元素中，Y原子半径最大，X原子半径最小 D．Z、W和氢三种元素可形成同时含有离子键和共价键的化合物 【答案】CD 【解析】结合图中所示结构可知图中两种化合物均为共价化合物，已知X和Z同主族，可得X和Z同为第ⅠA族，Y为第ⅠA族元素，W为第ⅠA族或第ⅠA族元素，再结合W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素， Y原子序数为W原子价电子数的3倍推知W、X、Y、Z分别为N、F、P、Cl。A项，X和Z分别是F、Cl，F无正价，A错误；B项，HX和HZ分别是HF和HCl，HF在水中不是强酸，B错误；C项，四种元素W(N)、X(F)、Y(P)、Z(Cl)中，W(N)、X(F)有两个电子层，Y(P)、Z(Cl)有三个电子层，半径大于W(N)和X(F)，Y(P)原子序数小于Z(Cl)，故Y原子半径在这四种元素中最大；X(F)原子序数大于W(N)，故X原子半径在这四种元素中最小，C正确；D项，Z(Cl)、W(N)和氢三种元素可形成氯化铵，属于同时含有离子键和共价键的化合物，D正确；故选CD。 1．(2022·湖北省部分学校高三质量检测)下列有关物质性质的比较正确的是( ) A．碱性：Ba(OH)2＜Ca(OH)2 ＜KOH B．离子半径：Mg2+＜O2-＜F-- C．还原性：SiH4＞PH3＞HCl D．热稳定性：CH4＞NH3＞HF 与 学科网（北京）股份有限公司 【答案】C 【解析】A项，金属性Ca>Ba，所以碱性：Ba(OH)2＞Ca(OH)2，A不符合要求；B项，半径：电子层数相同，原子序数越大半径越小，所以O2-＞F--，B不符合要求；C项，非金属性Si C．原子半径r： r(Br)＞r(Cl)＞r(Mg)＞r(Na) D．原子的最外层电子数n： n(Na)＜n(Mg)＜n(Cl)＜n(Br) 【答案】A 【解析】A项，同周期自左至右金属性减弱，所以金属性Na＞Mg，则碱性NaOH＞Mg(OH)2，故A正确；B项，同主族元素自上而下非金属性减弱，所以非金属性Cl＞Br，所以Cl2得电子的能力比Br2强，故B错误；C项，电子层数越多原子半径越大，电子层数r(Br)＞r(Na)＞r(Mg)＞r(Cl)，相同，核电荷数越小原子半径越大，所以原子半径：故C错误；D项，Cl和Br为同主族元素，最外层电子数相等，故D错误。故选A。 3．(2021•浙江6月选考)已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如下所示，其中Y的最高化合价为+3。下列说法不正确的是( ) ．．． A．还原性：ZQ2＜ZR4 B．X能从ZQ2中置换出Z C．Y能与Fe2O3反应得到Fe D．M最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应 【答案】A 【解析】根据短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置，以及Y的最高化合价为+3，可推知，X为：Mg，Y为：Al，Z为：C，M为：N，Q为：S，R为：Cl。A项，ZQ2为CS2，ZR4为CCl4，CS2中硫的还原性强于CCl4中的氯元素，A错误；B项，Mg和CO2发生下述反应：2Mg+CO2应如下：2Al+Fe2O3 2MgO+O，B正确；C项，Al和Fe2O3发生铝热反 Al2O3 +2Fe，C正确；D项，M为：N，N的最高价氧化物的水化 物为HNO3，最低价氢化物为NH3，二者发生如下反应：HNO3+NH3=NH4NO3，D正确；故选A。 4．(2021年1月浙江选考)现有4种短周期主族元素X、Y、Z和Q，原子序数依次增大， 学科网（北京）股份有限公司 其中Z、Q在同一周期。相关信息如下表： 元素 X Y Z Q 下列说法正确的是( ) A．常温时，X单质能与水发生剧烈反应 B．Y与Q元素组成的YQ4分子，空间构型为正四面体 C．Y、Z、Q最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱 D．第五周期且与Q同主族元素的单质在常温常压下呈液态 【答案】B 【解析】X原子的最外层电子数是核外电子总数的一半，由于最外层电子数不超过8个，因此X只能是第二周期的Be；Y元素的最高化合价和最低化合价之和为零，位于第ⅠA族，Y是C或Si；Z单质为淡黄色固体，常存在于火山喷口附近，因此Z是S；Q是同周期元素中原子半径最小，且Z和Q位于同一周期，因此Q是Cl。根据以上分析可知X是Be，Y是C或Si，Z是S，Q是Cl。则：A项，Be的金属性弱于Mg，常温时镁和冷水不反应，A错误；B项，Y与Q元素组成的CCl4或SiCl4分子，因此Be单质不能与水发生剧烈反应， 空间构型均为正四面体，B正确；C项，Y、Z、Q三种元素的非金属性逐渐增强，非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，则最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，C错误；D项，第五周期且与Cl同主族元素的单质是碘，在常温常压下呈固态，D错误；故选B。 5．(2021•湖南选择性考试)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的原子序数等于W与X的原子序数之和，Z的最外层电子数为K层的一半，W与X可形成原子个数比为2：1的18e分子。下列说法正确的是( ) A．简单离子半径：Z＞X＞Y B．W与Y能形成含有非极性键的化合物 C．X和Y的最简单氢化物的沸点：X＞Y ﹣ 相关信息 最外层电子数是核外电子总数的一半 最高化合价和最低化合价之和为零 单质为淡黃色固体，常存在于火山喷口附近 同周期元素中原子半径最小 D．由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性 【答案】B 【解析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的最外层电子数为K层的一半，结合原子序数可知，Z含有3个电子层，最外层含有1个电子，则Z为Na；W与X可形成原子个数比为2：1的18e分子，该化合物应该为N2H4，则W为H，X为N ﹣ 学科网（北京）股份有限公司 元素；Y的原子序数等于W与X的原子序数之和，Y的原子序数为1+7＝8，则Y为O元素；结合分析可知，W为H，X为N，Y为O，Z为Na元素。A项，氮离子、氧离子、钠离子的核外电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子半径：X＞Y＞Z，故A错误；B项，W与Y形成的过氧化氢含有O﹣O非极性键，故B正确；C项，X和Y的最简单氢化物分别为氨气、水，常温下水为液态，氨气为气态，则沸点：X＜Y，故C错误；D项，H、N、O三种元素所组成化合物的水溶液不一定显酸性吗，如一水合氨的水溶液呈碱性，故D错误；故选B。 6．(2020•新课标Ⅰ卷)一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)，具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述错误的是( ) A．该化合物中，W、X、Y之间均为共价键 B．Z的单质既能与水反应，也可与甲醇反应 C．Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸 D．X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构 【答案】D X、【解析】一种由短周期主族元素形成的化合物，具有良好的储氢性能，其中元素W、Y、Z的原子序数依次增大，且总和为24，根据图示，W为1价形成共价键，W为氢，Z为+1价阳离子，Z为Na，Y为3价，Y为N，24-1-11-7=5，X为B元素。A项，该化合物中，H、B、N之间均以共用电子对形成共价键，故A正确；B项，Na单质既能与水反应生成氢氧化钠和氢气，也能与甲醇反应生成甲醇钠和氢气，故B正确；C项，N的最高价氧化物的水化物HNO3为强酸，故C正确；D项，B的氟化物BF3中B原子最外层只有6个电子，达不到8电子稳定结构，故D错误；故选D。 7．(2021•广东选择性考试)一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中，X的原子核只有1个质子；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且均位于X的下一周期；元素E的原子比 W原子多8个电子。下列说法不正确的是( ) A．XEZ4是一种强酸 B．非金属性：W>Z>Y C．原子半径：Y>W>E 学科网（北京）股份有限公司 D．ZW2中，Z的化合价为+2价 【答案】C 【解析】题给化合物结构中X、W、E均形成1个共价键、Y形成4个共价键、Z形成2个共价键。X的原子核只有1个质子，Z、W原子序数依次增大，则X为H元素；元素Y、且均位于X的下一周期，即第二周期元素，则Y为C元素，Z为O元素，W为F元素；元素E的原子比W原子多8个电子，则E为Cl元素，综合以上分析可知，X、Y、Z、W、EC、O、F、Cl元素。A项，分别为H、氯元素非金属性较强，其最高价氧化物的水化物HClO4是一种强酸，故A正确；B项，同一周期元素从左到右非金属性逐渐增强，所以非金属性：F>O>C，故B正确；C项，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Cl>C>F，故C错误； D项，OF2中，半径逐渐增大，电子层越多半径越大，所以原子半径：F为-1价，则O的化合价为+2价，故D正确；故选C。 8．(2020•天津卷)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是( ) 元素 最高价氧化物的水化物 X 1．00 Y 13．00 Z H3ZO4 1．57 W 0.70 0.1molL1溶液对应的pH(25Ⅰ) A．元素电负性：Z 9．(2019•新课标Ⅰ卷)科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是( ) 学科网（北京）股份有限公司 A．WZ的水溶液呈碱性 B．元素非金属性的顺序为X＞Y＞Z C．Y的最高价氧化物的水化物是中强酸 D．该新化合物中Y不满足8电子稳定结构 【答案】C 【解析】由W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z的核外最外层电子数是X核外电子数的一半可知，Z为Cl、X为Si，由化合价代数和为0可知，Y元素化合价为—3价，则Y为P元素；由W的电荷数可知，W为Na元素。通过以上分析知，W、X、Y、Z分别是NA项，Si、P、Cl元素。A．WZ为NaCl，NaCl是强酸强碱盐，其水溶液呈中性，故A错误；B．同一周期元素非金属性随着原子序数增大而增强，则非金属性Cl＞P＞Si，所以非金属性Z＞Y＞X，故B错误；C．Y为P元素，Y的最高价氧化物的水合物是H3PO4为中强酸，故C正确；D．Y为P元素，其最外层有5个电子，P原子形成2个共价键且该阴离子得到W原子一个电子，所以P原子达到8电子结构，即Y原子达到8电子结构，故D错误；故选C。 核心考点四 微粒间的相互作用力 1．共价键与离子键的比较 离子键 阴、阳离子通过静电作用所形成的化学键 阴、阳离子 阴、阳离子的静电作用 活泼金属元素与活泼形成条件 非金属元素经电子得失，形成离子键 形成的物质 离子化合物 非金属单质；某些共价化合物或离子化合物 同种元素原子之间成键 共价键 非极性键 极性键 概念 成键粒子 成键实质 原子间通过共用电子对而形成的化学键 原子 共用电子对不偏向任何一方 共用电子对偏向一方原子 不同种元素原子之间成键 共价化合物或离子化合物 2．几种典型物质的电子式、结构式和模型： 物质 HCl Cl2 H2O NH3 CH4 学科网（北京）股份有限公司 电子式 结构式 H—Cl Cl—Cl H—O—H 球棍模型 比例模型 3．分子间作用力 (1)定义：将分子聚集在一起的作用力。范德华力与氢键是两种最常见的分子间作用力。 (2)特点：分子间作用力比化学键弱得多，它主要影响物质的熔沸点、溶解性等物理性质。 4．范德华力 (1)存在 存在于由共价键形成的多数共价化合物和非金属单质分子之间。 (2)变化规律 一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔沸点也越高，如熔沸点：I2>Br2>Cl2>F2。 5．氢键 (1)定义：既可以存在于分子之间又可以存在于分子内部的作用力，比范德华力稍强。 (2)形成条件：非金属性强、原子半径小的O、F、N原子与H原子之间。 (3)存在：氢键存在广泛，如蛋白质分子、H2O、NH3、HF等分子之间，有的物质分子内也存在氢键。分子间氢键会使物质的熔点和沸点升高。 常用物质结构的化学用语 (1)四种符号 ①元素符号：Al、S ②离子符号：Al3、S2、SO23 13③同位素符号：12 6C、 6C ＋ － － ④化合价符号：Al2O3、H2S (2)七种图式 ＋3－2 学科网（北京）股份有限公司 ①化学式：Na2O2、NH4Cl、SiO2 ②分子式：C2H4、NH3 ③最简式(实验式)：CH2、CH2O ⑦原子结构示意图：(3)两种模型 ①比例模型，如甲烷的比例模型： ②球棍模型，如甲烷的球棍模型： (1)并不是所有物质中都存在化学键，如稀有气体分子是单原子分子，分子中无化学键。 (2)金属元素与非金属元素间形成的化学键不一定是离子键，如氯化铝中是共价键。 (3)由阳离子和阴离子结合生成的化合物不一定是离子化合物，如H＋OH===H2O。 (4)化学变化中一定有化学键的断裂和形成。 (5)有化学键断裂或形成的变化不一定是化学变化。如NaCl熔化、HCl溶于水等，只有旧化学键的断裂没有新化学键的形成；从溶液中析出晶体时，无化学键的断裂但有化学键的形成，均未发生化学变化。 (6)非金属元素的两个原子之间能形成共价键，但多个非金属元素原子间也可能形成离子键，如NH4Cl。 (7)离子键存在于强碱、绝大多数盐(包括铵盐)、活泼金属氧化物、过氧化物等离子化合物中。 (8)分子之间一定存在分子间作用力，分子间作用力只存在于分子之间。 (9)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。 (10)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。 ＋ － 学科网（北京）股份有限公司 考法 常用化学用语的判断(题型预测：选择题) (2021•浙江6月选考】下列表示不正确的是( ) ．．．A．乙炔的实验式C2H2 C．2，3-二甲基丁烷的键线式【答案】A 【解析】A项，乙炔的分子式为C2H2，实验式为CH，故A错误；B项，乙醛的分子式为C2H4O，结构简式为CH3CHO，故B正确；C项，2，3—二甲基丁烷的结构简式为(CH3)2CHCH(CH3)2，键线式为棍模型为 ，故C正确；D项，乙烷的结构简式为CH3 CH3，球 B．乙醛的结构简式CH3CHO D．乙烷的球棍模型 ，故D正确；故选A。 变式1 化学键类型 1．(2021年1月浙江选考)下列含有共价键的盐是( ) A．CaCl2 【答案】D 【解析】A项，CaCl2由Ca2+和Cl-构成，只含有离子键不含有共价键，A不符合题意；B项，H2SO4由分子构成，只含有共价键不含有离子键，B不符合题意；C项，Ba(OH)2由Ba2+和OH-构成，属于碱，不属于盐，C不符合题意；D项，Na2CO3有Na+和CO32-构成，含有离子键，CO32-内部C与O原子之间还含有共价键，D符合题意；故选D。 变式2 化学物的组成 2． (2019•上海卷)关于离子化合物 NH5，下列说法正确的是( ) A．N 为-5 价 C．阴离子为 8 电子稳定结构 【答案】B 【解析】A项，离子化合物由 NH4+和 H-构成，N 的化合价为-3，A 错误；B项，阴阳离子个数比为 1：1，B 正确；C项，阴离子为 H-，最外层 2 个电子，不满足 8 电子稳定结构，C 错误；D项，阳离子为 NH4+，电子数为 10，D 错误。故故选 B 变式3 物质微粒间作用力分析比较 3．(2019·浙江4月选考)下列说法不正确的是 ．．．A．纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同 B．阴阳离子个数比是 1:1 D．阳离子的电子数为 11 B．H2SO4 C．Ba(OH)2 D．Na2CO3 学科网（北京）股份有限公司 B．加热蒸发氯化钾水溶液的过程中有分子间作用力的破坏 C．CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变 D．石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏 【答案】C A项，A项正确；B项，【解析】烧碱和纯碱均属于离子化合物，熔化时须克服离子键，B项正确；加热蒸发氯化钾水溶液，液态水变为气态水，水分子之间的分子间作用力被破坏，C项，CO2溶于水发生反应：CO2+H2O⇌H2CO3，这里有化学键的断裂和生成，C项错误；D项，石墨属于层状结构晶体，每层石墨原子间为共价键，层与层之间为分子间作用力，金刚石只含有共价键，因而石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏，D项正确。故选C。 变式4 有关物质结构的化学用语表示方法 4．(2021年1月浙江选考)下列表示正确的是( ) A．甲醛的电子式 B．乙烯的球棍模型 C．2-甲基戊烷的键线式【答案】B D．甲酸乙酯的结构简式CH3COOCH3 【解析】A项，O原子最外层有6个电子，故甲醛的电子式为项，乙烯中碳原子之间以双键形式存在，乙烯的球棍模型为基戊烷的键线式为 ，A错误；B ，B正确；C项，2-甲 ，C错误；D．甲酸乙酯甲酸和乙醇酯化得到，故甲酸乙酯的 结构简式为HCOOCH3，D错误；故选B。 变式5 “四同”概念的分析比较 5．(2020年1月浙江省选考)下列说法不正确的是 ．．．A．168O和188O互为同位素 B．金刚石和石墨互为同素异形体 OHC． CH3和 CH2OHCH3互为同系物 D．CH3COOCH2CH3和CH3CH2CH2COOH互为同分异构体 【答案】C 【解析】A项，168O和 188O 的质子数相同，中子数不同，互为同位素，故A正确；B 项，金刚石和石墨是碳元素形成的不同种单质，互为同素异形体，故B正确；C项，同系 学科网（北京）股份有限公司 OH物必须是结构相似，相差一个或若干个CH2原子团的同类物质， CH2OHCH3CH3属于酚类， D项，CH3COOCH2CH3属于芳香醇，不是同类物质，不互为同系物，故C错误； 和CH3CH2CH2COOH的分子式都为C4H8O2，结构不同，互为同分异构体，故D正确；故选C。 1．(2019•上海卷)下列反应只需要破坏共价键的是( ) A．晶体硅熔化 【答案】A 【解析】A项，晶体硅为原子晶体，Si 原子之间只以共价键连接，因此熔化只需要破坏共价键，A 正确；B项，碘为分子晶体，升华克服分子间作用力，B 错误；C项，Al2O3 为离子晶体，熔融破坏离子键，C 错误；D项，NaCl 为离子晶体，溶于水电离成钠离子和氯离子，破坏离子键，D 错误。 2．(2020年1月浙江省选考)下列表示不正确的是 ．．．A．羟基的电子式： B．乙烯的结构简式：CH2CH2 D．NH3分子的球棍模型： B．碘升华 C．熔融 Al2O3 D．NaCl 溶于水 C．氯原子的结构示意图：【答案】B 【解析】A项，羟基中氧原子还有一个未成对的单电子，电子式为，故A正确；B 项，乙烯的官能团为碳碳双键，结构简式为CH2=CH2，故B错误；C项，氯原子的核外有3个电子层，最外层有7个电子，原子的结构示意图为为三角锥形的极性分子，球棍模型为 ，故C正确；D项，氨气 ，故D正确；故选B。 3．(2020·浙江省7月选考)下列说法正确的是( ) A．35Cl和37Cl是两种不同的元素 B．单晶硅和石英互为同素异形体 C．HCOOH和HOCH2CHO互为同系物 D．H与Na在元素周期表中处于同一主族 【答案】D 【解析】A项，35Cl和37Cl是Cl元素的两种不同核素，属于同种元素，A错误；B项，同素异形体是指同种元素组成的不同种单质，而单晶硅为硅单质，而石英是SiO2，两者不属于同素异形体，B错误；C项，同系物是指结构相似，分子组成上相差若干个CH2的有机化合物，HCOOH和HOCH2CHO结构不相似，不属于同系物，C错误；D项，H和Na在 学科网（北京）股份有限公司 元素周期表种均处于第IA族，D正确；故选D。 4．(2019·浙江4月选考)下列说法正确的是( ) A．18O2和16O2互为同位素 B．正己烷和2，2−二甲基丙烷互为同系物 C．C60和C70是具有相同质子数的不同核素 D．H2NCH2COOCH3和CH3CH2NO2是同分异构体 【答案】B 18 A项，O2和16O2是指相对分子质量不同的分子，【解析】而同位素指具有相同质子数， 但中子数不同的元素互称同位素，A项错误；B项，正己烷的分子式C6H14，2，2−二甲基丙烷即新戊烷分子式是C5H12，两者同属于烷烃，且分子式差一个CH2，属于同系物，B项正确；C项，核素表示具有一定的质子数和中子数的原子，C60和C70是由一定数目的碳原子形成的分子，显然，C项错误；D项， H2NCH2COOCH3和CH3CH2NO2是分子式分别为C3H7O2N和C2H5O2N，分子式不同，显然不是同分异构体，D项错误。故选B。 5．(2020届浙江省十校联盟高三联考)下列说法正确的是( ) A．水的沸点较高是因为水分子间存在较强的化学键 B．离子晶体中可能存在共价键， 而分子晶体中一定存在共价键 C．CO2与 SiO2 均为共价化合物，其固体熔化时，均破坏了分子间作用力 D．某物质熔点 1067°C， 易溶于水，其水溶液和熔融态均能导电，其晶体一定为离子晶体 【答案】D 【解析】A项，水的沸点较高是因为水分子间存在较强的氢键，故A错误；B项，离子晶体中可能存在共价键如氢氧化钠，而分子晶体中不一定存在共价键，如稀有气体，是单原子分子，没有化学键，故B错误；C项，CO2与 SiO2 均为共价化合物，但CO2是分子晶体，其固体熔化时，破坏了分子间作用力，SiO2是原子晶体，其固体熔化时，破坏共价键，D项，故C错误；离子晶体的熔沸点较高，一般在几百至1000Ⅰ左右，某物质熔点 1067Ⅰ，易溶于水，其水溶液和熔融态能导电的是离子化合物，其晶体一定为离子晶体，故D正确；故选D。 6．(2020届浙江省嘉兴市高三5月教学质量评估)下列说法不正确的是( ) A．HF 比 HCl 稳定性更强，原因是 HF 分子间存在氢键 B．Na 投入到水中，有共价键的断裂与形成 C．CCl4、N2 和 SiO2 晶体中，各原子最外层都达到 8 电子稳定结构 D．NaHSO4 晶体熔融时，离子键被破坏，共价键不受影响 【答案】A 【解析】A项，非金属性：F大于Cl，HF的键能较大，所以HF 比 HCl 稳定性更强， 学科网（北京）股份有限公司 故A错误；B项，Na 投入到水中，反应生成氢氧化钠和氢气，反应过程中有共价键H-O键的断裂与H-H的形成，故B正确；C项，CCl4、N2 和 SiO2 晶体中，各原子通过形成共用电子对，最外层都达到 8 电子稳定结构，故C正确；D项，NaHSO4 晶体熔融时，NaHSO4=Na＋+HSO4－，Na＋与HSO4－间离子键被破坏，HSO4－中共价键不受影响，故D正确；故选A。 7．(2018·浙江省11月选考)下列表示不正确的是( ) ．．．A．Na+ 结构示意图 B．乙烷的比例模型 C．乙醛的结构简式CH3CHO D．氯化钙的电子式【答案】B 【解析】A项，Na+ 结构示意图为 ，选项A正确；B项，乙烷的比例模型为， 为乙烷的球棍模型，选项B不正确；C项，乙醛的结构简式为CH3CHO，选项C正 确；D项，氯化钙的电子式为 ，选项D正确。答案选B。 8．(2022·重庆市育才中学高三期中)2021年6月11日国家航天局公布了由“祝融号”火星车拍摄的首批科学影像图。研究表明，火星夏普山矿脉中含有原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W。已知X、W同主族，且W的原子序数是X的2倍，Y的氢化物可用于蚀刻玻璃，Z与W最外层电子数之和等于8。下列说法正确的是( ) A．Z的单质能与冷水迅速反应 C．简单氢化物的沸点：W＞X 【答案】B 【解析】由题干信息可知，原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W，已知X、W同主族，且W的原子序数是X的2倍，则推知X为O，W为S，Y的氢化物可用于蚀刻玻璃，故Y为F，已知W的最外层电子数为6，Z与W最外层电子数之和等于8，则Z的最外层上的电子数为2，故Z为Mg，综上所述，X、Y、Z、W四种元素分别为O、F、Mg、S。A项，Z为Mg，Mg与冷水反应反应很缓慢，A错误；B项，微粒半径比较一般规律为：电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大半径越小，故简单离子半径：S2-＞O2-＞F-＞Mg2+，即W＞X＞Y＞Z，B正确；C项，，X为O，W为S，由于H2O分子间存在分子间氢键，沸点异常高，故简单氢化物的沸点：W＜X，C错误；D项，Y为F属于活泼的非金属，Z为Mg属于活泼的金属，故Y、Z两元素易形成离子化合物，D错误；故选B。 核心考点四 晶体的性质判断 1．晶体与非晶体 B．简单离子半径：W＞X＞Y＞Z D．Y、Z两元素易形成共价化合物 学科网（北京）股份有限公司 (1)晶体是原子、离子或分子按照一定的周期性在空间排列形成在结晶过程中形成具有一定规则的几何外形的固体。晶体按其结构粒子和作用力的不同可分为四类：离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体。晶体特征：①晶体有一定的几何外形；②晶体有固定的熔点；③晶体有各向异性的特点。 (2)非晶体是指组成物质的分子(或原子、离子)不呈空间有规则周期性排列的固体。它没有一定规则的外形，如玻璃、松香、石蜡等。 2．晶体类型及性质的比较 晶体类型 构成晶体的粒子 组成晶体粒子间相互作用 离子晶体 阳离子、阴离子 分子晶体 分子 范德华力(有的存在氢键) 原子晶体 原子 金属晶体 金属离子、自由电子 金属键 离子键 共价键 金刚石、晶体硅、典型实例 NaCl 冰(H2O)、干冰(CO2) SiO2、SiC及Si3N4等大多数新型高温结构陶瓷 除汞外的金属及合金 熔、沸点 熔点较高，沸点高 导热性 晶体的物理性质 机械加工性能 硬度 3．常见晶体 导电性 不良 固态不导电，熔化或溶于水能导电 熔、沸点低 不良 固体、熔融不导电，部分化合物溶于水能导电 不良 硬度低 熔、沸点高 不良 易导电、易导热，大多数具有不导电 较好的延展性，密度、硬度、熔、沸点等差别较不良 高硬度 不良 略硬而脆 大 NaCl、金刚石、足球烯、干冰、石英中微粒的空间排列方式及相互作用力 判断晶体类型的方法 (1)依据晶体的熔、沸点判断 学科网（北京）股份有限公司 原子晶体的熔、沸点很高，常在一千度至几千度；离子晶体的熔、沸点较高，常在几百度至一千多度；分子晶体的熔、沸点较低。 (2)依据硬度和机械性能判断 原子晶体硬度大；离子晶体硬度较大或略硬而脆；分子晶体硬度小且较脆；金属晶体具有延展性。 (3)依据导电性判断 原子晶体一般为非导体；离子晶体熔融及在水溶液中均能导电；分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质熔化时不导电，但水溶液能导电；金属晶体是电的良导体。 (4)依据物质的分类判断 活泼金属的氧化物(如Na2O、Al2O3等)、强碱[如KOH、Ba(OH)2等]和绝大多数的盐类是离子晶体。大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硼、晶体硅等外)、气态氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。常见的原子晶体有金刚石、石墨、晶体硼、晶体硅、碳化硅、SiO2等。金属单质(除汞外)与合金是金属晶体。 考法 考查晶体类型及性质判断(题型预测：选择题) (2021•天津卷)下列各组物质的晶体类型相同的是( ) A．SiO2和SO3 B．I2和NaCl 【答案】C 【解析】A项，SiO2为原子晶体，SO3为分子晶体，晶体类型不同，故A错误；B项，I2为分子晶体，NaCl为离子晶体，晶体类型不同，故B错误；C项，Cu和Ag都为金属晶体，晶体类型相同，故C正确；D项，SiC为原子晶体，MgO为离子晶体，晶体类型不同，故D错误；故选C。 变式1 晶体的所属类型 1．下列晶体分类中正确的一组是( ) 选项 A B C D 【答案】C 【解析】A项，固态Ar为分子晶体；B项，H2SO4为分子晶体、石墨是混合型晶体；D 离子晶体 原子晶体 NaOH H2SO4 CH3COONa Ba(OH)2 Ar 石墨 水晶 金刚石 玻璃 分子晶体 SO2 S C．Cu和Ag D．SiC和MgO 学科网（北京）股份有限公司 项，玻璃是非晶体。 变式2 晶体的熔沸点比较 2．下列各物质中，按熔点由高到低的顺序排列正确的是( ) A．CH4>SiH4>GeH4>SnH4 B．KCl>NaCl>MgCl2>MgO C．Rb>K>Na>Li D．金刚石>Si>钠 【答案】D 【解析】晶体熔点的高低取决于构成该晶体的结构粒子间作用力的大小。A项物质均为结构相似的分子晶体，其熔点取决于分子间作用力的大小，一般来说，结构相似的分子晶体，相对分子质量越大者分子间作用力也越大，故A项各物质熔点应为逐渐升高的顺序；B项物质均为离子晶体，离子晶体熔点高低取决于离子键键能的大小，一般来说，离子的半径越小，电荷越多，离子键的键能就越强，故B项各物质熔点也应为升高顺序；C项物质均为同主族的金属晶体，其熔点高低取决于金属键的强弱，而金属键键能与金属原子半径成反比，与价电子数成正比，碱金属原子半径依Li～Cs的顺序增大，价电子数相同，故熔点应是Li最高，Cs最低；D项，原子晶体的熔点取决于共价键的键能，后者则与键长成反比，金刚石C—C键的键长更短些，所以金刚石的熔点比硅高，原子晶体的熔点一般比金属晶体的熔点高。 变式3 晶体的性质比较 3．(2021年1月浙江选考)(1)用质谱仪检测气态乙酸时，谱图中出现质荷比(相对分子质量)为120的峰，原因是______。 (2)金属镓(Ga)位于元素周期表中第4周期IIIA族，其卤化物的熔点如下表： GaF3 GaCl3 GaBr3 熔点/Ⅰ > 1000 77． 75 122． 3 【答案】(1)两个乙酸分子通过氢键形成二聚体() (2)GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体；离子键强于分子间作用力 GaF3熔点比GaCl3 熔点高很多的原因是______。 【解析】(1)质谱检测乙酸时，出现质荷比为120的峰，说明可能为两分子的乙酸结合在一起，由于乙酸分子中存在可以形成氢键的O原子，故这种结合为以氢键形式结合的二 聚体()，故答案为：两个乙酸分子通过氢键形成二聚体 学科网（北京）股份有限公司 ()；(2)F的非金属性比Cl强，比较GaF3和GaCl3的熔点可知，GaF3为 离子晶体，GaCl3为分子晶体，离子晶体中主要的作用为离子键，分子晶体中主要的作用为分子间作用力，离子键强于分子间作用力，故GaF3的熔点高于GaCl3，故答案为：GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体；离子键强于分子间作用力。 1．共价键、离子键、分子间作用力都是构成物质微粒间的不同作用力，含有以上所说的两种作用力的晶体是( ) A.冰 B.石英 C.金刚石 D.食盐 【答案】A 【解析】冰为分子晶体，含共价键和分子间作用力；石英、金刚石为原子晶体，只含共价键；食盐的化学式为NaCl，为离子晶体，只含离子键。 2．下表所列物质的晶体类型全部正确的一组是( ) A B C D 【答案】B 【解析】A项，SiCl4、H3PO4、单质硫均为分子晶体；C项，尿素属于分子晶体；D项，铁属于金属晶体。 Cu 3．NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到：4NH3＋3F2=====NF3＋3NH4F，该化学方程式中的5种物质不所含的晶体类型有( ) A．离子晶体 B．分子晶体 C．原子晶体 D．金属晶体 【答案】C Cu 【解析】在反应4NH3＋3F2=====NF3＋3NH4F中，NH3、F2、NF3的晶体类型为分子晶体；Cu为金属晶体；NH4F为离子晶体，故选C。 4．下列关于晶体的说法正确的是( ) A．分子晶体中都存在共价键 B．金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低 C．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 原子晶体 氯化硅 单晶硅 金刚石 铁 离子晶体 磷酸 碳酸氢铵 尿素 烧碱 分子晶体 单质硫 白磷 冰 冰醋酸 学科网（北京）股份有限公司 D．SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合 【答案】B 【解析】单原子分子中不存在共价键，只存在分子间作用力，A错误。晶体中熔点高低一般顺序为原子晶体＞离子晶体＞分子晶体；在原子晶体中，原子半径越大熔点越低；在离子晶体中，离子半径越大，熔点越低，电荷越多，熔点越高；在分子晶体中，物质的熔点与相对分子质量成正比(含有分子间氢键的物质除外)，所以这几种物质的熔点由高到低的顺序为金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S，B正确。离子晶体中一定存在离子键，可能有共价键，如NaOH中既有离子键又有共价键，分子晶体中肯定没有离子键，C错误。SiO2晶体中每个Si与4个氧原子以共价键相结合，D错误。 5．干冰熔点很低是由于( ) A．CO2分子间以氢键结合 B．C＝O键的键能小 C．CO2的化学性质不活泼 D．CO2分子间的作用力较弱 【答案】D 【解析】干冰是二氧化碳固体，属于分子晶体，分子晶体微粒之间的作用力是分子间作用力，是造成干冰熔点低的原因。 6．下列说法正确的是( ) A．CaCl2晶体中存在共价键 B．H2SO4溶于水能电离出H+和SO42，所以硫酸是离子化合物 C．SiO2属于原子晶体，熔化破坏共价键和分子间作用力 D．I2是分子晶体，加热升华过程中只需克服分子间作用力 【答案】D 【解析】CaCl2晶体是离子晶体，不含有共价键，故A错误；H2SO4属于共价化合物，故B错误；熔化时破坏共价键，不是分子间作用力，故C错误； I2是分子晶体，升华时只克服分子间作用力，故D正确。 7．冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似，如图： － 下列有关冰晶胞说法正确的是( ) A． 冰晶胞内水分子间以共价键结合 B． 每个冰晶胞平均含有4个水分子 C． 水分子间的氢键具有方向性和饱和性 学科网（北京）股份有限公司 D． 实验测得冰中氢键的作用力为18．5kJ/mol，而冰的熔化热为5．0kJ/mol，这说明冰熔化成水，氢键部分被破坏。 【答案】D 【解析】A项，冰晶胞内水分子间以氢键结合，A错误；B项，每个冰晶胞平均占有分子个数=4+ 11×8+×6=8，B错误；C项，氢键有饱和性和方向性，每个H原子只能形成一82个氢键，但不属于化学键，故C错误；D项，冰中氢键的作用能为18．5kJ•mol-1，而冰熔化热为5．0kJ•mol-1，说明冰熔化为液态水时只是破坏了一部分氢键，并且液态水中仍在氢键，D正确。 8．(2019·全国卷Ⅰ)固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。下图为少量HCl气体分子在253 K冰表面吸附和溶解过程的示意图。下列叙述错误的是( ) A．冰表面第一层中，HCl以分子形式存在 B．冰表面第二层中，H+浓度为5×10−3 mol·L−1(设冰的密度为0.9 g·cm−3) C．冰表面第三层中，冰的氢键网格结构保持不变 D．冰表面各层之间，均存在可逆反应HCl【答案】D A项，【解析】图可知，冰的表面第一层主要为氯化氢的吸附，氯化氢以分子形式存在，故A正确；B项，题给数据可知，冰的表面第二层中氯离子和水的个数比为10—4：1，第二层中溶解的氯化氢分子应少于第一层吸附的氯化氢分子数，与水的质量相比，可忽略其中溶解的氯化氢的质量。设水的物质的量为1mol，则所得溶液质量为18g/mol×1mol=18g，则溶液的体积为 18g/mol1mol0.9g/mLH++Cl− ×10—3L/ml=2.0×10—2L，由第二层氯离子和水个数比可知，溶液中氢离 -410mol=5×10—3mol/L，故B子物质的量等于氯离子物质的量，为10—4mol，则氢离子浓度为2.010-2L正确；C项，图可知，第三层主要是冰，与氯化氢的吸附和溶解无关，冰的氢键网络结构保持不变，故C正确；D项，图可知，只有第二层存在氯化氢的电离平衡HCl而第一层和第三层均不存在，故D错误。故选D。 H++Cl—， 【考点拓展】物质结构命题趋向 拓展一 新材料中元素的分析推断 学科网（北京）股份有限公司 1．(2021•湖北选择性考试)某离子液体的阴离子的结构如图所示，其中W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期非金属元素，W是有机分子的骨架元素。下列说法正确的是( ) A．Z元素的最高价态为＋7 B．基态原子未成对电子数：W＞Y C．该阴离子中X不满足8电子稳定结构 D．最简单氢化物水溶液的pH：X＞M 【答案】D 【解析】推断元素：W为有机物骨架元素，故W为碳元素；由图可知，Y形成1个双键，则其最外层有6个电子，结合原子序数关系知，Y为氧元素，则X为氮元素；Z形成1个单键，则Z为氟元素；M的成键总数为6，则M为硫元素。氟元素没有正化合价，A项错误；碳原子的电子排布式为1s22s22p2，未成对电子数也为2，B项错误；－1价阴离子得到1个电子，故该阴离子中N形成2个单键，有2对孤对电子，满足8电子稳定结构，C项错误；NH3的水溶液呈碱性，H2S的水溶液呈酸性，故水溶液的pH：NH3＞H2S，D项正确。 拓展二 同位素在新产品中的运用 2．(2021•北京卷)Li电池使用过程中会产生LiH，对电池的性能和安全性带来影响。可用D2O与LiH进行反应测定LiH含量，由产物中的n(D2)/n(HD)比例可推算n(Li)/n(LiH)。 已知：(1)2LiH2Li+H2 △H>0 (2)LiH+H2O=LiOH+H2↑ 下列说法不正确的是( ) A．H2O、D2O的化学性质基本相同 B．Li与D2O反应的方程式是2Li+2D2O=2LiOD+D2↑ C．n(D2)/n(HD)比例小说明n(Li)/n(LiH)比例大 D．80Ⅰ下的n(D2)/n(HD)大于25Ⅰ下的n(D2)/n(HD) 【答案】C 【解析】A项，H与 D互为同位素、具有相同的核外电子排布 ，则H2O、D2O的化学性质基本相同，A正确；B项，类似于钠和水的反应， Li与D2O反应生成LiOD与D2，化学方程式是2Li+2D2O=2LiOD+D2↑，B正确；C项，D2由Li与D2O反应生成、HD 通过反C不正确；D项，应LiH+D2O=LiOD+HD，则 n(D2)/n(HD)比例小说明n(Li)/n(LiH)比例小， 学科网（北京）股份有限公司 升温，2LiH2Li+H2 △H>0平衡右移，Li增多LiH 减少，则结合选项C可知：80Ⅰ下 的n(D2)/n(HD)大于25Ⅰ下的n(D2)/n(HD) ，D正确；故选C。 拓展三 从物质结构解释物质的性质 3．(2021•浙江6月选考)(1)已知3种原子晶体的熔点数据如下表： 金刚石 碳化硅 晶体硅 1415 熔点/Ⅰ ＞3550 2600 金刚石熔点比晶体硅熔点高的原因是_______。 (2)提纯含有少量氯化钠的甘氨酸样品：将样品溶于水，调节溶液的pH使甘氨酸结晶析出，可实现甘氨酸的提纯。其理由是_______。 【答案】(1)原子半径C＜Si(或键长C-C＜Si-Si)，键能C-C＞Si-Si (2)当调节溶液pH至甘氨酸主要以两性离子的形态存在时(即等电点，此时两性离子间相互吸引力最大)，溶解度最小 【解析】(1)原子半径的大小决定键长大小，键长越短键能越大，此时物质的熔、沸点越高，在C和Si组成的物质中原子半径C＜Si(或键长C-C＜Si-Si)，键能C-C＞Si-Si，故金刚石的熔点高于晶体硅的熔点；(2) 当调节溶液pH至甘氨酸主要以两性离子的形态存在时(即等电点，此时两性离子间相互吸引力最大)，溶解度最小，此时析出的固体为甘氨酸，可以实现甘氨酸的提纯。 学科网（北京）股份有限公司 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容