【正文】 E 單元 物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律 目錄 E 單元 物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律 ........................................................................................... 1 E1 原子結(jié)構(gòu) ................................................................................................................. 1 E2 元素周期表和元素周期律 ...................................................................................... 12 E3 分子結(jié)構(gòu)化學(xué)鍵 .................................................................................................... 23 E4 晶體結(jié)構(gòu) ............................................................................................................... 30 E5 物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律綜合 ...................................................................................... 34 E1 原子結(jié)構(gòu) 【理綜卷（化學(xué)解析） 2020 屆湖北省八校高三第一次聯(lián)考（ 202012）】 37．【化學(xué) — 選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】（ 15分）在元素周期表前四周期中原子序數(shù)依次增大的六種元素 A、B、 C、 D、 E、 F 中， A 與其余五種元素既不同周期也不同主族， B 的一種核素在考古時(shí)常用來(lái)鑒定一些文物的年代， C的氧化物是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì)之一， D原子核外電子有 8種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)， E的基態(tài)原子 在前四周期元素的基態(tài)原子中單電子數(shù)最多， F元素的基態(tài)原子最外能層只有一個(gè)電子，其它能層均已充滿(mǎn)電子。 （ 1）寫(xiě)出基態(tài) E原子的價(jià)電子排布式。 （ 2） B、 C、 D三元素第一電離能由小到大的順序?yàn)椋ㄓ迷胤?hào)表示）； A與 C 形成 CA3型分子，分子中 C 原子的雜化類(lèi)型為，分子的立體結(jié)構(gòu)為； C的單質(zhì)與 BD 化合物是等電子體，據(jù)等電子體的原理，寫(xiě)出 BD化 合物的電子式； A2D由液態(tài)形成晶體時(shí)密度（填增大，不變或減?。治鲋饕颍ㄓ梦淖?jǐn)⑹觯? （ 3）已知 D、 F能形成一種化合物，其晶胞的結(jié)構(gòu)如右圖所示， 則該化合物的化學(xué)式為（用元素符號(hào)表示）；若相鄰 D 原子和 F 原子間的距離為 a cm，阿伏伽德羅常數(shù)為 NA，則該晶體的密度為 g/cm3(用含 a 、 NA的符號(hào)表示 )。 【知識(shí)點(diǎn)】 晶體結(jié)構(gòu) 原子核外電子排布、第一電離能 N4 E1 【答案解析】 （ 1） 3d54s1(2分 ) （ 2） CON (1分 ) SP3雜化 (1分 ) 三角錐形 (2分 ) (2分 ) 減小 （ 1分） 水形成晶體時(shí)，每個(gè)水分子與 4個(gè)水分子形成氫鍵，構(gòu)成空間正四面體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，水分子空間利 用率低，密度反而減小（ 2分） （ 3） Cu2O (2分 ) ANa3 327 (2分 ) 解析 ： 根據(jù) C14 常用于考古，結(jié)合 B的一種核素在考古時(shí)常用來(lái)鑒定一些文物的年代知 B是 C元素； D原子核外電子有 8種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即 D原子核外有 8個(gè)電子， D為 O元素；C的氧化物是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì)之一，結(jié)合原子序數(shù)關(guān)系知 C為 N元素； E的基態(tài)原子在前四周期元素的基態(tài)原子中單電子數(shù)最多（ 3d54s1），知 E 為 Cr 元素； F元素的基態(tài)原子最外能層只有一個(gè)電子，其它能層均已充滿(mǎn)電子（ 3d104s1），知 F為 Cu元素。 （ 1）基態(tài) Cr原子的價(jià)電子排布式為： 3d54s1 ； （ 2） B、 C、 D分別為 C、 N、 O ，同周期元素的第一電離能呈增大趨勢(shì)，但由于氮原子的 2p軌道上有 3個(gè)電子，為半充滿(mǎn)狀態(tài)，所以氮原子的第一電離能最大，第一電離能由小到大的順序?yàn)?CON ； A與 C形成 NH3，分子中 N原子的雜化類(lèi)型為 SP3雜化，分子的立體結(jié)構(gòu)為三角錐形； C的單質(zhì)是 N2，與 BD化合物是等電子體， BD是 CO，電子式為： ； 水由液態(tài)形成晶體時(shí)密度減小，因?yàn)樗纬删w時(shí)，每個(gè)水分子與 4個(gè)水分子形成氫鍵，構(gòu)成空間正四面體網(wǎng) 狀結(jié)構(gòu)，水分子空間利用率低，密度反而減小。 （ 3） D、 F 分別是 O、 Cu；根據(jù)晶胞圖，每個(gè)晶胞中銅原子個(gè)數(shù)為 4 個(gè)，氧原子個(gè)數(shù)為： 8 1/8+1=2，銅、氧原子個(gè)數(shù)比為 2:1，所以化學(xué)是為 Cu2O ； 晶胞的質(zhì)量為：（ 144 2） /NA ，晶胞的體積為： 3 34 64 393a a???????； 根據(jù)密度公式ρ =m/v= ANa3 327 。 【思路點(diǎn)撥】 本題考查了晶體結(jié)構(gòu)，原子核外電子排布、第一電離能等知識(shí)，綜合性強(qiáng)，根據(jù)題意得到各元素是關(guān)鍵。 【理綜卷（化學(xué)解析） 2020 屆湖北省八校高三第一次聯(lián)考（ 202012）】 12． W、 X、 Y、 Z是原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素，已知：四種元素的電子層數(shù)之和為 10，且它們分別屬于連續(xù)的四個(gè)主族；四種元素的原子中半徑最大的是 X原子。下列說(shuō)法正確的 A．四種元素中有兩種元素在第二周期 B． W所在主族元素的原子次外層電子數(shù)可能為 2或 8，不可能為 18 OCC． X、 Y、 Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物兩兩之間能反應(yīng) D．工業(yè)上獲得 X、 Y單質(zhì)的方法主要是電解其熔融的氯化物 【知識(shí)點(diǎn)】 元素推斷 E1 E2 C2 【答案解析】 B 解析 ： 四種元素的電 子層數(shù)之和等于 10，有兩種可能： 1＋ 3＋ 3＋ 3； 或 2＋ 2＋ 3＋ 3。后一種情況無(wú)法滿(mǎn)足 X 的原子半徑最大 的條件。因此 只有第一種 符合要求，四種元素依次是 H、 Mg、 Al、 Si，故 A錯(cuò)誤 ； B、 W是氫元素，第一 主族元素的原子氫和鋰次外層電子數(shù)為 2，其 它次外層電子數(shù)都為 8，不可能為 18，故 B正確 ； C、 X、 Y、 Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物 分別是 Mg（ OH) Al(OH) H2SiO3,Al(OH)3不溶于弱酸和弱堿 ，故 C錯(cuò)誤 ；D、 工業(yè)上通過(guò)電解氧化鋁獲得鋁單質(zhì) ， 不能通過(guò)電解氯化鋁的方法獲得， 故 D錯(cuò)誤 。 故答案選 B 【思路點(diǎn)撥】 本題考查了元素推斷，利用討論法分析，注意活潑金屬用電解法冶煉， 工業(yè)上通過(guò)電解氧化鋁獲得鋁單質(zhì) ，而鉀、鈣、鈉、鎂 通過(guò)電解氯化物的方法獲得。 【理綜卷（化學(xué)解析） 2020 屆河北省唐山一中高三 12 月調(diào)研考試（ 202012）】 在 元素周期表短周期元素中， X 元素與 Y、 Z、 W 三元素相鄰， X、 Y 的原子序數(shù) 之和等于 Z 的原子序數(shù)，這四種元素原子的最外層電子數(shù)之和為 20。下列判斷正 確的是 A．四種元素的原子半徑： rZrXrYrw B． X、 Y、 Z、 W 形成的單質(zhì)最多有 6 種 C．四種元素中， Z 的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性最強(qiáng) D．四種元素均可與氫元素形成 18 電子分子 【 知識(shí)點(diǎn)】 元素周期律 E1 E2 【答案解析】 D 解析： 在周期表中 X與 Y、 Z、 W緊密相鄰， X、 Y的原子序數(shù)之和等于 Z的原子序數(shù)，所以 X 和 Z 屬于同一主族且 Z 在 X 的下一周期，原子序 數(shù)不大于 18，設(shè) X的原子序數(shù)是 a，則 a＋ a＋ 1＝ a＋ 8，得 a＝ 7，或 a－ 1＋ a＝ a＋ 8，得 a＝ 9。若 a＝ 7，則 X是 N， Y是 O， Z是 P，又 X、 Y、 Z、 W四種短周期元素原子的最外層電子數(shù)之和為 20，所以 W是 C，符合題意。若 a＝ 9，則 X是 F， Y是 O， Z是 Cl，三種元素原子的最外層電子數(shù)之和為 20，不合題意。原子半徑大小順序?yàn)?PCNO， A項(xiàng)錯(cuò)誤； HNO3的酸性強(qiáng)于H3PO4， C項(xiàng)錯(cuò)誤； C 可以形成金剛石、石墨、 C60等， B項(xiàng)錯(cuò)誤；四種元素與氫可形成 PHN2H H2O C2H618電子分子， D項(xiàng)正確。 【 思路點(diǎn)撥】 18電子分子 有 SiH4， 、 PH H2S、 HCl ，然后，注意一些基團(tuán)的組合， 9 電子的中性基團(tuán)有 OH（ H 原子）， —NH2， F， CH3， CH3CH3， CH3OH，NH2OH， HOOH （ H2O2）， CH3F， H2NNH2（ N2H4）， F2， HC3NH2等等 。 【理綜卷（化學(xué)解析） 2020 屆廣東省佛山市第一中學(xué)高三上學(xué)期期中考試（ 202011）】 10.香花石被譽(yù)為“礦石熊貓”，由我國(guó)地質(zhì)學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)，它由前 20 號(hào)元素中的 6 種組成，其化學(xué)式為 X3Y2(ZWR4)3T2，其中 X、 Y、 Z 為金屬元素， Z 的最外層電子數(shù)與次外層相等，X、 Z 位于同主族， Y、 Z、 R、 T位于同周期， R最外層電子數(shù)是次外層的 3 倍， T 無(wú)正價(jià)，X 與 R 原子序數(shù)之和是 W 的 2 倍。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A．原子半徑： YZRT B．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性： WRT C．最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性： XZ D． XR WR2兩化合物中 R 的化合價(jià)相同 【知識(shí)點(diǎn)】 元素推斷原子結(jié)構(gòu)元素周期律 E1 E2 【答案解析】 D解析 ： 根據(jù) T無(wú)正價(jià)為氟元素； Z的最外層電子數(shù)與次外層相等，則 Z為鈹元素； Y、 Z、 R、 T位于同周期 即同 在第二周期， R最外層電子數(shù)為次外層的 3倍，則 R為氧元素； Y、 Z為金屬元素， Y只能 為鋰元素； X、 Z位于同主族，則 X為鎂元素或鈣元素；若 X為鎂元素，則由 X與 R原子序數(shù)之和是 W的 2倍，推出 W為氖元素不符合題意，若 X為鈣元素，則由 X與 R原子序數(shù)之和是 W的 2倍，推出 W為硅元素，即 X、 Y、 Z、 R、 W、 T分別為鈣、鋰、鈹、氧、硅、氟； A、同周期，元素的原子半徑從左向右 逐漸 減小，即 Y＞ Z＞ R＞ T，故 A正確； B、 W為硅元素、R為氧元素、 T為氟元素，非金屬性 F＞ O＞ Si，則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性 W＜ R＜ T，故 B正確；C、 X為鈣元素、 Z為鈹元素，鈣的金屬性強(qiáng)，則最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性 X＞ Z，故 C正確； D、 XR WR2兩化合物為 CaO SiO2，因鈣元素為 +2價(jià)、硅元素為 +4 價(jià)，則 R的化合價(jià)分別為 2價(jià)，即 XR WR2兩化合物中 R的化合價(jià)不相同，故 D錯(cuò)誤。 故答案選 D 【思路點(diǎn)撥】 本題考查了 元素推斷、原子結(jié)構(gòu)、元素周期律等知識(shí)，推出各元素以及理解元素周期律是關(guān)鍵。 【化學(xué)卷（解析） 2020 屆浙江省嘉興一中等五校 2020 屆高三上學(xué)期第一次聯(lián)考】 22．（ 12分） （ 1）氧元素的氫化物除 H2O外，還有 H2O2； 碳元素的氫化物除 CH4外，還有 C2H6；氮元素的氫化物除 NH3外，還有含 2個(gè)氮原子的分子的化學(xué)式為，其沸點(diǎn)比氨氣（填 “高 ”或 “低 ”），該氫化物與足量鹽酸反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為 （ 2）類(lèi)似于碳原子，氮原子間也可形成鏈狀結(jié)構(gòu)。某鏈狀結(jié)構(gòu)氮?dú)浠衔镏?，氮原子間只以 NN單鍵形式連接形成氫化物。該系列氮?dú)浠衔锘瘜W(xué)通式為（ n表示氮原子個(gè)數(shù)） （ 3）生活中廣泛使用烴類(lèi)物質(zhì)（ CmHn）燃料，火箭發(fā)射時(shí)的高能燃料常用氮?dú)浠衔铮热珉?N2H4。 2020 年 10 月 31 日在測(cè)試飛行時(shí)墜毀的維珍銀河公司 “太空船 2 號(hào) ”商業(yè)載人飛船 用 N2H4 燃料，但助燃劑選擇不當(dāng)據(jù)說(shuō)是事故原因之一。經(jīng)分析該助燃劑分子由氮、氧原子組成，分子中原子最外層電子總數(shù)和 CO2分子中原子最外層電子總數(shù)相同。該助燃劑的化學(xué)式為。上述燃燒反應(yīng)產(chǎn)物綠色、環(huán)保，書(shū)寫(xiě)該燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式為 （ 4）分子式為 N4 的氮元素同素異形體，結(jié)構(gòu)等同于白磷， N4中每個(gè)原子滿(mǎn)足最外層 8e結(jié)構(gòu)。則 1molN4中含有對(duì)共用電子對(duì)。已知 NH NH 、 一定條件下都可以和 H+結(jié)合。則 N4和足量的 H+反應(yīng)生成的粒子的化學(xué)式為。化學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種化學(xué)式為 N4H4的離子化合物，一定條件下 1mol N4H4熔融電離生成兩種離子，其中一種為 NH4+，則該物質(zhì)熔融時(shí)的電離方程式為 【知識(shí)點(diǎn)】 分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě) E1E3 【答案解析】【解析】 （ 1） N2H4 高 N2H4+2HCl=N2H6Cl2（ 2） NnH n+2（ n≥1 且 n為正整數(shù)） （ 3）N2O N2H4+2N2O=3N2+2H2O (4)6NA(6mol) N4H44 N4H4=NH4++N3 解析： （ 1） 含 2 個(gè)氮原子的分子的化學(xué)式為 N2H4；與氨氣都屬于 分子晶體 ， 相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔沸點(diǎn)越大，故 其沸點(diǎn)比氨氣 高， 與足量鹽酸反應(yīng) 的化學(xué)反應(yīng)方程式為N2H4+2HCl=N2H6Cl2；