【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)化學鍵 ................................................................................................. 23 E4 晶體結(jié)構(gòu) ........................................................................................................... 29 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（化學解析） 2020 屆湖北省八校高三第一次聯(lián)考（ 202012）】 37．【化學 — 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常用來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 不同的運動狀態(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電子，其它能層均已充滿電子。 （ 1）寫出基態(tài) E原子的價電子排布式。 （ 2） B、 C、 D三元素第一電離能由小到大的順序為（用元素符號表示）； A與 C形成 CA3型分子，分子中 C原子的雜化類型為，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，寫出 BD化 合物的電子式； A2D由液態(tài)形成晶體時密度（填增大，不變或減?。治鲋饕颍ㄓ梦淖謹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， 則該化合物的化學式為（用元素符號表示）；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的符號表示 )。 【知識點】 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，每個水分子與 4 個水分子形成氫鍵，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?。?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常用來鑒定一些文物的年代知 B是C 元素； D 原子核外電子有 8 種不同的運動狀態(tài)，即 D 原子核外有 8 個電子， 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電子，其它能層均已 充滿電子（ 3d104s1），知 F為 Cu元素。 （ 1）基態(tài) Cr原子的價電子排布式為： 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，但由于氮原子的 2p軌道上有 3 個電子，為半充滿狀態(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為 CON ； A與 C形成 NH3，分子中 N原子的雜化類型為 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)形成晶體時密度減小，因為水形成晶體時，每個水分子與 4 個水分 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，每個晶胞中銅原子個數(shù)為 4 個，氧原子個數(shù)為： 81/8+1=2，銅、氧原子個數(shù)比為 2:1，所以化學是為 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，綜合性強，根據(jù)題意得到各元素是關(guān) 鍵。 【理綜卷（化學解析） 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)的四個主族；四種元素的原子中半徑最大的是 X原子。下列說法正確的 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的最高價氧化物對應(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 【知識點】 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。后一種情況無法滿足 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 的最高價氧化物對應(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 錯誤 ； D、 工業(yè)上通過電解氧化鋁獲得鋁單質(zhì) ， 不能通過電解氯化鋁的方法獲得 ， 故 D錯誤 。 故答案選 B 【思路點撥】 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)上通過電解氧化鋁獲得鋁單質(zhì) ，而鉀、鈣、鈉、鎂 通過電解氯化物的方法獲得。 【理綜卷（化學解析） 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 的最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性最強 D．四種元素均可與氫元素形成 18 電子分子 【 知識點】 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。原子半徑大小順序為 PCNO， A 項錯誤； HNO3的酸性強于 H3PO4， C 項錯誤； C 可以形成金剛石、石墨、 C60 等， B項錯誤；四種元素與氫可形成 PH N2H H2OC2H618電子分子， D項正確。 【思路點撥】 18電子分子 有 SiH4， 、 PH H2S、 HCl ，然后，注意一些基團的組合， 9 電子的中性基團有 OH（ H 原子）， —NH2， F， CH3， CH3CH3， CH3OH，NH2OH， HOOH （ H2O2）， CH3F， H2NNH2（ N2H4）， F2， HC3NH2等等 。 【理綜卷（化學解析） 2020 屆廣東省佛山市第一中學高三上學期期中考試（ 202011）】 花石被譽為“礦石熊貓”，由我國地質(zhì)學家首次發(fā)現(xiàn)，它由前 20 號元素中的 6種組成，其化學式為 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 無正價， X 與R 原子序數(shù)之和是 W 的 2 倍。下列說法錯誤的是 A．原子半徑： YZRT B．氣態(tài)氫化物的 穩(wěn)定性： WRT C．最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性： XZ D． XR WR2 兩化合物中 R 的化合價相同 【知識點】 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無正價為氟元素； 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，則最高價氧化物對應(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、硅元素為 +4價，則 R的化合價分別為 2價，即 XR WR2兩化合物中 R的化合價不相同，故 D錯誤。 故答案選 D 【思路點撥】 本題考查了 元素推斷、原子結(jié)構(gòu)、元素周期律等知識，推出各元素以及理解元素周期律是關(guān)鍵。 【化學卷（解析） 2020 屆浙江省嘉興一中等五校 2020 屆高三上學期第一次聯(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個氮原子的分子的化學式為，其沸點比氨氣（填 “高 ”或 “低 ”），該氫化物與足量鹽酸反應(yīng)的化學反應(yīng)方程式為 （ 2）類似于碳原子，氮原子間也可形成鏈狀結(jié)構(gòu)。某鏈狀結(jié)構(gòu)氮氫化合物中 ，氮原子間只以NN單鍵形式連接形成氫化物。該系列氮氫化合物化學通式為（ n表示氮原子個數(shù)） （ 3）生活中廣泛使用烴類物質(zhì)（ CmHn）燃料，火箭發(fā)射時的高能燃料常用氮氫化合物，比如肼 N2H4。 2020 年 10 月 31 日在測試飛行時墜毀的維珍銀河公司 “太空船 2 號 ”商業(yè)載人飛船用N2H4燃料，但助燃劑選擇不當據(jù)說是事故原因之一。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。該助燃劑的化學式為。上述燃燒反應(yīng)產(chǎn)物綠色、環(huán)保，書寫該燃燒反應(yīng)的化學方程式為 （ 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 中每個原子滿足最外層 8e結(jié)構(gòu)。則 1molN4 中含有對共用電子對。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)生成的粒子的化學式為。化學家發(fā)現(xiàn)一種化學式為 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)熔融時的電離方程式為 【知識點】 分子結(jié)構(gòu)、化學方程式書寫 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 個氮原子的分子的化學式為 N2H4；與氨氣都屬于 分子晶體 ， 相對分子質(zhì)量 越大，熔沸點越大，故 其沸點比氨氣 高， 與足量鹽酸反應(yīng)的化學反應(yīng)方程式為 N2H4+2H