2018年高考化学备考中等生百日捷进提升系列(技能方法)专题12+物质结构类选择题解题方法和策略

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2018年高考化学备考中等生百日捷进提升系列(技能方法)专题12+物质结构类选择题解题方法和策略

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物质结构类选择题部分省市卷和全国卷中以选择题形式考查,考查原子结构、原子结构示意图、电子排布式、元素周期表结构、元素周期律、分子结构、化学键、晶体结构等,但更多的在物质结构综合推断题中出现。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;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。
【例题1】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,其中只有Y、Z处于同一周期且相邻,Z是地壳中含量最多的元素,W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是
A.原子半径:r(X) < r(Y) < r(Z) < r(W)
B.W的最高价氧化物的水化物是一种弱碱
C.Y的单质的氧化性比Z的强
D.X、Y、Z 三种元素可以组成共价化合物和离子化合物
【答案】D
【名师点睛】本题考查的是元素周期律,考查学生对元素在元素周期表的位置、原子结构及元素的性质三者之间的关系理解水平。解题时首先要抓住题干中关键信息,准确推断题给元素;然后确定有关短周期主族元素在周期表中的位置;最后依据同周期、同主族元素性质的递变规律来推断各选项表述是否正确。
【例题2】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中一种为金属元素。m、n、p、q、r、s是由这些元素组成的二元或三元化合物,t是元素Y的常见单质,m 是一种具有特殊颜色的气体,p 可作漂白剂、供氧剂。上述物质的转化关系如图所示。下列说法中不正确的( )
A.四种元素简单离子半径:X〉Y〉Z〉W
B.p、s中的化学键类型完全相同
C.X、Y的简单氢化物的沸点:Y〉X
D.常温下,0.01mol/L q溶液的pH为2
【答案】B
【解析】p可作漂白剂、供氧剂,p为Na2O2,m是一种具有特殊颜色的气态化合物,m为NO2,t是Y元素的常见单质,根据反应n+p(Na2O2)→t+s,结合Na2O2的化学性质,t为O2,Y为O元素;r+t(O2)→m(NO2),r为NO;m(NO2)+n→q+r(NO),n为H2O,q为HNO3,s为NaOH。题中涉及的四种元素为H、N、O、Na,短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X、Y、Z依次为H、N、O、Na元素。A,四种元素简单离子半径:XYZW,A项正确;B,p为Na2O2,Na2O2中含离子键和非极性键,s为NaOH,NaOH中含离子键和极性键,B项错误;C,X的简单氢化物为NH3,Y的简单氢化物为H2O,H2O分子间氢键强于NH3分子间氢键,沸点:H2ONH3,C项正确;D,q为HNO3,HNO3属于一元强酸,0.01mol/LHNO3溶液中c(H+)=0.01mol/L,pH=2,D项正确;答案选B。
1、推断元素在周期表位置的常用方法
(1)根据核外电子排布规律
①最外层电子数等于或大于3(小于8)的一定是主族元素。
②最外层有1个或2个电子,则可能是ⅠA、ⅡA族元素,也可能是副族、Ⅷ族元素或0族元素氦。
③最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期。
④某元素阴离子最外层电子数与次外层相同,该元素位于第三周期;若为阳离子,则位于第四周期。
⑤电子层结构相同的离子,若电性相同,则位于同周期,若电性不同,则阳离子位于阴离子的下一周期——“阴上阳下”规律。
(2)根据稀有气体元素的原子序数
第一~七周期稀有气体元素的原子序数依次为2、10、18、36、54、86、118(第七周期若排满),可利用元素的原子序数与最相近稀有气体元素原子序数的差值来推断元素在周期表中的位置,遵循“比大小,定周期;比差值,定族数”的原则。如53号元素,由于36<53<54,则53号元素位于第五周期,54-53=1,所以53号元素位于54号元素左侧第一格,即ⅦA族,得53号元素在元素周期表中的位置是第五周期ⅦA族。
2、粒子半径大小比较方法
(1)一看“电子层数”:当电子层数不同时,电子层数越多,半径越大。如同一主族元素,电子层数越多,半径越大如:r(Cl)>r(F)、r(O2-)>r(S2-)、r(Na)>r(Na+)。
(2)二看“核电荷数”:当电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小。如同一周期元素,电子层数相同时核电荷数越大,半径越小。如r(Na)>r(Cl)、r(O2-)>r(F-)>r(Na+)。
(3)三看“核外电子数”:当电子层数和核电荷数均相同时,核外电子数越多,半径越大。如:r(Cl-)>r(Cl) 、r(Fe2+)>r(Fe3+)。
3、寻找10电子、18电子微粒方法
1.a、b、c、d、e为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子数总数与b原子次外层电子数相同;C所在周期数与族序数相同;d与a同族。下列叙述正确的是
A.含氧酸的酸性:e>d
B.原子半径:b>c>d>a
C.由a 和b 两种元素形成的化合物不可能含共价键
D.b、c 元素对应最高价氧化物的水化物之间不可能发生反应
【答案】B
【解析】a、b、c、d、e 为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子数总数与b原子次外层电子数相同,可判断a为氧,b为第三周期元素;C所在周期数与族序数相同,则c为铝,b为钠;d与a同族,则d为硫,e就是氯。A.氯的非金属性大于硫,则氯的最价高含氧酸的酸性大于硫酸,A错误;B.由原子半径变化规律可知,原子半径由大到小为Na>Al>S>O,B正确;C.由氧和钠两种元素可形成Na2O、Na2O2两种的化合物,Na2O2除离子键外还含共价键,C错误;D.Na、Al元素对应最高价氧化物的水化物分别是氢氧化钠、氢氧化铝,它们之间可发生反应,D错误。答案选B。
2.a、b、c、d、e为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子数总数与b原子次外层电子数相同;C所在周期数与族序数相同;d与a同族。下列叙述正确的是
A.含氧酸的酸性:e>d
B.原子半径:b>c>d>a
C.由a 和b 两种元素形成的化合物不可能含共价键
D.b、c 元素对应最高价氧化物的水化物之间不可能发生反应
【答案】B
3.短周期主族元素 X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、W 同主族, 且X 的电子层数与电子总数相等;X、Y形成的最简单化合物是目前应用广泛的一种气体燃料;Z是地壳中的含量最多的元素。下列说法正确的是
A.原子半径: X<Y<Z<W B.氢化物沸点:Y>Z
C.Z、W 形成的化合物中只含离子键 D.W2Y2Z4的水溶液呈碱性
【答案】D
【解析】由X的电子层数与电子总数相等,确定X为H元素,由X、Y形成的最简单化合物是目前应用广泛的一种气体燃料即CH4,则Y为C元素,Z是地壳中的含量最多的元素,即为O元素,由短周期主族元素 X、Y、Z、W的原子序数依次增大且X、W 同主族,确定W为Na元素。据此分析如下:A、原子半径为X<Z<Y<W,所以A错误;B、Y和Z的氢化物分别为CH4和H2O,二者的沸点为CH44.短周期元索W、X、Y、Z的原子序数依次增加。Z单质是常见的黄绿色气体,u是Y的最高价氧化物且具有两性,v是X的最高价氧化物对应的水化物。常温下,0.01mol·L-1 v溶液的pH为12,0.01 mol·L-1 r溶液的pH为2,上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是
A.单质沸点:W>Z
B.原子半径:X>Z>W
C.Y、Z形成的化合物中化学键的类型是离子键
D.X的简单离子比Y的简单离子氧化性强
【答案】B
5.X、Y、W、Z 是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如右图所示。已知 W 的一种核素的质量数为 18,中子数为 10,X和Ne原子的核外电子总数相差 1;Y 的单质是一种常见的半导体材料; Z 的非金属性在同周期主族元素中最强。 下列说法正确的是( )
A.最高化合价: X>Y>Z>W
B.简单气态氢化物的稳定性: Z>Y>W
C.Y 的氧化物与 X、 Z 的最高价氧化物对应的水化物均能反应
D.由 X、 Z、 W 三种元素形成的化合物一定既含有离子键又含共价键
【答案】D
点睛:本题以“元素周期表中元素的推断”为载体,考查学生对元素周期表的熟悉程度及对元素周期律的认识程度,思维容量较大,重在考查运用元素周期律解决具体化学问题的能力,注意根据提给信息,结合如图原子序数与原子半径的关系正确推断出元素的种类,然后根据同周期、同主族元素性质的递变规律解答,注意O的非金属性强于Cl的非金属性。
6.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。p、q、r是由这些元素组成的二元化合物,常温常压下,p为无色无味气体,q为液态,r为淡黄色固体,s是气体单质。上述物质的转化关系如下图所示。下列说法错误的是
A.原子半径:Z>Y>X
B.最简单气态氢化物的稳定性:Y>X
C.m、n、r都含有离子键和共价键
D.m、n、t都能破坏水的电离平衡
【答案】A
点睛:同周期元素从左到右半径逐渐减小,同主族元素从上到下半径逐渐增大;盐水解促进水电离,酸、碱抑制水电离。
7.短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的相对位置如右图,X的氢化物能与其最高价氧化物对应的水化物反应生成盐。下列判断正确的是
A.最简单气态氢化物的稳定性:XB.单核阴离子的还原性:W>Z
C.含Z元素的盐溶液可能显酸性、碱性或中性
D.Y、Z、W的含氧酸的酸性依次增强
【答案】C
【解析】短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的相对位置如图,X的氢化物能与其最高价氧化物对应的水化物反应生成盐,则X是N,所以Y是Si,Z是S,W是Cl。则A、非金属性N大于Si,则最简单气态氢化物的稳定性:X>Y,A错误;B、非金属性越强,相应阴离子的还原性越弱,则单核阴离子的还原性:W<Z,B错误;C、含S元素的盐溶液可能显酸性(例如硫酸氢钠)、碱性(亚硫酸钠)或中性(硫酸钠),C正确;D、Y、Z、W的最高价含氧酸的酸性依次增强,D错误,答案选C。
初步判断提供信息和考查问题
审题
析题
解题
审题时,题目提供的是元素周期表的位置关系、原子结构特点还是元素及化合物的性质
抓住关键信息,突破解题瓶颈
通过元素周期表的基本结构及原子序数的关系,运用“位—构—性”和元素周期律来进行相关的分析,得到性质关系。
得出结果,进行检查
结合上面两步,进行相关的解答,得到答案后再运用相关规律,进行检验和验证,最终得到结论。

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