2.1物质结构（必考）
综合提升卷
1．（·天津耀华中学高考模拟）主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均小于20。W、X、Y、Z的族序数之和为12；X与Y的电子层数相同；向过量的ZWY溶液中滴入少量胆矾溶液，观察到既有黑色沉淀生成又有臭鸡蛋气味的气体放出。下列说法正确的是（）
A．ZWY是离子化合物，既可以与酸反应又可以与碱反应
B．晶体X熔点高、硬度大，可用于制造光导纤维
C．原子半径由小到大的顺序为：
D．热稳定性：
A
主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20。向过量的ZWY溶液中滴入少量硫酸铜溶液，观察到既有黑色沉淀生成又有臭鸡蛋气味的气体放出，臭鸡蛋气体的气体为H2S，黑色沉淀为CuS，ZWY为NaHS或KHS；由于W、X、Y、Z的族序数之和为12，X的族序数=12-1-1-6=4，X与Y的电子层数相同，二者同周期，且原子序数不大于20，则X只能为Si，Y为S元素；Z的原子序数大于S，则Z为K元素。由上述分析可知，W为H，X为Si元素，Y为S，Z为K元素
A、KHS属于离子化合物，属于弱酸盐，可以和强酸反应，属于酸式盐，可以和碱反应，故A正确；B、晶体Si熔点高、硬度大，是信息技术的关键材料，故B错误；C、同一周期从左向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，则原子半径r（W）＜r（Y）＜r（X）＜r（Z），故C错误；D、X为Si元素，Y为S，非金属性SiS，热稳定性：SiH4H2S，故D错误；故选A。
2．（·上海高考模拟）a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与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.四种元素中b的金属性最强
B.原子半径：
C.d的单质氧化性比a的单质氧化性强
D.c的最高价氧化物对应水化物是一种强碱
A
a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同，则a的核外电子总数应为8，为O元素；则b、c、d为第三周期元素，c所在周期数与族数相同，应为Al元素，d与a同族，应为S元素，b可能为Na或Mg，结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律解答该题。
由以上分析可知：a为O元素、b可能为Na或Mg、c为Al、d为S元素。
A．同周期元素从左到右元素的金属性逐渐降低，则金属性b＞c，a、d为非金属，金属性较弱，则4种元素中b的金属性最强，选项A正确；B．同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，应为b＞c＞d，a为O，原子半径最小，选项B错误；C．一般来说，元素的非金属性越强，对应的单质的氧化性越强，应为a的单质的氧化性强，选项C错误；D．c为Al，对应的最高价氧化物的水化物为氢氧化铝，为弱碱，选项D错误；故选：A。
3．（·安徽六安一中高考模拟）短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增，a、b、c、d、e、f是由这些元素组成的化合物，m为单质，d是淡*色粉末，b是生活中常见的液态化合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是
A．化合物a中只含有C、H两种元素
B．几种元素的原子半径由大到小顺序为Z＞Y＞X＞W
C．d是离子化合物，阴阳离子个数比为1：2
D．Y与W形成的简单化合物是同主族元素同类型化合物中沸点最低的
C
b是生活中常见的液态化合物，b是水；d是淡*色粉末，能与水反应，d是Na2O2，Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气，m是氧气、e是NaOH；CO2与Na2O2反应生成碳酸钠和氧气，c是CO2、f是Na2CO3；W、X、Y、Z原子序数依次递增，则W、X、Y、Z依次是H、C、O、Na。
A.a与氧气反应生成二氧化碳和水，所以化合物a中一定含有C、H元素，可能含有氧元素，故A错误；B.H、C、O、Na的原子半径由大到小顺序为Na＞C＞O＞H，故B错误；C.d是Na2O2，属于离子化合物，阴阳离子个数比为1：2，故C正确；D.水分子间含有氢键，H2O是同主族元素同类型化合物中沸点最高的，故D错误。答案选C。
4．（·上海高考真题）短周期元素m、n、p、q在元素周期表中的排序如图所示，其中m的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能反应。下列说法正确的是（）
m
n
p
q
A.非金属性：mn
B.氢化物稳定性：np
C.简单阴离子半径：pq
D.最高价氧化物对应水化物酸性：pq
C
m的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能反应，说明m为氮元素，则n为氧，p为硫，q为氯。A.同周期元素从左到右，非金属性逐渐增强，则氮和氧比较，氧的非金属性强，故A错误；B.同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，非金属性越强，其气态氢化物越稳定，则水的稳定性强于硫化氢，故B错误；C.硫离子和氯离子电子层结构相同，核电荷数越大，半径越小，所以硫离子半径大，故C正确；
D.元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性Cl强于S，则高氯酸的酸性强于硫酸，故D错误；答案选C。
故B错误；C.d为O、e为Na、g为S，由d、e、g三种元素组成的盐Na2S2O3溶液和稀硫酸反应可能生成S沉淀,故C正确；D.f为Al，f的最高价氧化物的水化物为Al（OH）3,为两性氢氧化物，e和h的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、HClO4，可以与Al(OH)3发生反应,故D正确；答案：B。
7．（·*高考模拟）X、Y、Z、T四种原子序数递增的短周期元素，其部分性质或结构如下
元素编号
元素性质或原子结构
X
形成的简单阳离子核外无电子
Y
元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应
Z
元素在周期表的族序数等于周期序数的3倍
T
同周期元素中形成的简单离子半径最小
下列说法正确的是
A．原子半径大小顺序：TZYX
B．X分别与Y、Z均可形成既含极性键又含非极性键的化合物
C．T的单质与Y的最高价氧化物对应水化物的溶液不反应
D．由X、Y和Z三种元素构成的强电解质，对水电离均起抑制作用
B
X形成的简单阳离子核外无电子，应为H元素；Y元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应，形成的物质为铵盐，应为N元素；Z元素在周期表的族序数等于周期序数的3倍，即最外层电子数为电子层数的3倍，应为O元素；T同周期元素中形成的简单离子半径最小，应为Al元素，
即X为H元素，Y为N元素，Z为O元素，T为Al元素，则：
A.根据同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，原子的核外电子层数越多，半径越大可知，原子半径顺序为TYZX，选项A错误;B.X分别与Y、Z可形成N2H4、H2O2等化合物，既含极性键又含非极性键，选项B正确；C.Al可与稀硝酸发生氧化还原反应，与浓硝酸发生钝化，选项C错误；D.由X、Y和Z三种元素构成的强电解质为NH4NO3，为强酸弱碱盐，水解成酸性，促进水的电离，选项D错误。答案选B。
8．（·全国高考真题）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
A．WZ的水溶液呈碱性
B．元素非金属性的顺序为XYZ
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
C
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。
A项、氯化钠为强酸强碱盐，水溶液呈中性，故A错误；B项、同周期元素从左到右，非金属性依次增强，则非金属性的强弱顺序为Cl＞S＞P，故B错误；C项、P元素的最高价氧化物对应水化物为磷酸，磷酸是三元中强酸，故C正确；D项、新化合物中P元素化合价为—3价，满足8电子稳定结构，故D错误。故选C。
9．（·安徽高考模拟）主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20。W、X、Z族序数之和为10；Y的原子半径在同周期主族元素中最小；W与Z形成的化合物常温下可与饱和NaCl溶液反应，产生的气体常用于切割和焊接金属。下列说法错误的是
A．X的单质是人类将太阳能转化为电能的常用材料
B．Y元素可以形成多种含氧酸
C．X元素在自然界中只有化合态没有游离态
D．W与Z形成的化合物与饱和NaCl溶液的反应要选用如上图装置
D
主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20，W与Z形成的化合物常温下可与饱和NaCl溶液反应，产生的气体常用于切割和焊接金属，该气体为乙炔，则W为C元素，Z为Ca元素；W、X、Z族序数之和为10，则X的族序数=10-4-2=4，位于ⅣA族，则X为Si元素；Y的原子半径在同周期主族元素中最小，Y的原子序数大于Si，位于第三周期，为Cl元素，根据分析可知：W为C元素，X为Si，Y为Cl，Z为Ca元素。
A.单质Si为良好的半导体材料，是人类将太阳能转化为电能的常用材料，A正确；B.Cl元素含有多种化合价，可以形成多种含氧酸，如次氯酸、氯酸、高氯酸等，B正确；
C.Si为亲氧元素，在自然界中只以化合态存在，没有游离态，C正确；D.碳化钙极易与水反应，不是难溶于水的块状固体，不能用图示装置制取乙炔，D错误；故合理选项是D。
10．（·湖北武汉中学高考模拟）短周期元素X、Y、Z、W、R、T的原子序数依次增大，X的最外层电子数与次外层电子数相等，X、W位于同族。Y和Z的价电子数之和等于R和T的最外层电子数之和，这四种元素组成两种盐Z2TY3和ZRY2。在含该两种盐的混合溶液中滴加盐酸，产生白色沉淀的物质的量与盐酸体积的关系如图所示。下列说法正确的是（）
A．简单离子的半径：r（Y）＜r（Z）＜r（W）
B．气态氢化物的热稳定性：TY
C．工业上电解R的氯化物冶炼单质R
D．X的氢氧化物既可与强酸反应，又可与强碱反应
D
最外层与次外层电子数相等的元素有Be、Ar，题中X只能为铍（Be）；与X同主族的W为镁（Mg）。据盐化学式Z2TY3和ZRY2可知，Y为氧（O），结合与盐酸反应的图象，得R为铝（Al）；因原子序数增大，盐中阳离子Z元素只能是钠（Na）；又据Y、Z与R、T的价电子关系，知T为硅（Si）。
A项：O2－、Na+、Mg2+核外电子排布相同，核电荷大的，则离子半径小。故离子半径：r（Y）r（Z）r（W），A项错误；B项：据元素在周期表中的位置，知非金属性SiO，则气态氢化物的热稳定性：TY，B项错误；C项：工业上电解熔融的氧化铝冶炼单质铝，氯化铝为共价化合物，熔融时不能被电解，C项错误；D项：据对角线法则，氢氧化铍和氢氧化铝相似，是两性氢氧化物，既可与强酸反应，又可与强碱反应，D项正确。本题选D。
11．（·天津高考模拟）如图是部分短周期元素（用字母x等表示）化合价与原子序数的关系图。
根据判断出的元素回答问题：
（1）h在周期表中的位置是__________。
（2）比较z、f、g、r常见离子的半径大小（用化学式表示，下同）：______＞______＞______＞______；比较r、m的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：______＞______＞；比较d、m的氢化物的沸点：______＞______。
（3）x与氢元素能形成多种化合物，其中既含极性键又含非极性键，且相对分子质量最小的物质是（写分子式）______，实验室制取该物质的化学方程式为：____________________________________。
（4）由y、m和氢元素组成一种离子化合物，写出其电子式：___________________________。
（5）用铅蓄电池作电源，惰性电极电解饱和em溶液，则电解反应的生成物为（写化学式）___________________________。铅蓄电池放电时正极反应式为式）___________________________。
（3）e为Na，d为O，已知1molNa的单质在足量O2中燃烧，产物为过氧化钠，恢复至室温，放出.5kJ热量，热化学方程式为：2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)ΔH＝－kJ/mol；
（4）x和d分别为H、O，组成的化合物中，既含有极性共价键又含有非极性共价键的为过氧化氢，过氧化氢与CN－在碱性条件下发生氧化还原反应，生成碳酸根离子和氨气，反应的离子方程式为：H2O2+CN-+OH-=CO32-+NH3↑；
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复习金属及其化合物的性质，很散乱是吗？找不到联系是吗？get不到重点是吗？来看看我们强大的思维导图。
一．金属的通性
1．位置：金属元素位于周期表的左下角，最外层电子数大部分少于4个。
2．物理通性：大部分有延展性、金属光泽，都有导热导电性等。
3．化学性质：易失电子，被氧化，金属表现还原性。
4．钠、铝、铁、铜单质的重要性质
钠
铝
铁
铜
与非金属单质
O2
4Na+O2＝2Na2OO2+2NaNa2O2
4Al+3O22Al2O3
3Fe+2O2Fe3O4
2Cu+O22CuO
Cl2
2Na+Cl22NaCl
2Al+3Cl22AlCl3
2Fe+3Cl22FeCl3
Cu+Cl2CuCl2
S
2Na+SNa2S
2Al+3SAl2S3
Fe+SFeS
2Cu+SCu2S
H2O
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑
3Fe+4H2OFe3O4+4H2
不反应
HCl溶液
2Na+2HCl＝2NaCl+H2↑
2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑
Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑
不反应
NaOH溶液
与水反应
2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑
不反应
不反应
CuSO4溶液
2Na+2H2O+CuSO4＝Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑
较复杂
较复杂
不反应
制备
2NaCl2Na+Cl2↑
2Al2O34Al+3O2↑
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
CuO+COCu+CO2
⑴Na2O、Na2O2和NaOH
名称和化学式
氧化钠（Na2O）
过氧化钠（Na2O2）
氢氧化钠（NaOH）
颜色和状态
白色固体
淡*色固体
无色固体
类别
碱性氧化物离子化合物
过氧化物离子化合物
碱离子化合物
电子式
Na+[]Na+
Na+[]2-Na+
Na+[]－
氧元素化合价
-2
-1
-2
化学键
离子键
离子键非极性键
离子键极性键
稳定性
不稳定
比Na2O稳定
稳定
与水反应
Na2O+H2O＝2NaOH
2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑
不反应
与酸反应
Na2O+2HCl＝2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl＝4NaCl+O2↑＋2H2O
NaOH+HCl＝NaCl+H2O
与酸酐反应
Na2O+CO2＝Na2CO3
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑
2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2ONaOH+CO2＝NaHCO3
与盐溶液反应
Na2O+2NaHSO4＝2Na2SO4+H2ONa2O+H2O+CuSO4＝Cu(OH)2↓+Na2SO4
2Na2O2+4NaHSO4＝4Na2SO4+O2↑+2H2O2Na2O2+H2O+CuSO4＝Cu(OH)2↓+2Na2SO4+O2
NaOH+NaHSO4＝Na2SO4+H2O2NaOH+CuSO4＝Cu(OH)2↓+Na2SO4
用途
制氢氧化钠
漂白剂、供氧剂、氧化剂
化工原料、制纸浆、肥皂
知识拓展：Na2O2的强氧化性：能氧化SO2、FeCl2、H2S、Na2SO3、等，因强氧化性而使品红溶液褪色。
⑵Na2CO3和NaHCO3
名称和化学式
碳酸钠（Na2CO3）
碳酸氢钠（NaHCO3）
俗名
纯碱、苏打
小苏打
颜色和状态
白色晶体
白色粉末
水中溶解性
易溶
易溶（比Na2CO3溶解度小）
热稳定性
稳定
不稳定：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
与酸反应
CO32－+H+＝HCO3－HCO3－+H+＝H2O+CO2↑
HCO3－+H+＝CO2↑+H2O
与某些碱反应
Ba(OH)2+Na2CO3＝BaCO3↓+2NaOH
NaHCO3+Ca(OH)2＝CaCO3↓+NaOH+H2O2NaHCO3+Ca(OH)2＝CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
与某些盐反应
BaCl2+Na2CO3＝BaCO3↓+2NaCl
NaHCO3+NaHSO4＝Na2SO4+H2O+CO2↑
与CO2反应
Na2CO3+CO2+H2O＝2NaHCO3
不反应
相互转化
Na2CO3NaHCO3
制法
NaOH+CO2＝NaHCO32NaHCO32Na2CO3+H2O+CO2↑
NaOH+CO2＝NaHCO3
鉴别
加酸产生CO2加热难分解
加酸产生CO2较Na2CO3快加热分解出CO2
用途
制玻璃、肥皂、造纸、纺织
发酵粉、治胃酸过多
知识拓展：
①钠在露置于空气中的变化过程：
Na→Na2O→NaOH→NaOH(aq)→Na2CO3·10H2O→Na2CO3
银白色→变暗→白色固体→溶液→白色块状→白色粉末
②碳酸钠与盐酸的反应：
若将盐酸逐滴缓慢滴加到碳酸钠溶液中：H++CO32－=HCO3－；HCO3－+H+=H2O+CO2↑。
现象：开始无气体生成，滴加到一定量后出现气体。
若将碳酸钠逐滴缓慢滴加到盐酸中：2H++CO32－＝H2O+CO2↑。
现象：立即出现气泡。（常用来相互鉴别）
1．镁与铝
⑴原子结构及物理性质
镁
铝
在周期表中位置
第3周期第ⅡA族
第3周期第ⅢA族
原子结构示意图
色态
较低
较低但大于镁
熔点
较小
较小但大于镁
密度
较小
较小但大于镁
硬度
较小
较小但大于镁
⑵镁铝的化学性质
项目
Mg
Al
与非金属反应
O2
方程式
2Mg+O22MgO
4Al+3O22Al2O3
现象
剧烈反应、耀眼白光、放出大量热
S
Mg+SMgS
2Al+3SAl2S3
N2
3Mg+N2Mg3N2
与H2O
方程式
Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
2Al+6H2O＝2Al(OH)3↓+3H2↑
现象
冷水慢，沸水快
一般不反应，只有氧化膜被破坏后反应
与酸反应
Mg+2H+=Mg2++H2↑
2Al+6H+＝2Al3++3H2↑(常温下，在浓H2SO4、浓HNO3中钝化)
与NaOH溶液
2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑
与某些氧化物
2Mg+CO22MgO+C
2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
主要用途
镁合金汽车、飞机制造、照明弹等
铝合金汽车、船舶、飞机制造、防锈油漆、导线、电缆等
工业制备
MgCl2Mg+Cl2↑
2Al2O34Al+3O2↑
2．镁和铝氧化物的对比
氧化物
MgO
Al2O3
属类
碱性氧化物
两性氧化物
色态
白色粉末、熔点高
白色粉末、熔点高
化学性质
H2O
MgO+H2O＝Mg(OH)2↓(反应缓慢进行)
不溶解也不反应
酸液
MgO+2H+＝Mg2++H2O
Al2O3+6H+＝2Al3++3H2O
NaOH溶液
不溶解也不反应
Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O
重要用途
制造耐火、耐高温材料
制造耐火、耐高温器材，冶炼铝
3．镁和铝的氢氧化物
氢氧化物
Mg(OH)2
Al(OH)3
属类
碱
两性氢氧化物
色态
白色固体
白色固体
溶解性
难溶
难溶
电离方程式
Mg(OH)2Mg2++2OH－
H2O+AlO2－+H+Al(OH)3Al3++3OH－
与HCl等酸溶液
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O(可溶于NH4Cl等强酸弱碱盐)
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
与NaOH溶液
不反应
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
热不稳定性
Mg(OH)2MgO+H2O
2Al(OH)3Al2O3+3H2O
实验室制法
可溶性镁盐加NaOH溶液 Mg2++2OH-＝Mg(OH)2↓
可溶性铝盐加氨水Al3++3NH3·H2O＝Al(OH)3↓+3NH+4
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