2021届高三化学人教版高考复习考点突破卷：原子结构元素周期律元素周期表和化学键(化学教学大咖提供)

原子结构元素周期律元素周期表和化学键

1．（2020高考全国1卷真题）1934年约里奥–居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核4

2

He)

轰击金属原子W

Z X，得到核素30Z+2Y，开创了人造放射性核素的先河：W Z X+4

2

He→30

Z+2

Y+10n。

其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是

A．W

Z

X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．27

13

Al的质量数为27，则该原子相对原子质量为27，故A错误；B．Al元素均可形成AlCl3，P元素均可形成PCl3，故B正确；C．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．P的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO2等，故D错误；故答案为：B。

2．（2020高考全国2卷真题）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

【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、X、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．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．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．N的最高价氧化物的水化物HNO3为强酸，故C正确；D．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。

3．（2020高考全国3卷真题）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z；化合物XW3与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是

A．非金属性：W> X>Y> Z B．原子半径：Z>Y>X>W

C．元素X的含氧酸均为强酸D．Y的氧化物水化物为强碱

【答案】D

【解析】根据题干信息可知，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，化合物XW3

与WZ相遇会产生白烟，则WX3为NH3，WZ为HCl，所以W为H元素，X为N元素，Z为Cl元素，又四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z，则Y的核外电子总数为11，Y为Na元素。根据上述分析可知，W为H元素，X为N元素，Y为Na元素，Z为Cl元素，则A．Na为金属元素，非金属性最弱，非金属性Y＜Z，A选项错误；B．同周期元素从左至右原子半径依次减小，同主族元素至上而下原子半径依次增大，则原子半径：Na＞Cl＞N＞H，B选项错误；C．N元素的含氧酸不一定全是强酸，如HNO2为弱酸，C选项错误；D．Y的氧化物水化物为NaOH，属于强碱，D选项正确；答案选D。

4．下列叙述正确的是

A．24 g 镁与27 g铝中，含有相同的质子数

B．同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同

C．1 mol重水与1 mol水中，中子数比为2∶1

D．1 mol乙烷和1 mol乙烯中，化学键数相同

【答案】B

【解析】A．1个Mg原子中有12个质子，1个Al原子中有13个质子。24g镁和27g铝各自的物质的量都是1mol，所以24g镁含有的质子数为12mol，27g铝含有的质子的物质的量为13mol，选项A错误。B．设氧气和臭氧的质量都是Xg，则氧气（O2）的物质的量为mol，

臭氧（O 3）的物质的量为mol ，所以两者含有的氧原子分别为×2=mol 和×3=

mol ，即此时氧气和臭氧中含有的氧原子是一样多的，而每个氧原子都含有8个电子，所以同等质量的氧气和臭氧中一定含有相同的电子数，选项B 正确。C ．重水为

，其中含有1个中子，含有8个中子，所以1个重水分子含有10个中子，1mol 重水

含有10mol 中子。水为

，其中没有中子，含有8个中子，所以1个水分子含有8个中子，1mol 水含有8mol 中子。两者的中子数之比为10:8=5:4，选项C 错误。D ．乙烷（C 2H 6）分子中有6个C －H 键和1个C －C 键，所以1mol 乙烷有7mol 共价键。乙烯（C 2H 4）分子中有4个C －H 键和1个C ＝C ，所以1mol 乙烯有6mol 共价键，选项D 错误。故选B 。

5．已知：BF 3和水反应生成氟硼酸（HBF 4）和硼酸（H 3BO 3），一定条件下BF 3与一定量水可形成()232H O BF ?晶体Q （）。下列有关说法，正确的是

A ．BF 3和水反应生成氟硼酸和硼酸是氧化还原反应

B ．BF 3分子中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构

C ．晶体Q 中存在离子键、共价键、范德华力和氢键

D ．H 3BO 3在水中只发生反应：()3324H BO H O

B OH H -+??++??，可知硼酸是一元酸 【答案】D

【解析】A ．BF 3和水反应生成氟硼酸（HBF 4）和硼酸（H 3BO 3）没有元素化合价发生变化，不是氧化还原反应，A 错误；B ．BF 3分子中，B 原子最外层只有6个电子，B 错误；C ．由Q 的结构可知：晶体Q 分子内：不存在离子键，存在B-F 、B-O 、O-H 共价键，O …H 之间存在氢键，分子之间存在范德华力，C 错误； D ．由H 3BO 3在水中只发生反应()-+3324H BO +H O B OH +H ????可知：()-

+3324H BO +H O B OH +H ????为硼酸的电离方程式，故硼酸为一元弱酸，D 正确。

答案选D 。

6．四种主族元素的离子a X m+、b Y n+、c Z n-和d R m-(a 、b 、c 、d 为元素的原子序数)，它们具有相同的电子层结构，若m>n ，对下列叙述的判断正确的是（ ）

①a-b=n-m

②元素的原子序数a>b>c>d

③元素非金属性Z>R

④最高价氧化物对应水化物的碱性X>Y

A．②③正确B．只有③正确C．①②③④都正确D．①②③正确

【答案】A

【解析】四种主族元素的离子a X m+、b Y n+、c Z n-和d R m-(a、b、c、d为元素的原子序数)，它们具有相同的电子层结构，则X与Y同周期，Z与R同周期，且X、Y在Z、R的上一周期，

a-m=b-n=c+n=d+m；若m>n，则a>b>c>d，X在Y的右边，Z在R的右边。

①由a-m=b-n，可推出a-b=m-n，①不正确；②由以上分析知，元素的原子序数a>b>c>d，

②正确；③因为Z、R同周期且Z在R的右边，所以元素非金属性Z>R，③正确；④X在Y 的右边，金属性Y>X，最高价氧化物对应水化物的碱性Y>X，④不正确；综合以上分析，②③正确，故选A。

7．已知33As、35Br位于同一周期，下列关系正确的是

A．原子半径：As＞Cl＞P B．热稳定性：HCl＞AsH3＞HBr

C．还原性：As3-＞S2-＞Cl-D．酸性：H3AsO4＞H2SO4＞H3PO4

【答案】C

【解析】A．原子半径大小顺序是As＞P＞Cl，故A错误；B．非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，则热稳定性：HCl＞HBr＞AsH3，故B错误；C．单质的氧化性Cl2＞S＞As，所以阴离子的还原性：As3﹣＞S2﹣＞Cl﹣，故C正确；D．非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，则酸性H2SO4＞H3PO4＞H3AsO4，故D错误；故选C．

8．已知A、B、C、D为短周期内原子半径依次增大的元素，X、Y、M、N 分别是由这四种元素组成的二元化合物，甲、乙为B、C两种元素对应的单质且摩尔质量相同。若X与Y的摩尔质量也相同，Y 与乙均为淡黄色固体上述物质之间的转化关系如图所示(部分反应物或生成物已省略)，则下列叙述中正确的是

A．原子序数：A

B．简单离子半径关系：A < D

C．X、Y 中都只存在离子健

D．相对分子质量：M>N，沸点M >N

【答案】B

【解析】Y 与乙均为淡黄色固体，乙为单质，Y为二元化合物，所以乙为S，Y为Na2O2，甲单质的摩尔质量与S相同，均为32g/mol，甲应为O2，且Y(Na2O2)能与水或二氧化碳反应生成甲(O2)，符合题意；氧气可以和M反应生成S单质，且X与氢离子反应生成M，所以M为H2S，则N为H2O；根据已知物质可知四种元素有H、O、Na、S，所以X为Na2S；A、B、C、D 四种元素的原子半径依次增大，所以A为H元素、B为O元素、C为S元素、D为Na。A．根据分析可知原子序数A

9．短周期主族元素M、X、Y、Z的原子序数依次增大，湿润的红色石蕊试纸遇M的气态氢化物变蓝色。含X、Y和Z三种元素的化合物R有如下转化关系(已知酸性强弱：HClO3>HNO3)。下列说法正确的是

A．简单离子半径：Y>Z>M>X

B．简单气态氢化物的热稳定性：M>X

C．加热单质甲与品红溶液反应所得的“无色溶液”，可变成红色溶液

D．常温下，向蒸馏水中加入少量R，水的电离程度可能增大

【答案】D

【解析】在短周期主族元素中，可以形成强碱的是Na元素，所以强碱戊为NaOH。能使品红溶液褪色的气体可能是SO2、Cl2，单质只有Cl2。电解氯化钠水溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气，故R可能是NaClO。M的气态氢化物使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，说明M为氮元素。综上所述，M为氮元素，X为氧元素，Y为钠元素，Z为氯元素。

A．X为氧元素，Y为钠元素，Z为氯元素，M为氮元素，Cl-、N3-、O2-、Na+的半径依次减小，故A错误；B．X为氧元素，M为氮元素，非金属性越强，简单气态氢化物的稳定性越强，非金属性：O＞N，H2O的热稳定性比NH3强，故B错误；C．若气体甲为氯气，则加热“无色溶液”，由于次氯酸漂白后较稳定，溶液不变色，故C错误；D．NaClO属于强碱弱酸盐，能够发生水解，可促进水的电离，故D正确；答案选D。

10．原子序数依次增大的元素X、Y、Z、W，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。X-的电子层结构与氦相同，Y和Z的次外层有8个电子，Z-和W+的电子层结构相同。下列叙述错误的是（）

A．X和其他三种元素均能形成共价化合物

B．元素的非金属性顺序为：Z>Y>X

C．W和其他三种元素均能形成离子化合物

D．元素X、Y、Z各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6

【答案】A

【解析】原子序数依次增大的元素X、Y、Z、W，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1，X-的电子层结构与氦相同，则X为H元素；Y和Z的次外层有8个电子，原子只能有3个电子层，则Y为S元素，Z为Cl；Z-和W+的电子层结构相同，则W为K元素。

根据分析可知，X为H，Y为S，Z为Cl，W为K元素。A．H元素与S元素、Cl元素放出形成H2S、HCl，二者属于共价化合物，但与K元素形成的化合物为KH，KH属于离子化合物，A 错误；B．同周期自左而右非金属性增强，氢化物中H元素为正价，其非金属性最弱，则非金属性X＜Y＜Z，B正确；C．K元素与H、S、Cl可以形成离子化合物KH、K2S、KCl， C正确；D．H元素最高正化合价为+1、最低负化合价为-1，S元素最高正化合价为+6、最低负化合价为-2，Cl元素最高正化合价为+7、最低负化合价为-1，最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6，D正确；故答案为：A。

11．293

117

Ts是一种人工合成的超重元素，下列说法正确的是（）

A．中子数为117 B．质子数为293

C．质量数为176 D．原子序数为117

【答案】D

【解析】A．293

117Ts的中子数=293-117=174，故A错误；B．293

117

Ts的质子数=117，故B错误；

C．293

117Ts的质量数=293，故C错误；D．293

117

Ts的质子数=原子序数=117，故D正确；故

选D。

12．下列说法正确的是（）

A．14C与12C60互为同位素

B．14C60与12C60是具有相同质子数的不同核素

C．CH3COOH与HCOOCH3互为同素异形体

D．硝基苯与互为同分异构体

【答案】D

【解析】A．14C与12C互为同位素，14C与12C60不互为同位素，A错误；B．14C60与12C60是同一种物质，14C与12C是具有相同质子数的不同核素，B错误；C．CH3COOH与HCOOCH3互为同分异构体，C错误；D．硝基苯与分子式相同，互为同分异构体，D正确；答案选D。13．硫元素最常见和最稳定的一种同素异形体是黄色的正交α－型，1912年E.Beckmann由硫在碘中的冰点降低法测得它含有S8分子。1891年，M.R.Engel用浓盐酸和硫代硫酸盐的饱和溶液在0℃下作用首次制得了一种菱形的 －硫，后来证明含有S6分子。下列说法正确的是

A．S6和S8分子都是由S原子组成，所以它们是一种物质

B．S6和S8分子分别与铁粉反应，所得产物不同

C．S6和S8分子分别与过量的氧气反应可以得到SO3

D．等质量的S6和S8分子分别与足量的KOH反应，消耗KOH的物质的量相同

【答案】D

【解析】A选项，S6和S8分子都是由S原子组成，它们是不同的物质，互为同素异形体，故A错误；B选项，S6和S8是硫元素的不同单质，化学性质相似，因此它们分别与铁粉反应，所得产物相同，故B错误；C选项，不管氧气过量还是少量，S6和S8分子分别与氧气反应可以得到SO2，故C错误；D选项，等质量的S6和S8分子，其硫原子的物质的量相同，因此它们分别与足量的KOH反应，消耗KOH的物质的量相同，故D正确。综上所述，答案为D。14．厌氧氨化法（Anammox）是一种新型的氨氮去除技术，下列说法中正确的是

A．1mol NH4+所含的质子总数为 10N A

B．联氨（N2H4）中含有离子键和非极性键

C．过程 II 属于氧化反应，过程 IV 属于还原反应

D．过程 I 中，参与反应的 NH4+与 NH2OH 的物质的量之比为 1∶2

【答案】C

【解析】A选项，1mol NH4+所含的质子总数为 11N A，故A错误；B选项，联氨（）中含有极性键和非极性键，故B错误；C选项，过程II中N元素化合价升高，发生氧化反应，过程 IV中N化合价降低，发生还原反应，故C正确；D选项，过程I中，参与反应的NH4+到N2H4化合价升高1个，NH2OH到N2H4化合价降低1个，它们物质的量之比为1∶1，故D 错误；综上所述，答案为C。

15．下列关于化学键和化合物的说法中正确的是( )

A．化学键的形成一定伴随着电子的得失

B．金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物

C．非金属元素组成的化合物一定是共价化合物

D．含有阴离子的化合物中一定含有阳离子

【答案】D

【解析】A、离子键的形成一定有电子的得失，共价键的形成是原子间电子对的偏移，而没有得失，A错误；B、金属元素和非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物，有可能是共价化合物如AlCl3，B错误；C、非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物，也可能是离子化合物如NH4Cl，C错误；D、根据电荷守恒，含有阴离子的化合物中一定含有阳离子，D正确。正确答案为D。

16．如图是五种短周期元素的原子序数与其在氢化物中化合价的关系图，则下列说法不正确的是( )

A．X的氢化物具有很强的还原性

B．YW2、ZW2、X2W2都能使品红溶液褪色，且褪色原理相同

C．Y、Z元素的最高价氧化物对应的水化物都呈酸性，而且酸性：HZO4 > H2YO4

D．元素W、T的氢化物的沸点比同主族中相邻的氢化物高，是因为这两种氢化物分子间存在氢键

【答案】B

【解析】短周期元素中，W、Y的化合价均有－2价，处于ⅥA族，则Y的原子序数较大，故W为O元素、Y为S元素；Z有－1价，原子序数大于硫，故Z为Cl，X有+1价，原子序数大于氧，则X为Na，T有－3价，处于ⅤA族，原子序数小于氧，则T为N元素。A. X为Na，其氢化物为NaH，具有很强的还原性，故A正确；B. SO2、ClO2、Na2O2都能使品红溶液褪色，二氧化硫与有色物质化合为无色物质，而ClO2、Na2O2具有强氧化性，将有色物质氧化为无色物质，褪色原理不相同，故B错误；C. Y、Z元素的最高价氧化物对应的水化物分别为H2SO4、HClO4，都呈酸性，由于非金属性Cl > S，故酸性：HClO4> H2SO4，故C正确；D. 元素W、T 的氢化物分别为H2O、NH3，这两种氢化物分子间存在氢键，它们的沸点比同主族中相邻的氢化物高，故D正确。综上所述，答案为B。

17．下列说法错误的是

A．H2O2和Na2O2都属于氧化物，两种物质中所含的化学键类型完全相同

B．原子核外在离核较远区域的电子易失去，其原因是这些电子能量较高

C．第三周期非金属元素形成氢化物的稳定性从左到右逐渐增强

D．在周期表的金属元素和非金属元素的交界处寻找半导体，在过渡元素区中寻找催化剂【答案】A

【解析】A.H2O2和Na2O2都属于氧化物，前者是共价化合物，含有共价键，后者是离子化合物，含有共价键和离子键，故A错误；B. 原子核外在离核较远区域的电子易失去，其原因是这些电子能量较高，原子核对其吸引力小，故B正确；C. 第三周期非金属元素从左到右非金属性逐渐增强，所以其形成氢化物的稳定性从左到右逐渐增强，故C正确；D. 在金属

元素与非金属元素的分界线附近的元素，通常既具有金属性又具有非金属性，可以找到半导体材料，可以用于做催化剂的元素种类较多，一般为过渡金属元素，故D正确；故答案选A。18．下图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图。下列说法正确的是

A．最高价氧化物对应水化物的碱性：Z＜M

B．X、N 两种元素形成的化合物属于离子化合物

C．Y、R 两种元素气态氢化物的稳定性：Y＞R

D．简单离子的半径：Z＞M＞X

【答案】C

【解析】同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故前7种元素处于第二周期，后7种元素处于第三周期，由原子序数可以知道X为O元素，Y为F元素，Z为Na元素，M为Al元素，N为Si元素，R为Cl元素。A．同周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱，金属性越强，对应的最高价氧化物对应水化物的碱性越强，所以碱性强弱为：Z>M，A错误；B．X、N两种元素组成的化合物为二氧化硅，二氧化硅是由原子组成，属于共价化合物，B错误；C．气态氢化物的稳定性和非金属性有关，非金属性越强，气态氢化物越稳定，非金属性Y＞R，Y、R 两种元素气态氢化物的稳定性：Y＞R，C正确；D．离子电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，所以简单离子的半径：M

A．工业上通过电解熔融的WX来制得W

B．W、X对应的简单离子半径顺序为：W＞X

C．该漂白剂中各元素均满足8电子稳定结构

D．Y的最高价氧化物对应水化物为弱酸

【答案】D

【解析】从图中可以看出，Y显4价，说明最外层电子数为4，X显2价，最外层电子数为6，W显+2价，说明它是第ⅡA族的金属元素，所以Z为氢(H)；由“W、X对应的简单离子核外电子排布相同”，可确定W为镁(Mg)，X为氧(O)，从而得出Y为碳(C)。

A．工业上利用电解熔融MgCl2的方法制镁，A不正确；B．W(Mg)、X(O)对应的简单离子半径顺序为：O2->Mg2+，B不正确；C．该漂白剂中氢(H)元素不满足8电子稳定结构，C不正确；D．Y 为碳(C)，它的最高价氧化物对应水化物H2CO3为弱酸，D正确；

故选D。

20．现有部分短周期元素的信息如表所示：

A、B、D三种单质(分别由X、Y、Z元素组成)和甲、乙、丙、丁、戊五种化合物之间的转化关系如图所示(某些条件已略去)。其中丁是一种筒能燃料，分子中含有18个电子，其组成元素与丙相同。

(1)元素X在周期表中的位置是______，其简单离子的结构示意图为______。

(2)单质B的电子式为______。

(3)丙中所含的化学键类型是______(填序号)。

a.离子键

b.极性共价键

c.非极性共价键

(4)反应②中，0.5 mol NaClO参加反应时转移1 mol电子，该反应的化学方程式为______。

TiO、C(石墨)反应只生成乙和碳化钛(TiC)，二者均为某些高温结(5)一定条件下，A与2

构陶瓷的主要成分，该反应的化学方程式为______。

【答案】(1)第三周期IIIA 族 (2) (3)b (4)32422NH +NaClO=N H NaCl H O ++ (5)223一定条件4Al+3TiO +3C 2Al O +3TiC

【解析】X 是第三周期元素的简单离子中半径最小，则X 为Al ，Y 最简单氢化物丙的水溶液呈碱性，则Y 为N 元素，丙为NH 3，Z 原子核外电子数和周期序数相等，则Z 为H 元素．A 、

B 、D 三种单质分别由X 、Y 、Z 元素组成，则A 为Al 、B 为N 2、D 为H 2，丁是一种高能燃料，其组成元素与丙相同，且含有18mol 电子，则丁为N 2H 4；Al 与氮气反应生成甲为AlN ，AlN 水解得到氨气与氢氧化铝，故戊为Al(OH)3，乙为Al 2O 3。

(1)元素X 为A1，在周期表中的位置是第三周期IIIA 族，其简单离子的结构示意图为

；

(2)单质B 为2N ，电子式为；

(3)丙为3NH ，N 原子与H 原子之间形成极性共价键，故选b ；

(4)反应②为氨气与NaClO 的反应，0.5 mol NaClO 参加反应时，转移1 mol 电子，则Cl 元素由＋1价降低为﹣1价，该反应生成NaCl ，同时生成24N H 和水，则该反应的化学方程式为32422NH +NaClO=N H NaCl H O ++；

(5) —定条件下，A1与2TiO 、C(石墨)反应只生成23Al O 和碳化钬(TiC )，该反应的化学

方程式为223一定条件4Al+3TiO +3C

2Al O +3TiC

。