考点4 物质结构 元素周期律
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考点4 物质结构元素周期律1．（2010·全国卷Ⅰ·T13·6分）下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是A．存在四面体结构单元，O处于中心，Si处于4个顶角B．最小的环上，有3个硅原子和3个氧原子C．最小的环上，硅和氧原子数之比为1：2D．最小的环上，有6个硅原子和6个氧原子【命题意图】本题以晶体结构为考查对象,主要考查SiO2晶体网状结构中Si和O 的排布情况。
【思路点拨】怎样理解SiO2的结构，可从晶体硅进行转化，晶体硅与金刚石结构相似，只需将碳原子换成硅原子即可，再将Si-Si键断开，加入O即可，见：但是若将题目中B、C 、D三个选项前面分别加上“平均每个”，则本题的答案就又变了，这时就要应用均摊法了，由于每个硅原子被12个环所共用，每个氧原子被6个环所共用，每个Si-O键被6个环所共用，则均摊之后在每个环上含有0.5个Si，1个O，2个Si-O键，此时则B、D错误，C正确了，也即在1molSiO2中含有4 mol Si-O键。
【规范解答】选D。
二氧化硅是原子晶体，结构为空间网状，存在硅氧四面体结构，硅处于中心，氧处于4个顶角，所以A项错误；在SiO2晶体中，每6个Si和6个O形成一个12元环（最小环），所以D对，B、C都错误。
2.（2010·全国卷Ⅱ·T12·6分）短周期元素W 、X、 Y、 Z的原子序数依次增大，且W 、X、 Y+、 Z的最外层电子数与其电子层数的比值依次为2 、3、 4、2（不考虑零族元素）。
下列关于这些元素的叙述错误的是A．X和其他三种元素均可形成至少两种二元化合物B．W和X、Z两种元素分别形成的二元化合物中，均有直线形分子C．W 、X和Y三种元素可以形成碱性化合物D．Z和其他三种元素形成的二元化合物，其水溶液均呈酸性【命题立意】本题以物质结构为考查对象,主要考查核外电子排布、分子的空间构型、溶液的酸碱性等。
【思路点拨】先根据W、X、Y+、Z的最外层电子数与其电子层数的比值关系确定四种元素，然后结合选项进行分析。
二元化合物指的是由两种元素组成的化合物。
【规范解答】选D。
由题干中的“短周期元素”可知四种元素应在前三周期，根据W、X、Y+、Z的最外层电子数与其电子层数的比值依次为2 、3、 4、 2，可推出W：C，X：O，Y：Na，Z：S。
Ａ项,氧元素和碳元素可组成CO和CO2，氧元素和钠元素可组成Na2O2和Na2O，O和S可组成SO2、SO3。
由此可知A正确。
B项,Ｃ和Ｏ组成的CO2，Ｃ和S组成的CS2，都是直线形分子，所以B正确。
C项,W、X和Y三种元素可以形成Na2CO3，Na2CO3是强碱弱酸盐，溶于水，水解显碱性，故C正确。
D项,Z和钠元素形成的Na2S，Na2S是强碱弱酸盐，溶于水，水解显碱性，所以D错误。
3.（2010·四川高考·T8·6分）下列说法正确的是A.原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表第ⅡA族B.主族元素X、Y能形成XY2型化合物，则X与Y 的原子序数之差可能为2或5C.氯化氢的沸点比氟化氢的沸点高D.同主族元素形成的氧化物的晶体类型均相同【命题立意】本题以物质结构、元素周期律为考查对象，主要考查核外电子排布、沸点的高低、晶体结构等知识点。
【思路点拨】在分析物质结构部分的叙述题型时，要努力找出特殊的例子来反驳选项内容；在比较分子晶体的熔沸点高低时一定要注意看是否需要考虑氢键。
【规范解答】选B。
A项,最外层电子数为2的元素可能是He，所以A错误。
B项,在X、Y形成的XY2型化合物中，如CO2原子序数之差为2，MgCl2原子序数之差为5，所以B正确。
C项,HF中存在氢键，沸点比HCl的沸点高，所以C错误。
D项,同主族元素形成的氧化物如CO2是分子晶体，而SiO2是原子晶体，所以D错误。
4.（2010·上海高考·T20·4分）几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：下列叙述正确的是A．X、Y元素的金属性 X<YB．一定条件下，Z单质与W的常见单质直接生成ZW2C．Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水D．一定条件下，W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来【命题立意】此题考查了物质结构与元素周期律知识。
【思路点拨】（1）金属元素无负价，主族元素的最高正价等于族序数，最低负价等于族序数-8。
（2）在元素周期表中，第3周期金属元素的原子半径远远大于第2周期非金属元素的原子半径。
【规范解答】选D。
由化合价可知，X为第ⅡA族金属元素，Y为第ⅢA金属元素，Z为第ⅤA族非金属元素，W为第ⅥA族非金属元素；X、Y的原子半径相近，Z和W 的原子半径相近，但Z和W 的原子半径远远小于X、Y的原子半径，由此可推断出Z和W是位于第2周期的非金属元素，X和Y是位于第3周期的金属元素。
所以X是Mg，Y 是Al，其金属性X>Y，A错误； W是氧元素，Z是氮元素，两者的单质反应直接生成NO，B错误；Y的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝，不溶于氨水，C错误；一定条件下，氧气可以和氨气反应生成水和氮气，D正确。
5.（2010·上海高考·T2· 2分）下列有关物质结构的表述正确的是A．次氯酸的电子式B．二氧化硅的分子式 SiO2C．硫原子的最外层电子排布式3s23p4+112 8 1D．钠离子的结构示意图【命题立意】此题考查了物质结构中的原子的核外电子排布、原子（离子）的结构示意图、电子式的书写、晶体类型的判断等知识点。
【思路点拨】（1）书写电子式时，首先判断化学键的类别：共价键还是离子键；（2）判断电子排布式正误时，可以依次验证电子数目的正误、填充顺序的正误、填充电子数的正误。
【规范解答】选C 。
次氯酸为共价化合物，氢原子、氯原子只需形成1对共用电子对即可达到稳定结构，氧原子需形成2对共用电子对才可达到稳定结构，故其电子式为：，A 错误；二氧化硅是原子晶体，其结构中不存在分子，故SiO 2不能称为分子式，只能称为化学式，B 错误；S 是16号元素，其核外电子排布为：1s 22s 22p 63s 23p 4，C 正确；钠离子是钠原子失去了最外层的1个电子，其离子结构示意图为：，D 错误。
【类题拓展】电子式的书写注意事项：（1）书写电子式时，首先要判断化合物的类型，是离子化合物还是共价化合物。
（2）若是离子化合物，相同的离子不能合并，注意阴离子的电子式要用“[ ]”括起，且达到2电子或8电子稳定结构。
（3）若是共价化合物，相同的原子不能合并，还应注意：①各原子最外层的电子即使未参与成键也必须全部标出；②要正确标出共用电子对的对数；③较复杂的要标对原子间的连接方式，原子间的连接方式不一定是分子式书写的顺序。
如HClO 的电子式为 ，而不是 。
6．（2010·上海高考·T5· 2分）下列判断正确的是A ．酸酐一定是氧化物B ．晶体中一定存在化学键+11 2 8C ．碱性氧化物一定是金属氧化物D ．正四面体分子中键角一定是109o 28′【命题立意】此题考查了物质的分类、化学键和分子的构型等知识点。
【思路点拨】（1）无机含氧酸的酸酐一定是氧化物，有机酸的酸酐不一定是氧化物；（2）注意一类特殊的晶体-----稀有气体形成的晶体；（3）正四面体分子不一定都与CH 4相似，均为5原子分子。
【规范解答】选C 。
无机含氧酸的酸酐一定是氧化物，有机酸的酸酐不一定是氧化物，如醋酸酐（C 4H 6O 3）就不是氧化物，A 错误；惰性气体都是单原子分子，其晶体中只存在分子间作用力，不存在化学键，B 错误；正四面体分子中，白磷分子（P 4）的键角是60o ，D 错误。
【类题拓展】碱性氧化物与金属氧化物、酸性氧化物与非金属氧化物的关系：（1）碱性氧化物一定是金属氧化物。
（2）金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Mn 2O 7是酸性氧化物，Al 2O 3是两性氧化物。
（3）非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如CO 、NO 是不成盐氧化物。
（4）酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn 2O 7是酸性氧化物。
7.（2010·全国卷Ⅰ·T6·6分）下列判断错误．．的是 A ．沸点：333NH PH AsH ＞＞ B ．熔点：344Si N NaCl SiI ＞＞C ．酸性：42434HClO H SO H PO ＞＞D ．碱性：()()3NaOH Mg OH Al OH 2＞＞【命题立意】本题以物质结构、元素周期律为考查对象，主要考查晶体熔沸点高低的判断及元素金属性和非金属性的判断。
【思路点拨】①在判断物质的熔沸点高低时，首先判断晶体类型，一般认为是：原子晶体＞离子晶体＞金属晶体＞分子晶体，在分析分子晶体熔沸点高低时，有时需考虑氢键的影响。
②在判断元素的最高价氧化物的水化物的酸碱性强弱时，可根据元素的金属性、非金属性的强弱进行判断。
【规范解答】选A。
A项由于NH3分子间存在氢键，故最高，AsH3、PH3分子间不存在氢键，只有范德华力，组成和结构相似的分子相对分子质量越大，其分子间作用力越大，熔沸点越高，故应该为：NH3＞AsH3＞PH3；所以A项错误。
B项Si3N4是原子晶体，NaCl是离子晶体，SiI4是分子晶体；根据晶体熔沸点高低的一般规律：原子晶体＞离子晶体＞金属晶体＞分子晶体，所以B项说法正确。
C项元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强，由于非金属性:Cl＞S＞P,所以C项说法正确。
D项元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物的碱性越强，由于Na ＞Mg＞Al，所以D项说法正确。
【类题拓展】晶体熔沸点高低的判断方法判断晶体熔沸点高低首先根据晶体类型：原子晶体＞离子晶体＞金属晶体＞分子晶体，然后根据不同类型晶体熔沸点的影响因素进行比较。
①离子晶体：化学式与结构相似的离子晶体，阴阳离子半径越小，离子键越强，熔沸点越高，如：氯化钠＞氯化钾＞氯化铯。
②原子晶体：成键原子间键长越短，键能越大，共价键越强，熔沸点越高。
如：金刚石＞碳化硅＞晶体硅。
③分子晶体：组成和结构相似的分子晶体，分子量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高。
但具有氢键的分子晶体，如一水合氨、氟化氢熔沸点反常的高。
绝大多数有机物属于分子晶体，遵循以下规律：a.组成和结构相似的有机物，分子量越大，熔沸点越高。
b.链烃及其衍生物的同分异构体，支链越多，熔沸点越低，芳香烃按邻、间、对降低。
c.高级脂肪酸和油脂中，不饱和程度越大，熔沸点越低，如：硬脂酸＞软脂酸。
④金属晶体：在同类金属晶体中，金属离子半径越小，阳离子所带电荷数越多，金属键越强，熔沸点越高，如：锂＞钠＞钾＞铷＞铯；合金的熔沸点低于它的各成分金属的熔沸点如：铝＞镁＞铝镁合金8.（2010·重庆高考·T26·15分）金属钙线是炼制优质钢材的脱氧脱磷剂，某钙线的主要成分为金属M和Ca，并含有3.5%（质量分数）CaO。
