2020-2021备战高考化学原子结构与元素周期表解答题压轴题提高专题练习及答案

1、2020-2021【化学】备战高考化学原子结构与元素周期表解答题压轴题提高专题练习及答案一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析）1 完成下列问题：(1)氮和磷氢化物热稳定性的比较：NH3_PH3（填 “ 或”“ Q32Q1+Q24Q3 2Q1 +Q2bcFeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-Zn+2OH-2e- =Zn(OH)2【解析】【分析】(1)根据元素的非金属性越强，其相应的简单氢化物越稳定分析；(2)PH3 与 HI 反应产生PH4I，相当于铵盐，具有铵盐的性质；(3)根据旧键断裂吸收的能量减去新键生成释放的能量的差值即为反应热，结合燃烧反应为放热反应分析解答

2、；(4)根据在原电池中，负极失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应，结合物质中元素化合价及溶液酸碱性书写电极反应式。【详解】(1)由于元素的非金属性：NP，所以简单氢化物的稳定性：NH3PH3；(2) a铵盐都能与 NaOH 发生复分解反应，所以PH4I 也能与 NaOH 发生反应， a 错误；b铵盐中含有离子键和极性共价键，所以PH4 I 也含离子键、共价键， b 正确；c铵盐不稳定，受热以分解，故PH4I 受热也会发生分解反应， c 正确；故合理选项是bc；(3)1 mol H 2O 中含 2 mol H-O 键，断开 1 mol H-H、1 mol O=O、 1 mol O-H

3、 键需吸收的能量分别为 Q12332122、 Q 、 Q kJ，则形成 1 mol O-H 键放出QkJ 热量，对于反应 H (g)+2O (g)=H O(g)，断开 1 mol H-H 键和 1112mol O=O 键所吸收的能量(Q+Q ) kJ，生成 2 mol H-O 新键释放的221能量为2Q3 kJ，由于该反应是放热反应，所以2Q3 -(Q1+Q2)0，2Q1+Q2r(O2- )r(Al3+) 2H2O2MnO 2-2H 2O+O 2 2Al+2OH-2 +2H 2O=2A1O 2 +3H【解析】【分析】X 是地壳中含量最高的元素，则其为氧(O)； Y 为第三周期中原子半径最小的元

4、素，则其为氯(Cl)； D 元素的最高价氧化物既能溶于强酸又能溶于强碱，则其为铝(Al)； E 的单质是生活中常见金属，其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏，则其为铁(Fe)。【详解】（1）铝的原子结构示意图为，则其在元素周期表中的位置为第三周期第A 族；（ 2）比较 O2-、 Al3+、Cl-的半径时， O2-、 Al3+为两个电子层数， Cl- 为三个电子层，则 Cl - 半径最大， O2-、Al3+的核电荷数，前者为 8 后者为 13，所以离子半径前者大于后者，从而得出离子半径大小关系为 r(Cl-)r(O2- )r(Al3+)；（3） X 的一种氢化物可用于实验室制取X 的单质，则其为H2

5、 O2，其反应的化学方程式为2H 2O22H 2O+O2 ， Al 的单质溶于强碱离子的离子方程式为2Al+2OH - +2H 2O=2A1O 2-+3H 2；（4）保存 FeCl2 溶液时，需向溶液加入少量Fe 单质，以防止Fe2+被空气中 O2 氧化，正确； FeCl2 可由 Fe 与 FeCl3 化合制得， FeCl3 可由 Fe 与 Cl2 化合制得，正确；向煮沸的 NaOH 溶液中滴加 12mL 饱和 FeCl3 溶液，并继续煮沸至液体呈红褐色，可以制得胶体，错误；故选。【点睛】比较原子或离子半径时，通常先看电子层数，一般情况下，电子层数越多，半径越大；当电子层数相同时，比较核电荷数

6、，核电荷数越大，半径越小；当电子层数、核电荷数均相同时，比较最外层电子数，最外层电子数越多，半径越大。8 下表是元素周期表中的一部分。周期 A A A A AA A01A2EFHJ3BCDGI根据 A J在周期表中的位置，用元素符号或化学式回答下列问题：(1)电负性最强的元素是_，第一电离能最小的单质是_。(2)最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是_ ，呈两性的是 _。(3)A 分别与 E、 F、 G、 H、I 形成的简单化合物中，沸点最高的是_。(4)由 B、 C、 D、 G、 I 形成的单核离子中，半径最大的离子是_。【答案】 F Na HClO432-Al(OH)HF S【解析】【分

7、析】先根据元素在周期表的位置确定元素：A 是 H， B 是 Na， C 是 Mg ， D 是 Al， E 是 C，F 是N，G 是 S， H 是 F， I 是 Cl， J 是 Ne。(1)在同一周期元素的原子中，原子半径越小，元素的非金属性越强，元素的电负性越大；元素的金属性越强，其第一电离能越小；(2)形成最高价含氧酸酸性最强的是物质HClO4；处于金属与非金属交界区的Al 元素形成的氧化物的水化物显两性；(3)分子之间作用力越强，物质的熔沸点越高；分子之间存在的氢键，增加分子之间的吸引力，导致相应的氢化物沸点升高；(4)离子核外电子层数越多，离子半径越大；当离子核外电子层数相同时，离子的核

8、电荷数2、8； S2- 、 Cl-是原子获得电子形成阴离子，核外电子排布是越小，离子半径越大。【详解】根据上述分析可知A 是 H， B 是 Na， C 是 Mg ， D 是 Al， E 是 C，F 是 N， G 是 S， H 是 F， I是 Cl， J是 Ne。(1)元素的非金属性越强，其电负性越大，在上述元素中，非金属性最强的元素是F，所以电负性最强的元素是F；元素的金属性越强，原子半径越大，越容易失去电子，其第一电离能越小。在上述元素中金属性最强的元素是Na 元素，所以第一电离能最小的单质是Na；(2)上述元素形成最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是HClO4，呈两性的是Al(OH)3

9、；(3)H 分别与C、N、S、F、Cl 形成的简单化合物分别是CH4、 NH3、 H2S、 HF、 HCl，这些物质都是由分子构成，物质分子间作用力越强，克服分子间作用力消耗的能量越高，物质的熔沸点就越高。氢键是比分子间作用力强很多的作用力，会使物质的熔沸点升高。由于HF、NH3 分子之间存在氢键，且氢键HFNH3，因此物质的沸点最高的是HF。(4)Na、 Mg 、Al、 S、 Cl 都是第三周期的元素， Na+、 Mg2+、 Al3+是原子失去最外层电子形成的阳离子，核外电子排布是2、8、 8。由于离子核外电子层数越多，离子半径越大；当离子核外电子层数相同时，离子的核电荷数越小，离子半径越大

10、，所以上述元素形成的单核离子中，半径最大的离子是S2-。【点睛】本题考查了元素周期表和元素周期律的综合应用，涉及电离能、电负性、氢键、离子半径大小比较等知识点，要根据物质结构特点、氢键对物质性质的影响等知识点再结合元素周期律、知识迁移的方法分析解答即可。9 金、银、铜、铁、铝和钛均是人类生产和生活中大量使用的金属。试回答与上述金属原子结构有关的问题：（1）上述金属元素中属于主族元素的是_ 。（2）钛被称为继铁、铝之后的“第三金属 ”。基态钛原子价电子轨道表示式为_ 。（3）基态金原子的价电子排布式为5d106s1 ，试判断金在元素周期表中位于第_ 周期第 _ 族。（ 4）已知 Ag 与 Cu

11、位于同一族，则 Ag 在元素周期表中位于 _ 区。【答案】铝六 Bds【解析】【分析】（1）铝属于主族元素；（2）钛基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，其外围电子排布式为3d24s2；（3）电子排布式中能层数与周期数相等，外围电子排布式为（n-1） d10ns1 的原子位于第IB族；（ 4） A、 A 族最后填充 s 电子，为 s 区； A零族为 p 区，第 B B 族和第为 d 区； B 和 B 族为 ds 区。【详解】（ 1）铝位于第三周期第 A 族，属于主族元素，金、银、铜、铁和钛都不属于主族元素，故答案为： Al；（2）钛基态原子核外电子排布式为1s22

12、s22p63s23p63d24s2，其外围电子排布式为3d24s2，则其外围电子的电子排布图为：，故答案为：；（3）电子排布式中最大能层数与周期数相等，外围电子排布式为（n-1）d10ns1 的原子位于第 IB 族，基态金原子的外围电子排布式为5d106s1，该原子最大能层数是6，所以金原子位于第六周期第B 族，故答案为：六；B；（4） A、 A 族最后填充 s 电子，为 s 区； A零族为 p 区，第 B B 族和第为 d 区； B 和 B 族为 ds 区， Ag 与 Cu 位于同一族，属于第 B 族，所以属于 ds区，故答案为：ds。【点睛】本题考查了元素周期表的有关知识，明确元素周期表的

13、结构是解本题关键，了解元素周期表 5 区的划分方法。10 现有下列 9 种微粒：11 H 、 12 H 、136 C 、146 C 、147 N 、 2656 Fe2、 2656 Fe3、 168 O2 、 168 O 3 。按要求完成以下各题：（1） 11 H 、 12 H 分别是氢元素的一种_，它们互为 _。（ 2）互为同素异形体的微粒是 _。（ 3） 5626 Fe2 的中子数为 _，核外电子数为 _。（ 4）形成上述 9 种微粒的核素有 _种、元素有 _种。【答案】核素同位素168 O 2 和 168 O3302475【解析】【分析】结合核素的结构分析即可。【详解】(1) 11 H 、

14、 12 H 的质子数均为1，中子数分别为0、 1，分别是氢元素的一种核素，它们互为同位素；(2) 168 O 2 和 168 O3 是由 O 元素组成的两种不同单质，互为同素异形体；(3) 2656 Fe2的质子数为26，质量数为56，中子数为 5626 30 ，核外电子数为26224 ；(4)9种微粒中含有 H 、 C 、 N 、 Fe 和 O 5 种元素，含有11 H 、 12 H 、136C 、 614 C 、147 N 、2656 Fe 、168 O 7 种核素。11 下图是元素周期表的一部分：Fe回答下列问题：用化学用语（1） 、 、 形成的化合物中存在的化学键类型有_。（2） 、

15、、 的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是_。（3）写出 的离子结构示意图为_ 。（4） Y 由 三种元素组成，它的水溶液是生活中常见的消毒剂。Y 的水溶液与洁厕灵混合使用会产生一种有毒气体，该反应的离子方程式为_。 A、 B、C、D 都是中学化学中常见的物质，其中A、B、 C 均含有同一种元素，在一定条件下相互转化关系如下(部分反应中的水已略去)。根据题意回答下列问题：（ 1）若 A 是一种金属单质， C 是淡黄色固体，写出 C 的一种用途 _；（ 2）若 A、 B、 C 均为化合物且含有同一种金属元素，D 是会造成温室效应的一种气体，请写出 D 的电子式 _， A 和 C 反应的离子方程式_

16、。(3)若 D 是一种常见的过渡金属单质，原子核内有26 个质子，向 C 的水溶液中滴加 AgNO3溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，检验此C 溶液中金属离子的方法是 _；又知在酸性溶液中该金属离子能被双氧水氧化，写出该反应的离子方程式_。【答案】离子键、共价键HClO4H2SO4H2 CO3ClO-+Cl-+2H+=Cl2 +H2O 强氧化剂或供氧剂HCO3-32-2+OH =CO+ H O 先加 KSCN，无现象，后滴加氯水，溶液呈血红色 2Fe2+2 2+3+2+H O +2H =2Fe +2H O【解析】【分析】由表中元素所在的位置，可确定、分别为H、 Na、 Al、C、N、 O、

17、 S、 Cl 元素。【详解】（ 1）、形成的化合物为 NaOH，由此可确定其中存在的化学键为离子键、共价键；（ 2）、的最高价含氧酸分别为 H2CO3、 H2SO4、 HClO4，非金属性 ClSC，则酸性由强到弱的顺序为 HClO4H2SO4H2CO3；（3）的离子为Na+，其原子核外有2 个电子层，最外层达8 电子稳定结构，则其离子结构示意图为；（4） Y 为 NaClO，其水溶液与洁厕灵(HCl)混合使用会产生一种有毒气体Cl2，由此可写出该反应的离子方程式为ClO- -+22+Cl+2H=Cl +HO；（ 1） C 是淡黄色固体，则其为Na2 O2，它的用途为强氧化剂或供氧剂；（2）

18、D 是会造成温室效应的一种气体，则其为CO2 ，电子式为， A 为 NaOH，C 为 NaHCO3，则 NaOH 和 NaHCO3反应的离子方程式为 HCO3 -+OH-=CO32-+ H2O；(3)若 D 是一种常见的过渡金属单质，原子核内有26 个质子，则其为Fe。 A 为 Cl2， B 为3222+的方法是先加 KSCN，无现象，后滴加氯水，溶液呈血FeCl， C 为 FeCl 。检验 FeCl中 Fe红色；在酸性溶液中Fe2+能被双氧水氧化，生成Fe3+、H2 O，该反应的离子方程式为2Fe2+H2O2 +2H+ =2Fe3+2H2O。【点睛】检验 Fe2+时，我们易出现这样的错误，先

19、往待测溶液中滴加氯水，然后滴加KSCN 溶液。其错因只是一味地考虑所需滴加的试剂，没有考虑试剂的加入顺序，没有考虑与Fe3+检验的区别到底在哪里。12 钋（ Po）是一种低熔点金属，极其稀有，毒性和放射性极强。回答下列问题：（1）210Po 具有放射性，经衰变成稳定的铅，在衰变过程中释放一个4He2+， Pb 的原子842核中质子数为 _ ，中子数为 _ ， Po 元素能形成较稳定的+4 价离子， wg 21084 Po4+含有的电子的物质的量为_；（2）半衰期是指由大量原子组成的放射性样品中，放射性元素原子核有50发生衰变所需的时间，已知210138 天，质量为64 克的210天后，得到铅的

20、84 Po 的半衰期为84 Po，经 276质量为 _。【答案】 82 1248wmol 47.09g21【解析】【分析】(1)了解任何一个原子X 用 ZA X 表示时的意义，且 A、 Z、 N 满足关系式 A=Z+N，离子所含的电子数为原子得失电子后得到的电子数；(2)半衰期是指有一半发生衰变所需要的时间，276 天是二个半衰期。【详解】(1)Po 的质子数是 84，它释放出的24 He 2+的质子数是2，所以 Pb 的质子数 =84-2=82；Po 的中子数是 210-84=126 ，它释放出的24 He 2+的中子数 =4-2=2，所以 Pb 的中子数 =126-2=124；21084

21、Po4 的质量数为210，所以 Po 的摩尔质量数值为210，质量为 Wg 的 Po 的物质的量为w mol ，一个 Po 原子含的电子数为 84，一个 Po4+离子含的电子数为 84-4=80，所以2102104w8wWg 84 Po所含的电子的物质的量为mol 80= mol ；21021(2)经过第一个半衰期生成的Pb 的物质的量为64 50%mol，剩余的 Po 的物质的量为21064Pb 的物质的量为64 50%mol；再经过第二个半衰期生成的 50% 50%mol，所以经210210过 276天所得 Pb 的质量为 (6464 50% 50%) 206g/mol=47.09g。 5

22、0%+21021013 海水中溴含量约为67mg?L-1，从海水中提取溴的一种工艺流程如图：（1）步骤中已获得游离态的溴，步骤又将之转化为化合态的溴，其目的是_。（2）步骤中通入热空气吹出Br2，利用了 Br2 的 _（填序号）。A 氧化性B还原性C 挥发性D 腐蚀性（3）步骤中涉及的离子反应如下，请在横线上填上适当的化学计量数：_Br2+_CO32-_BrO3- +_Br-+_CO2。（4）上述流程中吹出的溴蒸汽也可先用二氧化硫的水溶液吸收，再用氯气氧化，最后蒸馏，写出 Br2 与 SO2 水溶液反应的化学方程式：_。【答案】富集（或浓缩）溴元素C 3 3 15 3SO+2H2O=2HBr+

23、H2SO42+Br2【解析】【分析】根据流程分析可知：海水晒盐后得到氯化钠和卤水，卤水中通入氯气，可将溴离子氧化为单质溴，得到低浓度的溴溶液，通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用的是溴单质的易挥发性，利用纯碱溶液吸收溴单质，再用硫酸酸化，使溴酸根离子和溴离子发生氧化还原反应得到溴单质，据此解答。【详解】(1)由于海水中Br-的含量低，步骤 获得游离态的溴后，步骤又将其转化为化合态的溴，其目的是富集 (或浓缩 )溴元素，故答案为：富集(或浓缩 )溴元素；(2)步骤 用热空气吹出Br2，主要利用了Br2 的挥发性，故答案为：C；(3)该反应中 Br 元素的化合价由0 价变为 -1 价、 +5价，根据

24、得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒，配平该离子程式为：3Br2-3；3； 1； 5；2+3CO3 BrO3+5Br +3CO2，故答案为：3；(4)溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和溴化氢，反应的化学方程式为SO2 +Br 2 +2H 2O=2HBr+H 2SO4 ，故答案为： SO2 +Br2 +2H2O=2HBr+H2SO4。14 海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：（1）写出步骤I 中生成低浓度Br2 的离子方程式 _。（2）步骤 I 中已获得Br2，步骤 I 中又将 Br2 还原为 Br-，其目的为富集溴元素，请写出步骤II 的化学方程式 _。（3）在 3mL 溴水中加入1mL 四氯化碳，振