2020-2021备战高考化学培优专题复习原子结构与元素周期表练习题附详细答案

1、2020-2021 备战高考化学培优专题复习原子结构与元素周期表练习题附详细答案一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析）1 离子化合物 ab2 的阴、阳离子的电子层结构相同，1mol ab2 中含 54 mol 电子，且有下列反应：2点燃c22222hbb x y ab h oy c ab z， z 有漂白作用。根据上述条件回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：ab2_， x_， y_， z_。(2)用电子式表示2ab 的形成过程： _。(3)写出反应的化学方程式：_ 。【答案】 cacl222ca(oh)ca(clo) hclo22222cl 2ca(oh) =ca(clo) c

2、acl 2h2o【解析】【分析】离子化合物 ab2的阴、阳离子的电子层结构相同，1mol ab2中含 54 mol 电子，则 a2+、 b-离子中含有的电子数目均为18 个， ab2 为氯化钙， a 为钙元素， b 为氯元素，则 h2cl2点燃hcl， c 为 hcl； cl2 x y cacl2 h2o， x 为 ca(oh)2， y 为 ca(clo)2； ca(clo)2hcl cacl2 z， z 有漂白作用， z 为 hclo。【详解】（1）由分析可知 ab2 为 cacl2， x 为 ca(oh)2， y 为 ca(clo)2， z 为 hclo。，故答案为：cacl2； ca(o

3、h)2 ；ca(clo)2；hclo；（2） ab2 的形成过程用电子式表示为，故答案为：；（3）的化学方程式为2cl22ca(oh)2 ca(clo)2cacl2 2h2o，故答案为：2cl2=2ca(oh)2 =ca(clo)2 cacl2 2h2o。【点睛】常见 18 电子的离子有k+、 ca2+、 cl、 s2- 、 hs-等。2 下表是元素周期表的一部分，除标出的元素外，表中的每个编号代表一种元素。请根据要求回答问题：（ 1）的元素符号是 _。（ 2）和两种元素的非金属性强弱关系是：_。（ 3）和两种元素组成的化合物中含有的化学键为 _（填“离子键”或“共价键”）。（4）和两种元素组

4、成的化合物与agno3 溶液反应的离子方程式为 _ 。【答案】 c共价键ag cl agcl【解析】【分析】根据元素在周期表中的位置分析元素的种类；根据元素周期律及元素性质分析解答。【详解】根据元素周期表的结构及元素在周期表中的位置分析知，为氢，为碳，为氧，为钠，为硫，为氯；（ 1）碳的元素符号是 c，故答案为： c；（ 2）和处于相同周期，同周期元素随核电荷数增大，非金属性增强，则两种元素的非金属性强弱关系是：，故答案为：；（3） h 和 o 两种元素组成的化合物中有h2o 和 h2o2 ，都属于共价化合物，含有的化学键为共价键，故答案为：共价键；（4） na 和 cl 两种元素组成的化合物

5、为nacl，与 agno3溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，离子方程式为： ag cl agcl，故答案为： agcl agcl。3 下表为元素周期表的一部分，请参照元素在表中的位置，回答下列问题：(1)地壳中含量居于第二位的元素在周期表中的位置是_。(2)的最高价氧化物的分子式为_。(3)、中的某些元素可形成既含离子键又含共价键的离子化合物，写出符合要求的一种化合物的电子式_。(4)w是第四周期与同主族的元素。据此推测w 不可能具有的性质是_a 最高正化合价为+6b 气态氢化物比h2s 稳定c 最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱d单质在常温下可与氢气化合(5)已知 x 为第 a 族元素 (第

6、一到第四周期 )，其原子序数为第 a 族元素，则 y 的原子序数 b 与 a 所有可能的关系式为a， y 与 x 位于同一周期，且为_。【答案】第三周期第a 族co2naoh：或 na2o2：bdb=a+1 或 b=a+11【解析】【分析】由元素在周期表中的位置可知：为h、为 c、为 n、为 o、为 na、为 al、为 si、为cl。(1)地壳中含量居于第二位的元素为si；(2)表示 c 元素，根据元素最高化合价等于原子最外层电子数等于原子序数分析；(3)由 h、 o、 na 中的某些元素可形成既含离子键又含共价键的离子化合物有naoh、 na2o2等；(4)w是第四周期与同主族元素，是o 元

7、素，则w 为se 元素，根据元素周期律分析判断；(5)根据元素周期表的位置与原子序数关系分析解答。【详解】由元素在周期表中的位置可知：为h、为 c、为 n、为 o、为 na、为 al、为 si、为cl。(1)地壳中含量居于第二位的元素为周期表中第三周期第a 族；si， si 原子核外电子排布为2、 8、4，所以si 处于元素(2)表示 c 元素， c 原子最外层有4 个电子，所以其最高价氧化物的分子式为(3)由 h、 o、 na 中的某些元素可形成既含离子键又含共价键的离子化合物有co2；naoh、 na2o2等，其中naoh 的电子式为：， na2o2 的电子式为：；(4)w 是第四周期与同

8、主族元素，是o 元素，则w 为 se 元素。a. se 原子最外层有6 个电子，所以其最高正化合价为+6，a 正确；b. 元素的非金属性越强，其相应的简单氢化物的稳定性就越强，由于元素的非金属性：sse，所以气态氢化物稳定性：h2sh2se， b 错误；c. 同一主族的元素原子序数越大，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。由于非金属性sse，所以 h2seo4se， s与 h2反应需在加热条件下进行，则se 单质与 h2 反应要求温度会更高，在常温下不可能与h2 化合， d 错误；故合理选项是 bd；(5)x 原子序数为 a，y 原子序数为 b，若 x 位于第二周期第 a

9、族元素，或 x 位于第三周期第 iia 族，则其同一周期第 iiia 的元素 y 原子序数为 b=a+1；若 x 位于第四周期第 a 族元素，由于第 iia 族、第 iiia 族之间增加了 7 个副族和 1 个第 viii 族元素，共 10 纵行，所以其同一周期第 iiia 的元素 y 原子序数为 b=a+10+1=a+11。【点睛】本题考查元素周期表与元素周期律、无机物推断、常用化学用语、元素化合物性质等，掌握元素周期表的结构、元素周期律是正确判断解答的关键，注意元素周期表的结构。一般情况下同一周期相邻主族元素原子序数相差1，但第 iia、第 iiia 有特殊性，还与其在周期表的周期序数有关

10、。在比较同一周期第iia、第 iiia 元素的原子序数时，若元素位于元素周期表第二、三周期时，原子序数相差1；若元素位于元素周期表第四、五周期时，由于在第 iia 与第 iiia 之间增加了7 个副族和11；若元素位于第六周期，在第iiib 是元素，元素的原子序数相差25。1 个第 viii 族，共 10 个纵行，元素的原子序数相差15 种镧系元素，在第七周期在第iiib 是 15 种锕系4 元素周期表前四周期的元素ab c dea的核外电子总数与、 、 、 ，原子序数依次增大。其周期数相同， b 的价电子层中未成对电子有3 个， c 的最外层电子数为其内层电子数的3倍， d 与 c 同族，

11、e 的最外层只有1 个电子，但次外层有18 个电子。回答下列问题：(1)b、 c、 d 中第一电离能最大的是_(填元素符号 )， e 的价层电子轨道表示式为_。(2)a 和其他元素形成的二元共价化合物中，三角锥形分子的中心原子的杂化方式为_。(3)这些元素形成的含氧酸中，hno2、 h2so3 的中心原子价层电子对数之和为_， h2so3和 h2so4 酸根的空间构型分别为_、 _。(4)e 单质晶体结构如图 1，此晶胞模型名称为_， e 原子半径为 r cm， e 的相对原子质量3-1（用 r、 表示）。为 m ，晶胞密度为 g/cm，则阿伏加德罗常数为 _mol(5)这 5 种元素形成的一

12、种 1 1 型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构 (如图 2 所示 )。该化合物中，阴离子为 _，阳离子中存在的化学键类型有_；该化合物加热时首先失去的组分是_（填 “h23o”或“ nh”），判断理由是 _。【答案】 nsp37 三角锥形正四面体面心立方晶胞2m42-共价键和配位键222+的配位键键长较长而比较弱soh oh o 与 cu8 r 3【解析】【分析】元素周期表前四周期的元素a、 b、 c、 d、e ，原子序数依次增大，a 的核外电子总数与其周期数相同，则a 为 h 元素； c 的最外层电子数为其内层电子数的3 倍，最外层电子数不超过 8 个，则 c

13、核外电子排布为2、 6，因此 c 是 o 元素； b 的价电子层中的未成对电子有3 个，且原子序数小于c，则 b 核外电子排布式是1s22s22p3， b 原子序数为 7，所以 b 是 n元素； e 的最外层只有1 个电子，但次外层有 18个电子，则 e 原子核外电子数为2+8+18+1=29， e 为 cu 元素； d 与 c 同族，且原子序数小于e ，所以 d 为 s 元素。(1)同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第iia 族和第 va 族元素第一电离能大于其相邻主族元素，同一主族元素中，元素第一电离能随着原子序数增大而减小； e 的价层电子为3d、 4s 电子；

14、(2)a 和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子为nh ，根据价层电3子对互斥理论确定该分子的中心原子的杂化方式；(3)根据价层电子对理论分析这些元素形成的含氧酸中的中心原子的价层电子对数之和，根据原子的价层电子对数确定h2 324so和 h so 酸根的空间构型；(4)根据晶胞结构判断晶胞晶体类型；根据晶胞的基本结构可知其中含有的cu 原子数，利m用密度 = 计算阿伏伽德罗常数；v(5)这 5 种元素形成的一种1： 1 型离子化合物中，阴离子呈四面体结构，说明该阴离子价层电子对个数是4 且不含孤电子对；阳离子呈轴向狭长的八面体结构，根据图知：其阳离子中铜离子配位数是6，在八

15、面体上下顶点上的分子中含有两个共价键且含有两个孤电子对，为水分子，有两个h2o 分子；正方形平面上四个顶点上的分子中含有3 个共价键且含有一个孤电子对，该分子为nh3 分子，共有4 个 nh3 分子。【详解】根据上述分析可知：a 为 h 元素； b 是 n 元素； c 是 o 元素； d 为 s 元素； e 为 cu 元素。(1)b 是 n， c 是 o， d 为 s。由于同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第 iia 族和第 va 族元素第一电离能大于其相邻元素；同一主族元素的第一电离能随着原子序数增大而减小，所以b、c、 d 三种元素第一电离能最大的是n 元素； e 是

16、 cu 元素，其价层电子为 3d、 4s 电子，则其价层电子排布图为；(2)a 是 h 元素， h 和其他元素形成的二元共价化合物中，物质分子呈三角锥形的为nh ，3该分子的中心 n 原子形成 3 个共价健 n-h，同时 n 原子上还含有一个孤电子对，价层电子对数为 4，所以 n 原子的杂化方式为sp3 杂化；(3)这些形成的含氧酸中， hno2 的分子的中心n 原子的价层电子对数为5122+2=3，h2so3 的中心 s 原子的价层电子对数为643+=4，所以 hno2、h2 so3 的中心原子价层电2子对数之和为3+4=7；亚硫酸h2so3 的酸根 so3 2-中的 s 原子价层电子对数为

17、：62323+=4，且含有一对孤电子对，所以其空间构型为三角锥形；硫酸h2so4 的酸根2so42- 中的 s 原子价层电子对数为：4+ 6 2 42=4，中心原子 s 上无孤对电子，所以其2空间构型为正四面体形；(4)根据 cu 晶胞结构可知 :cu 晶胞模型类型为立方面心结构；在一个cu 晶胞中含有的cu 原子个数为：114m?g / mol4m8 +6 =4，cu 的相对原子质量为m ，则晶胞质量 m=n a / moln a82g，假设晶胞边长为l，cu 原子半径为 r cm ，则2 l=4r cm，所以 l=22 r cm ，晶胞体积为 v= l3 =3cm3， 则晶胞密度 =m4m

18、 g22r?cm=16 2r3n a4m，所v16 2r 3cm316 2n a r 32m以 na=3/mol ；8r(5)根据已知条件可知五种元素形成的1： 1 型离子化合物的阴离子呈四面体结构，说明该阴离子价层电子对个数是4，且不含孤电子对，则该离子为so42-；阳离子呈轴向狭长的八面体结构，根据图知，其阳离子中的中心离子cu2+配位数是 6，配位体是 h2o、 nh3，其中h2o 有 2个， nh3 有 4 个， h2o、 nh3 与 cu2+之间通过配位键结合， h2o 中存在 h-o 共价键， nh3中存在 h-n 共价键，故阳离子中含有配位键和共价键；元素的非金属性on，且原子半

19、径ohno3h3po4be(oh)2+2naoh=na2beo2+2h2o cl-f-na+【解析】【分析】由元素在周期表中位置，可知是h，是 be，是 n，是 o，是 f，是 na，是al，是 p，是 s，是 cl。(1)和两种元素原子按 1 ：1 组成的常见化合物为过氧化氢；(2)和形成化合物为硫化钠，为离子化合物；(3)非金属性越强，对应最高价氧化物对应水化物的酸性越强；(4)的氢氧化物与的氢氧化物反应，生成偏铍酸钠、水；(5)离子核外电子层越多，离子半径越大；具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小。【详解】由元素在周期表中位置，可知是h，是 be，是 n，是 o，是 f，是 n

20、a，是al，是 p，是 s，是 cl。(1)和两种元素原子按 1 ：1 组成的常见化合物为过氧化氢，分子式是h2o2，在该分子中 2 个 o 原子形成一个共价键，每个o 原子分别与 h 原子形成 1 个共价键，因此 h2o2 的电子式为；(2)和形成化合物为硫化钠，na2s 为离子化合物，na+与 s2-之间通过离子键结合，用电子式表示 na2 s 形成化合物的过程为：；(3)元素的非金属性越强，其对应最高价氧化物对应水化物的酸性越强，、的最高价氧化物对应水化物分别是 hno3、 h3po4、 hclo4 ，三种酸的酸性由强到弱的顺序为4334hclo hno h po ；(4)的氢氧化物be

21、(oh)2 是两性氢氧化物，可以与的氢氧化物naoh 反应，生成偏铍酸钠和水，反应方程式为be(oh)2 +2naoh=na2beo2+2h2 o；(5)离子核外电子层数越大，离子半径越大；对于电子层结构相同的离子来说，离子核外电子层数越多，离子半径越大；具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小。所以、三种元素的离子f-、 na+、 cl-的离子半径由大到小的顺序为cl-f-na+。【点睛】本题考查了元素及化合物的推断及元素周期律的应用。掌握元素的位置、结构与性质的关系、元素化合物知识为解答的关键。注重原子结构与元素化合物知识相结合的训练，侧重考查学生的分析与应用能力。8a、 d、 e、

22、 w是中学常见的四种元素，原子序数依次增大，a 的原子最外层电子数是次外层的2 倍， d 的氧化物属于两性氧化物，d、 e 位于同周期，a、 d、 e 的原子最外层电子数之和为14，w是人体必需的微量元素，缺w 会导致贫血症状。（ 1）写出 ae4 的电子式： _ 。（ 2）下列事实能用元素周期律解释的是（填字母序号）_。a d 的最高价氧化物对应水化物的碱性弱于mg(oh)2b e 的气态氢化物的稳定性小于hfc we3 的溶液可用于刻蚀铜制的印刷电路板（ 3） nacn 是一种有剧毒的盐，用 e 的一种氧化物 eo2 可以除去水溶液中含有的该有毒物质，得到一种生活中常见的固体和两种无毒气体

23、。写出该反应的离子方程式：_ 。（4）工业上用电解法制备d 的单质，反应的化学方程式为_。5）w的单质可用于处理酸性废水中的no-nh +w的（3，使其转换为4 ，同时生成有磁性的氧化物 x，再进行后续处理。 上述反应的离子方程式为_ 。 d 的单质与 x 在高温下反应的化学方程式为_ 。【答案】ab 2clo2-电解222 32+2cn=2co +n +2cl2al o （熔融）4al + 3o 冰晶石高温3-+23 4+ nh4+44al2 33fe + no+ 2h + h o = fe o8al+3feoo + 9fe【解析】【分析】a、 d、 e、w 是中学常见的四种元素，原子序数依

24、次增大，a 的原子最外层电子数是次外层的 2 倍， a 为 c； d 的氧化物属于两性氧化物，d 为 al； d、 e 位于同周期， a、d、 e 的原子最外层电子数之和为14， 14-4-3=7，则 e 为 cl； w 是人体必需的微量元素，缺乏w 会导致贫血症状，w 为 fe。【详解】（1） a 为 c， e 为 cl，ae4 为 ccl4，电子式为；（2） a.同周期元素金属性依次减弱，铝在镁的右边，所以金属性弱于镁，所以氧化物对应水化物氢氧化铝的碱性弱于mg(oh)2，故 a 符合题意；d 的最高价b.同周期元素非金属性依次增强，所以f 的非金属性强于o，则氢化物稳定性h2o 小于冰晶

25、石（5） w 的单质可用于处理酸性废水中的 no3 -，使其转换为 nh4+，同时生成有磁性的氧化物 x，再进行后续处理，酸性环境下硝酸根离子具有强的氧化性，能够氧化性铁生成四氧化三铁，反应的离子方程式为3fe+no3- +2h+h2o=fe3o4 +nh4+；高温4al+3o2；电解hf，故 b 符合题意；c.氯化铁与铜发生氧化还原反应，所以可以用氯化铁的溶液可用于刻蚀铜制的印刷电路板，不能用元素周期律解释，故c 不符合题意；答案选 ab；（ 3） nacn 是一种有剧毒的盐， e 为 cl，用 e 的一种氧化物 clo2 可以除去水溶液中含有的该有毒物质，得到一种生活中常见的固体和两种无毒

26、气体。该反应的离子方程式：2clo2+2cn-=2co2+n2+2cl-；（4） d 为 al，工业上用电解熔融氧化铝的方法制备铝的单质，反应的化学方程式为2al2o3（熔融）w 的3423 铝与四氧化三铁反应生成氧化铝和铁，方程式：8al+3fe o4al o + 9fe。9 短周期元素a、 b、 c、d 在元素周期表中的相对位置如表所示，已知数与次外层电子数之比为2：1 。e 和 c、 d 同周期，它的原子序数比a 原子最外层电子b 多 6。回答下列问题：abcd(1)人的汗液中含有d的简单离子，其离子结构示意图为_，元素c在元素周期表中的位置是 _。c 的最高价氧化物的水化物的浓溶液稀释

27、的方法是_。( 2) a 的最高价氧化物的化学式为_，所含的化学键类型是 _（填“离子键”或“共价键”）。( 3) e 的最高价氧化物对应的水化物的化学式为_，它是 _ （填“酸性”或“两性”或“碱性”）化合物。写出该化合物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式_。( 4) 加热时， b 的最高价氧化物对应水合物的浓溶液与单质a 反应的化学方程式为 ( 用具体的化学式表示 )_。【答案】第三周期 a 族将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌co233- alo2-2h2共价键al oh两性al ohoh=+o( )( )+c+4hno3 ( 浓)co2+4no2+2h2o【解析】【分析】短周期

28、元素a、b、c、 d 在元素周期表中的相对位置如下表，a 位于第二周期，a 原子最外层电子数与次外层电子数之比为2： 1，则其最外层电子数是4， a 为c 元素，则b 为n 元素、 c 为 s 元素、 d 为cl 元素，e 和c、d 同周期，它的原子序数比b 多6，则e 是13 号的 al 元素。【详解】根据上述分析可知a 是 c 元素， b 为 n 元素、 c 为 s 元素、 d 为 cl 元素， e 是 al 元素。( 1) d 是 cl 元素， cl 原子获得1 个电子生成cl- ， cl- 离子结构示意图为；元素c 是 s元素，原子核外电子排布是2、 8、 6，所以 s 位于元素周期表

29、第三周期第via 族。 c的最高价氧化物的水化物是h2 4，由于浓硫酸的密度比水大，且浓硫酸溶于水会放出大so量的热，属于浓硫酸稀释的方法是将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌；( 2) a 是 c，c 原子最外层有4 个电子，所以 c 元素的最高价氧化物是co2， co2 分子中 c原子和 o 原子之间通过共价键结合，使分子中每个原子都达到最外层8 个电子的稳定结构；( 3) e 是 al 元素，原子最外层有3 个电子，其最高价氧化物对应的水化物的化学式是al( oh) 3，al 元素处于金属与非金属交界区，其最高价氧化物对应的水化物的化学式是al oh 3既能与强酸反应产生盐和水

30、，也能与强碱溶液反应产生盐和水，是一种两性氢氧( )化物； al( oh) 3 与氢氧化钠溶液反应产生naalo2 和 h2o，该反应的离子方程式为： al( oh) 3-+oh =alo2 +2h2o；( 4) b 的最高价氧化物对应水化物的浓溶液是浓hno3，该物质具有强的氧化性，在加热时浓硝酸和 c 发生氧化还原反应，产生co2、 no2、 h2o，根据原子守恒、电子守恒，可得该反应方程式为c+4hno3( 浓 )co2+4no2 + 2h2o。【点睛】本题考查了元素及化合物的推断、金属及非金属化合物的性质、结构等。根据元素的相对位置及原子结构特点推断元素是本题解答的关键，准确掌握物质结

31、构对性质的决定作用，清楚各种物质的化学性质是解题基础。10 如图所示，甲、乙、丙是三种常见单质，x、 y、 z 是它们的化合物。它们之间有如图所示的转化关系：(1)若甲是具有还原性的金属单质，x、 y、 z 中有一种是离子晶体，试推断：x、 y、 z 中含有丙元素的是_(填物质的化学式)；写出化合物x 的电子式_；x 与甲反应的化学方程式是_。(2)若甲是具有氧化性的黄绿色气体单质，丙通常是深红棕色液体，y 和z 具有相同的阳离子， x 与 z 含有相同的阴离子。写出单质甲的组成元素的原子结构示意图_；实验室贮存丙单质时，通常需要加入_，其理由是 _ ；写出 x 与足量的甲在溶液中完全反应的离

32、子方程式_ 。【答案】co和co2co2+2mg2mgo+c少量水加水可防止溴单质的挥发2fe2+4br-+3cl2 =2fe3 +2br2+6cl-【解析】【分析】甲、乙、丙、是三种常见单质，x、 y、 z 是常见的三种化合物，x 与甲的反应为置换反应，(1)若甲是具有还原性的单质，x、 y、 z 中有一种是离子晶体，说明甲应为金属，常见发生置换反应的为2mg+co22mgo+c，则x 为co2，甲为mg， y 为mgo，丙为c， z 为co，乙为 o2；(2)丙在通常状况下深红棕色的液体，应为br2，甲是具有氧化性的黄绿色气体单质，可置换出 br2，甲为 cl2， x 为 febr2， z

33、 为 febr3，乙为 fe， y 为 fecl3，据此解答。【详解】甲、乙、丙、是三种常见单质，x、 y、 z 是常见的三种化合物，x 与甲的反应为置换反应。(1)若甲是具有还原性的单质， x、 y、 z 中有一种是离子晶体，说明甲应为金属，常见发生置换反应的为 2mg+co222mgo+c，则 x 为 co ，甲为 mg， y 为 mgo，丙为 c， z 为co，乙为 o2；丙为 c 元素，分析可知x、 y、 z 中含有丙元素的是x、 z，即 co 和 co2；x 为 co2，在 co2 分子， c原子与 2 个 o 原子形成4 对共用电子对，所以电子式为；mg 可以在 co2 中燃烧，反应时产生白烟，同时在容器器壁上有黑色固体碳生成，mg 与222mgo+c；co 反应的化学方程式为2mg+co(2)丙在通常状况下呈液态，为深红棕色，应为br2，甲是具有氧化性的单质，可置换出br2