备战高考化学原子结构与元素周期表综合题汇编含答案

备战高考化学原子结构与元素周期表综合题汇编含答案一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析）1．下表是元素周期表的一部分，回答相关的问题。（1）写出④的元素符号__。（2）在这些元素中，最活泼的金属元素与水反应的离子方程式：__。（3）在这些元素中，最高价氧化物的水化物酸性最强的是__(填相应化学式，下同)，碱性最强的是__。（4）这些元素中(除⑨外)，原子半径最小的是__(填元素符号，下同)，原子半径最大的是__。（5）②的单质与③的最高价氧化物的水化物的溶液反应，其产物之一是OX2，(O、X分别表示氧和②的元素符号，即OX2代表该化学式)，该反应的离子方程式为(方程式中用具体元素符号表示)__。（6）⑦的低价氧化物通入足量Ba(NO3)2溶液中的离子方程式__。【答案】Mg2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑HClO4NaOHFNa2F2+2OH-=OF2+2F-+H2O3SO2+2NO3-+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+【解析】【分析】根据元素在元素周期表正的位置可以得出，①为N元素，②为F元素，③为Na元素，④为Mg元素，⑤为Al元素，⑥Si元素，⑦为S元素，⑧为Cl元素，⑨为Ar元素，据此分析。【详解】（1）④为Mg元素，则④的元素符号为Mg；（2）这些元素中最活泼的金属元素为Na，Na与水发生的反应的离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑；（3）这些元素中非金属性最强的是Cl元素，则最高价氧化物对应的水化物为HClO4，这些元素中金属性最强的元素是Na元素，则最高价氧化物对应的水化物为NaOH；（4）根据元素半径大小比较规律，同一周期原子半径随原子序数的增大而减小，同一主族原子半径随原子序数的增大而增大，可以做得出，原子半径最小的是F元素，原子半径最大的是Na元素；（5）F2与NaOH反应生成OF2，离子方程式为2F2+2OH-=OF2+2F-+H2O；（6）⑦为S元素，⑦的低价氧化物为SO2，SO2在Ba(NO3)2溶液中发生氧化还原反应，SO2变成SO42-，NO3-变成NO，方程式为3SO2+2NO3-+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+。2．同一周期(短周期)各元素形成单质的沸点变化如下图所示(按原子序数连续递增顺序排列)。该周期部分元素氟化物的熔点见下表。氟化物AFBF2DF4熔点/K12661534183(1)A原子核外共有_______种不同运动状态的电子、_______种不同能级的电子；(2)元素C的最高价氧化物对应水化物的电离方程式为__________；(3)解释上表中氟化物熔点差异的原因：_______；(4)在E、G、H三种元素形成的氢化物中，热稳定性最大的是_______（填化学式）。A、B、C三种原子形成的简单离子的半径由大到小的顺序为______（填离子符号）。【答案】114AlO2-+H++H2OAl(OH)3Al3++3OH-NaF与MgF2为离子晶体，离子之间以离子键结合，离子键是强烈的作用力，所以熔点高；Mg2+的半径比Na+的半径小，离子电荷比Na+多，故MgF2的熔点比NaF高；SiF4为分子晶体，分子之间以微弱的分子间作用力结合，故SiF4的熔点低HClNa+>Mg2+>Al3+【解析】【分析】图中曲线表示8种元素的原子序数(按递增顺序连续排列)和单质沸点的关系，H、I的沸点低于0℃，根据气体的沸点都低于0℃，可推断H、I为气体，气体元素单质为非气体，故为第三周期元素，则A为Na，B为Mg，C为Al，D为Si，E为P、G为S，H为Cl，I为Ar。(1)原子中没有运动状态相同的电子，由几个电子就具有几种运动状态；根据核外电子排布式判断占有的能级；(2)氢氧化铝为两性氢氧化物，有酸式电离与碱式电离；(3)根据晶体类型不同，以及同种晶体类型影响微粒之间作用力的因素解答；(4)同周期自左而右非金属性增强，非金属性越强氢化物越稳定；电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小，据此解答。【详解】由上述分析可知：A为Na，B为Mg，C为Al，D为Si，E为P、G为S，H为Cl，I为Ar。(1)A为Na元素，原子核外电子数为11，故共有11种不同运动状态的电子，原子核外电子排布式为1s22s22p63s1，可见有4种不同能级的电子；(2)Al(OH)3为两性氢氧化物，在溶液中存在酸式电离和碱式电离两种形式的电离作用，电离方程式为：AlO2-+H++H2OAl(OH)3Al3++3OH-；(3)NaF与MgF2为离子晶体，阳离子与阴离子之间以强烈的离子键结合，断裂化学键需消耗较高的能量，因此它们的熔沸点较高；由于Mg2+的半径比Na+的半径小，带有的电荷比Na+多，所以MgF2的熔点比NaF高；而SiF4为分子晶体，分子之间以微弱的分子间作用力结合，破坏分子间作用力消耗的能量较少，故SiF4的熔点低；(4)同一周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，元素的非金属性：Cl>S>P。元素的非金属性越强，其相应的简单氢化物就越稳定，故HCl最稳定性，Na+、Mg2+、Al3+核外电子排布都是2、8，电子层结构相同，对于电子层结构相同的离子来说，离子的核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径Na+>Mg2+>Al3+。【点睛】本题考查核外电子排布规律、晶体结构与性质的关系、元素周期律等的应用，根据图象信息判断出元素是解题关键，突破口为二、三周期含有气体单质数目。3．据《中国质量报》报道，我国首次将星载铷(Rb)钟应用于海洋二号卫星，已知的原子序数为37。回答下列有关铷的问题：(1)Rb的原子结构示意图中共有______个电子层，最外层电子数为______。(2)Rb在元素周期表中的位置是______。(3)取少量铷单质加入水中，可观察到其剧烈反应，放出气体______(写化学式)，在反应后的溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液显______色，因为___________(用离子方程式表示)。(4)Rb的还原性比K的还原性______（填“弱”或“强”）。【答案】51第五周期ⅠA族H2蓝2Rb+2H2O=2Rb++2OH-+H2↑强【解析】【分析】根据元素周期律，结合原子核外电子排布规律确定Rb元素在周期表的位置，利用元素周期律分析、解答。【详解】(1)Rb是37号元素，根据原子核外电子排布规律，可知Rb核外电子排布为2、8、18、8、1，所以Rb的原子结构示意图中共有5个电子层，最外层电子数为1个；(2)Rb核外电子排布是2、8、18、8、1，根据原子核外电子层结构与元素在周期表的位置关系可知Rb在元素周期表中的位置是第五周期第IA族；(3)Na是活泼金属，与水发生反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，Rb与Na是同一主族的元素，由于元素的金属性Rb>Na，所以Rb与水反应比钠更剧烈反应放出H2；RbOH是一元强碱，水溶液显碱性，在反应后的溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液显蓝色，该反应的离子方程式为：2Rb+2H2O=2Rb++2OH-+H2↑；(4)同一主族的元素，由于从上到下，原子核外电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子失去电子的能力逐渐增强，获得电子的能力逐渐减弱，Rb在K元素下一周期，所以Rb的还原性比K的还原性强。【点睛】本题考查了原子核外电子排布与元素在周期表的位置及元素性质的关系，掌握原子核外电子层数等于元素在周期表的周期序数，原子核外最外层电子数等于元素的族序数。利用同一主族的元素由上到下元素的金属性逐渐增强分析判断。4．下表是元素周期表的一部分，针对表中用字母标出的元素，回答下列问题：（除特别注明外，其它一律用化学式表示）（1）由E形成的物质中硬度最大的是___（填名称），属于___（填“晶体类型”）。（2）最高价氧化物水化物中碱性最强的化合物的电子式是___，该碱溶液与D的最高价氧化物反应的离子方程式___。（3）常用作光导纤维的是___。（4）G、H、I形成的气态氢化物稳定性由强到弱的顺序___。（5）H、J、K的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序___。（6）I、J、K三种元素形成的离子，离子半径由大到小的顺序是___。（7）元素I的氢化物的结构式为___；该氢化物常温下和元素K的单质反应的化学方程式为___。【答案】金刚石原子晶体2OH-+Al2O3=2AlO2-+H2OSiO2H2O＞NH3＞PH3HClO4＞H2SO4＞H3PO4S2-＞Cl-＞O2-H—O—HCl2＋H2OHClO＋HCl【解析】【分析】根据元素周期表可知，A为氢元素，B为钠元素，C为镁元素，D为铝元素，E为碳元素，F为硅元素，G为氮元素，H为磷元素，I为氧元素，J为硫元素，K为氯元素，L为氩元素。【详解】（1）E为碳元素，形成的物质中硬度最大的是金刚石，属于原子晶体，故答案为：金刚石；原子晶体；（2）同周期元素从左到右，金属性逐渐减弱，同主族元素，从上到下，金属性逐渐增强，可知钠金属性最强，对应的碱为氢氧化钠，其电子式为，D为铝元素，其最高价氧化物为氧化铝，氧化铝有两性，与氢氧化钠反应的离子反应方程式为2OH-+Al2O3=2AlO2-+H2O，故答案为：；2OH-+Al2O3=2AlO2-+H2O；（3）二氧化硅常用作光导纤维，故答案为：SiO2；（4）同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，则非金属性O＞N＞P，非金属性强的元素对应的氢化物越稳定，则稳定性H2O＞NH3＞PH3，故答案为：H2O＞NH3＞PH3；（5）同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性Cl＞S＞P，非金属性强的元素对应的最高价含氧酸的酸性强，则酸性HClO4＞H2SO4＞H3PO4，故答案为：HClO4＞H2SO4＞H3PO4；（6）S2-、Cl-均有三个电子层，核外电子排布相同，则核电荷数小的离子半径大，即S2-＞Cl-，O2-有两个电子层，比S2-、Cl-的离子半径都小，则S2-＞Cl-＞O2-，故答案为：S2-＞Cl-＞O2-；（7）元素I的氢化物为水，结构式为H—O—H，水在常温下和氯气反应的化学方程式为Cl2＋H2OHClO＋HCl，故答案为：H—O—H；Cl2＋H2OHClO＋HCl。5．下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。（1）下列________（填写编号）组元素的单质可能都是电的良导体。①a、c、h②b、g、k③c、h、l④d、e、f（2）以上13种元素中，____（填写字母）元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。i在周期表中的位置_________。（3）如果给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响：原子核对核外电子的吸引力；形成稳定结构的倾向。下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量（kJ·mol－1）；锂XY失去第一个电子519502580失去第二个电子729645701820失去第三个电子1179969202750失去第四个电子955011600①通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量______________。②表中X可能为以上13种元素中的_____（填写字母）元素。用元素符号表示X和j形成化合物的化学式_____。③Y是周期表中_____族元素。【答案】①④m第三周期ⅤA族Li原子失去1个电子后形成稳定结构，此时再失去1个电子很困难aNa2O和Na2O2ⅢA【解析】【分析】(1)金属是导体(锗是半导体)，石墨是导体；(2)越容易失去第一个电子，第一电离能越小；(3)根据电离能的大小结合原子核外电子排布判断可能的元素种类，注意电离能的大小能判断出元素的化合价，即最外层电子数。【详解】根据元素周期表中元素的分布知识，可以知道a是Na，b是H，c是Mg，d是Sr，e是Sc，f是Al，g是Ge，h是C，j是O，i是P，k是Sb，l是Cl，m是Ar；(1)金属是电的良导体，石墨棒是电的良导体，金属有Na、Mg、Sr、Sc、Al，锗是半导体，故答案为：①④；(2)从题目所给信息知道，原子失电子所需能量不仅与原子核对核外电子的吸引力有关，还与形成稳定结构的倾向有关．结构越稳定失电子所需能量越高，在所给13种元素中，处于零族的m元素已达8e-的稳定结构，因此失去核外第一个电子需要的能量最多；i是P，位于元素周期表的第三周期ⅤA族；(3)①锂原子核外共有3个电子，其中两个在K层，1个在L层，当失去最外层的一个电子后，锂离子处于稳定结构，根据题给信息可知，要使锂离子再失去电子便会形成不稳定结构，因此锂原子失去第二个电子时所需能量远大于失去第一个电子所需的能量；②由表中数据可知：X失去第2个电子所需能量远大于失去第一个电子所需的能量(9倍多)，而失去第三个、第四个电子所需能量皆不足前者的两倍，故第一个电子为最外层的1个电子，而其他几个电子应处于内层；结合所给的周期表知，X应为a，即钠元素，和j即氧元素所形成的化合物化学式分别为Na2O和Na2O2；③由表中所给Y的数据可知，Y失去第1、2、3个电子所需能量差别不大，而失去第4个电子所需能量远大于失去第3个电子所需的能量，因此Y元素的最外层有3个电子，即为ⅢA族的元素Al。6．A、B、C、D四种元素都是短周期元素。A元素的离子具有黄色的焰色反应。B离子带有2个单位正电荷，且B元素的离子结构和Ne具有相同的电子层排布。H2在C单质中燃烧产生苍白色火焰，D元素原子的电子层结构里，最外层电子数是次外层电子数的3倍。根据上述条件回答：(1)元素C位于第___周期第___族。(2)A是___元素，B是___元素，D是___元素。(3)A与D形成稳定的化合物的化学式为___，此化合物与水反应的化学方程式为___。(4)C元素的单质有毒，可用A的最高价氧化物对应的水化物的溶液吸收，其离子方程式为___。【答案】三ⅦANaMgONa2O22Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O【解析】【分析】A、B、C、D四种元素都是短周期元素，A元素的离子具有黄色的焰色反应，则A为Na元素；B离子带两个单位正电荷，且B元素的离子结构和Ne具有相同的电子层排布，则B为12号Mg元素；H2在C单质中燃烧产生苍白色火焰，则C为Cl元素；D元素原子的电子层结构中，最外层电子数是次外层电子数的3倍，则D原子核外有2个电子层，次外层为2，最外层电子为2×3=6，D为O元素，然后利用元素及其单质、化合物的性质来解答。【详解】根据上述分析可知A是Na元素，B是Mg元素，C是Cl元素，D是O元素。(1)元素C是Cl，Cl原子核外电子排布为2、8、7，所以Cl元素在周期表中位于第三周期第ⅦA族；(2)根据上述分析可知：A是Na元素，B是Mg元素，D是O元素；(3)A是Na，D是O，Na与O形成的稳定化合物为Na2O2，Na2O2与水反应产生NaOH和O2，反应的化学方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；(4)元素C是Cl，Cl元素的单质Cl2是有毒气体，可以与NaOH在溶液中反应产生NaCl、NaClO和H2O，反应方程式为：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，所以用NaOH溶液吸收氯气可消除氯气对环境造成的污染。【点睛】本题考查了元素的位置、结构、性质的关系及应用。正确推断各元素为解答本题的关键，要明确元素周期表结构、元素周期律的内容，并结合元素及其单质、化合物的性质进行解答。7．A、B、C为电子层数小于或等于3的元素，A元素原子M层电子数为K层电子数的，B元素原子M层电子数为次外层与最内层电子数之差，C元素原子L层达稳定结构所需电子数为该层电子数的。由此推断三种元素原子的核电荷数及元素名称分别是A__________;B________;C________。【答案】11、钠16、硫8、氧【解析】【分析】电子层从里向外依次是K、L、M、N，据此分析；A元素原子M层电子数为K层电子数的，则M层有一个电子，据此分析；B元素原子M层电子数为次外层与最内层电子数之差，则M层电子数为8-2=6，据此分析；C元素原子L层达稳定结构所需电子数为该层电子数的，L层稳定结构含有8个电子，据此分析解答。【详解】A元素原子M层电子数为K层电子数的12，则M层有1个电子，所以A元素为钠元素，其核电荷数为11；B元素原子M层电子数为次外层与最内层电子数之差，则M层电子数=8-2=6，所以B元素为硫元素，其核电荷数为16；C元素原子L层达稳定结构所需电子数为该层电子数的13，L层的稳定结构为8电子结构，则L层电子数为6，所以C元素为氧元素，其核电荷数为8，故A的元素名称为钠，B的元素名称为硫，C的元素名称为氧，故答案为11、钠；16、硫；8、氧。【点睛】注意题目要求是元素名称，不能写元素符号，学生容易写错。8．A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。已知：A元素的原子半径最小，B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，C元素的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应能生成盐，D与E同主族，E元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2。请回答：（1）元素C在周期表中的位置是________。（2）元素D的单质与金属钠反应生成的化合物可作潜水面具中的供氧剂，这种化合物与水反应的离子方程式____________________________________。（3）D和E两种元素相比较，其原子得电子能力较强的是________(写名称)。以下说法中，可以证明上述结论的是__________(填写编号)。a．比较这两种元素的常见单质的沸点b．二者形成的化合物中，D元素的原子显负价c．比较这两种元素的气态氢化物的稳定性d．比较这两种元素氢化物的水溶液的酸性（4）元素A、D、E与钠元素可形成两种酸式盐(均含有该四种元素)，这两种酸式盐在水溶液中反应的离子方程式是___________________________。【答案】第二周期ⅤA族2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑氧bcH++HSO3-=SO2↑+H2O【解析】【分析】A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。A元素的原子半径是主族元素中最小的，则A为H；C元素的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应能生成盐，则C为N元素；B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，则B为C元素；D与E同主族，E元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2，则E最外层含有6个电子，为S元素，D为O元素；F的原子序数大于S，且为短周期主族元素，则F为Cl元素，据此解答。【详解】根据分析可知：A为H，B为C元素，C为N，D为O，E为S，F为Cl与水。（1）C是N元素，其原子核内有7个质子，在周期表中第二周期ⅤA族，故答案为：第二周期ⅤA族；（2）D元素单质与钠反应生成的化合物可以作潜水面具中的供氧剂，为过氧化钠，过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，离子方程式为：2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑；（3）这两种元素分别O、S元素，同一主族从上到下非金属性逐渐减弱，则非金属性较强的是O元素，名称为氧；元素的非金属性越强，对应的原子得电子能力越强，而a.单质的沸点与非金属性无关，与得电子能力无关，a项错误；b.二者形成的化合物为二氧化硫与三氧化硫，O元素的原子显负价，则证明O的得电子能力比S强，b项正确；c.气态氢化物的稳定性越强，则元素的非金属性越强，得电子能力越强，c项正确；d.这两种元素氢化物的水溶液的酸性与非金属性无关，与得电子能力无关，d项错误；答案为：氧；bc；（4）A、D、E与钠元素可形成两种酸式盐(均含有该四种元素)，这两种酸式盐分别是硫酸氢钠和亚硫酸氢钠，二者反应生成二氧化硫和水，离子方程式为：H++HSO3−═SO2↑+H2O。【点睛】第（3）问元素周期律的判断是常考点，要特别注意非金属性的判断依据，可总结为：1、由单质的氧化性判断，一般情况下，氧化性越强，对应非金属性越强；2、由单质和酸或者和水的反应程度来看，反应越剧烈，非金属性越强。（比如F2、Cl2、Br2和H2O的反应剧烈程度依次减弱，则非金属依次减弱）；3、由对应氢化物的稳定性判断。氢化物越稳定，非金属性越强；4、由和氢气化合的难易程度判断。化合反应越容易，非金属性越强；5、由最高价氧化物对应水化物的酸性来判断，酸性越强，非金属越强；6、由对应最低价阴离子的还原性判断，还原性越强，对应非金属性越弱；9．下表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。试填空。(1)写出上表中元素⑨原子的外围电子排布式________________________。(2)元素③与⑧形成的化合物中元素③的杂化方式为：_______杂化，其形成的化合物的晶体类型是：_________________。(3)元素④、⑤的第一电离能大小顺序是：____＞____(用元素符号表示)；元素④与元素①形成的X分子的空间构型为：___________。请写出与N3—互为等电子体的分子或离子的化学式__________，__________(各写一种)。(4)在测定①与⑥形成的化合物的相对分子质量时，实验测得的值一般高于理论值的主要原因是：_______________________。(5)某些不同族元素的性质也有一定的相似性，如上表中元素⑦与元素②的氢氧化物有相似的性质，写出元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式_____________。(6)元素⑩在一定条件下形成的晶体的基本结构单元如下图1和图2所示，则在图1和图2的结构中与该元素一个原子等距离且最近的原子数之比为：_________。【答案】3d54s1sp3分子晶体NO三角锥形CO2或CS2、N2O、BeCl2CNO-HF分子之间有氢键，形成(HF)nNa2BeO22∶3，【解析】【分析】由元素在周期表中的位置可知，①为H，②为Be，③为C，④为N，⑤为O，⑥为F，⑦为Al，⑧为Cl，⑨为Cr，⑩为Co；(1)Cr的原子序数为24，注意外围电子的半满为稳定状态；(2)元素③与⑧形成的化合物为CCl4，存在4个共价单键，没有孤对电子，构成微粒为分子；(3)④为N，⑤为O，N原子的2p电子半满为稳定结构，则第一电离能大；X分子为NH3，与N3-互为等电子体的分子、离子，应具有3个原子和16个价电子；(4)HF分子之间含有氢键；(5)Al与Be位于对角线位置，性质相似；(6)由图1可知，与体心原子距离最近的原子位于顶点，则有8个；由图2可知，与顶点原子距离最近的原子位于面心，1个晶胞中有3个，则晶体中有=12个。【详解】由元素在周期表中的位置可知，①为H，②为Be，③为C，④为N，⑤为O，⑥为F，⑦为Al，⑧为Cl，⑨为Cr，⑩为Co；(1)Cr的原子序数为24，注意外围电子的半满为稳定状态，则外围电子排布为3d54s1；(2)元素③与⑧形成的化合物为CCl4，存在4个共价单键，没有孤对电子，则C原子为sp3杂化，构成微粒为分子，属于分子晶体；(3)④为N，⑤为O，N原子的2p电子半满为稳定结构，则第一电离能大，即N＞O；X分子为NH3，空间构型为三角锥形；与N3-互为等电子体的分子、离子，应具有3个原子和16个价电子，则有CO2(或CS2、N2O、BeCl2)、CNO-等微粒；(4)因HF分子之间含有氢键，能形成缔合分子(HF)n，则测定的相对分子质量较大；(5)Al与Be位于对角线位置，性质相似，则Be与NaOH溶液反应生成Na2BeO2；(6)由图1可知，与体心原子距离最近的原子位于顶点，则有8个；由图2可知，与顶点原子距离最近的原子位于面心，1个晶胞中有3个，空间有8个晶胞无隙并置，且1个面被2个晶胞共用，则晶体中有=12个，所以在图1和图2的结构中与该元素一个原子等距离且最近的原子数之比为8:12=2:3。10．已知元素X、Y、Z质子数都小于18，并且质子数。X原子的电子层数与它的核外电子总数相同，Z原子有两个电子层，外层电子数是内层的电子数的三倍，则（1）X是___________，Z是___________；Y原子结构示意图___________。（2）由Y和Z组成，且Y和Z的质量比为7∶20的化合物的分子式是___________。（3）X、Z可以形成两种化合物A和B，A中原子个数比为2∶1，则A的摩尔质量是___________。B中两原子个数比为1∶1，实验室常用B制备少量的氧气，写出该反应的化学反应方程式___________。【答案】H元素O元素N2O518g/mol2H2O22H2O+O2↑【解析】【分析】元素X、Y、Z质子数都小于18，X原子的电子层数与它的核外电子总数相同，则X为H元素；Z原子有两个电子层，外层电子数是内层的电子数的三倍，最外层电子数为6，则Z为O元素；由于质子数X+Y=Z，故Y质子数=8-1=7，故Y为N元素，据此分析。【详解】元素X、Y、Z质子数都小于18，X原子的电子层数与它的核外电子总数相同，则X为H元素；Z原子有两个电子层，外层电子数是内层的电子数的三倍，最外层电子数为6，则Z为O元素；由于质子数X+Y=Z，故Y质子数=8-1=7，故Y为N元素。（1）X是H元素，Z是O元素；Y为N元素，原子结构示意图为；（2）m（N）：m（O）=7：20，可知n（N）：n（O）=：=2：5，故该化合物为N2O5；（3）H、O可以形成两种化合物A和B，A中X、Z原子个数比为2：1，则A为H2O，则A的摩尔质量是18g/mol；B中两原子个数比为1∶1，则B为H2O2，实验室常用H2O2制备少量的氧气，反应的化学反应方程式为2H2O22H2O+O2↑。11．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，试判断金在元素周期表中位于第__________________周期第__________________族。（4）已知Ag与Cu位于同一族，则Ag在元素周期表中位于__________________区。【答案】铝六ⅠBds【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）ⅠA、ⅡA族最后填充s电子，为s区；ⅢA～零族为p区，第ⅢB～ⅤⅡB族和第ⅤⅢ为d区；ⅠB和ⅡB族为ds区。【详解】（1）铝位于第三周期第ⅢA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1s22s22p63s23p63d24s2，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ⅠB族，故答案为：六；ⅠB；（4）ⅠA、ⅡA族最后填充s电子，为s区；ⅢA～零族为p区，第ⅢB～ⅤⅡB族和第ⅤⅢ为d区；ⅠB和ⅡB族为ds区，Ag与Cu位于同一族，属于第ⅠB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，明确元素周期表的结构是解本题关键，了解元素周期表5区的划分方法。12．请用符号表示下列核素或同位素。（1）质子数为，中子数为的原子：______。（2）质子数和中子数都为9的氟原子：______。（3）中子数为2的氢原子：______。（4）中子数分别为8、9、10的氧原子：______。（5）质量数分别为35、37的氯原子：______。【答案】（或）、、、【解析】【分析】结合核素的组成结构和同位素的概念分析解题即可。【详解】(1)质子数为，中子数为的原子的质量数为a+b，其核素表示为；(2)质子数和中子数都为9的氟原子的质量数为18，其核素表示为；(3)中子数为2的氢原子，质子数为1，质量数为3，其核素表示为(或)；(4)中子数分别为8、9、10的氧原子，质量数分别是16、17、18，核素依次表示为、、；(5)质子数为17，质量数分别为35、37的氯原子核素依次表示为、。【点睛】核素的最常见表示形式为，其中A为质量数，Z为质子数，核内中子数为A-Z，而同种元素的不同核素，其子数肯定不等，互为同位素，化学性质几乎完全相同，据此分析解题。13．(1)将下列科学家与他们的原子结构模型用线连接起来：______________原子结构发展阶段的历史顺序是(用序号A、B、C、D填写)______________(2)原子结构的演变过程表明_____________(多项选择，选填序号)A．人类对某一事物的认识是无止境的，是发展变化的。B．现代原子结构已经完美无缺，不会再发展。C．科学技术的进步，推动了原子学说的发展。D．科学理论的发展过程中的不完善现象在许多科学领域都存在，随着科学的不断发展将会得到补充和完善。(3)在打开原子结构大门的过程中，科学家运用了许多科学方法，除模型方法外，请从下列方法中选择出人们在认识原子结构过程中所运用的科学方法____________(多项选择，填写序号)①实验方法②假说方法③类比方法④推理方法【答案】A、C、B、DA、C、D①②③④【解析】【分析】(1)古希腊哲学家德谟克利特提出古典原子论，道尔顿创立了近现代原子论；汤姆生提出的葡萄干面包原子模型；卢瑟福提出了原子结构的行星模型；丹麦物理学家波尔(卢瑟福的学生)引入量子论观点，提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型；(2)原子结构的演变过程表明人类对某一事物的认识是无止境的，科学技术的进步，推动了原子学说的发展，随着科学的不断发展将会得到补充和完善；(3)道尔顿假说方法，汤姆生类比方法，卢瑟福提出了原子结构的行星模型实验方法，波尔推理方法。【详解】(1)古希腊哲学家德谟克利特提出古典原子论，认为物质由极小的称为“原子”的微粒构成，物质只能分割到原子为止；1808年，英国科学家道尔顿提出了原子论，他认为物质是由原子直接构成的，原子是一个实心球体，不可再分割，创立了近现代原子论(连线：道尔顿----③)；1897年，英国科学家汤姆生发现原子中存在电子．1904年汤姆生提出了葡萄干面包原子模型(连线：汤姆生----②)，1911年，英国科学家卢瑟福提出了原子结构的行星模型(连线：卢瑟福----④)，1913年丹麦物理学家波尔(卢瑟福的学生)引入量子论观点，提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型(连线：玻尔----①)，原子结构发展阶段的历史顺序是：A、C、B、D；(2)A．原子结构模型的演变的过程为：道尔顿原子模型→汤姆生原子模型→卢瑟福原子模型→玻尔原子模型→量子力学模型，人类对某一事物的认识是无止境的，是发展变化的，故A正确；B．现代原子结构会再发展，故B错误；C．人们对原子结构的认识，同其他科学事实一样经历了一个不断探索，不断深化的过程科学技术的进步，推动了原子学说的发展，故C正确；D．从原子结构模型的演变的过程可看出：科学理论的发展过程中的不完善现象在许多科学领域都存在，随着科学的不断发展将会得到补充和完善，故D正确；故答案为A、C、D；(3)道尔顿运用假说方法，认为物质是由原子直接构成的，原子是一个实心球体，不可再分割，汤姆生类比方法，提出了葡萄干面包原子模型，卢瑟福提出了原子结构的行星模型实验方法，波尔引入量子论观点推理方法，故答案为①②③④。14．原子、元素、核素、同位素等都属于重要的化学基本概念。下列八种化学符号：H、H、C、Li、Na、N、Li、Mg（1）涉及的核素共有__种；（2）互为同位素的是__、__；（3）质量数相等，但不能互称为同位素的是__；（4）中子数相等，但质子数不相等的是__。（5）氢的三种同位素是__，它们与氯的同位素35Cl、37Cl相互结合为氯化氢，可得氯化氢分子的种数为__。【答案】8Li和LiH和HC和NNa和Mg1H、2H、3H6【解析】【分析】(1)核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子；(2)具有相同质子数，不同中子数同一元素的不同原子互为同位素；(3)根据同位素的概念和原子的表示方法思考；(4)根据质量数=质子数+中子数的关系计算；(5)根据氢原子有三种同位素和氯原子有两种同位素，它们两两结合生成氯化氢进行判断。【详解】(1)核素是指具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子，属于原子的有11H、12H、614C、36Li、1123Na、714N、37Li，1224Mg，它们都表示核素，即共有8种核素；(2)质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素，在8种微粒中，36Li、37Li质子数都是3，而中子数分别为3和4，即二者互为同位素．11H、12H质子数都是1，而中子数分别为0和1，即二者互为同位素；(3)在8中微粒中，质量数相等的是614C、714N，它们的质子数分别为6和7而不相同，它们不能互称同位素；(4)根据质子数等于质子数与中子数之和得，11H、12H、614C、36Li、1123Na、714N、37Li、1224Mg的中子数分别为0、1、8、3、12、7、4、12，因此中子数相等，但质子数不相等的是1123Na、1224Mg；(5)氢原子有三种同位素1H、2H、3H，氯原子有两种同位素35Cl、37Cl，故氯化氢分子可能为：H35Cl、H37Cl、D35Cl、D37Cl、T35Cl、T37Cl，则形成的氯化氢分子的种类有6种。【点睛】考查核数的种类、元素的种类、同位素的概念等，其中：元素就是具有相同的核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称；核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子；具有相同质子数，不同中子数同一元素的不同核素互为同位素；氢原子的三种同位素和氯原子的两种同位素的组合为该题易错点。15．A、B、C、X、Y、Z、E为前四周期元素，且原子序数依次增大。A原子核外有三个能级，且每个能级上的电子数相等，C原子成对电子数是未成对电子数的3倍，X、Y、Z、E是位于同一周期的金属元素，X、E原子的最外层电子数均为1，Y有“生物金属”之称，Y4+和氩原子的核外