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1、备战高考化学压轴题专题复习原子结构与元素周期表的综合一、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：NH _PH （填 “ 或”“ Q32Q1+Q24Q3 2Q1 +Q2 bc FeO42-+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；(4)根据在原电池中，负极
2、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PH I 也能与 NaOH 发生反应， a 错误；4b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 键需吸收的能量分别为
3、Q123键放出32122、 Q 、 Q kJ，则形成 1 mol O-HQkJ 热量，对于反应 H (g)+2O (g)=H O(g)，断开 1 mol H-H 键和 11+12mol O=O 键所吸收的能量(QQ ) 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+Q2AlSi1-23sbd Al OH 3+OH =A lO2 +H 2O-3两者均为N 中氮元素原子晶体，碳原子半径小于硅原子半径，因此C3N4中碳原子与氮原子形成的共价键键长较Si3N4 中硅原子与氮原子形成的共价键键长小，键能较大，熔点较高3
4、5g【解析】【分析】【详解】I（ 1）化合物的化合价代数和为0，因此 M 呈+1价， R 呈+3 价， M、 R 均位于元素周期表的第 3 周期，两元素原子的质子数之和为24，则 M 为 Na，R 为 Al，该硅酸盐中 Na、Al、 Si 为同周期元素，元素序数越大，其半径越小，因此半径大小关系为：Na AlSi；（2） M 原子核外能量最高的电子位于第三能层，第三能层上只有1个电子，其电子排布式为： 3s1；（3）常温下， Al 与CuCl2溶液反应能将铜置换出来；2 3在高温反应；Al 与浓硫酸Al 与 Fe O发生钝化； Al 与 Na23溶液在常温下不发生反应；CO故答案为： bd；（
5、4） Na、 Al 两种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为：NaOH、 Al(OH)3，二者反应的离子方程式为： Al OH 3 +OH- =A lO 2-+H 2O ；II（ 5）非金属性 NSi，因此 Si3N4 中 N 元素化合价为 -3价；该反应中 N 元素化合价从 0价降低至 -3 价， N 元素被还原；（6） Si3N4 陶瓷材料硬度大、熔点高，晶体中只有极性共价键，说明Si3N4 为原子晶体，C3N4 的结构与 Si3 N4 相似，说明 C3N4 为原子晶体，两者均为原子晶体，碳原子半径小于硅原子半径，因此 C3 43 4中硅原子与氮原子形成N 中碳原子与氮原子形成的共价键键长
6、较Si N的共价键键长小，键能较大，熔点较高；（7）该反应中 Si 元素化合价不变， N 元素化合价从 0 价降低至 -3价， C 元素化合价从0 价升高至 +2 价，根据得失电子关系以及原子守恒配平方程式以及单线桥为：；（8）气体密度增加了2.8g/L ，说明气体质量增加了2.8g/L10L=28g，高温3SiO 2 +6C +2N 2= Si 3 N 4 +6CO 气体质量变化 m140g112g28g因此生成的 Si3N4 质量为 140g28g=35g。112g4 为探究乙烯与溴的加成反应，甲同学设计并进行如下实验：先取一定量的工业用乙烯气体 (在储气瓶中 )，使气体通入溴水中，发现溶
7、液褪色，即证明乙烯与溴水发生了加成反应；乙同学发现在甲同学的实验中，褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质，推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性气体杂质，由此他提出必须先除去杂质，再让乙烯与溴水反应。请回答下列问题：(1)甲同学设计的实验_(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴发生了加成反应，其理由是 _(填序号 )。使溴水褪色的反应不一定是加成反应使溴水褪色的反应就是加成反应使溴水褪色的物质不一定是乙烯使溴水褪色的物质就是乙烯(2)乙同学推测此乙烯中一定含有的一种杂质气体是_，它与溴水反应的化学方程式是 _ 。在实验前必须全部除去，除去该杂质的试剂可用_。(3)为验证乙烯与溴发生的反应是加成
8、反应而不是取代反应，丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性，理由是_ 。【答案】不能 H 2S H 2SBr22HBr SNaOH 溶液 (答案合理即可 )若乙烯与 Br2 发生取代反应，必定生成HBr ，溶液的酸性会明显增强，若乙烯与Br2 发生加成反应，则生成 CH 2BrCH 2 Br ，溶液的酸性变化不大，故可用pH 试纸予以验证【解析】【分析】根据乙同学发现在甲同学的实验中，褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质，推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性气体杂质，该淡黄色的浑浊物质应该是具有还原性的硫化氢与溴水发生氧化还原反应生成的硫单质，反应方程式为H 2 SBr22HBrS
9、，据此分析解答。【详解】(1)根据乙同学发现在甲同学的实验中，褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质，推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性气体杂质，则可能是该还原性气体与溴水发生氧化还原反应，使溴水褪色，则溴水褪色不能证明是乙烯与溴水发生了加成反应，所以正确，故答案为：不能；(2)淡黄色的浑浊物质是具有还原性的硫化氢与溴水发生氧化还原反应生成的硫单质，反应方程式为 H 2 S Br 22HBrS ；选用的除杂试剂能够除去硫化氢气体，但是不能与乙烯反应，也不能引入新的气体杂质，根据除杂原则，可以选用NaOH 溶液，故答案为：H 2 S； H 2S Br 22HBrS ； NaOH 溶液 (答
10、案合理即可 )；(3)若乙烯与 Br2 发生取代反应，必定生成HBr ，溶液的酸性会明显增强，若乙烯与Br2 发生加成反应，则生成CH 2BrCH 2 Br ，溶液的酸性变化不大，故可用pH 试纸予以验证，故答案为：若乙烯与Br2 发生取代反应，必定生成HBr ，溶液的酸性会明显增强，若乙烯与 Br2 发生加成反应，则生成CH 2 BrCH 2Br ，溶液的酸性变化不大，故可用pH 试纸予以验证。5A、 B、 C、 D、 E 五种短周期元素，它们的原子序数依次增大；A 原子核内无中子；B 元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能反应生成盐F； D 与 A 同主族，且与E 同周期； E 元素原子
11、的最外层电子数是其次外层电子数的3 ， A、 B、 D、 E 这四种元素，每一种4与 C 元素都能形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物请回答下列问题：（1） C 元素在元素周期表中的位置是_； C、 D、E 三种元素简单离子半径由大到小的顺序为：_(用离子符号表示)。（2）写出分别由A、 D 与 C 形成的原子个数比为1： 1 的化合物的电子式_、 _。（3） A 与 C、 E 间分别形成甲、乙两种共价化合物，且甲有10 个电子，乙有18 个电子，则沸点较高的是_ (填化学式)。（4） F 含有的化学键类型是_、_。（5） D 和 C 形成的一种化合物能与A 和离子方程式为 _。C 形成的
12、一种化合物反应产生C 单质，该反应的【答案】第二周期VIA 族 S2-2-Na+2离子键 OH O极性共价键2Na2O2+2H2O=4Na+4OH-+O2【解析】【分析】A 原子核内无中子，则A 为氢元素； B 元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能反应生成盐 F， B 为氮元素， F 为硝酸铵； E 元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的3 ，4则 E 为硫元素，在第三周期； D 与 A 同主族，且与E 同周期，则 D 为钠元素； A、B、 D、 E这四种元素，每一种与C 元素都能形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物，则C 为氧元素。【详解】（1） C 为氧元素，在元素周期表中的位置
13、是第二周期VIA 族； Na+、 O2-、 S2-离子半径由大到小的顺序为 S2- O2-Na+，故答案为：第二周期VIA 族； S2- O2-Na+；（2）由H、Na 与O 形成的原子个数比为1： 1 的化合物分别为H2O2、 Na2O2，其电子式分别为、，故答案为：；（ 3） H 与 O、 S间分别形成 H2O、H2S 两种共价化合物，因为水分子间存在氢键，则沸点较高，故答案为： H2O；（ 4） F 为硝酸铵，含有离子键和极性共价键，故答案为：离子键、极性共价键；（ 5）过氧化钠与水反应能生成氧气，则该反应的离子方程式为2Na2O2 +2H2O=4Na+4OH-+O2，故答案为： 2Na
14、2O2+2H2 O=4Na+4OH-+O2。【点睛】比较离子半径可以用“先层后核再电子 ”进行比较， S2-有三个电子层，则半径最大，Na+、 O2-有两个电子层，但氧的序数小于钠的序数，则O2- 的离子半径大于 Na+，所以 S2- O2-Na+。6 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
15、 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 (第一到第四周期 )，其原子序数为a， Y 与 X 位于同一周期，且为第 A 族元素，则 Y 的原子序数 b 与 a 所有可能的关系式为_。【答案】第三周期第 A 族CO2NaOH：2 2或 Na O ：BD b=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
16、)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Si， Si 原子核外电子排布为2、 8、4，所以 Si 处于元素周期表中第三周期第 A 族；(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CO ；2(3)由 H、 O、 Na 中
17、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、 Na O22等，其中 NaOH 的电子式为：， Na2O2 的电子式为：；(4)W 是第四周期与同主族元素，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：H SH Se， B 错误；22C. 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
18、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 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、
19、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。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 1 个第 VIII 族，共 10 个纵行，元素的原子序数相差11；若元素位于第六周期，在第 IIIB 是 15 种镧系元素，在第七周期在第 IIIB 是 15 种锕系元素，元素的原子序数相差 25。7 下表是元素周期表的一部分，回
20、答下列问题：（1） B 在周期表中的位置是_；写出 A、B 的单质之间发生反应的化学方程式：_。（2）写出表中位于长周期的卤族元素的名称：_；属于短周期的碱金属元素的元素符号为_。加热【答案】第 3 周期 A 族2K+SK2 S溴Li、 Na【解析】【分析】根据元素周期表的结构及物质性质分析解答。【详解】（1） B 在周期表中的位置是第3 周期， VIA 族； A 为钾， B 为硫，则单质之间加热反应生加热成硫化钾，反应的化学方程式：2K+S23 周期 A 族；K S ，故答案为：第加热K S；2K+S2（2）表中的长周期为第4 周期，卤族元素为A 族元素，则该元素为溴；碱金属元素指IA族元素
21、中 H 以外的元素，短周期指前3 周期，则元素符号为Li、 Na；故答案为：溴；Li、Na。8A、 B、 C、 D、 E、 F 的核电荷数依次增大，且均为核电荷数小于18 的非稀有气体元素。A 的单质是自然界中密度最小的气体，A 和 C 可形成 A C 和 A C 两种常见的液态化合物，222B、 C 原子的最外层电子数之和等于11， D+与 C 的简单离子的最外层电子排布相同，C、E原子的最外层电子数相同。请回答下列问题：(1)写出元素符号：B_D_。，( 2) A 元素具有两个中子的核素的表示符号为_ ，E 的简单离子的结构示意图是_。( 3)A2 C2 的分子式为 _。( 4) 将少量
22、F 的单质通入足量NaOH 溶液中，发生反应的离子方程式是_。【答案】 N Na3222- =Cl-+ClO- +H2O1 HH OCl +2OH【解析】【分析】A、 B、 C、 D、E、 F 为原子序数依次增大的六种短周期主族元素，A 单质是自然界中密度最小的气体为氢气，A 为 H 元素，A 和 C 可形成A22 2C 和A C 两种常见的液态化合物，为H O、 H O ，则 C 为 O 元素， C 原子最外层有6 个电子， B、 C 原子的最外层电子数之和等222于 11，则 B 最外层有+与 C 的简单离子核外电子排布相同，判断5 个电子， B 为 N 元素； D为 Na+， D 为 N
23、a 元素， C、 E 原子的最外层电子数相同，则C、E 同主族， E 为 S 元素， F 为Cl 元素，然后根据问题分析、解答。【详解】根据上述分析可知：A 是 H， B 是 N， C 是 O， D 是 Na，E 是 S， F 是 Cl 元素。(1)B元素符号为N，D元素符号为Na；(2) A 是 H 原子，原子核内有 1 个质子，若原子核内有2 个中子，则其质量数为1+2=3，用符号表示为13 H ； E 是 S， S 原子获得2 个电子变为 S2-，则 S2- 的简单离子的结构示意图是；( 3) A 是 H， C 是 O， A2C2 是 H2O2；( 4) F 是 Cl， Cl2能够与Na
24、OH溶液反应产生NaCl NaClO H2O、，该反应的离子方程式是-Cl2+2OH=Cl +ClO +H2O。【点睛】本题考查了元素的位置、结构、性质关系及其应用，根据元素的原子结构及物质的性质、位置关系及形成化合物的性质推断元素是解题关键，题目侧重考查学生分析推理能力、知识迁移应用能力。9 某元素原子的电子排布式为Ar 3d104s2 4p1 ，根据原子核外电子排布与元素在元素周期表中的位置关系，完成下列各题：(1)该元素处于元素周期表的第_周期，该周期的元素种数是_；(2)该元素处于元素周期表的第_族，该族的非金属元素种数是 _。(3)试推测该元素处于元素周期表的_区，该区包含族的种类是