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1、2020-2021 备战高考化学备考之原子结构与元素周期表压轴突破训练培优易错试卷篇及详细答案一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析）1 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）第三周期元素中非金属性最强的元素的原子结构示意图是_。（2）最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是_( 填化学式 ) 。（3）下列可以判断和金属性强弱的是_( 填序号 ) 。a单质的熔点：b化合价：c单质与水反应的剧烈程度：d最高价氧化物对应水化物的碱性：（4）为验证第A 族部分元素非金属性的递变规律，设计如图装置进行实验，请回答：仪器 A 的名称是 _，A 中发生反应的离子
2、方程式是 _。棉花中浸有 NaOH 溶液的作用是 _( 用离子方程式表示 ) 。验证溴与碘的非金属性强弱：通入少量的单质，充分反应后，将A 中液体滴入试管内，取下试管，充分振荡、静置，可观察到_。该实验必须控制单质的加入量，否则得不出溴的非金属性比碘强的结论。理由是_。第 A 族元素非金属性随元素核电荷数的增加而逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下原子半径逐渐 _( 填“增大”或“减小” ) ，得电子能力逐渐减弱。【答案】HNO3 H2CO3 H2SiO3cd 分液漏斗-2BrCl2 =Br2 2ClCl2 2OH-氯气能够氧化溴离子和碘离子，氯气必=H2O Cl ClO 溶液分层，下层液体为紫
3、红色须少量，否则干扰检验结果增大【解析】【分析】由元素在周期表的位置可知，元素分别为H、 C、 N、 O、 Na、 Al、 Si、 S、 Cl，结合元素周期律和物质的性质分析解答。【详解】(1) 第三周期元素中非金属性最强的元素是Cl；，其原子结构示意图是( 2) 元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是HNO32323 H CO H SiO ；( 3) a根据单质的熔点不能判断金属性强弱，故a 错误；b化合价高低不能作为比较金属性的依据，故b 错误；c Na 与水反应比 Al 剧烈，说明金属性：Na Al，可以比较，故c 正确；d元
4、素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，可以比较，故d 正确；答案选 cd；( 4) A 为分液漏斗， A 中发生氯气与 NaBr 的氧化还原反应，离子方程式为2Br Cl2=Br22Cl ；NaOH 溶液用于吸收氯气，离子方程为Cl2 2OH=H2O Cl ClO ；溴与 KI 反应生成碘单质，碘单质易溶于四氯化碳。将A 中液体滴入试管内，充分振荡、静置，可观察到溶液分层，下层呈紫色；若通入过量氯气，剩余的氯气能够进入试管先于Br2 氧化碘离子，干扰溴与碘离子的反应，所以氯气必须少量，否则干扰检验结果；同主族元素从上到下，原子核外电子层数增加，原子半径增大，故得到电子能力减弱。【点
5、睛】比较金属性的强弱，是看金属与水或与酸反应的剧烈程度，最高价氧化物对应水化物的碱性强弱，比较非金属性强弱，可以依照单质的氧化性的强弱。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
6、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： Ag Cl AgCl。3 原子序数依次增大的A、 B、 C、D、 E、 F 都是元素
7、周期表中前20 号元素， B、 C、 D、E同周期， A、 D 同主族，且A 的原子结构中最外层电子数是电子层数的3 倍。 F 和其他元素既不在同周期也不在同主族，且B、 C、 D 的最高价氧化物对应的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水。根据以上信息，回答下列问题：(1)A、 F 的名称为_、_。(2)A 和D 与氢元素形成的氢化物中，沸点较高的是_(填化学式，下同)， D 和E 的最高价氧化物对应的水化物中酸性较强的是_，写出A 和 B 形成的化合物中含有共价键的化合物的电子式_。(3)B、C 形成的单质中与水反应较剧烈的是_，相应反应的化学方程式为_。(4)写出 C 的最高价氧化物对应的
8、水化物与B 的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式 _。【答案】氧钙H2422O HClONa 2Na+2H O=2NaOH+H Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O【解析】【分析】原子序数依次增大的 A、B、 C、 D、 E、 F 都是元素周期表中前20 号元素， A 的原子结构中最外层电子数是电子层数的3 倍，最外层最多容纳8 个电子，则 A 含有 2 个电子层，最外层含有 6 个电子， A 为 O 元素； A、D 同主族，则 D 为 S 元素； B、C、 D、 E 同一周期，则四种元素都位于元素周期表第三周期，E 的原子序数大于 S，则 E 为 Cl 元素； B、C、 D 的
9、最高价氧化物对应的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水，则B 为 Na 元素， C 为 Al元素； F 和其他元素既不在同周期也不在同主族，则F 位于第四周期， F 不可能为 K 元素，只能为 Ca 元素，据此进行解答。【详解】根据上述分析可知：A 为 O，B 为 Na， C 为 Al， D 为 S， E 为 Cl， F 为 Ca 元素。(1)根据分析可知，A、F 元素的名称分别为氧、钙；(2)A、 D 分别为 O、 S，二者的氢化物分别为H2O、 H2S，由于 H2O 分子之间存在氢键，增加了分子之间的作用力，导致其沸点比H2S 高；D 为 S、 E 为 Cl，元素的非金属性：ClS，由于元
10、素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，所以 S、 Cl 元素的最高价含氧酸的酸性较强的为高氯酸，其化学式为：HClO4；A 为 O， B 为 Na，二者形成的含共价键的化合物为Na2O2 ，Na2O2 是由 2 个 Na+与 1 个 O22-通过离子键结合而成的离子化合物，电子式为；(3)B、C 的单质分别为Na、 Al，钠的金属性比铝强，与水反应更剧烈。钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的化学方程式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2；(4)C 是 Al， Al 的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3， B 是 Na， Na 的最高价氧化物对应的水化物为 NaOH， Al(OH)
11、3是两性氢氧化物，能够与强碱NaOH 反应产生 NaAlO2 和 H2O，二者反应的离子方程式为：-+2H2O。Al(OH)3 +OH =AlO2【点睛】本题考查了元素的位置、结构与性质关系的应用，根据元素的原子结构及性质和相互关系推断元素为解答关键，注意掌握元素周期表结构、元素周期律内容，试题有利于培养学生的分析能力及灵活应用能力。4 下表是元素周期表的一部分，表中所列字母分别代表一种元素。（1）表中的实线表示系周期表的部分边界，请用实线补全元素周期表的上边界_（2）常温下，其单质呈液态的元素是_（填字母代号），它与 e 形成的化合物电子式为： _（用元素符号表示）（3） b 元素形成的单质
12、所属晶体类型可能是_（填序号）分子晶体 原子晶体 金属晶体 离子晶体 过渡型晶体（4）元素 c、 d、 g 的氢化物的沸点由高到低的顺序为_（用化学式表示）（5） NH3H2O 的电离方程 NH3H2ONH+4+OH-，试判断 NH3 溶于水后，形成的NH3H2O 的合理结构 _ （填字母代号）【答案】mH2O HF HClb【解析】【分析】(1)第一周期中含有2 种元素，处于第1 列、 18 列；第 2、 3 周期中元素处于1， 2 列， 1318 列，据此画出元素周期表的上边界；(2)常温下，呈液态的单质为溴与金属汞，由图可知位置可知，为溴单质，处于第四周期17列； e 为 Na 元素，溴
13、与钠形成的化合物为NaBr，由钠离子与氯离子构成；(3)b 为碳元素，形成的单质可能为原子晶体，如金刚石，可能为分子晶体，若富勒烯，可能为过渡型晶体，如石墨；(4)c 为氧元素、 d 为氟元素、 g 为氯元素，结合常温下氢化物状态与氢键判断氢化物的沸点；(5)氨水的电离生成NH4 +、 OH-，说明 NH3 ?H2O 中 O-H 键发生断裂，来确定氨水的结构和成键情况。【详解】(1)第一周期中含有2 种元素，处于第1 列、 18 列；第 2、 3 周期中元素处于1， 2 列， 1318 列，故元素周期表的上边界为：；(2)常温下，呈液态的单质为溴与金属汞，由图可知位置可知，为溴单质，处于第四周
14、期17列，为表中m 元素； e 为 Na 元素，溴与钠形成的化合物为NaBr，由钠离子与氯离子构成，溴化钠电子式为；(3)b 为碳元素，形成的单质可能为原子晶体，如金刚石，可能为分子晶体，若富勒烯，可能为过渡型晶体，如石墨；(4)c 为氧元素、 d 为氟元素、 g 为氯元素，常温下水为液体，HF、 HCl 为气体，故水的沸点较高， HF 中分子之间存在氢键，沸点比HCl 高，故沸点 H2O HF HCl；3溶于水后，形成的3232324+-(5)NHNH ?H O 中，根据NH ?H O 的电离方程式为 NH ?H O? NH +OH，可知结构中含有铵根和氢氧根的基本结构，故NH3 2b。?H
15、 O 结构为 b，故答案为5 下表是元素周期表的一部分，回答下列问题：（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_。3A加热【答案】第周期族2K S2溴Li、 Na+K S【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+S2K S ，故答案为：第 3 周期 A 族；加热2K SK2S+；（2）表中的长周期为第4 周期，卤族
16、元素为A 族元素，则该元素为溴；碱金属元素指IA族元素中 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。6 已知 A、 B、 C 三种元素的原子中，质于数：AB”“或 同素异形体水分子间存在氢键离子键和非极性共价键 离子化合物2H2 222O2H O+O 【解析】【分析】短周期元素 A、B、C、 D 原子序数依次增大，A 的最外层电子数是其电子层数2 倍，则 A原子核外有2 个电子层，核外电子排布是2、 4， A 是 C 元素； B 的阴离子和 C 的阳离子具有相同的电子层结构，两元素的单质反应，生成一种淡黄色的固体E，淡黄色固体E 是Na2O2，则
17、 B 是 O 元素、 C是 Na 元素； D 的 L 层电子数等于 K、 M 两个电子层上的电子数之和，则 D 原子 M 层电子数为 6，则 D 为 S元素。然后根据元素的原子结构及形成的化合物的性质，结合元素周期律分析解答。【详解】根据上述分析可知：A 是 C 元素， B 是 O 元素， C 是 Na 元素， D 是 S 元素，淡黄色的固体E 是Na2O2。(1)A 是C 元素，元素名称为碳；D 是S 元素，原子核外电子排布为2、 8、6，则S 在元素周期表中位于第三周期第VIA 族； O2-、 Na+核外电子排布是2、 8，二者电子层结构相同，对于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越大，离
18、子半径就越小，所以离子半径O2-Na+；(2)氧元素形成的单质有O2、 O3，二者是由同一元素形成的不同性质的单质，互为同素异形体； B 的氢化物 H2O 和 D 的氢化物 H2S 结构相似，由于在 H2O 分子之间存在氢键，增加了分子之间的吸引力，使得物质的熔沸点升高，故物质的沸点：H2OH2S；(3)E 是 Na2 O2，该物质是离子化合物， 2 个 Na+与 O22-之间通过离子键结合，在阴离子O22-中 2 个 O 原子之间通过共价键结合；(4)C 与 D 的二元化合物Na2S 是离子化合物， Na+与 S2- 通过离子键结合，用电子式表示其形成过程为：。(5)H 与 O 分别形成10
19、 电子分子是 H2O，形成的 18 电子分子是 H2O2， 18 电子分子 H2O2 不稳定，容易分解为H2 O 和 O2 ，反应的化学方程式为： 2H2O22H2O+O2。【点睛】本题考查位置结构性质的相互关系及应用，涉及原子结构、元素周期表结构、物质性质等知识点，熟练掌握元素化合物、元素周期律等知识点，侧重考查学生分析与应用能力。8X、Z、Q、 R、 T 为前四周期元素，且原子序数依次增大。X 和 Q 属同族元素， X 和 R 可形成化合物 XR4； R2 为黄绿色气体； Z 与 X 同周期且基态原子的s 轨道和 p 轨道的电子总数相等； T2+的 3d 轨道中有 5个电子。请回答下列问题
20、：(1)Z 基态原子的电子排布式是_； Z 所在周期元素中，最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是 _ （填化学式）。(2)利用价层电子对互斥理论判断RZ3-的立体构型是 _； RZ3 -的中心原子的杂化轨道类型为_ 。(3)水中 T 含量超标，容易使洁具和衣物染色22+，生成黑色RZ 可以用来除去水中超标的T沉淀 TZ2，当消耗0.2molRZ2 时，共转移了1mol 电子，则反应的离子方程式为_。【答案】 1s2 24HNO33 杂化2ClO2+2s 2p三角锥形 sp2+5Mn+6H2O=5MnO2 +2Cl +12H【解析】【分析】X、 Z、 Q、 R、T 为前四周期元素，且原子序数依次
21、增大，R2 为黄绿色气体，则R 为 Cl；X和 R 可形成化合物XR4，则 X 为 +4 价，处于 IVA 族， X 和 Q 属同族元素，可推知X 为 C 元素、 Q 为 Si； Z 与 X 同周期且基态原子的s 轨道和 p 轨道的电子总数相等，则Z 核外电子排布为 1s22s22p4，因此 Z 为 O 元素； T2+的 3d 轨道中有 5 个电子，原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，则 T 为 Mn ，据此解答。【详解】根据上述分析可知：X 是 C 元素， Z 是 O 元素， Q 是 Si 元素， R 是 Cl 元素， T 是 Mn 元素。(1)Z 是 O 元素，
22、 O 基态原子的电子排布式是1s22s22p4； Z 所在周期元素中，元素最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HNO3；(2) RZ3-是 ClO3-， ClO3- 离子中中心原子Cl 原子孤电子对数 = 71 23=1，价层电子对数为23+1=4，则 ClO3-立体构型是三角锥形，其中心原子Cl 原子的杂化轨道类型为sp3 杂化；(3)水中 Mn 含量超标，容易使洁具和衣物染色，ClO2可以用来除去水中超标的Mn 2+，生成黑色沉淀 MnO 2，当消耗 0.2molClO2 时，共转移了1mol 电子，假设 Cl 元素在还原产物中化合价为 a，则 0.2mol (4-a)=1mol，解得 a
23、=-1，即 ClO2被还原变为 Cl-，根据电荷守恒可知，还产生了 H+，则反应的离子方程式为：2ClO2+5Mn2+22+。+6H O=5MnO +2Cl +12H【点睛】本题考查结构、性质、位置关系应用、核外电子排布、杂化方式判断、氧化还原反应等，较为全面的考查了元素化合物、物质结构理论及氧化还原反应的分析与判断能力，是对学生对知识的迁移运用能力的综合考查。9 下表是元素周期表的一部分，回答下列有关问题：（ 1）写出下列元素符号： _， _， _， ? _。（ 2）在这些元素中，最活泼的金属元素是_，最活泼的非金属元素是 _，最不活泼的元素是 _。（3）在这些元素的最高价氧化物对应水化物中
24、，酸性最强的是_，碱性最强的是_，呈两性的氢氧化物是 _ ，写出三者之间相互反应的化学方程式_。（4）在这些元素中，原子半径最小的是_，原子半径最大的是 _。（5）在与中，化学性质较活泼的是_，怎样用化学实验证明？答： _。在与 ? 中，化学性质较活泼的是_，怎样用化学实验证明？答：_。【答案】 N Si SCa K F ArHClOAl(OH)3+3HClO4=Al(ClO4)3+3H2O、4 KOH Al(OH)3Al(OH)3+KOH=KAlO2 +2H2 O、 KOH+HClO4=KClO4+H2O F KNa 与 H2O 反应： Na 与水剧烈反应， Mg 与水不反应Cl 将 Cl2
25、 通入到 NaBr 溶液中，溶液由无色变为橙色，说明Cl 的化学性质比 Br 的活泼【解析】【详解】（ 1）根据元素周期表的结构可知：、 ? 分别在第二周期 VA、第三周期 IVA、第三周期 VIA 和第四周期 IIA，则、 ? 分别为 N、 Si、 S、 Ca；（ 2）根据元素周期表性质的递变规律，最活泼的金属应在第IA，最活泼的非金属应在第VIIA，惰性气体最不活泼，则在I A 元素 Na（）和 K（）中K 最活泼；在 VII A 族元素F（）、 Cl（）和 Br（?）中， F 最活泼；最不活泼的是即Ar；（3）元素的最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的必是非金属性增强的，根据同周期、同主
26、族元素非金属性的递变规律可知，元素非金属性最强的是即F，但 F 无最高正价；因为我们知道， HClO4 已知的最高价含氧酸中酸性最强的，即酸性最强的是HClO4；元素的最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的必是非金属性增强的，根据同周期、同主族元素金属性的递变规律可知，元素金属性最强的是即K，则碱性最强的必是KOH；在表中所列元素的最高价氧化物对应水化物中，只有Al(OH)3 具有两性；三者之间相互反应的化学方程式分别为Al(OH)3+3HClO4 =Al(ClO4 )3+3H2O、Al(OH)3+KOH=KAlO2 +2H2 O、 KOH+HClO4=KClO4+H2O；（ 4）同周期元素从左
27、至右原子半径依次减小，同主族元素从上而下原子半径依次增大，故在这些元素中，原子半径最小的是F，原子半径最大的是 K；（5）和分别是Na 和Mg ，根据同主族元素金属性的递变规律可知，金属性Na Mg，根据判断金属性强弱的方法，可依据二者单质分别与水反应的剧烈程度来判断其金属性强弱，即与 H2O 反应： Na 与水剧烈反应，Mg 与水不反应；和?分别是 Cl 和 Br，根据同主族元素非金属性的递变规律可知，非金属性Cl Br，根据判断非金属性强弱的方法，可依据二者气态氢化物的稳定性、单质之间的置换反应等来判断其非金属性强弱，即将Cl2 通入到 NaBr 溶液中，溶液由无色变为橙色，说明【点睛】C
28、l 的化学性质比Br 的活泼。本题综合性较强，涵盖了元素周期表、元素性质的递变规律、元素金属性及非金属性强弱的判断方法等，要求用多方面的知识解决问题，能很好滴训练综合运用知识解决问题的能力，根据元素最高价氧化物对应水化物的递变规律或元素的金属性、非金属性的递变规律思考。10 短周期元素 A、 B、 C、 D 的原子序数依次增大。 X、Y、 Z、 W 分别是由这四种元素中的两种组成的常见化合物， Y 为淡黄色固体， W 为常见液体；甲为单质，乙为红棕色气体；上述物质之间的转化关系如图所示(部分生成物已省略)。则下列说法中不正确的是A沸点： WXB原子半径：DBCAC C、 D 两种元素组成的化合
29、物只含有离子键D A、 B、C 三种元素组成的化合物既可以是离子化合物，又可以是共价化合物【答案】C【解析】【分析】乙为红棕色气体，乙是NO2 ； Y 为淡黄色固体，Y 是Na2O2； Y 与W 生成甲，所以甲是O2， W 是常见液体则为H2O，甲与Z 生成NO2，所以Z 是 NO ；X 与 O2 生产NO2，所以X是 NH3 ；因为A、 B、 C、 D 的原子序数依次增加，所以分别是H、 N、 O、 Na；综上所述，A、 B、 C、 D 分别是 H、 N、O、 Na； X 是 NH3， Y 是 Na2 O2， Z 是 NO， W 是 H2O，甲是 O2，乙是 NO2。【详解】A. 常温下，W
30、 为水液态，X 为氨气气态，沸点：WX，故A 正确；B. 电子层越多，原子半径越大，同周期从左向右原子半径减小，则原子半径：DBCA，故 B 正确；C. 氧化钠中只含有离子键，过氧化钠中既有离子键，又含有共价键，故C 错误；D. H、 N、 O 三种元素可组成硝酸，为共价化合物，又可组成硝酸铵，为离子化合物，故正确；答案选 C。D11 按要求回答下列问题：（1）某种粒子有 1 个原子核，核中有17 个质子， 20 个中子，核外有18 个电子，该粒子的化学符号是 _。（2）下列关于化学键的说法正确的是_。含有金属元素的化合物一定是离子化合物第 IA 族和第 A 族元素原子化合时，一定生成离子键由
31、非金属元素形成的化合物一定不是离子化合物活泼金属与非金属化合时，能形成离子键离子键就是阴、阳离子间的相互引力离子化合物中可能含有非极性共价键（ 3）写出下列物质的电子式： Mg(OH)2： _， N2： _， NH4I： _。（ 4）用电子式表示下列化合物的形成过程：Na2S： _； H2O： _。【答案】 3717 Cl【解析】【详解】（1）某种粒子有1 个原子核，核中有 17 个质子， 20 个中子，核外有 18 个电子，该粒子电子数比质子数多1 个，为带 1 个单位负电荷的阴离子，核中有17 个质子，则为 1737 Cl；（2） 含有金属元素的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3 为共
32、价化合物，错误； 第 IA 族和第 A 族元素原子化合时，不一定生成离子键，如HCl，错误； 由非金属元素形成的化合物可能是离子化合物，如NH4Cl，错误； 活泼金属与非金属化合时，能形成离子键，如NaCl、KI 等，正确； 离子键就是阴、阳离子间的相互作用，既有引力又有斥力，错误；离子化合物中可能含有非极性共价键，如Na2O2，正确；故答案为：；（3） Mg(OH) 2：由 Mg 2+和 OH-构成，电子式为；N ：两个 N 原子间形成三对共用电子，电子式为；2NH4I：由 NH 4+和 I-构成，电子式为；（4） Na2S：；H2O：。【点睛】在书写电子式时，首先应确定物质所属类别，弄清它是非金