《温州备战高考化学复习《原子结构与元素周期表》专项综合练习.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《温州备战高考化学复习《原子结构与元素周期表》专项综合练习.docx（17页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、温州备战高考化学复习原子结构与元素周期表专项综合练习一、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，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
2、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-2 32-2223+Al O =2AlO +H OSiOH O NH PH3 HClO4H2SO4 H3PO4S2- Cl- O2-HOHCl2 H2O ?HClO 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
3、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-2 32 - 2-2 32-2O；+Al O =2AlO +H O，故答案为：； 2OH +Al O =2AlO+H（ 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
4、性H233，ONH PH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ClS 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 H2SO4H3PO4；（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HOH，水在常温下和氯气反应的化学方程式为Cl2 H2O ?HClO HCl，故答案为：
5、HOH； Cl2 H2O ?HClO HCl。2 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。a、 c、 h b、 g、 k c、h、 l d、 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（kJmol 1）；锂XY失去第一
6、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955011600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_。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_。Y 是周期表中_族元素。【答案】m第三周期A 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 Na2 O2 A【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
7、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：；(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1
8、3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A 族；(3)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；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
9、，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；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A 族的元素 Al。3 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 元素形成的单质所属晶体类型可能是_（填序号）分子晶体 原子晶
10、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，溴与钠形成的化合物为NaBr，由钠离子与氯离子构
11、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，处于第四周期17列，为表中 m 元素； e 为 Na 元素，溴与钠
12、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；+-(5)NH3 溶于水后，形成的 NH3?H2O 中，根据 NH3?H2O 的电离方程式为 NH3?H2O? NH4+OH，可知结构中含有铵根和氢氧根的基本结构，故NH3 ?H2O 结构为 b，故答案为 b。A BC三种元素的原子中，质于数：A
13、BNH3，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； S2- 、 Cl-是原子获得电子形成阴离子，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，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
14、法分析解答即可。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 可形成化合物相等； T2+的XR4； R2 为黄绿色气体；Z 与 X 同周期且基态原子的3d 轨道中有 5 个电子。请回答下列问题：s 轨道和p 轨道的电子总数(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RZ2 可以用来除去水中超标的T2+，生成黑色沉淀 TZ2，当消耗
15、0.2molRZ2 时，共转移了1mol 电子，则反应的离子方程式为_。【答案】 1s22s22p4HNO3 三角锥形sp3 杂化2ClO+5Mn 2+6H2O=5MnO2 +2Cl +12H+【解析】【分析】X、 Z、 Q、 R、T 为前四周期元素，且原子序数依次增大，R 为黄绿色气体，则R 为 Cl；X2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
16、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， 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；3-是 ClO3-， ClO3- 离子中中心原子Cl 原子孤电子对数 =7 1 23(2) RZ2=1，价层电子对数为3-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+1=4，则 ClO(
17、3)水中 Mn 含量超标，容易使洁具和衣物染色，2可以用来除去水中超标的Mn2+，生成ClO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=-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
18、的迁移运用能力的综合考查。9 有A、 B、 C、D 四种元素，A 元素的原子有三个电子层，最外层上有一个电子；B 元素负 2 价阴离子的电子层结构与氩原子相同；C 元素的原子核内无中子；D 原子核外电子数比 A 原子核外电子总数多6 个。（1） C 与 D形成化合物的化学式_，其在水中的电离方程式为_。（ 2） B 离子的电子式 _， A 离子的电子式 _。（ 3） B 原子的结构示意图 _， D 离子的结构示意图 _。-Na+【答案】 HCl HCl=H + +Cl【解析】【分析】由 A 元素的原子有三个电子层，最外层上有一个电子可知A 为 Na 元素；由 B 元素负 2 价阴离子的电子层结
19、构与氩原子相同可知B 为 S 元素；由C 元素的原子核内无中子可知C 为H 元素；由 D 原子核外电子数比钠原子核外电子总数多6 个可知 D 为 Cl 元素。【详解】（1）氢元素与氯元素形成的化合物为氯化氢，化学式为HCl，氯化氢在溶液中完全电离，电离出氯离子和氢离子，电离方程式为-HCl=H+Cl ；（2）硫原子得到 2 个电子形成硫离子，硫离子最外层有8 个电子，电子式为；钠离子为阳离子，其电子式直接用离子符号表示，则钠离子的电子式为Na+；（3）硫原子核外有 16 个电子，有3 个电子层， 最外层有 6 个电子，原子的结构示意图为；氯原子得到 1 个电子形成氯离子，氯离子核外有18 个电
20、子，有 3 个电子层， 最外层有 8 个电子，原子的结构示意图为。【点睛】阴离子与同周期稀有气体原子电子层结构相同，由 B 元素负 2 价阴离子的电子层结构与氩原子相同确定 B 为钠元素是解答关键，也是解答的突破口。10 下图是中学化学中常见物质间的转化关系，其中甲、乙、丙均为非金属单质； E 和丁均为化合物，其中 A 常温下呈液态； B 和 E 为能产生温室效应的气体，且A、 B、1mol E 中含有10mol电子。乙和丁为黑色固体，将他们混合后加热发现固体由黑变红。（ 1）写出化学式：甲 _；乙 _；丙 _；（ 2）丁的摩尔质量 _；（ 3）写出丙和 E 反应生成 A 和 B 的化学方程式
21、 _；（4）有同学将乙和丁混合加热后收集到的标准状态下气体4.48L，测得该气体是氢气密度的 16 倍，若将气体通入足量澄清石灰水，得到白色沉淀物_g；【答案】 H2C2点燃CO2+2H 2O 5O 80g/mol CH 4 +2O2【解析】【分析】产生温室效应的气体有：二氧化碳、甲烷、臭氧等，常见的黑色固体有：碳、二氧化锰、四氧化三铁、铁粉、氧化铜等，由乙和丁为黑色固体且乙为非金属单质，所以乙为C，由丙是非金属单质，乙和丙反应产生温室效应气体B，所以丙是O2 ，B 是 CO2 ， B 和 E 为能产生温室效应的气体且1mol E 中含有 10mol 电子，则 E 为 CH4，再结合转化关系可
22、知，A 为水，甲为 H2，丁为 CuO。【详解】（1）由上述分析可知，甲、乙、丙分别为H2、 C、 O2；（2）丁为 CuO，相对分子质量为 80，则摩尔质量为80 g/mol ；（3）丙和 E 反应生成 A 和 B 的化学方程式为 CH+2O点燃CO+2H O ；2422（4）测得该气体对氢气的相对密度为16，则 M 为 162 g/mol =32g/mol ，标准状况下气体4.48Lxmol ，则4.48L，为 CO、 CO2 的混合物， n=0.2mol ，设 CO2 的物质的量为22.4L/mol28 (0.2-x)+44x=32，解得 x=0.05mol ，由 C 原子守恒可知，0.
23、2n( CO2) =n( CaCO3) =0.05mol ，则白色沉淀物为0.05mol 100g/mol=5g。X Y Z质子数都小于18，并且质子数X+Y=Z 。X原子的电子层数与它的11 已知元素 、 、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N2O5 18