培优易错试卷原子结构与元素周期表辅导专题训练含详细答案.docx

1、培优易错试卷原子结构与元素周期表辅导专题训练含详细答案一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析）1 南京理工教授制出了一种新的全氮阴离子盐AgN5，目前已经合成出钠、锰、铁、钴、镍、镁等几种金属的全氮阴离子盐。(1)基态 Mn 2+的价电子排布式为_；银与铜位于同一族，银元素位于元素周期表的_区。(2)Mg(H 2 O)6 2+(N5)2(H2O)42-的晶体的部分结构如图1 所示：N、 O、 Mg 元素的前3 级电离能如下表所示：元素I1 /kJ?mol-1I2/kJ?mol-1I3/kJ?mol-1X737.71450.77732.7Y1313.93388.35300.5Z1402.

2、32856.04578.1X、 Y、 Z 中为 N 元素的是 _，判断理由是 _。从作用力类型看， Mg2+与 H2O 之间是 _、 N5 与 H2O 之间是 _。N5-为平面正五边形，N 原子的杂化类型是 _。科学家预测将来还会制出含N4-、 N6-等平面环状结构离子的盐，这一类离子中都存在大键，可用符号mn 表示，其中 m 代表参与形成大 键的原子数， n 代表参与形成大 键的电子数 (如苯分子中的大键可表示为64-中的大 键应表示为 _ 。6 )，则 N(3)AgN5 的立方晶胞结构如图2 所示， Ag+周围距离最近的 Ag+有 _个。若晶体中紧邻的 N5-与 Ag+的平均距离为a nm

3、 ，NA 表示阿伏加德罗常数的值，则AgN5 的密度可表示为_g?cm-3（用含 a、 NA 的代数式表示）。【答案】 3d5ds ZX最外层为 2 个电子， X 为镁； N 的 2p 轨道处于半充满的稳定状态，其失去第一个电子较难，I1 较大，则 Z 为氮元素配位键 氢键sp258.91022412a3NA【解析】【分析】(1)根据构造原理 写出25 号Mn元素的原子核外 子排布式，Mn原子失去最外 2 个 子得到Mn 2+；根据原子 构与元素在周期表的位置确定Ag 在周期表所属区域；(2)根据元素的 离能大小 合原子 构确定X、 Y、 Z 三种元素，然后判断哪种元素是N元素；根据 示，判断

4、晶体中阳离子、阴离子中含有的作用力 型； 合 N5- 平面正五 形 构， 合原子 化 型与微粒构型关系分析判断， 合微粒的原子 构分析大 的形成；(3)根据晶胞中离子的相 位置判断Ag+的配位数，利用均 方法 算1 个晶胞中含有的mAgN5 的个数， 合= 算密度大小。V【 解】(1)Mn 是 25 号元素，根据构造原理可得Mn 原子的核外 子排布式 1s22s22p63s23p63d54s2， Mn原子失去最外 2 个 子得到Mn 2+，其价 子排布式 3d5；Ag、 Cu 在周期表中位于第IB， 生 化的 子有最外 的s 子和次外 的d 子，属于ds 区元素；(2) X 的第一、第二 离能

5、比 小且很接近， 明X 原子最外 有 2 个 子，容易失去，则 X 为 Mg 元素， Z 的第一 离能在三种元素中最大， 合N 原子 2p 道 于半充 的 定状 ，其失去第一个 子 ，I1 大，可推知Z 为 N 元素， Y 是 O 元素；在 晶体中阳离子Mg(H2O)62+的中心离子 Mg2+含有空 道，而配位体 H的 O 原子上2 O含有孤 子 ，在 合 ，Mg 2+提供空 道， H2O 的 O 原子提供孤 子 ，二者形成配位 ；在阴离子 (N 5 22 42-上 N5-与 H2NH-O，)(H O)O 的 H 原子之 通 合在一起，形成故二者之 作用力 ；若原子采用sp3 化，形成的物 构

6、 四面体形；若原子采用sp2 化，形成的物 构 平面形；若原子采用sp 化， 形成的 直 型 构。N5 - 平面正五 形， 明N原子的 化 型 sp2 化；在 N5- 中，每个 N 原子的 sp2 化 道形成 2 个 ， N 原子上 有 1 个孤 子 及1 个垂直于 N 原子形成平面的p 道， p 道 形成大 ， N5-为4 个 N 原子得到1 个 子形成 有1 个 位 荷的阴离子，所以含有的 子数 5个，其中大 是由4 个原子、 5 个 子形成，可表示 54 ；5+ 研究 象，在晶胞中与 Ag+(3)根据 AgN 的晶胞 构示意 可知，假 以晶胞 点Ag距离相等且最近的Ag+在晶胞面心上，通

7、 点Ag+可形成 8 个晶胞，每个面心上的Ag+被重复使用了 2 次，所以与 Ag+距离相等且最近的Ag+的数目 3 8=12 个；在一个晶胞中2+11-1-7 3含有 Ag 的数目 8+6 =4，含有 N5 的数目 1+12 =4，晶胞体 V=(2a 10)8244 178?g / mol3mN A/mol8.910223。cm ， =g/cmV2a 10 7 3 cm3N Aa3【点睛】本题考查了物质结构，涉及电离能的应用、作用力类型的判断、大 的分析、晶胞计算，掌握物质结构知识和晶体密度计算方法是解题关键，要注意电离能变化规律及特殊性，利用均摊方法分析判断晶胞中含有微粒数目，结合密度计算

8、公式解答。2 下表标出的是元素周期表的一部分元素，回答下列问题：（1）表中用字母标出的14 种元素中，化学性质最不活泼的是_ （用元素符号表示，下同），金属性最强的是_，非金属性最强的是_，常温下单质为液态的非金属元素是_，属于过渡元素的是_（该空用字母表示）。（ 2） B，F， C 气态氢化物的化学式分别为 _，其中以 _最不稳定。（ 3）第三周期中原子半径最小的是_。【答案】 Ar K F Br MHPH3 Cl2O、 HCl、PH3【解析】【分析】由元素在周期表中位置，可知A 为氟、 B 为氧、 C 为磷、 D 为碳、 E 为 Ar、 F 为 Cl、G 为硫、 H 为 Al、 I 为 M

9、g 、 J为 Na、 K 为 Ca、 L 为钾、 N 为 Br、 M 处于过渡元素。【详解】（ 1）表中用字母标出的 14 种元素中，稀有气体原子最外层达到稳定结构，化学性质最不活泼的是 Ar（用元素符号表示，下同）；同周期自左而右金属性减弱、非金属性增强，同主族自上而下金属性增强、非金属性减弱，故上述元素中金属性最强的为K，非金属性最强的为 F；Br2 常温下为液态，根据元素在周期表中位置可知M 属于过渡元素；故答案为： Ar； K； F； Br； M；（2） B，F， C 气态氢化物的化学式分别为H2O、 HCl、 PH3，同周期自左而右非金属性增强，同主族自上而下非金属性减弱，故非金属性

10、O P、 ClP，非金属性越强，氢化物越稳定，与 PH3 最不稳定，故答案为： H2O、 HCl、 PH3； PH3；（3）同周期自左而右原子半径减小，故第三周期中Cl 原子半径最小，故答案为： Cl。3A、 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 _

11、； 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 C 形成的一种化合物反应产生C 单质，该反应的离子方程式为 _。【答案】第二周期VIA 族 S2-2-Na+2 OH O 离子键极性共价键2Na2O2+2H2O=4Na+4OH-+O2【解析】【分析】A 原子核内无

12、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

13、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： 2Na2O2+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

14、的序数，则O2- 的离子半径大于 Na+，所以 S2- O2-Na+。4A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H 为八种短周期主族元素，原子序数依次增大。A、 F 的最外层电子数分别等于各自的电子层数，其中A 的单质在常温下为气体。 C 与B、H 在元素周期表中处于相邻位置，这三种元素原子的最外层电子数之和为17。 D 与 F同周期。 G 的单质常用作半 体材料。 回答：(1)C 和 H 分 与 A 形成的 化合物沸点 高的是_(填化学式 )，理由是_ 。(2)C、E 形成的 离子半径大小：r(C)_r(E)(填 、+AlO2-233+-O H O 分子 存在 H+H OAl(OH)Al

15、+3OH3SiO 2+6C+2N 2Si3 N4+6CO【解析】【分析】A、 B、 C、 D、E、 F、 G、H 八种短周期主族元素，原子序数依次增大。A、 F 的最外 子数分 等于各自的 子 数，其中A 的 在常温下 气体， A 为 H；G 的 常用作半 体材料， G 为 Si， 合原子序数可知F 为 Al； C与 B、 H 在元素周期表中 于相 位置， 三种元素原子的最外 子数之和 17， 173=52， B 为 N、 C 为 O、 H 为 S， D 与F 同周期，位于第三周期， D 为 Na、 E 为 Mg，以此来解答。【 解】由上述分析可知，A 为 H、 B 为 N、C 为 O、 D

16、为 Na、 E 为 Mg 、 F 为 Al、G 为 Si、 H 为 S。(1)C 和 H 分 与A 形成的 化合物分 是H2O、 H2S，其中沸点 高的是H2 O，原因是H2O 分子 存在 ，增加了分子之 的吸引力；(2)O2-、 Mg 2+核外 子排布相同。具有相同 子排布的离子中，原子序数大的离子半径小，则 C、E 形成的 离子半径大小：r (C)r(E)；(3)F 最高价氧化物 的水化物Al(OH)3 是两性 氧化物，在水溶液中存在酸式 离和碱式 离， 离方程式 H+AlO2-+H2OAl(OH)3Al3+3OH-；(4)将 G 的氧化物与B 的 在1400条件下和足量的碳反 ，其化学反

17、 方程式 3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO。【点睛】本 考 元素及化合物的推断及物 性 的方程式表示。把握原子 构、元素的位置、 子数关系来推断元素 解答的关 ，注意元素化合物知 的 用， 目 重考 学生的分析与 用能力。5 已知 A、 B、 C、 D是中学化学中常 的四种不同粒子，它 之 存在如下 所示的 化关系：(1) 如果 A、 B、 C、 D均是 10 电子的粒子，请写出：A 的结构式 _； D 的电子式 _；(2) 如果 A和 C 是 18 电子的粒子， B 和 D是 10 电子的粒子，请写出：A与 B 在溶液中反应的离子方程式：_根据上述离子方程式，可判断C 与 B 结合

18、质子的能力大小是( 用化学式或离子符号表示 ) _ _。【答案】或 H-F-2-2-HS+OH=HS+H O或 HS+OH=S+H O OHS或 HS222【解析】【详解】(1) 如果 A、 B、 C、 D均是 10 电子的粒子，符合关系的微粒分别为+-NH4 或 HF、 OH、 NH3或 F、H O；2(2) 如果 A和 C 是 18 电子的粒子，-2-， B 和 D 是 10 电子的粒A 为 H2S 或 HS， C为 HS或 S子，分别为-OH、 H O；26X、Z、Q、 R、 T、 U 分别代表原子序数依次增大的短周期元素，在周期表的短周期主族元素中， X 的原子半径最小， X 与 R

19、的最外层电子数相等；Z 的内层电子数是最外层电子数的一半； U 的最高化合价和最低化合价的代数和为6；R 和 Q 可形成原子个数之比为1： 1和 2： 1 的两种化合物； T 与 Z 同主族。请回答下列问题：(1)T 元素在周期表中的位置是 _ 。(2)X、 Z、 Q 三种元素的原子半径由小到大的顺序为_（填元素符号）。(3)R、T 两元素最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为_ 。(4)某同学用 X、 R 两元素的单质反应生成固体物质RX， RX属于离子化合物，且能与化合物X Q 反应生成 X 的单质。2RX 的电子式为 _； RX 与 X2Q 反应的化学方程式为 _。该同学认为取X、

20、R 两元素的单质反应后的固体物质与X2Q 反应，若能产生 X 的单质，即可证明得到的固体物质一定是纯净的RX。请判断该方法是否合理并说明理由：_ 。【答案】第三周期A族HOC2NaOH+H3232SiO =Na SiO +2H O Na : HNaH+H2O=NaOH+H2不合理，若反应后有 Na 残留，也能与水反应生成H2【解析】【分析】X、 Z、 Q、 R、T、 U 分别代表原子序数依次增大的短周期元素，周期表的全部元素中X 的原子半径最小，则X 为 H 元素， X 与 R 的最外层电子数相等，二者原子序数相差大于2 ，则 R 为 Na 元素，可知 Z、Q 处于第二周期， Z 的内层电子数

21、是最外层电子数的一半，Z 的核外电子排布为2、 4，Z 原子最外层电子数为4，则 Z 为 C 元素； U 的最高化合价和最低化合物的代数和为6，则 U 为 Cl 元素， R 和 Q 可形原子数之比为 1： 1 和2： 1 的两种化合物，则 Q 为 O 元素，这两种化合物为Na2O2、 Na2O， T 与 Z 同主族，由于Z 是 C 元素，所以 T 为 Si 元素，据此分析解答。【详解】根据上述分析可知：X 为 H， Z 为 C，Q 为O， R 为Na， T 为Si， U 为Cl 元素。 (1)T 为Si 元素，原子核外电子排布为2、8 、4，所以Si 元素在期表中的位置是第三周期IVA 族；(

22、2) X 为 H，Z 为 C， Q 为 O，同一周期元素原子序数越大原子半径越小；原子核外电子层数越多，原子半径越大，所以上述三种元素中原子半径由小到大顺序为HO(填化学式)。 _(4)比较A、C 的原子半径:A_(填 “ ”“或 “H2S【解析】【分析】A、 B、 C 为短周期元素，由它们在周期表中的位置，可知A、 C 处于第二周期，B 处于第三周期，令 A 原子核外电子为x，则 B 质子数为x+9，C 核外电子数为x+2，则： x+x+2=x+9，解得x=7，故A 为N 元素、B 为S 元素、C 为F 元素，据此解答。【详解】A、 B、 C 为短周期元素，由它们在周期表中的位置，可知A.C

23、 处于第二周期， B 处于第三周期，令 A 原子核外电子为 x，则 B 质子数为x+9，C 核外电子数为x+2，则： x+x+2=x+9，解得 x=7，故 A 为 N 元素、 B 为 S 元素、 C 为 F 元素，(1)由上述分析可知，A 为氮、 B 为硫、 C 为氟；(2)C 为氟，处于周期表中第二周期A 族；(3)B 为 S 元素，原子结构示意图为；非金属性： F S，非金属性越强其对应简单气态氢化物的稳定性越大，故氢化物稳定性：HF H2 S；(4) A 为 N、C 为 F，同一周期，自左至右，元素的原子半径减小，故原子半径：N F。8 下列各题中的物质均由核电荷数为1 10 的元素组成

24、。请按下列要求填写化学式：（1）只由 2 个原子核和 2 个电子构成的分子是_。（2） 1 个最外层有5 个电子和 3 个只有 1 个电子的原子结合的分子是_。（3） 1 个最外层有4 个电子的原子和 2 个最外层有 6 个电子的原子结合的分子是_。（4）由 3 个最外层是 6 个电子的原子结合而形成的分子是_。（5）由 2 个原子核10 个电子结合而成的分子是_。（6）由 5 个原子核10 个电子结合而成的分子是_。【答案】 H2 NH3CO2 O3 HFCH4【解析】【分析】根据前 10 号元素的电子排布，由成键特点和形成分子的原子数目推导常见的分子微粒；根据原子符号的含义解题。【详解】1

25、 由题意可知，一个原子中含有一个电子，则原子为H，构成的分子为：H 2 ；2 由核外电子排布和形成分子的原子数目可知，原子分别是N 和 H，形成的分子为NH 3 ；3 由由核外电子排布和形成分子的原子数目可知，原子分别是C 和 O，形成的分子为CO2 ；456由核外电子排布和形成分子的原子数目可知，原子是O，形成的分子为O3 ；由核外电子排布和形成分子的原子数目可知，该分子为HF；由核外电子排布和形成分子的原子数目可知，该分子为CH 4 。【点睛】考查元素化合物的推断，推断元素化合物是解题的根据，了解短周期元素构成的常见10 电子、18 电子物质是解题基础；常见10 电子微粒：原子 (Ne)；

26、离子 N3-、 Na+、 O2、 FMg2+、 Al3+、 NH4+、 OH- 、H3O+；分子 (CH4 、NH3 、H2 O、 HF)等。9A、 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 元素的离子结构和 Ne 具有相同的电子层排布；5.8 g B 的氢氧化物恰好能与-1盐酸完100 mL2 molL全反应； B 原子核中质子数和中子数相等。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中，最外层电子数是次外层电子数的3 倍。根据上述条件完成下列问题：(1)C 元素位于第 _周期第 _族，它的最高价氧化物的化学式为_。(2)A 元素是

27、_， B 元素是 _， D 元素是 _。 (填元素符号 )(3)A 与 D 形成稳定化合物的化学式是_，该化合物中存在的化学键类型为_，判断该化合物在空气中是否变质的简单方法是_。(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A Cl2 7NaMgO22离子键和 (非极性 )共价键看表面颜色是否ONaO变白 Cl2 +2OH-=Cl-+ClO-+H2 O【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； 5.8 g B 的氢氧化物恰好能与100 mL2 mol/L 盐酸完全

28、反应， n(H+)=n(OH-)，设 B 的化合价为 x，摩尔质量为 y，则5.8?g x=0.，2显然 x=2， y=24 符合， B 原子核中质子数和中y17 x子数相等，则B 的质子数为 12，即 B 为 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，则次外层为 2，最外层为 6 符合，即 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， B 是 Mg， C是 Cl， D 是 O 元素。(1)C 是 Cl 元素， Cl 原子核外电子排布为2 、

29、8、 7，根据原子核外电子排布与元素位置的关系可知： Cl 位于元素周期表第三周期第A 族， Cl 最外层有7 个电子，最高化合价为 +7价，其最高价氧化物为Cl2O7；(2)根据以上分析可知A 是 Na 元素， B 是 Mg 元素， D 是 O 元素；(3)A、 D 两种元素形成的稳定氧化物是Na2O2，该物质属于离子晶体，含有离子键和非极性共价键。过氧化钠为淡黄色， Na2222O 发生反应，若变质，最终会O容易与空气中的 CO 、H变为白色的 Na2CO3，所以判断该化合物在空气中是否变质的简单方法是看表面颜色是否变白；(4)C 是 Cl 元素，其单质Cl2 是有毒气体，可根据Cl2 能

30、够与 NaOH 溶液反应的性质除去，反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。【点睛】本题考查了元素及化合物的推断、元素的位置与原子结构及性质的关系。明确元素的推断是解答本题的关键，掌握元素的位置、结构、性质的关系及应用，熟悉元素及其单质、化合物的性质即可解答。10 有关元素 X、 Y、 D、 E 的信息如下：元素有关信息X 地壳中含量最高的元素Y 第三周期中原子半径最小的元素D 最高价氧化物既能溶于强酸又能溶于强碱E 单质是生活中常见金属，其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏用化学用语 回答下列问题：（1） D 在元素周期表中的位置为_。（2） X、 Y、 D 形成的简单离子

31、的半径由大到小为_。（3） X 的一种氢化物可用于实验室制取X 的单质，其反应的化学方程式为_， D的单质溶于强碱的离子方程式为_。（4） E 元素与 Y 元素可形成 EY和 EY3两种化合物，下列说法正确的是（填序号）_。2 保存 EY2 溶液时，需向溶液加入少量E 单质 EY2、 EY3均能通过化合反应生成 向煮沸的NaOH 溶液中滴加几滴饱和EY3 溶液，可以制得胶体 A 族 r(Cl-)r(O2- )r(Al3+) 2H2O2MnO 2-【答案】第三周期第2H 2O+O 2 2Al+2OH+2H 2O=2A1O 2- +3H 2【解析】【分析】X 是地壳中含量最高的元素，则其为氧(O)； Y 为第三周期中原子半径最小的元素，则其为氯(Cl)； D 元素的最高价氧化物既能溶于强酸又能溶于强碱，则其为铝(Al)； E 的单质是生活中常见金属，其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏，则其为铁(Fe)。【详解】（1）铝的原子结构示意图为，则其在元素周期表中的位置为第三周期第A 族；（2）比较 O2-、 Al3+、Cl-的半径时， O2-、 Al3+为两个电子层数，Cl- 为三个电子层，则Cl - 半