1、2020-2021 化学原子结构与元素周期表的专项培优易错试卷练习题( 含答案 ) 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 完成下列问题：(1)氮和磷氢化物热稳定性的比较：NH3_PH3（填 “ 或”“ Q32Q1+Q24Q3 2Q1 +Q2bcFeO42-+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
2、析解答；(4)根据在原电池中，负极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PH4I 也能与 NaOH 发生反应， a 错误；b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
3、O-H 键需吸收的能量分别为 Q12332122、 Q 、 Q kJ，则形成 1 mol O-H 键放出QkJ 热量，对于反应 H (g)+2O (g)=H O(g)，断开 1 mol H-H 键和 1112mol O=O 键所吸收的能量(Q+Q ) 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+Q2H OH S22H2OHFH2SPb3O4+8HCl(浓 )=3PbCl2+Cl2 +4H2OH2S+H2O2 =S+H2ONaNO2HSO3-+H+=H2O+SO2【解析】【分析】根据题干图表分析可知，元素位于元
4、素周期表的第一周期第 A 族，为 H 元素，元素位于元素周期表的第三周期第A 族，为 Na 元素，元素位于元素周期表的第二周期第A 族，为 O 元素，元素位于元素周期表的第三周期第A 族，为 S 元素，元素位于元素周期表的第二周期第 A 族，为 F 元素，元素位于元素周期表第四周期第 族，为26 号元素 Fe，元素位于元素周期表的第六周期第 A 族，为 Pb 元素，元素位于元素周期表的第二周期第 A 族，为 N 元素，据此分析解答问题。【详解】(1)由上述分析可知，为H 元素，为NaH，用电子式表示其形成过程为；Na 元素，两者形成的化合物A 为离子化合物，故答案为：(2)为Fe 元素，核外共
5、有26 个电子，原子的最外层有2 个电子，则其原子结构示意图为，故答案为：；(3)含有 S 元素的某种 18 电子的离子与H+及 OH均可发生反应，该离子为HS-，电子式为，故答案为：；(4)非金属性越强，简单气态氢化物的稳定性越强，由于非金属性：FOS，则气态氢化物的稳定性： HFH2OH2S，因为 H2O 和 HF 分子中含有氢键，故沸点均大于H2S，且一个H2O 分子中可形成两个氢键，故沸点：H2OHF，则 H2OHFH2S，故答案为：HFH2OH2S； H2OHFH2S；(5)由题干已知， Pb 的稳定化合态为+2 价，且 Pb 与 O 可按 3:4 形成某化合物 Pb3O4，该化合物
6、具有较强氧化性，可以与浓盐酸反应并释放出一种黄绿色的气体Cl2，根据氧化还原反应规律可得出其化学反应方程式为：Pb3O4+8HCl(浓 )=3PbCl2+Cl2 +4H2O，故答案为：Pb3O4+8HCl(浓 )=3PbCl2+Cl2 +4H2O；(6)H 与 O 形成的 18 电子的化合物为H2O2， H 与 S 形成的 18 电子的化合物为 H2 S， H2S在溶液中可被 H2O2 氧化生成 S单质，反应方程式为 H2S+H2O2=S+H2O，故答案为：H S+H O =S+H O；2222(7)为 N 元素， N 的某种氧化物是一种无色气体，该气体在空气中迅速变成红棕色，则该气体为 NO
7、， 2L 的 NO 与 0.5LO2 相混合，该混合气体被足量NaOH 溶液全吸收后没有气体残留，生成 C 的含氧酸盐只有一种，设含氧酸盐中N 的化合价为 x，根据得失电子守恒，2L x-(+2)=0.5L ，解4得x=+3，所得含氧酸盐的化学式为NaNO2，故答案为： NaNO2；(8)两种均含 H、 Na、 O、S 四种元素的化合物可相互反应放出气体，可以是硫酸氢钠与亚硫酸氢钠反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，离子反应方程式为HSO-+3+H = H2O+SO2，故答案为： HSO3-+H+= H2 O+SO2。【点睛】解答本题的关键在于熟悉元素周期表的结构以及元素在元素周期表中位置，从而推出
8、相应的元素，同时要能够对物质结构的基础知识进行迁移运用，综合度较高，解答时要注意元素及其化合物的性质的综合运用。3 有 7 种短周期元素的原子序数按A、 B、 C、D、 E、 F、 G 的顺序依次增大，B 元素一种原子的含量常用于判定古生物遗体的年代，A 和 C 元素的原子能形成 4核 10电子的微粒，D 和 E 可形成离子化合物E D， E D 中所有微粒的电子数相同，且电子总数为30，E、 F、 G22的最高价氧化物对应的水化物之间可以相互反应，G 和 D 同主族。试回答下列问题：(1)C 元素的原子结构示意图_。(2)A 和 D 可形成化合物的化学式为_。(3)F 的单质与 E 元素的最
9、高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为_。(4)上述元素形成的二元化合物中，能够用于漂白的气体物质中含有的化学键类型为_。(5)写出 D 元素原子形成的10 电子微粒 X 与 G 元素原子形成的18 电子微粒 Y 反应的离子方程式： _。【答案】H2O 和2 2-22-2共价键2- 2-2H O2Al+ 2OH +2H O=2AlO+3HH S+2OH=S+2H O或 HS-+OH-=S2-+H2O【解析】【分析】7 种短周期元素的原子序数按A、 B、 C、 D、E、 F、 G 的顺序依次增大； B 元素一种原子的含量常用于判定古生物遗体的年代，则B 为碳元素； A 和 C 元素的原子能形成
10、4 核 10 电子的微粒，结合原子序数可知A 为氢元素、 C 为氮元素； D 和 E 可形成离子化合物E2D， E2D中所有微粒的电子数相同，且电子总数为30，故 E+、D2-离子核外电子数均为 10，则 D 为氧元素、 E 为钠元素； E、 F、 G 的最高价氧化物对应的水化物之间可以相互反应，是氢氧化铝与强碱、强酸之间的反应，则F 为 Al；G 和 D 同主族，则 G 为硫元素，然后根据问题逐一分析解答。【详解】根据上述分析可知：A 是 H， B 是 C，C 是 N，D 是 O， E 是 Na， F 是 Al， G 是 S 元素。(1) C 是 7 号 N 元素，原子核外电子排布为2、 5
11、，所以 N 的原子结构示意图为；(2) A 是 H， D 是 O， A 和 D 可形成两种化合物，它们的化学式为H2 O 和 H2O2；(3)F 是 Al， E 是 Na， Na 的最高价氧化物对应的水化物是NaOH， Al 与 NaOH 溶液反应产生NaAlO2 和 H2，反应的离子方程式为-2Al+ 2OH +2H2O=2AlO2 +3H2 ；(4)上述元素形成的二元化合物中，能够用于漂白的气体物质是SO2，该物质是共价化合物， S、 O 原子通过共价键结合，所以其中含有的化学键类型为共价键；(5)D 是 O， G 是 S， D 元素原子形成的10 电子微粒 X 是 OH- ，G 元素原子
12、形成的 18 电子微粒 Y 是 H2S 或 HS-，它们之间反应的离子方程式为：H2S+2OH-=S2-+2H2O 或 HS-+OH-=S2-+H2O。【点睛】本题考查了原子结构与物质性质及元素在周期表位置关系应用，根据原子结构关系或物质性质推断元素是解题关键，理解影响微粒半径大小的因素，注意识记常见 10 电子、 18 电子微粒，理解酸式盐可以与碱反应产生正盐，结合物质的溶解性及电解质的强弱和物质的拆分原则书写反应的离子方程式。4 元素周期表前四周期的元素a、 b、 c、 d、 e，原子序数依次增大。 a 的核外电子总数与其周期数相同， b 的价电子层中未成对电子有3 个， c 的最外层电子
13、数为其内层电子数的3倍， d 与 c 同族， e 的最外层只有1 个电子，但次外层有 18 个电子。回答下列问题：(1)b、 c、 d 中第一电离能最大的是_(填元素符号 )， e 的价层电子轨道表示式为_。(2)a 和其他元素形成的二元共价化合物中，三角锥形分子的中心原子的杂化方式为_。(3)这些元素形成的含氧酸中，HNO 、 H SO 的中心原子价层电子对数之和为_， H SO22323和 H2SO4 酸根的空间构型分别为_、 _。(4)e 单质晶体结构如图 1，此晶胞模型名称为_， e 原子半径为 r cm， e 的相对原子质量3-1（用 r、 表示）。为 M ，晶胞密度为 g/cm，则
14、阿伏加德罗常数为 _mol(5)这 5 种元素形成的一种 1 1 型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构 (如图 2 所示 )。该化合物中，阴离子为_，阳离子中存在的化学键类型有_；该化合物加热时首先失去的组分是 _（填 “H23O”或“ NH”），判断理由是 _。【答案】 Nsp37 三角锥形正四面体面心立方晶胞2M42-共价键和配位键222+的配位键键长较长而比较弱SOH OH O 与 Cu8 r 3【解析】【分析】元素周期表前四周期的元素a、 b、 c、 d、e ，原子序数依次增大，a 的核外电子总数与其周期数相同，则a 为 H 元素； c 的最外层电子数为其内
15、层电子数的3 倍，最外层电子数不超过 8 个，则 c 核外电子排布为2、 6，因此 c 是 O 元素； b 的价电子层中的未成对电子有3 个，且原子序数小于c，则 b 核外电子排布式是1s22s22p3， b 原子序数为7，所以 b 是 N元素； e 的最外层只有1 个电子，但次外层有 18个电子，则 e 原子核外电子数为2+8+18+1=29， e 为 Cu 元素； d 与 c 同族，且原子序数小于e ，所以 d 为 S 元素。(1)同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA 族和第 VA 族元素第一电离能大于其相邻主族元素，同一主族元素中，元素第一电离能随着原子序
16、数增大而减小； e 的价层电子为3d、 4s 电子；(2)a 和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子为NH3，根据价层电子对互斥理论确定该分子的中心原子的杂化方式；(3)根据价层电子对理论分析这些元素形成的含氧酸中的中心原子的价层电子对数之和，根据原子的价层电子对数确定 H2SO3 和 H2SO4 酸根的空间构型；(4)根据晶胞结构判断晶胞晶体类型；根据晶胞的基本结构可知其中含有的Cu 原子数，利m用密度 = 计算阿伏伽德罗常数；V(5)这 5 种元素形成的一种1： 1 型离子化合物中，阴离子呈四面体结构，说明该阴离子价层电子对个数是4 且不含孤电子对；阳离子呈轴向狭长的八面
17、体结构，根据图知：其阳离子中铜离子配位数是6，在八面体上下顶点上的分子中含有两个共价键且含有两个孤电子对，为水分子，有两个H2O 分子；正方形平面上四个顶点上的分子中含有3 个共价键且含有一个孤电子对，该分子为NH3 分子，共有 4 个 NH3 分子。【详解】根据上述分析可知：a 为 H 元素； b 是 N 元素； c 是 O 元素； d 为 S 元素； e 为 Cu 元素。(1)b 是 N， c 是 O， d 为 S。由于同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA 族和第 VA 族元素第一电离能大于其相邻元素；同一主族元素的第一电离能随着原子序数增大而减小，所以b、c、
18、 d 三种元素第一电离能最大的是N 元素； e 是 Cu 元素，其价层电子为 3d、 4s 电子，则其价层电子排布图为；(2)a 是 H 元素， H 和其他元素形成的二元共价化合物中，物质分子呈三角锥形的为NH3，该分子的中心 N 原子形成 3 个共价健 N-H，同时 N 原子上还含有一个孤电子对，价层电子对数为 4，所以 N 原子的杂化方式为sp3 杂化；2N 原子的价层电子对数为512(3)这些形成的含氧酸中， HNO 的分子的中心2+2=3，H SO 的中心 S 原子的价层电子对数为3+4=4，所以 HNO 、HSO 的中心原子价层电2362232子对数之和为3+4=7；亚硫酸H2SO3
19、 的酸根 SO3 2-中的 S 原子价层电子对数为：6232H2SO4 的酸根3+2=4，且含有一对孤电子对，所以其空间构型为三角锥形；硫酸SO42- 中的 S 原子价层电子对数为：4+ 6 2 42=4，中心原子 S 上无孤对电子，所以其2空间构型为正四面体形；(4)根据 Cu 晶胞结构可知 :Cu 晶胞模型类型为立方面心结构；在一个Cu 晶胞中含有的Cu 原114M?g / mol4M子个数为： 8 +6 =4，Cu 的相对原子质量为M ，则晶胞质量 m=N A / molN A82g，假设晶胞边长为L，Cu 原子半径为 r cm ，则2 L=4r cm，所以 L=22 r cm ，晶胞体
20、积为 V=L =22r?cm=162rcmmN A4M，所3333， 则晶胞密度 =4M gV16 2r 3cm316 2N A r 3以 NA=2M/mol ；38r(5)根据已知条件可知五种元素形成的1： 1 型离子化合物的阴离子呈四面体结构，说明该阴离子价层电子对个数是4，且不含孤电子对，则该离子为SO42-；阳离子呈轴向狭长的八面体结构，根据图知，其阳离子中的中心离子Cu2+配位数是 6，配位体是H2O、 NH3，其中H2O 有 2 个， NH3 有 4 个， H2O、 NH3 与 Cu2+之间通过配位键结合，H2O 中存在 H-O 共价键， NH3 中存在 H-N 共价键，故阳离子中
21、含有配位键和共价键；元素的非金属性ON，且原子半径 O(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 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
22、+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 有关物质存在如图所示的转化关系，已知C、 G、 H 为中学常见的单质，其中G 固态时呈紫黑色， C、H 在通常状况下为气体，实验
23、室常用E 在 B 的催化加热下制单质H。(1)写出 B 物质的名称_ ；(2)写出的化学反应方程式_ ；(3)写出的离子方程式_ ；(4)在 D 溶液中通入 C 后的溶液中，分离出G 的操作名称是 _。【答案】二氧化锰MnO2222-3-+2-2+4HCl(浓 ) =MnCl +Cl +2H O6I +ClO +6H = 3I +Cl +3H O 萃取【解析】【分析】G 为紫黑色固体单质，且是常见单质，则G 是碘单质；实验室常用E 在 B 的催化加热下制单质 H，实验室需要催化剂制取的气体单质只有氧气，所以H 为 O2 ，常用氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解制取氧气，所以B 为 MnO 2，E
24、 是 KClO3；浓 A 溶液与 B（二氧化锰）加热可以生成气体单质C，则 A 为 HCl，气体 C 为 Cl2，氯气可以与D(含 I-溶液 )反应生成碘单质，且 D 与 HCl、 KClO3 反应生成碘单质，根据元素守恒可知F 为 KCl 溶液，则 D 为 KI 溶液。【详解】（ 1）根据分析可知 B 为二氧化锰，故答案为：二氧化锰；（ 2）该反应为浓盐酸与二氧化锰共热制取氯气的反应，故答案为：MnO 2+4HCl(浓)=MnCl2 +Cl2 +2HO；（3）该反应为 KI 在酸性环境中与 KClO3 发生归中反应生成碘单质的反应，故答案为： 6I-+ClO3-+6H+ = 3I2+Cl-+3H2O；（ 4）通过萃取可将碘单质从溶液中分离，故答案为：萃取。【点睛】实验室制取氧气的反应有 : 1、加热高锰酸钾，化学式为： 2KMnO 4=(）K2MnO 4+MnO 2+O2；2、用催化剂 MnO并加热氯酸钾，化学式为:2KClOMnO 22KCl+3O ；2323、双氧水在催化剂MnO 2（或红砖粉末，土豆，水泥，铁锈等）中，生成O2 和 H2O，化学MnO 2
