1、2020-2021 培优 易错 难题原子结构与元素周期表辅导专题训练含答案一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析）1 我国科学家受中医启发，发现As2O3（俗称砒霜）对白血病有疗效。氮、磷、砷（As）是 VA 族、第二至第四周期的元素，这些元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。完成下列填空：（1） As 原子最外层电子的轨道表示式为_；砷蒸气的分子式：As4，其分子结构与白磷（ P44）相似，也是正四面体，则As 中砷砷键的键角是 _ 。（2） P 的非金属性比As 强，从原子结构的角度解释其原因_；如图是元素周期表的一部分，请推测砷的单质或其化合物可能具有的性质_（写出两条即可）
2、（3） NH4 3可做化肥，但易爆，300发生爆炸： 2NH43222NONO2N +O +4H O。每生成2molN 2 ，反应中转移的电子为_mol ，氧化产物与还原产物的质量之比为 _。（4）发电厂常用氨气吸收烟气中的CO2CO2不断通入pH 11的氨水中时会产。常温下，当=-。生微量的新离子： NH2COO-（i ）写出 NH2COO 的电子式 _ 。ii）计算原氨水中cNH+）=_molL（4/ 。【答案】60oP原子核外有三个电子层，As 原子核外有四个电子层， P 的原子半径 As， P 吸引电子的能力更强，所以P 的非金属性更强砷是半导体，砷的氧化物是两性氧化物、砷的最高价氧化
3、物对应水化物是两性氢氧化物等1015: 7- 3- 11- 3）10 - 10（或 10【解析】【分析】【详解】( 1) As 的最外层有5 个电子， As 原子最外层电子的轨道表示式为； As4 分子结构与白磷( P4) 相似，也是正四面体，键角为60o；( 2) 由于为 P 原子核外有三个电子层， As 原子核外有四个电子层， P 的原子半径小于 As，P吸引电子的能力更强，所以 P 的非金属性更强；由位置可知，砷是半导体，则砷的氧化物是两性氧化物、砷的最高价氧化物对应水化物是两性氢氧化物；( 3) 该反应 2NH4NO3 2N2+O2+4H2O 中 N 元素化合价由 - 3 价、 +5
4、价变为 0 价， O 元素的化合价由 - 2 价升高为 0，则氮气既是氧化产物也是还原产物，氧气为氧化产物，转移电子个数为10，则每生成 2molN 2，反应中转移的电子为10mol ，氧化产物与还原产物的质量之比为 ( 32+28): 28=15: 7。( 4) NH2- 的电子式为；COO pH=11 的氨水中， c（ H+）=10- 11mol/ L， c（ OH- ）=10- 3mol/ L，由电荷守恒可知，+-），解得+- 3- 11mol/ L 或 =10- 3c( NH4)+ c( H )= c（ OHc( NH4 )=( 10- 10)mol/ L。2 离子化合物 AB2 的阴
5、、阳离子的电子层结构相同，1mol AB2 中含 54 mol 电子，且有下列反应：H点燃CB X Y AB H OY C AB Z， Z 有漂白作用。B222222根据上述条件回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：AB2_， X_， Y_， Z_。(2)用电子式表示AB 的形成过程： _。2(3)写出反应的化学方程式：_ 。【答案】 CaCl2Ca(OH)2Ca(ClO)2 HClO2Cl 2Ca(OH) =Ca(ClO) CaCl 222222H O【解析】【分析】离子化合物 AB2的阴、阳离子的电子层结构相同，1mol AB2中含 54 mol 电子，则 A2+、 B-离子中含有的电
6、子数目均为18 个， AB2 为氯化钙， A 为钙元素， B 为氯元素，则 H2Cl点燃Ca(OH) ， Y 为 Ca(ClO) ；HCl， C 为 HCl； Cl X Y CaCl H O， X 为222222 Ca(ClO)2HCl CaCl2 Z， Z 有漂白作用， Z 为 HClO。【详解】（1）由分析可知 AB2 为 CaCl2， X 为 Ca(OH)2， Y 为 Ca(ClO)2， Z 为 HClO。，故答案为：CaCl2； Ca(OH)2 ；Ca(ClO)2；HClO；（2） AB2 的形成过程用电子式表示为，故答案为：；（3）的化学方程式为2Cl22Ca(OH)2 Ca(ClO
7、)2CaCl2 2H2O，故答案为：2Cl2=2Ca(OH)2 =Ca(ClO)2 CaCl2 2H2O。【点睛】常见 18 电子的离子有K+、 Ca2+、 Cl、 S2- 、 HS-等。3 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， 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
8、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 3-2-2Al(OH) +OH =AlO +2H O【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
9、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：(1)根据分析可知，A 为 O，B 为 Na， C 为 Al， D 为A、F 元素的名称分别为
10、氧、钙；S， E 为Cl， F 为Ca 元素。(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
11、，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)3 是两性氢氧化物，能够与强碱NaOH 反应产生 NaAlO2 和 H2O，-+2H2O。二者反应的离子方程式为： 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。4A、
12、 B、 C、 D、 E、 F、 X、 Y、 Z 九种主族元素的原子序数依次增大，且均不大于元素的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应生成一种正盐；盐EYC与20。 BAY的浓溶液反应，有黄绿色气体产生，此气体同冷烧碱溶液作用，可得到含EYC的溶液；X 元素的最外层电子数是其次外层电子数的3 倍， D、 Y、Z 元素的最外层电子数之和为15；E、 F、4X 三种元素对应的最高价氧化物的水化物间两两皆能反应生成盐。请回答下列问题：( 1) B 元素的原子结构示意图是 _，X 元素在周期表中的位置是第_周期第 _族。( 2) 这九种元素中，金属性最强的是_，非金属性最强的是 _。( 3) EY
13、C中化学键类型： _，其电子式为 _ 。(4)ABCD形成的化合物中，共价键的极性由强到弱的顺序是_（用化学式表与、 、示），这些化合物的稳定性由强到弱的顺序为_（用化学式表示）。( 5) D、 E、 F 简单离子半径由大到小的顺序为_ （填离子符号）， F 和镁条用导线连接插入 NaOH 溶液中，镁条作 _（填“正极”或“负极”）。【答案】三 VIA K或钾F 或氟离子键、共价键（或极性键）HFH2 O NH3HF H2ONH3-+3+F Na Al正极【解析】【分析】B 元素的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应生成一种正盐，则 B 为氮元素；盐 EYC与 AY 的浓溶液反应，有黄绿
14、色气体产生，该气体为氯气，氯气同冷烧碱溶液作用，可得到含次氯酸钠溶液，则E 为钠元素，Y 为氯元素，C为氧元素，A 氢元素，因此D 是F； X 元素的最外层电子数是其次外层电子数的3 倍，则X 为硫元素；D、 Y、Z 元素的最外4层电子数之和为 15，则两皆能反应生成盐，则Z 为钾元素； F 为铝元素。E、 F、 X 三种元素对应的最高价氧化物的水化物间两【详解】（1） B 为氮元素，原子结构示意图是；X 为硫元素，在周期表中的位置是第三周期第 VIA 族，故答案为：三；VIA；（2）由分析和元素周期律可知，这九种元素中，金属性最强的是钾元素，非金属性最强的是氟元素，故答案为：K 或钾； F
15、或氟；（3）次氯酸钠为离子化合物，次氯酸根中有极性共价键，所以次氯酸钠中的化学键为离子键和共价键（或极性键），次氯酸钠的电子式为，故答案为：离子键、共价键（或极性键）；（4）根据非金属性F O N，可知氨气、水、氟化氢中，共价键的极性由强到弱的顺序是HFH2 O NH3，键能大小关系为HF H2O NH3，则稳定性由强到弱的顺序为HF H2ONH3，故答案为： HFH2O NH3； HFH2 O NH3；（5）氟离子、钠离子、铝离子的核外电子层数相同，则原子序数小的半径大，即离子半径由大到小的顺序为F- Na+ Al3+，铝和镁条用导线连接插入NaOH 溶液中，因为镁与氢氧化钠不发生反应，而铝
16、与氢氧化钠能发生氧化还原反应，则镁条作正极，故答案为：F- Na+ Al3+；正极。【点睛】在原电池判断负极时，要注意一般活泼性不同的两个金属电极，活泼的金属电极作负极，但要考虑负极要发生氧化反应，所以在镁、铝、氢氧化钠形成的原电池中，铝作负极，镁作正极。5 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 原子晶体 金属晶体 离子晶体 过渡型晶体
17、（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成；(3)b 为碳元素，形成的单质
18、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，溴与钠形成的化合物为NaBr，由
19、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 O 结构为 b，故答案为6 有关物质存在如图所示的转化关系，已知C、 G、 H
20、 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
21、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是KClO3A溶液与B；浓（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
22、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 （或红砖粉末，土豆，水泥，铁锈等）中，生成O和 H O，化学222MnO 22H2O+O2；式为 : 2H2O27A、 B、 C、 D、 E 五种短周期元素，它们的原子序数依次增大。A 元素组成的单质是相同条件下密度最小的物质；B 元素原子的最外
23、层电子数是其内层电子总数的2 倍； D原子的电子层数与最外层电子数之比为3： 1； E 元素的最外层电子数是电子层数的2倍； C 与 E 同主族。请回答下列问题：(1)B 元素在周期表中的位置是：_(2)写出化合物 D2C2的电子式 _；该化合物中所含化学键类型为_(3)化合物 A2C 和 A2E 中，沸点较高的是_(填化学式 )(4)化合物 EC 常温下呈气态，将其通入Ba(NO )溶液中，有白色沉淀和NO 气体放出，该23 2反应的离子方程式为_(5)元素 A、B、 C 按原子个数比2： 1：1 组成的化合物是常见的室内装修污染物，该物质的分子空间构型为 _；该化合物中B 原子的杂化轨道类
24、型为_【答案】第二周期第IVA 族离子键、共价键H2O22+3-24+平面三角形23SO +3Ba +2NO +2H O=3BaSO +2NO+4Hsp【解析】【分析】A、 B、 C、 D、E 五种短周期元素，它们的原子序数依次增大。A 元素组成的单质是相同条件下密度最小的物质，则A 是 H 元素； B 元素原子的最外层电子数是其内层电子总数的 2 倍，则 B 原子核外有 2 个电子层，核外电子排布是2、 4， B 是 C 元素； D 原子的电子层数与最外层电子数之比为3： 1，则 D 核外电子排布式是2、 8、 1， D 是 Na 元素； E元素的最外层电子数是电子层数的2 倍，则 E 核外
25、电子排布是2、 8、 6， E 是 S 元素； C与 E 同主族，原子序数小于Na，大于 C，则 C 是 O 元素。结合元素的单质及化合物的结构、性质分析解答。【详解】根据上述分析可知A 是 H， B 是 C， C 是 O， D 是 Na， E 是 S 元素。(1) B 是C 元素，在周期表中的位置是第二周期第IVA 族；(2)化合物D2C2 是Na2O2，该物质中Na+与O22- 通过离子键结合，在O22- 中两个O 原子通过共价键结合，所以其电子式为：；该化合物中所含化学键类型为离子键、共价键；(3)化合物 A2C 是 H2O， A2E 是 H2S，由于在H2 O 分子之间存在氢键，增加了
26、分子之间的吸引力，使物质气化消耗较多的能量，因此沸点较高的是H2O；(4)化合物 EC2是 SO2，在常温下呈气态，该物质具有还原性，将其通入Ba(NO3)2 溶液中，有白色沉淀和NO 气体放出，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得该反应的离子方程式为 3SO2+-+；2+3Ba +2NO3 +2H2O=3BaSO4 +2NO+4H(5)元素 A、B、 C 按原子个数比2： 1：1 组成的化合物CH O 是常见的室内装修污染物，该2物质的分子中， C 原子采用 sp2 杂化，与 O 原子形成共价双键，再与2 个 H 原子形成 2个共价键，分子空间构型为平面三角形。【点睛】本题考查了元素的原子
27、结构与物质性质的关系、有电子转移的离子方程式书写等知识。根据题干信息正确推断元素是解题关键，能很好的反映学生对饮水机化合物的性质及物质结构理论的掌握和应用情况。8 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，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？
28、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 SiSCa K F ArHClO4KOH3344 32Al(OH)Al(OH) +3HClO =Al(ClO ) +3H O、Al(OH) +KOH=KAlO +2H O、 KOH+HClO=KClO+H OF KNa 与 H O反应： Na 与水剧烈反3224422应， Mg 与水不反应Cl 将 Cl2 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
29、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FClBr（?）中，F最活泼；最不活泼的是即Ar；（）、（）和（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4；元素的HClO最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的必是非金属性增
30、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
31、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】Cl 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
32、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。9 下表是元素周期表的一部分，表中序号分别代表某一元素。请回答下列问题。周期 A A AA A A A023(1) 中，最活泼的金属元素是_( 写元素符号 )；最不活泼的元素是_(写元素符号 )。(2)、的简单离子，其半径更大的是_(写离子符号 )。(3)、的气态氢化物，更稳定的是_(填化学式 )。(4)元素的非金属性：_ (填 “ 或”“ HClO4 Al （OH） 3【解析】【分析】由元素在周期表中位置可知，为C 元素、为 N 元素、为 O 元素、为 F 元素、为Na 元素、为 Al 元素、为 Si 元素、为 S 元素、为 Cl 元素、为 Ar 元素。【详解】（1） 中，最活泼的金属元素是左下角的Na 元素，最不活泼的元素为0 族元素 Ar元素，故答案为： Na； Ar；（ 2）氟离子和钠离子电子层结构相同，电子层结构相
