1、高考化学知识点过关培优训练原子结构与元素周期表含答案解析一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析）1 如图是元素周期表的一部分，表中所列字母分别代表一种元素。根据表中所列元素回答下列问题：(1)元素 d 在元素周期表中的位置是_，元素 h 与 f 的原子序数相差_。(2)元素b、 c、 f 形成的简单离子中半径最小的是_(填离子符号)，原子半径最小的是_(填元素符号)。(3)表中第三周期所列元素的非金属性最强的是_（填元素符号），的简单氢化物中最不稳定的是_（填化学式）。e、 f、 g 三种元素(4)元素g 与元素b 的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式为_。(5)铅 (Pb)、锡
2、(Sn)、锗 (Ge)与碳 (C)、硅 (Si)属于同主族元素，常温下，在空气中，单质锡、锗均不反应而单质铅表面生成一层氧化铅；单质锗与盐酸不反应，而单质锡与盐酸反应。由此可得出以下结论：锗的原子序数为 _；铅 (Pb)、锡 (Sn)、锗 (Ge)的+4 价氢氧化物的碱性由强到弱的顺序为_（用化学式表示）。(6)最近，德国科学家实现了铷原子气体的超流体态与绝缘态的可逆转换，该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破。已知铷(Rb)是 37 号元素，相对原子质量是85.5 ，与钠同主族。回答下列问题：铷在元素周期表中的位置为 _ 。同主族元素的同类化合物的性质相似，请写出AlCl3 与 RbOH过
3、量反应的离子方程式：_。现有铷和另一种碱金属形成的混合金属50 g，当它与足量水反应时，放出标准状况下的氢气 22.4 L，另一种碱金属可能是_。（填序号）A LiB NaC KD Cs【答案】第三周期第A 族18Mg2+S ClPH3NaOH+HClO4=NaClO4+H2O 324443+-2-23+-Pb(OH) Sn(OH) Ge(OH) 第五周期第 A 族Al +4OH=AlO+2H O (或写为 Al+4OH=Al(OH)4-) AB【解析】【分析】由元素在周期表的位置可知，a 是 N 元素， b 为 Na 元素， C 为 Mg 元素， d 为 Al 元素， e为 P 元素， f
4、为 S 元素， g 为 Cl 元素， h 为 Se 元素，然后根据元素周期律分析解答。【详解】根据元素在周期表的位置可知确定各种元素分别是：a 是 N元素， b 为Na 元素，C 为 Mg元素，d 为Al 元素，e 为P 元素， f为S 元素，g 为 Cl 元素，h 为Se 元素。(1)元素 d 为 Al，原子核外电子排布是2、 8、3，所以在元素周期表中的位置是第三周期IIIA 族， f 是 16 号元素 S， h 是 34号元素 Se， h 与 f 原子序数相差 34-16=18；(2)b、 c、 f 形成的简单离子分别是Na+、 Mg 2+、 S2-， Na+、 Mg2+核外电子排布为2
5、、8，具有两个电子层， S2-核外电子排布是2、 8、 8，具有三个电子层，离子核外电子层数越多，离子半径越大，对于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越大，离子半径越小，所以，三种离子中离子半径最小的是Mg 2+； Na、Mg 、 S 都是同一周期的元素，原子序数越大，原子半径越小，所以三种元素的原子半径最小的是S；(3)同一周期的元素，原子序数越大，元素的非金属性越强，表中第三周期元素的非金属性最强是 Cl；元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强， e、f 、 g 三种元素分别表示 P、 S、 Cl，元素的非金属性： PSSnGe，元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐
6、增强，故铅(Pb)、锡 (Sn)、锗 (Ge)的 +4 价氢氧化物的碱性由强到弱的顺序为 Pb(OH)444Sn(OH) Ge(OH) ；(6)铷 (Rb)是 37 号元素，原子核外有5 个电子层，最外层有 1 个电子，所以37 号元素在元素周期表中的位置为第五周期第A 族；铷 (Rb)与钠同主族，由于 Rb 的金属性比Na 强，所以 RbOH 是一元强碱， AlCl3 与过量的RbOH 反应产生的离子方程式为3+-2-23+-4 -Al +4OH = AlO+2H O (或写为Al +4OH =Al(OH) )；22.4 L 标准状况下的H2 的物质的量 n(H2)=22.4 L 22.4
7、L/mol=1 mol，铷和水反应的化学方程式为 2Rb+2H222O=2RbOH+H ，可知 2 molRb 反应产生 1 mol H ，由碱金属与水反应的化学方程式为 2M+2H 2O=2MOH+H2可知混合金属的平均摩尔质量M=50?g=25 g/mol ， Rb2?mol的摩尔质量为85.5 g/mol ，则另一种碱金属的摩尔质量一定小于25 g/mol ，所以另一种碱金属可能是Li 或 Na，故合理选项是AB。【点睛】本题考查元素周期表和元素周期律的应用的知识。掌握元素的位置、原子结构与物质性质的关系解答本题的关键，注意规律性知识的应用，侧重考查学生的分析与应用能力。2 下表标出的是
8、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 MH2O、 HCl、PH3 PH3 Cl【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 Mg 、 J为 Na、 K
9、 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O P、 ClP，非金属性
10、越强，氢化物越稳定，与 PH3最不稳定，故答案为：233H O、 HCl、 PH ； PH ；（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。3 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，且有下列反应：点燃CB2 X Y AB2 H2OY C AB2 Z， Z 有漂白作用。H 2B2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AB2 的形成过程： _。(3)写出反应的化学方程式： _ 。【答案】 CaCl2Ca(OH)2Ca(ClO)2HClO2C
11、l 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-离子中含有的电子数目均为18 个， AB2 为氯化钙， A 为钙元素， B 为氯元素，则 H2Cl2点燃HCl， C 为HCl； Cl2 X Y CaCl2 H2O， X 为Ca(OH)2， Y 为 Ca(ClO)2； Ca(ClO)2HCl CaCl2 Z， Z 有漂白作用， Z 为 HClO。【 解】（1）由分析可知 AB2 为 CaCl2， X 为 Ca(OH)2， Y 为 Ca(ClO)2， Z 为
12、HClO。，故答案 ：CaCl2； Ca(OH)2 ；Ca(ClO)2；HClO；（2） AB2 的形成 程用 子式表示 ，故答案 ：；（3）的化学方程式 2Cl22Ca(OH)2Ca(ClO)2CaCl22H2O，故答案 ：2Cl2=2Ca(OH)2 =Ca(ClO)2 CaCl2 2H2O。【点睛】常 18 子的离子有K+、 Ca2+、 Cl、 S2- 、 HS-等。4A、 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。C 与 B、H 在元素周期表中 于相 位置， 三种元素原子的最外
13、子数之和 17。 D 与 F 同周期。 G 的 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 、+AlO-Al(OH) 33+-H2 +H2OAl +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、
14、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 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
15、：r (C)r(E)；(3)F 最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3 是两性氢氧化物，在水溶液中存在酸式电离和碱式电离，电离方程式为H+AlO2-+H2OAl(OH)3Al3+3OH-；(4)将 G 的氧化物与B 的单质在1400条件下和足量的碳反应，其化学反应方程式为3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO。【点睛】本题考查元素及化合物的推断及物质性质的方程式表示。把握原子结构、元素的位置、质子数关系来推断元素为解答的关键，注意元素化合物知识的应用，题目侧重考查学生的分析与应用能力。5 有关物质存在如图所示的转化关系，已知CGH为中学常见的单质，其中G固态时、呈紫黑色， C、H 在通常状
16、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
17、 MnO 2，E 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
18、+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MnO 2:2KClO2KCl+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 : 2H2O26A、 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 元素原子的最外层电子数是其内层电子总数的2 倍； D原子的电
19、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 EC2 常温下呈气态，将其通入Ba(NO3)2 溶液中，有白色沉淀和NO 气体放出，该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 原子的杂化轨道类型为_【答案】第二周期第 IVA 族离子键、
20、共价键H2O3SO2+3Ba2+2NO3-+2H2O=3BaSO4 +2NO+4H+平面三角形sp2【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 核外电子排布是2、 8、 6， E 是 S 元素； C与
21、 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，增加了分子之间的吸引力，使物质气化消耗较多的能量，因此沸点
22、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CH2O 是常见的室内装修污染物，该物质的分子中， 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
23、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。7 有 A、 B、 C、D 四种核电荷数小于 20 的元素， A 原子最外层电子数是次外层的2 倍； B原子核外 K 层比 M 层电子数多1 ；C 原子最外层电子数是其电子层数的3 倍； D 能形成 D22的 M 层为最外层。试回答下列问题：， D(1)写出 A、B、 C、 D 四种元素的元素符号： A_、 B_、 C_、 D_(2)写出 A、B、 C、 D 四种元素中的任意 3 种元素所能形成的常见化合物的化学式_、_、 _。【答案】 CNa O S NaNa2SO3 Na2SO42C
24、O3【解析】【分析】A 原子最外层电子数是次外层的2 倍，则 A 为碳元素； B 原子核外 K 层比 M 层电子数多1，则 B 为钠元素； C 原子最外层电子数是其电子层数的3 倍，则 C 为氧元素； D 能形成 D22的 M 层为最外层，则 S为硫元素。， D【详解】A 原子最外层电子数是次外层的2 倍，则 A 为碳元素； B 原子核外 K 层比 M 层电子数多1，则 B 为钠元素； C 原子最外层电子数是其电子层数的3 倍，则 C 为氧元素； D 能形成 D22的 M 层为最外层，则 S为硫元素；， D(1)由分析可知： A、 B、 C、 D 四种元素的元素符号分别为C、 Na、 O、 S
25、；(2) C、 Na、O、 S 四种元素中的任意 3 种元素所能形成的常见化合物的化学式有Na CO 、23Na SO 、 Na SO 。23248 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
26、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 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
27、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D正确；答案选 C。9 已知元素 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
28、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N2 52H2 2MnO222O 18g/molO2H O+O 【解析】【分析】元素 X、 Y、 Z 质子数都小于 18， X 原子的电子层数与它的核外电子总数相同，则X 为 H 元素； Z 原子有两个电子层，外层电子数是内层的电子数的三倍，最外层电子数为6，则 Z 为O 元素；由于质子数X+Y=Z，故 Y 质子数 =8-1=7，故 Y 为 N 元素，据此分析。【详解】元素 X、 Y、 Z 质子数都小于18， X 原子的电子层数与它
29、的核外电子总数相同，则X 为 H 元素； Z 原子有两个电子层，外层电子数是内层的电子数的三倍，最外层电子数为6，则 Z 为O 元素；由于质子数X+Y=Z，故 Y 质子数 =8-1=7，故 Y 为 N 元素。（1） X 是 H 元素， Z 是 O 元素； Y 为 N 元素，原子结构示意图为；（2） m（N）： m（ O） =7： 20，可知 n （N）： n（ O） = 7 ： 20 =2： 5，故该化合物为1416N2O5 ；（3） H、 O 可以形成两种化合物A 和 B， A 中 X、 Z 原子个数比为2： 1，则 A 为 H2O，则 A的摩尔质量是18g/mol ； B 中两原子个数比为
30、1 1，则 B 为 H2O2 ，实验室常用H2O2 制备少MnO2量的氧气，反应的化学反应方程式为2H2O22H2O+O2。10 现有下列 9 种微粒：11H 、 12 H 、 136 C 、 146 C 、 147 N 、 2656 Fe2、 2656 Fe3、 168 O2 、168 O 3 。按要求完成以下各题：（1） 11H 、 12 H 分别是氢元素的一种_，它们互为 _。（ 2）互为同素异形体的微粒是 _。（ 3） 5626 Fe2 的中子数为 _，核外电子数为 _。（ 4）形成上述 9 种微粒的核素有 _种、元素有 _种。【答案】核素同位素168 O 2 和 168 O33024
31、75【解析】【分析】结合核素的结构分析即可。【详解】12(1) 1 H 、 1 H 的质子数均为 1，中子数分别为 0、 1，分别是氢元素的一种核素，它们互为同位素；(2) 168 O 2 和 168 O3 是由 O 元素组成的两种不同单质，互为同素异形体；(3) 2656 Fe2的质子数为26，质量数为56，中子数为 5626 30 ，核外电子数为26224 ；(4)9种微粒中含有 H 、 C 、 N 、 Fe 和 O 5 种元素，含有11 H 、 12 H 、136C 、 614 C 、147 N 、2656 Fe 、168 O 7 种核素。11 NaNO2 因外观和食盐相似，又有咸味，容
32、易使人误食中毒已知NaNO2 能发生如下反应： 2NaNO2+4HI 2NO +I2+2NaI+2H2O。（ 1）上述反应中氧化剂是 _，氧化产物是 _（填写化学式）。（ 2）根据上述反应，鉴别 NaNO2、 NaCl可选用的物质有：水、碘化钾淀粉试纸、淀粉、白酒、食醋，你认为必须选用的物质有_（填序号）。（3）某厂废液中，含有2% 5%的 NaNO2，直接排放会造成污染，下列试剂能使NaNO2 转化为不引起二次污染的N2 的是 _（填编号）。A NaCl B NH4ClCHNO3 D浓 H2SO4【答案】 NaNO2 I2 B【解析】【分析】(1)反应中 N 元素的化合价降低，I 元素的化合价升高；(2)由 2NaNO +4HI 2NO +I +2NaI+2H O 可知，鉴别NaNO 和
