1、高考化学易错题专题训练- 原子结构与元素周期表练习题及详细答案一、原子结构与元素周期表练习题(含详细答案解析)1 锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。回答下列问题:( 1) Zn 原子核外电子排布式为 _ 洪特规则内容 _泡利不相容原理内容_(2)黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由 Zn 和 Cu 组成。第一电离能I1(Zn)_I1(Cu)(填 “大于 ”或 “小于 ”)。原因是 _( 3) ZnF2 具有较高的熔点 (872 ),其化学键类型是 _;ZnF2 不溶于有机溶剂而ZnCl2、 ZnBr2、 ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,原因是 _(4)金属 Zn 晶体中的原子
2、堆积方式如图所示,这种堆积方式称为 _,配位数为 _六棱柱底边边长为a cm,高为 c cm,阿伏加德罗常数的值为NA,Zn 的密度为 _g cm-3(列出计算式 )。【答案】 1s22s22p63s23p63d104s2 或 Ar 3d104s2原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时,电子尽可能分占不同的原子轨道,且自旋状态相同,这样整个原子的能量最低每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋状态不同的电子大于 Zn 核外电子排布为全满稳定结构,较难失电子离子键ZnF2为离子化合物,222ZnCl、 ZnBr 、 ZnI 的化学键以共价键为656主、极性较小六方最密堆积 (A3 型 ) 12N A
3、 63a2c4【解析】【分析】【详解】(1)Zn 原子核外有30 个电子,分别分布在1s、2s、2p、 3s、 3p、 3d、 4s 能级上,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p6 3d104s2 或 Ar3d 104s2,洪特规则是指原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时,电子尽可能分占不同的原子轨道,且自旋状态相同,这样整个原子的能量最低,而泡利原理是指每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋状态不同的电子,故答案为: 1s22s22p63s23p63d104s2 或 Ar3d 104s2;原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时,电子尽可能分占不同的原子轨道,且自旋状态相同,这样整
4、个原子的能量最低;每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋状态不同的电子;(2)轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定,失去电子需要的能量较大,Zn 原子轨道中电子处于全满状态,Cu 失去一个电子内层电子达到全充满稳定状态,所以Cu 较Zn 易失电子,则第一电离能 Cu Zn,故答案为:大于; Zn 核外电子排布为全满稳定结构,较难失电子;(3)离子晶体熔沸点较高,熔沸点较高ZnF2,为离子晶体,离子晶体中含有离子键;根据相似相溶原理知,极性分子的溶质易溶于极性分子的溶剂,ZnF2 属于离子化合物而ZnCl2、ZnBr2 、ZnI2 为共价化合物,ZnCl2、 ZnBr2、 ZnI2 分子极性较小,
5、乙醇、乙醚等有机溶剂属于分子晶体极性较小,所以互溶,故答案为:离子键;ZnF2 为离子化合物, ZnCl2、 ZnBr2、ZnI2 的化学键以共价键为主,极性较小;(4)金属锌的这种堆积方式称为六方最密堆积,Zn 原子的配位数为 12,该晶胞中 Zn 原子个1 1数 =12 +2 +3=6,六棱柱底边边长为 acm,高为 ccm,六棱柱体积6 23m656a23,晶胞密度 =VN A 63,故答案为:六方最密堆积 (A34) 3 ccma2 c=(6 4656型); 12;N A 63。a2 c4【点睛】本题考查物质结构和性质,涉及晶胞计算、微粒空间构型判断、原子杂化方式判断、原子核外电子排布
6、等知识点,侧重考查学生分析、判断、计算及空间想像能力,熟练掌握均摊分在晶胞计算中的正确运用、价层电子对个数的计算方法,注意:该晶胞中顶点上的原子被 6 个晶胞共用而不是 8 个,为易错点。2 下表为元素周期表的粗表,分别表示元素周期表中对应位置的元素(1)用电子式表示与形成化合物A 的过程: _(2)已知原子的最外层有2 个电子,请画出原子的结构示意图:_(3)含有元素的某种 18 电子的离子与 H+及 OH均可发生反应,请写出该离子的电子式_(4)元素的简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是_(用化学式表示 ),其沸点由高到低的顺序是_ (用化学式表示 )(5)已知的稳定化合态为+2 价,且
7、与可按3:4 形成某化合物 ,该化合物具有较强氧化性, 可以与浓盐酸反应并释放出一种黄绿色的气体,请写出该化学方程式:_(6)与,与能形成18 个电子的化合物,此两种化合物在溶液中发生反应的化学方程式为 _。(7)的一种氧化物为无色气体,在空气中能迅速变成红棕色。在一定条件下,2L 的该无色气体与 0.5 L 的氧气混合,该混合气体被足量的NaOH 溶液完全吸收后没有气体残留,则所生成的一种含氧酸盐的化学式是_ 。(8)两种均含与四种元素的化合物相互反应放出气体的离子方程式为_。【答案】HFH OH S22H2OHFH2SPb3O4+8HCl(浓 )=3PbCl2+Cl2 +4H2OH2S+H
8、2O2 =S+H2ONaNO2HSO3-+H+=H2O+SO2【解析】【分析】根据题干图表分析可知,元素位于元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Na
9、元素,两者形成的化合物A 为离子化合物NaH,用电子式表示其形成过程为;,故答案为:(2)为Fe 元素,核外共有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: HFH2OH2SH2O和HF分子中含有氢键,故沸点均大于H2S,因为,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
10、, 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H O , H 与 S 形成的18 电子的化合物为H S, H S在2222溶液中可被 H2 2氧化生成 S单质,反应方程式为2222OH S+H O =S+H O,故答案为:H2S+H2O2 =S+H2 O;
11、(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, 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HSO3- +22+H = H O+SO ,故答案为: HSO3-+H
12、+= 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 下表是元素周期表的一部分,除标出的元素外,表中的每个编号代表一种元素。请根据要求回答问题:( 1)的元素符号是 _。( 2)和两种元素的非金属性强弱关系是:_。( 3)和两种元素组成的化合物中含有的化学键为 _(填“离子键”或“共价键”)。(4)和两种元素组成的化合物与AgNO3 溶液反应的离子方程式为 _ 。【答案】 C共价键Ag Cl AgCl【解析】【分析】根据元素在周
13、期表中的位置分析元素的种类;根据元素周期律及元素性质分析解答。【详解】根据元素周期表的结构及元素在周期表中的位置分析知,为氢,为碳,为氧,为钠,为硫,为氯;( 1)碳的元素符号是 C,故答案为: C;( 2)和处于相同周期,同周期元素随核电荷数增大,非金属性增强,则两种元素的非金属性强弱关系是:,故答案为:;( 3) H 和 O 两种元素组成的化合物中有 H2O 和 H2O2 ,都属于共价化合物,含有的化学键为共价键,故答案为:共价键;( 4) Na 和 Cl 两种元素组成的化合物为 NaCl,与 AgNO3 溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,离子方程式为: Ag Cl AgCl,故答案为: A
14、g Cl AgCl。4 下表为元素周期表的一部分,请参照元素在表中的位置,回答下列问题:(1)地壳中含量居于第二位的元素在周期表中的位置是_。(2)的最高价氧化物的分子式为_。(3)、中的某些元素可形成既含离子键又含共价键的离子化合物,写出符合要求的一种化合物的电子式_。(4)W 是第四周期与同主族的元素。据此推测W 不可能具有的性质是_A 最高正化合价为+6B 气态氢化物比H2S 稳定C 最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱D单质在常温下可与氢气化合(5)已知 X 为第 A 族元素 (第一到第四周期 ),其原子序数为第 A 族元素,则 Y 的原子序数 b 与 a 所有可能的关系式为a, Y
15、与 X 位于同一周期,且为_。【答案】第三周期第A 族CO2NaOH:或 Na2O2:BDb=a+1 或 b=a+11【解析】【分析】由元素在周期表中的位置可知:为H、为 C、为 N、为 O、为 Na、为 Al、为 Si、为 Cl。(1)地壳中含量居于第二位的元素为Si;(2)表示 C 元素,根据元素最高化合价等于原子最外层电子数等于原子序数分析;(3)由H、 O、 Na 中的某些元素可形成既含离子键又含共价键的离子化合物有NaOH、 Na2O2等;(4)W 是第四周期与同主族元素,是O 元素,则W 为 Se 元素,根据元素周期律分析判断;(5)根据元素周期表的位置与原子序数关系分析解答。【详
16、解】由元素在周期表中的位置可知:为H、为 C、为 N、为 O、为 Na、为 Al、为 Si、为Cl。(1)地壳中含量居于第二位的元素为周期表中第三周期第A 族;Si, Si 原子核外电子排布为2、 8、4,所以Si 处于元素(2)表示 C 元素, C 原子最外层有4 个电子,所以其最高价氧化物的分子式为(3)由 H、 O、 Na 中的某些元素可形成既含离子键又含共价键的离子化合物有CO2;NaOH、 Na2O2等,其中NaOH 的电子式为:, Na2O2 的电子式为:;(4)W 是第四周期与同主族元素,是O 元素,则W 为 Se 元素。A. Se 原子最外层有6 个电子,所以其最高正化合价为+
17、6,A 正确;B. 元素的非金属性越强,其相应的简单氢化物的稳定性就越强,由于元素的非金属性:SSe,所以气态氢化物稳定性:H2SH2Se, B 错误;C. 同一主族的元素原子序数越大,元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。由于非金属性 SSe,所以 H2SeO4Se, S与 H2反应需在加热条件下进行,则Se 单质与 H2 反应要求温度会更高,在常温下不可能与H2 化合, D 错误;故合理选项是 BD;(5)X 原子序数为 a,Y 原子序数为 b,若 X 位于第二周期第 A 族元素,或 X 位于第三周期第 IIA 族,则其同一周期第 IIIA 的元素 Y 原子序数为 b=a
18、+1;若 X 位于第四周期第 A 族元素,由于第 IIA 族、第 IIIA 族之间增加了 7 个副族和 1 个第 VIII 族元素,共 10 纵行,所以其同一周期第 IIIA 的元素 Y 原子序数为 b=a+10+1=a+11。【点睛】本题考查元素周期表与元素周期律、无机物推断、常用化学用语、元素化合物性质等,掌握元素周期表的结构、元素周期律是正确判断解答的关键,注意元素周期表的结构。一般情况下同一周期相邻主族元素原子序数相差1,但第IIA、第IIIA 有特殊性,还与其在周期表的周期序数有关。在比较同一周期第IIA、第IIIA 元素的原子序数时,若元素位于元素周期表第二、三周期时,原子序数相差
19、1;若元素位于元素周期表第四、五周期时,由于在第 IIA 与第 IIIA 之间增加了7 个副族和11;若元素位于第六周期,在第IIIB 是元素,元素的原子序数相差25。1 个第 VIII 族,共 10 个纵行,元素的原子序数相差15 种镧系元素,在第七周期在第IIIB 是 15 种锕系5 元素周期表与元素周期律在学习、研究和生产实践中有很重要的作用。下表列出了e5 种元素在周期表中的位置。a族 A AA A A A A0周期2a3bcde( 1) a 的元素符号是 _。( 2)金属性 b 强于 c,用原子结构解释原因: _,失电子能力 b 大于 c。(3) d、 e 的最高价氧化物对应的水化物
20、中,酸性较强的的是_。( 4)已知硒 ( Se) 与 d 同主族,且位于 d 下一个周期,根据硒元素在元素周期表中的位置推测,硒可能具有的性质是 _。其单质在常温下呈固态SeO2 既有氧化性又有还原性最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2SeO3非金属性比e 元素的强【答案】 C电子层数 b 与 c 相同,核电荷数b 小于 c,原子半径b 大于 cHClO4【解析】【分析】由元素在周期表中的分布可知,a 是 C, b 是 Na,c 是 Al,d 是 S,e 是 Cl,结合元素周期律分析解答。【详解】由元素在周期表中的分布可知,a 是C, b 是Na,c 是Al,d是S,e 是Cl。( 1) a
21、是碳元素,元素符号为C,故答案为:C;( 2) b 是钠, c 是铝,由于电子层数电子能力b 大于 c,因此金属性b 与b 强于c 相同,核电荷数b 小于 c,原子半径b 大于c,故答案为:电子层数b 与 c 相同,核电荷数c,失b 小于 c,原子半径b 大于c;( 3) d 的非金属性小于e,因此最高价氧化物对应的水化物中,酸性较强的的是高氯酸,故答案为: HClO4;( 4) 硒 ( Se) 与 S 同主族,且位于S 下一个周期,非金属性比S 弱。常温下硫为固体,同一主族元素的非金属单质,从上到下,熔沸点逐渐升高,因此硒单质在常温下呈固态,故正确; SeO2 中 Se 的化合价为 +4 价
22、,介于 - 2+6 之间,既有氧化性又有还原性,故正确; Se 的最高价为 +6 价,最高价氧化物对应的水化物的化学式为H24SeO ,故错误;硒 ( Se) 与 S 同主族,且位于 S 下一个周期,非金属性比S 弱,故错误;故答案为:。【点睛】本题的易错点为( 4) ,要注意元素周期律的理解和应用,的判断要注意在氧化还原反应中处于中间价态的元素既有氧化性又有还原性。6 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
23、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(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NH H2O 的合理结构 _ (填字母代号)3【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
24、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,
25、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,可知结构中含有铵根和氢氧根的基本结构,故NH3?H2O 的电离方程式为NH3?H2O? NH4+OH
26、-NH3 ?H2O 结构为 b,故答案为b。7 某元素原子的电子排布式为Ar 3d104s2 4p1 ,根据原子核外电子排布与元素在元素周期表中的位置关系,完成下列各题:(1)该元素处于元素周期表的第_周期,该周期的元素种数是_;(2)该元素处于元素周期表的第_族,该族的非金属元素种数是 _。(3)试推测该元素处于元素周期表的_区,该区包含族的种类是 _。【答案】四 18 A 1 pA A 族、 0 族【解析】【分析】(1)电子层数 =周期数,由核外电子排布可知,该元素处于第四周期,含有18 种元素;(2)根据外围电子排布可知,为主族元素,主族族序数=最外层电子数,非金属性元素的最外层电子数大
27、于电子层数,据此判断;(3)根据价层电子排布为4s24p1,可以确定该元素在p 区, A A 族、零族。【详解】(1)根据元素原子有 4 个电子层容纳电子,则该元素处于第四周期,该周期元素原子的电子排布式为 Ar3d 1-104s1-24p1-6,故共有 18 种元素;(2)由外围电子排布为4s24p1,可知该元素处于p 区,为主族元素,最外层电子数为3,处于 A 族,本族元素只有一种非金属元素-硼;(3)由外围电子排布为4s24p1,可知该元素处于p 区,由该区元素的价层电子的电子排布为ns24p1-6,可以确定所包含元素族的种数为 A A 族、零族。【点睛】对于主族元素,最外层电子数等于族
28、数,周期数等于电子层数。8X、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 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
29、质RX, RX属于离子化合物,且能与化合物2X Q 反应生成 X 的单质。RX 的电子式为 _; RX 与 X2Q 反应的化学方程式为 _。该同学认为取 X、 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+H3232: HSiO =Na SiO +2H O NaNaH+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
30、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,
31、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;(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HOHNO3H3PO4Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2OCl-F-Na+【解析】【分析】由元素在周期表中位置,可知是H,是Be,是N,是O,是F,是Na,是Al,是P,是S,是Cl。(1)和两种元素原子按1 :1 组成的常见化合物为过氧化氢;
32、(2)和形成化合物为硫化钠,为离子化合物;(3)非金属性越强,对应最高价氧化物对应水化物的酸性越强;(4)的氢氧化物与的氢氧化物反应,生成偏铍酸钠、水;(5)离子核外电子层越多,离子半径越大;具有相同电子排布的离子,原子序数大的离子半径小。【详解】由元素在周期表中位置,可知是H,是 Be,是 N,是 O,是 F,是 Na,是Al,是 P,是 S,是 Cl。(1)和两种元素原子按1 :1组成的常见化合物为过氧化氢,分子式是H2O2,在该分子中 2 个 O 原子形成一个共价键,每个O 原子分别与 H 原子形成 1 个共价键,因此 H2O2 的电子式为;(2)和形成化合物为硫化钠,Na2S 为离子化合物,Na+与 S2-之间通过离子键结合,用电子式表示 Na2 S 形成化合物的过程为:;(3)元素的非金属性越强,其对应最高价氧化物对应水化物的酸性越强,、的最高价氧化物对应水化物分别是HNO3、 H3PO4、 HClO4 ,三种酸的酸性由强到弱的顺序为HClO4HNO3H3PO4 ;(4)的氢氧化物 Be(OH)2 是两性氢氧化物,可以与的氢氧化物NaOH 反应,生成偏铍酸钠和水,反应方程式为Be(OH)2 +2NaOH=Na