1、高考化学专题复习分类练习原子结构与元素周期表综合解答题附答案解析一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析）1 同一周期(短周期 )各元素形成单质的沸点变化如下图所示(按原子序数连续递增顺序排列)。该周期部分元素氟化物的熔点见下表。氟化物AFBF2DF4熔点 /K12661534183(1)A 原子核外共有 _种不同运动状态的电子、_种不同能级的电子；(2)元素 C 的最高价氧化物对应水化物的电离方程式为_ ；(3)解释上表中氟化物熔点差异的原因：_；(4)在 E、G、 H 三种元素形成的氢化物中，热稳定性最大的是_（填化学式）。 A、B、 C 三种原子形成的简单离子的半径由大到小的顺序为
2、_（填离子符号）。【答案】 11 4AlO2 - + 2Al(OH)3Al3+-2+H +H O+3OHNaF与 MgF 为离子晶体，离子之间以离子键结合，离子键是强烈的作用力，所以熔点高；Mg 2+的半径比 Na+的半径小，离子电荷比 Na+多，故 MgF24的熔点比 NaF 高； SiF 为分子晶体，分子之间以微弱的分子间作用力结合，故SiF4 的熔点低 HCl+2+3+NaMgAl【解析】【分析】图中曲线表示 8种元素的原子序数(按递增顺序连续排列)和单质沸点的关系， H、 I 的沸点低于 0，根据气体的沸点都低于0，可推断 H、I 为气体，气体元素单质为非气体，故为第三周期元素，则A
3、为 Na， B 为Mg ， C 为Al，D 为Si， E为P、 G 为S， H 为Cl， I 为Ar。(1)原子中没有运动状态相同的电子，由几个电子就具有几种运动状态；根据核外电子排布式判断占有的能级；(2)氢氧化铝为两性氢氧化物，有酸式电离与碱式电离；(3)根据晶体类型不同，以及同种晶体类型影响微粒之间作用力的因素解答；(4)同周期自左而右非金属性增强，非金属性越强氢化物越稳定；电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小，据此解答。【详解】由上述分析可知：A 为Na， B 为Mg， C 为Al， D 为Si， E 为 P、 G 为S， H 为Cl， I 为Ar。(1)A 为 Na 元素，原子核外
4、电子数为 11，故共有 11 种不同运动状态的电子，原子核外电子排布式为 1s22s22p63s1，可见有 4 种不同能级的电子；(2)Al(OH)3 为两性氢氧化物，在溶液中存在酸式电离和碱式电离两种形式的电离作用，电离方程式为： AlO2-+H+H2OAl(OH)3Al3+3OH-；(3)NaF 与 MgF2 为离子晶体，阳离子与阴离子之间以强烈的离子键结合，断裂化学键需消耗较高的能量，因此它们的熔沸点较高；由于Mg 2+的半径比Na+的半径小，带有的电荷比Na+多，所以MgF2 的熔点比 NaF 高；而 SiF4 为分子晶体，分子之间以微弱的分子间作用力结合，破坏分子间作用力消耗的能量较
5、少，故SiF4 的熔点低；(4)同一周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，元素的非金属性：ClSP。元素的非金属性越强，其相应的简单氢化物就越稳定，故HCl 最稳定性， Na+、 Mg 2+、 Al3+核外电子排布都是 2 、8，电子层结构相同，对于电子层结构相同的离子来说，离子的核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径Na+Mg2+Al3+。【点睛】本题考查核外电子排布规律、晶体结构与性质的关系、元素周期律等的应用，根据图象信息判断出元素是解题关键，突破口为二、三周期含有气体单质数目。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
6、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 M HPH3 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 Mg 、 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
7、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，非金属性越强，氢化物越稳定，与 PH3 最不稳定，故答案为： H2O、 HCl、 PH3； PH3
8、；（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 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，
9、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： Ag Cl AgCl。4 下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。（1）下列_（填写编号）组元素的单质可能都是电
10、的良导体。a、 c、 h b、 g、 k c、h、 l d、 e、 f（ 2）以上 13 种元素中， _（填写字母）元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。 i 在周期表中的位置 _ 。（ 3）如果给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响：原子核对核外电子的吸引力；形成稳定结构的倾向。下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量（kJmol 1）；锂XY失去第一个电子519502580失去第二个电子729645701820失去第三个电子1179969202750失去第四个电子955011600通过上述信息和表中的数据分
11、析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量 _。表中 X 可能为以上 13 种元素中的 _（填写字母）元素。用元素符号表示X 和 j 形成化合物的化学式 _。Y 是周期表中 _族元素。【答案】m第三周期 A 族Li 原子失去1 个电子后形成稳定结构，此时再失去1个电子很困难aNa22 2 AO 和 Na O【解析】【分析】(1)金属是导体 (锗是半导体 )，石墨是导体；(2)越容易失去第一个电子，第一电离能越小；(3)根据电离能的大小结合原子核外电子排布判断可能的元素种类，注意电离能的大小能判断出元素的化合价，即最外层电子数。【详解】根据元素周期表中元素的分
12、布知识，可以知道a 是Na， b 是H， c 是Mg，d是Sr， e 是Sc， f是Al， g 是Ge， h是C，j是O， i是P，k是Sb， l 是Cl， m是 Ar；(1)金属是电的良导体，石墨棒是电的良导体，金属有故答案为：；Na、 Mg、 Sr、Sc、 Al，锗是半导体，(2)从题目所给信息知道，原子失电子所需能量不仅与原子核对核外电子的吸引力有关，还与形成稳定结构的倾向有关结构越稳定失电子所需能量越高，在所给13种元素中，处于零族的 m 元素已达 8e-的稳定结构，因此失去核外第一个电子需要的能量最多；i 是 P，位于元素周期表的第三周期A 族；(3)锂原子核外共有 3 个电子，其中
13、两个在 K 层， 1 个在 L 层，当失去最外层的一个电子后，锂离子处于稳定结构，根据题给信息可知，要使锂离子再失去电子便会形成不稳定结构，因此锂原子失去第二个电子时所需能量远大于失去第一个电子所需的能量；由表中数据可知： X 失去第 2 个电子所需能量远大于失去第一个电子所需的能量(9 倍多)，而失去第三个、第四个电子所需能量皆不足前者的两倍，故第一个电子为最外层的1个电子，而其他几个电子应处于内层；结合所给的周期表知，X 应为 a，即钠元素，和 j 即氧元素所形成的化合物化学式分别为Na2O 和 Na2O2；由表中所给 Y 的数据可知， Y 失去第 1、 2、 3 个电子所需能量差别不大，
14、而失去第4 个电子所需能量远大于失去第3 个电子所需的能量，因此Y 元素的最外层有3 个电子，即为A 族的元素 Al。5A、 B、 C、 D 为原子序数依次增大短周期元素，A 的最外层电子数是其电子层数2 倍； B的阴离子和 C 的阳离子具有相同的电子层结构，两元素的单质反应，生成一种淡黄色的固体 E； D 的 L 层电子数等于其它电子层上的电子数之和。(1)A 元素名称为 _， D 在周期表中的位置_，离子半径大小B_C(填 “ ”“或 同素异形体水分子间存在氢键离子键和非极性共价键离子化合物2H2 222O2H O+O 【解析】【分析】短周期元素 A、B、C、 D 原子序数依次增大，A 的
15、最外层电子数是其电子层数2 倍，则 A原子核外有2 个电子层，核外电子排布是2、 4， A 是 C 元素； B 的阴离子和 C 的阳离子具有相同的电子层结构，两元素的单质反应，生成一种淡黄色的固体E，淡黄色固体E 是Na O ，则 B 是 O 元素、 C是 Na 元素； D 的 L 层电子数等于K、 M 两个电子层上的电子数22之和，则 D 原子 M 层电子数为 6，则 D 为 S元素。然后根据元素的原子结构及形成的化合物的性质，结合元素周期律分析解答。【详解】根据上述分析可知：A 是 C 元素， B 是 O 元素， C 是 Na 元素， D 是 S 元素，淡黄色的固体E 是 Na2O2。(1
16、)A 是 C 元素，元素名称为碳； D 是 S 元素，原子核外电子排布为2、 8、6，则 S 在元素周期表中位于第三周期第VIA 族； O2-、 Na+核外电子排布是 2、 8，二者电子层结构相同，对于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越大，离子半径就越小，所以离子半径O2-Na+；(2)氧元素形成的单质有O2、 O3，二者是由同一元素形成的不同性质的单质，互为同素异形体； B 的氢化物 H2O 和 D 的氢化物 H2S 结构相似，由于在 H2O 分子之间存在氢键，增加了分子之间的吸引力，使得物质的熔沸点升高，故物质的沸点：H2OH2S；2 2+与 O22-之间通过离子键结合，在阴离子O22-
17、(3)E 是 Na O ，该物质是离子化合物，2 个 Na中 2 个 O 原子之间通过共价键结合；(4)C 与 D 的二元化合物2+与 S2- 通过离子键结合，用电子式表示其形Na S 是离子化合物， Na成过程为：。(5)H 与 O 分别形成10 电子分子是 HO，形成的 18 电子分子是 H O ， 18 电子分子 H O不22222稳定，容易分解为H222222O 和 O ，反应的化学方程式为： 2H O2H O+O 。【点睛】本题考查位置结构性质的相互关系及应用，涉及原子结构、元素周期表结构、物质性质等知识点，熟练掌握元素化合物、元素周期律等知识点，侧重考查学生分析与应用能力。6 有
18、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】 C Na O S NaNa2SO3 Na2SO42CO3【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
19、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；(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 、23Na2
20、SO3、 Na2SO4。7 下图是中学化学中常见物质间的转化关系，其中甲、乙、丙均为非金属单质；A B E、 、和丁均为化合物，其中A 常温下呈液态； B 和 E 为能产生温室效应的气体，且1mol E 中含有 10mol 电子。乙和丁为黑色固体，将他们混合后加热发现固体由黑变红。（ 1）写出化学式：甲 _；乙 _；丙 _；（ 2）丁的摩尔质量 _；（ 3）写出丙和 E 反应生成 A 和 B 的化学方程式 _；（4）有同学将乙和丁混合加热后收集到的标准状态下气体4.48L，测得该气体是氢气密度的 16 倍，若将气体通入足量澄清石灰水，得到白色沉淀物_g；【答案】 H2C2点燃CO2+2H 2O
21、 5O 80g/mol CH 4 +2O2【解析】【分析】产生温室效应的气体有：二氧化碳、甲烷、臭氧等，常见的黑色固体有：碳、二氧化锰、四氧化三铁、铁粉、氧化铜等，由乙和丁为黑色固体且乙为非金属单质，所以乙为C，由丙是非金属单质，乙和丙反应产生温室效应气体B，所以丙是 O22，B 是 CO ， B 和 E 为能产生温室效应的气体且1mol E 中含有 10mol 电子，则 E 为 CH4，再结合转化关系可知，A 为水，甲为 H2，丁为 CuO。【详解】（1）由上述分析可知，甲、乙、丙分别为H2、 C、 O2；（2）丁为 CuO，相对分子质量为 80，则摩尔质量为80 g/mol ；（3）丙和
22、E 反应生成 A 和 B 的化学方程式为 CH+2O点燃CO+2H O ；2422（4）测得该气体对氢气的相对密度为16，则 M 为 162 g/mol =32g/mol ，标准状况下气体2的混合物， n=4.48L=0.2mol2xmol ，则4.48L，为 CO、 CO，设 CO 的物质的量为22.4L/mol28 (0.2-x)+44x=32，解得 x=0.05mol ，由 C 原子守恒可知，0.2n( CO2) =n( CaCO3) =0.05mol ，则白色沉淀物为0.05mol 100g/mol=5g。8 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
23、 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”“ HClO4Al （OH） 3【答案】 Na Ar F【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
24、，故答案为： Na； Ar；（ 2）氟离子和钠离子电子层结构相同，电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，则氟离子半径大于钠离子，故答案为：F-；（ 3）元素的非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，氯元素的非金属性强于硫元素，则氯化氢的稳定性强于硫化氢，故答案为：HCl；（ 4）同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，则碳元素的非金属性强于硅元素，故答案为： ；(5) 的最高价氧化物的水化物中，酸性最强的是高氯酸；氢氧化铝是两性氢氧化物，既能与酸反应又能与碱反应，故答案为：HClO4； Al（ OH） 3。【点睛】注意对元素周期表的整体把握，注意位置、结构、性质的相互关系是解答关键。9
25、(1)在18168 O 是_关系。8 O 中，中子数为 _；该原子与(2)标准状况下，有以下三种物质余22gCO 2 ，33.6LCH 4 ， 1molH 2 O ，上述物质质量最大的 _(填序号，下同)，所含原子数最多的是_，体积最小的是_。(3)已知 A、B、 C、 D 均含有同一种元素，其中 A 为活泼金属单质，热的 C 溶液可用于洗涤油污。且它们四种物质之间存在如下转化关系，请回答下列问题：D 的化学式为：_。写出过程的化学方程式：_。【答案】 10 同位素 NaHCO3 Na2CO3+ CO2+H2O=2NaHCO3【解析】【分析】(1)质量数 =质子数 +中子数；同位素是同种元素的
26、不同核素；22 g=0.5mol ，体积为(2) 标准状况下： 22gCO2 的物质的量为44g / mol0.5mol 22.4L/mol=11.2L； 33.6LCH4 的物质的量为33.6 L=1.5mol ，质量为22.4L / mol1.5mol 16g/mol=24g； 1molH 2O 的质量为1mol 18g/mol=18g，体积为18mL；(3)常用热的Na2CO3 溶液洗涤油污，且Na 为活泼金属，则A 为Na、B 为NaOH、 C 为Na2CO3 、D 为 NaHCO3。【详解】(1)在188 O 中，中子数为18-8=10 ；188 O 与168O 具有相同质子数和不同
27、中子数，互为同位素；(2) 标准状况下： 22gCO2 的物质的量为22 g=0.5mol ，体积为44g / mol0.5mol 22.4L/mol=11.2L，含有的原子总物质的量为1.5mol ； 33.6LCH4 的物质的量为33.6 L 16g/mol=24g，含有的原子总物质的量为7.5mol ；=1.5mol ，质量为 1.5mol22.4L / mol1molH 2O 的质量为 1mol 18g/mol=18g，体积为 18mL，含有的原子总物质的量为3mol；则上述物质质量最大的，所含原子数最多的是，体积最小的是；(3) 常用热的 Na CO 溶液洗涤油污，且Na 为活泼金属
28、，则 A 为 Na、 B 为 NaOH、 C 为23Na2CO3 、D 为 NaHCO3；D 为碳酸氢钠，化学式为NaHCO3；过程为碳酸钠与水、CO2反应生成323NaHCO，发生反应的化学方程式Na CO +CO +H O=2NaHCO。22310 现有下列 9 种微粒：11 H 、 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） 11 H 、 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
29、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 O3302475【解析】【分析】结合核素的结构分析即可。【详解】(1) 11 H 、 12 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；562的质子数为26，质量数为565626 30 ，核外电子数为(3) 26 Fe，中子数为26 224 ；(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
30、、 614 C 、147 N 、2656 Fe 、168 O 7 种核素。11 下图是元素周期表的一部分：Fe回答下列问题：用化学用语（1） 、 、 形成的化合物中存在的化学键类型有_。（2） 、 、 的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是_。（3）写出 的离子结构示意图为_ 。（4） Y 由 三种元素组成，它的水溶液是生活中常见的消毒剂。Y 的水溶液与洁厕灵混合使用会产生一种有毒气体，该反应的离子方程式为_。 A、 B、C、D 都是中学化学中常见的物质，其中A、B、 C 均含有同一种元素，在一定条件下相互转化关系如下(部分反应中的水已略去)。根据题意回答下列问题：（ 1）若 A 是一种金属单质
31、， C 是淡黄色固体，写出 C 的一种用途 _；（ 2）若 A、 B、 C 均为化合物且含有同一种金属元素，D 是会造成温室效应的一种气体，请写出 D 的电子式 _， A 和 C 反应的离子方程式_。(3)若 D 是一种常见的过渡金属单质，原子核内有26 个质子，向 C 的水溶液中滴加 AgNO3溶液，产生不溶于稀 HNO3 的白色沉淀，检验此C 溶液中金属离子的方法是 _；又知在酸性溶液中该金属离子能被双氧水氧化，写出该反应的离子方程式_。【答案】离子键、共价键HClO4H2SO4H2 CO3ClO-+Cl-+2H+=Cl2 +H2O 强氧化剂或供氧剂HCO-2-+ H2O 先加 KSCN，
32、无现象，后滴加氯水，溶3+OH =CO3液呈血红色2Fe2+H2O2+2H+ =2Fe3+2H2O【解析】【分析】由表中元素所在的位置，可确定、分别为H、 Na、 Al、C、N、 O、 S、 Cl 元素。【详解】（ 1）、形成的化合物为 NaOH，由此可确定其中存在的化学键为离子键、共价键；（ 2）、的最高价含氧酸分别为 H2CO3、 H2SO4、 HClO4，非金属性 ClSC，则酸性由强到弱的顺序为 HClO4H2SO4H2CO3；（3）的离子为Na+，其原子核外有2 个电子层，最外层达8 电子稳定结构，则其离子结构示意图为；（4） Y 为 NaClO，其水溶液与洁厕灵(HCl)混合使用会产生一种有毒气体Cl2，由此可写出该反应的离子方程式为ClO- -+22+Cl+2H=Cl +HO；（ 1） C 是淡黄色固体，则其为Na2 O2，它的用途为强氧化剂或供氧剂；（2） D 是会造成温室效应的一种气体，则其为CO2 ，电子式为， A 为 NaOH，C 为 NaHCO3，则 NaOH 和 NaHCO3-2-+ H2O；反应的离子方程式为 HCO3 +OH =CO3(3)若 D 是一种常见的过渡金属单质，原子核内有26
