1、备战高考化学原子结构与元素周期表综合题附答案解析一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析）1 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）第三周期元素中非金属性最强的元素的原子结构示意图是_。（2）最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是_(填化学式) 。（3）下列可以判断和金属性强弱的是_( 填序号 ) 。a单质的熔点：b化合价：c单质与水反应的剧烈程度：d最高价氧化物对应水化物的碱性：（4）为验证第A 族部分元素非金属性的递变规律，设计如图装置进行实验，请回答：仪器 A 的名称是 _，A 中发生反应的离子方程式是_。棉花中浸有NaOH 溶液的作用是 _(
2、 用离子方程式表示) 。验证溴与碘的非金属性强弱：通入少量的单质，充分反应后，将A 中液体滴入试管内，取下试管，充分振荡、静置，可观察到_。该实验必须控制单质的加入量，否则得不出溴的非金属性比碘强的结论。理由是_。第 A 族元素非金属性随元素核电荷数的增加而逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下原子半径逐渐 _( 填“增大”或“减小” ) ，得电子能力逐渐减弱。【答案】HNO3H2CO3H2SiO3 cd-Cl2 Br2-分液漏斗2Br2ClCl2 2OH= -氯气能够氧化溴离子和碘离子，氯气必=H2O Cl ClO 溶液分层，下层液体为紫红色须少量，否则干扰检验结果增大【解析】【分析】由元素在周
3、期表的位置可知，元素分别为H、 C、 N、 O、 Na、 Al、 Si、 S、 Cl，结合元素周期律和物质的性质分析解答。【详解】( 1) 第三周期元素中非金属性最强的元素是Cl，其原子结构示意图是；( 2) 元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是HNO32323 H CO H SiO ；( 3) a根据单质的熔点不能判断金属性强弱，故a 错误；b化合价高低不能作为比较金属性的依据，故b 错误；c Na 与水反应比 Al 剧烈，说明金属性：Na Al，可以比较，故c 正确；d元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，可以比
4、较，故d 正确；答案选 cd；( 4) A 为分液漏斗， A 中发生氯气与 NaBr 的氧化还原反应，离子方程式为2Br Cl2Br2=2Cl ；NaOH 溶液用于吸收氯气，离子方程为Cl2 2OH=H2O Cl ClO ；溴与 KI 反应生成碘单质，碘单质易溶于四氯化碳。将A 中液体滴入试管内，充分振荡、静置，可观察到溶液分层，下层呈紫色；若通入过量氯气，剩余的氯气能够进入试管先于Br2 氧化碘离子，干扰溴与碘离子的反应，所以氯气必须少量，否则干扰检验结果；同主族元素从上到下，原子核外电子层数增加，原子半径增大，故得到电子能力减弱。【点睛】比较金属性的强弱，是看金属与水或与酸反应的剧烈程度，
5、最高价氧化物对应水化物的碱性强弱，比较非金属性强弱，可以依照单质的氧化性的强弱。2 如图是元素周期表中的前四周期，为相应的元素，请从中选择合适的元素回答问题：（ 1）根据元素原子的外围电子排布特征，元素周期表可划分为五个区域，元素位于周期表的 _区。（ 2）写出元素与元素形成的稳定化合物的结构式_。（3）、两元素形成的化合物其中心原子的杂化轨道类型为_。4）元素与CO可形成XCO 5型化合物，该化合物常温下呈液态，熔点为-（）20.5 ，沸点为 103，易溶于非极性溶剂，据此可判断该化合物晶体属于_晶体（填晶体类型）。（5）元素的离子的氢氧化物不溶于水，但可溶于氨水，该离子与NH3 间结合的作
6、用力为_。（6）将、形成的化合物溶于水，其与水间可能存在的氢键表示为_（写一种即可）。（7）金属有、 、 三种同素异形体，各晶胞如下图，则和 中原子的配位数之比为_。【答案】 dO=C=Osp2 化分子配位 F H F、 F H O、OH F、 OH O4：3【解析】【分析】根据元素周期表可知 H 元素、 B 元素、 C 元素、 N 元素、 O 元素、 F 元素、 Fe 元素、 Cu 元素、 Zn 元素。【 解】（ 1）元素 Fe 元素，位于周期表的 d 区，故答案 ： d ；（ 2）元素 C 元素、元素 O 元素，其形成的 定化合物 二氧化碳， 构式 ：O=C=O，故答案 ： O=C=O；（
7、 3） B 元素、 F 元素，两元素形成的化合物 BF3，中心原子是 B，价 子 个数 = +孤 子 个数 =3+0=3， 化 道 型 ： sp2 化，故答案 ： sp2 化；（4）元素 Fe 元素、与CO 可形成 Fe( CO) 5 型化合物， 化合物常温下呈液 ，熔点 - 20. 5 ，沸点 103 ，易溶于非极性溶 ，据此可判断 化合物晶体属于分子晶体，故答案 ：分子；（5）元素 Zn 元素， 氧化物 Zn( OH) 2 不溶于水，但可溶于氨水， Zn2+离子与 NH3 间结合的作用力 配位 ，故答案 ：配位 ；（ 6） H 元素、 F 元素，形成的化合物 HF，溶于水，与水分子 可能存
8、在的 表示 ： FH F、 F HO、 O HF、O H O，故答案 ： F H F、 F HO、 OH F、 O H O；（ 7）金属 Fe，有 、 三种同素异形体， 体心立方， 立方，原子的配位数之比 8： 6 4：3 ，故答案 ： 4： 3。【点睛】金属晶体的原子堆 模型： 立方堆 ，空 利用率52% ，配位数6；体心立方堆 ，空 利用率68% ，配位数8 ；六方最密堆 ，空 利用率74% ，配位数12；面心立方最密堆 ，空 利用率74% ，配位数12。3 下表 出的是元素周期表的一部分元素，回答下列 ：（1）表中用字母 出的14 种元素中，化学性 最不活 的是_ （用元素符号表示，下同
9、），金属性最 的是_，非金属性最 的是_，常温下 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 MHPH3 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）表中用字母标出的 14 种元素中，稀有气体原子最
10、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；（3）同周期自左而右原子半径减
11、小，故第三周期中Cl 原子半径最小，故答案为： Cl。4A、 B、 C、 D、 E、 F 是核电荷数依次增大的六种短周期主族元素，A 元素的原子核内只有 1 个质子； B 元素的原子半径是其所在主族中最小的，B 的最高价氧化物对应水化物的化学式为 HBO3 ；C 元素原子的最外层电子数比次外层多4； C 的阴离子与 D 的阳离子具有相同的电子排布，两元素可形成化合物D2C； C、 E 同主族。(1)B 在周期表中的位置_(2)F 元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式为_。(3)元素 C、 D、 E 形成的简单离子半径由小到大的顺序_(用离子符号表示 )。(4)写出化合物 D C 的电子式：
12、_。22(5)E、 F 的简单离子的还原性大小顺序为：_。(6)已知 E 单质和 F 单质的水溶液反应会生成两种强酸，其离子方程式为_。【答案】第二周期第A 族 HClO4+2-2-2-Na O Cl S+2-+3Cl2+4H2O=8H +SO4+6Cl【解析】【分析】由题干信息， A、 B、C、 D、 E、F 是核电荷数依次增大的六种短周期主族元素，A 元素的原子核内只有 1 个质子，则 A 为 H 元素， B 元素的原子半径是其所在主族元素原子中最小的， B 的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO3 ，则 B 的最高化合价为+5，位于周期表中第 A 族，应为 N 元素， C 元素原子的最
13、外层电子数比次外层电子数多4，则原子核外电子排布为 2 、6，应为 O 元素， C 的阴离子与 D 的阳离子具有相同的电子排布，两元素可形成化合物 D2C，则 D 的化合价为+1，应为 Na 元素， C、 E 同主族，则 E 为 S 元素， F 为 Cl元素，据此分析解答问题。【详解】(1)根据上述分析， B 为 N 元素，是第7号元素，在元素周期表的第二周期第 A 族，故答案为：第二周期第 A 族；(2)F 为 Cl 元素，其最高价氧化物对应水化物为高氯酸，化学式为HClO4，故答案为：HClO ；4(3)Na+、 O2- 电子层数均为2，而核电荷数： Na+O2-，则半径： Na+O2-
14、，又 S2-的电子层数为3，则半径 Na+O2-S2- ，故答案为： Na+O2-S，单质的氧化性Cl2S，则对应简单离子的还原性Cl-Cl-；(6)E 的单质为 S， F 的单质为 Cl2， S 和 Cl2 的水溶液发生氧化还原反应生成H2SO4 和 HCl，离子方程式为 S+3Cl+2-，故答案为： S+3Cl+2-。2+4H2 O=8H +SO4 +6Cl2+4H2O=8H +SO4+6Cl5A、 B、 C、 D、 E 都是短周期元素，原子序数依次增大，A、 B 处于同一周期， C、 D、E同处另一周期。 C、 B 可按原子个数比 2 1和 1 1 分别形成两种离子化合物甲和乙。D、A
15、按原子个数比 3 2 形成离子化合物丙。E 是地壳中含量最高的金属元素。根据以上信息回答下列问题：(1)B 元素在周期表中的位置是 _，乙物质化学式是 _。(2)A、 B、C、 D、 E 五种元素的原子半径由小到大的顺序是_(用元素符号填写 )。(3)E 的单质加入到 C 的最高价氧化物对应的水化物的溶液中，发生反应的离子方程式是_ 。【答案】第二周期 VIA 族 Na2 2-22-2O ONAlMgNa 2Al+2OH+2H O=2AlO +3H 【解析】【分析】C、 B 可按原子个数比21 和 1 1 分别形成两种离子化合物甲和乙，可知C 为 Na 元素，B 为 O 元素，甲为 Na2O，
16、乙为 Na2O2； E 是地壳中含量最高的金属元素，则E 为 Al 元素；A、 B、 C、 D、E 都是短周期元素，原子均小于Al 的原子序数， D、 A 按原子个数比 3 2 形成离子化合物丙，可知A 为 N 元素， D 为 Mg 元素，丙为 Mg 3N2。【详解】（1） B 为 O 元素，在周期表中第二周期VIA 族，乙物质为过氧化钠，化学式是Na2 2，故O答案为：第二周期 VIA 族； Na2O2；（2） Na、 Mg、 Al 在第三周期， O、 N 在第二周期，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则ONPAlMgNa，即 ONAlMgNa，故答案为
17、： ONAlMgr(O2- )r(Al3+) 2H2O2-+2H 2O=2A1O 2+3H 2 【解析】【分析】X 是地壳中含量最高的元素，则其为氧(O)； Y 为第三周期中原子半径最小的元素，则其为氯(Cl)； D 元素的最高价氧化物既能溶于强酸又能溶于强碱，则其为铝(Al)； E 的单质是生活中常见金属，其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏，则其为铁(Fe)。【详解】（1）铝的原子结构示意图为，则其在元素周期表中的位置为第三周期第A 族；（2）比较 O2-、 Al3+、Cl-的半径时， O2-、 Al3+为两个电子层数，Cl- 为三个电子层，则Cl - 半径最大， O2-、Al3+的核电荷数，
18、前者为8 后者为 13，所以离子半径前者大于后者，从而得出离子半径大小关系为r(Cl-)r(O2- )r(Al3+)；（3） X 的一种氢化物可用于实验室制取X 的单质，则其为 H22O，其反应的化学方程式为222H22， Al 的单质溶于强碱离子的离子方程式为2Al+2OH-22-2H OO+O+2H O=2A1O+3H 2；（4）保存 FeCl2溶液时，需向溶液加入少量Fe 单质，以防止Fe2+被空气中 O2 氧化，正确； FeCl2 可由 Fe 与 FeCl3 化合制得， FeCl3 可由 Fe 与 Cl2 化合制得，正确；向煮沸的 NaOH 溶液中滴加 12mL 饱和 FeCl3 溶液
19、，并继续煮沸至液体呈红褐色，可以制得胶体，错误；故选。【点睛】比较原子或离子半径时，通常先看电子层数，一般情况下，电子层数越多，半径越大；当电子层数相同时，比较核电荷数，核电荷数越大，半径越小；当电子层数、核电荷数均相同时，比较最外层电子数，最外层电子数越多，半径越大。9A、 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：
20、_(2)写出化合物D C 的电子式 _；该化合物中所含化学键类型为_22(3)化合物 A C 和 A E 中，沸点较高的是_(填化学式 )22(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、
21、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 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
22、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 22 2，该物质中+与 O22- 通过离子键结合，在O22- 中两个 O 原子通过共(2)化合物 D C是 Na ONa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
23、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。10 A、 B 均为钾盐的水溶
24、液， A 呈中性， B 有氧化性， E 的溶质中有一种含 +5 价元素的含氧酸盐 M。现有下图所示转化：请回答：（ 1） C 的化学式为 _，检验气体 F 常用的试纸是 _（ 2）写出物质 M 在生活中的常见用途 _（ 3）写出 FH的化学方程式： _【答案】 AgI（湿润的）淀粉碘化钾试纸给食盐中加碘、给人体补充碘元素、预防甲状腺肿大等Cl2+2KOH=KCl+KClO+HO【解析】【分析】A 为钾盐且遇到硝酸酸化的 AgNO3 得到黄色沉淀，说明 A 为 KI； D 在 CCl4 中呈紫色，说明 D 为 I2; 将 B 逐滴加入 KI 溶液中即可将 I氧化为 I2，说明该钾盐具有强氧化性，
25、 F(黄绿色气体)为 Cl2，与 KOH溶液反应会生成 KCl和 KClO，而 KClO具有氧化性，又H 中含 B，故 H 中B 为 KClO，上述流程中，得到的碘溶液，继续滴加KClO会继续发生氧化还原反应，KClO继续将 I2 氧化为 IO3 ，溶液变为无色，结合已知信息，E 的溶质中有一种含+5 价元素的含氧酸盐 M，则 M 为 KIO3；氯气可氧化氯化亚铁为氯化铁，故K 为 FeCl3，据此分析作答。【详解】根据上述分析可知，（1） C 为黄色沉淀，其化学式为AgI， F 为氯气，检验气体氯气常用的试纸是（湿润的）淀粉 碘化钾试纸，故答案为：AgI；（湿润的）淀粉 碘化钾试纸；（ 2）根据上述分析知， M 为 KIO3，在生活中的常见用途是：给食盐中加碘、给人体补充碘元素、预防甲状腺肿大等（ 3） FH为氯气与氢氧化钾的反应，其化学方程式为：Cl2+2KOH=KCl+KClO+HO。11 下表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。试填空。(1)写出上表中元素 原子的外围电子排布式
