1、备战高考化学原子结构与元素周期表( 大题培优易错试卷 ) 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 硅是构成矿物和岩石的主要成分，单质硅及其化合物具有广泛的用途。完成下列填空：I.某些硅酸盐具有筛选分子的功能，一种硅酸盐的组成为：M2OR2O32SiO2nH2O，已知元素M、 R 均位于元素周期表的第3 周期。两元素原子的质子数之和为24。（1）该硅酸盐中同周期元素原子半径由大到小的顺序为_ ；（2）写出M 原子核外能量最高的电子的电子排布式：_；（3）常温下，不能与R 单质发生反应的是_（选填序号）；a CuCl2 溶液bFe2O3c浓硫酸d Na2CO3 溶液（4）写出
2、 M、 R 两种元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式：_ 。II.氮化硅（ Si3N4）陶瓷材料硬度大、熔点高。可由下列反应制得：高温Si3N4+COSiO2+C+N2（5） Si3N4 晶体中只有极性共价键，则氮原子的化合价为_，被还原的元素为_。（6） C3N4 的结构与Si3N4 相似。请比较二者熔点高低。并说明理由：_。（7）配平上述反应的化学方程式，并标出电子转移的数目和方向。_（8）如果上述反应在 10L 的密闭容器中进行，一段时间后测得气体密度增加了2.8g/L ，则制得的 Si3N4 质量为 _。1-N2 中氮元素两者均为【答案】 Na AlSi 3s bd Al O
3、H3 +OH=A lO2 +H 2O -3原子晶体，碳原子半径小于硅原子半径，因此C3N4 中碳原子与氮原子形成的共价键键长较Si3N4 中硅原子与氮原子形成的共价键键长小，键能较大，熔点较高35g【解析】【分析】【详解】I（ 1）化合物的化合价代数和为0，因此 M 呈+1 价， R 呈+3 价， M、 R 均位于元素周期表的第 3 周期，两元素原子的质子数之和为24，则 M 为 Na，R 为 Al，该硅酸盐中 Na、Al、 Si 为同周期元素，元素序数越大，其半径越小，因此半径大小关系为：Na AlSi；（2） M 原子核外能量最高的电子位于第三能层，第三能层上只有1个电子，其电子排布式为：
4、 3s1；（3）常温下， Al 与 CuCl2溶液反应能将铜置换出来；2 3在高温反应； Al 与浓硫酸Al 与 Fe O发生钝化； Al 与 Na2CO3 溶液在常温下不发生反应；故答案为： bd；（4） Na、 Al 两种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为：NaOH、 Al(OH)3，二者反应的离子方程式为：Al OH 3 +OH- =A lO 2- +H 2O ；II（ 5）非金属性 NSi，因此 Si3N4 中 N 元素化合价为 -3价；该反应中N 元素化合价从 0价降低至 -3 价， N 元素被还原；（6） Si3 4陶瓷材料硬度大、熔点高，晶体中只有极性共价键，说明34为原子晶体
5、，NSi NC N的结构与Si N相似，说明 C N为原子晶体，两者均为原子晶体，碳原子半径小于硅343434原子半径，因此C343 4中硅原子与氮原子形成N 中碳原子与氮原子形成的共价键键长较Si N的共价键键长小，键能较大，熔点较高；（7）该反应中 Si 元素化合价不变， N 元素化合价从 0 价降低至 -3 价， C 元素化合价从 0 价升高至 +2 价，根据得失电子关系以及原子守恒配平方程式以及单线桥为：；（8）气体密度增加了 2.8g/L ，说明气体质量增加了2.8g/L 10L=28g，高温3SiO 2 +6C +2N 2= Si 3 N 4 +6CO 气体质量变化m140g112
6、g28g因此生成的 Si3N4 质量为 140g28g=35g。112g2 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
7、：_(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+H2O2 =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
8、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 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
9、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： HFH2OH2S，因为 H2O 和 HF 分子中含有氢键，故沸点均大于H2S，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， 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
10、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：H S+H O =S+H O；2222(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
11、 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HSO-+3+H = H2O+SO2，故答案为： HSO3-+H+= 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
12、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。3A、 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 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
13、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 Na2O2 ONAlMgNa 2Al+2OH+2H2O=2AlO2 +3H2【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，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
14、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 O2，故答案为：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： ONAlMg”“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2H2O22H2O+O2【解析】【分析】短周期元素 A、B、C、 D 原子序数依次增大，A 的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；有相同的电子
15、层结构，两元素的单质反应，生成一种淡黄色的固体B 的阴离子和C 的阳离子具E，淡黄色固体E 是Na2O2，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)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；
16、 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；(3)E 是 Na2 O2，该物质是离子化合物，2 个 Na+与 O22-之间通过离子键结合，在阴离子O22-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Na2S 是
17、离子化合物， Na+与 S2- 通过离子键结合，用电子式表示其形成过程为：。(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 下表是元素周期表中的一部分。周期 A A A A AA A01A2EFHJ3BCDGI根据 A J在周期表中的位置，用元素符号或化学式回答下列问题
18、：(1)电负性最强的元素是_，第一电离能最小的单质是_。(2)最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是_ ，呈两性的是_。(3)A 分别与E、 F、 G、 H、I 形成的简单化合物中，沸点最高的是_。(4)由B、 C、 D、 G、 I 形成的单核离子中，半径最大的离子是_。2-【答案】 F Na HClO4 Al(OH)3 HF S【解析】【分析】先根据元素在周期表的位置确定元素：A 是 H， B 是 Na， C 是 Mg ， D 是 Al， E 是 C，F 是N，G 是 S， H 是 F， I 是 Cl， J 是 Ne。(1)在同一周期元素的原子中，原子半径越小，元素的非金属性越强，元素的电
19、负性越大；元素的金属性越强，其第一电离能越小；(2)形成最高价含氧酸酸性最强的是物质HClO4；处于金属与非金属交界区的Al 元素形成的氧化物的水化物显两性；(3)分子之间作用力越强，物质的熔沸点越高；分子之间存在的氢键，增加分子之间的吸引力，导致相应的氢化物沸点升高；(4)离子核外电子层数越多，离子半径越大；当离子核外电子层数相同时，离子的核电荷数越小，离子半径越大。【详解】根据上述分析可知 A 是 H， B 是 Na， C 是 Mg ， D 是 Al， E 是 C，F 是 N， G 是 S， H 是 F， I 是 Cl， J是 Ne。(1)元素的非金属性越强，其电负性越大，在上述元素中，非
20、金属性最强的元素是F，所以电负性最强的元素是F；元素的金属性越强，原子半径越大，越容易失去电子，其第一电离能越小。在上述元素中金属性最强的元素是Na 元素，所以第一电离能最小的单质是Na；(2)上述元素形成最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是HClO4，呈两性的是Al(OH)3；(3)H 分别与 C、N、S、F、Cl 形成的简单化合物分别是CH4、 NH3、 H2S、 HF、 HCl，这些物质都是由分子构成，物质分子间作用力越强，克服分子间作用力消耗的能量越高，物质的熔沸点就越高。氢键是比分子间作用力强很多的作用力，会使物质的熔沸点升高。由于HF、NH3 分子之间存在氢键，且氢键HFNH3
21、，因此物质的沸点最高的是HF。(4)Na、 Mg 、Al、 S、 Cl 都是第三周期的元素， Na+、 Mg2+、 Al3+是原子失去最外层电子形成的阳离子，核外电子排布是 2、8； S2- 、 Cl-是原子获得电子形成阴离子，核外电子排布是2、8、 8。由于离子核外电子层数越多，离子半径越大；当离子核外电子层数相同时，离子的核电荷数越小，离子半径越大，所以上述元素形成的单核离子中，半径最大的离子是S2-。【点睛】本题考查了元素周期表和元素周期律的综合应用，涉及电离能、电负性、氢键、离子半径大小比较等知识点，要根据物质结构特点、氢键对物质性质的影响等知识点再结合元素周期律、知识迁移的方法分析解
22、答即可。7 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？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 FArHClO4KOH3344 32
23、Al(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
24、VIIAI A元素NaKK最活泼；在VIIA 族元素，惰性气体最不活泼，则在（）和（）中F（）、 Cl（）和 Br（?）中， F 最活泼；最不活泼的是即Ar；（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4HClO ；元素的最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的必是非金属性增强的，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，
25、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
26、 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Cl 的化学性质比Br 的活泼。【点睛】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。A B DE FG均为短周期主族元素，且原子序数依次增大，只有E为金属元8 元素 、 、
27、 、 、素。已知 A 原子只有一个电子层； E、 F 的原子序数分别是 B、D 的 2 倍，其中 D、F 同主族， B、 E 不同主族。回答下列问题：（1）元素 D 在周期表中的位置 _。（2） F 和 G 形成的化合物，分子中所有原子均为8 电子稳定结构，该化合物的电子式为_。（ 3）由上述元素组成的物质中，按下列要求写出化学方程式两种弱酸反应生成两种强酸 _；置换反应，且生成物在常温均为固态_。（4）在 D、 F、G 中选取 2 种元素组成具有漂白、杀菌作用的化合物_。【答案】第二周期VI A 族或H 2 SO3 +HClO=H 2SO4 +HCl点燃2Mg+CO 2C+2MgOClO 2
28、、 SO2【解析】【分析】A 元素为短周期主族元素，且A 原子只有一个电子层，所以A 为氢元素； F 的原子序数是D 的 2 倍，且 D 和 F 在同一主族，所以属元素，其原子序数是B 的 2 倍，所以D 为氧元素， F 为硫元素，则 G 为氯元素； E 为金E 核外电子数为偶数，位于第三周期，为镁元素，所以 B 是碳元素。即A、 B、 D、 E、F、G 依次是 H、 C、 O、Mg 、 S、 Cl 元素。【详解】(1)元素 D 为氧元素，位于第二周期VI A 族；(2)F 为硫元素， G 为氯元素，形成的化合物分子中所有原子均满足8 电子稳定结构，则硫应显 2 价，氯显 1 价，所以该化合物
29、为SCl2 或 S2Cl2（硫与氧同主族，也可能形成硫硫非极性共价键），其对应的电子式为；(3)弱酸制强酸，通常发生的是氧化还原反应。分析所给的元素中，表现强氧化性的弱酸想到次氯酸，表现还原性的酸想到H22323S、 H SO 等，但二者中只有H SO 与次氯酸反应生成的是两种强酸： H2SO3+HClO=HCl+H2SO4 ；置换反应，要有单质参与，生成物均为固体，排除了氯、氢等，想到镁和二氧化碳：点燃2Mg+CO 2C+2MgO ；(4)中学学习的具有漂白性的物质包括二氧化硫、过氧化钠、过氧化氢、次氯酸、二氧化氯等，其中由所给的元素组成的且组成元素为2 种的，想到了二氧化氯、二氧化硫。9A、 B、 C、 D、 E、 F 六种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。已知：A 元素的原子半径最小，B 元素原子的最外层电子数是内层电子数的2 倍， C 元素的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应能生成盐，D 与 E 同主族， E 元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2。请回答：（ 1）元素 C 在周期表中的位置是 _。（ 2）元素 D 的单质与金属钠反应生成的化合物可作潜水面具中的供氧剂，这种化合物与水反应的离子方程式_ 。（3） D 和 E两种元素相比较，其原子得电子能力较强的是_(写名称 )。 以下说法中，可
