1、备战高考化学易错题精选- 原子结构与元素周期表练习题附答案一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析）1 完成下列问题：(1)氮和磷氢化物热稳定性的比较：NH _PH （填 “ 或”“ Q32Q1+Q24Q3 2Q1 +Q2 bc FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH- Zn+2OH-2e- =Zn(OH)2 【解析】【分析】(1)根据元素的非金属性越强，其相应的简单氢化物越稳定分析；(2)PH3 与 HI 反应产生PH4I，相当于铵盐，具有铵盐的性质；(3)根据旧键断裂吸收的能量减去新键生成释放的能量的差值即为反应热，结合燃烧反应为放热反应分析解答；(4)根据在原电池中
2、，负极失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应，结合物质中元素化合价及溶液酸碱性书写电极反应式。【详解】(1)由于元素的非金属性： NP，所以简单氢化物的稳定性：NH3PH3；(2) a铵盐都能与 NaOH 发生复分解反应，所以PH I 也能与 NaOH 发生反应， a 错误；4b铵盐中含有离子键和极性共价键，所以PH4 I 也含离子键、共价键， b 正确；c铵盐不稳定，受热以分解，故PH4I 受热也会发生分解反应， c 正确；故合理选项是bc；(3)1 mol H 2O 中含 2 mol H-O 键，断开 1 mol H-H、1 mol O=O、 1 mol O-H 键需吸收的能量分
3、别为 Q123键放出32122、 Q 、 Q kJ，则形成 1 mol O-HQkJ 热量，对于反应 H (g)+2O (g)=H O(g)，断开 1 mol H-H 键和 11+12mol O=O 键所吸收的能量(QQ ) kJ，生成 2 mol H-O 新键释放的221能量为 2Q3 kJ，由于该反应是放热反应，所以2Q3 -(Q1+Q2)0，2Q1+Q2AlSi 3s bd Al OH3 +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Si N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3435g【解析】【
4、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： 3s1；（3）常温下， Al 与 CuCl2 溶液反应能将铜置换出来；Al 与 Fe2O3 在高温反应； Al 与浓硫酸发生钝化； Al 与 Na2CO3 溶液在常温下不发生反应；故答案为： bd；（4） Na、 A
5、l 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Si N中 N 元素化合价为 -3 价；该反应中 N 元素化合价从 034价降低至 -3 价， N 元素被还原；（6） Si3N4 陶瓷材料硬度大、熔点高，晶体中只有极性共价键，说明Si3N4 为原子晶体，C 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C3 N4 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
6、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/L10L=28g，高温3SiO 2 +6C +2N 2= Si 3 N 4 +6CO 气体质量变化m140g112g28g因此生成的 Si3N4 质量为 140g28g112g =35g。3 著名化学家徐光宪在稀土化学等领域取得了卓越成就，被誉为“”稀土界的袁隆平 。稀土元素包括钪、钇和镧系元素。请回答下列问题：(1)写出基态二
7、价钪离子(Sc2+)的核外电子排布式 _，其中电子占据的轨道数为_。(2)在用重量法测定镧系元素和使镧系元素分离时，总是使之先转换成草酸盐，然后经过灼烧而得其氧化物，如2LnCl3+3H2C2O4+nH2O=Ln2(C2O4)3?nH2O+6HCl。H2C2O4 中碳原子的杂化轨道类型为_； 1 mol H2C2O4 分子中含 键和 键的数目之比为 _。H2O 的 VSEPR模型为 _；写出与 H2 O 互为等电子体的一种阴离子的化学式_。HCI 和 H2O 可以形成相对稳定的水合氢离子盐晶体，如HCl?2HO，HCl?2HO 中含有5 2+，结构为，在该离子中，存在的作用力有_H Oa.配位
8、键 b.极性键 c.非极性键d.离子键 e.金属键 f 氢键 g.范德华力 h. 键 i. 键(3)表中列出了核电荷数为 21 25 的元素的最高正化合价：元素名称钪钛钒铬锰元素符号ScTiVCrMn核电荷数2122232425最高正价+3+4+5+6+7对比上述五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价，你发现的规律是_(4)PrO (二氧化镨 )的晶胞结构与CaF 相似，晶胞中Pr(镨 )原子位于面心和顶点。假设相距最22近的 Pr 原子与 O 原子之间的距离为a pm ，则该晶体的密度为 _g?cm-3A表示阿伏(用 N加德罗常数的值，不必计算出结果)。【答案】 1s22s22p63
9、s23p63d110 sp2 杂化7:2 四面体形NH2-abfi 五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子的最高能层s 电子和次高能层d 电子数目之和4141+1623 4a3NA10-103【解析】【分析】(1)Sc(钪 ) 为 21 号元素， 1s22s 22p63s23p63d14s2，据此写出基态Sc2+核外电子排布式； s、p、 d 能级分别含有1、 3、 5 个轨道，基态Sc2+的核外电子 3d 轨道只占了一个轨道，据此计算 Sc2+占据的轨道数；(2) 根据杂化轨道理论进行分析；根据共价键的类型结合该分子的结构进行分析计算；根据价层电子对互斥理论分析 H2O的分子空间构型；
10、等电子体是原子数相同，电子数也相同的物质，据此写出与之为等电子体的阴离子；25 2+，据此分析该粒子存在的作用力；HCl?2H O中含有 H O，结构为(3) 根据表中数据，分别写出Sc、 Ti 、V、 Cr、 Mn的外围电子排布式为：12223d 4s、3d4s、3d3 4s2、 3d54s1、 3d54s2，则有五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子的最高能层 s 电子和次高能层d 电子数目之和；(4) 根据均摊法进行计算该晶胞中所含粒子的数目，根据密度= m 进行计算。V【详解】(1)Sc(钪 )为 21 号元素，基态Sc2+失去两个电子，其核外电子排布式为：1s22s22p63s
11、23p63d1，s、p 、d 能级分别含有 1、 3、 5 个轨道，但基态 Sc2+的核外电子 3d 轨道只占了一个轨道，故共占据 13+32+1=10个，故答案为： 1s22s22p63s23p63d1； 10；(2) H2C2 O4 的结构式为，含碳氧双键，则碳原子的杂化轨道类型为sp2 杂化，分子中含有7 个 键、 2 个 键，所以键和 键数目之比为：7:2 ，故答案为： sp2 杂化； 7:2；H2O 中 O 原子的价层电子对数 =6+2，且含有两个 2 个孤对电子，所以 H2O 的 VSPER=42模型为四面体形，分子空间构型为V 形，等电子体是原子数相同，电子数也相同的物质，因此，
12、与 H2O 互为等电子体的阴离子可以是NH2-，故答案为：四面体形； NH2-；HCl?2H5 2+，结构为，存在的作用力有：配位键、极性键、氢O 中含有 H O键和 键，故答案为： abfi ；(3)根据表中数据，分别写出Sc、 Ti、 V、 Cr、Mn 的外围电子排布式为： 3d14s2、 3d24s2、3d34s2、3d 54s1、 3d54s2，则有五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子的最高能层 s 电子和次高能层 d 电子数目之和，故答案为：五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子的最高能层 s 电子和次高能层 d 电子数目之和；(4)由图可知，相距最近的Pr 原子和 O
13、 原子之间的距离为该立方体晶胞的体对角线的1 ，4则该晶胞的晶胞参数=34a10-10cm ，每个晶胞中占有234 个 “ PrO”，则该晶胞的质量4 141+162m4141+162g ，根据 =可得，该晶体的密度为：3 4a 10-103为VNA，故NA34141+162答案为：3 4a310-10。NA3【点睛】本题考查新情景下物质结构与性质的相关知识，意在考查考生对基础知识的掌握情况以及对知识的迁移能力；本题第(2)小题的第问中H2 O 的 VSEPR模型容易习惯性写为空间构型V 形，解答时一定要仔细审题，注意细节。4 下表是元素周期表的一部分，针对表中用字母标出的元素，回答下列问题：
14、（除特别注明外，其它一律用化学式表示）（1）由 E 形成的物质中硬度最大的是_（填名称），属于_（填 “晶体类型 ”）。（2）最高价氧化物水化物中碱性最强的化合物的电子式是_，该碱溶液与D 的最高价氧化物反应的离子方程式_。（3）常用作光导纤维的是_。（4） G、 H、I 形成的气态氢化物稳定性由强到弱的顺序_。（ 5） H、 J、 K 的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序_。（ 6） I、 J、 K 三种元素形成的离子，离子半径由大到小的顺序是_。（7）元素 I 的氢化物的结构式为_；该氢化物常温下和元素K 的单质反应的化学方程式为 _。【答案】金刚石原子晶体2OH-232-2223
15、+Al O =2AlO+H OSiOH O NH 3424342- Cl- O2-HOH22?HClO HClPHHClOHSO H POSCl H O【解析】【分析】根据元素周期表可知， A 为氢元素， B 为钠元素， C 为镁元素， D 为铝元素， E 为碳元素， F 为硅元素， G 为氮元素， H 为磷元素， I 为氧元素， J 为硫元素， K 为氯元素， L 为氩元素。【详解】（ 1） E 为碳元素，形成的物质中硬度最大的是金刚石，属于原子晶体，故答案为：金刚石；原子晶体；（ 2）同周期元素从左到右，金属性逐渐减弱，同主族元素，从上到下，金属性逐渐增强，可知钠金属性最强，对应的碱为氢氧
16、化钠，其电子式为， D 为铝元素，其最高价氧化物为氧化铝，氧化铝有两性，与氢氧化钠反应的离子反应方程式为2OH-2 32 - 2-2 32-2O；+Al O =2AlO +H O，故答案为：； 2OH +Al O =2AlO+H（ 3）二氧化硅常用作光导纤维，故答案为：SiO2；（ 4）同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，则非金属性O N P，非金属性强的元素对应的氢化物越稳定，则稳定性H2ONH3 PH3 ，故答案为： H2O NH3 PH3；（5）同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性ClS P，非金属性强的元素对应的最高价含氧酸的酸性强，则酸性
17、HClO4 H2SO4 H3PO4，故答案为： HClO4 H2SO4H3PO4；（6） S2-、 Cl-均有三个电子层，核外电子排布相同，则核电荷数小的离子半径大，即S2-Cl-， O2- 有两个电子层，比S2- 、Cl-的离子半径都小，则S2- Cl- O2-，故答案为：S2- Cl-O2-；（7）元素 I 的氢化物为水，结构式为HOH，水在常温下和氯气反应的化学方程式为Cl2 H2O ?HClO HCl，故答案为： HOH； Cl2 H2O ?HClO HCl。5A、 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
18、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Na2O2ONAlMgNa 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
19、C 为 Na 元素，B 为 O 元素，甲为 Na O，乙为 Na O ； E 是地壳中含量最高的金属元素，则E 为 Al 元素；222A、 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 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
20、大，则ONPAlMgNa，即 ONAlMgNa，故答案为： ONAlMg O2-Na+H2O离子键极性共价键2Na2O2+2H2O=4Na+4OH-+O2【解析】【分析】A 原子核内无中子，则A 为氢元素； B 元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能反应生成盐 F， B 为氮元素， F 为硝酸铵； E 元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的3 ，4则 E 为硫元素，在第三周期； D 与 A 同主族，且与E 同周期，则 D 为钠元素； A、B、 D、 E这四种元素，每一种与C 元素都能形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物，则C 为氧元素。【详解】（1） C 为氧元素，在元素周期表中的位置
21、是第二周期VIA 族； Na+、 O2-、 S2-离子半径由大到小的顺序为S2- O2-Na+，故答案为：第二周期VIA 族； S2- O2-Na+；（2）由 H、Na 与 O 形成的原子个数比为 1： 1 的化合物分别为 H2O2、 Na2O2，其电子式分别为、，故答案为：；（ 3） H 与 O、 S间分别形成 H2O、H2S 两种共价化合物，因为水分子间存在氢键，则沸点较高，故答案为： H2O；（ 4） F 为硝酸铵，含有离子键和极性共价键，故答案为：离子键、极性共价键；（ 5）过氧化钠与水反应能生成氧气，则该反应的离子方程式为2Na2O2 +2H2O=4Na+4OH-+O2，故答案为：
22、2Na2O2+2H2 O=4Na+4OH-+O2。【点睛】比较离子半径可以用“先层后核再电子 ”进行比较， S2-有三个电子层，则半径最大，Na+、 O2-有两个电子层，但氧的序数小于钠的序数，则O2- 的离子半径大于 Na+，所以 S2- O2-Na+。7X、Z、Q、 R、 T 为前四周期元素，且原子序数依次增大。X 和 Q 属同族元素， X 和 R 可形成化合物 XR4 R2为黄绿色气体；Z与X同周期且基态原子的s轨道和p轨道的电子总数；相等； T2+的 3d 轨道中有 5个电子。请回答下列问题：(1)Z 基态原子的电子排布式是_； Z 所在周期元素中，最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是
23、 _ （填化学式）。(2)利用价层电子对互斥理论判断RZ3-的立体构型是 _； RZ3-的中心原子的杂化轨道类型为_ 。(3)水中 T 含量超标，容易使洁具和衣物染色RZ2 可以用来除去水中超标的T2+，生成黑色沉淀 TZ2，当消耗0.2molRZ2 时，共转移了1mol 电子，则反应的离子方程式为_。【答案】 1s2 243三角锥形3 杂化 2ClO22+22+2s 2pHNOsp+5Mn+6H O=5MnO +2Cl +12H【解析】【分析】X、 Z、 Q、 R、T 为前四周期元素，且原子序数依次增大，R2 为黄绿色气体，则R 为 Cl；X和 R 可形成化合物 XR4，则 X 为 +4 价
24、，处于 IVA 族， X 和 Q 属同族元素，可推知X 为 C 元素、 Q 为 Si； Z 与 X 同周期且基态原子的 s 轨道和 p 轨道的电子总数相等，则Z 核外电子排布为 1s22s22p4，因此 Z 为 O 元素； T2+的 3d 轨道中有5 个电子，原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，则 T 为 Mn ，据此解答。【详解】根据上述分析可知： X 是 C 元素， Z 是 O 元素， Q 是 Si 元素， R 是 Cl 元素， T 是 Mn 元素。(1)Z 是 O 元素， O 基态原子的电子排布式是1s22s22p4； Z 所在周期元素中，元素最高价氧化物对应
25、的水化物酸性最强的是HNO3；(2) RZ3-是 ClO3-， ClO3- 离子中中心原子7123Cl 原子孤电子对数 =2=1，价层电子对数为3-立体构型是三角锥形，其中心原子Cl 原子的杂化轨道类型为sp3 杂化；3+1=4，则 ClO2可以用来除去水中超标的Mn2+，生成(3)水中 Mn 含量超标，容易使洁具和衣物染色，ClO黑色沉淀 MnO 2，当消耗 0.2molClO2 时，共转移了1mol 电子，假设 Cl 元素在还原产物中化合价为 a，则 0.2mol (4-a)=1mol，解得 a=-1，即 ClO被还原变为-，根据电荷守恒可知，2Cl还产生了 H+，则反应的离子方程式为：2
26、ClO2+。2+5Mn+6H2O=5MnO 2 +2Cl +12H【点睛】本题考查结构、性质、位置关系应用、核外电子排布、杂化方式判断、氧化还原反应等，较为全面的考查了元素化合物、物质结构理论及氧化还原反应的分析与判断能力，是对学生对知识的迁移运用能力的综合考查。8 下表是元素周期表中短周期元素的一部分，表中所列字母分别代表一种元素。族 A A AV A A A0I A周期一二三回答下列问题：（ 1）上述元素中元素的名称 _；元素在周期表中的位置是 _。（ 2）在、的气态氢化物中最稳定的是 _(用化学式表示 )；的最高价氧化物对应水化物的化学式是 _。（3）写出的单质和的最高价氧化物对应水化物
27、的化学方程式是_。（4）、是两种活泼性不同的金属，用事实来说明比活泼性更强_。（5）由和组成的化合物极易溶于水，请设计简单的实验加以说明。写出简要的实验操作、现象和结论。 _。【答案】氮第三周期II A 族HF HNa 在常温下2SO4 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2就能和冷水发生剧烈反应生成氢气，而Mg 和冷水几乎不反应，和热水发生微弱反应设计喷泉实验进行验证，烧瓶中装满HCl气体，倒置在盛有水的烧杯中，挤压胶头滴管，观察水沿着导管进入烧瓶中形成喷泉，可说明HCl 极易溶于水【解析】【分析】根据表中数据，元素分别为 H、 N、F、Na、 Mg 、 Al、 S、 Cl。【
28、详解】（1）分析可知元素为N，名称为氮；元素为Mg ，在周期表中的位置为第三周期II A族；（2）、分别为F、 S、 Cl，元素的非金属性越强，其气态氢化物越稳定，非金属性： FClS，则最稳定的氢化物为HF； S 的最高价氧化物对应水化物为H2 4SO ；（3）、分别为 Na、 Al， Al 与 NaOH 反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H O=2NaAlO +3H ；222（4） Na 在常温下就能和冷水发生剧烈反应生成氢气，而Mg 和冷水几乎不反应，和热水发生微弱反应，从而说明Na 比 Mg 活泼；（5）由和组成的化合物为HCl，可设计喷泉实验进行验证，烧瓶中装满HCl 气体，倒置在盛有水的烧杯中，挤压胶头滴管，观察水沿着导管进入烧瓶中形成喷泉，可说明HCl极
