1、2020-2021 高考化学培优 ( 含解析 ) 之原子结构与元素周期表及详细答案一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析）1 完成下列问题：(1)氮和磷氢化物热稳定性的比较：NH3_PH3（填 “ 或”“ Q32Q1+Q24Q3 2Q1 +Q2bcFeO42-+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
2、)根据在原电池中，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PH4I 也能与 NaOH 发生反应， a 错误；b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
3、吸收的能量分别为 Q12332122、 Q 、 Q kJ，则形成 1 mol O-H 键放出QkJ 热量，对于反应 H (g)+2O (g)=H O(g)，断开 1 mol H-H 键和 1112mol O=O 键所吸收的能量(Q+Q ) 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3435
4、g【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： 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 Na23CO 溶液在常温下不发生反应；故答案为： bd
5、；（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） 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，C3N4 的结构与 Si3 N4 相似，说明 C3N4 为原子晶体，两者均为原子晶体，碳原子半径小于硅原子半径，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
6、氮原子形成的共价键键长小，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m140g112g28g因此生成的 Si3N4 质量为 140g28g=35g。112g5 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
7、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：_(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
8、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
9、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
10、，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
11、(浓 )=3PbCl2+Cl2 +4H2O；(6)H 与 O 形成的18 电子的化合物为H2O2， H 与 S 形成的18 电子的化合物为 H2 S， H2S在溶液中可被 H2 22222O氧化生成 S单质，反应方程式为 H 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 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.
12、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。6 离子化合物 AB2 的阴、阳离子的电子层结构相同，1mol AB2 中含 54 mol
13、 电子，且有下列反应：H点燃CB X Y AB H OY C AB Z， Z 有漂白作用。B222222根据上述条件回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：AB2_， X_， Y_， Z_。(2)用电子式表示AB 的形成过程： _。2(3)写出反应的化学方程式：_ 。【答案】 CaCl222Ca(OH)Ca(ClO) HClO2Cl 2Ca(OH) =Ca(ClO) CaCl 22222H2O【解析】【分析】离子化合物 AB2的阴、阳离子的电子层结构相同，1mol AB2 中含 54 mol 电子，则 A2+、 B-离子中含有的电子数目均为18 个， AB2 为氯化钙， A 为钙元素， B
14、为氯元素，则 H2Cl2点燃， Y 为 Ca(ClO)2；HCl， C 为 HCl； Cl2 X Y CaCl2 H2O， X 为 Ca(OH)2 Ca(ClO)2HCl CaCl2 Z， Z 有漂白作用， Z 为 HClO。【详解】（1）由分析可知 AB2 为 CaCl2， X 为 Ca(OH)2， Y 为 Ca(ClO)2， Z 为 HClO。，故答案为：CaCl2； Ca(OH)2 ；Ca(ClO)2；HClO；（2） AB2 的形成过程用电子式表示为，故答案为：；（ 3）的化学方程式为 2Cl2 2Ca(OH)2=Ca(ClO)2 CaCl2 2H2O，故答案为： 2Cl22Ca(OH
15、)2 =Ca(ClO)2 CaCl2 2H2O。【点睛】常见 18 电子的离子有K+、 Ca2+、 Cl、 S2- 、 HS-等。7A、 B、 C、 D、 E 五种短周期元素，它们的原子序数依次增大；A 原子核内无中子；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； D 与 A 同主族，且与E 同周期； E 元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的3 ， A、 B、 D、 E 这四种元素，每一种4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请回答下列问题：（ 1） C 元素在元素周期表中的位置是 _； C、 D、E 三种元素简单离子半径由大到小的顺序为： _(用离子符号
16、表示 )。（2）写出分别由A、 D 与 C 形成的原子个数比为1： 1 的化合物的电子式_、 _。（3） A 与 C、 E 间分别形成甲、乙两种共价化合物，且甲有10 个电子，乙有18 个电子，则沸点较高的是_ (填化学式 )。（4） F 含有的化学键类型是_、_。（5） D 和 C 形成的一种化合物能与A 和 C 形成的一种化合物反应产生C 单质，该反应的离子方程式为 _。【答案】第二周期VIA 族 S2-2-Na+2 OH O 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
17、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2
