1、2020-2021 备战高考化学备考之原子结构与元素周期表压轴突破训练培优易错试卷篇附答案一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析）1 据中国质量报报道，我国首次将星载铷(Rb)钟应用于海洋二号卫星，已知Rb 的原子序数为 37。回答下列有关铷的问题：(1) Rb 的原子结构示意图中共有 _个电子层，最外层电子数为 _。(2) Rb 在元素周期表中的位置是_。(3)取少量铷单质加入水中，可观察到其剧烈反应，放出气体_( 写化学式 ) ，在反应后的溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液显_色，因为 _( 用离子方程式表示) 。(4) Rb 的还原性比 K 的还原性 _（填 “弱 ”或“强 ”）。【答
2、案】 51第五周期 A 族H2蓝2Rb+2H2O=2Rb+2OH-+H2强【解析】【分析】根据元素周期律，结合原子核外电子排布规律确定Rb 元素在周期表的位置，利用元素周期律分析、解答。【详解】(1)Rb 是 37 号元素，根据原子核外电子排布规律，可知Rb 核外电子排布为 2、 8、 18、8、1，所以 Rb 的原子结构示意图中共有5 个电子层，最外层电子数为1 个；(2)Rb 核外电子排布是 2、 8、 18、8、1，根据原子核外电子层结构与元素在周期表的位置关系可知 Rb 在元素周期表中的位置是第五周期第IA 族；(3)Na 是活泼金属，与水发生反应：2Na+2H O=2NaOH+H ，
3、 Rb与 Na 是同一主族的元素，22由于元素的金属性 RbNa，所以 Rb 与水反应比钠更剧烈反应放出H2； RbOH 是一元强碱，水溶液显碱性，在反应后的溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液显蓝色，该反应的离子方程式为： 2Rb+2H2O=2Rb+2OH-+ H2；(4)同一主族的元素，由于从上到下，原子核外电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子失去电子的能力逐渐增强，获得电子的能力逐渐减弱，Rb 在 K 元素下一周期，所以Rb的还原性比K 的还原性强。【点睛】本题考查了原子核外电子排布与元素在周期表的位置及元素性质的关系，掌握原子核外电子层数等于元素在周期表的周期序数，原子核外最外层电子数等于
4、元素的族序数。利用同一主族的元素由上到下元素的金属性逐渐增强分析判断。2A、 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
5、2C2 的电子式： _。(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-SNa O Cl+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
6、元素原子的最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：HClO4；(3)Na+、 O2- 电子层数均为 2，而核电荷数： Na+O2-，则半径： N
7、a+O2- ，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2- 2- ，故答案为： S2-Cl S，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 Cl ， S 和 Cl 的水溶液发生氧化还原反应生成H SO 和 HCl，离2224子方程式为 S+3Cl+2-，故答案为： S+3Cl+2-。2+4H2 O=8H +SO4 +6Cl2+4H2O=8H +SO4+6Cl3 元素周期表与元素周期律在学习、研究和生产实践中有很重要的作用。下表列出了ae5 种元素在周期表中的位置。族A A A A A0 A A周期2a3bc
8、de（ 1） a 的元素符号是 _。（ 2）金属性 b 强于 c，用原子结构解释原因： _，失电子能力 b 大于 c。（3） d、 e 的最高价氧化物对应的水化物中，酸性较强的的是_。（ 4）已知硒 ( Se) 与 d 同主族，且位于 d 下一个周期，根据硒元素在元素周期表中的位置推测，硒可能具有的性质是 _。其单质在常温下呈固态SeO2 既有氧化性又有还原性最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2SeO3非金属性比e 元素的强【答案】 C 电子层数 b 与 c 相同，核电荷数 b 小于 c，原子半径 b 大于 c HClO4 【解析】【分析】由元素在周期表中的分布可知，a 是 C， b 是 N
9、a，c 是 Al，d 是 S，e 是 Cl，结合元素周期律分析解答。【详解】由元素在周期表中的分布可知，a 是 C， b 是 Na，c 是 Al，d 是 S，e 是 Cl。(1)a是碳元素，元素符号为CC，故答案为： ；( 2) b 是钠， c 是铝，由于电子层数b 与 c 相同，核电荷数 b 小于 c，原子半径 b 大于 c，失电子能力 b 大于 c，因此金属性b 强于 c，故答案为：电子层数b 与 c 相同，核电荷数b 小于 c，原子半径 b 大于 c；( 3) d 的非金属性小于e，因此最高价氧化物对应的水化物中，酸性较强的的是高氯酸，故答案为： HClO4；( 4) 硒 ( Se) 与
10、 S 同主族，且位于S 下一个周期，非金属性比S 弱。常温下硫为固体，同一主族元素的非金属单质，从上到下，熔沸点逐渐升高，因此硒单质在常温下呈固态，故正确； SeO2中 Se 的化合价为 +4 价，介于 - 2+6 之间，既有氧化性又有还原性，故正确；Se6H24的最高价为 + 价，最高价氧化物对应的水化物的化学式为SeO ，故错误；硒 ( Se) 与 S 同主族，且位于 S 下一个周期，非金属性比S 弱，故错误；故答案为：。【点睛】本题的易错点为 ( 4) ，要注意元素周期律的理解和应用，的判断要注意在氧化还原反应中处于中间价态的元素既有氧化性又有还原性。4 已知A、 B、 C 三种元素的原
11、子中，质于数：ABC，且都小于18。A 元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2 倍； B 元素原子的M 层电子数是L 层电子数的一半；C元素原子的次外层电子数比最外层电子数多1。试回答下列问题。(1)写出三种元素的名称和符号：A_， B_， C_。(2)画出三种元素的原子结构示意图：A_，B_， C_。【答案】碳C硅 Si氯 Cl【解析】【分析】A 元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2 倍，则 A 原子核外电子排布为2、 4， A 是C 元素； B 元素的原子核外M 层电子数是L 层电子数的一半，则B 原子核外电子排布为2、8、 4， B 为 Si 元素； C 元素的原子次外层电子数比最
12、外层电子数多1 个，且原子序数大于 B 小于18，所以C 原子核外电子排布为2、 8、 7， C 是Cl 元素，据此答题。【详解】根据上述分析可知A 是 C 元素， B 是 Si 元素， C 是 Cl 元素。(1)A 为碳元素，元素符号为C； B 为硅元素，元素符号为Si； C 为氯元素，元素符号为Cl；(2)碳原子的结构示意图为，硅原子的结构示意图为，氯原子的结构示意图为。【点睛】本题主要考查了根据原子核外各层电子数的关系，确定元素的种类，解题时要熟悉常见元素的核外电子排布，注意规范书写结构示意图。5X、Z、Q、 R、 T、 U 分别代表原子序数依次增大的短周期元素，在周期表的短周期主族元素
13、中， X 的原子半径最小，X 与 R 的最外层电子数相等；Z 的内层电子数是最外层电子数的一半； U 的最高化合价和最低化合价的代数和为6；R 和 Q 可形成原子个数之比为1： 1和 2： 1 的两种化合物；T 与Z 同主族。请回答下列问题：(1)T 元素在周期表中的位置是_ 。(2)X、 Z、 Q 三种元素的原子半径由小到大的顺序为_（填元素符号）。(3)R、T 两元素最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为_ 。(4)某同学用 X、 R 两元素的单质反应生成固体物质RX， RX属于离子化合物，且能与化合物X2Q 反应生成X 的单质。RX 的电子式为 _； RX 与 X2Q 反应的化学方程
14、式为_。该同学认为取 X、 R 两元素的单质反应后的固体物质与X2Q 反应，若能产生X 的单质，即可证明得到的固体物质一定是纯净的RX。请判断该方法是否合理并说明理由：_ 。【答案】第三周期A族HOC2NaOH+H3232: HSiO =Na SiO +2H O NaNaH+H2O=NaOH+H2不合理，若反应后有 Na 残留，也能与水反应生成H2【解析】【分析】X、 Z、 Q、 R、T、 U 分别代表原子序数依次增大的短周期元素，周期表的全部元素中X 的原子半径最小，则X 为 H 元素， X 与 R 的最外层电子数相等，二者原子序数相差大于2 ，则 R 为 Na 元素，可知 Z、Q 处于第二
15、周期， Z 的内层电子数是最外层电子数的一半，Z 的核外电子排布为2、 4，Z 原子最外层电子数为 4，则 Z 为 C 元素； U 的最高化合价和最低化合物的代数和为6，则 U 为 Cl 元素， R 和 Q 可形原子数之比为 1： 1 和 2： 1 的两种化合物，则 Q 为 O 元素，这两种化合物为Na2O2、 Na2O， T 与 Z 同主族，由于Z 是 C 元素，所以 T 为 Si 元素，据此分析解答。【详解】根据上述分析可知： X 为 H， Z 为 C，Q 为 O， R 为 Na， T 为 Si， U 为 Cl 元素。 (1)T 为 Si 元素，原子核外电子排布为 2、8 、4，所以 Si
16、 元素在期表中的位置是第三周期IVA 族；(2) X 为 H，Z 为 C， Q 为 O，同一周期元素原子序数越大原子半径越小；原子核外电子层数越多，原子半径越大，所以上述三种元素中原子半径由小到大顺序为HO(填化学式 )。 _(4)比较 A、C 的原子半径 :A_(填 “ ”“或 “H2S【解析】【分析】A、 B、 C 为短周期元素，由它们在周期表中的位置，可知A、 C 处于第二周期， B 处于第三周期，令 A 原子核外电子为 x，则 B 质子数为x+9，C 核外电子数为 x+2，则： x+x+2=x+9，解得 x=7，故 A 为 N 元素、 B 为 S 元素、 C 为 F 元素，据此解答。【
17、详解】A、 B、 C 为短周期元素，由它们在周期表中的位置，可知A.C 处于第二周期， B 处于第三周期，令 A 原子核外电子为 x，则 B 质子数为x+9，C 核外电子数为 x+2，则： x+x+2=x+9，解得 x=7，故 A 为 N 元素、 B 为 S 元素、 C 为 F 元素，(1)由上述分析可知， A 为氮、 B 为硫、 C 为氟；(2)C 为氟，处于周期表中第二周期A 族；(3)B 为 S 元素，原子结构示意图为；非金属性：F S，非金属性越强其对应简单气态氢化物的稳定性越大，故氢化物稳定性：HF H2 S；(4) A 为 N、C 为 F，同一周期，自左至右，元素的原子半径减小，故
18、原子半径：N F。8 有 X、 Y、Z 三种短周期元素，已知X 原子 L 层电子比M 层电子多2 个， Y3+离子电子层结构与 Ne 相同； Z 与 X 处于同一周期，其气态单质是双原子分子，两原子共用对电子。试回答：（ 1）写出元素 X 名称 ： _ ；（ 2）写出 Y 元素在元素周期表的位置 _ ;（ 3）画出元素 Z 的原子结构示意图： _ ；（4） Z 元素所在主族的元素形成的含氧酸酸性最强的是（写化学式）_；（ 5） X 的氢化物的电子式为 _；（ 6）写出 Y 单质与氢氧化钠溶液反应化学方程式_；（7）标准状况下，2.24LZ 单质与足量氢氧化钙完全反应时，电子转移总数为_mol
19、。【答案】硫第 3 周期第A 族HClO42Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO 2 +3H 20.1【解析】【分析】已知 X 原子 L 层电子比 M 层电子多2 个，则 X 为 S； Y3+离子电子层结构与 Ne 相同，则 Y为 Al； Z 与 X 处于同一周期，其气态单质是双原子分子，两原子共用1 对电子，则 Z 为Cl，以此答题。【详解】经分析， X 为 S， Y 为 Al，Z 为 Cl；（1）元素 X 名称为硫；（2） Y 元素在元素周期表的位置第3 周期第 A 族；（3）元素 Z 的原子结构示意图为：；（4） Z 元素所在主族的元素形成的含氧酸酸性最强的是HClO4；（5） X
20、 的氢化物为 H2S 其电子式为：；（6） Y 单质与氢氧化钠溶液反应化学方程式：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO 2 +3H 2 ；（7）标准状况下，2.24L Z 单质与足量氢氧化钙完全反应 : 2Cl 22Ca OH 2 =CaCl2Ca ClO 2 2H 2O ，电子转移总数N=nNA =VVm1N A =2.24L22.4L/mol1N A =0.1N A。9 短周期元素A、 B、 C、D 在元素周期表中的相对位置如表所示，已知A 原子最外层电子数与次外层电子数之比为2：1 。E 和C、 D 同周期，它的原子序数比B 多6。回答下列问题：ABCD( 1) 人的汗液中含有D
21、的简单离子，其离子结构示意图为_，元素C 在元素周期表中的位置是_。C 的最高价氧化物的水化物的浓溶液稀释的方法是_。( 2) A的最高价氧化物的化学式为_，所含的化学键类型是_（填“离子键”或“共价键”）。( 3) E 的最高价氧化物对应的水化物的化学式为_，它是 _ （填“酸性”或“两性”或“碱性”）化合物。写出该化合物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式_。( 4) 加热时，B 的最高价氧化物对应水合物的浓溶液与单质A 反应的化学方程式为( 用具体的化学式表示) _。【答案】第三周期 A 族将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌 CO共价键Al( OH) 3 两性-=AlO-+2H2O
22、2Al( OH) 3 +OH2C+4HNO3 ( 浓)CO2+4NO2+2H2O【解析】【分析】短周期元素A、B、C、 D 在元素周期表中的相对位置如下表，A 位于第二周期，A 原子最外层电子数与次外层电子数之比为2： 1，则其最外层电子数是4， A 为 C 元素，则B 为 N 元素、 C 为 S 元素、 D 为 Cl 元素， E 和 C、D 同周期，它的原子序数比B 多 6，则 E 是 13 号的 Al 元素。【详解】根据上述分析可知 A 是 C 元素， B 为 N 元素、 C 为 S 元素、 D 为 Cl 元素， E 是 Al 元素。( 1) D 是 Cl 元素， Cl 原子获得1 个电子
23、生成Cl- ， Cl- 离子结构示意图为；元素C 是 S元素，原子核外电子排布是2、 8、 6，所以 S 位于元素周期表第三周期第VIA 族。 C的最高价氧化物的水化物是H2SO4，由于浓硫酸的密度比水大，且浓硫酸溶于水会放出大量的热，属于浓硫酸稀释的方法是将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌；( 2) A 是 C，C 原子最外层有 4 个电子，所以 C 元素的最高价氧化物是CO2， CO2 分子中 C原子和 O 原子之间通过共价键结合，使分子中每个原子都达到最外层8 个电子的稳定结构；( 3) E 是 Al 元素，原子最外层有3 个电子，其最高价氧化物对应的水化物的化学式是Al(
24、OH) 3，Al 元素处于金属与非金属交界区，其最高价氧化物对应的水化物的化学式是Al( OH) 3 既能与强酸反应产生盐和水，也能与强碱溶液反应产生盐和水，是一种两性氢氧化物； Al( OH) 3 与氢氧化钠溶液反应产生NaAlO2和H2OAlOH 3，该反应的离子方程式为：()+OH- =AlO2- +2H2O；( 4) B 的最高价氧化物对应水化物的浓溶液是浓HNO3，该物质具有强的氧化性，在加热时浓硝酸和 C 发生氧化还原反应，产生CO2、 NO2、 H2O，根据原子守恒、电子守恒，可得该反应方程式为 C+4HNO3( 浓 )CO2+4NO2 + 2H2O。【点睛】本题考查了元素及化合
25、物的推断、金属及非金属化合物的性质、结构等。根据元素的相对位置及原子结构特点推断元素是本题解答的关键，准确掌握物质结构对性质的决定作用，清楚各种物质的化学性质是解题基础。10 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
26、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 HFH2SO4 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 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。【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
27、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H2SO4 ；（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+2H2O=2NaAlO2+3H2 ；（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
28、明HCl极易溶于水。【点睛】利用喷泉实验验证HCl 极易溶于水的性质。11 元素 A、 B、 D、 E、 F、 G 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
29、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、 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，
30、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，所以该化合物为 SCl22 2或 S Cl （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H2S、 H2SO3 等，但二者中只有H2SO3 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。12 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_
