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1、备战高考化学原子结构与元素周期表综合练习题2020-2021备战高考化学原子结构与元素周期表综合练习题一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析）1磷化铝（AlP）和磷化氢（PH3）都是粮食储备常用的高效熏蒸杀虫剂。(1)磷元素在元素周期表中的位置：_。AlP遇水蒸气会发生反应放出PH3气体，该反应的另一种产物的化学式为_。(2)PH3具有强还原性，能与CuSO4溶液反应，配平该反应的化学方程式：_CuSO4_PH3_H2O_Cu3P_H3PO4_H2SO4(3)工业制备PH3的流程如图所示。次磷酸属于_元酸。白磷和烧碱溶液反应的化学方程式为：_。若起始时有1 mol P4参加反应，则整个

2、工业流程中共生成_mol PH3。（不考虑产物的损失）【答案】第3周期第VA族 Al(OH)3 24 11 12 8 3 24 1 P4 + 3NaOH + 3H2OPH3+ 3NaH2PO2 2.5 【解析】【分析】（1）原子结构中电子层数等于周期数，最外层电子数等于族序数，AlP遇水蒸气会发生反应放出PH3气体，根据元素守恒确定该反应的另一种产物的化学式；（2）配平化学方程式，就是通过在各物质的化学式前面添加系数，使反应中每种原子个数在反应前后相等的过程，但对于复杂的化学反应通常通过观察，找出变化的特点或规律，常使用化合价来配平，保证化合价升高与降低的数相等即可；（3）根据物质电离出的氢离

3、子数目确定酸的元数；根据图示信息：白磷和烧碱溶液反应生成PH3、NaH2PO2，据此书写方程式；根据发生反应的过程寻找关系式，进行计算即可。【详解】(1)P处于第3周期A族，AlP遇水蒸气会发生反应放出PH3气体，根据元素守恒，确定该反应的另一种产物是Al(OH)3，故答案为：第3周期第VA族；Al(OH)3；(2)该方程式中Cu价态由+2下降为+1，P价态由-3升高为+5，为保证化合价升降数相等，Cu3P与H3PO4计量数分别为8、3，CuSO4的系数是24，H2SO4系数是24，根据元素守恒，得到：，故答案为：24，11，12，8，3，24；(3)根据氢氧化钠过量时只能生成NaH2PO2可

4、知次磷酸只能电离出1个氢离子，因此次磷酸属于一元酸，故答案为：1；根据图示信息：白磷和烧碱溶液反应生成PH3、NaH2PO2，方程式为：；故答案为：；P4+3NaOH+3H2O=PH3+3NaH2PO2；2H3PO2=PH3+H3PO4，即P42.5PH3，若起始时有1molP4参加反应，则整个工业流程中共生成2.5molPH3；故答案为：2.5。2如图是元素周期表的一部分，表中所列字母分别代表一种元素。根据表中所列元素回答下列问题：(1)元素d在元素周期表中的位置是_，元素h与f的原子序数相差_。(2)元素b、c、f形成的简单离子中半径最小的是_(填离子符号)，原子半径最小的是_(填元素符号

5、)。(3)表中第三周期所列元素的非金属性最强的是_（填元素符号），e、f、g三种元素的简单氢化物中最不稳定的是_（填化学式）。(4)元素与元素的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式为_。(5)铅(Pb)、锡(Sn)、锗(Ge)与碳(C)、硅(Si)属于同主族元素，常温下，在空气中，单质锡、锗均不反应而单质铅表面生成一层氧化铅；单质锗与盐酸不反应，而单质锡与盐酸反应。由此可得出以下结论：锗的原子序数为_；铅(Pb)、锡(Sn)、锗(Ge)的+4价氢氧化物的碱性由强到弱的顺序为_（用化学式表示）。(6)最近，德国科学家实现了铷原子气体的超流体态与绝缘态的可逆转换，该成果将在量子计算机研究方面带来

6、重大突破。已知铷(Rb)是37号元素，相对原子质量是85.5，与钠同主族。回答下列问题：铷在元素周期表中的位置为_。同主族元素的同类化合物的性质相似，请写出AlCl3与RbOH过量反应的离子方程式：_。现有铷和另一种碱金属形成的混合金属50 g，当它与足量水反应时，放出标准状况下的氢气22.4 L，另一种碱金属可能是_。（填序号）ALi BNa CK DCs【答案】第三周期第A族 18 Mg2+ S Cl PH3 NaOH+HClO4=NaClO4+H2O 32 Pb(OH)4Sn(OH)4Ge(OH)4 第五周期第A族 Al3+4OH-=AlO2-+2H2O (或写为Al3+4OH-=Al(

7、OH)4-) AB 【解析】【分析】由元素在周期表的位置可知，a是N元素，b为Na元素，C为Mg元素，d为Al元素，e为P元素，f为S元素，g为Cl元素，h为Se元素，然后根据元素周期律分析解答。【详解】根据元素在周期表的位置可知确定各种元素分别是：a是N元素，b为Na元素，C为Mg元素，d为Al元素，e为P元素，f为S元素，g为Cl元素，h为Se元素。(1)元素d为Al，原子核外电子排布是2、8、3，所以在元素周期表中的位置是第三周期IIIA族，f是16号元素S，h是34号元素Se，h与f原子序数相差34-16=18；(2)b、c、f形成的简单离子分别是Na+、Mg2+、S2-，Na+、Mg

8、2+核外电子排布为2、8，具有两个电子层，S2-核外电子排布是2、8、8，具有三个电子层，离子核外电子层数越多，离子半径越大，对于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越大，离子半径越小，所以，三种离子中离子半径最小的是Mg2+；Na、Mg、S都是同一周期的元素，原子序数越大，原子半径越小，所以三种元素的原子半径最小的是S；(3)同一周期的元素，原子序数越大，元素的非金属性越强，表中第三周期元素的非金属性最强是Cl；元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强，e、f、g三种元素分别表示P、S、Cl，元素的非金属性：PSSnGe，元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，故铅(P

9、b)、锡(Sn)、锗(Ge)的+4价氢氧化物的碱性由强到弱的顺序为Pb(OH)4Sn(OH)4Ge(OH)4；(6)铷(Rb)是37号元素，原子核外有5个电子层，最外层有1个电子，所以37号元素在元素周期表中的位置为第五周期第A族；铷(Rb)与钠同主族，由于Rb的金属性比Na强，所以RbOH是一元强碱，AlCl3与过量的RbOH反应产生的离子方程式为Al3+4OH-= AlO2-+2H2O (或写为Al3+4OH-=Al(OH)4-)；22.4 L标准状况下的H2的物质的量n(H2)=22.4 L22.4 L/mol=1 mol，铷和水反应的化学方程式为2Rb+2H2O=2RbOH+H2，可知

10、2 molRb反应产生1 mol H2，由碱金属与水反应的化学方程式为2M+2H2O=2MOH+H2可知混合金属的平均摩尔质量M=25 g/mol，Rb的摩尔质量为85.5 g/mol，则另一种碱金属的摩尔质量一定小于25 g/mol，所以另一种碱金属可能是Li或Na，故合理选项是AB。【点睛】本题考查元素周期表和元素周期律的应用的知识。掌握元素的位置、原子结构与物质性质的关系解答本题的关键，注意规律性知识的应用，侧重考查学生的分析与应用能力。3下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。（1）下列_（填写编号）组元素的单质可能都是电的良导体。a、c、h b、g、k c、h、

11、l d、e、f（2）以上13种元素中，_（填写字母）元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。i在周期表中的位置_。（3）如果给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响：原子核对核外电子的吸引力；形成稳定结构的倾向。下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量（kJmol1）；锂XY失去第一个电子519502580失去第二个电子729645701820失去第三个电子1179969202750失去第四个电子955011600通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能

12、量_。表中X可能为以上13种元素中的_（填写字母）元素。用元素符号表示X和j形成化合物的化学式_。Y是周期表中_族元素。【答案】 m 第三周期A族 Li原子失去1个电子后形成稳定结构，此时再失去1个电子很困难 a Na2O和Na2O2 A 【解析】【分析】(1)金属是导体(锗是半导体)，石墨是导体；(2)越容易失去第一个电子，第一电离能越小；(3)根据电离能的大小结合原子核外电子排布判断可能的元素种类，注意电离能的大小能判断出元素的化合价，即最外层电子数。【详解】根据元素周期表中元素的分布知识，可以知道a是Na，b是H，c是Mg，d是Sr，e是Sc，f是Al，g是Ge，h是C，j是O，i是P，

13、k是Sb，l是Cl，m是Ar；(1)金属是电的良导体，石墨棒是电的良导体，金属有Na、Mg、Sr、Sc、Al，锗是半导体，故答案为：；(2)从题目所给信息知道，原子失电子所需能量不仅与原子核对核外电子的吸引力有关，还与形成稳定结构的倾向有关结构越稳定失电子所需能量越高，在所给13种元素中，处于零族的m元素已达8e-的稳定结构，因此失去核外第一个电子需要的能量最多；i是P，位于元素周期表的第三周期A族；(3)锂原子核外共有3个电子，其中两个在K层，1个在L层，当失去最外层的一个电子后，锂离子处于稳定结构，根据题给信息可知，要使锂离子再失去电子便会形成不稳定结构，因此锂原子失去第二个电子时所需能量

14、远大于失去第一个电子所需的能量；由表中数据可知：X失去第2个电子所需能量远大于失去第一个电子所需的能量(9倍多)，而失去第三个、第四个电子所需能量皆不足前者的两倍，故第一个电子为最外层的1个电子，而其他几个电子应处于内层；结合所给的周期表知，X应为a，即钠元素，和j即氧元素所形成的化合物化学式分别为Na2O和Na2O2；由表中所给Y的数据可知，Y失去第1、2、3个电子所需能量差别不大，而失去第4个电子所需能量远大于失去第3个电子所需的能量，因此Y元素的最外层有3个电子，即为A族的元素Al。4已知A、B、C三种元素的原子中，质于数：ABHNO3H3PO4 Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO

15、2+2H2O Cl-F-Na+ 【解析】【分析】由元素在周期表中位置，可知是H，是Be，是N，是O，是F，是Na，是Al，是P，是S，是Cl。(1)和两种元素原子按1：1组成的常见化合物为过氧化氢； (2)和形成化合物为硫化钠，为离子化合物； (3)非金属性越强，对应最高价氧化物对应水化物的酸性越强； (4)的氢氧化物与的氢氧化物反应，生成偏铍酸钠、水； (5)离子核外电子层越多，离子半径越大；具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小。【详解】由元素在周期表中位置，可知是H，是Be，是N，是O，是F，是Na，是Al，是P，是S，是Cl。(1)和两种元素原子按1：1组成的常见化合物为过氧化

16、氢，分子式是H2O2，在该分子中2个O原子形成一个共价键，每个O原子分别与H原子形成1个共价键，因此H2O2的电子式为； (2)和形成化合物为硫化钠，Na2S为离子化合物，Na+与S2-之间通过离子键结合，用电子式表示Na2S形成化合物的过程为：； (3)元素的非金属性越强，其对应最高价氧化物对应水化物的酸性越强，、的最高价氧化物对应水化物分别是HNO3、H3PO4、HClO4，三种酸的酸性由强到弱的顺序为HClO4HNO3H3PO4； (4)的氢氧化物Be(OH)2是两性氢氧化物，可以与的氢氧化物NaOH反应，生成偏铍酸钠和水，反应方程式为Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O

17、； (5)离子核外电子层数越大，离子半径越大；对于电子层结构相同的离子来说，离子核外电子层数越多，离子半径越大；具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小。所以、三种元素的离子F-、Na+、Cl-的离子半径由大到小的顺序为Cl-F-Na+。【点睛】本题考查了元素及化合物的推断及元素周期律的应用。掌握元素的位置、结构与性质的关系、元素化合物知识为解答的关键。注重原子结构与元素化合物知识相结合的训练，侧重考查学生的分析与应用能力。7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：A

18、BCD(1)人的汗液中含有D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 CO2 共价键 Al(OH)3 两性 Al(OH)3 +O

19、H-=AlO2-+2H2O C+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

20、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(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

21、钠溶液反应产生NaAlO2和H2O，该反应的离子方程式为：Al(OH)3 +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。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

22、种元素。族周期I A A A AV A A A0一二三回答下列问题：（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 H2SO4 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

23、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=2

24、NaAlO2+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。9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_。(2)元素与形成的化合物中元素的杂化方式为：_杂化，其形成的化合物的晶体类型是：_。(3)元素、的第一电离能大小顺序是：_(用元素符号表示)；元素与元素形成的X分子的空间构型为：_。请写出与N3互为等电子体的分子或离子的化学式_，_(各写一种)。(4)在测定与形成的化合物的相对分子质量时，实验测得的值一般高于理论值的主要原因是：_。(5)某些不同族元素的性