高考化学原子结构与元素周期表大题培优附详细答案.docx

1、高考化学原子结构与元素周期表大题培优附详细答案2020-2021高考化学原子结构与元素周期表(大题培优)附详细答案一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析）1锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。回答下列问题:（1）Zn原子核外电子排布式为_洪特规则内容_泡利不相容原理内容_（2）黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu组成。第一电离能I1(Zn)_I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是_（3）ZnF2具有较高的熔点(872 ),其化学键类型是_;ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,原因是_（4）金属Zn晶体中的原子堆

2、积方式如图所示,这种堆积方式称为_,配位数为_六棱柱底边边长为a cm,高为c cm,阿伏加德罗常数的值为NA，Zn的密度为_gcm-3(列出计算式)。【答案】1s22s22p63s23p63d104s2或Ar3d104s2 原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同，这样整个原子的能量最低 每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋状态不同的电子 大于 Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子 离子键 ZnF2为离子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主、极性较小 六方最密堆积(A3型) 12 【解析】【分析】【详解】(1)Zn原子

3、核外有30个电子，分别分布在1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s能级上，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或Ar3d104s2，洪特规则是指原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同，这样整个原子的能量最低，而泡利原理是指每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋状态不同的电子，故答案为：1s22s22p63s23p63d104s2或Ar3d104s2；原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同，这样整个原子的能量最低；每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋状态不同的电子；(2)轨道中电

4、子处于全满、全空、半满时较稳定，失去电子需要的能量较大，Zn原子轨道中电子处于全满状态，Cu失去一个电子内层电子达到全充满稳定状态，所以Cu较Zn易失电子，则第一电离能CuZn，故答案为：大于；Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子；(3)离子晶体熔沸点较高，熔沸点较高ZnF2，为离子晶体，离子晶体中含有离子键；根据相似相溶原理知，极性分子的溶质易溶于极性分子的溶剂，ZnF2属于离子化合物而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2为共价化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2分子极性较小，乙醇、乙醚等有机溶剂属于分子晶体极性较小，所以互溶，故答案为：离子键；ZnF2为离子化合物，ZnCl2、ZnB

5、r2、ZnI2的化学键以共价键为主，极性较小；(4)金属锌的这种堆积方式称为六方最密堆积，Zn原子的配位数为12，该晶胞中Zn原子个数=12+2+3=6，六棱柱底边边长为acm，高为ccm，六棱柱体积=(6)3ccm3，晶胞密度=，故答案为：六方最密堆积(A3型)；12；。【点睛】本题考查物质结构和性质，涉及晶胞计算、微粒空间构型判断、原子杂化方式判断、原子核外电子排布等知识点，侧重考查学生分析、判断、计算及空间想像能力，熟练掌握均摊分在晶胞计算中的正确运用、价层电子对个数的计算方法，注意：该晶胞中顶点上的原子被6个晶胞共用而不是8个，为易错点。2下表为元素周期表的粗表，分别表示元素周期表中对

6、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：_(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

7、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】 HFH2OH2S H2OHFH2S Pb3O4+8HCl(浓)=3PbCl2+Cl2+4H2O H2S+H2O2=S+H2O NaNO2 HSO3-+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

8、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

9、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(浓)=3PbCl2+Cl2+4H2O；(6)H与O形成的18

10、电子的化合物为H2O2，H与S形成的18电子的化合物为H2S，H2S在溶液中可被H2O2氧化生成S单质，反应方程式为H2S+H2O2=S+H2O，故答案为：H2S+H2O2=S+H2O；(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，2Lx-(+2)=0.5L4，解得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

11、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HSO3-+H+= H2O+SO2，故答案为：HSO3-+H+= H2O+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。3A、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

12、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D2C2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 Na+O2-Cl- S +3Cl2+4H2O=8H+SO42-+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

13、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)

14、Na+、O2-电子层数均为2，而核电荷数：Na+O2-，则半径：Na+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Cl2S，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Cl2，S和Cl2的水溶液发生氧化还原反应生成H2SO4和HCl，离子方程式为S+3Cl2+4H2O=8H+SO42-+6Cl-，故答案为：S+3Cl2+4H2O=8H+SO42-+6Cl-。4A、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

15、素原子的最外层电子数是其次外层电子数的，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- O

16、2-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，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- O

17、2-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：2Na2O2+2H2O=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

18、，则O2-的离子半径大于Na+，所以S2- O2-Na+。5A、B、C、D、E、F的核电荷数依次增大，且均为核电荷数小于18的非稀有气体元素。A的单质是自然界中密度最小的气体，A和C可形成A2C和A2C2两种常见的液态化合物，B、C原子的最外层电子数之和等于11，D+与C的简单离子的最外层电子排布相同，C、E原子的最外层电子数相同。请回答下列问题：(1)写出元素符号：B_，D_。(2)A元素具有两个中子的核素的表示符号为_，E的简单离子的结构示意图是_。(3) A2C2的分子式为_。(4)将少量的单质通入足量NaOH溶液中，发生反应的离子方程式是_。【答案】N Na H2O2 Cl2+2OH-

19、=Cl-+ClO-+H2O 【解析】【分析】A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种短周期主族元素，A单质是自然界中密度最小的气体为氢气，A为H元素，A和C可形成A2C和A2C2两种常见的液态化合物，为H2O、H2O2，则C为O元素，C原子最外层有6个电子，B、C原子的最外层电子数之和等于11，则B最外层有5个电子，B为N元素；D+与C的简单离子核外电子排布相同，判断为Na+，D为Na元素，C、E原子的最外层电子数相同，则C、E同主族，E为S元素，F为Cl元素，然后根据问题分析、解答。【详解】根据上述分析可知：A是H，B是N，C是O，D是Na，E是S，F是Cl元素。(1)B元素符号为N，

20、D元素符号为Na；(2)A是H原子，原子核内有1个质子，若原子核内有2个中子，则其质量数为1+2=3，用符号表示为；E是S，S原子获得2个电子变为S2-，则S2-的简单离子的结构示意图是；(3)A是H，C是O，A2C2是H2O2；(4)F是Cl，Cl2能够与NaOH溶液反应产生NaCl、NaClO、H2O，该反应的离子方程式是Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。【点睛】本题考查了元素的位置、结构、性质关系及其应用，根据元素的原子结构及物质的性质、位置关系及形成化合物的性质推断元素是解题关键，题目侧重考查学生分析推理能力、知识迁移应用能力。6A、B、C为电子层数小于或等于3的元素，A元素

21、原子M层电子数为K层电子数的，B元素原子M层电子数为次外层与最内层电子数之差，C元素原子L层达稳定结构所需电子数为该层电子数的。由此推断三种元素原子的核电荷数及元素名称分别是A_;B_;C_。【答案】11、钠 16、硫 8、氧 【解析】【分析】电子层从里向外依次是K、L、M、N，据此分析；A元素原子M层电子数为K层电子数的，则M层有一个电子，据此分析；B元素原子M层电子数为次外层与最内层电子数之差，则M层电子数为8-2=6，据此分析；C元素原子L层达稳定结构所需电子数为该层电子数的，L层稳定结构含有8个电子，据此分析解答。【详解】A元素原子M层电子数为K层电子数的12，则M层有1个电子，所以A

22、元素为钠元素，其核电荷数为11；B元素原子M层电子数为次外层与最内层电子数之差，则M层电子数=8-2=6，所以B元素为硫元素，其核电荷数为16；C元素原子L层达稳定结构所需电子数为该层电子数的13，L层的稳定结构为8电子结构，则L层电子数为6，所以C元素为氧元素，其核电荷数为8，故A的元素名称为钠，B的元素名称为硫，C的元素名称为氧，故答案为11、钠 ；16、硫；8、氧。【点睛】注意题目要求是元素名称，不能写元素符号，学生容易写错。7A、D、E、W是中学常见的四种元素，原子序数依次增大，A的原子最外层电子数是次外层的2倍，D的氧化物属于两性氧化物，D、E位于同周期，A、D、E的原子最外层电子数

23、之和为14，W是人体必需的微量元素，缺W会导致贫血症状。（1）写出AE4的电子式：_。（2）下列事实能用元素周期律解释的是（填字母序号）_。aD的最高价氧化物对应水化物的碱性弱于Mg(OH)2bE的气态氢化物的稳定性小于HFcWE3的溶液可用于刻蚀铜制的印刷电路板（3）NaCN是一种有剧毒的盐，用E的一种氧化物EO2可以除去水溶液中含有的该有毒物质，得到一种生活中常见的固体和两种无毒气体。写出该反应的离子方程式：_。（4）工业上用电解法制备D的单质，反应的化学方程式为_。（5）W的单质可用于处理酸性废水中的NO3-，使其转换为NH4+，同时生成有磁性的W的氧化物X，再进行后续处理。上述反应的离

24、子方程式为_。D的单质与X在高温下反应的化学方程式为_。【答案】 ab 2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl- 2Al2O3（熔融）4Al + 3O2 3Fe + NO3- + 2H+ H2O = Fe3O4 + NH4+ 8Al+3Fe3O44Al2O3+ 9Fe 【解析】【分析】A、D、E、W是中学常见的四种元素，原子序数依次增大，A的原子最外层电子数是次外层的2倍，A为C；D的氧化物属于两性氧化物，D为Al；D、E位于同周期，A、D、E的原子最外层电子数之和为14，14-4-3=7，则E为Cl；W是人体必需的微量元素，缺乏W会导致贫血症状，W为Fe。【详解】（1）A为C，E为Cl

25、，AE4为CCl4，电子式为；（2）a.同周期元素金属性依次减弱，铝在镁的右边，所以金属性弱于镁，所以D的最高价氧化物对应水化物氢氧化铝的碱性弱于Mg(OH)2，故a符合题意；b.同周期元素非金属性依次增强，所以F的非金属性强于O，则氢化物稳定性H2O小于HF，故b符合题意；c.氯化铁与铜发生氧化还原反应，所以可以用氯化铁的溶液可用于刻蚀铜制的印刷电路板，不能用元素周期律解释，故c不符合题意；答案选ab；（3）NaCN是一种有剧毒的盐，E为Cl，用E的一种氧化物ClO2可以除去水溶液中含有的该有毒物质，得到一种生活中常见的固体和两种无毒气体。该反应的离子方程式：2ClO2+2CN-=2CO2+

26、N2+2Cl-；（4）D为Al，工业上用电解熔融氧化铝的方法制备铝的单质，反应的化学方程式为2Al2O3（熔融）4Al+3O2；（5）W的单质可用于处理酸性废水中的NO3-，使其转换为NH4+，同时生成有磁性的W的氧化物X，再进行后续处理，酸性环境下硝酸根离子具有强的氧化性，能够氧化性铁生成四氧化三铁，反应的离子方程式为3Fe+NO3- +2H+H2O=Fe3O4 +NH4+；铝与四氧化三铁反应生成氧化铝和铁，方程式：8Al+3Fe3O44Al2O3+ 9Fe。8下表是元素周期表中的一部分。周期AAAAAAA01A2EFHJ3BCDGI根据AJ在周期表中的位置，用元素符号或化学式回答下列问题：

27、(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_。【答案】F Na HClO4 Al(OH)3 HF S2- 【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

28、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、HC