高考化学知识点过关培优训练∶原子结构与元素周期表及答案解析

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（PH 3）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PH 3气体，该反应的另一种产物的化学式为________。

(2)PH 3具有强还原性，能与CuSO 4溶液反应，配平该反应的化学方程式：

________CuSO 4＋_____PH 3＋_____H 2O ＝_____Cu 3P ↓＋_____H 3PO 4＋_____H 2SO 4

(3)工业制备PH 3的流程如图所示。

①次磷酸属于________元酸。

②白磷和烧碱溶液反应的化学方程式为：____________________________________。 ③若起始时有1 mol P 4参加反应，则整个工业流程中共生成________mol PH 3。（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 P 4 + 3NaOH + 3H 2O ＝PH 3↑+ 3NaH 2PO 2 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PH 3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）①根据物质电离出的氢离子数目确定酸的元数；

②根据图示信息：白磷和烧碱溶液反应生成PH 3、NaH 2PO 2，据此书写方程式； ③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ⅤA 族，AlP 遇水蒸气会发生反应放出PH 3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，Cu 3P 与H 3PO 4计量数分别为8、3，CuSO 4的系数是24，H 2SO 4系数是24，根据元素守恒，得到：4323342424CuSO +11PH +12H O=8Cu P +3H PO +24H SO ↓，故答案为：24，11，12，8，3，24；

(3)①根据氢氧化钠过量时只能生成NaH 2PO 2可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；

②根据图示信息：白磷和烧碱溶液反应生成PH 3、NaH 2PO 2，方程式为：

42322P + 3NaOH + 3H O = PH + 3NaH PO ↑；故答案为：

42322P + 3NaOH + 3H O = PH + 3NaH PO ；

③P 4+3NaOH +3H 2O =PH 3↑+3NaH 2PO 2；2H 3PO 2=PH 3↑+H 3PO 4，即P 4～2.5PH 3，若起始时有1molP 4参加反应，则整个工业流程中共生成2.5molPH 3；故答案为：2.5。

2．下表是元素周期表的一部分，回答相关的问题。

（1）写出④的元素符号__。

（2）在这些元素中，最活泼的金属元素与水反应的离子方程式：__。

（3）在这些元素中，最高价氧化物的水化物酸性最强的是__(填相应化学式，下同)，碱性最强的是__。

（4）这些元素中(除⑨外)，原子半径最小的是__(填元素符号，下同)，原子半径最大的是__。

（5）②的单质与③的最高价氧化物的水化物的溶液反应，其产物之一是OX 2，(O 、X 分别表示氧和②的元素符号，即OX 2代表该化学式)，该反应的离子方程式为(方程式中用具体元素符号表示)__。

（6）⑦的低价氧化物通入足量Ba(NO 3)2溶液中的离子方程式__。

【答案】Mg 2Na+2H 2O=2Na ++2OH -+H 2↑ HClO 4 NaOH F Na 2F 2+2OH -=OF 2+2F -+H 2O 3SO 2+2NO 3-+3Ba 2++2H 2O=3BaSO 4↓+2NO+4H +

【解析】

【分析】

根据元素在元素周期表正的位置可以得出，①为N 元素，②为F 元素，③为Na 元素，④为Mg 元素，⑤为Al 元素，⑥Si 元素，⑦为S 元素，⑧为Cl 元素，⑨为Ar 元素，据此分析。

【详解】

（1）④为Mg 元素，则④的元素符号为Mg ；

（2）这些元素中最活泼的金属元素为Na ，Na 与水发生的反应的离子方程式为2Na+2H 2O=2Na ++2OH -+H 2↑；

（3）这些元素中非金属性最强的是Cl 元素，则最高价氧化物对应的水化物为HClO 4，这些元素中金属性最强的元素是Na 元素，则最高价氧化物对应的水化物为NaOH ；

（4）根据元素半径大小比较规律，同一周期原子半径随原子序数的增大而减小，同一主族原子半径随原子序数的增大而增大，可以做得出，原子半径最小的是F 元素，原子半径最大的是Na 元素；

（5）F 2与NaOH 反应生成OF 2，离子方程式为2F 2+2OH -=OF 2+2F -+H 2O ；

（6）⑦为S 元素，⑦的低价氧化物为SO 2，SO 2在Ba(NO 3)2溶液中发生氧化还原反应，SO 2

变成SO 42-，NO 3-变成NO ，方程式为3SO 2+2NO 3-+3Ba 2++2H 2O=3BaSO 4↓+2NO+4H +。

3．离子化合物AB 2的阴、阳离子的电子层结构相同，1mol AB 2中含54 mol 电子，且有下列反应：

①H 2＋B 2???→点燃 C ②B 2＋X →Y ＋AB 2＋H 2O ③Y ＋C →AB 2＋Z ，Z 有漂白作用。

根据上述条件回答下列问题：

(1)写出下列物质的化学式：AB 2________，X________，Y________，Z________。

(2)用电子式表示AB 2的形成过程：________________________。

(3)写出反应②的化学方程式：_______________________。

【答案】CaCl 2 Ca(OH)2 Ca(ClO)2 HClO

2Cl 2＋2Ca(OH)2=Ca(ClO)2＋CaCl 2＋

2H 2O

【解析】

【分析】

离子化合物AB 2的阴、阳离子的电子层结构相同，1mol AB 2中含54 mol 电子，则A 2+、B -离子中含有的电子数目均为18个，AB 2为氯化钙，A 为钙元素，B 为氯元素，则①H 2＋

Cl 2???→点燃HCl ，C 为HCl ；②Cl 2＋X →Y ＋CaCl 2＋H 2O ，X 为Ca(OH)2，Y 为Ca(ClO)2；

③Ca(ClO)2＋HCl →CaCl 2＋Z ，Z 有漂白作用，Z 为HClO 。

【详解】

（1）由分析可知AB 2为CaCl 2，X 为Ca(OH)2，Y 为Ca(ClO)2，Z 为HClO 。，故答案为：CaCl 2；Ca(OH)2；Ca(ClO)2；HClO ；

（2）AB 2的形成过程用电子式表示为

，故答案为：；（3）②的化学方程式为2Cl 2＋2Ca(OH)2=Ca(ClO)2＋CaCl 2＋2H 2O ，故答案为：2Cl 2＋2Ca(OH)2=Ca(ClO)2＋CaCl 2＋2H 2O 。

【点睛】

常见18电子的离子有K +、Ca 2+、Cl ￣、S 2?、HS -等。

4．下表为元素周期表的一部分，请参照元素①~⑧在表中的位置，回答下列问题：

(1)地壳中含量居于第二位的元素在周期表中的位置是_______。

(2)②的最高价氧化物的分子式为____。

(3)①、④、⑤中的某些元素可形成既含离子键又含共价键的离子化合物，写出符合要求的一种化合物的电子式_____。

(4)W是第四周期与④同主族的元素。据此推测W不可能具有的性质是___

A．最高正化合价为+6 B．气态氢化物比H2S稳定

C．最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱 D．单质在常温下可与氢气化合

(5)已知X为第ⅡA族元素(第一到第四周期)，其原子序数为a，Y与X位于同一周期，且为第ⅢA族元素，则Y的原子序数b与a所有可能的关系式为____。

【答案】第三周期第ⅣA族 CO2 NaOH：或Na2O2：

BD b=a+1或b=a+11

【解析】

【分析】

由元素在周期表中的位置可知：①为H、②为C、③为N、④为O、⑤为Na、⑥为Al、⑦为Si、⑧为Cl。

(1)地壳中含量居于第二位的元素为Si；

(2)②表示C元素，根据元素最高化合价等于原子最外层电子数等于原子序数分析；

(3)由H、O、Na中的某些元素可形成既含离子键又含共价键的离子化合物有NaOH、Na2O2等；

(4)W是第四周期与④同主族元素，④是O元素，则W为Se元素，根据元素周期律分析判断；

(5)根据元素周期表的位置与原子序数关系分析解答。

【详解】

由元素在周期表中的位置可知：①为H、②为C、③为N、④为O、⑤为Na、⑥为Al、⑦为Si、⑧为Cl。

(1)地壳中含量居于第二位的元素为Si，Si原子核外电子排布为2、8、4，所以Si处于元素周期表中第三周期第ⅣA族；

(2)②表示C元素，C原子最外层有4个电子，所以其最高价氧化物的分子式为CO2；

(3)由H、O、Na中的某些元素可形成既含离子键又含共价键的离子化合物有NaOH、Na2O2等，其中NaOH的电子式为：，Na2O2的电子式为：；

(4)W是第四周期与④同主族元素，④是O元素，则W为Se元素。

A. Se原子最外层有6个电子，所以其最高正化合价为+6，A正确；

B. 元素的非金属性越强，其相应的简单氢化物的稳定性就越强，由于元素的非金属性：S>Se，所以气态氢化物稳定性：H2S>H2Se，B错误；

C. 同一主族的元素原子序数越大，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。由于非金属性S>Se，所以H2SeO4

D. 元素的非金属性越强，其单质越容易与氢气化合，由于元素的非金属性：S>Se，S与H2反应需在加热条件下进行，则Se单质与H2反应要求温度会更高，在常温下不可能与H2化

合，D错误；

故合理选项是BD；

(5)X原子序数为a，Y原子序数为b，若X位于第二周期第ⅡA族元素，或X位于第三周期第IIA族，则其同一周期第IIIA的元素Y原子序数为b=a+1；若X位于第四周期第ⅡA族元素，由于第IIA族、第IIIA族之间增加了7个副族和1个第VIII族元素，共10纵行，所以其同一周期第IIIA的元素Y原子序数为b=a+10+1=a+11。

【点睛】

本题考查元素周期表与元素周期律、无机物推断、常用化学用语、元素化合物性质等，掌握元素周期表的结构、元素周期律是正确判断解答的关键，注意元素周期表的结构。一般情况下同一周期相邻主族元素原子序数相差1，但第IIA、第IIIA有特殊性，还与其在周期表的周期序数有关。在比较同一周期第IIA、第IIIA元素的原子序数时，若元素位于元素周期表第二、三周期时，原子序数相差1；若元素位于元素周期表第四、五周期时，由于在第IIA与第IIIA之间增加了7个副族和1个第VIII族，共10个纵行，元素的原子序数相差11；若元素位于第六周期，在第IIIB是15种镧系元素，在第七周期在第IIIB是15种锕系元素，元素的原子序数相差25。

5．A、B、C、D、E、F、X、Y、Z九种主族元素的原子序数依次增大，且均不大于20。B 元素的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应生成一种正盐；盐EYC与AY的浓溶液反应，有黄绿色气体产生，此气体同冷烧碱溶液作用，可得到含EYC的溶液；X元素的

最外层电子数是其次外层电子数的3

倍，D、Y、Z元素的最外层电子数之和为15；E、F、

X三种元素对应的最高价氧化物的水化物间两两皆能反应生成盐。

请回答下列问题：

(1)B元素的原子结构示意图是____，X元素在周期表中的位置是第__周期第__族。

(2)这九种元素中，金属性最强的是____，非金属性最强的是____。

(3)EYC中化学键类型：_____________，其电子式为___________。

(4)A与B、C、D形成的化合物中，共价键的极性由强到弱的顺序是________（用化学式表示），这些化合物的稳定性由强到弱的顺序为__________（用化学式表示）。

(5)D、E、F简单离子半径由大到小的顺序为_________（填离子符号），F和镁条用导线连接插入NaOH溶液中，镁条作______（填“正极”或“负极”）。

【答案】三 VIA K或钾 F或氟离子键、共价键（或极性键）

HF＞H2O＞NH3 HF＞H2O＞NH3 F-＞Na+＞Al3+正极

【解析】

【分析】

B元素的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应生成一种正盐，则B为氮元素；盐EYC与AY的浓溶液反应，有黄绿色气体产生，该气体为氯气，氯气同冷烧碱溶液作用，可得到含次氯酸钠溶液，则E为钠元素，Y为氯元素，C为氧元素，A氢元素，因此D是

F；X元素的最外层电子数是其次外层电子数的3

倍，则X为硫元素；D、Y、Z元素的最外

层电子数之和为15，则Z为钾元素；E、F、X三种元素对应的最高价氧化物的水化物间两两皆能反应生成盐，则F为铝元素。

【详解】

（1）B为氮元素，原子结构示意图是；X为硫元素，在周期表中的位置是第三周期

第VIA族，故答案为：三；VIA；

（2）由分析和元素周期律可知，这九种元素中，金属性最强的是钾元素，非金属性最强的是氟元素，故答案为：K或钾；F或氟；

（3）次氯酸钠为离子化合物，次氯酸根中有极性共价键，所以次氯酸钠中的化学键为离子键和共价键（或极性键），次氯酸钠的电子式为，故答案为：离子键、共价键（或极性键）；；

（4）根据非金属性F＞O＞N，可知氨气、水、氟化氢中，共价键的极性由强到弱的顺序是HF＞H2O＞NH3，键能大小关系为HF＞H2O＞NH3，则稳定性由强到弱的顺序为HF＞H2O＞NH3，故答案为：HF＞H2O＞NH3；HF＞H2O＞NH3；

（5）氟离子、钠离子、铝离子的核外电子层数相同，则原子序数小的半径大，即离子半径由大到小的顺序为F-＞Na+＞Al3+，铝和镁条用导线连接插入NaOH溶液中，因为镁与氢氧化钠不发生反应，而铝与氢氧化钠能发生氧化还原反应，则镁条作正极，故答案为：F-＞Na+＞Al3+；正极。

【点睛】

在原电池判断负极时，要注意一般活泼性不同的两个金属电极，活泼的金属电极作负极，但要考虑负极要发生氧化反应，所以在镁、铝、氢氧化钠形成的原电池中，铝作负极，镁作正极。

6．已知A、B、C三种元素的原子中，质于数：A

(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。

7．已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子，它们之间存在如下图所示的转化关系：

(1)如果A、B、C、D均是10电子的粒子，请写出：

A的结构式_____________；D的电子式____________；

(2)如果A和C是18电子的粒子，B和D是10电子的粒子，请写出：

①A与B在溶液中反应的离子方程式：____________________________________

②根据上述离子方程式，可判断C与B结合质子的能力大小是(用化学式或离子符号表示)________＞________。

【答案】或H-F H2S+OH-=HS-+H2O或HS-+OH-=S2-+H2O OH-S2-或HS-

【解析】

【详解】

(1)如果A、B、C、D均是10电子的粒子，符合关系的微粒分别为NH4+或HF、OH-、NH3或F-、H2O；

(2)如果A和C是18电子的粒子，A为H2S或HS-，C为HS-或S2-，B和D是10电子的粒子，分别为OH-、H2O；

Ar3d4s4p，根据原子核外电子排布与元素在元素周8．某元素原子的电子排布式为[]1021

期表中的位置关系，完成下列各题：

(1)该元素处于元素周期表的第______周期，该周期的元素种数是______；

(2)该元素处于元素周期表的第______族，该族的非金属元素种数是______。

(3)试推测该元素处于元素周期表的______区，该区包含族的种类是______。

【答案】四 18 ⅢA 1 p ⅢA~ⅦA族、0族

【解析】

【分析】

(1)电子层数=周期数，由核外电子排布可知，该元素处于第四周期，含有18种元素；

(2)根据外围电子排布可知，为主族元素，主族族序数=最外层电子数，非金属性元素的最外层电子数大于电子层数，据此判断；

(3)根据价层电子排布为4s24p1，可以确定该元素在p区，ⅡA～ⅦA族、零族。

【详解】

(1)根据元素原子有4个电子层容纳电子，则该元素处于第四周期，该周期元素原子的电子排布式为[Ar]3d1-104s1-24p1-6，故共有18种元素；

(2)由外围电子排布为4s24p1，可知该元素处于p区，为主族元素，最外层电子数为3，处于ⅢA族，本族元素只有一种非金属元素--硼；

(3)由外围电子排布为4s24p1，可知该元素处于p区，由该区元素的价层电子的电子排布为ns24p1-6，可以确定所包含元素族的种数为ⅢA～ⅦA族、零族。

【点睛】

对于主族元素，最外层电子数等于族数，周期数等于电子层数。

9．A、B均为钾盐的水溶液，A呈中性，B有氧化性，E的溶质中有一种含+5价元素的含氧酸盐M。现有下图所示转化：

请回答：

（1）C的化学式为_________，检验气体F常用的试纸是______________

（2）写出物质M在生活中的常见用途______________

（3）写出F→H的化学方程式：______________

【答案】AgI （湿润的）淀粉—碘化钾试纸给食盐中加碘、给人体补充碘元素、预防甲

状腺肿大等 Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O

【解析】

【分析】

A为钾盐且遇到硝酸酸化的AgNO3得到黄色沉淀，说明A为KI；D在CCl4中呈紫色，说明D为I2;将B逐滴加入KI溶液中即可将I－氧化为I2，说明该钾盐具有强氧化性， F(黄绿色气体)为Cl2，与KOH溶液反应会生成KCl和KClO，而KClO具有氧化性，又H中含B，故H中B为KClO，上述流程中，得到的碘溶液，继续滴加KClO会继续发生氧化还原反应，KClO继续将I2氧化为IO3－，溶液变为无色，结合已知信息，E的溶质中有一种含+5价元素的含氧酸盐M，则M为KIO3；氯气可氧化氯化亚铁为氯化铁，故K为FeCl3，据此分析作答。【详解】

根据上述分析可知，

（1）C为黄色沉淀，其化学式为AgI，F为氯气，检验气体氯气常用的试纸是（湿润的）淀粉—碘化钾试纸，故答案为：AgI；（湿润的）淀粉—碘化钾试纸；

（2）根据上述分析知，M为KIO3，在生活中的常见用途是：给食盐中加碘、给人体补充碘元素、预防甲状腺肿大等

（3）F→H为氯气与氢氧化钾的反应，其化学方程式为：Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O。

10．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⑨原子的外围电子排布式________________________。

(2)元素③与⑧形成的化合物中元素③的杂化方式为：_______杂化，其形成的化合物的晶体类型是：_________________。

(3)元素④、⑤的第一电离能大小顺序是：____＞____(用元素符号表示)；元素④与元素

①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①与⑥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质也有一定的相似性，如上表中元素⑦与元素②的氢氧化物有相似的性质，写出元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式_____________。(6)元素⑩在一定条件下形成的晶体的基本结构单元如下图1和图2所示，则在图1和图2的结构中与该元素一个原子等距离且最近的原子数之比为：_________。

【答案】3d54s1 sp3分子晶体 N O 三角锥形 CO2或CS2、N2O、BeCl2 CNO- HF分子之间有氢键，形成(HF)n Na2BeO2 2∶3，

【解析】

【分析】

由元素在周期表中的位置可知，①为H，②为Be，③为C，④为N，⑤为O，⑥为F，⑦为Al，⑧为Cl，⑨为Cr，⑩为Co；

(1)Cr的原子序数为24，注意外围电子的半满为稳定状态；

(2)元素③与⑧形成的化合物为CCl4，存在4个共价单键，没有孤对电子，构成微粒为分子；

(3)④为N，⑤为O，N原子的2p电子半满为稳定结构，则第一电离能大；X分子为NH3，与N3-互为等电子体的分子、离子，应具有3个原子和16个价电子；

(4)HF分子之间含有氢键；

(5)Al与Be位于对角线位置，性质相似；

(6)由图1可知，与体心原子距离最近的原子位于顶点，则有8个；由图2可知，与顶点原

子距离最近的原子位于面心，1个晶胞中有3个，则晶体中有38

=12个。

【详解】

由元素在周期表中的位置可知，①为H，②为Be，③为C，④为N，⑤为O，⑥为F，⑦为Al，⑧为Cl，⑨为Cr，⑩为Co；

(1)Cr的原子序数为24，注意外围电子的半满为稳定状态，则外围电子排布为3d54s1；

(2)元素③与⑧形成的化合物为CCl4，存在4个共价单键，没有孤对电子，则C原子为sp3杂化，构成微粒为分子，属于分子晶体；

(3)④为N，⑤为O，N原子的2p电子半满为稳定结构，则第一电离能大，即N＞O；X分子为NH3，空间构型为三角锥形；与N3-互为等电子体的分子、离子，应具有3个原子和16个价电子，则有CO2(或CS2、N2O、BeCl2)、CNO-等微粒；

(4)因HF分子之间含有氢键，能形成缔合分子(HF)n，则测定的相对分子质量较大；

(5)Al与Be位于对角线位置，性质相似，则Be与NaOH溶液反应生成Na2BeO2；

(6)由图1可知，与体心原子距离最近的原子位于顶点，则有8个；由图2可知，与顶点原子距离最近的原子位于面心，1个晶胞中有3个，空间有8个晶胞无隙并置，且1个面被

2个晶胞共用，则晶体中有38

=12个，所以在图1和图2的结构中与该元素一个原子等

距离且最近的原子数之比为8:12=2:3。

11．金、银、铜、铁、铝和钛均是人类生产和生活中大量使用的金属。试回答与上述金属

原子结构有关的问题：

（1）上述金属元素中属于主族元素的是__________________ 。

（2）钛被称为继铁、铝之后的“第三金属”。基态钛原子价电子轨道表示式为

__________________ 。

5d6s，试判断金在元素周期表中位于第

（3）基态金原子的价电子排布式为101

__________________ 周期第__________________族。

（4）已知Ag与Cu位于同一族，则Ag在元素周期表中位于__________________区。

【答案】铝六ⅠB ds

【解析】

【分析】

（1）铝属于主族元素；

（2）钛基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，其外围电子排布式为3d24s2；（3）电子排布式中能层数与周期数相等，外围电子排布式为（n-1）d10ns1的原子位于第IB 族；

（4）ⅠA、ⅡA族最后填充s电子，为s区；ⅢA～零族为p区，第ⅢB～ⅤⅡB族和第

ⅤⅢ为d区；ⅠB和ⅡB族为ds区。

【详解】

（1）铝位于第三周期第ⅢA族，属于主族元素，金、银、铜、铁和钛都不属于主族元素，故答案为：Al；

（2）钛基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，其外围电子排布式为3d24s2，则其外围电子的电子排布图为：，故答案为：

；

（3）电子排布式中最大能层数与周期数相等，外围电子排布式为（n-1）d10ns1的原子位于第IB族，基态金原子的外围电子排布式为5d106s1，该原子最大能层数是6，所以金原子位于第六周期第ⅠB族，故答案为：六；ⅠB；

（4）ⅠA、ⅡA族最后填充s电子，为s区；ⅢA～零族为p区，第ⅢB～ⅤⅡB族和第

ⅤⅢ为d区；ⅠB和ⅡB族为ds区，Ag与Cu位于同一族，属于第ⅠB族，所以属于ds 区，故答案为：ds。

【点睛】

本题考查了元素周期表的有关知识，明确元素周期表的结构是解本题关键，了解元素周期表5区的划分方法。

12．氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制流程：

依照上述流程回答以下问题：

（1）混合①中发生反应的化学方程式为_______。

（2）操作Ⅱ和操作Ⅲ的名称分别是_______、_______。操作Ⅲ一般适用于分离

____________混合物。〔选填编号〕

a、固体和液体

b、固体和固体

c、互不相溶的液体

d、互溶的液体

（3）混合②中加入Na2SO3的目的是_______。

（4）纯净的氢溴酸应为无色液体，但实际工业生产中制得的氢溴酸〔工业氢溴酸〕带有淡淡的黄色。因此甲乙两同学设计了简单实验加以探究：甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3＋，那么用于证明该假设所用的试剂的名称为_______。乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为________，其用于证明该假设所用的试剂的化学式_______。

【答案】SO2＋Br2＋2H2O==2HBr＋H2SO4过滤蒸馏 d 除去粗品中未反应完的溴硫氰化钾溶液含有Br2 CCl4

【解析】

【分析】

根据流程图分析分析流程发生的反应，根据混合物性质的不同分析流程中物质分离的方法；根据氧化还原原理分析流程中涉及的氧化还原反应；根据常见离子检验方法分析解答。

【详解】

混合①中发生反应SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr，经操作Ⅰ蒸馏得硫酸和氢溴酸的粗品(含溴)，混合②中加入Na2SO3还原粗品中的Br2，但会反应生成SO42?，加入氢氧化钡后过滤得硫酸钡沉淀和无色溶液，再蒸馏得到精制的氢溴酸；

(1)Br2具有强氧化性，在溶液中将SO2氧化为H2SO4，自身被还原为HBr，反应方程式为SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr；

(2)由工艺流程可知，操作Ⅱ分离固体与液体，应是过滤；操作Ⅲ为互溶的溶液组分的分离，应是蒸馏，蒸馏一般适用于沸点不同的互溶的液体的分离，故答案为：过滤；蒸馏；d；

(3)粗品中可能含有为反应的Br2，加入Na2SO3，除去粗品中未反应完的溴，故答案为：除去粗品中未反应完的溴；

(4)用KSCN溶液检验Fe3+，取少许溶液滴加KSCN溶液，溶液变成血红色，说明氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3+；由工艺流程可知，溶液中可能含有Br2，可以用CCl4萃取方法检验，取少许溶液加振荡、静置分层，下层呈橙红色，说明氢溴酸呈淡黄色是因为含Br2，故答案

为：KSCN溶液；含有Br2；CCl4。

13．如图为工业从海水中提取液溴的流程图：

已知：溴的沸点为59℃，微溶于水，有毒性。请回答：

（1）某同学利用下图装置进行步骤①至步骤④的实验，当进行步骤①时，应关闭活塞

___，打开活塞____。

（2）步骤②中可根据___现象，简单判断热空气的流速。

（3）步骤③中简单判断反应完全的依据是___。

（4）从“溴水混合物Ⅰ”到“溴水混合物Ⅱ”的目的是___。

（5）步骤⑤用下图装置进行蒸馏，蒸馏烧瓶中尚未安装温度计，安装其位置时应注意

___，装置C中直接加热不合理，应改为__。

【答案】bd ac A中气泡产生的快慢 B中溶液褪色浓缩Br2或富集溴温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口附近水浴加热

【解析】

【分析】

向浓缩海水中加入氯气可以将Br-氧化得到溴水的混合物，利用热的空气吹出溴单质，得到粗溴，然后通入SO2气体吸收Br2单质，将Br2富集，二者在溶液中发生氧化还原反应生成HBr，再通入Cl2氧化Br-得到溴与水的溶液，最后蒸馏得到液溴。

【详解】

(1)进行步骤①的目的是通入Cl2氧化Br-离子为Br2，且能使氯气通入和浓缩海水中的溴离子反应，剩余氯气进行尾气吸收，因此应关闭bd，打开ac，进行反应和尾气处理；

(2)步骤②是利用溴单质易挥发的性质，关闭ac，打开bd，通入热空气把生成的溴单质赶出到装置B，并使Br2蒸气和通入的SO2气体在溶液中发生氧化还原反应生成H2SO4和HBr，依据A装置中直玻璃管产生气泡的快慢现象，简单判断热空气的流速；

(3)步骤③中是二氧化硫和溴单质发生氧化还原反应生成溴化氢和硫酸，反应方程式为：

Br2+SO2+2H2O= H2SO4+2HBr，由于溴水显橙色，所以可根据溴水溶液的颜色由橙色变化为无色，来判断反应是否恰好完全进行；

(4)海水中溴元素较少，从“溴水混合物Ⅰ”到“溴水混合物Ⅱ”过程中，的目的是增大溴单质的浓度，起到富集溴元素的作用；

(5)蒸馏装置中温度计的作用是测定馏出成分的温度，因此蒸馏烧瓶中安装温度计，安装其位置时应注意：温度计水银球在蒸馏烧瓶的支管口处；装置C中直接加热温度不容易控制，为使溴单质从溴水中蒸出，可根据溴的沸点为59℃，采用水浴加热的方法。

【点睛】

本题考查了物质制备的流程分析判断的知识，涉及氧化还原反应、反应条件的控制等，主要是海水提取溴的原理应用，掌握实验原理，分析实验过程的目的是进行操作判断的依据。

14．氮、磷、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。

(1)砷(As)在元素周期表中的位置为____________________，磷的基态原子的价电子排布式为__________，六种元素中电负性最大的是__________（填元素符号）。

(2)N2分子中σ键和π键的数目比N(σ): N(π)=__________。NH3的分子构型为__________，中心原子的杂化方式为__________。

(3)热稳定性：NH3_____PH3（填“>”或“<”），沸点：N2H4______P2H4（填“>”或“<”）。

(4)已知：P(s,白磷)=P(s,黑磷)ΔH=-39.3kJ·mol-1；P(s,白磷)=P(s,红磷)ΔH=-17.6kJ·mol-1

由此推知，其中最稳定的磷单质是__________。

(5)SbCl3能发生较强烈的水解，生成难溶的SbOCl，因此配制SbCl3溶液应加入__________。【答案】第4周期第VA族 3s23p3 N 1:2 三角锥形 sp3 > > 黑磷盐酸

【解析】

【分析】

(1)As是33号元素；同主族元素原子序数越小电负性越强；

(2)氮气分子中为氮氮三键；根据价层电子对数和孤电子对数判断分子构型和杂化方式；

(3)元素的非金属性越强，其氢化物越稳定；分子晶体熔沸点与分子间作用力和氢键有关，能形成分子间氢键的氢化物熔沸点较高；

(4)能量越低越稳定；

(5)SbCl3能发生较强烈的水解，生成难溶的SbOCl，根据元素守恒知，还生成HCl。

【详解】

(1)砷(As)在元素周期表中的位置为第4周期第VA族，价电子排布为3s23p3；同主族元素原子序数越小电负性越强，所以电负性最大的元素为N，故答案为：第4周期第VA族；

3s23p3；N；

(2)一个氮氮三键中有一个σ键和两个π键，所以N(σ): N(π)=1:2；氨气分子中价层电子对数

为5+13=42

，孤电子对数为1，故杂化方式为sp 3，空间构型为三角锥形，故答案为：1:2；三角锥形；sp 3；

(3)元素的非金属性越强，其氢化物越稳定；非金属性N ＞P ，所以热稳定性：NH 3＞PH 3；N 2H 4能形成分子间氢键、P 2H 4分子间不能形成氢键，所以沸点：N 2H 4＞P 2H 4，故答案为：＞；＞；

(4)P(s ，白磷)=P(s ，黑磷)△H =-39.3 kJ?mol -1①

P(s ，白磷)=P(s ，红磷)△H =-17.6kJ?mol -1②

将方程式①-②得P(s ，红磷)=P(s ，黑磷)△H =(-39.3+17.6)kJ/mol=-21.7kJ/mol ，

则能量：红磷＞黑磷，则黑磷稳定，故答案为：黑磷；

(5)SbCl 3能发生较强烈的水解，生成难溶的SbOCl ，根据元素守恒知，还生成HCl ，反应方程式为SbCl 3+H 2O ?SbOCl+2HCl ，配制SbCl 3溶液要防止其水解，其水溶液呈酸性，所以酸能抑制水解，则配制该溶液时为防止水解应该加入盐酸，故答案为：盐酸。

【点睛】

解决第(5)题时要根据元素守恒和水解相关知识判断出SbCl 3的水解产物，然后根据勒夏特列原来解决问题。

15．氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈，目前所采用或正在研究的主要储氢材料有：配位氢化物、富氢载体化合物、碳质材料、金属氢化物等。

(1)Ti(BH 4)2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。

①Ti 2+基态的电子排布式可表示为__________________。

②BH 4-的空间构型是________________(用文字描述)。

(2)液氨是富氢物质，是氢能的理想载体，利用N 2+3H 2储氢输氢

垐垐垐?噲垐垐?2NH 3实现储氢和输氢。

①上述方程式涉及的三种气体熔点由低到高的顺序是__________________。

②下列说法正确的是________(填字母)。

a .NH 3分子中N 原子采用sp 3杂化

b .相同压强时，NH 3沸点比PH 3高

c .[Cu(NH 3)4]2＋中，N 原子是配位原子

d .CN -的电子式为

(3)Ca 与C 60生成的Ca 32C 60能大量吸附H 2分子。

①C 60晶体易溶于苯、CS 2，说明C 60是________分子(填“极性”或“非极性”)；

②1个C 60分子中，含有σ键数目为________个。

(4)MgH 2是金属氢化物储氢材料，其晶胞结构如图所示，已知该晶体的密度为a g·cm -3，则

晶胞的体积为____cm3[用a、N A表示(N A表示阿伏加德罗常数)]。

【答案】1s22s22p63s23p63d2(或[Ar]3d2) 正四面体 H2< N2< NH3 abcd 非极性 90

aN 【解析】

【分析】

(1)①Ti是22号元素，Ti原子失去最外层2个电子形成Ti2+，然后根据构造原理书写基态的电子排布式；

②根据价层电子对互斥理论判断离子空间构型；

(2)①根据物质的分子间作用力和分子之间是否含有氢键分析判断；

②a.根据价层电子对互斥理论确定杂化方式；

b.同一主族元素的氢化物中，含有氢键的氢化物沸点较高；

c.提供孤电子对的原子是配原子；

https://www.360docs.net/doc/0217710699.html,-的结构和氮气分子相似，根据氮气分子的电子式判断；

(3)①根据相似相溶原理确定分子的极性；

②利用均摊法计算；

(4)利用均摊法计算该晶胞中镁、氢原子个数，再根据V=m

ρ进行计算。

【详解】

①Ti是22号元素，根据构造原理可知基态Ti原子核外电子排布式为：

1s22s22p63s23p63d24s2，Ti原子失去最外层2个电子形成Ti2+，则Ti2+基态的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d2 (或写为[Ar]3d2)；

②BH4-中B原子价层电子对数为4+3141

+-?

=4，且不含有孤电子对，所以BH4-的空间构

型是正四面体型；

(2)①在该反应中涉及的物质有N2、H2、NH3，NH3分子之间存在氢键，而N2、H2分子之间只存在分子间作用力，所以NH3的熔沸点比N2、H2的高；由于相对分子质量N2>H2，物质的相对分子质量越大，分子间作用力就越大，物质的熔沸点就越高；所以三种物质的熔点由低到高的顺序是H2< N2

②a.NH3分子中N原子含有3个共用电子对和一个孤电子对，所以其价层电子对是4，采用sp3杂化，a正确；

b.相同压强时，氨气中含有氢键，PH3中不含氢键，所以NH3沸点比PH3高，b正确；

c.[Cu(NH3)4]2+离子中，N原子提供孤电子对，所以N原子是配位原子，c正确；

https://www.360docs.net/doc/0217710699.html,-中C、N原子通过三对共用电子对结合，其电子式为，d正确；

故合理选项是abcd；

(3)①苯、CS2都是非极性分子，根据相似相溶原理，由非极性分子构成的溶质容易溶于由

非极性分子构成的溶剂中，所以C60是非极性分子；

②利用均摊法知，每个碳原子含有σ键数目为133

=，则1mol C60分子中，含有σ键数

目=3

×1mol×60×N A/mol=90N A；

(4)该晶胞中镁原子个数=1

×8+1=2，含有的H原子个数=2+4×

=4，则晶胞的体积

V=m

ρ=A

24214

?+?

g/cm3=

g/cm3。

【点睛】

本题考查物质结构和性质，涉及原子核外电子排布、微粒空间构型的判断、晶胞的计算等知识点，难点是晶胞的计算，学会使用均摊方法分析，灵活运用公式是解本题关键。