高考化学压轴题专题复习—原子结构与元素周期表的综合含答案

高考化学压轴题专题复习—原子结构与元素周期表的综合含答案

一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析）

1．同一周期(短周期)各元素形成单质的沸点变化如下图所示(按原子序数连续递增顺序排列)。该周期部分元素氟化物的熔点见下表。

氟化物AF BF2DF4

熔点/K12661534183

(1)A原子核外共有_______种不同运动状态的电子、_______种不同能级的电子；

(2)元素C的最高价氧化物对应水化物的电离方程式为__________；

(3)解释上表中氟化物熔点差异的原因：_______；

(4)在E、G、H三种元素形成的氢化物中，热稳定性最大的是_______（填化学式）。A、

B、C三种原子形成的简单离子的半径由大到小的顺序为______（填离子符号）。

【答案】11 4 AlO 2-+H++H2O Al(OH)3Al3++3OH- NaF与 MgF2为离子晶体，离子之间以离子键结合，离子键是强烈的作用力，所以熔点高；Mg2+的半径比Na+的半径小，离子电荷比Na+多，故MgF2的熔点比NaF高；SiF4为分子晶体，分子之间以微弱的分子间作用力结合，故SiF4的熔点低 HCl Na+>Mg2+>Al3+

【解析】

【分析】

图中曲线表示8种元素的原子序数(按递增顺序连续排列)和单质沸点的关系，H、I的沸点低于0℃，根据气体的沸点都低于0℃，可推断H、I为气体，气体元素单质为非气体，故为第三周期元素，则A为Na，B为Mg，C为Al，D为Si，E为P、G为S，H为Cl，I为Ar。

(1)原子中没有运动状态相同的电子，由几个电子就具有几种运动状态；

根据核外电子排布式判断占有的能级；

(2)氢氧化铝为两性氢氧化物，有酸式电离与碱式电离；

(3)根据晶体类型不同，以及同种晶体类型影响微粒之间作用力的因素解答；

(4)同周期自左而右非金属性增强，非金属性越强氢化物越稳定；

电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小，据此解答。

【详解】

由上述分析可知：A为Na，B为Mg，C为Al，D为Si，E为P、G为S，H为Cl，I为Ar。

(1)A为Na元素，原子核外电子数为11，故共有11种不同运动状态的电子，原子核外电子排布式为1s22s22p63s1，可见有4种不同能级的电子；

(2)Al(OH)3为两性氢氧化物，在溶液中存在酸式电离和碱式电离两种形式的电离作用，电离方程式为：AlO 2-+H++H2O Al(OH)3Al3++3OH-；

(3)NaF与MgF2为离子晶体，阳离子与阴离子之间以强烈的离子键结合，断裂化学键需消耗较高的能量，因此它们的熔沸点较高；由于Mg2+的半径比Na+的半径小，带有的电荷比Na+多，所以MgF2的熔点比NaF高；而SiF4为分子晶体，分子之间以微弱的分子间作用力结合，破坏分子间作用力消耗的能量较少，故SiF4的熔点低；

(4)同一周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，元素的非金属性：Cl>S>P。元素的非金属性越强，其相应的简单氢化物就越稳定，故HCl最稳定性，Na+、Mg2+、Al3+核外电子排布都是2、8，电子层结构相同，对于电子层结构相同的离子来说，离子的核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径Na+>Mg2+>Al3+。

【点睛】

本题考查核外电子排布规律、晶体结构与性质的关系、元素周期律等的应用，根据图象信息判断出元素是解题关键，突破口为二、三周期含有气体单质数目。

2．下表为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑨在表中的位置，回答下列问题。

（1）第三周期元素中非金属性最强的元素的原子结构示意图是___。

（2）②③⑦最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是___(填化学式)。

（3）下列可以判断⑤和⑥金属性强弱的是___(填序号)。

a．单质的熔点：⑤＜⑥

b．化合价：⑤＜⑥

c．单质与水反应的剧烈程度：⑤＞⑥

d．最高价氧化物对应水化物的碱性：⑤＞⑥

（4）为验证第ⅦA族部分元素非金属性的递变规律，设计如图装置进行实验，请回答：

①仪器A的名称是___，A中发生反应的离子方程式是___。

②棉花中浸有NaOH溶液的作用是___(用离子方程式表示)。

③验证溴与碘的非金属性强弱：通入少量⑨的单质，充分反应后，将A中液体滴入试管

内，取下试管，充分振荡、静置，可观察到___。该实验必须控制⑨单质的加入量，否则得不出溴的非金属性比碘强的结论。理由是___。

④第ⅦA族元素非金属性随元素核电荷数的增加而逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下原子半径逐渐_____(填“增大”或“减小”)，得电子能力逐渐减弱。

【答案】 HNO3＞H2CO3＞H2SiO3 cd 分液漏斗 2Br-＋Cl2=Br2＋2Cl- Cl2＋2OH-

=H2O＋Cl-＋ClO-溶液分层，下层液体为紫红色氯气能够氧化溴离子和碘离子，氯气必须少量，否则干扰检验结果增大

【解析】

【分析】

由元素在周期表的位置可知，元素①～⑨分别为H、C、N、O、Na、Al、Si、S、Cl，结合元素周期律和物质的性质分析解答。

【详解】

(1)第三周期元素中非金属性最强的元素是Cl，其原子结构示意图是；

(2)元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则②③⑦最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是HNO3＞H2CO3＞H2SiO3；

(3)a．根据单质的熔点不能判断金属性强弱，故a错误；

b．化合价高低不能作为比较金属性的依据，故b错误；

c．Na与水反应比Al剧烈，说明金属性：Na＞Al，可以比较，故c正确；

d．元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，可以比较，故d正确；

答案选cd；

(4)①A为分液漏斗，A中发生氯气与NaBr的氧化还原反应，离子方程式为2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－；

②NaOH溶液用于吸收氯气，离子方程为Cl2＋2OH－=H2O＋Cl－＋ClO－；

③溴与KI反应生成碘单质，碘单质易溶于四氯化碳。将A中液体滴入试管内，充分振荡、静置，可观察到溶液分层，下层呈紫色；若通入过量氯气，剩余的氯气能够进入试管先于Br2氧化碘离子，干扰溴与碘离子的反应，所以氯气必须少量，否则干扰检验结果；

④同主族元素从上到下，原子核外电子层数增加，原子半径增大，故得到电子能力减弱。【点睛】

比较金属性的强弱，是看金属与水或与酸反应的剧烈程度，最高价氧化物对应水化物的碱性强弱，比较非金属性强弱，可以依照单质的氧化性的强弱。

3．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；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 2C 2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ⅤA 族 HClO 4 Na +

S 2->Cl - S +3Cl 2+4H 2O=8H ++SO 42-+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HBO 3，则B 的最高化合价为+5，位于周期表中第ⅤA 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D 2C ，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ⅤA 族，故答案为：第二周期第ⅤA 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HClO 4，故答案为：HClO 4；

(3)Na +、O 2-电子层数均为2，而核电荷数：Na +>O 2-，则半径：Na +

(4)D 2C 2为Na 2O 2，是离子化合物，其电子式为：，故答案为：；

(5)非金属性Cl>S ，单质的氧化性Cl 2>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 2，S 和Cl 2的水溶液发生氧化还原反应生成H 2SO 4和HCl ，离子方程式为S+3Cl 2+4H 2O=8H ++SO 42-+6Cl -，故答案为：S+3Cl 2+4H 2O=8H ++SO 42-+6Cl -。

4．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。

5．元素周期表前四周期的元素a 、b 、c 、d 、e ，原子序数依次增大。a 的核外电子总数与其周期数相同，b 的价电子层中未成对电子有3个，c 的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d 与c 同族，e 的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题：

(1)b 、c 、d 中第一电离能最大的是_____(填元素符号)，e 的价层电子轨道表示式为____。

(2)a 和其他元素形成的二元共价化合物中，三角锥形分子的中心原子的杂化方式为____。

(3)这些元素形成的含氧酸中，HNO 2、H 2SO 3的中心原子价层电子对数之和为____，H 2SO 3和H 2SO 4酸根的空间构型分别为____、____。

(4)e 单质晶体结构如图1，此晶胞模型名称为____，e 原子半径为r cm ，e 的相对原子质量为M ，晶胞密度为ρ g/cm 3，则阿伏加德罗常数为_____mol -1（用r 、ρ表示）。

(5)这5种元素形成的一种1∶1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图2所示)。

该化合物中，阴离子为____，阳离子中存在的化学键类型有______；该化合物加热时首先失去的组分是______（填“H2O”或“NH3”），判断理由是_______。

【答案】N sp3 7 三角锥形正四面体面心立方晶胞

2M

4

2-共价键和配位键 H2O H2O与Cu2+的配位键键长较长而比较弱

【解析】

【分析】

元素周期表前四周期的元素a、b、c、d、e ，原子序数依次增大， a的核外电子总数与其周期数相同，则a为H元素；c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，最外层电子数不超过8个，则c核外电子排布为2、6，因此c是O元素；b的价电子层中的未成对电子有3个，且原子序数小于c，则b核外电子排布式是1s22s22p3，b原子序数为7，所以b是N 元素；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子，则e原子核外电子数为

2+8+18+1=29，e为Cu元素；d与c同族，且原子序数小于e ，所以d为S元素。

(1)同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族和第VA族元素第一电离能大于其相邻主族元素，同一主族元素中，元素第一电离能随着原子序数增大而减小；e的价层电子为3d、4s电子；

(2)a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子为NH3，根据价层电子对互斥理论确定该分子的中心原子的杂化方式；

(3)根据价层电子对理论分析这些元素形成的含氧酸中的中心原子的价层电子对数之和，根据原子的价层电子对数确定H2SO3和H2SO4酸根的空间构型；

(4)根据晶胞结构判断晶胞晶体类型；根据晶胞的基本结构可知其中含有的Cu原子数，利

用密度ρ=m

V

计算阿伏伽德罗常数；

(5)这5种元素形成的一种1：1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构，说明该阴离子价层电子对个数是4且不含孤电子对；阳离子呈轴向狭长的八面体结构，根据图知：其阳离子中铜离子配位数是6，在八面体上下顶点上的分子中含有两个共价键且含有两个孤电子对，为水分子，有两个H2O分子；正方形平面上四个顶点上的分子中含有3个共价键且含有一个孤电子对，该分子为NH3分子，共有4个NH3分子。

【详解】

根据上述分析可知： a为H元素；b是N元素； c是O元素；d为S元素；e为Cu元素。

(1)b是N，c是O，d为S。由于同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族和第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；同一主族元素的第一电离能随着原子序数增大而减小，所以b、c、d三种元素第一电离能最大的是N元素； e是Cu元

素，其价层电子为3d 、4s 电子，则其价层电子排布图为；

(2)a 是H 元素，H 和其他元素形成的二元共价化合物中，物质分子呈三角锥形的为NH 3，该分子的中心N 原子形成3个共价健N-H ，同时N 原子上还含有一个孤电子对，价层电子对数为4，所以N 原子的杂化方式为sp 3杂化；

(3)这些形成的含氧酸中，HNO 2的分子的中心N 原子的价层电子对数为2+

5122--=3，H 2SO 3的中心S 原子的价层电子对数为3+642

-=4，所以HNO 2、H 2SO 3的中心原子价层电子对数之和为3+4=7；亚硫酸H 2SO 3的酸根SO 32-中的S 原子价层电子对数为：3+62322

+-?=4，且含有一对孤电子对，所以其空间构型为三角锥形；硫酸H 2SO 4的酸根SO 42-中的S 原子价层电子对数为：4+

62422+-?=4，中心原子S 上无孤对电子，所以其空间构型为正四面体形；

(4)根据Cu 晶胞结构可知:Cu 晶胞模型类型为立方面心结构；在一个Cu 晶胞中含有的Cu 原

子个数为：8×18+6×12=4，Cu 的相对原子质量为M ，则晶胞质量m=A

A 4M?g /mol 4M N /mol N ?= g ，假设晶胞边长为L ，Cu 原子半径为r cm 2L=4r cm ，所以2，晶胞体积

为V=3L =()

322r?cm 32r cm 3， 则晶胞密度ρ=A 333A 4M g 162r cm 162N r m V ==以N A =32M 8ρr

/mol ； (5)根据已知条件可知五种元素形成的1：1型离子化合物的阴离子呈四面体结构，说明该阴离子价层电子对个数是4，且不含孤电子对，则该离子为SO 42-；阳离子呈轴向狭长的八面体结构，根据图知，其阳离子中的中心离子Cu 2+配位数是6，配位体是H 2O 、NH 3，其中H 2O 有2个，NH 3有4个，H 2O 、NH 3与Cu 2+之间通过配位键结合，H 2O 中存在H-O 共价键，NH 3中存在H-N 共价键，故阳离子中含有配位键和共价键；元素的非金属性O>N ，且原子半径O

【点睛】

本题考查元素及化合物的推断、元素电离能大小比较、杂化轨道理论、价层电子对理论及晶胞计算等，掌握物质结构知识和一定数学知识是解题关键，侧重考查学生空间想象能力、分析能力和知识运用能力。

6．下表是元素周期表的一部分，表中所列字母分别代表一种元素。

（1）表中的实线表示系周期表的部分边界，请用实线补全元素周期表的上边界____

（2）常温下，其单质呈液态的元素是____（填字母代号），它与e形成的化合物电子式为：___________（用元素符号表示）

（3）b元素形成的单质所属晶体类型可能是________（填序号）

①分子晶体②原子晶体③金属晶体④离子晶体⑤过渡型晶体

（4）元素c、d、g的氢化物的沸点由高到低的顺序为________（用化学式表示）

（5）NH3·H2O的电离方程NH3·H2O NH+4+OH-，试判断NH3溶于水后，形成的

NH3·H2O的合理结构__________（填字母代号）

【答案】 m

①②⑤ H2O＞HF＞HCl b

【解析】

【分析】

(1)第一周期中含有2种元素，处于第1列、18列；第2、3周期中元素处于1，2列，13～18列，据此画出元素周期表的上边界；

(2)常温下，呈液态的单质为溴与金属汞，由图可知位置可知，为溴单质，处于第四周期17列；e为Na元素，溴与钠形成的化合物为NaBr，由钠离子与氯离子构成；

(3)b为碳元素，形成的单质可能为原子晶体，如金刚石，可能为分子晶体，若富勒烯，可能为过渡型晶体，如石墨；

(4)c为氧元素、d为氟元素、g为氯元素，结合常温下氢化物状态与氢键判断氢化物的沸点；

(5)氨水的电离生成NH4+、OH-，说明NH3?H2O 中O-H键发生断裂，来确定氨水的结构和成

键情况。

【详解】

(1)第一周期中含有2种元素，处于第1列、18列；第2、3周期中元素处于1，2列，13～18列，故元素周期表的上边界为：

；

(2)常温下，呈液态的单质为溴与金属汞，由图可知位置可知，为溴单质，处于第四周期17列，为表中m 元素；e 为Na 元素，溴与钠形成的化合物为NaBr ，由钠离子与氯离子构成，溴化钠电子式为；

(3)b 为碳元素，形成的单质可能为原子晶体，如金刚石，可能为分子晶体，若富勒烯，可能为过渡型晶体，如石墨；

(4)c 为氧元素、d 为氟元素、g 为氯元素，常温下水为液体，HF 、HCl 为气体，故水的沸点较高，HF 中分子之间存在氢键，沸点比HCl 高，故沸点H 2O ＞HF ＞HCl ；

(5)NH 3溶于水后，形成的NH 3?H 2O 中，根据NH 3?H 2O 的电离方程式为NH 3?H 2O ?NH 4++OH -，可知结构中含有铵根和氢氧根的基本结构，故NH 3?H 2O 结构为b ，故答案为b 。

7．X 、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X 2Q 反应生成X 的单质。

①RX 的电子式为_____________；RX 与X 2Q 反应的化学方程式为___________。 ②该同学认为取X 、R 两元素的单质反应后的固体物质与X 2Q 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ⅣA 族 H

+

NaH+H 2O=NaOH+H 2↑ 不合理，若反应后有Na 残留，也能与水反应生成H 2

【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Na 2O 2、Na 2O ，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 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H

(3) R 为Na ，T 为Si ，它们的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH 、H 2SiO 3，H 2SiO 3是弱酸，可以与强碱NaOH 发生中和反应产生Na 2SiO 3和H 2O ，反应的化学方程式为：2NaOH+H 2SiO 3=Na 2SiO 3+2H 2O ；

(4) X 为H ，R 为Na ，Q 为O ，H 、Na 二种元素形成的化合物NaH 是离子化合物，X 2Q 是H 2O ，NaH 与H 2O 反应产生NaOH 和 H 2。

①NaH 中Na +与H -通过离子键结合，电子式为[]Na :H -

+；NaH 与H 2O 反应产生NaOH 和 H 2，反应方程式为：NaH+H 2O=NaOH+H 2↑；

②由于Na 是非常活泼的金属，可以与水反应产生H 2，反应方程式为

2Na+2H 2O=2NaOH+H 2↑，所以如果有Na 残留，过量的Na 与水反应也生成氢气，因此不能根据H 、Na 反应后的固体与水反应放出氢气确定得到的固体一定是纯净NaH ，即该同学的说法不合理。

【点睛】

本题考查元素周期表及原子结构在元素推断中的应用。根据元素的原子结构及相互关系推断元素是解题关键。熟练掌握结构、性质、位置关系，注意元素金属性、非金属性强弱比较实验事实，要注意基础知识并灵活运用，注意金属氢化物有关问题。

8．A 、B 、C 为电子层数小于或等于3的元素，A 元素原子M 层电子数为K 层电子数的12

，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

13

。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12

，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1

3

，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。

9．A、B、C、D为原子序数依次增大短周期元素，A的最外层电子数是其电子层数2倍；B 的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构，两元素的单质反应，生成一种淡黄色的固体E；D的L层电子数等于其它电子层上的电子数之和。

(1)A元素名称为______，D在周期表中的位置________，离子半径大小B___C(填“>”“<”或“=”)。

(2)B的两种单质在常温下都是气体，它们互为____________。比较B的氢化物和D的氢化物沸点：B___D（填“＞”“＜”或“=”），原因是_________________。

(3)E中含有化学键类型：_________，属于___________化合物（填“离子化合物”或“共价化合物”）。

(4)用电子式表示C与D的二元化合物的形成过程：_____________________。

(5)氢原子与B分别形成10电子和18电子分子，写出18电子分子转化成10电子分子的化学方程式__________________。

【答案】碳第三周期第VIA > 同素异形体 > 水分子间存在氢键离子键和非极性共价键离子化合物 2H2O22H2O+O2↑【解析】

【分析】

短周期元素A、B、C、D原子序数依次增大，A的最外层电子数是其电子层数2倍，则A 原子核外有2个电子层，核外电子排布是2、4，A是C元素；B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构，两元素的单质反应，生成一种淡黄色的固体E，淡黄色固体E是Na2O2，则B是O元素、C是Na元素；D的L层电子数等于K、M两个电子层上的电子数之和，则D原子M层电子数为6，则D为S元素。然后根据元素的原子结构及形成的化合物的性质，结合元素周期律分析解答。

【详解】

根据上述分析可知：A是C元素，B是O元素，C是Na元素，D是S元素，淡黄色的固体E是Na2O2。

(1)A是C元素，元素名称为碳；D是S元素，原子核外电子排布为2、8、6，则S在元素周期表中位于第三周期第VIA族；O2-、Na+核外电子排布是2、8，二者电子层结构相同，对于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越大，离子半径就越小，所以离子半径O2-

>Na+；

(2)氧元素形成的单质有O2、O3，二者是由同一元素形成的不同性质的单质，互为同素异形体；B的氢化物H2O和D的氢化物H2S结构相似，由于在H2O分子之间存在氢键，增加了分子之间的吸引力，使得物质的熔沸点升高，故物质的沸点：H2O>H2S；

(3)E是Na2O2，该物质是离子化合物，2个Na+与O22-之间通过离子键结合，在阴离子O22-中2个O原子之间通过共价键结合；

(4)C与D的二元化合物Na2S是离子化合物，Na+与S2-通过离子键结合，用电子式表示其形成过程为：。

(5)H与O分别形成10电子分子是H2O，形成的18电子分子是H2O2，18电子分子H2O2不稳定，容易分解为H2O和O2，反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑。

【点睛】

本题考查位置结构性质的相互关系及应用，涉及原子结构、元素周期表结构、物质性质等知识点，熟练掌握元素化合物、元素周期律等知识点，侧重考查学生分析与应用能力。

10．有A、B、C、D四种元素，A元素的原子有三个电子层，最外层上有一个电子；B元素负2价阴离子的电子层结构与氩原子相同；C元素的原子核内无中子；D原子核外电子数比A原子核外电子总数多6个。

（1）C与D形成化合物的化学式_______，其在水中的电离方程式为_______。

（2）B离子的电子式_______，A离子的电子式_______。

（3）B原子的结构示意图_______，D离子的结构示意图_______。

【答案】HCl HCl=H++Cl- Na+

【解析】

【分析】

由A元素的原子有三个电子层，最外层上有一个电子可知A为Na元素；由B元素负2价阴离子的电子层结构与氩原子相同可知B为S元素；由C元素的原子核内无中子可知C为H元素；由D原子核外电子数比钠原子核外电子总数多6个可知D为Cl元素。

【详解】

（1）氢元素与氯元素形成的化合物为氯化氢，化学式为HCl，氯化氢在溶液中完全电离，电离出氯离子和氢离子，电离方程式为HCl=H++Cl-；

（2）硫原子得到2个电子形成硫离子，硫离子最外层有8个电子，电子式为；

钠离子为阳离子，其电子式直接用离子符号表示，则钠离子的电子式为Na+；

（3）硫原子核外有16个电子，有3个电子层，最外层有6个电子，原子的结构示意图为

；氯原子得到1个电子形成氯离子，氯离子核外有18个电子，有3个电子层，最外层有8个电子，原子的结构示意图为。

【点睛】

阴离子与同周期稀有气体原子电子层结构相同，由B元素负2价阴离子的电子层结构与氩原子相同确定B为钠元素是解答关键，也是解答的突破口。

11．短周期元素A、B、C、D的原子序数依次增大。X、Y、Z、W分别是由这四种元素中的两种组成的常见化合物，Y为淡黄色固体，W为常见液体；甲为单质，乙为红棕色气体；上述物质之间的转化关系如图所示(部分生成物已省略)。则下列说法中不正确

．．．的是

A．沸点：W>X

B．原子半径：D>B>C>A

C．C、D两种元素组成的化合物只含有离子键

D．A、B、C三种元素组成的化合物既可以是离子化合物，又可以是共价化合物

【答案】C

【解析】

【分析】

乙为红棕色气体，乙是NO2；Y为淡黄色固体，Y是Na2O2；Y与W生成甲，所以甲是

O2，W是常见液体则为H2O，甲与Z生成NO2，所以Z是NO ；X与O2生产NO2，所以X 是NH3；因为A、B、C、D的原子序数依次增加，所以分别是H、N、O、Na；综上所述，A、B、C、D分别是H、N、O、Na；X是NH3，Y是Na2O2，Z是NO，W是H2O，甲是O2，乙是NO2。

【详解】

A. 常温下，W为水液态，X为氨气气态，沸点：W>X，故A正确；

B. 电子层越多，原子半径越大，同周期从左向右原子半径减小，则原子半径：D>B>C>A，故B正确；

C. 氧化钠中只含有离子键，过氧化钠中既有离子键，又含有共价键，故C错误；

D. H、N、O三种元素可组成硝酸，为共价化合物，又可组成硝酸铵，为离子化合物，故D 正确；

答案选C。

12．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

①两种弱酸反应生成两种强酸______；

②置换反应，且生成物在常温均为固态____。

（4）在D 、F 、G 中选取2种元素组成具有漂白、杀菌作用的化合物___。

【答案】第二周期VI A 族 或 2324H SO +HClO=H SO +HCl 22Mg+CO C+2MgO 点燃 ClO 2、SO 2

【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D 为氧元素，F 为硫元素，则G 为氯元素；E 为金属元素，其原子序数是B 的2倍，所以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，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SCl 2或S 2Cl 2（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)①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H 2S 、H 2SO 3等，但二者中只有H 2SO 3与次氯酸反应生成的是两种强酸：H 2SO 3+HClO=HCl+H 2SO 4；

②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：22Mg+CO C+2MgO 点燃；

(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。

13．下表是元素周期表的一部分，表中序号分别代表某一元素。请回答下列问题。 周期

ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 2 ① ② ③ ④

3 ⑤⑥⑦⑧⑨⑩

(1)①—⑩中，最活泼的金属元素是___________________(写元素符号)；最不活泼的元素是_______(写元素符号)。

(2)④、⑤的简单离子，其半径更大的是________(写离子符号)。

(3)⑧、⑨的气态氢化物，更稳定的是_________(填化学式)。

(4)元素的非金属性：①_______⑦(填“>”或“<”)。

(5)①—⑨的最高价氧化物的水化物中：酸性最强的是___________(填化学式)，既能与酸反应又能与碱反应的是___________(填化学式)．

【答案】Na Ar F-HCl>HClO4Al（OH）3

【解析】

【分析】

由元素在周期表中位置可知，①为C元素、②为N元素、③为O元素、④为F元素、⑤为Na元素、⑥为Al元素、⑦为Si元素、⑧为S元素、⑨为Cl元素、⑩为Ar元素。

【详解】

（1）①—⑩中，最活泼的金属元素是左下角的Na元素，最不活泼的元素为0族元素Ar 元素，故答案为：Na；Ar；

（2）氟离子和钠离子电子层结构相同，电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，则氟离子半径大于钠离子，故答案为：F-；

（3）元素的非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，氯元素的非金属性强于硫元素，则氯化氢的稳定性强于硫化氢，故答案为：HCl；

（4）同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，则碳元素的非金属性强于硅元素，故答案为：>；

(5)①—⑨的最高价氧化物的水化物中，酸性最强的是高氯酸；氢氧化铝是两性氢氧化物，既能与酸反应又能与碱反应，故答案为：HClO4；Al（OH）3。

【点睛】

注意对元素周期表的整体把握，注意位置、结构、性质的相互关系是解答关键。

14．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

2

=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

2

=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。

15．如图所示，甲、乙、丙是三种常见单质，X、Y、Z是它们的化合物。它们之间有如图所示的转化关系：

(1)若甲是具有还原性的金属单质，X、Y、Z中有一种是离子晶体，试推断：

①X、Y、Z中含有丙元素的是__________(填物质的化学式)；

②写出化合物X的电子式________；

③X与甲反应的化学方程式是__________________。

(2)若甲是具有氧化性的黄绿色气体单质，丙通常是深红棕色液体，Y和Z具有相同的阳离子，X与Z含有相同的阴离子。

①写出单质甲的组成元素的原子结构示意图______________；

②实验室贮存丙单质时，通常需要加入______，其理由是_______________________；

③写出X与足量的甲在溶液中完全反应的离子方程式______________________。

【答案】CO和CO2 CO2+2Mg2MgO+C 少量水加水可

防止溴单质的挥发 2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3＋+2Br2+6Cl-

【解析】

【分析】

甲、乙、丙、是三种常见单质，X、Y、Z是常见的三种化合物，X与甲的反应为置换反应，(1)若甲是具有还原性的单质，X、Y、Z中有一种是离子晶体，说明甲应为金属，常见发生置换反应的为2Mg+CO22MgO+C，则X为CO2，甲为Mg，Y为MgO，丙为C，Z为CO，乙为O2；

(2)丙在通常状况下深红棕色的液体，应为Br2，甲是具有氧化性的黄绿色气体单质，可置换出Br2，甲为Cl2，X为FeBr2，Z为FeBr3，乙为Fe，Y为FeCl3，，据此解答。

【详解】

甲、乙、丙、是三种常见单质，X、Y、Z是常见的三种化合物，X与甲的反应为置换反应。

(1)若甲是具有还原性的单质，X、Y、Z中有一种是离子晶体，说明甲应为金属，常见发生置换反应的为2Mg+CO22MgO+C，则X为CO2，甲为Mg，Y为MgO，丙为C，Z为

CO，乙为O2；

①丙为C元素，分析可知X、Y、Z中含有丙元素的是X、Z，即CO和CO2；

②X为CO2，在CO2分子，C原子与2个O原子形成4对共用电子对，所以电子式为

；

③Mg可以在CO2中燃烧，反应时产生白烟，同时在容器器壁上有黑色固体碳生成，Mg与CO2反应的化学方程式为2Mg+CO22MgO+C；

(2)丙在通常状况下呈液态，为深红棕色，应为Br2，甲是具有氧化性的单质，可置换出

Br2，甲为Cl2，X为FeBr2，Z为FeBr3，乙为Fe，Y为FeCl3，

①甲为Cl2，分子中2个Cl原子形成一对共用电子对，结构式为Cl-Cl；

②丙为Br2，易挥发，实验室保存时，需加入少量水，可防止溴单质的挥发；

③X与足量的甲在溶液中完全反应的离子方程式是2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3＋+2Br2+6Cl-。