高考化学《原子结构与元素周期表的综合》专项训练含答案解析

高考化学《原子结构与元素周期表的综合》专项训练含答案解析

一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析）

1．电气石是一种具有保健作用的天然石材，其中含有的主要元素为B、Si、Al、Mg、Na、O等元素。

(1)上述元素中，原子半径最小的是_________(用元素符号表示)，在元素周期表中处于金属和非金属分界线附近的元素是_____________(用元素符号表示)；

(2)表示原子结构的化学用语有：原子结构示意图、核外电子排布式、轨道表示式，从中选择最详尽描述核外电子运动状态的方式，来表示氧元素原子核外电子的运动状态

______________；

(3)B与最活泼的非金属元素F形成化合物BF3，检测发现BF3分子中三根B—F键的键长相等，三根键的键角相等，能否仅仅依据此数据此判断BF3分子的极性____________；(4)SiO2晶体的熔点比BF3晶体________(选填“高”、“低”)。

【答案】O B、Si、Al 非极性高

【解析】

【分析】

(1)同周期自左而右原子半径减小，电子层越多原子半径越大；在元素周期表中处于金属和非金属分界线附近的元素是B、Si、Al；

(2)最详尽描述核外电子运动状态的方式为核外电子轨道排布式，根据核外电子排布规律画出；处于不同能级的电子，能量不同，处于同一能级不同轨道的电子能量相同；

(3)BF3分子中三根B﹣F键的键长相等且键角也相等，为平面正三角形结构，正负电荷重心重合；根据晶体类型判断熔点高低，一般熔点：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体；

(4)BF3是分子晶体，SiO2是原子晶体。

【详解】

(1)同周期自左而右原子半径减小，电子层越多原子半径越大，故原子半径Na＞Mg＞Al＞Si ＞B＞O，在元素周期表中处于金属和非金属分界线附近的元素是B、Si、Al；

(2)最详尽描述核外电子运动状态的方式为核外电子轨道排布式，氧元素原子核外电子轨道排布式为：；

(3)BF3分子中三根B﹣F键的键长相等且键角也相等，为平面正三角形结构，正负电荷重心重合，为非极性分子；

(4)BF3是分子晶体，SiO2是原子晶体，故SiO2晶体的熔点比BF3晶体高。

2．下表标出的是元素周期表的一部分元素，回答下列问题：

（1）表中用字母标出的14种元素中，化学性质最不活泼的是____________（用元素符号表示，下同），金属性最强的是___________，非金属性最强的是___________，常温下单质为液态的非金属元素是_________，属于过渡元素的是______________（该空用字母表示）。

（2）B ，F ，C 气态氢化物的化学式分别为______________，其中以___________最不稳定。

（3）第三周期中原子半径最小的是__________________。

【答案】Ar K F Br M H 2O 、HCl 、PH 3 PH 3 Cl

【解析】

【分析】

由元素在周期表中位置，可知A 为氟、B 为氧、C 为磷、D 为碳、E 为Ar 、F 为Cl 、G 为硫、H 为Al 、I 为Mg 、J 为Na 、K 为Ca 、L 为钾、N 为Br 、M 处于过渡元素。

【详解】

（1）表中用字母标出的14种元素中，稀有气体原子最外层达到稳定结构，化学性质最不活泼的是Ar （用元素符号表示，下同）；

同周期自左而右金属性减弱、非金属性增强，同主族自上而下金属性增强、非金属性减弱，故上述元素中金属性最强的为K ，非金属性最强的为F ；

Br 2常温下为液态，根据元素在周期表中位置可知M 属于过渡元素；

故答案为：Ar ；K ；F ；Br ；M ；

（2）B ，F ，C 气态氢化物的化学式分别为H 2O 、HCl 、PH 3，同周期自左而右非金属性增强，同主族自上而下非金属性减弱，故非金属性O ＞P 、Cl ＞P ，非金属性越强，氢化物越稳定，与PH 3最不稳定，故答案为：H 2O 、HCl 、PH 3；PH 3；

（3）同周期自左而右原子半径减小，故第三周期中Cl 原子半径最小，故答案为：Cl 。

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．有7种短周期元素的原子序数按A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 的顺序依次增大，B 元素一种原子的含量常用于判定古生物遗体的年代，A 和C 元素的原子能形成4核10电子的微粒，D 和E 可形成离子化合物E 2D ，E 2D 中所有微粒的电子数相同，且电子总数为30，E 、F 、G 的最高价氧化物对应的水化物之间可以相互反应，G 和D 同主族。试回答下列问题：

(1)C 元素的原子结构示意图____________。

(2)A 和D 可形成化合物的化学式为__________________。

(3)F 的单质与E 元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为___________。

(4)上述元素形成的二元化合物中，能够用于漂白的气体物质中含有的化学键类型为___________。

(5)写出D 元素原子形成的10电子微粒X 与G 元素原子形成的18电子微粒Y 反应的离子方程式：_______________。 【答案】 H 2O 和H 2O 2 2Al+ 2OH -+2H 2O=2AlO 2-+3H 2↑ 共价键 H 2S+2OH -=S 2-+2H 2O 或HS -+OH -=S 2-+H 2O

【解析】

【分析】

7种短周期元素的原子序数按A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 的顺序依次增大；B 元素一种原子的含量常用于判定古生物遗体的年代，则B 为碳元素；A 和C 元素的原子能形成4核10电子的微粒，结合原子序数可知A 为氢元素、C 为氮元素；D 和E 可形成离子化合物E 2D ，E 2D 中所有微粒的电子数相同，且电子总数为30，故E +、D 2-离子核外电子数均为10，则D 为氧元素、E 为钠元素；E 、F 、G 的最高价氧化物对应的水化物之间可以相互反应，是氢氧化铝与强碱、强酸之间的反应，则F 为Al ；G 和D 同主族，则G 为硫元素，然后根据问题逐一分析解答。

【详解】

根据上述分析可知：A 是H ，B 是C ，C 是N ，D 是O ，E 是Na ，F 是Al ，G 是S 元素。