备战高考化学专题复习分类练习 原子结构与元素周期表综合解答题含答案解析

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备战高考化学专题复习分类练习 原子结构与元素周期表综合解答题
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.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I 1(Zn)__________I 1(Cu)(填“大于”或“小于”)。

原因是__________
(3)ZnF 2具有较高的熔点(872℃ ),其化学键类型是__________;ZnF 2不溶于有机溶剂而ZnCl 2、ZnBr 2、ZnI 2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N A ,Zn 的密度为__________g·
cm -3
(列出计算式)。

【答案】1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 2或[Ar ]3d 104s 2 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 ZnF 2为离子化合物,ZnCl 2、ZnBr 2、ZnI 2的化学键以共价键为
主、极性较小 六方最密堆积(A 3型2A 3N 6a c
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【解析】 【分析】 【详解】
(1)Zn 原子核外有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1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 2或[Ar]3d 104s 2,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:1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 2或[Ar]3d 104s 2;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Cu<Zn,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、ZnBr2、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=12×1
6
+2×
1
2
+3=6,六棱柱底边边长为acm,高为ccm,六棱柱体积
2)×3×c]cm3,晶胞密度
=m
V
=
,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,①~⑧分别表示元素周期表中对应位置的元素
(1)用电子式表示①与②形成化合物A 的过程:________
(2)已知⑥原子的最外层有2个电子,请画出⑥原子的结构示意图:______________
(3)含有④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③④⑤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⑦的稳定化合态为+2 价,且⑦与③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)①与③,①与④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)⑧的一种氧化物为无色气体,在空气中能迅速变成红棕色。

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①与②③④四种元素的化合物相互反应放出气体的离子方程式为_________。

【答案】 HF>H2O>H2S
H2O>HF>H2S 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,①元素位于元素周期表的第一周期第ⅠA族,为H元素,②元素位于元素周期表的第三周期第ⅠA族,为Na元素,③元素位于元素周期表的第二周期第ⅥA族,为O元素,④元素位于元素周期表的第三周期第ⅥA族,为S元素,⑤元素位于元素周期表的第二周期第ⅦA族,为F元素,⑥元素位于元素周期表第四周期第Ⅷ族,为26号元素Fe,⑦元素位于元素周期表的第六周期第ⅣA族,为Pb元素,⑧元素位于元素周期表的第二周期第ⅤA族,为N元素,据此分析解答问题。

【详解】
(1)由上述分析可知,①为H元素,②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)⑥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性越强,由于非金属性:F>O>S,则气态氢化物的稳定性:HF>H2O>H2S,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:H2O>HF,则H2O>HF>H2S,故答案为:
HF>H2O>H2S;H2O>HF>H2S;
(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)⑧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,2L×[x-(+2)]=0.5L×4,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。

3.A、B、C、D、E都是短周期元素,原子序数依次增大,A、B处于同一周期,C、D、E 同处另一周期。

C、B可按原子个数比2∶1和1∶1分别形成两种离子化合物甲和乙。

D、A按原子个数比3∶2形成离子化合物丙。

E是地壳中含量最高的金属元素。

根据以上信息回答下列问题:
(1)B元素在周期表中的位置是__________,乙物质化学式是__________。

(2)A、B、C、D、E五种元素的原子半径由小到大的顺序是__________(用元素符号填写)。

(3)E的单质加入到C的最高价氧化物对应的水化物的溶液中,发生反应的离子方程式是
____________________________________。

【答案】第二周期VIA族 Na2O2 O<N<Al<Mg<Na 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
【解析】
【分析】
C、B可按原子个数比2∶1和1∶1分别形成两种离子化合物甲和乙,可知C为Na元素,B为O元素,甲为Na2O,乙为Na2O2;E是地壳中含量最高的金属元素,则E为Al元素;
A、B、C、D、E都是短周期元素,原子均小于Al的原子序数,D、A按原子个数比3∶2形成离子化合物丙,可知A为N元素,D为Mg元素,丙为Mg3N2。

【详解】
(1)B为O元素,在周期表中第二周期VIA族,乙物质为过氧化钠,化学式是Na2O2,故答案为:第二周期VIA族;Na2O2;
(2)Na、Mg、A l在第三周期,O、N在第二周期,同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,则O<N<P<Al<Mg<Na,即O<N<Al<Mg<Na,故答案为:O<N<Al<Mg<Na;
(3)铝能跟氢氧化钠溶液发生反应生成偏铝酸盐和氢气,其反应的离子反应方程式为
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,故答案为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。

【点睛】
一般情况下,原子个数比按2∶1和1∶1可分别形成H2O、H2O2或Na2O、Na2O2,H2O、H2O2为共价化合物,Na2O、Na2O2为离子化合物。

4.A、B、C、D、E、F、G、H为八种短周期主族元素,原子序数依次增大。

A、F的最外层电子数分别等于各自的电子层数,其中A的单质在常温下为气体。

C与B、H在元素周期表中处于相邻位置,这三种元素原子的最外层电子数之和为17。

D与F同周期。

G的单质常用作半导体材料。

请回答:
(1)C和H分别与A形成的简单化合物沸点较高的是________(填化学式),理由是
_____________。

(2)C、E形成的简单离子半径大小:r(C)______r(E)(填>、<或=)
(3)请写出F最高价氧化物对应的水化物在水溶液中的电离方程式______________。

(4)B与G形成的化合物常用于做耐高温材料,工业可用碳热还原法制取:将G的氧化物与B的单质在1400℃条件下和足量的碳反应,请写出化学反应方程式_____________。

【答案】H 2O H2O分子间存在氢键>H++AlO2-+H2O Al(OH)3Al3++3OH-
3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO
【解析】
【分析】
A、B、C、D、E、F、G、H为八种短周期主族元素,原子序数依次增大。

A、F的最外层电子数分别等于各自的电子层数,其中A的单质在常温下为气体,则A为H;G的单质常用作半导体材料,G为Si,结合原子序数可知F为Al;C与B、H在元素周期表中处于相邻位置,这三种元素原子的最外层电子数之和为17,17÷3=5…2,B为N、C为O、H为S,D与F同周期,位于第三周期,D为Na、E为Mg,以此来解答。

【详解】
由上述分析可知,A为H、B为N、C为O、D为Na、E为Mg、F为Al、G为Si、H为S。

(1)C和H分别与A形成的简单化合物分别是H2O、H2S,其中沸点较高的是H2O,原因是
H2O 分子间存在氢键,增加了分子之间的吸引力;
(2)O2-、Mg2+核外电子排布相同。

具有相同电子排布的离子中,原子序数大的离子半径小,则C、E形成的简单离子半径大小:r(C)>r(E);
(3)F最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3是两性氢氧化物,在水溶液中存在酸式电离和碱式电离,电离方程式为H++AlO 2-+H2O Al(OH)3Al3++3OH-;
(4)将G的氧化物与B的单质在1400℃条件下和足量的碳反应,其化学反应方程式为
3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO。

【点睛】
本题考查元素及化合物的推断及物质性质的方程式表示。

把握原子结构、元素的位置、质子数关系来推断元素为解答的关键,注意元素化合物知识的应用,题目侧重考查学生的分析与应用能力。

5.A、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F的单质通入足量NaOH溶液中,发生反应的离子方程式是______。

H H2O2 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
【答案】N Na 3
1
【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,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
H;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
符号表示为3
1

(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。

6.A、B、C为短周期元素,在周期表中所处的位置如图所示。

A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数,B原子核内质子数和中子数相等。

(1)写出A、B、C的名称:A_____、B_____、C_____。

(2)C在元素周期表中的位置是_____。

(3)B的原子结构示意图为_____,C的氢化物与B的氢化物的稳定性强弱顺序> (填化学式)。

_______
(4)比较A、C的原子半径:A_____(填“>”“<”或“=”)C。

【答案】氮硫氟第二周期ⅦA HF>H2S >
【解析】
【分析】
A、B、C为短周期元素,由它们在周期表中的位置,可知A、C处于第二周期,B处于第三周期,令A原子核外电子为x,则B质子数为x+9,C核外电子数为x+2,则:x+x+2=x+9,解得x=7,故A为N元素、B为S元素、C为F元素,据此解答。

【详解】
A、B、C为短周期元素,由它们在周期表中的位置,可知A.C处于第二周期,B处于第三周期,令A原子核外电子为x,则B质子数为x+9,C核外电子数为x+2,则:x+x+2=x+9,解得x=7,故A为N元素、B为S元素、C为F元素,
(1)由上述分析可知,A为氮、B为硫、C为氟;
(2)C为氟,处于周期表中第二周期Ⅶ A族;
(3)B为S元素,原子结构示意图为;非金属性:F>S,非金属性越强其对应简单
气态氢化物的稳定性越大,故氢化物稳定性:HF>H2S;
(4) A为N、C为F,同一周期,自左至右,元素的原子半径减小,故原子半径:N>F。

7.有关元素X、Y、D、E的信息如下:
元素有关信息
X地壳中含量最高的元素
Y第三周期中原子半径最小的元素
D最高价氧化物既能溶于强酸又能溶于强碱
E单质是生活中常见金属,其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏
用化学用语
....回答下列问题:
(1)D在元素周期表中的位置为____。

(2)X、Y、D形成的简单离子的半径由大到小为_____。

(3)X的一种氢化物可用于实验室制取X的单质,其反应的化学方程式为_________,D 的单质溶于强碱的离子方程式为________。

(4)E元素与Y元素可形成EY2和EY3两种化合物,下列说法正确的是(填序号)_____。

①保存EY2溶液时,需向溶液加入少量E单质
②EY2、EY3均能通过化合反应生成
③向煮沸的NaOH溶液中滴加几滴饱和EY3溶液,可以制得胶体
【答案】第三周期第ⅢA族 r(Cl-)>r(O2-)>r(Al3+) 2H2O2
2
MnO
2H2O+O2↑2Al+2OH-
+2H2O=2A1O2-+3H2↑①②
【解析】
【分析】
X是地壳中含量最高的元素,则其为氧(O);Y为第三周期中原子半径最小的元素,则其为氯(Cl);D元素的最高价氧化物既能溶于强酸又能溶于强碱,则其为铝(Al);E的单质是生活中常见金属,其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏,则其为铁(Fe)。

【详解】
(1)铝的原子结构示意图为,则其在元素周期表中的位置为第三周期第ⅢA族;
(2)比较O2-、Al3+、Cl-的半径时,O2-、Al3+为两个电子层数,Cl-为三个电子层,则Cl-半径最大,O2-、Al3+的核电荷数,前者为8后者为13,所以离子半径前者大于后者,从而得出离子半径大小关系为r(Cl-)>r(O2-)>r(Al3+);
(3)X的一种氢化物可用于实验室制取X的单质,则其为H2O2,其反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑,Al的单质溶于强碱离子的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2A1O2-+3H2↑;
(4)①保存FeCl2溶液时,需向溶液加入少量Fe单质,以防止Fe2+被空气中O2氧化,①正确;
②FeCl2可由Fe与FeCl3化合制得,FeCl3可由Fe与Cl2化合制得,②正确;
③向煮沸的NaOH溶液中滴加1~2mL饱和FeCl3溶液,并继续煮沸至液体呈红褐色,可以制得胶体,③错误;
故选①②。

【点睛】
比较原子或离子半径时,通常先看电子层数,一般情况下,电子层数越多,半径越大;当电子层数相同时,比较核电荷数,核电荷数越大,半径越小;当电子层数、核电荷数均相同时,比较最外层电子数,最外层电子数越多,半径越大。

8.如表所示为元素周期表的一部分,参照元素①~⑩在表中的位置,请回答下列问题:
(1)写出①和④两种元素原子按1:1组成的常见化合物的电子式______。

(2)用电子式表示⑥和⑨形成化合物的过程:______。

(3)③、⑧、⑩的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为 ______(用化学式表示)。

(4)已知周期表中存在对角相似规则,如②与⑦在周期表中处于对角线位置则化学性质相似,②的氧化物、氢氧化物也有两性,写出②的氢氧化物与⑥的氢氧化物反应的化学方程式 ______。

(5)⑤、⑥、⑩的离子半径由大到小的顺序为 ______(用离子符号表示)。

【答案】 HClO4>HNO3>H3PO4
Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O Cl->F->Na+
【解析】
【分析】
由元素在周期表中位置,可知①是H,②是Be,③是N,④是O,⑤是F,⑥是Na,⑦是Al,⑧是P,⑨是S,⑩是Cl。

(1)①和④两种元素原子按1:1组成的常见化合物为过氧化氢;
(2)⑥和⑨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)②的氢氧化物与⑥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①是H,②是Be,③是N,④是O,⑤是F,⑥是Na,⑦是Al,⑧是P,⑨是S,⑩是Cl。

(1)①和④两种元素原子按1:1组成的常见化合物为过氧化氢,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)⑥和⑨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,③、⑧、⑩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HClO4>HNO3>H3PO4;
(4)②的氢氧化物Be(OH)2是两性氢氧化物,可以与⑥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;
(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⑤、⑥、⑩三种元素的离子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。

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四种核电荷数小于20的元素,A原子最外层电子数是次外层的2倍;B原子核外K层比M层电子数多1;C原子最外层电子数是其电子层数的3倍;D能形成D2-,D2-的M层为最外层。

试回答下列问题:
(1)写出A、B、C、D 四种元素的元素符号:A______、B______、C______、D______.
(2)写出A、B、C、D 四种元素中的任意3种元素所能形成的常见化合物的化学式______、______、______。

【答案】C Na O S Na2CO3 Na2SO3 Na2SO4
【解析】
【分析】
A原子最外层电子数是次外层的2倍,则A为碳元素;B原子核外K层比M层电子数多1,则B为钠元素;C原子最外层电子数是其电子层数的3倍,则C为氧元素;D能形成D2-,D2-的M层为最外层,则S为硫元素。

【详解】
A原子最外层电子数是次外层的2倍,则A为碳元素;B原子核外K层比M层电子数多1,则B为钠元素;C原子最外层电子数是其电子层数的3倍,则C为氧元素;D能形成D2-,D2-的M层为最外层,则S为硫元素;
(1)由分析可知:A、B、C、D 四种元素的元素符号分别为C、Na、O、S;
(2) C、Na、O、S 四种元素中的任意3种元素所能形成的常见化合物的化学式有Na2CO3、Na2SO3、Na2SO4。

11.已知元素X、Y、Z质子数都小于18,并且质子数X+Y=Z。

X原子的电子层数与它的
核外电子总数相同,Z 原子有两个电子层,外层电子数是内层的电子数的三倍,则 (1)X 是___________,Z 是___________;Y 原子结构示意图___________。

(2)由Y 和Z 组成,且Y 和Z 的质量比为7∶20的化合物的分子式是___________。

(3)X 、Z 可以形成两种化合物A 和B ,A 中原子个数比为2∶1,则A 的摩尔质量是___________。

B 中两原子个数比为1∶1,实验室常用B 制备少量的氧气,写出该反应的化学反应方程式___________。

【答案】H 元素 O 元素
N 2O 5 18g/mol 2H 2O 22
MnO =====2H 2O+O 2↑ 【解析】
【分析】
元素X 、Y 、Z 质子数都小于18,X 原子的电子层数与它的核外电子总数相同,则X 为H 元素;Z 原子有两个电子层,外层电子数是内层的电子数的三倍,最外层电子数为6,则Z 为O 元素;由于质子数X+Y=Z ,故Y 质子数=8-1=7,故Y 为N 元素,据此分析。

【详解】
元素X 、Y 、Z 质子数都小于18,X 原子的电子层数与它的核外电子总数相同,则X 为H 元素;Z 原子有两个电子层,外层电子数是内层的电子数的三倍,最外层电子数为6,则Z 为O 元素;由于质子数X+Y=Z ,故Y 质子数=8-1=7,故Y 为N 元素。

(1)X 是H 元素,Z 是O 元素;Y 为N 元素,原子结构示意图为; (2)m (N ):m (O )=7:20,可知n (N ):n (O )=714:2016
=2:5,故该化合物为N 2O 5; (3)H 、O 可以形成两种化合物A 和B ,A 中X 、Z 原子个数比为2:1,则A 为H 2O ,则A 的摩尔质量是18g/mol ;B 中两原子个数比为1∶1,则B 为H 2O 2,实验室常用H 2O 2制备少
量的氧气,反应的化学反应方程式为2H 2O 22MnO
=====2H 2O+O 2↑。

12.海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下:
(1)写出步骤I 中生成低浓度Br 2的离子方程式______。

(2)步骤I 中已获得Br 2,步骤I 中又将Br 2还原为Br -,其目的为富集溴元素,请写出步骤II 的化学方程式_______。

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