化学二模试题分类汇编——原子结构与元素周期表综合及答案解析

化学二模试题分类汇编——原子结构与元素周期表综合及答案解析
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．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 ⨯⨯⨯ 【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
=[(6×2
3
a)×3×c]cm3，晶胞密度=
2
A
m
V3
N6a c
=
⨯⨯⨯
，故答案为：六方最密堆积(A3
型)；12；
2
A
3
N6a c
⨯⨯⨯。

【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。

3．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。

4．正电子、负质子等都属于反粒子，它们跟普通电子、质子的质量、电荷量均相等，而电性相反。

科学家设想在宇宙的某些部分可能存在完全由反粒子构成的物质—反物质。

1997
年年初和年底，欧洲和美国的科研机构先后宣布：他们分别制造出9个和7个反氢原子。

这是人类探索反物质的一大进步。

（1）你推测反氢原子的结构是（____）
A．由1个带正电荷的质子与1个带负电荷的电子构成
B．由1个带负电荷的质子与1个带正电荷的电子构成
C．由1个不带电子的中子与1个带负电荷的电子构成
D．由1个带负电荷的质子与1个带负电荷的电子构成
（2）反物质酸、碱中和反应的实质是（____）
A．H-+OH+ =H2O B．H++OH+ =H2O
C．H-+OH- =H2O D．H++OH- =H2O
（3）若有反α粒子（α粒子即氦核），它的质量数为_________电荷数为_______。

【答案】B A42
【解析】
【分析】
根据反粒子特征和定义进行解答。

【详解】
(1)A.由一个带正电荷的质子和一个带负电荷的电子构成的，这是正常氢原子的构成，故A 错误；
B.由一个带负电荷的质子和一个带正电荷的电子构成的，符合反氢原子的构成, 故B正确；
C.由一个不带电的中子和一个带负电荷的电子构成的，不正确，因为反氢原子中电子带正电，故C错误；
D.由一个带负电荷的质子和一个带负电荷的电子构成，原子不显电性，不能都带负电荷。

故D错误。

答案：B。

(2)酸碱中和反应是H+ +OH-=H2O，根据反物质的定义特征，可知反物质酸碱中和反应为H- +OH+= H2O，所以A符合题意，答案：A；
(3)已知a粒子质量数为4，带2个正电荷，因此反a粒子质量数为4, 电荷数为-2。

答案：4；2。

【点睛】
根据反粒子的定义：正电子、负质子等都属于反粒子；反粒子的特征：它们跟普通电子、质子的质量、电荷量均相等，而电性相反进行解答。

5．已知A、B、C三种元素的原子中，质于数：A<B<C，且都小于18。

A元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍；B元素原子的M层电子数是L层电子数的一半；C元素原子的次外层电子数比最外层电子数多1。

试回答下列问题。

(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。

6．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。

7．下列各题中的物质均由核电荷数为1～10的元素组成。

请按下列要求填写化学式：（1）只由2个原子核和2个电子构成的分子是___。

（2）1个最外层有5个电子和3个只有1个电子的原子结合的分子是___。

（3）1个最外层有4个电子的原子和2个最外层有6个电子的原子结合的分子是___。

（4）由3个最外层是6个电子的原子结合而形成的分子是___。

（5）由2个原子核10个电子结合而成的分子是___。

（6）由5个原子核10个电子结合而成的分子是___。

【答案】H2 NH3 CO2 O3 HF CH4
【解析】
【分析】
根据前10号元素的电子排布，由成键特点和形成分子的原子数目推导常见的分子微粒；根据原子符号的含义解题。

【详解】
()1由题意可知，一个原子中含有一个电子，则原子为H，构成的分子为：2H；
()2由核外电子排布和形成分子的原子数目可知，原子分别是N和H，形成的分子为
NH；
3
()3由由核外电子排布和形成分子的原子数目可知，原子分别是C和O，形成的分子为
CO；
2
()4由核外电子排布和形成分子的原子数目可知，原子是O，形成的分子为3O；
()5由核外电子排布和形成分子的原子数目可知，该分子为HF；
()6由核外电子排布和形成分子的原子数目可知，该分子为4
CH。

【点睛】
考查元素化合物的推断，推断元素化合物是解题的根据，了解短周期元素构成的常见10电子、18电子物质是解题基础；常见10电子微粒：原子(Ne)；离子N3-、O2－、F－、Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、OH-、H3O+；分子(CH4、NH3、H2O、HF)等。

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H 2O 2，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H 2O 2的电子式为；
(2)⑥和⑨形成化合物为硫化钠，Na 2S 为离子化合物，Na +与S 2-之间通过离子键结合，用电子式表示Na 2S 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HNO 3、H 3PO 4、HClO 4，三种酸的酸性由强到弱的顺序为HClO 4>HNO 3>H 3PO 4；
(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=Na 2BeO 2+2H 2O ；
(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．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 2
2Mg+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。

10．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↑。

11．在玻璃生产中，熔炉里原料发生的主要反应为：
2Na 2CO 3+CaCO 3+3SiO 22Na 2SiO 3+CaSiO 3+3CO 2↑。

(1)某反应物在熔融状态下不导电，它属于______晶体。

(2)上述反应里所涉及的短周期元素原子半径由大到小的顺序为________。

(3)碳和硅属于同族元素，该族元素的原子最外层电子的价层电子表示式为________。

(4)写一个能比较碳元素和氧元素非金属性强弱的化学反应方程式：________。

(5)CO 2的电子式为_______。

(6)反应物Na 2CO 3与CaCO 3均能制备二氧化碳，但是往往不是都能使用稀硫酸，请说明理由。

______
【答案】原子 Na>Si>C>O ns 2np 2 22C+O CO 点燃 CaCO 3与稀硫酸反应生成的CaSO 4微溶于水，会附着在CaCO 3表面阻止反应进一步进行
【解析】
【分析】
(1)反应物中Na 2CO 3、CaCO 3为离子晶体，SiO 2为原子晶体；
(2)反应中涉及Na 、C 、Si 、O 、Ca 五种元素，根据它们在周期中的位置及元素周期律分析；
(3)C 、Si 位于第IVA ，最外层有4个电子，根据核外电子排布规律书写；
(4)根据二者形成化合物中元素化合价的正负判断；
(5)C 原子与2个O 原子形成4个共用电子对；
(6)根据反应产物的溶解性、反应进行的快慢分析。

【详解】
(1)反应物中Na 2CO 3、CaCO 3是盐，属于离子晶体，离子晶体在熔融状态时电离产生自由移动的离子，因此能导电，而SiO 2为原子晶体，原子之间通过共价键结合形成晶体，原子晶体在熔融状态下不导电；
(2)在上述反应中涉及Na 、C 、Si 、O 、Ca 五种元素，Ca 位于第四周期，Na 、Si 位于第三周期，C 、O 位于第二周期，由于同一周期的元素，原子序数越大，原子半径越小；不同周期的元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大，所以上述反应里所涉及的短周期元素原子半径由大到小的顺序为Na>Si>C>O ；
(3)碳和硅属于同一族元素，该族元素的原子最外层电子数为4个，根据核外电子排布规律可得该族元素的价层电子排布式为ns 2np 2；
(4)C 与O 2在点燃条件下发生反应产生CO 2气体，在该反应产生的CO 2中，C 为+4价，O 为-
2价，表明O吸引电子能力强，共用电子对偏小O原子，偏离C原子，从而证明元素的非金属性O>C；
(5)在CO2分子中，C原子与2个O原子形成4个共用电子对，从而使分子中每个原子都达到8个电子的稳定结构，电子式为；
(6)从理论上可知反应物Na2CO3与CaCO3均能制备二氧化碳，但是往往不是都能使用稀硫酸，Na2CO3与硫酸反应产生Na2SO4具有可溶性，对反应无影响，而CaCO3与稀硫酸反应生成的CaSO4微溶于水，会附着在CaCO3表面阻止反应进一步进行，因此就不能使用H2SO4制备CO2。

【点睛】
本题考查了晶体的类型、元素周期表的应用、电子式、气体飞制取方法等，把握原子的电子排布与元素的位置关系为解答的关键，要注重基础知识的学习，从物质的溶解性等分析气体制备试剂的使用情况。

12．原子、元素、核素、同位素等都属于重要的化学基本概念。

下列八种化学符号：1
1
H、
2 1H、146C、6
3
Li、23
11
Na、14
7
N、73Li、24
12
Mg
（1）涉及的核素共有__种；
（2）互为同位素的是__、__；
（3）质量数相等，但不能互称为同位素的是__；
（4）中子数相等，但质子数不相等的是__。

（5）氢的三种同位素是__，它们与氯的同位素35Cl、37Cl相互结合为氯化氢，可得氯化氢分子的种数为__。

【答案】8 6
3Li和7
3
Li 1
1
H和2
1
H 14
6
C和14
7
N 23
11
Na和24
12
Mg 1H、2H、3H 6
【解析】
【分析】
(1)核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子；
(2)具有相同质子数，不同中子数同一元素的不同原子互为同位素；
(3)根据同位素的概念和原子的表示方法思考；
(4)根据质量数=质子数+中子数的关系计算；
(5)根据氢原子有三种同位素和氯原子有两种同位素，它们两两结合生成氯化氢进行判断。

【详解】
(1)核素是指具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子，属于原子的有11H、12H、6
14C、36Li、1123Na、714N、37Li，1224Mg，它们都表示核素，即共有8种核素；
(2)质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素，在8种微粒中，36Li、37Li 质子数都是3，而中子数分别为3和4，即二者互为同位素．11H、12H质子数都是1，而中子数分别为0和1，即二者互为同位素；
(3)在8中微粒中，质量数相等的是614C、714N，它们的质子数分别为6和7而不相同，它们不能互称同位素；
(4)根据质子数等于质子数与中子数之和得，11H、12H、614C、36Li、1123Na、714N、37Li、。