高考化学综合题专题复习【原子结构与元素周期表】专题解析含答案

高考化学综合题专题复习【原子结构与元素周期表】专题解析含答
案
一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析）
1．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OX2，(O、X分别表示氧和②的元素符号，即OX2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(NO3)2溶液中的离子方程式__。

【答案】Mg 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ HClO4 NaOH F Na 2F2+2OH-=OF2+2F-+H2O 3SO2+2NO3-+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓+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+2H2O=2Na++2OH-+H2↑；
（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HClO4，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）F2与NaOH反应生成OF2，离子方程式为2F2+2OH-=OF2+2F-+H2O；
（6）⑦为S元素，⑦的低价氧化物为SO2，SO2在Ba(NO3)2溶液中发生氧化还原反应，SO2变成SO42-，NO3-变成NO，方程式为3SO2+2NO3-+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+。

2．如图是元素周期表的一部分，表中所列字母分别代表一种元素。

根据表中所列元素回答下列问题：
(1)元素d在元素周期表中的位置是________，元素h与f的原子序数相差_____。

(2)元素b、c、f形成的简单离子中半径最小的是______(填离子符号)，原子半径最小的是______(填元素符号)。

(3)表中第三周期所列元素的非金属性最强的是______（填元素符号），e、f、g三种元素的简单氢化物中最不稳定的是______（填化学式）。

(4)元素g与元素b的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式为______。

(5)铅(Pb)、锡(Sn)、锗(Ge)与碳(C)、硅(Si)属于同主族元素，常温下，在空气中，单质锡、锗均不反应而单质铅表面生成一层氧化铅；单质锗与盐酸不反应，而单质锡与盐酸反应。

由此可得出以下结论：
①锗的原子序数为______；
②铅(Pb)、锡(Sn)、锗(Ge)的+4价氢氧化物的碱性由强到弱的顺序为___________（用化学式表示）。

(6)最近，德国科学家实现了铷原子气体的超流体态与绝缘态的可逆转换，该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破。

已知铷(Rb)是37号元素，相对原子质量是85.5，与钠同主族。

回答下列问题：
①铷在元素周期表中的位置为__________________。

②同主族元素的同类化合物的性质相似，请写出AlCl3与RbOH过量反应的离子方程式：
_____________________。

③现有铷和另一种碱金属形成的混合金属50 g，当它与足量水反应时，放出标准状况下的氢气22.4 L，另一种碱金属可能是__________。

（填序号）
A．Li B．Na C．K D．Cs
【答案】第三周期第ⅢA族 18 Mg2+ S Cl PH3 NaOH+HClO4=NaClO4+H2O 32
Pb(OH)4>Sn(OH)4>Ge(OH)4第五周期第ⅠA族 Al3++4OH-=AlO2-+2H2O (或写为Al3++4OH-
=[Al(OH)4]-) AB
【解析】
【分析】
由元素在周期表的位置可知，a是N元素，b为Na元素，C为Mg元素，d为Al元素，e 为P元素，f为S元素，g为Cl元素，h为Se元素，然后根据元素周期律分析解答。

【详解】
根据元素在周期表的位置可知确定各种元素分别是：a是N元素，b为Na元素，C为Mg 元素，d为Al元素，e为P元素，f为S元素，g为Cl元素，h为Se元素。

(1)元素d为Al，原子核外电子排布是2、8、3，所以在元素周期表中的位置是第三周期IIIA族，f是16号元素S，h是34号元素Se，h与f原子序数相差34-16=18；
(2)b、c、f形成的简单离子分别是Na+、Mg2+、S2-，Na+、Mg2+核外电子排布为2、8，具有两个电子层，S2-核外电子排布是2、8、8，具有三个电子层，离子核外电子层数越多，离子半径越大，对于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越大，离子半径越小，所以，三种离子中离子半径最小的是Mg2+；Na、Mg、S都是同一周期的元素，原子序数越大，原子半径越小，所以三种元素的原子半径最小的是S；
(3)同一周期的元素，原子序数越大，元素的非金属性越强，表中第三周期元素的非金属性最强是Cl；元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强，e、f、g三种元素分别表示P、S、Cl，元素的非金属性：P<S<Cl，所以它们形成的简单气态氢化物最不稳定的是PH3；
(4)g元素与b元素的最高价氧化物对应水化物分别是HClO4、NaOH，HClO4是一元强酸，NaOH是一元强碱，二者混合发生中和反应产生盐和水，反应的化学方程式为
NaOH+HClO4=NaClO4+H2O；
(5)①锗位于Si元素下一周期，二者原子序数相差18，所以Ge的原子序数为14+18=32；
②由于同一主族的元素从上到下元素的金属性逐渐增强，所以根据铅(Pb)、锡(Sn)、锗(Ge)在元素周期表的位置可知，元素的金属性Pb>Sn>Ge，元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，故铅(Pb)、锡(Sn)、锗(Ge)的+4价氢氧化物的碱性由强到弱的顺序为Pb(OH)4>Sn(OH)4>Ge(OH)4；
(6)①铷(Rb)是37号元素，原子核外有5个电子层，最外层有1个电子，所以37号元素在元素周期表中的位置为第五周期第ⅠA族；
②铷(Rb)与钠同主族，由于Rb的金属性比Na强，所以RbOH是一元强碱，AlCl3与过量的RbOH反应产生的离子方程式为Al3++4OH-= AlO2-+2H2O (或写为Al3++4OH-=[Al(OH)4]-)；
③22.4 L标准状况下的H2的物质的量n(H2)=22.4 L÷22.4 L/mol=1 mol，铷和水反应的化学方程式为2Rb+2H2O=2RbOH+H2↑，可知2 molRb反应产生1 mol H2，由碱金属与水反应的化
学方程式为2M+2H2O=2MOH+H2↑可知混合金属的平均摩尔质量M=50?g
2?mol
=25 g/mol，Rb
的摩尔质量为85.5 g/mol，则另一种碱金属的摩尔质量一定小于25 g/mol，所以另一种碱金属可能是Li或Na，故合理选项是AB。

【点睛】
本题考查元素周期表和元素周期律的应用的知识。

掌握元素的位置、原子结构与物质性质的关系解答本题的关键，注意规律性知识的应用，侧重考查学生的分析与应用能力。

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．下表是元素周期表的一部分。

表中所列的字母分别代表某一化学元素。

（1）下列________（填写编号）组元素的单质可能都是电的良导体。

①a、c、h ②b、g、k ③c、h、l ④d、e、f
（2）以上13种元素中，____（填写字母）元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。

i在周期表中的位置_________。

（3）如果给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。

核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响：原子核对核外电子的吸引力；形成稳定结构的倾向。

下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量（kJ·mol－1）；
锂X Y
失去第一个电子519502580
失去第二个电子729645701820
失去第三个电子1179969202750
①通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量______________。

②表中X可能为以上13种元素中的_____（填写字母）元素。

用元素符号表示X和j形成化合物的化学式_____。

③Y是周期表中_____族元素。

【答案】①④ m 第三周期ⅤA族 Li原子失去1个电子后形成稳定结构，此时再失去1个电子很困难 a Na2O和Na2O2ⅢA
【解析】
【分析】
(1)金属是导体(锗是半导体)，石墨是导体；
(2)越容易失去第一个电子，第一电离能越小；
(3)根据电离能的大小结合原子核外电子排布判断可能的元素种类，注意电离能的大小能判断出元素的化合价，即最外层电子数。

【详解】
根据元素周期表中元素的分布知识，可以知道a是Na，b是H，c是Mg，d是Sr，e是Sc，f是Al，g是Ge，h是C，j是O，i是P，k是Sb，l是Cl，m是Ar；
(1)金属是电的良导体，石墨棒是电的良导体，金属有Na、Mg、Sr、Sc、Al，锗是半导体，故答案为：①④；
(2)从题目所给信息知道，原子失电子所需能量不仅与原子核对核外电子的吸引力有关，还与形成稳定结构的倾向有关．结构越稳定失电子所需能量越高，在所给13种元素中，处于零族的m元素已达8e-的稳定结构，因此失去核外第一个电子需要的能量最多；i是P，位于元素周期表的第三周期ⅤA族；
(3)①锂原子核外共有3个电子，其中两个在K层，1个在L层，当失去最外层的一个电子后，锂离子处于稳定结构，根据题给信息可知，要使锂离子再失去电子便会形成不稳定结构，因此锂原子失去第二个电子时所需能量远大于失去第一个电子所需的能量；
②由表中数据可知：X失去第2个电子所需能量远大于失去第一个电子所需的能量(9倍多)，而失去第三个、第四个电子所需能量皆不足前者的两倍，故第一个电子为最外层的1个电子，而其他几个电子应处于内层；结合所给的周期表知，X应为a，即钠元素，和j即氧元素所形成的化合物化学式分别为Na2O和Na2O2；
③由表中所给Y的数据可知，Y失去第1、2、3个电子所需能量差别不大，而失去第4个电子所需能量远大于失去第3个电子所需的能量，因此Y元素的最外层有3个电子，即为ⅢA族的元素Al。

5．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
【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H2O＞HF＞HCl；
(5)NH3溶于水后，形成的NH3•H2O中，根据NH3•H2O的电离方程式为NH3•H2O⇌NH4++OH-，可知结构中含有铵根和氢氧根的基本结构，故NH3•H2O结构为b，故答案为b。

6．A、B、C、D四种元素都是短周期元素。

A元素的离子具有黄色的焰色反应。

B离子带
有2个单位正电荷，且B元素的离子结构和Ne具有相同的电子层排布。

H2在C单质中燃
烧产生苍白色火焰，D元素原子的电子层结构里，最外层电子数是次外层电子数的3倍。

根据上述条件回答：
(1)元素C位于第___周期第___族。

(2)A是___元素，B是___元素，D是___元素。

(3)A与D形成稳定的化合物的化学式为___，此化合物与水反应的化学方程式为___。

(4)C元素的单质有毒，可用A的最高价氧化物对应的水化物的溶液吸收，其离子方程式为___。

【答案】三ⅦA Na Mg O Na2O2 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 【解析】
【分析】
A、B、C、D四种元素都是短周期元素，A元素的离子具有黄色的焰色反应，则A为Na元素；B离子带两个单位正电荷，且B元素的离子结构和Ne具有相同的电子层排布，则B
为12号Mg元素；H2在C单质中燃烧产生苍白色火焰，则C为Cl元素；D元素原子的电
子层结构中，最外层电子数是次外层电子数的3倍，则D原子核外有2个电子层，次外层为2，最外层电子为2×3=6，D为O元素，然后利用元素及其单质、化合物的性质来解
答。

根据上述分析可知A是Na元素，B是Mg元素，C是Cl元素，D是O元素。

(1)元素C是Cl，Cl原子核外电子排布为2、8、7，所以Cl元素在周期表中位于第三周期第ⅦA族；
(2)根据上述分析可知：A是Na元素，B是Mg元素，D是O元素；
(3)A 是 Na，D是O，Na与O形成的稳定化合物为Na2O2，Na2O2与水反应产生NaOH和
O2，反应的化学方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；
(4)元素C是Cl，Cl元素的单质Cl2是有毒气体，可以与NaOH在溶液中反应产生NaCl、NaClO和H2O，反应方程式为：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+ H2O，离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，所以用NaOH溶液吸收氯气可消除氯气对环境造成的污染。

【点睛】
本题考查了元素的位置、结构、性质的关系及应用。

正确推断各元素为解答本题的关键，要明确元素周期表结构、元素周期律的内容，并结合元素及其单质、化合物的性质进行解答。

7．A、B、C、D四种元素都是短周期元素，A元素的离子具有黄色的焰色反应。

B元素的离子结构和Ne 具有相同的电子层排布；5.8 g B的氢氧化物恰好能与100 mL2 mol·L-1盐酸完全反应；B原子核中质子数和中子数相等。

H2在C单质中燃烧产生苍白色火焰。

D元素原子的电子层结构中，最外层电子数是次外层电子数的3倍。

根据上述条件完成下列问题：
(1)C元素位于第______周期第_____族，它的最高价氧化物的化学式为____。

(2)A元素是_____，B元素是_____，D元素是_____。

(填元素符号)
(3)A与D形成稳定化合物的化学式是______，该化合物中存在的化学键类型为___，判断该化合物在空气中是否变质的简单方法是______。

(4)C元素的单质有毒，可用A的最高价氧化物对应的水化物的溶液吸收，其离子方程式为______。

【答案】三ⅦA Cl2O7 Na Mg O Na2O2离子键和(非极性)共价键看表面颜色是否变白 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
【解析】
【分析】
A、B、C、D四种元素都是短周期元素，A元素的离子具有黄色的焰色反应，则A为Na元素；5.8 g B的氢氧化物恰好能与100 mL2 mol/L盐酸完全反应，n(H+)=n(OH-)，设B的化合
价为x，摩尔质量为y，则
5.8?
17
g
y x
×x=0.2，显然x=2，y=24符合，B原子核中质子数和中
子数相等，则B的质子数为12，即B为Mg元素；H2在C单质中燃烧产生苍白色火焰，则C为Cl元素；D元素原子的电子层结构中，最外层电子数是次外层电子数的3倍，则次外层为2，最外层为6符合，即D为O元素，然后利用元素及其单质、化合物的性质来解答。

【详解】
根据上述分析可知A是Na，B是Mg，C是Cl，D是O元素。

(1)C是Cl元素，Cl原子核外电子排布为2、8、7，根据原子核外电子排布与元素位置的关系可知：Cl位于元素周期表第三周期第ⅦA族，Cl最外层有7个电子，最高化合价为+7价，其最高价氧化物为Cl2O7；
(2)根据以上分析可知A是Na元素，B是Mg元素，D是O元素；
(3)A、D两种元素形成的稳定氧化物是Na2O2，该物质属于离子晶体，含有离子键和非极性共价键。

过氧化钠为淡黄色，Na2O2容易与空气中的CO2、H2O发生反应，若变质，最终会变为白色的Na2CO3，所以判断该化合物在空气中是否变质的简单方法是看表面颜色是否变白；
(4)C是Cl元素，其单质Cl2是有毒气体，可根据Cl2能够与NaOH溶液反应的性质除去，反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。

【点睛】
本题考查了元素及化合物的推断、元素的位置与原子结构及性质的关系。

明确元素的推断是解答本题的关键，掌握元素的位置、结构、性质的关系及应用，熟悉元素及其单质、化合物的性质即可解答。

8．A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的原子序数依次增大。

①A元素组成的单质是相同条件下密度最小的物质；②B元素原子的最外层电子数是其内层电子总数的2倍；③D 原子的电子层数与最外层电子数之比为3：1；④E元素的最外层电子数是电子层数的2倍；⑤C与E同主族。

请回答下列问题：
(1)B元素在周期表中的位置是：______________
(2)写出化合物D2C2的电子式____________；该化合物中所含化学键类型为____________
(3)化合物A2C和A2E中，沸点较高的是______________(填化学式)
(4)化合物EC2常温下呈气态，将其通入Ba(NO3)2溶液中，有白色沉淀和NO气体放出，该反应的离子方程式为_______________
(5)元素A、B、C按原子个数比2：1：1组成的化合物是常见的室内装修污染物，该物质的分子空间构型为______________；该化合物中B原子的杂化轨道类型为______________
【答案】第二周期第IVA族离子键、共价键 H2O
3SO2+3Ba2++2NO3-+2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+平面三角形 sp2
【解析】
【分析】
A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的原子序数依次增大。

①A元素组成的单质是相同条件下密度最小的物质，则A是H元素；②B元素原子的最外层电子数是其内层电子总数的2倍，则B原子核外有2个电子层，核外电子排布是2、4，B是C元素；③D原子的电子层数与最外层电子数之比为3：1，则D核外电子排布式是2、8、1，D是Na元素；④E 元素的最外层电子数是电子层数的2倍，则E核外电子排布是2、8、6，E是S元素；⑤C 与E同主族，原子序数小于Na，大于C，则C是O元素。

结合元素的单质及化合物的结构、性质分析解答。

【详解】
根据上述分析可知A是H，B是C，C是O，D是Na，E是S元素。

(1) B是C元素，在周期表中的位置是第二周期第IVA族；
(2)化合物D2C2是Na2O2，该物质中Na+与O22-通过离子键结合，在O22-中两个O原子通过共价键结合，所以其电子式为：；该化合物中所含化学键类型为离子键、共价键；
(3)化合物A2C是H2O，A2E是H2S，由于在H2O分子之间存在氢键，增加了分子之间的吸引力，使物质气化消耗较多的能量，因此沸点较高的是H2O；
(4)化合物EC2是SO2，在常温下呈气态，该物质具有还原性，将其通入Ba(NO3)2溶液中，有白色沉淀和NO气体放出，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得该反应的离子方程式为3SO2+3Ba2++2NO3-+2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+；
(5)元素A、B、C按原子个数比2：1：1组成的化合物CH2O是常见的室内装修污染物，该物质的分子中，C原子采用sp2杂化，与O原子形成共价双键，再与2个H原子形成2个共价键，分子空间构型为平面三角形。

【点睛】
本题考查了元素的原子结构与物质性质的关系、有电子转移的离子方程式书写等知识。

根据题干信息正确推断元素是解题关键，能很好的反映学生对饮水机化合物的性质及物质结构理论的掌握和应用情况。

9．X、Z、Q、R、T为前四周期元素，且原子序数依次增大。

X和Q属同族元素，X和R可形成化合物XR4；R2为黄绿色气体；Z与X同周期且基态原子的s轨道和p轨道的电子总数相等；T2+的3d 轨道中有5个电子。

请回答下列问题：
(1)Z基态原子的电子排布式是______；Z所在周期元素中，最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是______（填化学式）。

(2)利用价层电子对互斥理论判断 RZ3-的立体构型是______；RZ3-的中心原子的杂化轨道类型为______。

(3)水中T含量超标，容易使洁具和衣物染色．RZ2可以用来除去水中超标的T2+，生成黑色沉淀TZ2，当消耗0.2molRZ2时，共转移了1mol电子，则反应的离子方程式为
___________。

【答案】1s22s22p4 HNO3三角锥形 sp3杂化 2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+2Cl﹣+12H+【解析】
【分析】
X、Z、Q、R、T为前四周期元素，且原子序数依次增大，R2为黄绿色气体，则R为Cl；X 和R可形成化合物XR4，则X为+4价，处于IVA族，X和Q属同族元素，可推知X为C元素、Q为Si；Z与X同周期且基态原子的s轨道和p轨道的电子总数相等，则Z核外电子排布为1s22s22p4，因此Z为O元素；T2+的3d轨道中有5个电子，原子核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d54s2，则T为Mn，据此解答。

【详解】
根据上述分析可知：X是C元素，Z是O元素，Q是Si元素，R是Cl元素，T是Mn元
素。

(1)Z 是O 元素，O 基态原子的电子排布式是1s 22s 22p 4；Z 所在周期元素中，元素最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HNO 3；
(2) RZ 3-是ClO 3-，ClO 3-离子中中心原子Cl 原子孤电子对数=71232
+-⨯=1，价层电子对数为3+1=4，则ClO 3-立体构型是三角锥形，其中心原子Cl 原子的杂化轨道类型为sp 3 杂化； (3)水中Mn 含量超标，容易使洁具和衣物染色，ClO 2可以用来除去水中超标的Mn 2+，生成黑色沉淀MnO 2，当消耗0.2molClO 2时，共转移了1mol 电子，假设Cl 元素在还原产物中化合价为a ，则0.2mol×(4-a)=1mol ，解得a=-1，即ClO 2被还原变为Cl -，根据电荷守恒可知，
还产生了H +，则反应的离子方程式为：2ClO 2+5Mn 2++6H 2O=5MnO 2↓+2Cl ﹣+12H +。

【点睛】
本题考查结构、性质、位置关系应用、核外电子排布、杂化方式判断、氧化还原反应等，较为全面的考查了元素化合物、物质结构理论及氧化还原反应的分析与判断能力，是对学生对知识的迁移运用能力的综合考查。

10．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。

11．A 、B 、C 、D 、E 、F 六种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。

已知：A 元素的原子半径最小，B 元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，C 元素的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应能生成盐，D 与E 同主族，E 元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2。

请回答：
（1）元素C 在周期表中的位置是________。

（2）元素D 的单质与金属钠反应生成的化合物可作潜水面具中的供氧剂，这种化合物与水反应的离子方程式____________________________________。

（3）D 和E 两种元素相比较，其原子得电子能力较强的是________(写名称)。

以下说法中，可以证明上述结论的是__________(填写编号)。

a ．比较这两种元素的常见单质的沸点
b ．二者形成的化合物中，D 元素的原子显负价
c ．比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
d ．比较这两种元素氢化物的水溶液的酸性
（4）元素A 、D 、E 与钠元素可形成两种酸式盐(均含有该四种元素)，这两种酸式盐在水溶液中反应的离子方程式是___________________________。

【答案】第二周期ⅤA 族 2Na 2O 2+2H 2O=4Na ++4OH -+O 2↑ 氧 bc H ++HSO 3-=SO 2↑+H 2O
【解析】
【分析】
A 、
B 、
C 、
D 、
E 、
F 六种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。

A 元素的原子半径是主族元素中最小的，则A 为H ；C 元素的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应能生成盐，则C 为N 元素；B 元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，则B 为C 元素；D 与E 同主族，E 元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2，则E 最外层含有6个电子，为S 元素，D 为O 元素；F 的原子序数大于S ，且为短周期主族元素，则F 为Cl 元素，据此解答。

【详解】
根据分析可知：A 为H ，B 为C 元素，C 为N ，D 为O ，E 为S ，F 为Cl 与水。

（1）C 是N 元素，其原子核内有7个质子，在周期表中第二周期ⅤA 族，故答案为：第二周期ⅤA 族；。