2020-2021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及答案

2020-2021备战高考化学专题复习分类练习 原子结构与元素周期表
综合解答题及答案
一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析）
1．硅是构成矿物和岩石的主要成分，单质硅及其化合物具有广泛的用途。

完成下列填空： I.某些硅酸盐具有筛选分子的功能，一种硅酸盐的组成为：M 2O·R 2O 3·2SiO 2·nH 2O ，已知元素M 、R 均位于元素周期表的第3周期。

两元素原子的质子数之和为24。

（1）该硅酸盐中同周期元素原子半径由大到小的顺序为________________； （2）写出M 原子核外能量最高的电子的电子排布式：__________________； （3）常温下，不能与R 单质发生反应的是___________（选填序号）；
a ．CuCl 2溶液
b ．Fe 2O 3
c ．浓硫酸
d ．Na 2CO 3溶液
（4）写出M 、R 两种元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式：
____________________________________________。

II.氮化硅（Si 3N 4）陶瓷材料硬度大、熔点高。

可由下列反应制得：
SiO 2+C+N 2−−−→高温Si 3N 4+CO
（5）Si 3N 4晶体中只有极性共价键，则氮原子的化合价为______，被还原的元素为______________。

（6）C 3N 4的结构与Si 3N 4相似。

请比较二者熔点高低。

并说明理由：
_____________________。

（7）配平上述反应的化学方程式，并标出电子转移的数目和方向。

_________________ （8）如果上述反应在10L 的密闭容器中进行，一段时间后测得气体密度增加了2.8g/L ，则制得的Si 3N 4质量为_____________。

【答案】Na >Al>Si 3s 1 bd ()-23-
2Al OH +OH =lO +H A O -3 N 2中氮元素 两者均为原子晶体，碳原子半径小于硅原子半径，因此C 3N 4中碳原子与氮原子形成的共价键键长较Si 3N 4中硅原子与氮原子形成的共价键键长小，键能较大，熔点较高
35g
【解析】
【分析】
【详解】
I ．（1）化合物的化合价代数和为0，因此M 呈+1价，R 呈+3价，M 、R 均位于元素周期表的第3周期，两元素原子的质子数之和为24，则M 为Na ，R 为Al ，该硅酸盐中Na 、Al 、Si 为同周期元素，元素序数越大，其半径越小，因此半径大小关系为：Na >Al>Si ； （2）M 原子核外能量最高的电子位于第三能层，第三能层上只有1个电子，其电子排布式为：3s 1；
（3）常温下，Al 与CuCl 2溶液反应能将铜置换出来；Al 与Fe 2O 3在高温反应；Al 与浓硫酸发生钝化；Al 与Na 2CO 3溶液在常温下不发生反应；
故答案为：bd ；
（4）Na 、Al 两种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为：NaOH 、Al(OH)3，二者反应的离子方程式为：()-23-
2Al OH +OH =lO +H A O ； II ．（5）非金属性N>Si ，因此Si 3N 4中N 元素化合价为-3价；该反应中N 元素化合价从0价降低至-3价，N 元素被还原；
（6）Si 3N 4陶瓷材料硬度大、熔点高，晶体中只有极性共价键，说明Si 3N 4为原子晶体，C 3N 4的结构与Si 3N 4相似，说明C 3N 4为原子晶体，两者均为原子晶体，碳原子半径小于硅原子半径，因此C 3N 4中碳原子与氮原子形成的共价键键长较Si 3N 4中硅原子与氮原子形成的共价键键长小，键能较大，熔点较高；
（7）该反应中Si 元素化合价不变，N 元素化合价从0价降低至-3价，C 元素化合价从0价升高至+2价，根据得失电子关系以及原子守恒配平方程式以及单线桥为：
；
（8）气体密度增加了2.8g/L ，说明气体质量增加了2.8g/L ×10L=28g ，
2234=3SiO +6C +2N Si N +6CO 140g 112g
28g
m
∆高温气体质量变化 因此生成的Si 3N 4质量为28g 140g 112g
⨯=35g 。

2．著名化学家徐光宪在稀土化学等领域取得了卓越成就，被誉为“稀土界的袁隆平”。

稀土元素包括钪、钇和镧系元素。

请回答下列问题：
(1)写出基态二价钪离子(Sc 2+)的核外电子排布式____，其中电子占据的轨道数为 ____。

(2)在用重量法测定镧系元素和使镧系元素分离时，总是使之先转换成草酸盐，然后经过灼烧而得其氧化物，如2LnCl 3+3H 2C 2O 4+nH 2O=Ln 2(C 2O 4)3∙nH 2O+6HCl 。

①H 2C 2O 4中碳原子的杂化轨道类型为____；1 mol H 2C 2O 4分子中含σ键和π键的数目之比为 ___。

②H 2O 的VSEPR 模型为 ___；写出与H 2O 互为等电子体的一种阴离子的化学式_______。

③HCI 和H 2O 可以形成相对稳定的水合氢离子盐晶体，如HCl∙2H 2O ，HCl∙2H 2O 中含有H 5O 2+，结构为，在该离子中，存在的作用力有___________
a.配位键
b.极性键
c.非极性键
d.离子键
e.金属键 f 氢键 g.范德华力 h.π键 i.σ键
(3)表中列出了核电荷数为21～25的元素的最高正化合价： 元素名称
钪 钛 钒 铬 锰 元素符号
Sc Ti V Cr Mn 核电荷数 21 22 23 24 25
最高正价+3+4+5+6+7
对比上述五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价，你发现的规律是
___________
(4)PrO2(二氧化镨)的晶胞结构与CaF2相似，晶胞中Pr(镨)原子位于面心和顶点。

假设相距最近的Pr原子与O原子之间的距离为a pm，则该晶体的密度为_____g∙cm-3(用N A表示阿伏加德罗常数的值，不必计算出结果)。

【答案】1s22s22p63s23p63d1 10 sp2杂化 7:2 四面体形 NH2- abfi 五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子的最高能层s电子和次高能层d电子数目之和()
3
-10
A
4141+162
3
4a10
N
⨯⨯
⎛⎫
⨯⨯⨯
⎪
⎝⎭
【解析】
【分析】
(1)Sc(钪)为21号元素，1s22s22p63s23p63d14s2，据此写出基态Sc2+核外电子排布式；s、p、d能级分别含有1、3、5个轨道，基态Sc2+的核外电子3d轨道只占了一个轨道，据此计算Sc2+占据的轨道数；
(2)①根据杂化轨道理论进行分析；根据共价键的类型结合该分子的结构进行分析计算；
②根据价层电子对互斥理论分析H2O的分子空间构型；等电子体是原子数相同，电子数也相同的物质，据此写出与之为等电子体的阴离子；
③HCl∙2H2O中含有H5O2+，结构为，据此分析该粒子存在的作用力；
(3)根据表中数据，分别写出Sc、Ti、V、Cr、Mn的外围电子排布式为：3d14s2、3d24s2、3d34s2、3d54s1、3d54s2，则有五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子的最高能层s电子和次高能层d电子数目之和；
(4)根据均摊法进行计算该晶胞中所含粒子的数目，根据密度=
m
V
进行计算。

【详解】
(1)Sc(钪)为21号元素，基态Sc2+失去两个电子，其核外电子排布式为：
1s22s22p63s23p63d1，s、p、d能级分别含有1、3、5个轨道，但基态Sc2+的核外电子3d轨道只占了一个轨道，故共占据1×3+3×2+1=10个，故答案为：1s22s22p63s23p63d1；10；
(2)①H2C2O4的结构式为，含碳氧双键，则碳原子的杂化轨道类型为
sp2杂化，分子中含有7个σ键、2个π键，所以σ键和π键数目之比为：7:2，故答案为：sp2杂化；7:2；
②H2O中O原子的价层电子对数
6+2
==4
2
，且含有两个2个孤对电子，所以H
2O的VSPER 模型为四面体形，分子空间构型为V形，等电子体是原子数相同，电子数也相同的物质，因此，与H2O互为等电子体的阴离子可以是NH2-，故答案为：四面体形；NH2-；
③HCl∙2H2O中含有H5O2+，结构为，存在的作用力有：配位键、极性键、氢键和σ键，故答案为：abfi；
(3)根据表中数据，分别写出Sc、Ti、V、Cr、Mn的外围电子排布式为：3d14s2、3d24s2、
3d34s2、3d54s1、3d54s2，则有五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子的最高能层s电子和次高能层d电子数目之和，故答案为：五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子的最高能层s电子和次高能层d电子数目之和；
(4)由图可知，相距最近的Pr原子和O原子之间的距离为该立方体晶胞的体对角线的
1
4
，则该晶胞的晶胞参数-10
3
=4a10cm
⨯⨯，每个晶胞中占有4个“PrO2”，则该晶胞的质量为
()
A
4141+162
g
N
⨯⨯
，根据
m
=
V
ρ可得，该晶体的密度为：
()
3
-10
A
4141+162
3
4a10
N
⨯⨯
⎛⎫
⨯⨯⨯
⎪
⎝⎭
，故答案为：
()
3
-10
A
4141+162
3
4a10
N
⨯⨯
⎛⎫
⨯⨯⨯
⎪
⎝⎭。

【点睛】
本题考查新情景下物质结构与性质的相关知识，意在考查考生对基础知识的掌握情况以及对知识的迁移能力；本题第(2)小题的第②问中H2O的VSEPR模型容易习惯性写为空间构型V形，解答时一定要仔细审题，注意细节。

3．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。

4．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。

5．原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F都是元素周期表中前20号元素，B、C、D、E 同周期，A、D同主族，且A的原子结构中最外层电子数是电子层数的3倍。

F和其他元素
既不在同周期也不在同主族，且B、C、D的最高价氧化物对应的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水。

根据以上信息，回答下列问题：
(1)A、F的名称为______、_______。

(2)A和D与氢元素形成的氢化物中，沸点较高的是______(填化学式，下同)，D和E的最高价氧化物对应的水化物中酸性较强的是_________，写出A和B形成的化合物中含有共价键的化合物的电子式_____。

(3)B、C形成的单质中与水反应较剧烈的是________，相应反应的化学方程式为
______________。

(4)写出C的最高价氧化物对应的水化物与B的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式_______。

【答案】氧钙 H2O HClO4 Na 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
【解析】
【分析】
原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F都是元素周期表中前20号元素，A的原子结构中最外层电子数是电子层数的3倍，最外层最多容纳8个电子，则A含有2个电子层，最外层含有6个电子，A为O元素；A、D同主族，则D为S元素；B、C、D、E同一周期，则四种元素都位于元素周期表第三周期，E的原子序数大于S，则E为Cl元素；B、C、D的最高价氧化物对应的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水，则B为Na元素，C为Al 元素；F和其他元素既不在同周期也不在同主族，则F位于第四周期，F不可能为K元素，只能为Ca元素，据此进行解答。

【详解】
根据上述分析可知：A为O，B为Na，C为Al，D为S，E为Cl，F为Ca元素。

(1)根据分析可知，A、F元素的名称分别为氧、钙；
(2)A、D分别为O、S，二者的氢化物分别为H2O、H2S，由于H2O分子之间存在氢键，增加了分子之间的作用力，导致其沸点比H2S高；
D为S、E为Cl，元素的非金属性：Cl>S，由于元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，所以S、Cl元素的最高价含氧酸的酸性较强的为高氯酸，其化学式为：HClO4；
A为O，B为Na，二者形成的含共价键的化合物为Na2O2，Na2O2是由2个Na+与1个O22-
通过离子键结合而成的离子化合物，电子式为；
(3)B、C的单质分别为Na、Al，钠的金属性比铝强，与水反应更剧烈。

钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的化学方程式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；
(4)C是Al，Al的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3，B是Na，Na的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，Al(OH)3是两性氢氧化物，能够与强碱NaOH反应产生NaAlO2和H2O，二者反应的离子方程式为：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。

【点睛】
本题考查了元素的位置、结构与性质关系的应用，根据元素的原子结构及性质和相互关系推断元素为解答关键，注意掌握元素周期表结构、元素周期律内容，试题有利于培养学生
的分析能力及灵活应用能力。

6．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。

7．已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子，它们之间存在如下图所示的转化关系：
(1)如果A、B、C、D均是10电子的粒子，请写出：
A的结构式_____________；D的电子式____________；
(2)如果A和C是18电子的粒子，B和D是10电子的粒子，请写出：
①A与B在溶液中反应的离子方程式：____________________________________
②根据上述离子方程式，可判断C与B结合质子的能力大小是(用化学式或离子符号表示)________＞________。

【答案】或H-F H2S+OH-=HS-+H2O或HS-+OH-=S2-+H2O OH-S2-或HS-
【解析】
【详解】
(1)如果A、B、C、D均是10电子的粒子，符合关系的微粒分别为NH4+或HF、OH-、NH3或F-、H2O；
(2)如果A和C是18电子的粒子，A为H2S或HS-，C为HS-或S2-，B和D是10电子的粒子，分别为OH-、H2O；
8．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。

9．有关物质存在如图所示的转化关系，已知C、G、H为中学常见的单质，其中G 固态时呈紫黑色，C、H在通常状况下为气体，实验室常用E在B的催化加热下制单质H。

(1)写出B物质的名称 _______________________ ；
(2)写出①的化学反应方程式 ___________________________________________________ ；
(3)写出②的离子方程式
_____________________________________________________________；
(4)在D溶液中通入C 后的溶液中，分离出G 的操作名称是_______________________。

【答案】二氧化锰 MnO2+4HCl(浓) =MnCl2+Cl2↑+2H2O 6I-+ClO3-+6H+ = 3I2+Cl-+3H2O 萃取【解析】
【分析】
G为紫黑色固体单质，且是常见单质，则G是碘单质；实验室常用E在B的催化加热下制单质H，实验室需要催化剂制取的气体单质只有氧气，所以H为O2，常用氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解制取氧气，所以B为MnO2，E是KClO3；浓A溶液与B（二氧化锰）加热可以生成气体单质C，则A为HCl，气体C为Cl2，氯气可以与D(含I-溶液)反应生成碘单质，且D与HCl、KClO3反应生成碘单质，根据元素守恒可知F为KCl溶液，则D为KI溶液。

【详解】
（1）根据分析可知B为二氧化锰，故答案为：二氧化锰；
（2）该反应为浓盐酸与二氧化锰共热制取氯气的反应，故答案为：MnO2+4HCl(浓)
=MnCl2+Cl2↑+2H2O；
（3）该反应为KI在酸性环境中与KClO3发生归中反应生成碘单质的反应，故答案为：6I-+ClO3-+6H+ = 3I2+Cl-+3H2O；
（4）通过萃取可将碘单质从溶液中分离，故答案为：萃取。

实验室制取氧气的反应有: 1、加热高锰酸钾，化学式为：2KMnO 4===(△）
K 2MnO 4+MnO 2+O 2↑；
2、用催化剂MnO 2并加热氯酸钾，化学式为:2KClO 32 MnO 2KCl+3O 2↑；
3、双氧水在催化剂MnO 2（或红砖粉末，土豆，水泥，铁锈等）中，生成O 2和H 2O ，化学式为: 2H 2O 22MnO 2H 2O+O 2↑；
10．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】 HClO 4>HNO 3>H 3PO 4 Be(OH)2+2NaOH=Na 2BeO 2+2H 2O 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。

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。

11．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↓+2N O+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。

12．下表是元素周期表中短周期元素的一部分，表中所列字母分别代表一种元素。

族
I AⅡ AⅢ AⅣ A V AⅥ AⅦ A0
周期
一①
二②③
三④⑤⑥⑦⑧
回答下列问题：
（1）上述元素中②元素的名称_______；⑤元素在周期表中的位置是________。

（2）在③、⑦、⑧的气态氢化物中最稳定的是_____(用化学式表示)；⑦的最高价氧化物对应水化物的化学式是________。