高考化学 原子结构与元素周期表 培优易错试卷练习(含答案)含答案

高考化学原子结构与元素周期表培优易错试卷练习(含答案)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．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。

2．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E2D，E2D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】 H2O和H2O2 2Al+ 2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑共价键 H2S+2OH-=S2-+2H2O
或HS-+OH-=S2-+H2O
【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E2D，E2D 中所有微粒的电子数相同，且电子总数为30，故E+、D2-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。

(1) C是7号N元素，原子核外电子排布为2、5，所以N的原子结构示意图为；
(2) A是H，D是O，A和D可形成两种化合物，它们的化学式为H2O和H2O2；
(3)F是Al，E是Na，Na的最高价氧化物对应的水化物是NaOH，Al与NaOH溶液反应产生NaAlO2和H2，反应的离子方程式为2Al+ 2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；
(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是SO2，该物质是共价化合物，S、O原子通过共价键结合，所以其中含有的化学键类型为共价键；
(5)D是O，G是S，D 元素原子形成的10电子微粒X是OH-，G元素原子形成的18电子微粒Y是H2S或HS-，它们之间反应的离子方程式为：H2S+2OH-=S2-+2H2O或HS-+OH-=S2-
+H2O。

【点睛】
本题考查了原子结构与物质性质及元素在周期表位置关系应用，根据原子结构关系或物质性质推断元素是解题关键，理解影响微粒半径大小的因素，注意识记常见10电子、18电子微粒，理解酸式盐可以与碱反应产生正盐，结合物质的溶解性及电解质的强弱和物质的拆分原则书写反应的离子方程式。

3．下表是元素周期表的一部分，回答下列问题：
（1）B在周期表中的位置是__；写出A、B的单质之间发生反应的化学方程式：__。

（2）写出表中位于长周期的卤族元素的名称：__；属于短周期的碱金属元素的元素符号为__。

【答案】第3周期ⅥA族 2K+S 加热
K2S 溴 Li、Na
【解析】
【分析】
根据元素周期表的结构及物质性质分析解答。

【详解】
（1）B在周期表中的位置是第3周期，VIA族；A为钾，B为硫，则单质之间加热反应生
成硫化钾，反应的化学方程式：2K+S 加热
K2S，故答案为：第3周期ⅥA族；
2K+S 加热
K2S；
（2）表中的长周期为第4周期，卤族元素为ⅦA 族元素，则该元素为溴；碱金属元素指IA 族元素中H 以外的元素，短周期指前3周期，则元素符号为Li 、Na ；故答案为：溴；Li 、Na 。

4．X 、Z 、Q 、R 、T 、U 分别代表原子序数依次增大的短周期元素，在周期表的短周期主族元素中，X 的原子半径最小，X 与R 的最外层电子数相等；Z 的内层电子数是最外层电子数的一半；U 的最高化合价和最低化合价的代数和为6；R 和Q 可形成原子个数之比为1：1和2：1的两种化合物；T 与Z 同主族。

请回答下列问题：
(1)T 元素在周期表中的位置是________________________。

(2)X 、Z 、Q 三种元素的原子半径由小到大的顺序为___________（填元素符号）。

(3)R 、T 两元素最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为____________。

(4)某同学用X 、R 两元素的单质反应生成固体物质RX ，RX 属于离子化合物，且能与化合物X 2Q 反应生成X 的单质。

①RX 的电子式为_____________；RX 与X 2Q 反应的化学方程式为___________。

②该同学认为取X 、R 两元素的单质反应后的固体物质与X 2Q 反应，若能产生X 的单质，即可证明得到的固体物质一定是纯净的RX 。

请判断该方法是否合理并说明理由：_____________。

【答案】第三周期ⅣA 族 H<O<C 2NaOH+H 2SiO 3=Na 2SiO 3+2H 2O []Na :H -
+
NaH+H 2O=NaOH+H 2↑ 不合理，若反应后有Na 残留，也能与水反应生成H 2
【解析】
【分析】
X 、Z 、Q 、R 、T 、U 分别代表原子序数依次增大的短周期元素，周期表的全部元素中X 的原子半径最小，则X 为H 元素，X 与R 的最外层电子数相等，二者原子序数相差大于2，则R 为Na 元素，可知Z 、Q 处于第二周期，Z 的内层电子数是最外层电子数的一半，Z 的核外电子排布为2、4，Z 原子最外层电子数为4，则Z 为C 元素；U 的最高化合价和最低化合物的代数和为6，则U 为Cl 元素，R 和Q 可形原子数之比为1：1和2：1的两种化合物，则Q 为O 元素，这两种化合物为Na 2O 2、Na 2O ，T 与Z 同主族，由于Z 是C 元素，所以T 为Si 元素，据此分析解答。

【详解】
根据上述分析可知：X 为H ，Z 为C ，Q 为O ，R 为Na ，T 为Si ，U 为Cl 元素。

(1)T 为Si 元素，原子核外电子排布为2、8、4，所以Si 元素在期表中的位置是第三周期IVA 族；
(2) X 为H ，Z 为C ，Q 为O ，同一周期元素原子序数越大原子半径越小；原子核外电子层数越多，原子半径越大，所以上述三种元素中原子半径由小到大顺序为H<O<C ；
(3) R 为Na ，T 为Si ，它们的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH 、H 2SiO 3，H 2SiO 3是弱酸，可以与强碱NaOH 发生中和反应产生Na 2SiO 3和H 2O ，反应的化学方程式为：2NaOH+H 2SiO 3=Na 2SiO 3+2H 2O ；
(4) X 为H ，R 为Na ，Q 为O ，H 、Na 二种元素形成的化合物NaH 是离子化合物，X 2Q 是H 2O ，NaH 与H 2O 反应产生NaOH 和 H 2。

①NaH 中Na +与H -通过离子键结合，电子式为[]Na :H -
+；NaH 与H 2O 反应产生NaOH 和 H 2，反应方程式为：NaH+H 2O=NaOH+H 2↑；
②由于Na 是非常活泼的金属，可以与水反应产生H 2，反应方程式为
2Na+2H 2O=2NaOH+H 2↑，所以如果有Na 残留，过量的Na 与水反应也生成氢气，因此不能根据H 、Na 反应后的固体与水反应放出氢气确定得到的固体一定是纯净NaH ，即该同学的说法不合理。

【点睛】
本题考查元素周期表及原子结构在元素推断中的应用。

根据元素的原子结构及相互关系推断元素是解题关键。

熟练掌握结构、性质、位置关系，注意元素金属性、非金属性强弱比较实验事实，要注意基础知识并灵活运用，注意金属氢化物有关问题。

5．有X 、Y 、Z 三种短周期元素，已知X 原子L 层电子比M 层电子多2个， Y 3+离子电子层结构与Ne 相同；Z 与X 处于同一周期，其气态单质是双原子分子，两原子共用１对电子。

试回答：
（1）写出元素X 名称．．
：________ ； （2）写出Y 元素在元素周期表的位置_______________ ;
（3）画出元素Z 的原子结构示意图：___________________ ；
（4）Z 元素所在主族的元素形成的含氧酸酸性最强的是（写化学式）____________； （5）X 的氢化物的电子式为______________；
（6）写出Y 单质与氢氧化钠溶液反应化学方程式_________________；
（7）标准状况下，2.24LZ 单质与足量氢氧化钙完全反应时，电子转移总数为_____mol 。

【答案】硫 第3周期第ⅢA 族 HClO 4
2222Al+2NaOH+2H O=2NaAlO +3H ↑ 0.1
【解析】
【分析】
已知X 原子L 层电子比M 层电子多2个，则X 为S ；Y 3+离子电子层结构与Ne 相同，则Y 为Al ；Z 与X 处于同一周期，其气态单质是双原子分子，两原子共用1对电子，则Z 为Cl ，以此答题。

【详解】
经分析，X 为S ，Y 为Al ，Z 为Cl ；
（1）元素X 名称为硫；
（2）Y 元素在元素周期表的位置第3周期第ⅢA 族；
（3）元素Z 的原子结构示意图为：；
（4）Z 元素所在主族的元素形成的含氧酸酸性最强的是HClO 4；
（5）X 的氢化物为H 2S 其电子式为：；
（6）Y 单质与氢氧化钠溶液反应化学方程式：2222Al+2NaOH+2H O=2NaAlO +3H ↑； （7）标准状况下，2.24L Z 单质与足量氢氧化钙完全反
应:()()222222Cl 2Ca OH =CaCl Ca ClO 2H O ＋＋＋，电子转移总数
A A A A m V 2.24L N=nN =1N =1N =0.1N V 22.4L/mol
⨯⨯。

6．下表是元素周期表的一部分，表中序号分别代表某一元素。

请回答下列问题。

(1)①—⑩中，最活泼的金属元素是___________________(写元素符号)；最不活泼的元素是_______(写元素符号)。

(2)④、⑤的简单离子，其半径更大的是________(写离子符号)。

(3)⑧、⑨的气态氢化物，更稳定的是_________(填化学式)。

(4)元素的非金属性：①_______⑦(填“>”或“<”)。

(5)①—⑨的最高价氧化物的水化物中：酸性最强的是___________(填化学式)，既能与酸反应又能与碱反应的是___________(填化学式)．
【答案】Na Ar F - HCl > HClO 4 Al （OH ）3
【解析】
【分析】
由元素在周期表中位置可知，①为C 元素、②为N 元素、③为O 元素、④为F 元素、⑤为Na 元素、⑥为Al 元素、⑦为Si 元素、⑧为S 元素、⑨为Cl 元素、⑩为Ar 元素。

【详解】
（1）①—⑩中，最活泼的金属元素是左下角的Na 元素，最不活泼的元素为0族元素Ar 元素，故答案为：Na ；Ar ；
（2）氟离子和钠离子电子层结构相同，电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，则氟离子半径大于钠离子，故答案为：F -；
（3）元素的非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，氯元素的非金属性强于硫元素，则氯化氢的稳定性强于硫化氢，故答案为：HCl ；
（4）同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，则碳元素的非金属性强于硅元素，故答案为：>；
(5)①—⑨的最高价氧化物的水化物中，酸性最强的是高氯酸；氢氧化铝是两性氢氧化物，既能与酸反应又能与碱反应，故答案为：HClO 4；Al （OH ）3。

【点睛】
注意对元素周期表的整体把握，注意位置、结构、性质的相互关系是解答关键。

7．下表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。

试填空。

(1)写出上表中元素⑨原子的外围电子排布式________________________。

(2)元素③与⑧形成的化合物中元素③的杂化方式为：_______杂化，其形成的化合物的晶体类型是：_________________。

(3)元素④、⑤的第一电离能大小顺序是：____＞____(用元素符号表示)；元素④与元素
①形成的X分子的空间构型为：___________。

请写出与N3—互为等电子体的分子或离子的化学式__________，__________(各写一种)。

(4)在测定①与⑥形成的化合物的相对分子质量时，实验测得的值一般高于理论值的主要原因是：_______________________。

(5)某些不同族元素的性质也有一定的相似性，如上表中元素⑦与元素②的氢氧化物有相似的性质，写出元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式_____________。

(6)元素⑩在一定条件下形成的晶体的基本结构单元如下图1和图2所示，则在图1和图2的结构中与该元素一个原子等距离且最近的原子数之比为：_________。

【答案】3d54s1 sp3分子晶体 N O 三角锥形 CO2或CS2、N2O、BeCl2 CNO- HF分子之间有氢键，形成(HF)n Na2BeO2 2∶3，
【解析】
【分析】
由元素在周期表中的位置可知，①为H，②为Be，③为C，④为N，⑤为O，⑥为F，⑦为Al，⑧为Cl，⑨为Cr，⑩为Co；
(1)Cr的原子序数为24，注意外围电子的半满为稳定状态；
(2)元素③与⑧形成的化合物为CCl4，存在4个共价单键，没有孤对电子，构成微粒为分子；
(3)④为N，⑤为O，N原子的2p电子半满为稳定结构，则第一电离能大；X分子为NH3，与N3-互为等电子体的分子、离子，应具有3个原子和16个价电子；
(4)HF分子之间含有氢键；
(5)Al与Be位于对角线位置，性质相似；
(6)由图1可知，与体心原子距离最近的原子位于顶点，则有8个；由图2可知，与顶点原
子距离最近的原子位于面心，1个晶胞中有3个，则晶体中有38
2
⨯
=12个。

【详解】
由元素在周期表中的位置可知，①为H，②为Be，③为C，④为N，⑤为O，⑥为F，⑦为Al，⑧为Cl，⑨为Cr，⑩为Co；
(1)Cr的原子序数为24，注意外围电子的半满为稳定状态，则外围电子排布为3d54s1；
(2)元素③与⑧形成的化合物为CCl4，存在4个共价单键，没有孤对电子，则C原子为sp3杂化，构成微粒为分子，属于分子晶体；
(3)④为N，⑤为O，N原子的2p电子半满为稳定结构，则第一电离能大，即N＞O；X分子为NH3，空间构型为三角锥形；与N3-互为等电子体的分子、离子，应具有3个原子和16个价电子，则有CO2(或CS2、N2O、BeCl2)、CNO-等微粒；
(4)因HF分子之间含有氢键，能形成缔合分子(HF)n，则测定的相对分子质量较大；
(5)Al与Be位于对角线位置，性质相似，则Be与NaOH溶液反应生成Na2BeO2；
(6)由图1可知，与体心原子距离最近的原子位于顶点，则有8个；由图2可知，与顶点原子距离最近的原子位于面心，1个晶胞中有3个，空间有8个晶胞无隙并置，且1个面被
2个晶胞共用，则晶体中有38
2
⨯
=12个，所以在图1和图2的结构中与该元素一个原子等
距离且最近的原子数之比为8:12=2:3。

8．如图所示，甲、乙、丙是三种常见单质，X、Y、Z是它们的化合物。

它们之间有如图所示的转化关系：
(1)若甲是具有还原性的金属单质，X、Y、Z中有一种是离子晶体，试推断：
①X、Y、Z中含有丙元素的是__________(填物质的化学式)；
②写出化合物X的电子式________；
③X与甲反应的化学方程式是__________________。

(2)若甲是具有氧化性的黄绿色气体单质，丙通常是深红棕色液体，Y和Z具有相同的阳离子，X与Z含有相同的阴离子。

①写出单质甲的组成元素的原子结构示意图______________；
②实验室贮存丙单质时，通常需要加入______，其理由是_______________________；
③写出X与足量的甲在溶液中完全反应的离子方程式______________________。

【答案】CO和CO2 CO2+2Mg2MgO+C 少量水加水可防止溴单质的挥发 2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3＋+2Br2+6Cl-
【解析】
【分析】
甲、乙、丙、是三种常见单质，X 、Y 、Z 是常见的三种化合物，X 与甲的反应为置换反应，
(1)若甲是具有还原性的单质，X 、Y 、Z 中有一种是离子晶体，说明甲应为金属，常见发生置换反应的为2Mg+CO 2
2MgO+C ，则X 为CO 2，甲为Mg ，Y 为MgO ，丙为C ，Z 为CO ，乙为O 2；
(2)丙在通常状况下深红棕色的液体，应为Br 2，甲是具有氧化性的黄绿色气体单质，可置换出Br 2，甲为Cl 2，X 为FeBr 2，Z 为FeBr 3，乙为Fe ，Y 为FeCl 3，，据此解答。

【详解】
甲、乙、丙、是三种常见单质，X 、Y 、Z 是常见的三种化合物，X 与甲的反应为置换反应。

(1)若甲是具有还原性的单质，X 、Y 、Z 中有一种是离子晶体，说明甲应为金属，常见发生置换反应的为2Mg+CO 2
2MgO+C ，则X 为CO 2，甲为Mg ，Y 为MgO ，丙为C ，Z 为CO ，乙为O 2；
①丙为C 元素，分析可知X 、Y 、Z 中含有丙元素的是X 、Z ，即CO 和CO 2；
②X 为CO 2，在CO 2分子，C 原子与2个O 原子形成4对共用电子对，所以电子式为
；
③Mg 可以在CO 2中燃烧，反应时产生白烟，同时在容器器壁上有黑色固体碳生成，Mg 与CO 2反应的化学方程式为2Mg+CO 22MgO+C ；
(2)丙在通常状况下呈液态，为深红棕色，应为Br 2，甲是具有氧化性的单质，可置换出Br 2，甲为Cl 2，X 为FeBr 2，Z 为FeBr 3，乙为Fe ，Y 为FeCl 3，
①甲为Cl 2，分子中2个Cl 原子形成一对共用电子对，结构式为Cl-Cl ；
②丙为Br 2，易挥发，实验室保存时，需加入少量水，可防止溴单质的挥发；
③X 与足量的甲在溶液中完全反应的离子方程式是2Fe 2++4Br -+3Cl 2=2Fe 3＋+2Br 2+6Cl -。

9． (1)在18
8O 中，中子数为________；该原子与16
8O 是_________关系。

(2)标准状况下，有以下三种物质余①222gCO ，②433.6LCH ，③21molH O ，上述物质质量最大的_____(填序号，下同)，所含原子数最多的是______，体积最小的是_______。

(3)已知A 、B 、C 、D 均含有同一种元素，其中A 为活泼金属单质，热的C 溶液可用于洗涤油污。

且它们四种物质之间存在如下转化关系，请回答下列问题：
①D 的化学式为：_____。

②写出过程③的化学方程式：__________。

【答案】10 同位素 ② ② ③ NaHCO 3 Na 2CO 3+ CO 2+H 2O=2NaHCO 3
【解析】
【分析】
(1)质量数=质子数+中子数；同位素是同种元素的不同核素；
(2) 标准状况下：①22gCO 2的物质的量为2244/mol
g g =0.5mol ，体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L ；②33.6LCH 4的物质的量为
33.622.4/mol
L L =1.5mol ，质量为1.5mol×16g/mol=24g ；③1molH 2O 的质量为1mol×18g/mol=18g ，体积为18mL ； (3)常用热的Na 2CO 3溶液洗涤油污，且Na 为活泼金属，则A 为Na 、B 为NaOH 、C 为Na 2CO 3、D 为NaHCO 3。

【详解】
(1)在18
8O 中，中子数为18-8=10；18
8O 与16
8O 具有相同质子数和不同中子数，互为同位
素；
(2) 标准状况下：①22gCO 2的物质的量为2244/mol
g g =0.5mol ，体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L ，含有的原子总物质的量为1.5mol ；②33.6LCH 4的物质的量为33.622.4/mol
L L =1.5mol ，质量为1.5mol×16g/mol=24g ，含有的原子总物质的量为7.5mol ；③1molH 2O 的质量为1mol×18g/mol=18g ，体积为18mL ，含有的原子总物质的量为3mol ；则上述物质质量最大的②，所含原子数最多的是②，体积最小的是③；
(3) 常用热的Na 2CO 3溶液洗涤油污，且Na 为活泼金属，则A 为Na 、B 为NaOH 、C 为Na 2CO 3、D 为NaHCO 3；
①D 为碳酸氢钠，化学式为NaHCO 3；
②过程③为碳酸钠与水、CO 2反应生成NaHCO 3，发生反应的化学方程式Na 2CO 3+ CO 2+H 2O=2NaHCO 3。

10．请用符号表示下列核素或同位素。

（1）质子数为a ，中子数为b 的X 原子：______。

（2）质子数和中子数都为9的氟原子：______。

（3）中子数为2的氢原子：______。

（4）中子数分别为8、9、10的氧原子：______。

（5）质量数分别为35、37的氯原子： ______。

【答案】X a b a + 18
9F 31H （或T ） 168O 、178O 、188O 3517Cl 、3717Cl 【解析】
【分析】
结合核素的组成结构和同位素的概念分析解题即可。

【详解】
(1)质子数为a ，中子数为b 的X 原子的质量数为a+b ，其核素表示为X a b a +；
(2)质子数和中子数都为9的氟原子的质量数为18，其核素表示为189F ；
(3)中子数为2的氢原子，质子数为1，质量数为3，其核素表示为3
1
H(或T)；
(4)中子数分别为8、9、10的氧原子，质量数分别是16、17、18，核素依次表示为16
8
O、
17 8O、18
8
O；
(5)质子数为17，质量数分别为35、37的氯原子核素依次表示为35
17Cl、37
17
Cl。

【点睛】
核素的最常见表示形式为A
Z
X，其中A为质量数，Z为质子数，核内中子数为A-Z，而同种元素的不同核素，其子数肯定不等，互为同位素，化学性质几乎完全相同，据此分析解题。

11．氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。

如图是模拟工业制备氢溴酸的流程图：
回答下列问题:
(1)混合①中发生反应的离子方程式为____。

(2)混合②中加入试剂a是____。

(3)工业氢溴酸常带有淡淡的黄色，可能的原因是:①含Fe3+，②含Br2，③含Fe3+和Br2，只用下列一种试剂就能分析产生淡黄色的原因，该试剂是_____(填写字母)。

a.KMnO4溶液
b.NaOH溶液
c.KSCN溶液
d.淀粉KI溶液
l4
(4)加入Na2SO3的目的是除去过量的Br2，但要防止过量，原因是____(请用离子方程式表示)。

(5)实验室制取Br2的反应为：2NaBr+3H2SO4+MnO2Δ
2NaHSO4+MnSO4+Br2↑+2H2O，制取
Br2最好选用如图装置中的____(填写字母，固定和加热装置均已省略)。

简述检验图所选装置气密性的方法_____。

【答案】SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42- BaCl2溶液 e SO32-+2H+=SO2↑+H2O C 关闭分液漏斗活塞，将烧瓶上的导气管连接一段橡皮管并伸入水中，用手焐热烧瓶，若导管末端有气泡产生，冷却后导管中上升一段水柱，证明装置气密性良好
【解析】
【分析】
Br 2具有强氧化性，SO 2具有还原性，两者反应放出热量，溴单质、氢溴酸易挥发，使用冰水降低温度，防止Br 2、HBr 挥发，然后蒸馏得到硫酸和氢溴酸粗品。

粗品中可能含有挥发出的Br 2，加入Na 2SO 3，除去粗品中未反应的溴单质。

再加入氯化钡，使硫酸根离子转化为硫酸钡沉淀，再进行过滤分离，无色溶液中含有HBr 和NaCl ，再蒸馏得到精制的氢溴酸。

【详解】
(1) Br 2与SO 2反应生成氢溴酸和硫酸，发生的离子方程式为SO 2+Br 2+2H 2O =4H ++2Br -+SO 42-。

(2)由流程图可知，混合②后过滤生成硫酸钡，滤液蒸馏产生NaCl 溶液，故钡离子、氯离子应是加入试剂a 引入的，试剂a 是BaCl 2溶液。

(3) CCl 4与溶液混合后分层，有机层在下层，水层在上层，若有机层无色，水层为黄色，则原因为①；若有机层为橙色，水层为无色，则原因为②；若有机层为橙色、水层为黄色，则原因为③；故答案选e 。

(4)Na 2SO 3过量，能与HBr 反应生成二氧化硫、溴化钠、水，离子反应方程式为SO 32-
+2H +=SO 2↑+H 2O 。

(5)实验室制取Br 2的反应为：2NaBr +3H 2SO 4+MnO 2Δ2NaHSO 4+MnSO 4+Br 2↑+2H 2O ，该反应为固体、液体混合加热制备气体，应选择装置C ；该装置检查气密性的方法为关闭分液漏斗活塞，将烧瓶上的导气管连接一段橡皮管并伸入水中，用手焐热烧瓶，若导管末端有气泡产生，冷却后导管中上升一段水柱，证明装置气密性良好。

12．二氧化碳是造成大气污染的主要有害气体之一，二氧化硫尾气处理的方法之一是采用钠—钙联合处理法。

第一步：用NaOH 溶液吸收SO 2。

2NaOH+SO 2→Na 2SO 3+H 2O
第二步：将所得的Na 2SO 3溶液与生石灰反应。

Na 2SO 3+CaO+H 2O→CaSO 3↓+2NaOH 完成下列填空：
(1)在上述两步反应所涉及的短周期元素中，原子半径由小到大的顺序是__________。

(2)氧和硫属于同族元素，该族元素的原子最外层电子排布可表示为__________。

写出一个能比较氧元素和硫元素非金属性强弱的化学反应方程式：_______________
(3)NaOH 的电子式为_____________。

(4)若在第一步吸收SO 2后得到的NaOH 和Na 2SO 3混合溶液中，加入少许溴水，振荡后溶液变为无色，生成Na 2SO 4和NaBr 。

写出发生反应的化学方程式。

_____________
(5)钠—钙联合处理法的优点有__________、____________。

（任写两点）
【答案】H<O<S<Na ns 2np 4 2H 2S+O 2 −−−−
→点燃2S+2H 2O 2NaOH+Na 2SO 3+Br 2→Na 2SO 4+2NaBr+H 2O NaOH 吸收SO 2的效率高 NaOH 能循环利用，生
石灰价格较低，成本低
【解析】
【分析】
(1)上述两步反应所涉及的短周期元素有氢、氧、钠、硫，根据元素周期律的知识解答；
(2)根据构造原理书写O 、S 元素的原子最外层电子排布式；非金属强的能将非金属弱的元素置换出来，由此书写化学方程式；
(3)NaOH 是离子化合物，Na +、OH -通过离子键结合；
(4)向烧碱和Na 2SO 3混合溶液中加入少许溴水，振荡后溶液变为无色，说明亚硫酸根离子被溴单质氧化为硫酸根离子；
(5)二氧化硫与氢氧化钠反应吸收率高，原料氢氧化钠可以循环利用，而生石灰的价格低。

【详解】
(1)上述两步反应所涉及的短周期元素有氢、氧、钠、硫四种元素，钠和硫原子核外有三个电子层，而氧原子核外只有2个电子层，氢原子核外只有1个电子层，由于原子核外电子层数越多，原子半径越大；当原子核外电子层数相同时，原子序数越大，原子半径就越小，所以半径由小到大的顺序是：H<O<S<Na ；
(2)O 、S 原子核外最外层都具有6个电子，根据构造原理，可知该族元素的原子最外层电子排布式为ns 2np 4；非金属强的元素的单质能将非金属弱的元素的单质从化合物中置换出来，如硫化氢与氧气反应生成单质硫，反应的化学方程式为：2H 2S+O 2
−−−−
→点燃2S+2H 2O ； (3)NaOH 是离子化合物，阳离子Na +与阴离子OH -之间通过离子键结合，OH -内H 、O 原子之间通过共价键结合，故NaOH 的电子式为：；
(4)向NaOH 和Na 2SO 3混合溶液中加入少许溴水，振荡后溶液变为无色，说明SO 32-离子被溴单质氧化为SO 42-离子，反应的化学方程式为：2NaOH+Na 2SO 3+Br 2→Na 2SO 4+2NaBr+H 2O ；
(5)二氧化硫与氢氧化钠反应吸收率高，原料氢氧化钠可以循环利用，而生石灰的价格低，从而可降低生产成本。

【点睛】
本题综合考查了原子结构、元素周期律、化学实验方案的评价等知识，注意相关物质的性质的异同，把握实验方案的严密性，侧重考查学生的实验能力和评价能力。

13．从海水中提取溴的工业流程如图：
(1)步骤I 中将卤水酸化，再通入Cl 2，是为了防止Cl 2与碱反应，写出Cl 2与碱反应的离子方程式_____。

(2)步骤I 中已获得游离态的溴，步骤II 又将之转变成化合态的溴，其目的是__________。

(3)实验室保存液溴时，通常在盛液溴的试剂瓶中加少量的水，这与液溴的_____性质有关（填写序号）。

A ．氧化性
B ．还原性
C ．挥发性
D ．密度比水大
(4)步骤II 中将吹出的溴蒸汽用纯碱溶液吸收时还有CO 2生成，写出吸收时发生反应的离子。