高考化学原子结构与元素周期表(大题培优)含答案解析

高考化学原子结构与元素周期表(大题培优)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．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。

2．据《中国质量报》报道，我国首次将星载铷(Rb)钟应用于海洋二号卫星，已知Rb的原子序数为37。回答下列有关铷的问题：

(1) Rb的原子结构示意图中共有______个电子层，最外层电子数为______。

(2) Rb在元素周期表中的位置是______。

(3)取少量铷单质加入水中，可观察到其剧烈反应，放出气体______(写化学式)，在反应后的溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液显______色，因为___________(用离子方程式表示)。(4) Rb的还原性比K的还原性______（填“弱”或“强”）。

【答案】5 1 第五周期ⅠA族 H2蓝 2Rb+2H2O=2Rb++2OH-+H2↑强

【解析】

【分析】

根据元素周期律，结合原子核外电子排布规律确定Rb元素在周期表的位置，利用元素周期律分析、解答。

【详解】

(1)Rb是37号元素，根据原子核外电子排布规律，可知Rb核外电子排布为2、8、18、8、1，所以Rb的原子结构示意图中共有5个电子层，最外层电子数为1个；

(2)Rb核外电子排布是2、8、18、8、1，根据原子核外电子层结构与元素在周期表的位置关系可知Rb在元素周期表中的位置是第五周期第IA族；

(3)Na是活泼金属，与水发生反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，Rb与Na是同一主族的元素，由于元素的金属性Rb>Na，所以Rb与水反应比钠更剧烈反应放出H2；RbOH是一元强碱，水溶液显碱性，在反应后的溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液显蓝色，该反应的离子方程式为：2Rb+2H2O=2Rb++2OH-+ H2↑；

(4)同一主族的元素，由于从上到下，原子核外电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子失去电子的能力逐渐增强，获得电子的能力逐渐减弱，Rb在K元素下一周期，所以Rb 的还原性比K的还原性强。

【点睛】

本题考查了原子核外电子排布与元素在周期表的位置及元素性质的关系，掌握原子核外电子层数等于元素在周期表的周期序数，原子核外最外层电子数等于元素的族序数。利用同一主族的元素由上到下元素的金属性逐渐增强分析判断。

3．下表标出的是元素周期表的一部分元素，回答下列问题：

（1）表中用字母标出的14种元素中，化学性质最不活泼的是____________（用元素符号表示，下同），金属性最强的是___________，非金属性最强的是___________，常温下单质为液态的非金属元素是_________，属于过渡元素的是______________（该空用字母表示）。

（2）B，F，C气态氢化物的化学式分别为______________，其中以___________最不稳定。

（3）第三周期中原子半径最小的是__________________。

【答案】Ar K F Br M H2O、HCl、PH3 PH3 Cl

【解析】

【分析】

由元素在周期表中位置，可知A为氟、B为氧、C为磷、D为碳、E为Ar、F为Cl、G为硫、H为Al、I为Mg、J为Na、K为Ca、L为钾、N为Br、M处于过渡元素。

【详解】

（1）表中用字母标出的14种元素中，稀有气体原子最外层达到稳定结构，化学性质最不活泼的是Ar（用元素符号表示，下同）；

同周期自左而右金属性减弱、非金属性增强，同主族自上而下金属性增强、非金属性减弱，故上述元素中金属性最强的为K，非金属性最强的为F；

Br2常温下为液态，根据元素在周期表中位置可知M属于过渡元素；

故答案为：Ar；K；F；Br；M；

（2）B，F，C气态氢化物的化学式分别为H2O、HCl、PH3，同周期自左而右非金属性增强，同主族自上而下非金属性减弱，故非金属性O＞P、Cl＞P，非金属性越强，氢化物越稳定，与PH3最不稳定，故答案为：H2O、HCl、PH3；PH3；

（3）同周期自左而右原子半径减小，故第三周期中Cl原子半径最小，故答案为：Cl。

4．A、B、C、D、E、F是核电荷数依次增大的六种短周期主族元素，A元素的原子核内只有1个质子；B元素的原子半径是其所在主族中最小的，B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO3；C元素原子的最外层电子数比次外层多4；C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布，两元素可形成化合物D2C；C、E同主族。

(1)B在周期表中的位置_________

(2)F元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式为________。

(3)元素C、D、E形成的简单离子半径由小到大的顺序________(用离子符号表示)。

(4)写出化合物D2C2的电子式：________。

(5)E、F的简单离子的还原性大小顺序为：_________。

(6)已知E单质和F单质的水溶液反应会生成两种强酸，其离子方程式为_______。

【答案】第二周期第ⅤA族 HClO4 Na+Cl- S

+3Cl2+4H2O=8H++SO42-+6Cl-

【解析】

【分析】

由题干信息，A、B、C、D、E、F是核电荷数依次增大的六种短周期主族元素，A元素的原子核内只有1个质子，则A为H元素，B元素的原子半径是其所在主族元素原子中最小的，B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO3，则B的最高化合价为+5，位于周期表中第ⅤA族，应为N元素，C元素原子的最外层电子数比次外层电子数多4，则原子核外电子排布为2、6，应为O元素，C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布，两元素可形成化合物D2C，则D的化合价为+1，应为Na元素，C、E同主族，则E为S元素，F为Cl 元素，据此分析解答问题。