高考化学原子结构与元素周期表-经典压轴题及答案解析

高考化学原子结构与元素周期表-经典压轴题及答案解析
一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析）
1．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．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 BF 2 DF 4 熔点/K 1266 1534 183
(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。

3．如图是元素周期表中的前四周期，①～⑨为相应的元素，请从中选择合适的元素回答问题：
（1）根据元素原子的外围电子排布特征，元素周期表可划分为五个区域，元素⑦位于周期表的___区。

（2）写出元素③与元素⑤形成的稳定化合物的结构式______。

（3）②、⑥两元素形成的化合物其中心原子的杂化轨道类型为___。

（4）元素⑦与CO可形成X（CO）5型化合物，该化合物常温下呈液态，熔点为-
20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断该化合物晶体属于____晶体（填晶体类型）。

（5）元素⑨的离子的氢氧化物不溶于水，但可溶于氨水，该离子与NH3间结合的作用力为____。

（6）将①、⑥形成的化合物溶于水，其与水间可能存在的氢键表示为____________（写一种即可）。

（7）金属⑦有δ、γ、α三种同素异形体，各晶胞如下图，则δ和α中原子的配位数之比为________。

【答案】d O=C=O sp2杂化分子配位键 F－H…F、F－H…O、O－H…F、O－H…O 4：3
【解析】
【分析】
根据元素周期表可知①为H元素、②为B元素、③为C元素、④为N元素、⑤为O元素、⑥为F元素、⑦为Fe元素、⑧为Cu元素、⑨为Zn元素。

【详解】
（1）元素⑦为Fe元素，位于周期表的d区，故答案为：d；
（2）元素③为C元素、元素⑤为O元素，其形成的稳定化合物为二氧化碳，结构式为：O=C=O，故答案为：O=C=O；
（3）②为B元素、⑥为F元素，两元素形成的化合物为BF3，中心原子是B，价层电子对个数=σ键+孤电子对个数=3+0=3，杂化轨道类型为：sp2杂化，故答案为：sp2杂化；
（4）元素⑦为Fe元素、与CO可形成Fe(CO)5型化合物，该化合物常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断该化合物晶体属于分子晶体，故答案为：分子；
（5）元素⑨Zn元素，氢氧化物为Zn(OH)2不溶于水，但可溶于氨水，Zn2+离子与NH3间结合的作用力为配位键，故答案为：配位键；
（6）①为H元素、⑥为F元素，形成的化合物为HF，溶于水，与水分子间可能存在的氢键表示为：F－H…F、F－H…O、O－H…F、O－H…O，故答案为：F－H…F、F－H…O、O
－H …F 、O －H …O ；
（7）金属⑦为Fe ，有δ、γ、α三种同素异形体，δ为体心立方，α为简单立方，原子的配位数之比为8：6＝4：3，故答案为：4：3。

【点睛】
金属晶体的原子堆积模型：①简单立方堆积，空间利用率52%，配位数6；②体心立方堆积，空间利用率68%，配位数8；③六方最密堆积，空间利用率74%，配位数12；④面心立方最密堆积，空间利用率74%，配位数12。

4．离子化合物AB 2的阴、阳离子的电子层结构相同，1mol AB 2中含54 mol 电子，且有下列反应：
①H 2＋B 2−−−→点燃 C ②B 2＋X →Y ＋AB 2＋H 2O ③Y ＋C →AB 2＋Z ，Z 有漂白作用。

根据上述条件回答下列问题：
(1)写出下列物质的化学式：AB 2________，X________，Y________，Z________。

(2)用电子式表示AB 2的形成过程：________________________。

(3)写出反应②的化学方程式：_______________________。

【答案】CaCl 2 Ca(OH)2 Ca(ClO)2 HClO
2Cl 2＋2Ca(OH)2=Ca(ClO)2＋CaCl 2＋
2H 2O
【解析】
【分析】
离子化合物AB 2的阴、阳离子的电子层结构相同，1mol AB 2中含54 mol 电子，则A 2+、B -离子中含有的电子数目均为18个，AB 2为氯化钙，A 为钙元素，B 为氯元素，则①H 2＋
Cl 2−−−→点燃HCl ，C 为HCl ；②Cl 2＋X →Y ＋CaCl 2＋H 2O ，X 为Ca(OH)2，Y 为Ca(ClO)2；
③Ca(ClO)2＋HCl →CaCl 2＋Z ，Z 有漂白作用，Z 为HClO 。

【详解】
（1）由分析可知AB 2为CaCl 2，X 为Ca(OH)2，Y 为Ca(ClO)2，Z 为HClO 。

，故答案为：CaCl 2；Ca(OH)2；Ca(ClO)2；HClO ；
（2）AB 2的形成过程用电子式表示为
，故答案为：； （3）②的化学方程式为2Cl 2＋2Ca(OH)2=Ca(ClO)2＋CaCl 2＋2H 2O ，故答案为：2Cl 2＋2Ca(OH)2=Ca(ClO)2＋CaCl 2＋2H 2O 。

【点睛】
常见18电子的离子有K +、Ca 2+、Cl ‾、S 2−、HS -等。

5．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。

6．A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的原子序数依次增大；A原子核内无中子；B元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能反应生成盐F；D与A同主族，且与E同周
期；E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的3
4
，A、B、D、E这四种元素，每一种
与C元素都能形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物．请回答下列问题：
（1）C元素在元素周期表中的位置是___；C、D、E三种元素简单离子半径由大到小的顺序为：___(用离子符号表示)。

（2）写出分别由A、D与C形成的原子个数比为1：1的化合物的电子式___、___。

（3）A与C、E间分别形成甲、乙两种共价化合物，且甲有10个电子，乙有18个电子，则沸点较高的是___ (填化学式)。

（4）F含有的化学键类型是___、___。

（5）D和C形成的一种化合物能与A和C形成的一种化合物反应产生C单质，该反应的离子方程式为___。

【答案】第二周期VIA族 S2-> O2->Na+ H2O 离子键
极性共价键 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑
【解析】
【分析】
A原子核内无中子，则A为氢元素；B元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能反应
生成盐F，B为氮元素，F为硝酸铵；E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的3
4
，
则E为硫元素，在第三周期；D与A同主族，且与E同周期，则D为钠元素；A、B、D、E 这四种元素，每一种与C元素都能形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物，则C为氧元素。

【详解】
（1）C为氧元素，在元素周期表中的位置是第二周期VIA族；Na+、O2-、S2-离子半径由大到小的顺序为S2-> O2->Na+，故答案为：第二周期VIA族；S2-> O2->Na+；
（2）由H、Na与O形成的原子个数比为1：1的化合物分别为H2O2、Na2O2，其电子式分别为、，故答案为：；
（3）H与O、S间分别形成H2O、H2S两种共价化合物，因为水分子间存在氢键，则沸点较高，故答案为：H2O；
（4）F为硝酸铵，含有离子键和极性共价键，故答案为：离子键、极性共价键；
（5）过氧化钠与水反应能生成氧气，则该反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑，故答案为：2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑。

【点睛】
比较离子半径可以用“先层后核再电子”进行比较，S2-有三个电子层，则半径最大，Na+、O2-有两个电子层，但氧的序数小于钠的序数，则O2-的离子半径大于Na+，所以S2-> O2->Na+。

7．下表为元素周期表的一部分，请参照元素①~⑧在表中的位置，回答下列问题：
(1)地壳中含量居于第二位的元素在周期表中的位置是_______。

(2)②的最高价氧化物的分子式为____。

(3)①、④、⑤中的某些元素可形成既含离子键又含共价键的离子化合物，写出符合要求的一种化合物的电子式_____。

(4)W是第四周期与④同主族的元素。

据此推测W不可能具有的性质是___
A．最高正化合价为+6 B．气态氢化物比H2S稳定
C．最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱 D．单质在常温下可与氢气化合
(5)已知X为第ⅡA族元素(第一到第四周期)，其原子序数为a，Y与X位于同一周期，且为第ⅢA族元素，则Y的原子序数b与a所有可能的关系式为____。

【答案】第三周期第ⅣA族 CO2 NaOH：或Na2O2：
BD b=a+1或b=a+11
【解析】
【分析】
由元素在周期表中的位置可知：①为H、②为C、③为N、④为O、⑤为Na、⑥为Al、⑦为Si、⑧为Cl。

(1)地壳中含量居于第二位的元素为Si；
(2)②表示C元素，根据元素最高化合价等于原子最外层电子数等于原子序数分析；
(3)由H、O、Na中的某些元素可形成既含离子键又含共价键的离子化合物有NaOH、Na2O2等；
(4)W是第四周期与④同主族元素，④是O元素，则W为Se元素，根据元素周期律分析判断；
(5)根据元素周期表的位置与原子序数关系分析解答。

【详解】
由元素在周期表中的位置可知：①为H、②为C、③为N、④为O、⑤为Na、⑥为Al、⑦为Si、⑧为Cl。

(1)地壳中含量居于第二位的元素为Si，Si原子核外电子排布为2、8、4，所以Si处于元素周期表中第三周期第ⅣA族；
(2)②表示C元素，C原子最外层有4个电子，所以其最高价氧化物的分子式为CO2；
(3)由H、O、Na中的某些元素可形成既含离子键又含共价键的离子化合物有NaOH、Na2O2
等，其中NaOH的电子式为：，Na2O2的电子式为：；
(4)W是第四周期与④同主族元素，④是O元素，则W为Se元素。

A. Se原子最外层有6个电子，所以其最高正化合价为+6，A正确；
B. 元素的非金属性越强，其相应的简单氢化物的稳定性就越强，由于元素的非金属性：S>Se，所以气态氢化物稳定性：H2S>H2Se，B错误；
C. 同一主族的元素原子序数越大，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。

由于非金属性S>Se，所以H2SeO4<H2SO4，C正确；
D. 元素的非金属性越强，其单质越容易与氢气化合，由于元素的非金属性：S>Se，S与H2反应需在加热条件下进行，则Se单质与H2反应要求温度会更高，在常温下不可能与H2化合，D错误；
故合理选项是BD；
(5)X原子序数为a，Y原子序数为b，若X位于第二周期第ⅡA族元素，或X位于第三周期第IIA族，则其同一周期第IIIA的元素Y原子序数为b=a+1；若X位于第四周期第ⅡA族元素，由于第IIA族、第IIIA族之间增加了7个副族和1个第VIII族元素，共10纵行，所以
其同一周期第IIIA的元素Y原子序数为b=a+10+1=a+11。

【点睛】
本题考查元素周期表与元素周期律、无机物推断、常用化学用语、元素化合物性质等，掌握元素周期表的结构、元素周期律是正确判断解答的关键，注意元素周期表的结构。

一般情况下同一周期相邻主族元素原子序数相差1，但第IIA、第IIIA有特殊性，还与其在周期表的周期序数有关。

在比较同一周期第IIA、第IIIA元素的原子序数时，若元素位于元素周期表第二、三周期时，原子序数相差1；若元素位于元素周期表第四、五周期时，由于在第IIA与第IIIA之间增加了7个副族和1个第VIII族，共10个纵行，元素的原子序数相差11；若元素位于第六周期，在第IIIB是15种镧系元素，在第七周期在第IIIB是15种锕系元素，元素的原子序数相差25。

8．A、B、C、D、E、F、X、Y、Z九种主族元素的原子序数依次增大，且均不大于20。

B 元素的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应生成一种正盐；盐EYC与AY的浓溶液反应，有黄绿色气体产生，此气体同冷烧碱溶液作用，可得到含EYC的溶液；X元素的
最外层电子数是其次外层电子数的3
4
倍，D、Y、Z元素的最外层电子数之和为15；E、F、
X三种元素对应的最高价氧化物的水化物间两两皆能反应生成盐。

请回答下列问题：
(1)B元素的原子结构示意图是____，X元素在周期表中的位置是第__周期第__族。

(2)这九种元素中，金属性最强的是____，非金属性最强的是____。

(3)EYC中化学键类型：_____________，其电子式为___________。

(4)A与B、C、D形成的化合物中，共价键的极性由强到弱的顺序是________（用化学式表示），这些化合物的稳定性由强到弱的顺序为__________（用化学式表示）。

(5)D、E、F简单离子半径由大到小的顺序为_________（填离子符号），F和镁条用导线连接插入NaOH溶液中，镁条作______（填“正极”或“负极”）。

【答案】三 VIA K或钾 F或氟离子键、共价键（或极性键）
HF＞H2O＞NH3 HF＞H2O＞NH3 F-＞Na+＞Al3+正极
【解析】
【分析】
B元素的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应生成一种正盐，则B为氮元素；盐EYC与AY的浓溶液反应，有黄绿色气体产生，该气体为氯气，氯气同冷烧碱溶液作用，可得到含次氯酸钠溶液，则E为钠元素，Y为氯元素，C为氧元素，A氢元素，因此D是
F；X元素的最外层电子数是其次外层电子数的3
4
倍，则X为硫元素；D、Y、Z元素的最外
层电子数之和为15，则Z为钾元素；E、F、X三种元素对应的最高价氧化物的水化物间两两皆能反应生成盐，则F为铝元素。

【详解】
（1）B为氮元素，原子结构示意图是；X为硫元素，在周期表中的位置是第三周期
第VIA族，故答案为：三；VIA；
（2）由分析和元素周期律可知，这九种元素中，金属性最强的是钾元素，非金属性最强的是氟元素，故答案为：K或钾；F或氟；
（3）次氯酸钠为离子化合物，次氯酸根中有极性共价键，所以次氯酸钠中的化学键为离子键和共价键（或极性键），次氯酸钠的电子式为，故答案为：离子键、共价键（或极性键）；；
（4）根据非金属性F＞O＞N，可知氨气、水、氟化氢中，共价键的极性由强到弱的顺序是HF＞H2O＞NH3，键能大小关系为HF＞H2O＞NH3，则稳定性由强到弱的顺序为HF＞H2O＞NH3，故答案为：HF＞H2O＞NH3；HF＞H2O＞NH3；
（5）氟离子、钠离子、铝离子的核外电子层数相同，则原子序数小的半径大，即离子半径由大到小的顺序为F-＞Na+＞Al3+，铝和镁条用导线连接插入NaOH溶液中，因为镁与氢氧化钠不发生反应，而铝与氢氧化钠能发生氧化还原反应，则镁条作正极，故答案为：F-＞Na+＞Al3+；正极。

【点睛】
在原电池判断负极时，要注意一般活泼性不同的两个金属电极，活泼的金属电极作负极，但要考虑负极要发生氧化反应，所以在镁、铝、氢氧化钠形成的原电池中，铝作负极，镁作正极。

9．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。

10．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：MnO 2+4HCl(浓) =MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O ；
（3）该反应为KI 在酸性环境中与KClO 3发生归中反应生成碘单质的反应，故答案为：6I -+ClO 3-+6H + = 3I 2+Cl -+3H 2O ；
（4）通过萃取可将碘单质从溶液中分离，故答案为：萃取。

【点睛】
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↑；
11．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。

【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。

12．A、B均为钾盐的水溶液，A呈中性，B有氧化性，E的溶质中有一种含+5价元素的含氧酸盐M。

现有下图所示转化：。