2020-2021高考化学专题复习原子结构与元素周期表的综合题含答案
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2020-2021高考化学专题复习原子结构与元素周期表的综合题含答案
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．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
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。
3．元素周期表与元素周期律在学习、研究和生产实践中有很重要的作用。下表列出了a～e5种元素在周期表中的位置。
族
周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 a
3 b c d e
（1）a的元素符号是______。
（2）金属性b强于c，用原子结构解释原因：______，失电子能力b大于c。
（3）d、e的最高价氧化物对应的水化物中，酸性较强的的是______。
（4）已知硒(Se)与d同主族，且位于d下一个周期，根据硒元素在元素周期表中的位置推测，硒可能具有的性质是______。 ①其单质在常温下呈固态
②SeO2既有氧化性又有还原性
③最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2SeO3
④非金属性比e元素的强
【答案】C 电子层数b与c相同，核电荷数b小于c，原子半径b大于c HClO4 ①②
【解析】
【分析】
由元素在周期表中的分布可知，a是C，b是Na，c是Al，d是S，e是Cl，结合元素周期律分析解答。
【详解】
由元素在周期表中的分布可知，a是C，b是Na，c是Al，d是S，e是Cl。
(1)a是碳元素，元素符号为C，故答案为：C；
(2)b是钠，c是铝，由于电子层数b与c相同，核电荷数b小于c，原子半径b大于c，失电子能力b大于c，因此金属性b强于c，故答案为：电子层数b与c相同，核电荷数b小于c，原子半径b大于c；
(3)d的非金属性小于e，因此最高价氧化物对应的水化物中，酸性较强的的是高氯酸，故答案为：HClO4；
(4)硒(Se)与S同主族，且位于S下一个周期，非金属性比S弱。①常温下硫为固体，同一主族元素的非金属单质，从上到下，熔沸点逐渐升高，因此硒单质在常温下呈固态，故①正确；②SeO2中Se的化合价为+4价，介于-2～+6之间，既有氧化性又有还原性，故②正确；③Se的最高价为+6价，最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2SeO4，故③错误；④硒(Se)与S同主族，且位于S下一个周期，非金属性比S弱，故④错误；故答案为：①②。
【点睛】
本题的易错点为(4)，要注意元素周期律的理解和应用，②的判断要注意在氧化还原反应中处于中间价态的元素既有氧化性又有还原性。
4．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·H2ONH+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键情况。
【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
