2020-2021高考化学 原子结构与元素周期表综合试题含详细答案

2020-2021高考化学 原子结构与元素周期表综合试题含详细答案

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。

2．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。

3．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

【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、Al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

（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。

4．已知A、B、C三种元素的原子中，质于数：A

(1)写出三种元素的名称和符号：A______，B______，C______。

(2)画出三种元素的原子结构示意图：A______，B______，C______。

【答案】碳C 硅Si 氯Cl

【解析】

【分析】

A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，则A原子核外电子排布为2、4，A是C元素；B元素的原子核外M层电子数是L层电子数的一半，则B原子核外电子排布为2、8、4，B为Si元素；C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个，且原子序数大于B小于18，所以C原子核外电子排布为2、8、7，C是Cl元素，据此答题。

【详解】

根据上述分析可知A是C元素，B是Si元素，C是Cl元素。

(1)A为碳元素，元素符号为C；B为硅元素，元素符号为Si；C为氯元素，元素符号为Cl；

(2)碳原子的结构示意图为，硅原子的结构示意图为，氯原子的结构示意图为。

【点睛】

本题主要考查了根据原子核外各层电子数的关系，确定元素的种类，解题时要熟悉常见元素的核外电子排布，注意规范书写结构示意图。

5．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______。

【答案】N Na 31H H2O2 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O

【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，用符号表示为31H；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；

(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。

6．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 >