2020-2021备战高考化学压轴题专题原子结构与元素周期表的经典综合题含详细答案一、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。
2．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34，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34，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+。
3．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。
4．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34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34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。