- 物质结构元素周期律
- 共75155题
(10分)下表为元素周期表的一部分，所标的字母各代表一种化学元素。
试回答下列问题：
（1）元素M在第________周期第________族。
（2）C的10电子氢化物的电子________，D的简单氢化物的空间结构为________________。
（3）试写出一种由上述3种元素组成的不含有金属元素的离子化台物____________（填化学式）。
（4）上述元素中非金属性最强的元素是_____________（填元素符号），元素最高价氧化物对应水化物酸性最强的物质是_____________(填化学式）。
(5)写出G与I的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式：____________________
正确答案
（1）第四周期第VIB族；
（2）
（3）NH4Cl或NH4F；
（4）F；HClO4；
（5）Al(OH)3+OH-=AlO-2+2H2O。
试题分析：（1）根据元素周期表的结构判断元素M的位置是第四周期第VIB族；
（2）C为C元素，10电子的氢化物是CH4，其电子式为
（3）不含有金属元素的离子化台物一般是铵盐，从表中可判断该化合物是NH4Cl或NH4F；
（4）元素非金属性最强的位于元素周期表的最右上角位置，是F元素；F无正价，所以元素最高价氧化物对应水化物酸性最强的物质Cl元素对应的最高价含氧酸是HClO4；
（5）G与I分别是Na、Al元素，最高价氧化物的水化物分别是NaOH、Al(OH)3，二者反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO-2+2H2O。
(10分)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，用相应化学用语回答下
列问题：
（1）画出表中形成化合物种类最多元素的原子结构示意图____；写出它与原予半径最小的原子形成10电子且为正四面体结构的化合物的电子式____，用电子式表示⑤和⑧形成化合物的过程________。
（2）.④⑤⑧形成的简单离子半径由大到小的顺序为____（填离子符号）；③⑦⑨的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为_______（填化学式）。
（3）.⑤和⑨形成化合物的化学键为__________。
（4）.这些元素形成的氧化物中，不溶于水，但既能与强酸又能与强碱反应的是_______（填化学式），写出它与⑤的最高价氧化物对应水化物发生反应的离子方程式___________________________。
正确答案
（1）碳的原子结构示意图是
（2）S2->O2->Na+；HClO4>HNO3>H2SiO3
（3）离子键
（4）Al2O3；Al2O3+2OH-=2AlO-2+H2O
试题分析：（1）表中形成化合物种类最多元素是③号元素C，核电荷数是6，原子结构示意图是
（2）④⑤⑧形成的简单离子分别是O2-、Na+、S2-，S2-的电子层数最多，半径最大，O2-、Na+的电子层数相同，核电荷数越多半径越小，所以Na+的半径最小；根据元素非金属性的强弱，N、Si、Cl的最高价含氧酸的强弱顺序是HClO4>HNO3>H2SiO3
（3）⑤和⑨形成化合物是NaCl，含有离子键；
（4）这些元素形成的氧化物中，不溶于水，但既能与强酸又能与强碱反应的是Al2O3；⑤的最高价氧化物对应水化物是NaOH，氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO-2+H2O。
（14分）元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着许多信息和规律，下面是八种短周期元素的相关信息（已知铍的原子半径为0.089nm）
F原子中无中子，G最高正价数与负价数相等，且最外层电子数是次外层的二倍，H元素单质焰色反应呈黄色(用相应的元素符号完成下列空白)
（1）B元素在元素周期表中的位置___________________，上述八种元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是__________，A离子的结构示意图_______________。
（2）用电子式表示A、D形成化合物的过程：____________________________________。H、E形成原子个数比为1：1的化合物的电子式为___________，含有的化学键类型为____________。C2D2的电子式为______________________。
（3）下列说法能说明D的非金属性比C强的选项____________
①H2CO4比HDO稳定②HDO4比H2CO4酸性强③C2-比D-易被氧化④HD比H2C稳定⑤铜与HD不反应，但能与浓H2CO4反应⑥铁与D2加热生成FeD3，铁与C加热生成FeC⑦C原子与D原子电子层数相同，D原子半径小于C原子。
A、全部 B、②③④⑥⑦ C、①②④⑤⑥ D、除①以外
（4）A、B、C、D、E形成的简单离子半径由大到小的顺序为_______________________。（用具体离子符号表示）
（5）C单质与H的最高价氧化物对应水化物在加热条件下能发生反应，若有3mol的C参与反应，转移4NA的电子，请写出离子反应方程_______________________________________，氧化剂与还原剂的质量之比_____________________。
正确答案
（1）第三周期第ⅢA族 HClO4 Mg2+ 
（2）
离子键、非极性键 （1分） 
（4）S2-＞Cl-＞O2-＞Mg2+＞Al3+ (1分) （5）3S+6OH-△2S2-+SO32-+3H2O (2分) 2:1 （2分）
试题分析：F原子中无中子，所以是H，G最高正价数与负价数相等，是且最外层电子数是次外层的二倍，所以G是C，H元素单质焰色反应呈黄色，应为Na。原子的电子层数越多，其原子半径越大，同一周期元素中，原子半径随着原子序数的增大而减小，铍的原子半径为0.089nm，E的原子半径小于铍且其最低负价是-2，元素的最低负价=其最外层电子数-8，所以E位于第VIA族，为O元素，这几种元素都是短周期元素，原子半径大小顺序是A＞B＞C＞D，这几种元素的原子半径都大于铍原子，则为第三周期元素，结合其主要化合价知，A是Mg元素、B是Al元素、C是S元素、D是Cl元素，则
（1）Al元素位于第三周期第ⅢA族；非金属性越强最高价氧化物水化物的酸性越强，则八种元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HClO4，镁离子的结构示意图为
（2）活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键，A和D元素形成的化合物是离子化合物氯化镁，其形成过程为：
（3）①含氧酸的稳定性与非金属性强弱无关，则H2CO4比HDO稳定不能说明；②元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强，则HDO4比H2CO4酸性强可以说明；③非金属性越强，相应阴离子的还原性越弱，则C2-比D-易被氧化可以说明；④非金属性越强，氢化物的稳定性越强，则HD比H2C稳定可以说明；⑤铜与HD不反应，但能与浓H2CO4反应不能说明；⑥铁与D2加热生成FeD3，铁与C加热生成FeC，说明非金属性是氯元素强于硫元素；⑦同周期自左向右原子半径逐渐减小，非金属性逐渐增强，⑦可以说明，答案选B。
A、全部 B、②③④⑥⑦ C、①②④⑤⑥ D、除①以外
（4）离子的核外电子层数越多，离子半径越大。在核外电子排布相同的条件下，原子序数越小，离子半径越大，则A、B、C、D、E形成的简单离子半径由大到小的顺序为S2-＞Cl-＞O2-＞Mg2+＞Al3+。
（5）单质硫单质与钠的最高价氧化物对应水化物在加热条件下能发生反应，若有3mol的硫参与反应，转移4NA的电子，这说明在反应中硫部分失去电子，部分得到电子，根据电子得失守恒可知，反应的离子反应方程为3S+6OH-△2S2-+SO32-+3H2O，其中氧化剂与还原剂的质量之比2:1。
(12分)
（1）太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层，写出基态镍原子的核外电子排布式 。
（2）富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能。富勒烯(C60)的结构如图1，分子中碳原子轨道的杂化类型为 ；1 mol C60分子中σ键的数目为 。科学家把C60和K掺杂在一起制造出的化合物具有超导性能，其晶胞如图2所示。该化合物中的K原子和C60分子的个数比为 。
图1 
（3）砷化镓是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与金刚石相似。
①GaAs晶体中，每个As与 个Ga相连。
②第一电离能：As Se(填“＞”、“＜”或“＝”)。
（4）Na3AsO4可作杀虫剂。AsO43-的空间构型为 ，与其互为等电子体的一种分子为 。
正确答案
（12分）
（1）[Ar]3d84s2（2分）
（2）sp2 （2分） 90mol（2分） 3:1（2分）
（3）①4 （1分） ②＞（1分）
（4）正四面体形（1分） CCl4（1分）（或其他合理答案）
试题分析：(1)Ni为28号元素，基态原子的核外电子排布式为：[Ar]3d84s2
（2）根据富勒烯的结构图可知C原子形成了2个碳碳单键和1个碳碳双键，即3个σ键，所以C原子杂化方式为sp2 ；1个C原子形成3个σ键，每个σ键被两个C原子共用，所以1 mol C60分子中σ键的数目为：3×1/2×60mol=90mol；K位于面上，则1个晶胞含K：12×1/2=6，C60位于8个顶点和1个面心上，则1个晶胞含C60：8×1/8+1=2，所以该化合物中的K原子和C60分子的个数比为3:1。
（3）①砷化镓晶体结构与金刚石相似，空间网状结构，每个原子形成4个单键，与周围的原子形成正四面体，所以每个As与4个Ga相连。
②AS为第四周期VA族，4p轨道排布3个电子，为稳定状态，Se为第四周期VIA族元素，所以第一电离能：As > Se。
（4）AsO43-中As原子杂化轨道数=（5+3）÷2=4，所以AsO43-的空间构型为正四面体形；含有的原子数和价电子数相等的物质为等电子体，所以与AsO43-互为等电子体的分子有CCl4等。
今有甲、乙、丙、丁四种元素。已知:甲元素是自然界中含量最多的元素;乙元素为金属元素,它的原子核外K层、L层电子数之和等于M、N层电子数之和;丙元素的单质及其化合物的焰色反应都显黄色;氢气在丁元素单质中燃烧火焰呈苍白色。
(1)试推断并写出甲、乙、丙、丁四种元素的名称和符号;
(2)写出几种上述元素两两化合形成的化合物的化学式。
正确答案
(1)四种元素分别为氧、钙、钠、氯;其符号分别为O、Ca、Na、Cl。
(2)CaO、Na2O、Na2O2、CaCl2、NaCl等
根据题目信息可知:甲元素是氧元素;乙元素的K、L、M、N层电子数分别是2、8、8、2,即为钙元素;丙元素为Na;丁元素为Cl。
A、B、C、D是原子序数均小于20的四种元素。A与B同主族，且能形成BA3型分子。B、C、D所形成的简单离子电子层结构相同，且B、C、D离子半径依次减小。据此回答下列问题：
(1)D元素在元素周期表中的位置是 。
(2)B与D所形成的化合物电子式为 。
(3)将C单质的水溶液滴加到B与D所形成化合物的水溶液中，产生淡黄色沉淀，其反应的化学方程式为 。
(4)实验室里除去BA2气体，可用下列试剂中的 (填字母)。
A.酸性高锰酸钾溶液 B.浓硫酸
C.NaOH溶液 D.品红溶液
(5)由A、B、D三种元素所组成的某种盐水溶液显碱性，其原因是 (用离子方程式表示)。
正确答案
(1)第四周期第ⅠA族
(2)
(3)K2S+Cl2=2KCl+S↓ (4)A、C
(5)SO32-+H2O
A、B同主族，且能形成BA3型化合物，则A为O、B为S，根据B、C、D的离子电子层结构相同，可知都为18e-微粒，离子半径按照B、C、D的顺序减小，说明B、C、D三元素的原子序数关系为S
(1)K在元素周期表中的位置为第四周期第ⅠA族。
(2)S与K形成化合物的电子式为
(3)将氯水滴加到K2S溶液中发生反应K2S+Cl2=2KCl+S↓。
(4)除去SO2气体可以用酸性高锰酸钾溶液或NaOH溶液，A、C对；但是不能用浓硫酸吸收，SO2不溶于浓硫酸，B错；品红只是用来检验SO2的存在，一般不用来除去SO2，D错。
(5)K2SO3溶液显碱性的原因是SO32-的水解，SO32-+H2O
已知元素X、Y、Z、W的原子序数分别为6、8、11、13，请回答：
(1)写出下列元素符号X Y Z W
（2）写出下列元素在周期表中的位置X Y
Z W
正确答案
(1)C、O、Na、Al
(2)第二周期第ⅣA族；第二周期第ⅥA族；第三周期第ⅠA族；第三周期第ⅢA族
试题分析：（1）根据原子序数可知，原子序数为6、8、11、13的元素分别是C、O、Na、Al。
（2）根据四种元素的核外电子排布
点评：该题以“周期表中元素的推断”为载体，考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。考查了学生对物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力
有两种气体单质Am和Bn，已知2.4克Am和2.1克Bn所含有的原子个数相同，分子个数比为2：3；又知A和B的原子核内质子数都等于中子数，且A原子中的L层电子数是其K层电子数的3倍，则A元素的元素符号为________，B元素的元素符号为_________，m=_________；A和B形成红棕色化合物化学式为_________。
正确答案
O， N， 3， NO2
试题分析：A原子中的L层电子数是其K层电子数的3倍，所以A是氧元素
2.4克Am和2.1克Bn所含有的原子个数相同
则
解得
所以MB＝14
由于B的原子核内质子数都等于中子数
所以B是氮元素，二者的形成的红棕色化合物是NO2
又因为分子个数比为2：3
所以
则m:n＝3:2
因为n＝2
所以m＝3
点评：该题是基础性试题的考查，难度不大。试题设计新颖，基础性强，注重答题的灵活性，有利于培养学生的规范答题能力，提升学生的学科素养。该题的突破点是A元素的判断。
X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素，已知：
①X元素原子价电子排布式为ns2np2，且原子半径是同族元素中最小的。
②Y元素是地壳中含量最多的元素；W元素的电负性略小于Y元素，在W原子的电
子排布中，p轨道上只有1个未成对电子。
③Z+与Y 2-具有相同的电子层结构；
请回答：
(1)Z2Y2的电子式为 ，含有的化学键类型为 ，Z2Y2为 晶体。
(2)X、Y、Z三种元素所形成的常见化合物的名称为 ；XY2的结构式为 ，分子的立体构型为 。
(3)X、Y、Z、W四种元素所形成的单质中，熔点最高、硬度最大的是 (填名称)；晶体ZW的熔点比晶体XW4明显高的原因是 。
(4)ZW晶体的结构示意图如图。已知：ZW晶体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，则ZW晶体中两个最近的Z离子中心间的距离d可以表示为d= 。
正确答案
（每空2分）. (1) 
(2) 碳酸钠，，直线形
(3) 金刚石； NaCl为离子晶体而CCl4为分子晶体 (4)
试题分析：X元素原子价电子排布式为ns2np2，且原子半径是同族元素中最小的，所以X应该是第ⅣA族元素的碳元素。Y元素是地壳中含量最多的元素，因此Y是氧元素。W元素的电负性略小于Y元素，在W原子的电子排布中，p轨道上只有1个未成对电子，且W的原子序数大于氧元素的，所以W是氯元素。Z+与Y 2-具有相同的电子层结构，则Z是钠元素。在氯化钠晶胞中含有4个钠离子和4个氯离子，设晶胞的边长是x，则
点评：该题是高考中的常见考点，属于基础性试题的考查。试题综合性强，难易适中，侧重对学生基础知识的巩固和训练，有利于培养学生的逻辑推理能力和抽象思维能力，提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。本题主要是元素“位、构、性”三者关系的综合考查，比较全面考查学生有关元素推断知识和灵活运用知识的能力，考查了学生对物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。
氮是地球上极为丰富的元素。
(1)Li3N晶体中氮以N3－存在，基态N3－的核外电子排布式为 。
(2)X＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3－形成的晶体结构如图所示。X的元素符号是 ，与同一个N3－相连的X＋有 个。
正确答案
（每空1分）(1) 1s22s22p6 (2) Cu ， 6
试题分析：（1）根据构造原理可知，基态N3－的核外电子排布式为1s22s22p6。
（2）X＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，则X应该是29号元素铜元素。根据化学式可知，黑球表示铜，则与同一个N3－相连的X＋有6个，即上下左右前后各1个。
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题基础性强，试题在注重对基础知识巩固和训练的同时，更侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，有助于培养学生逻辑推理能力和空间的想象能力，提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。
(1)A元素的负一价离子和B元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，A的离子结构示意图为 ，B元素名称为 ；
(2)C元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，C的元素基态原子的外围电子排布式为 .
(3)D元素的原子序数为33，该元素原子的核外电子共有 种不同的运动状态，此元素原子的核外电子排布式是
（4）N≡N的键能为942kJ·mol-1，N—N单键的键能为247kJ·mol-1，通过计算说明N2中的 键更稳定(填“σ”或“π”)。
(5)下列4种物质熔、沸点由高到低排列为 （填序号）.
①金刚石 ②晶体锗 ③晶体硅 ④金刚砂
正确答案
（每空2分）(1) 
（4）π (5) ①＞④＞③＞②
试题分析：（1）A元素的负一价离子和B元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，则A和B分别是氯元素和钾元素，则A的离子结构示意图为
（2）C元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，所以C应该是铜元素，则根据构造原理可知，C的元素基态原子的外围电子排布式为3d104s1。
（3）D元素的原子序数为33，该元素原子的核外电子共有33种不同的运动状态。则根据构造原理可知，此元素原子的核外电子排布式是【Ar】3d104s24p3。
（4）氮气分子中的三键是由1个σ键和2个π键构成的，则π键键能是
（5）四种物质形成的晶体都是原子晶体，原子晶体中原子半径越小，共价键越强，晶体的熔沸点越高。由于原子半径是C＜Si＜Ge，所以4种物质熔、沸点由高到低排列为①＞④＞③＞②。
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，贴近高考，试题在注重对基础知识巩固和训练的同时，更侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，有助于培养学生逻辑推理能力，提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。
（10分）下表为周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。
请回答下列问题：
（1）表中属于d区的元素是 （填编号）。
（2）写出元素⑨的基态原子的电子排布式 。
（3）某元素的特征电子排布式为nsnnpn+1，该元素原子的核外最外层电子的成对电子为 对。
（4）第3周期8种元素按单质熔点高低的顺序如图，其中序号“8”代表 （填元素符号）；其中电负性最大的是 （填元素符号）。
正确答案
(1)⑨ (2)1S22S22P63S23P63d64S2 (3) 1 (4) Si Cl
试题分析：属于d区的元素是⑨，⑨是Fe基态原子的电子排布式为1S22S22P63S23P63d64S2。根据电子排布式nsnnpn+1可知n=2，所以最外层电子的成对电子有1对，“8”代表的元素沸点最高，第三周期中沸点最高的是Si，电负性最大的是Cl。
点评：本题非常基础简单，主要考查学生对元素周期律的掌握。
（14）已知元素X、Y、Z、W的原子序数分别为6、8、11、13，请回答：
（1）写出下列元素符号X Y Z W
（2）写出下列元素在周期表中的位置X Y
Z W
（3）写出下列反应方程式：X+Y
Z+Y W+Y
正确答案
（共14分每空1分，方程式2分）
（1）X：碳元素 Y：氧元素 Z：钠元素 W：铝元素
（2）第二周期第ⅣA、第二周期第ⅥA、第三周期第IA、第三周期第ⅢA
（3）C＋O2
4Al＋3O2
（1）根据原子序数可知，X、Y、Z、W四种元素分别是碳元素、氧元素、钠元素、铝元素。
（2））根据原子序数可知，X、Y、Z、W四种元素分别元素周期表中的第二周期第ⅣA、第二周期第ⅥA、第三周期第IA、第三周期第ⅢA。
（3）碳在氧气中燃烧生成CO2，方程式为C＋O2
（12分）[选做题]本题包括A、B两小题，分别对应于 “物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题，并在相应的答题区域内作答。若两题都做，则按A题评分。
A．铁是地壳中含量较丰富的元素，仅次于氧、硅、铝元素，其单质及合金是在生产生活中应用广泛的金属材料。化学上常用KSCN溶液等来检验溶液中是否存在Fe3+。
（1）Fe3+离子基态的电子排布式可表示为 。
（2）一种铁晶体的晶胞属于体心立方堆积，则该晶胞中所包括的铁原子的个数是 。
（3）C、N两种元素的简单气态氢化物的热稳定性由强到弱的顺序为 。
（填化学式）
（4）C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 。（填元素符号）
（5）离子化合物Fe2O3的熔点高于KC1的熔点的原因是 。
（6）据报道：由Q、X、Z三种元素形成的一种晶体具有超导性，其晶体结构如右图所示。晶体中距每个X原子周围距离最近的Q的原子的个数是 。
正确答案
A．（1）1s22s22p63s23p63d5（2）2
（3）NH3＞CH4（4）N＞O＞C
（5）Fe2O3的晶格能大于KCl的晶格能（6）2
（1）根据构造原理可知，Fe3+离子基态的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d5。
（2）在体心立方堆积中，含有的铁原子个数是8×1/8＋1＝2。
（3）非金属性越强，相应氢化物的稳定性越强，N的非金属性强于C的，所以稳定性是NH3＞CH4。
（4）非金属性越强，第一电离能越大。但由于氮元素的2p轨道电子处于半充满状态，所以第一电离能大于氧元素的，即N＞O＞C。
（5）由于Fe2O3的晶格能大于KCl的晶格能，所以离子化合物Fe2O3的熔点高于KC1的熔点。
（6）Q位于体心处，X位于面心处，所以晶体中距每个X原子周围距离最近的Q的原子的个数是2个。
（12分）主族元素A、B、C、D都是短周期元素，A、D同主族，B、C在同一周期，A、D原子的最外层电子数都是1，C原子最外层电子数比B原子少2个，且最外层电子数是次外层电子数的2倍。A、B单质在常温下均为气体。它们在一定条件下以体积比2∶1完全反应，生成物在常温下是液体。此液体与D单质能剧烈反应生成A的单质。所得溶液中含有与氖原子的电子层结构相同的阳离子。
回答下列问题：
⑴A、B、C、D分别是 、 、 、 ；（填元素符号）
⑵D的离子结构示意图为 ，A与B形成的化合物的电子式为 ；
⑶B、C的气态氢化物稳定性由强到弱的顺序为： (写化学式，并用“<”或“>”表示强弱)。
(4)写出一种由A、B、C、D组成的化合物的化学式 。
正确答案
（第1小问每空1分、其余每空2分 共12分）
(1) H 、 O 、C 、Na ；（每空1分）
（2）钠离子结构示意图
(3)CH4＜H2O (4)NaHCO3
根据元素的结构及其性质可知，A、B、C、D分别是H、O、C、Na。
（2）钠离子是10电子微粒，结构示意图为
（3）非金属越强，相应氢化物的稳定性越强，氧元素的非金属强于碳元素的，所以甲烷的大小弱于水的。
（4）由A、B、C、D组成的化合物是碳酸氢钠，其化学式为NaHCO3。
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