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原子结构和元素周期律试题精选
1．右表代表周期表中的几种短周期元素，下列说法中错误的是（ ）
A．C、D气态氢化物稳定性强弱和沸点高低均为C＞D
B．A、B、C第一电离能的大小顺序为C＞B＞A
C．AD3和ED4两分子的中心原子均为sp3杂化
D．ED4分子中各原子均达8 电子结构
2．短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，Y与X同主族，Z和W原子中未成对电子数之比为2∶1。下列说法错误的是（ ）
A．XW4为非极性分子
B．Y、Z、W的最高价氧化物的水化物酸性强弱顺序是Y＜Z＜W
C．X、Y的最高价氧化物由固态转化为气态时，克服相同的作用力
D．XW4、YW4、ZW2分子中的中心原子均为sp3杂化
3．短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如下图所示，其中T所处的周期序数与族序数相等。下列判断不正确的是 （ ）

A．最简单气态氢化物的热稳定性：R > Q
B．最高价氧化物水化物的酸性：Q < W
C．原子半径：T > Q > R
D．R的氢化物的沸点低于R的同族元素的氢化物的沸点
4．短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示。下列说法中正确的是

A．W的最高价氧化物对应的水化物是弱酸
B．Y的原子半径在同周期主族元素中最大
C．W的非金属性比Z的强
D．Z的气态氢化物的稳定性在同主族元素中最强
5．X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在周期表中位置如下图所示，若W原子的最外层电子数是内层电子总数的7/10，下列说法中正确的是（ ）

A．阴离子的半径从大到小排列顺序为：X＞Y＞Z＞W
B．Y的两种同素异形体在常温下可以相互转化
C．X、Y两元素的氢化物分子间分别均可以形成氢键
D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：Z＞W
6．下表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是

A．常压下五种元素的单质中，Z单质的沸点最高
B．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C．R的化学性质较活泼
D．Y元素的非金属性比W元素的非金属性强
7．【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）X、Y、Z、V、W为五种前四周期元素，其中X是短周期（除稀有气体外）原子半径最大的元素；Y与X同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性；Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子；V原子的核外电子排布式为ls22s22p63s2；W的原子序数为29，W的离子能与乙二胺（H2N—CH2一CH2一NH2）形成配离子：

回答下列问题：
（1）W原子的核外电子排布式为 ，该配离子中含有的化学键类型有 。（填字母）
a．配位键 b．极性键 c．离子键 d．非极性键
（2）元素X、Y、V第一电离能由大到小的顺序是 （用元素符号表示）。
（3）Z的氢化物的空间构型是 ；该氢化物的沸点比甲烷的高，其主要原因是 ；Z的另一种氢化物Z2H4分子中Z原子轨道的杂化类型是 。

（4）X和Cl元素构成的化合物XCl，XCl的晶胞结构如右图所示，晶体中X+的配位数是 ；每个X+周围与其紧邻的Cl-围成的几何图形为 。
8．几种短周期元素的原子半径及某些化合价见下表。分析判断下列说法正确的是
元素代号
A
B
D
E
G
H
I
J
化合价
–1
–2
+4、–4
–1
+5、–3
+3
+2
+1
原子半径／nm
0.071
0.074
0.077
0.099
0.110
0.143
0.160
0.186
A．A的单质能将E单质从HE的溶液中置换出来
B．A、H、J的离子半径由大到小顺序是A＞J＞H
C．G元素的单质不存在同素异形体
D．I在DB2中燃烧生成两种化合物
9．（8分）现有X、Y、Z、W四种元素，其原子序数依次递增已知有如下情况：
①X、Y、Z的单质在常温下均为气体。
② X的单质在Z的单质中燃烧，生成XZ，燃烧时火焰呈苍白色。
③ XZ极易溶于水，在水溶液中电离出X＋和Z－。XZ的水溶液可使石蕊试液变红。
④ 两分子X的单质可与一分子Y的单质化合生成两分子X2Y，X2Y常温下为液体。
⑤ Z的单质溶于X2Y中，所得溶液具有漂白作用。
⑥由Y、Z、W三种元素组成的化合物M受热催化分解，可制得元素Y的单质。
请完成下列问题：
（1）化合物M的化学式为 ，1molM中含有的电子的物质的量为 。
（2）用化学方程式表示Z单质的实验室检验方法 。
（3）写出Z的单质溶于X2Y中反应的化学方程式： ，若该反应中有2mol电子发生转移，则参加反应的Z单质在标况下的体积为 。
10．几种短周期元素的原子半径及主要化合价见下表：
元素符号
X
Y
Z
R
T
原子半径（nm）
0．160
0．080
0．102
0．143
0．074
主要化合价
+2
+2
-2,+4,+6
+3
-2
根据表中信息，判断以下说法正确的是 （ ）
A．单质与稀硫酸反应的速率快慢：R>Y>X      
B．离子半径：T2－＞X2+
C．元素最高价氧化物的水化物的碱性：Y > R >X
D．单质与氢气化合的难易程度：Z＞T
11．（14分） A、B、C、D、E、F为常见的原子序数依次递增短周期元素， B、C、D、E、F的简单离子的电子层结构相同，A和E同主族，且原子的最外层电子数的关系为A+D=B+F=8。请回答：
(1)试写出B2单质的电子式： 。
试写出由上述元素组成的4个原子核构成18电子结构的物质的化学式
(2)含F元素对应的金属阳离子的溶液中滴加过量E的最高价氧化物对应水化物的溶液反应，其离子方程式是 。
(3)已知B2A4与BA3具有相似的性质，B2A4通过炽热的氧化铜粉末，粉末由黑色变为红色，且产物对大气无污染，其化学反应方程式： 。
(4)在2L的密闭容器中，通入2molB2气体和3molA2气体，一定温度下反应生成BA3气体，当反应达到平衡时，A2的浓度为0. 15mol·L-1，同时放出约83.2 kJ的热量，该反应的热化学方程式 。
(5)已知某化合物EB3与水可以反应生成两种气体单质和一种碱，试写出其化学方程式
；若0.1mol该化合物完全反应，转移电子的物质的量为 。
12．（14分）已知A、B、C、D、E为中学化学常见的五种物质，均含元素R，R在A、B、C、D、E中所呈化合价依次递增，其中只有B为单质。常温下，A、B、C、D为气体，且D+H2O→C+E。
请回答下列问题：
⑴元素R在元素周期表中的位置为_________ ____； B分子的电子式为__________。
⑵已知气体D与NaOH溶液1:1恰好完全反应，生成R的两种含氧酸盐，所得溶液中各离子浓度大小关系 。
⑶将22.4L某R的氧化物与足量的灼热铜粉完全反应后，气体体积变为11.2L（体积均在相同条件下测定），则该氧化物的化学式可能为 。（填序号）
①、RO2 ②、R2O3 ③、RO ④、R2O
⑷科学家制备的另一种化合物，与A的组成元素相同，具有很高的热值，可用作火箭和燃料电池的燃料。该化合物可由次氯酸钠溶液和A反应得到，写出该反应的化学方程式 。
⑸M为E的钠盐，一定条件下可发生如下反应：

①设计实验方案，鉴定常见物质N 。
②此外,科学家还制备了另一种钠盐X，其与P的组成元素完全相同，X中的阴离子与P中的阴离子表观形式相同（元素种类和原子个数均相同），但X中阴离子的结构中含有一个过氧键：-O-O- ，电导实验表明，同条件下其电导能力与NaCl相同，钠盐X的阴离子与水反应生成过氧化氢的离子方程式为 。
25℃平衡体系（苯、水、HA）
平衡常数
焓变
起始总浓度
在水中，HAH＋＋A－
K1
△H1
3.0×10－3 mol·L－1
在苯中，2HA(HA)2
K2
△H2
4.0×10－3 mol·L－1
13．（12分）A、B、C、D四种元素，原子序数依次增大，A原子的最外层上有4个电子；B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构，两元素的单质反应，生成一种淡黄色的固体E，D的L层电子数等于K、M两个电子层上的电子数之和。
（1）A为　　 ，B为　 　，C为　 　。（填写相应的元素符号）D元素的最高价氧化物的水化物是 。
（2）写出A、B的化合物与E反应的化学方程式：（2分）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）A、B两元素形成的化合物属 （填“离子”或“共价”）化合物，画出此物质的电子式 。用电子式表示出C和D组成的化合物的形成过程： 。（2分）
（4）写出D元素的最高价氧化物的水化物和A发生反应的化学方程式：（2分）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

参考答案
1．B
【解析】根据元素再周期表中位置可知，A是N、B是O、C是F、D是Cl、E是Si。非金属性越强，第一电离能越大，但用于氮原子的2p轨道电子是半充满状态，稳定性强，所以第一电离能大于O的，B不正确，其余都是正确的，答案选B。
2．C
【解析】X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，则X是碳元素。Y与X同主族，所以Y是硅。Z和W原子中未成对电子数之比为2∶1，所以Z是硫，W是氯元素。四氯化碳是非极性分子，A正确。同周期自左向右非金属性逐渐增强，最高价氧化物水化物的酸性逐渐增强，B正确。CO2是分子晶体，克服的是分子间作用力。二氧化硅是原子晶体，克服的是极性键，C不正确。CCl4、SiCl4、SCl2分子中中心原子的孤对电子分别是0对、0对和2对，所以都是sp3杂化，D正确。答案选C。
3．D
【解析】根据元素在周期表中的位置可知，短周期元素R、T、Q、W分别是N 、Al、Si、S。非金属性越强，相应氢化物的稳定性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，N的非金属性强于Si，S的非金属性也强于Si的，所以A、B均正确。同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族自上而下原子半径逐渐增大，所以C正确。氨气中存在氢键，所以氨气的沸点在同族中是最高的，答案选D。
4．C
【解析】根据元素在周期表中的位置可判断，W、X、Y、Z分别是Cl、He、F、S。A不正确，高氯酸是强酸。同周期自左向右原子半径逐渐减小，非金属性逐渐增强，所以B不正确，C正确。同主族自上而下非金属性逐渐减弱，相应氢化物的稳定性逐渐减弱，D不正确。答案选C。
5．C
【解析】根据元素在周期表的位置可判断，W是第二周期元素。W原子的最外层电子数是内层电子总数的7/10，所以W的原子序数是17，是氯元素。则Z是硫元素，Y是氧元素，X是氮元素。阴离子的半径从大到小排列顺序为： Z＞W＞X＞Y，A不正确。氧气和臭氧需要在一定条件下才能相互转化，B不正确。非金属性是氯元素的大于硫元素的，所以高氯酸的酸性强于硫酸的，D不正确。因此正确的答案是C。
6．D
【解析】考查元素周期表的结构以及元素周期律的应用。根据元素在周期表中的位置可判断，X是N，W是P，Y是S，R事Ar，Z是Br。磷是固体，沸点最高，A不正确。硫离子核外电子数是18，溴离子是36，B不正确。稀有气体元素的最外层电子已经达到稳定结构，所以其单质性质很稳定，C不正确。同周期元素自左向右非金属性逐渐增强，D正确。答案选D。
7．（1）［Ar］3d104s1（或1s22s22p63s23p63d104s1）（2分）；abd（2分）
（2）Mg>Al>Na（2分）
（3）三角锥形（2分）；氨分子间存在氢键（2分）；sp3（2分）。
（4）6（1分）；正八面体（2分）
【解析】本题考查元素推断及物质结构的有关知识。由“X是短周期（除稀有气体外）原子半径最大的元素”可确定X是钠；“Y与X同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性” 可确定Y是Al；由“Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子”可确定Z是N；由“V原子的核外电子排布式为ls22s22p63s2”可确定V是Mg；由“W的原子序数为29”可确定W是Cu。
（1）W原子的核外电子排布式为［Ar］3d104s1（或1s22s22p63s23p63d104s1），该配离子中含有的化学键类型有配位键(Cu、N之间)、极性键(N、H与C、H之间)、非极性键(C、C之间)，故选abd。（2）由于Mg存在3p全空特例，Mg的第一电离能比相邻元素都高，同周期，随原子序数增大，元素原子的第一电离能有增大的趋势，故Na 、Mg、Al第一电离能由大到小的顺序是Mg>Al>Na。（3）NH3中N采用sp3杂化，与H结合形成三角锥形，由于N半径小，电负性大，分子间可形成氢键，使NH3的沸点比CH4高，N的另一种氢化物N2H4分子中N原子轨道的杂化类型也是sp3杂化，分别N、H形成共价键。（4）从NaCl 的晶体结构可以看出，晶体中Na+的配位数是6（前后左右上下各一个Cl-）。每个Na+周围与其紧邻的Cl-围成的几何图形为正八面体（）。
8．B
9．

10． B
11．（1）、 H2O2 （2）Al3+ + 4OH- == AlO2- + 2H2O
(3) N2H4 + 2CuO == 2Cu + N2 + 2H2O （4）N2(g)+ 3 H2(g) == 2NH3(g) △H= - 92.4KJ/mol
（5）2NaN3+2H2O== 3N2↑ + H2↑ +2NaOH 0.1mol（漏写单位不给分）
【解析】根据元素的结构及性质可知，A、B、C、D、E、F分别是H、N、O、F、Na、Al。
（1）氮气分子中含有三键，电子式为。4个原子核构成18电子的分子应该是双氧水，化学式为H2O2。
（2）氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于氢氧化钠溶液中，所以方程式为Al3+ + 4OH- == AlO2- + 2H2O。
（3）粉末由黑色变为红色，说明氧化铜被还原，生成了单质铜。产物对大气无污染，所以氧化产物是氮气，因此方程式为N2H4 + 2CuO == 2Cu + N2 + 2H2O。
A2的浓度为0. 15mol·L-1，则消耗氢气是3mol－0.3mol＝2.7mol，所以当消耗3mol氢气时放出的热量是83.2 kJ÷2.7×3＝92.4kJ。因此热化学方程式为N2(g)+ 3 H2(g) == 2NH3(g) △H= - 92.4KJ/mol。
（5）根据化合物的化学式NaN3可知，两种气体单质和一种碱分别应该是氢气、氨气和氢氧化钠，所以方程式为2NaN3+2H2O== 3N2↑ + H2↑ +2NaOH。在反应中阳极是水，所以当消耗0.1mol该化合物，转移电子是0.1mol。
12．⑴第二周期第VA族
⑵c（Na+）> c（NO3-）> c（NO2-）> c（OH-）> c(H+)
⑶①③ ⑷ NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O
⑸Na+—焰色反应 CO32---加强酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
NO4-+H2O=NO3-+H2O2
【解析】根据元素的性质可知，R是氮元素，所以A、B、C、D、E分别是氨气、氮气、NO、NO2、硝酸。
（1）氮元素位于第二周期第VA族。氮气是含有非极性键的单质，电子式为。
（2）NO2与NaOH溶液1:1恰好完全反应的方程式为2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O，亚硝酸钠水解显碱性，所以溶液中各离子浓度大小关系c（Na+）> c（NO3-）> c（NO2-）> c（OH-）> c(H+)。
（3）氮的氧化物与足量铜粉反应，生成的气体是氮气。即NxOy：N2=22.4：11.2=2：1，所以有：　　
　　2NxOy+2yCu==2yCuO+N2。根据氮原子守恒，2x=2，则x=1，y在此方程中有无数个解，但结合化学知识，只能是y=1或y=2。所以NO或NO2，方程式：2NO+2Cu=N2+2CuO、2NO2+4Cu=N2+4CuO。
（4）化合物与A的组成元素相同，所以应该是肼，所以方程式为
NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O。
（5）①M为E的钠盐，则M是硝酸钠，则P是Na3NO4，所以N是碳酸钠，鉴别钠离子可用焰色反应，CO32-用酸，产生的气体能使澄清的石灰水变混浊。
②X中的阴离子与P中的阴离子表观形式相同，但X中阴离子的结构中含有一个过氧键：-O-O- ，且同条件下其电导能力与NaCl相同，这说明带1个负电荷，所以X是NO4-，因此钠盐X的阴离子与水反应生成过氧化氢的离子方程式为。 NO4-+H2O=NO3-+H2O2。　　
13．（1）C， O， Na ， H2SO4 （每空1分）
（2）2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2 （2分）
（3）共价（1分）， （1分），
（2分）
（4）C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O （2分）
【解析】淡黄色的固体是过氧化钠，所以B是氧元素，C是钠元素，则A是碳元素。D的L层电子数等于K、M两个电子层上的电子数之和，所以D是硫元素。
（1）硫视为最高价是＋6价，所以最高价氧化物的水化物是H2SO4。
（2）CO2和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，方程式为2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2。
（3）碳和氧都是非金属元素，生成的化学键是极性键，化合物是共价化合物，其电子式为。钠和硫是活泼的金属与非金属，形成的化学键是离子键，所以形成过程可表示为。
（4）浓硫酸具有强氧化性，在加热时和碳反应生成CO2、SO2和水，方程式为C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。