河南省示范性高中罗山高中2023高考化学原子结构与元素周期律复习专练含解析

原子结构与元素周期律1．下列叙述中错误的是（）A．原子半径：Cl>S>OB．还原性：Na>Mg>AlC．稳定性：HF>HCl>HBrD．酸性：HClO4>H2SO4>H3PO42．下列关于元素周期表的说法正确的是（）A．元素周期表共有七个周期B．元素周期表共有18个族C．所含元素种数最多的族是VIII族D．第三周期元素的原子核外都有三个电子层3．下面的电子运动状态存在的是()A.n=1,l=1m=0B.n=2,l=0m=±1C.n=3,l=3m=±3D.n=4,l=3m=±24．已知元素X、Y的核电荷数分别是a和b，它们的离子Xm+和Yn-的核外电子排布相同，则下列关系式正确的是（   ）A、a=b+m+nB、a=b-m+nC、a=b+m-nD、a=b-m-n5．在短周期元素中，若某元素原子的最外层原子数与其电子层数相等，则符合条件的元素种数为()A．1种B．2种C．3种D．4种6．美国科学家将铅和氪两种元素的原子核对撞，获得了一种质子数为118，质量数为293的新元素，则下列说法正确的是（）A．该元素原子的摩尔质量为118g/molB．该元素属于金属元素C．该元素原子核内的中子数和核外电子数之差为57D．该元素原子的质量为2937．X、Y、Z均为短周期元素，它们的原子核外最外层电子数分别为1、6、6。Z位于Y的上一周期，则这三种元素形成的某种化合物的化学式可能为A．X2YZ4B．X2YZ3C．X3YZ4D．XY2Z38．下列化学用语书写正确的是：A．氯原子的结构示意图：B．作为相对原子质量测定标准的碳核素为C．氯化镁的电子式：D．HClO的结构式为H－Cl－O9．已知X、Y和Z为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表：电离能/kJ·mol—1I1I2I3I4X5781817274511578\nY7381451773310540Z496456269129543则X、Y、Z的电负性从大到小的顺序为()A．Z>Y>XB．X>Z>YC．X>Y>ZD．Y>Z>X10．下列说法正确的是（）A．含4molHCl的浓盐酸与足量MnO2充分反应，转移2NA个电子B．500℃、30MPa下，将0.2molN2和0.6molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热7.72kJ，其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)催化剂500℃、30MPa2NH3(g)△H=－38.6kJ·mol－1C．对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H﹤0，升高温度，可使反应速率增大，反应逆向移动D．元素原子的最外层电子数的多少与其非金属性的强弱无必然联系11．有aXn＋和bYm－两种元素的简单离子，若它们的电子层结构相同，则下列关系正确的是（）A．b－a＝n＋mB．a－b＝n－mC．核电荷数Y＜XD．质子数Y＞X12．下列叙述不正确的是（）A．原子半径：H<Al<Mg<NaB．热稳定性：HCl>H2S>PH3>AsH3C．N、O、F元素的非金属性依次减弱D．P、S、Cl元素最高价氧化物对应的水化物酸性依次增强13．短周期元素A、B、C、D的原子序数依次递增，它们的核电荷数之和为32，原子最外层电子数之和为10。A与C同主族，B与D同主族，A、C原子的最外层电子数之和等于B原子的次外层电子数。则下列叙述正确的是（）A．D元素处于元素周期表中第三周期ⅥA族B．四种元素的原子半径：A＜B＜C＜DC．B、D的最高价氧化物具有相似的物理性质和化学性质D．一定条件下，B单质能置换出D单质，C单质能置换出A单质14．下列事实能用元素周期律解释的是（）A．沸点：H2O>H2Se>H2SB．酸性：H2SO4>H2CO3>HClOC．硬度：I2>Br2>Cl2D．碱性：KOH>NaOH>Al(OH)315．下列判断错误的是（）A．沸点：NH3＞AsH3＞PH3B．熔点：Ｃs＞Li＞NaC．酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4D．碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)316．下列微粒中，未成对电子数最多的是（）A.O       B.P       C.Fe       D.Fe3+17．有关核外电子运动规律的描述错误的是（）A．核外电子质量很小，在原子核外作高速运动B．核外电子的运动规律与普通物体不同\nC．在电子云示意图中，通常用小黑点来表示电子D．在电子云示意图中，小黑点密表示电子在核外空间单位体积内电子出现的机会多18．钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链（如图所示），将大大提高资源的利用率，减少环境污染。请回答下列问题：（1）Fe的原子序数为26，其最外层电子数为2，请写出铁原子结构示意图_______。（2）写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式。（3）氯碱厂获得Cl2的离子方程式为TiCl4MgMgCl2Ti熔点/℃－25．0648．87141667沸点/℃136．4109014123287（4）由TiCl4→Ti反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，依据下表信息，需加热的温度略高于℃即可。（5）为了减少产业链生产时产生的工业三废对环境的威胁，当NaCl与FeTiO3的物质的量之比为时，理论上Cl2的利用率最大。19．（13分）下表是周期表中的一部分，根据A—K在周期表中的位置，按要求回答下列问题：族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA01A2BCD3EFGHIJK(1)上表A—K元素中，只有负价而无正价的元素是（写出元素名称，下同），金属性最强的元素是，原子半径最小的元素是(2)比较D-、E+及K-的离子半径，由大到小的顺序为：(3)气态氢化物最稳定的是（填物质的化学式）。写出元素C、K的气态氢化物相互反应的现象，反应化学方程式为：。(4)（本小题均填物质的化学式）在最高价氧化物的水化物中，碱性最强的是（填物质的化学式，下同），酸性最强的是，呈两性的是，写出元素E、K的最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式为20．钛被称为“二十一世纪金属”，工业上用钛铁矿制备金属钛的工艺流程如下：\n请回答下列问题：（1）铁在元素周期表中的位置为。（2）写出TiO2+水解的离子方程式：。加入过量铁粉的作用是：①；②。（3）操作Ⅰ的实验步骤为：___________________，过滤。（4）副产品主要成分的化学式为。（5）写出TiO2转化成TiCl4的化学方程式：。21．(9分)将主族元素X的最高价氧化物X2O4.7g溶于95.3g水中，所得溶液中溶质的质量分数为5.6%。Y与X在周期表中位于同一主族，Y的氢氧化物12g与400mL0.75moL·L-1的盐酸恰好中和。Z与Y在周期表中位于同一周期，标准状况下5.6LZO2气体的质量为16g。求X、Y、Z的相对原子质量。并分别写出它们原子的电子式。22．（8分)元素及其化合物的知识是高中化学重要的组成部分，是考查化学基本概念和理论、化学计算、化学实验知识的载体。（1）元素周期表1－20号元素中，某两种元素的原子序数相差3，周期数相差1。①这样的两种元素的组合有________种。②若这样的两种元素形成的化合物中原子数之比为1∶1。写出其中一种化合物的名称：_____________；（2）A是自然界存在最广泛的ⅡA族元素，常以化合物F存在．从单质A起始发生的一系列化学反应可由下图表示：请回答下列问题：①F的化学式为________，D的电子式为________________。②E与水反应的化学方程式为_____________________；③实际生产中，可由F为原料制备单质A，写出制备过程的化学方程式（不需考虑综合经济效益）。23．（14分）A、B、C、D、E、F为中学化学中的常见物质，且物质A由1～2种短周期元素组成，在一定条件下有如下转化关系，请完成下列问题：\n（1）若常温下A为有色气体。①当F是一种金属单质时，请写出一定浓度的B溶液和适量F反应生成C与气体E的离子方程式：________________。②当C是一种产生温室效应的气体分子时，E具有漂白性，物质F焰色反应呈黄色，则C的电子式为_________；D中所含化学键的类型______________。（2）若A为淡黄色固体，D为白色难溶于水的物质，且A和D的式量相等。①用离子方程式表示F的水溶液呈酸性的原因__________________。②A可由对应的单质直接化合生成，生成39gA时，放出255．5kJ的热量，写出该反应的热化学方程式_____________。（3）若A中一种元素原子的最外层电子数为内层电子总数的1/5，将B和D分别溶于水，所得溶液按恰当比例混合，可得一种不含金属元素的盐溶液，请写出A与H2O反应的化学方程式：____；B转化为C的化学方程式为_______________。参考答案1．A【解析】\n试题分析：A项：原子半径：S>O，S>Cl，故错。故选A。考点：元素周期律点评：本题考查的是元素周期律的相关知识，题目难度不大，注意基础知识的学习及其应用。2．AD【解析】3．D【解析】l的取值只能为0，1，2，…，(n-1)，m取值仅为0，±1，±2，…，±1。对照选项仅有D存在。4．A【解析】Xm+和Yn-的核外电子排布相同，则核外电子数相等，即a－m＝b＋n，所以选项A正确，答案选A。5．C【解析】解题时要注意元素为短周期元素，因此该元素只可能为H、Be、Al。6．C【解析】7．AB【解析】短周期中最外层电子数为1的有H、Li、Na;最外层电子数为6的有O、S；又Z位于Y的上一周期，即Z为O元素，Y为S元素，这三种元素形成的某种化合化学式可根据正负化合价代数和为0来分析；通常最外层电子数为1的化合价为+1价，O元素的化合价通常显—2价，S元素有+4、+6价，所以，正确选项可以是X2YZ4、X2YZ38．C【解析】9．C【解析】试题分析：根据电离能的数据可知，X的第四电离能远大于第三电离能，所以X是第ⅢA元素；同样分析可知，Y是第ⅡA元素，而Z则是第IA元素。同周期元素自左向右非金属性逐渐增强，电负性也是逐渐增强的，所以答案选C。考点：考查电离能和电负性的有关判断点评：在一般情况下，非金属性越强，第一电离能和电负性都是逐渐增强的，但第一电离能有时会出现反常的。例如氮元素的第一电离能大于氧元素的，但电负性却小于氧元素的。10．C【解析】试题分析：A、反应开始后浓盐酸逐渐变为稀盐酸，后者不能被MnO2氧化，则消耗的n(HCl)<4mol，故转移电子数小于2NA，错误；B、可逆反应不能进行到底，则消耗的n(N2)<0.2mol，故热化学方程式的△H<－38.6kJ·mol－1，错误；C、合成氨是放热反应，升高温度时，v(正)、v(逆)均增大，平衡向逆反应方向移动，正确；D、元素原子的最外层电子数的多少与其非金属性的强弱有关，同周期主族元素从左到右，非金属性随最外层电子数增多而增强，错误。考点：考查氧化还原反应中转移电子数、热化学方程式的书写、反应热的计算、温度对反应速率和化学平衡的影响、原子结构与元素的性质之间关系等相关知识。11．C\n【解析】因为两种离子的电子层结构相同，其核外电子数相同，且阴离子的核电荷数(或质子数)小于阳离子的核电荷数(或质子数)。由此可知：①a－n＝b＋m　a－b＝m＋n，A、B选项不正确；②a＞b，C正确，D不正确。12．C【解析】试题分析：同周期元素，从左往右，原子半径逐渐变小，A正确；元素的非金属性越强，其氢化物的热稳定性越强，B正确；同周期元素，从左往右，元素的非金属性逐渐增大，C错误；P、S、Cl元素的非金属性逐渐增大，故其最高价氧化物对应的水化物酸性依次增强，D正确。考点：元素周期律点评：元素周期规律是高考必考知识点，考生在备考中应牢牢把握各规律的递变，并注意积累掌握短周期元素的结构与性质。13．D【解析】根据信息可以推断A为氢，B为碳，C为钠，D为硅。硅处于元素周期表中第三周期ⅣA族，A错。四种元素原子半径：Na＞Si＞C＞H，B错。B、D的最高价氧化物分别为CO2、SiO2，CO2为分子晶体，熔、沸点低；而SiO2为原子晶体，熔、沸点高，C错。根据2C＋SiO2高温=2CO↑＋Si、2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，D对。14．D【解析】试题分析：A．水分子间存在氢键，沸点高于同主族元素氢化物的沸点，与元素周期律没有关系，A错误；B．含氧酸中非羟基氧原子个数越多酸性越强，与元素周期律没有关系，B错误；卤素单质形成的晶体类型是分子晶体，硬度与分子间作用力有关系，与元素周期律没有关系，C错误；D．金属性越强，最高价氧化物水化物的碱性越强，同周期自左向右金属性逐渐减弱，则碱性：KOH>NaOH>Al(OH)3，与元素周期律有关系，答案选D。考点：考查元素周期律的应用15．B【解析】试题分析：B项碱金属的熔沸点随原子序数的增大而降低；A项氨气中含有氢键，所以沸点最高，AsH3与PH3均构成分子晶体，且相对分子质量越大，沸点越高。考点：元素性质的比较。16．D【解析】根据构造原理可知O中有2个未成对电子，P中有3个未成对电子，铁原子中4个未成对电子，铁离子中5个未成对电子，所以答案是D。17．C【解析】试题分析：C电子云是用小黑点表示电子在核外空间某处出现的概率,小黑点的疏密表示出现概率的大小，不是小黑点表示电子，所以错误。考点：核外电子运动规律18．（1）\n（2）2FeTiO3＋6C＋7Cl2高温2FeCl3＋2TiCl4＋6CO（2分）（3）2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-（2分）（4）1412（2分）（5）7：1【解析】试题分析：（1）铁位于元素周期表的第4周期第Ⅷ族，是过渡金属元素的代表，原子序数为26，电子层结构为：（2）从图示可知氯化时的反应物为FeTiO3、C、Cl2，生成物为FeCl3、TiCl4、CO，再根据得失电子和原子守恒即可得出该反应的方程式为FeTiO3＋6C＋7Cl2高温2FeCl3＋2TiCl4＋6CO；（3）工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。阳极反应：2Cl－－2e－=Cl2↑（氧化反应）；阴极反应：2H＋+2e－=H2↑（还原反应）；因此，电解饱和食盐水的总反应可以表示为：2Cl－+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH－；（4）Ar气中进行防止钛、镁被氧化；控制温度使TiCl4、Mg、MgCl2转化为蒸气，Ti不熔化，故温度略高于1412℃；（5）根据2Cl－+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH－；再根据图示可知氯化时的反应物为FeTiO3、C、Cl2，生成物为FeCl3、TiCl4、CO，再根据得失电子和原子守恒即可得出该反应的方程式为2FeTiO3+6C+2FeCl3+2TiCl4+6CO，得出关系式2FeTiO3~7Cl2~14NaCl，所以为了减少产业链生产时产生的工业三废对环境的威胁，当NaCl与FeTiO3的物质的量之比为7：1时，理论上Cl2的利用率最大。考点：考查化学工业技术方面知识。19．(共13分)(1)氟，钠，氢(各1分)(2)Cl->F->Na+(1分)(3)NaOH，HClO4，Al(OH)3,(各1分)OH-+H+=H2O(2分)(4)HF(1分)产生白烟(1分)，NH3+HCl=NH4Cl(2分)(共13分)(1)氟，钠，氢(各1分)(2)Cl->F->Na+(1分)(3)NaOH，HClO4，Al(OH)3,(各1分)OH-+H+=H2O(2分)(4)HF(1分)产生白烟(1分)，NH3+HCl=NH4Cl(2分)【解析】20．（1）第四周期第Ⅷ族；（2）TiO2++2H2OH2TiO3+2H+；①防止Fe2+氧化为Fe3+；②消耗多余硫酸；（3）蒸发浓缩、冷却结晶；（4）FeSO4；（5）2Cl2+TiO2+2CTiCl4+2CO【解析】试题分析：（1）铁是26号元素，在元素周期表中位于第四周期第Ⅷ族；（2）依据水解的定义，TiO2+水解结合水电离出的OH-，生成的产物形式结合题目可知为H2TiO3；浓硫酸溶解钛铁矿生成的Fe2+易被氧化，同时TiO2+水解显酸性可知，过量硫酸需除去有利于水解；（3）由流程图可知，操作Ⅰ的目的是为了分离出硫酸亚铁晶体，得到纯净的TiO2+\n溶液，从溶液中分离硫酸亚铁需要的实验步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。（4）结合（3）的分析，并依据原子守恒可知副产物为硫酸亚铁；（5）由流程图可知，TiO2与焦炭、氯气反应可生成TiCl4，Ti的化合价没有变，Cl的化合价从0价变为－1价，降低，故C的化合价升高，由于C过量，所以C从0价升高到+2价，转化为CO，根据化合价升降法，质量守恒可写出化学方程式为2Cl2+TiO2+2CTiCl4+2CO。考点：考查了制备金属钛的工艺流程的相关知识。21．X、Y、Z的相对原子质量分别为：39，23，32，电子式分别为K·，Na·，。【解析】设X的相对原子质量为M(X)，Y的相对原子质量为M(Y)。由X2O+H2O====2XOH2M(X)+162×［M(X)+17］47g(4.7+95.3)×5.6%g即,M(X)=39,X为钾元素；又已知n(HCl)=0.75mol·L-1×0.40L=0.30mol则YOH+HCl====YCl+H2OM(Y)+171mol12g0.30mol∴,M(Y)=23,Y为钠元素；ZO2的摩尔质量为×22.4L·mol-1=64g·mol-1,即ZO2相对分子质量为64，M(Z)=64-16×2=32，Z为硫元素。则X的相对原子质量为39，电子式为K·；Y的相对原子质量为23，电子式为Na·；Z的相对原子质量为32，电子式为。22．（1）①7（2分)；③过氧化钠或过硫化钾（1分)（2）①CaCO3（1分)（1分)②NaH＋H2O===NaOH＋H2↑（1分)③CaCO3CaO+CO2↑2CaO2Ca+O2↑（2分)或CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2OCaCl2Ca+Cl2↑（2分)【解析】试题分析：（1）1－20号元素中，两种元素的原子序数相差3，周期数相差1的有：H和Be，He和B,O和Na，F和Mg，Ne和Al，S和K,Cl和Ca，共计7组。形成的化合物中原子数之比为1∶1的有Na2O2或者K2S2，名称为过氧化钠或过硫化钾。（2）自然界存在最广泛的ⅡA族元素为Ca，以CaCO3形式存在，F为CaCO3，故D为二氧化碳，电子式：。G为氧化钙，C为氢氧化钙，结合Na与水的反应可知，钙与水反应，B为氢气。E为NaH。与水反应的方程式为NaH＋H2O===NaOH＋H2↑。\n③钙是活泼的金属，需要通过电解法冶炼，则以碳酸钙为原料制备钙的方程式为CaCO3CaO+CO2↑、2CaO2Ca+O2↑或CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O、CaCl2Ca+Cl2↑。考点：考查元素推断及其无机框图题推断的应用【答案】（1）①Fe＋4H＋＋NO3-=Fe3＋＋NO↑＋2H2O；②，离子键、极性共价键；（2）①Al3＋＋3H2OAl(OH）3＋3H＋；②2Na(s）+O2(g)=Na2O2(s）ΔH=－551kJ·mol－1；（3）Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑；4NH3＋5O24NO＋6H2O。【解析】试题分析：（1）A是有色气体，中学阶段学过的是Cl2、NO2、O3，A能与水反应排除臭氧的可能性，①加入A为氯气，则B为：HCl，E：HClO，F是金属单质，与盐酸反应生成金属氯化物和氢气，后面无法进行，故A不是氯气，而应是NO2，这样推出B：HNO3，E：NO，连续与F反应说明F是变价金属，变价金属和硝酸反应，被氧化成最高价态的，故F：Fe，C：Fe(NO3)2，D：Fe(NO3)2，B＋F的离子方程式：Fe＋4H＋＋NO3－=Fe3＋＋NO↑＋2H2O；②C是产生温室效应的的气体，则C：CO2，物质F的焰色反应呈黄色，说明含钠元素，E具有漂白性，依据①的分析，A为Cl2，B为：HCl，E：HClO，F：Na2CO3，D：NaHCO3，则C的电子式为：，碳酸氢钠属于离子化合物，含有的化学键为离子键、（极性）共价键；(2)A为淡黄色固体，且能和水反应，推出A：Na2O2，E：O2，B：NaOH，A和D的摩尔质量相等，且D为白色难溶于水的物质，则D：Al(OH)3，F：AlCl3，C：NaAlO2，①AlCl3属于强酸弱碱盐，Al3＋要水解，其水解离子方程式为：Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋；②有金属钠和氧气在点燃条件下直接化合成过氧化钠，2Na＋O2Na2O2，生成1molNa2O2时放出的热量为255.5×78/39kJ=511kJ，热化学反应方程式为：2Na(s）+O2(g)=Na2O2(s）ΔH=－551kJ·mol－1；（3）A中一种元素原子的最外层电子数为内层电子总数的1/5，且A有短周期元素组成，推出A中这种元素应是第三周期元素，即Mg元素，B和D得到一种不含金属元素的盐溶液，得出此盐属于铵盐，因此A：Mg3N2，B：NH3，E：Mg(OH)2，F：O2，C：NO，D：NO2，Mg3N2与水发生双水解反应：Mg3N2＋6H2O=3Mg(OH)2↓＋2NH3↑，B＋C是氨的催化氧化反应，4NH3＋5O24NO＋6H2O。考点：考查无机物的推断、元素及其化合物的性质等知识。