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1、全国备战高考化学原子结构与元素周期表的综合备战高考模拟和真题汇总含答案一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析）1 南京理工教授制出了一种新的全氮阴离子盐AgN5，目前已经合成出钠、锰、铁、钴、镍、镁等几种金属的全氮阴离子盐。(1)基态 Mn 2+的价电子排布式为_；银与铜位于同一族，银元素位于元素周期表的_区。(2)Mg(H 2 O)6 2+(N5)2(H2O)42-的晶体的部分结构如图1 所示：N、 O、 Mg 元素的前3 级电离能如下表所示：元素I1 /kJ?mol-1I2/kJ?mol-1I3/kJ?mol-1X737.71450.77732.7Y1313.93388.35300
2、.5Z1402.32856.04578.1X、 Y、 Z 中为 N 元素的是 _，判断理由是 _。从作用力类型看， Mg2+与 H252O 之间是 _。O 之间是 _、 N 与 HN5-为平面正五边形， N 原子的杂化类型是 _。科学家预测将来还会制出含N4-、 N6-等平面环状结构离子的盐，这一类离子中都存在大键，可用符号mn 表示，其中 m 代表参与形成大 键的原子数， n 代表参与形成大键的电子数 (如苯分子中的大 键可表示为64-中的大 键应表示为 _ 。6 )，则 N(3)AgN5 的立方晶胞结构如图2 所示， Ag+周围距离最近的Ag+有 _个。若晶体中紧邻的 N5-与 Ag+的平
3、均距离为a nm ，NA 表示阿伏加德罗常数的值，则AgN5 的密度可表示为_g?cm-3（用含 a、 NA 的代数式表示）。【答案】 3d5ds Z X最外层为 2 个电子， X 为镁； N 的 2p 轨道处于半充满的稳定状态，I1 大， Z 氮元素sp258.91022其失去第一个 子 ，配位 氢键412a3NA【解析】【分析】(1)根据构造原理 写出25 号 Mn 元素的原子核外 子排布式，Mn 原子失去最外 2个 子得到 Mn 2+；根据原子 构与元素在周期表的位置确定Ag 在周期表所属区域；(2)根据元素的 离能大小 合原子 构确定X、 Y、 Z 三种元素，然后判断哪种元素是N元素；
4、根据 示，判断晶体中阳离子、阴离子中含有的作用力 型； 合 N5- 平面正五 形 构， 合原子 化 型与微粒构型关系分析判断， 合微粒的原子 构分析大 的形成；(3)根据晶胞中离子的相 位置判断Ag+的配位数，利用均 方法 算1 个晶胞中含有的mAgN5 的个数， 合= 算密度大小。V【 解】(1)Mn 是 25 号元素，根据构造原理可得Mn 原子的核外 子排布式 1s22s22p63s23p63d54s2， Mn原子失去最外 2 个 子得到Mn 2+，其价 子排布式 3d5；Ag、 Cu 在周期表中位于第IB， 生 化的 子有最外 的s 子和次外 的d 子，属于ds 区元素；(2) X 的第
5、一、第二 离能比 小且很接近， 明X 原子最外 有 2 个 子，容易失去，则 X 为 Mg 元素， Z 的第一 离能在三种元素中最大， 合N 原子 2p 道 于半充 的 定状 ，其失去第一个 子 ，I1 大，可推知Z 为 N 元素， Y 是 O 元素；在 晶体中阳离子 Mg(H2O)62+的中心离子 Mg2+含有空 道，而配位体 H的 O 原子上2 O含有孤 子 ，在 合 ，Mg 2+提供空 道， H2O 的 O 原子提供孤 子 ，二者形成配位 ；在阴离子 (N 5)2(H2O)42-上 N5-与 H2O 的 H 原子之 通 合在一起，形成NH-O，故二者之 作用力 ；若原子采用sp3 化，形
6、成的物 构 四面体形；若原子采用sp2 化，形成的物 构 平面形；若原子采用sp 化， 形成的 直 型 构。N5- 平面正五 形， 明N原子的 化 型 sp2 化；在 N5- 中，每个 N 原子的 sp2 化 道形成 2 个 ， N 原子上 有 1 个孤 子 及1 个垂直于 N 原子形成平面的 p 道， p 道 形成大 ， N5-为4 个 N 原子得到1 个 子形成 有1 个 位 荷的阴离子，所以含有的 子数 5个，其中大 是由4 个原子、 5 个 子形成，可表示 54 ；(3)根据 AgN5 的晶胞 构示意 可知，假 以晶胞 点Ag+ 研究 象，在晶胞中与 Ag+距离相等且最近的Ag+在晶胞
7、面心上，通 点Ag+可形成 8 个晶胞，每个面心上的Ag+被重复使用了 2 次，所以与 Ag+距离相等且最近的Ag+的数目 3 8=12 个；在一个晶胞中2+11-1-7 38含有 Ag 的数目 +6 =4，含有 N5 的数目 1+12 =4，晶胞体 V=(2a 10)8244178?g / mol3mN A/mol8.910223。cm ，则 =2a 10 7 3 cm3a3g/cmVN A【点睛】本题考查了物质结构，涉及电离能的应用、作用力类型的判断、大 的分析、晶胞计算，掌握物质结构知识和晶体密度计算方法是解题关键，要注意电离能变化规律及特殊性，利用均摊方法分析判断晶胞中含有微粒数目，结
8、合密度计算公式解答。2 据中国质量报报道，我国首次将星载铷子序数为 37。回答下列有关铷的问题：(Rb)钟应用于海洋二号卫星，已知Rb 的原(1) Rb 的原子结构示意图中共有 _个电子层，最外层电子数为 _。(2) Rb 在元素周期表中的位置是_。(3)取少量铷单质加入水中，可观察到其剧烈反应，放出气体_( 写化学式 ) ，在反应后的溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液显_色，因为 _( 用离子方程式表示) 。(4) Rb 的还原性比 K 的还原性 _（填 “弱 ”或“强 ”）。【答案】51第五周期A 族H2蓝2Rb+2H2O=2Rb+2OH-+H2强【解析】【分析】根据元素周期律，结合原子核外电子
9、排布规律确定Rb 元素在周期表的位置，利用元素周期律分析、解答。【详解】(1)Rb 是1，所以37 号元素，根据原子核外电子排布规律，可知Rb 核外电子排布为Rb 的原子结构示意图中共有5 个电子层，最外层电子数为1 个；2、 8、 18、8、(2)Rb 核外电子排布是2、 8、 18、8 、1，根据原子核外电子层结构与元素在周期表的位置关系可知Rb 在元素周期表中的位置是第五周期第IA 族；(3)Na 是活泼金属，与水发生反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2 ， Rb 与Na 是同一主族的元素，由于元素的金属性RbNa，所以Rb 与水反应比钠更剧烈反应放出H2； RbOH 是一元强碱，水
10、溶液显碱性，在反应后的溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液显蓝色，该反应的离子方程式为： 2Rb+2H2O=2Rb+2OH-+ H2；(4)同一主族的元素，由于从上到下，原子核外电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子失去电子的能力逐渐增强，获得电子的能力逐渐减弱，Rb 在 K 元素下一周期，所以Rb的还原性比K 的还原性强。【点睛】本题考查了原子核外电子排布与元素在周期表的位置及元素性质的关系，掌握原子核外电子层数等于元素在周期表的周期序数，原子核外最外层电子数等于元素的族序数。利用同一主族的元素由上到下元素的金属性逐渐增强分析判断。3A、 B、 C、 D、 E、 F 是核电荷数依次增大的六种短周期
11、主族元素，A 元素的原子核内只有 1 个质子；B 元素的原子半径是其所在主族中最小的，B 的最高价氧化物对应水化物的化学式为 HBO3 ；C 元素原子的最外层电子数比次外层多4； C 的阴离子与 D 的阳离子具有相同的电子排布，两元素可形成化合物D2C； C、 E 同主族。(1)B 在周期表中的位置 _(2)F 元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式为_。(3)元素 C、 D、 E 形成的简单离子半径由小到大的顺序_(用离子符号表示 )。(4)写出化合物 D2C2的电子式： _。(5)E、 F 的简单离子的还原性大小顺序为：_。(6)已知 E 单质和 F 单质的水溶液反应会生成两种强酸，其离子方程式为_。【答案】第二周期第A 族 HClO4+2-2-2-Na O Cl S22+42-+3Cl +4H O=8H +SO+6Cl
