高考化学元素周期律综合练习题附答案.docx
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高考化学元素周期律综合练习题附答案
高考化学元素周期律综合练习题附答案
一、元素周期律练习题(含详细答案解析)
1.下表列出了①~⑩十种元素在周期表中的位置。
族
周期
ⅠA
0
1
①
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
②
④
⑩
3
⑤
⑥
⑦
③
⑧
⑨
回答下列问题:
(1)①、④按原子个数比1:
1组成的分子的电子式为____________________;由②、④两种元素组成的一种无毒化合物的结构式为_____________________。
(2)这10种元素中,化学性质最不活泼的元素是_____________(填元素符号,下同),得电子能力最强的原子是__________________,失电子能力最强的单质与水反应的化学方程式是_________________________。
(3)用化学方程式表示②和⑨两种元素的非金属性强弱:
________________________。
(4)元素③的气态氢化物和元素⑧的气态氢化物中,易于制备的是____________________(填化学式)
(5)元素⑤的最高价氧化物对应的水化物与元素⑦的最高价氧化物对应的水化物反应,其离子方程式为______________________________。
(6)元素①、④、⑤两两之间可以形成两种类型的化合物,写出一种共价化合物的化学式:
___________________;写出一种离子化合物的化学式:
______________________。
【答案】
O=C=ONeO2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2HClO4+Na2CO3=CO2↑+2NaClO4+H2OH2SAl(OH)3+OH-=AlO2-+2H2OH2O(或H2O2)Na2O(或Na2O2或NaH)
【解析】
【分析】
从表中元素所在的位置,可推出①为氢(H),②为碳(C),③为磷(P),④为氧(O),⑤为钠(Na),⑥为镁(Mg),⑦为铝(Al),⑧为硫(S),⑨为氯(Cl),⑩为氖(Ne)。
【详解】
(1)①、④为H和O,二者按原子个数比1:
1组成分子H2O2,电子式为
;②、④两种元素为C和O,二者组成的一种无毒化合物为CO2,结构式为O=C=O,答案为:
;O=C=O;
(2)这10种元素中,化学性质最不活泼的元素是稀有气体元素Ne;得电子能力最强的原子是O;失电子能力最强的元素是Na,它的单质与水反应生成NaOH和H2,化学方程式是2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,答案为:
Ne;O;2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
(3)②和⑨分别为C和Cl,比较两种元素的非金属性强弱,可利用HClO4与碳酸钠反应,方程式为:
2HC1O4+Na2CO3=CO2↑+2NaC1O4+H2O,答案为:
2HC1O4+Na2CO3=CO2↑+2NaC1O4+H2O;
(4)元素③的气态氢化物为PH3,元素⑧的气态氢化物为H2S,非金属性:
S大于P,易于制备的是H2S,答案为:
H2S;
(5)元素⑤的最高价氧化物对应的水化物为NaOH,与元素⑦的最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3反应,生成NaAlO2和H2O,其离子方程式为A1(OH)3+OH-=A1O2-+2H2O,答案为:
A1(OH)3+OH-=A1O2-+2H2O;
(6)元素①、④、⑤分别为H、O、Na,两两之间反应,生成共价化合物可能为水或双氧水,化学式为H2O(或H2O2);离子化合物可能为氧化钠、过氧化钠、氢化钠,化学式为Na2O(或Na2O2或NaH),答案为:
H2O(或H2O2);Na2O(或Na2O2或NaH)。
【点睛】
比较氧与氯的得电子能力,如果利用周期表中元素所在位置,无法比较;可以利用同一化学式,比如HClO,从化合价可以解决问题。
2.有四种短周期元素,它们的结构、性质等信息如下表所述:
元素
结构、性质等信息
A
是短周期中(除稀有气体外)原子半径最大的元素,该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂
B
B与A同周期,其最高价氧化物的水化物呈两性
C
元素的气态氢化物极易溶于水,可用作制冷剂
D
是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素,其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂
请根据表中信息填写:
(1)A原子的核外电子排布式________________.
(2)B元素在周期表中的位置____________________;离子半径:
B________A(填“大于”或“小于”).
(3)C原子的电子排布图是_______________________,其原子核外有___个未成对电子,能量最高的电子为___轨道上的电子,其轨道呈___________形.
(4)B的最高价氧化物对应的水化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为_______________________________,与D的氢化物的水化物反应的化学方程式为_____________________________.
【答案】1s22s22p63s1第三周期第ⅢA族小于
32p哑铃Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O3HCl+Al(OH)3═AlCl3+3H2O
【解析】
【分析】
A是短周期中(除稀有气体外)原子半径最大的元素,该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂,所以A为Na元素;B与A同周期,其最高价氧化物的水化物呈两性,则B为Al元素;C元素的气态氢化物极易溶于水,可用作制冷剂,则C为N元素;D是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素,其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂,则D为Cl元素,据此回答;
【详解】
(1)A为钠元素,A原子的核外电子排布式1s22s22p63s1;
答案为:
1s22s22p63s1;
(2)B为铝元素,B元素在周期表中的位置第三周期第ⅢA族,电子层数相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以铝离子半径小于钠离子;
答案为:
第3周期第ⅢA族;小于;
(3)C为氮元素,C原子的基态原子的电子排布图是
,其原子核外有3个未成对电子,能量最高的电子为2p轨道上的电子,其轨道呈哑铃;
答案为:
;3;2p;哑铃;
(4)B为铝元素,A为Na元素,B的最高价氧化物对应的水化物与A的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式为:
Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O;D的氢化物HCl,氯化氢与氢氧化铝反应的离子方程式为:
3HCl+Al(OH)3═AlCl3+3H2O;
答案为:
Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O;3HCl+Al(OH)3═AlCl3+3H2O。
【点睛】
(4)容易错,最高价氧化物的水化物与碱反应方程式为Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O;实际做题时,常用同学找不出Al(OH)3而用最高价氧化物Al2O3替代。
3.Q、W、X、Y、Z是5种短周期元素,原子序数逐渐增大,Q与W组成的化合物是一种温室气体,W与Y、X与Y组成的化合物是机动车排出的大气污染物,Y和Z能形成原子个数比为1:
1和1:
2的两种离子化合物。
(1)W在元素周期表中的位置是______。
(2)2.24L(标准状况)XQ3被200mL1mol/LQXY3溶液吸收后,所得溶液中离子浓度从大到小的顺序是______。
(3)WQ4Y与Y2的反应可将化学能转化为电能,其工作原理如图所示,a极的电极反应式是______。
(4)已知:
W(s)+Y2(g)═WY2(g)△H=-393.5kJ/molWY(g)+
Y2(g)═WY2(g)△H=-283.0kJ/mol24gW与一定量的Y2反应,放出热量362.5kJ,所得产物的物质的量之比是______。
(5)X和Z组成的一种离子化合物,能与水反应生成两种碱,该反应的化学方程式是______。
【答案】第二周期IVA族c(NO3-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-)CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2On(CO2):
n(CO)=1:
3Na3N+4H2O=3NaOH+NH3
H2O
【解析】
【分析】
Q、W、X、Y、Z是5种短周期元素,W与Y、X与Y组成的化合物是机动车排出的大气污染物,机动车排出的大气污染物常见的有CO和NO,W、X、Y原子序数依次增大,则W为C元素,X为N元素,Y为O元素;Q与W组成的化合物是具有温室效应的气体,为CH4气体,则Q为H元素;Y和Z能形成原子个数比为1:
1和1:
2的两种离子化合物,应为Na2O和Na2O2两种化合物,则Z为Na元素,以此解答该题。
【详解】
(1)W为C元素,有2个电子层,最外层电子数为4,位于周期表第二周期IVA族;
故答案为:
第二周期IVA族;
(2)2.24L(标准状况)NH3为0.1mol,200mL1mol/LHNO3溶液含有HNO30.2mol,氨气被硝酸溶液吸收,溶液相当于含有0.1molHNO3与0.1molNH4NO3混合,铵根离子水解不大,溶液呈酸性,所得溶液中离子浓度从大到小的顺序是c(NO3-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-);
故答案为:
c(NO3-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-);
(3)由图可知,电子从a极流出,a极为原电池负极,负极发生氧化反应,CH4O在负极上放电,电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;
故答案为:
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;
(4)已知:
①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol;
②CO(g)+
O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ/mol;
由①-②得C(s)+
O2(g)=CO(g)△H=-110kJ/mol;
24gC的物质的量为2mol,与一定量的O2反应,若只生成二氧化碳,放出热量为393.5kJ/mol×2mol=787kJ;若只生成一氧化碳,放出热量为110kJ/mol×2mol=220kJ,实际放出热量362.5kJ,故生成二氧化碳与一氧化碳,令生成二氧化碳的物质的量为x,一氧化碳的物质的量为y,所以x+y=2,393.5x+110y=362.5,解得x=0.5mol,y=1.5mol,所以n(CO2):
n(CO)=1:
3;
故答案为:
n(CO2):
n(CO)=1:
3;
(5)X和Z组成的一种离子化合物,能与水反应生成两种碱,该化合物为Na3N,该反应的化学方程式是Na3N+4H2O=3NaOH+NH3
H2O;
故答案为:
Na3N+4H2O=3NaOH+NH3
H2O。
4.短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图所示,其中T所处的周期数与主族序数相等。
(1)W在周期表中的位置是_______,Q、R、T三种元素原子半径由大到小的顺序为_______________________(用元素符号表示),Q的最高价氧化物的化学式为________________,
(2)元素的原子得电子能力:
Q________________W(填“强于”或“弱于”)。
(3)原子序数比R多1的元素有一种氢化物能分解为它的另一种氢化物,该反应的化学方程式为______________________________________________________________________。
【答案】第三周期第ⅥA族Al>C>NCO2弱于
【解析】
【分析】
由短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置,可知Q、R处于第二周期,T、W处于第三周期,其中T所处的周期序数与主族序数相等,则T为Al,可推知Q为C元素、R为N元素、W为S元素,以此解答。
【详解】
(1)根据上述分析:
W为S元素,原子序数为16,位于周期表中第三周期VIA族;原子的电子层越多,原子半径越大,电子层相同时,核电荷数越大,原子半径越小,根据上述分析:
Q为C元素、R为N元素、T为Al,则Q、R、T三种元素原子半径由大到小顺序为:
Al>C>N;Q的最高价氧化物的化学式为CO2,故答案:
第三周期第ⅥA族;Al>C>N;CO2;
(2)根据上述分析:
Q为C元素、W为S元素,非金属性:
S>C,则酸性:
硫酸>碳酸,故答案为:
弱于;
(3)根据上述分析:
R为N元素,原子序数比R多1的元素为O元素,氧元素一种氢化物能分解为它的另一种氢化物,为过氧化氢在二氧化锰作催化剂条件下分解生成水与氧气,该分解反应的化学方程式是:
2H2O2
2H2O+O2↑,故答案:
2H2O2
2H2O+O2↑;
5.如图是元素周期表的一部分,请回答下列问题:
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0族
1
①
2
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
(1)在这些元素中,单质的化学性质最不活泼的是___(填元素符号)。
(2)③的气态氢化物的电子式___,②④形成的气态化合物的结构式___。
(3)这些元素形成的最高价氧化物的水化物中,碱性最强的化合物为___(填物质的化学式),写出它的电子式:
___;酸性最强的含氧酸为___(填物质的化学式),写出它的电离方程式:
___。
(4)在②和③两种元素中,非金属性较强的是___(填元素名称),②的单质可以和③的最高价氧化物的水化物反应,请写出有关化学方程式___。
(5)②与Si元素分别形成的最高价氧化物,___的熔点更高,原因是___。
【答案】Ar
O=C=ONaOH
HClO4HClO4=H++ClO4-氮C+4HNO3(浓)
CO2↑+4NO2↑+2H2OSiO2SiO2为原子晶体,熔融时需破坏共价键
【解析】
【分析】
由表中元素所在的位置,可确定①为氢(H),②为碳(C),③为氮(N),④为氧(O),⑤为钠(Na),⑥为镁(Mg),⑦为硫(S),⑧氯(Cl),⑨为氩(Ar)。
【详解】
(1)在这些元素中,单质的化学性质最不活泼的是稀有气体元素Ar。
答案为:
Ar;
(2)③为氮元素,其气态氢化物的化学式为NH3,电子式为
,②④形成的气态化合物为CO2,它的结构式为O=C=O。
答案为:
;O=C=O;
(3)这些元素形成的最高价氧化物的水化物中,碱性最强的是钠的氢氧化物,化学式为NaOH,它的电子式为
;酸性最强的含氧酸为高氯酸,化学式为HClO4,它是一元强酸,发生完全电离,电离方程式为HClO4=H++ClO4-。
答案为:
NaOH;
;HClO4;HClO4=H++ClO4-;
(4)同周期元素,从左往右,非金属性依次增强,则在②和③两种元素中,非金属性较强的是氮,②的单质为碳,和③的最高价氧化物的水化物硝酸反应,生成二氧化碳、二氧化氮和水,有关化学方程式为C+4HNO3(浓)
CO2↑+4NO2↑+2H2O。
答案为:
氮;C+4HNO3(浓)
CO2↑+4NO2↑+2H2O;
(5)②与Si元素分别形成的最高价氧化物为CO2、SiO2,前者为分子晶体,后者为原子晶体,SiO2的熔点更高,原因是SiO2为原子晶体,熔融时需破坏共价键。
答案为:
SiO2;SiO2为原子晶体,熔融时需破坏共价键。
【点睛】
碳与稀硝酸即便在加热条件下也不能发生化学反应,碳与浓硝酸混合液,若不加热,反应不能发生,也就是说,只有碳与浓硝酸在加热条件下才能反应,生成三种非金属氧化物。
6.X、Y、Z、W、Q、R是周期表中前36号元素,核电荷数依次增大,其中X、Y、Z、W都是元素周期表中短周期元素。
X为非金属元素,且X原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍,Z的次外层电子数是最外层电子数的
,W原子的s电子与p电子数相等,Q是前四周期中电负性最小的元素,R的原子序数为29。
回答下列问题:
(1)X的最高价氧化物对应的水化物分子中,中心原子采取______________杂化。
(2)化合物XZ与Y的单质分子互为______________,1molXZ中含有π键的数目为______________。
(3)W的稳定离子核外有______________种运动状态的电子。
W元素的第一电离能比其同周期相邻元素的第一电离能高,其原因是:
_____。
(4)Q的晶体结构如图所示,则在单位晶胞中Q原子的个数为______________,晶体的配位数是______________。
(5)R元素的基态原子的核外电子排布式为________;Y与R形成某种化合物的晶胞结构如图所示,已知该晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数的数值为NA,则该晶体中R原子和Y原子之间的最短距离为______________cm。
(只写计算式)
【答案】sp2等电子体2NA10Mg原子的价电子排布式为3s2,3s轨道处于全满状态,比较稳定,失去一个电子比较困难281s22s22p63s23p63d104s1
【解析】
【分析】
X、Y、Z、W、Q、R是周期表中前36号元素,核电荷数依次增大,其中X、Y、Z、W都是元素周期表中短周期元素。
X为非金属元素,且X原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍,则X的核外电子排布式为1s22s22p2,则X为碳;Z的次外层电子数是最外层电子数的
,则Z为氧,Y为氮;W原子的s电子与p电子数相等,则W的核外电子排布式为1s22s22p63s2,W为镁;Q是前四周期中电负性最小的元素,则Q为钾;R的原子序数为29,则R为铜,据此分析解答。
【详解】
(1)X的最高价氧化物对应的水化物为H2CO3,结构式为
,则中心原子C采取sp2杂化,故答案为:
sp2;
(2)化合物CO与N2分子具有相同的原子个数及价层电子数,属于等电子体;CO的结构与N2相似,为
,其中含有π键的数目为2NA,故答案为:
等电子体;2NA;
(3)Mg2+核外有10个电子,则有10种运动状态的电子;W元素的第一电离能比其同周期相邻元素的第一电离能高,其原因是Mg原子的价电子排布式为3s2,3s轨道处于全满状态,比较稳定,失去一个电子比较困难;故答案为:
10;Mg原子的价电子排布式为3s2,3s轨道处于全满状态,比较稳定,失去一个电子比较困难;
(4)根据晶胞结构知,钾原子在顶点和体心,则在单位晶胞中钾原子的个数为8×
+1=2;离体心钾原子最近的钾原子处于晶胞的8个顶点,则晶体的配位数是8;故答案为:
2;8
(5)铜基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1;晶胞中含有N原子数为:
8×
=1,含有的Cu原子数为:
12×
=3,则晶胞的质量为
,设晶胞的棱长为d,则d3=
,则R原子和Y原子之间的最短距离为
;故答案为:
1s22s22p63s23p63d104s1;
。
7.下表为元素周期表的一部分,请参照元素①-⑩在表中的位置,用相应的化学用语回答下列问题:
族
周期
IA
0
1
①
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
②
③
④
⑤
3
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
(1)表中用序号标出的10种元素中,化学性质最不活泼的元素的原子结构示意图是_____________________________。
(2)④、⑥、⑧的原子半径由小到大的顺序为___________(用元素符号作答)。
(3)②、③、⑨的最高价氧化物的水化物的酸性由弱到强的顺序是______________(用化学式作答)。
(4)由表中两种元素的原子按1:
1组成的共价化合物M,M为常见液态化合物,其稀溶液易被催化分解,请写出M的电子式_____________,M的结构式_____________。
(5)写出⑦元素的最高价氧化物对应水化物分别与元素⑥、⑧的最高价氧化物对应水化物的水溶液反应的离子方程式_____________、_____________。
(6)⑥的金属性强于⑦,下列表述中能证明这一事实的是_____________。
a.⑥的单质和⑦的单质熔沸点不同
b.⑥的最高价氧化物水化物的碱性比⑦的最高价氧化物水化物的碱性强
c.⑦最外层的电子数比⑥多
d.⑦的单质与稀盐酸反应比⑥的缓和一些
(7)①和④形成的气态氢化物与①和⑧形成的气态氢化物相比较,_____________沸点高(填化学式),理由是_______________________________________。
【答案】
O
H-O-O-HAl(OH)3+OH-=AlO2-+2H2OAl(OH)3+3H+==Al3++3H2ObdH2OH2O分子间能形成氢键,氢键可以极大地提高水的熔沸点
【解析】
【分析】
由表中元素所在的位置,可以确定①为氢(H),②为碳(C),③为氮(N),④为氧(O),⑤为氟(F),⑥为钠(Na),⑦为铝(Al),⑧为硫(S),⑨为氯(Cl),⑩为氩(Ar)。
【详解】
(1)表中用序号标出的10种元素中,化学性质最不活泼的元素是稀有气体氩,其原子结构示意图是
。
答案为:
;
(2)④、⑥、⑧分别为O、Na、S元素,O的电子层数比Na、S少一层,Na与S同周期且S在Na的右方,由此得出原子半径由小到大的顺序为O
答案为:
O
(3)②、③、⑨分别为C、N、Cl,碳酸为弱酸,硝酸为强酸,高氯酸为最强的含氧酸,它们的最高价氧化物的水化物的酸性由弱到强的顺序是H2CO3 答案为: H2CO3 (4)由表中两种元素的原子按1: 1组成的共价化合物M应为H2O2,M的电子式为 ,M的结构式为H-O-O-H。 答案为 : H-O-O-H; (5)⑦元素的最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3,分别与元素⑥、⑧的最高价氧化物对应水化物的水溶液NaOH、H2SO4反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O、Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O。 答案为: Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O; (6)a.钠的单质和铝的单质熔沸点不同,只能表明离子带电荷、离子半径的差异,与金属性无关,a不合题意; b.钠的最高价氧化物水化物的碱性比铝的最高价氧化物水化物的碱性强,则表明金属性钠大于铝,b符合题意; c.铝的最外层的电子数比钠多,与金属性的强弱没有必然联系,c不合题意; d.铝的单质与稀盐酸反应比钠的缓和一些,表明金属失电子能力铝小于钠,d符合题意; 故选bd。 答案为: bd; (7)H2O与H2S相比,H2O因分子间形成氢键,增大了分子间作用力,导致沸点升高,所以H2O的沸点高,理由是H2O分子间能形成氢键,氢键可以极大地提高水的熔沸点。 答案为: H2O;H2O分子间能形成氢键,氢键可以极大地提高水的熔沸点。 【点睛】 原子的最外层电子数的多少不能作为判断金属性强弱的依据,如Na的最外层电子数比Al少,但金属性N
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- 高考 化学元素 周期律 综合 练习题 答案