化学化学一模试题分类汇编元素周期律综合及答案.docx
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化学化学一模试题分类汇编元素周期律综合及答案
【化学】化学一模试题分类汇编——元素周期律综合及答案
一、元素周期律练习题(含详细答案解析)
1.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。
2.元素周期表是学习化学的重要工具。
下表为8种元素在周期表中的位置。
(1)如图所示的模型表示的分子中,可由A、D形成的是____。
c与氯气反应生成的二元取代物有____种,d分子的结构简式____。
(2)Na在F单质中燃烧产物的电子式为____。
该燃烧产物中化学键的类型为:
____。
上述元素的最高价氧化物的水化物中,碱性最强的是____(写化学式)。
(3)A与D组成的化合物中,质量相同,在氧气中完全燃烧消耗氧气最多的是:
____
(4)关于
(1)中d分子有下列问题:
①d分子中同一平面的原子最多有____个。
②若用-C4H9取代d上的一个H原子,得到的有机物的同分异构体共有____种。
【答案】acd1
离子键和非极性共价键KOHCH41316
【解析】
【分析】
A为H、D为C、F为O、G为Mg、Q为Al、M为S、R为Cl、N为K;
(1)由A、D形成的是烃,据此选择;c为甲烷,与氯气反应生成的二元取代物为二氯甲烷,按空间构型判断种类,d为甲苯,据此写分子的结构简式;
(2)Na在F单质中燃烧产物为过氧化钠,据此写电子式并判断化学键的类型;上述元素中金属性最强的元素其最高价氧化物的水化物碱性最强;
(3)A与D组成的化合物为烃,质量相同,在氧气中完全燃烧消耗氧气最多的是氢质量分数最大的那个;
(4)d分子为甲苯,-C4H9有4种,据此回答;
【详解】
(1)由A、D形成的是烃,据此选择acd;
答案为:
acd;
c为甲烷,与氯气反应生成的二元取代物为二氯甲烷,甲烷是正四面体结构,故二氯甲烷只有一种;
答案为:
1;
d为甲苯,其结构简式为
;
(2)Na在F单质中燃烧产物为过氧化钠,其电子式为
,所含化学键为离子键和非极性共价键;上述元素中金属性最强的元素为K,则最高价氧化物的水化物碱性最强的为KOH;
答案为:
;离子键和非极性共价键;KOH;
(3)A与D组成的化合物为烃,等质量的甲烷、乙烯和甲苯中,氢质量分数最大的是甲烷,在氧气中完全燃烧消耗氧气最多的是甲烷;
答案为:
甲烷;
(4)①d分子为甲苯,甲苯分子中有一个甲基,甲基是四面体结构,最多13个原子共面;
答案为:
13;
②甲苯苯环上一个H被-C4H9取代时,-C4H9和甲基可以处以邻位、间位和对位,-C4H9有4种,可得12种同分异构体,当甲苯的甲基上有一个H被-C4H9替代,又可得到可得4种同分异构体,故一共16种;
答案为:
16。
3.原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种元素。
其中A的基态原子有3个不同的能级,各能级中的电子数相等;C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子的相同;D为它所在周期中原子半径最大的主族元素;E和C位于同一主族,F的原子序数为29。
(1)F原子基态的外围核外电子排布式为_______。
(2)在A、B、C三种元素中,第一电离能由小到大的顺序是_______(用元素符号回答)。
(3)元素B的简单气态氢化物的沸点________(高于,低于)元素A的简单气态氢化物的沸点,其主要原因是__________。
(4)由A、B、C形成的离子CAB-与AC2互为等电子体,则CAB-的结构式为__________。
(5)在元素A与E所形成的常见化合物中,A原子轨道的杂化类型为________。
(6)由B、C、D三种元素形成的化合物晶体的晶胞如图所示,则该化合物的化学式为______。
【答案】3d104s1C<O<N高于NH3分子之间存在氢键[N=C=O]-spNaNO2
【解析】
【分析】
原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种元素,A的基态原于有3个不同的能级,各能级中的电子数相等,则A是C元素;C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子的相同,C原子序数大于A,则C为O元素;B原子序数大于A而小于C,则B是N元素;E和C位于同一主族,则E是S元素;D为它所在周期中原子半径最大的主族元素,原子序数小于S,则D是Na元素;F的原子序数为29,为Cu元素;
(1)F是Cu元素,其原子核外有29个电子,根据构造原理书写F基态原子的外围核外电子排布式;
(2)A、B、C分别是C、N、O元素,同一周期元素,元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素;
(3)含有氢键的氢化物熔点较高;
(4)由C、N、O形成的离子OCN-与CO2互为等电子体,等电子体原子个数相等、价电子数相等;
(5)在元素C与S所形成的常见化合物CS2中,根据价层电子对理论确定A原子轨道的杂化类型;
(6)由N、O、Na三种元素形成的化合物晶体的晶胞如图所示,利用均摊法确定其化学式。
【详解】
(1)F为ds区,因此核外电子排布式为:
1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,外围核外电子排布式为3d104s1;
(2)同周期从左向右第一电离能增大,但IIA>IIIA、VA>VIA,第一电离能大小顺序是C<O<N;
(3)B的氢化物是NH3,A的简单氢化物是CH4,NH3分子之间存在氢键,而CH4分子间的作用是范德华力,氢键比范德华力更强,NH3的沸点较高;
(4)CAB-的化学式为OCN-,AC2的化学式为CO2,两者为等电子体,它们的结构相似,因此OCN-的结构式为:
[N=C=O]−;
(5)形成的化合物是CS2,结构式为S=C=S,杂化轨道数等于价层电子对数,即C的杂化类型为sp;
(6)根据半径大小,大黑球是Na,大黑球位于晶胞的棱上,因此真正属于晶胞的个数为8×
=2,大白球为N,小白球为O,两者形成离子是NO2-,其位于顶点和体心,真正的个数为8×
+1=2,因此化学式为NaNO2。
4.硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O,相对分子质量392]晶体又称莫尔盐,易溶易电离但却比一般的亚铁盐稳定,因此广泛应用于制药、电镀以及定量分析。
回答下列与之有关的问题:
(1)在莫尔盐所涉及的五种元素中:
①S元素在门捷列夫元素周期表中的位置是______________;
②其中处于同主族的两种元素非金属性更强的是:
_____________。
(2)为检验莫尔盐是否变质,可用的试剂为_______________。
碘是合成人体甲状腺激素的重要原料,食盐中加KIO3是我国为解决普遍性碘缺乏问题的国家规定,下图是自动电位滴定法测定食盐中碘含量的实验过程:
(3)已知“溶解”过程中IO3-的还原产物为碘单质,写出该反应的离子反应方程式:
______________________________。
(4)取50.00mL样品,用0.005mol/L酸性K2Cr2O7溶液滴定剩余Fe2+,滴定操作时使用的锥形瓶未干燥,导致结果_____________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)
【答案】第三周期第ⅥA族O硫氰化钾(KSCN)溶液2IO3-+10Fe2++12H+=I2+10Fe3++6H2O无影响
【解析】
【分析】
【详解】
(1)①S元素在元素周期表中的位置为第三周期第ⅥA族,故答案为:
第三周期第ⅥA族;
②莫尔盐中处于同主族的两种元素是O和S,其中非金属性更强的是O,故答案为:
O;
(2)硫酸亚铁铵中含有Fe2+,Fe2+容易被氧化成Fe3+,可加入硫氰化钾(KSCN)溶液检验是否有Fe3+生成,故答案为:
硫氰化钾(KSCN)溶液;
(3)溶解过程中,IO3-与Fe2+发生氧化还原反应生成I2和Fe3+,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应的离子反应方程式为2IO3-+10Fe2++12H+=I2+10Fe3++6H2O,故答案为:
2IO3-+10Fe2++12H+=I2+10Fe3++6H2O;
(4)滴定操作时使用的锥形瓶未干燥,不会影响Fe2+的物质的量,因此对滴定结果无影响,故答案为:
无影响。
5.(I)俄美科学家联合小组宣布合成出114号元素(FI)的一种同位素,该原子的质量数是289,试回答下列问题:
(1)该元素在周期表中的位置______________,属于金属元素还是非金属元素?
____
(2)如果该元素存在最高价氧化物对应的水化物,请写出其化学式___________________。
(II)下表为元素周期表的部分,列出了10种元素在元素周期表中的位置,试回答下列问题:
(1)元素⑦的氢化物与⑧的单质反应的离子方程式为__________。
(2)元素②和⑤的最高价氧化物的水化物相互反应的化学方程式为___________。
(3)元素Fe的单质与⑦的氢化物高温下反应的化学方程式为___________。
(III)判断以下叙述正确的是__________。
部分短周期元素的原子半径及主要化合价
元素代号
L
M
Q
R
T
原子半径/nm
0.160
0.143
0.112
0.104
0.066
主要化合价
+2
+3
+2
+6、-2
-2
A.L2+、R2-的核外电子数相等
B.单质与稀盐酸反应的速率L<Q
C.M与T形成的化合物一定具有两性
D.氢化物的沸点为HnT>HnR
E.M的单质能与盐酸、NaOH溶液反应放出氢气
【答案】第七周期IVA族金属H4FIO4(H2FIO3也可以)Cl2+H2O=H++Cl-+HClONaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2CDE
【解析】
【分析】
I.根据元素周期表的结构及原子序数分析解答;II.根据在周期表中的位置分析元素的种类,根据元素周期律及元素性质分析解答;III.根据原子半径及化合价规律分析元素的种类,根据元素周期律分析解答。
【详解】
(I)
(1)每周期最后一种稀有气体元素的原子序数分别是:
2、10、18、36、54、86、118,114号元素在118号的左边,根据元素周期表中周期和族的划分,可知114号元素位于第七周期ⅣA族,第六周期的铅是金属,所以114号元素是金属,故答案为:
第七周期ⅣA族;金属;
(2)114号是第七周期ⅣA,所以最高正价是+4价,最高价氧化物对应水化物的化学式为H4FIO4,故答案为:
H4FIO4;
(II)根据图示元素周期表可知,①为H,②为Na,③为K,④为Mg,⑤为Al,⑥为C元素,⑦为O,⑧为Cl,⑨为I,⑩为Fe元素。
(1)氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,该反应的离子方程式为:
Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,故答案为:
Cl2+H2O=H++Cl-+HClO;
(2)元素②和⑤的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al(OH)3,二者反应的化学方程式为:
NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,故答案为:
NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O;
(3)元素⑩单质为Fe,⑦的氢化物为水,Fe与水蒸气在高温下发生反应,反应方程式为:
3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2,故答案为:
3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2;
(III)短周期元素,T、R都有-2价,处于ⅥA族,T只有-2价,则T为O元素、R为S元素,L、Q都有+2价,处于ⅡA族,原子半径L>Q,则L为Mg元素、Q为Be元素,M有+3价,处于ⅢA族,原子半径M的介于L、R之间,则M为Al元素。
A.L2+的核外电子数为12-2=10,R2-的核外电子数为16-(-2)=18,不相等,故A错误;
B.金属性Mg>Be,则Mg与酸反应越剧烈,故B错误;
C.M与T形成的化合物为Al2O3,具有两性,故C正确;
D.氢化物的沸点为HnT>HnRH2R为H2S,H2T为H2O,水中分子之间存在氢键,熔沸点高H2O>H2S,故D正确;
E.M为铝,能与盐酸、NaOH溶液反应放出氢气,故E正确;故答案为:
CDE。
6.A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,原子序数依次增大。
其中B的单质在常温下为双原子分子,它与A的单质可形成分子X,X的水溶液呈碱性;D的简单阳离子与X具有相同电子数,且D是同周期中简单离子半径最小的元素;E元素的原子最外层比次外层少两个电子,C、F两种元素的原子最外层共有13个电子。
则
(1)A的元素符号______________,D的元素名称____________。
(2)C在周期表中的位置:
___________,E的离子结构示意图________;
(3)B、C、E分别与A形成的化合物中最稳定的是________(写化学式);E、F的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是________(写化学式)
(4)F的单质在反应中常作氧化剂,该单质的水溶液与E的低价氧化物反应的离子方程式为________________。
(5)X在纯净的C单质中可以安静的燃烧,生成B的单质。
该方应的化学方程式为:
__________________。
【答案】H铝第二周期ⅥA族
H2OHClO4SO2+Cl2+2H2O=2Cl-+4H++SO42-4NH3+3O2(纯氧)
2N2+6H2O
【解析】
【分析】
A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,原子序数依次增大,其中B的单质在常温下为双原子分子,它与A的单质可形成分子X,X的水溶液呈碱性,A的原子序数比B小,则B为N元素,A为H元素,X为NH3;D的简单阳离子与X具有相同电子数,D的简单阳离子为10e-结构,且D是同周期中简单离子半径最小的元素,则D为Al元素;E元素的原子最外层比次外层少两个电子,E的原子序数大于Al,则E有3个电子层,最外层电子数为6,则E为S元素;F的原子序数比E大且为短周期主族元素,则F是Cl元素;C、F(Cl)两种元素的原子最外层共有13个电子,C最外层电子数=13-7=6,C的原子序数比Al小,则C为O元素,结合元素对应的单质、化合物的性质解答该题。
【详解】
(1)根据上述分析A为氢,元素符号为H,D的元素名称为铝,故答案为:
H;铝;
(2)C为O,原子序数为8,在周期表中第二周期VIIA族;E为硫,硫离子结构示意图为
,故答案为:
第二周期VIIA族;
;
(3)B、C、E分别与A形成的化合物分别是NH3、H2O、H2S,非金属越强,氢化物越稳定,非金属性O>N>S,所以氢化物稳定性H2O>NH3>H2S,即H2O最稳定;E为硫,F为氯,非金属性越强其最高价氧化物对应的水化物酸性越强,所以较强的是HClO4,故答案为:
H2O;HClO4;
(4)氯水与二氧化硫反应生成硫酸和盐酸,反应的离子方程式为:
SO2+Cl2+2H2O=2Cl-+4H++SO42-,故答案为:
SO2+Cl2+2H2O=2Cl-+4H++SO42-;
(5)氨气在氧气中燃烧生成氮气和水,反应方程式为:
4NH3+3O2(纯氧)
2N2+6H2O,故答案为:
4NH3+3O2(纯氧)
2N2+6H2O。
7.X、Y、Z、W为四种常见元素,其中X、Y、Z为短周期元素。
有关信息如下表。
(1)Z的氧化物在通讯领域用来作__。
(2)X的最高价氧化物对应水化物的水溶液与Y的氧化物反应的离子方程式为__。
一种含X元素的化合物是家用消毒液的有效成分,它能有效杀灭2019-coVn,请写出工业上制备它的离子反应方程式__,但在使用时特别注意不能与洁厕灵混用,原因是__(用化学方程式表示)。
(3)W在周期表中的位置为__,聚硅酸W是目前无机高分子絮凝剂研究的热点,一种用钢管厂的废W渣(主要成分W3O4,含少量碳及二氧化硅)为原料制备的流程如图:
①加热条件下酸浸时,W3O4与硫酸反应生成W的离子。
②酸浸时,通入O2的目的是___。
③“W3+浓度检测”是先将100mL含W3+溶液用适量的SnCl2还原为W2+;再用酸性K2Cr2O7标准溶液测定W2+的量(Cr2O72-被还原为Cr3+),此时发生反应的离子方程式___,若用掉0.2mol·L-1K2Cr2O7溶液50mL,则W3+浓度为___。
【答案】光导纤维Al2O3+6H+=2Al3++3H2OCl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2ONaClO+2HCl=Cl2↑+NaCl+H2O第四周期第Ⅷ族将FeSO4氧化为Fe2(SO4)36Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O0.6mol/L
【解析】
【分析】
X、Y、Z为短周期元素,X的最高价氧化物对应的水化物为无机酸中最强酸,则X为Cl;Y的氧化物是典型的两性氧化物,可用于制造一种极有前途的高温材料,Y原子的最外层电子数等于电子层数,则Y为Al;Z是无机非金属材料的主角,其单质是制取大规模集成电路的主要原料,原子的最外层电子数是次外层电子数的1/2,则Z为Si;W原子的最外层电子数小于4,常见化合价有+3、+2,WX3稀溶液呈黄色,则W为Fe,据此进行解答。
【详解】
根据以上分析可知X是Cl,Y是Al,Z是Si,W是Fe。
(1)Z的氧化物二氧化硅在通讯领域用来作光导纤维。
(2)X的最高价氧化物对应水化物的水溶液高氯酸与Y的氧化物氧化铝反应的离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O。
一种含X元素的化合物是家用消毒液的有效成分,它能有效杀灭2019-coVn,该化合物是次氯酸钠,工业上制备它的离子反应方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,由于次氯酸钠能氧化盐酸生成氯气,而洁厕灵中含有盐酸,所以在使用时特别注意不能与洁厕灵混用,反应的化学方程式为NaClO+2HCl=Cl2↑+NaCl+H2O。
(3)铁在周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族。
②加热条件下酸浸时,Fe3O4与硫酸反应生成硫酸铁和硫酸亚铁,碳与二氧化硅不溶于稀硫酸也不反应,滤渣的主要成分是碳和二氧化硅;由于酸浸时有亚铁离子生成,通入氧气能将亚铁离子氧化为铁离子;
③在酸性条件下,再用K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+(Cr2O72-被还原为Cr3+),则亚铁离子被氧化为铁离子,发生的离子方程式为:
6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O;根据反应和原子守恒可知
解得c=0.6mol/L
8.已知O、S、Se、Te、Po、Lv是同主族元素,其原子序数依次增大。
回答下列问题:
(1)Lv在周期表中的位置是_________。
(2)下列有关性质的比较,能用元素周期律解释的是_________。
a.离子半径:
Te2->Se2-b.热稳定性:
H2O>H2S
c.熔、沸点:
H2O>H2Sd.酸性:
H2SO4>H2SeO4
(3)从原子结构角度解释Se与S的最高价氧化物对应的水化物酸性不同的原因_________。
(4)实验室用如下方法制备H2S并进行性质验证。
①设计B装置的目的是证明_________,B中实验现象为_______________。
②实验中经检测发现C中溶液pH降低且出现黑色沉淀。
C中反应的离子方程式是_______________。
③有同学根据“强酸制弱酸”原理认为装置A、C中两个反应相矛盾,认为C中不可能出现上述现象。
该观点不正确的理由是_______________。
【答案】第七(或7)周期VIA族abdSe与S是同主族元素,Se比S电子层数多、半径大,吸引电子能力弱,非金属性弱,故H2SeO4酸性弱于H2SO4H2S具有还原性出现淡黄色(或乳白色)沉淀(或浑浊)Cu2++H2S==CuS↓+2H+该反应发生的原因是生成了难溶的CuS沉淀,不是因为生成弱电解质
【解析】
【分析】
(1)根据O、S、Se、Te、Po、Lv都是氧族元素,且原子序数依次增大分析解答;
(2)根据元素的非金属性、氢化物的稳定性、最高价氧化物的水化物的酸性等元素周期律的变化规律分析判断;
(3)Se与S是同主族元素,最外层电子数相等,Se比S电子层数多、半径大,结合核对最外层电子的吸引力的变化,引起非金属性的变化分析解答;
(4)①双氧水具有较强的氧化性,H2S具有还原性;②硫化氢能够与硫酸铜反应生成黑色不溶于硫酸的CuS沉淀;③结合装置A和C中发生反应的原理分析解答。
【详解】
(1)O、S、Se、Te、Po、Lv是同主族元素,都是氧族元素,位于第VIA族,O、S、Se
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- 化学 试题 分类 汇编 元素周期律 综合 答案