高考化学复习《元素周期律》专项综合练习.docx

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高考化学复习《元素周期律》专项综合练习

2020-2021高考化学复习《元素周期律》专项综合练习

一、元素周期律练习题（含详细答案解析）

1．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。

2．下表是元素周期表的一部分，回答相关的问题。

（1）写出④的元素符号__。

（2）在这些元素中，最活泼的金属元素与水反应的离子方程式：

__。

（3）在这些元素中，最高价氧化物的水化物酸性最强的是__（填相应化学式，下同），碱性最强的是__。

（4）这些元素中（除⑨外），原子半径最小的是__（填元素符号，下同），原子半径最大的是__。

（5）②的单质与③的最高价氧化物的水化物的溶液反应，其产物之一是OX2，（O、X分别表示氧和②的元素符号，即OX2代表该化学式），该反应的离子方程式为（方程式中用具体元素符号表示）__。

（6）⑦的低价氧化物通入足量Ba（NO3）2溶液中的离子方程式__。

【答案】Mg2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑HClO4NaOHFNa2F2+2OH-=OF2+2F-+H2O3SO2+2NO3-+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+

【解析】

【分析】

根据元素在元素周期表正的位置可以得出，①为N元素，②为F元素，③为Na元素，④为Mg元素，⑤为Al元素，⑥Si元素，⑦为S元素，⑧为Cl元素，⑨为Ar元素，据此分析。

【详解】

（1）④为Mg元素，则④的元素符号为Mg；

（2）这些元素中最活泼的金属元素为Na，Na与水发生的反应的离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑；

（3）这些元素中非金属性最强的是Cl元素，则最高价氧化物对应的水化物为HClO4，这些元素中金属性最强的元素是Na元素，则最高价氧化物对应的水化物为NaOH；

（4）根据元素半径大小比较规律，同一周期原子半径随原子序数的增大而减小，同一主族原子半径随原子序数的增大而增大，可以做得出，原子半径最小的是F元素，原子半径最大的是Na元素；

（5）F2与NaOH反应生成OF2，离子方程式为2F2+2OH-=OF2+2F-+H2O；

（6）⑦为S元素，⑦的低价氧化物为SO2，SO2在Ba（NO3）2溶液中发生氧化还原反应，SO2变成SO42-，NO3-变成NO，方程式为3SO2+2NO3-+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+。

3．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：

______________________。

（7）写出⑥的单质置换出②的单质的化学方程式：

________________________。

【答案】

O=C=ONeO2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2HC1O4+Na2CO3=CO2↑+2NaC1O4+H2OH2SA1（OH）3+OH-=A1O2-+2H2OH2O（或H2O2）Na2O（或Na2O2或NaH）2Mg+CO2

2MgO+C

【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，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）；

（7）⑥的单质Mg与CO2在点燃条件下反应，置换出②的单质C，同时生成MgO，化学方程式为：

2Mg+CO2

2MgO+C。

答案为：

2Mg+CO2

2MgO+C。

【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；利用同一反应，O2可以制Cl2，Cl2也可以制O2，所以我们最好利用同一化学式，比如HClO，从化合价可以解决问题。

4．8种短周期元素在周期表中的相对位置如下所示，，其中D元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍．表中字母分别代表某一元素。

请回答下列问题。

G

H

A

B

C

D

E

F

（1）D、B的元素名称分别为_______、_______。

（2）元素A与元素B相比，金属性较强的是______（填元素符号），下列表述中能证明这一事实的是______（填字母）。

A．A单质的熔点比B单质低

B．A的化合价比B低

C．A单质与水反应比B单质与水反应剧烈

D．A最高价氧化物对应的水化物的碱性比B的强

（3）G、H的简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是__________（用化学式表示）。

G、C、F三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是________（用化学式表示）。

（4）F元素的单质可以用来制取漂白液，其化学方程式为________。

（5）E和H形成的一种化合物，相对分子质量在170～190之间，且E的质量分数约为70%．该化合物的化学式为________。

【答案】磷铝NaCDNH3˃CH4HClO4˃H2CO3˃H2SiO32Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2OS4N4

【解析】

【分析】

由元素在周期表中的位置可知，D位于第三周期，D元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍，令该原子最外层电子数为x，则2+8+x=3x，解得x=5，即D为P，结合其他元素在周期表中的位置可知：

A为Na、B为Al、C为Si、E为S、F为Cl、G为C、H为N。

【详解】

（1）由分析可知：

D为P、B为Al，元素名称分别为磷、铝；

（2）A为Na、B为Al，同一周期从左到右，随着核电荷数的增加，金属性逐渐的减弱，故金属性较强的是Na。

A．A、B金属性的强弱与金属单质熔点的高低没有关系，A错误；

B．A、B金属性的强弱与金属元素化合价的高低没有关系，B错误；

C．金属单质与水反应越剧烈，金属性越强，Na与水反应比Al与水反应剧烈可以证明Na的金属性比Al的强，C正确；

D．最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，金属性越强，Na最高价氧化物对应的水化物的碱性比Al的强，可以证明Na的金属性比Al的强，D正确；

答案选CD。

（3）G、H的简单气态氢化物分别为CH4、NH3，同一周期的主族元素，从左到右随着核电荷数的增加，非金属性逐渐增强，G、H的简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是NH3˃CH4；G为C、C为Si、F为Cl，非金属性Cl˃C˃Si，非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，即HClO4˃H2CO3˃H2SiO3；

（4）F元素的单质为Cl2，其用来制取漂白液的化学方程式为，2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O；

（5）E为S、H为N，形成的化合物中S的质量分数为70%，则S和N的原子个数比为

≈1:

1，其相对分子质量在170～190之间，设化学式为（SN）x，当x=4时，（32+14）×4=184,满足相对分子质量在170～190之间，所以该化合物的化学式为S4N4。

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．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．X、Y、Z、W、G是元素周期表中原子序数依次增大的五种元素。

X元素是元素周期表中核电荷数最小的元素。

Y的一种核素常用于考古，其一种同素异形体为自然界最硬的物质。

ZX3气体溶于水呈碱性。

W的外围电子排布是