高考化学易错题专题训练元素周期律练习题.docx
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高考化学易错题专题训练元素周期律练习题
2020-2021高考化学易错题专题训练-元素周期律练习题
一、元素周期律练习题(含详细答案解析)
1.元素周期表是打开物质世界奧秘之门的一把金钥匙,1869年,门捷列夫发现了元素周期律并发表了元素周期表。
下图为元素周期表的一部分,回答下列问题。
(1).上述元素中化学性质最稳定的是________(填元素符号,下同),非金属性最强的是_____。
(2)c的最高价氧化物对应水化物的化学式为__________。
(3)h元素的原子结构示意图为__________,写出h单质的一种用途:
__________。
(4)b、d、f三种元素原子半径由大到小的顺序是__________(用元素符号表示)。
(5)a、g、j的氢氧化物中碱性最强的是__________(填化学式),写出其溶液与g的氧化物反应的离子方程式:
___________________________________。
【答案】ArFHNO3
制光电池Mg>C>OKOHAl2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
【解析】
【分析】
由元素周期表可知,a为Li、b为C、c为N、d为O、e为F、f为Mg、g为Al、h为Si、i为Ar、j为K。
【详解】
(1)0族元素的化学性质最稳定,故上述元素中化学性质最稳定的是Ar;F元素的非金属性最强;
(2)c为N,其最高价氧化物对应的水化物为HNO3;
(3)h为Si,核电荷数为14,原子的核外电子数也是14,Si的原子结构示意图为
;Si单质的一种用途是可以制光电池;
(4)b为C、d为O、f为Mg,当电子层数相同时,核电荷数越大原子半径越小;电子层数越多原子半径越大,故b、d、f三种元素原子半径由大到小的顺序是Mg>C>O;
(5)a为Li、g为Al、j为K,K的金属性最强,金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,故a、g、j的氢氧化物中碱性最强的是KOH;g的氧化物为Al2O3,Al2O3与KOH溶液反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O。
2.Ⅰ.某化合物A由两种元素组成,可以发生如下的转化。
已知:
标准状况下,气体B的密度是氢气的8倍。
请回答:
(1)组成A的元素有_________,A的化学式是_________
(2)请写出A与NaOH溶液反应的化学方程式_________
(3)A可用于金属的冶炼,请写出A与Fe2O3的化学反应方程式_________
Ⅱ.某实验小组做了如下实验:
请回答:
(1)写出硬质管中发生反应的化学方程式:
_________
(2)有同学认为乙醇的催化氧化反应产物中含有乙酸,请设计实验检验产物成分:
_____。
【答案】Al、CAl4C3Al4C3+4NaOH+4H2O=3CH4↑+4NaAlO2Al4C3+4Fe2O3=2Al2O3+8Fe+3CO2↑CH3CH2OH+CuO=CH3CHO+Cu+H2O将产生的气体分别通入两份新制氢氧化铜悬浊液中,标为A、B,对B进行加热,若A沉淀溶解,B出现砖红色沉淀,则既有乙酸也有乙醛;若A沉淀溶解,B无砖红色沉淀,则只有乙酸;若A沉淀不溶解,B出现砖红色沉淀,则只有乙醛
【解析】
【分析】
Ⅰ.已知标准状况下,气体B的密度是氢气的8倍,则气体B的摩尔质量为16g/mol,应为CH4气体,则A中含有C元素,同时A能与氢氧化钠溶液反应,则A中含有Al元素,A为Al4C3,C为NaAlO2,NaAlO2溶液中通入过量二氧化碳得到D为氢氧化铝固体,进一步灼烧得到E为氧化铝,据此分析解答;
Ⅱ.
(1)乙醇被CuO氧化,反应生成乙醛、铜单质和水;
(2)根据乙酸和乙醛与新制氢氧化铜悬浊液反应现象的不同分析比较。
【详解】
Ⅰ.
(1)由以上分析知,组成A的元素有Al、C,A的化学式是Al4C3,故答案为:
Al、C;Al4C3;
(2)Al4C3与NaOH溶液反应生成CH4和4NaAlO2,故反应的化学方程式为Al4C3+4NaOH+4H2O=3CH4↑+4NaAlO2;
(3)Al4C3可用于金属的冶炼,其与Fe2O3反应生成Al2O3、Fe和CO2,故反应的化学反应方程式为Al4C3+4Fe2O3=2Al2O3+8Fe+3CO2↑;
Ⅱ.
(1)乙醇被CuO氧化,反应生成乙醛、铜单质和水,反应的化学方程式为CH3CH2OH+CuO=CH3CHO+Cu+H2O;
(2)根据乙酸和乙醛性质的区别,可将产生的气体分别通入两份新制氢氧化铜悬浊液中,标为A、B,对B进行加热,若A沉淀溶解,B出现砖红色沉淀,则既有乙酸也有乙醛;若A沉淀溶解,B无砖红色沉淀,则只有乙酸;若A沉淀不溶解,B出现砖红色沉淀,则只有乙醛。
3.8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。
4.Ⅰ.在
、
N、
O、
Cl、
U、
U中:
(1)___和_____的质量数相等,但不能互称为同位素。
(2)___和____的中子数相等,但质子数不相等,所以不是同一种元素。
以上所列共有______种元素。
Ⅱ.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个基本视角。
(3)Y的分子式为________。
(4)图中X的电子式为
;其水溶液长期在空气中放置容易变浑浊,原因是________(用化学方程式表示);该变化体现出:
S非金属性比O____(填“强”或“弱”)。
用原子结构解释原因:
同主族元素从上到下,__________,得电子能力逐渐减弱。
(5)Z与图表中某物质反应生成SO2的化学方程式是______________________。
【答案】
N
O5SO32H2S+O2=2S↓+2H2O弱电子层数增多,原子半径增大Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
【解析】
【分析】
Ⅰ.
(1)同位素中核素质子数相同;
(2)中子数=质量数-质子数;一种元素符号对应一种元素;
Ⅱ.(3)Y为S元素+6价的氧化物;
(4)H2S在空气中变浑浊是因为被氧气氧化为S;同主族元素最外层电子数相同,原子半径自上而下逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,失电子能力逐渐增强;
(5)Z为S元素+4价的盐,可以与硫酸反应生成SO2。
【详解】
Ⅰ.
(1)同位素中核素质子数相同,因此质量数相等,但不能互称为同位素的核素为
和
,故答案为:
;
;
(2)中子数=质量数-质子数,上述核素的中子数分别为8、7、8、18、143、146,因此
和
的中子数相等,但质子数不相等,二者不是同一种元素;一种元素符号对应一种元素,因此上述一共有5种元素,故答案为:
;
;5;
Ⅱ.(3)Y为S元素+6价的氧化物SO3,故答案为:
SO3;
(4)X为H2S,H2S在空气中变浑浊是因为被氧气氧化为S,反应为2H2S+O2=2S↓+2H2O,所以S非金属性比O弱,从结构上可知,氧和硫同主族,同主族元素最外层电子数相同,从上到下,电子层数增多,原子半径增大,得电子能力逐渐减弱,故答案为:
2H2S+O2=2S↓+2H2O;弱;电子层数增多,原子半径增大;
(5)Z为S元素+4价的盐,如Na2SO3,可以与硫酸反应生成SO2,化学方程式为H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O,故答案为:
H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O。
【点睛】
本题注意区分Ⅰ,①不同核素可能具有相同的质子数,如
、
;也可能具有相同的中子数,如
、
;也可能具有相同的质量数,如
、
;
②同位素之间的转化,既不是物理变化也不是化学变化,是核反应;
③同位素之间可形成不同的同位素单质,如氢的三种同位素形成的单质有六种:
H2、D2、T2、HD、HT、DT,他们的物理性质(如密度)有所不同,但化学性质几乎完全相同;
④同位素之间可形成不同的同位素化合物,如水分子有H2O(普通水)、D2O(重水)、T2O(超重水)等,他们的相对分子质量不同,物理性质(如密度)有所不同,但化学性质几乎完全相同。
5.氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。
回答下列问题:
(1)砷在周期表中的位置_____,
Mc的中子数为_____。
已知存在P(S,红磷)、P(S,黑磷)、P(S,白磷),它们互称为_____。
(2)热稳定性:
NH3_____PH3(填“>”或“<”),砷的最高价氧化物对应水化物的化学式为_____是一种_____酸(填“强”或“弱”)。
(3)PH3和卤化氢反应与NH3相似,产物的结构和性质也相似。
写出PH3和HI反应的化学方程式_____。
(4)SbCl3能发生较强烈的水解,生成难溶的SbOCl,写出该反应的化学方程式_____,因此,配制SbCl3溶液时应注意_________。
【答案】第四周期第VA族173同素异形体>H3AsO4弱PH3+HI=PH4ISbCl3+H2O
SbOCl↓+2HCl用较浓的盐酸而不是蒸馏水来溶解固体SbCl3,使用前才稀释到相应的浓度
【解析】
【分析】
(1)中子数=质量数-质子数;同种元素组成的不同单质互为同素异形体;
(2)元素的非金属性越强,气态氢化物越稳定,最高价含氧酸的酸性越强;
(3)根据NH3与HCl反应的方程式书写PH3和HI反应的化学方程式;
(4)SbCl3能发生较强烈的水解,生成难溶的SbOCl和盐酸;
【详解】
(1)砷在周期表中的位置是第四周期第VA族,
Mc的中子数为288-115=173;P(S,红磷)、P(S,黑磷)、P(S,白磷),都是P元素组成的不同单质,它们互称为同素异形体;
(2)同主族元素从上到下非金属性减弱,非金属性N>P>As,热稳定性:
NH3>PH3,砷的最高价氧化物对应水化物的化学式为H3AsO4,酸性H3PO4>H3AsO4,所以H3AsO4是弱酸;
(3)根据NH3与HCl反应的方程式,可知PH3和HI反应的化学方程式是PH3+HI=PH4I;
(4)SbCl3能发生较强烈的水解,生成难溶的SbOCl和盐酸,反应方程式是SbCl3+H2O
SbOCl↓+2HCl;增大盐酸浓度,水解平衡可逆向移动,抑制SbCl3水解,配制SbCl3溶液时应注意用较浓的盐酸而不是蒸馏水来溶解固体SbCl3,使用前才稀释到相应的浓度。
6.某分子的结构如图所示(-R为烃基),其中A、B、D三种元素位于元素周期表中同一族的三个相邻的周期,A的非金属性大于B。
D与G形成的DG3在工业上可用于漂白和杀菌消毒。
A与G形成的AG3可完全水解,其水解的产物之一H3AO3常用作塑料件镀金属的还原剂。
(1)具有未成对电子的原子或分子具有磁性。
D的某种氧化物D2O4的磁性大小与温度呈正相关关系,即磁性是温度的增函数。
则D2O4
2DO2,ΔH______0(填“>”“<”或“=”)。
(2)DG3用于杀菌消毒与HGO相比,DG3可大大延长杀菌消毒的时间,试从反应速率理论和平衡移动理论两者中选择一个,解释其原因____________________________。
(3)无机含氧酸中的非羟基氢不能发生电离。
H3AO3分子中A原子最外层的电子都参与了共价键的形成,试用方程式表示H3AO3的正盐溶液呈碱性的原因_____。
(4)液氨中因存在2NH3
(1)
NH4++NH2-可导电,液态D2O4中也存在D2O4
DO++DO3-,上述两个过程的本质区别为___________。
(5)T℃时,在一体积为VL的密闭容器中放入一定量的ACl5固体,按下式发生反应:
ACl5(s)
ACl3(g)+Cl2(g),ΔH>0。
测得容器内气体的压强变化如下表:
时间t/s
0
5
10
15
20
25
30
∞
总压P/kPa
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
5.0
5.0
上述条件下,以分压表示的平衡常数Kp=_____(kPa)2(计算结果保留两位小数);若保持温度不变,30s时给容器加压,达新平衡后,容器内的总压将_____(填“升高”、“降低”或“不变”);若将容器换成绝热容器,加压后容器内的总压将_____(填“升高”、“降低”或“不变”)。
【答案】>NCl3与水反应的速率太小(或NCl3与水反应的平衡常数太小)HPO32-+H2O
H2PO3-+OH-前者未发生电子转移,后者发生了电子转移6.25不变升高
【解析】
【分析】
A、B、D三种元素位于元素周期表中同一族的三个相邻的周期,A的非金属性大于B。
D与G形成的DG3在工业上可用于漂白和杀菌消毒,则D为N,G为Cl。
A为P,PCl3可完全水解,其水解的产物之一H3PO3常用作塑料件镀金属的还原剂,则:
A为P,B为As,D为N,G为Cl。
【详解】
(1)D为N元素,D的某种氧化物N2O4的磁性大小与温度呈正相关关系,即磁性是温度的增函数。
NO2中有未成对电子,具有未成对电子的原子或分子具有磁性,能量高,N2O4
2NO2要吸收能量,则N2O4
2NO2,ΔH>0。
故答案为:
>;
(2)NCl3用于杀菌消毒与HClO相比,NCl3可大大延长杀菌消毒的时间,从反应速率理论分析:
NCl3与水反应的速率太小;从平衡移动理论解释其原因:
NCl3与水反应的平衡常数太小。
故答案为:
NCl3与水反应的速率太小(或NCl3与水反应的平衡常数太小);
(3)无机含氧酸中的非羟基氢不能发生电离。
H3PO3分子中P原子最外层的电子都参与了共价键的形成,H3PO3的结构式为:
是二元酸,是弱酸,正盐水解,溶液呈碱性,用方程式表示H3AO3的正盐HPO32-溶液呈碱性的原因:
HPO32-+H2O
H2PO3-+OH-。
故答案为:
HPO32-+H2O
H2PO3-+OH-;
(4)液氨中因存在2NH3
(1)
NH4++NH2-可导电,N的化合价不变,液态N2O4中也存在N2O4
NO++NO3-,N2O4中N为+4价,NO+中N为+3价,NO3-中N为+5价,上述两个过程的本质区别为:
前者未发生电子转移,后者发生了电子转移。
故答案为:
前者未发生电子转移,后者发生了电子转移;
(5)T℃时,在一体积为VL的密闭容器中放入一定量的PCl5固体,按下式发生反应:
PCl5(s)
PCl3(g)+Cl2(g),ΔH>0。
测得容器内气体的压强变化,平衡时总压强为5.0kPa,PCl3(g)和Cl2(g)的分压均为2.5kPa,上述条件下,以分压表示的平衡常数Kp=p(PCl3)p(Cl2)=
=6.25(kPa)2(计算结果保留两位小数);
若保持温度不变,平衡常数不变,30s时给容器加压,平衡逆向移动,达新平衡后,容器内的总压将不变;
若将容器换成绝热容器,加压后,平衡逆向移动,逆向放热,达新平衡后,容器内温度升高,容器内的总压将升高。
故答案为:
6.25;不变;升高。
7.A、B、C、D、E是元素周期表前四周期中的常见元素,原子序数依次增大,相关信息如下:
元素
相关信息
A
基态原子的价电子排布式为nSnnPn
B
元素原子的核外p电子数比s电子数少1个
C
最外层电子数是电子层数的3倍
D
简单离子是第三周期元素中离子半径最小的
E
价电子层中的未成对电子数为4
请回答下列问题:
(1)写出下列元素的名称:
A______,B_______,C________,D__________
(2)写出C元素在周期表的位置_________,E2+价电子的轨道表示式________________,B元素能量最高的电子为_____轨道上的电子,其轨道呈_______形.
(3)按原子轨道的重叠方式,1molA与C形成的最高价化合物中σ键有______个,π键有______个。
(4)B、C、D的简单离子的半径由大到小的顺序为_____________(用离子符号表示)。
(5)写出C的核外有18个电子的氢化物的电子式_____________。
【答案】碳氮氧铝第2周期第VIA族
2p纺锤形(或哑铃形)2
2
N3->O2->Al3+
【解析】
【分析】
A元素基态原子的价电子排布式为nsnnpn,则n=2,所以A是碳元素;D元素简单离子是第三周期元素中离子半径最小的,则D是Al元素;C元素最外层电子数是电子层数的3倍,原子序数小于Al,则C是氧元素;元素B原子的核外p电子数比s电子数少1个,比铝的原子序数小,因此B是N;E元素价电子层中的未成对电子数为4,则E的价层电子排布是3d64s2,即为铁元素。
【详解】
(1)根据以上分析可知,各元素的名称分别为:
A为碳;B为氮,C为氧,D为铝;正确答案:
碳;氮;氧;铝。
(2)C元素为氧,核电荷数为8,位于周期表第2周期第VIA族;E为铁,核电荷数为26,Fe2+价电子的轨道表示式
;B为氮,核外电子排布为1s22s22p3,因此能量最高的电子为2p轨道上的电子,其轨道呈纺锤形(或哑铃形)形。
正确答案:
第2周期第VIA族;
;2p;纺锤形(或哑铃形)。
(3)按原子轨道的重叠方式,1molA与C形成的最高价化合物为二氧化碳,为共价化合物,碳氧之间为双键,因此1mol二氧化碳分子中含有σ键有2
个;π键有2
个;正确答案:
2
;2
。
(4)B、C、D的简单离子分别为N3-、O2-、Al3+,核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,因此离子半径由大到小的顺序为N3->O2->Al3+;正确答案:
N3->O2->Al3+。
(5)氧元素的核外有18个电子的氢化物是双氧水,属于共价化合物,电子式为
;正确答案:
。
【点睛】
已知A为碳;B为氮,C为氧三种元素,非金属性越强,电负性越大,元素中电负性最大的元素是O;非金属性越强,第一电离能越大,但由于氮元素的2p轨道电子处于半充满状态,稳定性强,则A、B、C三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C。
8.X、Y、Z、Q、E五种元素中,X原子核外的M层中只有两对成对电子,Y原子核外的L层电子数是K层的两倍,Z是地壳中含量最多的元素,Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和,E是元素周期表中电负性最大的元素。
请回答下列问题:
(1)X、Y的元素符号依次为__________、__________。
(2)
与
分别属于__________(填“极性分子”或“非极性分子”,下同)和__________。
(3)Q的元素符号是__________,它位于第__________周期,它的基态原子的核外电子排布式为____________________,在形成化合物时它的最高化合价为__________。
(4)用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键:
______________________________。
【答案】SC极性分子非极性分子Cr四
、
、
、
【解析】
【分析】
X原子核外的M层中只有两对成对电子,则X的价电子轨道表示式为
,因此X为S元素;Y原子核外的L层电子数是K层的两倍,则Y为C元素;地壳中含量最多的元素为氧元素,因此Z为O元素;Q的核电荷数为S和O的核电荷数之和,因此Q为24号元素Cr;在元素周期表中电负性最大的元素是F元素,因此E是F。
【详解】
(1)由分析可知,X、Y的元素符号依次为S、C;
(2)XZ2与YZ2分别为SO2、CO2,它们的立体构型分别为V形和直线形,SO2为极性分子,CO2为非极性分子。
(3)Q为Cr元素,Cr在元素周期表中位于第四周期,它的基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s1,其价电子排布式为3d54s1,因此在形成化合物时Cr的最高化合价为+6价;
(4)E为F元素,HF的水溶液中,存在HF分子之间的氢键,HF分子和H2O分子之间的氢键,H2O分子之间的氢键,即