化学化学 元素周期律的专项 培优练习题附答案.docx
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化学化学元素周期律的专项培优练习题附答案
【化学】化学元素周期律的专项培优练习题附答案
一、元素周期律练习题（含详细答案解析）
1．A、B、C、D、E均为短周期主族元素，其原子序数依次增大。
其中A元素原子核内只有1个质子；A与C，B与D分别同主族；B、D两元素原子序数之和是A、C两元素原子序数之和的2倍。
请回答下列问题：
（1）由上述元素组成的下列物质中属于非电解质的是________（填字母编号）。
a.A2Bb.E2c.DB2d.C2DB3
（2）B元素在元素周期表中的位置为________；化合物C2B2中含有的化学键类型是________；化合物C2B中两种离子的半径大小关系为________＜________（填离子符号）。
（3）实验室中欲选用下列装置制取并收集纯净干燥的E2气体。
①实验中应选用的装置为________（按由左到右的连接顺序填写）；
②装置A中发生反应的化学方程式为________。
【答案】c第2周期ⅥA族离子键、共价键Na+O2－AFEBMnO2＋4HCl（浓）
MnCl2＋Cl2↑+2H2O
【解析】
【分析】
A、B、C、D、E均为短周期主族元素，其原子序数依次增大。
其中A元素原子核内只有1个质子，则A为H；A与C，B与D分别同主族；B、D两元素原子序数之和是A、C两元素原子序数之和的2倍，C应为Na，设B的原子序数为x，D的原子序数为x+8，则2×（1+11）=x+x+8，解得x=8，则B为O，D为S，E为Cl。
【详解】
（1）H2O、Na2SO3均为化合物，均可发生电离，属于电解质，Cl2是单质，既不是电解质也不是非电解质，而SO2本身不能电离，属于非电解质，则只有c为非电解质，故答案为：
c；
（2）B为O，位于第2周期ⅥA族，化合物C2B2为Na2O2，含离子键、共价键；C2B为Na2O，其中离子具有相同电子排布，原子序数大离子半径小，离子半径为O2-＞Na+，故答案为：
第2周期ⅥA族；离子键、共价键；Na+；O2-；
（3）①用装置A制取并收集纯净干燥的Cl2气体，选择浓盐酸与二氧化锰加热制备；用装置F中的饱和食盐水除杂；用装置E中的浓硫酸干燥；最后用B装置进行收集及尾气处理，则仪器连接顺序为AFEB，故答案为：
AFEB；
②装置A中发生反应的化学方程式为MnO2＋4HCl（浓）
MnCl2＋Cl2↑+2H2O，故答案为：
MnO2＋4HCl（浓）
MnCl2＋Cl2↑+2H2O。
【点睛】
此题易错点在于非电解质的判断，电解质的前提必须是化合物，本质是自身在一定条件下可以电离。
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+。
3．8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．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．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、Te、Po、Lv是同主族元素，其原子序数依次增大，因此Lv位于第七（或7）周期，在周期表中的位置为，故答案为：
第七（或7）周期VIA族；
（2）a．同一主族元素，从上到下，离子半径逐渐增大，因此离子半径：
Te2-＞Se2-，能用元素周期律解释，故a选；b．同一主族元素，从上到下，非金属性逐渐减弱，氢化物的稳定性减弱，因此热稳定性：
H2O＞H2S，能用元素周期律解释，故b选；c．物质的熔沸点是物理性质，不能用元素周期律解释，故c不选；d．同一主族元素，从上到下，非金属性逐渐减弱，最高价含氧酸的酸性减弱，因此酸性：
H2SO4＞H2SeO4，能用元素周期律解释，故d选；故答案为：
abd；
（3）Se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H2SO4，故答案为：
Se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H2SO4；
（4）①双氧水具有较强的氧化性，H2S具有还原性，能够被双氧水氧化生成硫单质沉淀，故答案为：
H2S具有还原性；出现淡黄色沉淀；
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，反应的离子方程式为Cu2++H2S==CuS↓+2H+，故答案为：
Cu2++H2S==CuS↓+2H+；
③根据“强酸制弱酸”的原理，装置A中硫化亚铁与硫酸反应生成硫化氢，因为硫化亚铁能够被硫酸溶解，C中发生Cu2++H2S==CuS↓+2H+，是因为生成的硫化铜不能溶于硫酸，因此该反应能够发生，故答案为：
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。
6．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3s1。
G2+离子的M层d轨道只有5个电子。
请回答下列问题：
（1）W在元素周期表中的位置是______；W和Z形成的化合物水溶液呈碱性，用离子方程式表示其原因_____。
（2）Z原子的第一电离能比氧原子的____（填“大”或“小”）；G的基态原子电子排布式是__________
（3）X与Y可形成多种化合物，其中一种化合物的分子式是X6Y6，分子中只有σ键，该分子的结构简式是_________；该化合物中Y的杂化轨道类型是________。
（4）G的最高价氧化物对应水化物的钾盐，在酸性条件下，常用于测定溶液中Fe2+的含量，该反应的离子方程式是____________
（5）可用YX4还原ZOx以消除其污染。
已知：
YX4（g）+4ZO2（g）=4ZO（g）+YO2（g）+2X2O（g）△H=-574kJ·mol-1
YX4（g）+4ZO（g）=2Z2（g）十YO2（g）+2X2O（g）△H=-1160kJ·mol-1
试写出用YX4还原ZO2至Z2的热化学方程式________。
【答案】第三周期ⅠA族N3-+3H2O⇌NH3+3OH-大[Ar]3d54s2）
sp3杂化MnO4-+5Fe2++8H+＝Mn2++5Fe3++4H2OCH4（g）+2NO2（g）＝N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）ΔH=－867kJ·mol-1
【解析】
【分析】
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是元素周期表中核电荷数最小的元素，故X为H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，则Y为C元素；ZX3气体溶于水呈碱性，则Z为N元素；W的外围电子排布是3s1，则W为Na；G2+离子的M层d轨道只有5个电子，原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，则G为Mn。
【详解】
根据题给信息推断X为氢元素，Y为碳元素，Z为氮元素，W为钠元素，G为锰元素；
（1）W为钠元素，在元素周期表中的位置是第三周期ⅠA族；W和Z形成的化合物为Na3N，Na3N水溶液呈碱性的原因N3-与水电离产生的氢离子结合生成NH3，水的电离平衡正向移动，使得溶液中氢氧根浓度大于氢离子浓度，溶液呈碱性，离子方程式为N3-+3H2O⇌NH3+3OH-。
故答案为：
第三周期第IA族；N3-+H2O⇌NH3+OH-；
（2）氧原子的价电子排布为2s22p4，氮原子的价电子排布为2s22p3，p轨道处于半充满状态，较稳定，故氮原子的第一电离能比氧原子的大；G为锰元素，原子序数为25，根据构造原理知其基态原子电子排布式是[Ar]3d54s2；
故答案：
大；[Ar]3d54s2；
（3）C6H6分子中只有σ键，该分子的结构简式是
；碳原子形成3个σ键，没有孤对电子，杂化轨道类型是sp3；
故答案是：
；sp3杂化；
（4）酸性高锰酸钾溶液将Fe2+氧化为Fe3+，本身被还原为Mn2+，利用化合价升降法结合原子守恒和电荷守恒配平，该反应的离子方程式是MnO4-+5Fe2++8H+＝Mn2++5Fe3++4H2O；
故答案是：
MnO4-+5Fe2++8H+＝Mn2++5Fe3++4H2O；
（5）已知：
①CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ·mol-1，②CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）十CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160kJ·mol-1，根据盖斯定律：
得CH4还原NO2至N2的热化学方程式为CH4（g）+2NO2（g）＝N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）ΔH=－867kJ·mol-1；
故答案是：
CH4（g）+2NO2（g）＝N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）ΔH=－867kJ·mol-1。
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
、
、
、
。
【点睛】
在写HF溶液中存在的所有氢键的时候，一共四种形式，即
、
、
、
，书写时不要遗漏。
9．工业上可用微生物处理含KCN的废水。
第一步是微生物在氧气充足的条件下，将KCN转化成KHCO3和NH3（最佳pH:
6.7～7.2）；第二步是把氨转化为硝酸：
NH3+2O2
HNO3+H2O,
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