全国高考化学元素周期律的综合高考真题分类汇总含详细答案.docx

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全国高考化学元素周期律的综合高考真题分类汇总含详细答案

全国高考化学元素周期律的综合高考真题分类汇总含详细答案

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．南京理工教授制出了一种新的全氮阴离子盐—AgN5，目前已经合成出钠、锰、铁、钴、镍、镁等几种金属的全氮阴离子盐。

（1）基态Mn2+的价电子排布式为____；银与铜位于同一族，银元素位于元素周期表的___区。

（2）[Mg（H2O）6]2+[（N5）2（H2O）4]2-的晶体的部分结构如图1所示：

N、O、Mg元素的前3级电离能如下表所示：

元素

I1/kJ∙mol-1

I2/kJ∙mol-1

I3/kJ∙mol-1

X

737.7

1450.7

7732.7

Y

1313.9

3388.3

5300.5

Z

1402.3

2856.0

4578.1

①X、Y、Z中为N元素的是____，判断理由是__________。

②从作用力类型看，Mg2+与H2O之间是________、N5与H2O之间是________。

③N5-为平面正五边形，N原子的杂化类型是_______。

科学家预测将来还会制出含N4-、N6-等平面环状结构离子的盐，这一类离子中都存在大π键，可用符号π

表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数（如苯分子中的大π键可表示为π

），则N4-中的大π键应表示为_________。

（3）AgN5的立方晶胞结构如图2所示，Ag+周围距离最近的Ag+有_______个。

若晶体中紧邻的N5-与Ag+的平均距离为anm，NA表示阿伏加德罗常数的值，则AgN5的密度可表示为_____g∙cm-3（用含a、NA的代数式表示）。

【答案】3d5dsZX最外层为2个电子，X为镁；N的2p轨道处于半充满的稳定状态，其失去第一个电子较难，I1较大，则Z为氮元素配位键氢键sp2

12

【解析】

【分析】

（1）根据构造原理书写出25号Mn元素的原子核外电子排布式，Mn原子失去最外层2个电子得到Mn2+；根据原子结构与元素在周期表的位置确定Ag在周期表所属区域；

（2）①根据元素的电离能大小结合原子结构确定X、Y、Z三种元素，然后判断哪种元素是N元素；

②根据图示，判断晶体中阳离子、阴离子中含有的作用力类型；

③结合N5-为平面正五边形结构，结合原子杂化类型与微粒构型关系分析判断，结合微粒的原子结构分析大π键的形成；

（3）根据晶胞中离子的相对位置判断Ag+的配位数，利用均摊方法计算1个晶胞中含有的AgN5的个数，结合ρ=

计算密度大小。

【详解】

（1）Mn是25号元素，根据构造原理可得Mn原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，Mn原子失去最外层2个电子得到Mn2+，其价电子排布式为3d5；Ag、Cu在周期表中位于第IB，发生变化的电子有最外层的s电子和次外层的d电子，属于ds区元素；

（2）①X的第一、第二电离能比较小且很接近，说明X原子最外层有2个电子，容易失去，则X为Mg元素，Z的第一电离能在三种元素中最大，结合N原子2p轨道处于半充满的稳定状态，其失去第一个电子较难，I1较大，可推知Z为N元素，Y是O元素；

②在该晶体中阳离子[Mg（H2O）6]2+的中心离子Mg2+含有空轨道，而配位体H2O的O原子上含有孤电子对，在结合时，Mg2+提供空轨道，H2O的O原子提供孤电子对，二者形成配位键；在阴离子[（N5）2（H2O）4]2-上N5-与H2O的H原子之间通过氢键结合在一起，形成N…H-O，故二者之间作用力为氢键；

③若原子采用sp3杂化，形成的物质结构为四面体形；若原子采用sp2杂化，形成的物质结构为平面形；若原子采用sp杂化，则形成的为直线型结构。

N5-为平面正五边形，说明N原子的杂化类型为sp2杂化；在N5-中，每个N原子的sp2杂化轨道形成2个σ键，N原子上还有1个孤电子对及1个垂直于N原子形成平面的p轨道，p轨道间形成大π键，N5-为4个N原子得到1个电子形成带有1个单位负电荷的阴离子，所以含有的电子数为5个，其中大π键是由4个原子、5个电子形成，可表示为

；

（3）根据AgN5的晶胞结构示意图可知，假设以晶胞顶点Ag+为研究对象，在晶胞中与该Ag+距离相等且最近的Ag+在晶胞面心上，通过该顶点Ag+可形成8个晶胞，每个面心上的Ag+被重复使用了2次，所以与Ag+距离相等且最近的Ag+的数目为

=12个；在一个晶胞中含有Ag+的数目为8×

+6×

=4，含有N5-的数目为1+12×

=4，晶胞体积为V=（2a×10-7）3cm3，则ρ=

g/cm3。

【点睛】

本题考查了物质结构，涉及电离能的应用、作用力类型的判断、大π的分析、晶胞计算，掌握物质结构知识和晶体密度计算方法是解题关键，要注意电离能变化规律及特殊性，利用均摊方法分析判断晶胞中含有微粒数目，结合密度计算公式解答。

3．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+。

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．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。

7．1869年俄国化学家门捷列夫制出第一张元素周期表，到现在形成的周期表经过了众多化学家的艰辛努力，历经142年，元素周期表体现了元素位构性的关系，揭示了元素间的内在联系。

如图是元素周期表的一部分，回答下列问题。

（1）元素Ga在元素周期表中的位置为：

___（写明周期和族）。

（2）Sn的最高正价为___，Cl的最高价氧化物对应水化物的化学式为___，As的气态氢化物为___。

（3）根据元素周期律，推断：

①阴影部分元素氢化物热稳定性最高的是___（填化学式）。

②H3AsO4、H2SeO4的酸性强弱：

H3AsO4___H2SeO4（填“＞”、“＜”或“=”）。

③氢化物的还原性：

H2O___H2S（填“＞”、“＜”或“=”）。

（4）可在图中分界线（虚线部分）附近寻找___（填序号）。

A.优良的催化剂B.半导体材料C.合金材料D.农药

（5）①Se2Cl2常用作分析试剂，其电子式为___。

②硒（Se）化铟（In）是一种可应用于未来超算设备的新型半导体材料。

下列说法正确的是___（填字母）。

A.原子半径：

In＞Se

B.In的金属性比Se强

C.In的金属性比Al弱

D.硒化铟的化学式为InSe2

③工业上常从电冶铜的阳极泥中提取纳米硒。

向浆化的阳极泥中通入氯气，Cu2Se被溶液中的HClO氧化为H2SeO3及CuCl2，反应中HClO与Cu2Se的物质的量之比为___。

（6）请设计实验比较C、Si的非金属性强弱顺序（可供选择的药品有：

CaCO3固体、稀硫酸、盐酸、饱和NaHCO3溶液、饱和Na2CO3溶液、硅酸钠溶液，化学仪器根据需要选择）。

实验步骤

实验现象与结论

在试管中加入___，再加入___，将生成气体通过___洗气后，通入___；

现象：

___；结论：

非金属性C＞Si

【答案】4，ⅢA+4HClO4AsH3HF＜＜B

AB4：

1CaCO3固体盐酸NaHCO3溶液Na2SiO3溶液生成白色胶状沉淀

【解析】

【分析】

【详解】

（1）Ga和Al同主族，在Al的下一个周期，即第四周期，第ⅢA族，故答案为：

4；ⅢA；

（2）Sn和碳同主族，最高价是+4价；Cl的最高价是+7价，最高价氧化物对应水化物的化学式为HClO4；As和N元素同主族，所以最低负价是-3价，As的气态氢化物为AsH3；

故答案为：

+4；HClO4；AsH3；

（3）①同主族元素从上到下，氢化物稳定性减弱，同周期元素从右到左，氢化物稳定性减弱，所以阴影部分元素氢化物热稳定性最高的是HF，故答案为：

HF；

②As和Se同一周期，同周期元素从右到左，最高价含氧酸的酸性减弱，所以H3AsO4、H2SeO4的酸性强弱：

H3AsO4＜H2SeO4，故答案为：

＜；

③氢化物的还原性：

H2O＜H2S，故答案为：

＜；

（4）可在金属和非金属的分界线附近来寻找半导体材料，故答案为：

B；

（5）①硒的原子序数为34，是硫的同主族元素，位于S的下方，则位于周期表第四周期ⅥA族，Se2Cl2的电子式为

；故答案为：

。

②铟（In）与铝同族且比铝多两个电子层，位于第五周期IIIA族，

A．电子层越多，原子半径越大，则原子半径：

In＞Se，故A正确；

B．元素周期表中左下方元素的金属性强，则In的金属性比Se强，故B正确；

C．同主族从上到下金属性增强，则In的金属性比Al强，故C错误；

D．硒化铟的化学式为In2Se3，故D错误；

故答案为：

AB；

③Cu2Se被溶液中的HClO氧化为H2SeO3及CuCl2，可知Cl元素的化合价由+1价降低为-1价，Cu元素的化合价由+1价升高为+2价、Se元素的化合价由-2价升高为+4价，由电子守恒可知HClO与Cu2Se的物质的量之比为

=4：

1，故答案为：

4：

1；

（6）C、Si的非金属性强弱顺序为C＞Si，可以根据碳酸酸性强于硅酸来证明，化学反应中，强酸可以制得弱酸，即在试管中加入CaCO3固体，再加入盐酸，将生成气体通过NaHCO3溶液洗气后，通入Na2SiO3溶液；生成白色胶状沉淀，则碳酸酸性强于硅酸，结论：

非金属性C＞Si。

故答案为：

CaCO3固体；盐酸，NaHCO3溶液；Na2SiO3溶液；现象：

生成白色胶状沉淀。

8．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