1、2020-2021 化学 元素周期律的专项培优 易错 难题练习题及详细答案一、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
2、 )，写出其溶液与g 的氧化物反应的离子方程式 :_ 。【答案】 Ar F HNO3制光电池2 3-2-2MgCO KOH AlO+2OH =2AlO+H O【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；
3、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MgCO；（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Al2 O3 +2OH-=2AlO2- +H2O 。2 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
4、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 _
5、。(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】 3d104s1CO N高于NH3 分子之间存在氢键N C Osp NaNO2【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
6、； 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
7、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 Ar3d 104s1，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、 VAVIA，第一电离能大小顺序是C ON；(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N=C=O- ；OCN 的结构式为
8、：(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12-，其位于顶点和体心，真正的个8 =2，大白球为 N，小白球为 O，两者形成离子是NO4数为 81+1=2，因此化学式为 NaNO2。83 下表是元素周期表的一部分，回答相关的问题。（1）写出的元素符号_。（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(除外 )，原子半径最小的是_
9、(填元素符号，下同)，原子半径最大的是_。（5）的单质与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）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-+H2HClO4NaOHFNa2F+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，为为 Mg 元素，为Al 元素， Si 元素，为N 元
10、素，为F 元素，为Na 元素，S元素，为Cl 元素，为Ar 元素，据此分析。【详解】（1）为 Mg 元素，则的元素符号为（2）这些元素中最活泼的金属元素为Mg ；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） F
11、2 与 NaOH 反应生成 OF2，离子方程式为2F2+2OH-=OF2+2F-+H2O；（6）为 S 元素，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 3SO23-2+24+。+2NO +3Ba+2H O=3BaSO +2NO+4H4 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：S 元素在门捷列夫元素周期表中的位置是_； 其中
12、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. 00 mL 样品，用 0.005 mol/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 A 族O 硫氰化钾 (KSCN)溶液2IO-2+3+3+10Fe+
13、12H =I2+10Fe +6H2O无影响【解析】【分析】【详解】(1) S 元素在元素周期表中的位置为第三周期第 A 族，故答案为：第三周期第 A 族；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；-2+3+(3)溶解过程中， IO3 与 Fe 发生氧化还原反应生成I2 和 Fe，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2IO3-2+23+2+10Fe +12H =I +10Fe+6H
14、 O，故答案为：-2+3+2IO3+10Fe+12H =I2+10Fe +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 如图是元素周期表的一部分，按要求回答问题：(1)元素在周期表中位置是 _。元素的最高价氧化物的化学式为_。(2)元素组成化合物电子式为 _。(3)元素的单质与的最高价氧化物的水化物热的浓溶液反应的化学方程式为_。(4)元素与形成的化合物与元素的氢化物的水溶液反应的离子方程式为_。(5)元素形成的简单离子，其离子半径由小到大的顺序为_(用离子符号表示 )。(6)AF 发生如图所示的转化， A、 B、 C、
15、D 为 中某种元素形成的单质，E、 F、 G 为B、 C、 D 与 A 形成的二元化合物， G 是一种常见温室气体，与B 可以反应生成E，E 中 B 元素的质量分数为 60%， F 为两性物质。A 和 F 的化学式分别为 _、 _。B 与 G 反应的化学方程式为_ 。C 与 NaOH 溶液反应的离子方程式为_。【答案】第二周期第VIA 族N2O5C+2H2SO4(浓 )CO2 +2SO +2H2O3+2+2 2点燃323422 322MgO+CAl+3NH ?H O=Al(OH) +3NHMg Na ONa+Mg2+；综上可知 Mg2+Na+O2S2 ；（6） G 是一种常见温室气体，可推知G
16、 为 CO2 ，结合 A、 B、 C、 D 为 中某种元素形成的单质，且 A 和 D 生成 G，推断 A 为 O2 或 C（碳单质）， F 为两性物质且 F 为 C 与 A 形成的二元化合物，可推知F 为 Al2O3，因而 A 为 O2， D 为 C（碳单质）， C 为 Al； E 中 B 元素的质量分数为 60%，结合 E 为 B 与 A 形成的二元化合物， E 中 O 元素的质量分数为1640%，则 E 的相对分子质量为40 ，则 B 元素的相对原子质量为40-16=24，可推知 B0.4为 Mg， E 为 MgO，结合 G 是一种常见温室气体，与B 可以反应生成E，即 CO2 与 Mg
17、点燃生成 MgO 和 C，证明上述推断合理；综上A 为为 O2， B 为 Mg， C 为 Al；D 为 C（碳单质）， E 为 MgO， F 为 Al2 32O ， G 为 CO 。由上分析知 A 和 F 的化学式分别为O2， Al2O3；B 与 G 反应，即 Mg 与 CO2点燃反应，其化学方程式为22MgO+C；2Mg+COC 为 Al，则 C 与 NaOH 溶液反应的离子方程式2Al+2OH+6H2O=2Al(OH) 4+3H2。【点睛】第一步，先看电子层数，因为微粒半径大小的决定因素是电子层数。电子层数越多，其半径越大。这里主要是指同一主族，不同族不能直接比较，不能认为具有3 个电子层
18、的氯原子半径大于具有2 个电子层的锂原子。第二步在电子层数相同的情况下看核电荷数，因为核电荷数的多少是影响半径大小的次要因素。而核电荷数越多，其半径越小。第三步在电子层数和核电荷数相同的情况下看电子数，核外电子数是影响半径大小的最小因素。核外电子数越多，其半径越大。注意的是此三步不可颠倒。61869 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 _，
19、 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：阴影部分元素氢化物热稳定性最高的是_（填化学式）。H3AsO4、 H2SeO4 的酸性强弱： H3AsO4 _H2SeO4（填“”、“”或“=”）。氢化物的还原性：H2 O_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） Se2 2常用作分析试剂，其电子式为_。Cl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： InSe
20、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 NaHCO323溶液、饱和 Na CO 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C Si现象： _；结论：非金属性_洗气后，通入_；【答案】 4
21、， A+4 HClO4 AsH3 HF BAB4：1 CaCO 固体盐酸NaHCO 溶液Na SiO 溶液生成白色胶状沉淀3323【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A 族，故答案为：4； A；（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）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
22、高的是HF，故答案为： HF；As 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H34AsO 、H2SeO4 的酸性强弱：H3AsO4 H2SeO4，故答案为：；氢化物的还原性：H2 O 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）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A 族， Se2 2；故答案为：Cl 的电子式为。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
23、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In2 Se3，故 D 错误；故答案为： AB；Cu2232Se 被溶液中的HClO 氧化为 H SeO 及 CuCl ，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221424：守恒可知 HClO 与 Cu2 Se 的物质的量之比为11=4： 1，故答案为：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
24、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。7 下表为元素周期表的一部分，请参照元素在表中的位置，回答下列问题：族 A0周期1 A A A A A A23（ 1）三种元素构成的化合物的电子式： _；的最高价氧化物对应水化物的化学式： _。（ 2）、的简单离子半径由大到小的顺序：_(用离子符号填写 )。（3）用一个化学方程式表示、二种元素非
25、金属性的强弱_。（4）的单质与的最高价氧化物对应水化物的水溶液反应的离子方程式为_。（5）元素、元素以原子个数比为11 形成化合物 Q，元素、元素形成化合物M， Q 和 M 的电子总数相等。以 M 为燃料， Q 为氧化剂，可作火箭推进剂，最终产物对空气没有污染，写出该反应的化学方程式：_。【答案】HClO4 S2- F- Al3+2F2 +2H2O=4HF+O2 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2N2 H4 2H2 O2=N2 4H2O【解析】【分析】由元素周期表可知为H；为 C；为 N；为 O；为 F；为 Na；为 Al；为 S；为 Cl；（1）三种元素构成的化合物为NaOH；
26、的最高价氧化物对应水化物为HClO4；（ 2）、的简单离子半径通过电子层数和原子质量进行判断；（ 3）通过置换反应比较二种元素非金属性的强弱；（ 4）的单质为 Al的最高价氧化物对应水化物的水溶液为NaOH；（5）元素、元素以原子个数比为11形成化合物 Q 为 H2 O2，元素、元素形成化合物 M， Q 和 M 的电子总数相等，M 为 N2H4，以此分析。【详解】由元素周期表可知为H；为 C；为 N；为 O；为 F；为 Na；为 Al；为 S；为 Cl。（1）三种元素构成的化合物为NaOH，电子式为，的最高价氧化物对应水化物为 HClO4，故答案为：； HClO4；（2）、的简单离子为F-、
27、Al3+、 S2-，则离子半径S2-F- Al3+，故答案为： S2- F-Al3+；（3）氟气与水反应生成氧气可证明F 的非金属强于O，反应方程式为：2F2 +2H 2 O=4HF+O 2 ，故答案为： 2F2 +2H 2O=4HF+O 2 ；（4）的单质为 Al，的最高价氧化物对应水化物为NaOH ，离子方程式为：2Al+2OH - +2H 2O=2AlO 2- +3H 2，故答案为： 2Al+2OH- +2H 2O=2AlO 2- +3H 2 ；（5）元素、元素以原子个数比为11形成化合物 Q 为 H2 O2，元素、元素形成化合物 M， Q 和 M 的电子总数相等，则M 为 N2H4，该
28、反应的化学方程式为：N 2H 42H 2O 2 =N 24H 2 O ，故答案为：N 2 H 42H 2O 2 =N 24H 2O 。8A、 B、 C、 D 是原子序数依次增大的同一短同期元素，A、B 是金属元素，属元素， A、 B 的最高价氧化物对应的水化物可以发生反应生成盐和水。(1)A 与 C 可形成化合物A2C，写出该化合物的电子式为_。C、D 是非金(2)B 与 D 形成的化合物是_(填 “离子化合物 ”或 “共价化合物 ”)，验证该结论的实验方法是 _。(3)C 的低价氧化物通入D 单质的水溶液中，发生反应的化学方程式为_。(4)用 C 的最高价含氧酸 W 的溶液作电解质溶液 (物
29、质的量浓度为 5.2mol/L ，体积为 1L， 假设反应前后溶液体积变化忽略不计 )组装成原电池如图所示。在 a 电极上发生的反应可表示为_。若电池工作一段时间后，a 极消耗 0.05molPb ， b 电极的质量变化为_g，则此时W 溶液的浓度为 _mol/L 。【答案】共价化合物将该化合物加热至熔融状态做导电性实验，如果该化合物在熔融状态下不导电，说明该化合物是共价化合物SO2+Cl2+2H2O=H2SO4 +2HCl Pb-2e-42-43.2 5.1+SO=PbSO【解析】【分析】A、 B 是金属元素， A、 B 的最高价氧化物对应的水化物可以发生反应生成盐和水，A 是 Na元素、
30、B 是 Al 元素； Na 与 C 可形成化合物A2C， C 显-2 价， C 是 S元素； A、 B、 C、 D 是原子序数依次增大，所以D 是 Cl 元素。【详解】根据以上分析，(1) A 是 Na 元素、 C 是 S 元素，形成化合物 Na2 S是离子化合物，电子式为；(2) B 是 Al 元素、 D 是 Cl 元素，形成的化合物AlCl3 是共价化合物，共价化合物在熔融状态下不导电，将该化合物加热至熔融状态做导电性实验，如果该化合物在熔融状态下不导电，说明该化合物是共价化合物；(3)S 的低价氧化物是 SO2， D 单质是氯气， SO2 通入氯水发生反应的化学方程式为 SO2+Cl2
31、+2H2O=H2SO4+2HCl；(4) H2SO4 溶液、 Pb、 PbO2 构成原电池， Pb 是负极、 PbO2 是正极；a 极是负极， Pb 失电子生成 PbSO4沉淀， a 电极上发生的反应可表示为-42-Pb-2e +SO=PbSO ；4b 是正极， b 电极反应式是PbO2-+42-42+2e +4H +SO=PbSO +2H O； a 极消耗 0.05molPb ，转移电子的物质的量是 0.1mol ， b 电极消耗0.05mol PbO2，生成 0.05mol PbSO4质量变化为303g/mol0.05mol-239g/mol0.05mol=3.2g；根据总反应式224Pb
32、+ PbO + H SO =2PbSO +2H O， a 极消耗 0.05molPb，总反应消耗0.1mol H SO ，此时 H SO 溶液的浓度 为4224245.2mol/L1L-0.1m ol=5.1mol/L 。1L9 海洋是资源的宝库，醢藏着丰富的化学元素，如氯、溴、碘等，海洋资源的综合利用具有非常广阔的前景。(1)下列说法正确的是_。a AgCl、 AgBr、 AgI 的颜色依次变深b F、 Cl、 Br、I 的非金属性依次增强c HF、 HCl、HBr、 HI 的还原性的依次增强d F2、Cl2、 Br2、 I2 与H2 化合由难变易(2)实验室从海藻灰中提取少量碘的流程如下图：氧化时，可以加入MnO2 在酸性条件下进行氧化，反应的离子方程式为：_。上述步骤分离操作分别为过滤、_、 _。(3)从海水提取的粗盐中含有Mg 2+、Fe2+、 Ca2+和 SO42 等杂质，“除杂”所需试剂有：过量的 NaOH 溶液过量的Na2 32CO 溶液适量的盐酸过量的BaCl 溶液试剂的添加顺序为_ 。为使 Ca2+完全沉淀，溶液中c(CO323-9，)应不小于 _mol/L 。 已知 Ksp(CaCO)=2.9 10-5视为完全沉淀 离子浓度小于 110 mol/L(4)目前，利用
