1、【化学】培优易错 难题元素周期律辅导专题训练一、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
2、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； Si 单质的一种用途是可以制光电池
3、；（ 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 。2Q、 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
4、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 200mL 1mol/L QXY3 溶液吸收后，所得溶液中离子浓度从大到小的顺序是 _。（3） WQ42a 极的电极反应式Y 与 Y 的反应可将化学能转化为电能，其工作原理如图所示，是 _ 。（4）已知： W（ s） +Y2（ g） WY2 （g） H=-393.5kJ/mol WY （ g） +Y2（ g） WY2（ g） H=-283.0kJ/mol24g W 与一定量的 Y2 反应，放出热量 36
5、2.5kJ，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-+6H2O n（ 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，
6、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CH 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，4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/L HNO 3 溶液含有 HNO30.2mol ，氨气被硝酸溶液吸收，溶液相当于含有0.1molHNO 3
7、与 0.1molNH 4NO3 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： C( s) +O2 ( g) =CO2( g) H=-393.5kJ/mol ；CO( g) + 1 O2
8、 ( g) =CO2( g) H=-283.0kJ/mol ；2-得C s +1g =CO gH=-110kJ/mol由( )O2(；2)( ) 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=0.5 mol ， y=1.5 mol ，所以n( CO2) ： n( CO)
9、=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。3 煤粉中的氮元素在使用过程中的转化关系如图所示：(1)中 NH3 参与反应的化学方程式为_。(2)焦炭氮中有一种常见的含氮有机物吡啶()，其分子中相邻的C 和N 原子相比，N原子吸引电子能力更_(填 “强”或 “弱 ”)，从原子结构角度解释原因：_。(3)工业合成氨是人工固氮的重要方法。2007 年化学家格哈德埃
10、特尔证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意如图：下列说法正确的是_(选填字母 )。a. 图表示N2、 H2 分子中均是单键b. 图 图需要吸收能量c. 该过程表示了化学变化中包含旧化学键的断裂和新化学键的生成22-1(4)已知： N (g) O (g) = 2NO(g)H = a kJmolN2(g) 3H2(g) = 2NH3(g)-1H = b kJmol2H2(g) O2(g) = 2H2O(l)-1H = c kJmol反应后恢复至常温常压，中NH3参与反应的热化学方程式为 _。(5)用间接电化学法除去NO 的过程，如图所示：已知电解池的阴极室中溶液的pH 在47 之间
11、，写出阴极的电极反应式：_。用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理：_。催化剂【答案】 4NH3+5O24NO+6H2O强C和 N 原子在同一周期(或电子层数相同 )， N 原子核电荷数更大，原子半径更小，原子核对外层电子的吸引力更强bc4NH3(g) + 6NO(g) =22-13 -+2 42-22NO + 2SO42-5N (g) + 6H O(l) H = (3c-3a-2b) kJ mol2HSO+ 2e + 2H = S O+ 2H O+2H2O = N2+ 4HSO3-【解析】【分析】【详解】(1)氨气在催化剂条件下与氧气反应生成一氧化氮和水，为重要的工业反应，反应的化学方催化剂
12、程式为 4NH3+5O24NO+6H2O；(2)由于 C 和 N 原子在同一周期 (或电子层数相同 )， N 原子核电荷数更大，原子半径更小，原子核对外层电子的吸引力更强，所以N 原子吸引电子能力更强；(3)a氮气中两个氮原子之间为三键，故a 错误；b分析题中图可以知道，图表示N2 、H2 被吸附在催化剂表面，而图表示在催化剂表面， N2 、H2 中化学键断裂，断键吸收能量，所以图图需要吸收能量，故b 正确；c在化学变化中，氮分子和氢分子在催化剂的作用下断裂成氢原子和氮原子，发生化学键的断裂，然后原子又重新组合成新的分子，形成新的化学键，所以该过程表示了化学变化中包含旧化学键的断裂和新化学键的
13、生成，故c 正确；答案选 bc。(4)中 NH参与的反应为： 4NH3(g) + 6NO(g) = 5N (g) + 6H O(l)；322已知： N2(g)2-1 O (g) = 2NO(g) H = a kJmoli；N2(g) 3H2(g) = 2NH3(g)-1H = b kJmol ii；222-12H (g) O (g) = 2H O(l)H = c kJmoliii；根据盖斯定律 iii 3- i3可-ii得24NH322-1；(g) + 6NO(g) = 5N (g) + 6H O(l)H=(3c-3a-2b)kJ mol(5)阴极发生还原反应，据图可知亚硫酸氢根离子得电子被还
14、原生成S2O42- ，电解质溶液显弱酸性，所以电极反应式为：2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O；据图可知S2O42- 与一氧化氮发生氧化还原反应，生成氮气和亚硫酸氢根，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，反应的离子方程式为：2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3 -。4 完成下列问题：(1)氮和磷氢化物热稳定性的比较：NH3_PH3（填 “ 或”“ Q32Q1+Q24Q3 2Q1 +Q2 bc FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH- Zn+2OH-2e- =Zn(OH)2 【解析】【分析】(1)根据元素的非金属性越强，其相应的简单氢化物越稳定分
15、析；(2)PH3 与 HI 反应产生PH4I，相当于铵盐，具有铵盐的性质；(3)根据旧键断裂吸收的能量减去新键生成释放的能量的差值即为反应热，结合燃烧反应为放热反应分析解答；(4)根据在原电池中，负极失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应，结合物质中元素化合价及溶液酸碱性书写电极反应式。【详解】(1)由于元素的非金属性： NP，所以简单氢化物的稳定性：NH3PH3；(2) a铵盐都能与 NaOH 发生复分解反应，所以 PH I 也能与 NaOH 发生反应， a 错误；4b铵盐中含有离子键和极性共价键，所以PH I 也含离子键、共价键，b 正确；4c铵盐不稳定，受热以分解，故PH I受
16、热也会发生分解反应， c 正确；4故合理选项是bc；(3)1 mol H 2O中含 2 mol H-O 键，断开 1 mol H-H、1 mol O=O、 1 mol O-H 键需吸收的能量分别为 Q12332122、 Q 、 Q kJ，则形成 1 mol O-H 键放出 QkJ 热量，对于反应 H (g)+2O (g)=H O(g)，断开 1 mol H-H 键和 121mol O=O 键所吸收的能量(Q1+Q2 ) kJ，生成 2 mol H-O 新键释放的21能量为 2Q3 kJ，由于该反应是放热反应，所以2Q3 -(Q1+Q2)0，2Q1+Q2【解析】【分析】根据不同周期元素的原子核外
17、电子层数越多，半径越大分析；根据元素的非金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的酸性越强分析；根据元素的金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的碱性越强分析；根据元素的非金属性越强，对应氢化物的稳定越强分析；根据元素的非金属性越强，单质的氧化性越强，则对应氢化物的还原性越弱分析；根据元素的非金属性越强，单质的氧化性越强分析。【详解】P 和 F 分别位于周期表第三周期和第二周期，P 原子核外有3 个电子层， F 原子核外有2个电子层，元素的原子核外电子层数越多，半径越大，故答案为：；P 和 S 位于同一周期， S的非金属性大于 P，元素的非金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的酸性越强，故答案为：；
18、Mg 的金属性大于Al，元素的金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的碱性越强，故答案为：；O 的非金属性大于S，元素的非金属性越强，对应氢化物的稳定越强，故答案为：； Cl 的非金属性大于 S，元素的非金属性越强，单质的氧化性越强，则对应氢化物的还原性越弱，故答案为：；Cl 的非金属性大于 Br，元素的非金属性越强，单质的氧化性越强，故答案为：。6 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
19、)，原子半径最小的是_(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-+H2O23- 2+24+3SO +2NO +3Ba +2H O=3BaSO +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N 元素，为 F
20、元素，为 Na 元素，为 Mg 元素，为 Al 元素， Si 元素，为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 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
21、F 元素，原子半径最大的是 Na 元素；（5） F2与 NaOH 反应生成22-2-2OF ，离子方程式为2F +2OH =OF +2F +H O；（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+4H78 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。GHABCDEF（ 1） D、 B 的元素名称分别为 _、 _。（2）元素A
22、 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N
23、aCDNH3?CH4HClO4?H2 CO3?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，
24、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
25、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)ES H为N，形成的化合物中S的质量分数为70%S和N的原子个数比为为 、，则70%30%170190 之间，设化学式为(SN)x，当 x=4 时，32：1:1，其相对分子质量在14(32+14) 4=184,满足相对分子质
26、量在170 190 之间，所以该化合物的化学式为S N。448 如图是元素周期表的一部分，请回答下列问题：IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0 族1 23(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)的气态氢化物的电子式_，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)在和两种元素中，非金属性较强的是_（填元素名称），的单质可以和的最高价氧化物的水化物反应，请写出有关化学方程式_。(5)与 Si 元素分
27、别形成的最高价氧化物，_的熔点更高，原因是 _。【答案】 ArO=C=O NaOHHClO44+4-氮HClO =H +ClOC+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，可确定为氢(H)，为碳 (C)，为氮 (N)，为氧 (O)，为钠(Na)，为镁 (Mg)，为硫 (S)，氯 (Cl)，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)为氮元素，其气态氢化物的化学式为NH ，电子式为，形成的气态化合物3为 CO2，它的结构式为 O=C=O
28、。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，则在和两种元素中，非金属性较强的是氮，的单质为碳，和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 )2223CO +4NO +2H O。答案为：氮；C+4HNO (浓 )CO +4NO +2H O；22
29、2(5)与 Si 元素分别形成的最高价氧化物为CO 、 SiO ，前者为分子晶体，后者为原子晶22体， SiO2的熔点更高，原因是222SiO 为原子晶体，熔融时需破坏共价键。答案为：SiO ； SiO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。9 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
30、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 32溶液试剂的添加顺序CO 溶液适量的盐酸过量的BaCl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
31、 10-5视为完全沉淀 离子浓度小于 110 mol/L(4)目前，利用食盐制取纯碱主要有“氨碱法 ”和“联合制碱法”两种工艺能析出 NaHCO3 的原因是 _。“氨碱法 ”是在滤液中加入 _产生 NH32，循环使用，但产生大量的度弃物CaCl ；“联合制碱法 “是在滤液中继续通入NH3，并加入 NaCl 粉末以制得更多的副产物_。常温下，向饱和食盐水中通入NH324+)时，溶液的 pH_7 (填3和 CO ，当 (HCO)=c(NH“”、“ ”或“ =” )。【答案】 acMnO22I 4H+Mn 2+I2 2H2O分液 蒸馏 （或或）2.9 410NaHCO3 的溶解度最小CaO或 Ca(
32、OH)2 NH4Cl 小于4）【解析】【分析】(1) a AgCl、AgBr、 AgI 的颜色分别为白色、浅黄色、黄色，依次变深；b F、 Cl、Br、 I 的非金属性依次减弱，金属性依次增强；c HF、 HCl、HBr、 HI 的稳定性依次减弱，即还原性的依次增强；d F2、 Cl2、 Br2、 I2 与 H2 化合由易变难；(2)氧化时，在酸性条件下MnO2 与碘离子反应生成二价锰离子、碘单质和水；步骤为固液分离，方法为过滤；为萃取后分液；蒸发掉有机物生成晶态碘；(3) 除 Mg 2+、 Fe2+用 NaOH，除 Ca2+用碳酸钠，除 SO42-用氯化钡溶液，但会引入钡离子，除钡离子也用碳酸钠，则
