高考化学与元素周期律有关的压轴题.docx

1、高考化学与元素周期律有关的压轴题一、元素周期律练习题（含详细答案解析）1 我国十分重视保护空气不被污染，奔向蓝天白云，空气清新的目标正在路上。硫、氮、碳的大多数氧化物都是空气污染物。完成下列填空：I. （ 1）碳原子的最外层电子排布式为 _。氮原子核外能量最高的那些电子之间相互比较，它们不相同的运动状态为 _。硫元素的非金属性比碳元素强，能证明该结论的是（选填编号） _。A. 它们的气态氢化物的稳定性B. 它们在元素周期表中的位置C. 它们相互之间形成的化合物中元素的化合价D. 它们的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱 . 已知 NO2 ( g)+ SO2( g)NO( g)+ SO3( g)

2、，在一定容积的密闭容器中进行该反应。（ 2）在一定条件下，容器中压强不发生变化时， _（填“能”或“不能”）说明该反应已经达到化学平衡状态，理由是： _。在一定温度下，若从反应体系中分离出SO3，则在平衡移动过程中（选填编号）_。A K值减小B. 逆反应速率先减小后增大C. K 值增大D. 正反应速率减小先慢后快. 化学家研究利用催化技术进行如下反应：2NO24CON22Q Q0+4CO)+ (（3）写出该反应体系中属于非极性分子且共用电子对数较少的物质的电子式_。按该反应正向进行讨论，反应中氧化性：_ _。若该反应中气体的总浓度在2min 内减少了0. 2mol / L，则用 NO2 来表示

3、反应在此2min 内的平均速率为 _。（4）已知压强P2 P1，试在图上作出该反应在P2 条件下的变化曲线_。该反应对净化空气很有作用。请说出该反应必须要选择一个适宜的温度进行的原因是：_。【答案】 2s22p2电子云的伸展方向CD不能该反应中，气体反应物与气体生成物的、物质的量相等，一定条件下，不管反应是否达到平衡，气体总物质的量不变，压强也不变。所以压强不变，不可说明反应已达到平衡BNO22CO 0. 2mol/（L?min）若温度过低，催化剂活性可能小，化学反应速率可能太小，若温度过高，使化学反应平衡向逆方向移动，反应物转化率小【解析】【分析】【详解】( 1) 碳为 6 号元素，碳原子的

4、最外层电子排布式为2s22p2。氮为 7 号元素，氮原子核外能量最高的电子排布为2p3，排在相互垂直的的三个轨道上，它们的电子云的伸展方向不相AH同； . 非金属性越强，气态氢化物越稳定，但2S 的稳定性不如甲烷稳定，不能说明硫元素的非金属性比碳元素强，故A 不选； B. 不能简单的根据它们在元素周期表中的位置判断非金属性的强弱，故B不选；C S和C相互之间形成的化合物为CS.2S 显，其中 C 显正价，负价，说明硫元素的非金属性比碳元素强，故C选； D. 硫酸的酸性比碳酸强，能够说明硫元素的非金属性比碳元素强，故D 选；故选 CD；故答案为： 2s22p2；电子云的伸展方向；CD；( 2)

5、NO2( g)+ SO2( g)NO( g)+ SO3( g) 为气体物质的量不变的反应，在一定容积的密闭容器中，容器中气体的压强为恒量，压强不发生变化，不能说明该反应已经达到化学平衡状态；在一定温度下，若从反应体系中分离出SO3， SO3 浓度减小，A. 温度不变，K 值不变，故 A 错误； B.SO3 浓度减小，逆反应速率减小，平衡正向移动，随后又逐渐增大，故B 正确； C.温度不变，K 值不变，故C 错误； D.SO3 浓度减小，平衡正向移动，正反应速率逐渐减小，开始时反应物浓度大，反应速率快，随后，反应物浓度逐渐减小，反应速率减小，因此正反应速率逐渐减小先快后慢，故D 错误；故选B；故

6、答案为：不能；该反应中，气体反应物与气体生成物的物质的量相等，一定条件下，不管反应是否达到平衡，气体总物质的量不变，压强也不变。所以压强不变，不可说明反应已达到平衡；B；( 3) 2NO24CO22N22N23+N4CO，该反应体系中属于非极性分子的是和CO，含有+个共用电子对，CO2 含有 4 个共用电子对，共用电子对数较少的是氮气，电子式为。氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，反应中氧化剂为NO2，氧化产物为CO2NO2CO2；由于2NO24CON2+4CO2反应后气体的浓度变化量，因此氧化性：+为 1，若该反应中气体的总浓度在2min 内减少了 0. 2mol / L，说明 2min 内

7、 NO2 的浓度减小了0 4molL v=c 0.4mol / L0 2molL min) ，故答案为：；NO22./ ，=2min= ./( ?；CO ；t0. 2mol /( L?min ) ；( 4) 2NO24CO22+N4CO是一个气体的物质的量减小的反应，增大压强，平衡正向+移动，氮气的浓度增大，压强越大，反应速率越快，建立平衡需要的时间越短，压强P2P1，在P2 条件下的变化曲线为；该反应是一个放热反应，温度过低，催化剂活性可能小，化学反应速率可能太小，若温度过高，使化学反应平衡向逆方向移动，反应物转化率小，因此该反应必须要选择一个适宜的温度进行，故答案为：；若温度过低，催化剂活

8、性可能小，化学反应速率可能太小，若温度过高，使化学反应平衡向逆方向移动，反应物转化率小。【点睛】本题的易错点为 ( 1) ，元素非金属性强弱的判断方法很多，但要注意一些特例的排除，如本题中不能通过硫化氢和甲烷的稳定性判断非金属性的强弱。2 .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 _.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

9、：_（ 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 +4NaAlO2Al C +4Fe O =2Al2O +8Fe+3COCH CH OH+CuO=CHCHO+Cu+H O 将产生的气体分别通4323323232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】.已知标准状况下，气体B 的密度是氢气的8 倍，则

10、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Al4 C3， 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；.(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】. (1)由以上分析知，组成A的元素有AlCA的化学式是Al4 3、 ，C ，故答案为： Al、 C；Al C ；43(2)Al C 与 NaOH 溶液反应生成CH 和 4NaAlO ，故反应

11、的化学方程式为4342Al C +4NaOH+4H O=3CH +4NaAlO ；43242(3)Al C 可用于金属的冶炼，其与Fe O 反应生成 Al O 、 Fe 和 CO ，故反应的化学反应方程4323232式为 Al4C3+4Fe2O3=2Al2O3+8Fe+3CO2；.(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CH3CH2 OH+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，沉淀溶解， B 无砖红色沉淀，则只有乙酸；若乙醛。B 出现砖

12、红色沉淀，则既有乙酸也有乙醛；若A 沉淀不溶解， B 出现砖红色沉淀，则只有A3 已知 A、 B、 C、 D、 E、 F 均为短周期主族元素，且它们的原子序数依次增大 .B 和族， A、 B 在元素周期表中处于相邻的位置， C元素原子在同周期主族元素中原子半径最E 同主大， D 是地壳中含量最多的金属元素，E元素原子的最外层电子数是电子层数的2 倍 .请回答下列问题：（ 1）画出 F 的原子结构示意图 _。（ 2） B、C、 E 对应简单离子的半径由大到小的顺序为_（用具体微粒符号表示）。（3） A 的气态氢化物与其最高价氧化物对应水化物反应，生成的化合物属于_（填 “离子化合物 ”或 “共价

13、化合物 ”）。（4）加热条件下， B 单质与 C 单质的反应产物的电子式为 _。（5） D 元素最高价氧化物对应水化物与C 元素最高价氧化物对应水化物的溶液反应的化学方程式为 _。【答案】S2- O2- Na+离子化合物Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O【解析】【分析】A、 B、 C、 D、E、 F 均为短周期主族元素，且它们的原子序数依次增大，B 和 E 同主族， D是地壳中含量最多的金属元素，则D 为 Al 元素； E、 F 原子序数均大于Al，处于第三周期，而 E 元素原子的最外层电子数是电子层数的2 倍，最外层电子数为6，故 E 为 S元素， F 为 Cl；

14、B 和 E 同主族，则 B 为 O 元素； A、 B 在元素周期表中处于相邻的位置，A 为N 元素； C 元素原子在同周期主族元素中原子半径最大，处于IA 族，原子序数介于氧、铝之间，故 C 为 Na，以此分析解答。【详解】(1)根据上述分析可知：F 为 Cl 元素，原子结构示意图为，故答案：。(2)根据上述分析可知：B 为 O 元素， C 为 Na 元素， E 为 S 元素，电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，离子电子层越多离子半径越大，故离子半径：S2- O2- Na+，故答案为： S2- O2- Na+；(3)根据上述分析可知：A 为 N 元素， A 的气态氢化物、最高价氧化

15、物对应水化物分别为氨气、硝酸，二者反应生成硝酸铵，属于离子化合物，故答案为：离子化合物；(4)根据上述分析可知：B 为 O 元素， C 为 Na 元素，加热条件下氧气与钠的反应生成Na2O2，含有离子键、共价键，所以电子式为：，故答案：；(5)根据上述分析可知：D 为 Al 元素， C 为 Na 元素。 Al 的最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3， Na 最高价氧化物对应水化物NaOH , 两者能发生中和反应，反应的化学方程式为： Al(OH)322322+ NaOH = NaAlO + 2H O，故答案： Al(OH)+ NaOH = NaAlO + 2H O。4Q、 W、X、Y、 Z

16、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） WQ4Y 与 Y2 的反应可将化学能转化为电能，其工作原理如图所示，a 极的电极反应式是 _ 。（4）已知： W（ s） +Y2（ g） WY2 （g） H=-393.5kJ/mol WY （ g） +Y2（ g）

17、 WY2（ g） H=-283.0kJ/mol24g W 与一定量的 Y2 反应，放出热量 362.5kJ，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

18、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， 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

19、 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 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 NO -c H+c NH +c OH-) ；(3 ) () (4) (（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)

20、 +O2 ( g) =CO2( g) H=-393.5kJ/mol ； CO( g) + 1 O2 ( g) =CO2( g) H=-283.0kJ/mol ；2-得C s + 12由( )O(g =CO gH=-110kJ/mol；2)( ) 24gC 的物质的量为2mol，与一定量的O 反应，若只生成二氧化碳，放出热量为2393.5kJ/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

21、.5 ，解得 x=0.5 mol ， y=1.5 mol ，所以n( CO2) ： n( CO) =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。5X、Y、 Z、 W、 R 是短周期元素，原子序数依次增大。X 原子核外各层电子数之比为1: 2， Y 原子和Z 原子的核外电子数之和为20， W 和R 是同周期相邻元素，Y 的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨。请回答下列问题

22、：(1)元素X 的最高价氧化物的电子式为_；元素Y、Z、 W 的原子半径由大到小顺序为_。(2)单质铜和元素Y 的最高价氧化物对应水化物的浓溶液发生反应的化学方程式为_。(3)元素 W 位于周期表的第 _周期第 _族，其非金属性比R 弱，用原子结构的知识解释原因： _ 。元素 W 和 R 的气态氢化物的稳定性关系为：_(写出化学式 )。(4)R 的一种氧化物能使品红溶液褪色，工业上用Y 的气态氢化物的水溶液作该氧化物的吸收剂，写出吸收剂与足量该氧化物反应的化学方程式：_。(5)Y 和 Z 组成的化合物ZY，被大量用于制造电子元件。工业上用Z 的氧化物、 X 单质和 Y单质在高温下制备ZY，其中

23、 Z 的氧化物和 X 单质的物质的量之比为1: 3，则该反应的化学方程式为 _。【答案】AlPN4HNO3(浓 )+Cu 2NO23 22三 AP 原子和 +Cu(NO)+2H OS 原子的电子层数相同，P 原子半径较大，得电子能力较弱H S PHSO +NH H2O2323高温NH4HSO3 Al2O3+3C+N22AlN+3CO【解析】【分析】X原子核外各层电子数之比为1:2，则原子核外有两个电子层，电子数分别为24X为、 ，碳元素； Y 的氧化物和 R 的氧化物均能形成酸雨，则Y 为氮、 R 为硫；由 Y 原子和 Z 原子的核外电子数之和为20，可确定 Z 为铝；由 W 和 R 是同周期

24、相邻元素，可确定W 为磷。【详解】(1)由以上分析知， X 为碳元素，其最高价氧化物为CO2，电子式为；元素 Y、 Z、 W分别为 N、 Al、P，原子半径由大到小顺序为Al P N。答案为：；Al P N；(2)单质 Cu 和浓HNO 发生反应，生成Cu(NO )、 NO 等，化学方程式为4HNO (浓 )+Cu33 2232NO +Cu(NO)2+2H O。答案为： 4HNO (浓)+Cu 2NO +Cu(NO)+2H O；23232322(3)元素 W 为磷，位于周期表的第三周期第 A 族，其非金属性比R 弱，用原子结构的知识解释原因为： P 原子和 S 原子的电子层数相同，P 原子半径

25、较大，得电子能力较弱。元素P的非金属性比S 弱，气态氢化物的稳定性关系为：H2 S PH3。答案为：三； A； P 原子和S 原子的电子层数相同，P 原子半径较大，得电子能力较弱；H2SPH3；(4)SO2 能使品红溶液褪色，工业上用NH3 的水溶液作吸收剂，与足量SO2 反应生成NH4HSO3 ，化学方程式为SO2 +NH3H2ONH4HSO3。答案为： SO2+NH3H2O NH4HSO3 ；(5)工业上用 Al2O3、 C 和 N2 在高温下反应制备AlN，其中 Al2O3 和 C 单质的物质的量之比为高温1:3，则该反应的化学方程式为Al2O3+3C+N22AlN+3CO。答案为：高温

26、Al2 O3+3C+N22AlN+3CO。【点睛】氨水中通入二氧化硫，起初生成(NH4)2SO3，继续通入二氧化硫，与(NH4 )2SO3、 H2O 反应生成 NH4 HSO3。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)，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

27、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 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

28、；（ 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2+- 2；2Na+2H O=2Na+2OH +H（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）为 S 元素，的低价氧

29、化物为SO223 2溶液中发生氧化还原反应，2， SO在 Ba(NO )SO变成 SO42-， NO3-变成 NO，方程式为 3SO23-2+24+。+2NO +3Ba+2H O=3BaSO +2NO+4H71869 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

30、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）。AInSe. 原子半径：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InSe

31、2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 H2322SeO及 CuCl ，反应中HClO与 Cu Se 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 _，将生成气体通过现象： _；结论：非金属性C Si_洗气后，通入_；【答案】4A4 HClO43BAB，+AsH HF4：1CaCO 固体盐酸NaHCO溶液Na Si

32、O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；Cl7价，最高价氧化物对应水化物的化（的最高价是 +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H3 4、AsO24