1、高考化学专题复习分类练习元素周期律综合解答题附答案一、元素周期律练习题（含详细答案解析）1 已知元素X、 Y 均为短周期元素，X 元素的一种核素常用于测文物的年代，Y 元素原子半径是所有原子中最小的，元素X、Y 可形成两种常见化合物M 和 N，已知钾酸性溶液褪色，M 分子中所含X 元素的质量是Y 元素质量的6 倍，且M 可以使高锰酸M 的相对分子质量为 56。 N 是一种常用溶剂，它的实验式XY。回答下列问题：( 1) 符合条件的M 的有_种。( 2) 任意写一种不带支链的M 的结构简式 _ 。( 3) 若在 N 与液溴的混合液中加入铁粉可以发生反应( 在如图装置a 容器中反应) ，则：写出
2、a 容器中发生的所有反应的化学方程式：_ 。d 容器中 NaOH 溶液的作用是 _。(4) 在碘水中加入N振荡静置后的现象是_。( 5) 等质量 M、 N 完全燃烧时消耗O2 的物质的量较多的是_( 填“ M”或“ N” ) 。【答案】 3CH22323+Br2FeBr3 CH CHCH2Fe+3Br2FeBr、+HBr吸收 HBr 和 Br2，防止污染环境溶液分层，下层无色，上层紫红色M【解析】【分析】短周期元素 X 元素的一种核素常用于测文物的年代，则X 为碳 ( C) ； Y 元素原子半径是所有原子中最小的，则Y 为氢 ( H) 。元素 X、 Y 可形成两种常见化合物M 和 N，已知 M
3、 可以使高锰酸钾酸性溶液褪色，M 分子中所含 X 元素的质量是Y 元素质量的6 倍，且 M 的相对分子质量为 56，则 M 为分子式 C4H8 的烯烃； N 是一种常用溶剂，它的实验式XY，则 N 为苯( C6H6) 。【详解】由以上分析可知，M 是分子式为 C4 H8 的烯烃， N 是分子式为 C6H6 的苯。( 1) 符合条件的 M 有 CH2233332233=CHCHCH、CH CH CHCH、 (CH)C CH，共=种。答案为： ；( 2) 一种不带支链的M 的结构简式为 CH22333=CHCH CH或 CH CH=CHCH 。答案为：CH2 CHCH2CH3或CH3CH CHCH
4、3；=( 3) a 容器中， Fe 与 Br2发生反应生成3、苯与23的催化作用下发生反应生FeBrBr在 FeBr成溴苯和溴化氢，发生的所有反应的化学方程式：2Fe 3Br23+ 2FeBr 、+Br 2FeBr3+HBr。答案为： 2Fe+3Br 2 2FeBr3、+Br 2FeBr3+HBr；不管是Br2gHBr都是大气污染物，都应除去，所以d容器中NaOH溶液的作用是( ) 还是吸收 HBr 和 Br2，防止污染环境。答案为：吸收HBr 和 Br2，防止污染环境；( 4) 在碘水中加入苯，由于碘溶于苯、苯难溶于水且密度比水小，所以振荡静置后的现象是溶液分层，下层无色，上层紫红色。答案为
5、：溶液分层，下层无色，上层紫红色；( 5) M 中含氢量高于 N 中含氢量，所以等质量M ( C4H8662) 、N C H) 完全燃烧时消耗O的物(质的量较多的是 M。答案为： M 。【点睛】计算耗氧量时，若质量一定，则先将化学式改写碳原子个数为1 的最简式，然后比较氢原子数，氢原子数越多，耗氧越多；若物质的量一定，则看化学式，4 个氢原子与1 个碳原子的耗氧量相同，依据需要可进行互换。2 有四种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所述：元素结构、性质等信息是短周期中（除稀有气体外）原子半径最大的元素，该元素的某种合金是原子反应A堆的导热剂B B 与 A 同周期，其最高价氧化物的水化物呈
6、两性C 元素的气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中D常用的消毒杀菌剂请根据表中信息填写：(1)A 原子的核外电子排布式_(2)B 元素在周期表中的位置_；离子半径：B_A（填 “大于 ”或“小于 ”）(3)C 原子的电子排布图是_ ，其原子核外有_个未成对电子，能量最高的电子为_轨道上的电子，其轨道呈_形(4)B 的最高价氧化物对应的水化物与A 的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为_ ，与D 的氢化物的水化物反应的化学方程式为_ 【答案】1s22s22p63s1第三周期第 A 族小于32p哑铃Al（ OH） 3+Na
7、OH NaAlO2+2H2O3HCl+Al（ OH） 3 AlCl3+3H2O【解析】【分析】A 是短周期中 (除稀有气体外)原子半径最大的元素，该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂，所以 A 为 Na 元素； B 与 A 同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性，则B 为 Al 元素； C 元素的气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂，则C 为 N 元素； D 是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂，则D 为 Cl 元素，据此回答；【详解】(1)A 为钠元素， A 原子的核外电子排布式1s22s2 2p63s1 ；答案为：1s22s22p63s1；(
8、2)B 为铝元素， B 元素在周期表中的位置第三周期第A 族，电子层数相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以铝离子半径小于钠离子；答案为：第 3 周期第 A 族；小于；(3)C 为氮元素， C 原子的基态原子的电子排布图是，其原子核外有3 个未成对电子，能量最高的电子为2p 轨道上的电子，其轨道呈哑铃；答案为：； 3； 2p；哑铃；(4)B 为铝元素， A 为 Na 元素， B 的最高价氧化物对应的水化物与A 的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式为：Al( OH) 3+NaOHNaAlO2+2H2O； D 的氢化物 HCl，氯化氢与氢氧化铝反应的离子方程式为：3HCl+Al(OH)3
9、AlCl3+3H2O；答案为： Al( OH) 3 +NaOH NaAlO22332O。+2H O；3HCl+Al(OH) AlCl +3H【点睛】(4)容易错，最高价氧化物的水化物与碱反应方程式为Al( OH) 3+NaOHNaAlO2+2H2O；实际做题时，常用同学找不出Al( OH) 3 而用最高价氧化物Al2O3替代。3 根据下表回答问题：（ 1）元素在周期表中的位置是 _。（ 2）元素和的原子序数相差 _。（ 3）写出元素的最高价氧化物对应的水化物与元素形成的单质反应的化学方程式_。（ 4）写出元素形成的不同化合价的化合物的化学式 (写出四个 )_，其中能与元素形成的单质反应的化学方
10、程式为 _。【答案】第3 周期第 A 族10 2NaOH+Cl、NO、 NO2、 HNO32=NaCl+NaClO+H2O NH3Al+4HNO3=Al(NO3)3+NO +2H2O【解析】【分析】元素是钠，其最高价为+1，所以最高价氧化物对应的水化物为NaOH；为 N，其常见化合价为-3、 +2、 +4、 +5 等。【详解】(1)由图可知元素在周期表中的位置是第3 周期第IVA 族。(2)元素和的原子序数分别为1 和11。(3)元素的最高价氧化物对应的水化物是NaOH，元素形成的单质是Cl2，所以反应为2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O。(4) 为 N，其常见化合价为 -3、
11、+2、 +4、+5 等，形成的不同化合价的化合物的化学式为NH3、 NO、 NO2、 HNO3 等。(5)元素是 Al， HNO3 与 Al 反应， Al+4HNO3=Al(NO3)3+NO +2H2O。4 高温下，正硅酸锂（ Li4 42发生反应，对控制2的排放具有重要的理论意SiO ）能与 COCO义和实用价值。完成下列填空：（ 1）硅原子核外电子占有 _种能量不同的轨道； Li、 C、 Si 的最高价氧化物中，属于原子晶体的是 _。（2）钠元素的金属性比锂强，用原子结构的知识说明理由_。一定温度下，在2L 的密闭容器中， Li4SiO4 与 CO2 发生如下反应：Li4SiO4(s)+C
12、O2(g)Li2SiO3(s)+Li2CO3(s)。（3）该反应的平衡常数表达式K=_，反应 20min ，测得容器内固体物质的质量增加了8.8g，则 020min 内 CO 的平均反应速率为 _。2（4）在 T1 、 T2 温度下，恒容容器中c(CO2)随时间 t 的变化关系如图所示。该反应是 _反应（选填 “放热 ”或 “吸热 ”）。若 T1温度下，达到平衡时2-1，保持其他条件不变，通入一定量的CO2c(CO )为 amol L，重新-1_。达到平衡时 c(CO2)为 bmol L 。试比较 a、b 的大小，并说明理由【答案】 5 SiO2钠元素和锂元素均为第 A 族元素， Na 原子有
13、 3 个电子层， Li 原子有 2个电子层，原子半径NaLi，则原子核对外层电子的吸引能力：NaLi，因此金属性Na 强于 Li0.005mol L-1 min -1放热a=b，通入一定量的c CO212不变，故达到新CO ，平衡会正向进行，但由于温度不变，该反应的平衡常数K= c CO 2平衡时 c（ CO2）不变，即a=b【解析】【分析】【详解】(1)硅是 14 号元素，基态硅原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，其核外电子共占有 5种能量不同的轨道； Li、 C、 Si 的最高价氧化物分别为Li2O、 CO2、 SiO2， Li2O 是离子晶体、CO2 是分子晶体、 Si
14、O2 是原子晶体，故答案为： 5； SiO2；(2) 钠元素的金属性比锂强，从原子结构解释：钠元素和锂元素均为第A 族元素， Na 原子有 3 个电子层， Li 原子有 2 个电子层，原子半径NaLi，则原子核对外层电子的吸引能力： NaLi，因此金属性 Na强于 Li，故答案为：钠元素和锂元素均为第 A 族元素， Na 原子有 3 个电子层， Li 原子有2 个电子层，原子半径 NaLi，则原子核对外层电子的吸引能力： NaLi，因此金属性Na 强于 Li；(3)平衡常数等于生成物的平衡浓度幂之积除以反应物的平衡浓度幂之积，根据化学反应方程式 Li4SiO4(s)+CO2(g)Li2SiO3
15、(s)+Li2 CO3(s)，反应物为气体的是二氧化碳，生成物均为固体，则平衡常数 K=1；反应中固体增加的质量即为消耗的CO2 的质量，反应20minc CO2消耗的 CO-1，则020min内 CO的平均2的质量为 8.8g， ?c(CO2)=8.8g 44g/mol 2L=0.1molL2反应速率cCO20.1molL-1-1min-1，故答案为：CO 2 =t=20min=0.005mol L1； 0.005mol L-1min -1；c CO 2(4)由图像分析可知， T1 先达到平衡，则温度T1T2， T2 到 T1的过程是升温， c(CO2)增大，平衡逆向移动，则该反应是放热反应
16、；若T温度下，达到平衡时-1 ，保持其他1c(CO2)为 amol L条件不变，通入一定量的CO2，平衡会正向进行，但由于温度不变，该反应的平衡常数1不变，故达到新平衡时c（ CO2）不变，即 a=b，故答案为：放热；K= c CO 2a=b，通入一定量的 CO2，平衡会正向进行，但由于温度不变，该反应的平衡常数K=1不变，c CO 2故达到新平衡时c（ CO2）不变，即a=b。【点睛】第(3) 小问为本题的难点，需要学生正确理解平衡常数的表达方式，同时理解反应中固体增加的质量即为消耗的 CO2 的质量为本题的解答关键，第 (4)题的第二问 a、 b 的大小比较为易错点，注意巧用化学平衡常数作
17、答。5 原子序数依次增大的AB CDEF六种元素。其中A的基态原子有3个不同的能、 、 、 、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 _。的结构式为 _。(4)由 A、 B、 C 形成的离子 CAB 与 AC2 互为等电子体
18、，则CAB(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_。(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】3d101CO N高于324sNH 分子之间存在氢键N C Osp NaNO【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；
19、 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； 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
20、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
21、CO2，两者为等电子体，它们的结构相似，因此OCN 的结构式为： N=C=O- ；(5)形成的化合物是CS，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2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1NO2-，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4数为 81+1=2，因此化学式为 NaNO2。86 比较下列性质（用“ ”、 “=、”“ ”填空）半径 P _F酸性 H3424PO _ H SO碱性 Mg （ OH） 2 _Al（OH）3稳定性H22S _ H O还原性 H2S _ HCl
22、氧化性Cl2 _Br2 【答案】 【解析】【分析】根据不同周期元素的原子核外电子层数越多，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
23、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：；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：。7 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
24、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】【
25、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 ；（ 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
26、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3SO2+2NO3-+3Ba2+2H2O=3BaSO4 +2NO+4H+。8X、Y、 Z、 W、 Q、 R 是周期表中前36 号元素，核电荷数依次增大，其中X、Y、 Z、 W都是元素周期表中短周期元素。X 为非金属元素，且X 原子的核外
27、成对电子数是未成对电子数的2 倍， Z 的次外层电子数是最外层电子数的1，W原子的s 电子与p 电子数相等，Q3是前四周期中电负性最小的元素，R 的原子序数为29。 回答下列问题：（1） X 的最高价氧化物对应的水化物分子中，中心原子采取_杂化。（ 2）化合物 XZ 与 Y 的单质分子互为 _，1mol XZ 中含有 键的数目为_。（ 3） W 的稳定离子核外有 _种运动状态的电子。 W 元素的第一电离能比其同周期 相邻元素的第一电离能高，其原因是：_。（4） Q 的晶体结构如图所示，则在单位晶胞中Q 原子的个数为 _，晶体的配位数是 _。（5） R 元素的基态原子的核外电子排布式为_；Y 与
28、 R 形成某 种化合物的晶胞结构如图所示，已知该晶体的密度为-3NA，则该晶体中 R 原子gcm，阿伏加德罗常数的数值为和 Y 原子之间的最短距离为_cm。（只写计算式）【答案】 sp2等电子体2NA 10 Mg 原子的价电子排布式为3s2，3s 轨道处于全满状态，比较稳定， 失去一个电子比较困难2 8226263d10112061s2s 2p 3s 3p4s23N A【解析】【分析】X、 Y、 Z、 W、 Q、 R 是周期表中前 36号元素，核电荷数依次增大，其中X、 Y、 Z、 W 都是元素周期表中短周期元素。X 为非金属元素，且X 原子的核外成对电子数是未成对电子数的 2 倍，则 X 的
29、核外电子排布式为 1s22s2 2p2，则 X 为碳； Z 的次外层电子数是最外层电子数的 1 ，则 Z 为氧， Y 为氮； W 原子的 s 电子与 p 电子数相等，则 W 的核外电子排布式为31s22s22p63s2， W 为镁； Q 是前四周期中电负性最小的元素，则Q 为钾； R 的原子序数为29，则 R 为铜，据此分析解答。【详解】（1） X 的最高价氧化物对应的水化物为H2CO3，结构式为，则中心原子 C 采取 sp2 杂化，故答案为： sp2 ；（2）化合物 CO 与 N2 分子具有相同的原子个数及价层电子数，属于等电子体；CO 的结构与 N2 相似，为 CO ，其中含有 键的数目为
30、2NA，故答案为：等电子体； 2NA；（3） Mg 2+核外有10 个电子，则有10 种运动状态的电子； W 元素的第一电离能比其同周期相邻元素的第一电离能高，其原因是Mg 原子的价电子排布式为 3s2， 3s 轨道处于全满状态，比较稳定，失去一个电子比较困难；故答案为：10； Mg 原子的价电子排布式为3s2，3s 轨道处于全满状态，比较稳定，失去一个电子比较困难；（4）根据晶胞结构知，钾原子在顶点和体心，则在单位晶胞中钾原子的个数为18+1=2；离体心钾原子最近的钾原子处于晶胞的8 个顶点，则晶体的配位数是8；故答8案为： 2； 8（5）铜基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2
31、3p63d104s1；晶胞中含有N 原子数为：1114+6432068 =1，含有的 Cu 原子数为： 12=3，则晶胞的质量为N A=，设晶胞的84N A2061206棱长为 d，则 d3=，则 R 原子和 Y 原子之间的最短距离为3；故答案为：N A2N A1s22s22p63s23p63d1012064s1；3。2 N A9 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
