1、高考化学元素周期律综合题及详细答案一、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
3、示反应在此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
4、的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；
6、故答案为：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
7、内 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
8、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。【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 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
9、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+NaOH NaAlO2+2H2O 3HCl+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
10、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；(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
11、 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 AlCl3+3H2O；答案为： Al( OH) 3 +NaOH NaAlO2+2H2O；3HCl+Al(OH)3 AlCl3+3H2O。【点睛】
12、(4)容易错，最高价氧化物的水化物与碱反应方程式为做题时，常用同学找不出Al( OH) 3 而用最高价氧化物Al( OH) 3+NaOHNaAlO2+2H2O；实际 Al2O3 替代。3NaClO、 NaNO3、 Na2SO3 等钠盐在多领域有着较广的应用。（1）上述三种盐所涉及的五种元素中，半径较小的原子是_；原子核外最外层 p 亚层上电子自旋状态只有一种的元素是_ 。（ 2）碱性条件下，铝粉可除去工业废水中的NaNO2，处理过程中产生一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。产物中铝元素的存在形式 _ （填化学符号）；每摩尔铝粉可处理 _gNaNO2。（ 3）新冠疫情发生后，有人用电解食盐水自制
13、 NaClO 消毒液，装置如图（电极都是石墨）。电极 a 应接在直流电源的 _ 极；该装置中发生的化学方程式为_（4） Na2 322HSO3 +OH设计简单实验证明该平衡SO 溶液中存在水解平衡SO3+H O存在 _。 0.1mol/L Na 2SO3 溶液先升温再降温，过程中（溶液体积变化不计） PH 如下。时刻温度 / 25304025PH9.669.529.379.25升温过程中PH 减小的原因是_；与相比；C(HSO 3 ） _（填 “或”“SO【解析】【分析】（1）电子层数越少，半径越小，电子层数相同，质子数越多半径越小；p 亚层的电子数3 ，p 亚层上电子自旋状态只有一种；根据洪
14、特规则，当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同；（2）铝在碱性条件下，生成偏铝酸盐；铝粉除去工业废水中的NaNO2，处理过程中产生氨气，反应方程式是2Al+NaNO 2 +NaOH+H 2 O=2NaAlO 2NH 3；（3）氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠，为使氯气与氢氧化钠充分反应，a 极应生成氯气；（4）由于该水解平衡的存在，使Na2SO3 溶液显碱性；水电离吸热，升高温度，水的电离平衡正向移动；与相比，温度相同，的pH 大于，说明中HSO3 浓度减小。【详解】（1）上述三种盐所涉及的五种元素中，Na、 Cl、 S 有3 个电子层，半径
15、较大，O、N 有2个电子层，且O 的质子数大于N，所以半径较小的原子是O；根据洪特规则，当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同，所以p 亚层上电子自旋状态只有一种的元素是N；（2）铝在碱性条件下，生成偏铝酸盐，产物中铝元素的存在形式是AlO 2 ；铝粉除去工业废水中的 NaNO2，反应方程式是 2Al+NaNO 2 +NaOH+H 2 O=2NaAlO 2 NH 3，根据方程式 1molAl 粉处理 0.5mol NaNO2，质量是 0.5mol 69g/mol=34.5g；（3） a 极氯离子失电子生成氯气，所以a 极是阳极，应接在直流电
16、源的正极；用石墨电极电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气，氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠，该装置通电中发生的化学方程式为 2NaCl+2H2222O =2NaOH+H+Cl， Cl +2NaOH=NaCl+NaClO+HO；（4）该水解平衡的存在，Na2SO3 使溶液显碱性，向溶液中滴加酚酞，发现变红，则证明该平衡的存在；水电离吸热，升高温度，水的电离平衡正向移动，变小； 与相比，温度相同，的pH 大于，说明中。Kw 变大， c(H+ )增大，HSO 3 浓度减小， c ( HSO3 ）pH4 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 个不同的能级，
17、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_。(6)由 B、 C、 D 三种
18、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】 3d10 1CO N高于3分子之间存在氢键24sNHN 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； 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
19、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的晶
20、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AAAAC OII III、 V VI ，第一电离能大小顺序是N；(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OCN 的结构式为： N=C=O-
21、；(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。85X、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：(1)元素 X 的最高价氧化物的电子式为
22、_；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ZYZ的氧化物和X单质的物质的量之比为1:3，则该反应
23、的化学，其中方程式为 _。【答案】AlPN4HNO3(浓 )+Cu 2NO2 +Cu(NO3)2+2H2O三 AP 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H S PHSO +NH H2O2323NH HSO高温Al O +3C+N2AlN+3CO43232【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2、 4，X 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 是同周期相邻元素，可确定W 为磷。【详解】(1)由以上分
24、析知， X 为碳元素，其最高价氧化物为2；元素 Y、 Z、 WCO ，电子式为分别为 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 HNO3 发生反应，生成Cu(NO3)2、 NO2 等，化学方程式为4HNO3(浓 )+Cu23 22323 222NO +Cu(NO)+2H O。答案为： 4HNO (浓)+Cu 2NO +Cu(NO)+2H O；(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 原子半径较大，得电子能力较弱。元素P的非金属性比S 弱
25、，气态氢化物的稳定性关系为：H23S PH 。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；23；H SPH232(4)SO 能使品红溶液褪色，工业上用NH 的水溶液作吸收剂，与足量SO 反应生成43，化学方程式为2324323243NH HSOSO +NH H ONHHSO。答案为： SO +NH H O NH HSO ；(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2322AlN+3CO。答案为：Al O +3C+N高温2322AlN+3CO。Al
26、 O +3C+N【点睛】氨水中通入二氧化硫，起初生成(NH4234 232) SO，继续通入二氧化硫，与(NH ) SO 、 H O 反应生成 NH43HSO。6 下表列出了十种元素在周期表中的位置。族周期 A01 AA A AA A23回答下列问题：(1)、按原子个数比1: 1 组成的分子的电子式为_ ；由、两种元素组成的一种无毒化合物的结构式为_。(2)这 10 种元素中，化学性质最不活泼的元素是_(填元素符号，下同)，得电子能力最强的原子是_ ，失电子能力最强的单质与水反应的化学方程式是 _ 。(3)用化学方程式表示和两种元素的非金属性强弱：_ 。(4)元素的气态氢化物和元素的气态氢化物
27、中，易于制备的是_(填化学式 )(5)元素的最高价氧化物对应的水化物与元素的最高价氧化物对应的水化物反应，其离子方程式为 _ 。(6)元素 、两两之间可以形成两种类型的化合物，写出一种共价化合物的化学式：_ ；写出一种离子化合物的化学式：_。(7)写出的单质置换出的单质的化学方程式：_ 。【答案】O=C=ONe O2Na+2H24O=2NaOH+H 2HC1O+Na2CO3=CO2 +2NaC1O4 +H2OH2SA1(OH) 3 +OH- = A1O2- +2 H2 OH2O（或 H2O2） Na2O（或 Na2O2 或 NaH）2Mg+ CO 22MgO+C【解析】【分析】从表中元素所在的
28、位置，可推出为氢(H)，为碳 (C)，为磷 (P)，为氧 (O) ，为钠(Na) ，为镁 (Mg) ，为铝 (Al) ，为硫 (S)，为氯 (Cl) ，为氖 (Ne) 。【详解】(1)、为H 和O，二者按原子个数比1:1 组成分子H2O2，电子式为；、两种元素为C 和O，二者组成的一种无毒化合物为CO2，结构式为O=C=O。答案为：； O=C=O；(2)这 10 种元素中，化学性质最不活泼的元素是稀有气体元素Ne，得电子能力最强的原子是 O，失电子能力最强的元素是Na，它的单质与水反应生成NaOH 和 H2，化学方程式是2Na+2H2O=2NaOH+H2 。 答案为： Ne；O；2Na+2H2
29、O=2NaOH+H2 ；(3)和分别为C 和 Cl，比较两种元素的非金属性强弱，可利用HClO4 与碳酸钠反应，方程式为： 2HC1O4 +Na2CO3=CO2 +2NaC1O4 +H2O。答案为： 2HC1O4 +Na2CO3=CO2 +2NaC1O4 +H2O；(4)元素的气态氢化物为PH3，元素的气态氢化物为H2S，易于制备的是H2S。答案为：H2S；(5)元素的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，与元素的最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3 反应，生成NaAlO2 和 H2O，其离子方程式为A1(OH) 3 +OH- = A1O2- +2 H2O。答案为： A1(OH) 3 +OH-
30、 = A1O2- +2 H2 O；(6)元素 、分别为H、 O、 Na，两两之间反应，生成共价化合物可能为水或双氧水，化学式为H2O（或 H2O2）；离子化合物可能为氧化钠、过氧化钠、氢化钠，化学式为Na2O(或 Na2O2 或 NaH)。答案为： H2O（或 H2O2 ）； Na2O(或 Na2O2 或 NaH)；(7)的单质 Mg 与 CO2 在点燃条件下反应，置换出的单质C，同时生成 MgO，化学方程式为： 2Mg+ CO22MgO+C。答案为： 2Mg+ CO22MgO+C。【点睛】比较氧与氯的得电子能力，如果利用周期表中元素所在位置，无法比较；利用同一反应，O2 可以制 Cl2 ，Cl 2 也可以制以解决问题。O2，所以我们最好利用同一化学式，比如HClO ，从化合价可7 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
