高考化学元素周期律综合题汇编.docx

1、高考化学元素周期律综合题汇编一、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 的氧化物反应的离子方程式

2、 :_ 。【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；（ 4） b

3、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 南京理工教授制出了一种新的全氮阴离子盐AgN5，目前已经合成出钠、锰、铁、钴、镍、镁等几种金属的全氮阴离子盐。(1)基态 Mn 2+的价电

4、子排布式为_；银与铜位于同一族，银元素位于元素周期表的_区。(2)Mg(H 2 O)6 2+(N5)2(H2O)42-的晶体的部分结构如图1 所示：N、 O、 Mg 元素的前3 级电离能如下表所示：元素I1 /kJ?mol-1I2/kJ?mol-1I3/kJ?mol-1X737.71450.77732.7Y1313.93388.35300.5Z1402.32856.04578.1X、 Y、 Z 中为 N 元素的是 _，判断理由是 _。从作用力类型看， Mg2+与 H2O 之间是 _、 N5 与 H2O 之间是 _。N5-为平面正五边形，N 原子的杂化类型是 _。科学家预测将来还会制出含N4 -

5、、 N6-等平面环状结构离子的盐，这一类离子中都存在大键，可用符号mn 表示，其中 m 代表参与形成大 键的原子数， n 代表参与形成大键的电子数 (如苯分子中的大键可表示为66 )，则 N4-中的大 键应表示为 _ 。(3)AgN5 的立方晶胞结构如图2 所示， Ag+周围距离最近的Ag+有 _个。若晶体中紧邻的 N5-与 Ag+的平均距离为a nm ，NA 表示阿伏加德罗常数的值，则AgN5 的密度可表示为_g?cm-3（用含 a、 NA 的代数式表示）。【答案】 3d5ds ZX最外层为 2 个电子， X 为镁； N 的 2p 轨道处于半充满的稳定状态，I1 较大，则 Z 为氮元素sp2

6、58.91022其失去第一个电子较难，配位键氢键412NAa3【解析】【分析】(1)根据构造原理书写出25 号 Mn 元素的原子核外电子排布式，Mn 原子失去最外层2个电子得到 Mn 2+；根据原子结构与元素在周期表的位置确定Ag 在周期表所属区域；(2)根据元素的电离能大小结合原子结构确定X、 Y、 Z 三种元素，然后判断哪种元素是N元素；根据 示，判断晶体中阳离子、阴离子中含有的作用力 型； 合 N5- 平面正五 形 构， 合原子 化 型与微粒构型关系分析判断， 合微粒的原子 构分析大 的形成；(3)根据晶胞中离子的相 位置判断Ag+的配位数，利用均 方法 算1 个晶胞中含有的mAgN5

7、的个数， 合= 算密度大小。V【 解】(1)Mn 是 25 号元素，根据构造原理可得Mn 原子的核外 子排布式 1s22s22p63s23p63d54s2， Mn原子失去最外 2 个 子得到Mn 2+，其价 子排布式 3d5；Ag、 Cu 在周期表中位于第IB， 生 化的 子有最外 的s 子和次外 的d 子，属于ds 区元素；(2) X 的第一、第二 离能比 小且很接近， 明X 原子最外 有 2 个 子，容易失去，则 X 为 Mg 元素， Z 的第一 离能在三种元素中最大， 合N 原子 2p 道 于半充 的 定状 ，其失去第一个 子 ，I1 大，可推知Z 为 N 元素， Y 是 O 元素；在

8、晶体中阳离子 Mg(H2O)62+的中心离子 Mg2+含有空 道，而配位体 H的 O 原子上2 O含有孤 子 ，在 合 ，Mg 2+提供空 道， H2O 的 O 原子提供孤 子 ，二者形成配位 ；在阴离子 (N 5)2(H2O)42-上 N5-与 H2O 的 H 原子之 通 合在一起，形成NH-O，故二者之 作用力 ；若原子采用sp3 化，形成的物 构 四面体形；若原子采用sp2 化，形成的物 构 平面形；若原子采用sp 化， 形成的 直 型 构。N5- 平面正五 形， 明N原子的 化 型 sp2 化；在 N5- 中，每个 N 原子的 sp2 化 道形成 2 个 ， N 原子上 有 1 个孤

9、子 及1 个垂直于 N 原子形成平面的p 道， p 道 形成大 ， N5-为4 个 N 原子得到1 个 子形成 有1 个 位 荷的阴离子，所以含有的 子数 5个，其中大 是由4 个原子、 5 个 子形成，可表示 54 ；(3)根据 AgN5 的晶胞 构示意 可知，假 以晶胞 点Ag+ 研究 象，在晶胞中与 Ag+距离相等且最近的Ag+在晶胞面心上，通 点Ag+可形成 8 个晶胞，每个面心上的Ag+被重复使用了 2 次，所以与 Ag+距离相等且最近的Ag+的数目 3 8=12 个；在一个晶胞中2+11-1-7 38含有 Ag 的数目 +6 =4，含有 N5 的数目 1+12 =4，晶胞体 V=(

10、2a 10)8244 178?g / mol10223mN A/mol8.93。cm ， =2a 10 7 3 cm3g/cmVN Aa3【点睛】本 考 了物 构，涉及 离能的 用、作用力 型的判断、大的分析、晶胞 算，掌握物 构知 和晶体密度 算方法是解 关 ，要注意 离能 化 律及特殊性，利用均 方法分析判断晶胞中含有微粒数目， 合密度 算公式解答。3 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

11、元素周期表中的位置是_ ； 其中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3- 的还原产物为碘单质，写出该反应的离子反应方程式：IO_ 。(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)

12、溶液 2IO3-2+ 23+2+10Fe +12H =I +10Fe +6H O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；(3)溶解过程中， IO3-与 Fe2+发生氧化还原反应生成I2 和 Fe3+，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-+10Fe2+

13、12H+=I2+10Fe3+6H2O，故答案为：2IO3-+10Fe2+12H+=I2+10Fe3+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。4 下表为元素周期表的一部分，表中列出12 种元素在周期表中的位置，请回答：族 AA A A AA A0周期一二?三四?（1）这 12 种元素中，化学性质最不活泼的元素是_（填元素符号或化学式，下同），得电子能力最强的原子是_，常温下单质为液态的非金属单质是_。（2）失电子能力最强的单质与水反应的离子反应方程式是_，（3）写出与形成的简单化合物中最稳定的分子式_。写出两种元素最高价氧

14、化物对应水化物中酸性较弱的化学式_ 。（4）写出 ? 与形成的化合物中沸点最低的化学式_酸性最强的化学式_。（5）写出的单质置换出的单质的化学反应方程式：_ 。和两种元素最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为_。（6）用电子式表示与组成的二元化合物的形成过程_ 。【答案】 Ne FBr22K2 H2342H O2K 2OHHF HPO HCl HBr 2Mg22MgO Al(OH)32 2H2OCO C OH AlO【解析】【分析】由元素在周期表中位置，可知为H、为 Na、为 K、为 Mg、为 Ca、为 Al、为 C、为 P、为 F、为 Cl、? 为 Br、 ? 为 Ne。【详解】（1

15、）稀有气体 Ne 最外层为稳定结构，化学性质最不活泼；上述元素中F 的非金属性最强，得电子能力最强；已知元素中常温下单质为液态的非金属单质是Br ；2故答案为： Ne； F； 2K+2H2O=2K +H2+2OH ； Br2 ；（2）上述元素中 K 的金属性最强，失去电子能力最强，K 与水反应生成KOH和 H ，离子方2；程式为 2K+2H2O=2K +H2+2OH；故答案为： 2K+2H 2O=2K +H2+2OH（ 3）同主族自上而下元素非金属性逐渐减弱，非金属性越强，其简单的气态氢化物越稳定，最高价含氧酸的酸性越强，为C、为 P、为 F 与 H 形成为氢化物分别为 CH4、PH3 、HF

16、，非金属性FCP,形成的简单化合物中最稳定的分子式HF。为P为Cl，非金属性ClP，所以最高价含氧酸的酸性酸性：HClO4 H3PO4，故答案为：HF； H3PO4；（4） ? 与 H 形成为氢化物分别为 HF、HCl、 HBr，由于 HF分子之间存在氢键，使 HF 的沸点大于 HCl， HCl 和 HBr 的结构相似，但 HCl 的相对分子质量小、分子间作用力弱，使 HBr 的沸点大于 HCl； Br 原子半径大于 Cl 、 F，使 H-Br 键的键能最小、容易断裂，所以HF、 HCl、 HBr 中酸性最强的是 HBr，故答案为： HCl； HBr；52MgO和 C，化学方程式为2MgCO2

17、（） Mg与 CO反应生成2MgOC ； Na、 Al 最高价氧化物的水化物分别为强碱NaOH和两性氢氧化物Al （ OH） 3，二者反应生成NaAlO2 和2OHAl(OH)2HH O，离子方程式为3 AlO2 2O；故答案为： 2Mg CO2 2H2O；2MgO C； OH Al(OH)3 AlO2（ 6） F 与 Ca 形成离子化合物 CaF2，用电子式表示与组成的二元化合物的形成过程。故答案为：【点睛】。本题考查元素周期表与元素周期律的应用，侧重于元素周期表和周期律的考查，学习中注意把握元素周期表的组成和元素周期律的递变规律，易错点（ 6），用电子式表示 CaF2 的形成过程，注意：电

18、子是由氟失给钙，箭头的起点和终点位置易错，离子化合物的电子式中 加在阴离子或原子团上。5 .在 146 C 、 147 N、 168 O、 3517 Cl、 23592 U、 23892 U 中：（ 1） _和_的质量数相等，但不能互称为同位素。（ 2） _和_的中子数相等，但质子数不相等，所以不是同一种元素。以上所列共有_种元素。.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个基本视角。（ 3） Y 的分子式为 _。（4）图中 X 的电子式为；其水溶液长期在空气中放置容易变浑浊，原因是_(用化学方程式表示)；该变化体现出： S 非金属性比 O_(填 “强 ”或 “弱 ”)。用原子结构解释原

19、因：同主族元素从上到下，_，得电子能力逐渐减弱。（5） Z 与图表中某物质反应生成SO2 的化学方程式是 _。141414165SO3 2H2S O2=2S 2H2O 弱 电子层数增多，原子【答案】 6 C7 N6 C8 O半径增大Na2SO3 H2SO4=Na2SO4SO2H2O【解析】【分析】. (1)同位素中核素质子数相同；(2)中子数 =质量数 -质子数；一种元素符号对应一种元素；.(3)Y 为 S 元素 +6 价的氧化物；(4) H2S 在空气中变浑浊是因为被氧气氧化为 S；同主族元素最外层电子数相同，原子半径自上而下逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强；(5) Z 为

20、S 元素 +4价的盐，可以与硫酸反应生成SO2。【详解】. (1)同位素中核素质子数相同，因此质量数相等，但不能互称为同位素的核素为146 C 和147 N ，故答案为：146C ；147 N ；(2)中子数 =质量数 -质子数，上述核素的中子数分别为8、 7、 8、 18、 143、146，因此146C 和168 O 的中子数相等，但质子数不相等，二者不是同一种元素；一种元素符号对应一种元素，因此上述一共有5 种元素，故答案为：146 C ；168 O ； 5；. (3)Y 为 S元素+6价的氧化物 SO33，故答案为： SO ；(4)X 为 H2S，H2S 在空气中变浑浊是因为被氧气氧化为

21、S，反应为 2H2S O2=2S 2H2O，所以 S 非金属性比 O 弱，从结构上可知，氧和硫同主族，同主族元素最外层电子数相同，从上到下，电子层数增多，原子半径增大，得电子能力逐渐减弱，故答案为：2H2SO2=2S2H2O；弱；电子层数增多，原子半径增大；(5)Z 为 S 元素 +4 价的盐，如 Na2SO3 ，可以与硫酸反应生成SO2，化学方程式为H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2 +H2 O，故答案为：H2 SO4+Na2 SO3=Na2 SO4+SO2 +H2O。【点睛】本题注意区分 ，不同核素可能具有相同的质子数，如21 H 、31 H ；也可能具有相同的中子数，如 14

22、6 C 、168 O ；也可能具有相同的质量数，如146 C 、147 N ；同位素之间的转化，既不是物理变化也不是化学变化，是核反应；同位素之间可形成不同的同位素单质，如氢的三种同位素形成的单质有六种：H2、 D2、T2、 HD、 HT、 DT，他们的物理性质(如密度 )有所不同，但化学性质几乎完全相同；同位素之间可形成不同的同位素化合物，如水分子有H2O(普通水 )、 D2O(重水 )、 T2O(超重水 )等，他们的相对分子质量不同，物理性质 (如密度 )有所不同，但化学性质几乎完全相同。6 下表为元素周期表的一部分，请参照元素 在表中的位置，用相应的化学用语回答下列问题：族IA0周期1

23、A A AA A A23(1)表中用序号标出的 10 种元素中，化学性质最不活泼的元素的原子结构示意图是_ 。(2)、 、 的原子半径由小到大的顺序为_（用元素符号作答）。(3)、 、 的最高价氧化物的水化物的酸性由弱到强的顺序是_（用化学式作答）。(4)由表中两种元素的原子按1： 1 组成的共价化合物M ，M为常见液态化合物，其稀溶液易被催化分解，请写出M 的电子式_，M的结构式_ 。(5)写出 元素的最高价氧化物对应水化物分别与元素 、 的最高价氧化物对应水化物的水溶液反应的离子方程式_ 、_ 。(6) 的金属性强于 ，下列表述中能证明这一事实的是_。a 的单质和 的单质熔沸点不同b 的最

24、高价氧化物水化物的碱性比 的最高价氧化物水化物的碱性强c 最外层的电子数比 多d 的单质与稀盐酸反应比 的缓和一些(7) 和 形成的气态氢化物与 和 形成的气态氢化物相比较， _沸点高（填化学式），理由是_ 。【答案】OSNaH2CO3HNO3 HClO4H- O- O- HAl(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O Al(OH)3 +3H+=Al3+3H2O bd H2O H2O 分子间能形成氢键，氢键可以极大地提高水的熔沸点【解析】【分析】由表中元素所在的位置，可以确定为氢(H)，为碳 (C)，为氮 (N)，为氧 (O)，为氟(F)，为钠 (Na)，为铝 (Al)，为硫 (S)，为氯 (

25、Cl)，为氩 (Ar)。【详解】(1)表中用序号标出的10 种元素中，化学性质最不活泼的元素是稀有气体氩，其原子结构示意图是。答案为：；(2)、分别为O、Na、 S 元素， O 的电子层数比Na、 S 少一层，在 Na 的右方，由此得出原子半径由小到大的顺序为OSNa。答案为：Na 与 S 同周期且OSNa；S(3)、分别为C、N、 Cl，碳酸为弱酸，硝酸为强酸，高氯酸为最强的含氧酸，它们的最高价氧化物的水化物的酸性由弱到强的顺序是H2CO3HNO3HClO4。答案为：H2CO3HNO3Al； Li 的最外层电子数比Ca 少，但金属性LiCa。7 已知 O、 S、 Se、 Te、 Po、Lv

26、是同主族元素，其原子序数依次增大。回答下列问题：(1)Lv 在周期表中的位置是_。(2)下列有关性质的比较，能用元素周期律解释的是_。a离子半径： Te2- Se2-b热稳定性： H2O H2Sc熔、沸点： H O H Sd酸性： H SO H SeO222424(3)从原子结构角度解释Se 与 S 的最高价氧化物对应的水化物酸性不同的原因_。(4)实验室用如下方法制备H2S 并进行性质验证。设计 B 装置的目的是证明 _， B 中实验现象为 _ 。实验中经检测发现 C 中溶液 pH 降低且出现黑色沉淀。 C 中反应的离子方程式是_。有同学根据 “强酸制弱酸 ”原理认为装置 A、C 中两个反应

27、相矛盾，认为C 中不可能出现上述现象。该观点不正确的理由是_ 。【答案】第七 (或 7)周期 VIA 族abdSe与 S 是同主族元素， Se 比 S 电子层数多、半径大，吸引电子能力弱，非金属性弱，故H2SeO4 酸性弱于 H2SO4 H2S 具有还原性出现淡黄2+CuS色(或乳白色 )沉淀 (或浑浊 ) Cu+H2S=CuS +2H 该反应发生的原因是生成了难溶的沉淀，不是因为生成弱电解质【解析】【分析】(1)根据 O、 S、Se、Te、 Po、 Lv 都是氧族元素，且原子序数依次增大分析解答；(2)根据元素的非金属性、氢化物的稳定性、最高价氧化物的水化物的酸性等元素周期律的变化规律分析判

28、断；(3)Se 与 S 是同主族元素，最外层电子数相等，Se 比 S 电子层数多、半径大，结合核对最外层电子的吸引力的变化，引起非金属性的变化分析解答；(4)双氧水具有较强的氧化性， H2S具有还原性；硫化氢能够与硫酸铜反应生成黑色不溶于硫酸的 CuS沉淀；结合装置 A 和 C 中发生反应的原理分析解答。【详解】(1) O、 S、 Se、 Te、 Po、Lv 是同主族元素，都是氧族元素，位于第VIA 族， O、S、Se、 Te、Po、 Lv 是同主族元素，其原子序数依次增大，因此Lv 位于第 七（或 7）周期，在周期表中的位置为，故答案为：第 七（或 7）周期 VIA 族；(2)a同一主族元素

29、，从上到下，离子半径逐渐增大，因此离子半径：Te2- Se2-，能用元素周期律解释，故 a 选； b同一主族元素，从上到下，非金属性逐渐减弱，氢化物的稳定性减弱，因此热稳定性： H2OH2S，能用元素周期律解释，故b 选； c物质的熔沸点是物理性质，不能用元素周期律解释，故c 不选； d同一主族元素，从上到下，非金属性逐渐减弱，最高价含氧酸的酸性减弱，因此酸性：H2SO4 H2SeO4，能用元素周期律解释，故d选；故答案为： abd；(3)Se 与 S 是同主族元素，Se 比 S 电子层数多、半径大，吸引电子能力弱，非金属性弱，故H2SeO4 酸性弱于H2SO4，故答案为：Se 与 S 是同主

30、族元素，Se 比 S 电子层数多、半径大，吸引电子能力弱，非金属性弱，故H2SeO4 酸性弱于H2SO4；(4)双氧水具有较强的氧化性， H2S具有还原性，能够被双氧水氧化生成硫单质沉淀，故答案为： H2S 具有还原性；出现淡黄色沉淀；硫化氢能够与硫酸铜反应生成黑色不溶于硫酸的CuS沉淀，反应的离子方程式为2+2+，故答案为： Cu2+2+ ；Cu +H S=CuS +2H+H S=CuS +2H根据 “强酸制弱酸 ”的原理，装置 A 中硫化亚铁与硫酸反应生成硫化氢，因为硫化亚铁能够被硫酸溶解，C 中发生 Cu2+ 2+，是因为生成的硫化铜不能溶于硫酸，因此+H S=CuS +2H该反应能够发

31、生，故答案为：该反应发生的原因是生成了难溶的CuS沉淀，不是因为生成弱电解质。8X、Y、 Z、 W、 G 是元素周期表中原子序数依次增大的五种元素。X 元素是元素周期表中核电荷数最小的元素。Y 的一种核素常用于考古，其一种同素异形体为自然界最硬的物质。 ZX3 气体溶于水呈碱性。 W 的外围电子排布是 3s1。 G2+离子的 M 层 d 轨道只有 5 个电子。请回答下列问题：（1） W 在元素周期表中的位置是 _；W 和 Z 形成的化合物水溶液呈碱性，用离子方程式表示其原因 _。（2） Z 原子的第一电离能比氧原子的_（填 “大 ”或 “小”）； G 的基态原子电子排布式是_（3） X 与 Y 可形成多种化合物，其中一种化合物的分子式是X6 6Y ，分子中只有 键，该分子的结构简式是_；该化合物中Y 的杂化轨道类型是_。（4） G 的最高价氧化物对应水化物的钾盐，在酸性条件下，常用于测定溶液中Fe2+的含量，该反应的离子方程式是_（5）可用 YX 还原 ZO 以消除其污染。已知：4xYX4(g) +4ZO2(g)=4ZO(g)+YO2(g)+2X2O(g) H=-574 kJmol-1-1YX4(g)+4ZO(g)=2Z(g)十