1、杭州高考化学元素周期律的综合题试题一、元素周期律练习题（含详细答案解析）1 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
2、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：_。【答案】O=C=ONeO 2Na+2HO=2NaOH+H2 2HClO4+Na2CO3=CO2 +2NaClO4 +H2OH2SAl(OH) 3 +OH- = AlO2- +2 H2 OH2O( 或 H2 O2) Na2O( 或Na2O2或NaH)【解析】【分析】从表中元素所在的位置，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
3、，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+2H2O=2NaOH+H2 ；(3)和分别为程式为： 2HC1O4C 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+Na2CO3=CO2 +2NaC1O4 +H2O，答案为：
4、 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，非金属性： S 大于 P，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- = 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
5、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)。【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；可以利用同一化学式，比如HClO，从化合价可以解决问题。2A、 B、 C、 D、 E 均为短周期主族元素，其原子序数依次增大。其中只有1 个质子； A 与 C， B 与 D 分别同主族；B、 D 两元素原子序数A 元素原子核内之和是A、 C 两元素原子序数之和的2 倍。请回答下列问题：( 1) 由上述元素组成的下列物质中属于非电解质的是_(填字母编号) 。a. A2Bb.
6、E2c. DB2d. C2DB3( 2) B 元素在元素周期表中的位置为_；化合物C2B2中含有的化学键类型是_；化合物C2B 中两种离子的半径大小关系为_(填离子符号 ) 。( 3) 实验室中欲选用下列装置制取并收集纯净干燥的E2 气体。实验中应选用的装置为_(按由左到右的连接顺序填写) ；装置A 中发生反应的化学方程式为_。【答案】c第 2 周期A 族离子键、共价键Na+O2AFEBMnO24HCl( 浓 )MnCl 2 Cl2+2H2O【解析】【分析】A、 B、 C、 D、E 均为短周期主族元素，其原子序数依次增大。其中A 元素原子核内只有 1个质子，则 A 为 H； A 与 C， B
7、与 D 分别同主族； B、 D 两元素原子序数之和是A、 C 两元素原子序数之和的2倍，C应为Na，设B的原子序数为x D的原子序数为x 82，+ ，则（ 1+11） =x+x+8，解得 x=8，则 B 为 O， D 为 S， E为 Cl。【详解】(1)H2232O、 Na SO 均为化合物，均可发生电离，属于电解质，Cl 是单质，既不是电解质也不是非电解质，而SO2 本身不能电离，属于非电解质，则只有c 为非电解质，故答案为：c；(2)BO2周期A族，化合物C2 22 22为，位于第B为 Na O ，含离子键、共价键； C B 为Na2O，其中离子具有相同电子排布，原子序数大离子半径小，离子
8、半径为 O2- Na+，故答案为：第 2 周期 A 族；离子键、共价键； Na+ ；O2- ；( 3) 用装置A 制取并收集纯净干燥的Cl2 气体，选择浓盐酸与二氧化锰加热制备；用装置F 中的饱和食盐水除杂；用装置 E 中的浓硫酸干燥；最后用 B 装置进行收集及尾气处理，则仪器连接顺序为 AFEB，故答案为： AFEB；装置 A 中发生反应的化学方程式为MnO2 4HCl(浓 )222MnClCl+2H O，故答案为：MnO 24HClMnCl2Cl22H2O( 浓)+。【点睛】此题易错点在于非电解质的判断，电解质的前提必须是化合物，本质是自身在一定条件下可以电离。3 高温下，正硅酸锂（ Li
9、4 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)+CO2(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 CO2的平均反应速率为_。（4）在 T122、 T 温度下，恒容
10、容器中 c(CO )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 T温度下，达到平衡时-1，保持其他条件不变，通入一定量的CO1c(CO2)为 amol L2，重新达到平衡时-1c(CO2)为 bmol L 。试比较 a、b 的大小，并说明理由 _。【答案】 5SiO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 22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 CO21CO2，平衡会正向进行，但由于温度不变
11、，该反应的平衡常数不变，故达到新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、 SiO2 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： NaL
12、i，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 Li4 422323SiO (s)+CO (g)Li SiO (s)+Li CO (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 CO2的质量为2-1，则 020min 内 CO2的平
13、均8.8g， ?c(CO )=8.8g 44g/mol 2L=0.1molL反应速率CO 2 =cCO20.1molL-1L-1min-1，故答案为：t=20min=0.005mol1； 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；若T1温度下，达到平衡时2-1 ，保持其他c(CO )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1c（ CO2）不变，即 a=b，故答案为：放热；K= c CO 2不变
14、，故达到新平衡时a=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 CO2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答。4 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；
15、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 形成的离子的结构式为 _。CAB 与 AC2 互为等电子体，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】 3d104s1CO N高于NH3 分
16、子之间存在氢键N C Osp NaNO2【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
17、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： 1s22s22p63s23p63d104s
18、1 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 NH ， A 的简单氢化物是CH ， NH 分子之间存在氢键，而CH 分子间的作3434用是范德华力，氢键比范德华力更强，NH3 的沸点较高；的化学式为OCN ， AC22(4)CAB的化学式为 CO ，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
19、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_；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_。(
20、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 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】AlPN 4HNO3(浓 )+Cu 2NO2 +Cu(NO3)2+2H2O三 A
21、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H2 S PH3SO2+NH3H2O高温NH4HSO3Al2O3+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
22、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 )+Cu2NO2 +Cu(NO3)2+2H2O。答案为： 4HNO3(浓)+Cu 2NO2 +Cu(NO3)2+2H2O；(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，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
23、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432324323243NH HSO，化学方程式为 SO +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 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 、
24、H O 反应生成 NH43HSO。6 短周期元素Q R TW在元素周期表中的位置如图所示，其中T所处的周期数与主族、 、 、序数相等。(1)W 在周期表中的位置是_，Q、 R、 T 三种元素原子半径由大到小的顺序为_( 用元素符号表示)， Q 的最高价氧化物的化学式为_，(2)元素的原子得电子能力： Q_W(填 “强于 ”或 “弱于 ”)。(3)原子序数比R 多 1 的元素有一种氢化物能分解为它的另一种氢化物，该反应的化学方程式为 _ 。【答案】第三周期第 A 族 AlCN CO弱于 2H2 O 2MnO 22H 2 O+O 22【解析】【分析】由短周期元素Q、R、 T、 W 在元素周期表中的
25、位置，可知Q、R 处于第二周期， T、 W 处于第三周期，其中T 所处的周期序数与主族序数相等，则T 为 Al，可推知 Q 为 C 元素、 R 为N 元素、 W 为 S元素，以此解答。【详解】(1)根据上述分析：W 为 S元素，原子序数为16，位于周期表中第三周期V IA 族；原子的电子层越多，原子半径越大，电子层相同时，核电荷数越大，原子半径越小，根据上述分析： Q 为 C 元素、 R 为 N 元素、 T 为 Al，则 Q、 R、T 三种元素原子半径由大到小顺序为:AlCN；Q 的最高价氧化物的化学式为CO2 ，故答案：第三周期第A 族； AlCN； CO2；(2) 根据上述分析： Q 为
26、C 元素、 W 为 S 元素，非金属性： SC，则酸性：硫酸 碳酸，故答案为：弱于；(3) 根据上述分析： R 为 N 元素，原子序数比 R 多 1 的元素为 O 元素，氧元素一种氢化物能分解为它的另一种氢化物，为过氧化氢在二氧化锰作催化剂条件下分解生成水与氧气，该分解反应的化学方程式是：2H22222222；O2H O+O ，故答案： 2H O2H O+O7 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
27、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，最终产物对空气没有污染，写出该反应的化学方程式：_。【答案】HClO4S2- F- Al3+2F2 +2H2O=4HF+O2 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H N H 2H O =N 4H O2242222【解析】【分析】由元素周期表可知为 H；为 C；为 N；为 O；为 F；为 Na；为 Al
28、；为 S；为 Cl；（1）三种元素构成的化合物为NaOH；的最高价氧化物对应水化物为HClO4；（ 2）、的简单离子半径通过电子层数和原子质量进行判断；（ 3）通过置换反应比较二种元素非金属性的强弱；（ 4）的单质为 Al的最高价氧化物对应水化物的水溶液为NaOH；（ 5）元素、元素以原子个数比为 11 形成化合物 Q 为 H2 O2，元素、元素形成化合物 M， Q 和 M 的电子总数相等， M 为 N2H4，以此分析。【详解】由元素周期表可知为 H；为 C；为 N；为 O；为 F；为 Na；为 Al；为 S；为 Cl。（1）三种元素构成的化合物为NaOH，电子式为，的最高价氧化物对应水化物为
29、 HClO4，故答案为：； HClO4；（2）、的简单离子为F-、 Al3+、 S2-，则离子半径S2-F- Al3+，故答案为： S2- F-Al3+；（3）氟气与水反应生成氧气可证明F 的非金属强于O，反应方程式为：2F2 +2H 2 O=4HF+O 2 ，故答案为：2F2 +2H 2O=4HF+O 2；（4）的单质为Al，的最高价氧化物对应水化物为NaOH ，离子方程式为：-2Al+2OH +2H 2O=2AlO 2 +3H 2，故答案为： 2Al+2OH+2H 2O=2AlO 2 +3H 2 ；（5）元素、元素以原子个数比为11 形成化合物Q 为 H2 O2，元素、元素形成化合物 M，
30、 Q 和 M 的电子总数相等，则M 为 N2H4，该反应的化学方程式为：N 2H 42H 2O 2 =N 24H 2 O ，故答案为：N 2 H 42H 2O 2 =N 24H 2O 。8 某分子的结构如图所示（-R为烃基），其中A BD三种元素位于元素周期表中同一、 、族的三个相邻的周期，A 的非金属性大于B。 D 与 G 形成的 DG3在工业上可用于漂白和杀菌消毒。 A 与 G 形成的AG3可完全水解，其水解的产物之一33常用作塑料件镀金属的还H AO原剂。(1)具有未成对电子的原子或分子具有磁性。D 的某种氧化物D2O4 的磁性大小与温度呈正相关关系，即磁性是温度的增函数。则D2O42D
31、O2 ，H_0（填 “ ”“”或“ =）”。(2)DG3 用于杀菌消毒与HGO 相比， DG3 可大大延长杀菌消毒的时间，试从反应速率理论和平衡移动理论两者中选择一个，解释其原因_ 。(3)无机含氧酸中的非羟基氢不能发生电离。H3AO3 分子中 A 原子最外层的电子都参与了共价键的形成，试用方程式表示H3AO3 的正盐溶液呈碱性的原因_。(4)液氨中因存在 2NH3(1)NH4+NH2-可导电，液态 D2O4中也存在 D2O4DO+DO3-，上述两个过程的本质区别为_。(5)T时，在一体积为 VL 的密闭容器中放入一定量的ACl5 固体，按下式发生反应：ACl5（s） ? ACl32（ g）+Cl （ g）， H0。测得容器内气体的压强变化如下表：时间 t/s051015202530总压 P/kPa01.02.03.04.05.05.05.0上述条件下，以分压表示的平衡常数Kp=_(kPa)2（计算结果保留两位小数）；
