备战高考化学元素周期律(大题培优易错难题)含答案解析.docx

1、备战高考化学元素周期律( 大题培优易错 难题 ) 含答案解析一、元素周期律练习题（含详细答案解析）1 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-1X737.71450.77732.7Y1313.93388.35300.5Z1402.32

2、856.04578.1X、 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-、 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 ，N

3、A 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，其失去第一个电子较难，I1 较大，则 Z 为氮元素sp258.91022配位键 氢键412a3NA【解析】【分析】(1)根据构造原理 写出25 号Mn元素的原子核外 子排布式，Mn原子失去最外 2 个 子得到Mn 2+；根据原子 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 离能大小 合原子 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

4、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 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

5、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 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 22 42-上 N5-与 H2NH-O，)(H O)O 的 H 原子之 通 合在一起，形成故二者之 作用力 ；若原子采用sp3 化，形成的物 构 四面体

6、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 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 ；5+ 研究 象，在晶胞中与 Ag+(3)根据 AgN 的晶胞 构示意 可知，假 以晶胞 点Ag距离相等且最近的Ag+在晶胞面心上，通 点Ag

7、+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 3含有 Ag 的数目 8+6 =4，含有 N5 的数目 1+12 =4，晶胞体 V=(2a 10)8244 178?g / mol3mN A/mol8.910223。cm ， =g/cmV2a 10 7 3 cm3N Aa3【点睛】本题考查了物质结构，涉及电离能的应用、作用力类型的判断、大 的分析、晶胞计算，掌握物质结构知识和晶体密度计算方法是解题关键，要注意电离能变化规律及特殊性，利用均摊方法分析判断晶胞中含有微粒数目，结合密度计算公式解答

8、。2 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

9、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+2HO=2NaOH+H2 2HC1O4232422A1(OH)3-2-222 22+Na CO =CO +2NaC1O +H OH S+OH = A1O+2 H O H O（或 H O ）Na O（或 Na222Mg+ CO22MgO+CO 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)

10、 ，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+2H O=2NaOH+H 。 答案为： Ne；O；2Na+2H2O=2NaOH+H ；222(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： 2HC1

11、O42324242324+Na CO =CO +2NaC1O +H O。答案为： 2HC1O +Na CO =CO +2NaC1O2+H O；(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)-+2 H2O。答案3 +OH = A1O2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 H

12、2O（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+ CO222MgO+C。2MgO+C。答案为： 2Mg+ CO【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，O可以制 Cl，Cl也可以制 O ，所以我们最好利用同一化学式，比如HClO ，从化合价可2222以解决问题。38 种短周期元素在周期表中的相对位置如下所

13、示，其中D 元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3 倍表中字母分别代表某一元素。请回答下列问题。GHABCDEF（ 1） D、 B 的元素名称分别为 _、 _。（2）元素A 与元素B 相比，金属性较强的是_(填元素符号)，下列表述中能证明这一事实的是_（填字母）。A A 单质的熔点比B 单质低B A 的化合价比B 低C A 单质与水反应比B 单质与水反应剧烈D A 最高价氧化物对应的水化物的碱性比B 的强（3） G、 H 的简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是_(用化学式表示)。 G、C、 F 三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是_(用化学式表示 )。（4） F 元素的单

14、质可以用来制取漂白液，其化学方程式为_。（5） E 和 H 形成的一种化合物，相对分子质量在170 190 之间，且E 的质量分数约为70%该化合物的化学式为_。【答案】磷铝NaCDNH?CHHClO ?H CO ?H SiO34423232Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OS4N4【解析】【分析】由元素在周期表中的位置可知，D 位于第三周期，D 元素原子核外电子总数是其最外层电子数的 3 倍，令该原子最外层电子数为x，则 2+8+x=3x，解得 x=5，即 D 为 P，结合其他元素在周期表中的位置可知：A 为 Na、 B 为 Al、 C 为 Si、 E为 S、

15、F 为 Cl、 G 为 C、 H 为 N。【详解】( 1) 由分析可知：D 为 P、B 为 Al，元素名称分别为磷、铝；( 2) A 为 Na、 B 为 Al，同一周期从左到右，随着核电荷数的增加，金属性逐渐的减弱，故金属性较强的是Na。A A、B 金属性的强弱与金属单质熔点的高低没有关系，A 错误；B A、 B 金属性的强弱与金属元素化合价的高低没有关系，B 错误；C金属单质与水反应越剧烈，金属性越强，Na 与水反应比 Al 与水反应剧烈可以证明 Na的金属性比 Al 的强， C 正确；D最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，金属性越强，Na 最高价氧化物对应的水化物的碱性比 Al 的强，可以

16、证明 Na 的金属性比 Al 的强， D 正确；答案选 CD。( 3) G、 H 的简单气态氢化物分别为CH4 、NH3 ，同一周期的主族元素，从左到右随着核电荷数的增加，非金属性逐渐增强，G、 H 的简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是NH ?CH ； G 为 C、 C 为 Si、 F 为 Cl，非金属性 Cl?C?Si，非金属性越强，最高价氧化物对应34的水化物的酸性越强，即 HClO42323?H CO ?H SiO ；( 4) F 元素的单质为Cl2，其用来制取漂白液的化学方程式为，2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；( 5) E 为 S、 H 为 N

17、，形成的化合物中S的质量分数为70%，则 S 和 N 的原子个数比为70%30%1:1，其相对分子质量在170190 之间，设化学式为(SN)x，当 x=4 时，32：14(32+14) 4=184,满足相对分子质量在170 190 之间，所以该化合物的化学式为S N。444 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 A0 AA A A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

18、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 F Br22K2 H2342H O2K 2OHHF HPO HCl HBr 2MgCO2 2H2O2MgO C OH Al(OH)3 AlO2【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

19、、为 F、为 Cl、? 为 Br、 ? 为 Ne。【详解】（1）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2，离子方（KOH和 H；程式为 2K+2H2O=2K +H2+2OH；故答案为： 2K+2H O=2K +H+2OH22（ 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、

20、为 F 与 H 形成为氢化物分别为 CH4、PH3 、HF，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； H

21、Br；（5） Mg与 CO反应生成 MgO和 C，化学方程式为 2Mg CO22MgO C； Na、 Al 最高2价氧化物的水化物分别为强碱NaOH和两性氢氧化物 Al （ OH） ，二者反应生成NaAlO 和32H2O，离子方程式为 OH Al(OH)3 AlO2 2H2O；故答案为： 2Mg CO2 Al(OH)32 2H22MgO C； OH AlOO；（ 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

22、错点（ 6），用电子式表示 CaF2 的形成过程，注意：电子是由氟失给钙，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 如图是元素周期表的一部分，按要求回答问题：(1)元素在周期表中位置是_。元素的最高价氧化物的化学式为_。(2)元素组成化合物电子式为_。(3)元素的单质与的最高价氧化物的水化物热的浓溶液反应的化学方程式为_。(4)元素与形成的化合物与元素的氢化物的水溶液反应的离子方程式为_。(5)元素形成的简单离子，其离子半径由小到大的顺序为_(用离子符号表示)。(6)AF 发生如图所示的转化，A、 B、 C、 D 为 中某种元素形成的单质，E、 F、 G 为B、

23、 C、 D 与A 形成的二元化合物，G 是一种常见温室气体，与B 可以反应生成E，E 中B 元素的质量分数为60%， F 为两性物质。A 和 F 的化学式分别为_、 _。B 与 G 反应的化学方程式为_ 。C 与 NaOH 溶液反应的离子方程式为_。【答案】第二周期第VIA 族 N2 52422OC+2H SO (浓 )CO +2SO +2H O3+2+22点燃323422 322MgO+CAl+3NH ?H O=Al(OH) +3NHMg Na ONa+Mg2+；综上可知 Mg2+Na+O2S2 ；（6） G 是一种常见温室气体，可推知G 为 CO2 ，结合 A、 B、 C、 D 为 中某种

24、元素形成的单质，且A 和 D 生成 G，推断 A 为 O2 或 C（碳单质）， F 为两性物质且F 为 C 与 A 形成的二元化合物，可推知F 为 Al2O3，因而 A 为 O2， D 为 C（碳单质）， C 为 Al； E 中 B 元素的质量分数为60%，结合 E 为 B 与 A 形成的二元化合物，E 中 O 元素的质量分数为1640，则 B 元素的相对原子质量为40-16=24，可推知 B40%，则 E 的相对分子质量为0.4为 Mg， E 为 MgO，结合 G 是一种常见温室气体，与生成 MgO 和 C，证明上述推断合理；综上 A 为为质）， E 为 MgO， F 为 Al2O3， G

25、为 CO2。由上分析知A 和 F 的化学式分别为O2， Al2O3；B 可以反应生成 E，即 CO2 与 Mg 点燃O2， B 为 Mg， C 为 Al；D 为 C（碳单点燃B 与 G 反应，即 Mg 与 CO2 反应，其化学方程式为 2Mg+CO22MgO+C；C 为 Al，则 C 与 NaOH 溶液反应的离子方程式 2Al+2OH+6H2O=2Al(OH) 4+3H2。【点睛】第一步，先看电子层数，因为微粒半径大小的决定因素是电子层数。电子层数越多，其半径越大。这里主要是指同一主族，不同族不能直接比较，不能认为具有3 个电子层的氯原子半径大于具有 2 个电子层的锂原子。第二步在电子层数相同

26、的情况下看核电荷数，因为核电荷数的多少是影响半径大小的次要因素。而核电荷数越多，其半径越小。第三步在电子层数和核电荷数相同的情况下看电子数，核外电子数是影响半径大小的最小因素。核外电子数越多，其半径越大。注意的是此三步不可颠倒。6 . 14 C14N16O35Cl235U238U中：在 6、 7、 8、 17、 92、 92（ 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

27、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

28、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 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；. (

29、3)Y 为 S元素 +6 价的氧化物 SO ，故答案为： SO ；33(4)X 为 H2S，H2S 在空气中变浑浊是因为被氧气氧化为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：2H2SO =2S2H2O；弱；电子层数增多，原子半径增大；2(5)Z 为 S 元素 +4 价的盐，如 Na SO ，可以与硫酸反应生成SO ，化学方程式为232H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2 +H2 O，故答案为：H2 SO4+Na2 SO3=Na2

30、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 146 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。7 图 1 是部分短周期元素的常见化合价与原子序数的关系图：请回答下列问题：(1)元素 F 在周期表中的位置为_(2)C、D、 E、 G 的简单离子半径由大到小的顺序为_(用离子符号表示 )。(3)二元化合物 X 是含有元素A 的 18 电子分子，3 g X(g)在 25 101 kPa 下完全燃烧生成稳定的化合物时放出 Q kJ的热量，写出表示X 燃烧热的热化学方程式：