1、备战高考化学 元素周期律 培优 易错 难题练习 ( 含答案 ) 及答案解析一、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
2、 )，写出其溶液与g 的氧化物反应的离子方程式 :_ 。【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；
3、Si 单质的一种用途是可以制光电池；（ 4） b 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 已知 A、 B、 C、 D、 E、 F 均为短周期主族元素，且它们的原子序数依次增大.B
4、 和 E 同主族， A、 B 在元素周期表中处于相邻的位置，C元素原子在同周期主族元素中原子半径最大， D 是地壳中含量最多的金属元素，E元素原子的最外层电子数是电子层数的2 倍 .请回答下列问题：（ 1）画出 F 的原子结构示意图 _。（ 2） B、C、 E 对应简单离子的半径由大到小的顺序为_（用具体微粒符号表示）。（3） A 的气态氢化物与其最高价氧化物对应水化物反应，生成的化合物属于_（填 “离子化合物 ”或 “共价化合物 ”）。（ 4）加热条件下， B 单质与 C 单质的反应产物的电子式为 _。（ 5） D 元素最高价氧化物对应水化物与 C 元素最高价氧化物对应水化物的溶液反应的化学
5、方程式为 _。【答案】S2- O2- Na+离子化合物Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O【解析】【分析】A、 B、 C、 D、E、 F 均为短周期主族元素，且它们的原子序数依次增大，B 和 E 同主族， D是地壳中含量最多的金属元素，则D 为 Al 元素； E、 F 原子序数均大于Al，处于第三周期，而 E 元素原子的最外层电子数是电子层数的2 倍，最外层电子数为6，故 E 为 S元素， F 为 Cl； B 和 E 同主族，则 B 为 O 元素； A、 B 在元素周期表中处于相邻的位置，A 为N 元素； C 元素原子在同周期主族元素中原子半径最大，处于IA 族，原子序
6、数介于氧、铝之间，故 C 为 Na，以此分析解答。【详解】(1)根据上述分析可知：F 为 Cl 元素，原子结构示意图为，故答案：。(2)根据上述分析可知：B 为 O 元素， C 为 Na 元素， E 为 S 元素，电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，离子电子层越多离子半径越大，故离子半径：S2- O2- Na+，故答案为： S2- O2- Na+；(3)根据上述分析可知：A 为 N 元素， A 的气态氢化物、最高价氧化物对应水化物分别为氨气、硝酸，二者反应生成硝酸铵，属于离子化合物，故答案为：离子化合物；(4)根据上述分析可知：B 为 O 元素， C 为 Na 元素，加热条件下氧气
7、与钠的反应生成Na2O2，含有离子键、共价键，所以电子式为：，故答案：；(5)根据上述分析可知：D 为 Al 元素， C 为 Na 元素。 Al 的最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3， Na 最高价氧化物对应水化物NaOH , 两者能发生中和反应，反应的化学方程式为： Al(OH)322322+ NaOH = NaAlO + 2H O，故答案： Al(OH)+ NaOH = NaAlO + 2H O。3 元素周期表是学习化学的重要工具。下表为8 种元素在周期表中的位置。（1）如图所示的模型表示的分子中，可由A、 D 形成的是 _。c 与氯气反应生成的二元取代物有_种， d 分子的结构简式
8、_。（2） Na 在 F 单质中燃烧产物的电子式为_。该燃烧产物中化学键的类型为：_。上述元素的最高价氧化物的水化物中，碱性最强的是_(写化学式 )。（3） A 与 D 组成的化合物中，质量相同，在氧气中完全燃烧消耗氧气最多的是：_（4）关于（ 1）中 d 分子有下列问题：d 分子中同一平面的原子最多有_个。若用 C4H9 取代 d 上的一个H 原子，得到的有机物的同分异构体共有_种。【答案】 acd 1Na+:O:O:2-Na+离子键和非极性共价键KOH4CH 13 16【解析】【分析】A 为 H、 D 为 C、 F 为 O、 G 为 Mg 、Q 为 Al、 M 为 S、R 为 Cl、 N
9、为 K；(1)由 A、 D 形成的是烃，据此选择； c 为甲烷，与氯气反应生成的二元取代物为二氯甲烷，按空间构型判断种类， d 为甲苯，据此写分子的结构简式；(2)Na 在 F 单质中燃烧产物为过氧化钠，据此写电子式并判断化学键的类型；上述元素中金属性最强的元素其最高价氧化物的水化物碱性最强；(3)A 与 D 组成的化合物为烃，质量相同，在氧气中完全燃烧消耗氧气最多的是氢质量分数最大的那个；(4) d 分子为甲苯， C4H9 有 4 种，据此回答；【详解】(1)由 A、 D 形成的是烃，据此选择acd；答案为： acd；c 为甲烷，与氯气反应生成的二元取代物为二氯甲烷，甲烷是正四面体结构，故二
10、氯甲烷只有一种；答案为： 1；d 为甲苯，其结构简式为；(2)Na 在 F 单质中燃烧产物为过氧化钠，其电子式为Na + :O:O:2- Na + ，所含化学键为离子键和非极性共价键；上述元素中金属性最强的元素为K，则最高价氧化物的水化物碱性最强的为 KOH；答案为： Na + :O:O:2- Na + ；离子键和非极性共价键；KOH；(3)A 与 D 组成的化合物为烃，等质量的甲烷、乙烯和甲苯中，氢质量分数最大的是甲烷，在氧气中完全燃烧消耗氧气最多的是甲烷；答案为：甲烷；(4) d 分子为甲苯，甲苯分子中有一个甲基，甲基是四面体结构，最多13 个原子共面；答案为： 13；甲苯苯环上一个H 被
11、 C4 94 9和甲基可以处以邻位、间位和对位，49H取代时， C HC H有 4 种，可得 12种同分异构体，当甲苯的甲基上有一个H 被 C4H9 替代，又可得到可得4种同分异构体，故一共16 种；答案为： 16。4 完成下列问题：(1)氮和磷氢化物热稳定性的比较：NH3_PH3（填 “ 或”“ Q2Q +Q 4Q3 2Q +Q bc FeO42-23-2+3e +4H O=Fe(OH) +5OHZn+2OH-2e =Zn(OH)【解析】【分析】(1)根据元素的非金属性越强，其相应的简单氢化物越稳定分析；(2)PH3 与 HI 反应产生PH4I，相当于铵盐，具有铵盐的性质；(3)根据旧键断裂
12、吸收的能量减去新键生成释放的能量的差值即为反应热，结合燃烧反应为放热反应分析解答；(4)根据在原电池中，负极失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应，结合物质中元素化合价及溶液酸碱性书写电极反应式。【详解】(1)由于元素的非金属性：NP，所以简单氢化物的稳定性：NH3PH3；(2) a铵盐都能与NaOH 发生复分解反应，所以PH4I也能与NaOH 发生反应，a 错误；b铵盐中含有离子键和极性共价键，所以PH4 I 也含离子键、共价键，b 正确；c铵盐不稳定，受热以分解，故PH4I 受热也会发生分解反应，c 正确；故合理选项是bc；(3)1 mol H 2O 中含 2 mol H-O 键
13、，断开1 mol H-H、1 mol O=O、 1 mol O-H 键需吸收的能量分别为 Q1、 Q2、 Q3 kJ，则形成1 mol O-H 键放出 Q3 kJ 热量，对于反应 H2(g)+1O2(g)=H2O(g)，2断开 1 mol H-H 键和1112mol O=O 键所吸收的能量 (Q+Q ) kJ，生成 2 mol H-O 新键释放的221能量为 2Q3 kJ，由于该反应是放热反应，所以2Q3 -(Q1+Q2)0，2Q1+Q24Q3，故合理选项2是；(4)在原电池中负极失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应。根据高铁电池总反应为： 3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn
14、(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH可知： Fe 元素的化合价由反应前K2FeO4 中的 +6 价变为反应后Fe(OH)3 中的 +3 价，化合价降低，发生还原反应，所以正极的电极反应式为：FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-； Zn 元素化合价由反应前Zn 单质中的0 价变为反应后Zn(OH)2 中的 +2 价，化合价升高，失去电子，发生氧化反应，所以负极的电极反应式为Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2。【点睛】本题考查了元素周期律的应用及键能与反应热的关系、原电池反应原理的应用。元素周期律是学习化学的重要规律，要掌握物质性质变化的规律及物质的特殊性，结合具体物质分析
15、。在化学反应过程中伴随的能量变化可能是热能、电能及光能，化学能的断裂与形成是能量变化的根本原因。在书写原电池电极反应式时要结合元素化合价升降及电解质溶液的酸碱性分析，明确负极发生氧化反应，正极发生还原反应。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
16、、 C、 D 为 中某种元素形成的单质，E、 F、 G 为B、 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N2O5C+2H2SO4(浓 )CO2 +2SO +2H2O3+4 +2+2 2点燃32322 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，
17、可推知G 为 CO2，结合 A、 B、 C、 D 为 中某种元素形成的单质，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40%，则 E 的相对分子质量为1640，则 B 元素的相对原子质量为40-16=24，可推知 B0.4为 Mg， E 为 MgO，结合 G 是一种常见温室气体，与B 可以反应生成E，即 CO2 与 Mg 点燃
18、生成 MgO 和 C，证明上述推断合理；综上A 为为 O2， B 为 Mg， C 为 Al；D 为 C（碳单质）， E 为 MgO， F 为 Al232O， G为 CO 。由上分析知A 和 F 的化学式分别为O2， Al2O3；B 与 G 反应，即 Mg 与 CO2点燃2MgO+C；反应，其化学方程式为22Mg+COC 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
19、大于具有2 个电子层的锂原子。第二步在电子层数相同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。6X、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， 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2
20、9。 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 原子的个数为位数是 _。_，晶体的配（5） R 元素的基态原子的核外电子排布式为_；Y 与 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
21、计算式）【答案】 sp2等电子体A2，3s轨道处于全满状2N 10 Mg 原子的价电子排布式为3s态，比较稳定，失去一个电子比较困难226263d101120632 8 1s2s 2p 3s 3p4s2N 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，
22、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H2 3，则中心原CO ，结构式为子 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
23、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 个顶点，则晶体的配位数是8；故答8 +1=2；离体心钾原子最近的钾原子处于晶胞的8案为： 2； 8（5）铜基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1；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 A棱长为 d
24、，则 d3=2061206，则 R 原子和Y 原子之间的最短距离为3；故答案为：N A2N A12061s22s22p63s23p63d104s1；3。2N A14141635Cl、 922352387 .在 6C 、 7N、 8O、 17U、 92 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
25、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 _。【答案】14C1414C16弱电子层数增多，原子67 N68 O 5 SO3 2H2S O2=2S 2H2O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，
26、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；. (3)Y 为 S元素 +6 价的氧化物 SO ，故答案为： SO ；33
27、(4)X 为 H S，H S 在空气中变浑浊是因为被氧气氧化为S，反应为2H S O =2S 2H O，22222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 Na SO ，可以与硫酸反应生成SO ，化学方程式为232H SO +Na SO =Na SO +SO +H O，故答案为： H SO +Na SO =Na SO+SO +H O。2423242224232422【点睛】本题注意区分
28、 ，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。818
29、69 年俄国化学家门捷列夫制出第一张元素周期表，到现在形成的周期表经过了众多化学家的艰辛努力，历经 142 年，元素周期表体现了元素位构性的关系，揭示了元素间的内在联系。如图是元素周期表的一部分，回答下列问题。（1）元素 Ga 在元素周期表中的位置为：_（写明周期和族）。（2） Sn 的最高正价为 _， Cl 的最高价氧化物对应水化物的化学式为_， As 的气态氢化物为 _。（3）根据元素周期律，推断：阴影部分元素氢化物热稳定性最高的是_（填化学式）。H3AsO4、 H2SeO4 的酸性强弱： H3AsO4 _H2SeO4（填“”、“”或“=”）。氢化物的还原性：H2 O_H2S=”）。（填“
30、”、“”或“（4）可在图中分界线（虚线部分）附近寻找_（填序号）。ABCD. 优良的催化剂. 半导体材料. 合金材料. 农药（5） Se2Cl2 常用作分析试剂，其电子式为_。硒（ Se）化铟（ In）是一种可应用于未来超算设备的新型半导体材料。下列说法正确的是_（填字母）。A. 原子半径： InSe B. In 的金属性比 Se 强C. In 的金属性比Al 弱D. 硒化铟的化学式为InSe2工业上常从电冶铜的阳极泥中提取纳米硒。向浆化的阳极泥中通入氯气，Cu2Se 被溶液中的 HClO氧化为 H2SeO3 及 CuCl2，反应中HClO与 Cu2Se 的物质的量之比为_。（ 6）请设计实验
31、比较 C、Si 的非金属性强弱顺序（可供选择的药品有： CaCO3 固体、稀硫酸、盐酸、饱和 NaHCO3 溶液、饱和 Na2CO3 溶液、硅酸钠溶液，化学仪器根据需要选择）。实验步骤实验现象与结论在试管中加入 _，再加入 _，将生成气体通过现象： _；结论：非金属性C Si_洗气后，通入_；【答案】 4， A+4 HClO43 BABAsH HF4：1 CaCO3 固体盐酸NaHCO3 溶液Na2SiO3 溶液生成白色胶状沉淀【解析】【分析】【详解】（1） Ga 和 Al 同主族，在 Al 的下一个周期，即第四周期，第A 族，故答案为：4； A；（2） Sn 和碳同主族，最高价是 +4 价； Cl 的最高价是 +7价，最高价氧化物对应水化物的化学式为 HClO4； As 和 N 元素同主族，所以最低负价是 - 3价， As 的气态氢化物为AsH3；故答案为： +4； HClO4； AsH3；（3）同主族元素从上到下，氢化物稳定性减弱，同周期元素从右到左，氢化物稳定性减弱，所以阴影部分元
