1、2020-2021 高考化学元素周期律的综合复习及答案一、元素周期律练习题（含详细答案解析）1 黑火药是我国古代四大发明之一，它的爆炸反应为：2KNO3+3C+SK2S+N2 +3CO2完成下列填空：（ 1）上述反应中的还原剂为 _，还原产物有 _，当有 1molKNO3 参加反应时，转移电子的数目为 _。（2） KNO3 晶体类型是 _，其晶体中存在的化学键有_。（3）硫原子的核外电子排布式为_，原子核外有_种不同能量的电子。将SO2和2Cl 分别通入品红溶液中，产生的现象是_；若将 SO22和 Cl 等体积混合后再缓缓通入品红溶液，发现品红溶液_，其原因是 _。（4） S、 C 和 N 三
2、种元素的原子半径从小到大的顺序是_； K2S 溶液中除OH-外其它各离子物质的量浓度的大小顺序为_。（5）下列事实能说明碳与硫两元素非金属性相对强弱的有_。a.同温同浓度溶液pH： Na2CO3 Na2SO4b.酸性： H2SO3 H2CO3c.CS2 中碳元素为 +4 价，硫元素为 -2 价d.分解温度：CH H S42【答案】 CK2S和 N2A离子键、共价键226 24 或 Ne3s 23p456N 离子晶体1s 2s 2p3s 3p品红溶液均褪色不褪色将 SO22和 Cl 等体积混合后在溶液中恰好完全反应生成了盐酸和硫酸，不再具有漂白性(或 SO2 2224) NCc(S2-)c(HS
3、-)c(H+) ac【解析】【分析】【详解】（1）该反应中 N、 S 元素化合价均降低，C 元素化合价升高，因此还原剂为C；还原产物为 K2S 和 N2；当有 1molKNO3 参加反应时，有1.5molC 参加反应， C 元素化合价从 0 价升高至+4 价，因此转移数目为1.5mol 4NAmol -1 =6NA；（2） KNO3 为活泼金属阳离子与含氧酸根阴离子组成的化合物，其晶体类型属于离子晶体；晶体中阴阳离子通过离子键连接，硝酸根内N 原子与 O 原子之间通过共价键连接，因此 KNO3 晶体中存在离子键、共价键；（3） S 原子核内质子数为16，核外电子数为16，因此核外电子排布式为：
4、 1s22s22p63s23p4或Ne3s 2 3p4；核外电子分别处于5 个不同的能级中，因此原子核外有5 种不同能量的电子； SO2具有漂白性，能够使品红溶液褪色，2HClO 具有漂白性，能够使Cl 与水反应生成的品红溶液褪色；将SO2222和 Cl 等体积混合后再缓缓通入品红溶液，SO 与 Cl 在水中能够发生反应： SO2 +Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，生成的 HCl、 H2SO4 均不具有漂白性，因此不能使品红溶液褪色；（4） C、N 原子核外电子层数小于S，因此 S 原子半径最大，C、 N 处于同一周期，核外电子层数相同，质子数越大，其半径越小，因此半径相对大小关系为：
5、NCS2-二级水解程度 水的电离程度，因此溶液中除OH-外离子浓度关系为：c(K+)c(S2-)c(HS-)c(H+)；（5） a同温同浓度溶液pH：Na2CO3Na2SO4，根据 “越弱越水解 ”，说明酸性：H2SO4H2 CO3， H2SO4、 H2CO3 分别对应 S、 C 的最高价氧化物对应水化物，可说明非金属性： SC，故 a 符合题意 ；b酸性： H2SO3H2CO3，说明亚硫酸电离出氢离子的能力强于碳酸，因H2SO3 并非 S 元素对应最高价氧化物对应水化物，不能说明碳元素与硫元素非金属性相对强弱，故b 不符合题意；c CS 中碳元素为 +4 价，硫元素为 -2 价，可直接说明S
6、 的非金属性强于C，所以 S 才显负2价，碳元素显示正价，故c 符合题意；423 杂化， CH4为非极性分子， H-C 键能较d分解温度： CH H S，其原因是 C、 S 均采取 sp强，在 1000 左右分解，而H2S 为极性分子， H-S-H 键角为 92.1o，由于 H-S 键能较弱，导致 H2S 在 300 左右分解，故不能据此比较C 元素与 S元素非金属性，故d 不符合题意；故答案为： ac。【点睛】常见非金属性的比较规律：1、由元素对应简单单质的氧化性判断：一般情况下，氧化性越强，元素对应非金属性越强；2、由单质和水反应程度判断：反应越剧烈，非金属性越强；3、由对应简单氢化物的稳
7、定性判断：氢化物越稳定，非金属性越强；4、由和氢气化合的难易程度判断：化合越容易，非金属性越强；5、由最高价氧化物对应水化物的酸性来判断：酸性越强，非金属性越强；值得注意的是：氟元素没有正价态，氧目前无最高正价，硝酸则因分子内氢键导致酸性较弱，所以最高价氧化物对应水合物的酸性最强的是高氯酸，而不是非金属性高于氯的氮、氧、氟。2 短周期主族元素X、Y、 Z、 W原子序数依次增大，X 原子最外层有6 个电子，Y 是至今发现的非金属性最强的元素，Z 在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，W 的单质广泛用作半导体材料。下列叙述不正确的是（）A最高正价由低到高的顺序：Z、 W、X、YB原子半径由大到小
8、的顺序：Z、 W、 X、 YC Z、 W 分别与 X 形成的化合物：均既能与酸又能与碱反应D简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序： Y、 X、 W 【答案】 A【解析】【分析】X、 Y、 Z、 W 原子序数依次增大，Y 是至今发现的非金属性最强的元素，Y 是 F 元素； X 原子最外层有6 个电子， X 是 O 元素； Z 在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，Z 位于第三周期、 A 族， Z 是 Al 元素； W 的单质广泛用作半导体材料，W 是 Si 元素。【详解】A主族元素最高正价等于族序数(O、F 除外 )， F 没有正价，故A 错误；B电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多
9、半径越小，原子半径由大到小的顺序： AlSiOF，故 B 正确；C Al2O3 是两性氢氧化物既能与酸又能与碱反应，SiO2 是酸性氧化物，能与碱反应生成硅酸盐， SiO2 也能与氢氟酸反应生成SiF4 气体和水，故 C 正确；D非金属性越强，气态氢化物越稳定，简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：HFH2O SiH4 ，故 D 正确；故选 A。【点睛】本题考查元素周期表和元素周期律，熟记元素及其化合物特殊的性质是解题关键，明确氟是至今非金属性最强的元素，无正价，SiO2 是酸性氧化物，但能与氢氟酸反应。3 煤粉中的氮元素在使用过程中的转化关系如图所示：(1)中 NH3 参与反应的化学方程式为
10、_。(2)焦炭氮中有一种常见的含氮有机物吡啶()，其分子中相邻的C 和N 原子相比，N原子吸引电子能力更_(填 “强”或 “弱 ”)，从原子结构角度解释原因：_。(3)工业合成氨是人工固氮的重要方法。2007 年化学家格哈德埃特尔证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意如图：下列说法正确的是_(选填字母 )。a. 图表示N2、 H2 分子中均是单键b. 图 图需要吸收能量c. 该过程表示了化学变化中包含旧化学键的断裂和新化学键的生成22-1(4)已知： N (g) O (g) = 2NO(g)H = a kJmolN2(g) 3H2(g) = 2NH3(g)-1H = b kJm
11、ol2H2(g) O2(g) = 2H2O(l)-1H = c kJmol反应后恢复至常温常压，中NH3参与反应的热化学方程式为 _。(5)用间接电化学法除去NO 的过程，如图所示：已知电解池的阴极室中溶液的pH 在47 之间，写出阴极的电极反应式：_。用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理：_。催化剂【答案】 4NH3+5O24NO+6H2O强C和 N 原子在同一周期(或电子层数相同 )， N 原子核电荷数更大，原子半径更小，原子核对外层电子的吸引力更强bc4NH3(g) + 6NO(g) =22-13 -+2 42-22NO + 2SO42-5N (g) + 6H O(l) H = (3c
12、-3a-2b) kJ mol2HSO+ 2e + 2H = S O+ 2H O+2H2O = N2+ 4HSO3-【解析】【分析】【详解】(1)氨气在催化剂条件下与氧气反应生成一氧化氮和水，为重要的工业反应，反应的化学方催化剂程式为 4NH3+5O24NO+6H2O；(2)由于 C 和 N 原子在同一周期 (或电子层数相同 )， N 原子核电荷数更大，原子半径更小，原子核对外层电子的吸引力更强，所以N 原子吸引电子能力更强；(3)a氮气中两个氮原子之间为三键，故a 错误；b分析题中图可以知道，图表示N2 、H2 被吸附在催化剂表面，而图表示在催化剂表面， N2 、H2 中化学键断裂，断键吸收能
13、量，所以图图需要吸收能量，故b 正确；c在化学变化中，氮分子和氢分子在催化剂的作用下断裂成氢原子和氮原子，发生化学键的断裂，然后原子又重新组合成新的分子，形成新的化学键，所以该过程表示了化学变化中包含旧化学键的断裂和新化学键的生成，故c 正确；答案选 bc。(4)中 NH参与的反应为： 4NH3(g) + 6NO(g) = 5N (g) + 6H O(l)；322已知： N2(g)2-1 O (g) = 2NO(g) H = a kJmoli；N2(g) 3H2(g) = 2NH3(g)-1H = b kJmol ii；222-12H (g) O (g) = 2H O(l)H = c kJmo
14、liii；根据盖斯定律 iii 3- i3可-ii得24NH322-1；(g) + 6NO(g) = 5N (g) + 6H O(l)H=(3c-3a-2b)kJ mol(5)阴极发生还原反应，据图可知亚硫酸氢根离子得电子被还原生成S2O42- ，电解质溶液显弱酸性，所以电极反应式为：2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O；据图可知S2O42- 与一氧化氮发生氧化还原反应，生成氮气和亚硫酸氢根，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，反应的离子方程式为：2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3 -。4 下表是元素周期表的一部分，回答相关的问题。（ 1）写出的元素符号 _。
15、（ 2）在这些元素中，最活泼的金属元素与水反应的离子方程式：（ 3）在这些元素中，最高价氧化物的水化物酸性最强的是_。_(填相应化学式，下同)，碱性最强的是 _。（4）这些元素中(除外 )，原子半径最小的是_(填元素符号，下同)，原子半径最大的是_。（5）的单质与的最高价氧化物的水化物的溶液反应，其产物之一是OX2， (O、 X 分别表示氧和的元素符号，即 OX2 代表该化学式 )，该反应的离子方程式为 (方程式中用具体元素符号表示 )_。（6）的低价氧化物通入足量Ba(NO3)2 溶液中的离子方程式_。【答案】 Mg2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2HClO4NaOHFNa2F+2OH
16、-=OF2 +2F-+H2O23- 2+24+3SO +2NO +3Ba +2H O=3BaSO +2NO+4H【解析】【分析】根据元素在元素周期表正的位置可以得出，为N 元素，为 F 元素，为 Na 元素，为 Mg 元素，为 Al 元素， Si 元素，为S元素，为 Cl 元素，为 Ar 元素，据此分析。【详解】（ 1）为 Mg 元素，则的元素符号为 Mg ；（ 2）这些元素中最活泼的金属元素为Na， Na 与水发生的反应的离子方程式为2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2 ；（3）这些元素中非金属性最强的是Cl 元素，则最高价氧化物对应的水化物为HClO4，这些元素中金属性最强的元素是Na
17、 元素，则最高价氧化物对应的水化物为NaOH；（4）根据元素半径大小比较规律，同一周期原子半径随原子序数的增大而减小，同一主族原子半径随原子序数的增大而增大，可以做得出，原子半径最小的是F 元素，原子半径最大的是 Na 元素；（5） F2与 NaOH 反应生成22-2-2OF ，离子方程式为2F +2OH =OF +2F +H O；（6）为 S 元素，的低价氧化物为SO2， SO2 在 Ba(NO3)2 溶液中发生氧化还原反应， SO2变成 SO42-， NO3-变成 NO，方程式为3SO23-2+24+。+2NO +3Ba+2H O=3BaSO +2NO+4H5 短周期元素Q、 R、 T、
18、W 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 CO2弱于 2H2 O 2MnO 2 2H 2 O+O 2【解析】【分析】由短周期元素Q、R、 T、 W 在元素周期表中的位置，可知Q、R 处于第二周期， T、 W 处于第三周期，其中
19、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 C 元素、 W 为 S 元素，非金属性： SC，则酸性：硫酸
20、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+O6 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
21、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 IO3- 的还原产物为碘单质，写出该反应的离子反应方程式：_ 。(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)溶液 2IO-2+3+3+10Fe+12H =I2+10Fe
22、 +6H2O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2IO3-2+ 23+2+10Fe+12H =I +10Fe+6H O，故答案为：-2+3+2
23、IO3+10Fe+12H =I2+10Fe +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。7X、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、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W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29。 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
24、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 _，晶体的配位数是 _。（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。（只写计算式）【答案】 sp2等电子体2NA 10Mg 原子的价电子排布式为3s2，3s轨道处于全满状226263d1011
25、206态，比较稳定， 失去一个电子比较困难2 8 1s2s 2p 3s 3p4s23N 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，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
26、 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H2CO3，结构式为，则中心原子 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
27、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818 个顶点，则晶体的配位数是8；故答+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：81114+643206=1，含有的 Cu 原子数为： 12=3，则晶胞的质量为=，设晶胞的84N AN A棱长为 d，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 A12061s22s22p63
28、s23p63d104s1；3。2N A8 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：_(4)某同学设计实验用图 2 所示装置证明元素A、 B、 F 的非金属性强弱 (其中溶液 b 和溶液 c均足量 )。溶液 b 为 _溶液 c 中发生反应的离子方程式为_【答案】第三周期第
29、 A 族S2O2 NaAl3C2H6(g) 7/2O2(g)=2CO2(g) 3H2O(l)H10QkJ/mol 饱和 NaHCO2- CO2-3 溶液SiO32 H2O=H2SiO3 CO3【解析】【分析】根据题意可知，本题考查元素周期表，元素化合价、离子半径大小、热化学方程式的书写，运用元素周期律、离子半径大小比较方法、热化学方程式书写步骤分析。【详解】（1）由图 1 分析可得， A 为 C， B 为 N、 C 为 O、 D 为 Na、 E 为 Al 、 F 为 Si、G 为 S,因此F 在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；（ 2）电子层越多，离子半价越大，
30、具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，则 S2O 2 Na Al 3 ，故答案为： S2 O2Na Al 3；(3) 二元化合物 X 是含有元素A 的 18电子分子， X 为 C2 H6， 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，则 X 燃烧热的热化学方程式为C2H6(g) 7O2(g)=2CO 2(g) 3H 2O(l)H 10QkJ/mol ；2故答案为： C2H 6(g) 7H 10QkJ/mol ；O2(g)=2CO 2(g) 3H2O(l)2（4）证明元素A 、 B、 F 的非金属性强弱，则应用A 、B 、 F 对应的最高
31、价氧化物的水化物和其相应盐进行反应来验证，因此溶液a 和 b、 c 分别为 HNO 3 、饱和 NaHCO 3、Na 2SiO3溶液；故答案为：饱和NaHCO 3 溶液；溶液 b 中产生的二氧化碳通入c 中 Na2SiO 3 溶液中发生反应的离子方程式为SiO 32- CO2H2O=H 2SiO3 CO32- ；故答案为： SiO 32- CO2H 2O=H 2SiO3 CO32- 。9X、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
32、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X6Y6，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 YX4 还原 ZOx 以消除其污染。已知：4222-1YX (g) +4ZO (g)=4ZO(g)+YO(g)+2X O(g) H=-574 kJmol-1YX4(g)+4ZO(g)=2Z(g)十 YO2(g) +2X2 O(g) H = -1160kJ mol试写出用YX4 还原 ZO2 至 Z2 的热化学方程式_。【答案】第三周期A 族N3-+ 3H2O ?NH3+3OH-大Ar3d5 4s2）sp3 杂化4-2+Mn2+3+242222MnO + 5Fe +8 H+5Fe +4 H OCH (g)+2NO (g) N(g)+CO (g)+2H O(g)H=867kJ mol -1【解析】【分析】
