2020-2021高考化学专题题库∶元素周期律的综合题附详细答案
一、元素周期律练习题（含详细答案解析）
1．有四种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所述： 元素 A B C D 结构、性质等信息 是短周期中（除稀有气体外）原子半径最大的元素，该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂 B与A同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性 元素的气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂 是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂 请根据表中信息填写：
(1)A原子的核外电子排布式________________．
(2)B元素在周期表中的位置____________________；离子半径：B________A（填“大于”或“小于”）．
(3)C原子的电子排布图是_______________________，其原子核外有___个未成对电子，能量最高的电子为___轨道上的电子，其轨道呈___________形．
(4)B的最高价氧化物对应的水化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为_______________________________，与D的氢化物的水化物反应的化学方程式为_____________________________．
【答案】1s22s22p63s1 第三周期第ⅢA族 小于
哑铃 Al（OH）3+NaOH═NaAlO2+2H2O 3HCl+Al（OH）3═AlCl3+3H2O 【解析】 【分析】
A是短周期中(除稀有气体外)原子半径最大的元素，该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂，所以A为Na元素；B与A同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性，则B为Al元素；C元素的气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂，则C为N元素；D是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂，则D为Cl元素，据此回答； 【详解】
(1)A为钠元素，A原子的核外电子排布式1s22s22p63s1； 答案为：1s22s22p63s1；
(2)B为铝元素，B元素在周期表中的位置第三周期第ⅢA族，电子层数相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以铝离子半径小于钠离子； 答案为：第3周期第ⅢA族；小于；
3 2p
(3)C为氮元素，C原子的基态原子的电子排布图是，其原
子核外有3个未成对电子，能量最高的电子为2p轨道上的电子，其轨道呈哑铃； 答案为：
；3；2p；哑铃；
(4)B为铝元素，A为Na元素，B的最高价氧化物对应的水化物与A的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式为：Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O；D的氢化物HCl，氯化氢与氢氧化铝反应的离子方程式为：3HCl+Al(OH)3═AlCl3+3H2O；
答案为：Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O；3HCl+Al(OH)3═AlCl3+3H2O。 【点睛】
(4)容易错，最高价氧化物的水化物与碱反应方程式为Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O；实际做题时，常用同学找不出Al(OH)3而用最高价氧化物Al2O3替代。
2．Q、W、X、Y、Z是5种短周期元素，原子序数逐渐增大，Q与W组成的化合物是一 种温室气体，W与Y、X与Y组成的化合物是机动车排出的大气污染物，Y和Z能形成原子个数比为1：1和1：2的两种离子化合物。
（1）W在元素周期表中的位置是______。
（2）2.24L（标准状况）XQ3被200mL 1mol/L QXY3溶液吸收后，所得溶液中离子浓度从大到小的顺序是______。
（3）WQ4Y与Y2的反应可将化学能转化为电能，其工作原理如图所示，a极的电极反应式是______。
（4）已知：W（s）+Y2（g）═WY2（g）△H=-393.5kJ/mol WY（g）+
Y2（g）═WY2
（g）△H=-283.0kJ/mol24g W与一定量的Y2反应，放出热量362.5kJ，所得产物的物质的量之比是______。
（5）X和Z组成的一种离子化合物，能与水反应生成两种碱，该反应的化学方程式是______。
【答案】第二周期IVA族 c（NO3-）＞c（H+）＞c（NH4+）＞c（OH-） CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O n（CO2）：n（CO）=1：3 Na3N+4H2O=3NaOH+NH3?H2O 【解析】 【分析】
Q、W、X、Y、Z是5种短周期元素，W与Y、X与Y组成的化合物是机动车排出的大气污染物，机动车排出的大气污染物常见的有CO和NO，W、X、Y原子序数依次增大，则W为C元素，X为N元素，Y为O元素；Q与W组成的化合物是具有温室效应的气体，为CH4气体，则Q为H元素；Y和Z能形成原子个数比为1：1和1：2的两种离子化合物，应为Na2O和Na2O2两种化合物，则Z为Na元素，以此解答该题。
【详解】
（1）W为C元素，有2个电子层，最外层电子数为4，位于周期表第二周期IVA族； 故答案为：第二周期IVA族；
（2）2.24L（标准状况）NH3为0.1mol，200mL1mol/L HNO3溶液含有HNO30.2mol，氨气被硝酸溶液吸收，溶液相当于含有0.1molHNO3与0.1molNH4NO3混合，铵根离子水解不大，溶液呈酸性，所得溶液中离子浓度从大到小的顺序是c(NO3-)＞c(H+)＞c(NH4+)＞c(OH-)； 故答案为：c(NO3-)＞c(H+)＞c(NH4+)＞c(OH-)；
（3）由图可知，电子从a极流出，a极为原电池负极，负极发生氧化反应，CH4O在负极上放电，电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O； 故答案为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；
（4）已知：①C(s)+O2 (g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol； ②CO(g)+
1O2 (g)=CO2(g)△H=-283.0kJ/mol； 21O2(g)=CO(g)△H=-110kJ/mol； 2由①-②得C(s)+
24gC的物质的量为2mol，与一定量的O2反应，若只生成二氧化碳，放出热量为
393.5kJ/mol×2mol=787kJ；若只生成一氧化碳，放出热量为110kJ/mol×2mol=220kJ，实际放出热量362.5kJ，故生成二氧化碳与一氧化碳，令生成二氧化碳的物质的量为x，一氧化碳的物质的量为y，所以x+y=2，393.5x+110y=362.5，解得x=0.5 mol，y=1.5 mol，所以n(CO2)：n(CO)=1：3；
故答案为：n(CO2)：n(CO)=1：3；
(5)X和Z组成的一种离子化合物，能与水反应生成两种碱，该化合物为Na3N，该反应的化学方程式是Na3N+4H2O=3NaOH+ NH3?H2O； 故答案为：Na3N+4H2O=3NaOH+ NH3?H2O。
3．高温下，正硅酸锂（Li4SiO4）能与CO2发生反应，对控制CO2的排放具有重要的理论意义和实用价值。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0~20min内CO2的平均反应速率为_____。
（4）在T1、T2温度下，恒容容器中c(CO2)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”）。
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