2020-2021高考化学备考之元素周期律压轴突破训练∶培优篇及答案

2020-2021高考化学备考之元素周期律压轴突破训练∶培优篇及答

案

一、元素周期律练习题（含详细答案解析）

1．下表为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑨在表中的位置，回答问题： 族 周期 1 2 3 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 ① ⑥ ⑦ ② ⑧ ③ ④ ⑨ ⑤

（1）表中用于半导体材料的元素在周期表中的位置是__________________。 （2）③、④、⑧的原子半径最小是___________________（用元素符号回答）。 ．．．．（3）⑤、⑥、⑦的最高价氧化物对应的水化物，碱性最强的是__________（用化学式回．．．答）。

（4）②、③、④的气态氢化物，稳定性最强的是__________（用结构式回答）。 ．．．（5）②和③按原子数1:2形成的化合物的电子式为____________，该晶体气化的过程中克．．．服的微粒间作用力为_______________________。

（6）③和⑧形成的化合物属于_______________（填“离子化合物”或“共价化合物”），该晶体属于________晶体（填“离子”、“分子”、“原子”）。 （7）元素⑤、⑦的最高价氧化物的水化物互相反应的化学方程式为：___________________。

【答案】第3周期IVA族 F NaOH H－F 原子 Al(OH)3+NaOH＝NaAlO2+2H2O 【解析】 【分析】

根据元素①～⑨在表中的位置可知分别是H、C、O、F、Na、Mg、Al、Si、Cl。据此解答。 【详解】

（1）半导体材料应在金属与非金属交界处寻找，根据上述元素周期表的部分结构，半导体材料是晶体硅，位于第三周期第IVA族；

（2）同周期从左向右原子半径减小，同主族从上到下原子半径增大，因此原子半径大小顺序是Mg＞O＞F，即原子半径最小的是F；

（3）同周期从左向右金属性减弱，金属性越强，其最高价氧化物的水化物的碱性越强，即NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，碱性最强的是NaOH；

分子间作用力 共价化合物

（4）同周期从左向右非金属性增强，其氢化物的稳定性增强，因此氢化物的稳定性：HF＞H2O＞CH4，最稳定的氢化物是HF，其结构式为H－F； （5）②和③按原子数1:2形成的化合物是CO2，其电子式为：子晶体，熔化时克服分子间作用力；

（6）③和⑧构成的化合物是SiO2，属于共价化合物，其晶体为原子晶体；

（7）⑤是钠元素，其最高价氧化物的水化物是NaOH，⑦是Al，其最高价氧化物的水化物是Al(OH)3，Al(OH)3表现两性，与碱反应的化学方程式为Al(OH)3＋NaOH＝NaAlO2＋2H2O。

，CO2属于分

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．下表是元素周期表的一部分，回答相关的问题。

（1）写出④的元素符号__。

（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⑨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）②的单质与③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②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）⑦的低价氧化物通入足量Ba(NO3)2溶液中的离子方程式__。

【答案】Mg 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ HClO4 NaOH F Na 2F2+2OH-=OF2+2F-+H2O 3SO2+2NO3-+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+ 【解析】 【分析】

根据元素在元素周期表正的位置可以得出，①为N元素，②为F元素，③为Na元素，④为Mg元素，⑤为Al元素，⑥Si元素，⑦为S元素，⑧为Cl元素，⑨为Ar元素，据此分析。 【详解】

（1）④为Mg元素，则④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OF2，离子方程式为2F2+2OH-=OF2+2F-+H2O；

（6）⑦为S元素，⑦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3SO2+2NO3-+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+。

4．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 周期 一 二 三 四 ⅠA ① ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ? ? ② ③ （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）写出⑦⑧⑨与①形成的简单化合物中最稳定的分子式________。写出⑧⑩两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⑨⑩?与①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④的单质置换出⑦的单质的化学反应方程式：__________________。②和⑥两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⑤与⑨组成的二元化合物的形成过程________________________。

＋－

【答案】Ne F Br2 2K＋2H2O＝2K＋H2↑＋2OH HF H3PO4 HCl HBr 2Mg＋

CO22MgO ＋C OH－＋Al(OH)3＝AlO2－＋2H2O

【解析】 【分析】

由元素在周期表中位置，可知①为H、②为Na、③为K、④为Mg、⑤为Ca、⑥为Al、⑦为C、⑧为P、⑨为F、⑩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Br2； 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KOH和H2，离子方程式为 2K+2H2O=2K＋+H2↑+2OH－； 故答案为： 2K+2H2O=2K+H2↑+2OH；

（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，⑦为C、⑧为P、⑨为F与H形成为氢化物分别为CH4、PH3、HF，非金属性F>C>P,形成的简单化合物中最稳定的分子式HF。⑧为P⑩为Cl，非金属性Cl>P，所以最高价含氧酸的酸性酸性：HClO4＞H3PO4，故答案为：HF；H3PO4； （4）⑨⑩?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；HBr； （5）Mg与CO2反应生成MgO和C，化学方程式为2Mg＋CO2

2MgO ＋C；Na、Al最高

＋

－＋

－

价氧化物的水化物分别为强碱NaOH和两性氢氧化物Al（OH）3，二者反应生成NaAlO2和H2O，离子方程式为 OH－＋Al(OH)3＝AlO2－＋2H2O； 故答案为：2Mg＋CO2

2MgO ＋C； OH－＋Al(OH)3＝AlO2－＋2H2O；

（6）F与Ca形成离子化合物CaF2，用电子式表示⑤与⑨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，易错点（6），用电子式表示CaF2的

。