高考化学元素周期律-经典压轴题及答案解析
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备战高考化学压轴题之元素周期律(备战高考题型整理,突破提升)及答案一、元素周期律练习题(含详细答案解析)1.X、Y、Z、E、F五种元素的原子序数依次递增。
已知:①F位于周期表中第四周期IB族,其余的均为短周期主族元素:②E的氧化物是光导纤维的主要成分;③Y原子核外L层电子数为奇数;④X是形成化合物种类最多的元素;⑤Z原子p轨道的电子数为4。
请回答下列问题:(1)写出一种X元素形成氢化物的化学式_____________。
(2)在1个由F与Z形成的2F Z晶胞中(结构如图所示)所包含的F原子数目为____________个。
NH的氮原子提供的__________形成配位键。
(3)在[F(NH3)4]2+离子中,2+F的空轨道接受3(4)常温下X、Z和氢元素按原子数目1:1:2形成的气态常见物质A是__________(写名称),A物质分子中X原子轨道的杂化类型为__________,1molA分子中 键的数目为N。
__________A(5)X、Y、E三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为__________(写元素符号)。
【答案】CH4 4 孤电子对甲醛sp2杂化 3 Si<C<N【解析】【分析】X、Y、Z、E、F五种元素的原子序数依次递增。
根据①F位于周期表中第四周期IB 族可判断其为Cu;根据②E的氧化物是光导纤维的主要成分可判断E为Si;根据④X是形成化合物种类最多的元素可判断X为C;根据③Y原子核外L层电子数为奇数且原子序数比X的大可判断其属于第二周期的元素,可能为N或F;根据⑤Z的原子P轨道的电子数为4推测出Z可能为O或S,但E的原子序数大于Z,E为Si,所以Z只能为O,处于C和O之间的Y只能为N,所以X、Y、Z、E、F分别为C、N、O、Si、Cu,据此解题。
【详解】(1)X为C,X元素形成的氢化物有很多,有烷烃、烯烃、炔烃等,其中的一种的化学式为CH4;(2)2F Z为Cu2O,根据化学式中原子个数比Cu:O=2:1,然后算出图中该晶胞的黑球个数为:1×4=4,白球个数为:8×1/8+1=2,所以黑球代表的是Cu原子,白球代表的是O原子,所以该晶胞中所包含的Cu原子数目为4个;NH的氮原子提供的孤电子对形成配位键;(3)在[Cu(NH3)4]2+离子中,2+Cu的空轨道接受3(4)常温下C、O和氢元素按原子数目1:1:2形成的气态常见物质A是甲醛,甲醛分子中C 原子可以形成四个化学键,因为碳的价电子数是4,其中,有两个单电子一起与氧的两个电子形成C=O,C剩余的两个单电子各与两个H形成两个C-H键,双键中含有一条σ键和一条π键,两条C-H单键都是σ键,所以σ键数=2+1=3,杂化轨道数=σ键数+孤对电子数(C无孤对电子,所以孤对电子数为0),所以杂化轨道数=3,为sp2杂化,1mol HCHO分子N;中σ键的数目为3A(5)X、Y、E三种元素分别为C、N、Si,根据每周期第一种元素电离能最小,最后一种元素的电离能最大,呈逐渐增大的趋势;同族元素从上到下第一电离能变小来进行判断,C、N、Si的第一电离能数值由小到大的顺序为:Si<C<N。
高考化学压轴题专题元素周期律的经典综合题含详细答案一、元素周期律练习题(含详细答案解析)1.高温下,正硅酸锂(Li 4SiO 4)能与CO 2发生反应,对控制CO 2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,Li 4SiO 4与CO 2发生如下反应:Li 4SiO 4(s)+CO 2(g)Li 2SiO 3(s)+Li 2CO 3(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CO 2的平均反应速率为_____。
(4)在T 1、T 2温度下,恒容容器中c(CO 2)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”)。
若T 1温度下,达到平衡时c(CO 2)为amol·L -1,保持其他条件不变,通入一定量的CO 2,重新达到平衡时c(CO 2)为bmol·L -1。
试比较a 、b 的大小,并说明理由_____。
【答案】5 SiO 2 钠元素和锂元素均为第ⅠA 族元素,Na 原子有3个电子层,Li 原子有2个电子层,原子半径Na>Li ,则原子核对外层电子的吸引能力:Na<Li ,失电子能力:Na>Li ,因此金属性Na 强于Li ()21c CO 0.005mol·L -1·min -1 放热 a=b ,通入一定量的CO 2,平衡会正向进行,但由于温度不变,该反应的平衡常数K=()21c CO 不变,故达到新平衡时c (CO 2)不变,即a=b【解析】【分析】【详解】(1)硅是14号元素,基态硅原子的核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 2,其核外电子共占有5种能量不同的轨道;Li 、C 、Si 的最高价氧化物分别为Li 2O 、CO 2、SiO 2,Li 2O 是离子晶体、CO 2是分子晶体、SiO 2是原子晶体,故答案为:5;SiO 2;(2) 钠元素的金属性比锂强,从原子结构解释:钠元素和锂元素均为第ⅠA 族元素,Na 原子有3个电子层,Li 原子有2个电子层,原子半径Na>Li ,则原子核对外层电子的吸引能力:Na<Li ,失电子能力:Na>Li ,因此金属性Na 强于Li ,故答案为:钠元素和锂元素均为第ⅠA 族元素,Na 原子有3个电子层,Li 原子有2个电子层,原子半径Na>Li ,则原子核对外层电子的吸引能力:Na<Li ,失电子能力:Na>Li ,因此金属性Na 强于Li ;(3)平衡常数等于生成物的平衡浓度幂之积除以反应物的平衡浓度幂之积,根据化学反应方程式Li 4SiO 4(s)+CO 2(g)Li 2SiO 3(s)+Li 2CO 3(s),反应物为气体的是二氧化碳,生成物均为固体,则平衡常数()21K=c CO ;反应中固体增加的质量即为消耗的CO 2的质量,反应20min 消耗的CO 2的质量为8.8g ,∆c(CO 2)=8.8g÷44g/mol÷2L=0.1mol·L -1,则0~20min 内CO 2的平均反应速率()()-12-1-12c CO 0.1mol L CO ===0.005mol L min t 20minυ∆⋅⋅⋅∆,故答案为:()21c CO ;0.005mol·L -1·min -1; (4)由图像分析可知,T 1先达到平衡,则温度T 1>T 2,T 2到T 1的过程是升温,c(CO 2)增大,平衡逆向移动,则该反应是放热反应;若T 1温度下,达到平衡时c(CO 2)为amol·L -1,保持其他条件不变,通入一定量的CO 2,平衡会正向进行,但由于温度不变,该反应的平衡常数K=()21c CO 不变,故达到新平衡时c (CO 2)不变,即a=b ,故答案为:放热;a=b ,通入一定量的CO 2,平衡会正向进行,但由于温度不变,该反应的平衡常数K=()21c CO 不变,故达到新平衡时c (CO 2)不变,即a=b 。
高考化学元素周期律-经典压轴题含答案一、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:元素结构、性质等信息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B B与A同周期,其最高价氧化物的水化物呈两性C元素的气态氢化物极易溶于水,可用作制冷剂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 3 2p 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)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。
备战高考化学压轴题之元素周期律(备战高考题型整理,突破提升)含详细答案一、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ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0周期1①2②③④3⑤⑥⑦⑧⑨(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 分子间作用力共价化合物原子 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;(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 >H 2O >CH 4,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CO 2,其电子式为:,CO 2属于分子晶体,熔化时克服分子间作用力;(6)③和⑧构成的化合物是SiO 2,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 =NaAlO 2+2H 2O 。
高考化学—元素周期律的综合压轴题专题复习附详细答案一、元素周期律练习题(含详细答案解析)1.下表列出了①~⑩十种元素在周期表中的位置。
族周期ⅠA01①ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA2②④⑩3⑤⑥⑦③⑧⑨回答下列问题:(1)①、④按原子个数比1:1 组成的分子的电子式为____________________ ;由②、④两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②和⑨两种元素的非金属性强弱:________________________ 。
(4)元素③的气态氢化物和元素⑧的气态氢化物中,易于制备的是____________________(填化学式)(5)元素⑤的最高价氧化物对应的水化物与元素⑦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①、④、⑤两两之间可以形成两种类型的化合物,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:______________________。
【答案】 O=C=O Ne O 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2HClO4+Na2CO3=CO2↑+2NaClO4 +H2O H2S Al(OH) 3 +OH- = AlO2- +2 H2O H2O(或H2O2) Na2O(或Na2O2或NaH)【解析】【分析】从表中元素所在的位置,可推出①为氢(H),②为碳(C),③为磷(P),④为氧(O),⑤为钠(Na),⑥为镁(Mg),⑦为铝(Al),⑧为硫(S),⑨为氯(Cl),⑩为氖(Ne)。
备战高考化学压轴题之元素周期律(备战高考题型整理,突破提升)含答案解析一、元素周期律练习题(含详细答案解析)1.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、ⅢA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,质子数越多半径越小,原子半径由大到小的顺序:Al>Si>O>F,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:HF>H2O> 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。
2.A、B、C、D、E均为短周期主族元素,其原子序数依次增大。
其中A元素原子核内只有1个质子;A与C,B与D分别同主族;B、D两元素原子序数之和是A、C两元素原子序数之和的2倍。
请回答下列问题:(1)由上述元素组成的下列物质中属于非电解质的是________(填字母编号)。
高考化学压轴题之元素周期律(高考题型整理,突破提升)一、元素周期律练习题(含详细答案解析)1.下表列出了①~⑩十种元素在周期表中的位置。
族周期ⅠA01①ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA2②④⑩3⑤⑥⑦③⑧⑨回答下列问题:(1)①、④按原子个数比1:1 组成的分子的电子式为____________________ ;由②、④两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②和⑨两种元素的非金属性强弱:________________________ 。
(4)元素③的气态氢化物和元素⑧的气态氢化物中,易于制备的是____________________(填化学式)(5)元素⑤的最高价氧化物对应的水化物与元素⑦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①、④、⑤两两之间可以形成两种类型的化合物,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:______________________。
【答案】 O=C=O Ne O 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2HClO4+Na2CO3=CO2↑+2NaClO4 +H2O H2S Al(OH) 3 +OH- = AlO2- +2 H2O H2O(或H2O2) Na2O(或Na2O2或NaH)【解析】【分析】从表中元素所在的位置,可推出①为氢(H),②为碳(C),③为磷(P),④为氧(O),⑤为钠(Na),⑥为镁(Mg),⑦为铝(Al),⑧为硫(S),⑨为氯(Cl),⑩为氖(Ne)。
备战高考化学——元素周期律的综合压轴题专题复习含答案一、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ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0周期1①2②③④3⑤⑥⑦⑧⑨(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 分子间作用力共价化合物原子 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;(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:,CO2属于分子晶体,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。
高考化学元素周期律-经典压轴题附答案解析一、元素周期律练习题(含详细答案解析)1.已知元素X 、Y 均为短周期元素,X 元素的一种核素常用于测文物的年代,Y 元素原子半径是所有原子中最小的,元素X 、Y 可形成两种常见化合物M 和N ,已知M 可以使高锰酸钾酸性溶液褪色,M 分子中所含X 元素的质量是Y 元素质量的6倍,且M 的相对分子质量为56。
N 是一种常用溶剂,它的实验式XY 。
回答下列问题:(1)符合条件的M 的有 ______种。
(2)任意写一种不带支链的M 的结构简式__________。
(3)若在N 与液溴的混合液中加入铁粉可以发生反应(在如图装置a 容器中反应),则:①写出a 容器中发生的所有反应的化学方程式:_____________。
②d 容器中NaOH 溶液的作用是_____________。
(4)在碘水中加入N 振荡静置后的现象是__________。
(5)等质量M 、N 完全燃烧时消耗O 2的物质的量较多的是________(填“M ”或“N ”)。
【答案】3 CH 2=CH -CH 2-CH 3 2Fe +3Br 2=2FeBr 3、+Br 23FeBr −−−→+HBr 吸收HBr 和Br 2,防止污染环境 溶液分层,下层无色,上层紫红色 M【解析】【分析】短周期元素X 元素的一种核素常用于测文物的年代,则X 为碳(C );Y 元素原子半径是所有原子中最小的,则Y 为氢(H )。
元素X 、Y 可形成两种常见化合物M 和N ,已知M 可以使高锰酸钾酸性溶液褪色,M 分子中所含X 元素的质量是Y 元素质量的6倍,且M 的相对分子质量为56,则M 为分子式C 4H 8的烯烃;N 是一种常用溶剂,它的实验式XY ,则N 为苯(C 6H 6)。
【详解】由以上分析可知,M 是分子式为C 4H 8的烯烃,N 是分子式为C 6H 6的苯。
(1)符合条件的M 有CH 2=CHCH 2CH 3、CH 3CH =CHCH 3、(CH 3)2C =CH 2,共3种。
高考化学元素周期律 - 经典压轴题一、元素周期律练习题(含详尽答案分析)1.X、Y 、 Z 、 E 、 F 五种元素的原子序数挨次递加。
已知:① F 位于周期表中第周围期 IB 族,其他的均为短周期主族元素:② E 的氧化物是光导纤维的主要成分;③Y原子核外L层电子数为奇数;④X是形成化合物种类最多的元素;⑤Z 原子p 轨道的电子数为4。
请回答以下问题:(1)写出一种X元素形成氢化物的化学式_____________ 。
(2)在 1 个由F与Z形成的F2Z晶胞中 (构造以下图 )所包括的F原子数量为 ____________个。
2+离子中,F2+的空轨道接受NH3的氮原子供给的__________形成配位键。
(3)在 [F(NH3)4](4)常温下 X 、 Z 和氢元素按原子数量1:1:2 形成的气态常有物质 A 是__________(写名称),A物质分子中X原子轨道的杂化种类为__________ ,1molA分子中键的数量为__________ N A。
(5) X、Y、E三种元素的第一电离能数值由小到大的次序为__________(写元素符号 )。
【答案】 CH4 4 孤电子对甲醛 sp 2 杂化 3 Si< C<N【分析】【剖析】X 、 Y 、 Z 、 E 、 F 五种元素的原子序数挨次递加。
依据① F 位于周期表中第周围期IB 族可判断其为 Cu;依据② E 的氧化物是光导纤维的主要成分可判断 E 为 Si;依据④ X 是形成化合物种类最多的元素可判断X 为 C;依据③ Y 原子核外 L 层电子数为奇数且原子序数比X 的大可判断其属于第二周期的元素,可能为N 或 F;依据⑤ Z 的原子 P 轨道的电子数为 4推断出 Z 可能为 O 或 S,但 E 的原子序数大于Z,E 为 Si,所以 Z 只好为 O,处于 C 和 O 之间的 Y 只好为 N,所以X、Y、Z、E、F分别为 C、N、O、 Si、 Cu,据此解题。
高考化学元素周期律-经典压轴题及答案解析一、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),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 Mg>C>O KOH Al2O3 +2OH-=2AlO2- +H2O【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;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Mg>C>O;(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Al2O3 +2OH-=2AlO2- +H2O 。
2.有四种短周期元素,它们的结构、性质等信息如下表所述:元素结构、性质等信息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B B与A同周期,其最高价氧化物的水化物呈两性C元素的气态氢化物极易溶于水,可用作制冷剂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 3 2p 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)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 ═NaAlO 2+2H 2O ;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═AlCl 3+3H 2O ;答案为:Al (OH )3+NaOH ═NaAlO 2+2H 2O ;3HCl+Al(OH)3═AlCl 3+3H 2O 。
【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 ═NaAlO 2+2H 2O ;实际做题时,常用同学找不出Al (OH )3而用最高价氧化物Al 2O 3替代。
3.高温下,正硅酸锂(Li 4SiO 4)能与CO 2发生反应,对控制CO 2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,Li 4SiO 4与CO 2发生如下反应:Li 4SiO 4(s)+CO 2(g)Li 2SiO 3(s)+Li 2CO 3(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CO 2的平均反应速率为_____。
(4)在T 1、T 2温度下,恒容容器中c(CO 2)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”)。
若T 1温度下,达到平衡时c(CO 2)为amol·L -1,保持其他条件不变,通入一定量的CO 2,重新达到平衡时c(CO 2)为bmol·L -1。
试比较a 、b 的大小,并说明理由_____。
【答案】5 SiO 2 钠元素和锂元素均为第ⅠA 族元素,Na 原子有3个电子层,Li 原子有2个电子层,原子半径Na>Li ,则原子核对外层电子的吸引能力:Na<Li ,失电子能力:Na>Li ,因此金属性Na 强于Li ()21c CO 0.005mol·L -1·min -1 放热 a=b ,通入一定量的CO 2,平衡会正向进行,但由于温度不变,该反应的平衡常数K=()21c CO 不变,故达到新平衡时c (CO 2)不变,即a=b【解析】【分析】【详解】(1)硅是14号元素,基态硅原子的核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 2,其核外电子共占有5种能量不同的轨道;Li 、C 、Si 的最高价氧化物分别为Li 2O 、CO 2、SiO 2,Li 2O 是离子晶体、CO 2是分子晶体、SiO 2是原子晶体,故答案为:5;SiO 2;(2) 钠元素的金属性比锂强,从原子结构解释:钠元素和锂元素均为第ⅠA 族元素,Na 原子有3个电子层,Li 原子有2个电子层,原子半径Na>Li ,则原子核对外层电子的吸引能力:Na<Li ,失电子能力:Na>Li ,因此金属性Na 强于Li ,故答案为:钠元素和锂元素均为第ⅠA 族元素,Na 原子有3个电子层,Li 原子有2个电子层,原子半径Na>Li ,则原子核对外层电子的吸引能力:Na<Li ,失电子能力:Na>Li ,因此金属性Na 强于Li ;(3)平衡常数等于生成物的平衡浓度幂之积除以反应物的平衡浓度幂之积,根据化学反应方程式Li 4SiO 4(s)+CO 2(g)Li 2SiO 3(s)+Li 2CO 3(s),反应物为气体的是二氧化碳,生成物均为固体,则平衡常数()21K=c CO ;反应中固体增加的质量即为消耗的CO 2的质量,反应20min 消耗的CO 2的质量为8.8g ,∆c(CO 2)=8.8g÷44g/mol÷2L=0.1mol·L -1,则0~20min 内CO 2的平均反应速率()()-12-1-12c CO 0.1mol L CO ===0.005mol L min t 20minυ∆⋅⋅⋅∆,故答案为:()21c CO ;0.005mol·L -1·min -1; (4)由图像分析可知,T 1先达到平衡,则温度T 1>T 2,T 2到T 1的过程是升温,c(CO 2)增大,平衡逆向移动,则该反应是放热反应;若T 1温度下,达到平衡时c(CO 2)为amol·L -1,保持其他条件不变,通入一定量的CO 2,平衡会正向进行,但由于温度不变,该反应的平衡常数K=()21c CO 不变,故达到新平衡时c (CO 2)不变,即a=b ,故答案为:放热;a=b ,通入一定量的CO 2,平衡会正向进行,但由于温度不变,该反应的平衡常数K=()21c CO 不变,故达到新平衡时c (CO 2)不变,即a=b 。
【点睛】第(3)小问为本题的难点,需要学生正确理解平衡常数的表达方式,同时理解反应中固体增加的质量即为消耗的CO 2的质量为本题的解答关键,第(4)题的第二问a 、b 的大小比较为易错点,注意巧用化学平衡常数作答。
4.完成下列问题:(1)氮和磷氢化物热稳定性的比较:NH 3______PH 3(填“>”或“<”)。
(2)PH 3和NH 3与卤化氢的反应相似,产物的结构和性质也相似。
下列对PH 3与HI 反应产物的推断正确的是_________(填序号)。
a .不能与NaOH 反应b .含离子键、共价键c .受热可分解(3)已知H 2与O 2反应放热,断开1 mol H-H 键、1 mol O=O 键、1 mol O-H 键所需要吸收的能量分别为Q 1 kJ 、Q 2 kJ 、Q 3 kJ ,由此可以推知下列关系正确的是______。
①Q 1+Q 2>Q 3 ②2Q 1+Q 2<4Q 3 ③2Q 1+Q 2<2Q 3(4)高铁电池总反应为:3Zn+2K 2FeO 4+8H 2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH ,写出电池的正极反应:__________,负极反应 ________________。