2020-2021全国高考化学元素周期律的综合高考真题汇总
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2020-2021全国高考化学元素周期律的综合高考真题汇总一、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。
【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.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)。
a.A2Bb.E2c.DB2d.C2DB3(2)B元素在元素周期表中的位置为________;化合物C2B2中含有的化学键类型是________;化合物C2B中两种离子的半径大小关系为________<________(填离子符号)。
(3)实验室中欲选用下列装置制取并收集纯净干燥的E2气体。
①实验中应选用的装置为________(按由左到右的连接顺序填写);②装置A中发生反应的化学方程式为________。
【答案】c 第2周期ⅥA族离子键、共价键 Na+ O2- AFEB MnO2+4HCl(浓)ΔMnCl2+Cl2↑+2H2O【解析】【分析】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,则A 为H ;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,C 应为Na ,设B 的原子序数为x ,D 的原子序数为x +8,则2×(1+11)=x +x +8,解得x =8,则B 为O ,D 为S ,E 为Cl 。
【详解】(1)H 2O 、Na 2SO 3均为化合物,均可发生电离,属于电解质,Cl 2是单质,既不是电解质也不是非电解质,而SO 2本身不能电离,属于非电解质,则只有c 为非电解质,故答案为:c ;(2)B 为O ,位于第2周期ⅥA 族,化合物C 2B 2为Na 2O 2,含离子键、共价键;C 2B 为Na 2O ,其中离子具有相同电子排布,原子序数大离子半径小,离子半径为O 2->Na +,故答案为:第2周期ⅥA 族;离子键、共价键;Na +;O 2-;(3)①用装置A 制取并收集纯净干燥的Cl 2气体,选择浓盐酸与二氧化锰加热制备;用装置F 中的饱和食盐水除杂;用装置E 中的浓硫酸干燥;最后用B 装置进行收集及尾气处理,则仪器连接顺序为AFEB ,故答案为:AFEB ;②装置A 中发生反应的化学方程式为MnO 2+4HCl (浓)ΔMnCl 2+Cl 2↑+2H 2O ,故答案为:MnO 2+4HCl (浓)ΔMnCl 2+Cl 2↑+2H 2O 。
【点睛】此题易错点在于非电解质的判断,电解质的前提必须是化合物,本质是自身在一定条件下可以电离。
3.NaClO 、NaNO 3、Na 2SO 3等钠盐在多领域有着较广的应用。
(1)上述三种盐所涉及的五种元素中,半径较小的原子是______________;原子核外最外层p 亚层上电子自旋状态只有一种的元素是_____________。
(2)碱性条件下,铝粉可除去工业废水中的NaNO 2,处理过程中产生一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。
产物中铝元素的存在形式_____________(填化学符号);每摩尔铝粉可处理_____________gNaNO 2。
(3)新冠疫情发生后,有人用电解食盐水自制NaClO 消毒液,装置如图(电极都是石墨)。
电极a 应接在直流电源的_____________极;该装置中发生的化学方程式为_____________(4)Na 2SO 3溶液中存在水解平衡23SO -+H 2O 3HSO -+OH -设计简单实验证明该平衡存在__________________。
0.1mol/L Na 2SO 3溶液先升温再降温,过程中(溶液体积变化不计)PH 如下。
时刻 ① ② ③ ④温度/℃ 25 30 40 25PH 9.66 9.52 9.37 9.25升温过程中PH 减小的原因是_____________;①与④相比;C(3HSO -)①____________④(填“>”或“<”).【答案】O N 2AlO - 34.5 正 2NaCl+2H 2O2NaOH+H 2+Cl 2,Cl 2+2NaOH →NaCl+NaClO+H 2 向溶液中滴加酚酞,发现变红 温度升高,Kw 变大,c(H +)增大,pH 变小(Na 2SO 3被氧化) >【解析】【分析】 (1)电子层数越少,半径越小,电子层数相同,质子数越多半径越小;p 亚层的电子数3≤,p 亚层上电子自旋状态只有一种;根据洪特规则,当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,而且自旋状态相同;(2)铝在碱性条件下,生成偏铝酸盐;铝粉除去工业废水中的NaNO 2,处理过程中产生氨气,反应方程式是2223+NaOH+H O=2NaAlO 2Al+NaNO NH +↑ ;(3)氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠,为使氯气与氢氧化钠充分反应,a 极应生成氯气;(4)由于该水解平衡的存在,使Na 2SO 3溶液显碱性;水电离吸热,升高温度,水的电离平衡正向移动;①与④相比,温度相同,①的pH 大于④,说明④中3HSO -浓度减小。
【详解】(1)上述三种盐所涉及的五种元素中,Na 、Cl 、S 有3个电子层,半径较大,O 、 N 有2个电子层,且O 的质子数大于N ,所以半径较小的原子是O ;根据洪特规则,当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,而且自旋状态相同,所以p 亚层上电子自旋状态只有一种的元素是N ;(2)铝在碱性条件下,生成偏铝酸盐,产物中铝元素的存在形式是2AlO -;铝粉除去工业废水中的NaNO 2,反应方程式是2223+NaOH+H O=2NaAlO 2Al+NaNO NH +↑,根据方程式1molAl 粉处理0.5mol NaNO 2,质量是0.5mol×69g/mol=34.5g ;(3)a 极氯离子失电子生成氯气,所以a 极是阳极,应接在直流电源的正极;用石墨电极电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气,氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠,该装置中发生的化学方程式为2NaCl+2H 2O =通电2NaOH+H 2+Cl 2,Cl 2+2NaOH=NaCl+NaClO+H 2O ;(4)该水解平衡的存在,Na 2SO 3使溶液显碱性,向溶液中滴加酚酞,发现变红,则证明该平衡的存在;水电离吸热,升高温度,水的电离平衡正向移动,Kw 变大,c (H +)增大,pH变小; ①与④相比,温度相同,①的pH 大于④,说明④中3HSO -浓度减小,c (3HSO -)①>④。
4.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OX 2,(O 、X 分别表示氧和②的元素符号,即OX 2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(NO 3)2溶液中的离子方程式__。
【答案】Mg 2Na+2H 2O=2Na ++2OH -+H 2↑ HClO 4 NaOH F Na 2F 2+2OH -=OF 2+2F -+H 2O 3SO 2+2NO 3-+3Ba 2++2H 2O=3BaSO 4↓+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。