高考化学 元素周期律综合试题及答案解析
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高考化学元素周期律综合试题及答案解析一、元素周期律练习题(含详细答案解析)1.X、Y、Z、W、R是短周期元素,原子序数依次增大。
X原子核外各层电子数之比为1:2,Y原子和Z原子的核外电子数之和为20,W和R是同周期相邻元素,Y的氧化物和R 的氧化物均能形成酸雨。
请回答下列问题:(1)元素X的最高价氧化物的电子式为________;元素Y、Z、W的原子半径由大到小顺序为________。
(2)单质铜和元素Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液发生反应的化学方程式为____________。
(3)元素W位于周期表的第_____周期第________族,其非金属性比R弱,用原子结构的知识解释原因:__________。
元素W和R的气态氢化物的稳定性关系为:________(写出化学式)。
(4)R的一种氧化物能使品红溶液褪色,工业上用Y的气态氢化物的水溶液作该氧化物的吸收剂,写出吸收剂与足量该氧化物反应的化学方程式:____________。
(5)Y和Z组成的化合物ZY,被大量用于制造电子元件。
工业上用Z的氧化物、X单质和Y 单质在高温下制备ZY,其中Z的氧化物和X单质的物质的量之比为1:3,则该反应的化学方程式为____________。
【答案】 Al>P>N 4HNO3(浓)+Cu=2NO2↑+Cu(NO3)2+2H2O 三ⅤA P原子和S原子的电子层数相同,P原子半径较大,得电子能力较弱 H2S>PH3 SO2+NH3·H2O=NH4HSO3 Al2O3+3C+N2高温2AlN+3CO【解析】【分析】X原子核外各层电子数之比为1:2,则原子核外有两个电子层,电子数分别为2、4,X为碳元素;Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨,则Y为氮、R为硫;由Y原子和Z原子的核外电子数之和为20,可确定Z为铝;由W和R是同周期相邻元素,可确定W为磷。
【详解】(1)由以上分析知,X为碳元素,其最高价氧化物为CO2,电子式为;元素Y、Z、W 分别为N、Al、P,原子半径由大到小顺序为Al>P>N。
答案为:;Al>P>N;(2)单质Cu和浓HNO3发生反应,生成Cu(NO3)2、NO2等,化学方程式为4HNO3(浓)+Cu=2NO2↑+Cu(NO3)2+2H2O。
答案为:4HNO3(浓)+Cu=2NO2↑+Cu(NO3)2+2H2O;(3)元素W为磷,位于周期表的第三周期第ⅤA族,其非金属性比R弱,用原子结构的知识解释原因为:P原子和S原子的电子层数相同,P原子半径较大,得电子能力较弱。
元素P 的非金属性比S弱,气态氢化物的稳定性关系为:H2S>PH3。
答案为:三;ⅤA;P原子和S原子的电子层数相同,P原子半径较大,得电子能力较弱;H2S>PH3;(4)SO2能使品红溶液褪色,工业上用NH3的水溶液作吸收剂,与足量SO2反应生成NH4HSO3,化学方程式为SO2+NH3·H2O=NH4HSO3。
答案为:SO2+NH3·H2O=NH4HSO3;(5)工业上用Al2O3、C和N2在高温下反应制备AlN,其中Al2O3和C单质的物质的量之比为1:3,则该反应的化学方程式为Al2O3+3C+N2高温2AlN+3CO。
答案为:Al2O3+3C+N2高温2AlN+3CO。
【点睛】氨水中通入二氧化硫,起初生成(NH4)2SO3,继续通入二氧化硫,与(NH4)2SO3、H2O反应生成NH4HSO3。
2.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+。
3.8种短周期元素在周期表中的相对位置如下所示,,其中D元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍.表中字母分别代表某一元素。
请回答下列问题。
(1)D、B的元素名称分别为_______、_______。
(2)元素A与元素B相比,金属性较强的是______(填元素符号),下列表述中能证明这一事实的是______(填字母)。
A.A单质的熔点比B单质低B.A的化合价比B低C.A单质与水反应比B单质与水反应剧烈D.A最高价氧化物对应的水化物的碱性比B的强(3)G、H的简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是__________(用化学式表示)。
G、C、F三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是________(用化学式表示)。
(4)F元素的单质可以用来制取漂白液,其化学方程式为________。
(5)E和H形成的一种化合物,相对分子质量在170~190之间,且E的质量分数约为70%.该化合物的化学式为________。
【答案】磷铝 Na CD NH3˃CH4 HClO4˃H2CO3˃H2SiO32Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O S4N4【解析】【分析】由元素在周期表中的位置可知,D位于第三周期,D元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍,令该原子最外层电子数为x,则2+8+x=3x,解得x=5,即D为P,结合其他元素在周期表中的位置可知:A为Na、B为Al、C为Si、E为S、F为Cl、G为C、H为N。
【详解】(1)由分析可知:D为P、B为Al,元素名称分别为磷、铝;(2)A为Na、B为Al,同一周期从左到右,随着核电荷数的增加,金属性逐渐的减弱,故金属性较强的是Na。
A.A、B金属性的强弱与金属单质熔点的高低没有关系,A错误;B.A、B金属性的强弱与金属元素化合价的高低没有关系,B错误;C .金属单质与水反应越剧烈,金属性越强,Na 与水反应比Al 与水反应剧烈可以证明Na 的金属性比Al 的强,C 正确;D .最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,金属性越强,Na 最高价氧化物对应的水化物的碱性比Al 的强,可以证明Na 的金属性比Al 的强,D 正确;答案选CD 。
(3)G 、H 的简单气态氢化物分别为CH 4、NH 3,同一周期的主族元素,从左到右随着核电荷数的增加,非金属性逐渐增强,G 、H 的简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是NH 3˃CH 4;G 为C 、C 为Si 、F 为Cl ,非金属性Cl˃C˃Si ,非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,即HClO 4˃H 2CO 3˃H 2SiO 3;(4)F 元素的单质为Cl 2,其用来制取漂白液的化学方程式为,2Cl 2+2Ca(OH)2=CaCl 2+Ca(ClO)2+2H 2O ;(5)E 为S 、H 为N ,形成的化合物中S 的质量分数为70%,则S 和N 的原子个数比为 70%30%3214:≈1:1,其相对分子质量在170~190之间,设化学式为(SN)x ,当x=4时,(32+14)×4=184,满足相对分子质量在170~190之间,所以该化合物的化学式为S 4N 4。
4.短周期元素 Q 、R 、T 、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ⅥA 族 Al>C>N CO 2 弱于 22222MnO 2H O 2H O+O【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: Al>C>N ;Q 的最高价氧化物的化学式为CO 2,故答案:第三周期第ⅥA 族;Al>C>N ; CO 2;(2) 根据上述分析:Q 为C 元素、W 为S 元素,非金属性:S>C ,则酸性:硫酸>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:2H2O22H2O+O2↑,故答案:2H2O22H2O+O2↑;5.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。