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 。
【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。
2．下表列出了①～⑩十种元素在周期表中的位置。
族周期ⅠA 0 1① ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 2② ④ ⑩ 3 ⑤ ⑥ ⑦ ③ ⑧ ⑨ 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：______________________。
(7)写出⑥的单质置换出②的单质的化学方程式：________________________。
【答案】 O=C=O Ne O 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2HC1O4+Na2CO3=CO2↑+2NaC1O4 +H2O H2S A1(OH) 3 +OH- = A1O2- +2 H2O H2O（或H2O2） Na2O （或Na2O2或NaH）2Mg+ CO22MgO+C【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)。
【详解】(1)①、④为H和O，二者按原子个数比1:1 组成分子H2O2，电子式为；②、④两种元素为C和O，二者组成的一种无毒化合物为CO2，结构式为 O=C=O。
答案为：；O=C=O；(2)这10种元素中，化学性质最不活泼的元素是稀有气体元素Ne，得电子能力最强的原子是O，失电子能力最强的元素是Na，它的单质与水反应生成NaOH和H2，化学方程式是2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。
答案为：Ne；O；2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；(3)②和⑨分别为C和Cl，比较两种元素的非金属性强弱，可利用HClO4与碳酸钠反应，方程式为：2HC1O4 +Na2CO3=CO2↑+2NaC1O4 +H2O。
答案为：2HC1O4 +Na2CO3=CO2↑+2NaC1O4 +H2O；(4)元素③的气态氢化物为PH3，元素⑧的气态氢化物为H2S，易于制备的是H2S。
答案为：H2S；(5)元素⑤的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，与元素⑦的最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3反应，生成NaAlO2和H2O，其离子方程式为A1(OH) 3 +OH- = A1O2- +2 H2O。
答案为：A1(OH) 3 +OH- = A1O2- +2 H2O；(6)元素①、④、⑤分别为H、O、Na，两两之间反应，生成共价化合物可能为水或双氧水，化学式为H2O（或H2O2）；离子化合物可能为氧化钠、过氧化钠、氢化钠，化学式为Na2O(或Na2O2或NaH)。
答案为：H2O（或H2O2）；Na2O(或Na2O2或NaH)；(7)⑥的单质Mg与CO2在点燃条件下反应，置换出②的单质C，同时生成MgO，化学方程式为：2Mg+ CO22MgO+C。
答案为：2Mg+ CO22MgO+C。
【点睛】比较氧与氯的得电子能力，如果利用周期表中元素所在位置，无法比较；利用同一反应，O2可以制Cl2，Cl2也可以制O2，所以我们最好利用同一化学式，比如HClO，从化合价可以解决问题。
3． (I)俄美科学家联合小组宣布合成出114号元素(FI)的一种同位素，该原子的质量数是289，试回答下列问题：(1)该元素在周期表中的位置______________，属于金属元素还是非金属元素？____(2)如果该元素存在最高价氧化物对应的水化物，请写出其化学式___________________。
(II)下表为元素周期表的部分，列出了10种元素在元素周期表中的位置，试回答下列问题：(1)元素⑦的氢化物与⑧的单质反应的离子方程式为__________。
(2)元素②和⑤的最高价氧化物的水化物相互反应的化学方程式为___________。
(3)元素Fe的单质与⑦的氢化物高温下反应的化学方程式为___________。
(III)判断以下叙述正确的是__________。
部分短周期元素的原子半径及主要化合价元素代号L M Q R T原子半径/nm0.1600.1430.1120.1040.066主要化合价+2+3+2+6、－2－2A．L2+、R2－的核外电子数相等B．单质与稀盐酸反应的速率L＜QC．M与T形成的化合物一定具有两性D．氢化物的沸点为HnT＞HnRE. M的单质能与盐酸、NaOH溶液反应放出氢气【答案】第七周期IVA族金属 H4FIO4(H2FIO3也可以) Cl2+H2O=H++Cl－+HClONaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 CDE【解析】【分析】I.根据元素周期表的结构及原子序数分析解答；II.根据在周期表中的位置分析元素的种类，根据元素周期律及元素性质分析解答；III.根据原子半径及化合价规律分析元素的种类，根据元素周期律分析解答。
【详解】（I）（1）每周期最后一种稀有气体元素的原子序数分别是：2、10、18、36、54、86、118，114号元素在118号的左边，根据元素周期表中周期和族的划分，可知114号元素位于第七周期ⅣA族，第六周期的铅是金属，所以114号元素是金属，故答案为：第七周期ⅣA族；金属；（2）114号是第七周期ⅣA，所以最高正价是+4价，最高价氧化物对应水化物的化学式为H4FIO4，故答案为：H4FIO4；（II）根据图示元素周期表可知，①为H，②为Na，③为K，④为Mg，⑤为Al，⑥为C元素，⑦为O，⑧为Cl，⑨为I，⑩为Fe元素。