高考化学元素周期律综合题汇编附详细答案一、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 。
2.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。
答案为:3;(2)一种不带支链的M 的结构简式为CH 2=CHCH 2CH 3或CH 3CH =CHCH 3。
答案为:CH 2=CHCH 2CH 3或CH 3CH =CHCH 3;(3)①a 容器中,Fe 与Br 2发生反应生成FeBr 3、苯与Br 2在FeBr 3的催化作用下发生反应生成溴苯和溴化氢,发生的所有反应的化学方程式:2Fe +3Br 2=2FeBr 3、+Br 23FeBr −−−→ +HBr 。
答案为:2Fe +3Br 2=2FeBr 3、+Br 23FeBr −−−→ +HBr ;②不管是Br 2(g )还是HBr 都是大气污染物,都应除去,所以d 容器中NaOH 溶液的作用是吸收HBr 和Br 2,防止污染环境。
答案为:吸收HBr 和Br 2,防止污染环境;(4)在碘水中加入苯,由于碘溶于苯、苯难溶于水且密度比水小,所以振荡静置后的现象是溶液分层,下层无色,上层紫红色。
答案为:溶液分层,下层无色,上层紫红色;(5)M 中含氢量高于N 中含氢量,所以等质量M (C 4H 8)、N (C 6H 6)完全燃烧时消耗O 2的物质的量较多的是M 。
答案为:M 。
【点睛】计算耗氧量时,若质量一定,则先将化学式改写碳原子个数为1的最简式,然后比较氢原子数,氢原子数越多,耗氧越多;若物质的量一定,则看化学式,4个氢原子与1个碳原子的耗氧量相同,依据需要可进行互换。
3.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 .Al 2O 3是两性氢氧化物既能与酸又能与碱反应,SiO 2是酸性氧化物,能与碱反应生成硅酸盐,SiO 2也能与氢氟酸反应生成SiF 4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。
4.已知A、B、C、D、E、F均为短周期主族元素,且它们的原子序数依次增大.B和E同主族,A、B在元素周期表中处于相邻的位置,C元素原子在同周期主族元素中原子半径最大,D是地壳中含量最多的金属元素,E元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍.请回答下列问题:(1)画出F的原子结构示意图_____。
(2)B、C、E对应简单离子的半径由大到小的顺序为_____(用具体微粒符号表示)。
(3)A的气态氢化物与其最高价氧化物对应水化物反应,生成的化合物属于_____(填“离子化合物”或“共价化合物”)。
(4)加热条件下,B单质与C单质的反应产物的电子式为______。
(5)D元素最高价氧化物对应水化物与C元素最高价氧化物对应水化物的溶液反应的化学方程式为______。
【答案】 S2- > O2-> Na+离子化合物Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O【解析】【分析】A、B、C、D、E、F均为短周期主族元素,且它们的原子序数依次增大,B和E同主族,D 是地壳中含量最多的金属元素,则D为Al元素;E、F原子序数均大于Al,处于第三周期,而E元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍,最外层电子数为6,故E为S元素,F为Cl;B和E同主族,则B为O元素;A、B在元素周期表中处于相邻的位置,A为N元素;C元素原子在同周期主族元素中原子半径最大,处于IA族,原子序数介于氧、铝之间,故C为Na,以此分析解答。
【详解】(1)根据上述分析可知:F为Cl元素,原子结构示意图为,故答案:。
(2)根据上述分析可知:B为O元素,C为Na元素,E为S元素,电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,离子电子层越多离子半径越大,故离子半径:S2- > O2-> Na+,故答案为:S2- > O2-> Na+;(3)根据上述分析可知:A为N元素,A的气态氢化物、最高价氧化物对应水化物分别为氨气、硝酸,二者反应生成硝酸铵,属于离子化合物,故答案为:离子化合物;(4)根据上述分析可知:B为O元素,C为Na元素,加热条件下氧气与钠的反应生成Na2O2,含有离子键、共价键,所以电子式为:,故答案:;(5)根据上述分析可知:D为Al元素,C为Na元素。
Al的最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3,Na最高价氧化物对应水化物NaOH ,两者能发生中和反应,反应的化学方程式为:Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O,故答案:Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O。
5.比较下列性质(用“>”、“=”、“<”填空)①半径 P ________F②酸性 H3PO4 ________ H2SO4③碱性Mg(OH)2 ________Al(OH)3④稳定性 H2S ________ H2O⑤还原性H2S ________ HCl⑥氧化性 Cl2 ________Br2.【答案】> < > < > >【解析】【分析】①根据不同周期元素的原子核外电子层数越多,半径越大分析;②根据元素的非金属性越强,对应最高价氧化物的水化物的酸性越强分析;③根据元素的金属性越强,对应最高价氧化物的水化物的碱性越强分析;④根据元素的非金属性越强,对应氢化物的稳定越强分析;⑤根据元素的非金属性越强,单质的氧化性越强,则对应氢化物的还原性越弱分析;⑥根据元素的非金属性越强,单质的氧化性越强分析。