高考化学元素周期律的综合复习及答案Word文件下载.docx
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,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;
;
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;
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.比较下列性质(用“>”、“=”、“<”填空)
①半径P
________F
②酸性H3PO4
________
H2SO4
③碱性Mg(OH)2
________Al(OH)3
④稳定性H2S
H2O
⑤还原性H2S
HCl
⑥氧化性Cl2
________Br2.
【答案】>
<
>
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。
①P和F分别位于周期表第三周期和第二周期,P原子核外有3个电子层,F原子核外有2个电子层,元素的原子核外电子层数越多,半径越大,故答案为:
>;
②P和S位于同一周期,S的非金属性大于P,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,
故答案为:
<;
③Mg的金属性大于Al,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,
④O的非金属性大于S,元素的非金属性越强,对应氢化物的稳定越强,
⑤Cl的非金属性大于S,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,
⑥Cl的非金属性大于Br,元素的非金属性越强,单质的氧化性越强,
>。
3.如图是元素周期表的一部分,请回答下列问题:
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0族
1
①
2
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
(1)在这些元素中,单质的化学性质最不活泼的是___(填元素符号)。
(2)③的气态氢化物的电子式___,②④形成的气态化合物的结构式___。
(3)这些元素形成的最高价氧化物的水化物中,碱性最强的化合物为___(填物质的化学式),写出它的电子式:
___;
酸性最强的含氧酸为___(填物质的化学式),写出它的电离方程式:
___。
(4)在②和③两种元素中,非金属性较强的是___(填元素名称),②的单质可以和③的最高价氧化物的水化物反应,请写出有关化学方程式___。
(5)②与Si元素分别形成的最高价氧化物,___的熔点更高,原因是___。
【答案】Ar
O=C=ONaOH
HClO4HClO4=H++ClO4-氮C+4HNO3(浓)
CO2↑+4NO2↑+2H2OSiO2SiO2为原子晶体,熔融时需破坏共价键
由表中元素所在的位置,可确定①为氢(H),②为碳(C),③为氮(N),④为氧(O),⑤为钠(Na),⑥为镁(Mg),⑦为硫(S),⑧氯(Cl),⑨为氩(Ar)。
(1)在这些元素中,单质的化学性质最不活泼的是稀有气体元素Ar。
Ar;
(2)③为氮元素,其气态氢化物的化学式为NH3,电子式为
,②④形成的气态化合物为CO2,它的结构式为O=C=O。
O=C=O;
(3)这些元素形成的最高价氧化物的水化物中,碱性最强的是钠的氢氧化物,化学式为NaOH,它的电子式为
酸性最强的含氧酸为高氯酸,化学式为HClO4,它是一元强酸,发生完全电离,电离方程式为HClO4=H++ClO4-。
NaOH;
HClO4;
HClO4=H++ClO4-;
(4)同周期元素,从左往右,非金属性依次增强,则在②和③两种元素中,非金属性较强的是氮,②的单质为碳,和③的最高价氧化物的水化物硝酸反应,生成二氧化碳、二氧化氮和水,有关化学方程式为C+4HNO3(浓)
CO2↑+4NO2↑+2H2O。
氮;
C+4HNO3(浓)
CO2↑+4NO2↑+2H2O;
(5)②与Si元素分别形成的最高价氧化物为CO2、SiO2,前者为分子晶体,后者为原子晶体,SiO2的熔点更高,原因是SiO2为原子晶体,熔融时需破坏共价键。
SiO2;
SiO2为原子晶体,熔融时需破坏共价键。
碳与稀硝酸即便在加热条件下也不能发生化学反应,碳与浓硝酸混合液,若不加热,反应不能发生,也就是说,只有碳与浓硝酸在加热条件下才能反应,生成三种非金属氧化物。
4.X、Y、Z、W、Q、R是周期表中前36号元素,核电荷数依次增大,其中X、Y、Z、W都是元素周期表中短周期元素。
X为非金属元素,且X原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍,Z的次外层电子数是最外层电子数的
,W原子的s电子与p电子数相等,Q是前四周期中电负性最小的元素,R的原子序数为29。
回答下列问题:
(1)X的最高价氧化物对应的水化物分子中,中心原子采取______________杂化。
(2)化合物XZ与Y的单质分子互为______________,1molXZ中含有π键的数目为______________。
(3)W的稳定离子核外有______________种运动状态的电子。
W元素的第一电离能比其同周期相邻元素的第一电离能高,其原因是:
_____。
(4)Q的晶体结构如图所示,则在单位晶胞中Q原子的个数为______________,晶体的配位数是______________。
(5)R元素的基态原子的核外电子排布式为________;
Y与R形成某种化合物的晶胞结构如图所示,已知该晶体的密度为ρg·
cm-3,阿伏加德罗常数的数值为NA,则该晶体中R原子和Y原子之间的最短距离为______________cm。
(只写计算式)
【答案】sp2等电子体2NA10Mg原子的价电子排布式为3s2,3s轨道处于全满状态,比较稳定,失去一个电子比较困难281s22s22p63s23p63d104s1
X、Y、Z、W、Q、R是周期表中前36号元素,核电荷数依次增大,其中X、Y、Z、W都是元素周期表中短周期元素。
X为非金属元素,且X原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍,则X的核外电子排布式为1s22s22p2,则X为碳;
Z的次外层电子数是最外层电子数的
,则Z为氧,Y为氮;
W原子的s电子与p电子数相等,则W的核外电子排布式为1s22s22p63s2,W为镁;
Q是前四周期中电负性最小的元素,则Q为钾;
R的原子序数为29,则R为铜,据此分析解答。
(1)X的最高价氧化物对应的水化物为H2CO3,结构式为
,则中心原子C采取sp2杂化,故答案为:
sp2;
(2)化合物CO与N2分子具有相同的原子个数及价层电子数,属于等电子体;
CO的结构与N2相似,为
,其中含有π键的数目为2NA,故答案为:
等电子体;
2NA;
(3)Mg2+核外有10个电子,则有10种运动状态的电子;
W元素的第一电离能比其同周期相邻元素的第一电离能高,其原因是Mg原子的价电子排布式为3s2,3s轨道处于全满状态,比较稳定,失去一个电子比较困难;
10;
Mg原子的价电子排布式为3s2,3s轨道处于全满状态,比较稳定,失去一个电子比较困难;
(4)根据晶胞结构知,钾原子在顶点和体心,则在单位晶胞中钾原子的个数为8×
+1=2;
离体心钾原子最近的钾原子处于晶胞的8个顶点,则晶体的配位数是8;
2;
8
(5)铜基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1;
晶胞中含有N原子数为:
8×
=1,含有的Cu原子数为:
12×
=3,则晶胞的质量为
,设晶胞的棱长为d,则d3=
,则R原子和Y原子之间的最短距离为
1s22s22p63s23p63d104s1;
。
5.A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,原子序数依次增大。
其中B的单质在常温下为双原子分子,它与A的单质可形成分子X,X的水溶液呈碱性;
D的简单阳离子与X具有相同电子数,且D是同周期中简单离子半径最小的元素;
E元素的原子最外层比次外层少两个电子,C、F两种元素的原子最外层共有13个电子。
则
(1)A的元素符号______________,D的元素名称____________。
(2)C在周期表中的位置:
___________,E的离子结构示意图________;
(3)B、C、E分别与A形成的化合物中最稳定的是________(写化学式);
E、F的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是________(写化学式)
(4)F的单质在反应中常作氧化剂,该单质的水溶液与E的低价氧化物反应的离子方程式为________________。
(5)X在纯净的C单质中可以安静的燃烧,生成B的单质。
该方应的化学方程式为:
__________________。
【答案】H铝第二周期ⅥA族
H2OHClO4SO2+Cl2+2H2O=2Cl-+4H++SO42-4NH3+3O2(纯氧)
2N2+6H2O
A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,原子序数依次增大,其中B的单质在常温下为双原子分子,它与A的单质可形成分子X,X的水溶液呈碱性,A的原子序数比B小,则B为N元素,A为H元素,X为NH3;
D的简单阳离子与X具有相同电子数,D的简单阳离子为10e-结构,且D是同周期中简单离子半径最小的元素,则D为Al元素;
E元素的原子最外层比次外层少两个电子,E的原子序数大于Al,则E有3个电子层,最外层电子数为6,则E为S元素;
F的原子序数比E大且为短周期主族元素,则F是Cl元素;
C、F(Cl)两种元素的原子最外层共有13个电子,C最外层电子数=13-7=6,C的原子序数比Al小,则C为O元素,结合元素对应的单质、化合物的性质解答该题。
(1)根据上述分析A为氢,元素符号为H,D的元素名称为铝,故答案为:
H;
铝;
(2)C为O,原子序数为8,在周期表中第二周期VIIA族;
E为硫,硫离子结构示意图为
,故答案为:
第二周期VIIA族;
(3)B、C、E分别与A形成的化合物分别是NH3、H2O、H2S,非金属越强,氢化物越稳定,非金属性O>N>S,所以氢化物稳定性H2O>NH3>H2S,即H2O最稳定;
E为硫,F为氯,非金属性越强其最高价氧化物对应的水化物酸性越强,所以较强的是HClO4,故答案为:
H2O;
(4)氯水与二氧化硫反应生成硫酸和盐酸,反应的离子方程式为:
SO2+Cl2+2H2O=2Cl-+4H++SO42-,故答案为:
SO2+Cl2+2H2O=2Cl-+4H++SO42-;
(5)氨气在氧气中燃烧生成氮气和水,反应方程式为:
4NH3+3O2(纯氧)
2N2+6H2O,故答案为:
2N2+6H2O。
6.Ⅰ.在
、
N、
O、
Cl、
U、
U中:
(1)___和_____的质量数相等,但不能互称为同位素。
(2)___和____的中子数相等,但质子数不相等,所以不是同一种元素。
以上所列共有______种元素。
Ⅱ.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个基本视角。
(3)Y的分子式为________。
(4)图中X的电子式为
其水溶液长期在空气中放置容易变浑浊,原因是________(用化学方程式表示);
该变化体现出:
S非金属性比O____(填“强”或“弱”)。
用原子结构解释原因:
同主族元素从上到下,__________,得电子能力逐渐减弱。
(5)Z与图表中某物质反应生成SO2的化学方程式是______________________。
【答案】
N
O5SO32H2S+O2=2S↓+2H2O弱电子层数增多,原子半径增大Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
Ⅰ.
(1)同位素中核素质子数相同;
(2)中子数=质量数-质子数;
一种元素符号对应一种元素;
Ⅱ.(3)Y为S元素+6价的氧化物;
(4)H2S在空气中变浑浊是因为被氧气氧化为S;
同主族元素最外层电子数相同,原子半径自上而下逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,失电子能力逐渐增强;
(5)Z为S元素+4价的盐,可以与硫酸反应生成SO2。
Ⅰ.
(1)同位素中核素质子数相同,因此质量数相等,但不能互称为同位素的核素为
和
(2)中子数=质量数-质子数,上述核素的中子数分别为8、7、8、18、143、146,因此
的中子数相等,但质子数不相等,二者不是同一种元素;
一种元素符号对应一种元素,因此上述一共有5种元素,故答案为:
5;
Ⅱ.(3)Y为S元素+6价的氧化物SO3,故答案为:
SO3;
(4)X为H2S,H2S在空气中变浑浊是因为被氧气氧化为S,反应为2H2S+O2=2S↓+2H2O,所以S非金属性比O弱,从结构上可知,氧和硫同主族,同主族元素最外层电子数相同,从上到下,电子层数增多,原子半径增大,得电子能力逐渐减弱,故答案为:
2H2S+O2=2S↓+2H2O;
弱;
电子层数增多,原子半径增大;
(5)Z为S元素+4价的盐,如Na2SO3,可以与硫酸反应生成SO2,化学方程式为H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O,故答案为:
H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O。
本题注意区分Ⅰ,①不同核素可能具有相同的质子数,如
也可能具有相同的中子数,如
也可能具有相同的质量数,如
②同位素之间的转化,既不是物理变化也不是化学变化,是核反应;
③同位素之间可形成不同的同位素单质,如氢的三种同位素形成的单质有六种:
H2、D2、T2、HD、HT、DT,他们的物理性质(如密度)有所不同,但化学性质几乎完全相同;
④同位素之间可形成不同的同位素化合物,如水分子有H2O(普通水)、D2O(重水)、T2O(超重水)等,他们的相对分子质量不同,物理性质(如密度)有所不同,但化学性质几乎完全相同。
7.1869年俄国化学家门捷列夫制出第一张元素周期表,到现在形成的周期表经过了众多化学家的艰辛努力,历经142年,元素周期表体现了元素位构性的关系,揭示了元素间的内在联系。
如图是元素周期表的一部分,回答下列问题。
(1)元素Ga在元素周期表中的位置为:
___(写明周期和族)。
(2)Sn的最高正价为___,Cl的最高价氧化物对应水化物的化学式为___,As的气态氢化物为___。
(3)根据元素周期律,推断:
①阴影部分元素氢化物热稳定性最高的是___(填化学式)。
②H3AsO4、H2SeO4的酸性强弱:
H3AsO4___H2SeO4(填“>”、“<”或“=”)。
③氢化物的还原性:
H2O___H2S(填“>”、“<”或“=”)。
(4)可在图中分界线(虚线部分)附近寻找___(填序号)。
A.优良的催化剂B.半导体材料C.合金材料D.农药
(5)①Se2Cl2常用作分析试剂,其电子式为___。
②硒(Se)化铟(In)是一种可应用于未来超算设备的新型半导体材料。
下列说法正确的是___(填字母)。
A.原子半径:
In>Se
B.In的金属性比Se强
C.In的金属性比Al弱
D.硒化铟的化学式为InSe2
③工业上常从电冶铜的阳极泥中提取纳米硒。
向浆化的阳极泥中通入氯气,Cu2Se被溶液中的HClO氧化为H2SeO3及CuCl2,反应中HClO与Cu2Se的物质的量之比为___。
(6)请设计实验比较C、Si的非金属性强弱顺序(可供选择的药品有:
CaCO3固体、稀硫酸、盐酸、饱和NaHCO3溶液、饱和Na2CO3溶液、硅酸钠溶液,化学仪器根据需要选择)。
实验步骤
实验现象与结论
在试管中加入___,再加入___,将生成气体通过___洗气后,通入___;
现象:
结论:
非金属性C>Si
【答案】4,ⅢA+4HClO4AsH3HF<<B
AB4:
1CaCO3固体盐酸NaHCO3溶液Na2SiO3溶液生成白色胶状沉淀
(1)Ga和Al同主族,在Al的下一个周期,即第四周期,第ⅢA族,故答案为:
4;
ⅢA;
(2)Sn和碳同主族,最高价是+4价;
Cl的最高价是+7价,最高价氧化物对应水化物的化学式为HClO4;
As和N元素同主族,所以最低负价是-3价,As的气态氢化物为AsH3;
+4;
AsH3;
(3)①同主族元素从上到下,氢化物稳定性减弱,同周期元素从右到左,氢化物稳定性减弱,所以阴影部分元素氢化物热稳定性最高的是HF,故答案为:
HF;
②As和Se同一周期,同周期元素从右到左,最高价含氧酸的酸性减弱,所以H3AsO4、H2SeO4的酸性强弱:
H3AsO4<H2SeO4,故答案为:
H2O<H2S,故答案为:
(4)可在金属和非金属的分界线附近来寻找半导体材料,故答案为:
B;
(5)①硒的原子序数为34,是硫的同主族元素,位于S的下方,则位于周期表第四周期ⅥA族,Se2Cl2的电子式为
②铟(In)与铝同族且比铝多两个电子层,位于第五周期IIIA族,
A.电子层越多,原子半径越大,则原子半径:
In>Se,故A正确;
B.元素周期表中左下方元素的金属性强,则In的金属性比Se强,故B正确;
C.同主族从上到下金属性增强,则In的金属性比Al强,故C错误;
D.硒化铟的化学式为In2Se3,故D错误;
AB;
③Cu2Se被溶液中的HClO氧化为H2SeO3及CuCl2,可知Cl元素的化合价由+1价降低为-1价,Cu元素的化合价由+1价升高为+2价、Se元素的化合价由-2价升高为+4价,由电子守恒可知HClO与Cu2Se的物质的量之比为
=4:
1,故答案为:
4:
1;
(6)C、Si的非金属性强弱顺序为C>Si,可以根据碳酸酸性强于硅酸来证明,化学反应中,强酸可以制得弱酸,即在试管中加入CaCO3固体,再加入盐酸,将生成气体通过NaHCO3溶液洗气后,通入Na2SiO3溶液;
生成白色胶状沉淀,则碳酸酸性强于硅酸,结论:
非金属性C>Si。
CaCO3固体;
盐酸,NaHCO3溶液;
Na2SiO3溶液;
生成白色胶状沉淀。
8.已知O、S、Se、Te、Po、Lv是同主族元素,其原子序数依次增大。
回答下列问题:
(1)Lv在周期表中的位置是_________。
(2)下列有关性质的比较,能用元素周期律解释的是_________。
a.离子半径:
Te2->Se2-b.热稳定性:
H2O>H2S
c.熔、沸点:
H2O>H2Sd.酸性:
H2SO4>H2SeO4
(3)从原子结构角度解释Se与S的最高价氧化物对应的水化物酸性不同的原因_________。
(4)实验室用如下方法制备H2S并进行性质验证。
①设计B装置的目的是证明_________,B中实验现象为_______________。
②实验中经检测发现C中溶液pH降低且出现黑色沉淀。
C中反应的离子方程式是_______________。
③有同学根据“强酸制弱酸”原理认为装置A、C中两个反应相矛盾,认为C中不可能出现上述现象。
该观点不正确的理由是_______________。
【答案】第七(或7)周期VIA族abdSe与S是同主族元素,Se比S电子层数多、半径大,吸引电子能力弱,非金属性弱,故H2SeO4酸性弱于H2SO4H2S具有还原性出现淡黄色(或乳白色)沉淀(或浑浊)Cu2++H2S==CuS↓+2H+该反应发生的原因是生成了难溶的CuS沉淀,不是因为生成弱电解质
(1)根据O、S、Se、Te、Po、Lv都是氧族元素,且原子序数依次增大分析解答;
(2)根据元素的非金属性、氢化物的稳定性、最高价氧化物的水化物的酸性等元素周期律的变化规律分析