【化学】化学 元素周期律的专项 培优易错试卷练习题含答案解析

【化学】化学元素周期律的专项培优易错试卷练习题含答案解析
一、元素周期律练习题（含详细答案解析）
1．元素周期表是打开物质世界奧秘之门的一把金钥匙，1869年，门捷列夫发现了元素周期律并发表了元素周期表。

下图为元素周期表的一部分，回答下列问题。

(1).上述元素中化学性质最稳定的是________(填元素符号，下同) ，非金属性最强的是
_____。

(2)c的最高价氧化物对应水化物的化学式为__________。

(3)h元素的原子结构示意图为__________，写出h单质的一种用途:__________。

(4)b、d、f三种元素原子半径由大到小的顺序是__________(用元素符号表示)。

(5)a、g、j的氢氧化物中碱性最强的是__________(填化学式)，写出其溶液与g的氧化物反应的离子方程式:___________________________________。

【答案】Ar F HNO3制光电池 Mg>C>O KOH Al2O3 +2OH-=2AlO2- +H2O
【解析】
【分析】
由元素周期表可知，a为Li、b为C、c为N、d为O、e为F、f为Mg、g为Al、h为Si、i 为Ar、j为K。

【详解】
（1）0族元素的化学性质最稳定，故上述元素中化学性质最稳定的是Ar；F元素的非金属性最强；
（2）c为N，其最高价氧化物对应的水化物为HNO3；
（3）h为Si，核电荷数为14，原子的核外电子数也是14，Si的原子结构示意图为；Si单质的一种用途是可以制光电池；
（4）b为C、d为O、f为Mg，当电子层数相同时，核电荷数越大原子半径越小；电子层数越多原子半径越大，故b、d、f三种元素原子半径由大到小的顺序是Mg>C>O；
（5）a为Li、g为Al、j为K，K的金属性最强，金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，故a、g、j的氢氧化物中碱性最强的是KOH；g的氧化物为Al2O3，Al2O3与KOH溶液反应的离子方程式为Al2O3 +2OH-=2AlO2- +H2O 。

2．下表列出了①～⑩十种元素在周期表中的位置。

族
周期ⅠA0
1①ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA
2②④⑩
3⑤⑥⑦③⑧⑨
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：______________________。

【答案】 O=C=O Ne O 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2HClO4
+Na2CO3=CO2↑+2NaClO4 +H2O H2S Al(OH) 3 +OH- = AlO2- +2 H2O H2O(或H2O2) Na2O(或Na2O2或NaH)
【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，非金属性：S大于P，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)。

【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；可以利用同一化学式，比如HClO，从化合价可以解决问题。

3．Q、W、X、Y、Z是5种短周期元素，原子序数逐渐增大，Q与W组成的化合物是一种温室气体，W与Y、X与Y组成的化合物是机动车排出的大气污染物，Y和Z能形成原子个数比为1：1和1：2的两种离子化合物。

（1）W在元素周期表中的位置是______。

（2）2.24L（标准状况）XQ3被200mL 1mol/L QXY3溶液吸收后，所得溶液中离子浓度从大到小的顺序是______。

（3）WQ4Y与Y2的反应可将化学能转化为电能，其工作原理如图所示，a极的电极反应式是______。

（4）已知：W（s）+Y2（g）═WY2（g）△H=-393.5kJ/mol WY（g）+ Y2（g）═WY2（g）△H=-283.0kJ/mol24g W与一定量的Y2反应，放出热量362.5kJ，所得产物的物质的量之比是______。

（5）X和Z组成的一种离子化合物，能与水反应生成两种碱，该反应的化学方程式是
______。

【答案】第二周期IVA族 c（NO3-）＞c（H+）＞c（NH4+）＞c（OH-） CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O n（CO2）：n（CO）=1：3 Na3N+4H2O=3NaOH+NH3 H2O
【解析】
【分析】
Q、W、X、Y、Z是5种短周期元素，W与Y、X与Y组成的化合物是机动车排出的大气污染物，机动车排出的大气污染物常见的有CO和NO，W、X、Y原子序数依次增大，则W 为C元素，X为N元素，Y为O元素；Q与W组成的化合物是具有温室效应的气体，为CH4气体，则Q为H元素；Y和Z能形成原子个数比为1：1和1：2的两种离子化合物，应为Na2O和Na2O2两种化合物，则Z为Na元素，以此解答该题。

【详解】
（1）W为C元素，有2个电子层，最外层电子数为4，位于周期表第二周期IVA族；
故答案为：第二周期IVA族；
（2）2.24L（标准状况）NH3为0.1mol，200mL1mol/L HNO3溶液含有HNO30.2mol，氨气被硝酸溶液吸收，溶液相当于含有0.1molHNO3与0.1molNH4NO3混合，铵根离子水解不大，溶液呈酸性，所得溶液中离子浓度从大到小的顺序是c(NO3-)＞c(H+)＞c(NH4+)＞c(OH-)；故答案为：c(NO3-)＞c(H+)＞c(NH4+)＞c(OH-)；
（3）由图可知，电子从a极流出，a极为原电池负极，负极发生氧化反应，CH4O在负极上放电，电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；
故答案为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；
（4）已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol；
②CO(g)+1
2
O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ/mol；
由①-②得C(s)+1
2
O2(g)=CO(g)△H=-110kJ/mol；
24gC的物质的量为2mol，与一定量的O2反应，若只生成二氧化碳，放出热量为
393.5kJ/mol×2mol=787kJ；若只生成一氧化碳，放出热量为110kJ/mol×2mol=220kJ，实际放出热量362.5kJ，故生成二氧化碳与一氧化碳，令生成二氧化碳的物质的量为x，一氧化碳的物质的量为y，所以x+y=2，393.5x+110y=362.5，解得x=0.5 mol，y=1.5 mol，所以
n(CO2)：n(CO)=1：3；
故答案为：n(CO2)：n(CO)=1：3；
(5)X和Z组成的一种离子化合物，能与水反应生成两种碱，该化合物为Na3N，该反应的化学方程式是Na3N+4H2O=3NaOH+ NH3⋅H2O；
故答案为：Na3N+4H2O=3NaOH+ NH3⋅H2O。

4．高温下，正硅酸锂（Li4SiO4）能与CO2发生反应，对控制CO2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，Li4SiO4与CO2发生如下反应：
Li 4SiO4(s)+CO2(g)Li2SiO3(s)+Li2CO3(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CO2的平均反应速率为_____。

（4）在T1、T2温度下，恒容容器中c(CO2)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
()
21
c 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=()
21
c 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()
21
K=
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()()-1
2-1-12c CO 0.1mol L CO ===0.005mol L min t 20min υ∆⋅⋅⋅∆，故答案为：
()
21
c 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=()
21
c 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=()
21
c 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。

5．完成下列问题：
(1)氮和磷氢化物热稳定性的比较：NH 3______PH 3（填“>”或“<”）。

(2)PH 3和NH 3与卤化氢的反应相似，产物的结构和性质也相似。

下列对PH 3与HI 反应产物的推断正确的是_________（填序号）。

a ．不能与NaOH 反应
b ．含离子键、共价键
c ．受热可分解
(3)已知H 2与O 2反应放热，断开1 mol H-H 键、1 mol O=O 键、1 mol O-H 键所需要吸收的能量分别为Q 1 kJ 、Q 2 kJ 、Q 3 kJ ，由此可以推知下列关系正确的是______。

①Q 1+Q 2>Q 3 ②2Q 1+Q 2<4Q 3 ③2Q 1+Q 2<2Q 3
(4)高铁电池总反应为：3Zn+2K 2FeO 4+8H 2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH ，写出电池的正极反应：__________，负极反应 ________________。

【答案】> bc ② FeO 42-+3e -+4H 2O=Fe(OH)3+5OH - Zn+2OH --2e -=Zn(OH)2 【解析】 【分析】
(1)根据元素的非金属性越强，其相应的简单氢化物越稳定分析； (2)PH 3与HI 反应产生PH 4I ，相当于铵盐，具有铵盐的性质；
(3)根据旧键断裂吸收的能量减去新键生成释放的能量的差值即为反应热，结合燃烧反应为放热反应分析解答；
(4)根据在原电池中，负极失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应，结合物质中元素化合价及溶液酸碱性书写电极反应式。

【详解】
(1)由于元素的非金属性：N>P ，所以简单氢化物的稳定性：NH 3>PH 3；
(2) a ．铵盐都能与NaOH 发生复分解反应，所以PH 4I 也能与NaOH 发生反应，a 错误； b ．铵盐中含有离子键和极性共价键，所以PH 4I 也含离子键、共价键，b 正确； c ．铵盐不稳定，受热以分解，故PH 4I 受热也会发生分解反应，c 正确； 故合理选项是bc ；
(3)1 mol H 2O 中含2 mol H-O 键，断开1 mol H-H 、1 mol O=O 、1 mol O-H 键需吸收的能量分别为Q 1、Q 2、Q 3 kJ ，则形成1 mol O-H 键放出Q 3 kJ 热量，对于反应H 2(g)+1
2
O 2(g)=H 2O(g)，断开1 mol H-H 键和
12 mol O=O 键所吸收的能量(Q 1+1
2
Q 2) kJ ，生成2 mol H-O 新键释放的
能量为2Q3 kJ，由于该反应是放热反应，所以2Q3-(Q1+1
2
Q2)>0，2Q1+Q2<4Q3，故合理选项
是②；
(4)在原电池中负极失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应。

根据高铁电池总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH可知：Fe元素的化合价由反应前K2FeO4中的+6价变为反应后Fe(OH)3中的+3价，化合价降低，发生还原反应，所以正极的电极反应式为：FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-；Zn元素化合价由反应前Zn单质中的0价变为反应后Zn(OH)2中的+2价，化合价升高，失去电子，发生氧化反应，所以负极的电极反应式为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2。

【点睛】
本题考查了元素周期律的应用及键能与反应热的关系、原电池反应原理的应用。

元素周期律是学习化学的重要规律，要掌握物质性质变化的规律及物质的特殊性，结合具体物质分析。

在化学反应过程中伴随的能量变化可能是热能、电能及光能，化学能的断裂与形成是能量变化的根本原因。

在书写原电池电极反应式时要结合元素化合价升降及电解质溶液的酸碱性分析，明确负极发生氧化反应，正极发生还原反应。

6．8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˃H2SiO3
2Cl2+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CH4、NH3，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
NH3˃CH4；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HClO4˃H2CO3˃H2SiO3；
(4)F元素的单质为Cl2，其用来制取漂白液的化学方程式为，
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；
(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%
：≈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，3214
(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S4N4。

7．如图是元素周期表的一部分，请回答下列问题：
(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=O NaOH HClO4 HClO4=H++ClO4-氮
C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O SiO2 SiO2为原子晶体，熔融时需破坏共价键
【解析】
【分析】
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)。

【详解】
(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。

答案为：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。

答案为：；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-。

答案为：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。

答案为：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。

答案为：SiO2；SiO2为原子晶体，熔融时需破坏共价键。

【点睛】
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。

8．1869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
现象：___；结论：非金属性C＞Si ___洗气后，通入___；
【答案】4，ⅢA +4 HClO4 AsH3 HF ＜＜ B AB 4：1 CaCO3固体盐酸 NaHCO3溶液 Na2SiO3溶液生成白色胶状沉淀
【解析】
【分析】
【详解】
（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；
故答案为：+4；HClO4；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：＜；
③氢化物的还原性：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；故答案为：。

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；
故答案为：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
()()
()
22142
11
⎡⎤
⨯-+--
⎣⎦
⎡⎤
--
⎣⎦
=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。

故答案为：CaCO3固体；盐酸，NaHCO3溶液；Na2SiO3溶液；现象：生成白色胶状沉淀。

9．X、Y、Z、W、G是元素周期表中原子序数依次增大的五种元素。

X元素是元素周期表中核电荷数最小的元素。

Y的一种核素常用于考古，其一种同素异形体为自然界最硬的物质。

ZX3气体溶于水呈碱性。

W的外围电子排布是3s1。

G2+离子的M层d轨道只有5个电子。

请回答下列问题：
（1）W在元素周期表中的位置是______；W和Z形成的化合物水溶液呈碱性，用离子方程式表示其原因_____。

（2）Z原子的第一电离能比氧原子的____（填“大”或“小”）；G的基态原子电子排布式是
__________
（3）X与Y可形成多种化合物，其中一种化合物的分子式是X6Y6，分子中只有σ键，该分子的结构简式是_________；该化合物中Y的杂化轨道类型是________。

（4）G的最高价氧化物对应水化物的钾盐，在酸性条件下，常用于测定溶液中Fe2+的含量，该反应的离子方程式是____________
（5）可用YX4还原ZO x以消除其污染。

已知：
YX4(g) +4ZO2(g)=4ZO(g)+YO2(g)+2X2O(g) △H=-574 kJ·mol-1
YX4(g)+4ZO(g)=2Z2(g)十YO2(g) +2X2O(g) △H = -1160kJ·mol-1
试写出用YX4还原ZO2至Z2的热化学方程式________。

【答案】第三周期ⅠA族 N3-+ 3H2O ⇌NH3+3OH-大 [Ar]3d54s2） sp3杂化
MnO4-+ 5Fe2++8 H+＝Mn2++5Fe3++4 H2O CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH= －
867kJ·mol-1
【解析】
【分析】
X、Y、Z、W、G是元素周期表中原子序数依次增大的五种元素，X是元素周期表中核电荷数最小的元素，故X为H元素；Y的一种核素常用于考古，其一种同素异形体为自然界最硬的物质，则Y为C元素；ZX3气体溶于水呈碱性，则Z为N元素；W的外围电子排布是3s1，则W为Na；G2+离子的M层d轨道只有5个电子，原子核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d54s2，则G为Mn。

【详解】
根据题给信息推断X为氢元素，Y为碳元素，Z为氮元素，W为钠元素，G为锰元素；（1）W为钠元素，在元素周期表中的位置是第三周期ⅠA族；W和Z形成的化合物为
Na3N，Na3N水溶液呈碱性的原因N3-与水电离产生的氢离子结合生成NH3，水的电离平衡正向移动，使得溶液中氢氧根浓度大于氢离子浓度，溶液呈碱性，离子方程式为N3-
+3H2O⇌NH3+3OH-。

故答案为：第三周期第IA族；N3-+H2O⇌NH3+OH-；
（2）氧原子的价电子排布为2s22p4，氮原子的价电子排布为2s22p3，p轨道处于半充满状态，较稳定，故氮原子的第一电离能比氧原子的大；G为锰元素，原子序数为25，根据构造原理知其基态原子电子排布式是[Ar]3d54s2；
故答案：大；[Ar]3d54s2；
（3）C6H6分子中只有σ键，该分子的结构简式是；碳原子形成3个σ键，没有孤对电子，杂化轨道类型是sp3；
故答案是：；sp3杂化；
（4）酸性高锰酸钾溶液将Fe2+氧化为Fe3+，本身被还原为Mn2+，利用化合价升降法结合原
子守恒和电荷守恒配平，该反应的离子方程式是MnO 4-+ 5Fe 2++8H +＝Mn 2++5Fe 3++4H 2O ； 故答案是：MnO 4-+ 5Fe 2++8 H +＝Mn 2++5Fe 3++4 H 2O ；
（5）已知：①CH 4(g) +4NO 2(g)=4NO(g)+CO 2(g)+2H 2O(g) △H=-574 kJ·
mol -1，②CH 4(g)+4NO(g)=2N 2(g)十CO 2(g) +2H 2O(g) △H =-1160kJ·mol -1，根据盖斯定律：2 （①②）
得CH 4还原NO 2至N 2的热化学方程式为CH 4(g)+2NO 2(g)＝N 2(g)+CO 2(g)+2H 2O(g) ΔH=－867kJ·mol -1；
故答案是：CH 4(g)+2NO 2(g)＝N 2(g)+CO 2(g)+2H 2O(g) ΔH= －867kJ·
mol -1。

10．工业上可用微生物处理含KCN 的废水。

第一步是微生物在氧气充足的条件下，将 KCN 转化成KHCO 3和 NH 3( 最佳 pH :6.7～7.2)；第二步是把氨转化为硝酸：NH 3+2O 2=微生物 HNO 3+H 2O ,完成下列填空：
(1)写出第一步反应的化学方程式__________________________。

(2)标出第二步反应中电子转移的方向和数目：NH 3+2O 2=微生物HNO 3+H 2O__________写出产物水的电子式_________。

(3)物质KHCO 3属于化合物________（选填“离子”或“共价”), 其中属于短周期且原子半径最大的元素是___________（填元素符号）：KHCO 3 的水溶液pH_____7 （选填“＞”、“=”或“＜”)。

(4)写出一个能比较 KCN 中碳元素和氮元素非金属性强弱的实验事实：__________。

(5)工业上还常用氯氧化法处理含KCN 的废水：
KCN +2KOH +Cl 2=KOCN +2KCl + H 2O
2KOCN +4KOH +3Cl 2=N 2 +6KCl +2CO 2+ 2H 2O
比较微生物处理法与氯氧化法的优缺点（任写一点）。

_______。

【答案】2KCN +O 2+ 4H 2O 微生物2KHCO 3 +2NH 3 微生物HNO 3 +H 2O
离子 C ＞ 碳酸氢钠与稀硝酸反应产生二氧化碳气体 优点：不存在氯气
泄漏的风险，缺点：微生物适应性差，较为脆弱易失活，对环境要求高
【解析】
【分析】
【详解】
（1）由题意分析得，KCN 与O 2和H 2O 反应生成KHCO 3和NH 3，其反应方程式为2KCN +O 2+ 4H 2O 微生物2KHCO 3 +2NH 3；故答案为： 2KCN +O 2+ 4H 2O 微生物2KHCO 3 +2NH 3。

（2）第二步发生的反应方程式为：NH 3+2O 2微生物HNO 3+H 2O ，该反应中，氨气中氮元素化合价从-3价升高为+5价，失去8个电子，氧气中氧元素的化合价从0价降低为-2价，
总共得到8个电子，标出反应中电子转移的方向和数目：微生物
HNO3+H2O，
产物水的电子式为：，故答案为：微生物
HNO3+H2O；。

（3）物质KHCO3属于离子化合物，是强碱弱酸盐，其水溶液显碱性，pH＞7，KHCO3中含有K、H、C、O四种元素，属于短周期的是H、C、O三种元素，同周期，从左到右原子半径减小，其中原子半径最大的元素是C，故答案为：离子；C；＞。

（4）稀硝酸与碳酸氢钠反应生成硝酸钠、二氧化碳和水，其化学反应方程式为：
HNO3+NaHCO3=NaNO3+H2O+CO2↑，说明氮元素的非金属性强于碳元素的非金属性，故答案为：碳酸氢钠与稀硝酸反应产生二氧化碳气体。

（5）由题意得，微生物处理法的优点：不存在氯气泄漏的风险等；缺点：微生物适应性差，较为脆弱易失活，对环境要求高等，故答案为：不存在氯气泄漏的风险；微生物适应性差，较为脆弱易失活，对环境要求高等。

二、化学键练习题（含详细答案解析）
11．
(1)写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号_____________；
(2)元素周期表中位于第8列的Fe元素属于________族；
(3)相同质量的14C18O2与SO2的核外电子数之比为___________；
(4)在KCl、NaOH、CaCl2、H2O2、Na2O2中既含有离子键又含共价键的物质的电子式为
_____；
(5)某化合物XY2中，X、Y均为周期表前20号元素，其阳离子和阴离子的电子层结构相同，且1molXY2含有54mol电子。

用电子式表示该化合物的形成过程____________；(6)A+、B+、C-、D、E 5种微粒(分子或离子)，它们都含有10个电子，已知它们有如下转化关系：A++C-−−→
V D+E↑ 其离子方程式为 _______。

【答案】188O VIII 22:25 和
NH4++OH-NH3+H2O
【解析】
【分析】
（1）质子数=原子序数，质子数+中子数=质量数，根据原子表示法来回答；
（2）根据元素周期表中元素和周期以及族的分布知识来回答；
（3）14C18O2的物质的量为50g/mol，含有的电子数为22，SO2的物质的量为64 g/mol，含有的电子数为32；
(4)KCl为离子化合物，只含有离子键；NaOH为离子化合物，含有离子键和共价键；CaCl2为离子化合物，只含有离子键；H2O2为共价化合物，只含有共价键；Na2O2为离子化合物，含有离子键和共价键；。