2020-2021高考化学培优(含解析)之元素周期律附答案

2020-2021高考化学培优(含解析)之元素周期律附答案

一、元素周期律练习题（含详细答案解析）

1．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、Y

B．原子半径由大到小的顺序：Z、W、X、Y

C．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．Al2O3是两性氢氧化物既能与酸又能与碱反应，SiO2是酸性氧化物，能与碱反应生成硅酸盐，SiO2也能与氢氟酸反应生成SiF4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。

2．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。

3．Ⅰ.在14

6C、14

7

N、168O、35

17

Cl、23592U、23892U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】14

6C14

7

N 14

6

C16

8

O 5 SO3 2H2S＋O2=2S↓＋2H2O 弱电子层数增多，原子

半径增大 Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O

【解析】

【分析】

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。

【详解】

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14

6

C和

14 7N，故答案为：14

6

C；14

7

N；

(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14

6

C和

16

8

O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：14

6C；16

8

O；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。