2020-2021高考化学压轴题之原子结构与元素周期表(高考题型整理,突破提升)

2020-2021高考化学压轴题之原子结构与元素周期表(高考题型整理,

突破提升)

一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析）

1．磷化铝（AlP ）和磷化氢（PH 3）都是粮食储备常用的高效熏蒸杀虫剂。

(1)磷元素在元素周期表中的位置：________________。AlP 遇水蒸气会发生反应放出PH 3气体，该反应的另一种产物的化学式为________。

(2)PH 3具有强还原性，能与CuSO 4溶液反应，配平该反应的化学方程式：

________CuSO 4＋_____PH 3＋_____H 2O ＝_____Cu 3P ↓＋_____H 3PO 4＋_____H 2SO 4

(3)工业制备PH 3的流程如图所示。

①次磷酸属于________元酸。

②白磷和烧碱溶液反应的化学方程式为：____________________________________。 ③若起始时有1 mol P 4参加反应，则整个工业流程中共生成________mol PH 3。（不考虑产物的损失）

【答案】第3周期第VA 族 Al (OH )3 24 11 12 8 3 24 1 P 4 + 3NaOH + 3H 2O ＝PH 3↑+ 3NaH 2PO 2 2.5

【解析】

【分析】

（1）原子结构中电子层数等于周期数，最外层电子数等于族序数，AlP 遇水蒸气会发生反应放出PH 3气体，根据元素守恒确定该反应的另一种产物的化学式；

（2）配平化学方程式，就是通过在各物质的化学式前面添加系数，使反应中每种原子个数在反应前后相等的过程，但对于复杂的化学反应通常通过观察，找出变化的特点或规律，常使用化合价来配平，保证化合价升高与降低的数相等即可；

（3）①根据物质电离出的氢离子数目确定酸的元数；

②根据图示信息：白磷和烧碱溶液反应生成PH 3、NaH 2PO 2，据此书写方程式； ③根据发生反应的过程寻找关系式，进行计算即可。

【详解】

(1)P 处于第3周期ⅤA 族，AlP 遇水蒸气会发生反应放出PH 3气体，根据元素守恒，确定该反应的另一种产物是Al (OH )3，故答案为：第3周期第VA 族；Al (OH )3；

(2)该方程式中Cu 价态由+2下降为+1，P 价态由-3升高为+5，为保证化合价升降数相等，Cu 3P 与H 3PO 4计量数分别为8、3，CuSO 4的系数是24，H 2SO 4系数是24，根据元素守恒，得到：4323342424CuSO +11PH +12H O=8Cu P +3H PO +24H SO ，故答案为：24，11，12，8，3，24；

(3)①根据氢氧化钠过量时只能生成NaH 2PO 2可知次磷酸只能电离出1个氢离子，因此次磷酸属于一元酸，故答案为：1；

②根据图示信息：白磷和烧碱溶液反应生成PH 3、NaH 2PO 2，方程式为：

42322P + 3NaOH + 3H O = PH + 3NaH PO ↑；故答案为：

42322P + 3NaOH + 3H O = PH + 3NaH PO ↑；

③P 4+3NaOH +3H 2O =PH 3↑+3NaH 2PO 2；2H 3PO 2=PH 3↑+H 3PO 4，即P 4～2.5PH 3，若起始时有1molP 4参加反应，则整个工业流程中共生成2.5molPH 3；故答案为：2.5。

2．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)+

12O 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+12

Q 2) kJ ，生成2 mol H-O 新键释放的能量为2Q 3 kJ ，由于该反应是放热反应，所以2Q 3-(Q 1+

12Q 2)>0，2Q 1+Q 2<4Q 3，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