高考化学元素周期律综合经典题附答案解析

高考化学元素周期律综合经典题附答案解析

一、元素周期律练习题（含详细答案解析）

1．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。

2．根据下表回答问题：

（1）元素⑦在周期表中的位置是___。

（2）元素①和⑤的原子序数相差___。

（3）写出元素⑤的最高价氧化物对应的水化物与元素⑧形成的单质反应的化学方程式

___。

（4）写出元素③形成的不同化合价的化合物的化学式(写出四个)___，其中能与元素⑥形成的单质反应的化学方程式为___。

【答案】第3周期第ⅣA族 10 2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O NH3、NO、NO2、HNO3

Al+4HNO3=Al(NO3)3+NO↑+2H2O

【解析】

【分析】

元素⑤是钠，其最高价为+1，所以最高价氧化物对应的水化物为NaOH；③为N，其常见化合价为-3、+2、+4、+5等。

【详解】

(1)由图可知元素⑦在周期表中的位置是第3周期第IVA族。

(2)元素①和⑤的原子序数分别为1和11。

(3)元素⑤的最高价氧化物对应的水化物是NaOH，元素⑧形成的单质是Cl2，所以反应为2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O。

(4)③为N，其常见化合价为-3、+2、+4、+5等，形成的不同化合价的化合物的化学式为NH3、NO、NO2、HNO3等。

(5)元素⑥是Al，HNO3与Al反应，Al+4HNO3=Al(NO3)3+NO↑+2H2O。

3．煤粉中的氮元素在使用过程中的转化关系如图所示：

(1)②中NH3参与反应的化学方程式为_______。

(2)焦炭氮中有一种常见的含氮有机物吡啶()，其分子中相邻的C和N原子相比，N

原子吸引电子能力更___________(填“强”或“弱”)，从原子结构角度解释原因：________。

(3)工业合成氨是人工固氮的重要方法。2007年化学家格哈德·埃特尔证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意如图：

下列说法正确的是________(选填字母)。

a. 图①表示N2、H2分子中均是单键

b. 图②→图③需要吸收能量

c. 该过程表示了化学变化中包含旧化学键的断裂和新化学键的生成

(4)已知：N2(g) ＋ O2(g) = 2NO(g) ΔH = a kJ·mol-1

N2(g) ＋ 3H2(g) = 2NH3(g) ΔH = b kJ·mol-1

2H2(g) ＋ O2(g) = 2H2O(l) ΔH = c kJ·mol-1

反应后恢复至常温常压，①中NH3参与反应的热化学方程式为________。

(5)用间接电化学法除去NO的过程，如图所示：

①已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间，写出阴极的电极反应式：________。

②用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理：__________。

【答案】4NH3+5O2催化剂

Δ

4NO+6H2O 强 C和N原子在同一周期(或电子层数相同)，N原

子核电荷数更大，原子半径更小，原子核对外层电子的吸引力更强 bc 4NH3(g) + 6NO(g) = 5N2(g) + 6H2O(l) ΔH = (3c-3a-2b) kJ·mol-1 2HSO3- + 2e- + 2H+ = S2O42- + 2H2O 2NO + 2S2O42-

+2H2O = N2 + 4HSO3-

【解析】

【分析】

【详解】

(1)氨气在催化剂条件下与氧气反应生成一氧化氮和水，为重要的工业反应，反应的化学方

程式为4NH3+5O2催化剂

Δ

4NO+6H2O；

(2)由于C和N原子在同一周期(或电子层数相同)，N原子核电荷数更大，原子半径更小，原子核对外层电子的吸引力更强，所以N原子吸引电子能力更强；

(3)a．氮气中两个氮原子之间为三键，故a错误；

b．分析题中图可以知道，图②表示N2、H2被吸附在催化剂表面，而图③表示在催化剂表面，N2、H2中化学键断裂，断键吸收能量，所以图②→图③需要吸收能量，故b正确；