2021高考化学(浙江专用)二轮考点突破-答案解析-专题七元素周期表与元素周期律-.docx

专题七元素周期表与元素周期律真题考点高效突破考点一:元素周期律及其应用【真题题组】1.D由题意知:X、Y、Z、W四种元素分别为:H、N、O、Na。原子半径的大小挨次为r(Na)r(N)r(O),A项错误。O2-和Na+的电子层结构相同,B项错误。由于O元素的非金属性强于N元素,所以H2O的热稳定性强于NH3,C项错误。只含H、N、O三种元素的化合物可能是共价化合物,如HNO3、HNO2等,也可能是离子化合物如NH4NO3、NH4NO2等,D项正确。2.C因W、Z属于短周期元素,且原子序数ZW,所带电荷相同,所以可推知:W为O,Z为S,又因W、X、Y、Z原子序数依次增大,且X、Y的简洁离子为X+、Y3+,所以可推知:X为Na,Y为Al,则四种离子分别为O2-、Na+、Al3+、S2-,其中Na+对水的电离平衡无影响,可排解选项A、B、D,选C。3.A由于W的气态氢化物的稳定性大于Z的气态氢化物的稳定性,说明非金属性WZ,W在上一周期。X的阳离子氧化性小于Y,金属性XY。则X、Y、Z、W四种元素关系如图:同周期元素原子半径自左至右依次减小,同主族元素原子半径自上而下依次增大,则原子半径XYZW,A正确;由于W、X元素不能确定,也可能会有共价键,如Na2O2,B错;对于W是N、O、F而言,由于存在氢键是正确的,若W、Z是C、Si,沸点CH4Z(Al)X(O),A项错;气态氢化物的稳定性为HCl(HR)H2S(H2W),B项正确;WX3(SO3)和水反应形成硫酸,是共价化合物,C项错;Y(Na)对应的NaOH与Z(Al)对应的Al(OH)3 可以相互反应,D项正确。5.AD有关周期表、周期律的题型,通常是先推导出元素,再列出在周期表中的相对位置,最终推断各选项是否正确。“X的最外层电子数为内层电子总数的3倍”,则X应为O(氧);“Y最外层有2个电子”,原子序数大于O且是短周期元素,则Y应为Mg(镁)元素;Z单质为半导体材料,则应为Si元素;W与X(O)同族,则W为S元素。它们在周期表中的相对位置为:X(8O)Y(12Mg)Z(14Si)W(16S)故H2X(H2O)的热稳定性强于H2W(H2S),A正确;酸性:H2SO4(W的)H2SiO3(Z的),B错误;MgO(YX)含离子键、SiO2(ZX2)含共价键,SO3(WX3)含共价键,化学键类型不同,C错误;原子半径:Mg(Y)Si(Z)S(W)O(X),D正确。6.B同位素具有相同的质子数,只是中子数不同,A项错误;同主族元素从上到下,非金属性渐渐减弱,氢化物的稳定性渐渐减弱,C项错误;同主族元素单质中,碱金属单质的熔点渐渐降低,卤素单质的熔点渐渐上升,D项错误。7.BC、B属于同周期,自左向右非金属性渐渐增加,所以H3BO3的酸性比H2CO3的弱,A项错误;Cl、Br、I属于同主族元素,自上而下非金属性渐渐减弱,因此HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱,C项错误;若M+和R2-的核外电子层结构相同,则M在R的下一周期,原子序数:MR。8.D通过四种元素的主要化合价大致确定其在周期表中位置,再结合原子半径数值确定出元素。W只有-2价为O元素,Z为第A族元素,原子半径略大于O元素为N元素,X、Y的原子半径远远大于N、O,应为第3周期A族、A族元素,X为Mg元素,Y为Al元素。金属性XY,A错;确定条件下N2与O2直接生成NO,B错;Y是Al元素,Al(OH)3不能溶于氨水,C错;在点燃条件下NH3可在纯O2中燃烧发生置换反应:4NH3+3O22N2+6H2O,D正确。9.B依据X、Y、Z原子序数之和为36,X、Y在同一周期,又由于X+与Z2-具有相同的核外电子层结构,则推得X、Y、Z分别为Na、Cl、O。依据元素周期律可知同一周期元素从左到右金属性越来越弱,非金属性越来越强,故A、D正确;同一周期元素从左到右原子半径越来越小,故原子半径XY,又由于Na+和O2-核外电子排布相同,核电荷数越小,半径越大,故离子半径O2-Na+,因此B不正确;依据元素周期律,同一主族元素从上到下,金属性越来越强,非金属性越来越弱,故C正确。考点二:元素周期表的结构及其应用【真题题组】1.AA族和A族元素如:H、Na与Cl可形成共价化合物HCl和离子化合物NaCl,A正确;其次周期元素中,O没有最高正价,F没有正价,B错误;在A族元素中,还原性F-Cl-,C错误;在第三周期的元素中,Al为+3价,Na为+1价,但失电子力气NaAl,D错误。2.B因只有M为金属元素,且已知四种元素在周期表的相对位置关系,可推知M为Al元素,X为Si元素,Y为N元素,Z为O元素。原子半径AlSiNO,A项正确;非金属性:NSi,OSi,所以B错误,C正确;O元素位于周期表中第2周期、第A族,D项正确。3.AW是制备一种高效电池的材料,应为Li,X最外层电子数是内层电子数的2倍,所以是C,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,则Y是Al,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,且Z的原子序数大于Al,则Z是S。W的氯化物为LiCl,Li+最外层有2个电子,A项错误;X与H可形成CHCH、等,B项正确;Al与强碱和强酸反应都生成H2,C项正确;Z与X可形成共价化合物CS2,D正确。4.CY与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76 gL-1,M=Vm=0.76 gL-122.4 Lmol-1=17 gmol-1,所以为NH3,因X、Y、Z同周期,则该周期中,元素种类大于3,则Y为N,M为H。X、Y、Z原子序数依次递增且最外层电子数之和为15,那么X为C,Z为O,或X为B,Z为F。若X为B,Z为F,则X、Z形成XZ3(BF3) 分子,不符合题意,故X为C,Z为O。W的质子数是X、Y、Z、M四种元素养子数之和的,则W为Na。原子半径NaCNOH,A项错误;CO2和C2H2为直线型共价化合物,Na2O2为离子化合物,B项错误;C可以形成石墨、C60等晶体,C项正确;C、N、O、H可以形成等只含共价键的化合物,D项错误。5.C同周期元素原子半径从左往右减小,A错;同主族元素从上往下金属性增加,B错;氢氧化物碱性强弱取决于元素金属性强弱,同周期元素从左到右金属性减弱,对应的氢氧化物碱性减弱,C对;甲、乙同周期,从左到右最外层电子数增多,D错。6.解析:Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍,表明内层电子是最外层的2倍,可能为Li或P,依据表中位置不行能为Li,则为P元素,则X、Y、W分别是元素C、N、S。(1)P位于第三周期A族。(2)PH3、CH4、NH3、H2S中水溶液碱性最强的是NH3。(3)XW2是CS2,电子式为。(4)Y元素最高价氧化物化学式是N2O5。(5)Y、W组成的二元化合物中,两元素物质的量之比:=11,该二元化合物试验式为SN,相对分子质量在170190之间,则为S4N4。答案:(1)三(或3)A(2)NH3(3)(4)N2O5(5)S4N47.解析:由各元素在元素周期表中的位置可推断:是H,是C,是N,是O,是Na,是Al,是Si,是Cl。(1)由元素周期律可知:原子半径大小挨次为:NaAlO;(2)C、N、Si最高价含氧酸的酸性由强到弱的挨次为:HNO3H2CO3H2SiO3;(3)H、O、Na、Cl元素中的某些元素形成的既含离子键又含极性共价键的化合物可以是NaOH、NaClO等。(4)液态H2O2可以在MnO2、FeCl3等催化剂作用下发生分解反应。(5)为Al,可推断Z为Al(OH)3,受热分解可产生Al2O3,再电解即可得单质铝。M是仅含非金属的盐,明显是铵盐,所以X与Y应为AlCl3与NH3H2O,反应生成NH4Cl。由于N 水解,故要使其浓度与Cl-相等,则要补充NH3H2O。由电荷守恒知:c(N)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),若c(N)=c(Cl-),则c(H+)=c(OH-),即pH=7。答案:(1)NaAlO(2)HNO3H2CO3H2SiO3(3)Na+-或Na+-(4)ab(5)Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3N2Al2O3(熔融)4Al+3O2溶液的pH等于7考点三:位、构、性的关系【真题题组】1.A因“W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物”,由此可推知:W为N元素;进而知,X为O元素,Y为S元素,Z为Cl元素,O、S、Cl三种元素中S的非金属性最弱,A项正确;酸性:HClOO2-,C项错误;Cl2与H2O反应时,既作氧化剂,也作还原剂,D项错误。2.C由于这四种元素都为短周期元素,且最外层电子数WX=43,故W最外层电子数为4,X最外层电子数为3,又由于W、X、Y、Z的原子序数依次增大,所以W为C,X为Al,Z为Cl,Y可能为Si、P、S。A项,若Y为Si,则电负性挨次为:Z(Cl)W(C)Y(Si),则A错误;同周期原子半径大小挨次为:XYZ,而W(C)X(S)Z(Ar),A项错误;Br的原子序数为35、F的为9,相差26,B项正确;气态氢化物稳定性:HFHClHBr,C项错误;HClO4的酸性大于HBrO4的,D项正确。4.D依据图示,可确定R在其次周期,T、Q、W在第三周期。T的周期序数与族序数相等,应为Al,则Q为Si,R为N,W为S。非金属性RQ,则最简洁气态氢化物的热稳定性RQ,A正确;非金属性QW,则最高价氧化物对应水化物的酸性QQ,R为其次周期,与R同主族的第三周期元素的原子半径比Q小,则R原子半径确定小于Q,C正确;T为Al,含Al的盐溶液如AlCl3、Al2(SO4)3溶液显酸性,而NaAlO2溶液显碱性,D错误。5.BX、Y、Z原子序数之和为18,X-、Z-达到稳定结构,X是H,Z是F,Y为O,原子半径OFH,A错;由于HF分子间存在氢键,其沸点要高于HCl、HBr、HI,B正确;CaO2与水反应的化学方程式为:2CaO2+2H2O2Ca(OH)2+O2,CaO2既作氧化剂,也作还原剂,C错;CaO2中存在Ca2+、,阴、阳离子数之比为11,D错。6.A依据图表及五种元素在元素周期表中的相对位置可确定元素X为氮(N)、Y为氧(O)、Z为铝(Al)、W为硫(S)、Q为氯(Cl)。氮元素最高正价为+5价,铝元素最高正价为+3价,故A项正确;Al(Z)的原子半径最大,O(Y)的原子半径最小,B错误;O2-和Al3+(Y2-和Z3+)核外电子数和电子层数均相同,C错误;酸性H2SO4丁(Al)乙(N),A项正确;单质的还原性:丙(Na)丁(Al)甲(H),B项错误;甲、乙、丙的氧化物分别是:H2O、NO(或其他含N氧化物)、Na2O(或Na2O2),其中Na2O和Na2O2都是离子化合物,C项错误;乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物分别是HNO3、NaOH、Al(OH)3,Al(OH)3为两性氢氧化物,既可与强酸反应,又可与强碱反应,D项正确。8.解析:X的氢化物G,水溶液pH7,X为氮(N);Y的单质是一种黄色晶体,Y为硫(S);R原子中3d电子数是4s电子数的3倍,则电子排布式为Ar3d64s2,R为26号元素铁(Fe);Z与钠元素形成化合物J,含钠化合物J与AgNO3溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀L,为AgCl,则J中含Cl-,Z为氯(Cl)。(1)HCl与NH3化合形成的M氯化铵是铵盐,属于离子化合物,晶体类型为离子晶体。(2)基态S原子电子排布式为1s22s22p63s23p4;NH3分子中N原子有4对价电子对(5+13)/2,N原子为sp3杂化。(3)Q为S、Na元素形成的Na2S,在AgCl悬浊液中加入Na2S溶液,依据Ksp(Ag2S)AlCOH。(2)H和C形成的化合物中既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的物质是C2H2。(3)由AB转化及C是溶于水显酸性的气体,可知C是CO2,D是淡黄色固体,则D是Na2O2。CO2的结构式为OCO;Na2O2的电子式是Na+Na+。A、B均由三种元素组成,B为两性不溶物,则B为Al(OH)3,A为NaAlO2。NaAlO2转化为Al(OH)3的离子方程式为Al+2H2O+CO2Al(OH)3+HC或2Al+3H2O+CO22Al(OH)3+C。B由四种元素组成,所以B是NaHCO3,结合AB的转化关系可以确定A是Na2CO3。Na2CO3溶液显碱性的缘由是C+H2OHC+OH-。Na2CO3和NaHCO3浓度均为0.1 molL-1的混合溶液中,由于C的水解程度大于HC,所以离子浓度大小关系是c(Na+)c(HC)c(C)c(OH-)c(H+)。向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中滴加稀盐酸,Na2CO3先和HCl反应生成NaHCO3,然后NaHCO3与盐酸反应生成CO2,生成的CO2部分溶解在溶液中,溶有CO2的饱和溶液的pHAlCOH(2)C2H2(3)OCONa+Na+NaAlO2Al+2H2O+CO2Al(OH)3+HC或2Al+3H2O+CO22Al(OH)3+CC+H2OHC+OH-c(Na+)c(HC)c(C)c(OH-)c(H+)NaCl、NaHCO3、CO2(或H2CO3)10.解析:(1)J元素最低负化合价的确定值与其原子最外层电子数相等,可以推断J元素为碳元素;M是地壳中含量最多的金属元素,即为铝元素,依据J、R周期表中的相对位置可以推断R为硫元素,则T为氯元素,处于第三周期第A族。(2)J和氢组成含有6个原子的分子为乙烯,其结构简式为 CH2CH2。(3)M和T形成的化合物为AlCl3,与水反应AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,其中氯化氢气体在潮湿的空气中成雾状。(4)由题意知,甲为NH3,氨水与双氧水发生氧化还原反应2NH3+3H2O2N2+6H2O生成无污染的氮气和水;甲在固定体积的密闭容器中发生分解反应(H0),表明正反应为吸热反应,上升温度,平衡朝正方向移动,甲物质的量削减,平衡常数增大;加入H2即增加生成物的浓度,平衡朝逆方向移动,甲的转化率减小,加入NH3,平衡朝正方向移动,生成物物质的量总和增加。(5)JR2为CS2,燃烧生成二氧化碳和二氧化硫,依题意可以很快地写出反应的热化学方程式CS2(l)+O2(g) CO2(g)+SO2(g)H=-215 kJ/mol或CS2(l)+3O2(g)CO2(g)+2SO2(g)H=-1 075 kJmol-1。答案:(1)A(2)CH2CH2(3)AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl(或其他合理答案)(4)2NH3H2O+3H2O2N2+8H2O(或2NH3+3H2O2N2+6H2O)ac(5)CS2(l)+O2(g)CO2(g)+SO2(g)H=-215 kJ/mol或CS2(l)+3O2(g)CO2(g)+2SO2(g)H=-1 075 kJmol-111.解析:由题意知M为铝元素,组成蛋白质的基础元素是C、N、H、O,所以X、Y、Z、L分别是C、H、O、N中的一种元素。由于X、Y、Z、L、M五种元素原子序数依次增大,可推知X为H、Y为C、Z为N、L为O元素。然后依题意一一作答。(1)L的元素符号为O,M即铝元素位于第三周期第A族;依据同周期元素自左至右原子半径依次减小,可知五种元素的原子半径从大到小挨次为AlCNOH。(2)Z和X两元素按原子个数比13和24分别组成NH3和N2H4,A为NH3,其电子式为,B为N2H4,其结构式、为。(3)L为O,则Se原子序数为8+8+18=34,其最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SeO4。非金属性越强,与H2反应放出的热量越多,故25周期放出的热量依次是:d、c、b、a,对应第四周期Se的是b。(4)本小题考查点为电解学问,阳极反应:先Al-3e-Al3+,后Al3+3HCAl(OH)3+3CO2,Al(OH)3受热分解生成Al2O3和H2O:2Al(OH)3Al2O3+3H2O。答案:(1)O第三周期第A族AlCNOH(2) (3)34H2SeO4b(4)Al-3e-Al3+、Al3+3HCAl(OH)3+3CO2或Al+3HC-3e-Al(OH)3+3CO22Al(OH)3Al2O3+3H2O三年模拟力气提升1.C同一主族,随着原子序数递增,非金属性渐渐减弱,气态氢化物的热稳定性渐渐减弱,气态氢化物的还原性渐渐增加,A项正确;同一周期从左到右元素非金属性渐渐增加,则B项正确;依据金属活动性挨次表知Ca比Na的金属性更强,所以和水反应更猛烈,C项错误。2.BA项,其次周期元素中主族元素(F、O除外)的最高价与其原子最外层电子数相等,零族元素不符合此规律,A错误;B项,r(Na+)r(K+),r(K+)r(Cl-),所以r(Na+)r(Cl-),B正确;C项,碱金属元素单质的还原性随原子序数的增大而增大,C错误;D项,Cl的非金属性比I强,高氯酸的酸性强于高碘酸,D错误。3.BA项,氢元素没有金属性,故错误;第A族元素的氢化物中,稳定性最好的是H2O,由于存在氢键所以沸点也高;C项,同周期非金属最高价氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增加,强调最高价,故错误;D项,电子层数相同的第三周期元素的离子半径从左到右渐渐减小,此处强调电子层数相同,故错误。4.C焰色反应为黄色,则确定X为钠元素,短周期元素中同一主族元素原子序数为2倍关系的元素为氧元素和硫元素,即W为氧元素,Z为硫元素。Y为金属元素,结合原子序数依次增大,推想可能为镁元素或铝元素,工业上制取镁为电解熔融的氯化镁,而制取铝则利用电解熔融氧化铝,所以Y为铝元素。O2-、Na+、Al3+核外均为10个电子,A项正确;SO2和SO3均为共价化合物,B项正确;由于Al3+和S2-在溶液中不能大量共存,因此不能通过复分解反应制得Al2S3,C项错误;NaOH、Al(OH)3、H2SO4可以两两发生反应,D项正确。5.A已知四种元素均是短周期元素,故J必为其次周期元素,由于J元素最低负化合价的确定值与其原子最外层电子数相等,故J为其次周期第A族元素碳,由此可知R为S,考虑到J、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素,故T必为Cl。由M是地壳中含量最多的金属元素,故M为Al。对于选项A,考虑到碳和氢可组成种类繁多的烃类,如C2H4、C2H6等,它们的分子中既存在极性键又存在非极性键,故A错;Al可以通过电解Al2O3的方法制备,B项正确;HCl的稳定性大于H2S,C项正确;四种元素中,T的非金属性最强,所以对应的HTO4即HClO4酸性最强,D项正确。6.解析:(1)依据周期表的结构,D只能位于周期表第三周期,设B的原子序数为x,则原子序数A:x-1,C:x+1,D:x+8,A、B、C、D四种元素的原子序数之和为(x-1)+x+(x+1)+(x+8)=4x+8,故m必为偶数;(2)依据次外层电子数等于其他层电子数之和,则D为S,B为O,A为N,C为F,N原子形成的简洁离子是N3-;6个原子的氢化物是N2H4,其结构简式为H2NNH2;为F2和H2O反应的化学方程式。依据信息NF3与水反应:NF3+2H2OHNO2+3HF,则和NaOH溶液发生反应:NF3+4NaOHNaNO2+3NaF+2H2O。答案:(1)B(2)AH2NNH2N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(l)H=-534 kJ/mol2H2O+2F24HF+O2NF3+4NaOHNaNO2+3NaF+2H2O7.C由题意推知Z为镁,W为铝,X为碳,Y为氮。A项,Y元素最高价为+5,对应最高价含氧酸为HNO3,A错;B项,原子半径YXWPH3,由于NH3分子间存在氢键,故沸点:NH3AsH3PH3,A错;Si3N4属于原子晶体,NaCl属于离子晶体,SiI4属于分子晶体,物质的熔点:原子晶体离子晶体分子晶体,故B正确;非金属元素的非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,依据元素周期律可知非金属性ClSP,故酸性HClO4H2SO4H3PO4,C正确;金属元素的金属性越强,最高价氧化物的水化物的碱性越强,依据元素周期律可知金属性NaMgAl,故碱性NaOHMg(OH)2Al(OH)3,D正确。11.B从含氧酸的酸性推断非金属性时,比较的是最高价氧化物对应水化物的酸性,错误;离子键是阴、阳离子间猛烈的静电作用,不只是静电吸引,错误;H2O、H2S、H2Se是同主族且结构相像的氢化物,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高,但H2O分子间存在特殊的分子间作用力氢键,使其熔沸点比H2S、H2Se高,则错误;液态氟化氢分子间存在氢键,但稳定性与氢键没有关系,错误;都是由非金属元素形成的化合物可能是离子化合物,如NH4Cl。由此推断错误的是,选B。12.解析:(1)依据元素周期表中的片段可知为二、三周期的右半部分,若X为空气中的主要成分之一,则X为N元素,则W为Ar元素,原子结构示意图为。(2)依据Y、W、Z对应的酸,可推断Y、W、Z分别为N、P、S,电子数相等的含氧酸根为S、P。(3)Na与Y和Z单质反应生成摩尔质量相同的两种化合物,符合条件的Y和Z分别是O和S,Y形成的化合物为Na2O2,电子式为Na+-Na+,含有离子键和共价键。(4)依据元素周期表的排列可推断Y可能处于第15、16、17纵行。答案:(1)(2)SP(3)Na+Na+离子键和共价键(4)15、16、1713.解析:依据A、D可形成的两种液态化合物的状况知,这两种化合物为H2O和H2O2,再结合原子序数增大,所以A为H,D为O,则B只能为C,C为N,E单质可净化水质,E为Cl。(1)O的原子序数是8,位于其次周期A族 ;氯元素位于第三周期A族,所以原子结构示意图为;由气态氢化物的沸点无法确定元素的非金属性强弱。答案选BCD。(2)由A、B两种元素组成的最简洁的化合物是甲烷,电子式为。(3)都既可以与盐酸反应又可以与NaOH溶液反应,一般是弱酸的酸式盐或弱酸的铵盐或氨基酸,因此甲是碳酸氢铵或碳酸铵,乙是甘氨酸。化学式分别是NH4HCO3 或(NH4)2 CO3、H2NCH2COOH。(4)依据原子守恒可知,两种碱应当是氢氧化铁和氢氧化亚铁,所以方程式为Fe2+2Fe3+8NH3+8H2OFe(OH)2+2Fe(OH)3+8N。(5)亚铁离子和铁离子的浓度分别是2.0 molL-1和4.0 molL-1,所以依据溶度积常数可知,相应OH-浓度分别是10-8 molL-1、10-12 molL-1,所以混合液中c(OH-)不得大于10-12 molL-1。答案:(1)其次周期A族BCD(2) (3)NH4HCO3 或(NH4)2 CO3H2NCH2COOH(4)Fe2+2Fe3+8NH3+8H2OFe(OH)2+2Fe(OH)3+8N(5)10-12