2020-2021备战高考化学综合题专题复习【元素周期律】专题解析
含详细答案
一、元素周期律练习题（含详细答案解析）
1．已知元素X、Y均为短周期元素，X元素的一种核素常用于测文物的年代，Y元素原子半径是所有原子中最小的，元素X、Y可形成两种常见化合物M和N，已知M可以使高锰酸钾酸性溶液褪色，M分子中所含X元素的质量是Y元素质量的6倍，且M的相对分子质量为56。N是一种常用溶剂，它的实验式XY。回答下列问题： (1)符合条件的M的有 ______种。
(2)任意写一种不带支链的M的结构简式__________。
(3)若在N与液溴的混合液中加入铁粉可以发生反应(在如图装置a容器中反应)，则：
①写出a容器中发生的所有反应的化学方程式：_____________。 ②d容器中NaOH溶液的作用是_____________。 (4)在碘水中加入N振荡静置后的现象是__________。
(5)等质量M、N完全燃烧时消耗O2的物质的量较多的是________(填“M”或“N”)。 【答案】3 CH2＝CH－CH2－CH3 2Fe+3Br2＝2FeBr3、
+Br2
FeBr3????
+HBr 吸收HBr和Br2，防止污染环境 溶液分层，下层无色，上层紫红色
M 【解析】 【分析】
短周期元素X元素的一种核素常用于测文物的年代，则X为碳(C)；Y元素原子半径是所有原子中最小的，则Y为氢(H)。元素X、Y可形成两种常见化合物M和N，已知M可以使高锰酸钾酸性溶液褪色，M分子中所含X元素的质量是Y元素质量的6倍，且M的相对分子质量为56，则M为分子式C4H8的烯烃；N是一种常用溶剂，它的实验式XY，则N为苯(C6H6)。 【详解】
由以上分析可知，M是分子式为C4H8的烯烃，N是分子式为C6H6的苯。
(1)符合条件的M有CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、(CH3)2C=CH2，共3种。答案为：3； (2)一种不带支链的M的结构简式为CH2=CHCH2CH3或CH3CH=CHCH3。答案为：CH2=CHCH2CH3或CH3CH=CHCH3；
(3)①a容器中，Fe与Br2发生反应生成FeBr3、苯与Br2在FeBr3的催化作用下发生反应生成溴苯和溴化氢，发生的所有反应的化学方程式：2Fe+3Br2＝2FeBr3、
+Br2+Br2
????
FeBr3????
FeBr3+HBr。答案为：2Fe+3Br2＝2FeBr3、+HBr；
②不管是Br2(g)还是HBr都是大气污染物，都应除去，所以d容器中NaOH溶液的作用是吸收HBr和Br2，防止污染环境。答案为：吸收HBr和Br2，防止污染环境；
(4)在碘水中加入苯，由于碘溶于苯、苯难溶于水且密度比水小，所以振荡静置后的现象是溶液分层，下层无色，上层紫红色。答案为：溶液分层，下层无色，上层紫红色； (5)M中含氢量高于N中含氢量，所以等质量M(C4H8)、N(C6H6)完全燃烧时消耗O2的物质的量较多的是M。答案为：M。 【点睛】
计算耗氧量时，若质量一定，则先将化学式改写碳原子个数为1的最简式，然后比较氢原子数，氢原子数越多，耗氧越多；若物质的量一定，则看化学式，4个氢原子与1个碳原子的耗氧量相同，依据需要可进行互换。
2．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 【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；
制光电池 Mg>C>O KOH Al2O3 +2OH-=2AlO2- +H2O
（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 。
3．黑火药是我国古代四大发明之一，它的爆炸反应为：2KNO3+3C+S完成下列填空：
（1）上述反应中的还原剂为___，还原产物有___，当有1molKNO3参加反应时，转移电子的数目为___。
（2）KNO3晶体类型是___，其晶体中存在的化学键有___。
（3）硫原子的核外电子排布式为___，原子核外有___种不同能量的电子。将SO2和Cl2分别通入品红溶液中，产生的现象是___；若将SO2和Cl2等体积混合后再缓缓通入品红溶液，发现品红溶液___，其原因是___。
（4）S、C和N三种元素的原子半径从小到大的顺序是___；K2S溶液中除OH-外其它各离子物质的量浓度的大小顺序为___。
（5）下列事实能说明碳与硫两元素非金属性相对强弱的有___。 a.同温同浓度溶液pH：Na2CO3＞Na2SO4 b.酸性：H2SO3＞H2CO3
c.CS2中碳元素为+4价，硫元素为-2价 d.分解温度：CH4＞H2S
【答案】C K2S和N2 6NA 离子晶体 离子键、共价键 1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4 5 品红溶液均褪色 不褪色 将SO2和Cl2等体积混合后在溶液中恰好完全反应生成了盐酸和硫酸，不再具有漂白性(或SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，盐酸和硫酸无漂白性) N
（1）该反应中N、S元素化合价均降低，C元素化合价升高，因此还原剂为C；还原产物为K2S和N2；当有1molKNO3参加反应时，有1.5molC参加反应，C元素化合价从0价升高至+4价，因此转移数目为1.5mol×4NAmol-1=6NA；
（2）KNO3为活泼金属阳离子与含氧酸根阴离子组成的化合物，其晶体类型属于离子晶体；晶体中阴阳离子通过离子键连接，硝酸根内N原子与O原子之间通过共价键连接，因此KNO3晶体中存在离子键、共价键；
K2S+N2↑+3CO2↑
（3）S原子核内质子数为16，核外电子数为16，因此核外电子排布式为：1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4；核外电子分别处于5个不同的能级中，因此原子核外有5种不同能量的电子；SO2具有漂白性，能够使品红溶液褪色，Cl2与水反应生成的HClO具有漂白性，能够使品红溶液褪色；将SO2和Cl2等体积混合后再缓缓通入品红溶液，SO2与Cl2在水中能够发生反应：SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，生成的HCl、H2SO4均不具有漂白性，因此不能使品红溶液褪色；
（4）C、N原子核外电子层数小于S，因此S原子半径最大，C、N处于同一周期，核外电子层数相同，质子数越大，其半径越小，因此半径相对大小关系为：N
（5）a．同温同浓度溶液pH：Na2CO3>Na2SO4，根据“越弱越水解”，说明酸性：H2SO4>H2CO3，H2SO4、H2CO3分别对应S、C的最高价氧化物对应水化物，可说明非金属性：S>C，故a符合题意 ；
b．酸性：H2SO3>H2CO3，说明亚硫酸电离出氢离子的能力强于碳酸，因H2SO3并非S元素对应最高价氧化物对应水化物，不能说明碳元素与硫元素非金属性相对强弱，故b不符合题意；
c．CS2中碳元素为+4价，硫元素为-2价，可直接说明S的非金属性强于C，所以S才显负价，碳元素显示正价，故c符合题意；
d．分解温度：CH4>H2S，其原因是C、S均采取sp3杂化，CH4为非极性分子，H-C键能较强，在1000℃左右分解，而H2S为极性分子，H-S-H键角为92.1o，由于H-S键能较弱，导致H2S在300℃左右分解，故不能据此比较C元素与S元素非金属性，故d不符合题意； 故答案为：ac。 【点睛】
常见非金属性的比较规律：
1、由元素对应简单单质的氧化性判断：一般情况下，氧化性越强，元素对应非金属性越强；
2、由单质和水反应程度判断：反应越剧烈，非金属性越强； 3、由对应简单氢化物的稳定性判断：氢化物越稳定，非金属性越强； 4、由和氢气化合的难易程度判断：化合越容易，非金属性越强； 5、由最高价氧化物对应水化物的酸性来判断：酸性越强，非金属性越强；
值得注意的是：氟元素没有正价态，氧目前无最高正价，硝酸则因分子内氢键导致酸性较弱，所以最高价氧化物对应水合物的酸性最强的是高氯酸，而不是非金属性高于氯的氮、氧、氟。
4．1869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。
