高考化学二轮复习考案：5专题五《元素周期律 元素周期表》

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专题五 元素周期律 元素周期表

【专题考案】
1. 短周期元素X、Y、Z在周期表中的位置如图所示，则下列说法正确的是
A. X是活泼的非金属
B. 三种元素中Y的非金属性最强
C. Z的最高价氧化物的水化物是强酸
D. Y的最高价氧化物的水化物是一种强酸
【答案】BC
2．下列叙述正确的是
A．原子晶体中只存在非极性共价键
B．干冰升华时，分子内共价键会发生断裂
C．由原子构成的晶体可以是原子晶体，也可以是分子晶体
D．只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体
【答案】C
3．A、B、C、D、E均为短周期元素。A、B、C位于同一周期相邻位置，它们分别与D形成的分子中都有10个电子，且A和C的原子序数之比为3︰4。E原子半径是短周期元 素原子半径最大的。则下列叙述正确的是
A．A和C能形成共价化合物
B．由B、D原子构成的分子的结构是正四面体
C．E和C只能形成E2C 一种化合物
D．由A、B、C、D四种元素形成的化合物一定不属于无机盐
【答案】A
4. 下列说法中正确的是（ ）
A. 非金属原子组成的化合物不可能是离子化合物
B. ⅠA族元素的金属性一定比ⅡA族元素的金属性强
C. 同一主族元素组成的化合物一定是共价化合物
D. NH5中的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子电子层结构，1molNH5中含有4NA个N—H键(NA表示阿伏加德罗常数的值)
【答案】D
5. 表中①～⑥为短周期元素及相应部分原子半径的数据：



元 素
性 质
元 素 编 号
①
②
③
④
⑤
⑥
原子半径（nm）
a
0.075
b
0.110
c
d
最 高 化 合 价
+6
+5

+5

+7
最 低 化 合 价
-2
-3
-2
-3
-1
-1
下列说法正确的是（ ）
A. 元素①的最外层电子排布为2S22P4
B. 元素②氢化物与元素⑥氢化物之间反应形成化合物中只有极性键
C. 原子半径：a＞d＞b＞c
D. 非金属性：元素⑤＞元素④＞元素①
【答案】C
【解析】先从化合价角度分析，最高正价为最外层电子数，最低价的绝对值为8减最外层电子数。元素①和元素③同在ⅥA族，由于Ｏ无最高正价，可确定元素①为S和元素③为O元素；元素②和元素④同在ⅤA族，半径大小②＜ ④，马上确定元素②为N元素④为P元素；元素①的最外层电子排布为3S23P4；NH3与HCl生成NH4Cl中含有离子键和极性键；原子半径大小应为S＞Cl＞O＞F，即a＞d＞b＞c；非金属性：元素⑤＞元素①＞元素④，即F＞S＞P。选C
6. X、Y为短周期元素，X位于IA族，X与Y可形成化合物X2Y，下列说法正确的是
A．X的原子半径一定大于Y的原子半径
B．X与Y的简单离子不可能具有相同的电子层结构
C．两元素形成的化合物中，原子个数比不可能为1︰1
D．X2Y可能是离子化合物，也可能是共价化合物
【答案】D
7．右图表示元素周期表前四周期的一部分，关于元素X、Y、Z、W的叙述正确的是


X



Y
Z




W

①X、Y的最高价氧化物的水化物酸性为Y ②Y、Z的气态氢化物的稳定性Y ③W的单质常温下呈液态，可与铁粉反应
④W的原子序数比Z大9
A．只有③ B．①②
C．①②③ D．①②③④
【答案】C
8. 元素A和B的原子序数都小于18。已知A元素原子的最外层电子数为a，次外层电子数为b；B元素原子的M电子层数为（a－b），L层电子数为（a＋b），则A、B两元素所形成的化合物的性质可能有
A. 能与水反应 B. 能与氢氧化钠反应
C. 能与硫酸反应 D. 能与碳酸钠反应
【答案】 BD
9. 分析化学中常用X射线研究晶体结构，有一种蓝色晶体可表示为：[MxFey(CN)z]，研究表明它的结构特性是Fe2+、Fe3+分别占据立方体的顶点，自身互不相邻，而CN一位于立方体的棱上，其晶体中的阴离子晶胞结构如图示，下列说法正确的是

A．该晶体是原子晶体
B．M的离子位于上述晶胞的面心，呈+2价
C．M的离子位于上述晶胞体心，呈+1价，且M+空缺率为50%（体心中没有M+的占总体心的百分比）
D．晶体的化学式可表示为MFe2(CN)6，且M为+1价
【答案】C、D 这是一道非常新颖的结合有机的晶体题。首先根据结构粒子是离子，可确定该晶体为离子晶体，并非原子晶体。观察阴离子晶胞可知，Fe2+、Fe3+共占据8个顶点，平均分摊到4×1/8=1/2个，CN-在棱上，分摊到12×1/4=3个，再根据阴阳离子所带电荷，可确定晶胞中阴离子组成为：[Fe(CN)3]0.5-，扩大两倍（相当于两个阴离子晶胞）得[Fe2(CN)6]-，显见，所对应的阳离子只能为+1价，形成M2[Fe2(CN)6］，即两个晶胞共有1个M+阳离子，根据晶胞知识，其只能位于体心，且每两个晶胞中一个有M+，另一个必无，即空缺率为50%。故答案应选C和D
10. 通常情况下，微粒A和B为分子，C和E为阳离子，D为阴离子，它们都含有10个电子；B溶于A后所得的物质可电离出C和D；A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀。请回答：
（1）用化学符号表示下列4种微粒：
A： ； B： ；C： ；D： 。
（2）写出A、B、E三种微粒反应的离子方程式： 。
【答案】（1）H2O NH3 NH4＋ OH－
（2）Al3＋＋3NH3＋3H2O＝Al(OH)3↓＋3 ，
Mg2＋＋2NH3＋2H2O＝Mg(OH)2↓＋2NH4
【解析】常见核外电子总数为10个电子的微粒共有15种。阳离子有：Na+、Mg2+、Al3+、、H3O+；阴离子有：N3－、O2－、、、NH2-；分子有：Ne、HF、H2O、NH3、CH4。根据题意知B溶于A后所得的物质可电离出阳离子C和阴离子D，可知A为H2O，B为NH3，氨气溶于水生成的一水合氨电离出和离子。第（2）问带有一定的开放性，一种10电子的阳离子能和氨水反应生成沉淀和铵根离子，这种阳离子可以是Mg2+也可以是Al3+
11．A、B、C、D、E均为短周期元素，且原子序数依次递增。A、E同主族，B、D同周期，且B和D最外层电子数之和为10；A与D可形成，AD、AD共价化合物。请回答下列问题。
（1）D位于周期表第_______周期，_________族；
（2）E离子的结构示意图为_________________；与E同周期的元素中，金属性最弱的金属元素名称是_________，最稳定的气态氢化物的化学式为_________；
（3）C的电子式为______，B与D通常能形成______晶体，在ED中含有的化学键有_；
（4）由A、B、C、D四种元素组成的离子化合物的化学式为（写出一种即可）_______________，组成的共价化合物的结构简式为（写出一种即可）___________________；
【答案】
（1）2 ⅣA
（2）铝 HCl
（3） 分子 离子键、非极性键（或共价键）
（4）NHHCO［或（NH）CO］ NH—CH—COOH（或尿素、其他氨基酸等）
12．A、B、C、D、E均为短周期元素，且原子序数依次增大。已知B元素在自然界中组成化合物的种类最多；D原子最外层电子数与核外电子数之比为3:4；A与D、E与D均可组成原子个数比为1:1和2:1的两种化合物。据此回答：
（1）由A、C、D三种元素可组成多种化合物，写出其中两种常见化合物的化学式
、 。
（2）在C和B组成化合物 (CB)2中，C、B原子均满足最外层8电子结构,，则(CB)2的电子式是 。
（3）化合物E3C与水反应的原理和碳化钙与水反应的原理相同，写出E3C与盐酸反应的化学方程式 。
（4）已知B与A可组成化合物甲，D与A可组成化合物乙，每个甲、乙分子中均含有18个电子
① 甲在过量的D单质中充分燃烧，燃烧热是1559 kJ / mol，写出该反应的热化学方程式 。
② 在酸性条件下，向FeI2的淀粉溶液中加入乙，溶液变蓝。当1mol Fe2+被氧化成Fe3+
时，反应中电子转移为4 mol，写出该反应的离子方程式
。
【答案】
（1）HNO3、NH4NO3（其他合理答案均给分) (各1分，共2分)
（2） （2分）
（3）Na3N + 4HCl = 3NaCl+NH4Cl（2分）
（4）① C2H6（g）+7/2 O2(g) = 2CO2 (g) + 3H2O (l) ；△H ＝ 一1559 kJ / mol（2分）
或 2C2H6（g）+7 O2(g) = 4CO2 (g) + 6H2O (l) ；△H ＝ 一3118 kJ / mol
② 2 Fe2+ + 6 I- + 4 H2O2 + 8 H+ = 2 Fe3+ + 3 I2 + 8 H2O（3分）
13. 有关元素A、B、C、D、E的信息如下
元素
有关信息
A
元素主要化合价为-2，A的一种氢化物可用于实验室制取A的单质
B
所在主族序数与所在周期序数之差为4
C
原子中含10个P电子
D
最高价氧化物对应的水化物，能电离出电子数相等的阴、阳离子
E
生活中常见金属，它有两种氯化物，相对原子质量相差35.5
请回答下列问题：
（1）元素A～E中两种元素组成的化合物使品红溶液褪色的物质的化学式为
_____________
（2）E元素与B元素可形成EB2和EB3两种化合物，下列说法正确的是（填序号）________。
①保存EB2溶液时，需向溶液中加入少量E单质
②EB2只能通过置换反应生成，EB3只能通过化合反应生成
③铜片、碳棒和EB3溶液组成原电池，电子由铜片沿导线流向碳棒
④向淀粉碘化钾溶液和苯酚溶液中分别滴加几滴EY3的浓溶液，原无色溶液都变为紫色
（3）用化学符号表示D2C的水溶液中各粒子的浓度关系，如c(C2－)=______________。
（4）将一定量的B单质通入一定浓度的苛性钾溶液中，两者恰好完全反应（已知反应过程放热），生成物中含有三种含B元素的离子，其中两种离子的物质的量（n）与反应时间（t）的变化示意图如下图所示。该苛性钾溶液中KOH的质量是___________，该反应中转移电子的物质的量是_________。

（5）工业上冶炼E单质的化学方程式为__________________________________
【答案】（1）SO2、Na2O2
（2）①③
（3）c(S2-)= 1/2[c(Na+)+c(H+)- c(HS-)-c(OH-)]或c(S2-)= 1/2c(Na+)- c(HS-)-c(H2S)(其它合理答案也可)
（4）16.8g 0.21mol
（5）Fe2O3+3CO3CO2+2Fe
【解析】根据题给信息A为氧元素，实验室可以用双氧水来制备氧气；所在主族序数与所在周期序数之差为4，Ｂ元素为氧或者氯，因为Ａ为氧，所以B为氯元素；Ｃ元素原子中含10个P电子，P电子一定为2p63p4，Ｃ元素为硫；最高价氧化物对应水化物，能电离出电子数相等的阴、阳离子，由于Mg(OH)2、Al(OH)3难溶，所以该物质为NaOH，Ｄ为钠元素；E有两种氯化物，相对原子质量相差35.5，E有变价，为Fe元素。
(1)漂白性物质包括化合漂白和氧化性漂白等，这几种元素中的两种元素形成的具有漂白性的物质有SO2、Na2O2
(2)FeCl2可以通过化合反应制得，如：2FeCl3+Fe=3FeCl2，FeCl3可以通过分解反应制得如2Fe（OH）3=Fe2O3+3H2O；淀粉碘化钾溶液中滴加几滴FeCl3的浓溶液，溶液呈蓝色，苯酚溶液中滴加几滴FeCl3的浓溶液，溶液显紫色，正确的说法为①③。
（3）在Na2S溶液中，根据电荷守恒有：2c(S2-)+ c(HS-)+c(OH-)= c(Na+)+c(H+)，根据物料守恒有：c(Na+) = 2 [c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)]，变形即可。
（4）根据得失电子守恒，Cl2与KOH反应生成KClO、KClO3外，还有KCl生成，依据ClO—和ClO3—的物质的量配平方程式，有
5Cl2+10KOH=7KCl+2KClO+KClO3+5H2O，转移电子0.03*7=0.21mol，反应消耗KOH的质量为0.03*10*56=16.8g。
（5）工业炼铁是用CO还原铁矿石制得

14. 已知aA、bB、cC、dD、eE均为短周期元素，且原子序数依次增大。已知A、D同主族，A与其他元素均不同周期，B、C、E三种元素在周期表中的位置如图所示，且BC对应的单质在常温下为无色气体。请回答下列问题：
（1）A、B形成的四原子核化合物属于__________（填“极性”或“非极性”）分子，其易液化，原因是___________________________。
（2）由A、C两元素组成的三种10电子微粒是___________、____________、_______________
（3）甲是由A、C两元素形成的常见四原子核化合物，乙是由A、C、E形成的六原子
核化合物，乙的水溶液和甲的水溶液相互反应的化学方程式为
_____________________________。
（4）从五种元素中任选三种元素，组成化合物X和Y，在下列表格中按要求填写相应的化学式（每空只写一种即可）。
X pH＞7（25℃）
Y pH＜7（25℃）
抑制水的电离：____________________
抑制水的电离：____________________
促进水的电离：____________________
促进水的电离：____________________
【答案】（1）极性；分子间存在氢键（2）H2O；OH—；H3O+（3）H2O2+H2SO3=H2SO4+H2O
（4）
X pH＞7（25℃）
Y pH＜7（25℃）
NaOH
H2SO4
NaHS
NH4NO3
【解析】A与其他元素不同周期且原子序数最小，A为H，与之同主族元素D为Na，根据B、C、E在周期表中位置以及B、C的颜色状态，B为N，C为O，因此推断E为S。
所以A、B形成的四原子核化合物为NH3，极性分子，由于分子间存在氢键，沸点较高，容易液化。A、C组成的3种10电子微粒为H2O、OH—、H3O+。其中A和C组成的4原子核化合物为H2O2，具有氧化性，A、C、E形成的六原子核化合物具有还原性的为H2SO3，二者反应生成H2SO4。任选三种元素组成化合物，其中抑制水电离的为酸或者碱，如NaOH，H2SO4、HNO3等，促进水的电离的化合物为能水解的盐，如Na2SO3、NaHS、NH4NO3等。
15. 短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，它们的原子核外电子层数之和为10；B的化合物种类繁多，数目庞大。C、D是空气中含量最多的两种元素；D、E两单质可以生成两种不同的离子化合物
（1）写出E的单质与A、D两元素形成其常见化合物反应的离子方程式
________________________。
（2）由A、C、D三元素所形成的常见盐与氢氧化钠反应的方程式为_________________
（3）B的相对分子质量最小的氢化物，写出其化学式___________。
（4）X、Y是均由C、D两元素组成的化合物，且C、D在X、Y中的价态相同，某温度下相互转化时的量变关系如下图：


0.2
0.4

（I）X的化学式是___________
（II）图中a、b、c、d四点中，表示反应处于平衡状态的是___________
（III）反应进行到t2时刻，改变的条件可能是___________
【答案】（1）2Na＋2H2O=2Na++OH-＋H2↑ （2分）（2）NH4NO3+NaOH=NaNO3+ NH3·H2O （2分）
（3）CH4（1分）（4）（I）NO2（1分）（II）b（1分）（III）增大NO2的浓度（合理）（1分）
【解析】先推测这5种元素，B的化合物种类繁多，数目庞大，B为碳元素，C、D是空气中含量最多的两种元素，所以C是氮元素，D是氧元素，D、E两单质可以生成两种不同的离子化合物，则E是钠元素，生成的两化合物为Na2O、Na2O2,根据五种元素的原子核外电子层数之和为10，得到A元素是H,（1）即为钠和水的反应：2Na＋2H2O=2Na++OH-＋H2↑;(2)A、C、D三元素所形成的常见盐为NH4NO3;(3)B的相对分子质量最小的氢化物是CH4（4）（I）由题意可知，两种氮的氧化物价态相同，则为NO2、N2O4.根据t1时刻的数据，△C（Y）=0.2mol·L-1，△C（X）=0.4mol·L-1,由反应：N2O42NO2,物质的量浓度的变化之比等于计量数之比，所以X是NO2，Y是N2O4（II）a、b、c、d四点中，b点时，两物质的浓度都没有变化，在平衡状态；反应进行到t2时刻，NO2的浓度迅速增大，然后逐渐减小，N2O4的缓慢增大，平衡向着生成N2O4的方向移动。改变条件为增大NO2的浓度
16. U、V、W、X、Y为短周期元素，且原子半径依次增大，U、V同主族，V、W、X、Y处于同周期，U的最高价氧化物所对应的水化物与其气态氢化物反应生成盐A，U、W、Y的最高价氧化物对应的水化物能互相反应生成盐，Z为血红蛋白中所必需的金属元素，且U、W、Z分别能与氧元素形成U203、W2O3、Z2O3。
回答下列问题：
（1）U的气态氢化物分子的电子式为 。盐A中阳离子的检验方法是
。
（2）1molV的最高价氧化物对应的水化物与3 molKOH恰好完全反应，其产物的化学式为 。
（3）W的单质与Y的最高价氧化物对应的水化物的溶液反应，其离子方程式是 .
（4）如下图所示的两个实验装置中，溶液的体积均为100mL，开始时硫酸溶液的浓度均为0.055mol/L，工作一段时间后。测得导线中均通过0.01mol电子（若不考虑盐的水解和溶液体积的变化）。①中溶液的pH为 ：②中X电极质量改变量为


（5）z单质与水在一定条件下反应的化学方程式为 。
【答案】⑴（2分）取少量A于试管中，加入氢氧化钠溶液，加热，产生一种能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则证明阳离子是铵根离子。（2分）
⑵K3PO4、H2O（2分）
⑶2Al+2OH－+2H2O = 2AlO2－+3H2↑（2分）
⑷2（2分）0.12g（2分）
⑸3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑（2分）
【解析】U是突破口，因为其最高价氧化物对应水化物与其气态氢化物反应生成盐，U为氮元素，A为NH4NO3，U、V同主族，Ｖ为磷元素，Ｖ、Ｍ、Ｘ、Ｙ处于同周期，且原子半径依次增大，四种元素在周期表中按顺序依次排列，又因为Ｕ、Ｗ、Ｙ最高价氧化物对应水化物之间能发生反应生成盐，所以Ｗ为铝，Ｙ为钠，X在中间为镁。Ｚ为血红蛋白中必需元素，Z为Fe。
装置①为电解池，阳极Mg-2e-=Mg2+，阴极2H++2e-=H2，电路中通过电子0.01mol，有0.01molH+得电子被还原。c（H+）=（0.055*0.1*2）/0.1=0.01mol/L，溶液的pH=2
装置②为原电池，Mg为负极，发生反应Mg-2e-=Mg2+，电路中通过电子0.01mol，负极Mg减少0.01/2=0.005mol，质量减少0.005*24=0.12g。
Fe在高温条件下与水蒸气反应生成Fe3O4和H2。
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