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专题七元素周期律和元素周期表,高考化学(北京市专用),考点一元素周期律及应用A组自主命题北京卷题组1.(2015北京理综,7,6分)下列有关性质的比较,用元素周期律解释的是()A.酸性:H2SO4H3PO4B.非金属性:ClBrC.碱性:NaOHMg(OH)2D.热稳定性:Na2CO3NaHCO3,五年高考,答案DA项,硫的非金属性强于磷,故最高价氧化物的水化物的酸性:H2SO4H3PO4;B项,同主族元素,从上到下,非金属性减弱,故非金属性:ClBr;C项,钠的金属性强于镁,故碱性:NaOHMg(OH)2;D项,Na2CO3的热稳定性强于NaHCO3,但二者的热稳定性与元素周期律无关。,解题关键元素周期律是指元素的性质随原子序数的递增而呈周期性变化的规律。,2.(2012北京理综,9,6分)已知33As、35Br位于同一周期。下列关系正确的是()A.原子半径:AsClPB.热稳定性:HClAsH3HBrC.还原性:As3-S2-Cl-D.酸性:H3AsO4H2SO4H3PO4,答案CA项,原子半径:AsPCl;B项,非金属性:ClBrAs,所以热稳定性:HClHBrAsH3;D项,非金属性:SPAs,故酸性:H2SO4H3PO4H3AsO4。,3.(2018天津理综,2,6分)下列有关物质性质的比较,结论正确的是()A.溶解度:Na2CO3NaHCO3B.热稳定性:HClPH3C.沸点:C2H5SHC2H5OHD.碱性:LiOHBe(OH)2,B组统一命题、省(区、市)卷题组,答案C本题考查元素周期律相关知识。A项,Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度;B项,Cl元素的非金属性比P元素的强,所以HCl比PH3稳定;D项,Li元素的金属性比Be元素的强,所以LiOH的碱性强于Be(OH)2的碱性;C项,乙醇分子间可以形成氢键,使乙醇的沸点高于C2H5SH。,4.(2018课标,13,6分)W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大,元素X和Z同族。盐YZW与浓盐酸反应,有黄绿色气体产生,此气体同冷烧碱溶液作用,可得到含YZW的溶液。下列说法正确的是()A.原子半径大小为WXOF,即YZWX,错误;B项,X的氢化物是HF,Z的氢化物是HCl,HF是弱酸,HCl是强酸,即X的氢化物水溶液酸性弱于Z的,错误;C项,Y2W2是Na2O2,含有离子键和非极性共价键,ZW2是ClO2,含有极性共价键,不含非极性共价键,错误;D项,W的单质有O2和O3,X的单质为F2,标准状况下均为气体,即状态相同,正确。,易混易错元素的非金属性强弱可用于判断最高价氧化物对应水化物酸性的强弱,不能用于判断氢化物水溶液的酸性强弱。,5.(2017天津理综,5,6分)根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述的是()A.气态氢化物的稳定性:H2ONH3SiH4B.氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物C.如图所示实验可证明元素的非金属性:ClCSiD.用中文“”(o)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族,答案C气态氢化物的稳定性:H2ONH3SiH4,A正确;H2O属于共价化合物,NaH属于离子化合物,B正确;题图所示实验可证明酸性:HClH2CO3H2SiO3,但不能据此得出元素的非金属性:ClCSi,C不正确;前六周期共有86种元素,第七周期可排32种元素,故118号元素在第七周期0族,D正确。,思路分析依据最高价含氧酸的酸性强弱可推导元素的非金属性强弱。,6.(2017江苏单科,5,2分)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,其中只有Y、Z处于同一周期且相邻,Z是地壳中含量最多的元素,W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是()A.原子半径:r(X)r(Y)cbaB.4种元素中b的金属性最强C.c的氧化物的水化物是强碱D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强,答案Ba、b、c、d为短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层电子数相同,可以推知a为O;c所在周期数与族序数相同,c的原子序数大于a,则c为Al;d与a同族,则d为S;再结合原子序数依次增大,可以推测b可能为Na或Mg。同周期元素(稀有气体元素除外)从左到右,原子半径逐渐减小;同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,故原子半径:bcda,A不正确。无论b为Na还是Mg,其金属性都是四种元素中最强的,B正确。Al(OH)3为两性氢氧化物,C不正确。同主族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,单质的氧化性逐渐减弱,故O2的氧化性强于S,D不正确。,规律方法金属性和非金属性强弱判断方法,9.(2016课标,13,6分)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物。n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01molL-1r溶液的pH为2,s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是()A.原子半径的大小WXYC.Y的氢化物常温常压下为液态D.X的最高价氧化物的水化物为强酸,答案C根据题意,不难推出n为Cl2,m为H2O,q为HClO,r为HCl,p为烃,s为一氯代烃、二氯代烃等的混合物,从而推出W、X、Y、Z四种元素分别为H、C、O、Cl。A项,原子半径大小为HClC(即YZX),错误;C项,Y的氢化物有H2O2、H2O,二者在常温常压下均为液态,正确;D项,X的最高价氧化物的水化物为H2CO3,属于弱酸,错误。,10.(2016课标,9,6分)a、b、c、d为短周期元素,a的原子中只有1个电子,b2-和c+离子的电子层结构相同,d与b同族。下列叙述的是()A.a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1B.b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物C.c的原子半径是这些元素中最大的D.d与a形成的化合物的溶液呈弱酸性,答案A由题中信息可知,a、b、c、d分别是H、O、Na、S。H与Na形成的二元化合物NaH中,H元素的化合价为-1,A项错误;O与其他三种元素可分别形成H2O、H2O2,Na2O、Na2O2,SO2、SO3等,B项正确;Na元素位于第三周期A族,在四种元素中原子半径最大,C项正确;氢硫酸是一种弱酸,D项正确。,11.(2015天津理综,7,14分)随原子序数递增,八种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。根据判断出的元素回答问题:(1)f在周期表中的位置是。(2)比较d、e常见离子的半径大小(用化学式表示,下同):;比较g、h的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:。(3)任选上述元素组成一种四原子共价化合物,写出其电子式:。(4)已知1mole的单质在足量d2中燃烧,恢复至室温,放出255.5kJ热量,写出该反应的热化学方程式:。(5)上述元素可组成盐R:zx4f(gd4)2。向盛有10mL1molL-1R溶液的烧杯中滴加1molL-1NaOH,溶液,沉淀物质的量随NaOH溶液体积的变化示意图如下:R溶液中,离子浓度由大到小的顺序是。写出m点反应的离子方程式:。若在R溶液中改加20mL1.2molL-1Ba(OH)2溶液,充分反应后,溶液中产生沉淀的物质的量为mol。,答案(1)第三周期A族(2)r(O2-)r(Na+)HClO4H2SO4(3)等其他合理答案均可)(4)2Na(s)+O2(g)Na2O2(s)H=-511kJmol-1(5)c(S)c(N)c(Al3+)c(H+)c(OH-)N+OH-NH3H2O0.022,解析由图中信息可知,x是H、y是C、z是N、d是O、e是Na、f是Al、g是S、h是Cl。(2)O2-、Na+的半径大小为r(O2-)r(Na+);Cl比S非金属性强,对应的最高价含氧酸酸性:HClO4H2SO4。(3)符合题意的化合物有NH3、H2O2、C2H2、HCHO等,写出其电子式即可。(5)R为NH4Al(SO4)2,向题中所给溶液中滴加NaOH溶液,发生反应的顺序为:030mL时,Al3+3OH-Al(OH)3;3040mL时,N+OH-NH3H2O;4050mL时,Al(OH)3+OH-Al+2H2O。由NH4Al(SO4)2N+Al3+2S得出NH4Al(SO4)2溶液中c(S)最大,由上述反应的顺序可知,Al3+比N水解程度大,则NH4Al(SO4)2溶液中c(N)c(Al3+),Al3+、N水解使溶液呈酸性,则NH4Al(SO4)2溶液中c(H+)c(OH-),据此得出离子浓度大小顺序。nNH4Al(SO4)2=1010-3L1molL-1=0.01mol,nBa(OH)2=2010-3L1.2molL-1=0.024mol,则产生n(BaSO4)=0.02mol,由Al3+3OH-Al(OH)30.01mol0.03mol0.01mol,N+OH-NH3H2O0.01mol0.01molAl(OH)3+OH-Al+2H2O0.008mol0.048mol-0.04mol则剩余的nAl(OH)3=0.01mol-0.008mol=0.002mol,沉淀的总物质的量为0.02mol+0.002mol=0.022mol。,评析本题以元素推断为载体,考查了电子式的书写、热化学方程式的书写、离子浓度大小的比较、化学计算等内容,综合性较强,难度较大。,12.(2012课标,13,6分)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中W的阴离子的核外电子数与X、Y、Z原子的核外内层电子数相同。X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,工业上采用液态空气分馏方法来生产Y的单质,而Z不能形成双原子分子。根据以上叙述,下列说法中正确的是()A.上述四种元素的原子半径大小为WXW;B项,四种原子最外层电子总数为18或19;C项,H2O2或N2H4分子中既含极性共价键又含非极性共价键;D项,W与X组成的化合物包括所有的烃类,沸点不一定比H2O或NH3低。,评析本题综合考查原子结构、元素周期表、元素周期律等知识,难度中等。准确推断出相关元素是解题的关键。因思维定式只考虑到W与X组成的化合物为CH4易错选D。,13.(2015江苏单科,5,2分)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子最外层有6个电子,Y是至今发现的非金属性最强的元素,Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置,W的单质广泛用作半导体材料。下列叙述正确的是()A.原子最外层电子数由多到少的顺序:Y、X、W、ZB.原子半径由大到小的顺序:W、Z、Y、XC.元素非金属性由强到弱的顺序:Z、W、XD.简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序:X、Y、W,答案A根据题意可知,X、Y、Z、W分别为O、F、Al、Si。B项,原子半径大小顺序应为AlSiOF;C项,元素非金属性由强到弱的顺序应为OSiAl;D项,简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序为FOSi。,14.(2014课标,10,6分)X、Y、Z均为短周期元素,X、Y处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,Y+和Z-具有相同的电子层结构。下列说法正确的是()A.原子最外层电子数:XYZB.单质沸点:XYZC.离子半径:X2-Y+Z-D.原子序数:XYZ,答案D依题意,不难确定X、Y、Z分别是S、Na、F元素。原子最外层电子数FSNa(ZXY),A错误;单质沸点NaSF2(YXZ),B错误;离子半径S2-F-Na+(X2-Z-Y+),C错误;原子序数SNaF(XYZ),D正确。,15.(2013天津理综,3,6分)下列有关元素的性质及其递变规律正确的是()A.A族与A族元素间可形成共价化合物或离子化合物B.第二周期元素从左到右,最高正价从+1递增到+7C.同主族元素的简单阴离子还原性越强,水解程度越大D.同周期金属元素的化合价越高,其原子失电子能力越强,答案AA项,两族元素间可以形成HCl、NaCl等常见物质;B项,第二周期中,氧元素无最高正价,F元素没有正价;C项,如还原性:F-Cl-;D项,以第三周期元素为例,铝元素为+3价,但是铝元素原子失电子能力弱于Mg和Na。,16.(2013江苏单科,10,2分)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,且原子最外层电子数之和为13。X的原子半径比Y的小,X与W同主族,Z是地壳中含量最高的元素。下列说法正确的是()A.原子半径的大小顺序:r(Y)r(Z)r(W)B.元素Z、W的简单离子的电子层结构不同C.元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强D.只含X、Y、Z三种元素的化合物,可能是离子化合物,也可能是共价化合物,答案D由题意可知X、Y、Z、W依次为H、N、O、Na。原子半径的大小顺序为r(Na)r(N)r(O),A项错误;O2-和Na+电子层结构相同,B项错误;H2O的热稳定性强于NH3,C项错误;NH4NO3为离子化合物,HNO3、HNO2为共价化合物,D项正确。,17.(2014天津理综,7,14分)元素单质及其化合物有广泛用途,请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题:(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外),以下说法正确的是。a.原子半径和离子半径均减小b.金属性减弱,非金属性增强c.氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强d.单质的熔点降低(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为,氧化性最弱的简单阳离子是。(3)已知:,工业制镁时,电解MgCl2而不电解MgO的原因是;制铝时,电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是。(4)晶体硅(熔点1410)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下:Si(粗)SiCl4SiCl4(纯)Si(纯)写出SiCl4的电子式:;在上述由SiCl4制纯硅的反应中,测得每生成1.12kg纯硅需吸收akJ热量,写出该反应的热化学方程式:。(5)P2O5是非氧化性干燥剂,下列气体不能用浓硫酸干燥,可用P2O5干燥的是。a.NH3b.HIc.SO2d.CO2(6)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为11。写出该反应的化学方程式:。,答案(1)b(2)氩Na+(或钠离子)(3)MgO的熔点高,熔融时耗费更多能源,增加生产成本AlCl3是共价化合物,熔融态难导电(4)SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)H=+0.025akJmol-1(5)b(6)4KClO3KCl+3KClO4,解析(1)a项,S2-、Cl-的半径大于Na+、Mg2+、Al3+的半径;c项,最高价氧化物对应的水化物按原子序数的递增碱性减弱,酸性增强;d项,第三周期主族元素的单质的熔点是中间高、两头低。(2)第三周期中,原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素为氩;金属越活泼,其阳离子氧化性越弱。(3)MgO的熔点高,加热时不易熔化;制铝时是不能电解AlCl3的,因AlCl3是共价化合物,熔融态难导电。(4)1.12kg纯硅的物质的量为40mol,故每生成1molSi吸收的热量为akJ=0.025akJ。(5)P2O5、H2SO4(浓)都是酸性干燥剂,所以NH3既不能用浓H2SO4干燥,也不能用P2O5干燥。SO2虽然有还原性,但它不能被浓H2SO4氧化,故SO2既可以用浓H2SO4干燥,也可以用P2O5干燥。CO2是一种酸性氧化物,两种干燥剂都能用来干燥它。HI气体是能被浓H2SO4氧化的酸性气体,可用P2O5干燥。,18.(2013天津理综,7,14分)X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素,原子序数依次增大。X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0;Q与X同主族;Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。请回答下列问题:(1)五种元素原子半径由大到小的顺序是(写元素符号)。(2)X与Y能形成多种化合物,其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(写分子式)。(3)由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系:其中,C是溶于水显酸性的气体;D是淡黄色固体。写出C的结构式:;D的电子式:。如果A、B均由三种元素组成,B为两性不溶物,则A的化学式为;由A转化为B的离子方程式为。如果A由三种元素组成,B由四种元素组成,A、B溶液均显碱性。用离子方程式表示A溶液,显碱性的原因:。A、B浓度均为0.1molL-1的混合溶液中,离子浓度由大到小的顺序是;常温下,在该溶液中滴加稀盐酸至中性时,溶质的主要成分有。,答案(1)NaAlCOH(2)C2H2(3)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),解析根据题设信息,可以推出X、Y、Z、Q、R分别为H、C、O、Na、Al。(1)一般,电子层数越多,原子半径越大;电子层数相同时,核电荷数越小,原子半径越大,由此可以得出答案。(3)C为CO2,D为Na2O2。因为B为两性不溶物,且由三种元素组成,故B为Al(OH)3,A为NaAlO2。A为Na2CO3,B为NaHCO3。相同条件下,Na2CO3水解程度大于NaHCO3,故溶液中离子浓度大小顺序为c(Na+)c(HC)c(C)c(OH-)c(H+);常温下向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中滴加稀盐酸时,Na2CO3先与稀盐酸反应转化为NaHCO3和NaCl,继续滴加稀盐酸至中性,NaHCO3部分与稀盐酸反应,生成H2CO3和NaCl,所以溶液中溶质的主要成分为NaCl、NaHCO3、H2CO3。,考点二元素周期表及应用统一命题、省(区、市)卷题组1.(2018课标,12,6分)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W、X、Z最外层电子数之和为10;W与Y同族;W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是()A.常温常压下X的单质为气态B.Z的氢化物为离子化合物C.Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性D.W与Y具有相同的最高化合价,答案B氢氟酸可腐蚀玻璃,根据题意可知W是F,与其同主族的Y是Cl;实验室中用CaF2与浓H2SO4反应制取HF,故Z是Ca;W、X、Z最外层电子数之和为10,则X是Na。钠单质常温常压下是固体,A错误;CaH2是由Ca2+与H-构成的离子化合物,B正确;CaCl2溶液呈中性,C错误;F是非金属性最强的元素,没有正化合价,氯元素的最高化合价是+7价,D错误。,知识拓展CaF2是一种难溶于水的固体,实验室利用CaF2与浓H2SO4反应制取HF:CaF2+H2SO4(浓)CaSO4+2HF,该反应不能在玻璃仪器中进行,应在铅皿中进行。,2.(2018江苏单科,8,2分)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子的最外层只有一个电子,Z位于元素周期表A族,W与X属于同一主族。下列说法正确的是()A.原子半径:r(W)r(Z)r(Y)B.由X、Y组成的化合物中均不含共价键C.Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的弱D.X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强,答案D由题意可知X为O,Y为Na,Z为Al,W为S。原子半径:r(Y)r(Z)r(W),A不正确;Na2O2中含有非极性共价键,B不正确;金属性YZ,最高价氧化物的水化物的碱性YZ,C不正确;非金属性XW,简单气态氢化物的热稳定性XW,D正确。,规律总结元素的金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强;元素的非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,最高价氧化物对应水化物的酸性越强。,3.(2017课标,12,6分)短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是(),A.氢化物沸点:WWC.化合物熔点:Y2X3分子晶体;,2.依据常温下物质的状态判断:固体液体气体;,3.注意氢化物分子间是否存在氢键。,4.(2015福建理综,10,6分)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示,其中W原子的质子数是其最外层电子数的三倍。下列说法不正确的是()A.原子半径:WZYXB.最高价氧化物对应水化物的酸性:XWZC.最简单气态氢化物的热稳定性:YXWZD.元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等,答案A根据题中信息知X为N,Y为O,Z为Si,W为P。原子半径:ZWXY,故A错误;最高价氧化物对应水化物的酸性:HNO3H3PO4H2SiO3,故B正确;最简单气态氢化物的热稳定性:H2ONH3PH3SiH4,故C正确;N、P、Si的最高化合价分别与其主族序数相等,故D正确。,5.(2015山东理综,8,5分)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍,下列说法正确的是()A.原子半径:XZC.Z、W均可与Mg形成离子化合物D.最高价氧化物对应水化物的酸性:YW,答案C设Y的原子序数为x,由其他三种元素在元素周期表中与Y的相对位置可知,Z、X、W的原子序数分别为x+1、x+7、x+10,依题意有:x+(x+10)=3(x+1),解得x=7,故X、Y、Z、W四种元素分别是Si、N、O和Cl。O、Cl均可与Mg形成离子化合物(MgO、MgCl2),C正确;根据元素周期律,可知原子半径:SiNO(XYZ),A错误;气态氢化物的稳定性:SiH4HNO3(YH2SPH3,A项不正确;火山口附近有游离态的硫,B项不正确;SiO2属于原子晶体,C项不正确;砷元素位于金属元素与非金属元素的交界处,具有半导体特性,As2O3中砷元素为+3价,其化合价可以升高到+5价,也可以降低到-3价,D项正确。,8.(2013浙江理综,9,6分)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如下表所示,其中X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半,则下列说法中正确的是(),A.钠与W可能形成Na2W2化合物B.由Z与Y组成的物质在熔融时能导电C.W得电子能力比Q强D.X有多种同素异形体,而Y不存在同素异形体,答案A依题意可先确定X为碳(C)元素,再根据其他元素在周期表中的位置可确定Y、Z、W、Q分别为氧(O)、硅(Si)、硫(S)和氯(Cl)。Na与S可形成类似Na2O2的化合物Na2S2,A正确;SiO2为原子晶体,熔融时不导电,B错误;S的得电子能力比Cl弱,C错误;氧存在同素异形体O2和O3,D错误。,9.(2014课标,27,15分)铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等。回答下列问题:(1)铅是碳的同族元素,比碳多4个电子层。铅在元素周期表的位置为第周期、第族;PbO2的酸性比CO2的酸性(填“强”或“弱”)。(2)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为。(3)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为;PbO2也可以通过石墨为电极,Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式为,阴极上观察到的现象是;若电解液中不加入Cu(NO3)2,阴极发生的电极反应式为,这样做的主要缺点是。(4)PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示,已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%(即100%)的残留固体。若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2nPbO,列式计算x值和mn值。,答案(1)六A弱(每空1分,共3分)(2)PbO2+4HCl(浓)PbCl2+Cl2+2H2O(2分)(3)PbO+ClO-PbO2+Cl-Pb2+2H2O-2e-PbO2+4H+石墨上包上铜镀层Pb2+2e-Pb不能有效利用Pb2+(1分,2分,1分,1分,1分,共6分)(4)根据PbO2PbOx+O2,有32=2394.0%,x=2-=1.4(2分)根据mPbO2nPbO,=1.4,=(2分),解析(1)铅元素位于元素周期表的第六周期、第A族。(2)PbO2具有强氧化性,能将浓盐酸氧化产生Cl2,反应的化学方程式为PbO2+4HCl(浓)PbCl2+Cl2+2H2O。(3)ClO-具有强氧化性,能将PbO氧化为PbO2,反应的离子方程式为PbO+ClO-PbO2+Cl-。用电解Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液的方法制取PbO2时,Pb2+转化为PbO2,失电子,在阳极反应,结合溶液呈酸性可知阳极反应式为Pb2+2H2O-2e-PbO2+4H+;同时阴极Cu2+放电,Cu2+2e-Cu,石墨电极上包裹上一层红色的铜;若不加入Cu(NO3)2,则阴极上Pb2+放电,Pb2+2e-Pb,此时溶液中的Pb2+不能完全转化为PbO2,原子利用率降低。(4)由题意可写出PbO2受热分解的化学方程式为PbO2PbOx+O2或(m+n)PbO2mPbO2nPbO+O2,由于失重部分就是生成的O2,则有:100%=4.0%或100%=4.0%,解得x=1.4;mn=23。,10.(2014大纲全国,27,15分)A、B、D、E、F为短周期元素,非金属元素A最外层电子数与其周期数相同,B的最外层电子数是其所在周期数的2倍。B在D中充分燃烧能生成其最高价化合物BD2。E+与D2-具有相同的电子数。A在F中燃烧,产物溶于水得到一种强酸。回答下列问题:(1)A在周期表中的位置是,写出一种工业制备单质F的离子方程式。(2)B、D、E组成的一种盐中,E的质量分数为43%,其俗名为,其水溶液与F单质反应的化学方程式为;在产物中加入少量KI,反应后加入CCl4并振荡,有机层显色。(3)由这些元素组成的物质,其组成和结构信息如下表:,a的化学式为;b的化学式为;c的电子式为;d的晶体类型是。(4)由A和B、D元素组成的两种二元化合物形成一类新能源物质。一种化合物分子通过键构成具有空腔的固体;另一种化合物(沼气的主要成分)分子进入该空腔,其分子的空间结构为。,答案(1)第一周期A族2Cl-+2H2O2OH-+H2+Cl2或2NaCl(熔融)2Na+Cl2(每空2分)(2)纯碱(或苏打)(1分)2Na2CO3+Cl2+H2ONaClO+NaCl+2NaHCO3(2分)紫(1分)(3)NaH(1分)Na2O2和Na2C2(2分)(1分)金属晶体(1分)(4)氢(1分)正四面体(1分),解析根据题干信息可以推出A、B、D、E、F分别为H、C、O、Na、Cl。(1)工业上制备Cl2用电解饱和食盐水或电解熔融NaCl的方法。(2)C、O、Na可以组成化合物Na2CO3、Na2C2O4等,其中Na元素的质量分数为43%的是Na2CO3,俗名为纯碱(或苏打);Na2CO3的水溶液可与Cl2反应生成NaClO、NaCl和NaHCO3,其中NaClO有强氧化性,可将I-氧化为I2,加入CCl4萃取后有机层呈紫色。(3)根据表中的信息可以得出a、b、c、d分别为NaH、Na2O2(Na2C2)、COCl2、Na。(4)在“可燃冰”结构中,水分子通过氢键构成具有空腔的固体;甲烷分子的空间结构为正四面体。,评析本题考查短周期中元素的推断,综合考查了Cl2的工业制法、元素化合物的性质、晶体结构等知识,其中对新能源“可燃冰”的考查是难点,要求学生了解一些课外热点科技。,考点一元素周期律及应用1.(2018北京丰台期末,4)下列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是()A.金属性:NaMgB.酸性:H2SO4HClOC.碱性:KOHNaOHD.热稳定性:HClHBr,A组20162018年高考模拟基础题组,三年模拟,答案BA项,同周期从左到右,主族元素的金属性逐渐减弱,故金属性:NaMg,能用元素周期律解释;B项,H2SO4是硫元素的最高价含氧酸,HClO不是氯元素的最高价含氧酸,故酸性H2SO4HClO不能用元素周期律解释;C项,元素的金属性越强,对应碱的碱性越强,由于金属性:KNa,故碱性:KOHNaOH,能用元素周期律解释;D项,氯的非金属性强于溴,故氯化氢的热稳定性强于溴化氢,能用元素周期律解释。,2.(2018北京东城期末,7)下列说法正确的是()A.Si、P、S、Cl原子半径依次增大B.HF、HCl、HBr、HI稳定性依次减弱C.C、N、O、F元素的最高正化合价依次升高D.NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3的碱性依次增强,答案BA项,同周期元素(稀有气体元素除外),从左往右原子半径逐渐减小,故Si、P、S、Cl原子半径依次减小;B项,元素的非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,非金属性:FClBrI,故HF、HCl、HBr、HI稳定性依次减弱;C项,O元素无最高正价,F元素无正价;D项,元素的金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,金属性:NaMgAl,故NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3的碱性依次减弱。,3.(2018北京朝阳期末,9)根据元素周期律,由下列事实进行归纳推测,推测不合理的是(),答案DD项,碳元素在元素周期表中位于第A族,碳元素的单质石墨易导电,是导体而非半导体。,4.(2018北京西城期末,4)下列事实不能用元素周期律解释的是()A.酸性:HClO4H2SO3B.碱性:NaOHMg(OH)2C.气态氢化物的稳定性:H2OH2SD.Cl2从NaBr溶液中置换出Br2,答案AA项,亚硫酸中硫元素的化合价为+4价,不是最高价,故酸性:HClO4H2SO3不能用元素周期律解释。,5.(2017北京西城二模,8)下列事实不能用元素周期律解释的是()A.酸性:HClO4H2SO4B.Na、Mg与水反应,Na更剧烈C.气态氢化物的稳定性:HFHClD.向Na2SO3溶液中加盐酸,有气泡产生,答案DA项,同周期主族元素随着原子序数的递增非金属性逐渐增强,故Cl的非金属性强于S,则最高价氧化物的水化物的酸性:HClO4H2SO4;B项,同周期主族元素随着原子序数的递增金属性逐渐减弱,故Na的金属性强于Mg,则Na与水反应更剧烈;C项,同主族元素随着原子序数的增大非金属性逐渐减弱,故F的非金属性强于Cl,则气态氢化物的稳定性:HFHCl;D项,说明HCl的酸性强于亚硫酸,与元素周期律无关。,6.(2016北京顺义期末,14)下图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图。则下列说法正确的是()A.简单离子的半径:XRC.最高价氧化物对应水化物的酸性:RNa+Al3+;B项,非金属性:FCl,故稳定性:HFHCl;C项,非金属性:ClSi,故最高价氧化物对应水化物的酸性:高氯酸硅酸;D项,由X与N两种元素组成的化合物为二氧化硅,其能与氢氟酸反应。,7.(2018北京昌平期末,17)砷(As)及其化合物被广泛应用在除草剂、杀虫剂以及含砷药物中。已知砷元素位于周期表中的第四周期第A族。(1)As元素最低价态对应的氢化物M的化学式是。请任选另一种氢化物比较它与M的热稳定性(均用化学式表示)。M具有极强的还原性,可与AgNO3溶液反应产生As2O3和黑色的Ag,该反应可以用来检验微量砷,该反应的化学方程式是。(2)As2O3俗称砒霜,As2O3是两性偏酸性氧化物,是亚砷酸(H3AsO3)的酸酐,易溶于碱生成亚砷酸盐,写出As2O3与足量氢氧化钠溶液反应的离子方程式:。(3)As2S3和HNO3的反应如下:As2S3+10H+10N2H3AsO4+3S+10NO2+2H2O将该反应设计成原电池,则NO2应该在(填“正极”或“负极”)附近逸出,该极的电极反应式是。,答案(1)AsH3AsH3PH3;AsH3NH3;AsH3H2Se;AsH3H2S;AsH3H2O;AsH3HBr;AsH3S2-Z-C.单质氧化性:Z单质硫单质D.Z元素在周期表中位于第三周期第A族,答案B依据元素在元素周期表中的位置可以判断出,X为硅,Y为氧,Z为氯。A项,依据同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱知,非金属性:氧硫;B项,离子半径:S2-Cl-O2-;C项,单质氧化性:氯气硫单质;D项,氯元素在周期表中位于第三周期第A族。,2.(2018北京海淀期末,7)四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W元素原子的最外层电子数是其电子层数的二倍;X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的;Y是地壳中含量最多的金属元素;X与Z形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列实验操作对应的实验现象中,不正确的是(),答案A依据题意推知,W为碳元素,X为钠元素,Y为铝元素,Z为氯元素。A项,将钠单质投入硫酸铜溶液中,金属钠首先会与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与硫酸铜溶液反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀;B项,氯化铝与氨水反应生成白色的氢氧化铝沉淀;C项,由于氯气的氧化性强于溴单质,故氯气可以氧化溴化钠生成溴单质,从而使溶液变为黄色;D项,W的最高价氧化物为二氧化碳,由于碳酸的酸性强于硅酸,故二氧化碳与硅酸钠的水溶液会发生反应生成白色沉淀硅酸。,3.(2018北京朝阳期中,6)元素X、Y、Z、M、W在周期表中的位置如下图所示。下列说法不正确的是()A.原子半径:XYZB.酸性:HZO4HWO4H2MO4C.YO2是太阳能转换为电能的常用材料D.常在过渡元素中寻找催化剂,答案C依据元素在周期表中的位置知,X为K,Y为Si,Z为Cl,M为Se,W为Br。A项,原子半径为KSiCl;B项,由于非金属性:ClBrSe,故酸性:HClO4HBrO4H2SeO4;C项,单质Si是太阳能转换为电能的常用材料,SiO2是制备光导纤维的主要原料;D项,在元素周期表中常在过渡元素区域寻找催化剂。,4.(2017北京西城期末,12)4种短周期元素在周期表中的相对位置如下图所示,Y元素原子最外层电子数是其电子层数的3倍。下列说法中,正确的是(),A.X的氢化物可用作制冷剂B.Y与氢元素形成的物质中只含有极性共价键C.4种元素中原子半径最大的是WD.4种元素中Z的最高价氧化物对应水化物的酸性最强,答案AY元素原子最外层电子数是其电子层数的3倍,则Y为O元素;根据元素在周期表中的位置关系可知,X为N元素,Z为S元素,W为Cl元素。A项,液氨是常见的制冷剂;B项,过氧化氢中含有非极性共价键;C项,4种元素中原子半径最大的是S;D项,4种元素中Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性最强。,5.(2016北京海淀一模,7)核反应不仅能发电也能制造元素。2016年初国际上确认,利用原子核间的撞击已制造出原子序数分别为113、115、117和118的四种新元素,填补了目前元素周期表的空白,其中113号元素与Al元素处于同一主族。下列说法正确的是()A.核反应发电实现了化学能到电能的转化B.115号元素一定是处于第A族的非金属元素C.117号元素与F、Cl、Br、I均处于第A族D.四种新元素位于元素周期表中的不同周期,答案CA项,核反应发电是将核能转化成电能;B项,115号元素是位于第A族的金属元素;C项,117号元素位于第A族;D项,四种新元素都在第七周期。,6.(2018北京石景山期末,16)元素周期表中,铍(Be)与铝处于对角线的位置,它们的性质相似。试回答:(1)Be元素在周期表中的位置是。(2)比较Be2+、Li+、H+微粒半径的大小:。(3)下列有关Be性质的推断正确的是。a.Be是一种轻金属,能与冷水反应b.氧化铍具有高熔点c.常温时,BeCl2溶液的pHr(Be2+)r(H+)(3)bc(4)Be2C+4OH-2Be+CH4或Be2C+4H2O2Be(OH)2+CH4、Be(OH)2+2OH-Be+2H2O,解析(1)Be是4号元素,在周期表中位于第二周期第A族。(2)具有相同电子层结构的离子,核电荷数越大,半径越小;电子层数不同的微粒,一般电子层数越多,微粒半径越大,故Be2+、Li+、H+微粒半径的大小为r(Li+)r(Be2+)r(H+)。(3)a项,Be是一种轻金属,金属性比镁弱,不能与冷水反应;b项,氧化铍性质与氧化铝相似,具有高熔点;c项,BeCl2为强酸弱碱盐,水解呈酸性,溶液的pH7。(4)Be2C与NaOH溶液反应的离子方程式为Be2C+4OH-2Be+CH4。,7.(2017北京海淀期中,15)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素。W的气态氢化物能使紫色石蕊溶液变蓝,W和X两种元素的最高价氧化物的水化物均能与Y的氢氧化物发生反应,W、X、Y、Z的最外层电子数之和为16。(1)W单质的电子式是。(2)请用化学用语解释W的气态氢化物能使紫色石蕊溶液变蓝的原因:。(3)已知As元素的原子序数为33,与W在同一主族,As在元素周期表中的位置是。(4)W的最高价氧化物的水化物与Y的氢氧化物发生反应的离子方程式是。(5)X与Z的单质之间发生反应的化学方程式是。(6)已知Q与Z是位于相邻周期的同主族元素。某温度下,两种元素的气态单质与H2发生化合反应生成气态氢化物的平衡常数分别为KQ=5.6107,KZ=9.71012。Q的元素符号是,理由是。,答案(1)NN(2)NH3+H2ONH3H2ON+OH-(3)第四周期第A族(4)3H+Al(OH)3Al3+3H2O(5)2Na+Cl22NaCl(6)Br由KQKZ可知Q的气态氢化物的稳定性弱于Z,故Q的非金属性弱于Z,解析由题意知,W为N,X为Na,Y为Al,Z为Cl。(1)氮气的电子式为NN。(2)氨气溶于水所得溶液呈碱性,所以NH3能使紫色石蕊溶液变蓝。(3)原子序数为33的As在周期表中的位置是:第四周期第A族。(4)硝酸和氢氧化铝反应的离子方程式为3H+Al(OH)3Al3+3H2O。(5)钠和氯气发生化合反应的化学方程式是2Na+Cl22NaCl。(6)由KQBrI,故Br2能置换出I2,不能置换出Cl2,可以利用元素周期律解释;C项,Na与熔融KCl的反应属于高沸点物质制取低沸点物质的反应,不可以利用元素周期律解释;D项,Na和Al同周期,金属性:NaAl,故碱性:NaOHAl(OH)3,所以常温下,NaCl溶液的pH=7,AlCl3溶液的pHAl(OH)3B.相对原子质量:ArKC.酸性:HClO4HIO4D.稳定性:H2OH2S,答案BA项,同周期主族元素从左到右金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,则碱性:NaOHAl(OH)3;B项,相对原子质量一般随着原子序数的递增呈现增大的变化趋势,但不是周期性变化,与元素周期律无关;C项,同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱,则酸性:HClO4HIO4;D项,同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,简单氢化物的稳定性逐渐减弱,则稳定性:H2OH2S。,审题技巧最高价氧化物对应水化物的酸性或碱性、简单气态氢化物的稳定性与元素的金属性或非金属性强弱有关,都可以用元素周期律解释。,解题关键掌握判断元素金属性和非金属性强弱的依据是解答本题的关键。,3.(2018北京丰台一模,7)已知34Se、35Br位于同一周期,根据元素在周期表中的位置,下列说法正确的是()A.还原性:Cl-Br-B.酸性:H2SeO4HBrO4HClO4C.原子半径:ClBrSeD.气态氢化物的稳定性:H2SH2Se,答案DA项,溴单质的氧化性小于氯气,则对应离子的还原性为Cl-BrSe,则最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4HBrO4H2SeO4;C项,Br、Se比Cl多1个电子层,所以Cl的原子半径最小,Br、Se的原子核外电子层数相同,Br的原子序数大于Se,所以原子半径大小为SeBrCl;D项,非金属性:SSe,则气态氢化物的稳定性:H2SH2Se。,思路分析根据34Se、35Br的原子序数确定两元素在周期表中的位置,然后运用元素周期律的知识解答此题。,4.(2018北京海淀零模,8)下列事实中,不能用元素周期律解释的是()A.原子半径:KCaMgB.碱性:NaOHMg(OH)2Al(OH)3C.热稳定性:HFHClH2SD.酸性:H2SO3H2CO3H2SiO3,答案DA项,同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,故原子半径:KCaMg,能用元素周期律解释;B项,元素的金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性:NaMgAl,因此碱性:NaOHMg(OH)2Al(OH)3,能用元素周期律解释;C项,元素的非金属性越强,气态氢化物越稳定,非金属性:FClS,因此热稳定性:HFHClH2S,能用元素周期律解释;D项,元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,但H2SO3不是S的最高价氧化物对应的水化物,故不能用元素周期律解释。,易错警示利用含氧酸酸性强弱判断元素非金属性强弱时,一定要用元素的最高价含氧酸。,5.(2018北京海淀期中,9)是周期表中第二、三周期的元素,它们的主要化合价和原子半径如下表所示:,下列说法中不正确的是()A.的单质加热时能与氧气化合B.的单质常温下可与水剧烈反应C.与可以形成离子化合物D.非金属性:,答案D依据已知信息,结合元素周期表和元素周期律判断出,为Li,为Na,为Mg,为O,为F,为Cl。A项,单质锂加热时能与氧气化合生成氧化锂;B项,常温下金属钠能与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气;C项,为Mg,为Cl,二者能够形成离子化合物MgCl2;D项,非金属性:OZXB.X分别与Y、Z形成的化合物均至少有两种C.最高价氧化物对应水化物的酸性:WZD.氢元素在其与X、Y、Z分别形成的化合物中,化合价均为+1,答案D依据题意结合元素周期表判断出X为O,Y为Na,Z为S,W为Cl。A项,由原子半径的变化规律可知,原子半径:NaSO;B项,O与Na可以形成Na2O和Na2O2,O与S可以形成SO2和SO3等;C项,由于Cl的非金属性强于S,故HClO4的酸性强于H2SO4;D项,氢元素与钠元素形成的化合物中氢元素显-1价。,思路分析依据题意结合元素周期表推断出各种元素,结合元素周期律分析判断各个选项的正误。,解题关键正确推断出各种元素并能熟练应用元素周期律是解答本题的关键。,7.(2017北京海淀一模,8)某温度时,A族元素单质与H2反应生成气态H2X的热化学方程式如下:O2(g)+H2(g)H2O(g)H=-242kJmol-1S(g)+H2(g)H2S(g)H=-20kJmol-1Se(g)+H2(g)H2Se(g)H=+81kJmol-1下列说法正确的是()A.稳定性:H2OH2Se;B项,合成硒化氢的反应是吸热反应,降温,化学平衡向逆反应方向移动,不利于合成硒化氢;C项,根据盖斯定律可知所给反应的H=2(-242kJmol-1)-2(-20kJmol-1)=-444kJmol-1;D项,随着核电荷数的增加,同主族元素非金属性逐渐减弱,与氢气反应越来越难。,思路分析充分利用已知的热化学方程式,结合元素周期律、盖斯定律及平衡移动原理分析、判断。,8.(2016北京东城期末,17)(10分)X、Y、Z是同周期的短周期元素,原子序数依次增大。Y为地壳中含量最高的金属元素,且X、Y、Z的最高价氧化物对应水化物两两之间可以相互反应。(1)Y元素在周期表中的位置是。(2)X、Y的最高价氧化物对应水化物之间发生反应的离子方程式是。(3)Z与碳和氟可组成氟利昂CZ3F,它在紫外线作用下破坏臭氧层的反应过程如下:CZ3FCZ2F+ZZ+O3O2+ZOZO+OZ+O2反应中破坏的化学键属于(填“极性”或“非极性”)共价键;臭氧转化(O3+O2O2)的催化剂是。(4)下列说法正确的是(选填字母)。a.X与氧可形成碱性氧化物b.常温下与水反应的难易可证明金属性XYc.Z元素单质的水溶液中,Z的存在形式只有Z2和Z-,二、非选择题(共10分),d.X、Y、Z形成的简单离子的半径由大到小的顺序为X+Y3+Z-(5)Y、石墨与含YC的离子液体可构成充电电池,其工作原理如图所示:充电时石墨电极与外加电源的(填“正”或“负”)极相连;放电时的负极反应式是。,答案(1)第3周期A族(1分)(2)OH-+Al(OH)3Al+2H2O(2分)(3)极性(1分)Cl(1分)(4)ab(2分)(5)正(1分)Al+7AlC-3e-4Al2C(2分),解析由题中信息可知,X为Na,Y为Al,Z为Cl。(2)NaOH与Al(OH)3反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-Al+2H2O。(4)a项,Na2O属于碱性氧化物;b项,常温下,金属单质与水反应越剧烈,对应元素的金属性越强;c项,Cl2的水溶液中,Cl的存在形式有Cl-、HClO、ClO-、Cl2;d项,Na+、Al3+、Cl-的半径由大到小的顺序为Cl-Na+Al3+。(5)由图可知,该电池放电时,石墨为正极,因此充电时,石墨电极应与外加电源的正极相连;铝为
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