高考化学培优-易错-难题(含解析)之元素周期律

高考化学培优易错难题(含解析)之元素周期律一、元素周期律练习题（含详细答案解析）1．我国十分重视保护空气不被污染，奔向蓝天白云，空气清新的目标正在路上。硫、氮、碳的大多数氧化物都是空气污染物。完成下列填空：I.（1）碳原子的最外层电子排布式为___。氮原子核外能量最高的那些电子之间相互比较，它们不相同的运动状态为___。硫元素的非金属性比碳元素强，能证明该结论的是（选填编号）___。A.它们的气态氢化物的稳定性B.它们在元素周期表中的位置C.它们相互之间形成的化合物中元素的化合价D.它们的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱Ⅱ.已知NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g)，在一定容积的密闭容器中进行该反应。（2）在一定条件下，容器中压强不发生变化时，___（填“能”或“不能”）说明该反应已经达到化学平衡状态，理由是：___。在一定温度下，若从反应体系中分离出SO3，则在平衡移动过程中（选填编号）___。A.K值减小B.逆反应速率先减小后增大C.K值增大D.正反应速率减小先慢后快Ⅲ.化学家研究利用催化技术进行如下反应：2NO2+4CON2+4CO2+Q(Q＞0)（3）写出该反应体系中属于非极性分子且共用电子对数较少的物质的电子式___。按该反应正向进行讨论，反应中氧化性：___＞___。若该反应中气体的总浓度在2min内减少了0.2mol/L，则用NO2来表示反应在此2min内的平均速率为___。（4）已知压强P2＞P1，试在图上作出该反应在P2条件下的变化曲线___。该反应对净化空气很有作用。请说出该反应必须要选择一个适宜的温度进行的原因是：___。【答案】2s22p2电子云的伸展方向C、D不能该反应中，气体反应物与气体生成物的物质的量相等，一定条件下，不管反应是否达到平衡，气体总物质的量不变，压强也不变。所以压强不变，不可说明反应已达到平衡BNO2CO20.2mol/（L•min）若温度过低，催化剂活性可能小，化学反应速率可能太小，若温度过高，使化学反应平衡向逆方向移动，反应物转化率小【解析】【分析】【详解】(1)碳为6号元素，碳原子的最外层电子排布式为2s22p2。氮为7号元素，氮原子核外能量最高的电子排布为2p3，排在相互垂直的的三个轨道上，它们的电子云的伸展方向不相同；A.非金属性越强，气态氢化物越稳定，但H2S的稳定性不如甲烷稳定，不能说明硫元素的非金属性比碳元素强，故A不选；B.不能简单的根据它们在元素周期表中的位置判断非金属性的强弱，故B不选；C.S和C相互之间形成的化合物为CS2，其中C显正价，S显负价，说明硫元素的非金属性比碳元素强，故C选；D.硫酸的酸性比碳酸强，能够说明硫元素的非金属性比碳元素强，故D选；故选CD；故答案为：2s22p2；电子云的伸展方向；CD；(2)NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g)为气体物质的量不变的反应，在一定容积的密闭容器中，容器中气体的压强为恒量，压强不发生变化，不能说明该反应已经达到化学平衡状态；在一定温度下，若从反应体系中分离出SO3，SO3浓度减小，A.温度不变，K值不变，故A错误；B.SO3浓度减小，逆反应速率减小，平衡正向移动，随后又逐渐增大，故B正确；C.温度不变，K值不变，故C错误；D.SO3浓度减小，平衡正向移动，正反应速率逐渐减小，开始时反应物浓度大，反应速率快，随后，反应物浓度逐渐减小，反应速率减小，因此正反应速率逐渐减小先快后慢，故D错误；故选B；故答案为：不能；该反应中，气体反应物与气体生成物的物质的量相等，一定条件下，不管反应是否达到平衡，气体总物质的量不变，压强也不变。所以压强不变，不可说明反应已达到平衡；B；(3)2NO2+4CON2+4CO2，该反应体系中属于非极性分子的是N2和CO2，N2含有3个共用电子对，CO2含有4个共用电子对，共用电子对数较少的是氮气，电子式为。氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，反应中氧化剂为NO2，氧化产物为CO2，因此氧化性：NO2＞CO2；由于2NO2+4CON2+4CO2反应后气体的浓度变化量为1，若该反应中气体的总浓度在2min内减少了0.2mol/L，说明2min内NO2的浓度减小了0.4mol/L，v===0.2mol/(L•min)，故答案为：；NO2；CO2；0.2mol/(L•min)；(4)2NO2+4CON2+4CO2是一个气体的物质的量减小的反应，增大压强，平衡正向移动，氮气的浓度增大，压强越大，反应速率越快，建立平衡需要的时间越短，压强P2＞P1，在P2条件下的变化曲线为；该反应是一个放热反应，温度过低，催化剂活性可能小，化学反应速率可能太小，若温度过高，使化学反应平衡向逆方向移动，反应物转化率小，因此该反应必须要选择一个适宜的温度进行，故答案为：；若温度过低，催化剂活性可能小，化学反应速率可能太小，若温度过高，使化学反应平衡向逆方向移动，反应物转化率小。【点睛】本题的易错点为(1)，元素非金属性强弱的判断方法很多，但要注意一些特例的排除，如本题中不能通过硫化氢和甲烷的稳定性判断非金属性的强弱。2．有四种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所述：元素结构、性质等信息A是短周期中（除稀有气体外）原子半径最大的元素，该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂BB与A同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性C元素的气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂D是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂请根据表中信息填写：(1)A原子的核外电子排布式________________．(2)B元素在周期表中的位置____________________；离子半径：B________A（填“大于”或“小于”）．(3)C原子的电子排布图是_______________________，其原子核外有___个未成对电子，能量最高的电子为___轨道上的电子，其轨道呈___________形．(4)B的最高价氧化物对应的水化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为_______________________________，与D的氢化物的水化物反应的化学方程式为_____________________________．【答案】1s22s22p63s1第三周期第ⅢA族小于32p哑铃Al（OH）3+NaOH═NaAlO2+2H2O3HCl+Al（OH）3═AlCl3+3H2O【解析】【分析】A是短周期中(除稀有气体外)原子半径最大的元素，该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂，所以A为Na元素；B与A同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性，则B为Al元素；C元素的气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂，则C为N元素；D是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂，则D为Cl元素，据此回答；【详解】(1)A为钠元素，A原子的核外电子排布式1s22s22p63s1；答案为：1s22s22p63s1；(2)B为铝元素，B元素在周期表中的位置第三周期第ⅢA族，电子层数相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以铝离子半径小于钠离子；答案为：第3周期第ⅢA族；小于；(3)C为氮元素，C原子的基态原子的电子排布图是，其原子核外有3个未成对电子，能量最高的电子为2p轨道上的电子，其轨道呈哑铃；答案为：；3；2p；哑铃；(4)B为铝元素，A为Na元素，B的最高价氧化物对应的水化物与A的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式为：Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O；D的氢化物HCl，氯化氢与氢氧化铝反应的离子方程式为：3HCl+Al(OH)3═AlCl3+3H2O；答案为：Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O；3HCl+Al(OH)3═AlCl3+3H2O。【点睛】(4)容易错，最高价氧化物的水化物与碱反应方程式为Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O；实际做题时，常用同学找不出Al(OH)3而用最高价氧化物Al2O3替代。3．A、B、C、D、E均为短周期主族元素，其原子序数依次增大。其中A元素原子核内只有1个质子；A与C，B与D分别同主族；B、D两元素原子序数之和是A、C两元素原子序数之和的2倍。请回答下列问题：(1)由上述元素组成的下列物质中属于非电解质的是________(填字母编号)。a.A2Bb.E2c.DB2d.C2DB3(2)B元素在元素周期表中的位置为________；化合物C2B2中含有的化学键类型是________；化合物C2B中两种离子的半径大小关系为________＜________(填离子符号)。(3)实验室中欲选用下列装置制取并收集纯净干燥的E2气体。①实验中应选用的装置为________(按由左到右的连接顺序填写)；②装置A中发生反应的化学方程式为________。【答案】c第2周期ⅥA族离子键、共价键Na+O2－AFEBMnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑+2H2O【解析】【分析】A、B、C、D、E均为短周期主族元素，其原子序数依次增大。其中A元素原子核内只有1个质子，则A为H；A与C，B与D分别同主族；B、D两元素原子序数之和是A、C两元素原子序数之和的2倍，C应为Na，设B的原子序数为x，D的原子序数为x+8，则2×（1+11）=x+x+8，解得x=8，则B为O，D为S，E为Cl。【详解】(1)H2O、Na2SO3均为化合物，均可发生电离，属于电解质，Cl2是单质，既不是电解质也不是非电解质，而SO2本身不能电离，属于非电解质，则只有c为非电解质，故答案为：c；(2)B为O，位于第2周期ⅥA族，化合物C2B2为Na2O2，含离子键、共价键；C2B为Na2O，其中离子具有相同电子排布，原子序数大离子半径小，离子半径为O2-＞Na+，故答案为：第2周期ⅥA族；离子键、共价键；Na+；O2-；(3)①用装置A制取并收集纯净干燥的Cl2气体，选择浓盐酸与二氧化锰加热制备；用装置F中的饱和食盐水除杂；用装置E中的浓硫酸干燥；最后用B装置进行收集及尾气处理，则仪器连接顺序为AFEB，故答案为：AFEB；②装置A中发生反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑+2H2O，故答案为：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑+2H2O。【点睛】此题易错点在于非电解质的判断，电解质的前提必须是化合物，本质是自身在一定条件下可以电离。4．完成下列问题：(1)氮和磷氢化物热稳定性的比较：NH3______PH3（填“>”或“<”）。(2)PH3和NH3与卤化氢的反应相似，产物的结构和性质也相似。下列对PH3与HI反应产物的推断正确的是_________（填序号）。a．不能与NaOH反应b．含离子键、共价键c．受热可分解(3)已知H2与O2反应放热，断开1molH-H键、1molO=O键、1molO-H键所需要吸收的能量分别为Q1kJ、Q2kJ、Q3kJ，由此可以推知下列关系正确的是______。①Q1+Q2>Q3②2Q1+Q2<4Q3③2Q1+Q2<2Q3(4)高铁电池总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，写出电池的正极反应：__________，负极反应________________。【答案】>bc②FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2【解析】【分析】(1)根据元素的非金属性越强，其相应的简单氢化物越稳定分析；(2)PH3与HI反应产生PH4I，相当于铵盐，具有铵盐的性质；(3)根据旧键断裂吸收的能量减去新键生成释放的能量的差值即为反应热，结合燃烧反应为放热反应分析解答；(4)根据在原电池中，负极失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应，结合物质中元素化合价及溶液酸碱性书写电极反应式。【详解】(1)由于元素的非金属性：N>P，所以简单氢化物的稳定性：NH3>PH3；(2)a．铵盐都能与NaOH发生复分解反应，所以PH4I也能与NaOH发生反应，a错误；b．铵盐中含有离子键和极性共价键，所以PH4I也含离子键、共价键，b正确；c．铵盐不稳定，受热以分解，故PH4I受热也会发生分解反应，c正确；故合理选项是bc；(3)1molH2O中含2molH-O键，断开1molH-H、1molO=O、1molO-H键需吸收的能量分别为Q1、Q2、Q3kJ，则形成1molO-H键放出Q3kJ热量，对于反应H2(g)+O2(g)=H2O(g)，断开1molH-H键和molO=O键所吸收的能量(Q1+Q2)kJ，生成2molH-O新键释放的能量为2Q3kJ，由于该反应是放热反应，所以2Q3-(Q1+Q2)>0，2Q1+Q2<4Q3，故合理选项是②；(4)在原电池中负极失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应。根据高铁电池总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH可知：Fe元素的化合价由反应前K2FeO4中的+6价变为反应后Fe(OH)3中的+3价，化合价降低，发生还原反应，所以正极的电极反应式为：FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-；Zn元素化合价由反应前Zn单质中的0价变为反应后Zn(OH)2中的+2价，化合价升高，失去电子，发生氧化反应，所以负极的电极反应式为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2。【点睛】本题考查了元素周期律的应用及键能与反应热的关系、原电池反应原理的应用。元素周期律是学习化学的重要规律，要掌握物质性质变化的规律及物质的特殊性，结合具体物质分析。在化学反应过程中伴随的能量变化可能是热能、电能及光能，化学能的断裂与形成是能量变化的根本原因。在书写原电池电极反应式时要结合元素化合价升降及电解质溶液的酸碱性分析，明确负极发生氧化反应，正极发生还原反应。5．短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图所示，其中T所处的周期数与主族序数相等。(1)W在周期表中的位置是_______，Q、R、T三种元素原子半径由大到小的顺序为_______________________(用元素符号表示)，Q的最高价氧化物的化学式为________________，(2)元素的原子得电子能力：Q________________W(填“强于”或“弱于”)。(3)原子序数比R多1的元素有一种氢化物能分解为它的另一种氢化物，该反应的化学方程式为______________________________________________________________________。【答案】第三周期第ⅥA族Al>C>NCO2弱于【解析】【分析】由短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置，可知Q、R处于第二周期，T、W处于第三周期，其中T所处的周期序数与主族序数相等，则T为Al，可推知Q为C元素、R为N元素、W为S元素，以此解答。【详解】(1)根据上述分析：W为S元素，原子序数为16，位于周期表中第三周期VIA族；原子的电子层越多，原子半径越大，电子层相同时，核电荷数越大，原子半径越小，根据上述分析：Q为C元素、R为N元素、T为Al，则Q、R、T三种元素原子半径由大到小顺序为:Al>C>N；Q的最高价氧化物的化学式为CO2，故答案：第三周期第ⅥA族；Al>C>N；CO2；(2)根据上述分析：Q为C元素、W为S元素，非金属性：S>C，则酸性：硫酸>碳酸，故答案为：弱于；(3)根据上述分析：R为N元素，原子序数比R多1的元素为O元素，氧元素一种氢化物能分解为它的另一种氢化物，为过氧化氢在二氧化锰作催化剂条件下分解生成水与氧气，该分解反应的化学方程式是：2H2O22H2O+O2↑，故答案：2H2O22H2O+O2↑；6．如图是元素周期表的一部分，按要求回答问题：①②③④⑤⑥⑦⑧⑨(1)元素④在周期表中位置是_______。元素③的最高价氧化物的化学式为________。(2)元素①⑤组成化合物电子式为___________。(3)元素②的单质与⑧的最高价氧化物的水化物热的浓溶液反应的化学方程式为___。(4)元素⑦与⑨形成的化合物与元素③的氢化物的水溶液反应的离子方程式为_____。(5)元素④⑤⑥⑧形成的简单离子，其离子半径由小到大的顺序为_____(用离子符号表示)。(6)A—F发生如图所示的转化，A、B、C、D为①—⑨中某种元素形成的单质，E、F、G为B、C、D与A形成的二元化合物，G是一种常见温室气体，与B可以反应生成E，E中B元素的质量分数为60%，F为两性物质。①A和F的化学式分别为_______、_______。②B与G反应的化学方程式为____________________。③C与NaOH溶液反应的离子方程式为______________。【答案】第二周期第VIA族N2O5C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2OAl3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+Mg2+<Na+<O2－<S2－O2Al2O32Mg+CO22MgO+C2Al+2OH－+6H2O=2[Al(OH)]4－+3H2↑【解析】【分析】结合元素周期表可知①为H元素，②为C元素，③为N元素，④为O元素，⑤为Na元素，⑥为Mg元素，⑦为Al元素，⑧为S元素，⑨为Cl元素。【详解】（1）④为O元素，在周期表中位置是第二周期第VIA族，③是N元素，最高价为+5价，所以元素③的最高价氧化物的化学式为N2O5；（2）元素①⑤组成化合物为NaH，属于离子化合物，Na+的电子式为Na+，H－的电子式为，因而NaH的电子式为；（3）元素②的单质与⑧的最高价氧化物的水化物分别是C和H2SO4，其化学反应方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O；（4）元素⑦与⑨形成的化合物与元素③的氢化物分别是AlCl3和NH3，NH3的水溶液为NH3·H2O，其离子方程式为Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+；（5）元素④⑤⑥⑧形成的简单离子分别是O2-，Na+，Mg2+，S2-，S2-的电子层数为3，其它离子电子层数为2，所以S2-的半径最大；当电子层数相同时，原子序数越小，离子半径越大，因而O2->Na+>Mg2+；综上可知Mg2+<Na+<O2－<S2－；（6）G是一种常见温室气体，可推知G为CO2，结合A、B、C、D为①—⑨中某种元素形成的单质，且A和D生成G，推断A为O2或C（碳单质），F为两性物质且F为C与A形成的二元化合物，可推知F为Al2O3，因而A为O2，D为C（碳单质），C为Al；E中B元素的质量分数为60%，结合E为B与A形成的二元化合物，E中O元素的质量分数为40%，则E的相对分子质量为，则B元素的相对原子质量为40-16=24，可推知B为Mg，E为MgO，结合G是一种常见温室气体，与B可以反应生成E，即CO2与Mg点燃生成MgO和C，证明上述推断合理；综上A为为O2，B为Mg，C为Al；D为C（碳单质），E为MgO，F为Al2O3，G为CO2。①由上分析知A和F的化学式分别为O2，Al2O3；②B与G反应，即Mg与CO2反应，其化学方程式为2Mg+CO22MgO+C；③C为Al，则C与NaOH溶液反应的离子方程式2Al+2OH－+6H2O=2[Al(OH)]4－+3H2↑。【点睛】第一步，先看电子层数，因为微粒半径大小的决定因素是电子层数。电子层数越多，其半径越大。这里主要是指同一主族，不同族不能直接比较，不能认为具有3个电子层的氯原子半径大于具有2个电子层的锂原子。第二步在电子层数相同的情况下看核电荷数，因为核电荷数的多少是影响半径大小的次要因素。而核电荷数越多，其半径越小。第三步在电子层数和核电荷数相同的情况下看电子数，核外电子数是影响半径大小的最小因素。核外电子数越多，其半径越大。注意的是此三步不可颠倒。7．下表为元素周期表的一部分，请参照元素①－⑩在表中的位置，用相应的化学用语回答下列问题：族周期IA01①ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA2②③④⑤3⑥⑦⑧⑨⑩(1)表中用序号标出的10种元素中，化学性质最不活泼的元素的原子结构示意图是_____________________________。(2)④、⑥、⑧的原子半径由小到大的顺序为___________（用元素符号作答）。(3)②、③、⑨的最高价氧化物的水化物的酸性由弱到强的顺序是______________（用化学式作答）。(4)由表中两种元素的原子按1：1组成的共价化合物M，M为常见液态化合物，其稀溶液易被催化分解，请写出M的电子式_____________，M的结构式_____________。(5)写出⑦元素的最高价氧化物对应水化物分别与元素⑥、⑧的最高价氧化物对应水化物的水溶液反应的离子方程式_____________、_____________。(6)⑥的金属性强于⑦，下列表述中能证明这一事实的是_____________。a．⑥的单质和⑦的单质熔沸点不同b．⑥的最高价氧化物水化物的碱性比⑦的最高价氧化物水化物的碱性强c．⑦最外层的电子数比⑥多d．⑦的单质与稀盐酸反应比⑥的缓和一些(7)①和④形成的气态氢化物与①和⑧形成的气态氢化物相比较，_____________沸点高（填化学式），理由是_______________________________________。【答案】O<S<NaH2CO3<HNO3<HClO4H-O-O-HAl(OH)3+OH-=AlO2-+2H2OAl(OH)3+3H+==Al3++3H2ObdH2OH2O分子间能形成氢键，氢键可以极大地提高水的熔沸点【解析】【分析】由表中元素所在的位置，可以确定①为氢(H)，②为碳(C)，③为氮(N)，④为氧(O)，⑤为氟(F)，⑥为钠(Na)，⑦为铝(Al)，⑧为硫(S)，⑨为氯(Cl)，⑩为氩(Ar)。【详解】(1)表中用序号标出的10种元素中，化学性质最不活泼的元素是稀有气体氩，其原子结构示意图是。答案为：；(2)④、⑥、⑧分别为O、Na、S元素，O的电子层数比Na、S少一层，Na与S同周期且S在Na的右方，由此得出原子半径由小到大的顺序为O<S<Na。答案为：O<S<Na；(3)②、③、⑨分别为C、N、Cl，碳酸为弱酸，硝酸为强酸，高氯酸为最强的含氧酸，它们的最高价氧化物的水化物的酸性由弱到强的顺序是H2CO3<HNO3<HClO4。答案为：H2CO3<HNO3<HClO4；(4)由表中两种元素的原子按1：1组成的共价化合物M应为H2O2，M的电子式为，M的结构式为H-O-O-H。答案为：H-O-O-H；(5)⑦元素的最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3，分别与元素⑥、⑧的最高价氧化物对应水化物的水溶液NaOH、H2SO4反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O、Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O。答案为：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O；Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O；(6)a．钠的单质和铝的单质熔沸点不同，只能表明离子带电荷、离子半径的差异，与金属性无关，a不合题意；b．钠的最高价氧化物水化物的碱性比铝的最高价氧化物水化物的碱性强，则表明金属性钠大于铝，b符合题意；c．铝的最外层的电子数比钠多，与金属性的强弱没有必然联系，c不合题意；d．铝的单质与稀盐酸反应比钠的缓和一些，表明金属失电子能力铝小于钠，d符合题意；故选bd。答案为：bd；(7)H2O与H2S相比，H2O因分子间形成氢键，增大了分子间作用力，导致沸点升高，所以H2O的沸点高，理由是H2O分子间能形成氢键，氢键可以极大地提高水的熔沸点。答案为：H2O；H2O分子间能形成氢键，氢键可以极大地提高水的熔沸点。【点睛】原子的最外层电子数的多少不能作为判断金属性强弱的依据，如Na的最外层电子数比Al少，但金属性Na>Al；Li的最外层电子数比Ca少，但金属性Li<Ca。8．已知O、S、Se、Te、Po、Lv是同主族元素，其原子序数依次增大。回答下列问题：(1)Lv在周期表中的位置是_________。(2)下列有关性质的比较，能用元素周期律解释的是_________。a．离子半径：Te2-＞Se2-b．热稳定性：H2O＞H2Sc．熔、沸点：H2O＞H2Sd．酸性：H2SO4＞H2SeO4(3)从原子结构角度解释Se与S的最高价氧化物对应的水化物酸性不同的原因_________。(4)实验室用如下方法制备H2S并进行性质验证。①设计B装置的目的是证明_________，B中实验现象为_______________。②实验中经检测发现C中溶液pH降低且出现黑色沉淀。C中反应的离子方程式是_______________。③有同学根据“强酸制弱酸”原理认为装置A、C中两个反应相矛盾，认为C中不可能出现上述现象。该观点不正确的理由是_______________。【答案】第七(或7)周期VIA族abdSe与S是同主族元素，Se比S电子层数多、半径大，吸引电子能力弱，非金属性弱，故H2SeO4酸性弱于H2SO4H2S具有还原性出现淡黄色(或乳白色)沉淀(或浑浊)Cu2++H2S==CuS↓+2H+该反应发生的原因是生成了难溶的CuS沉淀，不是因为生成弱电解质【解析】【分析】(1)根据O、S、Se、Te、Po、Lv都是氧族元素，且原子序数依次增大分析解答；(2)根据元素的非金属性、氢化物的稳定性、最高价氧化物的水化物的酸性等元素周期律的变化规律分析判断；(3)Se与S是同主族元素，最外层电子数相等，Se比S电子层数多、半径大，结合核对最外层电子的吸引力的变化，引起非金属性的变化分析解答；(4)①双氧水具有较强的氧化性，H2S具有还原性；②硫化氢能够与硫酸铜反应生成黑色不溶于硫酸的CuS沉淀；③结合装置A和C中发生反应的原理分析解答。【详解】(1)O、S、Se、Te、Po、Lv是同主族元素，都是氧族元素，位于第VIA族，O、S、Se、Te、Po、Lv是同主族元素，其原子序数依次增大，因此Lv位于第七（或7）周期，在周期表中的位置为，故答案为：第七（或7）周期VIA族；(2)a．同一主族元素，从上到下，离子半径逐渐增大，因此离子半径：Te2-＞Se2-，能用元素周期律解释，故a选；b．同一主族元素，从上到下，非金属性逐渐减弱，氢化物的稳定性减弱，因此热稳定性：H2O＞H2S，能用元素周期律解释，故b选；c．物质的熔沸点是物理性质，不能用元素周期律解释，故c不选；d．同一主族元素，从上到下，非金属性逐渐减弱，最高价含氧酸的酸性减弱，因此酸性：H2SO4＞H2SeO4，能用元素周期律解释，故d选；故答案为：abd；(3)Se与S是同主族元素，Se比S电子层数多、半径大，吸引电子能力弱，非金属性弱，故H2SeO4酸性弱于H2SO4，故答案为：Se与S是同主族元素，Se比S电子层数多、半径大，吸引电子能力弱，非金属性弱，故H2SeO4酸性弱于H2SO4；(4)①双氧水具有较强的氧化性，H2S具有还原性，能够被双氧水氧化生成硫单质沉淀，故答案为：H2S具有还原性；出现淡黄色沉淀；②硫化氢能够与硫酸铜反应生成黑色不溶于硫酸的CuS沉淀，反应的离子方程式为Cu2++H2S==CuS↓+2H+，故答案为：Cu2++H2S==CuS↓+2H+；③根据“强酸制弱酸”的原理，装置A中硫化亚铁与硫酸反应生成硫化氢，因为硫化亚铁能够被硫酸溶解，C中发生Cu2++H2S==CuS↓+2H+，是因为生成的硫化铜不能溶于硫酸，因此该反应能够发生，故答案为：该反应发生的原因是生成了难溶的CuS沉淀，不是因为生成弱电解质。9．X、Y、Z、Q、E五种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳中含量最多的元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，E是元素周期表中电负性最大的元素。请回答下列问题：（1）X、Y的元素符号依次为__________、__________。（2）与分别属于__________（填“极性分子”或“非极性分子”，下同）和__________。（3）Q的元素符号是__________，它位于第__________周期，它的基态原子的核外电子排布式为____________________，在形成化合物时它的最高化合价为__________。（4）用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键：______________________________。【答案】SC极性分子非极性分子Cr四、、、【解析】【分析】X原子核外的M层中只有两对成对电子，则X的价电子轨道表示式为，因此X为S元素；Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，则Y为C元素；地壳中含量最多的元素为氧元素，因此Z为O元素；Q的核电荷数为S和O的核电荷数之和，因此Q为24号元素Cr；在元素周期表中电负性最大的元素是F元素,因此E是F。【详解】（1）由分析可知，X、Y的元素符号依次为S、C；（2）XZ2与YZ2分别为SO2、CO2，它们的立体构型分别为V形和直线形，SO2为极性分子，CO2为非极性分子。（3）Q为Cr元素，Cr在元素周期表中位于第四周期，它的基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s1，其价电子排布式为3d54s1，因此在形成化合物时Cr的最高化合价为+6价；（4）E为F元素，HF的水溶液中，存在HF分子之间的氢键，HF分子和H2O分子之间的氢键，H2O分子之间的氢键，即、、、。【点睛】在写HF溶液中存在的所有氢键的时候，一共四种形式，即、、、，书写时不要遗漏。10．按要求填空：（1）短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大，其中C为金属元素，C的最外层电子数和A相等；C、D两元素原子的质子数之和为A、B两元素质子数之和的3倍。请回答：①A为____；C为____；（填元素名称）②D的一种氧化物和其氢化物反应的化学方程式为____；③写出一种由以上四种元素组成的水溶液呈酸性的化合物与C的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式____；④A和C组成的化合物的电子式为____，写出其和水反应的化学方程式____。（2）下列变化①干冰的升华②烧碱熔化③金刚石熔化④氯化氢溶于水⑤氧气溶于水⑥氯化铵受热分解。未发生化学键破坏的是____；(填序号，下同)仅发生共价键破坏的是_____。【答案】HNa2H2S+SO2=3S↓+2H2OH++OH-=H2ONa+[∶H]-NaH+H2O=NaOH+H2↑①⑤③④【解析】【分析】根据题中“短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大，其中C为金属元素，C的最外层电子数和A相等”可以知道A为H元素，则C为Na元素，故D为Si、P、S、Cl中的一种，由“C、D两元素原子的质子数之和为A、B两元素质子数之和的3倍”可知，满足3的倍数关系的是27，即D为S元素，则B为O元素，据此分析解答。【详解】（1）①由分析可知，A为H，C为Na，故答案为：H；Na；②D的氢化物为H2S，可与其氧化物SO2发生反应：2H2S+SO2=3S↓+2H2O，故答案为：2H2S+SO2=3S↓+2H2O；③由该四种元素组成的酸性溶液的化合物是NaHSO4，C的最高价氧化物对应水化物是NaOH，二者发生反应：NaHSO4+NaOH=Na2SO4+H2O，离子方程式为：H++OH-=H2O。答案为：H++OH-=H2O；④A和C组成的化合物是NaH，由Na+和H-构成，是离子化合物，电子式为：Na+[∶H]-，其与水反应生成NaOH，反应方程式为：NaH+H2O=NaOH+H2↑。故答案为：Na+[∶H]-；NaH+H2O=NaOH+H2↑；（2）①干冰的升华属于物理变化，只是状态发生了变化，没有化学键的破坏；②烧碱中存在离子键、共价键，熔化烧碱时，阴阳离子间的化学键被破坏，所以破坏的是离子键；③金刚石是由原子构成的，存在共价键，其熔化破坏了共价键；④氯化氢是共价化合物，存在共价键，溶于水时，在水分子的作用下，氯化氢中的共价键被破坏；⑤氧气溶于水，是物理变化，没有化学键的破坏；⑥氯化铵是离子化合物，存在离子键和共价键，受热分解时，阴阳离子键的化学键以及铵根离子中的共价键被破坏，所以破坏的是离子键和共价键；根据以上分析可知：未发生化学键破坏的是：①⑤；仅发生共价键破坏的是：③④；故答案为：①⑤；③④。二、化学键练习题（含详细答案解析）11．A、B、C、D、E、F、G是周期表中短周期的七种元素，有关性质或结构信息如下表：元素有关性质或结构信息A地壳中含量最多的元素BB阳离子与A阴离子电子数相同，且是所在周期中单核离子半径最小的CC与B同周期，且是所在周期中原子半径最大的(稀有气体除外)DD原子最外层电子数是电子层数的2倍，其氢化物有臭鸡蛋气味EE与D同周期，且在该周期中原子半径最小FF的氢化物和最高价氧化物的水化物反应生成一种离子化合物GG是形成化合物种类最多的元素(1)B元素符号为____，A与C以原子个数比为1：1形成的化合物的电子式为___，用电子式表示C与E形成化合物的过程____，D形成的简单离子的结构示意图为____。(2)F的氢化物是由____(极性或非极性)键形成的分子，写出实验室制备该氢化物的化学方程式____。(3)非金属性D____E(填大于或小于)，请从原子结构的角度解释原因：__。【答案】Al极性2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O小于D的原子半径大于E的原子半径,所以得电子的能力比E弱【解析】【分析】【详解】A是地壳中含量最多的元素，则A为O元素；B阳离子与A离子电子数相同，且是所在周期中单核离子半径最小的，则B为Al；C与B同周期，且是所在周期中原子半径最大的(稀有气体除外)，则C为Na；D原子最外层电子数是电子层数的2倍，其氢化物有臭鸡蛋气味，则D为S元素；E与D同周期，且在该周期中原子半径最小，则E为Cl；F的氢化物和最高价氧化物的水化物反应生成一种离子化合物，则F为N元素；G是形成化合物种类最多的元素，则G为碳元素；(1)由分析可知B元素符号为Al，O与Na以原子个数比为1：1形成的离子化合物是Na2O2，电子式为；离子化合NaCl的电子式形成过程为，S2-的离子的结构示意图为；(2)NH3是由极性键形成的极性分子，实验室利用氯化铵和氢氧化钙混合加热制备氨气的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；(3)S的原子半径大于Cl的原子半径，所以S得电子的能力比Cl弱，即S元素的非金属性小于Cl的非金属性。12．试用相关知识回答下列问题：（1）有机物大多难溶于水，而乙醇和乙酸可与水互溶，原因是_______。（2）乙醚（）的相对分子质量大于乙醇，但乙醇的沸点却比乙醚的高得多，原因是_________________。（3）从氨合成塔里分离出NH3，通常采用的方法是_____________，原因是_____________。（4）水在常温下的组成的化学式可用（H2O）n表示，原因是_______________。【答案】乙醇、乙酸和水均为极性分子，且乙醇和乙酸均可与水形成分子间氢键乙醇分子间存在较强的氢键加压使液化后，与H2、N2分离NH3分子间存在氢键，易液化水分子间存在氢键，若干个水分子易缔合成较大的“分子【解析】【分析】由于氢键的存在，可以让乙醇和乙酸与水互溶，可以增大物质的熔沸点，易让氨气液化，使多个水分子缔合在一起形成大分子，但是氢键不是化学键。【详解】（1）乙醇分子中的羟基(—OH)、乙酸分子中的羧基(—COOH)中的O原子与水分子中的H原子可以形成氢键、乙醇分子中的羟基(—OH)、乙酸分子中的羧基(—COOH)中的H原子与水分子中的O原子可以形成氢键，故乙醇和乙酸可与水互溶的原因：乙醇、乙酸和水均为极性分子，且乙醇和乙酸均可与水形成分子间氢键；（2）乙醇分子间通过氢键结合产生的作用力比乙醚分子间的作用力大，故乙醇的相对分子质量虽小，但其分子间作用力比较大，所以沸点高；（3）氨气分子间由于存在氢键，沸点较高，加压会使它容易液化，从而可以和氢气、氮气分离；（4）在常温下，由于水分子之间存在氢键，会使多个水分子缔合在一起，形成较大的分子。13．生活污水中氮是造成水体富营养化的主要原因。若某污水中NH4Cl含量为180mg/L。（1）写出NH4Cl电子式：___。（2）氮原子的电子排布式是：___，写出与氯同周期，有2个未成对电子的原子的元素符号为___、___。（3）为除去废水中的NH4+，向103L该污水中加入0.1mo1/LNaOH溶液，理论上需要NaOH溶液的体积为___L(计算结果保留两位小数）。（4）可先在酸性污水中加入铁屑将NO3-转化为NH4+后再除去，请配平下列离子方程式并标出电子转移的方向和数目___。___Fe+___NO3-+___H+→___Fe2++___NH4++___H2O【答案】SiS1s22s22p333.644110413【解析】【分析】(1)NH4Cl是离子化合物；(2)氮为7号元素；氯原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5；(3)根据NH4+和NaOH溶液的反应计算需要NaOH溶液的体积为；(4)根据氧化还原反应，配平离子方程式并标出电子转移的方向和数目。【详解】(1)氯化铵是离子化合物，由氨根离子与氯离子构成，电子式为：；(2)氮原子电子排布式是：1s22s22p3；氯原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，有一个未成对的电子，与其同周期且有2个未成对电子的原子的的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4和1s22s22p63s23p2，元素符号为S、Si；(3)某污水中NH4Cl含量为180mg/L，103L污水中含有180mg/L×103L=180000mg=180gNH4Cl，NH4Cl的物质的量为≈3.364mol，NH4+的物质的量也是3.364mol，为除去废水中的NH4+，向该污水中加入0.1mo1/LNaOH溶液，理论上需要NaOH的物质的量为3.364mol，则所需NaOH溶液的体积为=33.64L；(4)该反应中铁元素的化合价由0价升高至+2价，氮元素的化合价由+5价降低至-3价，由化合价升降守恒和质量守恒可以配平该离子方程式并标出电子转移的方向和数目如下：。14．将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去。现有一氧化还原反应的体系，共有KCl、Cl2、浓H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质。完成下列填空：(1)写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式，配平并标出电子转移方向和数目：___________________________。(2)上述反应中，氧化剂是_____________，每转移1mol电子，生成Cl2_____L（标准状况）。(3)在反应后的溶液中加入NaBiO3(不溶于冷水)，溶液又变为紫红色，BiO3-反应后变为无色的Bi3+。写出该实验中涉及反应的离子反应方程式：_________________。(4)根据以上实验，写出两个反应中氧化剂、氧化产物的氧化性强弱顺序__________。(5)上述氧化还原反应体系中，属于第三周期元素的简单离子半径由大到小的顺序为________(6)氯原子的最外层电子的轨道式为___________，氯原子核外有_______不同运动状态的电子。【答案】KMnO411.22Mn2++5NaBiO3+14H+=2MnO4-+5Na++5Bi3++7H2ONaBiO3>KMnO4>Cl2S2->Cl-17【解析】【分析】(1)由浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去，则高锰酸钾具有氧化性，则还原反应为KMnO4→MnSO4，则在给出的物质中Cl元素的化合价升高，则氧化反应为KCl→Cl2，然后根据元素守恒来书写氧化还原反应；(2)在氧化还原反应中，得电子化合价降低的反应物是氧化剂，根据氧化剂和转移电子之间的关系计算；(3)在反应后的溶液中加入NaBiO3(不溶于冷水)，溶液又变为紫红色，说明Mn2+被氧化变为MnO4-，BiO3-发生反应得到电子后变为无色的Bi3+，据此写出离子方程式；(4)在自发进行的氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性；(5)上述氧化还原反应体系中，属于第三周期元素有S、Cl，根据离子半径大小比较方法判断；(6)根据构造原理可知氯原子的核外电子排布式，任何一个原子核外没有运动状态完全相同的电子存在；结合原子尽可能成单排列，而且自旋方向相同书写Cl原子最外层电子的轨道式。【详解】(1)由题意可知，高锰酸钾具有氧化性，则还原反应为KMnO4→MnSO4，则在给出的物质中Cl元素的化合价升高，则氧化反应为KCl→Cl2，则反应为KMnO4+KCl+H2SO4→MnSO4+K2SO4+Cl2↑+H2O，由电子守恒及原子守恒可得配平后的化学反应为；(2)2KMnO4+10KCl+8H2SO4=2MnSO4+6K2SO4+5Cl2↑+8H2O中，锰元素的化合价由+7变为+2，所以高锰酸钾是氧化剂，2mol氧化剂在反应中得到电子的物质的量=2mol×(7-2)=10mol，每转移1mol电子，生成Cl2是0.5mol，其在标准状况下的体积为V(Cl2)=0.5mol×22.4L/mol=11.2L；(3)如果在反应后的溶液中加入NaBiO3，溶液又变紫红色，是因NaBiO3具有强氧化性(比KMnO4氧化性强)，将Mn2+氧化为MnO4-，BiO3-得到电子被还原变为无色的Bi3+，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得该反应的离子方程式为：2Mn2++5NaBiO3+14H+=2MnO4-+5Na++5Bi3++7H2O；(4)在反应2KMnO4+10KCl+8H2SO4=2MnSO4+6K2SO4+5Cl2↑+8H2O中，物质的氧化性：KMnO4>Cl2；在反应2Mn2++5NaBiO3+14H+=2MnO4-+5Na++5Bi3++7H2O中，物质的氧化性：NaBiO3>KMnO4，所以氧化性强弱顺序是：NaBiO3>KMnO4>Cl2；(5)上述氧化还原反应体系中，属于第三周期元素有硫和氯，S2-、Cl-核外电子排布都是2、8、8，电子层结构相同，由于核电荷数Cl>S，核电荷数越大，离子的半径就越小，所以其简单离子半径：S2-