（北京专用）2020届高考化学一轮复习专题十一元素周期律和元素周期表课件.pptx

专题十一 元素周期律和元素周期表,高考化学 (北京专用),五年高考,A组 自主命题北京卷题组,考点一 元素周期律及应用,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:H2SO4H3PO4 B.非金属性:ClBr C.碱性:NaOHMg(OH)2 D.热稳定性:Na2CO3NaHCO3,答案 D A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,非金属性逐渐减弱,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着原子序数的递增而呈周期性的变化。,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:AsClP B.热稳定性:HClAsH3HBr C.还原性:As3-S2-Cl- D.酸性:H3AsO4H2SO4H3PO4,答案 C A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。,B组 统一命题、省（区、市）卷题组,考点一 元素周期律及应用,1.(2019课标,9,6分)X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为10。X 与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是 ( ) A.熔点:X的氧化物比Y的氧化物高 B.热稳定性:X的氢化物大于Z的氢化物 C.X与Z可形成离子化合物ZX D.Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸,答案 B 本题涉及元素周期律的直接应用与判断,通过元素周期表和元素周期律知识的综 合应用,考查了分析和解决化学问题的能力,从原子、分子水平认识物质的组成和性质,体现了 宏观辨识与微观探析的学科核心素养。 由题意可推知,X、Y、Z分别为C、Mg、Si。A项,CO2是分子晶体,SiO2是原子晶体,错误;B项, C的非金属性比Si强,则C的氢化物的热稳定性大于Si的氢化物,正确;C项,SiC是共价化合物,错 误;D项,Si单质不能溶于浓硝酸,错误。,思路分析 由Y的最外层电子数等于X的次外层电子数可知X为第二周期元素,Y最外层电子 数为2,X、Y、Z的最外层电子数之和为10,所以X、Z的最外层电子数之和为8,由X、Z同族可 推知X、Z分别为C和Si,Y原子半径大于Z,则Y为Mg元素。,2.(2019江苏单科,8,2分)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量 最多的元素,Y原子的最外层有2个电子,Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,W与X位于 同一主族。下列说法正确的是 ( ) A.原子半径:r(W)r(Z)r(Y)r(X) B.由X、Y组成的化合物是离子化合物 C.Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强 D.W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强,答案 B 本题涉及的考点有元素周期律和元素周期表的应用、原子半径大小的比较、元素 金属性与非金属性的强弱判断与应用,通过元素推断的形式考查了学生提取、吸收、整合化 学信息的能力,体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养。 X是地壳中含量最多的元素,则X为O;Y的原子序数比X大且Y原子的最外层有2个电子,则Y为 Mg;Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,则Z为Si;W与X位于同一主族,则W为S。A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,则原子半 径:r(Mg)r(Si)r(S)r(O),即r(Y)r(Z)r(W)r(X),错误;B项,由X、Y组成的化合物是MgO,为 离子化合物,正确;C项,Si的最高价氧化物对应水化物是H2SiO3,S的最高价氧化物对应水化物 是H2SO4,Si的非金属性弱于S,故H2SiO3的酸性比H2SO4弱,错误;D项,S的非金属性弱于O,H2S的 热稳定性比H2O弱,错误。,方法技巧 元素的最高价氧化物对应水化物的酸性、气态氢化物的热稳定性与元素的非金 属性有关,元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,气态氢化物越稳定。,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:Na2CO3NaHCO3 B.热稳定性:HClPH3 C.沸点:C2H5SHC2H5OH D.碱性:LiOHBe(OH)2,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.(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:H2ONH3SiH4 B.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:ClCSi D.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。,5.(2017课标,12,6分)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物可 用作制冷剂,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一 种盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是 ( ) A.X的简单氢化物的热稳定性比W的强 B.Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构 C.Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红 D.Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期,答案 C 根据W的简单氢化物可用作制冷剂可知W为N元素;短周期主族元素中原子半径最 大的为Na元素,则Y为Na元素;由X、Na、Z三种元素形成的化合物与盐酸反应生成淡黄色沉 淀以及有刺激性气味的气体,可知淡黄色沉淀为S,气体为SO2,结合原子序数的大小关系可知X 为O元素,Z为S元素。O的非金属性比N强,则H2O的热稳定性比NH3的强,A项正确;Na+与O2-的 电子层结构相同,B项正确;Na2S水解使溶液显碱性,能使红色石蕊试纸变蓝,C项错误;S与O同 主族,与Na同周期,D项正确。,6.(2017课标,9,6分)a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数 与b原子次外层的电子数相同;c所在周期数与族数相同;d与a同族。下列叙述正确的是( ) A.原子半径:dcba B.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 B a、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,7.(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,0.01 mol L-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WXY C.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。,8.(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。下列叙述错误的是 ( ) A.a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1 B.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。,9.(2019天津理综,7,14分)氮、磷、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)为元素周期表中原子序数 依次增大的同族元素。回答下列问题: (1)砷在元素周期表中的位置 Mc的中子数为 。 已知: P(s,白磷) P(s,黑磷) H=-39.3 kJmol-1; P(s,白磷) P(s,红磷) H=-17.6 kJmol-1; 由此推知,其中最稳定的磷单质是 。 (2)氮和磷氢化物性质的比较: 热稳定性:NH3 PH3(填“”或“”或“”),判断依据是 。 (3)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.能与水反应 (4)SbCl3能发生较强烈的水解,生成难溶的SbOCl,写出该反应的化学方程式 ,因此,配制SbCl3溶液应注意 。 (5)在1 L真空密闭容器中加入a mol PH4I固体,t 时发生如下反应: PH4I(s) PH3(g)+HI(g) 4PH3(g) P4(g)+6H2(g) 2HI(g) H2(g)+I2(g) 达平衡时,体系中n(HI)=b mol,n(I2)=c mol,n(H2)=d mol,则t 时反应的平衡常数K值为 (用字母表示)。,答案 (14分)(1)第四周期第A族 173 黑磷 (2) N2H4分子间存在氢键 (3)b、c (4)SbCl3+H2O SbOCl+2HCl(“ ”写成“ ”亦可) 加盐酸,抑制水解 (5)(b+ )b,10.(2019上海选考,15,2分)短周期元素m、n、p、q在元素周期表中的排序如图所示,其中m的 气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能反应。下列说法正确的是 ( ),考点二 元素周期表及应用,A.非金属性:mn B.氢化物稳定性:nq D.最高价氧化物对应水化物酸性:pq,答案 C m的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能反应,即为NH3+HNO3 NH4NO3的反应,则m为氮元素,再结合题给元素周期表结构片段可推知n为氧元素,p为硫元 素,q为氯元素。A项,同周期主族元素从左到右,元素非金属性逐渐增强,故非金属性:m(N)p(S);C项,电子 层数目相同的阴离子,核电荷数越大其离子半径越小,则离子半径:S2-Cl-,即pq;D项,元素非 金属性越强,其最高价氧化物对应水化物酸性越强,由于非金属性:p(S)q(Cl),则酸性:H2SO4 HClO4。,11.(2019课标,9,6分)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部 分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是 ( ),A.原子半径:WX B.常温常压下,Y单质为固态 C.气态氢化物热稳定性:ZW D.X的最高价氧化物的水化物是强碱,答案 D 本题涉及元素周期律、元素周期表的应用,借助元素周期表片段考查考生元素推 断、分析和解决化学问题的能力。通过元素“位构性”之间的逻辑关系,体现证据推理 与模型认知的学科核心素养。 根据题给周期表片段中各种元素的相对位置可知,W与X的最高化合价之差为2,设X的最高化 合价为a,则W的最高化合价为a+2,结合题意知2a+2=8,解得a=+3,从而推知X为Al、Y为Si、Z 为P、W为N。A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:W(N)X(Al);B项,常温常压下,Y(Si)单质为固态;C项,非金属性: Z(P)W(N),故气态氢化物的热稳定性:ZW;D项,X为Al,其最高价氧化物的水化物为Al(OH)3, 属于两性氢氧化物。,12.(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。,13.(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:WW C.化合物熔点:Y2X3YZ3 D.简单离子的半径:YX,答案 D 设Y原子的最外层电子数为y,则W、X、Z原子的最外层电子数分别为y+2、y+3、 y+4,根据题意可知,y+y+2+y+3+y+4=21,解得y=3,即Y为Al,W为N,X为O,Z为Cl。A项,因NH3分 子间可形成氢键,所以氢化物沸点:NH3HCl,错误;B项,Y的氧化物对应水化物为Al(OH)3,W的 氧化物对应水化物为HNO3或HNO2,酸性:Al(OH)3AlCl3,错误;D项,Al3+及O2-均为10e-微粒, 根据“序大径小”规律,可知离子半径:Al3+O2-,正确。,疑难突破 物质熔、沸点比较小窍门,1.依据晶体类型判断(一般情况下):原子晶体离子晶体分子晶体;,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。,14.(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:XZ C.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、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(YW),D错误。,15.(2016天津理综,7,14分)下表为元素周期表的一部分。,回答下列问题: (1)Z元素在周期表中的位置为 。 (2)表中元素原子半径最大的是(写元素符号) 。 (3)下列事实能说明Y元素的非金属性比S元素的非金属性强的是 。 a.Y单质与H2S溶液反应,溶液变浑浊 b.在氧化还原反应中,1 mol Y单质比1 mol S得电子多 c.Y和S两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高 (4)X与Z两元素的单质反应生成1 mol X的最高价化合物,恢复至室温,放热687 kJ,已知该化合 物的熔、沸点分别为-69 和58 。写出该反应的热化学方程式: 。,(5)碳与镁形成的1 mol化合物Q与水反应,生成2 mol Mg(OH)2和1 mol烃,该烃分子中碳氢质量 比为91,烃的电子式为 。Q与水反应的化学方程式为 。 (6)铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应,生成的盐只有硫酸铜,同时生成的两种气体均由 上表中两种元素组成,气体的相对分子质量都小于50。为防止污染,将产生的气体完全转化为 最高价含氧酸盐,消耗1 L 2.2 molL-1 NaOH溶液和1 mol O2,则两种气体的分子式及物质的量 分别为 ,生成硫酸铜物质的量为 。,答案 (1)第三周期,A族 (2)Si (3)ac (4)Si(s)+2Cl2(g) SiCl4(l) H=-687 kJmol-1 (5) Mg2C3+4H2O 2Mg(OH)2+C3H4 (6)NO 0.9 mol,NO2 1.3 mol 2 mol,解析 根据各元素在周期表中的位置不难推出X为硅元素,Y为氧元素,Z为氯元素。 (3)Y单质与H2S溶液反应的化学方程式为O2+2H2S 2S+2H2O,根据同一氧化还原反应中 氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知,O2的氧化性大于S,故O元素的非金属性比S元素 的非金属性强,a项正确;氧化性的强弱与氧化剂得电子的多少无关,而与得电子的难易程度有 关,b项错误;H2O比H2S的热分解温度高,说明H2O比H2S的稳定性强,从而可知O元素比S元素的 非金属性强,c项正确。 (4)Si和Cl2反应生成SiCl4,SiCl4的熔点为-69 ,沸点为58 ,说明室温下SiCl4为液体,生成1 mol 液态SiCl4放热687 kJ,据此可写出反应的热化学方程式。 (5)m(C)m(H)=91,则n(C)n(H)= =34;设化合物Q的化学式为Mg2Cx、烃的化学式 为(C3H4)n,则其与水反应的化学方程式为Mg2Cx+4H2O 2Mg(OH)2+(C3H4)n,由此可得n=1,x= 3,所以烃的分子式为C3H4,为丙炔,其电子式为 。 (6)Cu与H2SO4和HNO3的混合酸反应,生成的盐只有CuSO4,说明HNO3全部被还原,生成的两种 气体的相对分子质量都小于50,说明这两种气体是NO和NO2,设NO的物质的量为x,NO2的物质 的量为y,NO和NO2在NaOH溶液中被O2完全氧化为NaNO3,由原子守恒知x+y=2.2 mol,由得,失电子守恒知3x+y=4 mol,联立解方程组可得x=0.9 mol,y=1.3 mol。再由得失电子守恒 知2n(Cu)=3x+y=4 mol,则n(Cu)=2 mol,n(CuSO4)=2 mol。,思路分析 利用各种元素在元素周期表中的位置关系判断出各种元素,然后结合题意利用所 学知识作答。,疑难突破 过量的Cu与稀HNO3反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+ 2NO+4H2O,反应结束后若再加入H2SO4,可发生反应3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4 4CuSO4+ 2NO+4H2O,上述两个反应的实质都是3Cu+2N +8H+ 3Cu2+2NO+4H2O,当H2SO4足 量时,HNO3可以全部被还原,生成的盐只有CuSO4,因此当Cu与HNO3和H2SO4的混酸反应时, 按离子方程式进行有关计算较简便。守恒法是化学计算中的常用方法,而得失电子守恒 法是氧化还原反应的有关计算中的不二法宝。,评析 本题以元素周期表为依托,综合考查了元素周期律、热化学方程式的书写以及氧化 还原反应的有关计算等知识,注重对能力和思维敏捷性的考查,难度中等。,1.(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1 mol e的单质在足量d2中燃烧,恢复至室温,放出255.5 kJ热量,写出该反应的热化学方 程式: 。,C组 教师专用题组,考点一 元素周期律及应用,(5)上述元素可组成盐R:zx4f(gd4)2。向盛有10 mL 1 molL-1 R溶液的烧杯中滴加1 molL-1 NaOH 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20 mL 1.2 molL-1 Ba(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+) HClO4 H2SO4 (3) 等其他合理答案均可) (4)2Na(s)+O2(g) Na2O2(s) H=-511 kJmol-1 (5)c(S )c(N )c(Al3+)c(H+)c(OH-) N +OH- NH3H2O 0.022,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:HClO4 H2SO4。 (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:030 mL时,Al3+ 3OH- Al(OH)3;3040 mL时,N +OH- NH3H2O;4050 mL时,Al(OH)3+OH- Al +2H2O。,由NH4Al(SO4)2 N +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=1010-3L1 molL-1=0.01 mol,nBa(OH)2=2010-3L1.2 molL-1=0.024 mol,则 产生n(BaSO4)=0.02 mol,由 Al3+ + 3OH- Al(OH)3 0.01 mol 0.03 mol 0.01 mol,N + OH- NH3H2O 0.01 mol 0.01 mol Al(OH)3 + OH- Al +2H2O 0.008 mol 0.048 mol-0.04 mol 则剩余的nAl(OH)3=0.01 mol-0.008 mol=0.002 mol,沉淀的总物质的量为0.02 mol+0.002 mol= 0.022 mol。,2.(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1 410 )是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下: Si(粗) SiCl4 SiCl4(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1.12 kg纯硅需 吸收a kJ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.NH3 b.HI c.SO2 d.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=+0.025a kJmol-1 (5)b (6)4KClO3 KCl+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)1.12 kg纯硅的物质的量为40 mol,故每生成1 mol Si吸收的热量为 a kJ=0.025a kJ。 (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。,3.(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mPbO2 nPbO,列式计算x值和mn值 。,考点二 元素周期表及应用,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PbO2 PbOx+ 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PbO2 PbOx+ O2或(m+n)PbO2 mPbO2nPbO+ 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。,4.(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-+2H2O 2OH-+H2+Cl2或2NaCl(熔融) 2Na+Cl2 (每空2分) (2)纯碱(或苏打)(1分) 2Na2CO3+Cl2+H2O NaClO+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)根据题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,三年模拟,A组 20172019年高考模拟考点基础题组,1.(2019北京东城期末,3)根据元素周期律,下列关系正确的是 ( ) A.原子半径:ClP B.碱性:NaOHKOH C.热稳定性:SiH4CH4 D.还原性:S2-F-,答案 D A项,除稀有气体元素外,同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,所以原子半径:Cl P;B项,Na、K同主族,K的金属性强于Na,所以KOH的碱性强于NaOH;C项,C、Si同主族,C的 非金属性强于Si,所以CH4的热稳定性强于SiH4;D项,氟元素的非金属性最强,所以F-的还原性最 弱。,解题关键 熟练掌握金属性和非金属性强弱的判断规律,明确元素周期律的相关内容是解题 的关键。,2.(2019北京石景山期末,4)下列有关元素周期律的叙述正确的是 ( ) A.原子半径:MgO,离子半径:Mg2+O2- B.S和Se属于第A族元素,H2SO4的酸性强于H2SeO4 C.结合质子能力:S2-Cl- D.Na、Mg、Al三种元素最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强,答案 B A项,Mg、S同周期,同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,原子半径: MgS,S、O同主族,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,原子半径:SO,则原子半径:Mg O;Mg2+、O2-电子层结构相同,电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,故离子半 径:Mg2+Cl-。D项,Na、Mg、Al位于同周期,同周期主族元素从左到右金 属性依次减弱,元素的金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则碱性:NaOH Mg(OH)2Al(OH)3。,易错警示 注意酸电离程度越大,其对应离子结合质子能力越小是易错点。,3.(2019北京海淀一模,7)下列事实不能用元素周期律解释的是 ( ) A.碱性:NaOHLiOH B.热稳定性:Na2CO3NaHCO3 C.酸性:HClO4H2SO4 D.气态氢化物的稳定性:HBrHI,答案 B A项,元素的金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,Na的金属性强于 Li,则碱性:NaOHLiOH,能用元素周期律解释;B项,碳酸氢钠加热易分解,碳酸钠加热难分解, 碳酸钠的热稳定性强于碳酸氢钠,与元素周期律无关;C项,元素的非金属性越强,其最高价氧化 物对应水化物的酸性越强,Cl的非金属性强于S,则酸性:HClO4H2SO4,能用元素周期律解释;D 项,元素的非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,Br的非金属性强于I,则稳定性:HBrHI, 能用元素周期律解释。,4.(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 D D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。,5.(2019北京朝阳期中,15)“直接空气捕获”技术能从空气中捕集CO2,原理如下图所示。 (1)“直接空气捕获”技术运用了哪些反应? (填反应类型)。 (2)已知:碱性KOHCa(OH)2。 反应体现出溶解度的关系:Ca(OH)2 CaCO3(填“”或“Ca(OH)2的原因:K和Ca电子层数相同, 。 (3)纳米Fe3O4能催化CO2与H2制取汽油的反应。向氨水中加入FeCl2、FeCl3的混合溶液,加热,可制得纳米Fe3O4,反应的离子方程式是 。,答案 (1)复分解反应、化合反应、分解反应 (2) 核电荷数KCa,失电子能力KCa,金属性KCa (3)Fe2+2Fe3+8NH3H2O Fe3O4+8N +4H2O,解析 (1)观察“直接空气捕获”技术原理图知,反应、为复分解反应,反应为分解反 应,反应为化合反应。 (2)反应为Ca(OH)2+K2CO3 CaCO3+2KOH,依据复分解反应发生的条件知,Ca(OH)2 的溶解度大于CaCO3;由于K和Ca电子层数相同,核电荷数KCa,失电子能力 KCa,金属性KCa,故最高价氧化物对应水化物的碱性KOHCa(OH)2。 (3)向氨水中加入FeCl2、FeCl3的混合溶液,加热,制得纳米Fe3O4的离子方程式是Fe2+2Fe3+ 8NH3H2O Fe3O4+8N +4H2O。,6.(2019北京朝阳期中,4)联合国将2019年定为国际化学元素周期表年。鉨(Nh)是113号主族元 素,其原子核外最外层电子数是3。下列说法不正确的是 ( ) A.Nh的金属性强于Al B.Nh是第七周期第A族元素 C.Nh的原子半径小于同族元素原子 D.Nh在其化合态中主要呈+3价,考点二 元素周期表及应用,答案 C A项,鉨(Nh)的原子核外最外层电子数是3,位于第A族,同一主族元素随着原子序 数的增大金属性增强,故Nh的金属性强于Al;B项,鉨(Nh)是113号主族元素,位于第七周期第 A族;C项,同主族元素随着原子序数的增大原子半径逐渐增大,故Nh的原子半径大于同族元素 原子;D项,第A族元素的主要化合价为+3价。,解题关键 在元素周期表中,主族元素的周期数等于核外电子层数,主族序数等于最外层电子数。,7.(2019北京海淀期中,7)下列关于元素周期表应用的说法正确的是 ( ) A.为元素性质的系统研究提供指导,为新元素的发现提供线索 B.在金属元素与非金属元素的交界处,寻找可作催化剂的合金材料 C.在第A、A族元素中,寻找制造农药的主要元素 D.在过渡元素中,可以找到半导体材料,答案 A A项,元素周期表中同周期、同主族元素性质具有一定的相似性、递变性,位置靠 近的元素性质相似,为新元素的发现和预测它们的原子结构和性质提供线索;B项,在金属与非 金属元素的交界处,可以找到半导体材料;C项,在非金属元素区域寻找合成农药的主要元素;D 项,在过渡元素区域寻找催化剂材料。,8.(2019北京海淀期中,11)元素周期表隐含着许多信息和规律。以下所涉及的元素均为中学化 学中常见的短周期元素,其原子半径及主要化合价列表如下,其中R2Q2用于呼吸面具或潜水艇 中作为氧气来源。,下列说法正确的是 ( ) A.T、Z的最高价氧化物对应水化物的酸性:TZ B.R、X、Y的单质失去电子能力最强的是X C.M与Q形成的是离子化合物 D.M、Q、Z都在第二周期,答案 A R2Q2用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气来源,则R为钠元素,Q为氧元素;T元素的主 要化合价有-2、+4、+6,且原子半径大于氧原子,则T为硫元素;M元素的主要化合价为+1,且其 原子半径比氧原子小,则M为氢元素;Z元素的主要化合价为-1,且其原子半径比氧原子大,则Z 为氯元素;X、Y两种元素的主要化合价分别为+3、+2,原子半径均比钠略小,则X为铝元素,Y 为镁元素。A项,T为S,Z为Cl,非金属性:SCl,故酸性:H2SO4HClO4,即最高价氧化物对应水化 物的酸性:TZ;B项,R为Na,X为Al,Y为Mg,金属性越强,失电子能力越强,故失去电子能力最强 的是R;C项,M为H,Q为O,二者形成的化合物H2O和H2O2均为共价化合物;D项,M为H,在第一周 期,Q为O,在第二周期,Z为Cl,在第三周期。,思路分析 根据元素的主要化合价判断其主族序数,根据原子半径结合元素周期律判断元素 的周期序数,继而判断出各元素。,9.(2019北京东城一模,9)为纪念门捷列夫发表第一张元素周期表(部分如下)150周年,联合国宣 布2019年为“国际化学元素周期表年”。关于下表的说法正确的是 ( ),A.表中数字代表元素的原子序数 B.表中元素的排列依据是元素的原子结构 C.推测表中“?=70”指代的元素的最高化合价为+4 D.每一纵行(列)都对应现在常用的元素周期表中的一族,答案 C A项,表中数字代表元素的相对原子质量,错误;B项,表中元素的排列是按照元素的 相对原子质量逐渐增大的顺序,把一些化学性质相似的元素(如碳、硅)排成一横行的规则进 行排列的,错误;C项,“?=70”指代的元素与碳和硅在同一横行,最外层有4个电子,最高化合价 为+4,正确;D项,Be、B、C不位于现在常用的元素周期表中的同一族,错误。,10.(2019北京海淀二模,8)2019年是元素周期表诞生150周年,目前周期表七个周期均已排满,共 118种元素。短周期元素W、X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示,且四种元素的原子最 外层电子数之和为24。下列说法不正确的是 ( ),A.最高价氧化物对应水化物的酸性:ZY B.W的氢化物与Z的氢化物反应,产物的水溶液呈碱性 C.在元素周期表中,117号元素与Z元素位于同一主族 D.工业上常用YX2漂白纸浆、毛、丝等,答案 B 根据四种短周期元素的原子最外层电子数之和为24,以及题图中各元素的位置可 推出W为N,X为O,Y为S,Z为Cl。A项,非金属性:ClS,故最高价氧化物对应水化物的酸性: HClO4H2SO4,正确;B项,W的氢化物为NH3,与Z的氢化物HCl反应生成NH4Cl,N 水解使溶液 显酸性,错误;C项,根据题意知,七个周期排满共118种元素,118号元素位于0族,故117号元素位 于第A族,与Cl同主族,正确;D项,SO2具有漂白性,可以漂白纸浆、毛、丝等,正确。,解题关键 熟练掌握元素周期表的结构,准确推断出各种元素是解答的关键。,1