2020-2021全国高考化学元素周期律的综合高考真题汇总及答案

2020-2021全国高考化学元素周期律的综合高考真题汇总及答案一、元素周期律练习题（含详细答案解析）1．下表为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑨在表中的位置，回答问题：族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA01①2②③④3⑤⑥⑦⑧⑨（1）表中用于半导体材料的元素在周期表中的位置是__________________。（2）③、④、⑧的原子半径最小是___________________（用元素符号．．．．回答）。（3）⑤、⑥、⑦的最高价氧化物对应的水化物，碱性最强的是__________（用化学式．．．回答）。（4）②、③、④的气态氢化物，稳定性最强的是__________（用结构式．．．回答）。（5）②和③按原子数1:2形成的化合物的电子式．．．为____________，该晶体气化的过程中克服的微粒间作用力为_______________________。（6）③和⑧形成的化合物属于_______________（填“离子化合物”或“共价化合物”），该晶体属于________晶体（填“离子”、“分子”、“原子”）。（7）元素⑤、⑦的最高价氧化物的水化物互相反应的化学方程式为：___________________。【答案】第3周期IVA族FNaOHH－F分子间作用力共价化合物原子Al(OH)3+NaOH＝NaAlO2+2H2O【解析】【分析】根据元素①～⑨在表中的位置可知分别是H、C、O、F、Na、Mg、Al、Si、Cl。据此解答。【详解】（1）半导体材料应在金属与非金属交界处寻找，根据上述元素周期表的部分结构，半导体材料是晶体硅，位于第三周期第IVA族；（2）同周期从左向右原子半径减小，同主族从上到下原子半径增大，因此原子半径大小顺序是Mg＞O＞F，即原子半径最小的是F；（3）同周期从左向右金属性减弱，金属性越强，其最高价氧化物的水化物的碱性越强，即NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，碱性最强的是NaOH；（4）同周期从左向右非金属性增强，其氢化物的稳定性增强，因此氢化物的稳定性：HF＞H2O＞CH4，最稳定的氢化物是HF，其结构式为H－F；（5）②和③按原子数1:2形成的化合物是CO2，其电子式为：，CO2属于分子晶体，熔化时克服分子间作用力；（6）③和⑧构成的化合物是SiO2，属于共价化合物，其晶体为原子晶体；（7）⑤是钠元素，其最高价氧化物的水化物是NaOH，⑦是Al，其最高价氧化物的水化物是Al(OH)3，Al(OH)3表现两性，与碱反应的化学方程式为Al(OH)3＋NaOH＝NaAlO2＋2H2O。2．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。下列叙述不正确的是（）A．最高正价由低到高的顺序：Z、W、X、YB．原子半径由大到小的顺序：Z、W、X、YC．Z、W分别与X形成的化合物：均既能与酸又能与碱反应D．简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：Y、X、W【答案】A【解析】【分析】X、Y、Z、W原子序数依次增大，Y是至今发现的非金属性最强的元素，Y是F元素；X原子最外层有6个电子，X是O元素；Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，Z位于第三周期、ⅢA族，Z是Al元素；W的单质广泛用作半导体材料，W是Si元素。【详解】A．主族元素最高正价等于族序数(O、F除外)，F没有正价，故A错误；B．电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，原子半径由大到小的顺序：AlSiOF，故B正确；C．Al2O3是两性氢氧化物既能与酸又能与碱反应，SiO2是酸性氧化物，能与碱反应生成硅酸盐，SiO2也能与氢氟酸反应生成SiF4气体和水，故C正确；D．非金属性越强，气态氢化物越稳定，简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：HFH2OSiH4，故D正确；故选A。【点睛】本题考查元素周期表和元素周期律，熟记元素及其化合物特殊的性质是解题关键，明确氟是至今非金属性最强的元素，无正价，SiO2是酸性氧化物，但能与氢氟酸反应。3．Q、W、X、Y、Z是5种短周期元素，原子序数逐渐增大，Q与W组成的化合物是一种温室气体，W与Y、X与Y组成的化合物是机动车排出的大气污染物，Y和Z能形成原子个数比为1：1和1：2的两种离子化合物。（1）W在元素周期表中的位置是______。（2）2.24L（标准状况）XQ3被200mL1mol/LQXY3溶液吸收后，所得溶液中离子浓度从大到小的顺序是______。（3）WQ4Y与Y2的反应可将化学能转化为电能，其工作原理如图所示，a极的电极反应式是______。（4）已知：W（s）+Y2（g）═WY2（g）△H=-393.5kJ/molWY（g）+Y2（g）═WY2（g）△H=-283.0kJ/mol24gW与一定量的Y2反应，放出热量362.5kJ，所得产物的物质的量之比是______。（5）X和Z组成的一种离子化合物，能与水反应生成两种碱，该反应的化学方程式是______。【答案】第二周期IVA族c（NO3-）＞c（H+）＞c（NH4+）＞c（OH-）CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2On（CO2）：n（CO）=1：3Na3N+4H2O=3NaOH+NH3H2O【解析】【分析】Q、W、X、Y、Z是5种短周期元素，W与Y、X与Y组成的化合物是机动车排出的大气污染物，机动车排出的大气污染物常见的有CO和NO，W、X、Y原子序数依次增大，则W为C元素，X为N元素，Y为O元素；Q与W组成的化合物是具有温室效应的气体，为CH4气体，则Q为H元素；Y和Z能形成原子个数比为1：1和1：2的两种离子化合物，应为Na2O和Na2O2两种化合物，则Z为Na元素，以此解答该题。【详解】（1）W为C元素，有2个电子层，最外层电子数为4，位于周期表第二周期IVA族；故答案为：第二周期IVA族；（2）2.24L（标准状况）NH3为0.1mol，200mL1mol/LHNO3溶液含有HNO30.2mol，氨气被硝酸溶液吸收，溶液相当于含有0.1molHNO3与0.1molNH4NO3混合，铵根离子水解不大，溶液呈酸性，所得溶液中离子浓度从大到小的顺序是c(NO3-)＞c(H+)＞c(NH4+)＞c(OH-)；故答案为：c(NO3-)＞c(H+)＞c(NH4+)＞c(OH-)；（3）由图可知，电子从a极流出，a极为原电池负极，负极发生氧化反应，CH4O在负极上放电，电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；故答案为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；（4）已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol；②CO(g)+12O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ/mol；由①-②得C(s)+12O2(g)=CO(g)△H=-110kJ/mol；24gC的物质的量为2mol，与一定量的O2反应，若只生成二氧化碳，放出热量为393.5kJ/mol×2mol=787kJ；若只生成一氧化碳，放出热量为110kJ/mol×2mol=220kJ，实际放出热量362.5kJ，故生成二氧化碳与一氧化碳，令生成二氧化碳的物质的量为x，一氧化碳的物质的量为y，所以x+y=2，393.5x+110y=362.5，解得x=0.5mol，y=1.5mol，所以n(CO2)：n(CO)=1：3；故答案为：n(CO2)：n(CO)=1：3；(5)X和Z组成的一种离子化合物，能与水反应生成两种碱，该化合物为Na3N，该反应的化学方程式是Na3N+4H2O=3NaOH+NH3H2O；故答案为：Na3N+4H2O=3NaOH+NH3H2O。4．NaClO、NaNO3、Na2SO3等钠盐在多领域有着较广的应用。（1）上述三种盐所涉及的五种元素中，半径较小的原子是______________；原子核外最外层p亚层上电子自旋状态只有一种的元素是_____________。（2）碱性条件下，铝粉可除去工业废水中的NaNO2，处理过程中产生一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。产物中铝元素的存在形式_____________（填化学符号）；每摩尔铝粉可处理_____________gNaNO2。（3）新冠疫情发生后，有人用电解食盐水自制NaClO消毒液，装置如图（电极都是石墨）。电极a应接在直流电源的_____________极；该装置中发生的化学方程式为_____________（4）Na2SO3溶液中存在水解平衡23SO+H2O3HSO+OH设计简单实验证明该平衡存在__________________。0.1mol/LNa2SO3溶液先升温再降温，过程中（溶液体积变化不计）PH如下。时刻①②③④温度/℃25304025PH9.669.529.379.25升温过程中PH减小的原因是_____________；①与④相比；C(3HSO）①____________④（填“”或“”）.【答案】ON2AlO34.5正2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2，Cl2+2NaOH→NaCl+NaClO+H2向溶液中滴加酚酞，发现变红温度升高，Kw变大，c(H+)增大，pH变小（Na2SO3被氧化）【解析】【分析】（1）电子层数越少，半径越小，电子层数相同，质子数越多半径越小；p亚层的电子数3，p亚层上电子自旋状态只有一种；根据洪特规则，当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同；（2）铝在碱性条件下，生成偏铝酸盐；铝粉除去工业废水中的NaNO2，处理过程中产生氨气，反应方程式是2223+NaOH+HO=2NaAlO2Al+NaNONH；（3）氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠，为使氯气与氢氧化钠充分反应，a极应生成氯气；（4）由于该水解平衡的存在，使Na2SO3溶液显碱性；水电离吸热，升高温度，水的电离平衡正向移动；①与④相比，温度相同，①的pH大于④，说明④中3HSO浓度减小。【详解】（1）上述三种盐所涉及的五种元素中，Na、Cl、S有3个电子层，半径较大，O、N有2个电子层，且O的质子数大于N，所以半径较小的原子是O；根据洪特规则，当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同，所以p亚层上电子自旋状态只有一种的元素是N；（2）铝在碱性条件下，生成偏铝酸盐，产物中铝元素的存在形式是2AlO；铝粉除去工业废水中的NaNO2，反应方程式是2223+NaOH+HO=2NaAlO2Al+NaNONH，根据方程式1molAl粉处理0.5molNaNO2，质量是0.5mol×69g/mol=34.5g；（3）a极氯离子失电子生成氯气，所以a极是阳极，应接在直流电源的正极；用石墨电极电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气，氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠，该装置中发生的化学方程式为2NaCl+2H2O=通电2NaOH+H2+Cl2，Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；（4）该水解平衡的存在，Na2SO3使溶液显碱性，向溶液中滴加酚酞，发现变红，则证明该平衡的存在；水电离吸热，升高温度，水的电离平衡正向移动，Kw变大，c(H+)增大，pH变小；①与④相比，温度相同，①的pH大于④，说明④中3HSO浓度减小，c(3HSO）①④。5．硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O，相对分子质量392]晶体又称莫尔盐，易溶易电离但却比一般的亚铁盐稳定，因此广泛应用于制药、电镀以及定量分析。回答下列与之有关的问题：(1)在莫尔盐所涉及的五种元素中：①S元素在门捷列夫元素周期表中的位置是______________；②其中处于同主族的两种元素非金属性更强的是：_____________。(2)为检验莫尔盐是否变质，可用的试剂为_______________。碘是合成人体甲状腺激素的重要原料，食盐中加KIO3是我国为解