2020-2021备战高考化学备考之原子结构与元素周期表压轴突破训练∶培优篇及详细答案

根据元素周期表的结构及元素在周期表中的位置分析知，①为氢，②为碳，③为氧，④为钠，⑤为硫，⑥为氯；

（1）碳的元素符号是C，故答案为：C；

（2）⑤和⑥处于相同周期，同周期元素随核电荷数增大，非金属性增强，则两种元素的非金属性强弱关系是：⑤＜⑥，故答案为：＜；

（3）H和O两种元素组成的化合物中有H2O和H2O2，都属于共价化合物，含有的化学键为共价键，故答案为：共价键；

（4）Na和Cl两种元素组成的化合物为NaCl，与AgNO3溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，离子方程式为：Ag＋＋Cl－＝AgCl↓，故答案为：Ag＋＋Cl－＝AgCl↓。

4．A、B、C、D、E、F、G、H为八种短周期主族元素，原子序数依次增大。A、F的最外层电子数分别等于各自的电子层数，其中A的单质在常温下为气体。C与B、H在元素周期表中处于相邻位置，这三种元素原子的最外层电子数之和为17。D与F同周期。G的单质常用作半导体材料。请回答：

(1)C和H分别与A形成的简单化合物沸点较高的是________(填化学式)，理由是_____________。

(2)C、E形成的简单离子半径大小：r(C)______r(E)(填>、<或=)

(3)请写出F最高价氧化物对应的水化物在水溶液中的电离方程式______________。 (4)B与G形成的化合物常用于做耐高温材料，工业可用碳热还原法制取：将G的氧化物与B的单质在1400℃条件下和足量的碳反应，请写出化学反应方程式_____________。 【答案】H2O H2O分子间存在氢键 > H++AlO2-+H2O3SiO2+6C+2N2【解析】 【分析】

A、B、C、D、E、F、G、H为八种短周期主族元素，原子序数依次增大。A、F的最外层电子数分别等于各自的电子层数，其中A的单质在常温下为气体，则A为H；G的单质常用作半导体材料，G为Si，结合原子序数可知F为Al；C与B、H在元素周期表中处于相邻位置，这三种元素原子的最外层电子数之和为17，17÷3=5…2，B为N、C为O、H为S，D与F同周期，位于第三周期，D为Na、E为Mg，以此来解答。 【详解】

由上述分析可知，A为H、B为N、C为O、D为Na、E为Mg、F为Al、G为Si、H为S。 (1)C和H分别与A形成的简单化合物分别是H2O、H2S，其中沸点较高的是H2O，原因是H2O 分子间存在氢键，增加了分子之间的吸引力；

(2)O2-、Mg2+核外电子排布相同。具有相同电子排布的离子中，原子序数大的离子半径小，则C、E形成的简单离子半径大小：r(C)>r(E)；

(3)F最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3是两性氢氧化物，在水溶液中存在酸式电离和碱式电离，电离方程式为H++AlO2-+H2O3SiO2+6C+2N2

Si3N4+6CO。

Al(OH)3

Al3++3OH-；

(4)将G的氧化物与B的单质在1400℃条件下和足量的碳反应，其化学反应方程式为

Si3N4+6CO

Al(OH)3

Al3++3OH-

【点睛】

本题考查元素及化合物的推断及物质性质的方程式表示。把握原子结构、元素的位置、质子数关系来推断元素为解答的关键，注意元素化合物知识的应用，题目侧重考查学生的分析与应用能力。

5．已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子，它们之间存在如下图所示的转化关系：

(1)如果A、B、C、D均是10电子的粒子，请写出： A的结构式_____________；D的电子式____________；

(2)如果A和C是18电子的粒子，B和D是10电子的粒子，请写出： ①A与B在溶液中反应的离子方程式：____________________________________ ②根据上述离子方程式，可判断C与B结合质子的能力大小是(用化学式或离子符号表示)________＞________。 【答案】【解析】 【详解】

(1)如果A、B、C、D均是10电子的粒子，符合关系的微粒分别为NH4+或HF、OH-、NH3或F-、H2O；

(2)如果A和C是18电子的粒子，A为H2S或HS-，C为HS-或S2-，B和D是10电子的粒子，分别为OH-、H2O；

或H-F

H2S+OH-=HS-+H2O或HS-+OH-=S2-+H2O OH- S2-或HS-

6．有关物质存在如图所示的转化关系，已知C、G、H为中学常见的单质，其中G 固态时呈紫黑色，C、H在通常状况下为气体，实验室常用E在B的催化加热下制单质H。

(1)写出B物质的名称 _______________________ ；

(2)写出①的化学反应方程式 ___________________________________________________ ； (3)写出②的离子方程式

_____________________________________________________________；

(4)在D溶液中通入C 后的溶液中，分离出G 的操作名称是_______________________。 【答案】二氧化锰 MnO2+4HCl(浓) =MnCl2+Cl2↑+2H2O 6I-+ClO3-+6H+ = 3I2+Cl-+3H2O 萃取 【解析】 【分析】

G为紫黑色固体单质，且是常见单质，则G是碘单质；实验室常用E在B的催化加热下制单质H，实验室需要催化剂制取的气体单质只有氧气，所以H为O2，常用氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解制取氧气，所以B为MnO2，E是KClO3；浓A溶液与B（二氧化锰）加热可以生成气体单质C，则A为HCl，气体C为Cl2，氯气可以与D(含I-溶液)反应生成碘单质，且D与HCl、KClO3反应生成碘单质，根据元素守恒可知F为KCl溶液，则D为KI溶液。 【详解】

（1）根据分析可知B为二氧化锰，故答案为：二氧化锰；

（2）该反应为浓盐酸与二氧化锰共热制取氯气的反应，故答案为：MnO2+4HCl(浓) =MnCl2+Cl2↑+2H2O；

（3）该反应为KI在酸性环境中与KClO3发生归中反应生成碘单质的反应，故答案为：6I-+ClO3-+6H+ = 3I2+Cl-+3H2O；

（4）通过萃取可将碘单质从溶液中分离，故答案为：萃取。 【点睛】

实验室制取氧气的反应有: 1、加热高锰酸钾，化学式为：2KMnO4===(△）K2MnO4+MnO2+O2↑；

2、用催化剂MnO2并加热氯酸钾，化学式为:2KClO3

MnO2 ?2KCl+3O2↑；

3、双氧水在催化剂MnO2（或红砖粉末，土豆，水泥，铁锈等）中，生成O2和H2O，化学式为: 2H2O2

MnO22H2O+O2↑；

7．下图是中学化学中常见物质间的转化关系，其中甲、乙、丙均为非金属单质；A、B、E和丁均为化合物，其中A常温下呈液态；B和E为能产生温室效应的气体，且1mol E中含有10mol电子。乙和丁为黑色固体，将他们混合后加热发现固体由黑变红。

（1）写出化学式：甲______；乙______；丙______； （2）丁的摩尔质量______；

（3）写出丙和E反应生成A和B的化学方程式___________；

（4）有同学将乙和丁混合加热后收集到的标准状态下气体4.48L，测得该气体是氢气密度的16倍，若将气体通入足量澄清石灰水，得到白色沉淀物___g；

点燃【答案】H2 C O2 80g/mol CH4+2O2????CO2+2H2O 5

【解析】 【分析】

产生温室效应的气体有：二氧化碳、甲烷、臭氧等，常见的黑色固体有：碳、二氧化锰、四氧化三铁、铁粉、氧化铜等，由乙和丁为黑色固体且乙为非金属单质，所以乙为C，由丙是非金属单质，乙和丙反应产生温室效应气体B，所以丙是O2，B是CO2，B和E为能产生温室效应的气体且1mol E中含有 10mol电子，则E为CH4，再结合转化关系可知，A为水，甲为H2，丁为CuO。 【详解】

（1）由上述分析可知，甲、乙、丙分别为H2、C、O2； （2）丁为CuO，相对分子质量为80，则摩尔质量为80 g/mol；

点燃（3）丙和E反应生成A和B的化学方程式为CH4+2O2????CO2+2H2O；

（4）测得该气体对氢气的相对密度为16，则M为16×2 g/mol =32g/mol，标准状况下气体4.48L，为CO、CO2的混合物，n=

4.48L=0.2mol，设CO2的物质的量为xmol，则

22.4L/mol28?(0.2-x)+44x=32，解得x=0.05mol，由C原子守恒可知，

0.2n(CO2)=n(CaCO3)=0.05mol，则白色沉淀物为0.05mol×100g/mol=5g。

8．下表是元素周期表的一部分，表中序号分别代表某一元素。请回答下列问题。 周期 2 3 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 ① ⑦ ② ③ ⑧ ④ ⑨ ⑤ ⑥ ⑩ (1)①—⑩中，最活泼的金属元素是___________________(写元素符号)；最不活泼的元素是_______(写元素符号)。

(2)④、⑤的简单离子，其半径更大的是________(写离子符号)。 (3)⑧、⑨的气态氢化物，更稳定的是_________(填化学式)。 (4)元素的非金属性：①_______⑦(填“>”或“<”)。

(5)①—⑨的最高价氧化物的水化物中：酸性最强的是___________(填化学式)，既能与酸反应又能与碱反应的是___________(填化学式)． 【答案】Na Ar F- HCl > HClO4 Al（OH）3 【解析】 【分析】