天津市高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-53元素周期表，元素周期律（1）
一、单选题
1．（2023·天津红桥·统考二模）下列判断正确的是
A．电负性：N
A．X是金属元素 B．Y位于ⅠA族
C．和互为同素异形体 D．位于元素周期表的d区
3．（2023·天津和平·统考二模）根据下列实验操作和现象能得出相应结论的是
选项 实验操作和现象 结论
A 向亚硫酸钠溶液中滴加盐酸溶液，将得到的气体直接通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊 Cl的非金属性比S的强
B 向乙醇中加入绿豆大小的钠块，有气泡产生 证明乙醇中含有水
C 将2体积和1体积混合通入装有灼热的容器中充分反应，产物依次通过溶液和品红溶液，前者产生白色沉淀，后者褪色 说明和的反应有一定的限度
D 将用稀硫酸酸化的溶液滴入溶液中，溶液变黄 氧化性：
A．A B．B C．C D．D
4．（2023·天津和平·统考二模）是重要的还原剂，合成方法为。下列说法正确的是
A．碱性强弱：LiOH>NaOH B．半径大小：
C．熔点：Na>Li D．有一个键为配位键
5．（2023·天津河东·统考二模）现有三种元素基态原子的电子排布式：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p63s23p5，下列排序正确的是
A．最高价含氧酸的酸性：③>①>② B．原子半径：③>②>①
C．第一电离能：①>②>③ D．电负性：③>②>①
6．（2023·天津南开·统考二模）科学家利用四种原子序数依次递增的短周期元素W、X、Y、Z“组合”成一种超分子，具有高效的催化性能，其分子结构示意图如下。
(注：实线代表共价键，其他重复单元的W、X未标注)
W、X、Z分别位于不同周期，Z的原子半径在同周期元素中最大。下列说法不正确的是
A．电负性； B．离子半径：
C．Z与Y可组成多种离子化合物 D．简单氢化物的键角：
7．（2023·天津河北·统考二模）下图为元素周期表前四周期的一部分。
下列有关X、Y、Z、W四种元素的说法中，正确的是
A．电负性：W>X B．单质熔点：Z>W
C．原子半径：Z>Y D．第一电离能：Z>Y
8．（2023·天津·模拟预测）某陶瓷颗粒增强材料()由X、Y、Z、W四种短周期主族元素组成，其中X与Y、Z与W分别同周期，四种元素的原子半径与最外层电子数的关系如图所示。下列说法错误的是
A．简单离子半径：Y>Z
B．最简单氢化物的热稳定性：Y>W
C．该物质中各元素的最外层均满足结构
D．工业上通过电解Z、Y的化合物(熔融)冶炼Z单质
9．（2023·天津·模拟预测）下列符号表征或说法正确的是
A．液态HCl的电离： B．Zn位于元素周期表d区
C．的空间结构：三角锥形 D．醋酸的电子式：
10．（2023·天津·模拟预测）常温下，W、X、Y、Z四种短周期主族元素的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH(浓度均为)和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列叙述正确的是
A．简单离子半径：Z>Y>X>W B．第一电离能：Z>Y>W
C．Z的单质具有强氧化性和漂白性 D．W、Y、Z都可能形成的氢化物分子
11．（2023·天津河北·统考一模）有a、b、c、d四种短周期主族元素，它们在周期表中的位置如图所示，已知四种元素中只有b为金属元素，则下列有关说法中正确的是
a
b c d
A．第一电离能：d>c>b
B．离子半径：c>d>a
C．简单气态氢化物的稳定性：a
12．（2023·天津红桥·统考一模）下列关于Na和K的比较中正确的是
A．原子半径：Na＞K B．金属性：Na＞K
C．第一电离能：Na＞K D．还原性：Na＞K
13．（2023·天津河东·统考一模）如图是人体含量较多元素的质量分数图，下列有关这些元素的说法不正确的是
A．原子半径：N＜P
B．第一电离能：K＞Ca
C．基态O原子的价层电子轨道表示式
D．图中的七种元素中有2种元素位于周期表第4周期
14．（2023·天津·统考一模）科学家在利用回旋加速器进行的实验中，用含20个质子的钙元素的同位素反复轰击含95个质子的镅元素，结果4次成功制成4个第115号元素的原子。这4个原子在生成数微秒后衰变成第113号元素。前者的一种核素为。下列有关叙述正确的是
A．核素的质量数为288 B．核素的质量数与中子数之差为173
C．113号元素属于非金属元素 D．115号元素的最高正化合价是
15．（2023·天津河西·统考一模）下列关于第三周期元素及相关物质的性质比较中，正确的是
A．酸性： B．熔点：红磷>单晶硅
C．第一电离能：S>P D．热稳定性：
16．（2023·天津和平·统考二模）团簇是比较罕见的一个穴醚无机类似物，我国科学家通过将和反应，测定笼内的浓度，计算取代反应的平衡常数，反应示意图和所测数数据如下。有关说法错误的是
A．
B．离子半径：
C．团簇对于具有比大的亲和力
D．由于团簇表面的孔具有柔性因而可容许比它直径大的通过
17．（2023·天津·统考一模）W、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素，原子序数依次增大。W元素的一种离子与Li+具有相同的电子层排布且半径稍大，X原子核外L层的电子数与Y原子核外M层的电子数之比为3:2，X与Z同主族，Z的价电子排布式为3s23p4。下列说法不正确的是
A．气态氢化物的热稳定性：Z＞Y B．第一电离能：R＞Z＞Y
C．原子半径：R＞X＞W D．电负性：Z＞R＞X
18．（2023·天津南开·统考一模）X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的位置如图所示，X元素基态原子的最外层电子排布式为。下列说法不正确的是
X
Y Z W
A．离子半径： B．还原性：
C．酸性： D．氢化物稳定性：
二、工业流程题
19．（2023·天津河西·统考二模）锰(25Mn)及其化合物是目前前沿科学研究的热点。按要求回答下列问题。
(1)锰元素在元素周期表中的位置是___________。
(2)某晶体锰的面心立方晶胞如图所示。
①该晶胞中含Mn原子的个数为___________；
②晶体锰中每个Mn原子距离最近的Mn原子数目为___________。
③设该晶胞参数棱长为。则晶体锰的密度为___________(列算式)
(3)锰的冶炼有多种方法，其中以某锰矿(主要成分为，主要杂质有)为原料，设计如下流程可制得金属Mn。
已知：金属硫化物的溶度积常数如下表。
物质 CuS MnS FeS
①脱硫步骤：硫化物均转化为单质S，其反应中的氧化剂为___________；能被部分反应而得到的产物为___________。
②酸浸步骤：ⅰ反应后的溶液中含，写出ⅱ反应的离子方程式：___________；滤渣1含有的物质有___________。若未经脱硫直接酸浸，不利的方面是___________。
③调的目的为去除铁元素，则产生滤渣2的离子方程式：___________；
④除杂步骤：滤渣3中主要有___________。
⑤电解步骤：惰性阳极产生的反应式为___________。
三、填空题
20．（2023·天津河北·统考一模）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元素在元素周期表中的位置：___________，有关Be性质的推断不正确的是___________(填序号)。
a．Be是一种轻金属，能与冷水反应
b．氧化铍具有高熔点，能耐酸碱
c．常温时，溶液的
(2)已知：，写出与NaOH溶液反应的离子方程式(铍酸根离子为)：___________
(3)基态铝原子的价电子排布式为___________，镁铝合金经过高温淬火获得一种储钠材料，用___________法测定其晶胞结构如图1所示，图中原子位于顶点或面心。该晶体中每个铝原子周围距离最近的镁原子数目为___________，该立方晶胞的晶胞的密度为，设阿伏加德罗常数的值为，则该晶胞中镁铝之间的最近距离为___________pm。(列出计算式，可不化简)。
(4)铝石墨双离子电池是一种全新的低成本、高效能电池，反应原理为：，电池结构如图2所示。放电时，正极反应式为___________，充电时，应将铝-石墨电极与外接电源的___________极相连。
参考答案：
1．A
【详解】A．同周期元素随着原子序数递增电负性逐渐增强，A正确；
B．同周期元素随着原子序数递增原子半径逐渐减小，原子半径Na大于Mg，B错误；
C．同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，其氢化物的热稳定性逐渐减弱，HF>HCl>HBr ，C错误；
D．非金属元素最高价氧化物的水化物酸性的强弱与中心非金属元素的非金属性相关，非金属性N>P，故，D错误；
故选A。
2．B
【分析】根据粒子守恒可得：N+1=7+4，N=10；Z+0=3+2，Z=5。可知X为B，Y为Li，据此解答。
【详解】A．X为B，为非金属元素，故A错误；
B．Y为Li，位于第二周期ⅠA族，故B正确；
C．和为同种元素的不同原子，互为同位素，故C错误；
D．为零族元素，位于p区，故D错误；
故选：B。
3．C
【详解】A．向亚硫酸钠溶液中滴加盐酸溶液比较的是亚硫酸和盐酸的酸性强弱，而非金属性与最高价氧化物的水化物酸性强弱有关即应该比较H2SO4和HClO4酸性强弱，A项错误；
B．乙醇中的羟基氢能被Na置换产生H2，B项错误；
C．SO2和O2按照系数比投料充分反应后，用品红检测褪色，即体系中仍然存在SO2，所以该反应不能彻底即存在平衡限度，C项正确；
D．酸性条件下硝酸根能将Fe2+氧化为Fe3+而产生干扰，D项错误；
故选C。
4．D
【详解】A．同族至上而下金属性增强，最高价氧化为的水化物碱性增强即：LiOH
故选D。
5．A
【详解】已知①1s22s22p63s23p4为S、②1s22s22p63s23p3为P、③1s22s22p63s23p5为Cl，据此分析解题：
A．同一周期从左往右元素的非金属性依次增强，故其最高价含氧酸的酸性也依次增强即HClO4＞H2SO4＞H3PO4即③>①>②，A正确；
B．同一周期从左往右元素的原子半径依次减小，即原子半径P＞S＞Cl即②>①>③，B错误；
C．同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA反常，故第一电离能Cl＞P＞S即③>②>①，C错误；
D．同一周期从左往右元素的电负性依次增强，故电负性Cl＞S＞P即③>①>②，D错误；
故答案为：A。
6．B
【分析】W、X、Z分别位于不同周期，Z的原子半径在同周期元素中最大，W原子序数最小，只能形成1个共价键，W为H元素，X可以形成4个共价键，X为C元素，Y可以形成2个共价键，Y为O元素，Z与其他元素不在同一个周期，为第三周期，原子半径为同周期最大的元素，Z为Na元素。
【详解】A．X为C元素，Y为O元素，电负性：，A正确；
B．Y为O元素，Z为Na元素，离子半径：，B错误；
C．Y为O元素，Z为Na元素，二者可以形成和两种离子化合物，C正确；
D．X为C元素，Y为O元素，简单氢化物分别为和，为正四面体结构，键角为，中含有1对孤电子对，对成键电子对的排斥力较大，为V型，键角为，所以键角：，D正确；
故选B。
7．B
【分析】由题干部分周期表所示信息可知，W、X、Y、Z四种元素分别为Br、F、P、S，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，X为F、W为Br，同一主族从上往下电负性依次减小，则电负性F>Br， A错误；
B．由分析可知，Z为S，W为Br，常温下S为固体，而Br2是液体，故单质熔点S>Br2， B正确；
C．由分析可知，Z为S、Y为P，同一周期从左往右原子半径依次减小，则原子半径P>S，C错误；
D．由分析可知，Y为P、Z为S，同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA、VA与VIA之间反常，则第一电离能P大于S，即Y>Z，D错误；
故答案为B。
8．C
【分析】由图可知Y的原子半径小于Z和W的，则X、Y在第二周期，Z、W在第三周期，故X为Li元素，Y为O元素，Z为Al元素，W为Si元素。
【详解】A．简单离子半径：，选项A正确；
B．元素的非金属性越强，最简单氢化物的热稳定性越强，选项B正确；
C．该物质中Li元素的最外层为结构，选项C错误；
D．工业上通过电解熔融的，冶炼Al单质，选项D正确；
答案选C。
9．C
【详解】A．HCl是共价化合物，液态HCl不能电离出和，故A错误；
B．基态Zn原子的价电子排布式是，Zn位于元素周期表ds区，故B错误；
C．的中心S原子的价层电子对数为，孤电子对数为1，故的空间结构为三角锥形，故C正确；
D．醋酸分子的结构简式为，其电子式为，故D错误；
选C。
10．D
【分析】根据溶液的浓度和对应的pH可知X的最高价氧化物对应的水化物为一元强碱，W、Z的最高价氧化物对应的水化物是一元强酸，W的原子序数小于X，Z的原子序数大于X，则X是Na元素，W是N元素，Z是Cl元素；同浓度Y的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH比HNO3的pH小，结合原子序数：X
B．第一电离能： N>S，B项错误；
C．氯气没有漂白性，氯气与水生成的次氯酸才具有漂白性，C项错误；
D．N2H4、H2S、HCl都是含18e-的氢化物，D项正确。
故选D。
11．B
【分析】由题可知，b为Al，则a、c、d分别为N、P、S。
【详解】A．同周期元素从左至右，第一电离能呈增大趋势，但P为第ⅤA族元素，3p能级半充满比较稳定，第一电离能大于相邻元素，则第一电离能：c(P)>d(S)>b(Al)，A项错误；
B．电子层数多的离子半径大，核外电子排布完全相同，核电荷数越大半径越小，则离子半径：P3-＞S2-＞N3-，B项正确；
C．非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强，非金属性：N＞P，则简单气态氢化物的稳定性：NH3＞PH3，C项错误；
D．P的最高价氧化物的水化物为H3PO4，属于中强酸，D项错误；
故选B。
12．C
【详解】A．同主族元素，从上到下原子半径依次增大，则钠原子的原子半径小于钾原子，故A错误；
B．同主族元素，从上到下元素的金属性依次增强，则钠元素的金属性弱于钾元素，故B错误；
C．同主族元素，从上到下第一电离能依次减小，则钠原子的第一电离能大于钾原子，故C正确；
D．同主族元素，从上到下元素的金属性依次增强，单质的还原性依次增强，则钠单质的还原性弱于钾单质，故D错误；
故选C。
13．B
【详解】A．N和P为同主族元素，N在P的上方，N的电子层数比P少，则原子半径：N＜P，A正确；
B．K和Ca为同周期元素且左右相邻，Ca的4s轨道全充满，原子的能量低，则第一电离能：K＜Ca，B不正确；
C．基态O原子的价电子排布式为2s22p4，则价层电子轨道表示式 ，C正确；
D．七种元素中，H为第1周期元素，C、N、O为第2周期元素，P为第3周期元素，K、Ca为第4周期元素，则有2种元素位于周期表第4周期，D正确；
故选B。
14．A
【分析】核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数；
【详解】A．核素的质量数为288，A项正确；
B．核素的中子数为288-115=173，核素的质量数与中子数之差为288-173=115，B项错误；
C．113号元素与B元素位于同一主族，该族元素从Al开始为金属元素，所以113号元素属于金属元素，C项错误；
D．115号元素位于第ⅤA族，最外层有5个电子，最高价为+5价，D项错误；
故选A。
15．A
【详解】A．元素的非金属性越强，其最高价氧化物水化物酸性越强，非金属性P＞Si，所以酸性，故A正确；
B．晶体硅为原子晶体，红磷为分子晶体，原子晶体的熔点高于分子晶体的，故熔点：红磷＜单晶硅，故B错误；
C．一般同周期元素随核电荷数的增大第一电离能逐渐增大，但是P的最外层电子为3s23p3，p能级的电子为半满状态，较稳定，故第一电离能：S＜P，故C错误；
D．元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性P＞Si，故热稳定性：，故D错误；
故选A。
16．A
【详解】A．根据图示，时，，，A错误；
B．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；Cs和Rb都是ⅠA族元素，离子半径：，B正确；
C．与反应生成，说明团簇对于具有比大的亲和力，C正确；
D．的直径显著大于团簇表面的孔径，与反应生成，的骨架结构在交换过程中没有被破坏，可推断团簇表面的孔是柔性的，使得能无破坏进入笼内，D正确；
故选A。
17．D
【分析】W、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素，原子序数依次增大。W元素的一种离子与Li+具有相同的电子层排布且半径稍大，则W离子为H-，从而得出W为H元素；X与Z同主族，Z的价电子排布式为3s23p4，则X的最外层电子数为6，X为O元素，Z为S元素；X原子核外L层的电子数与Y原子核外M层的电子数之比为3:2，则Y原子的最外层电子数为4，Y为Si元素；Z为S元素，则R为Cl元素。综合以上分析，W、X、Y、Z、R分别为H、O、Si、S、Cl。
【详解】A．由分析可知，Y、Z分别为Si、S，非金属性Si＜S，则气态氢化物的热稳定性：H2S＞SiH4，A正确；
B．Y、Z、R分别为Si、S、Cl，非金属性Si＜S＜Cl，当原子最外层不处于半满、全满或全空时，非金属性越强，第一电离能越大，则第一电离能：Cl＞S＞Si，B正确；
C．W、X、R分别为H、O、Cl，三者的电子层数依次增大，则原子半径：Cl＞S＞H，C正确；
D．X、Z、R分别为O、S、Cl，非金属性S＜Cl＜O，则电负性：S＜Cl＜O，D不正确；
故选D。
18．A
【分析】X元素基态原子的最外层电子排布式为，因此X是氧元素，则Z是硫元素，Y是磷元素，W是氯元素。
【详解】A．Cl-、S2-电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径：Cl-＜S2-，A错误；
B．根据同周期阴离子的还原性从左到右依次减弱，故S2-的还原性比大于Cl-的还原性，B正确；
C．由于的非羟基O原子数是2，而的的非羟基O原子数是1，的非羟基O原子数比多，使得S原子的正电性较大，导致中-OH的电子向S偏向程度更大，使H+在水分子作用下更易电离，酸性强于，C正确；
D．非金属氢化物的稳定性代表了元素非金属性的强弱，氧的非金属性远大于硫，所以H2O的稳定性也大于H2S，D正确；
故选A。
19．(1)第四周期第Ⅶ B族
(2) 4 12
(3) 酸浸时会产生污染空气的有毒气体 CuS
【分析】某锰矿加入氢氧化钠、空气反应生成硫单质，硫化物反应转化为相应氧化物，部分二氧化硅和氢氧化钠生成硅酸钠；脱硫矿粉加入硫酸，酸浸后加入二氧化锰将二价铁生成三价铁，部分不反应的二氧化硅成为滤渣1，滤液加入氨水将铁离子转化为氢氧化铁沉淀得到滤渣2，滤液加入硫化铵生成硫化铜沉淀得到滤渣3，滤液电解得到锰；
【详解】（1）锰为25号元素，元素在元素周期表中的位置是第四周期第Ⅶ B族；
（2）①据“均摊法”，晶胞中含个Mn；
②以底面面心锰原子微粒，上下层、同层各有4个距离最近的Mn原子，故数目为12。
③结合①分析可知，晶体锰的密度为；
（3）①脱硫步骤：硫化物均转化为单质S，硫元素化合价升高为还原剂，反应中氧气中氧元素化合价降低，为氧化剂，故其反应中的氧化剂为氧气；能被部分反应，和氢氧化钠生成硅酸钠；
②酸浸步骤：ⅰ反应后的溶液中含，亚铁离子和加入的二氧化锰发生氧化还原反应被氧化为铁离子，同时生成锰离子和水：；滤渣1含有的物质有部分不反应的；若未经脱硫直接酸浸，不利的方面是酸浸时硫化物与酸反应会产生污染空气的有毒气体；
③调的目的为去除铁元素，则产生滤渣2反应为加入的氨水和铁离子生成红褐色氢氧化铁沉淀和铵根离子，；
④除杂步骤：滤渣3中含有加入的硫离子和铜离子生成的CuS沉淀。
⑤电解步骤：惰性阳极中水放电生成氧气和氢离子，反应式为。
20．(1) 第二周期第ⅡA族 ab
(2)
(3) 3s23p1 X射线衍射法 8
(4) Cx(PF6)+e-=xC+ 正
【分析】（4）放电过程为原电池原理，根据反应原理可知，放电时AlLi中Li的化合价升高，失去电子。因此铝-锂电极作负极，电极反应式为：AlLi-e-=Al+Li+，铝-石墨电极作正极，电极反应式为Cx(PF6)+e-=xC+，充电过程为电解池原理，为原电池的逆过程。
【详解】（1）Be是4号元素，位于元素周期表的第二周期第ⅡA族；
a．Al与冷水不反应，可知Be是一种轻金属，不能与冷水反应，a错误；
b．氧化铝的熔点高，可知氧化铍具有高熔点，与氧化铝类似既能与酸反应又能与碱反应，因此不耐酸碱，b错误；
c．氯化铝水解显酸性，可知常温时，BeCl2溶液的pH<7，c正确；
答案选ab。
（2）由Al4C3+ 12H2O = 4Al(OH)3 + 3CH4↑可知，，，则Be2C与NaOH溶液反应的离子方程式为：。
（3）Al原子序数为13，位于元素周期表第三周期第ⅢA族，则基态铝原子的价电子排布式为3s23p1；镁铝合金经过高温淬火获得一种储钠材料，用X射线衍射法测定其晶胞结构；由晶胞结构可知，镁原子位于8个顶点和其中2个面心，铝原子位于其中2个面心，每个铝原子周围距离最近的镁原子有8个；包括同一侧面的4个顶点和4个面心，每个晶胞中含有的Mg个数为：个，Al个数为：，故晶胞的化学式为Mg2Al，设晶胞的边长为xcm，据密度计算公式可知，NAdg·cm-3×x3cm3=1mol×75g/mol，解得：x=，由图中可知该晶胞中镁铝之间的最近距离为晶胞面对角线长度的一半，该最近距离为：。
（4）根据分析，放电时，铝-石墨电极作正极，电极反应式为Cx(PF6)+e-=xC+；充电时，铝-石墨电极作阳极，与外接电源的正极相连。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
