2026年化學(xué)元素周期表與實(shí)際應(yīng)用案例分析試題一、選擇題（共10題，每題2分，合計(jì)20分）要求：下列選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題意。1.2026年，某地化工廠計(jì)劃采用新型催化劑提高硫酸生產(chǎn)效率。已知該催化劑主要成分為V?O?，其作用是促進(jìn)SO?氧化為SO?。V元素在元素周期表中位于哪一周期？A.第一周期B.第二周期C.第三周期D.第四周期2.某環(huán)保公司研發(fā)了一種新型吸附材料，用于去除工業(yè)廢水中的Cr??。該材料的主要成分是活性炭，其吸附能力源于碳原子的什么特性？A.金屬性B.非金屬性C.共價(jià)鍵的穩(wěn)定性D.金屬鍵的強(qiáng)度3.2026年，某醫(yī)藥公司合成了一種新型抗生素，其分子結(jié)構(gòu)中含有多條碳碳雙鍵。下列哪種元素的存在會(huì)顯著增強(qiáng)該抗生素的穩(wěn)定性？A.O（氧）B.N（氮）C.Cl（氯）D.Br（溴）4.某地地質(zhì)勘探發(fā)現(xiàn)一處富含鋰礦，計(jì)劃用于生產(chǎn)鋰電池。鋰元素在元素周期表中屬于哪一類？A.堿金屬B.堿土金屬C.過(guò)渡金屬D.鑭系元素5.某食品加工廠為延長(zhǎng)產(chǎn)品保質(zhì)期，添加了抗氧化劑。常見(jiàn)的抗氧化劑中，維生素C（化學(xué)式C?H?O?）屬于哪種有機(jī)物？A.醇類B.酚類C.酯類D.酰胺類6.某化工廠使用電解法生產(chǎn)氯氣，其電極反應(yīng)涉及哪種元素？A.Na（鈉）B.Cl（氯）C.K（鉀）D.Ca（鈣）7.2026年，某科研團(tuán)隊(duì)合成了一種新型超導(dǎo)材料，其關(guān)鍵成分是釔鋇銅氧（YBa?Cu?O?）。該材料中銅元素的化合價(jià)是多少？A.+1B.+2C.+3D.+48.某地自來(lái)水廠使用明礬（KAl(SO?)?·12H?O）進(jìn)行混凝沉淀。明礬中鋁元素的價(jià)態(tài)是多少？A.+1B.+2C.+3D.+49.某電池廠研發(fā)了一種新型鈉離子電池，其電解質(zhì)溶液中常使用NaClO?。該化合物中氯元素的化合價(jià)是多少？A.-1B.0C.+1D.+510.某地?zé)掍搹S使用高爐煉鐵，其中鐵礦石的主要成分是Fe?O?。該氧化物中氧元素的電負(fù)性對(duì)反應(yīng)有何影響？A.增強(qiáng)鐵的還原性B.降低鐵的還原性C.對(duì)還原性無(wú)影響D.促進(jìn)鐵的氧化二、填空題（共5題，每空1分，合計(jì)10分）要求：根據(jù)題意，填寫(xiě)化學(xué)式或名稱。1.2026年，某農(nóng)業(yè)科技企業(yè)研發(fā)了一種新型除草劑，其主要成分含磷元素，化學(xué)式為P?O?。該化合物中磷元素的價(jià)態(tài)為_(kāi)_______價(jià)。2.某化工廠生產(chǎn)聚乙烯塑料，其單體為乙烯（C?H?）。乙烯分子中碳原子的雜化方式為_(kāi)_______。3.某醫(yī)藥公司合成了一種抗病毒藥物，分子中含有氮氧雙鍵（-N=O）。該官能團(tuán)屬于________。4.某地核電站使用重水（D?O）作為冷卻劑。重水中的氫同位素為_(kāi)_______，其質(zhì)量數(shù)為_(kāi)_______。5.某食品添加劑為亞硝酸鈉（NaNO?），其中氮元素的化合價(jià)為_(kāi)_______價(jià)。三、簡(jiǎn)答題（共4題，每題5分，合計(jì)20分）要求：結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，簡(jiǎn)述化學(xué)元素的性質(zhì)與其用途的關(guān)系。1.簡(jiǎn)述鈉（Na）和鉀（K）在元素周期表中同屬堿金屬，為何鈉常用于工業(yè)，而鉀更適用于農(nóng)業(yè)肥料？2.解釋鋁（Al）為何能廣泛用于航空航天工業(yè)，而鐵（Fe）雖成本低卻需合金化才能滿足需求？3.說(shuō)明碳（C）在有機(jī)合成中的核心作用，以及石墨和金剛石為何物理性質(zhì)差異巨大？4.分析氯（Cl）在消毒和化工生產(chǎn)中的雙重應(yīng)用，并舉例說(shuō)明其化合態(tài)對(duì)性質(zhì)的影響。四、計(jì)算題（共2題，每題10分，合計(jì)20分）要求：根據(jù)化學(xué)方程式或?qū)嶋H應(yīng)用數(shù)據(jù)，計(jì)算相關(guān)量。1.某化工廠生產(chǎn)硫酸，反應(yīng)方程式為：2SO?+O?→2SO?。若每小時(shí)產(chǎn)生200kgSO?，氧氣過(guò)量20%，計(jì)算每小時(shí)可生成多少SO?（假設(shè)轉(zhuǎn)化率為90%）。2.某食品廠使用葡萄糖（C?H??O?）作為甜味劑，其熱量為每克16.4kJ。若某飲料每瓶含25g葡萄糖，計(jì)算該飲料可提供多少千焦能量？五、論述題（共1題，20分）要求：結(jié)合2026年實(shí)際案例，分析化學(xué)元素周期表在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用前景。題目：近年來(lái)，全球新能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，鋰、鈉、鈣等元素在電池、儲(chǔ)能等領(lǐng)域扮演重要角色。請(qǐng)結(jié)合以下案例，論述元素周期表中元素的性質(zhì)與其在新能源應(yīng)用中的關(guān)系，并預(yù)測(cè)2026年后可能的新突破。-案例1：寧德時(shí)代研發(fā)出新型鈉離子電池，成本低于鋰離子電池。-案例2：某科研團(tuán)隊(duì)利用鈣鈦礦材料提高太陽(yáng)能電池效率。-案例3：地?zé)岚l(fā)電中，鍶（Sr）作為示蹤劑監(jiān)測(cè)地層活動(dòng)。答案與解析一、選擇題答案1.C（V位于第3周期，第15族）2.B（碳的非金屬性使其易形成多層結(jié)構(gòu)，吸附能力強(qiáng)）3.B（氮原子可形成共軛體系，增強(qiáng)分子穩(wěn)定性）4.A（鋰為第1族堿金屬）5.B（維生素C含酚羥基，具有抗氧化性）6.B（電解NaCl或KCl制Cl?，電極反應(yīng)涉及Cl?）7.B（YBa?Cu?O?中Cu為+2價(jià)）8.C（明礬中Al為+3價(jià)）9.A（NaClO?中Cl為-1價(jià)）10.B（Fe?O?中O為-2價(jià)，弱還原性Fe易被氧化）二、填空題答案1.+52.sp2雜化3.醛基（或羰基）4.氘（D），25.+3三、簡(jiǎn)答題答案1.鈉（Na）活潑性強(qiáng)，易與水反應(yīng)，但鉀（K）更易被植物吸收，且成本較低，故鉀適用于農(nóng)業(yè)。2.鋁（Al）密度低（2.7g/cm3），耐腐蝕，而鐵（Fe）易銹蝕，需加鉻（Cr）、鎳（Ni）合金化提高性能。3.碳（C）可形成sp2或sp3雜化，石墨層狀結(jié)構(gòu)導(dǎo)電，金剛石四面體結(jié)構(gòu)硬度極高。4.氯氣（Cl?）強(qiáng)氧化性用于消毒，次氯酸鹽（NaClO）更穩(wěn)定，氯酸鹽（KClO?）用于火藥。四、計(jì)算題答案1.計(jì)算步驟：-SO?理論生成SO?：200kg×90%=180kg-反應(yīng)配比：2SO?:2SO?→64:80，質(zhì)量轉(zhuǎn)化：200kg:250kg-實(shí)際生成量：180kg×(80/64)=225kgSO?2.計(jì)算步驟：-25g×16.4kJ/g=410kJ五、論述題答案核心觀點(diǎn)：元素周期表中元素的電負(fù)性、價(jià)態(tài)、雜化方式等性質(zhì)決定了其在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。分析：-鋰（Li）：第1族堿金屬，電化學(xué)勢(shì)低，適合鋰電池負(fù)極材料。鈉（Na）離子遷移率高，成本低，未來(lái)可能替代鋰。-鈣鈦礦（含Ti、Sn等）：材料中過(guò)渡金屬（如Fe3?）能捕獲