4.1原子结构与元素周期表 课后练习 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

4.1原子结构与元素周期表课后练习2024-2025学年高一化学人教版（2019）必修第一册 一、单选题 1．下列各组元素中原子序数按由大到小顺序排列的是 A．Be、C、B B．Cl、O、Li C．Al、S、Si D．C、S、Mg 2．氯、磷等元素的一些化合物可用于制造农药，欲制造出新品种的农药，所研究的元素最可能位于元素周期表的 A．左下方区域 B．右上方区域 C．副族元素区域 D．稀有气体元素区域 3．下列有关说法正确的是 A．的近似相对原子质量为28 B．由的化学性质不同 C．比原子核外少两个电子 D．硅元素的两种单质无定形硅和晶体硅互为同位素 4．某些建筑材料中含有放射性元素(氡)，会对人体产生一定危害。该原子中子数是 A．50 B．86 C．136 D．222 5．化学促进科技进步和社会发展，下列说法不正确的是 A．月壤中的“嫦娥石”其成分属于无机盐 B．“运-20”机身采用钨碳合金比纯金属钨具有更高的强度和韧性 C．T-碳(T-Carbon)是中科院预言的一种三维碳结构晶体，其与互为同位素 D．2023年诺贝尔化学奖授予量子点研究，直径为2~20nm硅量子点可用于制备胶体 6．下列有关的说法正确的是 A．中子数为14 B．质子数为8 C．是一种核素 D．与互为同素异形体 7．下列叙述中正确的是 A．H3O＋和OH-中具有相同的质子数和电子数 B．35Cl2与37Cl2属于同一种物质 C．235U和238U互为同位素，物理性质几乎相同，化学性质不同 D．质子数相同的微粒一定属于同一元素 8．为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．分子中含有的中子数为 B．中含有的极性键数为 C．溶液中含有的数为 D．标准状况下，中所含原子数为 9．下列说法正确的是 A．甲烷与乙烷互为同系物 B．35Cl与37Cl互为同素异形体 C．麦芽糖与葡萄糖属于同种物质 D．淀粉和纤维素互为同分异构体 10．在我国北斗三号全球卫星导航系统中使用了“铷()原子钟”，它被誉为卫星的“心脏”，下列有关说法错误的是 A．铷元素位于第五周期第IA族 B．和具有相同的电子数 C．的中子数为48 D．和互为同素异形体 11．生活中处处有化学，下列叙述不正确的是 A．蛟龙号潜水器用到钛合金，22号钛元素属于过渡元素 B．食品袋中放入盛有铁粉的透气小袋目的是防止食物受潮 C．青铜比纯铜熔点低、硬度大，古代用青铜铸剑 D．是一种绿色消毒剂，可用于自来水杀菌消毒 12．发现原子中存在电子的科学家是 A．英国科学家道尔顿 B．英国科学家汤姆生 C．英国科学家卢瑟福 D．丹麦物理学家玻尔 13．甲、乙是周期表中同一主族的两种元素，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数不可能为 A．x＋2 B．x＋4 C．x＋32 D．x＋18 14．下列有关概念说法正确的是 A．金刚石和石墨互为同位素 B．16O与18O互为同素异形体 C．正戊烷与异戊烷互为同分异构体 D．甲烷和乙烯互为同系物 15．氧元素有三种核素16O、17O、18O，它们在自然界中所占的原子个数百分比分别为a%、b%、c%，则下列说法正确的是 A．一个16O原子的质量为16 g B．17O的相对原子质量约为17 C．氧元素的相对原子质量为 D．氧元素的相对原子质量为(16a%＋17b%＋18c%) 16．氟在元素周期表中相关信息如图1所示，其原子在化学反应中容易得到1个电子达到相对稳定结构，两个氟原子构成一个氟气分子。在牙膏中添加氟化钠可降低患蛀牙的概率。钠原子的结构示意图如图2所示。下列说法正确的是 A．氟元素的相对原子质量为19.00g B．钠原子在化学反应中易失去1个电子 C．F-和Na+的最外层电子数不相等 D．1个氟气分子中含有9个质子 17．下列说法中，正确的是 A．在周期表里，主族元素所在的族序数等于原子核外电子数 B．在周期表里，元素所在的周期数等于原子核外电子层数 C．最外层电子数为8的都是稀有气体元素的原子 D．元素的原子序数越大，其原子半径也越大 18．据2021年8月份有关报道，我国人造太阳取得了温度比太阳温度还高两倍的实验成果，人造太阳的工作原理是H+H=+，下列有关说法错误的是 A．时会释放出大量的能量 B．、的质子数不同、中子数相同，是不同核素 C．用作安全气球填充气的是氦气而不是氢气 D．H+H=+属于化学变化 19．原计划实现全球卫星通讯需发射77颗卫星。这与铱（Ir）元素的原子核外电子数恰好相等，因此称为“铱星计划”。已知铱的一种原子是，则其核内的中子数是（    ） A．77 B．114 C．191 D．268 20．若把周期表原先的主、副族取消，由左到右按原顺序编为18列。如碱金属所在的纵列为第1列，稀有气体为第18列，按这个规定，下列说法不正确的是（    ） A．第3列所含元素种类最多 B．第10列元素全部是金属元素 C．第18列元素单质全部是气体 D．只有第2列元素的原子最外层有2个电子 21．下列说法正确的是 A．CO2、NO2、SO2均为酸性氧化物 B．氧化还原反应中氧化剂和还原剂可以是同一种物质 C．C60、碳纳米管、碳纤维互为同素异形体 D．“血液透析”和“静电除尘”利用了胶体的聚沉 22．鉴别Cl-、Br-、I-三种离子，不宜选用的试剂组是（    ） A．溴水和淀粉溶液 B．AgNO3溶液和稀HNO3 C．氯水和CCl4溶液 D．氯水和淀粉溶液 23．设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是 A．向沸水中滴加含0.1 mol氯化铁的饱和溶液，制得的Fe(OH)3胶体粒子数目是0.1NA B．标准状况下，22.4 L的CH2Cl2所含的分子总数为NA C．4.0 g H218O所含质子数为2NA D．1 mol·L-1 Na2CO3溶液中含有的CO32-数目小于NA 24．下列说法不正确的是 A．侯德榜是我国著名化工专家，发明了侯氏制碱法 B．舍勒发现了一种黄绿色气体，戴维确认该气体为氯气 C．屠呦呦——从青蒿中提取青蒿素 D．原子结构模型演变历史可以表示为如图 25．2015年4月，于敏获颁“影响世界华人终身成就奖”。钚是“于敏型”氢弹的重要原料。下列说法正确的是 A．原子的原子核中含有239个质子 B．、和属于不同的核素 C．与在元素周期表中的位置相同 D．衰变成属于化学变化 二、填空题 26．溴和氯在元素周期表中均属于 族。 27．完成表格 小题序号 化学符号 质子数 中子数 电子数 质量数 (1) C ①_______ ②_______ ③_______ ④_______ (2) ①_______ 8 10 10 ②_______ (3) ①_______ 12 12 10 ②_______ (4) H3O+ ①_______ / ②_______ / (5) TDO ①_______ ②_______ ③_______ / (1)① ② ③ ④ (2)① ② (3)① ② (4)① ② (5)① ② ③ 28．化学与生产、生活息息相关，回答下列问题： (1)丹霞地貌的岩层因含 (填化学式)而呈红色。 (2)钠着火了， (填能或不能，下同)用水灭火，实验中没用完的钠块 放回原瓶。 (3)碘元素的一种核素可用于治疗肿瘤。该核素的中子数为 ，核外电子数为 。 (4)胃液中含有盐酸，胃酸过多的人常有胃疼烧心的感觉。和都能治疗胃酸过多，如果病人同时患有胃溃疡，最好用含 (填化学式)的胃药。电离方程式为 。 (5)我国向国际社会承诺，2030年实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”。降低含量可以用NaOH溶液来“捕捉”，将“储存”或“利用”。将一定量的通入足量NaOH溶液时发生的离子反应方程式为 。 (6)高铁酸钠()是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。一种制备高铁酸钠的方法如下，请配平该离子反应方程式： 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．B 【详解】A.Be、C、B的原子序数依次为4、6、5，不符合题意； B.Cl、O、Li的原子序数依次为17、8、3，原子序数由大到小，符合题意； C.Al、S、Si的原子序数依次为13、16、14，不符合题意； D.C、S、Mg的原子序数依次为6、16、12，不符合题意； 答案选B。 2．B 【详解】氯、磷元素分别为第3周期VIIA族和第3周期VA族，位于周期表的右上方区域，故B正确； 故选：B。 3．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．的质量数为28，近似相对原子质量为28，故A正确； B．为同种元素，化学性质相同，故B错误； C．与为同种元素的不同核素，原子核外电子相同，故C错误； D．具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素；硅元素的两种单质无定形硅和晶体硅不是互为同位素，故D错误； 故选A。 4．C 【详解】中子数＝质量数−质子数＝222−86＝136，故C符合题意。 综上所述，答案为C。 5．C 【详解】A．无机盐是无机化合物组成的盐类，“嫦娥石”其成分属于无机盐，故A正确； B．合金比纯金属具有更高的强度和韧性，则“运-20”机身采用钨碳合金比纯金属钨具有更高的强度和韧性，故B正确； C．同种元素的不同种核素互称为同位素，则T-碳（T-Carbon）是中科院预言的一种三维碳结构晶体，其与C60互为同素异形体，故C错误； D．胶体粒子直径在1～100nm，则2023年诺贝尔化学奖授予量子点研究，直径为2~20nm硅量子点可用于制备胶体，故D正确； 故选C。 6．C 【详解】A．的中子数为14－6＝8，A错误； B．的质子数为6，B错误； C．核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，是一种核素，C正确； D．与的质子数相同，中子数不同，二者互为同位素，D错误； 答案选C。 7．B 【详解】A．1个H3O＋有11个质子和10个电子，1个OH－有9个质子和10个电子数，两者质子数不相等，故A错误； B．35Cl2与37Cl2都是由氯元素组成的单质，结构相同，为同一物质，故B正确； C．互为同位素的原子，核外电子排布相同，最外层电子数决定其化学性质，因此同位素的化学性质几乎完全相同，但物理性质不同，故C错误； D．质子数相同的微粒不一定属于同种元素，如CH4与H2O，质子数都为10，但两者不是同一种元素，故D错误； 答案选B。 8．B 【详解】A．D的质子数为1，中子数为1，4gD2分子的物质的量为，中子数为2NA，A错误； B．的H2O，H-O-H中极性键为2NA，B正确； C．没有给出溶液体积，无法计算个数，C错误； D．标准状况下，Br2是液体，无法计算物质的量，D错误； 故选B。 9．A 【详解】A．甲烷和乙烷结构简式分别为CH4和CH3CH3结构相似，都为链状烷烃，分子组成相差1个CH2原子团，互为同系物，故A正确； B．同素异形体是同种元素形成的不同单质，同素异形体研究的对象是单质，35Cl与37Cl是同种元素的不同核素，属于同位素，故B错误； C．麦芽糖属于双糖，分子式为C12H22O11，葡萄糖属于单糖，分子式为C6H12O6，它们不属于同种物质，故C错误； D．淀粉和纤维素的分子式为(C6H10O5)n，聚合度n不同，分子式不同，所以不是同分异构体，故D错误； 答案选A。 10．D 【详解】A．铷元素位于第五周期IA族，A项正确； B．和具有相同的电子数，电子数为37，B项正确; C．相对原子质量=质子数+中子数，中子数=85-37=48，C项正确； D．质子数相同，中子数不同的原子互称为同位素，D项错误； 故选D。 11．B 【详解】A．22号钛元素为于第四周期第ⅣB族，属于过渡元素，A正确； B．铁粉生锈吸收氧气和水，故目的是防止食物受潮和氧化，B错误； C．合金较成分金属硬度大，熔点低，机械性能好，故青铜可以做青铜剑，C正确； D．具有强氧化性，是一种绿色消毒剂，可用于自来水杀菌消毒，D正确； 故选B。 12．B 【详解】英国科学家道尔顿提出了近代原子学说，英国科学家卢瑟福提出原子结构行星模型，丹麦物理学家波尔提出了量子力学，最先发现电子的是英国科学家汤姆生，1897年发现，故选B。 【点晴】本题主要考查了化学史。需要熟记历史上有突破性贡献的化学常识，学习中注意相关基础知识的积累。如：李时珍是明代著名中医药学家，撰《本草纲目》《奇经八脉考》等；1869年，俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律，并编制出元素周期表；道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体；汤姆生发现了电子，提出“葡萄干面包式”的原子结构模型；阿佛加德罗提出了分子学说；拉瓦锡发现氧气；波尔(卢瑟福的学生)引入量子论观点，提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型；1828年德国化学家维勒用无机物合成了尿素；奥地利物理学家薛定谔提出电子云模型(几率说)；卢瑟福(汤姆生的学生)提出了带核的原子结构模型等等。 13．B 【详解】由元素周期表结构，对于处于ⅠA、ⅡA元素而言，同主族原子序数之差为上一周期元素的种类数；对于其他主族，同主族原子序数之差为下一周期元素的种类数，同一主族不同周期的元素，原子序数相差可能为2、8、18、32等或它们的组合，如10、26、34等，不可能相差4，即乙原子序数不可能为x+4； 答案选B。 14．C 【详解】A．金刚石、石墨是同种C元素组成的不同单质，互为同素异形体，故A错误； B．同一元素的不同核素之间互称同位素，16O与18O互为同位素，故B错误； C．正戊烷、异戊烷分子式相同，结构不同为同分异构体，故C正确； D．甲烷不含官能团，乙烯含碳碳双键官能团，两者组成不相似，不属于同系物，故D错误； 故选：C。 15．B 【详解】A．16O的质量数为16，一个氧原子的质量非常小，故A错误； B．17O的质量数为17，是其相对原子质量的近似值，故17O的相对原子质量约为17，故B正确； C．元素的相对原子质量是其各种同位素相对原子质量的加权平均值，故C错误； D．元素的相对原子质量是其各种同位素相对原子质量的加权平均值，没有每个核素的相对原子质量，故无法计算，故D错误； 故选B。 16．B 【详解】A．氟元素的相对原子质量为19.00，A项错误； B．Na原子的最外层电子数为1，在化学反应中易失去1个电子，从而达到8电子稳定结构，B项正确； C．F原子得到一个电子形成F-，F-的最外层电子数为8，Na原子失去一个电子形成Na+，Na+的最外层电子数为8，C项错误； D．一个F2分子中含有18个质子，D项错误； 答案选B。 17．B 【详解】A．在周期表里，主族元素所在的族序数等于原子核外最外层电子数，而不是电子数，故A错误； B．原子的结构决定元素在周期表中的位置，原子核电电子层数等于周期数，最外层电子数决定主族元素在周期表中的族序数，故B正确； C．最外层电子数为8的粒子可能为原子或离子，如为原子，则为稀有气体元素，故C错误； D．同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，如为同主族，则原子序数越大，半径越大，故D错误； 答案选B。 18．D 【详解】A．由人造太阳取得了温度比太阳温度还高两倍可知，时会释放出大量的能量，故A正确； B．的质子数为1、中子数为2，的质子数为2、中子数中子数2，所以两者是质子数不同、中子数相同的不同核素，故B正确； C．氦气是密度小、化学性质稳定的稀有气体，而氢气为易燃易爆的气体，所以用作安全气球填充气的是氦气而不是氢气，故C正确； D．H+H=+是核反应方程式，反应中质子数发生变化，不属于化学反应研究的范畴，属于物理变化，故D错误； 故选D。 19．B 【详解】已知核素的质量数为191，质子数为77根据质量数=质子数+中子数，则核素的核内的中子数是191-77=114，故答案为B。 20．D 【详解】A.由元素周期表结构可知，第3列为IIIB族，除含有钪、铱外，还含有镧系和锕系，共32种元素，所含元素种类最多，故A正确； B.第10列元素为VIII族中的一列元素，全部为过渡金属元素，故B正确； C.第18列元素为0族元素，单质为稀有气体，全部是气体，故C正确； D.除IIA族（第2列）元素外，最外层有2个电子的还有He（0族）和大部分过渡元素，故D错误； 故选D。 21．B 【详解】A．酸性氧化物是指与碱反应生成盐和水的氧化物，NO2会和碱发生氧化还原反应，不是酸性氧化物，故A错误； B．氧化还原反应中氧化剂和还原剂可以是同一种物质，如中NO2既是氧化剂又是还原剂，故B正确； C．碳纤维，是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料，不是单质，三者不互为同素异形体，故C错误； D．“血液透析”原理为渗析原理，血液是胶体不会透过半透膜，而静电除尘利用了胶体的电泳性质，故D错误； 故答案为：B。 22．A 【详解】A．溴水中的溴单质可置换出碘单质，遇淀粉显蓝色，但是不能鉴别Cl-、Br-，故A符合题意； B．加AgNO3溶液和稀HNO3，均会生成沉淀，且沉淀颜色分别为白色、淡黄色、黄色，能鉴别，B不符合题意； C．加氯水和CCl4溶液，可置换出溴单质和碘单质，CCl4可萃取溴单质和碘单质，有机层分别是橙红色和紫红色，含Cl-溶液无明显现象，可以鉴别，C不符合题意； D．加氯水和淀粉溶液，可置换出溴单质和碘单质，但只有碘单质遇淀粉显蓝色，含Cl-溶液无明显现象，可以鉴别，故D不符合题意； 答案选A。 23．C 【详解】A．胶体粒子是许多分子的集合体，向沸水中滴加含0.1 mol氯化铁的饱和溶液，制得的Fe(OH)3胶体粒子数目小于0.1NA，故A错误； B．标准状况下，CH2Cl2不是气体，不能使用气体摩尔体积进行计算，故B错误； C．H218O的相对分子质量为20，且含有10个质子，4.0 g H218O的物质的量为=0.2mol，其中所含质子数为2NA，故C正确； D．1 mol·L-1 Na2CO3溶液的溶液体积未知，无法判断其中含有的CO32-数目，故D错误； 答案选C。 24．D 【详解】A．侯德榜改进了索尔维的制碱工艺，提高了食盐的利用率，从而发明了侯氏制碱法，A正确； B．舍勒利用MnO2与浓盐酸在加热条件下反应，发现了一种黄绿色气体，后来戴维将该气体确认为氯气，B正确； C．屠呦呦利用乙醚从青蒿中成功提取青蒿素，有效降低疟疾患者的死亡率，C正确； D．原子结构模型演变历史中，道尔顿首先提出近代原子学说，后来汤姆生提出葡萄干面包式原子结构模型，再后来依次为卢瑟福带核模型、玻尔原子轨道模型，D不正确； 故选D。 25．B 【详解】A．为94号元素，该原子的质量数为239，A错误； B．、和属于同一元素的不同原子，属于不同的核素，B正确； C．与的原子序数分别为92、94，均属于锕系元素，在元素周期表中的位置不同，C错误； D．衰变成属于物理变化，不属于化学变化，D错误； 故选B。 26．VIIA 【详解】溴和氯元素的原子最外层电子数为7，属于第VⅡA族； 故答案为VIIA。 27．(1) 6 8 6 14 (2) 18 (3) 24 (4) 11 10 (5) 10 13 10 【解析】(1) C质子数为6，质量为14，中子数为14−6＝8，电子数＝质子数＝6；故答案为：6；8；6；14。 (2) 质子数为8的是氧，电子数为10，说明该微粒是氧离子，中子数为10，则质量数为8+10＝18，其符号为；故答案为：；18。 (3) 质子数12是Mg，电子数为10，则该微粒为镁离子，中子数为12，则质量数12+12＝24，其符号为；故答案为：；24。 (4) H3O+质子数为1×3+8＝11，电子数为11−1＝10；故答案为：11；10。 (5) TDO质子数为1+1+8＝10，中子数为(2−1)+ (3−1)+ (18−8)＝13；电子数为1+1+8＝10；故答案为：10；13；10。 28．(1)Fe2O3 (2) 不能 能 (3) 72 53 (4) NaHCO3=Na++HCO (5) (6) 【详解】（1）氧化铁为红棕色粉末，丹霞地貌的岩层因含Fe2O3而呈红色。 （2）钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，受热时钠与空气中的氧气反应生成过氧化钠，过氧化钠可以分别与二氧化碳、水反应生成氧气， 氢氧混合气体遇火可以爆炸，金属钠也能在CO2中继续燃烧，则钠着火了不能用水灭火，且安全起见、实验中没用完的钠块能放回原瓶。 （3）在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数，则核素的中子数为125-53=72，核外电子数=质子数=53。 （4）胃液中含有盐酸，和盐酸反应产生二氧化碳气体，如果病人同时患有胃溃疡，有可能造成胃穿孔，则治疗胃酸过多最好用含的胃药。电离方程式为NaHCO3=Na++HCO。 （5）将一定量的通入足量NaOH溶液时生成碳酸钠和水，发生的离子反应方程式为。 （6）高铁酸钠()是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。一种制备高铁酸钠的反应中，铁元素从+3价升高到+6价、氯元素从+1价降低到-1价，则按得失电子数守恒、元素质量守恒、离子电荷守恒得：配平的该离子反应方程式： 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$