4.1 原子结构与元素周期表 同步练习题 2023-2024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 同步练习题 一、选择题 1．下列说法正确的是 A．CO2既是酸性氧化物，又是电解质 B．纯碱既是碱类，又属于碳酸盐 C．金刚石、石墨和C70是碳元素的同素异形体 D．按是否具有丁达尔效应，可将分散系分为溶液、胶体和浊液 2．不属于同素异形体的一组物质是 A．红磷和白磷 B．干冰和冰 C．氧气和臭氧 D．金刚石和石墨 3．某元素的单质为双原子分子，由于同位素的存在，分子的相对分子质量只有2n-2，2n，2n+2三种。当n为正整数时，该元素同位素的质量数是 ①n-1 ②n-2 ③n ④n+1 ⑤n+2 A．①③④ B．①④ C．②③⑤ D．②⑤ 4．《医学入门》中记载我国传统中医提纯铜绿的方法：“水洗净，细研水飞，去石澄清，慢火熬干”。其中未涉及到的操作是 A．洗涤 B．过滤 C．分液 D．蒸发 5．元素周期律和周期表对化学研究有一定的指导作用，人们运用周期律，在周期表中一定的区域内寻找特定性质的物质，下列有关研究方向的叙述错误的是 A．在主族金属元素中寻找耐高温的合金材料 B．在过渡金属元素中寻找化工生产中的高效催化剂 C．非金属元素的化合物进行研究合成新农药 D．在金属与非金属的分界线附近寻找新型的半导体材料 6．以下四位科学家都对原子结构的认识起到过重要的推动作用，其中根据α粒子散射现象，提出带核的原子结构模型的科学家是 A．汤姆生 B．卢瑟福 C．道尔顿 D．波尔 7．下列表示不正确的是 A．氯离子结构示意图： B．I的中子数是：74 C．镁原子结构示意图： D．明矾化学式：KAl(SO4)2 8．下列关于的叙述正确的是（ ） A．质子数是33 B．电子数是27 C．质量数是27 D．中子数是60 二、填空题 9．某文献资料上记载的相对原子质量数据摘录如表所示： 原子 相对原子质量 质量数 丰度 元素的相对原子质量 元素的近似相对原子质量 63Cu 62.928 63 69.15% 63.546 63.618 65Cu 65 30.85% (1)则65Cu的相对原子质量= (保留三位小数)。 常温下，向20mL0.1mol·L-1的硫酸中逐滴加入相同物质的量浓度的Ba(OH)2溶液，生成沉淀的质量与加入Ba(OH)2溶液的体积关系如图所示： (2)判断溶液处于A、B、C时的酸碱性，A： ；B： ；C： 。 (3)溶液处于 点时的导电性最弱，写出该处发生的化学反应的离子方程式： 。 向含有I-和Cl-的稀溶液中滴入AgNO3溶液，产生沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积的关系如图所示。 (4)OA段反应生成黄色沉淀，该黄色沉淀的化学式： 。 (5)AB段反应生成白色沉淀，写出生成该沉淀的离子方程式： 。 (6)原溶液中c(I-)：c(Cl-)的比值为： (用V1、V2表示)。 10．在进行有关阿伏加德罗常数(NA)专题分析时常出现以下问题：① 是否考虑同位素原子；② 物质种类是否考虑齐全； ③ 物质能否完全反应；④ 计算所需物理量是否齐全；⑤…以下是同学们在应用中常见的典型错例，请你分析不符合以上哪些原则(填序号)。 (1)足量MnO2与100 mL 12 mol/L浓盐酸反应，产生标况下氯气6.72 L。错误原因 。 (2)1.0 L 1.0 mol·L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2 NA。错误原因 。 (3)25℃时pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1NA。错误原因 。 (4)常温常压下，20.0 g重水(D2O)所含的中子数约为8NA。错误原因 。 11．下表是周期表中的一部分，根据A～I在周期表中的位置，用元素符号或化学式回答下列问题： (1)表中元素，化学性质最不活泼的是 (填化学名称)，只有负价而无正价的元素是 (填元素符号)。 (2)34号元素在元素周期表中的位置是 。 (3)H最高价氧化物的化学式为 ，G和H氢化物中沸点更高的是 ，原因为： 。 (4)A分别与E、G、H形成的化合物中，最稳定的是 。 (5)在B、C、E、F中，原子半径最大的是 (填元素符号)。 (6)B、H两种元素所形成的化合物所含的化学键类型为 。 (7)写出C的最高价氧化物与H的氢化物之间反应的离子方程式： 。 (8)写出B与C两种元素的最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式： 。 12．指导新元素的发现及预测它们的原子结构和性质 “位”、“构”、“性”的关系 对关系图的理解 ①结构与位置的关系：最外层电子数= 序数；电子层数= 序数 ②结构与性质的关系：最外层电子数越少，电子层数越多→越易 电子，金属性越 ；最外层电子数越多，电子层数越少→越易 电子，非金属性越 ③元素的一些主要性质又能反映元素的原子结构和元素在周期表中的位置 13．BGO是我国研制的一种闪烁晶体材料，曾被用于诺贝尔奖获得者丁肇中的著名实验，它是锗酸铋的简称。若知： ①在BGO中锗处于其最高价态； ②在BGO中铋的化合价与铋跟氯形成某种共价氯化物时所呈的价态相同，在此氯化物中铋具有最外层8个电子的稳定结构； ③BGO可以看成是由锗和铋两种元素所形成的复杂氧化物，且在BCO晶体的化学式中，这两种氧化物所含氧的总质量相同。请填空： (1)锗和铋的元素符号分别是 和 。 (2)BGO晶体的化学式为 。 (3)BCO晶体中所含铋的氧化物的化学式为 。 14．碘是生命体的必需元素，请根据如下有关碘及其化合物的性质，回答下列问题： （1）实验室中制取少量碘的反应为KI+CuSO4→CuI↓+K2SO4+I2（未配平）。此反应生成1molI2时转移的电子数是 。 （2）单质碘与氟气反应可制得IF5，实验表明液态IF5具有一定的导电性，研究人员发现产生这一现象的原因可能是IF5的自偶电离（如：2H2O⇋H3O++OH-），则电离生成的+1价阳离子为 ，-1价阴离子为 。 （3）设计以下实验方案判断加碘食盐中碘的存在形式为I-或IO3-或I-和IO3-同时存在。请对以下实验方案进行预测和分析。首先取试样加水溶解，分成三份试样： ①第一份试样加酸酸化后，加入淀粉溶液，溶液变蓝，说明试样中同时存在I-和IO3-，该过程反应的离子方程式为 。 ②第二份试样加酸酸化后，加入淀粉溶液无变化，再加 溶液，溶液变蓝，说明试样中存在I-。 ③第三份试样加酸酸化后，如果直接使 试纸变蓝，说明试样中存在IO3-。 【参考答案】 一、选择题 1．C 解析：A．CO2自身不能电离，CO2是非电解质，故A错误； B．纯碱是碳酸钠，属于碳酸盐，不属于碱，故B错误； C．金刚石、石墨和C70是碳元素组成的不同单质，属于同素异形体，故C正确； D．按分散质粒子直径不同，可将分散系分为溶液、胶体和浊液，故D错误； 选C。 2．B 【分析】同种元素组成的不同单质互为同素异形体，同素异形体对象是单质。 解析：A．红磷和白磷都是磷单质，属于同素异形体，A不符题意； B．干冰是二氧化碳固体，冰为H2O，两者不属于同素异形体，B符题意； C．氧气和臭氧都是氧的单质，属于同素异形体，C不符题意； D．金刚石和石墨都是C的单质，属于同素异形体，D不符题意； 故答案选B。 3．B 解析：设该元素的质量数种类为x，且该元素的单质是双原子分子，其相对分子质量种=x+(x−1)＝3（x取正整数），解得x=2，所以其同位素有两种，双原子分子的相对分子质量有2n-2，2n，2n+2三种，相对分子质量的一半为该原子的相对原子质量，则其同位素的质量数为n-1 和n+1； 故答案为B。 4．C 解析：水洗净是指洗去固体表面的可溶性污渍、泥沙等，涉及的操作方法是洗涤； 细研水飞是指将固体研成粉末后加水溶解，涉及的操作方法是溶解； 去石澄清是指倾倒出澄清液，去除未溶解的固体，涉及的操作方法是过滤； 慢火熬干是指用小火将溶液蒸发至有少量水剩余，涉及的操作方法是蒸发； 因此未涉及的操作方法是萃取分液； 故选C。 5．A 解析：A．在过渡金属元素中寻找耐高温的合金材料，A错误； B．在过渡金属元素中有些元素具有良好的催化性能，在此寻找化工生产中的高效催化剂，B正确； C．第ⅤA、ⅥA、ⅦA族的一些非金属元素可用于制取农药，故可以对非金属元素的化合物进行研究合成新农药，C正确； D．在金属与非金属的分界线附近元素有的具有良好的半导体性能，故在此寻找新型的半导体材料大，D正确； 故选A。 6．B 解析：根据α粒子散射现象，提出带核的原子结构模型的科学家是卢瑟福，故选B。 7．D 解析：A．氯离子核电荷数为17，核外电子分三层、分别为2、8、8个， 氯离子结构示意图正确，A正确； B． I的中子数是127-53=74，B正确； C．镁原子核电荷数为12，核外电子分三层、分别为2、8、2个，镁原子结构示意图正确，C正确； D． 明矾为结晶水合物，化学式：KAl(SO4)2·12H2O，D不正确； 答案选D。 8．B 解析：中，60代表质量数，质子数=核外电子数=27，中子数=60-27=33， 答案选B。 二、填空题 9．(1)64.931 (2) 酸性 中性 碱性 (3) B Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O (4)AgI (5)Ag++Cl-=AgCl↓ (6) 解析：(1)设65Cu的相对原子质量为x，30.85%x+69.15%×62.928=63.546，解得：x=64.931。 (2)B点沉淀量达到最大，说明B点氢氧化钡和硫酸恰好完全反应，B点溶液呈中性，A点硫酸有剩余，溶液呈酸性；C点氢氧化钠过量，溶液呈碱性； (3)B点硫酸和氢氧化钠恰好完全反应生成硫酸钡沉淀和水，离子浓度最小，B点溶液导电性最弱，该处发生的化学反应的离子方程式Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O。 (4)OA段反应生成黄色沉淀，说明OA段生成AgI沉淀，该黄色沉淀的化学式为AgI； (5)AB段反应生成白色沉淀，说明AB段生成AgCl沉淀，生成该沉淀的离子方程式Ag++Cl-=AgCl↓； (6)生成AgI沉淀消耗AgNO3溶液的体积为V1mL，生成AgCl沉淀消耗AgNO3溶液的体积为(V2-V1)mL，原溶液中c(I-)：c(Cl-)的比值为V1：(V2-V1)= 。 10．(1)③ (2)② (3)④ (4)① 解析：（1）100 mL 12 mol/L浓盐酸中含有HCl的物质的量为1.2mol，若与MnO2完全反应能够生成0.3molCl2，由于浓盐酸变成稀盐酸后，反应停止，所以反应生成的氯气的物质的量小于0.3mol，产生标况下氯气体积小于6.72 L，错误原因是没考虑盐酸变稀，反应停止，故答案选③。 （2）NaAlO2水溶液中，除了NaAlO2本身，水中也含有氧原子，故溶液中含有的氧原子数大于2 NA，错误原因是没考虑水中也含有氧原子，故答案选②。 （3）未给出溶液的体积，无法计算OH-的物质的量及其数目，错误原因是所需物理量不全，故答案选④。 （4）D2O的相对分子质量为20，20.0 g D2O的物质的量为1mol，其内含有的中子数为10NA，错误原因是没有考虑氢元素的同位素D原子中也含有1个中子，1个D2O分子中含有10个中子，故答案选①。 11．(1)氩 F (2)第四周期，第VIA族 (3) Cl2O7 HF 由于HF分子间形成了分子间氢键 (4)HF (5)Na (6)离子键 (7)Al2O3+6H+=2Al3++3H2O (8)Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O 解析：根据元素周期表的结构，表中A、B、C、D、E、F、G、H、I、J元素分别是H、Na、Al、C、N、P、F、Cl、Ar、Si； (1)化学性质最不活泼的应是惰性气体Ar，即氩，；只有负价而无正价的元素是F； (2)34号元素是Se，在元素周期表中的位置是第四周期第VIA族； (3)H是Cl元素，最高价氧化物的化学式为Cl2O7，G和H氢化物分别为HF和HCl，其中沸点更高的是HF，因为由于HF分子间形成了分子间氢键； (4)同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，同主族元素从上而下非金属性逐渐减弱，非金属性越强气态氢化物的稳定性越强，则A分别与E、G、H形成的化合物NH3、HF、HCl中，最稳定的是HF； (5)同周期元素从左到右原子半径依次减小，同主族元素从上而下原子半径依次增大，在B、C、E、F中，原子半径最大的是Na； (6)B、H两种元素所形成的化合物NaCl为钠离子和氯离子构成的离子化合物，所含的化学键类型为离子键； (7)C的最高价氧化物氧化铝与H的氢化物HCl之间反应的离子方程式为：Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O； (8)B与C两种元素的最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3和NaOH相互反应的化学方程式为：Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O； 12．主族 周期 失 强 得 强 解析：略 13．Ge Bi Bi4(GeO4)3(或Bi4Ge3O12或2Bi2O33GeO2) Bi2O3 解析：(1)锗和铋的元素符号分别为Ge，Bi；故答案为：Ge；；Bi (2)因锗(Ge)元素为+4价，则其氧化物的化学式为GeO2，铋元素(Bi)的化合价表现为+3，则其氧化物的化学式为Bi2O3，由两种氧化物所含氧的质量相同，则BGO的化学式可写成：3GeO2•2Bi2O3，即化学式为Bi4Ge3O12；故答案为：Bi4(GeO4)3(或Bi4Ge3O12或2Bi2O33GeO2)； (3)因在BGO中呈+3价，所以氧化物为Bi2O3。故答案为：Bi2O3。 14．2NA IF4+ IF6- 5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O FeCl3 湿润淀粉-KI 【分析】（1）该反应中I元素化合价由-1价变为0价； （2）根据水的电离方程式确定IF5电离方程式，从而确定其阴离子； （3）①碘离子具有还原性、碘酸根离子具有强氧化性，试样加酸酸化，如果加淀粉溶液后试样溶液变蓝，说明有碘单质生成，则存在碘离子和碘酸根离子； ②试样酸化后，然后向溶液中加入氧化剂，如果加入淀粉溶液后试样溶液变蓝，说明试样中存在I-； ③试样酸化后，如果直接使淀粉碘化钾试纸变蓝色，就说明含有碘酸根离子． 解析：(1)该反应中I元素化合价由−1价变为0价，则生成1mol I2时转移的电子数是2NA， 故答案为：2NA； （2）根据水的电离方程式知，IF5电离方程式为2IF5⇌IF4++IF6-，电离生成的+1价阳离子为IF4+，阴离子为IF6-， 故答案为：IF4+；IF6-； (3)①碘离子具有还原性、碘酸根离子具有强氧化性，试样加酸酸化,如果加淀粉溶液后试样溶液变蓝，说明有碘单质生成,则存在碘离子和碘酸根离子，离子反应方程式为5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O， 故答案为：5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O； ②试样酸化后，然后向溶液中加入氧化剂，如FeCl3，如果加入淀粉溶液后试样溶液变蓝,说明试样中存在I−， 故答案为：FeCl3； ③试样酸化后，如果直接使淀粉碘化钾试纸变蓝色，则碘离子被氧化生成碘单质，就说明原溶液含有碘酸根离子，故答案为：湿润淀粉−KI。 学科网（北京）股份有限公司 $$