内容正文:
4.1 原子结构与元素周期表
考点一 原子结构
【例1-1】(23-24高一下·山东枣庄·期中)“玉兔”号月球车用作为热源材料,下列关于的说法正确的是
A.与互为同位素
B.与具有完全相同的物理性质
C.与具有相同的化学性质
D.与具有完全相同的化学性质
【例1-2】(2023秋·高一课时练习)某粒子的结构示意图为 ,下列关于该粒子的说法正确的是
A.该粒子为阳离子
B.最外层电子数为2
C.核外电子数为8
D.已形成相对稳定的结构
【变式】
1.(23-24高一下·北京房山·期中)稀土元素铕(Eu)常用于制造电视荧光屏、激光材料等。下列关于的说法中,不正确的是
A.质子数为63 B.中子数为89 C.核外电子数为215 D.质量数为152
2.(23-24高一下·河南南阳·阶段练习)(为钇元素)是磁悬浮列车中的重要超导材料,下列关于的说法不正确的是
A.质量数是89
B.核外电子数是39
C.中子数与质子数之差为50
D.和是两种不同的核素,互为同位素
3.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·开学考试)我国北斗导航卫星系统采用铷原子钟提供精确时间,物元素在元素周期表中的相关信息与铷原子的原子结构示意图如图所示。下列说法不正确的是
A.m的值是37,n的值是1 B.铷元素位于元素周期表中第五周期
C.氯化铷的化学式为 D.铷的相对原子质量为85.47
考点二 核素 同位素 元素 同素异形体
【例2】(2024云南·阶段练习)日本“3.11地震”导致福岛核电站发生核泄漏,从该地自来水中检测出了放射性物质。发射的射线可杀伤一部分甲状腺细胞,医疗上常采用其治疗甲状腺机能亢进。但直接受到大剂量辐射时会出现细胞变异,甚至形成恶性肿瘤。下列有关、、、的说法中正确的是
A.是同一种核素 B.互为同素异形体
C.互为同位素 D.核外电子数和性质均相同
【变式】
1.(2024湖北)下列说法正确的是
A.、、是三种不同的核素
B.和互为同位素
C.、互为同素异形体
D.同一元素形成的不同微粒具有相同的化学性质
2.(2024·河北衡水·阶段练习)下列说法正确的是
A.、、是三种不同的核素 B.和互为同位素
C.、互为同素异形体 D.同一元素形成的不同微粒具有相同的化学性质
3.(2024陕西)下列说法正确的是( )
A.、、是三种不同的核素
B.和互为同位素
C.、互为同素异形体
D.同一元素形成的不同微粒具有相同的化学性质
考点三 元素周期表
【例3-1】(23-24高一上·黑龙江大庆·期末)有关元素周期表,下列说法正确的是
A.第一主族的元素都是碱金属元素
B.最外层电子数为2的元素一定位于第IIA族
C.在周期表中金属与非金属的分界处,可以找到过渡元素
D.元素周期表中含有元素种类最多的族是第IIIB族
【例3-2】(23-24高一下·黑龙江·开学考试)有关元素周期表判断,下列叙述不正确的是
①短周期元素中,若两种元素的原子序数相差8,则它们一定是同主族元素
②第IA元素称为碱金属元素
③用中文“馍”命名的第115号元素在周期表中位于第七周期第15列
④与互为同位素,化学性质不同,但物理性质几乎完全相同
⑤除0族外,短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
⑥所含元素种类最多的族是第ⅢB,所含元素形成化合物种类最多的是第ⅣA
⑦主族金属元素都符合原子的最外层电子数≤4
⑧同一主族元素的最外层电子数相同,最外层电子数相同的元素位于同一主族
A.①②⑤⑥ B.①②⑦⑧ C.①②④⑤⑦⑧ D.③④⑥⑦⑧
【变式】
1.(2024上海闵行·阶段练习)下列关于元素周期表的说法中正确的是
A.金属元素都是过渡元素
B.的核外电子数为18,则X位于第4周期IIA族
C.第4周期IIA族与IIIA族元素原子序数相差1
D.IA族元素都是碱金属元素
2 .(23-24高一下·陕西铜川·期末)某元素原子的原子核外有2个电子层,最外层有5个电子,则该元素位于
A.第二周期第ⅤA族 B.第三周期第ⅣA族
C.第四周期第ⅥA族 D.第四周期第ⅣA族
3.(22-23高一下·福建南平·阶段练习)元素周期表已成为化学家的得力工具。以下关于周期表的应用错误的是
A.可以在金属元素与非金属元素交界处寻找半导体材料
B.可以在非金属区域寻找优良的催化剂材料
C.可以寻找合适的超导材料、磁性材料
D.可以预测未知元素的结构和性质
考点四 元素周期表的应用
【例4】(2024高一下·吉林 )下表是元素周期表的部分内容,请根据表中信息回答下列问题:
(1)①的元素符号是 。
(2)元素周期表中第二周期共有 种元素。
(3)元素④的氢化物的水溶液是 (“强”或“弱”)酸,
(4)元素③的原子最外层电子数是 。
(5)元素②与元素④比较,原子半径较小的是 (填元素号)。
【变式】
1(23-24高一下·黑龙江伊春 )下表是元素周期表的一部分,除标出的元素外,表中的每个编号代表一种元素,请根据要求回答问题:
(1)写出对应元素的元素符号:
① ;⑤ ;⑦ ;⑧ 。
(2)②和③元素所组成的化合物中可做供氧剂的是 (写化学式)。
(3)⑥元素的原子结构示意图为 。②元素的原子结构示意图为 。
(4)①元素的氧化物中是酸性氧化物的是 (写化学式)。
2.(23-24高一下·陕西安康·期末)根据所学习的元素周期表的相关知识,回答下列问题:
(1)在上面元素周期表中,全部是金属元素的区域为___________(填字母)。
A.I区 B.Ⅱ区 C.Ⅲ区 D.Ⅳ区
(2)写出a~h中,金属性最强的元素的原子结构示意图: 。
(3)已知某粒子的结构示意图为,当x=16,y=8时,该粒子为 (填“原子”“阳离子”或“阴离子”),该元素为周期表中的 (填字母)。
(4)d元素与c元素形成的化合物的化学式有 ,它们与CO2反应的化学方程式是 。
(5)f的最高价氧化物对应的水化物的化学式是 ,写出它与d的最高价氧化物对应的水化物溶液反应的离子方程式: 。
考点五 碱金属
【例5-1】(23-24高一下·浙江·期中)关于碱金属元素,下列说法不正确的是
A.图乙为钾与水的反应,钾瞬间熔化,燃烧产生紫色火焰
B.钾比钠活泼,所以钾可以从氯化钠溶液中置换出钠
C.影响钠、钾与水反应快慢的主要因素是反应物本身的性质
D.根据钾与水的反应比钠与水的反应剧烈,可预测铷与水的反应更剧烈
【例5-2】(2023高一·全国·专题练习)下列关于碱金属的叙述中,错误的是
A.单质具有强还原性 B.单质可从硫酸铜稀溶液中置换出铜
C.单质与水反应生成氢氧化物和氢气 D.在自然界中没有游离态
【变式】
1.(2024·上海浦东)下列关于碱金属的叙述中,正确的是
A.碱金属单质的密度随原子序数的增大而增大
B.碱金属随着原子序数增大,与水反应越剧烈
C.碱金属的原子半径越大,越易失电子,其还原性越弱
D.碱金属单质的化学性质活泼,易从盐溶液中置换其它金属
2.(22-23高一上·北京东城·期末)下列关于碱金属元素的说法中,不正确的是
A.原子核外最外层电子数都是1
B.单质与水反应的剧烈程度:K>Na
C.最高价氧化物对应水化物的碱性:LiOH <KOH
D.碱金属元素的单质在氧气中燃烧均生成过氧化物
3.(2024四川南充 )以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的是
①氢氧化物中碱性最强的是CsOH;
②单质熔点最高的是铯;
③与O2反应均可得到多种氧化物;
④它们的密度依次增大;
⑤其单质的还原性依次增强;
⑥它们对应离子的氧化性依次增强;
⑦单质与水反应的剧烈程度依次增加;
A.①⑤⑦ B.②⑥ C.②③④⑥ D.②③④
4.(2024广东肇庆 )下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的比较,错误的是
A.它们的原子半径随核电荷数的增加而增大
B.它们单质的密度随核电荷数的增加而增大
C.它们单质的还原性随核电荷数的增加而增强
D.它们最高价氧化物对应水化物的碱性随核电荷数的增加而增强
考点六 卤素
【例6-1】(22-23高一下·上海浦东新·期中)下列卤素性质叙述中错误的是
A.的单质颜色逐渐变深 B.氯气易液化,碘单质易升华
C.的熔沸点依次增大 D.的还原性逐渐减弱
【例6-2】(2023全国·课后作业)有关卤素的说法正确的是
A.卤素单质的颜色随相对分子质量的增大逐渐变淡
B.卤素单质的熔点随相对分子质量的增大而升高
C.卤素是典型的非金属元素,其单质只具有氧化性
D.卤素阴离子的半径比其相应的原子半径小
【变式】
1(2023秋·上海静安·高一上海市市西中学校考期末)下列关于碘和溴的性质说法中,错误的是
A.溴在常温下呈液态,易挥发
B.碘在常温下为紫黑色的固体,易溶于水
C.溴可以溶于水,更易溶于四氯化碳等有机溶剂
D.碘在气体时为紫色,溶于水呈棕黄色,溶于四氯化碳呈紫色
2.(2024云南 )随着卤素原子半径的增大,下列递变规律正确的是
A.单质的熔沸点逐渐降低 B.卤素离子的还原性逐渐增强
C.气态氢化物稳定性逐渐增强 D.与氢气反应越来越容易
3.(2024安徽芜湖 )关于卤素单质(X2)的下列叙述中正确的是
A.都能与氢气因剧烈化合而爆炸 B.都能与铁反应生成FeX3
C.都能与钠反应生成NaX D.都能与水反应生成氢卤酸HX和次卤酸HXO
4.(2024云南德宏 )关于卤素(用X表示)的下列叙述正确的是( )
A.卤素单质与水反应均可用X2+H2O=HXO+HX表示
B.HX都极易溶于水,它们的热稳定性随核电荷数增加而增强
C.卤素单质的颜色从F2→I2按相对分子质量增大而加深
D.X-的还原性依次为F-<Cl-<Br-<I-,因此相对分子质量小的卤素单质可将相对分子质量大的卤素从它的盐溶液里置换出来
一、单选题(本题共16题,共44分,第1-10题,每题2分;第11-16题,每题4分。每题只有一个选项为正确答案)
1.(23-24高一上·广西南宁 )发现元素周期律并绘制元素周期表的科学家是
A.拉瓦锡 B.阿伏加德罗 C.道尔顿 D.门捷列夫
2.(22-23高一下·安徽马鞍山·阶段练习)下列各物质中,互为同素异形体的是
A.石墨、 B.、 C.、 D.、
3.(24-25高一上·广东深圳·开学考试)碳化硅是一种新型材料,与金刚石结构类似。下列有关分析正确的是
A.碳、硅原子核外电子数相同 B.碳、硅位于周期表同一周期
C.硅相对原子质量 D.碳化硅的硬度可能较高
4.(2024新疆阿克苏·阶段练习)门捷列夫的元素周期表奠定了现代化学和物理学的理论基础,下列关于元素周期表的叙述中正确的是
A.周期表中有8个主族,8个副族
B.目前使用的元素周期表中,最长的周期含有32种元素。
C.短周期元素是指1-20号元素
D.原子的最外层电子数都等于该元素所在的族序数
5.(22-23高一下·河南信阳·开学考试)下列说法正确的是
A.石墨烯、金刚石和C60互为同素异形体
B.16O2与18O2互为同位素
C.234U、235U、238U是同一种核素
D.HD、HT、H2中含有的电子数不同
6(23-24高一上·浙江温州·期末)日本福岛核事故向环境中排放的放射性物质中含有和。下列有关和的说法中正确的是
A.和属于两种元素 B.和互称为同位素
C.和是同一种核素 D.和互称为同素异形体
7.(23-24高一上·江苏连云港·期中)有和两种元素的简单离子,若它们电子层结构相同,则下列关系正确的是
A. B. C.核电荷数Y=X D.核电荷数Y>X
8.(23-24高一下·河南南阳·阶段练习)如果为ⅡA族中某元素的原子序数,则原子序数为的元素位于
①Ⅲ族 ②ⅣA族 ③ⅠA族 ④ⅢB族
A.①④ B.①② C.①③ D.②③
9.(23-24高一下·河南南阳·阶段练习)下列说法正确的是
A.原子最外层电子数大于3(小于8)的元素一定是非金属元素
B.某元素的离子的最外层与次外层电子数相同,该元素一定位于第3周期
C.第3周期元素的主族序数等于它们的最高正化合价
D.最外层电子数相同的元素的性质一定相似
10.(23-24高一下·山东·阶段练习)已知钋的原子序数是84,是一种放射性元素。试推算与钋处于同一主族的上一周期的元素在元素周期表中的位置及其原子序数是
A.第六周期、第IVA族 50 B.第五周期、第IVA族 52
C.第六周期、第IVA族 54 D.第五周期、第IVA族 56
11.(24-25高一上·新疆·开学考试)氟化钠是某些牙膏的添加剂,结合下列钠、氟元素的相关信息,判断下列说法中正确的是
A.钠原子的中子数为11
B.氟元素的相对原子质量为19.00g
C.钠元素与氟元素形成化合物的化学式是NaF
D.在元素周期表中,钠元素和氟元素位于同一周期
12.(24-25高一上·广西柳州·开学考试)元素周期表是学习和研究化学的重要工具,如图是元素周期表的一部分,下列说法不正确的是
A.X元素的原子序数为16 B.磷元素与氯元素属于同一周期
C.氯元素的原子质量为35.45 D.X元素与氧元素的化学性质相似
13.(23-24高一上·河北衡水·阶段练习)下图是元素周期表的一部分(数字为原子序数),其中x为35的是
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
14.(23-24高一下·安徽淮北·阶段练习)下列关于金属铯的有关叙述中正确的是
A.与水反应比钠更剧烈,生成比更强的碱
B.金属铯可以从溶液中将金属铜置换出来
C.在空气中燃烧时,只生成化学式为的氧化物
D.Cs略带金色,其熔、沸点比金属钠高
15.(23-24高一下·重庆·阶段练习)关于碱金属元素与卤族元素,下列叙述正确的是
A.碱金属与卤族元素单质的密度均随核电荷数的增大而增大
B.碱金属与卤族元素单质的熔沸点均随核电荷数的增大而升高
C.碱金属与卤族元素原子的半径大小均随核电荷数的增大而增大
D.碱金属元素最高价氧化物对应水化物的碱性及卤族元素最高价氧化物对应水化物的酸性均随核电荷数的增大而增强
16.(23-24高一上·江西上饶·阶段练习)氯化碘与卤素单质化学性质相似,其制备原理为。设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.该反应中,氧化产物和还原产物的质量之比为1:1
B.该反应中,21.4gKIO3完全反应时转移电子数为
C.盐酸中含HCl分子数为
D.ICl与NaOH溶液反应的化学方程式为
二、非选择题(本大题共4小题,共56分)
17.(22-23高一下·山东泰安·阶段练习)回答下列问题
(1)互为同位素的两种不同核素不可能具有相同的___________。(填字母)
A.电子数 B.质子数 C.化学性质 D.质量数
(2)下列各组中的两种微粒,互为同位素的是 ,互为同素异形体的是 。(填字母)
a.1H216O和2H218Ob.D2和T2c.X和Yd.16O2和18O3e.M和M
(3)氢的同位素1H、2H、3H与氧的同位素16O、17O、18O相互结合为水,可得水分子的种数为 ;可得相对分子质量不同的水分子有 种。
(4)据报道,科学家发现了一种新的粒子,这种粒子是由3个1H原子核和2个电子构成的。则这种粒子是 。(填字母)
a.氢的一种新同位素
b.核电荷数为3的一种新元素
c.H2的一种同素异形体
d.比一个1H2多一个氢核的离子
18.(23-24高一上·北京顺义·期末)几种主族元素在周期表中的位置如下:
根据上表回答下列问题(用化学用语作答):
(1)②元素最简氢化物的电子式为 。
(2)②③④⑤四种元素原子半径最大的是 (用元素符号表示)。
(3)④单质与水反应的化学方程式为 。
(4)⑦单质和水反应的离子方程式为 。
(5)④⑤⑧三种元素最高价氧化物对应水化物的碱性最强的是 (填化学式),
(6)非金属性⑦强于⑨,从原子结构的角度解释其原因: 。
19.(23-24高一下·福建泉州·阶段练习)元素周期表是学习和研究化学科学的主要工具。下表是元素周期表的一部分,按要求作答。
族周期
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
2
Li
a
O
3
b
Al
Si
P
S
Cl
4
K
Ca
(1)元素a是 (写出元素名称),位于周期表中第 周期 族,原子结构示意图为 。
(2)元素b属于 (填“金属”或“非金属”)元素,它的最高化合价是 。
(3)地壳中含量最多的金属元素是 。
(4)O与S中,原子半径较大的是 ,Cl-和K+中,离子半径较大的是 。
(5)与中,热稳定性较弱的是 。
(6)与中,酸性较弱的是 。
(7)LiOH、和KOH中,碱性最强的是 ,呈两性的是 。
(8)元素Ca和Cl形成化合物的化学式是 。
20.(23-24高一上·四川成都·期中)回答下列问题
(1)标准状况下,8 gCH4与 LH2S气体含有相同的氢原子数。
(2)19 g某二价金属的氯化物RCl2中含有0.4 mol的Cl-,则R的相对原子质量为 。
(3)如图是“康师傅”牌饮用矿泉水的标签的部分内容。请认真阅读标签内容,计算:
康师傅饮用矿物质水
净含量:350 mL
配料表:纯净水硫酸镁氯化钾
保质期:12个月
主要成分:
钾离子(K+):1.0-27.3 mg/L
镁离子(Mg2+):0.1-4.8mg/L
氯离子(Cl-):10-27.3 mg/L
硫酸根离子():0.4-19.2 mg/L
①镁离子的物质的量浓度的最大值是 。
②一瓶合格的这种矿泉水中硫酸根离子的物质的量不能超过 mol。
(4)V LFe2(SO4)3溶液中含Fe3+ m g,则溶液中的物质的量浓度为 mol/L。
(5)下表列出了①~⑨九种元素在周期表中的位置:
请按要求回答下列问题。
(a)元素③在周期表中所处位置 。
(b)元素⑧的原子结构示意图是 。
(c)③元素形成的简单阴离子的电子式为 。
1
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$$
4.1 原子结构与元素周期表
考点一 原子结构
【例1-1】(23-24高一下·山东枣庄·期中)“玉兔”号月球车用作为热源材料,下列关于的说法正确的是
A.与互为同位素
B.与具有完全相同的物理性质
C.与具有相同的化学性质
D.与具有完全相同的化学性质
【答案】C
【解析】A.与二者质子数不同,不互为同位素,A错误;
B.与二者质子数相同,但质量数不同,物理性质不完全相同,B错误;
C.与二者质子数相同,核外电子数相同,具有相同的化学性质,C正确;
D.与二者质子数不相同,不是同种元素,不具有完全相同的化学性质,D错误;
故选C。
【例1-2】(2023秋·高一课时练习)某粒子的结构示意图为 ,下列关于该粒子的说法正确的是
A.该粒子为阳离子
B.最外层电子数为2
C.核外电子数为8
D.已形成相对稳定的结构
【答案】D
【解析】A.该粒子的质子数为17,核外电子数为2+8+8=18,该粒子为阴离子Cl-,A项错误;
B.该粒子的最外层电子数为8,B项错误;
C.该粒子的核外电子数为2+8+8=18,C项错误;
D.该粒子的最外层电子数为8,已形成相对稳定的8电子结构,D项正确;
答案选D。
【变式】
1.(23-24高一下·北京房山·期中)稀土元素铕(Eu)常用于制造电视荧光屏、激光材料等。下列关于的说法中,不正确的是
A.质子数为63 B.中子数为89 C.核外电子数为215 D.质量数为152
【答案】C
【解析】A.由分析可知,铕的质子数为63,A正确;
B.铕的质子数为63,质量数为152,则中子数为152-63=89,B正确;
C.铕的质子数为63,则铕原子的核外电子数为63,C不正确;
D.从可以看出,其质量数为152,D正确;
故选C。
2.(23-24高一下·河南南阳·阶段练习)(为钇元素)是磁悬浮列车中的重要超导材料,下列关于的说法不正确的是
A.质量数是89
B.核外电子数是39
C.中子数与质子数之差为50
D.和是两种不同的核素,互为同位素
【答案】C
【解析】A.原子,其质子数为39,质量数为89,A正确;
B.核外电子数=质子数=39,B正确;
C.中子数为,中子数与质子数之差为,C错误;
D.和的质子数相同而中子数不同,是两种不同的核素,互为同位素,D正确;
答案选C。
3.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·开学考试)我国北斗导航卫星系统采用铷原子钟提供精确时间,物元素在元素周期表中的相关信息与铷原子的原子结构示意图如图所示。下列说法不正确的是
A.m的值是37,n的值是1 B.铷元素位于元素周期表中第五周期
C.氯化铷的化学式为 D.铷的相对原子质量为85.47
【答案】C
【解析】A.由图,元素的原子序数为37,核电荷数为37,即m=37,核外电子数总和等于核电荷数,计算得n=1,A正确;
B.铷元素核外电子层共5层,位于元素周期表第五周期,B正确;
C.氯化铷中铷为+1价,氯为-1价,故化学式为RbCl,C错误;
D.由图,铷的相对原子质量为85.47,D正确;
本题选C。
考点二 核素 同位素 元素 同素异形体
【例2】(2024云南·阶段练习)日本“3.11地震”导致福岛核电站发生核泄漏,从该地自来水中检测出了放射性物质。发射的射线可杀伤一部分甲状腺细胞,医疗上常采用其治疗甲状腺机能亢进。但直接受到大剂量辐射时会出现细胞变异,甚至形成恶性肿瘤。下列有关、、、的说法中正确的是
A.是同一种核素 B.互为同素异形体
C.互为同位素 D.核外电子数和性质均相同
【答案】C
【解析】质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素,由同一种元素形成的不同单质,互称为同素异形体,所以C正确。同位素的物理性质不同,化学性质是相似的。答案选C。
【变式】
1.(2024湖北)下列说法正确的是
A.、、是三种不同的核素
B.和互为同位素
C.、互为同素异形体
D.同一元素形成的不同微粒具有相同的化学性质
【答案】B
【解析】A.是单质,不是核素,故A错误;
B.和质子数相同,中子数不等,互为同位素,故B正确;
C.、为氧气的两种不同分子微粒,不是同素异形体,故C错误;
D.同一元素形成的不同微粒化学性质不一定相同,如Na具有较强的还原性,而Na+没有还原性,只有弱氧化性,故D错误;
故答案为B。
2.(2024·河北衡水·阶段练习)下列说法正确的是
A.、、是三种不同的核素 B.和互为同位素
C.、互为同素异形体 D.同一元素形成的不同微粒具有相同的化学性质
【答案】B
【解析】A.核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子,不是原子,A错误;
B. 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,B正确;
C. 同素异形体是指由同样的单一化学元素组成,因排列方式不同,而具有不同性质的单质,、都为氧气分子,分子结构相同,不属于同分异构体关系,C错误;
D. 同一元素形成的不同微粒化学性质不一定相同,如Na具有较强的还原性,而Na+没有还原性,只有弱氧化性,D错误;
答案选B。
3.(2024陕西)下列说法正确的是( )
A.、、是三种不同的核素
B.和互为同位素
C.、互为同素异形体
D.同一元素形成的不同微粒具有相同的化学性质
【答案】B
【解析】A.是单质,不是原子,不能称为核素,故A错误;
B.3He和4He具有相同的质子数,不同的中子数,两者互为同位素,故B正确;
C.同种元素形成的不同单质互为同素异形体,16O2和18O2都是氧气分子,是同种物质,故C错误;
D.同一元素形成的不同微粒,化学性质不一定相同,如H2和H+,化学性质不同,故D错误;
故选B。
考点三 元素周期表
【例3-1】(23-24高一上·黑龙江大庆·期末)有关元素周期表,下列说法正确的是
A.第一主族的元素都是碱金属元素
B.最外层电子数为2的元素一定位于第IIA族
C.在周期表中金属与非金属的分界处,可以找到过渡元素
D.元素周期表中含有元素种类最多的族是第IIIB族
【答案】D
【解析】A.元素周期表中第一纵列的元素中H元素是非金属元素,其余元素是碱金属元素,A错误;
B.第ⅡA族元素原子最外层电子数为2,但He核外只有2个电子,He处于0族,过渡元素中也存在最外层电子数为2的元素,如Zn、Fe等,B错误;
C.在周期表中金属与非金属的分界处不存在过渡元素,C错误;
D.ⅢB族中含有镧系和锕系,则含有元素种类最多的族是ⅢB族,D正确;
故答案为:D。
【例3-2】(23-24高一下·黑龙江·开学考试)有关元素周期表判断,下列叙述不正确的是
①短周期元素中,若两种元素的原子序数相差8,则它们一定是同主族元素
②第IA元素称为碱金属元素
③用中文“馍”命名的第115号元素在周期表中位于第七周期第15列
④与互为同位素,化学性质不同,但物理性质几乎完全相同
⑤除0族外,短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
⑥所含元素种类最多的族是第ⅢB,所含元素形成化合物种类最多的是第ⅣA
⑦主族金属元素都符合原子的最外层电子数≤4
⑧同一主族元素的最外层电子数相同,最外层电子数相同的元素位于同一主族
A.①②⑤⑥ B.①②⑦⑧ C.①②④⑤⑦⑧ D.③④⑥⑦⑧
【答案】C
【解析】①短周期元素中,若两种元素的原子序数相差8,它们不一定是同主族元素,如F和H,①错误;
②碱金属元素指Li、Na、K、Rb、Cs、Fr,第IA族包括碱金属元素和H,②错误;
③用中文“馍”命名的第115号元素在周期表中位于第七周期第VA族,即位于第七周期第15列,③正确;
④同位素的物理性质不同,但化学性质几乎完全相同,④错误;
⑤除0族外,短周期元素的最高化合价在数值上一般等于该元素所属的族序数,O、F例外,⑤错误;
⑥所含元素种类最多的族是第IIIB(因为第IIIB包括镧系元素和锕系元素),形成化合物种类最多的元素是碳元素,则所含元素形成化合物种类最多的是第IVA,⑥正确;
⑦主族金属元素的原子的最外层电子数不一定≤4,如Bi最外层5个电子,⑦错误;
⑧同一主族元素的最外层电子数相同,但是最外层电子数相同的元素不一定位于同一主族,如He和Be,⑧错误;
综上所述,不正确的为①②④⑤⑦⑧,故选C。
【变式】
1.(2024上海闵行·阶段练习)下列关于元素周期表的说法中正确的是
A.金属元素都是过渡元素
B.的核外电子数为18,则X位于第4周期IIA族
C.第4周期IIA族与IIIA族元素原子序数相差1
D.IA族元素都是碱金属元素
【答案】B
【解析】A. 部分金属元素位于主族,如碱金属族等元素属于主族元素,故A错误;
B. 的核外电子数为18,则X位于第4周期IIA族,为Ca2+,故B正确;
C. 第4周期IIA族与IIIA族元素原子序数相差11,故C错误;
D. IA族元素除氢外都是碱金属元素,故D错误;
故选B。
2 .(23-24高一下·陕西铜川·期末)某元素原子的原子核外有2个电子层,最外层有5个电子,则该元素位于
A.第二周期第ⅤA族 B.第三周期第ⅣA族
C.第四周期第ⅥA族 D.第四周期第ⅣA族
【答案】A
【解析】周期数等于电子层数,该元素原子的原子核外有2个电子层,则为第二周期元素,主族序数等于最外层电子数,该元素原子的最外层有5个电子,则为第ⅤA族,即第二周期第ⅤA族。根据分析知,A正确;
故选A。
3.(22-23高一下·福建南平·阶段练习)元素周期表已成为化学家的得力工具。以下关于周期表的应用错误的是
A.可以在金属元素与非金属元素交界处寻找半导体材料
B.可以在非金属区域寻找优良的催化剂材料
C.可以寻找合适的超导材料、磁性材料
D.可以预测未知元素的结构和性质
【答案】B
【解析】A.可以在金属元素与非金属元素交界处寻找半导体材料,故A正确;
B.可以在过渡元素区域寻找优良的催化剂材料,故B错误;
C.利用元素周期表可以寻找合适的超导材料、磁性材料,故C正确;
D.根据元素周期律,可以预测未知元素的结构和性质,故D正确;
选B。
考点四 元素周期表的应用
【例4】(2024高一下·吉林 )下表是元素周期表的部分内容,请根据表中信息回答下列问题:
(1)①的元素符号是 。
(2)元素周期表中第二周期共有 种元素。
(3)元素④的氢化物的水溶液是 (“强”或“弱”)酸,
(4)元素③的原子最外层电子数是 。
(5)元素②与元素④比较,原子半径较小的是 (填元素号)。
【答案】(1)N
(2)8
(3)强
(4)2
(5)F
【解析】(1)①氮元素,元素符号是N;
(2)元素周期表中第二周期共有8种元素;
(3)元素④是Cl元素,氢化物为HCl,HCl水溶液是盐酸,属于强酸;
(4)元素③是Mg元素,属于第IIA族元素,最外层有2个电子;
(5)元素②是F元素,元素④是Cl元素,二者属于同一主族元素,同主族元素从上到下电子层依次增加,原子半径依次增大,二者原子半径较小的是F元素。
【变式】
1(23-24高一下·黑龙江伊春 )下表是元素周期表的一部分,除标出的元素外,表中的每个编号代表一种元素,请根据要求回答问题:
(1)写出对应元素的元素符号:
① ;⑤ ;⑦ ;⑧ 。
(2)②和③元素所组成的化合物中可做供氧剂的是 (写化学式)。
(3)⑥元素的原子结构示意图为 。②元素的原子结构示意图为 。
(4)①元素的氧化物中是酸性氧化物的是 (写化学式)。
【答案】(1) C Al Cl F
(2)
(3)
(4)
【解析】(1)根据分析可知①为C,⑤为Al, ⑦为Cl,⑧为F,故答案为:C;Al; Cl;F;
(2)②为O,③为Na组成的化合物可与人体呼出的水蒸气、二氧化碳反应生成氧气,常做供氧剂,故答案为:;
(3)
⑥为S元素,其原子结构示意图为;②为O元素,其原子结构示意图为,故答案为:;;
(4)①为C元素,氧化物有CO、CO2,其中CO2属于酸性氧化物,故答案为:CO2。
2.(23-24高一下·陕西安康·期末)根据所学习的元素周期表的相关知识,回答下列问题:
(1)在上面元素周期表中,全部是金属元素的区域为___________(填字母)。
A.I区 B.Ⅱ区 C.Ⅲ区 D.Ⅳ区
(2)写出a~h中,金属性最强的元素的原子结构示意图: 。
(3)已知某粒子的结构示意图为,当x=16,y=8时,该粒子为 (填“原子”“阳离子”或“阴离子”),该元素为周期表中的 (填字母)。
(4)d元素与c元素形成的化合物的化学式有 ,它们与CO2反应的化学方程式是 。
(5)f的最高价氧化物对应的水化物的化学式是 ,写出它与d的最高价氧化物对应的水化物溶液反应的离子方程式: 。
【答案】(1)B
(2)
(3) 阴离子 g
(4) Na2O,Na2O2 Na2O+CO=Na2CO3,2Na2O2+2CO=2Na2CO3+O2
(5) Al(OH)3 Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-
【解析】(1)在上面元素周期表中,全部是金属元素的区域为Ⅱ区,故答案为:B;
(2)同周期从左到右元素金属性越来越弱,同主族元素从上到下金属性越来越强, a~h中,金属性最强的元素为钠,其原子结构示意图为:,故答案为:;
(3)①当核内质子数为16,核外电子数为18,则该粒子为带负电荷的阴离子,故答案为:阴离子;
②该元素为周期表中的16号元素g,故答案为:g;
(4)①c为O,d为Na,则两种元素形成的化合物的化学式为Na2O,Na2O2,故答案为:Na2O,Na2O2;
②氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,化学方程式为:Na2O+CO2=Na2CO3;过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,故答案为:Na2O+CO2=Na2CO3,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(5)①f为Al,最高价氧化物对应的水化物的化学式是Al(OH)3,故答案为:Al(OH)3;
②d为Na,最高价氧化物对应的水化物溶液为NaOH溶液,故Al(OH)3和NaOH反应生成Na[Al(OH)4],故离子方程式为:Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-,故答案为:Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-。
考点五 碱金属
【例5-1】(23-24高一下·浙江·期中)关于碱金属元素,下列说法不正确的是
A.图乙为钾与水的反应,钾瞬间熔化,燃烧产生紫色火焰
B.钾比钠活泼,所以钾可以从氯化钠溶液中置换出钠
C.影响钠、钾与水反应快慢的主要因素是反应物本身的性质
D.根据钾与水的反应比钠与水的反应剧烈,可预测铷与水的反应更剧烈
【答案】B
【解析】A.金属性K大于Na,金属越活泼,与水反应越剧烈,钾的熔点低,剧烈燃烧,发出紫色火焰,故A正确;
B.钾会先与水反应,不能置换出钠,故B错误;
C.反应物本身的性质是决定反应速率的主要因素,故C正确;
D.除H以外,见金属元素从上到下,金属性逐渐增强,与水反应更剧烈,所以铷与水的反应更剧烈,故D正确;
故答案选B。
【例5-2】(2023高一·全国·专题练习)下列关于碱金属的叙述中,错误的是
A.单质具有强还原性 B.单质可从硫酸铜稀溶液中置换出铜
C.单质与水反应生成氢氧化物和氢气 D.在自然界中没有游离态
【答案】B
【解析】A.碱金属单质的原子最外层只有1个电子,都易失去电子,都具有强还原性,故A正确;
B.单质不能从硫酸铜稀溶液中置换出铜,单质先与溶液中的水反应生成氢气和碱,碱再与硫酸铜反应,故B错误;
C.碱金属性质活泼,碱金属单质与水反应都生成氢氧化物和氢气,故C正确;
D.碱金属性质活泼,在自然界中没有游离态,只有化合态,故D正确。
综上所述,答案为B。
【变式】
1.(2024·上海浦东)下列关于碱金属的叙述中,正确的是
A.碱金属单质的密度随原子序数的增大而增大
B.碱金属随着原子序数增大,与水反应越剧烈
C.碱金属的原子半径越大,越易失电子,其还原性越弱
D.碱金属单质的化学性质活泼,易从盐溶液中置换其它金属
【答案】B
【解析】A.碱金属单质的密度随原子序数的增大而增大,Na,K反常,故A错误;
B.碱金属随着原子序数增大,越易失电子,与水反应越剧烈,故B正确;
C.碱金属的原子半径越大,越易失电子,其还原性越强,故C错误;
D.Na,K性质活泼,先和水反应,而不是与盐溶液发生置换反应,故D错误;
故答案选B。
2.(22-23高一上·北京东城·期末)下列关于碱金属元素的说法中,不正确的是
A.原子核外最外层电子数都是1
B.单质与水反应的剧烈程度:K>Na
C.最高价氧化物对应水化物的碱性:LiOH <KOH
D.碱金属元素的单质在氧气中燃烧均生成过氧化物
【答案】D
【解析】A.碱金属元素位于ⅠA族,原子核外最外层电子数都是1,故A正确;
B.同主族元素从上到下,金属性增强,单质与水反应的剧烈程度:K>Na,故B正确;
C.同主族元素从上到下,金属性增强,最高价氧化物对应水化物的碱性:LiOH <KOH,故C正确;
D.金属Li在氧气中燃烧生成Li2O,故D错误;
选D。
3.(2024四川南充 )以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的是
①氢氧化物中碱性最强的是CsOH;
②单质熔点最高的是铯;
③与O2反应均可得到多种氧化物;
④它们的密度依次增大;
⑤其单质的还原性依次增强;
⑥它们对应离子的氧化性依次增强;
⑦单质与水反应的剧烈程度依次增加;
A.①⑤⑦ B.②⑥ C.②③④⑥ D.②③④
【答案】C
【解析】①同主族从上到下金属性增强,其最高价氧化物的水化物的碱性增强,即碱性最强的是CsOH,故①说法正确;②碱金属从上到下熔沸点降低,因此Cs的熔点最低,故②说法错误;③Li与氧气反应只生成Li2O,故③说法错误;④Li的密度小于煤油的密度,Li保存在石蜡油中,故④说法错误;⑤同主族从上到下金属性增强,即单质的还原性依次增强,故⑤说法正确;⑥单质还原性越强,其离子的氧化性越弱,即从上到下对应离子的氧化性依次减弱,故⑥说法错误;⑦金属性越强,与水反应越剧烈,因此从上到下其单质与水反应剧烈程度增强,故⑦说法正确;综上所述,选项C正确。
4.(2024广东肇庆 )下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的比较,错误的是
A.它们的原子半径随核电荷数的增加而增大
B.它们单质的密度随核电荷数的增加而增大
C.它们单质的还原性随核电荷数的增加而增强
D.它们最高价氧化物对应水化物的碱性随核电荷数的增加而增强
【答案】B
【解析】A.第一主族元素Li、Na、K、Rb、Cs的原子半径随核电荷数的增加而增大,A正确,不符合题意;
B.它们单质的密度随核电荷数的增加而增大,但Na的密度大于K,B错误,符合题意;
C.单质的还原性随核电荷数的增加而增强,C正确,不符合题意;
D.最高价氧化物对应水化物的碱性随核电荷数的增加而增强,D正确,不符合题意;
故选B。
考点六 卤素
【例6-1】(22-23高一下·上海浦东新·期中)下列卤素性质叙述中错误的是
A.的单质颜色逐渐变深 B.氯气易液化,碘单质易升华
C.的熔沸点依次增大 D.的还原性逐渐减弱
【答案】D
【解析】A.卤素单质Cl2、Br2、I2的颜色分别为黄绿色、红棕色、紫色,逐渐加深,A正确;
B.氯气常温下为气体,易液化,碘单质为固体,熔点与沸点相接近,易升华,B正确;
C.单质Cl2、Br2、I2均是分子晶体,相对分子质量越大熔沸点越高,所以的熔沸点依次增大,C正确;
D.同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱,单质的氧化性逐渐减弱,对应阴离子的还原性逐渐增强,所以的还原性逐渐增强,D错误;
答案选D。
【例6-2】(2023全国·课后作业)有关卤素的说法正确的是
A.卤素单质的颜色随相对分子质量的增大逐渐变淡
B.卤素单质的熔点随相对分子质量的增大而升高
C.卤素是典型的非金属元素,其单质只具有氧化性
D.卤素阴离子的半径比其相应的原子半径小
【答案】B
【解析】A.F2是浅黄绿色气体,Cl2是黄绿色气体,Br2是深红棕色液体,I2是紫黑色固体,可见:卤素单质的颜色随相对分子质量的增大逐渐变深,A错误;
B.卤素单质都是由分子构成的物质,分子间以分子间作用力结合。分子间作用力越大,克服分子间作用力使物质熔化、气化消耗的能量就越多,物质的熔沸点就越高。分子间作用力随物质的相对分子质量的增大而增大,故卤素单质的熔点随相对分子质量的增大而升高,B正确;
C.卤素是典型的非金属元素,其单质中只有F没有正化合价,F2只有氧化性;其余卤素单质中元素化合价0价介于最低-1价和最高+7价之间,因此既具有氧化性,也具有还原剂,C错误;
D.卤素阴离子是原子获得1个电子后形成的,由于核电荷数不变,核外电子数增多,电子受到的吸引力减弱,因此卤素离子的半径比其相应的原子半径大,D错误;
故合理选项是B。
【变式】
1(2023秋·上海静安·高一上海市市西中学校考期末)下列关于碘和溴的性质说法中,错误的是
A.溴在常温下呈液态,易挥发
B.碘在常温下为紫黑色的固体,易溶于水
C.溴可以溶于水,更易溶于四氯化碳等有机溶剂
D.碘在气体时为紫色,溶于水呈棕黄色,溶于四氯化碳呈紫色
【答案】B
【解析】A.溴单质在常温下为液体,容易挥发,A正确;
B.碘单质在常温下为紫黑色固体,难溶于水,B错误;
C.溴可溶于水,在四氯化碳等有机溶剂中溶解度更大,更易溶,C正确;
D.碘蒸汽为紫色,碘水为棕黄色,碘的四氯化碳溶液呈紫色,D正确;
故选B。
2.(2024云南 )随着卤素原子半径的增大,下列递变规律正确的是
A.单质的熔沸点逐渐降低 B.卤素离子的还原性逐渐增强
C.气态氢化物稳定性逐渐增强 D.与氢气反应越来越容易
【答案】B
【解析】A.随着卤素原子半径的增大,卤素单质的熔沸点逐渐升高,故A错误;
B.随着卤素原子半径的增大,卤素离子的还原性逐渐增强,故B正确;
C.随着卤素原子半径的增大,元素的非金属性逐渐减弱,简单气态氢化物的稳定性减弱,故C错误;
D.随着卤素原子半径的增大,元素的非金属性逐渐减弱,卤素单质与氢气反应越来越难,故D错误;
本题答案B。
3.(2024安徽芜湖 )关于卤素单质(X2)的下列叙述中正确的是
A.都能与氢气因剧烈化合而爆炸 B.都能与铁反应生成FeX3
C.都能与钠反应生成NaX D.都能与水反应生成氢卤酸HX和次卤酸HXO
【答案】C
【解析】A.碘单质与氢气的反应为可逆反应,不会剧烈反应,A错误;
B.Fe3+的氧化性大于I-,所以碘单质与Fe反应时生成FeI2,B错误;
C.钠的还原性很强,卤素单质都能和钠反应生成NaX,C正确;
D.F2与水反应生成HF和氧气,D错误;
答案选C。
4.(2024云南德宏 )关于卤素(用X表示)的下列叙述正确的是( )
A.卤素单质与水反应均可用X2+H2O=HXO+HX表示
B.HX都极易溶于水,它们的热稳定性随核电荷数增加而增强
C.卤素单质的颜色从F2→I2按相对分子质量增大而加深
D.X-的还原性依次为F-<Cl-<Br-<I-,因此相对分子质量小的卤素单质可将相对分子质量大的卤素从它的盐溶液里置换出来
【答案】C
【解析】A. F2的氧化性非常强,F2和水反应生成氟化氢和氧气,不符合“X2 + H2O = HXO+ HX”,A错误;
B.HX都极易溶于水,同主族从上到下,非金属性逐渐减弱,所以HX的热稳定性随着X的核电荷数的增加而减弱,B错误;
C. 卤素单质的颜色F2浅黄绿色、Cl2黄绿色、Br 2深红棕色、I2紫黑色,所以卤素单质的颜色由F2→I2逐渐变深,C正确;
D.卤素单质的氧化性由强到弱的顺序为F2>Cl2>Br2>I2,卤素离子的还原性为F-< Cl-< Br-< I-,但F2极易和水反应生成氟化氢和氧气,所以F2不能将Cl2、Br2、I2从它们的盐溶液里置换出来,D错误。
答案选C。
一、单选题(本题共16题,共44分,第1-10题,每题2分;第11-16题,每题4分。每题只有一个选项为正确答案)
1.(23-24高一上·广西南宁 )发现元素周期律并绘制元素周期表的科学家是
A.拉瓦锡 B.阿伏加德罗 C.道尔顿 D.门捷列夫
【答案】D
【解析】A.拉瓦锡首先通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的结论,A不合题意;
B.阿伏加德罗在化学上的主要贡献是提出了分子的概念,并创立了分子学说,B不合题意;
C.道尔顿在化学上的主要贡献是提出了原子学说,C不合题意;
D.门捷列夫在化学上的主要贡献是发现了元素周期律,并编制出元素周期表,D符合题意;
故答案为:D。
2.(22-23高一下·安徽马鞍山·阶段练习)下列各物质中,互为同素异形体的是
A.石墨、 B.、 C.、 D.、
【答案】A
【解析】A.石墨、是碳元素形成的不同单质,A正确;
B.两者为化合物,B错误;
C.两者为同种单质,C错误;
D.质子数相同,中子数不同的核素,互为同位素,D错误;
故选A。
3.(24-25高一上·广东深圳·开学考试)碳化硅是一种新型材料,与金刚石结构类似。下列有关分析正确的是
A.碳、硅原子核外电子数相同 B.碳、硅位于周期表同一周期
C.硅相对原子质量 D.碳化硅的硬度可能较高
【答案】D
【解析】A.碳的原子序数是6,硅的原子序数是14,原子中核外电子数=质子数=原子序数,所以两者核外电子数不同,选项A错误;
B.在元素周期表中同一横行的元素处于同一周期,碳、硅不在同一横行,不属于同一周期,选项B错误;
C.相对原子质量的单位是1,省略不写,不是“g”,选项C错误;
D.碳化硅与金刚石结构类似,金刚石的硬度大,所以可推出碳化硅的硬度可能较高,选项D正确;
故选D。
4.(2024新疆阿克苏·阶段练习)门捷列夫的元素周期表奠定了现代化学和物理学的理论基础,下列关于元素周期表的叙述中正确的是
A.周期表中有8个主族,8个副族
B.目前使用的元素周期表中,最长的周期含有32种元素。
C.短周期元素是指1-20号元素
D.原子的最外层电子数都等于该元素所在的族序数
【答案】B
【解析】A.元素周期表有18个纵行,含7个主族、8个副族、1个0族,故A错误;
B.一至七周期元素的种类数为2、8、8、18、18、32、32,最长的周期为第六周期,含有32种元素,故B正确;
C.短周期为一、二、三周期,短周期元素是指1-18号元素,故C错误;
D.元素原子的最外层电子数等于其所在主族的主族序数,0族最外层是2或8个、副族也不是相等的,故D错误;
故选:B。
5.(22-23高一下·河南信阳·开学考试)下列说法正确的是
A.石墨烯、金刚石和C60互为同素异形体
B.16O2与18O2互为同位素
C.234U、235U、238U是同一种核素
D.HD、HT、H2中含有的电子数不同
【答案】A
【解析】A.同素异形体指由同种元素组成的不同单质,石墨烯、金刚石和C60都是由C元素组成的不同单质,三者互为同素异形体,A正确;
B.同位素是具有相同质子数,不同中子数的同一元素的不同核素,16O2和18O2属于单质,两者不是互为同位素,B错误;
C.234U、235U、238U是质子数相同,中子数不同的不同核数,C错误;
D.H、D、T互为同位素,核外电子数相同,因此HD、HT、H2含有的电子数相同,D错误;
故答案为:A。
6(23-24高一上·浙江温州·期末)日本福岛核事故向环境中排放的放射性物质中含有和。下列有关和的说法中正确的是
A.和属于两种元素 B.和互称为同位素
C.和是同一种核素 D.和互称为同素异形体
【答案】B
【解析】A.和质子数相等,属于同一种元素,故A错误;
B.和质子数相等、中子数不同,互称为同位素,故B正确;
C.和中子数不相等,是两种不同的核素,故C错误;
D.和是质子数相等、中子数不同的原子,互称为同位素,故D错误;
选B。
7.(23-24高一上·江苏连云港·期中)有和两种元素的简单离子,若它们电子层结构相同,则下列关系正确的是
A. B. C.核电荷数Y=X D.核电荷数Y>X
【答案】B
【解析】、两种元素的离子的电子层结构相同,即二者的核外电子数相等,则满足:a-n=b+m,故A错误,B正确;根据题目可知两种简单离子的电子层结构相同,则原子序数X>Y,核电荷数=原子序数,即核电荷数X>Y,故C、D错误;
故选B。
8.(23-24高一下·河南南阳·阶段练习)如果为ⅡA族中某元素的原子序数,则原子序数为的元素位于
①Ⅲ族 ②ⅣA族 ③ⅠA族 ④ⅢB族
A.①④ B.①② C.①③ D.②③
【答案】A
【解析】元素周期表中,在第2、3周期中,若为ⅡA族中某元素的原子序数,则原子序数为的元素位于ⅢA族,从第4周期往后,若为ⅡA族中某元素的原子序数,则原子序数为的元素位于ⅢB族;
故选A。
9.(23-24高一下·河南南阳·阶段练习)下列说法正确的是
A.原子最外层电子数大于3(小于8)的元素一定是非金属元素
B.某元素的离子的最外层与次外层电子数相同,该元素一定位于第3周期
C.第3周期元素的主族序数等于它们的最高正化合价
D.最外层电子数相同的元素的性质一定相似
【答案】C
【解析】A.由元素周期表的分区知,ⅣA、ⅤA、ⅥA族既包含金属元素又包含非金属元素,A错误;
B.某元素离子的最外层和次外层电子数相同,可能是,若为阴离子,则为第3周期元素,若为阳离子,则为第4周期元素,B错误;
C.第3周期元素的主族序数等于它们最外层电子数,等于最高正化合价,C正确;
D.最外层电子数相同的元素,如和,不在同一主族,元素性质没有相似性,D错误;
故选C。
10.(23-24高一下·山东·阶段练习)已知钋的原子序数是84,是一种放射性元素。试推算与钋处于同一主族的上一周期的元素在元素周期表中的位置及其原子序数是
A.第六周期、第IVA族 50 B.第五周期、第IVA族 52
C.第六周期、第IVA族 54 D.第五周期、第IVA族 56
【答案】B
【解析】稀有气体元素Xe、Rn的原子序数分别为54、86,,所以84号元素钋位于第六周期。,即84号元素钋位于86号元素左侧第二格,即第IVA族,则与钋处于同一主族的上一周期元素位于第五周期第IVA族。元素Xe(54号元素)亦位于第五周期,同周期0族与第IVA族元素的原子序数之差为2,因此该元素原子序数为52,选B。
11.(24-25高一上·新疆·开学考试)氟化钠是某些牙膏的添加剂,结合下列钠、氟元素的相关信息,判断下列说法中正确的是
A.钠原子的中子数为11
B.氟元素的相对原子质量为19.00g
C.钠元素与氟元素形成化合物的化学式是NaF
D.在元素周期表中,钠元素和氟元素位于同一周期
【答案】C
【解析】A.在元素周期表中,元素名称左上角的数字表示原子序数,原子序数=质子数,故钠原子 的质子数为11,不是中子数,故A错误;
B.在元素周期表中,元素名称下方的数字表示相对原子质量,故氟元素的相对原子质量为19.00,相对原子质量单位是“1”,不是“g”,故B错误;
C.钠原子的最外层电子数为1,在化学反应中,容易失去最外层1个电子,从而带上1个单位的正电荷,氟原子的最外层电子数为7,在化学反应中,容易得到1个电子,从而带上1个单位的负电荷,所以氟化钠的化学式为NaF,故C正确;
D.钠原子核外有3个电子层,钠元素位于第三周期,氟原子核外有2个电子层,氟元素位于第二周期,故D错误;
故答案选C。
12.(24-25高一上·广西柳州·开学考试)元素周期表是学习和研究化学的重要工具,如图是元素周期表的一部分,下列说法不正确的是
A.X元素的原子序数为16 B.磷元素与氯元素属于同一周期
C.氯元素的原子质量为35.45 D.X元素与氧元素的化学性质相似
【答案】C
【解析】A.X元素为S元素,原子序数为16,A正确;
B.P元素和Cl元素均位于第三周期,属于同一周期,B正确;
C.Cl元素的相对原子质量为35.45,C错误;
D.O元素与S元素位于同一主族,化学性质相似,D正确;
故答案选C。
13.(23-24高一上·河北衡水·阶段练习)下图是元素周期表的一部分(数字为原子序数),其中x为35的是
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.16号元素位于第三周期第VIA族,x位于第四周期0族,A不符合题意;
B.26号元素位于第四周期第VIII族,x位于第五周期第VIII族,B不符合题意;
C.74号元素位于第六周期VIB族,x位于第五周期VIIB族,C不符合题意;
D.18号元素位于第三周期0族,x位于第四周期第ⅤⅡA族,D符合题意;
故答案为:D。
14.(23-24高一下·安徽淮北·阶段练习)下列关于金属铯的有关叙述中正确的是
A.与水反应比钠更剧烈,生成比更强的碱
B.金属铯可以从溶液中将金属铜置换出来
C.在空气中燃烧时,只生成化学式为的氧化物
D.Cs略带金色,其熔、沸点比金属钠高
【答案】A
【解析】A.铯为与钠的下方,活泼性强于钠,所以与水反应比钠更剧烈,生成比NaOH更强的碱,故A正确;
B.金属铯活泼性强于钠,与盐溶液反应先与水反应,所以金属铯可以从CuSO4的溶液中不能将金属铜置换出来,故B错误;
C.Cs在空气中燃烧时,可以生成氧化铯、过氧化铯等氧化物,故C错误;
D.碱金属从上到下单质熔点依次减弱,铯熔点低于钠,故D错误;
故选:A。
15.(23-24高一下·重庆·阶段练习)关于碱金属元素与卤族元素,下列叙述正确的是
A.碱金属与卤族元素单质的密度均随核电荷数的增大而增大
B.碱金属与卤族元素单质的熔沸点均随核电荷数的增大而升高
C.碱金属与卤族元素原子的半径大小均随核电荷数的增大而增大
D.碱金属元素最高价氧化物对应水化物的碱性及卤族元素最高价氧化物对应水化物的酸性均随核电荷数的增大而增强
【答案】C
【解析】A.碱金属中Na的密度比K大,故A错误;
B.卤族元素单质的状态从气态到液态再到固态,熔沸点从上到下逐渐增大;而碱金属熔沸点均随核电荷数的增加而降低,故B错误;
C.随着核电荷数的增大,碱金属元素和卤素的原子的核外电子层数越多,则原子半径都逐渐增大,故C正确;
D.碱金属元素从上到下,金属性逐渐增强,最高价氧化物对应的水化物的碱性从上到下逐渐增强;而卤素元素从上到下,非金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应的水化物的酸性也减弱(F没有正价),故D错误;
故选C。
16.(23-24高一上·江西上饶·阶段练习)氯化碘与卤素单质化学性质相似,其制备原理为。设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.该反应中,氧化产物和还原产物的质量之比为1:1
B.该反应中,21.4gKIO3完全反应时转移电子数为
C.盐酸中含HCl分子数为
D.ICl与NaOH溶液反应的化学方程式为
【答案】D
【解析】A.有4molI从0价被氧化到+1价为氧化产物,1molI从+5被环还原到+1价为还原产物,氧化产物和还原产物之比为4:1,故A错误;
B.21.4gKIO3物质的量为完全反应时转移的电子数为0.1×4NA=0.4 NA,故B错误
C.HCl为强酸,溶液中不含HCl分子,故C错误;
D.ICl中I显出+1价,Cl显出-1价,ICl与NaOH溶液反应的化学方程式为,故D正确;
故选D。
二、非选择题(本大题共4小题,共56分)
17.(22-23高一下·山东泰安·阶段练习)回答下列问题
(1)互为同位素的两种不同核素不可能具有相同的___________。(填字母)
A.电子数 B.质子数 C.化学性质 D.质量数
(2)下列各组中的两种微粒,互为同位素的是 ,互为同素异形体的是 。(填字母)
a.1H216O和2H218Ob.D2和T2c.X和Yd.16O2和18O3e.M和M
(3)氢的同位素1H、2H、3H与氧的同位素16O、17O、18O相互结合为水,可得水分子的种数为 ;可得相对分子质量不同的水分子有 种。
(4)据报道,科学家发现了一种新的粒子,这种粒子是由3个1H原子核和2个电子构成的。则这种粒子是 。(填字母)
a.氢的一种新同位素
b.核电荷数为3的一种新元素
c.H2的一种同素异形体
d.比一个1H2多一个氢核的离子
【答案】(1)D
(2) e d
(3) 18 7
(4)d
【解析】(1)A.质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素,原子的核外电子数等于原子的质子数,互为同位素的两种不同核素的电子数相同,A项不选;
B.互为同位素的两种不同核素的质子数相同,B项不选;
C.互为同位素的两种不同核素的核外电子排布相同,最外层电子数相同,化学性质相似,C项不选;
D.互为同位素的两种不同核素质子数相同,中子数不同,则质量数不同,D项选;
答案选D。
(2)a.1H216O和2H218O是两种不同的水分子;
b.D2和T2是两种不同的氢分子;
c.X的质子数为19、中子数为40-19=21,Y的质子数为20、中子数为40-20=20,X和Y是两种不同的核素;
d.16O2和18O3是O元素形成的两种不同的单质,两者互为同素异形体;
e.M和M是质子数都为52,中子数依次为74、76的M元素的两种核素,两者互为同位素;
则互为同位素的是e;互为同素异形体的是d。
(3)1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,由1H、2H、3H与16O、17O、18O结合成的水分子中2个氢原子可能为2个1H、2个2H、2个3H、1个1H和1个2H、1个1H和1个3H、1个2H和1个3H,共6种,与3种不同的氧原子结合成的水分子共6×3=18种;这些水分子中相对分子质量最小的水分子为1H216O(相对分子质量为18)、相对分子质量最大的水分子为3H218O(相对分子质量为24),所得水分子的相对分子质量有18、19、20、21、22、23、24,共7种;答案为:18;7。
(4)科学家发现了一种新的粒子,这种粒子是由3个1H原子核和2个电子构成的,该粒子可以表示为;
a.同位素是质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子的互称,该粒子不是原子,不是氢的一种新同位素,a项不选;
b.该粒子不是一种新元素,b项不选;
c.同素异形体是同一元素形成的不同单质的互称,该粒子带1个单位的正电荷,不是单质,不是H2的同素异形体,c项不选;
d.该粒子与1H2比,都有2个电子,比1H2多一个氢核,d项选;
答案选d。
18.(23-24高一上·北京顺义·期末)几种主族元素在周期表中的位置如下:
根据上表回答下列问题(用化学用语作答):
(1)②元素最简氢化物的电子式为 。
(2)②③④⑤四种元素原子半径最大的是 (用元素符号表示)。
(3)④单质与水反应的化学方程式为 。
(4)⑦单质和水反应的离子方程式为 。
(5)④⑤⑧三种元素最高价氧化物对应水化物的碱性最强的是 (填化学式),
(6)非金属性⑦强于⑨,从原子结构的角度解释其原因: 。
【答案】(1)
(2)Na
(3)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
(4)Cl2+H2OH++Cl-+HClO
(5)KOH
(6)Br和Cl在同一主族,最外层电子数相同;电子层数:Br>Cl,原子半径:Br>Cl,原子核对电子的引力:Br<Cl,非金属性:Br<Cl
【解析】(1)
②为C元素,其最简氢化物为CH4,是共价化合物,其电子式为;
(2)同一主族从上到下,原子半径逐渐增大;同一周期从左到右,原子半径逐渐减小,则②③④⑤四种元素原子半径最大的是②,即Na元素;
(3)Na单质与水反应生成NaOH和H2,化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
(4)Cl2和水反应生成HCl和HClO,离子方程式为Cl2+H2OH++Cl-+HClO;
(5)元素的金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性:K>Na>Al,则三种元素最高价氧化物对应水化物的碱性最强的是KOH;
(6)Br和Cl在同一主族,最外层电子数相同;电子层数:Br>Cl,原子半径:Br>Cl,原子核对电子的引力:Br<Cl,非金属性:Br<Cl。
19.(23-24高一下·福建泉州·阶段练习)元素周期表是学习和研究化学科学的主要工具。下表是元素周期表的一部分,按要求作答。
族周期
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
2
Li
a
O
3
b
Al
Si
P
S
Cl
4
K
Ca
(1)元素a是 (写出元素名称),位于周期表中第 周期 族,原子结构示意图为 。
(2)元素b属于 (填“金属”或“非金属”)元素,它的最高化合价是 。
(3)地壳中含量最多的金属元素是 。
(4)O与S中,原子半径较大的是 ,Cl-和K+中,离子半径较大的是 。
(5)与中,热稳定性较弱的是 。
(6)与中,酸性较弱的是 。
(7)LiOH、和KOH中,碱性最强的是 ,呈两性的是 。
(8)元素Ca和Cl形成化合物的化学式是 。
【答案】(1) 碳元素 二 IVA
(2) 金属 +2
(3)Al元素(铝元素)
(4) S Cl-
(5)SiH4
(6)H3PO4
(7) KOH Al(OH)3
(8)CaCl2
【解析】(1)
a处于第2周期IVA族,是碳元素;C为第6号元素,核外电子数为6,原子结构示意图为;
(2)b处于第3周期IIA族,是Mg元素;是金属元素,它的最高化合价是+2价;
(3)地壳中含量最多的金属元素是Al;
(4)O与S中,原子半径较大的是S,同主族原子半径从上到下逐渐增大;Cl-和K+中,离子半径较大的是Cl-,核外电子排布完全相同,核电荷数大的离子半径越小;
(5)同主族从上至下元素非金属性减弱,非金属性越强对应的氢化物热稳定性越强,与中,热稳定性较弱的是;
(6)同周期从左至右元素非金属性增强,非金属性越强最高价含氧酸酸性越强,酸性<;
(7)金属性越强,对应的碱的碱性越强,碱性KOH>LiOH>,碱性最强的是KOH;既能与酸反应也能与碱反应呈两性;
(8)元素Ca和Cl形成化合物的化学式是:CaCl2。
20.(23-24高一上·四川成都·期中)回答下列问题
(1)标准状况下,8 gCH4与 LH2S气体含有相同的氢原子数。
(2)19 g某二价金属的氯化物RCl2中含有0.4 mol的Cl-,则R的相对原子质量为 。
(3)如图是“康师傅”牌饮用矿泉水的标签的部分内容。请认真阅读标签内容,计算:
康师傅饮用矿物质水
净含量:350 mL
配料表:纯净水硫酸镁氯化钾
保质期:12个月
主要成分:
钾离子(K+):1.0-27.3 mg/L
镁离子(Mg2+):0.1-4.8mg/L
氯离子(Cl-):10-27.3 mg/L
硫酸根离子():0.4-19.2 mg/L
①镁离子的物质的量浓度的最大值是 。
②一瓶合格的这种矿泉水中硫酸根离子的物质的量不能超过 mol。
(4)V LFe2(SO4)3溶液中含Fe3+ m g,则溶液中的物质的量浓度为 mol/L。
(5)下表列出了①~⑨九种元素在周期表中的位置:
请按要求回答下列问题。
(a)元素③在周期表中所处位置 。
(b)元素⑧的原子结构示意图是 。
(c)③元素形成的简单阴离子的电子式为 。
【答案】(1)22.4
(2)24
(3) 2.0×10-4 mol/L 7.0×10-5 mol
(4)
(5) 第二周期第ⅤA族
【解析】(1)8 gCH4的物质的量是n(CH4)==0.5 mol,由于在1个CH4分子中含有4个H原子,则在0.5 mol CH4中含有H原子的物质的量是n(H)=4n(CH4)=4×0.5 mol=2 mol,若H2S中含有的H原子与甲烷相同,原因在1个H2S分子中含有2个H原子,则H2S的物质的量是1 mol,其在标准状况下的体积V(H2S)=1 mol×22.4 L/mol=22.4 L;
(2)在1个RCl2中含有2个Cl-,因此若19 g某二价金属的氯化物RCl2中含有0.4 mol的Cl-,则RCl2的物质的量是0.2 mol,其摩尔质量M==95 g/mol,RCl2的式量是95,由于Cl原子的相对原子质量是35.5 ,所以R的相对原子质量是95-2×35.5=24;
(3)①根据标签可知在350 mL水中含有的Mg2+的浓度是0.1-4.8 mg/L,则Mg2+的物质的量浓度最大值为c(Mg2+)==2.0×10-4 mol/L;
②根据标签可知在350 mL水中含有的的浓度是0.4-19.2 mg/L,则在该溶液中含有的的物质的量最大值是n()==7.0×10-5 mol;
(4)Fe2(SO4)3在溶液中的电离方程式为:Fe2(SO4)3=2Fe3++3,所以根据其电离方程式可知:c()=c(Fe3+),V LFe2(SO4)3溶液中含有Fe3+的质量是 mg,其物质的量浓度是c(Fe3+)=mol/L,则的浓度为:c()=c(Fe3+)=×mol/L= mol/L;
(5)③是N元素,在元素周期表中位于第二周期第ⅤA族;
⑧是S元素,原子核外电子排布是2、8、6,所以S原子结构示意图为:;
③是N元素,原子核外电子排布是2、5,N原子最外层有5个电子,原子半径半径小,要获得3个电子,才能达到最外层8个电子的稳定结构,形成N3-,故其简单阴离子是N3-,N3-的电子式为:。
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