内容正文:
必刷题十 原子结构与元素周期表
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构成原子或离子微粒间的数量关系
1.ROn-3 中共有x 个电子,R原子的质量数为 A,则a克
ROn-3 中含有质子的物质的量为 ( )
A. aA+48
(x-n)mol B. aA+48
(x-24-n)mol
C.(x-n)mol D. aA+48
(x+n)mol
2.1mg锎(25298Cf)每秒种能释放2.34×109 个中子,其在医
学上常被用作治疗恶性肿瘤的中子源。下列有关说法
错误的是 ( )
A.锎位于元素周期表第七周期
B.1mg锎(25298Cf)中含有2.34×109 个中子
C.25298Cf原子中,质子数和核外电子数均98
D.25298Cf的中子数与质子数之差为56
3.下列有关放射性核素氚(31H)的表述不正确的是 ( )
A.31H原子核外电子数为1
B.31H原子核内中子数为3
C.31H2 与 H2 化学性质基本相同
D.31H2O具有放射性
核外电子排布规律及其应用
4.W粒子的结构示意图如图所示,下列关于它的
说法不正确的是 ( )
A.y=2
B.若x=18,则z=8
C.若x=14,则其氢化物的化学式为 H2W
D.若x=17,则其最高价氧化物的化学式为 W2O7
类型一
10电子、18电子
微粒
【例1】 A+、B-、C、D四种
微粒中均含有氢原子,且
电子总数均为18。已知
溶液中的A+和B-在一定
条件下相互反应可转化为
C和D。则C、D分别为
( )
A.NH3 和 H2O
B.PH+4 和 HS-
C.NH+4 和OH-
D.PH3 和 H2S
【解析】 A+、B+、C、D四
种微粒中均含有氢原子,
且电 子 总 数 均 为18个,
NH3、H2O、NH+4 、OH-均
为 10 电 子 微 粒,PH+4 、
HS-是离子不是分子。
【答案】 D
【方法指导】 巧记10电子、
18电子微粒
1.10电子微粒
2.18电子微粒
—43—
元素周期表的应用
5.下列有关碱金属元素的性质判断正确的是 ( )
A.Rb与 H2O反应最剧烈
B.K比Na活泼,故K可以从NaCl溶液中置换出Na
C.碱金属的阳离子没有还原性,所以有强氧化性
D.从Li到Cs都易失去最外层1个电子,且失电子能力
逐渐增强
6.A、B、C均为短周期元素,它们在周期表中的位置如图
所示。已知 B、C两元素在周期表中族序数之和是 A
元素族序数的2倍;B、C元素的原子序数之和是A元素
原子序数的4倍,则A、B、C所在的一组元素是 ( )
A.Be、Na、Al B.O、P、Cl C.C、Al、P D.B、Mg、Si
7.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
8.已知常温下,浓盐酸与高锰酸钾反应可以生成氯气。如
图甲、乙、丙三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、润湿的
淀粉-KI试纸、润湿的品红试纸,下列说法正确的是
( )
A.该实验通过现象可以证明氧化性:Cl2>Br2>I2
B.沾有品红溶液的试纸会褪色,若再对丙微热则恢复
红色
C.甲的现象也可以证明Br-的还原性强于Cl-
D.F2 与NaBr溶液反应的实质与Cl2 与NaBr溶液反应
类似
类型二 元素周期表的应用
【例2】 下图所示各为元素
周期表中的一部分,表中
数字是原子序数,其中 X
为35的是 ( )
【解析】 Br元 素 的 左 邻
元素为原子序数为34的
Se元素,Se元素的上邻元
素为原子序 数 为16的S
元素,下邻元素为原子序
数为52的Te元素,故 A
正确;由 分 析 可 知,Br元
素的上邻元素为原子序数
为17的Cl元素,Cl元素
的左邻元素的原子序数为
16,右邻元素的原子序数
为18,故B错 误;由 分 析
可知,Br元素的下邻元素
为原子序数为53的I元
素,I元素的左邻元素的原
子序数为52,右邻元素的
原子 序 数 为54,故 C 错
误;由 分 析 可 知,Br元 素
的下邻元素为原子序数为
53的I元素,故D错误。
【答案】 A
—53—
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9.下表为元素周期表的一部分,针对表中①~⑧元素,回
答下列问题。
(1)写出⑧的原子结构示意图 。
(2)③元素在周期表中的位置是第二周期第 族。
(3)写出②的最高价氧化物的电子式 。
(4)⑤和⑥两种元素的最高价氧化物对应水化物中碱性
较强的是 (填化学式)。
(5)⑤的单质在③中燃烧,产物所含化学键的类型
。
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10.(2024·北京卷)我国科研人员利用激光操控方法,从
Ca原子束流中直接俘获41Ca原子,实现了对同位素
41Ca的灵敏检测。41Ca的半衰期(放射性元素的原子核
有半数发生衰变所需的时间)长达10万年,是14C的17
倍,可应用于地球科学与考古学。下列说法正确的是
( )
20 Ca
钙
4s2
40.08
A.41Ca的原子核内有21个中子
B.41Ca的半衰期长,说明41Ca难以失去电子
C.41Ca衰变一半所需的时间小于14C衰变一半所需的
时间
D.从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子的过程属于化
学变化
【方法指导】 元素周期表中
元素原子序数的序差规律
(1)同周期ⅡA族与ⅢA族
元素的原子序数之差有以下
三种情况:第2、3周期(短周
期)相差1,第4、5周期相差
11,第6、7周期相差25.
(2)相邻周期,同一主族元素
的原子序数可能相差2、8、18、
32.若A、B是同主族相邻周期
元素,A、B所在周期分别有m
和n种元素。如图:
yA m 种元素
yB n种元素
当A、B在ⅠA或ⅡA族时,
y=x+m。A、B在ⅢA~0
族时,y=x+n.
学习笔记
—63—
续燃烧,故不可用泡沫灭火剂,D错误。
6.C 铝和 NaOH 溶液反应,生成偏铝酸钠和氢
气,其离子方程式为2Al+2OH-+2H2O
2AlO-2 +3H2↑,故A错误;铝制品在空气中有
很强的抗腐蚀性,主要是其表面形成致密的氧
化膜,而铝是较活泼的金属,其 化 学 性 质 不 稳
定,故B错误;无论是铝还是其氧化物都能与酸
或碱反应,故C正确;打磨后的铝箔在酒精灯上
灼烧表面生成 Al2O3,高熔点的 Al2O3 兜住了
熔融的液态铝,不会滴落,故D错误。
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7.解析:硫铁矿(主要成分为FeS2、SiO2、Al2O3)为
原料,硫铁矿在空气中煅烧生成氧化铁和二氧
化硫,再加入稀硫酸反应,氧化铁、氧化铝和硫
酸反应,而二氧化硅不与硫酸反应,过滤,得到
滤渣1为二氧化硅,向溶液中加入FeS2 还原铁
离子生成硫单质,再加入足量氢氧化钠溶液除
铝,过滤,向沉淀中加入稀硫酸溶解,再加入铁
粉还原铁离子,再加入碳酸氢铵反应生成碳酸
亚铁,过滤,向碳酸亚铁中加入柠檬酸反应一系
列操作生成柠檬酸亚铁晶体,以此来解析;
(1)FeS2“焙烧”生成氧化铁和二氧化硫,FeS2 发
生 反 应 的 化 学 方 程 式:4FeS2 +11O2
焙烧
2Fe2O3+8SO2,Fe的 化 合 价 由+2价 升 高 为
+3价,而硫的化合价由-1价升高为+4价,所
以氧化产物为Fe2O3 和SO2;
(2)“滤渣1"的主要成分为SiO2,二氧化硅与氢
氟酸反应生成四氟化硅和水,反应的化学方程
式为:SiO2+4HFSiF4↑+2H2O;
(3)加入FeS2“还原”时,可将Fe3+ 还原Fe2+ 同
时生成S,则发生反应的离子方程式:FeS2+
2Fe3+3Fe2++2S;
(4)“沉铁”时反应物是碳酸氢根离子、亚铁离
子,生成物是碳酸亚铁,根据原子守恒可知还有
水和 二 氧 化 碳 生 成,反 应 的 离 子 方 程 式 为:
2HCO-3 +Fe2+FeCO3↓+CO2↑+H2O,
生成的气体为二氧化碳,电子式为:O
‥
‥
︰︰C︰
︰O
‥
‥
;由于铵盐受热易分解,该反应需控制温度
在35℃以 下 的 原 因 是 防 止 NH4HCO3 受 热
分解;
(5)判断沉淀是否洗净的方法:取最后一次洗涤
的滤液,检测滤液中是否存在未洗涤干净的杂
质,首先要弄清沉淀上的杂质是什么,然后再去
检测 里 面 的 离 子,本 题 中 FeCO3 的 制 备 是 用
NH4HCO3 溶液和FeSO4 溶液的反应,因而沉
淀表面可能会有(NH4)2SO4 杂质,因而应该检
验最后一次洗涤滤液中是否含有SO2-4 ,即该题
便转化成SO2-4 的检验.具体操作为:取最后一
次的洗涤滤液1~2mL于试管中,向其中滴加
用盐酸酸化的BaCl2 溶液,若无白色沉淀产生,
则表明已洗涤干净。
答案:(1)Fe2O3 和SO2
(2)SiO2+4HFSiF4↑+2H2O
(3)FeS2+2Fe3+3Fe2++2S
(4)2HCO-3 +Fe2+FeCO3↓+CO2↑+H2O
O
‥
‥
︰︰C︰︰O
‥
‥
防止NH4HCO3 受热分解
(5)取最后一次的洗涤滤液1~2mL于试管中,
向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2 溶液,若无白
色沉淀产生,则表明已洗涤干净
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8.B
必刷题十 原子结构与元素周期表
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1.A ROn-3 中共有x 个电子,R原子的质量数为
A,该微粒的质子数为(x-n),a克ROn-3 物质
的 量 为 n=mM =
ag
(A+48)g·mol-1
= aA+48
mol,则a克 ROn-3 中 含 有 质 子 的 物 质 的 量 为
a
A+48mol×
(x-n)= aA+48
(x-n)mol,故 A
正确。
2.B 第六周期最后一个元素氡原子序数为86,Cf
的质子数为98,原子结构中有7个电子层,则位
于元素周期表中的第七周期,故 A正确;1mg
锎含中子: 1×10
-3g
252g·mol-1
×(252-98)×6.02×
1023mol=3.67×1020,故B错误;Cf原子中质
子数等于电子数为98,故C正确;质子数为98,
质量数为252,中子数=质量数-质子数,中子
数与质子数之差为154-98=56,故D正确。
3.B 放射性核素31H,质量数是3,质子数是1,质
子数等于核外电子数,所以核外电子数等于1,
故A正确;放射性核素31H,质量数是3,质子数
是1,所以中子数等于3-1=2,故B错误;31H2
与H2 的相对分子质量不同,二者的沸点不同,
但二者同属于氢气,化学性质基本相同,故C正
确;31H是放射性核 素,所 以3H2O 也 具 有 放 射
性,故D正确。
4.C 若该粒子结构示意图有三个电子层,故y只
能为2,A正确;若x=18,为稀有气体元素氩,
则最外层电子数只能为8,B正确;若x=14,为
硅元素,其氢化物为SiH4,C错误;若x=17,为
氯元素,最高正价为+7,D正确。
5.D Fr的金属性最强,与 H2O反应最剧烈,A
错误;K比Na活泼,与水剧烈反应,不能置换出
NaCl溶液中的Na,B错误;碱金属的阳离子具
有一定的氧化性,但不强,C错误;从Li到Cs,
原子半径逐渐增大,原子核对外层电子的引力
逐渐减小,失电子能力增强,D正确。
6.B 根据图可知:设A元素的原子序数为x,则
B的原子序数为x+8-1,C的原子序数为x+
8+1,因为B、C元素的原子序数之和是A元素
原子序数的4倍,则有x+8-1+x+8+1=
4x,解得x=8,所以A为O,B、C两元素在周期
—07—
表中族序数之和是A元素族序数的2倍,则B
为P,C为Cl,故B符合题意;故答案:B。
7.B 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。
8.C 该实验现象不能证明氧化性Br2>I2,因为
过量的Cl2 和 KI反应也能置换出I2,A错误;
Cl2 使润湿的品红试纸褪色主要是因为次氯酸
的强氧化性漂白品红,生成稳定的无色物质,加
热不会恢复原色,B错误;甲中发生的 反 应 是
Cl2+2Br-Br2+2Cl-,利用还原剂的还原
性强于还原产物,也可以证明Br- 的还原性强
于Cl-,C正确;F2 通入 NaBr溶液中,F2 优先
与水反 应;Cl2 通 入 NaBr溶 液 中,Cl2 优 先 与
NaBr反应,二者反应实质不同,D错误。
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9.解析:根据元素周期表①为氢元素,②为碳元
素,③为氧元素,④为氟元素,⑤为钠元素,⑥为
铝元素,⑦为硫元素,⑧为氯元素。
(1)⑧为氯元素,原子结构示意图为 ;
(2)③为氧元素,在周期表中的位置是第二周期
第ⅥA族;
(3)②为碳元素,最高价氧化物为CO2,电子式
为:O
‥
‥
︰︰C︰︰O
‥
‥
;
(4)⑤为钠元素,⑥为铝元素,最高价氧化物对
应水化物分别为NaOH(强碱)和Al(OH)3(有
两性),碱性较强的是NaOH;
(5)③为氧元素,⑤为钠元素,钠单质在氧气中
燃烧,产物为过氧化钠,产物中所含化学键的类
型为离子键和共价键。
答案:(1) (2)ⅥA
(3)O
‥
‥
︰︰C︰︰O
‥
‥
(4)NaOH
(5)离子键和共价键
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10.A 41Ca的质量数为41,质子数为20,所以中
子数为41-20=21,A正确;41Ca的半衰期长
短与得失电子能力没有关系,B错误;根据题
意41Ca衰变一半所需的时间要大于14C衰变半
所需的时间,C错误;从Ca原子束流中直接俘
获41Ca原子的过程没有新物质产生,不属于化
学变化,D错误;本题选A。
必刷题十一 元素周期律
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1.D 短周期元素X、Z形成的最低价离子为X2-、
Z-,Y+和Z-具有相同的电子层结构,则X、Y、
Z三种元素分别处于第ⅥA、ⅠA、ⅦA族。又
知X和Y处于同一周期,Y+ 和Z- 具有相同的
电子层结构,从而推知X、Y、Z分别为S、Na和
F。原子最外层电子数:F>S>Na,A错误;Na
单质为金属,S、F2 为非金属单质,S为固体,F2
为气体,显然沸点:Na>S>F2,B错误;具有相
同电子层结构的离子,元素的原子序数越大,原
子半径越小,Na+、F- 具有相同的电子层结构,
则离子半径:F->Na+,S2-多一个电子层,所以
S2-半径最大,C错误;三种元素的原子序数关
系为S>Na>F,D正确。
2.B 根据题意可推出X是Na;Na与R同周期,
且R的主要化合价是+3价,则R是 Al;Y和
M主要化合价均有-2价,根据原子半径可知
Y是S,M 是 O;Z主要化合价有+5价和-3
价,原子半径介于O与S之间,则Z是N。核外
电子排布相同时,离子半径随原子序数的增大
而减小,则离子半径:Al3+<Na+<O2-,A项正
确;Y与 M 组成的化合物是SO2 或SO3,会造
成酸雨,造成光化学烟雾的原因之一是氮氧化
物,B项错误;将少量SO2 通入Ca(OH)2 溶液
中有白色沉淀CaSO3 产生,C项正确;Z的单质
是N2,是空气的主要成分之一,D项正确。
3.A Zn和Fe均不能与冷水发生剧烈反应,Cr
的金属性在Zn和Fe之间,由此可知Cr也不
能,故A错误;Zn(OH)2 碱性比 NaOH 弱,而
Cr(OH)3 的碱性比Zn(OH)2 弱,则Cr(OH)3
的碱性比NaOH的弱,故B正确;Al的金属性
比Zn强,因此也比Cr强,高温条件下,Cr2O3
能与Al反应置换出Cr,故C正确;Fe能与稀盐
酸反应,Cr金属性比Fe强,也能与稀盐酸反应,
故D正确。
4.D Y、Z分别为O、N元素,由于非金属性O>
N,则其简单气态氢化物稳定性:H2O>NH3,即
Y>Z,A错误;M、Q、R分别为Cl、Na、Ca元素,
则其 简 单 离 子 分 别 为 Cl-、Na+、Ca2+,其 中
Cl-、Ca2+的电子层结构相同,则有半径:r(Cl-)
>r(Ca2+),Na+ 核外只有2个电子层,其半径
最小,则简单离子半径:M>R>Q,B错误;X、
Y、Z分别为 H、O、N三种元素,可形成共价化
合物 HNO3、HNO2 等,也 可 形 成 离 子 化 合 物
NH4NO3、NH4NO2 等,C 错 误;Q、R 分 别 为
Na、Ca两元素,则其最高价氧化物对应水化物
分别为NaOH、Ca(OH)2 均为强碱,故D正确。
5.B 根据“层多径大、序大径小”,离子半径由大
到小的顺序为S2->Cl->O2-,A错误;O、S组
成的化合物SO2 具有漂白性,B正确;同主族从
上到下元素的非金属性逐渐减弱,简单氢化物
的稳定性逐渐减弱,则简单氢化物的稳定性为
H2O>H2S,C错误;同周期从左到右元素的非
—17—