内容正文:
第四章 物质结构 元素周期律
第一节 原子结构与元素周期表
A组 教材夯基础
限时10分钟
1.下列有关考古学上用来测定文物年代的C说法正确的是( )
A.质子数为8
B.中子数为14
C.与C互称为同位素
D.碳元素位于周期表第二周期第ⅥA族
2.下列有关元素周期表的说法正确的是( )
A.元素周期表共有7个主族、7个副族
B.0族元素原子的最外层电子数均为8
C.短周期共有18种元素
D.根据元素周期表可直接查到元素原子的中子数
3.2016年IUPAC将第117号元素命名为Ts,中文名“石田”,音tián。下列说法中,不正确的是( )
A.Ts的最外层电子数是7
B.Ts的单质在常温下是气体
C.Ts在同族元素中非金属性最弱
D.Ts在同族元素中原子半径最大
4.下列关于F、Cl、Br、I相关物质性质的比较中,正确的是( )
A.单质的颜色随核电荷数的增加而变浅
B.单质的熔、沸点随核电荷数的增加而降低
C.它们的氢化物的还原性随核电荷数的增加而增强
D.它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强
5.在CNOClU、U中:
(1) 和 互为同位素。
(2) 和 的质量数相等,但不能互称同位素。
(3) 和 的中子数相等,但质子数不相等,所以不是同一种元素。
(4)以上所列共有 种元素。
6.下表显示了元素周期表中短周期中部分元素的相对位置,①~⑥代表6种元素。
①
②
③
④
⑤
⑥
已知③与H元素能组成生活中最常见的化合物X。请填写下列空白。
(1)与⑤同族的下一周期元素的原子结构示意图为 。
(2)④的单质与X反应的化学方程式为 。
(3)⑥的单质与X反应的离子方程式为 。
(4)①、②、③分别与H元素组成的10e-分子的化学式分别为 ,②与H元素组成的10e-阳离子、③与H元素组成的10e-阴离子的化学式分别为 。
易错易混辨析
7.质子数相同,中子数不同的微粒,互为同位素。( )
8.同位素的性质几乎相同。( )
9.元素周期表有18个纵列,故元素周期表有18个族。( )
10.碱金属单质从上到下,密度逐渐增大。( )
B组 单一知识点
限时15分钟
知识点1 原子结构
11.下列关于原子结构的叙述正确的是( )
A.所有的原子核都是由质子和中子构成的
B.原子的最外层电子数不超过8
C.稀有气体原子的最外层电子数均为8
D.原子的次外层电子数都是8
12.军事上的“隐形飞机”并非飞机真的隐形,而是将Po涂于飞机表面,可以吸收和屏蔽雷达波与红外线辐射,从而达到隐形的目的Po原子核内中子数与核外电子数之差是( )
A.41 B.84 C.125 D.209
13.下列有关原子结构的说法正确的是( )
A.电子层离原子核越远,该电子层上的电子的能量越低
B.某粒子的结构示意图为,其中x不一定为10
C.中子数为18的氯原子可表示为Cl
D.第四周期(周期数=电子层数)元素原子的M电子层上都有18个电子
知识点2 元素周期表
14.下列对于元素周期表结构的叙述中正确的是( )
A.7个横行代表7个周期,18个纵列代表18个族
B.副族元素中没有非金属元素
C.除第一周期外,其他周期均有18种元素
D.碱金属元素是指第ⅠA族的所有元素
15.如图是元素周期表中的一格,关于该元素基本信息描述错误的是( )
A.原子序数为35
B.“溴”表示元素名称
C.元素符号为Br
D.相对原子质量为79.90 g 35 Br
溴
79.90
16.元素X的原子有2个电子层,最外层有3个电子,则该元素位于周期表的( )
A.第三周期第ⅡA族 B.第三周期第ⅤA族
C.第二周期第ⅢA族 D.第二周期第ⅢB族
知识点3 核素与同位素
17.下列互为同位素的是( )
A.H2O和H2O2 B.O2和O3
CSe和Se D.C60和碳纳米管
18.下列关于微粒符号的说法,错误的是( )
A.X原子的中子数为A
B.该元素的原子序数为Z
C.若右上角标为2-,则表示该元素的离子带两个单位负电荷
D.X原子的核外电子数为Z
19.日本福岛排放的核废水中含有一种能导致白血病的Sr。下列有关说法正确的是( )
ASr和Sr互为同位素
BSr的中子数为38
C.90Sr的中子数与核电荷数之差为12
D.90Sr转变为87Sr属于化学变化
知识点4 原子结构与元素性质
20.金属铯位于元素周期表第六周期第ⅠA族,下列预测不合理的是( )
A.铯比钾的熔点高
B.铯与水的反应比钾剧烈
C.铯在化合物中显+1价
D.铯与氧气反应可生成多种氧化物
21.下列说法正确的是( )
A.F、Cl、Br的最外层电子数都是7,次外层电子数都是8
B.从HF、HCl、HBr、HI酸性逐渐增强的事实,推出F、Cl、Br、I的非金属性逐渐增强的规律
C.按F、Cl、Br、I的顺序,卤素的非金属性逐渐减弱的原因是随着核电荷数的增大,电子层数增大
D.砹是第六周期的卤族元素,根据卤素性质的递变规律可知,砹单质易溶于水,难溶于CCl4
C组 综合知识点
限时20分钟
22.下列有关元素周期表的结构叙述正确的是( )
A.同主族相邻元素的原子序数之差可能是2、8、10、18、26、32
B.元素周期表中同周期第ⅡA族、第ⅣA族元素的原子序数之差可能为2、12、26
C.元素周期表中所有主族元素的最高正价都等于族序数
D.元素周期表中某些元素不可能既位于同一周期,又位于同一族
23.下列说法正确的是( )
A.原子最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期
B.原子最外层只有1个电子的元素一定是金属元素
C.原子最外层电子数等于或大于3的元素一定是非金属元素
D.某元素的离子最外层电子数与次外层电子数相同,该元素一定位于第三周期
24.科学家用氦核He撞击非金属元素原子X,反应为XHe YH。已知:X原子核内的质子数和中子数相等。下列叙述错误的是( )
A.Z=7
BY的中子数为10
CY与O互为同位素
D.该反应中共涉及4种核素
25.下列事实一定能说明X、Y两种元素属于同一主族的是( )
A.电子层数:X<Y
B.均有+3价
C.最外层电子数均为5
D.最外层均有2个电子
26.碱金属广泛应用于能源、核反应、精密仪器制造等领域。下列关于碱金属元素的说法错误的是( )
A.碱金属单质可将铜从其盐溶液中置换出来
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<NaOH
D.碱金属在自然界中都以化合态存在
27.依据已知信息,下列对元素性质的预测或推理不合理的是( )
选项
已知信息
预测或推理
A
钠在空气中燃烧生成Na2O2
锂在空气中燃烧生成Li2O2
B
碘单质在常温下是固体
砹单质在常温下是固体
C
NaOH是强碱
CsOH是更强的碱
D
钠元素在自然界中以化合态存在
Rb在自然界中以化合态存在
28.八角形元素周期表的每个顶角对应一种元素,下列说法正确的是( )
A.虚线八角形顶角排列了第四周期所有元素
B.等物质的量的①和③的单质混合能完全溶于足量水
C.元素②的最高正化合价=主族序数
D.金属性强弱:④>Sr
29.为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检查)。已知:CCl4是一种有机溶剂,I2易溶于CCl4。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为红棕色时,关闭活塞a。
Ⅳ.……
(1)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 。
(2)B中溶液发生反应的离子方程式是 。
(3)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是 。
(4)过程Ⅲ实验的目的是 。
D组 高考怎么考
限时5分钟
30.(上海卷改编)2022年,科学家们已经证实“四中子态”物质的存在,该物质只由四个中子组成,则其质量数是( )
A.1 B.2 C.4 D.8
31.(浙江6月选考改编)下列说法不正确的是 ( )
A.中子数为10的氧原子O
B.35Cl和37Cl互为同位素
C.O2和O3互为同素异形体
D.Cl-与Na+具有相同的电子层结构
32.(山东卷改编OO的半衰期很短,自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下:He OXOHe OY。下列说法正确的是( )
A.X的中子数为2
B.X、Y互为同位素
COO可用作示踪原子研究化学反应历程
DOO的性质相同
33.(浙江1月选考改编)下列说法不正确的是 ( )
A.32S和34S互为同位素
B.C70和纳米碳管互为同素异形体
C.由37Cl得Cl元素的相对原子质量为37
D.1个14CH4分子中只有8个中子
第四章 物质结构 元素周期律
第一节 原子结构与元素周期表
A组 教材夯基础
1.C 2.C 3.B 4.C
5.答案 (1UU (2CN
(3CO (4)5
6.答案 (1)
(2)2Na+2H2O2NaOH+H2↑
(3)Cl2+H2OH++Cl-+HClO
(4)CH4、NH3、H2O N、OH-
易错易混辨析
7.✕ 质子数相同而中子数不同的微粒,不一定互为同位素,如N与Na+质子数相同,但不互为同位素。
8.✕ 同位素的物理性质不同,化学性质几乎相同。
9.✕ 8、9、10三个纵列为第Ⅷ族,元素周期表共有18个纵列,16个族。
10.✕ 钾的密度小于钠。
B组 单一知识点
11.B H原子核中没有中子,A错误;原子的最外层电子数不超过8,B正确;He原子的最外层电子数为2,C错误;原子的次外层电子数不超过18,不一定是8,D错误。
12.APo核内质子数是84,质量数是209,中子数=209-84=125,核外电子数=质子数=84,核内中子数与核外电子数之差是125-84=41,故选A。
13.B 电子层离原子核越远,该电子层上的电子的能量越高,A错误;代表的粒子可能为原子也可能为离子,x不一定为10,B正确;中子数为18的氯原子,质量数为35,可表示为Cl,C错误;第四周期中,K、Ca等元素原子的M电子层上均不为18个电子,D错误。
14.B 7个横行代表7个周期,18个纵列代表16个族,故A错误;副族元素均在长周期,均为金属元素,故B正确;第二、三周期有8种元素,第六、七周期有32种元素,只有第四、五周期有18种元素,故C错误;碱金属元素为金属元素,碱金属元素是指第ⅠA族除H之外的所有元素,故D错误。
15.D 由题图可知,该元素原子序数为35,故A正确;“溴”表示的是元素名称,故B正确;溴元素的元素符号为Br,故C正确;元素的相对原子质量为79.90,故D错误。
16.C 周期序数等于电子层数,最外层电子数等于主族序数。元素X的原子有2个电子层,位于第二周期;最外层有3个电子,位于第ⅢA族,则该元素位于第二周期第ⅢA族。故选C。
17.C 同位素的研究对象为原子。H2O和H2O2是化合物;O2和O3是氧元素组成的不同单质;C60和碳纳米管是碳元素组成的不同单质Se和Se是硒元素的不同核素,二者互为同位素,故选C。
18.A 审题指导 微粒构成的表示如下:
解题思路 X原子的中子数为A-Z,A错误;原子序数等于质子数,故该元素的原子序数为Z,B正确;若右上角标为2-,则表示该元素的离子带两个单位负电荷,C正确;原子的核外电子数等于质子数,则X原子的核外电子数为Z,D正确。
方法点拨 质子数+中子数=质量数,原子中核外电子数=质子数=原子序数=核电荷数。
19.ASr和Sr互为同位素,故A正确Sr的中子数为90-38=52,故B错误;90Sr的中子数为52,中子数与核电荷数之差为52-38=14,故C错误;90Sr转变为87Sr,原子发生变化,不属于化学变化,故D错误。
易错警示 同位素之间的转化为核变化,不是化学变化。
20.A 铯和钾都是碱金属,铯位于钾的下一周期,铯的熔点比钾低,故A错误;铯的金属性比钾强,铯与水的反应比钾与水的反应更剧烈,故B正确;铯的最外层电子数是1,易失去1个电子,在化合物中显+1价,故C正确;钾能与氧气反应生成多种氧化物,铯的金属性比钾强,也能与氧气反应生成多种氧化物,故D正确。
21.C F原子次外层电子数是2,Cl原子次外层电子数是8,Br原子次外层电子数是18,故A错误;卤族元素氢化物的酸性强弱与卤族元素非金属性强弱无关,故B错误;随着卤素原子核电荷数的增大,电子层数增大,原子半径增大,原子核对最外层电子的吸引力减弱,卤素的非金属性逐渐减弱,故C正确;由碘单质微溶于水、易溶于CCl4可知,砹单质微溶于水,易溶于CCl4,故D错误。
C组 综合知识点
22.B 第一至七周期元素的种类数为2、8、8、18、18、32、32,则同主族相邻元素原子序数之差可以为2、8、18、32,故A错误。同周期第ⅡA族与第ⅣA族元素的原子序数差值可能是2(第二、三周期)、12(第四、五周期)或26(第六、七周期),故B正确。元素周期表中主族元素的最高正价不一定都等于族序数,如O无最高正价,F无正价,故C错误;元素周期表中镧系有15种元素,它们既位于同一周期,又位于同一族,故D错误。
23.A 最外层电子数不超过8,最外层电子数比次外层电子数多的元素只能有2个电子层,即该元素只能位于第二周期,故A正确;原子最外层只有1个电子的元素不一定是金属元素,H元素的最外层电子数为1,为非金属元素,故B错误;第ⅢA族的Al、Ga、In等元素的最外层电子数为3,第ⅣA族的Ge、Sn等元素的最外层电子数为4,它们均属于金属元素,故C错误;K+()的最外层与次外层电子数相等,但K元素位于第四周期,故D错误。
24.B 审题指导 由反应XHe Y+H知,W+4=17+1,W=14,X原子核内的质子数和中子数相等,所以Z=7,X是N,Y比X多一个质子,则Y的质子数是8,Y是O。
解题思路 由审题指导可知,A项正确Y即O的中子数为17-8=9,B项错误Y为OO与O互为同位素,C项正确;反应中共涉及NHeOH 4种核素,D项正确。
25.C 电子层数的多少不能说明是否为同主族元素,故A错误;N、Al均有+3价,但二者不是同主族元素,故B错误;最外层电子数均为5,说明都是第ⅤA族元素,故C正确;Mg、He最外层均有2个电子,但二者不是同主族元素,故D错误。
26.A 碱金属单质性质活泼,在铜盐溶液中先与水反应,不能将铜从其盐溶液中置换出来,故A错误;元素的金属性越强,其单质与水反应越剧烈,金属性:K>Na,单质与水反应的剧烈程度:K>Na,故B正确;元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物的碱性越强,金属性:Na>Li,最高价氧化物对应水化物的碱性:LiOH<NaOH,故C正确;碱金属性质活泼,在自然界中都以化合态存在,故D正确。
27.A 锂在空气中燃烧生成Li2O,A错误;随着核电荷数增大,卤族元素的单质熔、沸点逐渐升高,碘单质常温下是固体,则砹单质常温下也是固体,B正确;Cs的金属性强于Na,CsOH是比NaOH更强的碱,C正确;Rb的金属性强于Na,钠元素在自然界中以化合态存在,则Rb在自然界中也以化合态存在,D正确。
28.B 虚线八角形顶角排列了第四周期的主族元素和0族元素,故A错误;由题图可知,①的单质为Na,③的单质为Al,等物质的量的Na和Al混合,发生反应2Na+2H2O 2NaOH+H2↑、2Al+2NaOH+6H2O 2Na[Al(OH)4]+3H2↑,由反应的定量关系可知,能完全溶于足量水,故B正确;②为O元素,无最高正化合价,故C错误;④为Mg元素,Mg和Sr同主族,金属性:Mg<Sr,故D错误。
29.答案 (1)湿润的淀粉-KI试纸变蓝
(2)Cl2+2Br-Br2+2Cl-
(3)打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D,振荡,静置后CCl4层变为紫红色
(4)保证C中的黄色溶液中无Cl2,排除Cl2对溴置换碘实验的干扰
审题指导 A中高锰酸钾与浓盐酸反应生成Cl2,Cl2与KI反应生成的I2使淀粉变蓝,说明氯气的氧化性强于碘;生成的氯气通入B和C中与溴化钠反应生成溴,溶液变为黄色,说明氯气的氧化性强于溴;要验证溴的氧化性强于碘,只需要将C中的溴滴入D中观察现象即可,据此解答。
解题思路 (2)氯气的氧化性强于溴,将氯气通入NaBr溶液中会有单质溴生成,反应的离子方程式为Cl2+2Br-Br2+2Cl-。
(3)为验证溴的氧化性强于碘,应将C中生成的溴加入盛有KI溶液的D中,若发生反应Br2+2I- 2Br-+I2,则静置后CCl4层变为紫红色。
(4)为验证溴的氧化性强于碘,实验时应避免氯气的干扰,当B中溶液由黄色变为红棕色时,说明仍有溴生成。
关键点拨 本题考查卤素单质的氧化性强弱。本题的易错点为(4),要注意氯气能置换出碘,要防止过量的氯气对实验的干扰;难点为(3),要注意根据实验装置的特点分析解答。
D组 高考怎么考
30.C 该物质的质量数=质子数+中子数=0+4=4,故选C。
31.D 中子数为10,质子数为8的O原子,其质量数为10+8=18,表示为O,A正确;35Cl和37Cl质子数相同、中子数不同,二者互为同位素,B正确;O2和O3是由氧元素组成的不同单质,二者互为同素异形体,C正确;Cl-有3个电子层,Na+有2个电子层,D错误。
32.B 审题指导 16+3=13+a,a=6;8+2=8+b,b=2;同理可得m=4,n=2。
解题思路 X的中子数为6-2=4;X为He,Y为He,二者互为同位素OO的半衰期很短,自然界中不能稳定存在,无法用作示踪原子O与O互为同位素,化学性质几乎相同,物理性质不同;故选B。
33.C 32S和34S质子数相同、中子数不同,互为同位素,A正确;C70和纳米碳管是由碳元素组成的不同单质,互为同素异形体,B正确;由37Cl只能得到37Cl这种核素的近似相对原子质量为37,没有所有Cl元素的核素及其百分含量,不能确定Cl元素的相对原子质量,C不正确;14CH4中只有14C含有中子,1个14C有8个中子,则1个14CH4分子中只有8个中子,D正确。
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