4.1原子结构与元素周期表 同步练习-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

**基本信息** 本同步练习围绕原子结构与元素周期表核心知识，通过基础概念辨析、元素推断及综合计算的三级分层设计，构建从单一知识点到跨模块应用的巩固路径，适配新授课"基础夯实+能力提升"教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|原子结构示意图、同位素、同素异形体等核心概念|以单选题（1-8题）直接考查概念辨析，强化化学观念中"物质结构决定性质"的认知| |提升层|元素周期表结构、元素推断（如X、Y、Z元素推断）|通过元素周期表应用（9、14题）及化学用语综合题，培养科学思维的证据推理能力| |综合层|物质的量计算与原子结构结合（18题）、周期表应用（17题）|以填空题整合物质的量与电子数计算，体现跨知识点综合应用，渗透科学态度与责任（如"人造太阳"情境）|

高一化学人教版必修第一册4.1原子结构与元素周期表同步练习 一、单选题 1．反应可用于壁画修复。下列说法正确的是 A．的结构示意图为 B．中O元素的化合价为-2 C．金刚石、石墨互为同素异形体 D．水的电离方程式为 2．下列关于元素周期表和表中元素的说法正确的是 A．现行元素周期表由7个周期、18个族构成 B．每一周期中元素的电子层数可能不同 C．在副族中，可以找到制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素 D．利用放射性示踪法，可对出土文物进行年代断定 3．下列各组微粒中，质子数和电子数分别相同的是 A．和 B．和 C．和HF D．和 4．下列说法正确的是 A．与的转化为化学变化 B．石墨烯、金刚石和C70互为同素异形体 C．、、的性质完全相同 D．HD、HT、H2中含有的电子数不同 5．科学家发现了一种新型的氮分子，其化学式为，下列有关的说法正确的是 A．的摩尔质量为 B．的质子数为 C．的体积约为 D．和的化学性质相同 6．科学家通过核反应发现氚()。下列说法正确的是 A．表示一个质子 B．的质子数比中子数多2 C．与互为同位素 D．的离子结构示意图为 7．科教兴国，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。下列说法正确的是 A．“天舟六号”为中国空间站送去推进剂Xe气，Xe是第IA族元素 B．火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为FeO C．创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”，其原料中的与互为同位素 D．火星陨石中的中子数为20 8．分类是化学学习的重要方法，下列有关物质的分类，正确的是 A．化合物：、 B．和互为同位素 C．同素异形体：、金刚石 D．混合物：漂白粉、冰水混合物 9．已知X、Y、Z、W四种元素、原子序数小于18且依次增大，其中X元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍：Y元素最外层电子数比其次外层电子数多4个；Z元素原子最外层有1个电子；W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数。下列说法正确的是 A．化合物XY属于酸性氧化物 B．化合物Z2Y2能与XY2发生化合反应 C．化合物Z2W中阴、阳离子最外层电子数均为8 D．化合物Z2Y2中阴、阳离子个数比为1：1 10．核磁共振、可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构。下列有关13C、的叙述正确的是 A．C、具有相同的中子数 B．与互为同位素 C．的核外电子数与中子数相同 D．与的核外电子数相同 11．下列说法正确的是 A．碳酸钠固体溶于水放热，则碳酸氢钠固体溶于水也放热 B．在元素周期表过渡金属区寻找半导体材料 C．同周期IIA族与IIIA族元素原子序数可能相差11 D．元素原子的最高正化合价等于其最外层电子数 12．某元素原子的质量数为A，它的阴离子Xn-核外有x个电子，w克这种元素的原子核内中子的物质的量为 A． mol B． mol C． mol D． mol 13．中国空间站目前使用的是世界上最先进的砷化镓（GaAs）太阳能电池。砷的原子结构示意图和镓元素在元素周期表中的信息如图所示： 已知上述元素原子的内层（除最外层）电子排布相同。下列说法错误的是 A．砷元素在元素周期表的第四周期 B．镓原子的相对原子质量是69.72 g C．砷元素和镓元素最本质的区别是质子数不同 D．镓在化学反应中一般会失电子显+3价 14．已知X、Y、Z、W、R五种元素中，X是宇宙中最丰富的元素，Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍；Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个；W元素原子K层和M层电子总数比其L层电子数多1个：R元素原子最外层有1个电子，其阳离子与Z的阴离子核外电子总数相同。下列说法中正确的是 A．上述五种原子中一定都含有质子、电子和中子 B．X、Y、Z只能形成一种化合物 C．YZ2为非电解质 D．RW只有在水溶液中才能导电 二、填空题 15．有以下一些微粒：、、、、。 (1)其中共有________种核素，共包括________种元素。 (2)其中互为同位素的是________；中子数相等的是________。 (3)相同物质的量的与的质量之比是________；所含电子数之比是________。 16．1956年，美籍华人科学家吴健雄用放射源进行实验验证了杨振宁和李政道的重要发现(此发现于1957年获得诺贝尔物理学奖)。的衰变方程为：，其中，是反中微子，它的电荷数为0，静止质量可认为是0。 (1)上述衰变过程_________(填“是”或“不是”)化学变化。衰变产物中的质量数A为_________，核电荷数Z为_________。 (2)请将Co的原子结构示意图补充完整_____________。 (3)Co在自然界中最稳定的存在形式为，下列关于、的说法正确的是_________。 A．属于同种核素 B．互为同位素 C．属于同种元素 D．互为同素异形体 17．下表是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑨共9种元素，填写下列空白： 主族 周期 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0 二 ① ② ③ 三 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 四 ⑨ (1)写出元素符号：①___________，②______________，⑦_____________，⑨_______________。 (2)⑥在元素周期表中的位置是________________。 (3)画出⑤的原子结构示意图：_________________________。 (4)⑧的单质能使湿润的淀粉碘化钾 试纸变蓝写出相关反应的化学方程式__________。该现象说明氧化性：Cl2_______________ l2(填“>”“<”或“=”)。写出⑥的单质与④的氢氧化物溶液反应的相关离子方程式：____________________。 18．完成下列问题。 (1)1.204×1023个的质量为_______g。 (2)1.8 g水与______ mol硫酸所含的分子数相等。 (3)8.4 g N2与9.6 g R2，所含原子数目相同。则R的相对原子质量是_______。 (4)相同物质的量的CO和CO2相比较，所含的电子数目之比为_______。 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 《高一化学人教版必修第一册4.1原子结构与元素周期表同步练习6-2（含解析）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C A B B C C C C D 题号 11 12 13 14 答案 C C B C 1．C 【详解】A．该结构示意图最外层电子数为6，是原子的结构示意图，是得到2个电子形成的，最外层电子数应为8，正确的示意图为，A错误； B．中元素为+1价，根据化合物中正负化合价代数和为0，可知元素化合价为-1，B错误； C．金刚石、石墨是由碳元素组成的不同单质，符合同素异形体的定义，二者互为同素异形体，C正确； D．水是弱电解质，只能部分电离，电离方程式应为，D错误； 故选C。 2．C 【详解】A．现行元素周期表由7个周期、16个族（7个主族、7个副族、Ⅷ族和0族）构成，并非18个族，A错误； B．元素周期表中周期的划分依据为元素的电子层数，同一周期的元素电子层数一定相同，等于其对应的周期序数，B错误； C．副族所属的过渡金属区域，存在大量可用于制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素，C正确； D．可用于出土文物年代断定的是，没有放射性，无法实现该用途，D错误； 故选C。 3．A 【详解】A．的质子数为，中性分子电子数等于质子数也为10；的质子数为，中性分子电子数等于质子数也为10，二者质子数和电子数均相同，A正确； B．的质子数为9，带1个单位负电荷，电子数为；的质子数为11，带1个单位正电荷，电子数为，二者质子数不同，B错误； C．的质子数为，带1个单位负电荷，电子数为；的质子数为，中性分子电子数等于质子数也为10，二者质子数不同，C错误； D．的质子数为，中性分子电子数等于质子数也为10；的质子数为，带1个单位正电荷，电子数为，二者质子数不同，D错误； 故选A。 4．B 【详解】A．与的转化涉及原子核内部中子数的改变，而化学变化的最小微粒是原子，变化过程中原子核不发生改变，该变化属于核变化，不属于化学变化，A错误； B．石墨烯、金刚石和都是碳元素形成的结构和性质不同的单质，符合同素异形体的定义，互为同素异形体，B正确； C．、、互为同位素，同位素的化学性质几乎完全相同，但物理性质（如质量、放射性等）存在差异，并非性质完全相同，C错误； D．、、均为氢的核素构成的双原子分子，每个氢的核素均含1个质子、1个电子，故三种分子的电子数均为2，含有的电子数相同，D错误； 故选B。 5．B 【详解】A．摩尔质量的单位为，的摩尔质量为，选项中单位错误，A错误； B．1个N原子含有7个质子，1个分子含有个质子，因此含有的质子数目为，B正确； C．气体摩尔体积的使用前提是标准状况，题目没有说明温度、压强，无法确定的体积，C错误； D．与的分子结构不同，物质的结构决定化学性质，因此二者化学性质不相同，D错误； 故选B。 6．C 【详解】A．的质子数为0、质量数为1，表示一个中子，不是质子，A错误； B．的质子数为2，中子数为，质子数和中子数相等，B错误； C．与质子数均为1，中子数分别为2和1，二者质子数相同而中子数不同，互为同位素，C正确； D．的质子数为3，核外电子数为2，结构示意图的核电荷数应为+3，而题图中核电荷数为+6，D错误； 故选C。 7．C 【详解】A．Xe为氙元素，位于元素周期表第0族，不是第ⅠA族，A错误； B．赤铁矿主要含氧化铁，其化学式为；FeO是氧化亚铁，B错误； C．与的质子数都为1，质量数分别为2和3，符合质子数相同而中子数不同的同位素定义，C正确； D．的质量数为20，Ne的原子序数为10，中子数为20-10=10，不是20，D错误； 故选C。 8．C 【详解】A．是由多种元素组成的纯净物，属于化合物，是由氢元素的两种同位素构成的单质，不属于化合物，A错误； B．同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素，和的质子数分别为6和7，属于不同元素，不互为同位素，B错误； C．和金刚石是碳元素组成的结构不同的两种单质，二者互为同素异形体，C正确； D．漂白粉的主要成分为和，属于混合物，冰水混合物只含一种物质，属于纯净物，D错误； 故选C。 9．C 【分析】原子序数小于18且依次增大，X最外层电子数是内层总数2倍，X为；Y最外层电子数比次外层多4，Y为；Z最外层有1个电子，Z为；W的层和层电子总数等于层（8个），层有2个电子，故层有6个电子，W为。 【详解】A．化合物为，属于不成盐氧化物，不属于酸性氧化物，A错误； B．为，为，二者反应生成和，不符合化合反应“多变一”的特征，B错误； C．为，阳离子、阴离子的最外层电子数均为8，C正确； D．为，阴离子为，阳离子为，阴、阳离子个数比为，D错误； 故选C。 10．D 【详解】A．的中子数为，的中子数为，二者中子数不相同，A错误； B．同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的原子，是碳元素形成的单质，不属于原子，与不互为同位素，B错误； C．的核外电子数等于质子数为7，中子数为8，二者不相同，C错误； D．与互为同位素，质子数均为7，原子的核外电子数等于质子数，故二者核外电子数相同，D正确； 故选D。 11．C 【详解】A．碳酸钠溶于水放热，但碳酸氢钠溶于水吸热，不能简单类推，A错误； B．耐高温、耐腐蚀的合金元素多位于过渡金属区，而金属与非金属分界处主要用于寻找半导体材料，B错误； C．第四周期中，IIA族钙（原子序数20）与IIIA族镓（原子序数31）的原子序数差为11，符合题意，C正确； D．元素原子的最外层电子数通常等于主族元素的最高正化合价，但氧、氟元素无最高正化合价，且过渡金属的价态复杂，最高正价不一定等于最外层电子数，D错误； 故选C。 12．C 【详解】阴离子核外有个电子，说明中性原子核外电子数为，原子的质子数等于核外电子数，即质子数为；根据质量数=质子数+中子数，可得每个原子的中子数为，w克该元素原子的物质的量为，因此核内中子的总物质的量为，故选C。 13．B 【详解】A．原子的电子层数等于其所在周期数，砷原子核外有4个电子层，因此砷元素位于元素周期表第四周期，A正确； B．相对原子质量是比值，单位为1，通常省略不写，镓原子的相对原子质量为69.72，单位不是，B错误； C．质子数决定元素种类，砷元素和镓元素最本质的区别是质子数不同，C正确； D．已知两种元素内层电子排布相同，镓原子序数为31，核外电子排布为2、8、18、3，最外层电子数为3，小于4，化学反应中易失去3个电子显价，D正确； 答案选B。 14．C 【分析】X为宇宙中最丰富的元素，X为；Y最外层电子数是内层的2倍，内层为2个电子，最外层4个电子，Y为；Z最外层比次外层多4个电子，次外层为2个电子，最外层6个电子，Z为；W的K层和M层电子总数比L层（8个）多1，即K层（2个）+M层=9，M层为7个电子，W为；R的阳离子与（10电子）核外电子数相同，且R最外层有1个电子，R为。 【详解】A．普通原子（氕）不含中子，并非五种原子都含有质子、电子和中子，A错误； B．、、可形成碳酸、醇、羧酸等多种化合物，并非只能形成一种，B错误； C．为，自身不能电离，属于非电解质，C正确； D．为，在水溶液和熔融状态下均能电离出自由移动的离子，均可导电，D错误； 故选C。 15．(1) 5 4 (2) 、 、 (3) 23:34 11:16 【详解】（1）核素指具有一定质子数和中子数的原子，共有5种核素。元素的种类由质子数决定，共包括共4种元素。 （2）同位素指质子数相同、中子数不同的核素，互为同位素的是、。元素符号左下角的数表示质子数，左上角的数表示质量数，中子数质量数质子数，、、、、中子数分别为、、、、，中子数相等的是、。 （3）由，相同物质的量的与的质量之比等于其摩尔质量之比，即。原子的电子数等于质子数，与的电子数分别为、，所含电子数之比。 16．(1) 不是 60 28 (2) (3)BC 【详解】（1）化学反应的最小微粒是原子，衰变过程原子核发生改变，不是化学变化。衰变遵循质量数守恒，反中微子、电子质量数均为0，因此；遵循电荷数守恒，左侧总电荷数为27，电子电荷数为-1，反中微子电荷数为0，因此，解得； （2）是27号元素，核电荷数为，核外电子排布为K层（最内层）2个、L层（第二层）8个、M层（第三层）15个、N层（最外层）2个，按图示缺失部分补充即可，的原子结构示意图为； （3）A. 核素是具有确定质子数和中子数的原子，二者中子数不同，不属于同种核素，A错误； B. 二者质子数相同、中子数不同，属于同种元素的不同核素，互为同位素，B正确； C. 元素是质子数相同的一类原子的总称，二者质子数均为27，属于同种元素，C正确； D. 同素异形体是同种元素形成的不同单质，二者为原子，不互为同素异形体，D错误； 故选BC。 17．(1) C N S K (2)第三周期第IIIA族 (3) (4) Cl2+2KI=2KCl+I2 > 2Al + 2OH-+ 6H2O=2[Al(OH)4]-+ 3H2↑ 【分析】根据元素在周期表中的位置，①是C元素、②是N元素、③是O元素、④是Na元素、⑤是Mg元素、⑥是Al元素、⑦是S元素、⑧是Cl元素、⑨是K元素。 【详解】（1）①是第二周期族为C元素、②是第二周期族为N元素、⑦是第三周期ⅥA族元素为硫元素、⑨为第四周期族为K元素。 （2）⑥为13号铝元素，铝在元素周期表中的位置是第三周期第IIIA族。 （3） ⑤为12号镁元素，核电荷数为12，核外电子分3层排布，各层电子数依次为2、8、2，原子结构示意图为。 （4）氯气和碘化钾发生置换反应生成碘单质，淀粉遇碘变蓝，反应方程式为Cl2+2KI=2KCl+I2；氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物，因此氧化性强于。铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为2Al + 2OH-+ 6H2O=2[Al(OH)4]-+ 3H2↑。 18．(1)3.6 (2)0.1 (3)16 (4)7∶11 【详解】（1）1.204×1023个物质的量为，的摩尔质量为，因此质量； （2）分子数相等则对应物质的量相等，1.8g水的物质的量为，因此所需硫酸的物质的量为0.1mol； （3）8.4g 的物质的量为，所含原子总物质的量为，由于二者原子数目相同，故中R原子总物质的量也为0.6mol，列式得，解得，即R的相对原子质量为16； （4）1个CO分子含电子数为，1个分子含电子数为，相同物质的量的CO和的电子数之比等于单个分子的电子数之比，即。 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 $