4.1 原子结构与元素周期表（6大题型，举一反三题型专练，浙江专用）化学人教版必修第一册

第一节 原子结构与元素周期表(题型专练·举一反三) ▌题型01 原子结构、核素、同位素 【典例1】C 【变式1-1】A 【变式1-2】C 【变式1-3】C ▌题型02 原子核外电子排布的规律 【典例2】C 【变式2-1】A 【变式2-2】D 【变式2-3】A ▌题型03 元素周期表 【典例3】C 【变式3-1】D 【变式3-2】C 【变式3-3】B ▌题型04 原子结构与碱金属元素的性质 【典例4】C 【变式4-1】B 【变式4-2】B 【变式4-3】C ▌题型05 原子结构与卤族元素的性质 【典例5】C 【变式5-1】C 【变式5-2】B 【变式5-3】(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O (2)C (3)溶液变蓝 (4) 溶液变黄或颜色加深 溶液不变色 ▌题型06 同主族元素性质的相似性与递变性 【典例6】B 【变式6-1】A 【变式6-2】A 【变式6-3】D 1 / 5 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 原子结构与元素周期表(题型专练·举一反三) 题型01 原子结构、核素、同位素 题型02 原子核外电子排布的规律 题型03 元素周期表 题型04 原子结构与碱金属元素的性质 题型05 原子结构与卤族元素的性质 题型06 同主族元素性质的相似性与递变性 ▌题型01 原子结构、核素、同位素 1．原子的构成微粒及作用 2．原子结构的特殊点 (1)原子的质量主要集中在原子核上； (2)原子中既有正电荷，又有负电荷，但整个原子不显电性； (3)原子在化学变化中不可再分，但在其他变化中仍然可以再分； (4)核电荷数(质子数)＝核外电子数，只适用于原子和分子。 3．质量数：将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加所得的数值。 【特别提醒】质量数与相对原子质量不是一个概念。元素的相对原子质量等于各核素相对原子质量乘以各核素所占的百分比再求和。 4．核素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。 (1)符号：X，Z表示质子数，A代表质量数 (2)原子的构成微粒间的数目关系 ①电中性原子 ②带电原子——离子的电子数目计算 (3)核素之间的转化不属于物理变化，也不属于化学变化，而属于核变化 (4)微粒符号及意义 (5)常见的重要核素及其应用 U C C H(D) H(T) 核燃料 用于考古断代 相对原子质量的标准 阿伏伽德罗常数基准 制氢弹 5．同位素 (1)概念：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。 (2)同位素的比较 ①原子中一定含质子和电子，不一定都含有中子，如H中没有中子。 ②电子排布完全相同的原子不一定是同一种原子，如互为同位素的各原子。 (3)特点：天然存在的同位素，相互间保持一定的比率。 【典例1】(2026·浙江台州高一期末)下列说法中不正确的是( ) A．金刚石、石墨、C60互为同素异形体 B．168O、178O、188O三种核素互为同位素 C．等物质的量的21H与31H含有的中子数相同 D．考古研究中可利用146C测定一些文物的年代 【答案】C 【解析】A项，金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的不同单质，互为同素异形体，A正确；B项，168O、178O、188O质子数均为8，中子数不同(分别为8、9、10)，属于同种元素的不同核素，互为同位素，B正确；C项，21H(氘)中子数为1，31H(氚)中子数为2，等物质的量时，两者所含中子数不同(如1 mol21H含1 mol中子，1 mol 31H含2 mol中子)，C错误；D项，碳-14(146C)具有放射性，半衰期稳定，可用于测定含碳文物的年代，D正确；故选C。 【变式1-1】(2026·浙江宁波高一期末)下列说法不正确的是( ) A．13C与15N有相同的中子数 B．O2与O3互为同素异形体 C．14N与15N互为同位素 D．15N的核外电子数与质子数相同 【答案】A 【解析】A项，13C的中子数为13-6=7，15N的中子数为15-7=8，二者中子数不同，A符合题意；B项，O2与O3是氧元素形成的不同单质，互为同素异形体，B不符合题意；C项，14N与15N是氮元素的不同核素，质子数相同、中子数不同，互为同位素，C不符合题意；D项，15N的核外电子数 = 质子数 = 7，二者相同，D不符合题意；故选A。 【变式1-2】(2026·浙江绍兴高一期末)1934年约里奥·居里夫妇在核反应中用粒子(即氦核)轰击金属原子，得到核素，开创了人造放射性核素的先河：，其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是( ) A．原子半径：X＜Y B．Y的最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2YO4 C．元素X、Y均可形成三氯化物 D．元素X的最高价氧化物为碱性氧化物 【答案】C 【解析】首先根据核反应质量数守恒得W+4=30+1，W=27；设X最外层电子数为a，则Y最外层电子数为a+2，由二者最外层电子数之和为8得a+a+2=8，a=3，可推知X为Al，Y为P。A项，Al和P同属第三周期主族元素，同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径：X＞Y，A错误；B项，P的最高价为+5价，其最高价氧化物对应的水化物为H3PO4，H2YO4中Y为+6价，对应化学式错误，B错误；C项，Al可形成三氯化物AlCl3，P可形成三氯化物PCl3，二者均可形成三氯化物，C正确；D项，Al的最高价氧化物为Al2O3，属于两性氧化物，不是碱性氧化物，D错误；故选C。 【变式1-3】(2026·浙江杭州高一期末)2025年11月，我国在钍基熔盐堆技术领域取得了重大突破，将我国储量丰富的稀土资源钍转化为高效核燃料铀-233，未来可不再依赖铀进口。这一过程的核心路径如图所示，下列说法正确的是( ) A．该过程为化学过程 B．23290Th、23390Th互为同素异形体 C．23390Th比23290Th多一个中子 D．23391Pa和23390Th混在一起是纯净物 【答案】C 【解析】A项，该过程中原子核发生了变化，不属于化学反应范畴，故A错误；B项，23290Th、23390Th是质子数相同，中子数不同的同种元素的不同原子，互为同位素，不是同素异形体，故B错误；C项，二者质子数相同，质量数前者比后者多1，则多1个中子，故C正确；D项，两者是不同的单质，混合在一起是混合物，故D错误，故选C。 ▌题型02 原子核外电子排布的规律 1．电子层 (1)含义：电子运动在能量不同的区域，简化为不连续的壳层，也称作电子层。 (2)特点：各电子层之间没有明显的界限 (3)不同电子层的表示及能量关系 各电子层由内到外 电子层数 1 2 3 4 5 6 7 字母代号 K L M N O P Q 离核远近 由近到远 能量高低 由低到高 2．原子核外电子排布规律及其之间的关系 3．原子核外电子排布的表示方法 (1)原子结构示意图 (2)离子结构示意图 ①阳离子结构示意图：与上周期的稀有气体排布相同 ②阴离子结构示意图：与同周期的稀有气体排布相同 【典例2】(2026·浙江温州高一期末)下列有关原子结构的说法不正确的是( ) A．原子的质量主要集中在原子核上 B．离原子核从近到远的电子层分别用K、L、M、N、O、P、Q符号表示 C．在多电子原子中，离核较近区域内运动的电子能量较高 D．第n层最多能容纳的电子数为2n2 【答案】C 【解析】A项，原子的质量主要集中在原子核上，因为原子核由质子和中子组成，其质量占原子质量的绝大部分，而电子质量极小，A正确；B项，离原子核从近到远的电子层分别用K、L、M、N、O、P、Q符号表示，这是电子层命名的国际标准，B正确；C项，离核越近的电子受原子核吸引越强，能量越低；离核越远的电子能量越高，C错误；D项，第n层最多能容纳的电子数为2n2，这是基于量子力学推导的电子层容纳电子数公式(如n=1时为2，n=2时为8)，D正确；故选C。 【变式2-1】(2025·浙江省温州市高一期末)下列说法不正确的是( ) A．元素周期表中第VⅢ族是包含元素种类最多的族 B．L电子层为次外层时，最多可容纳的电子数为8 C．第三、四周期同主族元素的原子序数相差8或18 D．主族元素原子的最外层电子数等于该元素所在的族序数 【答案】A 【解析】A．第Ⅷ族包含三个列，但元素种类最多的族是第ⅢB族(含镧系和锕系)，A错误；B．L电子层(n=2)作为次外层时，其最多容纳8个电子，如第三周期元素，B正确；C．第三、四周期同主族元素原子序数差为8(如Na与K)或18(如Cl与Br)，C正确；D．主族元素最外层电子数等于族序数(如IA族最外层电子数1个，VIIA族最外层电子数7个)，D正确；故选A。 【变式2-2】(2025·浙江省台州市高一期末)下列说法不正确的是( ) A．用K、L、M、N等符号来表示从内到外的电子层 B．L电子层为次外层时，最多可容纳的电子数为8 C．主族元素原子的最外层电子数等于该元素所在的族序数 D．第IA族元素叫做碱金属元素，第VIIA族元素叫做卤族元素 【答案】D 【解析】A．电子层符号K、L、M、N依次表示从内到外的第一至第四层，符合电子层命名规则，A正确；B．当L层为次外层时(如第三层存在)，根据泡利不相容原理和能级填充顺序，L层最多容纳8个电子(2n2=8，n=2)，B正确；C．主族元素(IA、IIA、VA-VIIA)的最外层电子数等于其族序数(如IA族最外层1个电子，VIIA族7个电子)，C正确；D．第IA族包含氢和碱金属(锂及以下)，但氢不属于碱金属；而第VIIA族均为卤族元素。D错误地将整个IA族称为碱金属，D错误；故选D。 【变式2-3】(2024·浙江省湖州市高一期末)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2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3周期 【答案】A 【解析】A项，由核外电子排布规律可知，原子最外层电子数不超过8个，则原子最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于元素周期表第2周期，故A正确；B项，氢原子的最外层只有一个电子，但氢元素是非金属元素，故B错误；C项，元素周期表中，ⅢA族的铝、镓、铟等原子的最外层电子数为3，ⅣA族的锗、锡等原子的最外层电子数为4，这些元素都属于金属元素，故C错误；D项，钾离子的离子结构示意图为，离子的最外层电子数与次外层电子数相同，但钾元素位于元素周期表第4周期， 故D错误；故选A。 ▌题型03 元素周期表 1．元素周期表的出现与演变 (1)首创者：1869年，俄国化学家门捷列夫 (2)编排顺序：按照元素的相对原子质量由小到大排列 2．元素周期表的编排原则 把电子层数相同的元素按照原子序数依次递增的顺序从左到右排列成一横行叫周期。 把不同横行中最外层电子数相同的元素按照电子层数递增的顺序排列成纵行叫族。 3．元素周期表的结构 (1)周期：周期序数＝电子层数 周期分类 短周期 长周期 周期序数 1 2 3 4 5 6 7 元素种类 2 8 8 18 18 32 32 (2)族：主族序数＝原子的最外层电子数，过渡元素的族序数一般不等 族分类 主族 副族 第Ⅷ族 0族 总数 族数目 7 7 1 1 16 列数目 7 7 3 1 18 (3)过渡元素：副族和第Ⅷ族族 ①镧系元素：第6周期ⅢB族，共15种 ②锕系元素：第7周期ⅢB族，共15种 ③应用：找耐高温、耐腐蚀、催化剂和超导材料 4．族序数与列数的关系 (1)2、3周期IIA和IIIA相邻，原子序数相差1 (2)4、5周期IIA和IIIA之间有副族和VIII族，原子序数相差11 (3)6、7周期IIA和IIIA之间有副族和VIII族，还额外多出镧系和锕系，原子序数相差25 【典例3】(2025·浙江省杭州市西湖区杭高统考高一期末)下列有关元素周期表的叙述正确的是( ) A．元素周期表中有18个纵行，但却只有16个族，其中第VIII族所含元素种类最多 B．第三、第四周期中同主族元素的质子数差值都是8 C．主族元素的原子，形成单核离子时的化合价和它的族序数不一定相等 D．原子的最外层有1个或2个电子，则一定是第IA或IIA族元素 【答案】C 【解析】A．元素周期表中有18个纵行，但却只有16个族，其中第IIIB族所含元素种类最多，故A错误；B．周期表中过度元素左侧第三、第四周期中同主族元素的质子数差都是8，周期表中过度元素右侧第三、第四周期中同主族元素的质子数差都是18 ，故B错误；C．主族元素的原子，形成单原子离子时的化合价和它的族序数不一定相等，如阴离子O2-，故C正确；D．He原子最外层有2个电子，为0族元素，故D错误；故选C。 【变式3-1】(2026·浙江衢州高一期中)金秀矿是2025年获批的全新天然矿物，含有Ni、Bi、As、S等元素，其中属于短周期元素的是( ) A．Ni B．Bi C．As D．S 【答案】D 【解析】A项，Ni(镍)原子序数为28，位于元素周期表第四周期，属于长周期元素，A错误；B项，Bi(铋)原子序数为83，位于元素周期表第六周期，属于长周期元素，B错误；C项，As(砷)原子序数为33，位于元素周期表第四周期，属于长周期元素，C错误；D项，S(硫)原子序数为16，位于元素周期表第三周期，属于短周期元素，D正确；故选D。 【变式3-2】(2024·浙江省杭州市源清中学高一期末)0.75 mol RO32-中共有30 mol电子，则R在元素周期表中的位置是( ) A．第2周期ⅤA族 B．第2周期ⅥA族 C．第3周期ⅣA族 D．第3周期ⅦA族 【答案】C 【解析】0.75 molRO32-中共有30 mol电子，则1mol该离子中含有的电子数是30mol÷0.75＝40mol，所以R的质子数是40－2－8×3＝14，即R是Si，在元素周期表中的位置是第3周期ⅣA族，故选C。 【变式3-3】(2024·浙江省东阳市外国语学校高一期末)元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，下列说法正确的是( ) A．元素周期表中左下方区域的金属元素多用于制造半导体材料 B．第三周期主族元素的最高正化合价等于它所处的主族序数 C．短周期元素形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构 D．同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同 【答案】B 【解析】A.元素周期表中金属与非金属分界线附近的元素多用于制造半导体材料，故A错误；B项，第三周期主族元素的最高正化合价等于最外层的电子数，与它所处的主族序数相等，故B正确；C项，短周期元素形成离子后，最外层不一定都达到8电子稳定结构，如H—的最外层电子数为2，故C错误；D项，同一主族元素的原子，最外层电子数相同，但电子层数不同，原子半径不同，化学性质相似，但不完全相同，故D错误；故选B。 ▌题型04 原子结构与碱金属元素的性质 1．碱金属元素性质的相似性(用R表示碱金属元素) 2．碱金属元素性质的递变性 性质的具体体现 元素 Li Na K Rb Cs 与氧气反应 反应越来越剧烈，产物越来越复杂 Li2O Na2O、Na2O2 K2O、K2O2、KO2 更复杂氧化物 与水反应 反应越来越剧烈 反应缓慢 反应剧烈 轻微爆炸 剧烈爆炸 氢氧化物 碱性强弱：LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH 【特别提醒】 ①从Li→Cs，核电荷数逐渐增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。 ②从Li→Cs，密度逐渐增大(钠、钾反常)，熔点逐渐降低。 ③相同条件下，碱金属从Li→Cs，与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂，说明金属越来越活泼。 ④相同条件下，碱金属从Li→Cs，与水反应越来越剧烈，说明金属越来越活泼。 【典例4】(2026·浙江湖州高一期末)下列对碱金属性质的叙述中，正确的是(　　) A．碱金属元素的单质具有强还原性，可置换出硫酸铜溶液中的铜单质 B．单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物 C．碱金属单质与水反应生成碱和氢气 D．单质熔、沸点随着原子序数递增而升高 【答案】C 【解析】A项，碱金属元素的单质具有强还原性，但活泼的金属易与H2O反应，故不能从盐溶液中置换出不活泼的金属，故A错误；B项，锂在空气中燃烧生成的是氧化锂，而不是过氧化锂，故B错误；C项，碱金属都能与水反应生成对应的碱和氢气，只是反应越来越剧烈，故C正确；D项，碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的递增而降低，故D错误；故选C。 【变式4-1】(2026·浙江杭州高二开学考试)下列有关碱金属锂的说法不正确的是( ) A．Li在自然界中以化合态存在 B．Li在氧气中加热生成Li2O2 C．熔点：Li>Na D．与水反应，Li不如Na剧烈 【答案】B 【解析】A项，Li是活泼金属，在自然界中以化合态存在，A不符合题意；B项，Li在氧气中加热生成Li2O，B符合题意；C项，碱金属元素从Li到Cs，熔点逐渐降低，即熔点Li> Na，C不符合题意；D项，锂的活泼性比钠弱，与水反应不如钠剧烈，D不符合题意；故选 B。 【变式4-2】(2024·浙江省丽水市高一期末)下列有关碱金属元素及其化合物的说法不正确的是( ) A．碳酸氢钠可用于制药和焙制糕点 B．氧化钠和过氧化钠都能与水发生化合反应 C．碱金属单质的熔点随着核电荷数的增大而降低 D．从锂到铯，原子失去最外层电子的能力逐渐增强 【答案】B 【解析】A项，碳酸氢钠能够和胃酸反应，可用于制药来治疗胃酸过多，碳酸氢钠能与发酵产生的酸反应生成二氧化碳，受热分解生成二氧化碳气体，可用于焙制糕点，使糕点疏松多孔，A正确；B项，氧化钠能与水发生化合反应生成氢氧化钠，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，不属于化合反应，B错误；C项，碱金属元素随着原子序数的增加，原子半径逐渐增大，导致原子间的相互作用力减弱，金属的熔点和沸点也随之降低，C正确；D项，从锂到铯，核电荷数增大，电子层数增多，原子半径增大，使得原子核对最外层电子的引力逐渐减小，碱金属元素的原子失去最外层电子的能力逐渐增强，D正确；故选B。 【变式4-3】(2024·浙江省湖州市高一期末)下列对碱金属性质的叙述中，正确的是( ) A．碱金属元素的单质具有强还原性，可置换出硫酸铜溶液中的铜单质 B．单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物 C．碱金属单质与水反应生成碱和氢气 D．单质熔、沸点随着原子序数递增而升高 【答案】C 【解析】A项，碱金属元素的单质具有强还原性，但活泼的金属易与H2O反应，故不能从盐溶液中置换出不活泼的金属，故A错误；B项，锂在空气中燃烧生成的是氧化锂，而不是过氧化锂，故B错误；C项，碱金属都能与水反应生成对应的碱和氢气，只是反应越来越剧烈，故C正确；D项，碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的递增而降低，故D错误；故选C。 ▌题型05 原子结构与卤族元素的性质 1．结构：从F到I，随着核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。 F2　 　Cl2　 　Br2　 　 I2 2．颜色：逐渐加深 3．熔、沸点：逐渐升高 4．密度：逐渐增大 5．水溶性：逐渐减小 6．气态氢化物：随着核电荷数的增多，卤素单质与H2反应的剧烈程度逐渐减小，生成的气态氢化物的稳定性逐渐减弱。 7．氧化性：F2＞Cl2＞Br2＞I2；元素的非金属性：F＞Cl＞Br＞I 【特别提醒】卤素单质的特殊性质 (1)氟元素无正价，无含氧酸，是最活泼的非金属元素。 (2)在常温下Br2是唯一的一种液态非金属单质，液溴有很强的腐蚀性，易挥发。 (3)碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇I2变蓝色(检验I2)。 (4)Cl2、Br2、I2易溶于有机溶剂(如苯、CCl4、汽油等)。 (5)HF是弱酸，而HCl、HBr、HI是强酸。 (6)较活泼的卤素单质可以将较不活泼的卤素单质从其盐溶液(或卤化氢)中置换出来。注意F2除外，这是因为F2极易与溶液中的H2O反应而置换出O2，这也说明F2的氧化性强于O2。 【典例5】(2026·浙江宁波高一期中)氰[(CN)2]的化学性质与卤素(X2)很相似，化学上称之为拟卤素，其氧化性介于Br2和I2之间，下列有关说法不正确的是( ) A．常温时，(CN)2和NaOH溶液反应的产物中有NaCNO B．MnO2和HCN反应的产物中有 (CN)2 C．向KCN溶液中加入碘水反应的产物中一定有KI D．在NaBr和KCN混合溶液中通入少量Cl2的产物中一定有(CN)2 【答案】C 【解析】A选项，氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠，因此常温时，(CN)2和NaOH溶液反应的产物中有NaCNO，故A正确；B选项，二氧化锰和浓盐酸共热反应生成氯气，因此MnO2和HCN反应的产物中有(CN)2生成，故B正确；C选项，(CN)2的氧化性介于Br2和I2之间，因此氧化性强弱顺序为Br2 > (CN)2 > I2，KCN溶液中加入碘水，两者不反应，故C错误；D选项，氧化性强弱顺序为Br2 > (CN)2 > I2，还原性顺序为Br－ < CN－< I－，因此在NaBr和KCN混合溶液中通入少量Cl2，CN－先反应生成(CN)2，因此产物中一定有(CN)2，故D正确；故选C。 【变式5-1】(2026·浙江宁波高一阶段检测)关于下列三个反应说法正确的是( ) ①Cl2+2KBr=2KCl+Br2  ②Br2+2KI=2KBr+I2  ③Cl2+2KI=2KCl+I2 A．氧化性：KI>Cl2 B．还原性：KBr>KI C．氧化性：Cl2>I2 D．还原性：I2>KCl 【答案】C 【解析】A项，氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于还原剂，反应③中Cl2是氧化剂，KI是还原剂，故氧化性Cl2＞KI，A错误；B项，氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物，反应②中KI是还原剂，KBr是还原产物，故还原性KI＞KBr，B错误；C项，由反应①得氧化性Cl2＞Br2，反应②得氧化性Br2＞I2，可推知氧化性Cl2＞I2，也可由反应③验证该结论，C正确；D项，题干给出的反应无法直接比较I2与KCl的还原性，D错误；故选C。 【变式5-2】(2026·浙江精诚联盟高一联考)已知卤素互化物的性质与卤素单质类似，下列关于ICl的说法错误的是( ) A．ICl是共价化合物 B．ICl能与水发生氧化还原反应 C．ICl有强氧化性 D．ICl能与NaOH溶液反应生成NaIO、NaCl和H2O 【答案】B 【解析】A项，ICl的化学性质与卤素单质相似，则ICl为I和Cl原子共用一对电子对形成的共价键，属于共价化合物，故A正确；B项，ICl与水的反应中，没有元素的化合价变化，则不属于氧化还原反应，故B错误；C项，ICl中I元素化合价为+1价，具有氧化性，则在许多反应中ICl是强氧化剂，故C正确；D项，ICl+H2O⇌HCl+HIO，则ICl与NaOH溶液反应生成的产物中有NaIO和NaCl和H2O，故D正确；故选B。 【变式5-3】(2026·浙江温州高一阶段检测)某化学课外小组的同学为了探究卤素单质及化合物的性质，设计了如下实验，装置如下： 请回答： (1)装置A中化学方程式为：_____。 (2)下列试剂最有可能替代E中NaOH溶液是_____。 A．浓H2SO4 B．饱和食盐水 C．石灰乳.[Ca(OH)2] D．水 (3)当装置D中通入由A处产生的气体少量时可能出现的现象是：_____； (4)Cl2可充分参与各反应。当装置B中_____(填入实验现象，下同)，装置C_____，取少量B中的溶液滴入盛有KI-淀粉溶液的试管中，通过观察现象，可证明Fe3+ 氧化性强于I2(忽略Cl2溶解)。 【答案】(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O (2)C (3)溶液变蓝 (4) 溶液变黄或颜色加深 溶液不变色 【解析】装置A中用浓盐酸与二氧化锰反应制备Cl2；生成的Cl2通入装置B、C、D中，可依次与FeCl2溶液、NaBr溶液和KI-淀粉溶液接触，观察现象；装置E中NaOH溶液用于吸收多余的Cl2。 (1)装置A中浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水。反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O； (2)装置E的作用是吸收含氯气的尾气，防止污染空气；选项中浓硫酸、饱和食盐水不能吸收氯气，水能少量吸收氯气，石灰乳[Ca(OH)2]能大量吸收氯气，故选C； (3)Cl2的氧化性强于I2，当Cl2通入到KI-淀粉溶液中，发生反应Cl2 +2I- = 2Cl-+I2，溶液中淀粉遇单质碘变蓝，故选溶液变蓝； (4)Cl2依次通过B、C、D、E，Cl2能将FeCl2溶液中的Fe2+ 氧化成Fe3+ ，能观察到B中溶液颜色变黄，故选溶液变黄或颜色加深；欲证明Fe3+ 氧化性强于I2，则通入的少量Cl2在装置B中充分反应，C中无Cl2通入，NaBr溶液无变化，故选溶液不变色。 ▌题型06 同主族元素性质的相似性与递变性 【典例6】(2026·浙江宁波高一期中)在新研制的超导材料中，铊(Tl)是主要组成元素之一、已知铊为ⅢA族原子序数最大的金属元素。则下列关于铊元素性质的推测，不正确的是( ) A．是银白色的金属 B．Tl(OH)3与Al(OH)3相似，也是两性氢氧化物 C．可以形成氧化物Tl2O3 D．相同条件下与酸反应比铝剧烈 【答案】B 【解析】A项，铊为ⅢA族金属元素，同主族的铝是银白色金属，多数金属单质都为银白色，因此铊是银白色的金属，A正确；B项，同主族元素从上到下金属性逐渐增强，铝金属性较弱，Al(OH)3为两性氢氧化物，铊金属性远强于铝，因此Tl(OH)3为碱性氢氧化物，不具备两性，B错误；C项，ⅢA族元素最高正价为+3价，因此可形成氧化物Tl2O3，C正确；D项，铊的原子半径大于铝的原子半径，金属性比铝强，金属性越强与酸反应越剧烈，铊的金属性强于铝，因此相同条件下与酸反应比铝剧烈，D正确；故选B。 【变式6-1】(2026·浙江镇海高一期中)可能存在的第119号元素被称为“类钫”，据元素周期表结构及元素性质变化趋势，有关“类钫”的预测说法正确的是( ) A．“类钫”在化合物中呈+1价 B．“类钫”属过渡元素，具有放射性 C．“类钫”单质的密度小于1g/cm3 D．“类钫”单质有较高的熔点 【答案】A 【解析】A项，119号元素应位于第八周期第ⅠA族，属于碱金属元素，故“类钫”在化合物中呈+1价， A正确。B项，过渡元素均为副族和第Ⅷ元素，结合A项分析可知，“类钫”不属过渡元素，具有放射性，B错误；C项，根据碱金属元素密度的递变规律可知，随着原子序数递增，密度呈增大趋势，故“类钫”单质的密度大于1g/cm3，C错误；D项，根据碱金属元素熔沸点的递变规律可知，随着原子序数递增，熔沸点依次降低，故“类钫”单质的熔点比Cs的低，故熔点较低，D错误；故选A。 【变式6-2】(2024·浙江省衢州市高一期末)2016年IUPAC将第117号元素命名为Ts(中文名“硼”，tián)，Ts的原子核外最外层电子数是7，下列说法不正确的是( ) A．Ts的单质在常温下是气体 B．Ts是第7周期第VIIA族元素 C．Ts的最高正价为+7 D．Ts在同族元素中非金属性最弱 【答案】A 【解析】该元素的原子序数为117，位于第七周期，该原子核外最外层有7个电子，位于第ⅦA族，因此Ts是第7周期第VIIA族元素。A项，第ⅦA族元素随原子序数越大，单质由气体递变为固体，碘为固体，则Ts的单质在常温下是固体，故A错误；B项，Ts是第7周期第VIIA族元素，故B正确；C项，Ts是第VIIA族元素，主族元素的最高正价等于其主族序数，最高正价和负价的绝对值之和为8，所以Ts的主要化合价-1、+7，故C正确；D项，Ts位于第七周期第VIIA族，同主族元素从上往下，非金属性逐渐减弱，因此Ts在同族元素中非金属性最弱，故D正确；故选A。 【变式6-3】(2024·浙江省金华市高一期末)周期表中第117号元素X，它的原子结构与卤族元素相似，电子排布有7个电子层，且最外层有7个电子。下列说法正确的是( ) A．此X元素的气态氢化物的化学式为H2X，在常温下很稳定 B．其单质具有强氧化性，可与KI发生置换反应生成I2 C．其单质的分子式为X2，难溶于有机溶剂 D．AgX是一种有色的难溶于水的化合物 【答案】D 【解析】A项，此X元素原子结构与卤族元素相似，其最低价为-1价，气态氢化物的化学式为HX，同主族元素从上往下非金属性逐渐减弱，其简单氢化物的稳定性逐渐减弱，则HX在常温下很不稳定，A错误；B项，同主族元素从上往下非金属性逐渐减弱，其单质的氧化性逐渐减弱，X单质不能与KI发生置换反应生成I2，B错误；C项，X的原子结构与卤族元素相似，其单质的分子式为X2，与Br2、I2的结构与性质相似，易溶于有机溶剂，C错误；D项，根据氯化银、溴化银、碘化银分别是白色沉淀，浅黄色沉淀，黄色沉淀推断，AgX是一种有色的难溶于水的化合物，D正确；故选D。 1 / 5 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 原子结构与元素周期表(题型专练·举一反三) 题型01 原子结构、核素、同位素 题型02 原子核外电子排布的规律 题型03 元素周期表 题型04 原子结构与碱金属元素的性质 题型05 原子结构与卤族元素的性质 题型06 同主族元素性质的相似性与递变性 ▌题型01 原子结构、核素、同位素 1．原子的构成微粒及作用 2．原子结构的特殊点 (1)原子的质量主要集中在_______上； (2)原子中既有正电荷，又有负电荷，但整个原子_______； (3)原子在化学变化中不可再分，但在其他变化中仍然可以再分； (4)核电荷数(质子数)＝核外电子数，只适用于原子和分子。 3．质量数：将原子核内所有_______和_______的相对质量取______________相加所得的数值。 【特别提醒】质量数与相对原子质量不是一个概念。元素的相对原子质量等于各核素相对原子质量乘以各核素所占的百分比再求和。 4．核素：具有一定数目_______和一定数目_______的一种原子。 (1)符号：X，Z表示_______，A代表_______ (2)原子的构成微粒间的数目关系 ①电中性原子 ②带电原子——离子的电子数目计算 (3)核素之间的转化不属于物理变化，也不属于化学变化，而属于_______变化 (4)微粒符号及意义 (5)常见的重要核素及其应用 U C C H(D) H(T) 核燃料 用于_______ 相对原子质量的标准 阿伏伽德罗常数基准 制_______ 5．同位素 (1)概念：_______相同而_______不同的同一元素的不同原子互称为同位素。 (2)同位素的比较 ①原子中一定含质子和电子，不一定都含有中子，如H中没有中子。 ②电子排布完全相同的原子不一定是同一种原子，如互为同位素的各原子。 (3)特点：天然存在的同位素，相互间保持一定的比率。 【典例1】(2026·浙江台州高一期末)下列说法中不正确的是( ) A．金刚石、石墨、C60互为同素异形体 B．168O、178O、188O三种核素互为同位素 C．等物质的量的21H与31H含有的中子数相同 D．考古研究中可利用146C测定一些文物的年代 【变式1-1】(2026·浙江宁波高一期末)下列说法不正确的是( ) A．13C与15N有相同的中子数 B．O2与O3互为同素异形体 C．14N与15N互为同位素 D．15N的核外电子数与质子数相同 【变式1-2】(2026·浙江绍兴高一期末)1934年约里奥·居里夫妇在核反应中用粒子(即氦核)轰击金属原子，得到核素，开创了人造放射性核素的先河：，其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是( ) A．原子半径：X＜Y B．Y的最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2YO4 C．元素X、Y均可形成三氯化物 D．元素X的最高价氧化物为碱性氧化物 【变式1-3】(2026·浙江杭州高一期末)2025年11月，我国在钍基熔盐堆技术领域取得了重大突破，将我国储量丰富的稀土资源钍转化为高效核燃料铀-233，未来可不再依赖铀进口。这一过程的核心路径如图所示，下列说法正确的是( ) A．该过程为化学过程 B．23290Th、23390Th互为同素异形体 C．23390Th比23290Th多一个中子 D．23391Pa和23390Th混在一起是纯净物 ▌题型02 原子核外电子排布的规律 1．电子层 (1)含义：电子运动在能量不同的区域，简化为不连续的壳层，也称作电子层。 (2)特点：各电子层之间没有明显的界限 (3)不同电子层的表示及能量关系 各电子层由内到外 电子层数 1 2 3 4 5 6 7 字母代号 K L M N O P Q 离核远近 由_______到_______ 能量高低 由_______到_______ 2．原子核外电子排布规律及其之间的关系 3．原子核外电子排布的表示方法 (1)原子结构示意图 (2)离子结构示意图 ①阳离子结构示意图：与上周期的稀有气体排布相同 ②阴离子结构示意图：与同周期的稀有气体排布相同 【典例2】(2026·浙江温州高一期末)下列有关原子结构的说法不正确的是( ) A．原子的质量主要集中在原子核上 B．离原子核从近到远的电子层分别用K、L、M、N、O、P、Q符号表示 C．在多电子原子中，离核较近区域内运动的电子能量较高 D．第n层最多能容纳的电子数为2n2 【变式2-1】(2025·浙江省温州市高一期末)下列说法不正确的是( ) A．元素周期表中第VⅢ族是包含元素种类最多的族 B．L电子层为次外层时，最多可容纳的电子数为8 C．第三、四周期同主族元素的原子序数相差8或18 D．主族元素原子的最外层电子数等于该元素所在的族序数 【变式2-2】(2025·浙江省台州市高一期末)下列说法不正确的是( ) A．用K、L、M、N等符号来表示从内到外的电子层 B．L电子层为次外层时，最多可容纳的电子数为8 C．主族元素原子的最外层电子数等于该元素所在的族序数 D．第IA族元素叫做碱金属元素，第VIIA族元素叫做卤族元素 【变式2-3】(2024·浙江省湖州市高一期末)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2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3周期 ▌题型03 元素周期表 1．元素周期表的出现与演变 (1)首创者：1869年，俄国化学家______________ (2)编排顺序：按照元素的______________由小到大排列 2．元素周期表的编排原则 把______________的元素按照原子序数依次递增的顺序从左到右排列成一横行叫周期。 把不同横行中_____________________的元素按照电子层数递增的顺序排列成纵行叫族。 3．元素周期表的结构 (1)周期：周期序数＝_______数 周期分类 短周期 长周期 周期序数 1 2 3 4 5 6 7 元素种类 _____ _____ _____ 18 18 32 32 (2)族：主族序数＝原子的______________数，过渡元素的族序数一般不等 族分类 主族 副族 第Ⅷ族 0族 总数 族数目 7 7 1 1 16 列数目 7 7 3 1 18 (3)过渡元素：副族和第Ⅷ族族 ①镧系元素：第6周期ⅢB族，共15种 ②锕系元素：第7周期ⅢB族，共15种 ③应用：找耐高温、耐腐蚀、催化剂和超导材料 4．族序数与列数的关系 (1)2、3周期IIA和IIIA相邻，原子序数相差_______ (2)4、5周期IIA和IIIA之间有副族和VIII族，原子序数相差_______ (3)6、7周期IIA和IIIA之间有副族和VIII族，还额外多出镧系和锕系，原子序数相差_______ 【典例3】(2025·浙江省杭州市西湖区杭高统考高一期末)下列有关元素周期表的叙述正确的是( ) A．元素周期表中有18个纵行，但却只有16个族，其中第VIII族所含元素种类最多 B．第三、第四周期中同主族元素的质子数差值都是8 C．主族元素的原子，形成单核离子时的化合价和它的族序数不一定相等 D．原子的最外层有1个或2个电子，则一定是第IA或IIA族元素 【变式3-1】(2026·浙江衢州高一期中)金秀矿是2025年获批的全新天然矿物，含有Ni、Bi、As、S等元素，其中属于短周期元素的是( ) A．Ni B．Bi C．As D．S 【变式3-2】(2024·浙江省杭州市源清中学高一期末)0.75 mol RO32-中共有30 mol电子，则R在元素周期表中的位置是( ) A．第2周期ⅤA族 B．第2周期ⅥA族 C．第3周期ⅣA族 D．第3周期ⅦA族 【变式3-3】(2024·浙江省东阳市外国语学校高一期末)元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，下列说法正确的是( ) A．元素周期表中左下方区域的金属元素多用于制造半导体材料 B．第三周期主族元素的最高正化合价等于它所处的主族序数 C．短周期元素形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构 D．同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同 ▌题型04 原子结构与碱金属元素的性质 1．碱金属元素性质的相似性(用R表示碱金属元素) 2．碱金属元素性质的递变性 性质的具体体现 元素 Li Na K Rb Cs 与氧气反应 反应越来越剧烈，产物越来越复杂 Li2O Na2O、Na2O2 K2O、K2O2、KO2 更复杂氧化物 与水反应 反应越来越剧烈 反应缓慢 反应剧烈 轻微爆炸 剧烈爆炸 氢氧化物 碱性强弱：____________________________ 【特别提醒】 ①从Li→Cs，核电荷数逐渐增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。 ②从Li→Cs，密度逐渐增大(钠、钾反常)，熔点逐渐降低。 ③相同条件下，碱金属从Li→Cs，与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂，说明金属越来越活泼。 ④相同条件下，碱金属从Li→Cs，与水反应越来越剧烈，说明金属越来越活泼。 【典例4】(2026·浙江湖州高一期末)下列对碱金属性质的叙述中，正确的是(　　) A．碱金属元素的单质具有强还原性，可置换出硫酸铜溶液中的铜单质 B．单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物 C．碱金属单质与水反应生成碱和氢气 D．单质熔、沸点随着原子序数递增而升高 【变式4-1】(2026·浙江杭州高二开学考试)下列有关碱金属锂的说法不正确的是( ) A．Li在自然界中以化合态存在 B．Li在氧气中加热生成Li2O2 C．熔点：Li>Na D．与水反应，Li不如Na剧烈 【变式4-2】(2024·浙江省丽水市高一期末)下列有关碱金属元素及其化合物的说法不正确的是( ) A．碳酸氢钠可用于制药和焙制糕点 B．氧化钠和过氧化钠都能与水发生化合反应 C．碱金属单质的熔点随着核电荷数的增大而降低 D．从锂到铯，原子失去最外层电子的能力逐渐增强 【变式4-3】(2024·浙江省湖州市高一期末)下列对碱金属性质的叙述中，正确的是( ) A．碱金属元素的单质具有强还原性，可置换出硫酸铜溶液中的铜单质 B．单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物 C．碱金属单质与水反应生成碱和氢气 D．单质熔、沸点随着原子序数递增而升高 ▌题型05 原子结构与卤族元素的性质 1．结构：从F到I，随着核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。 F2　 　Cl2　 　Br2　 　 I2 2．颜色：逐渐加深 3．熔、沸点：逐渐升高 4．密度：逐渐增大 5．水溶性：逐渐减小 6．气态氢化物：随着核电荷数的增多，卤素单质与H2反应的剧烈程度逐渐减小，生成的气态氢化物的稳定性逐渐减弱。 7．氧化性：F2＞Cl2＞Br2＞I2；元素的非金属性：F＞Cl＞Br＞I 【特别提醒】卤素单质的特殊性质 (1)氟元素无正价，无含氧酸，是最活泼的非金属元素。 (2)在常温下Br2是唯一的一种液态非金属单质，液溴有很强的腐蚀性，易挥发。 (3)碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇I2变蓝色(检验I2)。 (4)Cl2、Br2、I2易溶于有机溶剂(如苯、CCl4、汽油等)。 (5)HF是弱酸，而HCl、HBr、HI是强酸。 (6)较活泼的卤素单质可以将较不活泼的卤素单质从其盐溶液(或卤化氢)中置换出来。注意F2除外，这是因为F2极易与溶液中的H2O反应而置换出O2，这也说明F2的氧化性强于O2。 【典例5】(2026·浙江宁波高一期中)氰[(CN)2]的化学性质与卤素(X2)很相似，化学上称之为拟卤素，其氧化性介于Br2和I2之间，下列有关说法不正确的是( ) A．常温时，(CN)2和NaOH溶液反应的产物中有NaCNO B．MnO2和HCN反应的产物中有 (CN)2 C．向KCN溶液中加入碘水反应的产物中一定有KI D．在NaBr和KCN混合溶液中通入少量Cl2的产物中一定有(CN)2 【变式5-1】(2026·浙江宁波高一阶段检测)关于下列三个反应说法正确的是( ) ①Cl2+2KBr=2KCl+Br2  ②Br2+2KI=2KBr+I2  ③Cl2+2KI=2KCl+I2 A．氧化性：KI>Cl2 B．还原性：KBr>KI C．氧化性：Cl2>I2 D．还原性：I2>KCl 【变式5-2】(2026·浙江精诚联盟高一联考)已知卤素互化物的性质与卤素单质类似，下列关于ICl的说法错误的是( ) A．ICl是共价化合物 B．ICl能与水发生氧化还原反应 C．ICl有强氧化性 D．ICl能与NaOH溶液反应生成NaIO、NaCl和H2O 【变式5-3】(2026·浙江温州高一阶段检测)某化学课外小组的同学为了探究卤素单质及化合物的性质，设计了如下实验，装置如下： 请回答： (1)装置A中化学方程式为：_____。 (2)下列试剂最有可能替代E中NaOH溶液是_____。 A．浓H2SO4 B．饱和食盐水 C．石灰乳.[Ca(OH)2] D．水 (3)当装置D中通入由A处产生的气体少量时可能出现的现象是：_____； (4)Cl2可充分参与各反应。当装置B中_____(填入实验现象，下同)，装置C_____，取少量B中的溶液滴入盛有KI-淀粉溶液的试管中，通过观察现象，可证明Fe3+ 氧化性强于I2(忽略Cl2溶解)。 ▌题型06 同主族元素性质的相似性与递变性 【典例6】(2026·浙江宁波高一期中)在新研制的超导材料中，铊(Tl)是主要组成元素之一、已知铊为ⅢA族原子序数最大的金属元素。则下列关于铊元素性质的推测，不正确的是( ) A．是银白色的金属 B．Tl(OH)3与Al(OH)3相似，也是两性氢氧化物 C．可以形成氧化物Tl2O3 D．相同条件下与酸反应比铝剧烈 【变式6-1】(2026·浙江镇海高一期中)可能存在的第119号元素被称为“类钫”，据元素周期表结构及元素性质变化趋势，有关“类钫”的预测说法正确的是( ) A．“类钫”在化合物中呈+1价 B．“类钫”属过渡元素，具有放射性 C．“类钫”单质的密度小于1g/cm3 D．“类钫”单质有较高的熔点 【变式6-2】(2024·浙江省衢州市高一期末)2016年IUPAC将第117号元素命名为Ts(中文名“硼”，tián)，Ts的原子核外最外层电子数是7，下列说法不正确的是( ) A．Ts的单质在常温下是气体 B．Ts是第7周期第VIIA族元素 C．Ts的最高正价为+7 D．Ts在同族元素中非金属性最弱 【变式6-3】(2024·浙江省金华市高一期末)周期表中第117号元素X，它的原子结构与卤族元素相似，电子排布有7个电子层，且最外层有7个电子。下列说法正确的是( ) A．此X元素的气态氢化物的化学式为H2X，在常温下很稳定 B．其单质具有强氧化性，可与KI发生置换反应生成I2 C．其单质的分子式为X2，难溶于有机溶剂 D．AgX是一种有色的难溶于水的化合物 1 / 5 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $