高中化学人教版课时练习第四章第一节第2课时元素周期表核素

二十四元素周期表核素【学习理解】共45分一、选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分)1．(2021·深圳高一检测)2018年中国化学会制作了新版周期表，包含118种元素。关于元素周期表的下列说法中，不正确的是()A．元素周期表揭示了化学元素间的内在联系B．在元素周期表中，主族所表示的是由长周期元素和短周期元素共同组成的纵列C．元素周期表中周期数等于该周期内原子的电子层数D．元素周期表有18个纵列，共16个族【解析】选B。A.元素周期表中存在元素性质的周期性变化，揭示了化学元素间的内在联系，故A正确；B.长周期元素和短周期元素共同组成的纵列含0族元素，其他为主族元素，故B错误；C.由原子结构可确定元素的位置，则元素周期表中周期数等于该周期内原子的电子层数，故C正确；D.元素周期表中有18列，共16个族，故D正确。2．(2020·昆明高一检测)钔是一种人工合成元素，元素符号为Md，原子序数为101。钔是锕系元素中具有放射性的超铀金属元素。下列关于eq\o\al(\s\up1(260),\s\do1(101))Md的叙述正确的是()A．eq\o\al(\s\up1(260),\s\do1(101))Md原子所含中子数与质子数之差为58B．eq\o\al(\s\up1(260),\s\do1(101))Md和eq\o\al(\s\up1(258),\s\do1(101))Md互称为同素异形体C．eq\o\al(\s\up1(260),\s\do1(101))Md的核外电子数为260D．eq\o\al(\s\up1(260),\s\do1(101))Md和eq\o\al(\s\up1(258),\s\do1(101))Md的核外电子数之差为2【解析】选A。eq\o\al(\s\up1(260),\s\do1(101))Md原子所含质子数为101，中子数为260－101＝159，中子数与质子数之差为58，A项正确；eq\o\al(\s\up1(260),\s\do1(101))Md和eq\o\al(\s\up1(258),\s\do1(101))Md互称为同位素，B项错误；eq\o\al(\s\up1(260),\s\do1(101))Md的核外电子数为101，C项错误；eq\o\al(\s\up1(260),\s\do1(101))Md和eq\o\al(\s\up1(258),\s\do1(101))Md的核外电子数均为101，核外电子数之差为0，D项错误。3．(2021·台山高一检测)“玉兔”号月球车用eq\o\al(\s\up1(238),\s\do1(94))Pu作为热源材料。下列关于eq\o\al(\s\up1(238),\s\do1(94))Pu的说法不正确的是()A．eq\o\al(\s\up1(238),\s\do1(94))Pu与eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1(94))Pu互为同位素B．eq\o\al(\s\up1(238),\s\do1(94))Pu与eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1(94))Pu具有相同的最外层电子数C．eq\o\al(\s\up1(238),\s\do1(94))Pu与eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1(94))Pu具有相同的中子数D．eq\o\al(\s\up1(238),\s\do1(94))Pu与eq\o\al(\s\up1(238),\s\do1(92))U质子数不同【解析】选C。eq\o\al(\s\up1(238),\s\do1(94))Pu与eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1(94))Pu是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素，故A正确；eq\o\al(\s\up1(238),\s\do1(94))Pu与eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1(94))Pu核外电子数都是94，具有相同的最外层电子数，故B正确；eq\o\al(\s\up1(238),\s\do1(94))Pu中子数是238－94＝144，eq\a\vs4\al(eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1(94))PuS)中子数是239－94＝145，中子数不同，故C错误；eq\o\al(\s\up1(238),\s\do1(94))Pu质子数是94，eq\o\al(\s\up1(238),\s\do1(92))U质子数是92，故D正确。4．(2021·长治高一检测)原子序数为83的元素位于：①第五周期；②第六周期；③第ⅣA族；④第ⅤA族；⑤第ⅡB族，其中正确的组合是()A．①④B．②③C．②④D．①⑤【解析】选C。根据与该元素原子序数最接近的0族元素的位置来确定。与83号元素最邻近的0族元素为86号元素氡，83号元素比氡的原子序数小3，那么它在元素周期表中的位置应该是氡左移3个格，即第六周期第ⅤA族。5．(2021·北京市石景山区高一检测)“天宫一号”的燃料是氢化锂三兄弟：LiH、LiD、LiT。其中Li的质量数为7，下列对这三种物质的说法中正确的是()A.质子数之比为1∶2∶3B．中子数之比为1∶1∶1C．摩尔质量之比为8∶9∶10D．化学性质不相同【解析】选C。锂原子质子数为3，质量数为7，其中子数为4；H、D、T质子数均为1，中子数分别为0、1、2，所以LiH、LiD、LiT的质子数之比为(3＋1)∶(3＋1)∶(3＋1)＝1∶1∶1，A项错误；中子数之比为(4＋0)∶(4＋1)∶(4＋2)＝4∶5∶6，B项错误；摩尔质量之比为(7＋1)∶(7＋2)∶(7＋3)＝8∶9∶10，C项正确；化学性质与核外电子数有关，LiH、LiD、LiT的核外电子数均相同，故化学性质相同，D项错误。【补偿训练】1919年，科学家第一次实现了人类多年的梦想——人工转变元素。这个核反应如下：eq\o\al(\s\up1(14),\s\do1(7))N＋eq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He→eq\o\al(\s\up1(17),\s\do1(8))O＋eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H。下列叙述正确的是()A．eq\o\al(\s\up1(17),\s\do1(8))O原子核内有9个质子B．eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H原子核内有1个中子C．O2和O3互为同位素D．通常情况下，He和N2化学性质都很稳定【解析】选D。eq\o\al(\s\up1(17),\s\do1(8))O原子核内质子数是8，A错误；eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H原子核内中子数是1－1＝0，B错误；O2和O3互为同素异形体，C错误；通常情况下，He最外层电子已达到稳定结构而N2分子的氮原子之间结合牢固，He和N2化学性质都很稳定，D正确。6．(2021·揭阳高一检测)下列关于元素周期表的说法正确的是()A．元素周期表是按照元素相对原子质量大小排列而成的B．元素周期表有7个横行，也是7个周期；有18个纵列，即18个族C．凡是位于元素周期表中同一周期的元素，都是按从左到右的顺序原子最外层电子数由1递增到8D．凡是位于元素周期表中同一主族的元素，都是按从上到下的顺序电子层数逐渐增多【解析】选D。元素周期表是按照元素的原子序数的大小排列而成的，故A错误；元素周期表有7个周期，16个族，故B错误；凡是位于元素周期表中同一周期的元素，电子层数均相同，第一周期最外层电子数从1递增到2，第二、三周期的元素从左到右的顺序原子最外层电子数由1递增到8，但长周期元素无此结论，故C错误；凡是位于元素周期表中同一主族的元素，都是按从上到下的顺序电子层数逐渐增多，故D正确。【补偿训练】已知某简单阴离子X2－的M层上有8个电子，则X在周期表中的位置是()A．第三周期第ⅥA族 B．第三周期第ⅡA族C．第二周期第ⅥA族 D．第三周期第ⅣA族【解析】选A。X得到2个电子后，M层(第三电子层)达8电子稳定结构，说明X原子的M层有6个电子，即M层为最外层，所以X位于周期表中第三周期，第ⅥA族。二、非选择题(本题共1小题，共15分)7．(2021·鸡西高一检测)近年来，科学家通过粒子加速器进行了一周的实验，获得了6个非常罕见的eq\o\al(\s\up1(45),\s\do1(26))Fe原子，接着，科学家又使用特制的测量仪器观测到，这6个原子中有4个发生了衰变，这一实验证实了曾经预言的双质子衰变方式，即有一个原子同时放出两个质子的衰变方式。回答下列问题：(1)eq\o\al(\s\up1(45),\s\do1(26))Fe原子的核内中子数为________，该原子的核外电子数为________。(2)以下关于eq\o\al(\s\up1(45),\s\do1(26))Fe的叙述正确的是________(填字母)。A．eq\o\al(\s\up1(45),\s\do1(26))Fe与eq\o\al(\s\up1(56),\s\do1(26))Fe是两种核素B．科学家获得了一种新元素C．eq\o\al(\s\up1(45),\s\do1(26))Fe的衰变不是化学变化D．这种铁原子衰变放出两个质子后变成eq\o\al(\s\up1(45),\s\do1(26))Fe(3)某同学认为eq\o\al(\s\up1(45),\s\do1(26))Fe在一定条件下也可与氧气反应，他的判断依据是________________________________________________________________。【解析】(1)eq\o\al(\s\up1(45),\s\do1(26))Fe的中子数＝质量数－质子数＝45－26＝19，电子数＝质子数＝26。(2)eq\o\al(\s\up1(45),\s\do1(26))Fe与eq\o\al(\s\up1(56),\s\do1(26))Fe的质子数相同，都属于Fe元素，但中子数不同，是两种不同的核素；Fe元素不是一种新元素；eq\o\al(\s\up1(45),\s\do1(26))Fe衰变后变为质子数为24的新原子，原子核发生了变化，不是化学变化，因为化学的范畴是在原子、分子水平上研究物质的。(3)eq\o\al(\s\up1(45),\s\do1(26))Fe与eq\o\al(\s\up1(56),\s\do1(26))Fe的核外电子数相同，化学性质几乎完全相同，eq\o\al(\s\up1(56),\s\do1(26))Fe可与氧气反应，eq\o\al(\s\up1(45),\s\do1(26))Fe在一定条件下也可与氧气反应。答案：(1)1926(2)A、C(3)eq\o\al(\s\up1(45),\s\do1(26))Fe与eq\o\al(\s\up1(56),\s\do1(26))Fe的核外电子数相同，化学性质几乎完全相同【应用实践】共30分一、选择题(本题共3小题，每小题5分，共15分)8．重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是()A．氘(D)原子核外有1个电子B．1H与D互为同位素C．H2O与D2O互为同素异形体D．1H218O与D216O的相对分子质量相同【解析】选C。氘(D)原子的质子数为1，核外有1个电子，A正确；1H与D的质子数相同而中子数不同，互为同位素，B正确；H2O与D2O均表示水分子，是化合物，不互为同素异形体，C错误；1H218O与D216O的相对分子质量都是20，D正确。9．(2021·萍乡高一检测)0.05mol某金属单质与足量的盐酸反应，放出1.12LH2(标准状况)，并转变为具有Ar原子的电子层结构的离子，该金属元素在元素周期表中的位置是()A．第三周期第ⅠA族B．第三周期第ⅡA族C．第四周期第ⅠA族D．第四周期第ⅡA族【解析】选D。设该金属单质与盐酸反应所表现的化合价为＋x，则0.05x＝eq\f(1.12,22.4)×2，x＝2。根据题意，该金属单质为Ca，位于第四周期第ⅡA族。10．(2021·长春高一检测)元素A、B、C、D在元素周期表中的位置如图所示。下列有关叙述不正确的是()A.元素C比元素B的原子序数大1B．原子结构示意图为的元素，与C位于同一周期C．B的原子与D的原子最外层电子数相等D．原子结构示意图为的元素，与B位于同一主族【解析】选D。根据题图分析可知，它的更具体的内容如图所示。B是第一周期的最后一种元素，C是第二周期的第一种元素，则C比B的原子序数大1，A正确；原子结构示意图为的元素，其原子序数是8，第二周期元素从左到右原子序数为3～10，则原子序数为8的元素与C(原子序数为3)位于同一周期，B正确；B是2号元素，原子核外有1个电子层，该电子层上有2个电子，D是12号元素，原子结构示意图为，C正确；原子结构示意图为的元素是10号元素，是第二周期的最后一种元素，与B位于同一族，但该族是0族而不是主族，D不正确。二、非选择题(本题共1小题，共15分)11．(2021·武汉高一检测)在自然界中许多元素有多种核素，如氧元素存在eq\o\al(\s\up1(16),\s\do1(8))O、eq\o\al(\s\up1(17),\s\do1(8))O、eq\o\al(\s\up1(18),\s\do1(8))O三种核素，氢元素有eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H、eq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))H、eq\o\al(\s\up1(3),\s\do1(1))H三种核素。(1)eq\o\al(\s\up1(16),\s\do1(8))O、eq\o\al(\s\up1(18),\s\do1(8))O、eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H、eq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))H四种核素最多可以组成________种水分子；(2)9.03×1023个H2O分子含________mol水分子，________mol氢原子；(3)1moleq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))Heq\o\al(\s\up1(18),\s\do1(2))8O分子中含有________mol中子。(4)科学研究发现H＋在水中实际以水合氢离子(H3O＋)的形式存在，在0.5molH3O＋中含有________个质子(用NA表示)。【解析】(1)水分子是由一个氧原子和两个氢原子构成，因此eq\o\al(\s\up1(16),\s\do1(8))O、eq\o\al(\s\up1(18),\s\do1(8))O、eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H、eq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))H四种核素形成的水分子为eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))Heq\o\al(\s\up1(16),\s\do1(2))8O、eq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))Heq\o\al(\s\up1(16),\s\do1(2))8O、eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))Heq\o\al(\s\up1(18),\s\do1(2))8O、eq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))Heq\o\al(\s\up1(18),\s\do1(2))8O、eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))Heq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))Heq\o\al(\s\up1(16),\s\do1(8))O、eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))Heq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))Heq\o\al(\s\up1(18),\s\do1(8))O，最多可以组成6种水分子；(2)9.03×1023个H2O分子含n＝eq\f(N,NA)＝eq\f(9.03×1023,6.02×1023mol－1)＝1.5mol水分子，3mol氢原子；(3)1moleq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))Heq\o\al(\s\up1(18),\s\do1(2))8O分子中含有1mol×[(2－1)×2＋18－8]＝12mol中子；(4)科学研究发现H＋在水中实际以水合氢离子(H3O＋)的形式存在，在0.5molH3O＋中含有0.5mol×(1×3＋8)×NA＝5.5NA个质子。答案：(1)6(2)1.53(3)12(4)5.5NA【迁移创新】