41原子结构与元素周期表（B级能力练）-高一化学章节分层检测ABC

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（限时：40分钟）一、选择题1．（2020·江西高安中学高一期中）1869年，俄罗斯化学家制定第一张元素周期表，随着科学的发展，周期表的形式和内涵变得更加完美，关于现代元素周期表的说法正确的A．ⅠA、IIA族的元素全部是金属元素，均能与酸发生反应生成氢气B．元素周期表包含七个周期、七个主族、七个副族，一个零族，一个VIII族C．现代元素周期表是按照相对原子量的大小顺序进行对元素进行排列D．零族元素中所有原子的最外层电子数都是八个，化学性质稳定【答案】B【解析】A.第一周期ⅠA族是H元素，不是金属元素，故A错误；B.元素周期表包含七个周期、七个主族、七个副族，一个零族，一个VIII族，故B正确；C.现代元素周期表是按照原子序数的大小顺序进行对元素进行排列，故C错误；D.零族元素中He原子的最外层电子数是2个，故D错误；故选B。2．根据叙述判断，下列各元素一定属于主族元素的是（）A．元素能形成＋7价的含氧酸及其盐B．Y元素的原子最外层上有2个电子C．Z元素的阴离子与同一周期惰性气体元素原子的电子层结构相同D．R元素在化合物中无变价【答案】C【解析】A选项，锰能形成+7价的含氧酸(高锰酸)及其盐（高锰酸钾），但是锰是过渡元素，不是主族元素，故A错误；B选项，He原子的最外层电子数为2，但是0族元素，故B错误；C选项，主族元素形成的阴离子与同周期稀有气体原子具有相同的电子层结构，Z的阴离子与同周期稀有气体原子的电子层结构相同，因此为主族元素，故C正确；D选项，Zn在化合物中没有变价，但Zn是过渡元素，不是主族元素，故D错误；综上所述，答案为C。3．（2020·上海市鲁迅中学高一月考）X原子的质子数为a，X2和Y3的核外电子数相等，则Y原子的核电荷数是A．a－1 B．a+3C．a+5 D．a－5【答案】A【解析】设元素Y的核电荷数是b，X元素原子的核电荷数为a，则阴离子X2中带有(a+2)个电子。因为阴离子X2与元素Y的阴离子Y3的核外电子数相等，所以2+a=b+3，即b=a1，故选A。4．（2019·浙江省东阳中学高一开学考试）下列各组粒子中质子数和电子数均相同的是（）A．CH4、H2O、Na+ B．F2、Ar、HClC．H3O+、NH4+、Na D．O2﹣、Mg2+、Ne【答案】B【解析】A.

C的质子数为6，H的质子数为1，O的质子数为8，Na的质子数为11，所以CH4、H2O、Na+的质子数分别为：10、10、11，电子数分别为10，10、10，故A错误；B.

Cl的质子数为17，H的质子数为1，Ar的质子数为18，F的质子数为9，所以F2、Ar、HCl的质子数分别为：18、18、18，电子数分别为18、18、18，故B正确；C.

N的质子数为7，H的质子数为1，O的质子数为8，,Na的质子数为11，所以H3O+、NH4+、Na的质子数分别为：11、11、11、电子数分别为10，10、11，故C错误；D.

Mg的质子数为12，Ne的质子数为10，O的质子数为8,所以O2﹣、Mg2+、Ne的质子数分别为：8、12、10、电子数分别为10，10、10，故D错误；故选B。【点睛】对于原子和分子来说，微粒不带电荷，所以质子数等于电子数；而离子带电荷，所以电子数不等于质子数。5．第ⅡA族某元素原子序数为n，则原子序数为的元素的族序数一定不可能为（）A．ⅣA B．ⅣB C．ⅢB D．Ⅷ【答案】D【解析】A．位于短周期时，n为第ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为(n+2)的元素位于第ⅣA族，则A可能；B．位于第四或第五周期时，n为第ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为(n+2)的元素位于第ⅣB族，则B可能；C．位于第六或第七周期时，n为第ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为(n+2)的元素位于第ⅢB族，则C可能；D．从第二周期到第七周期元素中，n为第ⅡA族中某元素的原子序数，而原子序数为(n+2)的元素不可能位于第Ⅷ族，则D不可能；综上所述，答案为D。6．科学家刚刚发现的某种元素的一个原子，其质量是g，一个12C的原子质量是bg，用NA是阿伏加德罗常数的值，下列叙述中不正确的是A．该原子的摩尔质量是NAg·mol1 B．Wg该原子中含有个原子C．Wg该原子的物质的量是 D．由已知信息可得：mol1【答案】B【解析】A．摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量，单位是g•mol1，一个原子的质量是ag，则1mol的质量即NA个原子的质量为aNAg，所以摩尔质量应为aNAg•mol1，A项正确；B．一个原子的质量是ag，Wg该原子中原子个数=W/a个，B项错误；C．根据上述分析，该原子的摩尔质量是aNAg·mol1，Wg该原子的物质的量是，C项正确；D．1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏伽德罗常数，以12g12C中所含碳原子数定义为阿伏伽德罗常数，应为NA="12/b"mol1，D项正确；答案选B。7．重水()是重要的核工业原料，下列说法错误的是()A．1mol中含有个电子B．与D互为同位素C．与互为同素异形体D．通过化学变化不能实现的转化【答案】C【解析】A．1mol中含有的电子数为(1×2+8)×=，A项正确；B．D()和的质子数均为1，中子数不同，互为同位素，B项正确；C．同素异形体研究的对象为单质，而与均为化合物，C项错误；D．为原子核的变化，不能通过化学变化实现，D项正确；故答案为C。8．我国新报道的高温超导材料中，铊()是其中重要的组成成分之一。已知铊与铝同主族，且位于元素周期表的第六周期，则下列关于铊的叙述错误的是()A．铊元素的原子半径大于铝元素的原子半径B．铊单质的固体硬度较小C．铊的最高价氧化物对应的水化物为D．铊在空气中表面不易被氧化【答案】D【解析】A.由铊与铝同主族且位于元素周期表的第六周期可知，铊的电子层数较多，原子半径较大，A项正确；

B.铊与铝是同主族元素，其单质都是质软的金属，B项正确；

C.第Ⅲ族元素的最高化合价为+3，则铊的最高价氧化物对应的水化物为，C项正确；

D.同主族金属，从上到下金属性递增，铊的金属性比铝强，在空气中会被氧化，D项错误；

答案选D。9．下列有关铯及其化合物的说法不正确的是（）A．CsOH的碱性比KOH的强B．铯与水反应剧烈，生成C．Cs的还原性比Na的强，故的氧化性比的强D．Na的金属性比Cs的强【答案】D【解析】A．K、Cs的最外层电子数都为1，Cs的电子层数比K的多，更容易失去最外层电子，故Cs的金属性比K的强，CsOH的碱性比KOH的强，故A正确；B．Cs位于第ⅠA族，属于碱金属元素，化学性质与Na、K的相似，但与水的反应比K更剧烈，生成，故B正确；C．同主族，金属还原性越强，对应离子的氧化性越弱，Cs的还原性比Na的强，因此氧化性：，故C正确；D．同主族，从上到下金属性增强，因此Cs的金属性比Na的强，故D错误。综上所述，答案为D。10．核电荷数小于18的某元素X，其原子核外电子层数为a，最外层电子数为（2a＋1）。下列有关元素X的说法中，不正确的是（）A．元素X的原子核内质子数为（2a2－1）B．元素X形成的单质既能作氧化剂又能作还原剂C．元素X形成的简单离子，各电子层的电子数均达到2n2（n表示电子层数）D．由元素X形成的某些化合物，可能具有杀菌、消毒的作用【答案】C【解析】因电子层数不可能为小数，只能为整数，根据题意，1≤a≤3，又最外层电子数小于或等于8，即2a＋1≤8，得1≤a≤3。当a＝1时，不成立；当a＝2时，最外层电子数为5，应为N；当a＝3时，最外层电子数为7，应为Cl。A.当X为N元素时，质子数＝2a2－1＝2×22－1＝7，当X为Cl元素时，质子数＝2a2－1＝2×32－1＝17，故A选项正确；B.由Cl2＋H2OHCl＋HClO，N2＋3H22NH3，N2＋O22NO知，元素X形成的单质既能作氧化剂又能作还原剂，B选项正确；C.Cl－的核外电子排布为，最外层电子数达不到2n2，C选项错误；D.如果X为Cl，则可形成HClO，具有杀菌、消毒作用，D选项正确；故选C。11．原子序数为x的元素E在元素周期表中位于A、B、C、D四种元素中间（如图所示），则A、B、C、D四种原子的原子序数之和不可能是（）（几种元素均不是镧系、锕系、0族元素）A．4x B．4x+6 C．4x+10 D．4x+14【答案】B【解析】A、B、C、D四种元素中，同周期的A、C两种元素的原子序数之和为2x，同族相邻的两元素之间的原子序数相差2（本题不可能，因B不是第一周期元素）、8、18、32，所以四种元素中，同族的B、D两种元素的原子序数之和可能为、或，则四种元素的原子序数之和可能为、或，故答案为：B。12．下列叙述正确的是（）A．由符号R可知元素R的近似相对原子质量一定为AB．若一个C原子的质量为ag，而另一个原子的质量为bg，则该原子的相对原子质量为C．假设A元素不存在同位素，A2原子核内有x个中子，A原子的质量数为m，则ngA2所含电子的物质的量约为molD．物质的量相同的14CO和14NO具有相同的质子数【答案】C【解析】A.符号仅表示元素R的一种核素，A是该核素的质量数，元素的近似相对原子质量是该元素在自然界中各种的质量数与其在自然界中所占的原子个数百分比乘积的加和，故A错误；B.核素的相对原子质量是该核素1个原子的质量与1个原子质量1/12的比值，应为12b/a，故B错误；C.所含质子数是，则所含电子数是，的物质的量约为，则所含电子的物质的量约为mol，故C正确；D.和所含质子数分别是14、15，故物质的量相同的和所含质子数不相等，故D错误。故答案：C。13．X、Y、Z是周期表中位置相邻的三种短周期元素，X和Y同周期，Y和Z同主族，三种元素原子的最外层电子数之和为16，核内质子数之和为30，则X、Y、Z分别是（）A．O、N、P B．S、P、N C．N、O、S D．Cl、S、O【答案】A【解析】设X元素的最外层电子数为x，由X和Y同周期，Y和Z同主族可知，Y、Z最外层电子数可能为x+1或x1，若Y、Z元素的最外层电子数为x+1，由三种元素原子的最外层电子数之和为16可得关系式：x+2（x+1）=16，解得x=，不合题意舍去；若Y、Z元素的最外层电子数为x—1，由三种元素原子的最外层电子数之和为16可得关系式：x+2（x—1）=16，解得x=6，则X为ⅥA族元素、Y为ⅤA族元素；设X的原子序数为m，由X和Y同周期，Y和Z同主族可知，Y的原子序数为m—1，Z的原子序数可能为m+7或m9，若Z的原子序数为m—9，由核内质子数之和为30可得关系式：m+(m—1)+(m—9)=30，解得m=，不合题意舍去；若Z的原子序数为m+7，由核内质子数之和为30可得关系式：m+(m—1)+(m+7)=30，解得m=8，则X为O元素、Y为N元素、Z为P元素，故选A。14．可能存在的第119号未知元素，有人称为“类钫”，它位于碱金属族，根据元素周期表结构及元素性质变化趋势，下列关于碱金属某些元素原子结构和性质的判断，错误的是（）①锂与水反应比钠剧烈②金属单质都可以密封保存在煤油中③锂的氧化物暴露在空气中易吸收二氧化碳④锂的阳离子的最外层电子数和钠的相同⑤“类钫”单质是强还原剂⑥“类钫”在化合物中显+1价⑦推测“类钫”单质的密度应该大于⑧“类钫”单质有较高的熔点A．①②④⑧ B．①②③⑦ C．③④⑤⑧ D．①③④⑥【答案】A【解析】①金属性：，元素的金属性越强，对应的单质与水反应越剧烈，则钠与水反应比锂与水反应剧烈，①错误；②锂的密度小于煤油的密度，若用煤油保存锂，则达不到隔绝空气和水的目的，②错误；③锂的氧化物（）是碱性氧化物，在空气中易吸收二氧化碳，生成碳酸锂，③正确；④原子失去最外层电子后，次外层变成最外层，故锂离子最外层有2个电子，钠离子最外层有8个电子，二者数目不等，④错误；⑤“类钫”属于碱金属，碱金属单质都具有强还原性，可作强还原剂，⑤正确；⑥碱金属元素原子最外层都只有1个电子，在反应中容易失去这个电子显+1价，⑥正确；⑦碱金属单质的密度从上到下逐渐增大（K反常），推测“类钫”单质的密度应该大于钫的，密度大于，⑦正确；⑧碱金属单质的熔点较低且从上到下熔点逐渐降低，所以“类钫”单质的熔点很低，⑧错误。故选A。15．（2020·临颍县南街高级中学高一月考）X元素原子的质量数为m，核内中子数为n，则wgX+含有电子的物质的量是A．mol B．molC．mol D．mol【答案】B【解析】X元素原子的质量数为m，核内中子数为n，则X元素原子的质子数=电子数=mn，而X+含有电子数=mn1；wgX+的物质的量=mol，则电子的物质的量=×(mn1)，答案为B。二、非选择题16．某校化学兴趣小组同学为探究元素周期律，设计了如下一系列实验。Ⅰ.(1)将物质的量均为1mol的钠、钾、镁、铝分别投入足量的0.1mol/L的盐酸中，试预测实验结果：________与盐酸反应最剧烈，________与盐酸反应最慢。(2)将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合，反应生成NH3·H2O，从而验证NaOH的碱性强于NH3·H2O的碱性，继而可以验证Na的金属性强于N的金属性，你认为此设计是否合理，并说明理由_______。Ⅱ.利用如所示装置可以验证元素的非金属性的变化规律。已知：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。(3)仪器A的名称为______，D的作用是__________。(4)实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2，请选择合适药品设计实验，验证氯的非金属性强于硫的非金属性。装置A、B、C中所装药品分别为_________、_________、_________，装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，则反应的离子方程式为___________。(5)若要证明非金属性C＞Si，则A中应加入________溶液，B中应加入Na2CO3，C中应加入______溶液，装置C中的现象为________。【答案】钾铝不合理，用碱性强弱来判断元素的金属性强弱时，一定要用元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱进行判断，NH3•H2O不是N元素的最高价氧化物对应水化物分液漏斗防止倒吸浓盐酸KMnO4Na2SS2+Cl2=S↓+2Cl硫酸Na2SiO3有白色胶状沉淀产生【解析】I．(1)同一周期元素，元素的金属性随着原子序数增大而减弱，元素的金属性越强；同一主族，原子序数越大，元素的金属性越强，其单质与酸或水反应越剧烈，所以元素金属性：K＞Na＞Mg＞Al，则K与盐酸反应最剧烈、Al与盐酸反应速率最慢；(2)将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3•H2O，可说明碱性NaOH＞NH3•H2O，但不能说明元素的金属性：Na＞N，因为要验证金属性的强弱，必须通过比较最高价氧化物所对应的水化物的碱性来进行比较，而NH3•H2O不是N的最高价氧化物的水化物，故答案为：不合理，用碱性强弱比较金属性强弱时，一定要用元素的最高价氧化物的水化物的碱性强弱比较，而NH3•H2O不是氮元素的最高价氧化物的水化物．II．(3)根据装置图可知仪器A为分液漏斗，球形干燥管D的作用是防止倒吸，可避免C中液体进入锥形瓶中；(4)要设计实验验证非金属性：Cl＞S，可根据活动性强的单质能够将活动性弱的从化合物中置换出来验证，即利用Cl2与Na2S的氧化还原反应可验证，则装置A、B、C中所装药品应分别为浓盐酸、KMnO4、Na2S溶液，在B中反应制取Cl2，在装置C中发生反应：S2+Cl2=S↓+2Cl，故装置C中的实验现象为：有淡黄色沉淀生成；(5