4 1 原子结构与元素周期表 同步练习 高中化学人教版（2019）必修第一册

4.1原子结构与元素周期表同步练习题一、选择题1．海带经处理后得到一种能使淀粉溶液变蓝的单质，该单质所含元素是A．镁 B．氯 C．钙 D．碘2．下列表格中各项分类都正确的一组是类别选项同素异形体混合物强电解质弱电解质非电解质A和氢氧化铁胶体苛性钾冰水混合物乙醇B红磷和白磷海水浓硫酸高氯酸甲烷C金刚石和石墨不锈钢硫酸钡DCaO和空气氯化钠氨水三氧化硫3．溴被称为“海洋元素”。溴的元素符号是A．B B．Be C．Br D．Bi4．“嫦娥五号”探测器使用钚元素的同位素温差电池来提供稳定、持久的能源。下列关于的说法正确的是A．和的质子数之差为2B．和是两种不同的核素C．的中子数与质子数之差为144D．和的质量数相等5．下列关于碱金属的叙述中，正确的是A．碱金属单质的密度随原子序数的增大而增大B．碱金属随着原子序数增大，与水反应越剧烈C．碱金属的原子半径越大，越易失电子，其还原性越弱D．碱金属单质的化学性质活泼，易从盐溶液中置换其它金属6．已知Fe3+氧化性介于Br2和I2之间，则下列反应中，不符合客观事实的是A．Cl2＋2Fe2+=2Fe3+＋2Cl- B．Cl2＋2I-=2Cl-＋I2C．Br2＋2I-=2Br-＋I2 D．2Fe2+＋I2=2Fe3+＋2I-7．科学家的发明与创造推动了人类文明的进程，下列有关说法中不正确的是A．瑞典化学家舍勒在研究软锰矿与浓盐酸混合加热时发现了氯气B．侯德榜的联合制碱法将制碱技术发展到了一个新的水平C．门捷列夫预言了锗的存在和性质D．意大利科学家阿伏伽德罗提出了原子学说8．研究表明，核废水中含有Cs、Cs下列有关说法中错误的是A．Cs和Cs互为同位素 B．Cs原子中核外电子数为79C．Cs和Cs属于两种不同的核素 D．Cs原子中含有的中子数为82二、非选择题9．预测元素及其化合物的性质项目同周期(左→右)同主族(上→下)原子结构核电荷数逐渐逐渐电子层结构电子层数，最外层电子数电子层数，最外层电子数原子半径逐渐(惰性气体除外)逐渐离子半径阳离子逐渐减小，阴离子逐渐减小，但r(阴离子)>r(阳离子)逐渐增大性质主要化合价元素的最高正化合价由+1→+7(O、F除外)非金属元素负价由-4→-1非金属元素负化合价=—(8—主族序数)相同最高正化合价=主族序数(O、F除外)元素的金属性金属性逐渐金属性逐渐元素的非金属性非金属性逐渐非金属性逐渐失电子能力失电子逐渐减弱失电子逐渐增强得电子能力得电子逐渐增强得电子逐渐减弱单质的还原性还原性逐渐减弱还原性逐渐增强单质的氧化性氧化性逐渐增强氧化性逐渐减弱阳离子的氧化性阳离子氧化性逐渐增强阳离子氧化性逐渐减弱阴离子的还原性阴离子还原性逐渐减弱阴离子还原性逐渐增强非金属元素气态氢化物的形成及稳定性气态氢化物的形成越来越容易，其稳定性逐渐增强气态氢化物的形成越来越困难，其稳定性逐渐减弱最高价氧化物对应水化物的酸碱性碱性逐渐减弱酸性逐渐增强碱性逐渐增强酸性逐渐减弱10．我国展开“嫦娥探月”工程，向月球发起探索。2020年嫦娥五号一次带回1700多克月壤样本。研究表明，月球上有丰富的He资源，可开发用作未来的新型能源。(1)He与He它们的原子结构不同之处。(2)α粒子是带有2个单位正电荷、质量数为4的氦离子，由此推断一个α粒子含有个中子和个电子，α粒子是(填正或负离子)，它的结构示意图为。(3)利用核聚变发电，3He是最安全的最清洁的能源，下列说法正确的是_______。A．3He、4He的化学性质基本相同 B．3He、4He具有相同的电子数C．3He核聚变是化学变化 D．3He液化是化学变化(4)同温同压下，下列关于氦气和氧气的叙述中，正确的是_______。①氦气和氧气所含的分子数相同②氦分子间的平均距离和氧分子间的平均距离几乎是相等的③氦分子与氧分子的大小几乎相同④氦分子和氧分子本身大小对于气体体积影响可以忽略不计⑤氦气与氧气的密度之比等于32：4A．①② B．②④ C．③⑤ D．②③(5)16克氧气含有n个O2分子，则阿伏加德罗常数可表示为_______。A．2n B．(1/2)n C．16n D．(1/16)n(6)人造空气(氧气和氦气的混合气)可用于减轻某些疾病或供深水潜水员使用。在标准状况下，11.2L“人造空气”的质量是4.8g，该混合气体的平均分子量为，其中氧气和氦气的分子数之比是。11．下表是元素周期表的一部分，①～⑫分别代表12种元素，请回答：(1)画出12种元素中化学性质最不活泼的元素的原子结构示意图。(2)⑧在元素周期表中的位置是。(3)过量的②的最高价氧化物与③的气态氢化物在水中反应的离子方程式是；②③④⑨分别与①形成的简单气态化合物的稳定性由强到弱的顺序(写化学式)。(4)以下验证⑤⑥⑦⑪四种元素金属性强弱的方法和结论均正确的是_______(填字母序号)。A．比较四种元素形成的最高价氧化物对应的水化物碱性强弱：⑪>⑤>⑥>⑦B．比较这四种元素形成氢化物的难易程度以及氢化物的热稳定性：⑪<⑤<⑥<⑦C．比较这四种元素形成的单质分别与非氧化性酸反应置换氢气的剧烈程度：⑤>⑪>⑥>⑦D．将空气中久置的四种元素的块状单质分别放入水中，比较与水反应的剧烈程度：⑪>⑤>⑥>⑦(5)等质量的⑥、⑦、Zn三种金属分别与1.0mol/L100mL的盐酸充分反应，产生氢气的质量大小关系的猜测有a.⑦>⑥>Zn；b.⑦=⑥=Zn；c.⑦=⑥>Zn；d.⑦=Zn>⑥；e.⑦>⑥=Zn。其中肯定错误的猜测的个数是_______。A．5个 B．4个 C．3个 D．2个(6)用一个置换反应证明⑨⑫两种元素的简单阴离子的还原性强弱：(写化学方程式)。12．锌粉与碘粉混和均匀置于平底烧瓶中，向其中滴几滴水，看见有紫红色的蒸气，该蒸气是，产生该气体的现象叫做，说明锌粉与碘的反应为（填“吸热”或“放热”）反应。【参考答案】一、选择题1．D解析：淀粉遇碘单质变蓝色，所以海带处理后能使淀粉变蓝色的单质为碘单质，所含元素为碘元素。答案选D。2．A解析：A．各物质分类正确，A正确；B．浓硫酸为混合物，既不是电解质也不是非电解质；高氯酸为强酸，属于强电解质，B错误；C．氢气是单质，既不是电解质也不是非电解质，C错误；D．同素异形体为单质，CaO和CaO2为钙元素形成的不同化合物；氨水为混合物，既不是电解质也不是非电解质，D错误；故答案为：A。3．C解析：溴的元素符号为Br，答案选C。4．B【分析】的质子数为94，质量数为238，所以中子数=质量数-质子数=238-94=144，据此分析解答。解析：A．和的质子数均为94，A错误；B．和是质子数相同，中子数不同的两种不同的核素，B正确；C．根据上述分析可知，的中子数与质子数之差为144-94=50，C错误；D．和的质量数分别为238和240，D错误；故选B。5．B解析：A．碱金属单质的密度随原子序数的增大而增大，Na，K反常，故A错误；B．碱金属随着原子序数增大，越易失电子，与水反应越剧烈，故B正确；C．碱金属的原子半径越大，越易失电子，其还原性越强，故C错误；D．Na，K性质活泼，先和水反应，而不是与盐溶液发生置换反应，故D错误；故答案选B。6．D【分析】氧化性：Cl2＞Br2＞Fe3+＞I2，氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，据此分析解答。解析：A．氧化性：Cl2＞Fe3+，故Cl2能氧化Fe2+，故A符合；B．氧化性：Cl2＞I2，故Cl2能氧化I-，故B符合；C．氧化性：Br2＞I2，故Br2能氧化I-，故C符合；D．氧化性：Fe3+＞I2，故I2不能氧化Fe2+，故D不符合；故选D。7．D解析：A．瑞典化学家舍勒在研究软锰矿与浓盐酸混合加热时有黄绿色气体生成，后来经验研究发现是一种新的气体即氯气，故A正确；B．侯德榜的联合制碱法是氨气、二氧化碳、水和氯化钠反应生成碳酸氢钠晶体和氯化钠，侯德榜的联合制碱法将制碱技术发展到了一个新的水平，故B正确；C．门捷列夫根据元素周期表预言了“类硅”“类铝”，而“类硅”即锗的存在和性质，故C正确；D．意大利科学家阿伏伽德罗提出了分子学说，故D错误。综上所述，答案为D。8．B解析：A．Cs和Cs的质子数相同，中子数不同，所以两者互为同位素，A正确；B．Cs原子中核外电子数等于其质子数，为55，B错误；C．Cs和Cs属于质子数相同中子数不同的两种不同核素，C正确；D．Cs原子中含有的中子数为137-55=82，D正确；故选B。二、非选择题9．增多增多相同增多增多相同减小增大减弱增强增强减弱解析：略10．(1)中子数不同(2)20正离子(3)AB(4)B(5)A(6)9.61：4解析：（1）He与He具有相同的质子数，不同的中子数，它们的原子结构不同之处中子数不同，故答案为：中子数不同。（2）α粒子是带2个单位正电荷，是正离子；核电荷数＝质子数＝核外电子数＝2，中子数＝质量数−质子数＝4−2＝2；α粒子是带2个单位正电荷，所以不含电子；它的结构示意图为；故答案为2；正离子；0；。（3）A．3He和4He互为同位素，化学性质基本相同，故A正确；B．3He、4He具有相同的电子数，中子数不同，故B正确；C．核聚变时原子核发生变化，不属于化学变化，故C错误；D．液化是状态改变，属于物理变化，故D错误；故答案选AB。（4）①没说明体积是否相等，无法确定氦气和氧气所含的分子数是否相同，故①错误；②同温同压下，气体分子间的平均距离几乎是相等的，故②正确；③氦原子与氧原子大小不同，所以氦分子与氧分子的大小不同，故③错误；④分子直径远远小于分子之间距离，所以分子直径大小不影响气体体积大小，则氦分子和氧分子本身大小对于气体体积影响可以忽略不计，故④正确；⑤同温同压下，气体密度之比等于摩尔质量之比，氦气与氧气的密度之比等于4：32；故⑤错误；故答案选B。（5）16克氧气物质的量为，含有n个O2分子，所以，则阿伏加德罗常数可表示为，故答案选A。（6）在标准状况下，11.2L“人造空气”物质的量为0.5mol，质量是4.8g，该混合气体的平均分子量为；设氧气含xmol，氦气含ymol，所以x+y=0.5mol；32x+4y=4.8g；计算得x=0.1，y=0.4；故答案为：9.6；1：4。11．(1)(2)第四周期第VIB族(3)HF>HCl>NH3>CH4(4)A(5)D(6)(阳离子可以变化)【分析】根据元素周期表的一部分，①～⑫位置可知12种元素为：①H②C③N④F⑤Na⑥Mg⑦Al⑧Cr⑨Cl⑩Ar⑪K⑫Br解析：（1）只有⑩Ar是稀有气体最稳定，。故答案为：。（2）根据元素周期表中⑧Cr的位置可知第四周期第VIB族。故答案为：第四周期第VIB族。（3）②的最高价氧化物为CO2，③的气态氢化物为NH3，过量的CO2与NH3的反应为：。②③④⑨分别与①形成的简单气态化合物为CH4、NH3、HF、HCl，非金属性越强，稳定性越强，HF>HCl>NH3>CH4。故答案为：；HF>HCl>NH3>CH4。（4）A．⑤⑥⑦⑪四种元素金属性强弱，最高价氧化物对应的水化物碱性强弱：⑪>⑤>⑥>⑦，A正确；B．金属氢化物为强电解质的离子化合物，无法比较稳定性和金属性，B错误；C．都是活动性很强的金属，特别是⑤、⑪与水就剧烈反应，无法判断金属性，C错误；D．⑤、⑪与水就剧烈反应，无法辨别金属性，⑥、⑦不与水反应，D错误。故答案为：A。（5）1.0mol/L100mL的盐酸，n(HCl)=0.1L×1.0mol/L=0.1mol，与Mg、Al、Zn三种金属分别充分反应，消耗镁铝锌的质量为：m镁=1.2g，m铝=0.9g，m锌=3.25g，产生氢气量均为0.1g。可知相同质量Mg、Al、Zn三种金属完全反应时，产生氢气量为Al>Mg>Zn；a.当三种金属质量≤0.9g时，三种金属都溶解，产生氢气量为Al>Mg>Zn，a正确；b.当三种金属质量≥3.25g时，盐酸无剩余，产生氢气量为都为0.1g，Mg=Al=Zn，b正确；c.当三种金属质量大于1.2g，小于3.25g时，Zn全溶解，Mg、Al都有剩余，产生氢气的量Mg=Al都为0.1g，Zn＜0.1g，c正确；d.相同质量的Mg、Zn，产生氢气多的是镁，不能出现Zn>Mg，d错误；e.当等质量Mg、Zn