高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 原子结构与元素周期表课后复习题

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 原子结构与元素周期表课后复习题，共13页。试卷主要包含了单选题，实验题，元素或物质推断题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．已知元素R的一种同位素形成离子化合物，其中R离子的中子数为Y，核外电子数为Z，该同位素R的符号为
A．B．C．D．
2．三种原子的原子结构可用下图形象地表示：
其中●表示质子，•表示电子，○表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是
A．①②③互为同位素
B．①②③是同种原子
C．①②③是三种化学性质不同的粒子
D．①②③具有相同的质量数
3．2015年12月30日国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)确认并命名了人工合成的第113、115、117和118号元素。其中118号元素Og是由美国与俄罗斯科学家合作合成的，其质量数为297。下列关于该元素的说法中正确的是
A．其原子核内中子数和质子数都是118
B．其原子核内中子数为179
C．其原子核外电子数为179
D．其原子最外层电子数为18
4．下列关于原子的说法中正确的是
A．同种元素的原子内质子数相同
B．原子不显电性，说明原子内的质子数等于中子数
C．含有相同中子数的原子，一定是同一种原子
D．原子是最小的粒子，不可再分
5．化学在自然资源的开发和利用中具有重要意义。下列说法不正确的是
A．利用化学知识和化学规律，人们可以更好地开发和利用资源
B．利用化学知识和化学规律，人们可以制取更多的物质，丰富物质世界
C．在开发和利用资源时，化学无法解决对环境造成的污染
D．在开发和利用资源的过程中，凸显了化学对社会可持续发展的贡献
6．在元素周期表中，应用于计算机芯片的硅元素如图所示，下列有关硅的说法正确
A．原子核外有14个电子B．原子个数是14
C．硅原子的相对原子质量是28.09D．质量数是28.09
7．下列事实不能说明g(Cl元素)的非金属性比f(S元素)的非金属性强的是
A．将g的单质通入f的气态氢化物形成的溶液中，有淡黄色沉淀产生
B．化合物fg2中，g的化合价为价
C．f与Fe化合时产物中Fe为＋2价，g与Fe化合时产物中Fe为＋3价
D．g的氢化物可以制出f的氢化物
8．某短周期元素X的最外层电子数比次外层电子数少1个电子，则关于该元素说法正确的是
A．该元素一定是氯元素
B．X元素形成的单质都具有氧化性
C．X元素形成的单质都可能与H2O发生氧化还原反应
D．X元素形成的氢化物一定是一种强酸
9．如图为某国外学术期刊上刊登的八角形元素周期表，八角形的每个顶角对应一种元素，下列说法错误的是
A．图中虚线八角形所标元素属于我们现行元素周期表的第四周期
B．图中虚线箭头所经过的元素按箭头，原子的电子层数增多
C．图中①代表的元素单质在常温下能稳定存在，不发生化学反应
D．此八角形元素周期表中所表示的所有元素中没有副族元素
10．下列是几种粒子的结构示意图，有关说法不正确的是
① ② ③ ④
A．①和②属同种元素B．①和③的化学性质相似
C．①和④可形成NaOD．②表示的是阴离子
11．下列微粒结构示意图错误的是
A．Cl-的结构示意图：
B．钠离子的结构示意图：
C．S2-的结构示意图：
D．镁离子的结构示意图：
12．雷雨天闪电时空气中有O3生成。下列说法中，正确的是
A．O2和O3互为同位素
B．O2和O3的相互转化是物理变化
C．在相同的温度和压强下，等体积的O2和O3含有相同的分子数
D．等物质的量的O2和O3含有相同的质子数
13．最近，我国某物理研究所取得重大科技成果，研制出由18O所构成的单质气体。18O是一种稳定的同位素，称为重氧。下列有关说法不正确的是
A．的物质的量是
B．0.1mlH218O中所含的中子数约为
C．的体积约为
D．18O2的摩尔质量为
14．简单原子的原子结构可用如图的方法形象地表示：其中●表示质子或电子，○表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是
A．①②③互为同位素B．①②③在自然界中含量相同
C．①②③是三种化学性质不同的粒子D．①②③具有相同的质量数
15．氯气与碘在加热的条件下以一定比例反应可得的一红棕色液体ICl(氯化碘)，ICl的性质类似于卤素，有很强的化学活动性。例如：ICl＋H2O=HCl＋HIO，2Zn＋2ICl=ZnCl2＋ZnI2，下列叙述正确的是
A．在Zn跟ICl的反应中，ZnI2既是氧化产物又是还原产物
B．在H2O跟ICl的反应中，ICl是氧化剂，H2O是还原剂
C．在Zn跟ICl的反应中，ZnCl2既是氧化产物又是还原产物
D．在H2O跟ICl的反应中，ICl既是氧化剂又是还原剂
二、实验题
16．为证明卤族元素的非金属性强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检查)
实验过程：
I.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
II.当B和C中溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
III.当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。
IV.打开活塞b，将C中溶液滴入试管中并振荡、静置。
(1)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是_______。
(2)B中溶液发生反应的离子方程式是_______。
(3)为验证溴的氧化性强于碘，过程IV中试管中的现象是_______。
(4)试管B管口塞有浸有NaOH溶液的棉花的目的是_______。
17．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1 ml的钠、钾、镁、铝分别投入足量的0.1 ml/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________。
三、元素或物质推断题
18．下图是元素①～⑤在元素周期表中的位置。
(1)②在周期表中的位置是第_______周期第_______族，其淡黄色氧化物与CO2反应的化学方程式是_______。
(2)③的一种核素的中子数是10，表示该核素的符号是_______。
(3)非金属性：④_______⑤(填“>”或“＜”)，从原子结构角度解释其原因：_______。
(4)下列关于①的说法正确的是_______。
a.原子结构示意图为
b.其单质可以和水反应生成H2
c.在同主族的元素中，①的金属性最强
19．联合国大会将2019年定为“化学元素周期表国际年”，表明了元素周期律的重要性。以下短周期主族元素中，含元素a的化合物被广泛用于制作手机电池，古迪纳夫因在该领域做出了杰出贡献荣获2019年诺贝尔化学奖。
(1)a原子结构示意图为_______。
(2)d在周期表中的位置是_______。
(3)元素g的单质与NaOH溶液反应的离子方程式为_______。
(4)由单质a制成的电池需要注意防水，其原因用化学反应方程式表示为_______。
(5)科学家在研究元素周期表时，预言了在元素h的下一周期存在一种“类h”元素，该元素多年后被德国化学家文克勒发现，命名为锗(Ge)，锗在周期表的位置为_______。
(6)2016年IUPAC确认了四种新元素，其中一种为Mc，中文为“镆”、Mc可由反应Am＋Ca→Mc＋3n得到。Mc用核素符号表示为_______。
①
③
④
②
⑤
a
…
b
c
d
e
…
g
h
j
参考答案：
1．D
【详解】已知元素R的一种同位素形成离子化合物，其中R离子()的中子数为Y，核外电子数为Z，则R核外有(Z+X)个电子即质子数为Z+X，质量数=质子数+中子数=Z+X+Y，则该同位素R的符号为，故D符合题意。
综上所述，答案为D。
2．A
【分析】由图可知：①为，②为，③为，是氢元素的3种核素。
【详解】A．氢元素的三种核素、、互为同位素，A正确；
B．、、是氢元素的3种核素，三种原子，B错误；
C．同位素原子具有相似的化学性质，C错误；
D．、、的质量数分别为1、2和3，质量数不同，D错误；
故选A。
3．B
【分析】质量数=中子数+质子数；原子序数=核外电子数=质子数=核电荷数；
【详解】A．中子数=297-118=179，质子数为118，两者不等，故A错误；
B．中子数=297-118=179，故B正确；
C．核外电子数=质子数=118，故C错误；
D．该元素核外电子数为118，根据核外电子排布规律，每层电子最多个电子，最外层不超过8个，即第一层2个电子；第二层8个电子；第三层18个电子；第四层32个电子；第五层32个电子；第六层18个电子；第七层8个电子，与稀有气体元素同族，故D错误；
故选B。
4．A
【详解】A．质子数决定元素种类，元素相同，质子数相同，A正确；
B．质子带正电，电子带负电，原子不显电性，说明原子内的质子数等于核外电子数，B错误；
C．含有相同中子数的原子不一定是同一种原子，例如与，C错误；
D．在化学变化中分子可分，原子不可分，是最小的粒子，但实际上原子可以分为原子核和核外电子，D错误；
故选A。
5．C
【详解】A．利用化学知识和化学规律，人们可以更好地开发和利用资源为人类服务，A正确；
B．利用化学知识和化学规律，人们可以制取更多的物质，丰富物质世界为人类提供便利，B正确；
C．在开发和利用资源的过程中，应该利用化学原理防止对环境造成污染，而不是无能为力，C错误；
D．在开发和利用资源的过程中，凸显了化学对社会可持续发展的贡献，D正确；
故选C。
6．A
【详解】A．原子序数是14，原子呈电中性即原子核内质子数等于核外电子数，故每个硅原子核外有14个电子，A正确；
B．图中14是指元素的原子序数、质子数、核电荷数等，而不是原子个数，B错误；
C．28.09表示的是元素的相对原子质量而不是原子的，硅元素有多种核素，C错误；
D．质量数等于质子数和中子数之和， 28.09表示的是元素的相对原子质量而不是质量数，D错误；
故选A。
7．D
【详解】A．将g的单质即通入f的气态氢化物即形成的溶液中，有淡黄色沉淀产生，该反应为，说明的氧化性强于S，则Cl的非金属性比S的强，不符合题意，A项错误；
B．化合物即中，g的化合价为-1价，说明Cl的非金属性强于S，不符合题意，B项正确；
C．f即S与Fe化合时产物中Fe为＋2价，g即与Fe化合时产物中Fe为＋3价，说明的氧化性强于S，则说明Cl的非金属性强于S，不符合题意，C项错误；
D．g的氢化物即HCl可以制出f的氢化物即，说明HCl的酸性强于，但不能说明Cl的非金属性强于S，符合题意，D项错误；
答案选D。
8．C
【分析】短周期元素X的最外层电子数比次外层电子数少1个电子，当处于第二周期时X为Li，也可能处于第三周期，此时X为Cl。
【详解】A．由分析可知，Li元素也满足，A错误；
B．若X为Li元素，Li在反应中只能失电子，只有还原性，B错误；
C．单质Li或者Cl2都能与水发生氧化还原反应，C正确；
D．HCl属于强酸，若X为Li元素，LiH不属于酸，D错误；
故选C。
9．C
【详解】A．由图可知，虚线八角形所标元素由K到Kr，属于我们现行元素周期表的第四周期，正确；
B．由图可知，虚线箭头所经过的元素是同主族元素，C到Sn，原子的电子层数增多，正确；
C．图中①代表的元素是Al，铝单质在常温下能稳定存在，是由于Al和氧气在常温下反应生成致密的氧化铝薄膜，防止Al进一步腐蚀，发生了化学反应，错误；
D．八角形元素周期表是按同主族元素序数增大来排列的，所表示的所有元素只有主族和0族，没有副族元素，正确；
故选C。
10．C
【详解】A．①和②分别是O和O2-，都属于氧元素，A正确；
B．①为氧原子，③为硫原子，其最外层上均有6个电子，化学性质相似，B正确；
C．①是O原子、④是Na原子，所形成的物质是Na2O，C错误；
D．②为O2-，为阴离子，D正确；
故选C。
11．D
【详解】A．Cl原子得到一个电子形成Cl-，核外有18个电子，其结构示意图为，A项正确；
B．Na原子失去一个电子形成Na+，核外有10个电子，其结构示意图为，B项正确；
C．S原子得到两个电子形成S2-，核外有18个电子，其结构示意图为，C项正确；
D．Mg原子核电荷数为12，失去两个电子形成Mg2+，核外有10个电子，其结构示意图为，D项错误；
答案选D。
12．C
【详解】A．同一元素形成的不同单质互为同素异形体，O2和O3互为同素异形体，故A错误；
B．O2和O3互为同素异形体，同素异形体之间的转化为化学变化，故B错误；
C．在相同温度和压强下，等体积的O2和O3物质的量相同，含有相同的分子数，故C正确；
D．等物质的量的O2和O3含有的质子数为之比为16：24=2：3，故D错误；
答案为C。
13．C
【详解】A． 的物质的量是=，故A正确；
B． 0.1mlH218O中所含的中子数约为0.1ml×(0×2+18-8)×ml-1=，故B正确；
C． 没有明确气体是否是标准状况，的体积不一定为，故C错误；
D． 18O2的摩尔质量为，故D正确；
故选C。
14．A
【分析】从图示知①、②、③中的质子数等于电子数且都等于1，可知①②③代表的微粒分别为、、，据此分析解答。
【详解】A．从图示知①、②、③中的质子数等于电子数且都等于1，可知①②③代表的微粒分别为、、，质子数相同中子数不同，互为同位素，故A正确；
B．存在于自然界中所有氢原子的99.98%是，大约0.02%是，而的存在是极少的，故B错误；
C．①②③互为同位素，同位素具有相似的化学性质，故C错误；
D．、、，质子数相同中子数不同，质量数=质子数+中子数，所以质量数不同，故D错误；
故答案选A。
15．A
【详解】A．在反应2ICl+2Zn=ZnCl2+ZnI2中，I元素化合价由反应前ICl中的+1价变为反应后ZnI2中的-1价，化合价降低，得到电子被还原，所以ZnI2是还原产物；Zn元素化合价由反应前Zn单质的0价变为反应后ZnCl2、ZnI2中的+2价，化合价升高，失去电子被氧化，所以ZnCl2、ZnI2又是氧化产物，故ZnI2既是氧化产物又是还原产物，A正确，
B．在反应ICl+H2O=HCl+HIO中，任何元素化合价都没有发生变化，因此该反应不属于氧化还原反应，ICl不是氧化剂，H2O也不是还原剂B错误；
C．在反应2ICl+2Zn=ZnCl2+ZnI2中，Zn元素化合价由反应前Zn单质的0价变为反应后ZnCl2中的+2价，化合价升高，失去电子被氧化，而Cl元素化合价在反应前后不变，所以ZnCl2只是氧化产物，C错误；
D．在H2O跟ICl的反应中，任何元素化合价不变，因此ICl既不是氧化剂也不是还原剂，D错误；
故合理选项是A。
16．(1)湿润的淀粉KI试纸变蓝
(2)
(3)溶液分层，上层为无色(变浅)，下层为紫红色(紫色)
(4)吸收多余氯气，防止污染空气
【分析】打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸，浓盐酸与高锰酸钾反应生成黄绿色的气体氯气；当B和C中溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹，B、C中发生的反应为；打开活塞b，将C中溶液滴入试管中并振荡、静置，则C中发生的反应为。据此分析可得；
（1）
A中产生的气体是，具有氧化性，能把氧化生成，碘遇淀粉显蓝色，故当看到湿润的淀粉试纸变蓝时，可验证的氧化性强于，故答案为：湿润的淀粉KI试纸变蓝；
（2）
A中生成的，与试管B中的发生置换反应，其离子方程式为，故答案为：；
（3）
C中有单质溴生成，要验证溴的氧化性强于碘，操作为打开活塞b，将C中溶液滴入试管中并振荡、静置，可看到静置后溶液分层，上层为无色(变浅)，下层为紫红色(紫红)，故答案为：溶液分层，上层为无色(变浅)，下层为紫红色(紫色)；
（4）
为有毒气体，试管B管口塞有浸有溶液的棉花能吸收多余的，防止污染空气，故答案为：吸收多余氯气，防止污染空气；
17． 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 KMnO4 Na2S S2-+Cl2=S↓+2Cl- 硫酸 Na2SiO3 有白色胶状沉淀产生
【分析】I．(1)元素的金属性越强，其单质与酸或水反应越剧烈；
(2)元素的最高价氧化物的水化物的碱性越强，元素的金属性越强；
II．(3)根据仪器的构造判断仪器A的名称；球形干燥管具有防止倒吸的作用；
(4)设计实验验证非金属性：Cl＞S，可根据Cl2与Na2S的置换反应验证；
(5)要证明非金属性：C＞Si，可根据二氧化碳和硅酸钠溶液反应生成难溶性的硅酸来证明。
【详解】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)若要证明元素的非金属性：C＞Si，可通过CO2和Na2SiO3在溶液中发生复分解反应生成难溶性的硅酸来证明，A中可以加无挥发性的H2SO4，B中加Na2CO3溶液，二者反应制取CO2，然后将反应产生的CO2通入C中的Na2SiO3溶液中，发生反应：Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3，因此会看到：产生白色胶状沉淀，从而可以证明酸性：H2CO3＞H2SiO3，则元素的非金属性：C＞Si。
【点睛】本题考查物质的性质及实验方案设计。明确物质的性质是解本题关键，清楚元素的金属性、非金属性强弱判断方法，利用氧化还原反应或复分解反应规律进行设计实验，根据离子方程式中物质拆分原则，结合电荷守恒、原子守恒书写离子方程式。
18．(1) 三 IA 2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2
(2)O
(3) > 两种元素位于同一主族，最外层电子数相同，电子层数F＜Cl，原子半径F＜Cl，得电子能力F>Cl，非金属性F>Cl
(4)ab
【分析】根据元素①～⑤在元素周期表中的位置可判断，①是Li，②是Na，③是O，④是F，⑤是Cl。
【详解】（1）由分析可知，②是Na，在周期表中的位置是第三周期第IA族，其淡黄色氧化物Na2O2与CO2反应的化学方程式是2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
（2）由分析可知，③是O，其一种核素的中子数是10，质量数是18，表示该核素的符号是。
（3）由分析可知，④是F，⑤是Cl，非金属性：F＞Cl，原因是两种元素位于同一主族，最外层电子数相同，电子层数F＜Cl，原子半径F＜Cl，得电子能力F>Cl，非金属性F>Cl。
（4）由分析可知，①是Li；
a．Li是3号元素，其原子结构示意图为，a正确；
b．Li是活泼的金属单质，其单质可以和水反应生成H2，同时还生成LiOH，b正确；
c．同一主族，从上到下，元素的金属性逐渐增强，则在同主族的元素中，Li的金属性不是最强的，c错误；
故选ab。
19．(1)
(2)第二周期VIIA族
(3)2Al＋2OH-＋2H2O=2AlO＋3H2↑
(4)2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑
(5)第四周期第IVA族
(6)Mc
【分析】含元素a的化合物被广泛用于制作手机电池，则a为Li元素；e与a位于同一主族，则e为Na元素；a、b、c、d、e、g、h、j均为短周期主族元素，根据元素周期表可推断，b为N元素，c为O元素，d为F元素，g为Al元素，h为Si元素，j为Cl元素。
【详解】（1）a为Li，是3号元素，原子结构示意图为。故答案为：；
（2）d为F元素，d在周期表中的位置是第二周期VIIA族。故答案为：第二周期VIIA族；
（3）g为Al元素，元素g的单质与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为2Al＋2OH-＋2H2O=2AlO＋3H2↑。故答案为：2Al＋2OH-＋2H2O=2AlO＋3H2↑；
（4）Li能和水反应生成LiOH和H2，由单质a制成的电池需要注意防水，其原因用化学反应方程式表示为2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑。故答案为：2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑；
（5）锗在周期表的位置为第四周期第IVA族。故答案为：第四周期第IVA族；
（6）Mc可由反应Am＋Ca→Mc＋3n得到，Mc的质子数为95＋20-3×0=115，Mc的质量数为243＋48-3×1=288，Mc用核素符号表示为Mc。故答案为：Mc。