高中化学人教版 (2019)必修 第一册原子结构与元素周期表课后复习题

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第3课时 元素周期表
培优第一阶——基础过关练
1．（2022·贵州黔东南州）为纪念编制元素周期表的俄国化学家，人们把第101号元素（人工合成元素）命名为钔（元素符号为Md），这位科学家是
A．拉瓦锡B．波尔C．门捷列夫D．道尔顿
【答案】C
【解析】A项，拉瓦锡首先通过实验验证出空气是由氮气和氧气组成的结论，错误；B项，波尔是量子力学创始人，错误；C项，1869年俄国化学家门捷列夫在前人的基础上首先编制出了第一张元素周期表，正确；D项，道尔顿提出了近代原子学说，错误。
2．（2022·北京丰台期中）下列元素中，其中一种与其他三种不属于同一周期的是
A．BeB．ArC．OD．Li
【答案】B
【解析】Be、O、Li都是第二周期元素，Ar是第三周期元素，选B项。
3．（2022·山西太原期末）目前元素周期表的结构中有
A．7个横行B．16个纵列
C．8个主族D．100种元素
【答案】A
【解析】A项，周期表中有七个横行，正确；B项，周期表中有18个纵列，错误；C项，周期表中有7个主族，7个副族，1个VIII族，1个0族，错误；D项，周期表目前填充了7个周期共118种元素，错误。
4．（2022·河南新乡期末）贵州省曾在1931年发行锑制的硬币，但因为锑很容易磨损，在流通过程损耗严重。锑(Sb)的原子结构示意图如图所示，下列有关121Sb的说法错误的是
A．与123Sb互为同位素
B．原子核内的中子数为70
C．相对原子质量约为51
D．位于元素周期表的第五周期
【答案】C
【解析】A项，121Sb与123Sb的质子数相同，中子数不同，两者互为同位素，正确；B项，121Sb的质子数为51，质量数为121，所以其中子数＝质量数－质子数＝121－51＝70，正确；C项，根据图示原子结构示意图可知，121Sb的质子数为51，相对原子质量在数值上与质量数有关，不等于其质子数，错误；D项，根据图示原子结构示意图可知，核外电子层数等于其周期数，所以该核素位于元素周期表的第五周期，正确。
5．（2022·北京西域期末改编）某元素的原子结构示意图为，下列关于该元素的说法中，不正确的是
A．元素符号是SB．属于短周期元素
C．氧化性比氯的强D．最高正化合价是＋6价
【答案】C
【解析】由原子结构示意图为可知，该元素为硫元素。
A项，硫元素的元素符号是S，正确；B项，硫元素位于元素周期表第三周期，属于短周期元素，正确；C项，根据反应Cl2＋2H2S＝2HCl＋2S↓可知氧化性硫比氯的弱，错误；D项，主族元素的最高正化合价与主族序数相等，硫元素最外层有6个电子，则硫元素的最高正化合价是＋6价，正确。
6．（2022·江西南昌期末改编）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
【答案】C
【解析】A项，Li元素也满足，错误；B项，若X为Li元素，Li在反应中只能失电子，只有还原性，错误；C项，单质Li或者Cl2都能与水发生氧化还原反应，正确；D项，若X为Li元素，LiH不是强酸，错误。
7．（2022·河南新乡期末改编）下列事实一定能说明X、Y两种元素属于同一主族的是
A．电子层数：X＜YB．均有＋3价
C．最外层电子数均为5D．最外层均有2个电子
【答案】C
【解析】X、Y两种元素为同一主族，则最外层电子数相等，且价层电子数相等。
A项，电子层数的大小不能说明是否为同一主族，如Li有二个电子层、Al有三个电子层，不在同一主族，错误；B项，N、Al均有＋3价，但不是同主族元素，错误；C项，最外层电子数均为5，说明都是ⅤA族元素，正确；D项，Mg、He最外层均有2个电子，不是同主族元素，错误。
8．（2022·北京房山期中）某元素的原子结构示意图为，由此得到的结论不正确的是
A．该元素属于金属元素B．该元素最高化合价为＋2价
C．该原子在化学反应中易得电子D．该元素位于第3周期、第ⅡA族
【答案】C
【解析】A项，由原子结构示意图可知，原子核外电子数为12，为镁，属于金属元素，正确；B项，最外层电子数可知，最高正价＋2价，正确；C项，最外层电子数为2，容易失去电子，错误；D项，电子层数＝周期数，最外层电子数＝主族序数，则该元素在周期表中的位置是第三周期第ⅡA族，正确。
9．（2022·山西省大同市期末）我国拥有自主知识产权的硅衬底高光效氮化镓发光二极管(简称LED)技术，已广泛用于照明、显像等多个领域。氮和镓的原子结构示意图及镓在元素周期表中的信息如图所示，下列说法正确的是
A．镓的相对原子质量是69.72 g
B．镓原子核内有31个中子
C．镓元素位于第三周期、IIIA族
D．氮化镓的化学式为GaN
【答案】D
【解析】A项，相对原子质量的单位为“1”，故镓的相对原子质量是69.72，错误；B项，由图可知，镓原子核内有31个质子，中子数目无法确定，错误；C项，根据主族元素的周期序数等于其原子的电子层数，主族序数等于其原子的最外层电子数，故镓元素位于第四周期、IIIA族，错误；D项，由N、Ga的原子结构示意图可知，N可显－3价，Ga显＋3价，故氮化镓的化学式为GaN，正确。
10．（2022·广西北海期末选编）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eq \(\s\up 5(243),\s\d 2(95))Am＋eq \(\s\up 5(48),\s\d 2(20))Ca→Mc＋3eq \(\s\up 5(1),\s\d 2(0))n得到。Mc用核素符号表示为___________。
【答案】（1） （2）第二周期、ⅦA族 （3）2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑ （4）2Li＋2H2O＝2LiOH＋H2↑ （5）第四周期第ⅣA族 （6）eq \(\s\up 5(288),\s\d 2(115))Mc
【解析】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。
（1）Li原子结构示意图为；（2）d元素为F元素，位于周期表中第二周期、ⅦA族；（3）Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2，反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑；（4）Li能和水反应生成LiOH和H2，化学方程式为2Li＋2H2O＝2LiOH＋H2↑；（5）锗在周期表的位置为第四周期第ⅣA族；（6）由反应eq \(\s\up 5(243),\s\d 2(95))Am＋eq \(\s\up 5(48),\s\d 2(20))Ca→Mc＋3eq \(\s\up 5(1),\s\d 2(0))n可知，Mc的质子数为95＋20－3×0＝115，Mc的质量数为243＋48－3×1＝288，则Mc用核素符号表示为eq \(\s\up 5(288),\s\d 2(115))Mc。
培优第二阶——拓展培优练
11．（2022·湖北部分市州调研改编）下列关于元素和元素周期表的叙述正确的是
A．周期表包含元素最多的族是第Ⅷ族
B．质子数相同的粒子一定是同种元素
C．ⅠA族元素与ⅥA族元素间形成的化合物可能不只一种
D．用中文“镆”命名的第115号元素在周期表中位于第七周期第14列
【答案】C
【解析】A项，周期表包含元素最多的族是第IIIB族，包含镧系和锕系，共32种元素，错误；B项，质子数相同的粒子不一定是同种元素，如H2O和Ne，都含10个质子，却不是同种元素，错误；C项，ⅠA族元素如H、Na与ⅥA族元素如O，可形成H2O、H2O2，Na2O、Na2O2，正确；D项，用中文“镆”命名的第115号元素在周期表中位于第七周期第15列，错误。
12．（2022·河南信阳期末改编）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
【答案】C
【解析】】A项，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项，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项，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项，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。
13．（2021·四川绵阳江油中学）A、B、C均为短周期的元素，它们在周期表的位置如图。已知：B、C元素的原子序数之和是A元素的原子序数的4倍，则A、B、C分别是
A．Be、Na、AlB．O、P、Cl
C．P、O、ClD．C、Al、P
【答案】B
【详解】设A的原子序数是x，则根据元素在周期表的相对位置可知：B的原子序数是(x＋8－1)，C的原子序数是(x＋8＋1)。由于B、C元素的原子序数之和是A元素的原子序数的4倍，所以4x＝(x＋8－1)＋(x＋8＋1)，解得x＝8，所以x＋8－1＝15，x＋8＋1＝17，因此A是O元素，B是P元素，C是Cl元素，选B项。
14．（2021·河南省期中）以SiC、AlN、ZnSe等宽禁带半体材料为代表的第三代半导体材料是当前的研究热点。上述物质涉及的6种元素中属于副族元素的种数为
A．0B．1C．2D．3
【答案】B
【解析】Si、C、Al、N、Zn、Se等6种元素中，Si和C同主族，是ⅣA，Al是ⅢA，N是ⅤA，Se为第四周期ⅥA族(位于硫元素正下方)，均是主族元素；只有锌为副族元素，故只有1种元素为副族元素，选B项。
15．（2022·河北廊坊期末选编）X、Y、Z、W、R五种元素的性质或结构信息如表，根据表中的信息回答下列问题：
（1）写出元素R在元素周期表中的位置：_____________________。
（2）由X、Z、R三种元素形成的化合物XRZ的分子式为_________。
（3）W与Z的单质在加热条件反应的化学方程式是____________________________。
（4）写出少量X的单质在盛满R的单质的集气瓶中燃烧的现象：_____________________，燃烧片刻后取出燃烧管，迅速将集气瓶倒扣在过量的烧碱溶液中，可能产生的现象是____________________________________，所得溶液中存在的溶质除了过量的NaOH外，还含有的是_______________(填化学式)。
【答案】（1）第三周期第ⅦA族 （2）HClO （3）2Na＋O2eq \(====,\s\up6(Δ))Na2O2 （4）有苍白色的火焰 集气瓶内颜色消失，液面上升 NaCl、NaClO
【解析】X的单质是最轻的气体，故X为H；Z是海水中质量分数最大的元素，故Z为O；Y的常见单质为空气中的主要成分之一，故Y为N；W的原子核内有11个质子，则W为Na；R的原子核外有3个电子层，常见单质为气体，则R为Cl。
（1）Cl为17号元素，位于周期表的第三周期第ⅦA族；（2）H、O、Cl形成的分子式为HClO；（2）Ｗ(Na)和Z(O)的单质在加热条件下反应生成Na2O2，化学方程式为2Na＋O2eq \(====,\s\up6(Δ))Na2O2；（4）氢气在氯气中燃烧有苍白色火焰；燃烧生成了氯化氢，还有过量的氯气，故将集气瓶倒扣在过量的烧碱溶液中，集气瓶内黄绿色消失，液面上升；溶质除了氢氧化钠，还有氯气和氢氧化钠生成的NaCl、NaClO。
16．（2022·北京房山期中改编）下表是元素周期表的一部分，请参照元素①～⑥的位置回答下列问题：
（1）元素①的一种核素中，含有1个质子和2个中子，表示该核素组成的符号是_______。
（2）元素⑤的简单离子的结构示意图是____________。
（3）⑥的单质与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是________________________________。
（4）由元素②和③按原子个数1∶1组成的化合物与二氧化碳反应的化学方程式为_________________________________。
（5）单质的氧化性⑥大于⑤，请用一道离子方程式表示_________________________。
【答案】（1）eq \(\s\up 5(3),\s\d 2(1))H （2） （3）Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O （4）2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2 （5）Cl2＋S2－＝S↓＋2Cl－
【解析】由元素在周期表中的位置，可知①是H、②是O、③是Na、④是Al、⑤是S、⑥是Cl。
（1）元素H的一种核素中，1个质子和2个中子，该核素的质量数为3，符号为eq \(\s\up 5(3),\s\d 2(1))H；（2）硫是第三周期VIA族元素，离子结构示意图为：；（3）⑥的单质是氯气，Cl2与NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O，化学方程式为Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O；（4）元素O和Na按原子个数1∶1组成的化合物为Na2O2，与CO2反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2；（5）⑥的单质是Cl2，⑤的单质是S，根据氧化还原反应强制弱原理可知，反应的方程式为Cl2＋S2－＝S↓＋2Cl－。
a
…
b
c
d
e
…
g
h
j
元素
X
Y
Z
W
R
性质或
结构信息
单质是最轻的气体
常见单质为空气中的主要成分之一
是海水中质量分数最大的元素
原子核内有11个质子
原子核外有3个电子层，常见单质为气体
族
周期
IA
0
1
①
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
2
②
3
③
④
⑤
⑥