高中化学必修一 4.1.1 原子结构 元素周期表 核素练习 解析版）

第四章　元素周期律

4.1.1  原子结构  元素周期表  核素

1.下面关于多电子原子的核外电子的运动规律的叙述正确的是(　　)

①核外电子是分层运动的　②所有电子在同一区域里运动　③能量高的电子在离核近的区域内运动　④能量低的电子在离核近的区域内运动

A.①④        B.②③      C.①③       D.②④

【答案】　A

【解析】　原子核外电子是分层运动的，能量越低离核越近，能量越高离核越远。

2.排布在下列各电子层上的一个电子，所具有的能量最低的是(　　)

A.K层          B.L层     C.M层        D.N层

【答案】　A

3.下列叙述正确的是(　　)

A.电子的能量越低，运动区域离核越远

B.核外电子的分层排布即是核外电子的分层运动

C.稀有气体元素原子的最外层都排有8个电子

D.当M层是最外层时，最多可排布18个电子

【答案】　B

【解析】　电子能量越低，运动区域离核越近，A错；电子的分层排布即是电子的分层运动，B正确；稀有气体元素中He原子最外层只有2个电子，C错；M层为最外层时，最多只能排8个电子，D错。

4.下列有关主族元素的说法中肯定错误的是(　　)

A.某原子K层上只有一个电子

B.某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍

C.某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍

D.某离子的核电荷数与最外层电子数相等

【答案】　B

【解析】　K、L、M电子层上最多容纳的电子数分别为2、8、18；K层上可排1个电子，也可排2个电子，A有可能；当M层上排有电子时，L层上一定排满8个电子，而M层上最多只能排18个电子，又18<8×4，B一定是错误的；K层上最多只能排2个电子，2×4＝8，即M层和L层都为8个电子的离子结构示意图为，K＋、Ca2＋等均有可能；最外层电子数可为2或8，核电荷数与最外层电子数相等，可有两种情况，一种是均为2，但这种情况只能是原子，另一种是均为8，核电荷数为8的元素为氧，氧离子的最外层电子数也为8，D有可能。

5.已知A的原子序数是x，B2－与A3＋具有相同的电子层结构，则B元素的原子序数为(　　)

A.x＋5           B.x－5          C.x＋1       D.x－1

【答案】　B

【解析】　设B的原子序数为y，则x－3＝y＋2，y＝x－5，B项正确。

6.几种粒子具有相同的核电荷数，则可说明(　　)

A.可能属于同一种元素

B.一定是同一种元素

C.一定有相同的原子序数

D.核外电子个数一定相等

【答案】　A

【解析】　粒子可能是分子、原子、离子，虽然具有相同的核电荷数，但不一定是同一种元素，如CH4与H2O。核外电子个数不一定相等，如Na与Na＋、F与F－等。粒子种类未确定，则不能判定一定是原子，故C不正确。

7.已知原子序数，可推断原子的(　　)

①质子数　②核电荷数　③核外电子数　④元素在周期表中的位置

A.①②③         B.①③④        C.②③④        D.全部

【答案】　D

【解析】　原子序数＝质子数＝核电荷数＝核外电子数，由此可得出原子结构示意图，再根据电子层数与最外层电子数得出该元素在周期表中的位置，或者是根据各周期元素种数及稀有气体的原子序数推出该元素在周期表中的位置。

8.下列说法正确的是(　　)

A.常用元素周期表中元素排序的依据是原子的核电荷数

B.元素周期表有16个纵行，也就是16个族

C.原子的最外层电子数相同的元素，一定属于同一族

D.电子层数相同的粒子，对应元素一定属于同一周期

【答案】　A

【解析】　元素周期表中有18个纵行，16个族，第Ⅷ族占3个纵行；Be和He的最外层电子数都是2，但不属于同一族；Ne和Na＋的电子层数都是2，但不属于同一周期。

9.在现行元素周期表中，所含元素种数最多的族和周期分别是(　　)

A.第ⅠA族　第六周期   B.第Ⅷ族　第六周期

C.第ⅢB族　第六周期   D.第ⅢA族　第六周期

【答案】　C

【解析】　现行元素周期表中，第六、七周期ⅢB族分别为镧系和锕系元素，各有15种元素，由于第七周期未排满(不涉及人工合成元素)，故元素种类最多的分别为第ⅢB族和第六周期。

10.若把周期表原先的主、副族号取消，由左到右按原顺序编为18纵行。如碱金属为第1纵行，稀有气体为第18纵行，按这个规定，下列说法不正确的是(　　)

A.计算机芯片的组成元素位于第14纵行

B.第10纵行元素全部是金属元素

C.第18纵行元素单质全部是气体

D.只有第2纵行元素的原子最外层有2个电子

【答案】　D

【解析】　本题实际上考查了对元素周期表结构的掌握状况。芯片的组成元素为硅，位于第ⅣA族，为第14纵行，A项正确；第10纵行为过渡金属元素，B项正确；第18纵行元素为稀有气体元素，单质全部为气体，C项正确；D项中除第2纵行元素的原子最外层有2个电子外，其他如He、部分过渡金属元素最外层也是2个电子。

11.某短周期元素原子最外层只有2个电子，则该元素(　　)

A.一定是第ⅡA族元素

B.一定是金属元素

C.一定在化合物中呈＋2价

D.可能是金属元素，也可能是非金属元素

【答案】　D

【解析】　元素原子最外层只有2个电子，若为主族元素则在周期表中处于第ⅡA族，为金属元素，在化合物中呈＋2价；若为He，则为0族元素。

12.据国外有关资料报道，在“独居石”(一种共生矿，化学成分为Ce、La、Nd等的磷酸盐)中，查明有尚未命名的116、124、126号元素。试判断116号元素应位于周期表中的(　　)

A.第六周期ⅣA族   B.第七周期ⅥA族

C.第七周期ⅦA族   D.第八周期ⅥA族

【答案】　B

【解析】　第七周期若排满，118号元素应为0族元素，则116号元素位于从0族开始向左数第三纵行，故应为第七周期ⅥA族元素，故选B。

13.A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示，已知B、C两元素在周期表中族序数之和是A元素族序数的2倍；B、C两元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则符合A、B、C的一组元素是(　　)

A.Be、Na、Al       B.B、Mg、Si      C.O、P、Cl     D.C、Al、P

【答案】　C

【解析】　解答本题首先确定三种元素在元素周期表中的相对位置，再根据元素周期表中结构的关系列式求解。由于A、B、C为短周期元素，从A、B、C的图中位置看，A只能处在第二周期，而B、C处在第三周期。设A的原子序数为x，则B的原子序数为x＋8－1＝x＋7，C的原子序数为x＋8＋1＝x＋9，则x＋7＋x＋9＝4x，x＝8。所以，A、B、C的原子序数分别为8、15、17，对应的元素分别为O、P、Cl，代入族序数关系：5＋7＝2×6成立。

14.有六种微粒，它们分别是M、N、X、Q＋、Y2＋、Z－，它们所属元素的种类为(　　)

A.3种       B.4种              C.5种        D.6种

【答案】　B

【解析】　质子数决定元素的种类，M、Q＋表示K元素形成的微粒，N、Y2＋表示Ca元素形成的微粒；X表示Ar原子，Z－表示Cl－。

思维启迪　判断元素、同位素和核素时，要抓住各种微粒的本质区别。答题时要认真分析表示原子符号的n组数字。X，只要Z相同，就是同种元素；Z和A均相同，是同种核素；Z相同，A不相同的互称同位素；Z不相同的无论A是否相同，均不是同种元素，更不能称为同位素。

15.下列说法错误的是(　　)

A.H、H、H＋和H2是氢元素的四种不同粒子

B.Ca和Ca、石墨和金刚石均为同素异形体

C.H和H是不同的核素

D.12C和14C互为同位素，物理性质不同，但化学性质几乎完全相同

【答案】　B

【解析】　元素的存在形式有游离态和化合态两种，A项中的四种微粒是氢元素的四种不同粒子，H和H是质子数均为1，中子数不等的不同的氢原子，它们是不同的核素；12C和14C由于其质子数均为6，而中子数分别为6和8，故它们互为同位素，同理，Ca和Ca互为同位素其物理性质不同但化学性质几乎完全相同；金刚石与石墨是由碳元素组成的不同的单质，它们互为同素异形体。

16.1996年2月，德国某研究所在高能加速器中，将Zn撞入一个Pb的原子核并释放出一个中子后，合成一种人造超重元素的原子，该元素原子内中子数为(　　)

A.278             B.277         C.166            D.165

【答案】　D

【解析】　Zn＋Pb―→X＋n，所以该元素原子内中子数为277－112＝165。

17.结合元素周期表回答下列问题：

(1)表中的实线是元素周期表的部分边界，请在图中用实线补全元素周期表的边界。

(2)表中所列元素，属于短周期元素的有____________，属于主族元素的有______________；g元素位于第________周期________族；i元素位于第______周期______族。

(3)元素f是第______周期______族元素，请在右边方框中按氦元素的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。

【答案】　(1)

(2)a、b、c、d、e、f、g　a、b、c、d、e、f　三　0　四　ⅡB

(3)三　ⅥA　

【解析】　(1)根据元素周期表的结构知：第一周期有2种元素，第二、三周期各有8种元素，分列于第1、2、13～18列，第四、五、六、七周期为长周期，包括1～18列。由此可画出周期表的边界。

(2)画出周期表的边界，对照周期表，很容易找出各元素在周期表中的位置。

(3)第三周期ⅥA族元素为硫，原子序数为16，相对原子质量为32。

18.根据下列叙述，写出元素名称并画出原子结构示意图。

【答案】　(从左到右，从上到下)硅　　硼　钠　　氧　

【解析】　L层有8个电子，则M层有4个电子，故A为硅。当次外层为K层时，B元素原子最外层电子数则为3，是硼；当次外层为L层时，B元素原子最外层电子数为1.5×8＝12，违背了排布规律，故不可能。C元素原子的质子数为10＋1＝11，故为钠。当次外层为K层时，D为氧；当次外层为L层时，最外层则有24个电子，故不可能。

19.已知元素X和Y的核电荷数均小于18，最外层电子数分别为n和(m－5)，次外层分别有(n＋2)个和m个电子，据此推断元素X和Y，其名称为X________，Y________。

【答案】　硫　铝

【解析】　元素X和Y的核电荷数均小于18，元素X次外层有(n＋2)个电子，此层为L层，n＋2＝8，n＝6，元素X为硫；元素Y最外层电子数为(m－5)，m大于或等于5，而次外层有m个电子，则m等于8，元素Y为铝。

20.下列8种化学符号：H2、H2、C、Li、Na、N、Li、Mg。

(1)表示核素的符号共________种。

(2)互为同位素的是________和________。

(3)中子数相等，但质子数不相等的核素是________和__________。

【答案】　(1)6　(2)Li　Li　(3)Na　Mg

【解析】　(1)H2、H2为分子不属于核素范畴。

(2)Li、Li的质子数相同，中子数不同，二者互为同位素。

(3)Na和Mg的中子数相等，但质子数不同。