必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律第一节 原子结构与元素周期表第2课时精练

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第四章 第一节 第2课时





请同学们认真完成 [练案19]


基 础 达 标


一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)


1．下列说法中错误的是( A )


A．原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期序数


B．元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素


C．除He外的稀有气体元素原子的最外层电子数都是8


D．第四周期中，第ⅡA族与第ⅢA族之间隔着10纵行


解析：简单的阴离子如F－、Cl－及相应原子F、Cl的核外电子层数等于元素所在的周期序数，但像Na＋、Mg2＋、Al3＋等阳离子的核外电子层数等于元素所在周期的上一周期的周期序数，A项错误；从第ⅢB族到第ⅡB族共10个纵行的元素全部都是金属元素，B项正确；除He的最外层有2个电子外，其他稀有气体元素原子的最外层电子数都是8，C项正确；第四周期中，第ⅡA族与第ⅢA族之间隔着7个副族和1个第Ⅷ族(3个纵行)，共10个纵行，D项正确。


2．原子序数为83的元素位于：①第五周期；②第六周期；③第ⅣA族；④第ⅤA族；⑤第ⅡB族，其中正确的组合是( C )


A．①④ B．②③


C．②④ D．①⑤


解析：根据与该元素原子序数最接近的0族元素的位置来确定。与83号元素最邻近的0族元素为86号元素氡，83号元素比氡的原子序数小3，那么它在元素周期表中的位置应该是氡左移3个格，即第六周期第ⅤA族。


3．现有两种短周期元素A、B的原子序数分别为a、b，若a＋8＝b，则下列有关A、B的说法正确的是( D )


A．A和B一定在同主族


B．A和B一定在同周期


C．若A和B在相邻周期，则A、B一定同主族


D．A、B可能既不同周期，又不同主族


解析：若A为氢，B为氟，则A、B、C三项全错，D项正确。


4．第ⅤA族元素中的A、B两种元素所在周期分别最多可排18和8种元素，且B在A的上一周期，当A的原子序数为x时，B的原子序数为( A )


A．x－18B．x－8


C．x＋8D．x＋18


解析：据题意可知A、B在周期表中的相对位置为


，且在第ⅤA族，A所在周期元素种数为18，所以B的原子序数应为x－18。


5．如图所示，A、B、C、D、E是元素周期表中的5种主族元素。下列说法不正确的是( A )





A．A、E原子序数之差可能为2B．D、E原子序数之差可能为18或32


C．B、C原子序数之差一定是2D．B、D原子序数之差不可能是7


解析：由题给5种元素的位置关系可以看出，A不是第一周期元素。因为A若为氢元素，则其为最左侧的第ⅠA族，那么就不应有B，所以A、E原子序数之差不可能为2，A项错误。A、E、D应为第ⅣA、ⅤA、ⅥA族元素，以第ⅥA族元素为例，由下表原子序数之差可知B项正确。





同时又知B、D原子序数之差应大于8，D项正确。B、C之间仅隔有1种E元素，故其原子序数之差一定为2，C项正确。


6．简单原子的原子结构可用下图形象地表示。





其中，●表示质子或核外电子，○表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是( A )


A．①②③互为同位素


B．①②③属于不同的元素


C．①②③是三种化学性质不同的粒子


D．①②③具有相同的质量数


解析：由图示可知①表示eq \\al(1,1)H，②表示eq \\al(2,1)H，③表示eq \\al(3,1)H，三者互为同位素，化学性质几乎完全相同。


7．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( C )


A．1.8 g 18O2气体的物质的量是0.05 ml


B．0.1 ml重氧水Heq \\al(18,2)O所含的中子数约为6.02×1023


C．0.2 ml 18O2气体的体积约为4.48 L


D．18O2气体的摩尔质量为36 g·ml－1


解析：A中，1.8 g 18O2的物质的为eq \f(1.8 g,36 g·ml－1)＝0.05 ml；B中H2 18O中所含的中子数为18－8＝10，所以，0.1 ml H2 18O的中子数为0.1×10NA＝NA；C中0.2 ml 18O2气体在标准状况下才为4.48 L; D中18O2的摩尔质量为36 g·ml－1。


8．1919年，科学家第一次实现了人类多年的梦想——人工转变元素。这个核反应如下：eq \\al(17, 7)N＋eq \\al(4,2)He―→eq \\al(17, 8)O＋eq \\al(1,1)H。下列叙述正确的是( D )


A．eq \\al(17, 8)O原子核内有9个质子


B．eq \\al(1,1)H原子核内有1个中子


C．O2和O3互为同位素


D．通常情况下，He和N2化学性质都很稳定


解析：eq \\al(17, 8)O原子核内质子数是8，A错误；eq \\al(1,1)H原子核内中子数是1－1＝0，B错误；O2和O3互为同素异形体，C错误；通常情况下，He和N2化学性质都很稳定，D正确。


二、非选择题


9．科学家们发现氢元素有三种同位素原子。


(1)分别写出它们的名称：__氕__、__氘__、__氚__。写出用于制造氢弹原料的同位素原子__eq \\al(2,1)H、eq \\al(3,1)H(或D、T)__。


(2)已知氯有2种常见同位素原子35Cl、37Cl，氯气与氢气形成的氯化氢分子的相对分子质量有__5__种。


(3)质量相同的H2 16O和D2 16O所含质子数之比为__10∶9__，中子数之比为__8∶9__。


解析：(2)氯化氢有H35Cl、H37Cl、D35Cl、D37Cl、T35Cl、T37Cl 6种；但H37Cl与T35Cl的相对分子质量相同，所以相对分子质量有5种。


(3)设质量都为1 g，Heq \\al(16,2)O与Deq \\al(16,2)O的质子数之比为eq \f(1,18)∶eq \f(1,20)＝10∶9，中子数之比为(eq \f(1,18)×8)∶(eq \f(1,20)×10)＝8∶9。


10．A、B、C、D为短周期元素，在周期表中所处的位置如图所示，A、C两元素的原子核外电子数之和等于B元素原子的质子数。





(1)写出A元素的名称：__氮__。


(2)B位于周期表中第__三__周期第__ⅥA__族。


(3)C的原子结构示意图为____。


(4)D的单质与水反应的化学方程式为__Cl2＋H2O===HCl＋HClO__。


解析：设B的原子序数为x＋8，则A的原子序数为x－1，C的原子序数为x＋1，则x－1＋x＋1＝x＋8，x＝8，故A为N，B为S，C为F，D为Cl。


11．元素周期表中前七周期最多含有的元素种类如表所示：





(1)第六、七周期比第四、五周期多了14种元素，其原因是__第六、七周期在第ⅢB族中一个空格分别容纳了镧系和锕系，每个系包含了15种元素__。


(2)周期表中第__ⅢB__族所含元素种类最多，第__ⅣA__族元素形成化合物种类最多。


(3)请分析周期序数与元素种类的关系，然后预言第八周期最多可能含有的元素种类为__C__(填序号)。


A．18B．32


C．50D．64


能 力 提 升


一、选择题(每小题只有1个或2个选项符合题意)


1．在宾馆、办公楼等公共场所，常使用一种电离式烟雾报警器，其主体是一个放有镅－241(eq \\al(241, 95)Am)放射源的电离室。eq \\al(241, 95)Am原子核内中子数与核外电子数之差是( D )





A．241B．146


C．95D．51


解析：eq \\al(241, 95)Am的质子数是95，中子数＝241－95＝146核外电子数＝核内质子数，中子数与核外电子数之差是146－95＝51，选D。


2．有5种单核粒子，它们分别是eq \\al(40,19)eq \x( )＋、eq \\al(40,18)eq \x( )、eq \\al(40,19)eq \x( )、eq \\al(40,20)eq \x( )、eq \\al(41,20)eq \x( )(“eq \x( )”内元素符号未写出)，则它们所属元素的种类有( B )


A．2种B．3种


C．4种D．5种


解析：eq \\al(40,19)eq \x( )＋和eq \\al(40,19)eq \x( )的质子数是19，它们是同一种元素；eq \\al(40,20)eq \x( )和eq \\al(41,20)eq \x( )的质子数都是20，它们是同一种元素；eq \\al(40,18)eq \x( )的质子数是18，是一种元素，一共有3种元素，选B。


3．2018年中国化学会制作了新版周期表，包含118种元素。下列有关元素周期表说法正确的是( AB )


A．元素周期表中含元素最多的族是第ⅢB族


B．元素周期表有16个族


C．第ⅠA族的元素全部是金属元素


D．短周期是指第一、二、三、四周期


解析：第ⅢB族中包含锕系和镧系元素，A项正确；元素周期表中共有18个纵行，16个族，B项正确；第ⅠA族中氢为非金属，C项错误；短周期包括第一、二、三周期，D项错误。


4．元素周期表具有预测功能，请预测第八周期的稀有气体的原子序数是( A )


A．168B．170


C．176D．186


解析：第八周期如果排满有50种元素，则稀有气体的原子序数118＋50＝168，选项A正确。


二、非选择题


5．X、Y、Z、T、V为5种短周期元素，X、Y、Z在周期表中位置如右图所示。这3种元素原子序数之和是41，X和T在不同条件下反应，可以生成T2X(白色固体)和T2X2(淡黄色固体)两种化合物。V单质在Z单质中燃烧产生苍白色火焰，产物溶于水能使紫色石蕊溶液变红，则：





(1)5种元素的元素符号分别是X__O__，Y__S__，Z__Cl__，T__Na__，V__H__。


(2)Y的原子结构示意图是____。


(3)T、X形成化合物T2X与T2X2的化学方程式分别为__4Na＋O2===2Na2O、2Na＋O2eq \(=====,\s\up7(△))Na2O2__。


解析：据X、Y、Z原子序数之和为41，设Y的原子序数为m，则X的原子序数为m－8，Z的原子序数为m＋1，所以3m－7＝41，m＝16。可知，Y为硫元素，Z为氯元素，X为氧元素。由X和T在不同条件下生成白色固体T2X和淡黄色固体T2X2，可推断T为Na，再由V单质可在Z单质中燃烧产生苍白色火焰，产物溶于水能使紫色石蕊溶液变红可推断V单质是H2，Z单质是Cl2。


6．核武器是利用能自持进行核裂变或聚变反应释放的能量，产生爆炸作用，并具有大规模杀伤破坏效应的武器的总称。其中主要利用铀235(235U)或钚239(239Pu)等重原子核的裂变链式反应原理制成的裂变武器，通常称为原子弹；主要利用重氢(2H，氘)或超重氢(3H，氚)等氢原子核的热核反应原理制成的热核武器或聚变武器，通常称为氢弹。





(1)235U与234U、238U属于什么关系？


(2)2H2和3H2互为同位素吗？


解析：(1)235U与234U、238U具有相同的质子数和核外电子数，但中子数不同，互为同位素。


(2)2H2和3H2是分子，不互为同位素。


7．某研究性学习小组以元素周期律为课题研究“短周期元素在周期表中的分布”，他们提出元素在周期表中排布的四种方案：


方案甲





方案乙





方案丙





方案丁





(1)这四种方案都有“合理”的理由，请填写下表：





(2)下列化合物中支持方案丙中把H放在第ⅦA族的是__D__。


A．H2OB．HCl


C．NH4ClD．NaH


(3)下列关系式中支持方案丁中把H放在第ⅣA族的是__C__。


A．最外层电子数＝族序数


B．最高正化合价＋|最低负化合价|＝8


C．最高正化合价＝|最低负化合价|


D．电子层数＝周期数


(4)在短周期元素中，原子最外电子层只有1个或2个电子的元素是__D__。


A．金属元素B．稀有气体元素


C．非金属元素D．无法确定为哪一类元素


解析：(1)关键分析H、He两种元素在不同周期表中的位置，结合H、He两原子的结构特点进行解答。


(2)方案丙中把H放在第ⅦA族是因为H也可得到1个电子形成稳定结构，从而显－1价，故只有D符合。


(3)方案丁中把H放在第ⅣA族是因为H同C、Si一样都不易得到或失去电子，但形成化合物时最高正价就等于最低负价的绝对值。


(4)最外层电子数为1的短周期元素可为H(非金属)、Li和Na(二者为金属)，最外层电子数为2的短周期元素可为Be和Mg(二者为金属)、He(稀有气体)，故选D。B
A
周期数
一
二
三
四
五
六
七
元素种类
2
8
8
18
18
32
32
“合理”的理由
方案甲
__H与Li、Na原子最外层均为一个电子，He与Ne、Ar等稀有气体最外层都已达稳定结构__
方案乙
__He与Be、Mg等第ⅡA族的元素最外层电子数均为2__
方案丙
__H与F、Cl等第ⅦA族的元素均可得一个电子形成稳定结构__
方案丁
__H与C、Si等第ⅣA族的非金属元素都不易得到或失去电子形成稳定结构__