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4.1原子結構與元素周期表
學校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________
一、單選題
1．下列說法中，正確的是(　　)
A．向新制氯水中滴入幾滴石蕊溶液，溶液先變紅后褪色
B．氯氣泄漏，可用浸有NaOH溶液的毛巾捂住口鼻，逃離現場
C．銅絲在氯氣中燃燒，生成藍色的氯化銅
D．氯元素在自然界中既有單質又有化合物存在
2．下列各組微粒具有相同的質子數和電子數的是
A．OH-、H2O、F- B．NH3、NH、NH
C．H3O＋、NH、NH D．HCl、F2、H2S
3．牛奶中含有豐富的蛋白質、脂肪、維生素和礦物質(富含鈣、磷、鉀、硫、鎂、鈉等常量元素)。隨著原子序數的遞增，其組成元素中部分短周期元素的原子半徑相對大小、最高正化合價或最低負化合價的變化如圖所示。
牛奶中的鈉可以維持人體內的酸堿平衡。下列有關鈉元素及其化合物的表示不正確的是
A．鈉原子的結構示意圖： B．質子數為11、中子數為12的鈉原子：
C．的電子式： D．NaCl的電離方程式：
4．下列離子檢驗的方法不合理的是
A．—氣體法 B．Cl-—沉淀法 C．Na+—焰色反應 D．Br-—氣體法
5．19世紀末，開始揭開原子內部的秘密，最早發現電子的科學家是
A．意大利物理學家阿伏加德羅
B．法國化學家拉瓦錫
C．英國科學家湯姆生
D．英國科學家道爾頓
6．中核集團原子能科學研究院團隊對嫦娥五號帶回的月球土壤樣品進行分析研究，精確測定了40多種化學元素的含量，其中每噸月壤樣品中鈦的含量是地球土壤含量的六倍多。如圖是鈦元素的相關信息，下列說法正確的是

A．鈦屬于非金屬元素 B．鈦離子的質子數為22
C．鈦離子核外有22個電子 D．鈦原子和鈦離子屬于不同的元素
7．短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相對位置如圖所示,其中T所處的周期序數與族序數相等。下列判斷不正確的是
A．最簡單氣態氫化物的熱穩定性:R>Q
B．最高價氧化物對應水化物的酸性:QC．原子半徑:T>Q>R
D．T、Q、W最高價氧化物對應的水化物均能與R的最高價氧化物對應的水化物發生反應
8．下列各微粒中，各個電子層電子數都達到2n2個的是
A．Ne、Ar B．Al3+、S2－ C．F－、Na+ D．He、Cl－
二、填空題
9．構成原子的微粒間的兩個關系
(1)質量數(A)= + 。
(2)核電荷數= = =原子序數。
10．核素的概念：具有相同數目的 和相同數目的 的一類原子。
11．下表是元素周期表的一部分，針對表中①到⑩10種元素，填寫下表空白：
列 周期 1 2 13 14 15 16 17 18
1 ①
2 ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
4 ⑩
(1)在最高價氧化物對應的水化物中，酸性最強的化合物的化學式是 ，堿性最強的化合物的化學式是 。均填化學式
(2)最高價氧化物對應的水化物是兩性的元素是 填元素符號，寫出它的氫氧化物與⑤的氫氧化物反應的離子方程式 。
(3)③⑤⑥三元素形成的簡單離子具有相同的電子層結構，它們的離子半徑由大到小順序是用離子符號表示 。
12．下表為元素周期表的一部分，請參照元素①～⑧在表中的位置，用化學用語回答下列問題：

（1）②、④元素的原子按1∶2組成化合物的電子式：（用元素符號表示） 。
（2）⑤、⑧元素的化合物的用電子式表示形成過程： 。
（3）①、⑤、⑥陽離子氧化性由弱到強的順序是（用離子符號表示） 。
（4）①、④、⑤中的某些元素可形成既含離子鍵又含極性共價鍵的化合物，寫出其中一種化合物的電子式： 。
（5）由表中兩種元素的原子按1∶1組成的常見液態化合物的稀溶液易被催化分解，可使用的催化劑為(填序號) 。
a．MnO2　　　　　b．FeCl3 c．Na2SO3 d．KMnO4
（6）由表中元素形成的常見物質X、Y、Z、M、N可發生以下反應：

X溶液與Y溶液反應的離子方程式為
三、計算題
13．有H和O組成的11克水中，含有中子數的物質的量為多少 ？；含有電子數為多少個？ 。
四、解答題
14．表標出的是元素周期表的一部分元素，回答下列問題：

(1)屬于第二周期元素的有 、 、 (填元素符號)，屬于第ⅠA族的有 、 (填元素符號)。
(2)C元素在元素周期表中的位置是第 周期第 族。
15．工業上從海水中提取液溴的部分流程如圖：
濃縮海水含的水溶液粗溴吸收液……
已知：溴的沸點為59℃，微溶于水，有毒性。
(1)某同學利用如圖裝置進行實驗，通入氯氣時，應關閉活塞 (填字母，下同)，打開活塞 。
(2)通入“熱空氣”時，可根據 (填現象)來簡單判斷熱空氣的流速。
(3)向濃縮海水中通入發生反應的離子方程式為 。
16．某同學學習過元素周期律、元素周期表后，在做同主族元素性質遞變規律的實驗時，自己設計了一套實驗方案，并記錄了有關的實驗現象。現在請你幫助該學生整理并完成實驗報告。
(1) 實驗目的：探究同一主族元素性質的遞變規律。
(2) 實驗用品：
儀器： 、 。(請填寫兩件主要的玻璃儀器)
藥品：氯水、溴水、溴化鈉溶液、碘化鉀溶液、四氯化碳。
(3) 實驗內容(在如表橫線中填寫相關內容)：
序號 實驗方案 實驗現象
① 向盛有少量溴化鈉溶液的試管中滴加少量新制的氯水，振蕩，再注入少量四氯化碳，振蕩后靜置 液體分為兩層，下層呈 色
② 向盛有少量碘化鉀溶液的試管中滴加少量溴水，振蕩，再注入少量四氯化碳，振蕩后靜置 液體分為兩層，下層呈 色
(4) 實驗結論： 。
(5) 問題和討論：
①上述兩個實驗中發生反應的離子方程式分別為 、 。
②由于F2過于活潑，所以很難設計出一個簡單的實驗來驗證其氧化性的強弱。試列舉事實說明氟的非金屬性比氯強 。
《4.1原子結構與元素周期表》參考答案
題號 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A D A D C B D C
1．A
【詳解】A.氯水中含有HCl和HClO，具有酸性和漂白性，則向新制氯水中滴入紫色石蕊試液，溶液將先變紅后褪色，故A正確；
B.氯氣有毒，對呼吸道有強烈的刺激作用，逃生時可以用肥皂水浸濕毛巾捂住嘴和鼻，NaOH是強堿，具有強腐蝕性，不能用浸有NaOH溶液的毛巾捂住口鼻，故B錯誤；
C.銅絲在氯氣中燃燒產生棕黃色的煙，故C錯誤；
D.氯氣非常活潑，自然界中氯元素沒有游離態，只有化合態，故D錯誤；
故選A。
2．D
【分析】元素原子的質子數等于電子數等于核電荷數，陽離子的電子數等于相應原子的質子數減去所帶的電荷數，陰離子的電子數等于相應原子的質子數加上所帶的電荷數，據此根據物質構成分析解答。
【詳解】A．OH-和F-的質子數為9、電子數為9+1=10，而H2O的質子數和電子數均為10，A不符合題意；
B．NH3的質子數與電子數均為7+3=10，NH的質子數為7+4=11、電子數為11-1=10，NH的質子數為7+2=9，電子數為9+1=10，B不符合題意；
C．H3O＋的質子數為3+8=11、電子數為 11-1=10，NH的質子數,7+4=11、電子數為11-1=10，NH的質子數為7+2=9，電子數為9+1=10，C不符合題意；
D．HCl、F2、H2S三者的質子數均為18，均不帶電荷，所以電子數也均為18，D符合題意；
故選D。
3．A
【詳解】
A．鈉原子核外有11個電子，其結構示意圖： ，A錯誤；
B．質子數為11、中子數為12，則質量數為23，鈉原子：，B正確；
C．Na+的核外有10個電子，則最外層滿足8個穩定結構，則電子式：Na+，C正確；
D．NaCl為強電解質，完全電離，電離方程式：NaCl=Na++Cl-，D正確；
答案為A。
4．D
【詳解】A．與HCl反應產生CO2氣體，CO2能夠使澄清石灰水變渾濁，據此檢驗，A正確；
B．Cl-檢驗時，先向溶液中加入稀HNO3，使溶液顯酸性，無現象，再加入AgNO3溶液，反應產生白色沉淀，因此可以使用沉淀法檢驗Cl-，B正確；
C．含有Na+的化合物在灼燒時能夠使火焰顯黃色，據此檢驗Na+，故可根據焰色試驗檢驗Na+，C正確；
D．Br-的檢驗方法是向溶液中先加入稀HNO3，使溶液顯酸性，無明顯現象；然后再加入AgNO3溶液，反應產生淡黃色AgBr沉淀，故該檢驗方法屬于沉淀法，而不屬于氣體法，D錯誤；
故合理選項是D。
5．C
【詳解】湯姆生在研究陰極射線時發現了電子，最早發現電子的科學家是英國科學家湯姆生，因此答案選C。
6．B
【詳解】A．鈦屬于金屬元素，A錯誤；
B．在元素周期表中，元素名稱左上角的數字表示原子數，原子序數=質子數=核電荷數，原子通過得失電子形成離子，只是核外電子數發生了改變，質子數不變，故鈦離子的質子數為22，B正確；
C．鈦離子是鈦原子失去電子后形成的，鈦離子核外電子數小于22，C錯誤；
D．元素是質子數相同的一類原子的總稱，鈦原子和鈦離子的質子數相同，屬于同種元素，D錯誤；
故答案選B。
7．D
【詳解】由短周期元素R、T、Q、W的位置，可確定T、Q、W為第三周期的元素，R為第二周期元素，T所處的周期序數與族序數相等，則T為Al元素，故Q為Si元素，W為S元素，R為N元素，
A．非金屬性N>Si，故最簡單氣態氫化物的熱穩定性為NH3>SiH4，故A正確；
B．非金屬性SiC．同周期自左而右原子半徑減小，同主族自上而下原子半徑增大，故原子半徑：T>Q>R，故C正確；
D．T、Q、W的最高價氧化化物的水化物依次為Al(OH)3、H2SiO3、H2SO4，R的最高價氧化化物的水化物為HNO3，其中H2SiO3和H2SO4都不能和HNO3反應，故D錯誤；
答案選D。
8．C
【詳解】A．Ne核外只有2個電子層，達到了這兩個電子層最大數目；Ar核外有三個電子層，第一層、第二層達到最大數目，而第三電子層只有8個電子，未達到該電子層的最大數目；A錯誤；
B．Al3+核外有兩個電子層，達到了K、L兩個電子層的最大數目，S2－核外有三個電子層，達到了K、L兩個電子層的最大數目，而M層只有8個電子，未達到該電子層的最大數目；B錯誤；
C．F－和Na+核外有兩個電子層，都達到了K、L兩個電子層的最大數目，C正確；
D．He核外只有1個電子層，達到了這個電子層最大數目；而Cl－核外有三個電子層，達到了K、L兩個電子層的最大數目，而M層只有8個電子，未達到該電子層的最大數目；D錯誤；
故選C。
9．(1) 質子數(Z) 中子數(N)
(2) 質子數 原子核外電子數
【解析】略
10． 質子 中子
【解析】略
11． KOH Al
【分析】根據元素在周期表中的位置知，①②③④⑤⑥⑦⑧⑨分別是H、C、O、Ne、Na、Mg、Al、Si、Cl、K元素，據此解答。
【詳解】(1)元素非金屬性越強，其最高價氧化物對應的水化物酸性最強，同一周期元素，元素的非金屬性能隨著原子序數的增大而呈增大，同一主族，從上到下，非金屬性依次減弱，故酸性最強的化合物為HClO4；堿性最強的為KOH；
(2)最高價氧化物對應的水化物是兩性的為Al(OH)3，則該元素為Al；氫氧化鋁能和強堿反應生成可溶性鹽，反應方程式為：；
(3)電子層結構相同的離子中，離子半徑隨著原子序數的增大而減小，核電荷數越大，對核外電子的吸引能力越強，半徑越小，所以其離子半徑大小順序是：。
【點睛】準確判斷出元素是解答的關鍵，注意元素周期律的靈活應用。
12． Na+、Al3+、H+ ab Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
【分析】由元素在周期表中的位置確定元素，進而由元素單質及其化合物的性質回答問題。
【詳解】（1）元素②、④按原子數1∶2組成化合物是CO2，它是原子間通過共用電子對形成的共價化合物，電子式是 。
（2）元素⑤、⑧形成的化合物是NaCl，用電子式表示其形成過程為 。
（3）通常，單質的還原性強，則對應離子的氧化性弱。①、⑤、⑥陽離子分別為H+、Na+、Al3+，氧化性由弱到強的順序是Na+、Al3+、H+。
（4）要有離子鍵須有陰陽離子，要有極性共價鍵須不同種元素的原子間形成共用電子對。①、④、⑤形成NaOH符合，電子式是 。
（5）由表中兩種元素的原子按1∶1組成的常見液態化合物有苯（C6H6）、雙氧水（H2O2）等，稀溶液易被催化分解的是H2O2，可使用的催化劑有ab。H2O2與Na2SO3或KMnO4發生氧化還原反應，分別作氧化劑、還原劑。
（6）⑥的單質為Al，據圖中轉化關系N為Al2O3、Al(OH)3。僅含非金屬元素的鹽通常為銨鹽，結合表中元素，知M為NH4Cl。故X溶液與Y溶液反應的離子方程式為Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+。
13． 6mol 5NA
【分析】由H和O組成的水是H2O，相對分子質量是22。
【詳解】11克H2O的物質的量是0.5mol，1個H2O分子中含有12個中子，中子的物質的量是0.5mol×12=6mol；1個H2O分子中含有10個電子，電子的物質的量是0.5mol×10=5mol，電子數是5NA。
14．(1) C O F Na K
(2) 三 ⅤA
【分析】由圖可知，A-M分別為氟、氧、磷、碳、氬、氯、硫、鋁、鎂、鈉、鈣、鉀、锝、溴元素；
【詳解】（1）屬于第二周期元素的有C、O、F，屬于第ⅠA族的有Na、K。
（2）C元素為磷，在元素周期表中的位置是第三周期第ⅤA族。
15． bd ac 濃縮海水中氣泡產生的快慢
【詳解】(1)通入氯氣，氯氣與海水中澳離子發生反應得到溴與水的混合物，實驗時應關閉活塞b、d，打開活塞a、c，進行反應和尾氣處理。故答案為：bd；ac
(2)通入熱空氣把生成的溴單質趕到盛水的錐形瓶中，用二氧化硫吸收富集，可根據濃縮海水中氣泡產生的快慢判斷熱空氣的流速。故答案為：濃縮海水中氣泡產生的快慢
(3)向濃縮海水中通入是為了氧化溴離子生成溴單質，反應的離子方程式為：，故答案為：
16． 試管 膠頭滴管 橙紅 紫紅 同一主族，自上而下，隨著核電荷數的增加，元素的非金屬性依次減弱 Cl2+2Br-=2Cl-+Br2 Br2+2I-=2Br-+I2 F2能置換出水中的氧，而Cl2不能置換出水中的氧(或HF的穩定性強于HCl)
【分析】(2)需要試管盛放藥品，用膠頭滴管滴加藥品；
(3)氯氣具有氧化性，能將溴離子氧化為溴單質，溴單質在有機層顯示橙紅色；溴單質能將碘離子氧化為碘單質，碘單質在有機層中顯示紫紅色；
(4)根據實驗現象結合氧化劑的氧化性強于氧化產物的氧化性來得出同主族元素性質的遞變規律；
(5)①氯氣具有氧化性，能將溴離子氧化為溴單質，溴單質能將碘離子氧化為碘單質；
②根根據單質和氫氣化合得到的氫化物的穩定性、單質之間的置換反應可以得出元素的非金屬性強弱順序.
【詳解】(2)需要試管盛放藥品，用膠頭滴管滴加藥品，故答案為試管；膠頭滴管；
(3)氯氣具有氧化性，能將溴離子氧化為溴單質，溴單質在四氯化碳中的溶解度比在水中大溶解在四氯化碳中而使有機層顯示橙紅色；溴單質能將I-氧化為I2單質，I2單質單質更易溶于四氯化碳中，而使有機層中顯示紫紅色；
(4)氯氣具有氧化性，能將Br-氧化為Br2單質，所以氧化性：Cl2>Br2，Br2能將I-氧化為I2單質，所以氧化性：Br2>I2，。物質的氧化性越強，相應元素的非金屬性就越強，即非金屬性：Cl＞Br＞I，因此可得出同主族元素性質的遞變規律：同主族元素性質相似，且從上到下，元素的非金屬性逐漸減弱；
(5)①氯氣具有氧化性，能將Br-氧化為Br2，反應的離子方程式為：2 Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，Br2能將I-氧化為I2，反應的離子方程式為：Br2+2I-=2Br-+I2；
②元素的非金屬性越強，該元素的單質和氫氣化合得到的氫化物就越穩定，氫化物的穩定性：HF＞HCl，可以證明元素的非金屬性F>Cl；F2能置換出水中的氧，而Cl2不能置換出水中的氧，所以F的非金屬性比Cl強。
【點睛】本題考查性質實驗方案設計，明確同一主族元素原子結構和性質關系是解本題關鍵，側重考查學生實驗設計、實驗操作、實驗分析和總結歸納能力，知道非金屬性強弱判斷方法，題目難度不大。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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