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4.1 原子結構與元素周期表 同步練習題
一、選擇題
1．下列物質的主要成分(括號中)不包括第IIIA族元素的是
A．硼砂[] B．貓眼石[] C．孔雀石[] D．紅寶石[]
2．下列有關Mg和Mg的說法正確的是
A．它們原子中均含有22個中子
B．它們在周期表中位置相同，都在第2縱行
C．它們的物理性質相同
D．它們為同一核素
3．下列說法正確的是
A．鈉長期暴露在空氣中的最終產物是
B．金剛石不導電，石墨導電，故二者不互為同素異形體
C．膠體的本質特征是具有丁達爾效應
D．過氧化鈉與水反應后的試液中滴入酚酞，試液變紅
4．鈷元素的一種核素可以用治療惡性腫瘤。下列關于該核素的說法正確的是
A．質子數為60 B．中子數為33
C．核外電子數為87 D．與互為同位素
5．已知Fe3+氧化性介于Br2和I2之間，則下列反應中，不符合客觀事實的是
A．Cl2＋2Fe2+=2Fe3+＋2Cl- B．Cl2＋2I-=2Cl-＋I2
C．Br2＋2I-=2Br-＋I2 D．2Fe2+＋I2=2Fe3+＋2I-
6．質量數為14的原子，可能有
A．7個質子，7個中子，7個電子 B．6個質子，8個中子，8個電子
C．7個質子，7個中子，14個電子 D．6個質子，14個中子，6個電子
7．中國是世界上能提煉鈹的少數國家之一。鈹的一種核素為，其核內中子數為
A．13 B．9 C．5 D．4
8．對物質合理分類可以發現物質及其變化的規律，預測物質的性質及可能發生的變化。下列有關物質分類或歸類中，正確的是
A．酸性氧化物：CO2、SO2、SO3、CO
B．堿性氧化物：全部的金屬氧化物
C．化合物：CaCl2、NaOH、HCl、O3
D．同素異形體：C60、金剛石、石墨
二、非選擇題
9．有①、、；②H2、D2、T2；③石墨、金剛石；④、、，以上四組微粒或物質中：
(1)屬于互為同位素關系的是 ；
(2)互為同素異形體關系的是 ；
(3)第②組代表的各物質的物理性質相同嗎？ ；化學性質相同嗎？ ；
(4)由①和④的各核素組成的三原子化合物(水)的相對分子質量中最小的一種摩爾質量是 。
10．該同學從自家藥箱里看到一種藥品叫華素片，又叫西地碘片，它的說明書如下：
[品名和組成] 品名：西地碘片 商品名：華素片 英文名：Gydiodine Tablets 華素片(西地碘片)的主要活性成分是分子碘，含量1.5 mg/片，將碘利用分子分散技術制成分子態西地碘，并含適量薄荷腦等。 [貯藏]遮光、密閉、在涼處保存 [有效期]二年
他分析，華素片中可能含的是I2分子。
(1)試推測，華素片的顏色是白色的嗎？ (填“是”、“不是”、“不能確定”)。
(2)請幫助該同學設計一個簡單的實驗，用常見的家庭用品驗證華素片中是否含I2分子 。
11．有a、b、c、d、e五種元素，它們原子的核電荷數依次遞增且均小于18；a原子核內僅有1個質子；b原子的核外電子總數與d原子的最外層電子數相等；a原子與b原子的最外層電子數之和與c原子的最外層電子數相等；d原子有2個電子層，最外層電子數是次外層電子數的3倍；e原子的最外層電子數是其電子層數的。
（1）試推斷上述五種元素并寫出它們的元素符號：a 、b 、c 、d 、e 。
（2）寫出a分別與b、c、d所形成的最簡單化合物的化學式： 、 、 。
（3）b的原子結構示意圖為 ，d的離子結構示意圖為 。
（4）b和d組成的化合物甲能與a、d、e形成的化合物乙反應，則甲與過量乙溶液反應的化學方程式為 。
12．利用如圖裝置可以驗證非金屬性的變化規律。
(1)儀器A的名稱為 ，干燥管D的作用是 。
(2)已知在常溫下，高錳酸鉀和濃鹽酸反應能生成氯氣。實驗室中現有藥品Na2S溶液、KMnO4、濃鹽酸、MnO2，請選擇合適藥品設計實驗驗證氯的非金屬性大于硫的；裝置A、B、C中所裝藥品分別為 、 、 ，裝置C中的實驗現象為 ，離子方程式為 。
(3)若要證明非金屬性：S>C>Si，則A中加 、B中加Na2CO3、C中加 。
【參考答案】
一、選擇題
1．C
解析：A．中B元素是IIIA族元素，故不選A；
B．Be3Al2Si6O18中Al元素是IIIA族元素，故不選B；
C．Cu2(OH)2CO3中C元素是ⅣA族元素，O元素是ⅥA族元素，H元素是IA族元素，不含IIIA族元素，故選C；
D．Al2O3中Al元素是ⅢA族元素，故不選D；
答案選C。
2．B
解析：A．中的中子數為24-12=12，中的中子數為23-12=11，A項錯誤；
B．和原子的核外電子數都為12，核外電子排布相同，都位于元素周期表中第三周期第IIA族，都在第2縱行，B項正確；
C．和互為同位素，物理性質不同、化學性質相似，C項錯誤；
D．和是Mg元素的兩種不同核素，D項錯誤；
答案選B。
3．A
解析：A．鈉長期暴露在空氣中會生成氧化鈉，繼續和空氣中的水蒸氣反應生成氫氧化鈉，再和空氣中的二氧化碳反應，最終生成 Na2CO3，A正確；
B．金剛石和石墨互為同素異形體，和導電性無關，B錯誤；
C．膠體的本質特征是其分散系中分散質的顆粒直徑在1~100nm，C錯誤；
D．過氧化鈉與水反應后的會生成過氧化氫，過氧化氫具有漂白性，往溶液中滴入酚酞，溶液先變紅后褪色，D錯誤；
故選A。
4．B
解析：A．質子數為27，A錯誤；
B．中子數為：，B正確；
C．核外電子數等于質子數，為27，C錯誤；
D．同位素是質子數相同而中子數不同的原子，和質子數不相同，不能互為同位素，D錯誤；
故選B。
5．D
【分析】氧化性：Cl2＞Br2＞Fe3+＞I2，氧化還原反應中，氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性，據此分析解答。
解析：A．氧化性：Cl2＞Fe3+，故Cl2能氧化Fe2+，故A符合；
B．氧化性：Cl2＞I2，故Cl2能氧化I-，故B符合；
C．氧化性：Br2＞I2，故Br2能氧化I-，故C符合；
D．氧化性：Fe3+＞I2，故I2不能氧化Fe2+，故D不符合；
故選D。
6．A
【分析】質量數在數值上等于質子數和中子數之和，原子中質子數和電子數相等。
解析：A．7個質子，7個中子，7個電子，質量數為14，A正確；
B．原子中質子和電子數相等，B錯誤；
C．原子中質子和電子數相等，C錯誤；
D．原子質量數為20，與題干要求不符合，D錯誤；
故選A。
7．C
解析：9為質量數，4為質子數。質量數=質子數+中子數，所以中子=質量數-質子數=9-4=5，C項正確；
故選C。
8．D
解析：A．酸性氧化物是一類能與堿作用只生成一種鹽和水的氧化物。CO與堿不反應，CO不屬于酸性氧化物，故A項錯誤；
B．堿性氧化物是指溶于水而只生成一種堿或與酸反應而成一種鹽和水(除了鹽和水以外不包括其它物質)的化合物，不是所有的金屬氧化物都是堿性氧化物，如Fe3O4與鹽酸反應生成FeCl2和FeCl3兩種鹽，因此Fe3O4不屬于堿性氧化物，故B項錯誤；
C．化合物是由兩種或兩種以上不同元素組成的純凈物，O3只含一種元素，不屬于化合物，故C項錯誤；
D．同素異形體是指由同樣的單一化學元素組成，因排列方式不同，而具有不同性質的單質。C60、金剛石、石墨都是由碳元素組成的單質，互為同素異形體，故D項正確；
綜上所述，答案選D項。
二、非選擇題
9．(1)1和4
(2)3
(3) 不相同 相同
(4)18 g/mol
解析：（1）具有相同質子數，不同中子數的同一元素的不同核素互為同位素；屬于互為同位素關系的是①、、；④、、；
（2）同素異形體是同種元素組成的單質；互為同素異形體關系的是③石墨、金剛石；
（3）第②組代表的各物質為不同氫元素的核素組成的氫單質，其物理性質存在差異，但化學性質相同；
（4）由①和④的各核素組成的三原子化合物(水)的相對分子質量中最小的一種分子為，摩爾質量是18g/mol。
10．(1)不是
(2)把華素片研碎，溶于少量水中，再加入少量淀粉，若溶液變藍，則證明華素片中含I2
解析：（1）華素片(西地碘片)的主要活性成分是分子碘，碘單質為紫黑色固體，故華素片的顏色不是白色；
（2）碘單質能使淀粉變藍色，故方案為：把華素片研碎，溶于少量水中，再加入少量淀粉，若溶液變藍，則證明華素片中含I2。
11．
【分析】a原子核內僅有1個質子，則a為H；d原子有兩個電子層，次外層（K層）電子數為2，最外層電子數是次外層電子數的3倍，則最外層電子數為6個電子，故d為O；e原子的最外層電子數是其電子層數的，則e原子有3個電子層，最外層電子數為1，即e為Na；b原子的核外電子總數與d原子的最外層電子數相等，即b原子有6個電子，故b為C，a原子與b原子的最外層電子數之和與c原子的最外層電子數相等，則c原子最外層電子數為5，即c為N，據此分析解答問題。
解析：(1)由上述分析可知，a為H，b為C，c為N，d為O，e為Na；
(2)H元素與C元素、N元素、O元素形成的簡單化合物的化學式分別為：、和；
(3) b為C元素，C是6號元素，外層有6個電子，原子結束示意圖為：；d為O元素，O是8號元素，外層有8個電子，陽離子得到兩個電子，最外層為8個電子，離子結構示意圖為；
(4)b和d能形成CO和兩種氣體，a、d、e形成的化合物乙為NaOH，能與NaOH溶液反應的是，即甲為，甲與過量的NaOH溶液反應的化學方程式為。
12．分液漏斗 防倒吸 濃鹽酸 KMnO4 Na2S溶液 有淡黃色沉淀生成 Cl2+S2-=S↓+2Cl- 稀硫酸 Na2SiO3溶液
【分析】(1)根據儀器的構造寫出儀器A的名稱；球形干燥管具有防止倒吸的作用；
(2)設計實驗驗證非金屬性：Cl>S，利用氯氣與Na2S的氧化還原反應可驗證；
(3)要證明非金屬性：S>C>Si，可以通過硫酸與碳酸鈉反應產生二氧化碳，二氧化碳和硅酸鈉反應生成難溶性的硅酸來證明。
解析：(1)根據儀器結構可知儀器A的名稱為分液漏斗，球形干燥管D能夠防止倒吸，可以避免C中液體進入錐形瓶中；
(2)設計實驗驗證非金屬性：Cl>S，利用氯氣與Na2S的氧化還原反應可驗證，則裝置A、B、C中所裝藥品應分別為濃鹽酸、KMnO4、Na2S溶液，裝置C中的實驗現象為有淡黃色沉淀生成，裝置C中發生反應的離子方程式為Cl2+S2-=S↓+2Cl-；
(3)若要證明非金屬性：S>C>Si，可以根據復分解反應的規律：強酸與弱酸的鹽發生復分解反應制取弱酸。元素的非金屬性越強，其最高價氧化物對應的水化物的酸性越強。在裝置A中放入稀硫酸，在裝置B中放入Na2CO3，將稀硫酸滴入碳酸鈉中，發生反應：H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+CO2↑+H2O，硫酸不具有揮發性，將反應產生的CO2氣體通入到盛有硅酸鈉溶液的C裝置中，在C中發生反應：Na2SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2NaHCO3，可觀察到有白色膠狀沉淀產生，產生了難溶性的硅酸沉淀，證明酸性：H2SO4>H2CO3>H2SiO3，進而證明了元素的非金屬性S>C>Si。

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