4.1 原子结构与元素周期表（含解析） 同步练习题 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

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4.1 原子结构与元素周期表 同步练习题
一、选择题
1．互为同位素的两种核素，不相同的是
A．核电荷数 B．电子层结构 C．核外电子数 D．质量数
2．和呼气试验都是检测幽门螺杆菌常用且较为敏感的测试方法。下面有关和的叙述中，不正确的是
A．与互为同位素 B．与具有相同的质量数
C．与质子数相同 D．与形成的单质化学性质基本相同
3．考古研究中利用N的测定来分析人类的食物结构。N的原子核内中子数是
A．7 B．8 C．15 D．22
4．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
5．对下列生活中的化学描述错误的是
A．冰水混合物是纯净物
B．石墨与干冰互为同素异形体
C．在江河入海口易形成沙洲，这与胶体性质有关
D．NaHCO3做发酵粉时，加入醋酸后效果更好
6．硒(Se)是人体必需的微量元素，Se的质子数为
A．34 B．46 C．80 D．114
7．下列说法中错误的是
A．1H、2H、3H、H+、H2是氢元素的四种不同粒子
B．40Ca和42Ca、石墨和金刚石均为同位素
C．12C、13C、14C是不同的核素
D．16O、18O互为同位素，物理性质不同，但化学性质几乎相同
8．下列各组物质中互为同素异形体的是
A．金刚石和石墨 B．氨气和液氮 C．水和双氧水 D．二氧化硫和三氧化硫
二、非选择题
9．用周期表中特殊位置的短周期元素符号填空
(1)族序数等于周期数3倍的元素： ；
(2)周期数是族序数3倍的元素是： ；
Li、Li、Na、Mg、C、N中，
(3) 和 互为同位素；
(4) 和 的质量数相等，但不能互称同位素；
10．新疆也要建造磁悬浮列车了。在磁悬浮列车制造过程中将使用大量含钇(Y)元素的超导材料。钇(Y)元素在元素周期表中的信息如图所示：
(1)钇原子核内有 个质子，左图中89.91表示的是 ；
(2)电子离核越远能量越高，越容易在反应中失去，Y的核外电子其占据 个电子层；
(3)钇元素形成氧化物的化学式是 。
11．图为周期表的一部分，表中所列字母分别代表周期表对应的化学元素。针对所列元素回答问题：
(1)元素B在周期表的位置是 。
(2)元素A和B形成的二元化合物中。能标志一个国家石油化学工业发展水平的是 (填化学式)。该物质使溴的四氯化碳溶液褪色的化学方程式为 。
(3)能形成两性氢氧化物的元素是 (填元素符号)。
(4)元素G、H、I形成的简单离子中，半径最大的是 (填离子符号)。
(5)E单质在H单质中燃烧的现象是 。生成物的电子式为 。
(6)元素C和D的最简单氢化物中，沸点比较高的是 (填化学式)；E和D形成的化合物E2D2和水反应的化学方程式是 。
(7)写出由A、C、D三种元素形成的所有常见化合价的化学式： 。
12．按照下表左边的实验操作，可以观察到表中右边的实验现象。请从“实验现象”栏中选择正确选项的字母代号填入对应的空格中。
实验操作 答案 实验现象
(1)将NaOH溶液滴入到AlCl3溶液中 A．溶液褪色 B．先有沉淀生成，后沉淀溶解 C．变蓝色 D．焰色为黄色
(2)将C2H4通入酸性KMnO4溶液中
(3)将NaCl在灯焰上灼烧
(4)将碘水滴入到土豆片上
【参考答案】
一、选择题
1．D
【分析】同位素是质子数相同，中子数不同的核素。
解析：A．互为同位素的两种核素质子数相同，因此核电荷数也相同，A不符合题意；
B．质子数相同，核外电子层结构完全相同，B不符合题意
C．质子数相同，核外电子数也相同，C不符合题意
D．质量数=质子数+中子数，由于互为同位素的两种核素中子数不同，因此质量数不同，D符合题意；
故选D。
2．A
解析：A．是单质，不是原子，因此与不互为同位素，故A错误；
B．与具有相同的质量数，其质量数都为14，故B正确；
C．与质子数相同，其质子数为6，故C正确；
D．最外层电子数决定化学性质，因此与形成的单质化学性质基本相同，故D正确。
综上所述，答案为A。
3．B
解析：核素的表达为，X为某种元素符号，Z为该原子的质量数=质子数+中子数，Z为该元素的质子。对于该原子A=15，Z=7，则中子数=A-Z=15-7=8。
故选B。
4．C
【分析】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，当处于第二周期时X为Li，也可能处于第三周期，此时X为Cl。
解析：A．由分析可知，Li元素也满足，A错误；
B．若X为Li元素，Li在反应中只能失电子，只有还原性，B错误；
C．单质Li或者Cl2都能与水发生氧化还原反应，C正确；
D．HCl属于强酸，若X为Li元素，LiH不属于酸，D错误；
故选C。
5．B
解析：A．冰水混合物中只有一种成分即H2O，属于纯净物，A正确；
B．石墨成分为碳单质，干冰为CO2，属于化合物，两者不能互称为同素异形体，B错误；
C．江河中的泥沙属于胶体分散系，江河入海口三角洲的形成是胶体的聚沉现象，与胶体性质有关，C正确；
D．NaHCO3做发酵粉是由于加热分解产生CO2，醋酸与NaHCO3反应也能放出CO2，故效果更好，D正确。
故选B。
6．A
解析：由Se可看出Se的质子数是34，质量数为80，中子数为46，故选A。
7．B
解析：A．1H、2H、H+、H2分别表示：质子数为1，中子数为0的氢原子；质子数为1，中子数为1的氢原子；带一个正电荷的氢离子；氢气单质；是氢元素的四种不同粒子，A正确；
B．40Ca和42Ca是同元素的不同原子互为同位素，石墨和金刚石为碳元素的不同单质，互为同素异形体，B错误；
C．12C、13C、14C是质子数相同，中子数不同的同一元素形成的不同原子，互为同位素，是不同的核素，C正确；
D．16O、18O是质子数相同，中子数不同的同一元素形成的不同原子，互为同位素，物理性质不同，但化学性质几乎相同，D正确；
故选B。
8．A
解析：A．同素异形体是指由同种元素形成的结构不一样的单质，金刚石和石墨都是由碳元素构成的结构不一样的单质，A正确；
B．氨气和液氮是同一种物质的不同聚集状态，是化合物，B错误；
C．水和双氧水是化合物，C错误；
D．二氧化硫和三氧化硫是化合物，D错误；
故选A。
二、非选择题
9． O Na Li Li C N
解析：(1)族序数等于周期数3倍的元素是：第二周期第VIA族的O元素；
(2)周期数是族序数3倍的元素是：第三周期第IA族的Na元素；
(3)同位素是指质子数相同，中子数不同的原子之间，故Li、Li互为同位素，故答案为：Li；Li；
(4)C和N的质量数相等，但二者的质子数不同，不能互称同位素，故答案为：C；N。
10．(1) 39 钇元素的相对原子质量
(2)5
(3)Y2O3
【分析】根据图中元素周期表可以获得的信息：左上角的数字表示原子序数；元素名称(汉字)下面的数字表示相对原子质量；当质子数=核外电子数，为原子；原子结构示意图中，圆圈内数字表示核内质子数，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层上的电子数，离圆圈最远的弧线表示最外层。若最外层电子数≥4，在化学反应中易得电子，若最外层电子数＜4，在化学反应中易失去电子、通常，其氧化物中元素化合价呈+3、化合价数值=最外层电子数。
解析：（1）据分析,钇原子核内有39个质子，左图中89.91表示的是表示钇元素的相对原子质量；
（2）由原子结构示意图可知，Y的核外电子其占据5个电子层；
（3）钇原子最外层有3个电子，则钇元素形成氧化物的化学式是Y2O3。
11．第二周期第IVA族 C2H4 CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br Al S2- 发出黄色火焰，产生大量白烟，放出热量 H2O 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ HNO3、HNO2、NH4NO2、NH4NO3
【分析】由元素在周期表最中位置可知，A为H元素，B为C元素，C为N元素，D为O元素，E为Na元素，F为Al元素，G为S元素，H为Cl元素，I为K元素。
解析：(1)C元素处于周期表中第二周期第IVA族；
(2)碳、氢元素组成的一种物质标志一个国家石油化学工业发展水平，该物质为乙烯，其化学式为C2H4；乙烯与溴发生加成反应生成CH2BrCH2Br，反应方程式为：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br；
(3)氢氧化铝属于两性氢氧化物，则能形成两性氢氧化物的元素是Al；
(4)元素G、H、I形成的简单离子分别为：、、，它们的电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：；
(5)Na在氯气中燃烧生成NaCl，燃烧的现象是：发出黄色火焰，产生大量白烟，放出热量；NaCl是离子化合物，其电子式为；
(6)元素C和D的最简单氢化物分别为NH3、H2O，常温下，水为液体，而氨气为气体，故H2O的沸点更高；化合物E2D2为Na2O2，Na2O2与水反应生成NaOH与氧气，反应方程式为：2 Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；
(7)由H、N、O三种元素形成的所有常见化合价的化学式：HNO3、HNO2、NH4NO2、NH4NO3。
12．B A D C
解析：(1)将NaOH溶液滴入到AlCl3溶液中，起初发生反应AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl，后来发生反应NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O，所以现象为：先有沉淀生成，后沉淀溶解，故选B。答案为：B；
(2)将C2H4通入酸性KMnO4溶液中，C2H4将KMnO4还原为Mn2+，溶液的紫色褪去，故选A。答案为：A；
(3)将NaCl在灯焰上灼烧做焰色试验，焰色为黄色，故选D。答案为：D；
(4)土豆片里含有大量的淀粉，将碘水滴入到土豆片上，碘使淀粉变蓝色，故选C。答案为：C

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