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 课后练习 2021-2022学年高一化学人教版（2019）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课后练习2021-2022学年高中化学人教版2019必修第一册
一、单选题（共17题）
1.下列说法或有关化学用语的表达正确的是(??
)
A.?在基态多电子原子中，p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
B.?基态Fe原子的外围电子排布图为
C.?因氧元素电负性比氮元素大，故氧原子第一电离能比氮原子第一电离能大
D.?根据原子核外电子排布的特点，Cu在元素周期表中位于s区
2.在离子RO
中，共有x个核外电子，R原子的质量数为A，则R原子核内含有的中子数目是（???
）
A.?A–x+n+48????????????????????????B.?A–x+n+24????????????????????????C.?A–x-n–24????????????????????????D.?A+x-n–24
3.X元素原子的质量数为m，核内中子数为n，则Wg
X2+
离子含有的电子的物质的量约为（
??）
A.?(m+n+2)W/m
mol??????B.?(m-n+2)W/m
mol
C.?(m+n-2)W/m
mol??????D.?(m-n-2)W/m
mol
4.某元素X，它的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，则X在周期表中位于(??
)
①第二周期②第三周期③ⅣA族④ⅤA族
A.①③
B.②③
C.②④
D.①④
5.下列第三周期元素中，金属性最强的是（
??）
A.Na
B.Mg
C.Al
D.Si
6.含有相同质子数和电子数的两种微粒之间的关系错误的是（
??）
A.?它们可能是同一元素的不同核素
B.?可能是不同分子
C.?可能是不同的离子
D.?可能是一种分子和一种离子
7.元素R的质量数为A，Rn一的核外电子数为x，则WgRn一所含中子的物质的量为（????
）
A.?(A－x+n)mol??????????????B.?(A－x－n)mol??????????????C.?
mol??????????????D.?
mol
8.稀土有工业“黄金”之称。下列有关稀土元素
与
的说法错误的是(??
)
A.?元素Y的原子序数为39
B.?
与
互为同位素
C.?核素
的原子核内有52个中子
D.?
与
是同一种原子
9.已知X＋结构示意图如下图，则X在元素周期表中的位置是(??
)
A.?第二周期0族????????????????B.?第四周期ⅠA族
C.?第三周期ⅠA族????????????????D.?第三周期ⅦA族
10.已知a为ⅡA族元素，b为ⅢA族元素，它们的原子序数分别为m和n，且a、b为同一周期元素，下列关系错误的是（???
）
A.n=m+1
B.n=m+11
C.n=m+25
D.n=m+10
11.科学家合成出了一种高效电解质（如图所示），其中W、Y、X、Z、Q均为短周期元素，且原子序数依次增大，X和Q位于同一主族，Y和Z的原子序数之和与Q相等。下列说法正确的是（
??）
A.?Q的氧化物对应水化物为强酸??????????????????????????????B.?阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构
C.?元素非金属性的顺序为Z>Y>X????????????????????????????D.?W和X形成的化合物溶于水呈碱性
12.下列离子中外层d轨道达半充满状态的是(????
)
A.?Cr3+????????????????????????????????????B.?Fe3+????????????????????????????????????C.?Co3+????????????????????????????????????D.?Cu+
13.如图为元素周期表的一部分，已知A、B、C、D、E5个原子共有85个电子，E原子核外有4个电子层，则B元素是（???
）
A.?P?????????????????????????????????????????B.?Mg?????????????????????????????????????????C.?Cl?????????????????????????????????????????D.?Si
14.某些建筑材料含有放射性元素氡
，会对人体产生一定危害。该原子中中子数和质子数之差是(???
)
A.?136???????????????????????????????????????B.?50???????????????????????????????????????C.?86???????????????????????????????????????D.?222
15.下列铜原子核外电子排布式正确的是（???
）
A.?1s22s22p63s23p64s2?????????????????????????????????????????B.?1s22s22p63s23p64s1
C.?1s22s22p63s23p63d104s1??????????????????????????????????D.?1s22s22p63s23p63d94s2
16.锗（32Ge）与钾（19K）同周期。下列说法正确的是（
??）
A.?锗位于第4周期第ⅤA
族?????????????????????????????????????B.?7032Ge的中子数与电子数的差值为38
C.?锗是一种半导体材料???????????????????????????????????????????D.?碱性：Ge(OH)4
＞
KOH
17.在氯化氢分子中，形成共价键的原子轨道是（???
）
A.?氯原子的2p轨道和氢原子的1s轨道
??B.?氯原子的2p轨道和氢原子的2p轨道
C.?氯原子的3p轨道和氢原子的1s轨道
D.?氯原子的2p轨道和氢原子的3p轨道
二、综合题（共3题）
18.A，B，C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原子的质子数。B原子核内质子数和中子数相等。
（1）写出A、B、C三种元素的名称________、________、________。
（2）B位于元素周期表中第________周期，第________族。
（3）A的原子结构示意图为________，A的单质与H2反应的化学方程式为________。
（4）写出A的气态氢化物与B的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式________。
19.????????????
（1）在化学反应中，如果反应前后元素化合价发生变化，就一定有________
转移，这类反应属于________
反应，元素化合价降低，表明该元素的原子________
电子，含该元素的物质发生________
反应，这种物质是________
剂。
（2）A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为________。
（3）B元素的正三价离子的3d亚层为半充满，则B的元素符号为________，其基态电子排布式为________。
20.下表为元素周期表中的一部分，请回答下列问题：
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
①
②
③
3
④
⑤
4
⑥
⑦
（1）②、④、⑤的元素符号是________、________、________。
（2）表中最活泼的金属元素是________，非金属性最强的元素是________(填写元素号)。
（3）④与水发生反应的化学方程式是________。
（4）请设计一个实验方案，比较⑤、⑦单质氧化性的强弱________。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
B
【解析】【解答】A.
在基态多电子原子中，3p轨道电子能量比4s轨道电子能量低，A不符合题意；
B.
基态Fe原子的外围电子排布式为3d64s2
，
3d轨道中，电子未充满，应遵循洪特规则，则外围电子排布图为
，B符合题意；
C.
因为氮原子的最外层电子处于半充满的稳定状态，第一电离能出现反常，所以氧原子第一电离能比氮原子第一电离能小，C不符合题意；
D.Cu的价电子排布式为3d104s1
，
所以Cu在元素周期表中位于ds区，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A．同一层即同一能级中的p轨道电子的能量一定比s轨道电子能量高，但外层s轨道电子能量则比内层p轨道电子能量高；
B．基态铁原子外围电子排布式为3d64s2
，
根据洪特规则分析；
C．N原子的2p轨道处于半满，第一电离能大于氧原子；
D．Cu的价电子排布式为3d104s1
，
所以Cu在元素周期表中位于ds区。
2.【答案】
B
【解析】【解答】O原子中含有核外电子数=质子数=8，所以R中的质子数为
，已知质量数为A，则R原子核内含有的中子数目是A－x＋n＋24。
故答案为：B。
【分析】阴离子中，核外电子总数=质子数+电荷数，据此回答问题。
3.【答案】
D
【解析】【解答】该离子中含有的质子数＝质量数－中子数＝m-n，阳离子中核外电子数＝质子数－电荷数＝m－n－2；在数值上，核素的相对原子质量等于其质量数，所以Wg
X2+离子含有的电子的物质的量＝
，
故答案为：D。
【分析】根据质量数=质子数+中子数，阳离子的电子书=质子数-带电荷数，再结合n=m/M计算即可
4.【答案】
A
【解析】【解答】因原子结构中，K层最多2个电子，L层最多8个电子，L层最多18个电子等，且某层为最外层时不能超过8个电子（1个电子层时最外层电子数为2），元素X，它的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，则X有2个电子层，最外层电子数为4，则X为C元素，
C位于第二周期、ⅣA族，故A符合题意；
故答案为：A。
【分析】?先假设电子层数为2，3层，如果是2层，次外层电子数是2，最外层是4，如果是3层，次外层是8个电子，最外层是16，不符合电子的排布
5.【答案】
A
【解析】【解答】因Na、Mg、Al、Si均在第三周期，且原子序数依次增大，由同周期元素从左向右金属性在减弱，则金属性最强的为Na，
故答案为：A。
【分析】本题考查第三周期元素的金属性，明确金属性的变化规律即可解答，较简单。解题关键：Na、Mg、Al、Si均在第三周期，利用同周期元素从左向右金属性在减弱来解答。
6.【答案】
D
【解析】【解答】A．同一元素的不同核素，含有相同的质子数和电子数，如1H、2H等，A不符合题意；
B．含有相同质子数和电子数的两种微粒，可以为电中性微粒，可能为不同的分子，如：CH4、NH3、H2O等，B不符合题意；
C．含有相同质子数和电子数的两种微粒，可以为不同的离子，例如氢氧根和氟离子具有具有相同的质子数和电子数，C不符合题意；
D．一种分子和一种离子含有的质子数相同，则核外电子数一定不同，不可能是一种分子或离子，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】粒子包括分子、原子、离子等等，质子数和质子数相同的是可能是离子、分子、原子
以10个质子为例：Ne,H2O,NH3,HF,CH4等等
含有10个电子为例：OH-,H3O+,F-,Na+,Mg2+,Al3+
，
O2-等等
7.【答案】
C
【解析】【解答】Rn一的核外电子数为x，所以质子数为x-n，元素R的质量数为A，所以中子数为(A－x+n)，所以WgRn一所含中子的物质的量为
×(A－x+n)=
(A－x+n)mol，
故答案为：C。
【分析】根据阴离子核外电子数=质子数+所带电荷数计算元素R的质子数，由中子数=质量数-质子数计算Rn一含有的中子数，再根据n=m/M计算WgRn一的物质的量，结合Rn一含有的中子数，进而计算含有的中子的物质的量。
8.【答案】
D
【解析】【解答】A．原子序数=质子数，故元素Y的原子序数为39，A不符合题意；
B．
与
是Y的两种同位素，B不符合题意；
C．中子数=91-39=52，C不符合题意；
D．
指质子数为39，中子数为51的Y原子，
指质子数为39，中子数为52的Y原子，
与
是两种不同的原子，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】质子相同，中子数不同属于同位素
9.【答案】
B
【解析】【解答】X＋结构示意图：
，则可推知其质子数为：2+8+8+1=19，X是钾元素，位于第四周期ⅠA族，B项符合题意；
故答案为：B。
【分析】解本题需要注意：（1）阳离子：质子数>电子数；（2）阴离子：质子数<电子数；（3）原子：质子数=电子数。
10.【答案】
D
【解析】【解答】若a、b处于第二、三周期，ⅡA族和ⅢA族的元素原子序数相差1，则n=m＋1，；
若a、b处于第四、五周期，ⅡA族和ⅢA族元素之间包括了10个过渡元素，ⅡA族和ⅢA族的元素原子序数相差11，则n=m＋11；
若a、b处于第六、七周期，ⅡA族和ⅢA族元素之间含有镧系元素或锕系元素（共15个元素）以及其他过渡元素（共9个），ⅡA族和ⅢA族的元素原子序数相差15+9+1，则n=m＋25；
综上，A、B、C项中的关系符合题意，D不符合题意；
故答案为：D。
【分析】第二主族和第三主族同一周期元素序数可以相差第二三周期相差1，第3,4,5相差11，第6，7周期相差25
11.【答案】
D
【解析】【解答】W、Y、X、Z、Q分别为：Li、N、X、F、S。
A．S的氧化物对应水化物有两种，分别为H2SO4和H2SO3,不一定为强酸，H2SO3是弱酸，A不符合题意；
B．Y
(N)原子和Q形成两个共价键，最外层有5+2=7个电子，B不符合题意；
C．Z、Y、X三者的非金属性强弱顺序为：Z(F)＞X(O)＞Y(N)，C不符合题意；
D．W和X形成的化合物为Li2O，Li2O溶于水生成LiOH，LiOH溶液显碱性，D符合题意。
故答案为：D
【分析】4个X原子均形成2个共价键，Q形成6个共价键，X和Q位于同一主族，且X的原子序数小于Q，所以X为O，Q为S，W和阴离子之间形成离子键且原子序数最小，则W为Li，2个Z均形成一个共价键且原子序数比Q小，则Z为F，Y和Z的原子序数之和与Q相等，则Y为N，综上所述，W、Y、X、Z、Q分别为：Li、N、X、F、S，据此分析解答。
12.【答案】
B
【解析】【解答】d能级上有5个轨道，最多容纳10个电子，半充满状态时，d能级上有5个电子；
A、Cr3＋的电子排布式为[Ar]3d3
，
不符合半满，故A不符合题意；
B、Fe3＋的电子排布式为[Ar]3d5
，
符合半满，故B符合题意；
C、Co3＋的电子排布式为[Ar]3d6
，
不符合半满，故C不符合题意；
D、Cu＋的电子排布式为[Ar]3d10
，
全满，故D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】d能级上有5个轨道，最多容纳10个电子，半充满状态时，d能级上有5个电子。
13.【答案】
A
【解析】【解答】E原子核外有四个电子层，处于第四周期，则A处于第二周期，C、B、D处于第三周期，A、B、C、D、E五种元素原子核外共有85个电子，则元素所处的周期处于过渡元素之后，令B的核外电子数为x，则C核外电子数为x-1，D核外电子数为x+1，A核外电子数为x-8，E核外电子数为x+18，可列出方程：x-1+x+x+1+x-8+x+18=85，解得x=15，则B为P元素，
故答案为：A。
【分析】E原子核外有四个电子层，处于第四周期，则A处于第二周期，C、B、D处于第三周期，A、B、C、D、E五种元素原子核外共有85个电子，则元素所处的周期处于过渡元素之后，令B的核外电子数为x，结合原子序数之间的关系列方程计算x的值，进而确定各元素解答。
14.【答案】
B
【解析】【解答】
质子数是86，质量数是222，所以中子数是222-86=136，则中子数和质子数之差是136-86=50，
故答案为：B。
【分析】质子数+中子数=质量数，根据质子数求出中子数
15.【答案】
C
【解析】【解答】Cu是29号元素，因此Cu原子的核外有29个电子，根据构造原理，Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1
，
C选项符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据原子的核外电子排布原理写出即可
16.【答案】
C
【解析】【解答】A.Ge与K位于同一周期，则为第四周期，第四周期零族元素的原子序数为36，则Ge应位于第ⅣA族，A不符合题意；
B.中质量数为70，质子数为32，因此中子数=质量数-质子数=38，在原子中，核外电子数=质子数=32，因此中子数与电子数的差值为6，B不符合题意；
C.由A的分析可知，Ge位于第ⅣA元素，与Si同主族，二者的性质相似，因此Ge是一种半导体材料，C符合题意；
D.同一周期元素，核电荷数越大，金属越弱，最高价氧化物对应水化物的碱性越弱，因此碱性Ge(OH)4故答案为：C
【分析】A.根据Ge的原子序数确定其在周期表中的位置；
B.标在元素符号左上角的数字表示的是质量数，质量数=质子数+中子数；
C.根据Ge在周期表中的位置确定其性质和用途；
D.根据同周期元素的性质递变规律分析；
17.【答案】
C
【解析】【解答】H只有1个电子，占据1s轨道，Cl
原子的价电子排布式为3s23p5
，
3个3p原子轨道中1个含有单电子，则氯化氢分子中，H的1s轨道与Cl的3p轨道电子形成共价键；
故答案为C。
【分析】氢原子提供的是1s轨道，而氯原子的3s轨道排满2个电子，3个p轨道中两个p轨道排满2个电子，剩余一个p轨道占据一个电子
二、综合题
18.【答案】
（1）氮；硫；氟
（2）三；VIA
（3）；N2＋3H2=2NH3
（4）2NH3＋H2SO4=(NH4)2SO4
【解析】【解答】（1）由分析可知，A、B、C三种元素的名称为：氮、硫、氟；
（2）B元素为硫元素，位于周期表的第三周期，第ⅥA族；
（3）A元素为氮元素，其原子结构示意图为：；A的单质与H2反应生成NH3
，
该反应的化学方程式为：N2＋3H2=2NH3；
（4）A的气态氢化物为NH3
，
B的最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SO4
，
二者反应生成(NH4)2SO4
，
该反应的化学方程式为：2NH3＋H2SO4=(NH4)2SO4；
【分析】A、B、C为短周期元素，则A、C处于第二周期，B处于第三周期；设B原子核内质子数为a，则A的质子数为a-7，C的质子数为a-9。由“
A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数
”可得关系式(a-7)+(a-9)=a，解得a=16，故B为S元素，A为N元素，C为F元素；据此结合题干设问进行作答。
19.【答案】
（1）电子；氧化还原；得到；还原；氧化
（2）N
（3）Fe；
【解析】【解答】（1）化合价的改变只是一种表象，实质是电子发生了转移，我们把有化合价改变的反应称为氧化还原反应，而根据“降得还原氧化剂”的口诀，该物质得电子、发生还原反应、作氧化剂；（2）次外层有2个电子，说明其次外层为K层，则该元素的电子排布为
，即氮元素；（3）3d亚层半满，说明失电子前为
，该元素为Fe，其基态电子排布式为
。
【分析】
(1)氧化还原反应的本质是电子的转移，特征是化合价的变化。还原剂失电子化合价升高，被氧化，发生氧化反应，生成氧化产物；氧化剂得电子化合价降低，被还原，发生还原反应，生成还原产物；
(2)电子排布时，先排能量低的能级，再排能量高的能级，该原子按照1s、2s、2p进行排布；
(3)失电子时先失去最外层，再失去内层电子。
20.【答案】
（1）O；Na；Cl
（2）K；F
（3）2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑
（4）向溴化钠溶液中滴加氯水若溶液呈橙红色则证明Cl2的氧化性比Br2强
【解析】【解答】由元素在周期表中的位置可知①②③④⑤⑥⑦分别为Li、O、F、Na、Cl、K、Br。(1)②、④、⑤的元素符号是O、Na、Cl，故答案为：O；Na；Cl；(2)元素周期表中，同周期元素从左到右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，同主族元素从上到下，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，则表中最活泼的金属元素是K，非金属性最强的元素是F，故答案为：K；F；(3)④为Na，与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，故答案为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；(4)元素⑤为氯，元素⑦为溴，氯单质将溴离子氧化为溴单质就能证明氯化溴的氧化性强。将氯水加入到溴化钠溶液中，有红棕色的Br2生成，证明单质氯比单质溴氧化性强，故答案为：在NaBr溶液中滴加Cl2水，若溶液呈橙红色，说明Cl2的氧化性比Br2强。
【分析】（2）在元素周期表中，同周期的元素由左到右金属性是逐渐减弱的，非金属性是逐渐增强的，同主族由上到下金属性是逐渐增强的，非金属性是逐渐减弱的；
（3）钠单质与水反应的到氢氧化钠和氢气；
（4）根据氧化剂比氧化产物的氧化性强的规律可以通过向溴化钠溶液中滴加氯水的方法来检验氯气和溴单质的氧化性强弱。