高中化学人教版(2019)必修一-第一册4.1《原子结构与元素周期表》分层训练(word版含答案)

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名称 高中化学人教版(2019)必修一-第一册4.1《原子结构与元素周期表》分层训练(word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2021-12-10 08:00:46

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文档简介

《原子结构与元素周期表》分层训练
【基础】
1.1919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:+。下列叙述正确的是(  )
A.原子核内有9个质子
B.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
2.张青莲是我国著名的化学家,1991年他准确测得In的相对原子质量为114.818,被国际相对原子质量委员会采用为新的标准值。这是相对原子质量表中首次采用我国测定的相对原子质量值。则下列关于In的说法中,错误的是(  )
A.原子核外有49个电子
B.原子核内有49个中子
C.原子核内质子数和中子数之和等于其质量数,为115
D.是In元素的一种核素
3.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(  )
A.1.8 g 18O2气体的物质的量是0.05 mol
B.0.1 mol 所含的中子数约为6.02×1023
C.0.2 mol 18O2气体的体积约为4.48 L
D.18O2气体的摩尔质量为36 g·mol-1
4.据悉,地球上的氦元素主要以4He的形式存在,而月球上的土壤中吸附着数百万吨3He,据估算3He核聚变所释放的能量可供人类使用上万年。下列说法正确的是(  )
①3He、4He的化学性质基本相同 
②3He、4He具有相同的中子数 
③3He核聚变是化学变化 
④3He、4He互为同位素 
⑤等质量的3He和4He的物质的量之比为4∶3 
⑥等质量的3He和4He气体在相同条件下,其体积之比为3∶4
A.①②⑥ B.①④⑤
C.③④⑤ D.③④⑥
5.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(  )
A.①④ B.②③ C.②④ D.①⑤
6.A、B、C为短周期元素,在元素周期表中所处的位置如图所示,已知A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数。下列叙述错误的是(  )
A.A、C元素的族序数之和等于B元素族序数的2倍
B.A元素的名称为氮
C.B元素位于元素周期表第三周期第ⅤA族
D.C原子的核电荷数是9
7.元素周期表是学习化学的重要工具。如图是元素周期表中的一格,从中获取的信息不正确的是(  )
52  Te

5s25p4
127.6
A.该元素的元素符号为Te
B.该元素属于金属元素
C.该元素的原子核外有52个电子
D.该元素的相对原子质量为127.6
8.下列说法肯定错误的是(  )
A.某原子K层上只有一个电子
B.某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍
C.某离子M层上和L层上电子数均为K层上电子数的4倍
D.某离子的核电荷数与最外电子层上的电子数相等
9.下列有关碱金属、卤素原子结构和性质的描述正确的是(  )
①随着核电荷数的增加,卤素单质的熔、沸点依次升高,密度依次增大
②随着核电荷数的增加,碱金属单质熔、沸点依次降低,密度依次减小
③F、Cl、Br、I的最外层电子数都是7,Li、Na、K、Rb的最外层电子数都是1
④碱金属单质的金属性很强,均易与氧气发生反应,加热时生成氧化物R2O
⑤根据同族元素性质的递变规律推测At与H2化合较难
⑥根据F、Cl、Br、I的非金属性依次减弱,可推出HF、HCl、HBr、HI的还原性及热稳定性依次减弱
⑦卤素按F、Cl、Br、I的顺序其非金属性逐渐减弱的原因是随着核电荷数增加,原子核外电子层数增多,原子半径增大起主要作用
A.①②③⑤ B.①③④⑦
C.①③⑤⑦ D.②④⑤⑦
10.元素X的原子有3个电子层,最外电子层上有4个电子。则X元素位于元素周期表的(  )
A.第四周期第ⅢA族 B.第四周期第ⅦA族
C.第三周期第ⅣB族 D.第三周期第ⅣA族
11.2019年1月3日上午10时26分,嫦娥四号探测器实现人类探测器首次月背软着陆。月背探测器用的是同位素温差发动机,使用的放射性同位素有(锶)、(钚)、(钋),通过衰变产生能量发电。下列有关同位素的说法正确的是(  )
A.位于元素周期表中同一周期同一族的不同的核素,一定互为同位素
B.氧有三种核素16O、17O、18O,所以自然界中的氧气分子共有6种
C.同位素是指质子数相同、中子数不同的微粒间的互称
D.温差发动机使用时没有发生化学变化
12.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()放射源的电离室。原子核内中子数与核外电子数之差是(  )
A.241 B.146 C.95 D.51
13.下列几种核素中,已知a、b、c不相等,其中互为同位素的一组是(  )
A.与 B.与
C.与 D.与
14.意大利化学家西格雷和美国科学家科里森、麦肯齐用“原子大炮”——回旋加速器加速氦原子核,轰击金属铋-209,由此制得了第85号元素——“亚碘”,即砹。砹(At)是卤族元素中位于碘后面的元素,推测砹和砹的化合物正确的是(  )
A.与H2化合的能力:At2>I2
B.砹在常温下是白色固体
C.砹原子的最外电子层上有7个电子
D.砹易溶于水,难溶于四氯化碳
15.人体体液中钠离子与钾离子的浓度差变化是神经冲动传递的物质基础。钠和钾都属于碱金属。下列与碱金属元素有关的比较不正确的是(  )
A.锂与水反应不如钠与水反应剧烈
B.还原性:K>Na,故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠
C.熔、沸点:Li>Na>K
D.碱性:LiOH16.关于卤素(用X表示)的下列叙述不正确的是(  )
A.卤素单质与水反应均可用X2+H2OHXO+HX表示
B.虽然Cl的非金属性比Br的强,但盐酸的酸性比氢溴酸的酸性弱
C.卤素单质的密度从F2→I2,随相对分子质量增大而增大
D.卤素原子半径越小,对应的氢化物越稳定
17.下列关于碱金属的叙述中,不正确的是(  )
A.钾元素比钠元素的金属性强
B.钾和钠的焰色分别为紫色和黄色
C.钠原子比钾原子易失电子
D.碱金属的熔点随着原子核外电子层数的增加而降低
18.三种短周期元素在周期表中的位置关系如图所示,下列说法正确的是(  )
A.无法确定X、Y、Z各为何种元素
B.均为非金属元素
C.Y为氯元素
D.X元素形成的单质有很强的氧化性
19.下列关于元素金属性、非金属性强弱判断不正确的是(  )
A.高温下2C+SiO22CO↑+Si,说明非金属性:C>Si
B.碱性:KOH>Mg(OH)2,说明金属性:K>Mg
C.氟气与氢气在暗处相遇就会爆炸,氯气与氢气混合在光照或点燃时发生爆炸,说明非金属性:F>Cl
D.氧化性:Cu2+>Na+,说明金属性:Na>Cu
20.下表是元素周期表的一部分,回答下列有关问题:
周期 族
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 ① ②
3 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
4 ⑩
(1)写出⑥的元素符号:    ,画出的原子结构示意图:       。
(2)写出③的单质在空气中燃烧后的产物与二氧化碳反应的化学方程式:          ;该反应每生成1 mol气体转移    个电子。
(3)在这些元素的最高价氧化物对应水化物中,呈两性的氢氧化物是          。
(4)写出实验室制取⑧的单质的化学方程式:              。
21.下表为元素周期表的一部分。
周期 族
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
1 ①
2 ② ③ ④ ⑤ ⑥
3 ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
4
(1)表中元素     的非金属性最强,元素     的金属性最强,元素     的单质室温下呈液态(填写元素符号)。
(2)表中元素⑦的原子结构示意图为  。
(3)表中元素⑥⑩的氢化物的稳定性顺序为   >   (填写化学式,下同)。
(4)表中元素⑩和的最高价氧化物的水化物的酸性:    >    。
(5)表中元素②和⑦的最高价氧化物的水化物的碱性:    >    。
22.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:   、   、    。写出用于制造氢弹原料的同位素原子    。
(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   种。
(3)质量相同的和所含质子数之比为    ,中子数之比为    。
23.(1)48 g 12C18O2分子中的中子的物质的量为      mol。
(2)硫原子核内有16个中子,其质量数为32,则16 g S2-所含电子的物质的量为      mol。
(3)某元素的同位素X,其氯化物为XCl2。1.11 g该氯化物溶于水配成溶液后,加入1 mol·L-1的AgNO3溶液20 mL恰好完全反应。若这种同位素原子核内有20个中子,则X元素在周期表中的位置是     。
【提升】
1.X、Y、Z和R分别代表四种元素。如果aXm+、bYn+、cZn-、dRm-四种离子的电子层结构相同,则下列关系正确的是(  )
A.a-c=m-n B.a-b=n-m
C.c-d=m+n D.b-d=m+n
2.甲、乙、丙三种溶液各含有一种X-(X-为Cl-、Br-或I-),向甲中加淀粉溶液和新制的氯水变为橙色,将此溶液倒入丙中,颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有(  )
A.Br-、Cl-、I- B.Br-、I-、Cl-
C.I-、Br-、Cl- D.Cl-、I-、Br-
3.某1~18号元素的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,那么该原子(  )
A.有3个电子层 B.有2个电子层
C.最外层电子数是8 D.核电荷数是10
4.已知钡的金属活动性处于钾和钠之间。则下列变化可能实现的是(  )
A.钡可从氯化钠溶液中置换出金属钠
B.钡可从冷水中置换出氢气
C.钡可从硫酸铜溶液中置换出金属铜
D.在溶液中Ba2+可氧化金属锌,生成Zn2+
5.某元素一种同位素原子的质子数为m,中子数为n,则下述论断正确的是(  )
A.该元素的相对原子质量为(m+n)
B.这种元素的原子序数为n
C.W g此原子的物质的量约为 mol
D.核内中子的总质量小于质子的总质量
6.下列叙述中,能说明金属a的活泼性肯定比金属b的活泼性强的是(  )
A.a原子的最外层电子数比b原子的最外层电子数少
B.a原子的电子层数比b原子的电子层数多
C.1 mol a从酸中置换H+生成的H2比1 mol b从酸中置换H+生成的H2多
D.常温时,a能从水中置换出氢,而b不能
7.中国的天宫空间站将于2022年运行!最早的“天宫一号”的燃料是氢化锂三兄弟:LiH、LiD、LiT。其中Li的质量数为7,下列对这三种物质的说法中正确的是 (  )
A.质子数之比为1∶2∶3
B.中子数之比为1∶1∶1
C.摩尔质量之比为8∶9∶10
D.化学性质不相同
8.下列说法不正确的是(  )
①质子数相同的粒子一定属于同一种元素
②同一元素的核素种数由中子数决定
③同位素的化学性质几乎相同
④质子数相同、电子数也相同的两种粒子,不可能是一种分子和离子
⑤Cl2中35Cl与37Cl两种核素的个数之比与HCl中35Cl与37Cl的个数之比相等
A.③ B.④ C.②⑤ D.①
9.下列各组性质的比较正确的是(  )
A.还原性:F->Cl->Br->I-
B.稳定性:HFC.与H2O反应由易到难:Cl2>Br2>I2>F2
D.密度:F210.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(  )
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
11.甲、乙两元素原子的第二层电子数都是其他层电子总数的2倍。下列推断正确的是(  )
A.甲与乙处于同一周期
B.甲与乙处于同一主族
C.甲与乙指的是碳和铝
D.甲与乙的原子序数之和是偶数
12.短周期的三种元素分别为X、Y和Z,已知X元素的原子最外层只有一个电子;Y元素原子的M电子层上的电子数是它K层和L层电子总数的一半;Z元素原子的L电子层上电子数比Y元素原子的L电子层上电子数少2个。则这三种元素所组成的化合物的化学式不可能是(  )
A.XYZ3 B.X2YZ4 C.X3YZ4 D.X4Y2Z7
13.(双选)下列关于主族元素的说法错误的是(  )
A.同主族元素随着原子序数的递增,元素的金属性逐渐增强
B.同主族元素随着原子序数的递增,元素单质的熔、沸点逐渐升高
C.同主族元素原子最外层电子数都相同
D.同主族元素随着原子序数的递增,元素的氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱,碱性逐渐增强
14.(双选)元素A、B、C、D在元素周期表中的位置如下图所示。下列叙述不正确的是(  )
A.C的原子序数比B的原子序数大1
B.原子结构示意图为的元素,与C位于不同周期
C.B的原子与D的原子最外层电子数相等
D.原子结构示意图为的元素,与B位于同一主族
15.(双选)下列叙述正确的是(  )
A.任何原子或离子的组成中都含有质子
B.16O2和18O2互称为同素异形体
C.40K和40Ca原子中的质子数和中子数都相等
D.同位素是不同核素,物理性质不完全相同、化学性质相同
16.(双选)下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是(  )
A.体积相等时密度相等
B.原子数相等时具有的中子数相等
C.体积相等时具有的电子数相等
D.质量相等时具有的质子数不相等
18.现有部分元素的性质或结构如表所示:
X 与Mg同周期,原子最外层电子数是最内层电子数的3倍
Y 常温下单质为双原子分子,为黄绿色有毒气体
Z 单质呈紫黑色,遇淀粉溶液显蓝色
(1)X的原子结构示意图为      。
(2)Z在周期表中的位置为          。
(3)判断非金属性:X   (填“>”“<”或“=”)Y。
(4)判断非金属性:Y   (填“>”“<”或“=”)Z,写出结构上的原因:       。
19.W、X、Y、Z、M是五种原子序数依次增大的短周期主族元素。X和Y同周期,W和Z同主族。W的最外层电子数是Y最外层电子数的3倍,Y的质子数比W多4。请完成下列问题:
(1)Y元素在元素周期表中的位置:             。
(2)判断非金属性:W      (填“>”“<”或“=”)Z。
(3)写出X和M两种元素的最高价氧化物的水化物相互反应的离子方程式:                 。
(4)X2W2投入到X2Z的水溶液中,只观察到有沉淀产生,写出该反应的离子方程式:             。
(5)证明元素Z和M的非金属性强弱:        (用化学方程式表示)。
20.近年来,科学家通过粒子加速器进行了一周的实验,获得了6个非常罕见的原子,接着,科学家又使用特制的测量仪器观测到,这6个原子中有4个发生了衰变,这一实验证实了曾经预言的双质子衰变方式,即有一个原子同时放出两个质子的衰变方式。回答下列问题:
(1)该原子的核内中子数为    ,该原子的核外电子数为    。
(2)以下关于的叙述正确的是    。
A.与是两种核素
B.科学家获得了一种新元素
C.的衰变不是化学变化
D.这种铁原子衰变放出两个质子后变成
(3)某同学认为在一定条件下也可与氧气反应,他的判断依据是  。
21.Ⅰ.(1)某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍,其质子数是最外层电子数的3倍,该元素的原子结构示意图是     。
(2)已知某粒子的结构示意图为。
①当x-y=10时,该粒子为     (填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。
②当y=8时,粒子可能为(填名称)   、   、   、   、   。
Ⅱ.结合元素周期表回答下列问题:
(1)表中的实线是元素周期表的部分边界,请在图中用实线补全元素周期表的边界。
2 He

4
(2)表中所列元素,属于短周期元素的有    ,属于主族元素的有     。
(3)元素f是第     周期第     族元素,请在方框中按氦元素的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。
 
【创优】
1.某研究性学习小组以元素周期律为课题研究“短周期元素在元素周期表中的分布”,他们提出元素在元素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:
方案 “合理”的理由




(2)下列化合物中支持方案丙中把H放在第ⅦA族的是   。
A.H2O B.HCl
C.NH4Cl D.NaH
(3)下列关系式中支持方案丁中把H放在第ⅣA族的是   。
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   。
A.是金属元素
B.是稀有气体元素
C.是非金属元素
D.无法确定为哪一类元素
2.根据要求回答下列相关问题:
(1)科学家进行科学探究时曾用Ca轰击Bk(锫)生成Uus和Uus,当时他们认为Uus可能就是一直寻找的第117号元素。下列关于Ca、Bk(锫)、Uus和Uus的说法中不正确的是     (填字母,下同)。
A.Uus和Uus互为同位素
B.Ca、Bk表示两种核素
C.Ca、Bk、Uus和Uus属于四种元素
(2)下列关于、和的说法中正确的是    。
A.和的质子数相同,电子数不同
B.和的质量数相同,中子数不同
C和的质子数相同,质量数不同
D.、和的化学性质基本相同
(3)根据、组成,回答下列问题:
①碘原子最外层有7个电子,其原子的核外电子层数为     ,碘与下列元素性质最相似的是      。
A.钠 B.氯
C.氮 D.氧
②铯原子最外层有1个电子,与钠、钾性质相似,碘与铯化合生成稳定化合物,其化学式为    。
(4)钚的元素符号为Pu,质子数为94。
①用原子符号表示钚-238、钚-239和钚-240分别为           。
②钚-244的中子数为      。
3.某同学做同主族元素性质相似性、递变性实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象(见下表中的“实验方案”与“实验现象”,前后不一定是对应关系)。
实验方案 实验现象
①将氯水滴加到溴化钠溶液中,振荡后加入适量CCl4,振荡,静置 A.浮在水面上,熔成小球,不定向移动,随之消失
②将一小块金属钠放入冷水中 B.分层,上层无色,下层紫红色
③将溴水滴加到NaI溶液中,振荡后加入适量CCl4,振荡,静置 C.浮在水面上,熔成小球,不定向移动,并伴有轻微的爆炸声,很快消失
④将一小块金属钾放入冷水中 D.分层,上层无色,下层橙红色
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的:  。
(2)实验用品:
①试剂:金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1 mol·L-1 NaBr溶液、0.1 mol·L-1 NaI溶液、CCl4等。
②仪器:     、     、烧杯、镊子、小刀、玻璃片等。
(3)实验内容(填写与实验方案对应的实验现象的标号和化学方程式):
实验方案 实验现象 化学方程式




(4)实验结论:  。
参考答案:
【基础】
1.D
2.B
3.C
4.B
5.C
6.C
7.B
8.B
9.C
10.D
11.D
12.D
13.D
14.C
15.B
16.A
17.C
18.B
19.A
20.
(1)Si 
(2)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 1.204×1024
(3)Al(OH)3 (4)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
21.
(1)F K Br (2)
(3)HF HCl (4)HClO4 HBrO4
(5)NaOH LiOH
22.
(1)氕 氘 氚H(或D、T)
(2)5 (3)10∶9 8∶9
23.
(1)26 (2)9 (3)第四周期第ⅡA族
【提升】
1.D
2.B
3.B
4.B
5.C
6.D
7.C
8.D
9.D
10.D
11.D
12.B
13.BD
14.BD
15.AD
16.CD
18.
(1) 
(2)第五周期第ⅦA族
(3)< 
(4)> 二者最外层电子数相同,但I的电子层数多,原子半径大,得电子能力弱
19.
(1)第三周期第ⅡA族
(2)> (3)H++OH-H2O
(4)Na2O2+S2-+2H2OS↓+2Na++4OH-
(5)H2S+Cl2S+2HCl
20.
(1)19 26 (2)AC 
(3Fe与Fe的核内质子数相同,互为同位素,化学性质几乎完全相同
21.
Ⅰ.(1) 
(2)①原子 ②氩原子 氯离子 硫离子 钾离子 钙离子
Ⅱ.(1)
(2)abcdefg abcdef
(3)三 ⅥA 
【创优】
1.
(1)H与Li、Na原子最外层均为一个电子,He与Ne、Ar等稀有气体原子最外层都已达稳定结构 He与Be、Mg等第ⅡA族元素原子的最外层电子数均为2
H与F、Cl等第ⅦA族元素的原子均可得一个电子形成稳定结构 H与C、Si等第ⅣA族非金属元素的原子都不易得到或失去电子形成稳定结构 
(2)D (3)C (4)D
2.
(1)C (2)C (3)①5 B ②CsI
(4)PuPuPu ②150
3.
(1)探究同主族元素性质的相似性和递变性
(2)试管 胶头滴管
(3)
实验方案 实验现象 化学方程式
① D Cl2+2NaBr2NaCl+Br2
② A 2Na+2H2O2NaOH+H2↑
③ B Br2+2NaI2NaBr+I2
④ C 2K+2H2O2KOH+H2↑
(4)同主族元素性质相似,自上而下元素原子失电子能力增强,得电子能力减弱(或其他合理答案)