高中化学人教版（2019）必修第一册第四章第一节 原子结构与元素周期表
一、单选题
1．（2021高一上·无锡期末）碳和硅的原子结构中相同的是（ ）
A．质子数 B．核外电子数
C．最外层电子数 D．电子层数
【答案】C
【知识点】原子中的数量关系
【解析】【解答】碳的原子结构是，硅的原子结构是，两者质子数分别为6和14，核外电子数分别为6和14，最外层电子数都是4，电子层数分别为2和3，
故答案为：C。
【分析】碳和硅位于同一主族，最外层电子数相同。
2．（2021高一上·广州期末）常用作“示踪原子”，下列关于的说法正确的是（ ）
A．中子数为8 B．核外电子数为6
C．质子数为18 D．与互为同位素
【答案】D
【知识点】原子中的数量关系；同位素及其应用
【解析】【解答】A.该原子的相对原子质量为18，其质子数为8，因此该原子的中子数=18-8=10，A不符合题意；
B.该原子的质子数为8，在原子中，核外电子数=质子数，因此该原子的核外电子数为8，B不符合题意；
C.该原子的相对原子质量为18，质子数为8，C不符合题意；
D.与的质子数相同，中子数不同，因此二者互为同位素，D符合题意；
故答案为：D
【分析】标在元素符号左上角的数字表示的是相对原子质量，因此原子的相对原子质量为18。相对原子质量≈质子数+中子数；在原子中，核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数。
3．（2020高一上·安徽期末）Og元素的某种核素为 Og，该核素的中子数为（ ）
A．294 B．118 C．176 D．58
【答案】C
【知识点】原子中的数量关系
【解析】【解答】 Og的质量数是294、质子数是118，中子数=质量数-质子数，所以中子数是294－118=176，
故答案为：C。
【分析】标在元素符号左上角的表示质量数，左下角的表示质子数。质量数=质子数+中子数，据此进行计算。
4．（2020高一上·宁波期末）下列说法正确的是（ ）
A．C60和石墨互为同素异形体 B．H，D，T是同一种核素
C．14C与14N中含有相同的中子数 D．1H、2H2、3H+互为同位素
【答案】A
【知识点】原子中的数量关系；同素异形体；元素、核素；同位素及其应用
【解析】【解答】A．C60和石墨是同种元素组成的不同的单质，A项符合题意；
B．H、D、T质子数相同，中子数不同，是三种不同的核素，B项不符合题意；
C．14C含有的中子数是8，14N含有的中子数是7，C项不符合题意；
D．质子数相同，中子数不同的同一元素互为同位素，D项不符合题意；
故答案为A。
【分析】A.同种元素形成的不同种单质间互为同素异形体；
B.具有一定数目质子数和一定数目中子数的原子为一种核素；
C.原子中质量数=质子数+中子数；
D.质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子为同位素。
5．（2020高一上·保定期中）铱( Ir)是最耐腐蚀的金属。已知人工放射性同位素 是通过稳定元素 受中子辐射获得，常用于工业探伤。下列关于 的说法正确的是（ ）
A． 含有115个电子
B． 含有77个中子
C． 含有192个质子
D． 的质量数与质子数之差为115
【答案】D
【知识点】原子中的数量关系；元素、核素
【解析】【解答】元素符号的左上角为质量数，左下角为质子数，则 原子的质量数为192，质子数为77，中子数=质量数-质子数=192-77=115，原子的核外电子数=质子数=77，综上分析，
故答案为：D。
【分析】元素的原子核外电子数等于质子数；原子中的质量数=质子数+中子数，左上角为质量数，左下角为质子数。
6．（2019高一上·杭州期中） 是常规核裂变产物之一，可以通过测定大气或水中 的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关 的叙述中错误的是（ ）
A． 的化学性质与 相同
B． 的质子数为53
C． 的原子核外电子数为78
D． 的原子核内中子数多于质子数
【答案】C
【知识点】原子中的数量关系；元素、核素
【解析】【解答】A．53131I与53127I质子数相同，中子数不同，互为同位素，化学性质几乎完全相同，物理性质有差别，故A不符合题意；
B．原子符号AZX左下角数字代表质子数，53131I的质子数为53，故B不符合题意；
C．53131I是电中性原子，质子数等于原子核外电子数为53，故C符合题意；
D．53131I的质子数为53，中子数=131-53=78，中子数多于质子数，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.同位素的化学性质几乎完全相同；
B.核素表示中左下角的数字表示质子数；
C.原子的核外电子数等于质子数，质量数等于质子数与中子数之和；
D.根据质量数等于质子数与中子数之和计算中子数，然后进行比较。
7．（2019高一上·萧山期末）M2+与aN-具有相同的电子层结构，则M元素的质子数为（ ）
A．a+2 B．a-3 C．a+3 D．a-1
【答案】C
【知识点】原子中的数量关系
【解析】【解答】aN-的核外电子数为a+1，则M2+的核外电子数也为a+1，则M原子的核外电子数为a+1+2=a+3；在原子中，质子数等于核外电子数，故M元素的质子数为a+3，C符合题意；
故答案为：C
【分析】由aN-确定M2+的核外电子数，根据原子中质子数等于核外电子数确定M的质子数。
8．（2018高一上·上海期中）下列微粒中其 K 层和 L 层电子数之和等于 L 层和 M 层之和的是（ ）
A．K B．Mg C．Ca D．S
【答案】B
【知识点】原子核外电子排布
【解析】【解答】设M层电子数为x，则K 层电子数为2、L层电子数为8，由K 层和 L 层电子数之和等于 L 层和 M 层之和可得2+8=8+x，解得x=2，该微粒为Mg，
故答案为：B。
【分析】由于该元素原子含有M、N电子层，故K层、L层已经排满；K电子层和L电子层的电子数之和为10电子层和N电子层的电子数之和也为10 ；电中性原子，核电荷数=质子数=核外电子数，据此判断即可。
9．（2021高一上·银川月考）比核电荷数为11的元素的原子少1个电子而又多1个质子的微粒是（ ）
A．Mg2+ B．Na C．Na+ D．Mg
【答案】A
【知识点】原子中的数量关系
【解析】【解答】比核电荷数为11的元素的原子少1个电子的是10个电子，而又多1个质子是12个质子，所以为Mg2+。
故答案为：A。
【分析】具有10个电子、12个质子的粒子为Mg2+。
10．（2020高一上·秦皇岛期末）X2+的核外电子排布为2、8，则X元素在周期表中的位置是（ ）
A．第三周期第0族 B．第三周期第ⅡA族
C．第三周期第ⅥA族 D．第四周期第ⅡA族
【答案】B
【知识点】原子核外电子排布；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】 X2+的核外电子排布为2、8 ,则X的核外电子排布为2、8、2，有三层电子层，最外层2个电子。电子层数等于周期数，主族元素的族数等于最外层电子数，所以X为 第三周期第ⅡA族。
故答案为：B
【分析】原子的电子层数等于周期数，主族元素的族数等于原子最外层电子数
11．（2019高一上·新宁月考）关于元素周期表的说法正确的是（ ）
A．短周期是指第一二周期 B．ⅠA族的元素都是金属元素
C．元素周期表有7个周期 D．元素周期表有8个主族
【答案】C
【知识点】元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.短周期是指第一、二、三周期，A不符合题意；
B.第ⅠA族元素中H为非金属元素，B不符合题意；
C.元素周期表中共有七个横行，每个横行表示一个周期，因此元素周期表有七个周期，C符合题意；
D.元素周期表有七个主族、七个副族和一个零族，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】根据元素周期表的结构分析。
12．（2020高一上·丽江期末）2018年IUPAC（国际纯粹与应用化学联合会）制作了新版周期表，包含118种元素。下列有关元素周期表说法正确的是（ ）
A．元素周期表中只有第ⅡA元素原子最外层电子数为2
B．元素周期表有18个族
C．第ⅠA族的元素全部是金属元素
D．元素周期表中含元素种类最多的族是第ⅢB族
【答案】D
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A．He最外层有2个电子，但属于稀有气体元素，在0族，故A不符合题意；
B．元素周期表有7个主族、7个副族、1个0族和1个VIII族，共16个族，故C不符合题意；
C．第ⅠA族的H元素是非金属，故C不符合题意；
D．元素周期表中含元素种类最多的族为ⅢB族，含锕系和镧系元素，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A.一般主族元素的原子最外层电子数等于其族序数。注意特殊情况，如0族的He原子最外层电子数也为2。
B.元素周期表有18列，16个族：7个主族、7个副族、1个0族、1个VIII族。
C.第ⅠA族的H元素是非金属。
D.元素周期表中第ⅢB族，含锕系和镧系元素。
13．（2020高一上·和县期中）已知元素X、Y的核电荷数分别是a和b，它们的离子Xm+和Yn-的核外电子排布相同，则下列关系式正确的是（ ）
A．a=b+m+n B．a=b-m+n C．a=b+m-n D．a=b-m-n
【答案】A
【知识点】原子中的数量关系；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】因为Xm+和Yn-具有相同的核外电子排布，所以，Xm+和Yn-具有相同的核外电子数。 的核外电子数等于a-m， 的核外电子数为：b+n，则：a=b+m+n。
故答案为：A。
【分析】 根据核电荷数=核外电子数的关系：核电荷数=核外电子数，呈中性，为原子；核电荷数>核外电子数，带正电，为阳离子；核电荷数<核外电子数，带负电，为阴离子。
14．（2021高一上·南湖期中）在离子 Rn- 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 B．A–x C．A–x-n D．A+x-n
【答案】A
【知识点】原子中的数量关系
【解析】【解答】Rn-离子有x个电子，电荷数为n，阴离子的核外电子数=质子数+电荷数，所以质子数=核外电子数-电荷数= x- n，中子数=质量数-质子数= A-(x-n)= A-x+n；
故答案为：A。
【分析】根据阴离子的核外电子数=质子数+电荷数分析。
15．（2021高一上·金山期末）下列关于卤素单质的性质说法不正确的是（ ）
A．、、的颜色依次加深
B．、、的熔、沸点依次升高
C．、、的氧化性依次增强
D．、、的密度依次增大
【答案】C
【知识点】卤素原子结构及其性质的比较
【解析】【解答】A．为黄绿色、为深橙红色、为紫黑色，故它们的颜色依次加深，A不符合题意；
B．、、均为分子晶体，随着相对分子质量的增大，它们的熔、沸点依次升高，B不符合题意；
C．Cl、Br、I为同一主族元素，从上往下非金属性依次减弱，故它们的单质的氧化性依次减弱，即、、的氧化性依次减弱，C符合题意；
D．根据卤族元素物理性质的递变规律可知，、、的密度依次增大，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】卤素单质的随着相对分子质量的增大，分子间作用力逐新增强，单质的熔、沸点随核电荷数的增加逐渐升高；Cl2、Br2、I2单质的颜色分别是浅黄绿色、黄绿色、深红棕色和紫黑色，即其颜色逐渐加深；核电核数逐新增加，单质在水中的溶解度逐渐减小；单质的密度随核电荷数的增加逐渐增大。
16．（2020高一上·安徽期末）Cl2和Br2有相似的化学性质，下列说法中，能较好地解释这个事实的是（ ）
A．都是非金属元素 B．原子半径相差不大
C．最外层电子数相同 D．化合价相同
【答案】C
【知识点】卤素原子结构及其性质的比较
【解析】【解答】A．都是非金属元素，化学性质不一定相似，A不符合题意；
B．原子半径大小与化学性质没有必然联系，B不符合题意；
C．最外层电子数相同，化学性质相似，C符合题意；
D．单质都为0价，但化学性质不一定相似，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】Cl2和Br2的化学性质相似，是由于其原子的最外层电子数相同。
17．下列关于碱金属的性质递变，叙述不正确的是（ ）
A．随着核电荷数的递增，单质的还原性越来越强
B．随着核电荷数的递增，碱金属的单质与水反应的剧烈程度越来越大
C．随着核电荷数的减小，碱金属的原子半径依次减小
D．随着核电荷数的递增，碱金属的单质熔点依次升高
【答案】D
【知识点】碱金属的性质
【解析】【解答】A．在元素周期表中，同主族，从上到下，单质的金属性逐渐增强，还原性逐渐增强，故A不符合题意；
B．金属性越强，碱金属的单质与水反应的越剧烈，故B不符合题意；
C．随核电荷数的减小，核外电子层数减小，原子半径逐渐减小，故C不符合题意；
D．随着核电荷数的增加，碱金属单质的熔点出现减小趋势，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】
A：元素周期表同一主族中，随着核电荷数的增多，单质的金属性逐渐增强，还原性逐渐增强；
B：随着核电荷数增多，金属性越来越强，碱金属的单质与水反应的越来越剧烈；
C：随核电荷数增多，核外电子层数增多，原子半径逐渐增大；
D．随着核电荷数的增加，碱金属单质的熔点没有依次升高，而是出现减小趋势。
18．（2020高一上·齐齐哈尔期末）下列关于碱金属和卤族元素的叙述中正确的是（ ）
A．随着核电荷数的增加，碱金属单质的密度逐渐减小
B．随着核电荷数的增加，卤素单质的熔、沸点逐渐降低
C．随着核电荷数的增加，碱金属单质与水反应越来越剧烈
D．随着核电荷数的增加，卤素单质与氢气化合越来越容易
【答案】C
【知识点】卤素原子结构及其性质的比较；碱金属的性质
【解析】【解答】A．随着核电荷数的增加，大部分碱金属单质的密度逐渐减小，钠、钾反常，A不符合题意；
B．卤素单质均属于分子晶体，随着核电荷数的增加，卤素单质的熔、沸点逐渐升高，B不符合题意；
C．随核电荷数的增加，碱金属金属性增强，碱金属单质与水反应越来越剧烈，C符合题意；
D．随着核电荷数的增加，卤素非金属性减弱，卤素单质与氢气化合越来越难，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．随核电荷数递增，碱金属单质的密度逐渐增大（K反常）；
B．卤素单质的熔、沸点与相对分子质量成正比；
C．随核电荷数递增，碱金属单质活泼性逐渐增强；
D．从上到下，卤元素非金属性依次减弱。
19．（2020高一上·黑龙江期末）关于卤素(用X表示)的下列叙述正确的是（ ）
A．卤素单质与水反应均可用X2＋H2O=HXO＋HX表示
B．还原性：Cl->Br-
C．卤素单质的密度从F2→I2随相对分子质量增大而增大
D．F2可以从NaCl溶液中置换出Cl2
【答案】C
【知识点】卤素原子结构及其性质的比较
【解析】【解答】A．F2与水反应的化学方程式为2F2＋2H2O=4HF＋O2，A不符合题意；
B．因为单质的氧化性：Cl2>Br2，故还原性：Cl-C．从F2→I2，单质由气态→液态→固态，单质密度越来越大，C符合题意；
D．F2的活泼性太强，遇盐溶液首先与水反应，故不能从NaCl溶液中置换出Cl2，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A．氟气和水反应生成HF和氧气；
B．卤族元素的非金属性从F→Cl→Br→I逐渐减弱，阴离子的还原性增强；
C．卤族元素单质随着原子序数的增大，米芾逐渐增大；
D．卤族元素简单阴离子的还原性随着原子序数的增大而增强，排在前面的卤素单质可将排在后面的卤素从它的盐溶液里置换出来，氟气除外。
20．（2020高一上·丽江期末）下列关于碱金属的叙述中，错误的是（ ）
A．钾元素比钠元素的金属性强
B．碱金属随着原子序数增大，与水反应越剧烈
C．碱金属的化学性质完全相同
D．碱金属的熔点随着电子层数的增加而降低
【答案】C
【知识点】碱金属的性质
【解析】【解答】A．依据碱金属在周期表中的递变规律分析，从上到下原子半径依次增大，金属性增强，所以钾元素比钠元素的金属性强，故A不符合题意；
B．碱金属随着原子系数增大，金属性增强，与水反应越剧烈，故B不符合题意；
C．钾的金属性比钠强，钾比钠容易失去电子，其还原性比钠强，化学性质不完全相同，故C符合题意；
D．碱金属属于金属晶体，随着电子层数增加，原子半径增大，熔点降低，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.同族元素的金属性从上到下逐渐增强。
B.碱金属的金属性越强，与水反应越剧烈。
C.碱金属的金属性不一样。
D.碱金属属于金属晶体，其熔点随电子层数的增加而降低。
21．（2020高一上·衢州期末）下列有关碱金属元素的说法中，正确的是（ ）
A．与水反应都能生成碱和氢气
B．碱金属的单质具有强还原性，可置换出硫酸铜溶液中的铜单质
C．与氧气反应都能生成过氧化物
D．随核电荷数的增加，碱金属元素单质的熔沸点都逐渐增大
【答案】A
【知识点】碱金属的性质；碱金属及其化合物的性质实验
【解析】【解答】A．碱金属单质性质活泼，与水剧烈反应都能生成碱和氢气，故A符合题意；
B．碱金属的单质具有强还原性，钠与盐溶液反应实质，先与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再与盐发生复分解反应，所以不能置换出硫酸铜溶液中的铜单质，而生成氢氧化铜沉淀，故B不符合题意；
C．锂在空气中燃烧生成氧化锂，钠在空气中燃烧生成过氧化钠，钾在空气中燃烧的产物较复杂，故C不符合题意；
D．碱金属都是金属晶体，随核电荷数的增加，碱金属从上到下原子半径依次增大，金属键依次减弱，单质的熔沸点依次降低，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.碱金属元素与钠性质相似；
B.碱金属的单质具有强还原性，会先与溶液中的水反应；
C.钾在空气中燃烧的生成超氧化钾；
D.碱金属都是金属晶体，随核电荷数的增加金属键依次减弱。
22．以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的是（ ）
①氢氧化物中碱性最强的是CsOH；
②单质熔点最高的是铯；
③与O2反应均可得到多种氧化物；
④它们的密度依次增大；
⑤其单质的还原性依次增强；
⑥它们对应离子的氧化性依次增强；
A．①⑤ B．②⑥ C．②③④⑥ D．②③④
【答案】C
【知识点】碱金属的性质
【解析】【解答】①在周期表中金属性最强的元素是铯，则氢氧化物中碱性最强的是CsOH，①符合题意；②对于碱金属元素，从上到下，离子半径依次增大，金属键能依次减小，单质的熔点依次降低，单质熔点最高的是锂，②不符合题意；③锂与O2反应只能得到氧化锂，③不符合题意；④钾的密度小于钠，④不符合题意；⑤从锂到铯，金属性依次增强，则其单质的还原性依次增强，⑤符合题意；⑥从锂到铯，单质的还原性依次增强，则它们对应离子的氧化性依次减弱，⑥不符合题意；
综合以上分析，②③④⑥不符合题意，
故答案为：C。
【分析】本题主要考查碱金属元素的性质，只要牢记碱金属元素的基本性质，如：碱金属元素，随着核电荷数的增多，单质的金属性逐渐增强，还原性逐渐增强，对应离子的氧化性依次减弱，氢氧化物的碱性也增强，熔点出现减小趋势，除了锂外，其它单质与氧气反应可以得到多种氧化物等即可轻易作答。
二、综合题
23．（2019高一上·杭州期中）有X、Y、Z、三种元素，X元素原子核内无中子，Y元素原子核内有8个质子，Z元素原子得到1个电子后与氩原子核外电子排布相同。
（1）写出X元素符号 ，画出Y元素的原子结构示意图 。
（2）写出Z单质与X2Y反应化学方程式 。
【答案】（1）H；
（2）Cl2+H2O HCl+HClO
【知识点】画元素的原子结构示意图；氯气的化学性质
【解析】【解答】（1）由分析可知，X为H，Y为O，O原子的原子结构示意图为：；
（2）Z的单质为Cl2，X2Y为H2O，二者反应生成HCl和HClO，反应的化学方程式为：Cl2+H2O HCl+HClO；
【分析】“X元素原子核内无中子”则X为H；“Y元素原子核内有8个质子”则Y为O；“Z元素原子得到1个电子后与氩原子核外电子排布相同”则Z为Cl；据此作答。
三、实验探究题
24．（2019高一上·江川期末）某同学为测定一定质量的钠与水反应产生的氢气的体积，设计了图装置进行实验。
（1）实验开始，欲使钠与水接触反应，应如何操作？ ；反应开始后，试管中能观察到的现象是 。
（2）已知有关物质的密度ρ(K)：0.86 g·cm－3，ρ(Na)：0.97 g·cm－3，ρ(煤油)：0.8 g·cm－3。如果将钠换成相同大小的钾进行上述实验，结果钾反应完所用时间比钠反应完所用的时间 (填“长”或“短”)，其原因是 。
（3）从实验的安全考虑，比较金属钠、钾与水反应的实验操作图A、图B，请指出图B表示哪种金属与水反应 。
【答案】（1）按住橡皮塞，将大头针向上拔出；钠在煤油与水接触的界面之间上下沉浮，并不断减小，直到消失，同时有气泡产生
（2）长；钾的密度比钠小，与水反应产生少量的气体即可使钾上浮进入煤油中，钾的密度与煤油密度相近，在煤油中滞留时间长
（3）钾与水反应
【知识点】钠的化学性质；碱金属的性质；排气量气装置
【解析】【解答】（1）要让金属钠和大头针脱离才能和水反应，可以按住橡皮塞，将大头针向上拔出。由于钠的密度大于煤油而小于水，则反应开始后，试管中能观察到的现象是：钠在煤油与水接触的界面之间上下沉浮，并不断减小，直到消失，同时有气泡产生；（2）钾的密度比金属钠的小，钾和水反应产生的氢气可以让金属钾进入煤油中，金属钾和煤油的密度相近，在煤油中滞留时间长，因此钾反应完所用时间比钠反应完所用的时间长；（3）金属钾和水反应剧烈，为防止生成的碱液溅出伤人，可以在上方罩一个玻璃片，即图B表示钾与水反应。
【分析】（1）可以根据生活实际结合金属钠的物理性质、和水反应的现象来回答即可；（2）根据金属钾、金属钠以及煤油的密度大小来回答；（3）根据化学反应的剧烈程度来分析。
25．（2016高一上·厦门期中）根据题意解答
（1）在实验室里做钠跟水反应的实验时，可能用到的仪器是 ．（填序号，多选不得分，少选扣分）
a．试管夹 b．镊子 c．小刀 d．冷凝管 e．滤纸 f．研钵
g．烧杯 h．坩埚 i．石棉网 j．玻璃片 k．药匙 l．燃烧匙
（2）某课外活动小组研究金属钾的性质．他们通过Na、K原子结构示意图及查找有关资料，知道了Na、K属于同一类物质，且K燃烧生成产物是KO2．请完成下列内容：
①观察钾的切面．硬度： ，颜色：
②预测钾的性质，并进行实验验证（用化学方程式表示）：
在空气中缓慢氧化： ；
点燃，发生剧烈燃烧： ．
③结论：钾是一种活泼的金属单质，其化学性质比钠活泼．
④该小组研究钾的性质用到了哪几种方法？ ．
（3）用MnO2和浓盐酸制取纯净干燥的氯气，并让氯气与铜粉反应制取纯净的无水CuCl2，装置如图所示．
请回答下列问题：
①B中选用的试剂是饱和食盐水，其作用是 ；
②D中反应的化学方程式是 ；
③E中发生的反应的离子方程式是 ．
【答案】（1）bcegj
（2）小；银白；4K+O2=2K2O；K+O2 KO2；观察、实验、分类、比较
（3）除去氯气中混有的氯化氢气体；Cu+Cl2 CuCl2；Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O
【知识点】氯气的实验室制法；碱金属的性质
【解析】【解答】解：（1）实验室里做钠跟水反应的实验时，取用块状固体药品时用镊子，将金属钠放在玻璃片上，用小刀切一小块钠，用滤纸擦干表面的煤油，用烧杯盛放水，用玻璃棒覆盖烧杯，防止钠飞出，所以用到的仪器是镊子、小刀、滤纸、烧杯、玻璃片，则是bcegj；
故答案为：bcegj；（2）①碱金属硬度减小，一般为银白色，所以钾的硬度小，颜色为银白色，
故答案为：小； 银白；②①金属钾在空气中缓慢氧化生成的是氧化剂，反应的化学方程式为：4K+O2═2K2O，
故答案为：4K+O2═2K2O； ②由题意可知，钾在空气中燃烧的产物是超氧化钾（KO2），反应的化学方程式为K+O2 KO2，
故答案为：K+O2 KO2；④首先通过分析钾与钠的原子结构示意图及查阅有关资料，知道钾与钠属于同一类物质，在性质上有许多相似之处．然后预测性质并通过实验验证，通过实验现象，通过观分解释、整合，进而得出结论，所以该小组研究钾的性质用到了观察、实验、分类、比较的方法，
故答案为：观察、实验、分类、比较；（3）①氯气在饱和食盐水中溶解度不大，氯化氢易溶于水，所以可以用盛有饱和食盐水的B除去氯气中混有的氯化氢；
故答案为：除去氯气中混有的氯化氢气体；②铜粉在氯气中燃烧生成氯化铜，化学方程式：Cu+Cl2 CuCl2；
故答案为：Cu+Cl2 CuCl2；③氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子方程式：Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O；
故答案为：Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O．
【分析】（1）根据各种仪器的作用选取仪器，注意取用块状固体药品时用镊子，据此分析；（2）①根据类比金属钠的物理性质进行解答；②钾性质活泼，易与氧气、水等剧烈反应，金属性比钠强，可结合题意和Na的性质书写有关方程式；④该小组在分类的基础上进行实验，通过观察实验现象得出结论；（3）①氯气在饱和食盐水中溶解度不大，氯化氢易溶于水，据此判断解答；②铜粉在氯气中燃烧生成氯化铜；③氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水．
1 / 1高中化学人教版（2019）必修第一册第四章第一节 原子结构与元素周期表
一、单选题
1．（2021高一上·无锡期末）碳和硅的原子结构中相同的是（ ）
A．质子数 B．核外电子数
C．最外层电子数 D．电子层数
2．（2021高一上·广州期末）常用作“示踪原子”，下列关于的说法正确的是（ ）
A．中子数为8 B．核外电子数为6
C．质子数为18 D．与互为同位素
3．（2020高一上·安徽期末）Og元素的某种核素为 Og，该核素的中子数为（ ）
A．294 B．118 C．176 D．58
4．（2020高一上·宁波期末）下列说法正确的是（ ）
A．C60和石墨互为同素异形体 B．H，D，T是同一种核素
C．14C与14N中含有相同的中子数 D．1H、2H2、3H+互为同位素
5．（2020高一上·保定期中）铱( Ir)是最耐腐蚀的金属。已知人工放射性同位素 是通过稳定元素 受中子辐射获得，常用于工业探伤。下列关于 的说法正确的是（ ）
A． 含有115个电子
B． 含有77个中子
C． 含有192个质子
D． 的质量数与质子数之差为115
6．（2019高一上·杭州期中） 是常规核裂变产物之一，可以通过测定大气或水中 的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关 的叙述中错误的是（ ）
A． 的化学性质与 相同
B． 的质子数为53
C． 的原子核外电子数为78
D． 的原子核内中子数多于质子数
7．（2019高一上·萧山期末）M2+与aN-具有相同的电子层结构，则M元素的质子数为（ ）
A．a+2 B．a-3 C．a+3 D．a-1
8．（2018高一上·上海期中）下列微粒中其 K 层和 L 层电子数之和等于 L 层和 M 层之和的是（ ）
A．K B．Mg C．Ca D．S
9．（2021高一上·银川月考）比核电荷数为11的元素的原子少1个电子而又多1个质子的微粒是（ ）
A．Mg2+ B．Na C．Na+ D．Mg
10．（2020高一上·秦皇岛期末）X2+的核外电子排布为2、8，则X元素在周期表中的位置是（ ）
A．第三周期第0族 B．第三周期第ⅡA族
C．第三周期第ⅥA族 D．第四周期第ⅡA族
11．（2019高一上·新宁月考）关于元素周期表的说法正确的是（ ）
A．短周期是指第一二周期 B．ⅠA族的元素都是金属元素
C．元素周期表有7个周期 D．元素周期表有8个主族
12．（2020高一上·丽江期末）2018年IUPAC（国际纯粹与应用化学联合会）制作了新版周期表，包含118种元素。下列有关元素周期表说法正确的是（ ）
A．元素周期表中只有第ⅡA元素原子最外层电子数为2
B．元素周期表有18个族
C．第ⅠA族的元素全部是金属元素
D．元素周期表中含元素种类最多的族是第ⅢB族
13．（2020高一上·和县期中）已知元素X、Y的核电荷数分别是a和b，它们的离子Xm+和Yn-的核外电子排布相同，则下列关系式正确的是（ ）
A．a=b+m+n B．a=b-m+n C．a=b+m-n D．a=b-m-n
14．（2021高一上·南湖期中）在离子 Rn- 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 B．A–x C．A–x-n D．A+x-n
15．（2021高一上·金山期末）下列关于卤素单质的性质说法不正确的是（ ）
A．、、的颜色依次加深
B．、、的熔、沸点依次升高
C．、、的氧化性依次增强
D．、、的密度依次增大
16．（2020高一上·安徽期末）Cl2和Br2有相似的化学性质，下列说法中，能较好地解释这个事实的是（ ）
A．都是非金属元素 B．原子半径相差不大
C．最外层电子数相同 D．化合价相同
17．下列关于碱金属的性质递变，叙述不正确的是（ ）
A．随着核电荷数的递增，单质的还原性越来越强
B．随着核电荷数的递增，碱金属的单质与水反应的剧烈程度越来越大
C．随着核电荷数的减小，碱金属的原子半径依次减小
D．随着核电荷数的递增，碱金属的单质熔点依次升高
18．（2020高一上·齐齐哈尔期末）下列关于碱金属和卤族元素的叙述中正确的是（ ）
A．随着核电荷数的增加，碱金属单质的密度逐渐减小
B．随着核电荷数的增加，卤素单质的熔、沸点逐渐降低
C．随着核电荷数的增加，碱金属单质与水反应越来越剧烈
D．随着核电荷数的增加，卤素单质与氢气化合越来越容易
19．（2020高一上·黑龙江期末）关于卤素(用X表示)的下列叙述正确的是（ ）
A．卤素单质与水反应均可用X2＋H2O=HXO＋HX表示
B．还原性：Cl->Br-
C．卤素单质的密度从F2→I2随相对分子质量增大而增大
D．F2可以从NaCl溶液中置换出Cl2
20．（2020高一上·丽江期末）下列关于碱金属的叙述中，错误的是（ ）
A．钾元素比钠元素的金属性强
B．碱金属随着原子序数增大，与水反应越剧烈
C．碱金属的化学性质完全相同
D．碱金属的熔点随着电子层数的增加而降低
21．（2020高一上·衢州期末）下列有关碱金属元素的说法中，正确的是（ ）
A．与水反应都能生成碱和氢气
B．碱金属的单质具有强还原性，可置换出硫酸铜溶液中的铜单质
C．与氧气反应都能生成过氧化物
D．随核电荷数的增加，碱金属元素单质的熔沸点都逐渐增大
22．以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的是（ ）
①氢氧化物中碱性最强的是CsOH；
②单质熔点最高的是铯；
③与O2反应均可得到多种氧化物；
④它们的密度依次增大；
⑤其单质的还原性依次增强；
⑥它们对应离子的氧化性依次增强；
A．①⑤ B．②⑥ C．②③④⑥ D．②③④
二、综合题
23．（2019高一上·杭州期中）有X、Y、Z、三种元素，X元素原子核内无中子，Y元素原子核内有8个质子，Z元素原子得到1个电子后与氩原子核外电子排布相同。
（1）写出X元素符号 ，画出Y元素的原子结构示意图 。
（2）写出Z单质与X2Y反应化学方程式 。
三、实验探究题
24．（2019高一上·江川期末）某同学为测定一定质量的钠与水反应产生的氢气的体积，设计了图装置进行实验。
（1）实验开始，欲使钠与水接触反应，应如何操作？ ；反应开始后，试管中能观察到的现象是 。
（2）已知有关物质的密度ρ(K)：0.86 g·cm－3，ρ(Na)：0.97 g·cm－3，ρ(煤油)：0.8 g·cm－3。如果将钠换成相同大小的钾进行上述实验，结果钾反应完所用时间比钠反应完所用的时间 (填“长”或“短”)，其原因是 。
（3）从实验的安全考虑，比较金属钠、钾与水反应的实验操作图A、图B，请指出图B表示哪种金属与水反应 。
25．（2016高一上·厦门期中）根据题意解答
（1）在实验室里做钠跟水反应的实验时，可能用到的仪器是 ．（填序号，多选不得分，少选扣分）
a．试管夹 b．镊子 c．小刀 d．冷凝管 e．滤纸 f．研钵
g．烧杯 h．坩埚 i．石棉网 j．玻璃片 k．药匙 l．燃烧匙
（2）某课外活动小组研究金属钾的性质．他们通过Na、K原子结构示意图及查找有关资料，知道了Na、K属于同一类物质，且K燃烧生成产物是KO2．请完成下列内容：
①观察钾的切面．硬度： ，颜色：
②预测钾的性质，并进行实验验证（用化学方程式表示）：
在空气中缓慢氧化： ；
点燃，发生剧烈燃烧： ．
③结论：钾是一种活泼的金属单质，其化学性质比钠活泼．
④该小组研究钾的性质用到了哪几种方法？ ．
（3）用MnO2和浓盐酸制取纯净干燥的氯气，并让氯气与铜粉反应制取纯净的无水CuCl2，装置如图所示．
请回答下列问题：
①B中选用的试剂是饱和食盐水，其作用是 ；
②D中反应的化学方程式是 ；
③E中发生的反应的离子方程式是 ．
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】原子中的数量关系
【解析】【解答】碳的原子结构是，硅的原子结构是，两者质子数分别为6和14，核外电子数分别为6和14，最外层电子数都是4，电子层数分别为2和3，
故答案为：C。
【分析】碳和硅位于同一主族，最外层电子数相同。
2．【答案】D
【知识点】原子中的数量关系；同位素及其应用
【解析】【解答】A.该原子的相对原子质量为18，其质子数为8，因此该原子的中子数=18-8=10，A不符合题意；
B.该原子的质子数为8，在原子中，核外电子数=质子数，因此该原子的核外电子数为8，B不符合题意；
C.该原子的相对原子质量为18，质子数为8，C不符合题意；
D.与的质子数相同，中子数不同，因此二者互为同位素，D符合题意；
故答案为：D
【分析】标在元素符号左上角的数字表示的是相对原子质量，因此原子的相对原子质量为18。相对原子质量≈质子数+中子数；在原子中，核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数。
3．【答案】C
【知识点】原子中的数量关系
【解析】【解答】 Og的质量数是294、质子数是118，中子数=质量数-质子数，所以中子数是294－118=176，
故答案为：C。
【分析】标在元素符号左上角的表示质量数，左下角的表示质子数。质量数=质子数+中子数，据此进行计算。
4．【答案】A
【知识点】原子中的数量关系；同素异形体；元素、核素；同位素及其应用
【解析】【解答】A．C60和石墨是同种元素组成的不同的单质，A项符合题意；
B．H、D、T质子数相同，中子数不同，是三种不同的核素，B项不符合题意；
C．14C含有的中子数是8，14N含有的中子数是7，C项不符合题意；
D．质子数相同，中子数不同的同一元素互为同位素，D项不符合题意；
故答案为A。
【分析】A.同种元素形成的不同种单质间互为同素异形体；
B.具有一定数目质子数和一定数目中子数的原子为一种核素；
C.原子中质量数=质子数+中子数；
D.质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子为同位素。
5．【答案】D
【知识点】原子中的数量关系；元素、核素
【解析】【解答】元素符号的左上角为质量数，左下角为质子数，则 原子的质量数为192，质子数为77，中子数=质量数-质子数=192-77=115，原子的核外电子数=质子数=77，综上分析，
故答案为：D。
【分析】元素的原子核外电子数等于质子数；原子中的质量数=质子数+中子数，左上角为质量数，左下角为质子数。
6．【答案】C
【知识点】原子中的数量关系；元素、核素
【解析】【解答】A．53131I与53127I质子数相同，中子数不同，互为同位素，化学性质几乎完全相同，物理性质有差别，故A不符合题意；
B．原子符号AZX左下角数字代表质子数，53131I的质子数为53，故B不符合题意；
C．53131I是电中性原子，质子数等于原子核外电子数为53，故C符合题意；
D．53131I的质子数为53，中子数=131-53=78，中子数多于质子数，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.同位素的化学性质几乎完全相同；
B.核素表示中左下角的数字表示质子数；
C.原子的核外电子数等于质子数，质量数等于质子数与中子数之和；
D.根据质量数等于质子数与中子数之和计算中子数，然后进行比较。
7．【答案】C
【知识点】原子中的数量关系
【解析】【解答】aN-的核外电子数为a+1，则M2+的核外电子数也为a+1，则M原子的核外电子数为a+1+2=a+3；在原子中，质子数等于核外电子数，故M元素的质子数为a+3，C符合题意；
故答案为：C
【分析】由aN-确定M2+的核外电子数，根据原子中质子数等于核外电子数确定M的质子数。
8．【答案】B
【知识点】原子核外电子排布
【解析】【解答】设M层电子数为x，则K 层电子数为2、L层电子数为8，由K 层和 L 层电子数之和等于 L 层和 M 层之和可得2+8=8+x，解得x=2，该微粒为Mg，
故答案为：B。
【分析】由于该元素原子含有M、N电子层，故K层、L层已经排满；K电子层和L电子层的电子数之和为10电子层和N电子层的电子数之和也为10 ；电中性原子，核电荷数=质子数=核外电子数，据此判断即可。
9．【答案】A
【知识点】原子中的数量关系
【解析】【解答】比核电荷数为11的元素的原子少1个电子的是10个电子，而又多1个质子是12个质子，所以为Mg2+。
故答案为：A。
【分析】具有10个电子、12个质子的粒子为Mg2+。
10．【答案】B
【知识点】原子核外电子排布；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】 X2+的核外电子排布为2、8 ,则X的核外电子排布为2、8、2，有三层电子层，最外层2个电子。电子层数等于周期数，主族元素的族数等于最外层电子数，所以X为 第三周期第ⅡA族。
故答案为：B
【分析】原子的电子层数等于周期数，主族元素的族数等于原子最外层电子数
11．【答案】C
【知识点】元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.短周期是指第一、二、三周期，A不符合题意；
B.第ⅠA族元素中H为非金属元素，B不符合题意；
C.元素周期表中共有七个横行，每个横行表示一个周期，因此元素周期表有七个周期，C符合题意；
D.元素周期表有七个主族、七个副族和一个零族，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】根据元素周期表的结构分析。
12．【答案】D
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A．He最外层有2个电子，但属于稀有气体元素，在0族，故A不符合题意；
B．元素周期表有7个主族、7个副族、1个0族和1个VIII族，共16个族，故C不符合题意；
C．第ⅠA族的H元素是非金属，故C不符合题意；
D．元素周期表中含元素种类最多的族为ⅢB族，含锕系和镧系元素，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A.一般主族元素的原子最外层电子数等于其族序数。注意特殊情况，如0族的He原子最外层电子数也为2。
B.元素周期表有18列，16个族：7个主族、7个副族、1个0族、1个VIII族。
C.第ⅠA族的H元素是非金属。
D.元素周期表中第ⅢB族，含锕系和镧系元素。
13．【答案】A
【知识点】原子中的数量关系；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】因为Xm+和Yn-具有相同的核外电子排布，所以，Xm+和Yn-具有相同的核外电子数。 的核外电子数等于a-m， 的核外电子数为：b+n，则：a=b+m+n。
故答案为：A。
【分析】 根据核电荷数=核外电子数的关系：核电荷数=核外电子数，呈中性，为原子；核电荷数>核外电子数，带正电，为阳离子；核电荷数<核外电子数，带负电，为阴离子。
14．【答案】A
【知识点】原子中的数量关系
【解析】【解答】Rn-离子有x个电子，电荷数为n，阴离子的核外电子数=质子数+电荷数，所以质子数=核外电子数-电荷数= x- n，中子数=质量数-质子数= A-(x-n)= A-x+n；
故答案为：A。
【分析】根据阴离子的核外电子数=质子数+电荷数分析。
15．【答案】C
【知识点】卤素原子结构及其性质的比较
【解析】【解答】A．为黄绿色、为深橙红色、为紫黑色，故它们的颜色依次加深，A不符合题意；
B．、、均为分子晶体，随着相对分子质量的增大，它们的熔、沸点依次升高，B不符合题意；
C．Cl、Br、I为同一主族元素，从上往下非金属性依次减弱，故它们的单质的氧化性依次减弱，即、、的氧化性依次减弱，C符合题意；
D．根据卤族元素物理性质的递变规律可知，、、的密度依次增大，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】卤素单质的随着相对分子质量的增大，分子间作用力逐新增强，单质的熔、沸点随核电荷数的增加逐渐升高；Cl2、Br2、I2单质的颜色分别是浅黄绿色、黄绿色、深红棕色和紫黑色，即其颜色逐渐加深；核电核数逐新增加，单质在水中的溶解度逐渐减小；单质的密度随核电荷数的增加逐渐增大。
16．【答案】C
【知识点】卤素原子结构及其性质的比较
【解析】【解答】A．都是非金属元素，化学性质不一定相似，A不符合题意；
B．原子半径大小与化学性质没有必然联系，B不符合题意；
C．最外层电子数相同，化学性质相似，C符合题意；
D．单质都为0价，但化学性质不一定相似，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】Cl2和Br2的化学性质相似，是由于其原子的最外层电子数相同。
17．【答案】D
【知识点】碱金属的性质
【解析】【解答】A．在元素周期表中，同主族，从上到下，单质的金属性逐渐增强，还原性逐渐增强，故A不符合题意；
B．金属性越强，碱金属的单质与水反应的越剧烈，故B不符合题意；
C．随核电荷数的减小，核外电子层数减小，原子半径逐渐减小，故C不符合题意；
D．随着核电荷数的增加，碱金属单质的熔点出现减小趋势，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】
A：元素周期表同一主族中，随着核电荷数的增多，单质的金属性逐渐增强，还原性逐渐增强；
B：随着核电荷数增多，金属性越来越强，碱金属的单质与水反应的越来越剧烈；
C：随核电荷数增多，核外电子层数增多，原子半径逐渐增大；
D．随着核电荷数的增加，碱金属单质的熔点没有依次升高，而是出现减小趋势。
18．【答案】C
【知识点】卤素原子结构及其性质的比较；碱金属的性质
【解析】【解答】A．随着核电荷数的增加，大部分碱金属单质的密度逐渐减小，钠、钾反常，A不符合题意；
B．卤素单质均属于分子晶体，随着核电荷数的增加，卤素单质的熔、沸点逐渐升高，B不符合题意；
C．随核电荷数的增加，碱金属金属性增强，碱金属单质与水反应越来越剧烈，C符合题意；
D．随着核电荷数的增加，卤素非金属性减弱，卤素单质与氢气化合越来越难，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．随核电荷数递增，碱金属单质的密度逐渐增大（K反常）；
B．卤素单质的熔、沸点与相对分子质量成正比；
C．随核电荷数递增，碱金属单质活泼性逐渐增强；
D．从上到下，卤元素非金属性依次减弱。
19．【答案】C
【知识点】卤素原子结构及其性质的比较
【解析】【解答】A．F2与水反应的化学方程式为2F2＋2H2O=4HF＋O2，A不符合题意；
B．因为单质的氧化性：Cl2>Br2，故还原性：Cl-C．从F2→I2，单质由气态→液态→固态，单质密度越来越大，C符合题意；
D．F2的活泼性太强，遇盐溶液首先与水反应，故不能从NaCl溶液中置换出Cl2，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A．氟气和水反应生成HF和氧气；
B．卤族元素的非金属性从F→Cl→Br→I逐渐减弱，阴离子的还原性增强；
C．卤族元素单质随着原子序数的增大，米芾逐渐增大；
D．卤族元素简单阴离子的还原性随着原子序数的增大而增强，排在前面的卤素单质可将排在后面的卤素从它的盐溶液里置换出来，氟气除外。
20．【答案】C
【知识点】碱金属的性质
【解析】【解答】A．依据碱金属在周期表中的递变规律分析，从上到下原子半径依次增大，金属性增强，所以钾元素比钠元素的金属性强，故A不符合题意；
B．碱金属随着原子系数增大，金属性增强，与水反应越剧烈，故B不符合题意；
C．钾的金属性比钠强，钾比钠容易失去电子，其还原性比钠强，化学性质不完全相同，故C符合题意；
D．碱金属属于金属晶体，随着电子层数增加，原子半径增大，熔点降低，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.同族元素的金属性从上到下逐渐增强。
B.碱金属的金属性越强，与水反应越剧烈。
C.碱金属的金属性不一样。
D.碱金属属于金属晶体，其熔点随电子层数的增加而降低。
21．【答案】A
【知识点】碱金属的性质；碱金属及其化合物的性质实验
【解析】【解答】A．碱金属单质性质活泼，与水剧烈反应都能生成碱和氢气，故A符合题意；
B．碱金属的单质具有强还原性，钠与盐溶液反应实质，先与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再与盐发生复分解反应，所以不能置换出硫酸铜溶液中的铜单质，而生成氢氧化铜沉淀，故B不符合题意；
C．锂在空气中燃烧生成氧化锂，钠在空气中燃烧生成过氧化钠，钾在空气中燃烧的产物较复杂，故C不符合题意；
D．碱金属都是金属晶体，随核电荷数的增加，碱金属从上到下原子半径依次增大，金属键依次减弱，单质的熔沸点依次降低，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.碱金属元素与钠性质相似；
B.碱金属的单质具有强还原性，会先与溶液中的水反应；
C.钾在空气中燃烧的生成超氧化钾；
D.碱金属都是金属晶体，随核电荷数的增加金属键依次减弱。
22．【答案】C
【知识点】碱金属的性质
【解析】【解答】①在周期表中金属性最强的元素是铯，则氢氧化物中碱性最强的是CsOH，①符合题意；②对于碱金属元素，从上到下，离子半径依次增大，金属键能依次减小，单质的熔点依次降低，单质熔点最高的是锂，②不符合题意；③锂与O2反应只能得到氧化锂，③不符合题意；④钾的密度小于钠，④不符合题意；⑤从锂到铯，金属性依次增强，则其单质的还原性依次增强，⑤符合题意；⑥从锂到铯，单质的还原性依次增强，则它们对应离子的氧化性依次减弱，⑥不符合题意；
综合以上分析，②③④⑥不符合题意，
故答案为：C。
【分析】本题主要考查碱金属元素的性质，只要牢记碱金属元素的基本性质，如：碱金属元素，随着核电荷数的增多，单质的金属性逐渐增强，还原性逐渐增强，对应离子的氧化性依次减弱，氢氧化物的碱性也增强，熔点出现减小趋势，除了锂外，其它单质与氧气反应可以得到多种氧化物等即可轻易作答。
23．【答案】（1）H；
（2）Cl2+H2O HCl+HClO
【知识点】画元素的原子结构示意图；氯气的化学性质
【解析】【解答】（1）由分析可知，X为H，Y为O，O原子的原子结构示意图为：；
（2）Z的单质为Cl2，X2Y为H2O，二者反应生成HCl和HClO，反应的化学方程式为：Cl2+H2O HCl+HClO；
【分析】“X元素原子核内无中子”则X为H；“Y元素原子核内有8个质子”则Y为O；“Z元素原子得到1个电子后与氩原子核外电子排布相同”则Z为Cl；据此作答。
24．【答案】（1）按住橡皮塞，将大头针向上拔出；钠在煤油与水接触的界面之间上下沉浮，并不断减小，直到消失，同时有气泡产生
（2）长；钾的密度比钠小，与水反应产生少量的气体即可使钾上浮进入煤油中，钾的密度与煤油密度相近，在煤油中滞留时间长
（3）钾与水反应
【知识点】钠的化学性质；碱金属的性质；排气量气装置
【解析】【解答】（1）要让金属钠和大头针脱离才能和水反应，可以按住橡皮塞，将大头针向上拔出。由于钠的密度大于煤油而小于水，则反应开始后，试管中能观察到的现象是：钠在煤油与水接触的界面之间上下沉浮，并不断减小，直到消失，同时有气泡产生；（2）钾的密度比金属钠的小，钾和水反应产生的氢气可以让金属钾进入煤油中，金属钾和煤油的密度相近，在煤油中滞留时间长，因此钾反应完所用时间比钠反应完所用的时间长；（3）金属钾和水反应剧烈，为防止生成的碱液溅出伤人，可以在上方罩一个玻璃片，即图B表示钾与水反应。
【分析】（1）可以根据生活实际结合金属钠的物理性质、和水反应的现象来回答即可；（2）根据金属钾、金属钠以及煤油的密度大小来回答；（3）根据化学反应的剧烈程度来分析。
25．【答案】（1）bcegj
（2）小；银白；4K+O2=2K2O；K+O2 KO2；观察、实验、分类、比较
（3）除去氯气中混有的氯化氢气体；Cu+Cl2 CuCl2；Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O
【知识点】氯气的实验室制法；碱金属的性质
【解析】【解答】解：（1）实验室里做钠跟水反应的实验时，取用块状固体药品时用镊子，将金属钠放在玻璃片上，用小刀切一小块钠，用滤纸擦干表面的煤油，用烧杯盛放水，用玻璃棒覆盖烧杯，防止钠飞出，所以用到的仪器是镊子、小刀、滤纸、烧杯、玻璃片，则是bcegj；
故答案为：bcegj；（2）①碱金属硬度减小，一般为银白色，所以钾的硬度小，颜色为银白色，
故答案为：小； 银白；②①金属钾在空气中缓慢氧化生成的是氧化剂，反应的化学方程式为：4K+O2═2K2O，
故答案为：4K+O2═2K2O； ②由题意可知，钾在空气中燃烧的产物是超氧化钾（KO2），反应的化学方程式为K+O2 KO2，
故答案为：K+O2 KO2；④首先通过分析钾与钠的原子结构示意图及查阅有关资料，知道钾与钠属于同一类物质，在性质上有许多相似之处．然后预测性质并通过实验验证，通过实验现象，通过观分解释、整合，进而得出结论，所以该小组研究钾的性质用到了观察、实验、分类、比较的方法，
故答案为：观察、实验、分类、比较；（3）①氯气在饱和食盐水中溶解度不大，氯化氢易溶于水，所以可以用盛有饱和食盐水的B除去氯气中混有的氯化氢；
故答案为：除去氯气中混有的氯化氢气体；②铜粉在氯气中燃烧生成氯化铜，化学方程式：Cu+Cl2 CuCl2；
故答案为：Cu+Cl2 CuCl2；③氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子方程式：Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O；
故答案为：Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O．
【分析】（1）根据各种仪器的作用选取仪器，注意取用块状固体药品时用镊子，据此分析；（2）①根据类比金属钠的物理性质进行解答；②钾性质活泼，易与氧气、水等剧烈反应，金属性比钠强，可结合题意和Na的性质书写有关方程式；④该小组在分类的基础上进行实验，通过观察实验现象得出结论；（3）①氯气在饱和食盐水中溶解度不大，氯化氢易溶于水，据此判断解答；②铜粉在氯气中燃烧生成氯化铜；③氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水．
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