4.1原子结构与元素周期表分层练习 人教版高中化学必修第一册（含解析）
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| 名称 | 4.1原子结构与元素周期表分层练习 人教版高中化学必修第一册（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 829.8KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-09 19:35:23 | ||
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文档简介
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4.1原子结构与元素周期表
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列元素可以以游离态存在于自然界的是
A．S B．Na C．Si D．Cl
2．下列物质互为同位素的是( )
A．H2和D2 B．Cl和Cl C．CO和CO2 D．金刚石和石墨
3．两种元素的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等，则在核电荷数1~10的元素中，满足上述关系的元素共有（ ）
A．1对 B．2对 C．3对 D．4对
4．下列说法正确的是
A．原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数
B．元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
C．稀有气体元素原子的最外层电子数都是8
D．元素原子的最外层电子数等于该元素所在族的序数
5．Sr常用于放射性同位素电池。下列关于Sr原子的说法正确的是
A．电子数为38 B．质子数为52 C．中子数为38 D．质量数为52
6．、、O2-、O2、O3是
A．氧元素的五种不同微粒 B．、表示同一种核素
C．氧的五种同素异形体 D．氧的五种同位素
7．13C-NMR(核磁共振)、15N-NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，Kurt Wu thrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N叙述正确的是
A．13C与15N有相同的中子数 B．13C与C60互为同素异形体
C．15N与14N为同一核素 D．15N的核外电子数与中子数不等
8．下列说法正确的是
A．元素的相对原子质量是该元素某一个原子的质量与碳原子质量的1/12的比值
B．具有相同质量数的原子，其化学性质基本相同
C．天然存在的某种元素，不论是游离态还是化合态，各种同位素的丰度一般不变
D．只由同种元素组成的物质一定是纯净物
9．“嫦娥五号”带回了富含氦-3的月壤，氦-3可作为未来可控核聚变()的清洁能源。下列说法正确的是
A．氦-3聚变属于化学变化 B．和具有相同的性质
C．位于第1周期第ⅡA族 D．和具有相同的中子数
10．1919年，科学家实现了人类多年的梦想一人工转变元素。这个核反应如下：N+He→O+H，下列有关叙述正确的是
A．2H可以用符号T表示 B．16O2和18O2互为同位素
C．14g14N原子含有的中子数为7NA D．上述人工转变元素过程属于化学变化
二、填空题
11．Ⅰ.(1)写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号 。
(2)元素周期表中，所含元素超过18种的周期是 。
Ⅱ.有：① 168O、178O、188O ②H2O、D2O ③石墨、金刚石④H、D、T 四组微粒或物质，回答下列问题：
(1)互为同位素的是 ；
(2)互为同素异形体的是 ；
(3)由①和④中微粒能结合成含三个原子的化合物，这些化合物中分子量最大的是 (填化学式)。
12．下面是卢瑟福所做的α粒子散射实验的示意图，请回答问题：
(1)根据卢瑟福预测的结果，能看到α粒子的点是 (填“A”“B”或“C”)，其理论依据是汤姆逊的葡萄干面包模型，而实验结果α粒子绝大部分出现在 点，极少数出现在 点，有的甚至被弹回。此实验说明了汤姆孙葡萄干面包模型是 的(填“正确”或“错误”的)。
(2)在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转，其原因是
A、原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上
B、正电荷在原子中是均匀分布的
C、原子中存在着带负电的电子
13．物质的量是学习化学的基础。
(1)19g某二价金属的氯化物中含有，金属A的相对原子质量是 。
(2)现有标准状况下CO和混合气体6.72L，其质量为10g，则此混合气体中，CO和的物质的量之比是 。
(3)将的氯化钡溶液与的氯化钠溶液混合，若不考虑溶液混合时体积的变化，则混合溶液中氯离子的浓度是 。
(4)若将通入热的烧碱溶液中，可以发生如下两个反应：和。从氧化还原角度分析表现了氧化性、还原性，当混合液中和的个数比为15:2时，混合液中和的个数比为 。
(5)碘是人体必需的微量元素之一，国家规定在食盐中添加碘的标准为20-30mg/kg。已知碘的一种核素是，则该原子的中子数是
(6)把27g含镁、铝、铜的合金粉末分为两等份，一份放入过量氢氧化钠溶液中，得到(标准状况)，另一份放入过量盐酸中，得到(标准状况)。该合金中镁、铝、铜的物质的量之比为___________
A．2：1：3 B．2：4：1 C．1：2：3 D．3：2：4
(7)已知MHCl=36.5g/mol浓盐酸的密度为，质量分数为36.5％，则浓盐酸的物质的量浓度为
14．阴离子Xn-含中子N个，X的质量数为A，则m g X元素的气态氢化物所含质子数的物质的量是 。
15．物质世界丰富多彩，原子间通过化学键构成了各种各样的物质。请根据相关知识完成下列问题。
（1）关于下面几种物质或粒子，请将合适的组号填在空格上①石墨与“足球烯”（C60）；②D与T；③16O和17O；④1H2与2H2，是同素异形体的 ，是同位素的 。
（2）下列物质中，①氨气；②氯化氢；③氯化铵；④二氧化碳；⑤NaClO；⑥NaCl；⑦氢气；⑧晶体硅，只有非极性键的是（填序号） ；属于离子晶体、且含共价键的是 。
（3）在下列变化中：①碘的升华；②烧碱熔化；③MgCl2溶于水；④HCl溶于水；⑤N2溶于水；⑥SiO2熔化；未发生化学键破坏的是 ，发生离子键破坏的是 ，发生共价键破坏的是 。（填写序号）
16．现有下列基本粒子：1H、2H、3H、1H＋、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C，请回答下列问题：
（1）其中，它们分属 种元素，属于氢元素的核素有 种，属于铀元素的核素有 种。
（2）互为同位素的原子分别为 、 。
（3）质量数相等的粒子为 、 、 （可不填满、也可补充）。
（4）氢的同位素1H、2H、3H与氧的同位素16O、17O、18O相互结合为水，可得水分子的种数为 ；可得相对分子质量不同的水分子种数为 。
17．碱金属元素按原子序数增大，依次为：锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）、钫（Fr，放射性元素）。请回答：
52.常温常压下，将一定量锂单质投入到一定量重水中，锂完全反应，产生1.6g气体，过滤得到6.75g沉淀和100mL澄清溶液。则得到的澄清溶液中溶质的物质的量浓度为 。
53.钠钾合金许多特殊反应中有着非常重要的应用。取59.80g钠钾合金和一定量四氯化碳在一定条件下恰好完全反应，制造出5.40g纳米级金刚石粉末。则该钠钾合金中钠元素和钾元素的质量比为 。
54.某同学在实验室模拟制备纯碱。0.600 mol NH3和35.100g食盐混合，得到氨盐水总质量为105.300 g。向该溶液通入CO2至反应完全，过滤，得到滤液88.200g，则NaHCO3的产率为 。（保留三位小数）
55.一定条件下，85.5g铷与氧气和臭氧的混合气体22.4L（已折算为标况，且该混合气体对相同状况下氢气的相对密度为20.8）恰好完全反应，得到两种离子化合物A和B的固体混合物。A和B中，阴阳离子个数比均为1:1且均存在两种微粒间作用力，A的含氧量为0.3596。则化合物A的化学式为 。
将上述固体混合物加热，A可分解生成B和氧气。加热一段时间后，固体混合物中两种阴离子的物质的量相等，则分解产生的氧气在标况下的体积为 。
18．有① 168O、178O、188O ② H2、D2、T2 ③ 石墨、金刚石 ④ 11H、21H、31H四组微粒或物质。互为同位素的是（填序号） ；互为同素异形体的是（填序号） ；有① 和④ 的微粒可组成 种相对分子质量不同的三原子化合物。
19．族：元素周期表共有 个纵行，除了 三个纵行称为Ⅷ外，其余的每一个纵行称为一个 ，故元素周期表共有 个族。族的序号一般用罗马数字表示。
①族的分类
元素周期表中，我们把 个纵行共分为 个族，其中 个主族， 个副族，一个 族，一个 族。
a．主族：由 元素和 元素共同构成的族，
用A表示：
b．副族：完全由 元素构成的族，
用B表示：
c．第Ⅷ族： 三个纵行
d．零族：第 纵行，即稀有气体元素
②主族序数与最外层电子数的关系： ；各主族元素从上向下都是原子序数 ；
③族的别称
ⅠA(除H外)称为 元素 ⅡA称为 元素
ⅣA称为 元素 ⅤA称为 元素
ⅥA称为 元素 ⅦA称为 元素
副族和第Ⅷ族全部是 元素；又称为 元素
20．按要求回答下列问题：
(1)元素周期表中位于第8纵行的铁元素属于第 族；
(2)第3周期第ⅣA族元素的原子序数是 ；
(3)元素的原子序数为11，与之相邻的同族元素的原子序数是 ；
(4)所含元素超过18种的周期是第 周期；
(5)短周期元素中，主族序数周期序数的元素有 （填元素符号）。
三、实验探究题
21．为研究Cl2的性质，特设计如图所示装置进行实验。装置Ⅲ中夹持装置已略去。其中a为干燥的品红试纸，b为湿润的品红试纸。
(1)加入药品前，需要检查 ，E固体的化学式为 ，饱和NaCl溶液的作用是 。
(2)写出装置I中发生反应的离子方程式 。
(3)写出IV中发生反应的离子方程式 。实验过程中，装置IV中的实验现象为 。
(4)装置V中NaOH溶液的作用是 。
(5)实验结束后，该组同学在装置III中观察到b的红色褪去，但是并未观察到“a无明显变化”这一预期现象。为了达到这一实验目的，你认为在 (选填装置序号)之间还需添加洗气瓶，该装置的作用是 。
22．工业上以浓缩海水（含较高浓度的Br-）为原料提取溴的部分流程如下：
已知：3Br2+3CO=5Br-+BrO+3CO2↑。
图甲 图乙
（1）反应用的Cl2可由图甲所示装置制取，制取Cl2的化学方程式为 。为除去Cl2中挥发出的HCl，装置E中所盛溶液是 。
（2）实验室用图乙所示装置模拟流程中的部分过程。
①通入Cl2时发生反应的离子方程式为 。
②通入热空气的作用是 。
③烧杯C中所盛溶液是 。
④烧瓶B中的长导管D起着平衡压强的作用，当烧瓶内气体压强过大时，可以观察到的现象是 。
（3）“反应釜2”中所发生反应的离子方程式为 。
（4）蒸馏后，蒸馏塔溶液中仍溶有少量Br2，可以向其中加入少量 萃取其中的Br2。
23．物质的分离与提纯是化学实验的重点。根据下列实验目的，分别选择相应的实验装置，将其实验编号填在对应的横线上。
（1）从溴水中提取溴 。
（2）除去氧化钙中的碳酸钙 。
（3）分离食盐和碘的混合物 。
（4）除去硫酸钡固体中少量的硝酸钾 。
（5）从氯化钠溶液中得到氯化钠晶体 。
参考答案：
1．A
【详解】A．硫性质较稳定，在自然界中存在游离态的硫单质，故A正确；
B．钠化学性质活泼，在自然界中完全以化合态形式存在，故B错误；
C．因硅是亲氧元素，常以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式存在与自然界中，故C错误；
D．氯元素化学性质活泼，在自然界中以化合态形式存在，自然界中不存在游离态的氯气，故D错误；
故选A。
2．B
【分析】同种元素的不同种原子间互称同位素；同种元素形成的不同种单质间互称同素异形体，据此分析。
【详解】A．H2和D2分别为氢元素的两种氢原子组成的单质，故属于同一种物质，故A错误；
B．Cl和Cl质子数相同为17，中子数不同分别为20、18，是氯元素不同核素，互为同位素，故B正确；
C．CO和二氧化碳是由相同的元素形成的两种不同的化合物，故不是同位素，故C错误；
D．金刚石和石墨是由碳元素形成的两种不同单质，故互为同素异形体，故D错误；
答案选B。
【点睛】同位素是不同的核素，同素异形体是不同的单质，需辨析清楚。
3．B
【详解】在前10号元素中，氦原子和碳原子，核外电子层数之比与最外层电子数之比相等，均为1：2；氢原子和铍原子，核外电子层数之比与最外层电子数之比相等，均为1：2，共有两对；选B。
【点睛】分析此题时首先要明确两元素不可能在同一周期，如在同一周期则是一种元素，即只能是一种元素在第一周期，另一元素在第二周期，所以两元素最外层电子数之比为1∶2。
4．B
【详解】A．原子的核外电子层数等于该元素所在的周期数，主族元素的阳离子比其原子少一个电子层，故A错误；
B．从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素是过渡元素，全部都是金属元素，故B正确；
C．在稀有气体元素原子中，氦原子最外层只有2个电子，故C错误；
D．对于主族元素，最外层电子数=主族序数，很多副族元素不满足这个规律，故D错误；
选B。
5．A
【详解】Sr原子中质子数为38、质量数为90、中子数为(90-38)=52、核外电子数为38，故选A。
6．A
【详解】A．氧元素的五种不同微粒，A正确；
B．质子数相同中子数不同的原子是不同的核素，B错误；
C．同素异形体是同种元素形成的不同单质，O2、O3是氧的两种同素异形体，C错误；
D．质子数相同中子数不同的原子之间互称同位素，图示五种微粒既有原子又有单质，D错误；
故选A。
7．D
【详解】A．13C与15N的中子数分别为13-6=7、15-7=8，不相等，故A错误；
B．13C是一种核素、不是碳元素的一种单质，不是C60的同素异形体，故B错误；
C．15N与14N是两种不同的核素，质子数相同，中子数不同，互为同位素，故C错误；
D．15N的核外电子数为7，中子数15-7=8，核外电子数与中子数不相同，故D正确；
故选D。
8．C
【详解】A．元素的相对原子质量是根据该元素各种同位素相对原子质量计算的平均值，故A错误；
B．互为同位素的原子，其化学性质基本相同，具有相同质量数的原子，可能属于不同的元素，其化学性质不同，故B错误；
C．天然存在的元素，各同位素原子的丰度基本不变，故C正确；
D．同种元素组成的物质不一定是纯净物，如金刚石与石墨组成的是混合物，故D错误；
故选C。
9．D
【详解】A．化学反应是指原子核不变的情况下有新的物质生成的反应，核反应是原子内部原子核的反应，不属于化学反应，故A错误；
B．和的化学性质几乎完全相同，但物理性质不同，故B错误；
C．He元素位于元素周期表第1周期0族，故C错误；
D．和的中子数都为1，具有相同的中子数，故D正确；
故选D。
10．C
【详解】A．2H可以用符号D表示，故A错误；
B．16O2与18O3是同种元素组成的不同单质，互为同素异形体，故B错误；
C．14g14N原子的物质的量为1mol，1个14N原子含有7个中子，所以14g14N原子含有的中子数为7NA，故C正确；
D．核反应：N+He→O+H元素种类发生变化，不属于化学变化，故D错误；
故选C。
11． 第六、七周期 ①④ ③
【详解】写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号，元素周期表中，所含元素超过18种的周期是第六、七周期，有镧系、锕系。分子量最大的是。
12．(1) B B AC 错误
(2)A
【分析】卢瑟福α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转，其原因是原子核带正电且质量很大，体积很小，α粒子也是带正电，根据同种电荷相互排斥，少部分α粒子被质量大的原子核弹回，据此分析解答。
(1)
根据卢瑟福预测的结果，能看到α粒子的点是B，其理论依据是汤姆逊的葡萄干面包模型，而实验结果α粒子绝大部分出现在B点，极少数出现在AC点，有的甚至被弹回。此实验说明了汤姆孙葡萄干面包模型是错误的，故答案为：B；B；AC；错误；
(2)
A．α粒子带正电，和电子之间有相互作用力，它们接近时就有库仑引力作用，但由于电子的质量只有α粒子质量的约七千分之一，α粒子与电子碰撞就像一颗子弹与一个灰尘碰撞一样，α粒子质量大，其运动方向几乎不改变。α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转说明三点：一是原子内有一质量很大的粒子存在；二是这一粒子带有较大的正电荷；三是这一粒子的体积很小，故A正确；B．α粒子带正电，正电荷在原子中是均匀分布与α粒子发生大角度偏转无关，故B错误；C．原子中存在着带负电的电子，是汤姆生发现的，与α粒子发生大角度偏转无关，故C错误；故选A。
13．(1)24
(2)2:1
(3)
(4)5:2
(5)74
(6)C
(7)12mol/L
【详解】（1）19g某二价金属的氯化物中含有，则的物质的量为0.2mol，其摩尔质量为，摩尔质量以g/mol为单位时，数值上等于其相对分子质量或式量，则金属A的相对原子质量为。
（2）标准状况下CO和混合气体6.72L，总的物质的量为0.3mol，其质量为10g，设CO的物质的量为a，则的物质的量为0.3-a，由28g/mol×a+44g/mol×(0.3-a)=10g得，a=0.2mol，故CO和的物质的量之比0.2:0.1=2:1。
（3）若不考虑溶液混合时体积的变化，则混合溶液中氯离子的浓度为。
（4）当混合液中和的个数比为15:2时，设Cl-的物质的量为15，ClO的物质的量为2，ClO-的物质的量为a，根据得氧化还原反应得失电子守恒，15×1=2×5+a×1，解得a=5，故混合液中和的个数比为5:2。
（5）中子数=质量数-质子数=127-53=74。
（6）铝和盐酸、氢氧化钠均反应。镁和盐酸反应，和氢氧化钠不反应。铜和盐酸、氢氧化钠均不反应。一份合金粉末放入过量氢氧化钠溶液中，铝和氢氧化钠反应生成H2的物质的量=，由2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑得，铝的物质的量为0.1mol，质量为2.7g，另一份放入过量盐酸中，根据2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，0.1mol铝反应生成氢气0.15mol，则镁和盐酸反应生成H2的物质的量为，根据Mg+2HCl=MgCl2+H2↑可知，镁的物质的量为0.05mol，质量为1.2g，因此铜的物质的量为，该合金中镁、铝、铜的物质的量之比为=0.05:0.1:0.15=1:2:3，故选C。
（7）该浓盐酸的物质的量浓度=12mol/L。
14．
【详解】阴离子Xn-含中子N个，X的质量数为A，所以X的质子数为A-N，由阴离子Xn-可知X元素的气态氢化物化学式为HnX，所以1个HnX分子中含有的质子数为A-N+n，氢化物HnX的摩尔质量为(A+n)g/mol，mgX元素的气态氢化物中含质子的物质的量。
15． ① ②③ ⑦⑧ ③⑤ ①⑤ ②③ ④⑥
【详解】⑴①是同种元素形成的不同的单质属于同素异形体，②③是具有相同数目的质子数和不同的中子数的氢元素和氧元素的不同原子，互为同位素，故答案为①；②③；
⑵①氨气含有极性键；
②氯化氢含有极性键；
③氯化铵含有极性键、离子键、配位键；
④二氧化碳含有极性键；
⑤NaClO含有极性键、离子键；
⑥NaCl含有离子键；
⑦氢气含有非极性键；
⑧晶体硅含有非极性键；
只有非极性键的是⑦⑧；属于离子晶体、且含共价键的是③⑤；故答案分别为⑦⑧；③⑤；
⑶①碘的升华破坏分子间作用力；
②烧碱熔化破坏离子键；
③MgCl2溶于水破坏离子键；
④HCl溶于水破坏共价键；
⑤N2溶于水破坏分子间作用力；
⑥SiO2熔化破坏共价键；
未发生化学键破坏的是①⑤，发生离子键破坏的是②③，发生共价键破坏的是④⑥；故答案分别为①⑤；②③；④⑥。
16． 7 3 3 1H、2H、3H 234U、235U、238U 40K和40Ca 14N和14C 1H和1H＋ 18 7
【分析】根据符号中质子数与中子数间的关系及同位素的概念分析解答。
【详解】（1）题目给出的12种粒子分属H、U、K、Ca、Cl、N、C 7种元素，其中1H和1H＋是同一种核素的不同粒子，1H、2H、3H属于氢元素的3种不同核素，互为同位素；234U、235U、238U属于铀元素的3种不同核素，互为同位素，故答案为：7；3；3；
（2）质子数相同而中子数不同的原子互为同位素，则1H、2H、3H属于氢元素的3种不同核素，互为同位素；234U、235U、238U属于铀元素的3种不同核素，互为同位素，故答案为：1H、2H、3H ；234U、235U、238U；
（3）质量数相等的粒子是1H和1H＋，40K和40Ca，14N和14C，故答案为：40K和40Ca；14N和14C ；1H和1H＋；
（4）氧的同位素16O与氢的3种同位素可形成6种水分子，分别为1H1H16O、2H2H16O、3H3H16O以及1H2H16O、1H3H16O、2H3H16O，同理可知氧的同位素17O、18O与氢的3种同位素各形成6种水分子，共形成18种水分子。在这18种水分子中，相对分子质量最小的为18（1H216O），最大的为24（3H216O），其余水分子的相对分子质量分别为19、20、21、22、23，共有7种相对分子质量不同的水分子，故答案为：18；7。
【点睛】解决此题的关键在于明确核素符号的含义，元素符号左上角的数字表示质量数，左下角的数字表示质子数，质子数+中子数=质量数；元素符号右上角数字表示微粒所带电荷数。
17． 5.3mol/L 1:3 0.863 RbO3 1.12L
【详解】52.Li与水反应的方程式是：2Li+2D2O=2LiOD+D2↑，n(D2)==0.4mol，则产生LiOH的物质的量是n(LiOD)=2×0.4mol=0.8mol，其质量是m(LiOD)= 0.8mol×25g/mol=20.0g，过滤得到沉淀质量是6.75g则溶液中溶解的LiOD质量是20.0g —6.75g=13.25g，那么该溶液的物质的量浓度是c(LiOD)==5.3mol/L；
53.假设钠钾合金中含有钾、钠的物质的量分别是x、y，则根据质量不变可得：39x+23y=59.80g,根据电子得失数目相等可得：x+y= ×4。解得x=1.15mol，y=0.65mol，则该钠钾合金中钠元素和钾元素的质量比为(0.65mol×23g/mol): (1.15mol×39g/mol)=1:3。
54.n(NH3) =0.600 mol和n(NaCl)= =0.6mol，发生反应：NH3+H2O+NaCl+CO2= NaHCO3↓+NH4Cl，得到氨盐水总质量为105.300 g。向该溶液通入CO2至反应完全，则反应消耗CO2物质的量是0.6mol，其质量是m(CO2)= 0.6mol×44g/mol=26.4g，根据方程式的关系可知理论上产生NaHCO3物质的量是0.6mol，质量是m(NaHCO3)=0.6mol×84g/mol=50.4g，过滤，得到滤液88.200g，则析出的碳酸钠的质量是105.300 g +26.4g -88.200g =43.5g，所以NaHCO3的产率为 ×100%=86.3 %；
55.n(Rb)==1mol，混合气体的平均相对分子质量是M=20.8×2=41.6，假如混合气体中O2、O3物质的量分别是x、y，则= 41.6，解得x：y=2:3。在反应产生的A中阴阳离子个数比均为1:1且均存在两种微粒间作用力，A的含氧量为0.3596，假设A的化学式是KOm，则= 0.3596，解得m=3，所以A的化学式是RbO3，由于A和B中，阴阳离子个数比均为1:1且均存在两种微粒间作用力，所以B是RbO2，2RbO32RbO2+ O2↑。将上述固体混合物加热，A可分解生成B和氧气。加热一段时间后，固体混合物中两种阴离子的物质的量相等，根据Rb元素守恒可知含有RbO3、RbO2都是0.5mol，含有的氧的质量是：（3×0.5mol+2×0.5mol）×16g/mol=40g，逸出的氧气质量是：20.8×2g/mol×1mol—40g=1.6g，则分解产生的氧气在标况下的体积为×22.4L/mol=1.12L。
18． ①④ ③ 7
【分析】①168O、178O和188O质子数相同，中子数不同，故互为同位素；
②H2、D2、T2 是由氢的同位素原子构成的氢分子，既不是同位素，也不是同素异形体；
③石墨、金刚石都是由碳元素形成的不同单质，互为同素异形体；
④11H、21H、31H质子数相同，中子数不同，故互为同位素；
【详解】互为同位素的是：①④，故答案为①④；互为同素异形体的是：③，故答案为③；由①和④的微粒组成的三原子化合物为水，水分子是由1个氧原子和2个氢原子构成,从氢的三种同位素中选两个氢原子，两个氢原子可以相同也可不同，所以相对分子质量的和分别为2、3、4、5、6；氧原子相对分子质量分别为16、17、18，所以相对分子质量有18、19、20、21、22、23、24，共有7种相对分子质量，故答案是：7。
19． 18 8、9、10 族 16 18 16 7 7 VIII 0 短周期 长周期 ⅠA、 IIA、 IIIA、 IVA、 VA、 VIA、VIIA 长周期 ⅠB、 IIB、 IIIB、 IVB、 VB、 VIB、VIIB 8、9、10 18 主族序数=最外层电子数 依次增大 碱金属 碱土金属 碳族 氮族 氧族 卤族 金属 过渡金属
【详解】族：元素周期表共有18个纵行，除了8、9、10三个纵行称为Ⅷ外，其余的每一个纵行称为一个族，故元素周期表共有16个族。族的序号一般用罗马数字表示。
①族的分类
元素周期表中，我们把18个纵行共分为16个族，其中7个主族，7个副族，一个VIII族，一个0族。
a．主族：由短周期元素和长周期元素共同构成的族，用A表示：ⅠA、 IIA、 IIIA、 IVA、 VA、 VIA、VIIA ；
b．副族：完全由长周期元素构成的族，用B表示：ⅠB、 IIB、 IIIB、 IVB、 VB、 VIB、VIIB；
c．第Ⅷ族：8、9、10三个纵行；
d．零族：第18纵行，即稀有气体元素；
②主族序数与最外层电子数的关系：主族序数=最外层电子数；各主族元素从上向下都是原子序数依次增大；
③族的别称ⅠA(除H外)称为碱金属元素 ，ⅡA称为碱土金属，元素ⅣA称为碳族元素， VA称为氮族元素，ⅥA称为氧族元素，ⅦA称为卤族元素；副族和第Ⅷ族全部是金属元素；又称为过渡金属元素。
20． Ⅷ 14 3和19 6、7 、、
【分析】(1)元素周期表由主族、副族、第Ⅷ族和零族组成分析解答；
(2)周期数表示原子的电子层数，主族序数为最外层电子数；
(3)钠为第三周期第ⅠA族元素，与它相邻的同主族元素有Li和K；
(4)根据镧系和锕系的位置考虑；
(5)短周期为前三周期，主族序数=周期序数，即第一周期第ⅠA族、第二周期第ⅡA族、第三周期第ⅢA族。
【详解】(1)元素周期表中位于第8纵行的铁元素属于第Ⅷ族；；
(2)第三周期第ⅣA族的元素是硅元素，原子序数是14；
(3)与钠同主族且相邻的元素为Li、K，Li的原子序数为3，K的原子序数为19；
(4)元素周期表中，第六周期和第七周期出现镧系和锕系元素，两周期元素的种数最多，超过18个；
(5) 短周期为前三周期，主族序数=周期序数，即第一周期第ⅠA族元素H、第二周期第ⅡA族元素Be、第三周期第ⅢA族元素Al。
21．(1) 装置的气密性 MnO2 除去氯气中的氯化氢
(2)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(3) Cl2+2I-=2Cl-+I2 无色溶液变蓝色
(4)吸收多余的氯气，防止环境污染
(5) II和III 干燥Cl2
【分析】由装置图可知，该装置为实验室制取氯气及探究其性质的实验。Ⅰ为氯气的制取装置，二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成二氯化锰、氯气和水；实验前检查装置的气密性情况；浓盐酸具有挥发性，所以制取的氯气中会含有氯化氢，氯气在饱和氯化钠溶液中溶解度减小，可以用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体；湿润的氯气中含有次氯酸，具有漂白性，可以使品红褪色；氯气具有氧化性，能够将碘离子氧化成碘单质，据此判断装置Ⅳ中现象，V中NaOH溶液用于吸收尾气氯气，以此来解答；
【详解】（1）加入药品前，要检查装置的气密性，E固体为MnO2，饱和NaCl溶液的作用：除去氯气中混有的氯化氢气体；
（2）Ⅰ为氯气的制取装置，为二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成二氯化锰、氯气和水，离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑；
（3）装置Ⅳ中通入氯气后，与碘化钾溶液反应生成碘单质，反应的离子方程式：Cl2+2I-=2Cl-+I2；氯气具有氧化性，能够与碘化钾溶液反应生成碘单质，碘遇淀粉变蓝，所以装置Ⅳ中通入氯气后，无色溶液变蓝色；
（4）氯气有毒，V中NaOH溶液用于吸收尾气氯气，防止环境污染；
（5）干燥的氯气不具有漂白性，Ⅱ和Ⅲ之间可加干燥装置如浓硫酸等，除去氯气中的水蒸气。
22． MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 饱和食盐水 Cl2＋2Br-＝Br2＋2Cl- 将Br2从溶液中吹出 NaOH溶液 导管中液面上升 5Br-＋BrO3-＋6H＋＝3Br2+3H2O 四氯化碳（或苯）
【分析】（1）二氧化锰与浓盐酸加热制取Cl2；氯化氢易溶于水，氯气在饱和食盐水中的溶解度小，则为除去Cl2中挥发出的HCl，装置E中所盛溶液是饱和食盐水；
（2）①通入Cl2时，可将Br-氧化为Br2；
②通入热空气能将溴吹入吸收塔，提高产量；
③烧杯C应为尾气处理装置，吸收未反应的Cl2、Br2等有毒气体，防止污染空气；
④烧瓶B中的长导管D起着平衡压强的作用，当烧瓶内气体压强过大时，会将烧瓶中溶液压入玻璃管中，可以观察到的现象是导管中液面上升；
（3）Br2被NaCO3溶液吸收后，Br2反应生成Br-和BrO3-，加入稀硫酸后，会发生归中反应生成Br2；
（4）Br2易溶于四氯化碳（或苯），且四氯化碳（或苯）与水不互溶，据此解答。
【详解】（1）二氧化锰与浓盐酸加热制取Cl2，反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，为除去Cl2中挥发出的HCl，装置E中所盛溶液是饱和食盐水；
故答案为MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；饱和食盐水；
（2）①通入Cl2时，可将Br-氧化为Br2，发生反应的离子方程式为Cl2＋2Br-＝Br2＋2Cl-；
故答案为Cl2＋2Br-＝Br2＋2Cl-；
②通入热空气能将溴吹入吸收塔，提高产量，则通入热空气的作用是将Br2从溶液中吹出；
故答案为将Br2从溶液中吹出；
③烧杯C应为尾气处理装置，吸收未反应的Cl2、Br2等有毒气体，防止污染空气，则所盛溶液应是NaOH溶液（或NaCO3溶液）；
故答案为NaOH溶液（或NaCO3溶液）；
④烧瓶B中的长导管D起着平衡压强的作用，当烧瓶内气体压强过大时，会将烧瓶中溶液压入玻璃管中，可以观察到的现象是导管中液面上升；
故答案为导管中液面上升；
（3）Br2被NaCO3溶液吸收后，Br2反应生成Br-和BrO3-，加入稀硫酸后，会发生归中反应生成Br2，则“反应釜2”中所发生反应的离子方程式为5Br-＋BrO3-＋6H＋＝3Br2+3H2O；
故答案为5Br- ＋BrO3- ＋6H＋＝3Br2 + 3H2O；
（4）Br2易溶于四氯化碳（或苯），且四氯化碳（或苯）与水不互溶，则蒸馏后，蒸馏塔溶液中仍溶有少量Br2，可以向其中加入少量四氯化碳（或苯）萃取其中的Br2，再进行蒸馏得到Br2；
故答案为四氯化碳（或苯）。
23． ④ ③ ⑤ ① ②
【分析】（1）溴不易溶于水，易溶于有机溶剂；
（2）碳酸钙加热分解生成；
（3）加热碘易升华，氯化钠不变；
（4）碳酸钙不溶于水，氯化钠溶于水；
（5）从氯化钠溶液中得到氯化钠晶体采用蒸发结晶。
【详解】（1）溴不易溶于水，易溶于有机溶剂，采用萃取分液方法，
故选 ④；
（2）碳酸钙加热分解生成，采用加热灼烧，
故选③；
（3）加热碘易升华，氯化钠不变，故采用加热使碘升华后冷凝收集，
故选⑤；
（4）硫酸钡不溶于水，硝酸钾溶于水，故采取溶解过滤方法除杂，
故选①；
（5）从氯化钠溶液中得到氯化钠晶体采用蒸发结晶，
故选②。
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4.1原子结构与元素周期表
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列元素可以以游离态存在于自然界的是
A．S B．Na C．Si D．Cl
2．下列物质互为同位素的是( )
A．H2和D2 B．Cl和Cl C．CO和CO2 D．金刚石和石墨
3．两种元素的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等，则在核电荷数1~10的元素中，满足上述关系的元素共有（ ）
A．1对 B．2对 C．3对 D．4对
4．下列说法正确的是
A．原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数
B．元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
C．稀有气体元素原子的最外层电子数都是8
D．元素原子的最外层电子数等于该元素所在族的序数
5．Sr常用于放射性同位素电池。下列关于Sr原子的说法正确的是
A．电子数为38 B．质子数为52 C．中子数为38 D．质量数为52
6．、、O2-、O2、O3是
A．氧元素的五种不同微粒 B．、表示同一种核素
C．氧的五种同素异形体 D．氧的五种同位素
7．13C-NMR(核磁共振)、15N-NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，Kurt Wu thrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N叙述正确的是
A．13C与15N有相同的中子数 B．13C与C60互为同素异形体
C．15N与14N为同一核素 D．15N的核外电子数与中子数不等
8．下列说法正确的是
A．元素的相对原子质量是该元素某一个原子的质量与碳原子质量的1/12的比值
B．具有相同质量数的原子，其化学性质基本相同
C．天然存在的某种元素，不论是游离态还是化合态，各种同位素的丰度一般不变
D．只由同种元素组成的物质一定是纯净物
9．“嫦娥五号”带回了富含氦-3的月壤，氦-3可作为未来可控核聚变()的清洁能源。下列说法正确的是
A．氦-3聚变属于化学变化 B．和具有相同的性质
C．位于第1周期第ⅡA族 D．和具有相同的中子数
10．1919年，科学家实现了人类多年的梦想一人工转变元素。这个核反应如下：N+He→O+H，下列有关叙述正确的是
A．2H可以用符号T表示 B．16O2和18O2互为同位素
C．14g14N原子含有的中子数为7NA D．上述人工转变元素过程属于化学变化
二、填空题
11．Ⅰ.(1)写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号 。
(2)元素周期表中，所含元素超过18种的周期是 。
Ⅱ.有：① 168O、178O、188O ②H2O、D2O ③石墨、金刚石④H、D、T 四组微粒或物质，回答下列问题：
(1)互为同位素的是 ；
(2)互为同素异形体的是 ；
(3)由①和④中微粒能结合成含三个原子的化合物，这些化合物中分子量最大的是 (填化学式)。
12．下面是卢瑟福所做的α粒子散射实验的示意图，请回答问题：
(1)根据卢瑟福预测的结果，能看到α粒子的点是 (填“A”“B”或“C”)，其理论依据是汤姆逊的葡萄干面包模型，而实验结果α粒子绝大部分出现在 点，极少数出现在 点，有的甚至被弹回。此实验说明了汤姆孙葡萄干面包模型是 的(填“正确”或“错误”的)。
(2)在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转，其原因是
A、原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上
B、正电荷在原子中是均匀分布的
C、原子中存在着带负电的电子
13．物质的量是学习化学的基础。
(1)19g某二价金属的氯化物中含有，金属A的相对原子质量是 。
(2)现有标准状况下CO和混合气体6.72L，其质量为10g，则此混合气体中，CO和的物质的量之比是 。
(3)将的氯化钡溶液与的氯化钠溶液混合，若不考虑溶液混合时体积的变化，则混合溶液中氯离子的浓度是 。
(4)若将通入热的烧碱溶液中，可以发生如下两个反应：和。从氧化还原角度分析表现了氧化性、还原性，当混合液中和的个数比为15:2时，混合液中和的个数比为 。
(5)碘是人体必需的微量元素之一，国家规定在食盐中添加碘的标准为20-30mg/kg。已知碘的一种核素是，则该原子的中子数是
(6)把27g含镁、铝、铜的合金粉末分为两等份，一份放入过量氢氧化钠溶液中，得到(标准状况)，另一份放入过量盐酸中，得到(标准状况)。该合金中镁、铝、铜的物质的量之比为___________
A．2：1：3 B．2：4：1 C．1：2：3 D．3：2：4
(7)已知MHCl=36.5g/mol浓盐酸的密度为，质量分数为36.5％，则浓盐酸的物质的量浓度为
14．阴离子Xn-含中子N个，X的质量数为A，则m g X元素的气态氢化物所含质子数的物质的量是 。
15．物质世界丰富多彩，原子间通过化学键构成了各种各样的物质。请根据相关知识完成下列问题。
（1）关于下面几种物质或粒子，请将合适的组号填在空格上①石墨与“足球烯”（C60）；②D与T；③16O和17O；④1H2与2H2，是同素异形体的 ，是同位素的 。
（2）下列物质中，①氨气；②氯化氢；③氯化铵；④二氧化碳；⑤NaClO；⑥NaCl；⑦氢气；⑧晶体硅，只有非极性键的是（填序号） ；属于离子晶体、且含共价键的是 。
（3）在下列变化中：①碘的升华；②烧碱熔化；③MgCl2溶于水；④HCl溶于水；⑤N2溶于水；⑥SiO2熔化；未发生化学键破坏的是 ，发生离子键破坏的是 ，发生共价键破坏的是 。（填写序号）
16．现有下列基本粒子：1H、2H、3H、1H＋、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C，请回答下列问题：
（1）其中，它们分属 种元素，属于氢元素的核素有 种，属于铀元素的核素有 种。
（2）互为同位素的原子分别为 、 。
（3）质量数相等的粒子为 、 、 （可不填满、也可补充）。
（4）氢的同位素1H、2H、3H与氧的同位素16O、17O、18O相互结合为水，可得水分子的种数为 ；可得相对分子质量不同的水分子种数为 。
17．碱金属元素按原子序数增大，依次为：锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）、钫（Fr，放射性元素）。请回答：
52.常温常压下，将一定量锂单质投入到一定量重水中，锂完全反应，产生1.6g气体，过滤得到6.75g沉淀和100mL澄清溶液。则得到的澄清溶液中溶质的物质的量浓度为 。
53.钠钾合金许多特殊反应中有着非常重要的应用。取59.80g钠钾合金和一定量四氯化碳在一定条件下恰好完全反应，制造出5.40g纳米级金刚石粉末。则该钠钾合金中钠元素和钾元素的质量比为 。
54.某同学在实验室模拟制备纯碱。0.600 mol NH3和35.100g食盐混合，得到氨盐水总质量为105.300 g。向该溶液通入CO2至反应完全，过滤，得到滤液88.200g，则NaHCO3的产率为 。（保留三位小数）
55.一定条件下，85.5g铷与氧气和臭氧的混合气体22.4L（已折算为标况，且该混合气体对相同状况下氢气的相对密度为20.8）恰好完全反应，得到两种离子化合物A和B的固体混合物。A和B中，阴阳离子个数比均为1:1且均存在两种微粒间作用力，A的含氧量为0.3596。则化合物A的化学式为 。
将上述固体混合物加热，A可分解生成B和氧气。加热一段时间后，固体混合物中两种阴离子的物质的量相等，则分解产生的氧气在标况下的体积为 。
18．有① 168O、178O、188O ② H2、D2、T2 ③ 石墨、金刚石 ④ 11H、21H、31H四组微粒或物质。互为同位素的是（填序号） ；互为同素异形体的是（填序号） ；有① 和④ 的微粒可组成 种相对分子质量不同的三原子化合物。
19．族：元素周期表共有 个纵行，除了 三个纵行称为Ⅷ外，其余的每一个纵行称为一个 ，故元素周期表共有 个族。族的序号一般用罗马数字表示。
①族的分类
元素周期表中，我们把 个纵行共分为 个族，其中 个主族， 个副族，一个 族，一个 族。
a．主族：由 元素和 元素共同构成的族，
用A表示：
b．副族：完全由 元素构成的族，
用B表示：
c．第Ⅷ族： 三个纵行
d．零族：第 纵行，即稀有气体元素
②主族序数与最外层电子数的关系： ；各主族元素从上向下都是原子序数 ；
③族的别称
ⅠA(除H外)称为 元素 ⅡA称为 元素
ⅣA称为 元素 ⅤA称为 元素
ⅥA称为 元素 ⅦA称为 元素
副族和第Ⅷ族全部是 元素；又称为 元素
20．按要求回答下列问题：
(1)元素周期表中位于第8纵行的铁元素属于第 族；
(2)第3周期第ⅣA族元素的原子序数是 ；
(3)元素的原子序数为11，与之相邻的同族元素的原子序数是 ；
(4)所含元素超过18种的周期是第 周期；
(5)短周期元素中，主族序数周期序数的元素有 （填元素符号）。
三、实验探究题
21．为研究Cl2的性质，特设计如图所示装置进行实验。装置Ⅲ中夹持装置已略去。其中a为干燥的品红试纸，b为湿润的品红试纸。
(1)加入药品前，需要检查 ，E固体的化学式为 ，饱和NaCl溶液的作用是 。
(2)写出装置I中发生反应的离子方程式 。
(3)写出IV中发生反应的离子方程式 。实验过程中，装置IV中的实验现象为 。
(4)装置V中NaOH溶液的作用是 。
(5)实验结束后，该组同学在装置III中观察到b的红色褪去，但是并未观察到“a无明显变化”这一预期现象。为了达到这一实验目的，你认为在 (选填装置序号)之间还需添加洗气瓶，该装置的作用是 。
22．工业上以浓缩海水（含较高浓度的Br-）为原料提取溴的部分流程如下：
已知：3Br2+3CO=5Br-+BrO+3CO2↑。
图甲 图乙
（1）反应用的Cl2可由图甲所示装置制取，制取Cl2的化学方程式为 。为除去Cl2中挥发出的HCl，装置E中所盛溶液是 。
（2）实验室用图乙所示装置模拟流程中的部分过程。
①通入Cl2时发生反应的离子方程式为 。
②通入热空气的作用是 。
③烧杯C中所盛溶液是 。
④烧瓶B中的长导管D起着平衡压强的作用，当烧瓶内气体压强过大时，可以观察到的现象是 。
（3）“反应釜2”中所发生反应的离子方程式为 。
（4）蒸馏后，蒸馏塔溶液中仍溶有少量Br2，可以向其中加入少量 萃取其中的Br2。
23．物质的分离与提纯是化学实验的重点。根据下列实验目的，分别选择相应的实验装置，将其实验编号填在对应的横线上。
（1）从溴水中提取溴 。
（2）除去氧化钙中的碳酸钙 。
（3）分离食盐和碘的混合物 。
（4）除去硫酸钡固体中少量的硝酸钾 。
（5）从氯化钠溶液中得到氯化钠晶体 。
参考答案：
1．A
【详解】A．硫性质较稳定，在自然界中存在游离态的硫单质，故A正确；
B．钠化学性质活泼，在自然界中完全以化合态形式存在，故B错误；
C．因硅是亲氧元素，常以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式存在与自然界中，故C错误；
D．氯元素化学性质活泼，在自然界中以化合态形式存在，自然界中不存在游离态的氯气，故D错误；
故选A。
2．B
【分析】同种元素的不同种原子间互称同位素；同种元素形成的不同种单质间互称同素异形体，据此分析。
【详解】A．H2和D2分别为氢元素的两种氢原子组成的单质，故属于同一种物质，故A错误；
B．Cl和Cl质子数相同为17，中子数不同分别为20、18，是氯元素不同核素，互为同位素，故B正确；
C．CO和二氧化碳是由相同的元素形成的两种不同的化合物，故不是同位素，故C错误；
D．金刚石和石墨是由碳元素形成的两种不同单质，故互为同素异形体，故D错误；
答案选B。
【点睛】同位素是不同的核素，同素异形体是不同的单质，需辨析清楚。
3．B
【详解】在前10号元素中，氦原子和碳原子，核外电子层数之比与最外层电子数之比相等，均为1：2；氢原子和铍原子，核外电子层数之比与最外层电子数之比相等，均为1：2，共有两对；选B。
【点睛】分析此题时首先要明确两元素不可能在同一周期，如在同一周期则是一种元素，即只能是一种元素在第一周期，另一元素在第二周期，所以两元素最外层电子数之比为1∶2。
4．B
【详解】A．原子的核外电子层数等于该元素所在的周期数，主族元素的阳离子比其原子少一个电子层，故A错误；
B．从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素是过渡元素，全部都是金属元素，故B正确；
C．在稀有气体元素原子中，氦原子最外层只有2个电子，故C错误；
D．对于主族元素，最外层电子数=主族序数，很多副族元素不满足这个规律，故D错误；
选B。
5．A
【详解】Sr原子中质子数为38、质量数为90、中子数为(90-38)=52、核外电子数为38，故选A。
6．A
【详解】A．氧元素的五种不同微粒，A正确；
B．质子数相同中子数不同的原子是不同的核素，B错误；
C．同素异形体是同种元素形成的不同单质，O2、O3是氧的两种同素异形体，C错误；
D．质子数相同中子数不同的原子之间互称同位素，图示五种微粒既有原子又有单质，D错误；
故选A。
7．D
【详解】A．13C与15N的中子数分别为13-6=7、15-7=8，不相等，故A错误；
B．13C是一种核素、不是碳元素的一种单质，不是C60的同素异形体，故B错误；
C．15N与14N是两种不同的核素，质子数相同，中子数不同，互为同位素，故C错误；
D．15N的核外电子数为7，中子数15-7=8，核外电子数与中子数不相同，故D正确；
故选D。
8．C
【详解】A．元素的相对原子质量是根据该元素各种同位素相对原子质量计算的平均值，故A错误；
B．互为同位素的原子，其化学性质基本相同，具有相同质量数的原子，可能属于不同的元素，其化学性质不同，故B错误；
C．天然存在的元素，各同位素原子的丰度基本不变，故C正确；
D．同种元素组成的物质不一定是纯净物，如金刚石与石墨组成的是混合物，故D错误；
故选C。
9．D
【详解】A．化学反应是指原子核不变的情况下有新的物质生成的反应，核反应是原子内部原子核的反应，不属于化学反应，故A错误；
B．和的化学性质几乎完全相同，但物理性质不同，故B错误；
C．He元素位于元素周期表第1周期0族，故C错误；
D．和的中子数都为1，具有相同的中子数，故D正确；
故选D。
10．C
【详解】A．2H可以用符号D表示，故A错误；
B．16O2与18O3是同种元素组成的不同单质，互为同素异形体，故B错误；
C．14g14N原子的物质的量为1mol，1个14N原子含有7个中子，所以14g14N原子含有的中子数为7NA，故C正确；
D．核反应：N+He→O+H元素种类发生变化，不属于化学变化，故D错误；
故选C。
11． 第六、七周期 ①④ ③
【详解】写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号，元素周期表中，所含元素超过18种的周期是第六、七周期，有镧系、锕系。分子量最大的是。
12．(1) B B AC 错误
(2)A
【分析】卢瑟福α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转，其原因是原子核带正电且质量很大，体积很小，α粒子也是带正电，根据同种电荷相互排斥，少部分α粒子被质量大的原子核弹回，据此分析解答。
(1)
根据卢瑟福预测的结果，能看到α粒子的点是B，其理论依据是汤姆逊的葡萄干面包模型，而实验结果α粒子绝大部分出现在B点，极少数出现在AC点，有的甚至被弹回。此实验说明了汤姆孙葡萄干面包模型是错误的，故答案为：B；B；AC；错误；
(2)
A．α粒子带正电，和电子之间有相互作用力，它们接近时就有库仑引力作用，但由于电子的质量只有α粒子质量的约七千分之一，α粒子与电子碰撞就像一颗子弹与一个灰尘碰撞一样，α粒子质量大，其运动方向几乎不改变。α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转说明三点：一是原子内有一质量很大的粒子存在；二是这一粒子带有较大的正电荷；三是这一粒子的体积很小，故A正确；B．α粒子带正电，正电荷在原子中是均匀分布与α粒子发生大角度偏转无关，故B错误；C．原子中存在着带负电的电子，是汤姆生发现的，与α粒子发生大角度偏转无关，故C错误；故选A。
13．(1)24
(2)2:1
(3)
(4)5:2
(5)74
(6)C
(7)12mol/L
【详解】（1）19g某二价金属的氯化物中含有，则的物质的量为0.2mol，其摩尔质量为，摩尔质量以g/mol为单位时，数值上等于其相对分子质量或式量，则金属A的相对原子质量为。
（2）标准状况下CO和混合气体6.72L，总的物质的量为0.3mol，其质量为10g，设CO的物质的量为a，则的物质的量为0.3-a，由28g/mol×a+44g/mol×(0.3-a)=10g得，a=0.2mol，故CO和的物质的量之比0.2:0.1=2:1。
（3）若不考虑溶液混合时体积的变化，则混合溶液中氯离子的浓度为。
（4）当混合液中和的个数比为15:2时，设Cl-的物质的量为15，ClO的物质的量为2，ClO-的物质的量为a，根据得氧化还原反应得失电子守恒，15×1=2×5+a×1，解得a=5，故混合液中和的个数比为5:2。
（5）中子数=质量数-质子数=127-53=74。
（6）铝和盐酸、氢氧化钠均反应。镁和盐酸反应，和氢氧化钠不反应。铜和盐酸、氢氧化钠均不反应。一份合金粉末放入过量氢氧化钠溶液中，铝和氢氧化钠反应生成H2的物质的量=，由2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑得，铝的物质的量为0.1mol，质量为2.7g，另一份放入过量盐酸中，根据2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，0.1mol铝反应生成氢气0.15mol，则镁和盐酸反应生成H2的物质的量为，根据Mg+2HCl=MgCl2+H2↑可知，镁的物质的量为0.05mol，质量为1.2g，因此铜的物质的量为，该合金中镁、铝、铜的物质的量之比为=0.05:0.1:0.15=1:2:3，故选C。
（7）该浓盐酸的物质的量浓度=12mol/L。
14．
【详解】阴离子Xn-含中子N个，X的质量数为A，所以X的质子数为A-N，由阴离子Xn-可知X元素的气态氢化物化学式为HnX，所以1个HnX分子中含有的质子数为A-N+n，氢化物HnX的摩尔质量为(A+n)g/mol，mgX元素的气态氢化物中含质子的物质的量。
15． ① ②③ ⑦⑧ ③⑤ ①⑤ ②③ ④⑥
【详解】⑴①是同种元素形成的不同的单质属于同素异形体，②③是具有相同数目的质子数和不同的中子数的氢元素和氧元素的不同原子，互为同位素，故答案为①；②③；
⑵①氨气含有极性键；
②氯化氢含有极性键；
③氯化铵含有极性键、离子键、配位键；
④二氧化碳含有极性键；
⑤NaClO含有极性键、离子键；
⑥NaCl含有离子键；
⑦氢气含有非极性键；
⑧晶体硅含有非极性键；
只有非极性键的是⑦⑧；属于离子晶体、且含共价键的是③⑤；故答案分别为⑦⑧；③⑤；
⑶①碘的升华破坏分子间作用力；
②烧碱熔化破坏离子键；
③MgCl2溶于水破坏离子键；
④HCl溶于水破坏共价键；
⑤N2溶于水破坏分子间作用力；
⑥SiO2熔化破坏共价键；
未发生化学键破坏的是①⑤，发生离子键破坏的是②③，发生共价键破坏的是④⑥；故答案分别为①⑤；②③；④⑥。
16． 7 3 3 1H、2H、3H 234U、235U、238U 40K和40Ca 14N和14C 1H和1H＋ 18 7
【分析】根据符号中质子数与中子数间的关系及同位素的概念分析解答。
【详解】（1）题目给出的12种粒子分属H、U、K、Ca、Cl、N、C 7种元素，其中1H和1H＋是同一种核素的不同粒子，1H、2H、3H属于氢元素的3种不同核素，互为同位素；234U、235U、238U属于铀元素的3种不同核素，互为同位素，故答案为：7；3；3；
（2）质子数相同而中子数不同的原子互为同位素，则1H、2H、3H属于氢元素的3种不同核素，互为同位素；234U、235U、238U属于铀元素的3种不同核素，互为同位素，故答案为：1H、2H、3H ；234U、235U、238U；
（3）质量数相等的粒子是1H和1H＋，40K和40Ca，14N和14C，故答案为：40K和40Ca；14N和14C ；1H和1H＋；
（4）氧的同位素16O与氢的3种同位素可形成6种水分子，分别为1H1H16O、2H2H16O、3H3H16O以及1H2H16O、1H3H16O、2H3H16O，同理可知氧的同位素17O、18O与氢的3种同位素各形成6种水分子，共形成18种水分子。在这18种水分子中，相对分子质量最小的为18（1H216O），最大的为24（3H216O），其余水分子的相对分子质量分别为19、20、21、22、23，共有7种相对分子质量不同的水分子，故答案为：18；7。
【点睛】解决此题的关键在于明确核素符号的含义，元素符号左上角的数字表示质量数，左下角的数字表示质子数，质子数+中子数=质量数；元素符号右上角数字表示微粒所带电荷数。
17． 5.3mol/L 1:3 0.863 RbO3 1.12L
【详解】52.Li与水反应的方程式是：2Li+2D2O=2LiOD+D2↑，n(D2)==0.4mol，则产生LiOH的物质的量是n(LiOD)=2×0.4mol=0.8mol，其质量是m(LiOD)= 0.8mol×25g/mol=20.0g，过滤得到沉淀质量是6.75g则溶液中溶解的LiOD质量是20.0g —6.75g=13.25g，那么该溶液的物质的量浓度是c(LiOD)==5.3mol/L；
53.假设钠钾合金中含有钾、钠的物质的量分别是x、y，则根据质量不变可得：39x+23y=59.80g,根据电子得失数目相等可得：x+y= ×4。解得x=1.15mol，y=0.65mol，则该钠钾合金中钠元素和钾元素的质量比为(0.65mol×23g/mol): (1.15mol×39g/mol)=1:3。
54.n(NH3) =0.600 mol和n(NaCl)= =0.6mol，发生反应：NH3+H2O+NaCl+CO2= NaHCO3↓+NH4Cl，得到氨盐水总质量为105.300 g。向该溶液通入CO2至反应完全，则反应消耗CO2物质的量是0.6mol，其质量是m(CO2)= 0.6mol×44g/mol=26.4g，根据方程式的关系可知理论上产生NaHCO3物质的量是0.6mol，质量是m(NaHCO3)=0.6mol×84g/mol=50.4g，过滤，得到滤液88.200g，则析出的碳酸钠的质量是105.300 g +26.4g -88.200g =43.5g，所以NaHCO3的产率为 ×100%=86.3 %；
55.n(Rb)==1mol，混合气体的平均相对分子质量是M=20.8×2=41.6，假如混合气体中O2、O3物质的量分别是x、y，则= 41.6，解得x：y=2:3。在反应产生的A中阴阳离子个数比均为1:1且均存在两种微粒间作用力，A的含氧量为0.3596，假设A的化学式是KOm，则= 0.3596，解得m=3，所以A的化学式是RbO3，由于A和B中，阴阳离子个数比均为1:1且均存在两种微粒间作用力，所以B是RbO2，2RbO32RbO2+ O2↑。将上述固体混合物加热，A可分解生成B和氧气。加热一段时间后，固体混合物中两种阴离子的物质的量相等，根据Rb元素守恒可知含有RbO3、RbO2都是0.5mol，含有的氧的质量是：（3×0.5mol+2×0.5mol）×16g/mol=40g，逸出的氧气质量是：20.8×2g/mol×1mol—40g=1.6g，则分解产生的氧气在标况下的体积为×22.4L/mol=1.12L。
18． ①④ ③ 7
【分析】①168O、178O和188O质子数相同，中子数不同，故互为同位素；
②H2、D2、T2 是由氢的同位素原子构成的氢分子，既不是同位素，也不是同素异形体；
③石墨、金刚石都是由碳元素形成的不同单质，互为同素异形体；
④11H、21H、31H质子数相同，中子数不同，故互为同位素；
【详解】互为同位素的是：①④，故答案为①④；互为同素异形体的是：③，故答案为③；由①和④的微粒组成的三原子化合物为水，水分子是由1个氧原子和2个氢原子构成,从氢的三种同位素中选两个氢原子，两个氢原子可以相同也可不同，所以相对分子质量的和分别为2、3、4、5、6；氧原子相对分子质量分别为16、17、18，所以相对分子质量有18、19、20、21、22、23、24，共有7种相对分子质量，故答案是：7。
19． 18 8、9、10 族 16 18 16 7 7 VIII 0 短周期 长周期 ⅠA、 IIA、 IIIA、 IVA、 VA、 VIA、VIIA 长周期 ⅠB、 IIB、 IIIB、 IVB、 VB、 VIB、VIIB 8、9、10 18 主族序数=最外层电子数 依次增大 碱金属 碱土金属 碳族 氮族 氧族 卤族 金属 过渡金属
【详解】族：元素周期表共有18个纵行，除了8、9、10三个纵行称为Ⅷ外，其余的每一个纵行称为一个族，故元素周期表共有16个族。族的序号一般用罗马数字表示。
①族的分类
元素周期表中，我们把18个纵行共分为16个族，其中7个主族，7个副族，一个VIII族，一个0族。
a．主族：由短周期元素和长周期元素共同构成的族，用A表示：ⅠA、 IIA、 IIIA、 IVA、 VA、 VIA、VIIA ；
b．副族：完全由长周期元素构成的族，用B表示：ⅠB、 IIB、 IIIB、 IVB、 VB、 VIB、VIIB；
c．第Ⅷ族：8、9、10三个纵行；
d．零族：第18纵行，即稀有气体元素；
②主族序数与最外层电子数的关系：主族序数=最外层电子数；各主族元素从上向下都是原子序数依次增大；
③族的别称ⅠA(除H外)称为碱金属元素 ，ⅡA称为碱土金属，元素ⅣA称为碳族元素， VA称为氮族元素，ⅥA称为氧族元素，ⅦA称为卤族元素；副族和第Ⅷ族全部是金属元素；又称为过渡金属元素。
20． Ⅷ 14 3和19 6、7 、、
【分析】(1)元素周期表由主族、副族、第Ⅷ族和零族组成分析解答；
(2)周期数表示原子的电子层数，主族序数为最外层电子数；
(3)钠为第三周期第ⅠA族元素，与它相邻的同主族元素有Li和K；
(4)根据镧系和锕系的位置考虑；
(5)短周期为前三周期，主族序数=周期序数，即第一周期第ⅠA族、第二周期第ⅡA族、第三周期第ⅢA族。
【详解】(1)元素周期表中位于第8纵行的铁元素属于第Ⅷ族；；
(2)第三周期第ⅣA族的元素是硅元素，原子序数是14；
(3)与钠同主族且相邻的元素为Li、K，Li的原子序数为3，K的原子序数为19；
(4)元素周期表中，第六周期和第七周期出现镧系和锕系元素，两周期元素的种数最多，超过18个；
(5) 短周期为前三周期，主族序数=周期序数，即第一周期第ⅠA族元素H、第二周期第ⅡA族元素Be、第三周期第ⅢA族元素Al。
21．(1) 装置的气密性 MnO2 除去氯气中的氯化氢
(2)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(3) Cl2+2I-=2Cl-+I2 无色溶液变蓝色
(4)吸收多余的氯气，防止环境污染
(5) II和III 干燥Cl2
【分析】由装置图可知，该装置为实验室制取氯气及探究其性质的实验。Ⅰ为氯气的制取装置，二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成二氯化锰、氯气和水；实验前检查装置的气密性情况；浓盐酸具有挥发性，所以制取的氯气中会含有氯化氢，氯气在饱和氯化钠溶液中溶解度减小，可以用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体；湿润的氯气中含有次氯酸，具有漂白性，可以使品红褪色；氯气具有氧化性，能够将碘离子氧化成碘单质，据此判断装置Ⅳ中现象，V中NaOH溶液用于吸收尾气氯气，以此来解答；
【详解】（1）加入药品前，要检查装置的气密性，E固体为MnO2，饱和NaCl溶液的作用：除去氯气中混有的氯化氢气体；
（2）Ⅰ为氯气的制取装置，为二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成二氯化锰、氯气和水，离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑；
（3）装置Ⅳ中通入氯气后，与碘化钾溶液反应生成碘单质，反应的离子方程式：Cl2+2I-=2Cl-+I2；氯气具有氧化性，能够与碘化钾溶液反应生成碘单质，碘遇淀粉变蓝，所以装置Ⅳ中通入氯气后，无色溶液变蓝色；
（4）氯气有毒，V中NaOH溶液用于吸收尾气氯气，防止环境污染；
（5）干燥的氯气不具有漂白性，Ⅱ和Ⅲ之间可加干燥装置如浓硫酸等，除去氯气中的水蒸气。
22． MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 饱和食盐水 Cl2＋2Br-＝Br2＋2Cl- 将Br2从溶液中吹出 NaOH溶液 导管中液面上升 5Br-＋BrO3-＋6H＋＝3Br2+3H2O 四氯化碳（或苯）
【分析】（1）二氧化锰与浓盐酸加热制取Cl2；氯化氢易溶于水，氯气在饱和食盐水中的溶解度小，则为除去Cl2中挥发出的HCl，装置E中所盛溶液是饱和食盐水；
（2）①通入Cl2时，可将Br-氧化为Br2；
②通入热空气能将溴吹入吸收塔，提高产量；
③烧杯C应为尾气处理装置，吸收未反应的Cl2、Br2等有毒气体，防止污染空气；
④烧瓶B中的长导管D起着平衡压强的作用，当烧瓶内气体压强过大时，会将烧瓶中溶液压入玻璃管中，可以观察到的现象是导管中液面上升；
（3）Br2被NaCO3溶液吸收后，Br2反应生成Br-和BrO3-，加入稀硫酸后，会发生归中反应生成Br2；
（4）Br2易溶于四氯化碳（或苯），且四氯化碳（或苯）与水不互溶，据此解答。
【详解】（1）二氧化锰与浓盐酸加热制取Cl2，反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，为除去Cl2中挥发出的HCl，装置E中所盛溶液是饱和食盐水；
故答案为MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；饱和食盐水；
（2）①通入Cl2时，可将Br-氧化为Br2，发生反应的离子方程式为Cl2＋2Br-＝Br2＋2Cl-；
故答案为Cl2＋2Br-＝Br2＋2Cl-；
②通入热空气能将溴吹入吸收塔，提高产量，则通入热空气的作用是将Br2从溶液中吹出；
故答案为将Br2从溶液中吹出；
③烧杯C应为尾气处理装置，吸收未反应的Cl2、Br2等有毒气体，防止污染空气，则所盛溶液应是NaOH溶液（或NaCO3溶液）；
故答案为NaOH溶液（或NaCO3溶液）；
④烧瓶B中的长导管D起着平衡压强的作用，当烧瓶内气体压强过大时，会将烧瓶中溶液压入玻璃管中，可以观察到的现象是导管中液面上升；
故答案为导管中液面上升；
（3）Br2被NaCO3溶液吸收后，Br2反应生成Br-和BrO3-，加入稀硫酸后，会发生归中反应生成Br2，则“反应釜2”中所发生反应的离子方程式为5Br-＋BrO3-＋6H＋＝3Br2+3H2O；
故答案为5Br- ＋BrO3- ＋6H＋＝3Br2 + 3H2O；
（4）Br2易溶于四氯化碳（或苯），且四氯化碳（或苯）与水不互溶，则蒸馏后，蒸馏塔溶液中仍溶有少量Br2，可以向其中加入少量四氯化碳（或苯）萃取其中的Br2，再进行蒸馏得到Br2；
故答案为四氯化碳（或苯）。
23． ④ ③ ⑤ ① ②
【分析】（1）溴不易溶于水，易溶于有机溶剂；
（2）碳酸钙加热分解生成；
（3）加热碘易升华，氯化钠不变；
（4）碳酸钙不溶于水，氯化钠溶于水；
（5）从氯化钠溶液中得到氯化钠晶体采用蒸发结晶。
【详解】（1）溴不易溶于水，易溶于有机溶剂，采用萃取分液方法，
故选 ④；
（2）碳酸钙加热分解生成，采用加热灼烧，
故选③；
（3）加热碘易升华，氯化钠不变，故采用加热使碘升华后冷凝收集，
故选⑤；
（4）硫酸钡不溶于水，硝酸钾溶于水，故采取溶解过滤方法除杂，
故选①；
（5）从氯化钠溶液中得到氯化钠晶体采用蒸发结晶，
故选②。
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