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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| 名称 | 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 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 218.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-17 10:57:02 | ||
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文档简介
4.1 原子结构与元素周期表 同步练习题
一、选择题
1．下列叙述中错误的是
A．和属于同一种元素，它们互为同位素
B．和是不同的核素，它们的化学性质基本相同
C．和的质量数相等，它们的中子数不等
D．和的电子数相等，中子数也相等
2．氯气是一种有强烈刺激性气味的有毒气体，易液化，溶于水可制氟水。工业上利用共与石灰乳反应制漂白粉，用浓氨水吸收残余氯气可生成。氯元素存在两种核素和，这两种核素含有不同的
A．中子数 B．电子数 C．质子数 D．核电荷数
3．电子数相等的粒子叫等电子体。下列各组粒子不是等电子体的是
A．H2O2 和S2- B．NH和NaH C．H2O和OH- D．F2和HCl
4．下列关于元素周期表的说法不正确的是
A．IA族元素全部是金属元素，叫做碱金属元素
B．短周期中共有15种主族元素
C．0族元素原子的最外层电子数不都是8个
D．元素周期表有7个横行，18个纵列
5．如图为元素周期表中短周期的一部分，若B元素的核电荷数为x，则这四种元素的核电荷数之和为
A．4x+8 B．4x-12 C．4x+12 D．4x-8
6．做碘升华实验后的烧杯，选用物理方法来洗涤，可以选用
A．水 B．硝酸 C．烧碱 D．四氯化碳
7．下列关于同主族元素性质的说法中正确的是
A．IA族元素被称为碱金属元素
B．VA族元素的最高化合价一定是+6价
C．IVA族元素的最高化合价都是+4价
D．VIIA族元素的最高化合价都是+7价，且最低负价都是 1价
8．磷存在于人体所有细胞中，是维持骨骼和牙齿的必要物质，几乎参与所有生理上的化学反应。下列关于白磷和红磷的说法中正确的是
A．化学性质和物理性质完全相同
B．都是由磷元素组成的，二者混合后仍属于纯净物
C．白磷转化为红磷属于物理变化
D．都是磷元素的同素异形体
二、非选择题
9．把9.2 g金属钠投入到足量的重水(D2O)中
(1)写出该反应的化学方程式 。
(2)产生的气体中含有 mol中子， mol电子。
(3)若反应后溶液的体积为2升，则所得溶液的物质的量浓度为 。
10．用分别表示含有18个电子的四种微粒(离子或分子)，请回答：
(1)A元素是 (用元素符号表示，下同)，B元素是 ，C元素是 。
(2)D是由两种元素组成的双原子分子，其化学式是 。
11．在1～18号的短周期元素中，表中的字母代表一种元素，回答下列问题：
(1)A的元素名称为 ；
(2)画出E的原子结构示意图 ；
(3)写出C的最高价氧化物的电子式 ；
(4)A的最高价氧化物的水化物的化学式是 ；
(5)元素D和元素F的氢化物均极易溶于水，用两根玻璃棒分别蘸取它们的浓溶液，相互接近时，可看到大量的白烟，写出产生该现象的化学方程式： 。
12．学习小组在实验室中利用如图所示装置制备并进行相关性质的探究。回答下列问题：
(1)装置C中的现象是 ，可证明具有 性。
(2)装置F的作用是 。
(3)装置A中发生反应的化学方程式为 。
(4)探究在溶液体系中的反应产物。
实验开始后，发现装置D中的溶液迅速变黄，继续通入，装置D中出现乳黄色浑浊。
该小组同学查阅资料得知，存在可逆反应：。但有同学提出上述可逆反应生成的可与发生反应：。为进一步探究体系中的产物，完成下列实验方案。
方案 操作 预期现象 结论
I 取适量装置D中的浊液，向其中滴加几滴 (填试剂名称)溶液，振荡 无明显变化 浊液中无
II 将装置D中浊液进行分离 得淡黄色固体和澄清溶液
取适量分离后的澄清溶液于试管中， 出现白色沉淀 产物溶液中存在
综上可知，在溶液中发生了歧化反应，其反应的离子方程式为 。
(5)实验小组的同学用装有酸性溶液的装置E测定气体流速，当时酸性溶液恰好褪色，若该温度下的密度为，则气体流速为 L·min-1。
【参考答案】
一、选择题
1．D
解析：A．和都属于同一种元素(碳元素)，二者是质子数相同、质量数不同的两种碳原子，它们互为同位素，A正确；
B．和都是氢元素的原子，质子数相同、质量数不同，所以是不同的核素，但化学性质基本相同，B正确；
C．和的质量数都为14，但质子数分别为6、7，它们的中子数分别为8、7，C正确；
D．和的质子数都为3，电子数都为3，但中子数分别为3、4，不相等，D错误；
故选D。
2．A
解析：A．原子中核内质子数等于核外电子数等于原子序数，和质子数均为17，又原子中质量数等于质子数加上中子数，所以二者中子数分别为18和20，二者中子数不同，A正确；
B．原子中核内质子数等于核外电子数等于原子序数，所以和电子数均为17，B错误；
C．原子中核内质子数等于核外电子数等于原子序数，所以和质子数均为17，C错误；
D．原子中核电荷数等于原子序数，所以和核电荷数均为17，D错误；
故选A。
3．B
解析：已知电子数相等的粒子叫等电子体，
A． H2O2 和S2-均含有18个电子，属于等电子体，故A不符合；
B． NH含有10个电子，NaH含有11个电子，不属于等电子体，故B符合；
C． H2O和OH-均含有10个电子，属于等电子体，故C不符合；
D． F2和HCl均含有18个电子，属于等电子体，故D不符合；
故选B。
4．A
解析：A．IA族元素中H是非金属元素，故A错误；
B．短周期中共有18种元素，其中3种为0族元素，15种为主族元素，故B正确；
C．0族元素原子，He最外层电子数是2个，其余原子的最外层电子数都是8个，故C正确；
D．元素周期表有7个横行，18个纵列，故D正确；
选A。
5．D
解析：图表中元素位于元素周期表前三周期，且B元素的核电荷数为x，则A为x-1，C为x+1，D为x-8，故这五种元素的核电荷数之和为4x-8，故答案为D。
6．D
解析：碘难溶于水，易溶于有机溶剂，可用四氯化碳洗涤，故选D。
7．C
解析：A．除氢以外的第IA族元素被称为碱金属元素，故A错误；
B．VA族元素的最外层有5个电子，其最高化合价是+5价，故B错误；
C．IVA族元素的最外层有4个电子，其最高化合价都是+4价，故C正确；
D．VIIA族元素的最高化合价是+7价，且最低负价都是 1价，但氟没有最高正价，故D错误。
综上所述，答案为C。
8．D
解析：A．白磷和红磷是不同的单质，物理性质不同，A错误；
B．都是由磷元素组成的物质，二者混合后属于混合物，B错误；
C．白磷转化为红磷，生成了新物质，属于化学变化，C错误；
D．白磷和红磷是磷元素的不同的单质，是磷元素的同素异形体，D正确；
故选D。
二、非选择题
9．(1)2Na+2D2O=2NaOD+D2↑
(2) 0.4 0.4
(3)0.2mol/L
解析：（1）Na和水反应生成氢氧化钠和氢气，钠和重水反应的化学方程式为：2Na+2D2O=2NaOD+D2↑；
（2）9.2gNa的物质的量为0.4mol，根据钠和水反应的方程式可知，生成的D2为0.2mol。1个D2中含2个中子和2个电子，则0.2molD2中含有0.4mol中子和0.4mol电子。
（3）根据反应的化学方程式，0.4molNa生成0.4molNaOD，反应后溶液体积为2L，则NaOD的物质的量浓度为0.4mol÷2L=0.2mol/L。
10．(1) K Cl S (2)HCl
解析：（1）A原子失去1个电子形成A+，A+含有18个电子，则A原子核外有19个电子，质子数为19，A为K元素，B原子得到1个电子形成B-，B-含有18个电子，则B原子核外有17个电子，质子数为17，B为Cl元素，C原子得到2个电子形成C2-，C2-含有18个电子，则C原子核外有16个电子，质子数为16，C为S元素。
（2）D是由两种元素组成的双原子分子，含有18个电子，则D为HCl。
11．钠 NaOH NH3+HCl=NH4Cl
【分析】由元素在周期表中的相对位置可知，A为Na元素、B为Al元素、C为C元素、D为N元素、E为S元素、F为Cl元素。
解析：(1)A为Na元素，名称为钠，故答案为：钠；
(2)硫元素的原子序数为16，原子核外有3个电子层，最外层有6个电子，原子结构示意图为 ，故答案为： ；
(3)二氧化碳为共价化合物，电子式为 ，故答案为： ；
(4)钠元素的最高价氧化物的水化物为氢氧化钠，化学式为NaOH，故答案为：NaOH；
(5)用两根玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水，相互接近时，可看到大量的白烟发生的反应为氯化氢与氨气反应生成氯化氢与氨气反应生成氯化铵，反应的化学方程式为NH3+HCl=NH4Cl，故答案为：NH3+HCl=NH4Cl。
12．(1) 品红溶液褪色 漂白
(2)吸收多余的，处理尾气
(3)
(4) 淀粉 浊液中含有S 加入稀盐酸酸化，再加入溶液
(5)0.5
【分析】铜和浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，二氧化硫通入到品红中，品红溶液褪色，探究二氧化硫通到碘化钾溶液中现象，二氧化硫通入到酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色，用氢氧化钠溶液处理二氧化硫尾气。
解析：（1）因为具有漂白性，能使品红溶液褪色，所以装置C中的现象是品红溶液褪色，可证明具有漂白性。故填：品红溶液褪色；漂白；
（2）有毒，且会污染环境，装置F中的溶液能吸收，达到尾气处理效果，故填：吸收多余的，处理尾气；
（3）装置A中为浓硫酸和铜反应生成硫酸铜和二氧化硫，反应的化学方程式为；
（4）方案Ⅰ：取适量装置D中的浊液，向其中滴加几滴淀粉溶液检验是否有，振荡，无明显变化，浊液中无。方案Ⅱ：将装置D中浊液进行分离，得淡黄色固体和澄清溶液，浊液中含有S。取适量分离后的澄清溶液于试管中，加入稀盐酸酸化，再加入溶液，出现白色沉淀，可检验产物溶液中存在，综上可知，在溶液中发生了歧化反应，其反应的离子方程式为，故填：淀粉；浊液中含有S；加入稀盐酸酸化，再加入溶液；；
（5）溶液与反应的化学计量关系为：，，故可吸收的，设的气体流速为v，则有，解得：，故填：0.5
一、选择题
1．下列叙述中错误的是
A．和属于同一种元素，它们互为同位素
B．和是不同的核素，它们的化学性质基本相同
C．和的质量数相等，它们的中子数不等
D．和的电子数相等，中子数也相等
2．氯气是一种有强烈刺激性气味的有毒气体，易液化，溶于水可制氟水。工业上利用共与石灰乳反应制漂白粉，用浓氨水吸收残余氯气可生成。氯元素存在两种核素和，这两种核素含有不同的
A．中子数 B．电子数 C．质子数 D．核电荷数
3．电子数相等的粒子叫等电子体。下列各组粒子不是等电子体的是
A．H2O2 和S2- B．NH和NaH C．H2O和OH- D．F2和HCl
4．下列关于元素周期表的说法不正确的是
A．IA族元素全部是金属元素，叫做碱金属元素
B．短周期中共有15种主族元素
C．0族元素原子的最外层电子数不都是8个
D．元素周期表有7个横行，18个纵列
5．如图为元素周期表中短周期的一部分，若B元素的核电荷数为x，则这四种元素的核电荷数之和为
A．4x+8 B．4x-12 C．4x+12 D．4x-8
6．做碘升华实验后的烧杯，选用物理方法来洗涤，可以选用
A．水 B．硝酸 C．烧碱 D．四氯化碳
7．下列关于同主族元素性质的说法中正确的是
A．IA族元素被称为碱金属元素
B．VA族元素的最高化合价一定是+6价
C．IVA族元素的最高化合价都是+4价
D．VIIA族元素的最高化合价都是+7价，且最低负价都是 1价
8．磷存在于人体所有细胞中，是维持骨骼和牙齿的必要物质，几乎参与所有生理上的化学反应。下列关于白磷和红磷的说法中正确的是
A．化学性质和物理性质完全相同
B．都是由磷元素组成的，二者混合后仍属于纯净物
C．白磷转化为红磷属于物理变化
D．都是磷元素的同素异形体
二、非选择题
9．把9.2 g金属钠投入到足量的重水(D2O)中
(1)写出该反应的化学方程式 。
(2)产生的气体中含有 mol中子， mol电子。
(3)若反应后溶液的体积为2升，则所得溶液的物质的量浓度为 。
10．用分别表示含有18个电子的四种微粒(离子或分子)，请回答：
(1)A元素是 (用元素符号表示，下同)，B元素是 ，C元素是 。
(2)D是由两种元素组成的双原子分子，其化学式是 。
11．在1～18号的短周期元素中，表中的字母代表一种元素，回答下列问题：
(1)A的元素名称为 ；
(2)画出E的原子结构示意图 ；
(3)写出C的最高价氧化物的电子式 ；
(4)A的最高价氧化物的水化物的化学式是 ；
(5)元素D和元素F的氢化物均极易溶于水，用两根玻璃棒分别蘸取它们的浓溶液，相互接近时，可看到大量的白烟，写出产生该现象的化学方程式： 。
12．学习小组在实验室中利用如图所示装置制备并进行相关性质的探究。回答下列问题：
(1)装置C中的现象是 ，可证明具有 性。
(2)装置F的作用是 。
(3)装置A中发生反应的化学方程式为 。
(4)探究在溶液体系中的反应产物。
实验开始后，发现装置D中的溶液迅速变黄，继续通入，装置D中出现乳黄色浑浊。
该小组同学查阅资料得知，存在可逆反应：。但有同学提出上述可逆反应生成的可与发生反应：。为进一步探究体系中的产物，完成下列实验方案。
方案 操作 预期现象 结论
I 取适量装置D中的浊液，向其中滴加几滴 (填试剂名称)溶液，振荡 无明显变化 浊液中无
II 将装置D中浊液进行分离 得淡黄色固体和澄清溶液
取适量分离后的澄清溶液于试管中， 出现白色沉淀 产物溶液中存在
综上可知，在溶液中发生了歧化反应，其反应的离子方程式为 。
(5)实验小组的同学用装有酸性溶液的装置E测定气体流速，当时酸性溶液恰好褪色，若该温度下的密度为，则气体流速为 L·min-1。
【参考答案】
一、选择题
1．D
解析：A．和都属于同一种元素(碳元素)，二者是质子数相同、质量数不同的两种碳原子，它们互为同位素，A正确；
B．和都是氢元素的原子，质子数相同、质量数不同，所以是不同的核素，但化学性质基本相同，B正确；
C．和的质量数都为14，但质子数分别为6、7，它们的中子数分别为8、7，C正确；
D．和的质子数都为3，电子数都为3，但中子数分别为3、4，不相等，D错误；
故选D。
2．A
解析：A．原子中核内质子数等于核外电子数等于原子序数，和质子数均为17，又原子中质量数等于质子数加上中子数，所以二者中子数分别为18和20，二者中子数不同，A正确；
B．原子中核内质子数等于核外电子数等于原子序数，所以和电子数均为17，B错误；
C．原子中核内质子数等于核外电子数等于原子序数，所以和质子数均为17，C错误；
D．原子中核电荷数等于原子序数，所以和核电荷数均为17，D错误；
故选A。
3．B
解析：已知电子数相等的粒子叫等电子体，
A． H2O2 和S2-均含有18个电子，属于等电子体，故A不符合；
B． NH含有10个电子，NaH含有11个电子，不属于等电子体，故B符合；
C． H2O和OH-均含有10个电子，属于等电子体，故C不符合；
D． F2和HCl均含有18个电子，属于等电子体，故D不符合；
故选B。
4．A
解析：A．IA族元素中H是非金属元素，故A错误；
B．短周期中共有18种元素，其中3种为0族元素，15种为主族元素，故B正确；
C．0族元素原子，He最外层电子数是2个，其余原子的最外层电子数都是8个，故C正确；
D．元素周期表有7个横行，18个纵列，故D正确；
选A。
5．D
解析：图表中元素位于元素周期表前三周期，且B元素的核电荷数为x，则A为x-1，C为x+1，D为x-8，故这五种元素的核电荷数之和为4x-8，故答案为D。
6．D
解析：碘难溶于水，易溶于有机溶剂，可用四氯化碳洗涤，故选D。
7．C
解析：A．除氢以外的第IA族元素被称为碱金属元素，故A错误；
B．VA族元素的最外层有5个电子，其最高化合价是+5价，故B错误；
C．IVA族元素的最外层有4个电子，其最高化合价都是+4价，故C正确；
D．VIIA族元素的最高化合价是+7价，且最低负价都是 1价，但氟没有最高正价，故D错误。
综上所述，答案为C。
8．D
解析：A．白磷和红磷是不同的单质，物理性质不同，A错误；
B．都是由磷元素组成的物质，二者混合后属于混合物，B错误；
C．白磷转化为红磷，生成了新物质，属于化学变化，C错误；
D．白磷和红磷是磷元素的不同的单质，是磷元素的同素异形体，D正确；
故选D。
二、非选择题
9．(1)2Na+2D2O=2NaOD+D2↑
(2) 0.4 0.4
(3)0.2mol/L
解析：（1）Na和水反应生成氢氧化钠和氢气，钠和重水反应的化学方程式为：2Na+2D2O=2NaOD+D2↑；
（2）9.2gNa的物质的量为0.4mol，根据钠和水反应的方程式可知，生成的D2为0.2mol。1个D2中含2个中子和2个电子，则0.2molD2中含有0.4mol中子和0.4mol电子。
（3）根据反应的化学方程式，0.4molNa生成0.4molNaOD，反应后溶液体积为2L，则NaOD的物质的量浓度为0.4mol÷2L=0.2mol/L。
10．(1) K Cl S (2)HCl
解析：（1）A原子失去1个电子形成A+，A+含有18个电子，则A原子核外有19个电子，质子数为19，A为K元素，B原子得到1个电子形成B-，B-含有18个电子，则B原子核外有17个电子，质子数为17，B为Cl元素，C原子得到2个电子形成C2-，C2-含有18个电子，则C原子核外有16个电子，质子数为16，C为S元素。
（2）D是由两种元素组成的双原子分子，含有18个电子，则D为HCl。
11．钠 NaOH NH3+HCl=NH4Cl
【分析】由元素在周期表中的相对位置可知，A为Na元素、B为Al元素、C为C元素、D为N元素、E为S元素、F为Cl元素。
解析：(1)A为Na元素，名称为钠，故答案为：钠；
(2)硫元素的原子序数为16，原子核外有3个电子层，最外层有6个电子，原子结构示意图为 ，故答案为： ；
(3)二氧化碳为共价化合物，电子式为 ，故答案为： ；
(4)钠元素的最高价氧化物的水化物为氢氧化钠，化学式为NaOH，故答案为：NaOH；
(5)用两根玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水，相互接近时，可看到大量的白烟发生的反应为氯化氢与氨气反应生成氯化氢与氨气反应生成氯化铵，反应的化学方程式为NH3+HCl=NH4Cl，故答案为：NH3+HCl=NH4Cl。
12．(1) 品红溶液褪色 漂白
(2)吸收多余的，处理尾气
(3)
(4) 淀粉 浊液中含有S 加入稀盐酸酸化，再加入溶液
(5)0.5
【分析】铜和浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，二氧化硫通入到品红中，品红溶液褪色，探究二氧化硫通到碘化钾溶液中现象，二氧化硫通入到酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色，用氢氧化钠溶液处理二氧化硫尾气。
解析：（1）因为具有漂白性，能使品红溶液褪色，所以装置C中的现象是品红溶液褪色，可证明具有漂白性。故填：品红溶液褪色；漂白；
（2）有毒，且会污染环境，装置F中的溶液能吸收，达到尾气处理效果，故填：吸收多余的，处理尾气；
（3）装置A中为浓硫酸和铜反应生成硫酸铜和二氧化硫，反应的化学方程式为；
（4）方案Ⅰ：取适量装置D中的浊液，向其中滴加几滴淀粉溶液检验是否有，振荡，无明显变化，浊液中无。方案Ⅱ：将装置D中浊液进行分离，得淡黄色固体和澄清溶液，浊液中含有S。取适量分离后的澄清溶液于试管中，加入稀盐酸酸化，再加入溶液，出现白色沉淀，可检验产物溶液中存在，综上可知，在溶液中发生了歧化反应，其反应的离子方程式为，故填：淀粉；浊液中含有S；加入稀盐酸酸化，再加入溶液；；
（5）溶液与反应的化学计量关系为：，，故可吸收的，设的气体流速为v，则有，解得：，故填：0.5