4.1.原子结构与元素周期表专项训练-2023-2024学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册
一、单选题
1.对于下列化学用语,有关说法不正确的是( )
①CO2②Fe3+③KMnO4④ ⑤
A.①表示的是两种元素组成的化合物
B.②中数字的含义:一个铁离子带3个单位的正电荷
C.③中锰元素的化合价为+7价
D.④⑤表示的是同一种元素
2.碘是人和动物体内合成下列哪种激素的原料
A.生长激素 B.甲状腺激素 C.胰岛素 D.性激素
3.是重要的工业原料,铀浓缩一直为国际社会关注。下列有关的说法正确的是
A.原子核中含有92个中子 B.原子核外有143个电子
C.与为同一核素 D.与互为同位素
4.下列互为同位素的是
A.H2、D2 B.14N、14C C.16O、17O D.金刚石、石墨
5.铋(Bi)在医药方面有重要应用。下列关于和的说法正确的是
A.和互为同素异形体 B.和互为同位素
C.和的核外电子数不同 D.和分别含有126和127个质子
6.相同条件下,对于物质的量相等的16O2与18O2气体,下列物理量不相等的是( )
A.质量 B.原子数 C.电子数 D.体积
7.“天问一号”着陆火星、“嫦娥五号”成功着陆月球、神舟飞船顺利往返等,均展示了我国科技发展的巨大成就。下列有关说法正确的是
A.火星陨石中的质子数为20
B.月壤中的与地球上的是同种核素
C.运载火箭使用的液燃料是氧化性气体
D.神舟飞船使用的铝锂合金是金属材料
8.钛(Ti)常被称为未来钢铁。下列关于的说法中,错误的是( )
A.质子数为22 B.质量数为70 C.中子数为26 D.核外电子数为22
9.有 A、 B、 C、 D 四种微粒, 核外电子总数均与氖原子相同, A 微粒失去 2 个电子后呈中性, B 微粒比A 微粒的质子数多 4, C、 D 微粒的质子数和微粒所带电荷数均相等, 且 C 微粒中含有比 A 微粒少 1 个质子的原子, 则 A、 B、 C、 D 微粒可能是( )
A.O2 、 Mg 2 、 NH4 、 Na
B.O2 、 Mg 2 、 OH 、 Na
C.O2 、 Mg 2 、 N 、 Na
D.O2 、 Mg2 、 NH3、 Na
10.下列微粒结构表达式正确的是
A.铝原子的结构示意图:
B.NH4Cl的电子式为:
C.氦原子的电子式:He:
D.重氢原子符号:H
11.下列微粒中,互为同位素的是
A.D2O和H2O B.X和X C.Y和Y D.O2和O3
12.下列有关化学用语表示及描述正确的是
A.原子核内有10个中子的氧原子:
B.氯离子的结构示意图:
C.和原子的核外电子排布相同
D.在熔融状态时的电离方程式:
13.钚(Pu)是一种放射性元素,是原子能工业的一种重要原料,可作为核燃料和核武器的裂变剂。下列关于Pu-239的说法不正确的是
A.是元素周期表中第七周期的元素
B.与互为同位素,且为两种不同的核素
C.与具有相同的化学性质
D.原子核中有145个中子
14.元素周期表是学习和研究化学的重要工具。如图是元素周期表的一部分,下列有关说法正确的是( )
A.铁的相对原子质量为55.85g
B.锰元素为非金属元素
C.铬原子的原子核内有52个质子
D.等质量的铬、锰、铁中,含原子个数最多的是铬
15.下列说法不正确的是
A.和含有相同的电子数 B.富勒烯(、等)互为同素异形体
C.和互为同位素 D.和是两种不同的核素
16.(Te)与氧元素同族,在元素周期表中与硒(Se)相邻,位于硒(Se)的下方。含元素碲(Te)的几种物质存在如图所示转化关系。下列说法错误的是
A.反应①利用了的还原性
B.碲(Te)位于元素周期表中第五周期第ⅥA族
C.反应③利用了的氧化性
D.H2Te2O5转化为H2Te4O9发生了氧化还原反应
17.是重要的核工业原料,在自然界的丰度很低。的浓缩一直为国际社会关注。下列有关说法正确的是
A.原子核中含有92个中子 B.原子核外有143个电子
C.与互为同位素 D.与互为同素异形体
18.下列表示物质结构的化学用语正确的是
A.的结构示意图: B.H、D、T表示同一种核素
C.8个中子的碳原子的核素符号: D.、具有不同的最外层电子数
19.下面是四位同学对原子结构的的认识,你认为不正确的是
A. B.
C. D.
20.将下列各种液体分别与溴水混合并振荡,静置后分层,且溴水层几乎呈无色的是
A.氯水 B.氢硫酸 C.苯 D.碘化钾溶液
21.为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.晶体中离子数为
B.104g中碳碳双键数为
C.和的混合气体含N原子数为
D.和的混合物中所含电子数为
22.下列说法不正确的是( )
A.12C和13C为不同核素
B.O2和O3是同素异形体
C.1H2和2H2互为同位素
D.氧原子(18O)的结构示意图为
23.下列关于各微粒之间的关系,描述正确的是
A.16O2和18O3互为同位素
B.H2和D2互为同素异形体
C.CH3COOH与HCOOCH3互为同分异构体
D.正丁烷与异丁烷互为同系物
24.下列各组离子能在溶液中,一定能大量共存的是
A.使变红的溶液中:、、、
B.使酚酞变红的溶液中:、、、
C.与Al反应放出的溶液中:、、、
D.澄清透明的溶液中:、、、
25.化合物X由三种元素组成,为探究其组成,设计实验流程及实验结果如下:
已知:气体1在标况下的密度为1.429 g/L。下列说法正确的是
A.X的组成元素均为短周期元素
B.固体1的成分为KClO3
C.流程中X转化为固体1的过程发生了氧化还原反应
D.固体3与稀盐酸在加热条件下可以制备氯气
二、填空题
26.溴和氯在元素周期表中均属于 族。
27.在C、N、O、Cl、U、U中:
(1) 和 的质量数相等,但不能互称为同位素。
(2) 和 的中子数相等,但质子数不相等,所以不是同一种元素。以上所列共有 种元素。
28.(1)原子序数大于4的主族元素A和B的离子Am+和Bn-,它们的核外电子排布相同,则:
①A和B的质子数之差为 (用m、n 表示)。
②B和A的族序数之差为 (用含m、n的代数式表示)。
(2)A、B两元素,A的原子序数为x,A和B所在周期包含元素种类数目分别为m和n。
①如果A和B同在ⅠA族,当B在A的上一周期时,B的原子序数为 ;
②如果A和B同在ⅦA族,当B在A的上一周期时,B的原子序数为 。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】A. ①CO2 是由C与O两种元素组成的化合物,A项正确;
B. ②中数字3表示一个铁离子带3个单位的正电荷,B项正确;
C. 依据化合物中各元素化合价代数和为0,H为+1价,O为-2价可知,③中锰元素的化合价为+7价,C项正确;
D. 元素是指质子数相同的一类原子的总称,④的质子数为12,⑤的质子数为10,两者表示的不是同一种元素,D项错误;
答案选D。
【点睛】本题考查化学用语的意义及书写,解题关键是分清化学用语所表达的对象是分子、原子、离子还是化合价,才能在化学符号前或其它位置加上适当的计量数来完整地表达其意义,并能根据物质化学式的书写规则正确书写物质的化学式,才能熟练准确的解答此类题目。
2.B
【详解】碘是人和动物体内合成甲状腺激素的原料,人体缺碘会引起甲状腺肿大,答案为B。
3.D
【分析】元素符号左上角数字表示质量数,左下角数字表示质子数,质量数-质子数=中子数,原子序数=质子数=核电荷数=原子核外电子数。
【详解】A.原子核中含有92个质子数,中子数=235-92=143,故A错误;
B.质子数=原子核外电子数,原子核外有92个电子,故B错误;
C.核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子,与是不同的原子,都是氢元素的核素,故C错误;
D.质子数相同而中子数不同的原子互称为同位素,与质子数相同,中子数不同,互为同位素,故D正确;
答案选D。
4.C
【详解】A. H2、D2 是由氢元素组成的氢气单质,故A错误;
B. 14N、14C不是同一种元素组成的核素,故B错误;
C. 16O、17O都是氧元素组成的不同核素,互为同位素,故C正确;
D. 金刚石、石墨是由碳元素组成的结构不同的单质,互为同素异形体,故D错误。
答案选C。
5.B
【详解】A. 由同样的单一化学元素组成,但性质却不相同的单质互为同素异形体,和是质子数相同的不同原子,不是单质,二者互为同位素,A项错误;
B. 两原子的质子数均为83,而中子数不同,二者互为同位素,B项正确;
C. 质子数=核外电子数,则两原子的核外电子数均为83,C项错误;
D. 两原子的质子数均为83,D项错误;
答案为B。
【点睛】本题易错点为A,同素异形体是单质,同位素为核素,相同元素的核素核外电子数相同。
6.A
【详解】A. 16O2相对分子质量是32,而18O2相对分子质量是36,根据m=n·M可知:等物质的量的16O2与18O2气体的质量不等,A符合题意;
B. 16O2与18O2气体的分子中都含有2个原子,所以等物质的量的16O2与18O2气体的原子数目相等,B不符合题意;
C. 16O2与18O2分子中含有16个电子,所以等物质的量的16O2与18O2气体中含有的电子数相等,C不符合题意;
D.根据V=n·Vm可知在相同外界条件下,等物质的量的16O2与18O2气体的体积相等,D不符合题意;
故合理选项是A。
7.D
【详解】A.质量数为20,质子数为10,故A错误;
B.月壤中的与地球上的是同种元素的不同核素,故B错误;
C.运载火箭使用的液燃料是还原性气体,故C错误;
D.铝锂合金是金属材料,故D正确。
综上所述,答案为D。
8.B
【分析】的质子数为22,质量数为48,故中子数=质量数-质子数=48-22=26。
【详解】A项、的质子数为22,故A正确;
B项、的质量数为48,故B错误;
C项、的中子数=质量数-质子数=48-22=26,故C正确;
D项、的电子数=质子数=22,故D正确;
故选B。
9.A
【分析】氖原子核外共有10个电子,A微粒失去两个电子后呈中性,说明A带负电,则A为氧元素,即A微粒为O2-,B微粒比A微粒的质子数多4,则B为镁元素,即B微粒为Mg2+,C、D微粒的质子数和所带的电荷数均相等,且C微粒中含有比A微粒少一个质子的原子,则C中含有氮原子,C微粒为NH4+,共有11个质子,则D为钠离子;
【详解】氖原子核外共有10个电子,A微粒失去两个电子后呈中性,说明A带负电,则A为氧元素,即A微粒为O2-,B微粒比A微粒的质子数多4,则B为镁元素,即B微粒为Mg2+,C、D微粒的质子数和所带的电荷数均相等,且C微粒中含有比A微粒少一个质子的原子,则C中含有氮原子,C微粒为NH4+,共有11个质子,则D为钠离子;综上所述,答案为A。
10.C
【详解】A. 铝原子的结构示意图: ,故A错误;
B. NH4Cl的电子式为: ,故B错误。
C. 氦的原子序数为2 氦原子的电子式为He:,故C正确;
D. 重氢原子符号:H ,故D错误;
答案为C。
11.C
【分析】同位素指具有相同质子数和不同质量数的核素之间的关系。
【详解】A.D2O和H2O是两种分子,不是核素,不属于同位素关系,A不符合题意;
B.X和X两种的质子数不相同,不属于同位素关系,B不符合题意;
C.Y和Y两者具有相同质子数和不同质量数,互为同位素,C符合题意;
D.O2和O3是两种分子,不是核素,不属于同位素关系,D不符合题意;
故选C。
12.D
【详解】A.原子核内有10个中子的氧原子,质量数为18,则该原子符号为:,A错误;
B.氯离子核电荷数为17,其离子结构示意图: ,B错误;
C.有6个核外电子而有7个核外电子,则二者原子的核外电子排布不相同,C错误;
D.在熔融状态时电离为钠离子和硫酸氢根离子,电离方程式:,D正确;
故选D。
13.C
【详解】A. 第六周期最后一个元素氡的原子序数为86,则Pu是元素周期表中第七周期的元素,A正确;
B. Pu与Pu质子数相同而中子数不同,则它们互为同位素,且为两种不同的核素,B正确;
C. Pu与U质量数相同,但质子数不同、核外电子数不同、电子排布不同,则化学性质不同,C不正确;
D. Pu原子核中有239-94=145个中子,D正确;
答案选C。
14.D
【详解】A.根据铁元素周期表中的一格内容及其含义可知,汉字下面的数字表示该元素的相对原子质量,该元素的相对原子质量为55.85,相对原子质量单位是“1”,不是“克”,A错误;
B.锰带“钅”字旁,位于元素周期表的过渡金属区,属于金属元素,B错误;
C.根据铬元素在周期表中的一格信息可知,左上角的数字为24,表示其原子序数为24;根据原子中原子序数=核电荷数=质子数,则铬原子的原子核内有24个质子,C错误;
D.原子的相对原子质量与其实际质量是成正比,由于相对原子质量的大小关系是:铁>锰>铬,所以原子质量关系铁>锰>铬,故等质量的三种原子中,所含原子个数由多到少的顺序是:铬>锰>铁,因此所含原子个数最多的是铬原子,D正确;
故合理选项是D。
15.C
【详解】A.原子中电子数等于质子数,和质子数都为8,含有相同的电子数即都是8,故A正确;
B.富勒烯C60、C84碳单质,它们是同种C元素形成的不同种单质,互为同素异形体,故B正确;
C.和都属于氢分子,不是单质,不属于同位素,故C错误;
D.一定数目质子数和中子数的原子为一种核素,和是两种不同的核素,故D正确;
故选:C。
16.D
【详解】A.由题干转化关系图可知,反应①的方程式为:2H2Te+O2=2H2O+2Te,反应中H2Te为还原剂,故利用了的还原性,A正确;
B.由题干信息可知,(Te)与氧元素同族,在元素周期表中与硒(Se)相邻,位于硒(Se)的下方,则碲(Te)位于元素周期表中第五周期第ⅥA族,B正确;
C.由题干转化关系图可知,反应③的方程式为:H2TeO3+H2O+H2O2=H6TeO6,反应中H2O2做氧化剂,即利用了的氧化性,C正确;
D.已知H2Te2O5 和H2Te4O9中Te的化合价均为:+4价, 故H2Te2O5转化为H2Te4O9未有元素化合价发生改变,故没有发生了氧化还原反应,D错误;
故答案为:D。
17.C
【详解】A.92235U的中子数为235-92=143,故A错误;
B.92235U中质子数为92,质子数等于核外电子数,其核外电子数为92,故B错误;
C.92235U和92238U的质子数相同,但中子数不同,则应互为同位素,故C正确;
D.同素异形体是指同一元素形成的不同单质,92235U与92238U互为同位素,故D错误;
故答案为C。
18.C
【详解】A.氯离子的核电荷数为17,核外有3个电子层,最外层电子数为8,离子的结构示意图为,故A错误;
B.H、D、T的质子数相同、中子数不同,表示不同种核素,故B 错误;
C.8个中子的碳原子的质子数为6、质量数为14,核素符号为,故C正确;
D.、的最外层电子数都为7,故D错误;
故选C。
19.C
【详解】A.元素是一类原子,核素是一种原子,有些元素含有多种核素,所以原子的种类大于元素的种类,故A正确;
B.原子是由原子核和电子构成,原子核的质量比电子大很多倍,所以原子的质量主要集中在原子核上,故B正确;
C.不是所以的原子都含有质子和中子,如H,只有质子没有中子,故C错误;
D.质子数相同而中子数不同的原子互称同位素,12C、13C质子数相同中子数不同,所以是同位素,故D正确;
故选C。
20.C
【详解】A.氯水和溴水互溶,混合液不分层,故A不符合题意;
B.氢硫酸和溴水混合发生反应,有单质硫生成,溶液变浑浊,且不分层,故B不符合题意;
C.苯和水不互溶且溴在苯中的溶解度大于水中的溶解度,苯能萃取溴,使溴水层几乎呈无色,故C符合题意;
D.碘化钾溶液与溴水混合发生反应,溶液颜色加深,且不分层,故D不符合题意;
答案选C。
21.D
【详解】A.晶体的物质的量为,含和,离子数为,A项错误;
B.104g物质的量为,碳碳双键数为,B项错误;
C.未指明是标准状况下,不能通过体积计算物质的量,C项错误;
D.和的摩尔质量都是,l个和1个所含电子数都是14,D项正确;
故选:D。
22.C
【详解】A.具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素,12C和13C质子数相同,中子数不同,是碳元素的不同的核素,故A正确;
B.O2和O3是由氧元素组成的不同的单质,是同素异形体,故B正确;
C.具有相同质子数,不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素,1H2和2H2为同种物质,不能称之为同位素,故C错误;
D.氧原子(18O)质子数和核外电子数都等于8,其结构示意图为,故D正确;
答案选C。
23.C
【详解】A.16O2与18O3是氧元素形成的不同单质,互为同素异形体,故A错误;
B.H2和D2是由同位素构成的同种单质,不是同素异形体,故B错误;
C.两者的分子式都是C2H4O2,但结构不同,属于同分异构体,故C正确;
D.正丁烷和异丁烷分子式相同、结构不同,互为同分异构体,故D错误;
所以C选项是正确的。
24.D
【详解】A.使变红的溶液中存在铁离子,铁离子与氢氧根子结合生成氢氧化铁沉淀,铁离子会氧化碘离子,所以不能大量共存,A错误;
B.使酚酞变红的溶液中显碱性,镁离子不能大量存在,B错误;
C.与Al反应放出的溶液可能显酸性也可能显碱性,碳酸氢根离子与氢离子和氢氧根离子都会反应,所以不能大量共存,C错误;
D.澄清透明的溶液中:、、、四种离子不反应可以大量共存,D正确;
故选D。
25.C
【分析】已知气体1在标况下的密度为1.429g/L,气体1的摩尔质量为:1.429 g/L22.4 L/mol≈32 g/mol,则气体1为O2,结合固体1与二氧化锰加热生成气体1,可推出固体1为KClO3,且氧气的物质的量为0.3mol。固体2 中含有MnO2和KCl,白色沉淀4 为 AgCl,,根据 Cl原子守恒可知固体2中含有KCl :0.3mol,根据,氧气0.3mol,可知n(KCl)=0.2 mol,0.2 mol KClO3分解生成0.2molKCl,固体1中含有KCl的物质的量为:0.3mol-0.2mol=0.1mol,固体1中KClO3 和KCl的总质量为:122.5g/mol0.2 mol+74.5g/mol0.1 mol=31.95g=m(固体1)=m(X),说明 X为KClO3和KCl,且二者物质的量之比为0.2mol:0.1mol=2:1,结合原子守恒可知X的化学式为 KClO2,据此分析。
【详解】A.据分析可知X的组成元素中有K元素,不是短周期元素,故A错误;
B.据分析固体1的成分为KClO2,故B错误;
C.据分析可知流程中X转化为固体1的过程发生了氧化还原反应,故C正确;
D.据分析可知固体3是 MnO2与浓盐酸在加热条件下才可以制备氯气,故D错误;
故选C。
26.VIIA
【详解】溴和氯元素的原子最外层电子数为7,属于第VⅡA族;
故答案为VIIA。
27. C N C O 5
【详解】(1)同位素中核素对应的质子数需相同,因此质量数相等,但不能互称为同位素的核素为和;
(2)中子数=质量数-质子数,上述核素的中子数分别为8、7、8、18、143、146,因此和的中子数相等,但质子数不相等,二者不是同一种元素;一种元素符号对应一种元素,因此上述一共有5种元素。
【点睛】①不同核素可能具有相同的质子数,如、;也可能具有相同的中子数,如、;也可能具有相同的质量数,如、;
②同位素之间的转化,既不是物理变化也不是化学变化,是核反应;
③同位素之间可形成不同的同位素单质,如氢的三种同位素形成的单质有六种:H2、D2、T2、HD、HT、DT,他们的物理性质(如密度)有所不同,但化学性质几乎完全相同;
④同位素之间可形成不同的同位素化合物,如水分子有H2O(普通水)、D2O(重水)、T2O(超重水)等,他们的相对分子质量不同,物理性质(如密度)有所不同,但化学性质几乎完全相同。
28. m+n 8-n-m x-n x-m
【详解】(1)①因Am+和Bn-核外电子排布相同,则电子数相同,即ZA-m=ZB+n,则A和B的质子数之差为:ZA-ZB=m+n,故答案为m+n;
②B的负价为-n,则最高正价为8-n,即B的族序数为8-n,而A的族序数为m,B和A的族序数之差为8-n-m,故答案为8-n-m;
(2)①如果A、B同在ⅠA族,当B在A的上一周期时,B和A的原子序数之差恰好为B所在周期的元素种类数,则B的原子序数为x-n;故答案为x-n;
②如果A、B同在ⅦA族时,A、B原子序数之差恰好为相邻两周期下一周期的元素种类数,与A、B同在ⅠA族相反,如果A和B同在ⅦA族,当B在A的上一周期时,B的原子序数为x-m,故答案为x-m