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2024年高中化学第4单元课题1原子结构与元素周期表课时练习
1．（2023上·上海黄浦·高一格致中学校考阶段练习）X元素的三种气态单质都是双原子分子，其相对分子质量分别是32、34、36.现有这三种单质的混合气体分子数之比为15∶4∶1，下列说法正确的是（ ）
A．若该容器中的全部转化成同素异形体，则的分子有12种
B．质量数为16的核素的丰度为85%
C．该元素的近似相对原子质量为17
D．该元素所含两种同位素的原子数之比为15∶4
【答案】B
【分析】X元素组成单质中有三种不同的双原子分子，它们的相对分子质量分别是32、34、36，该元素有16X、18X两种核素，这三种分子分别表示为16X2、16X18X、18X2，分子数之比为15∶4∶1，则16X、18X原子数目之比为(15×2+4)∶(2×1+4)=34∶6=17∶3。
【详解】A．若容器中X2全部转化为它的同素异形体X3，该元素有16X、18X两种核素，若用A、B表示两种核素，形成单质可能为A3、A2B、AB2、B3，共4种，故A错误；
B．质量数为16的一种核素在此容器中的原子百分数为=85%，故B正确；
C．结合相对分子质量分别为32、34、36，则同位素的相对分子质量分别为16、18．X2的平均相对分子质量为：=32.6，故C错误；
D．X元素有16X、18X两种核素，16X、18X原子数目之比为(15×2+4)∶(2×1+4)=34∶6=17∶3，故D错误；
故选：B。
2．（2023上·福建·高一校联考期中）下列化学用语表示正确的是（ ）
A．硫酸铁的化学式：FeSO4
B．硫原子的结构示意图：
C．质量数为37的氯原子：Cl
D．Cu(NO3)2的电离方程式：Cu(NO3)2=Cu2++(NO3)
【答案】C
【详解】A. 硫酸铁的化学式为Fe2(SO4)3，A错误；
B. 硫原子的结构示意图为，B错误；
C. 质量数为37的氯原子可表示为Cl，C正确；
D. Cu(NO3)2的电离方程式为Cu(NO3)2＝Cu2++2NO，D错误；
答案选C。
3．（2023上·福建福州·高一福建师大附中校考期中）在离子中，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为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】设R原子的质子数为a，则该复杂阴离子的电子数x=a+4×8+n，则R原子的电子数也即质子数为a=x-32-n，又因为R原子质量数为A，故其中子数为A-a=A-x+32+n，正确选项为C。
4．（2023下·山东济宁·高一统考期末）核废水入海会直接对海洋环境和生物造成无法预估的后果。研究表明核废水中含有、、和放射性等物质，下列说法错误的是（ ）
A．和互为同位素
B．和都位于周期表的第六周期
C．原子中含有的中子数与质子数之差为27
D．和用来制造氢弹
【答案】B
【详解】A．两个核素质子数均为6，中子数分别为8、6，因此两者互为同位素，A项正确；
B．Cs位于第六周期，I位于第五周期，B项错误；
C．的质子数为55，中子数为137-55=82，因此中子数与质子数的差值82-55=27，C项正确；
D．、核聚变放出大量能量，可用于制造氢弹，D项正确；
故选B。
5．（2023上·浙江湖州·高一吴兴高级中学校考阶段练习）下列说法正确的是（ ）
A．18O2和16O3互为同位素 B．H与Na在元素周期表中处于同一主族
C．35Cl和37Cl是两种不同的元素 D．C60和C70是具有相同质子数的不同核素
【答案】B
【详解】A．18O2和16O3都是O元素形成的单质，二者互为同素异形体，A错误；
B．H与Na在元素周期表中位于ⅠA族，B正确；
C．35Cl和37Cl都是Cl元素，C错误；
D．C60和C70都是C元素形成的单质，二者互为同素异形体，D错误；
故选B。
6．（2023上·江苏·高一校联考阶段练习）氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。、、是氢元素的3种核素，H既可以形成又可以形成，还能形成、、、、等重要化合物。是有机合成中一种重要的还原剂，能与等强氧化剂剧烈反应。是一种储氢材料，与水反应释放氢气，设表示阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是（ ）
A．、、都属于氢元素
B．标准状况下，体积均为的和含有的电子数目都为
C．，该反应中生成氢气转移的电子数目为
D．的结构示意图为
【答案】B
【详解】A．、、质子数都是1，都属于氢元素，故A正确；
B．标准状况下水是液体， 的物质的量不是0.1mol，故B错误；
C．，CaH2中H元素化合价由-1升高为0，H2O中H元素化合价由+1降低为0，H2既是氧化产物又是还原产物，生成氢气转移1mol电子，故C正确；
D．核外有2个电子，的结构示意图为，故D正确；
选B。
7．（2023上·福建福州·高一校考阶段练习）设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．标准状况下，22.4L所含的氢原子数为
B．与D互为同位素
C．中所含的质子数为
D．氘(D)原子核外有2个电子
【答案】B
【详解】A．H2O在标准状况下不呈气态，不能用22.4L/mol计算22.4LH2O的物质的量，不能计算氢原子数，A项错误；
B．1H、D是质子数相同（都为1），中子数不同（中子数依次为0、1）的氢元素的不同核素，两者互为同位素，B项正确；
C．1个D218O中含10个质子，1molD218O中所含的质子数为10NA，C项错误；
D．D原子核外有1个电子，D项错误；
答案选B。
8．（2023上·上海普陀·高一上海市晋元高级中学校考期中）科学家们通过实验事实不断地丰富、完善原子结构理论。下列相关说法中正确的是（ ）
A．所有的原子都含有质子、中子和电子
B．质子数决定元素的种类，中子数决定核素的种类
C．原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引
D．原子中的质子、中子和电子3种基本微粒不可能进一步分成更小的微粒
【答案】C
【详解】A．有的原子不含中子，如，A错误；
B．质子数决定元素的种类，质子数与中子数决定核素的种类，B错误；
C．质子带正电，电子带负电，则原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引，C正确；
D．随科学的发展，认识到质子和中子还可以再分，质子和中子里面还有更小的微粒——夸克，D错误；
故选C。
9．（2023上·陕西汉中·高一西乡县第一中学校考期中）中科大的钱逸泰教授等以四氯化碳和金属钠为原料，在700℃时制造出纳米级金刚石粉末，被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。对此，下列说法不正确的是（ ）
A．这个反应是置换反应
B．四氯化碳和金属钠发生氧化还原反应
C．纳米级金刚石是金属单质
D．纳米级金刚石与石墨互为同素异形体
【答案】C
【分析】以四氯化碳和金属钠为原料，在700℃时制造出纳米级金刚石粉末，则发生的反应为CCl4+4NaC(金刚石)+4NaCl。
【详解】A．这个反应为金属单质与化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物，反应类型是置换反应，A正确；
B．四氯化碳和金属钠发生置换反应，一定是氧化还原反应，B正确；
C．纳米级金刚石是碳的单质，属于非金属单质，C不正确；
D．纳米级金刚石与石墨都是碳元素的单质，二者的物理性质不同，互为同素异形体，D正确；
故选C。
10．（2023上·北京海淀·高一首都师范大学附属中学校考阶段练习）氮化镓是新一代半导体材料，氮、镓的原子结构示意图和它们在元素周期表中的信息如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．氮离子具有与Ne相同核外电子排布
B．镓元素的相对原子质量是31
C．氮元素和镓元素位于周期表中同一横行
D．1个分子中含有7个电子
【答案】A
【详解】A．氮离子和Ne原子核外都有10个电子，故A正确；
B．镓元素的相对原子质量是69.72，故B错误；
C．氮元素和镓元素核外电子层数不同，不在周期表中同一横行，故C错误；
D．1个分子中含有14个电子，故D错误；
选A。
11．（2023上·新疆乌鲁木齐·高一乌市一中校考开学考试）元素周期表是学习和研究化学的重要工具，下面是元素周期表的部分内容，请根据下表回答问题：
(1)发现了元素周期律并编制出元素周期表的化学家是___________(填字母)。
A．门捷列夫 B．拉瓦锡 C．道尔顿 D．阿伏加德罗
(2)氟元素是人体必需微量元素之一，能防治龋齿。氟元素的相对原子质量为 。
(3)已知某微粒的结构示意图为 ，请写出该微粒的符号 。
(4)地壳中含量最多的金属元素和最多的非金属元素组成的化合物的化学式为 。
(5)表中Ne和Ar的化学性质相似的原因是 。
【答案】(1)A
(2)19.00
(3)
(4)Al2O3
(5)它们原子的最外层都达到了稳定结构
【详解】（1）A． 门捷列夫发现了元素周期律并编制出元素周期表，Ａ符合题意；
B． 拉瓦锡测定出了空气中氧气的体积含量，Ｂ不符合题意；
C． 道尔顿等科学家提出物质是由原子和分子构成的，Ｃ不符合题意；
D． 阿伏加德罗指出，在相同条件下，相同的体积中含有相同数目的分子，Ｄ不符合题意；
故选A；
（2）元素周期表一格中最下方数字是相对原子质量，氟元素的相对原子质量为19.00；
（3）该微粒中质子数≠核外电子数，则该微粒是离子，由于质子数为8，所以该微粒是氧离子，其符号为；
（4）地壳中含量最多的金属元素是铝，地壳中含量最多的最多的非金属元素是氧，它们组成的化合物的化学式为Al2O3；
（5）Ne和Ar的化学性质相似的原因是：它们原子的最外层都排满了，都达到了稳定结构。
12．（2023上·黑龙江哈尔滨·高三哈尔滨市第三十二中学校校考期中）金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题：
(1)基态Na原子的原子结构示意图表示式为 ，在周期表中的位置是 。
(2)Na2O2的电子式为 。Na2O2可作供氧剂，写出Na2O2与CO2反应的化学方程式 。若有1molNa2O2参加反应则转移电子的物质的量为 mol。
(3)采用空气和Na为原料可直接制备Na2O2。空气与熔融金属Na反应前需依次通过 、 (填序号)。
a．浓硫酸 b．饱和食盐水 c．NaOH溶液 d．KMnO4溶液
(4)向酸性KMnO4溶液中加入Na2O2粉末，观察到溶液褪色，发生如下反应： ___________MnO+___________H＋+___________Na2O2=___________Mn2++___________O2↑+___________H2O+___________Na＋，配平该离子方程式 ；该反应说明Na2O2具有 性(选填“氧化”，“还原”或“漂白”)。
(5)天然碱的主要成分为Na2CO3·NaHCO3·2H2O，1molNa2CO3·NaHCO3·2H2O经充分加热得到Na2CO3的质量为 g。
【答案】(1) 第三周期第ⅠA族
(2) 1
(3) c a
(4) 还原性
(5)159
【详解】（1）钠原子原子序数为11，其原子结构示意图为，在周期表中的位置是第三周期第ⅠA族；
（2）Na2O2的电子式为，Na2O2与CO2反应的化学方程式，有方程式可知关系式，所以有1molNa2O2参加反应则转移电子的物质的量为1mol；
（3）Na与反应生成Na2O2，空气中的水和二氧化碳也能与Na反应，所以要除掉二氧化碳和水，所以应先除二氧化碳再干燥，故需依次通过NaOH溶液、浓硫酸；
（4）根据化合价升降守恒配平化学方程式为，该反应中Na2O2中O元素化合价升高，所以Na2O2表现出还原性；
（5）根据Na元素守恒可得Na2CO3的质量为。
13．（2023上·上海徐汇·高一位育中学校考期中）回答下列问题。
(1)仔细观察下图的微观反应过程，写出该化学反应方程式 。
(2)画出氧原子的结构示意图 。
(3)电解水时，为增强水的导电性，通常向纯水中加入适量的NaOH(NaOH不参加反应)。
①某电解水实验开始时，向180g纯水中溶解了4g NaOH．此时溶液中和水分子的个数比是 。
②当实验进行到一段时间，两个电极共收集到的气体折合成标准状况约是6.72L(不考虑气体溶解)。计算此时被电解的水的物质的量是 。
③实际收集气体的外界条件并非标况。假如该条件下气体摩尔体积是C L/mol，阿伏伽德罗常数的值是，当收集到氢气的体积是V L时，则同时收集到的氧气分子的个数是 。
【答案】(1)
(2)
(3) 1:100 0.2mol
【详解】（1）由图可知，反应为氯气和水生成盐酸和次氯酸，；
（2）氧为8号元素，氧原子结构示意图为；
（3）①某电解水实验开始时，向180g纯水（为10mol）中溶解了4g NaOH（为0.1mol），则此时溶液中和水分子的个数比是0.1:10=1:100。
②水电极生成氢气和氧气，当实验进行到一段时间，两个电极共收集到的气体折合成标准状况约是6.72L(不考虑气体溶解，为0.3mol)，结合化学方程式可知，此时被电解的水为=0.2mol。
③实际收集气体的外界条件并非标况。假如该条件下气体摩尔体积是C L/mol，阿伏伽德罗常数的值是，当收集到氢气的体积是V L时，氢气为，则同时收集到的氧气，氧分子的个数是。
14．（2023上·贵州贵阳·高一校考阶段练习）根据以下四个情境，完成填空。
(1)在含有Fe3+、Cu2+、Cl-、H+的混合溶液中加入铁粉，充分反应后，溶液中所剩余的固体可被磁铁吸引。此时溶液中存在较多的阳离子是 (填离子符号)。
(2)人体血液中如果缺乏亚铁离子，就会造成缺铁性贫血。市场出售的某种麦片中含有微量、颗粒细小的还原铁粉，这些铁粉在人体胃酸(胃酸的主要成分是HCl)作用下转化成亚铁盐。写出该反应的离子方程式： 。
(3)Li、Li、Na、Mg、C、N中，
① 和 互为同位素；
② 和 的质量数相等，但不能互称同位素；
③ 和 的中子数相等，但质子数不等，所以不是同一种元素。
④把少量废铁屑溶于过量稀硫酸中，过滤，除去杂质。向滤液中加入适量氯水，再加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为 和 (填化学式)。
【答案】(1)Fe2+
(2)Fe+2H+=Fe2++H2↑
(3) Li Li C N Na Mg Fe(OH)3 Fe2O3
【详解】（1）充分反应后，所剩固体滤出后能被磁铁吸引，则固体中含有Fe,因为Fe3+、Cu2+和H+能与Fe反应生成二价铁，所以反应后溶液中一定没有Fe3+、Cu2+和H+，因此一定有Fe2+，故反应后溶液中大量存在的阳离子是Fe2+；
（2）Fe与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，离子反应方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑；
（3）①Li和Li质子数相同中子数不同为锂元素的同位素；
②C和N质量数都为14，但不是同种元素，不能互称同位素；
③Na和Mg中子数都为12，但质子数不等，所以不是同一种元素；
④铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液，氯水中含有氯气能够将二价铁离子氧化成三价铁离子，三价铁离子能够与过量氨水反应生成氢氧化铁沉淀，氢氧化铁沉淀灼烧生成氧化铁，所以沉淀成分为氢氧化铁，化学式：Fe(OH)3；残渣成分为氧化铁，化学式：Fe2O3。
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2024年高中化学第4单元课题1原子结构与元素周期表课时练习
1．（2023上·上海黄浦·高一格致中学校考阶段练习）X元素的三种气态单质都是双原子分子，其相对分子质量分别是32、34、36.现有这三种单质的混合气体分子数之比为15∶4∶1，下列说法正确的是（ ）
A．若该容器中的全部转化成同素异形体，则的分子有12种
B．质量数为16的核素的丰度为85%
C．该元素的近似相对原子质量为17
D．该元素所含两种同位素的原子数之比为15∶4
2．（2023上·福建·高一校联考期中）下列化学用语表示正确的是（ ）
A．硫酸铁的化学式：FeSO4
B．硫原子的结构示意图：
C．质量数为37的氯原子：Cl
D．Cu(NO3)2的电离方程式：Cu(NO3)2=Cu2++(NO3)
3．（2023上·福建福州·高一福建师大附中校考期中）在离子中，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为（ ）
A． B．
C． D．
4．（2023下·山东济宁·高一统考期末）核废水入海会直接对海洋环境和生物造成无法预估的后果。研究表明核废水中含有、、和放射性等物质，下列说法错误的是（ ）
A．和互为同位素
B．和都位于周期表的第六周期
C．原子中含有的中子数与质子数之差为27
D．和用来制造氢弹
5．（2023上·浙江湖州·高一吴兴高级中学校考阶段练习）下列说法正确的是（ ）
A．18O2和16O3互为同位素 B．H与Na在元素周期表中处于同一主族
C．35Cl和37Cl是两种不同的元素 D．C60和C70是具有相同质子数的不同核素
6．（2023上·江苏·高一校联考阶段练习）氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。、、是氢元素的3种核素，H既可以形成又可以形成，还能形成、、、、等重要化合物。是有机合成中一种重要的还原剂，能与等强氧化剂剧烈反应。是一种储氢材料，与水反应释放氢气，设表示阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是（ ）
A．、、都属于氢元素
B．标准状况下，体积均为的和含有的电子数目都为
C．，该反应中生成氢气转移的电子数目为
D．的结构示意图为
7．（2023上·福建福州·高一校考阶段练习）设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．标准状况下，22.4L所含的氢原子数为
B．与D互为同位素
C．中所含的质子数为
D．氘(D)原子核外有2个电子
8．（2023上·上海普陀·高一上海市晋元高级中学校考期中）科学家们通过实验事实不断地丰富、完善原子结构理论。下列相关说法中正确的是（ ）
A．所有的原子都含有质子、中子和电子
B．质子数决定元素的种类，中子数决定核素的种类
C．原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引
D．原子中的质子、中子和电子3种基本微粒不可能进一步分成更小的微粒
9．（2023上·陕西汉中·高一西乡县第一中学校考期中）中科大的钱逸泰教授等以四氯化碳和金属钠为原料，在700℃时制造出纳米级金刚石粉末，被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。对此，下列说法不正确的是（ ）
A．这个反应是置换反应
B．四氯化碳和金属钠发生氧化还原反应
C．纳米级金刚石是金属单质
D．纳米级金刚石与石墨互为同素异形体
10．（2023上·北京海淀·高一首都师范大学附属中学校考阶段练习）氮化镓是新一代半导体材料，氮、镓的原子结构示意图和它们在元素周期表中的信息如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．氮离子具有与Ne相同核外电子排布
B．镓元素的相对原子质量是31
C．氮元素和镓元素位于周期表中同一横行
D．1个分子中含有7个电子
11．（2023上·新疆乌鲁木齐·高一乌市一中校考开学考试）元素周期表是学习和研究化学的重要工具，下面是元素周期表的部分内容，请根据下表回答问题：
(1)发现了元素周期律并编制出元素周期表的化学家是___________(填字母)。
A．门捷列夫 B．拉瓦锡 C．道尔顿 D．阿伏加德罗
(2)氟元素是人体必需微量元素之一，能防治龋齿。氟元素的相对原子质量为 。
(3)已知某微粒的结构示意图为 ，请写出该微粒的符号 。
(4)地壳中含量最多的金属元素和最多的非金属元素组成的化合物的化学式为 。
(5)表中Ne和Ar的化学性质相似的原因是 。
12．（2023上·黑龙江哈尔滨·高三哈尔滨市第三十二中学校校考期中）金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题：
(1)基态Na原子的原子结构示意图表示式为 ，在周期表中的位置是 。
(2)Na2O2的电子式为 。Na2O2可作供氧剂，写出Na2O2与CO2反应的化学方程式 。若有1molNa2O2参加反应则转移电子的物质的量为 mol。
(3)采用空气和Na为原料可直接制备Na2O2。空气与熔融金属Na反应前需依次通过 、 (填序号)。
a．浓硫酸 b．饱和食盐水 c．NaOH溶液 d．KMnO4溶液
(4)向酸性KMnO4溶液中加入Na2O2粉末，观察到溶液褪色，发生如下反应： ___________MnO+___________H＋+___________Na2O2=___________Mn2++___________O2↑+___________H2O+___________Na＋，配平该离子方程式 ；该反应说明Na2O2具有 性(选填“氧化”，“还原”或“漂白”)。
(5)天然碱的主要成分为Na2CO3·NaHCO3·2H2O，1molNa2CO3·NaHCO3·2H2O经充分加热得到Na2CO3的质量为 g。
13．（2023上·上海徐汇·高一位育中学校考期中）回答下列问题。
(1)仔细观察下图的微观反应过程，写出该化学反应方程式 。
(2)画出氧原子的结构示意图 。
(3)电解水时，为增强水的导电性，通常向纯水中加入适量的NaOH(NaOH不参加反应)。
①某电解水实验开始时，向180g纯水中溶解了4g NaOH．此时溶液中和水分子的个数比是 。
②当实验进行到一段时间，两个电极共收集到的气体折合成标准状况约是6.72L(不考虑气体溶解)。计算此时被电解的水的物质的量是 。
③实际收集气体的外界条件并非标况。假如该条件下气体摩尔体积是C L/mol，阿伏伽德罗常数的值是，当收集到氢气的体积是V L时，则同时收集到的氧气分子的个数是 。
14．（2023上·贵州贵阳·高一校考阶段练习）根据以下四个情境，完成填空。
(1)在含有Fe3+、Cu2+、Cl-、H+的混合溶液中加入铁粉，充分反应后，溶液中所剩余的固体可被磁铁吸引。此时溶液中存在较多的阳离子是 (填离子符号)。
(2)人体血液中如果缺乏亚铁离子，就会造成缺铁性贫血。市场出售的某种麦片中含有微量、颗粒细小的还原铁粉，这些铁粉在人体胃酸(胃酸的主要成分是HCl)作用下转化成亚铁盐。写出该反应的离子方程式： 。
(3)Li、Li、Na、Mg、C、N中，
① 和 互为同位素；
② 和 的质量数相等，但不能互称同位素；
③ 和 的中子数相等，但质子数不等，所以不是同一种元素。
④把少量废铁屑溶于过量稀硫酸中，过滤，除去杂质。向滤液中加入适量氯水，再加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为 和 (填化学式)。
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