第一节 原子结构与元素周期表
第 2 课时 元素周期表与核素
（分层练习）
1．下列化合物中，由主族序数等于周期数两倍的两种元素形成的是
A．CS2 B．CO2 C．SO2 D．SiO2
2．下列元素中，其中一种与其他三种不属于同一周期的是
A．Be B．Ar C．O D．Li
3．下列微粒的结构示意图中，正确的是
A．Mg2+ B．Cl
C．Ar D．K
4．在元素周期表中横行的编排依据是
A．按元素的相对原子质量递增顺序从左到右排列
B．按元素的原子核外电子层数依次递增顺序从左到右排列
C．电子层相同的元素，按原子序数依次递增顺序从左到右排列
D．按元素的原子最外层电子数依次递增顺序从左到右排列
5．甲、乙是元素周期表中同一主族的两种元素，若甲的原子序数为 x，则乙的原子序数不可能是
A．x＋2 B．x＋4 C．x＋8 D．x＋18
6．北京成为世界上首座“双奥之城”。北京冬奥会也是历史上首个全部使用绿色清洁能源供电的奥运会，场
馆中大量使用了绿色环保的化镉( CdTe )发电玻璃。下列说法正确的是
A． 114Cd比 112Cd B 128多两个质子 ． 52Te的中子数为 128
C 128． 52Te的核电荷数为 76 D． 112Cd与 114Cd互为同位素
7．原子序数为 35 的元素 R，在周期表中的位置为
A．第三周期第 VA 族 B．第四周期第 VIIA 族
C．第五周期第 IIIA 族 D．第四周期第 VA 族
8．下列事实一定能说明 X、Y 两种元素属于同一主族的是
A．电子层数：X＜Y B．均有＋3 价
C．最外层电子数均为 5 D．最外层均有 2 个电子
9．化学与科技、社会、生产、生活密切相关，下列有关说法不正确的是
A．蛟龙号潜水器用到钛合金，22 号钛元素属于过渡元素
B．第五形态的碳单质——“碳纳米泡沫”， 与石墨烯互为同分异构体
C．维生素 C 又称“抗坏血酸”，能帮助人体将食物中摄取的、不易吸收的 Fe3+转变为易吸收的 Fe2+，这说明
维生素 C 具有还原性
D．钢铁属于合金，水泥属于传统无机非金属材料，钢筋混凝土则属于复合材料
10．下列对于元素周期表结构的叙述中，正确的是
A．7 个横行代表 7 个周期，18 个纵行代表 18 个族
B．副族元素中没有非金属元素
C．除第一周期外，其他周期均有 18 种元素
D．碱金属元素是指ⅠA 族的所有元素
11．下列有关元素周期表的叙述错误的是
①元素周期表有 18 列，所以有 18 个族
②最外层电子数为 2 的元素都位于 IIA 族
③除 0 族外，短周期元素的最高正化合价的数值等于该元素的主族序数
④除短周期外，其他周期均有 18 种元素
⑤碱金属元素是指 IA 族的所有元素
⑥过渡元素没有非金属元素
A．①②③④⑤ B．②③④⑤⑥ C．①③④⑤ D．①②③⑥
12 +．随着科学技术的不断进步，研究物质的手段和途径越来越多，N 5 、H3、O4、12C60等已被发现。下列有
关说法正确的是
A．N +5 中含有 36 个电子 B．O2和 O4互为同位素
C．12C60中含 720 个中子 D．H2和 H3互为同素异形体
13．某位同学为 1～18 号元素设计了一种扇形图(如下图)，其实就是目前仍在使用的扇形周期表的一部分，
下列有关说法不正确的是
A．每个小扇区就是长式周期表的一个族
B．此扇形周期表中只显示了三个周期
C．扇形周期表拆下扇子顶螺丝可以转换为现行的长式周期表
D．扇形周期表考虑镧系和锕系应有九个周期
14．我国拥有自主知识产权的硅衬底高光效氮化镓发光二极管(简称 LED)技术，已广泛用于照明、显像等多
个领域。氮和镓的原子结构示意图及镓在元素周期表中的信息如图所示，下列说法正确的是
A．镓的相对原子质量是 69.72 g
B．镓原子核内有 31 个中子
C．镓元素位于第三周期、IIIA 族
D．氮化镓的化学式为 GaN
15 48．金属钛对体液无毒且有惰性，能与肌肉和骨骼生长在一起，因而有“生物金属”之称。下列有关 22 Ti 和
50
22 Ti 的说法中正确的是
A 48 50． 22 Ti 和 22 Ti 中均含有 22 个中子
B 48 Ti 50． 22 和 22 Ti 的化学性质不同
C 48． 22 Ti
50
和 22 Ti 互称为同位素
D 48． 22 Ti
50
和 22 Ti 为同一核素
16．无机化学命名委员会（国际组织）在 1989 年作出决定：把周期表原先的主、副族取消，从左向右按原
顺序编为 18 列，如第ⅠA 族为第 1 列，稀有气体为第 18 列。按这个规定，下列说法正确的是
A．每一列都有非金属元素
B．第 18 列元素的原子最外层均有 8 个电子
C．在 18 列元素中，第 3 列所含元素种类最多
D．只有第 2 列元素的原子最外层有 2 个电子
17．2021 年 12 月科学家创造出目前最轻的镁同位素 18Mg，该同位素衰变过程放射出 4 个质子。下列关于
18Mg 的说法正确的是
A．中子数为 6 B．核外电子数为 2
C．衰变后得到 16O D．1mol18Mg 的质量为 12g
18．下列各图若为元素周期表的一部分(表中数字代表原子序数)，其中合理的是
A． B．
C． D．
19．联合国大会将 2019 年定为“化学元素周期表国际年”，表明了元素周期律的重要性。以下短周期主族元
素中，含元素 a 的化合物被广泛用于制作手机电池，古迪纳夫因在该领域做出了杰出贡献荣获 2019 年诺贝
尔化学奖。
a … b c d
e … g h j
（1）a 原子结构示意图为___________。
（2）d 在周期表中的位置是___________________。
（3）元素 g 的单质与 NaOH 溶液反应的离子方程式为_______________________________。
（4）由单质 a 制成的电池需要注意防水，其原因用化学反应方程式表示为
_____________________________。
（5）科学家在研究元素周期表时，预言了在元素 h 的下一周期存在一种“类 h”元素，该元素多年后被德国
化学家文克勒发现，命名为锗(Ge)，锗在周期表的位置为___________________。
24 3 4 8
（6）2016 年 IUPAC 确认了四种新元素，其中一种为 Mc，中文为“镆”、Mc 可由反应 9 5 Am＋2 0Ca→Mc＋
1
30 n 得到。Mc 用核素符号表示为___________。
20．下表为元素周期表，表中每个字母代表一种元素，请回答下列问题：
(1)属于主族元素的有_____________________(填字母)。
(2) K 、L分别属于第___________族、第___________族。
(3)属于第Ⅷ族元素的有______________________(填字母)。
(4)第四周期与第三周期数目之差为______________________。第一节 原子结构与元素周期表
第 2 课时 元素周期表与核素
（分层练习）
1．下列化合物中，由主族序数等于周期数两倍的两种元素形成的是
A．CS2 B．CO2 C．SO2 D．SiO2
【答案】A
【解析】A． C 位于第ⅣA 族第二周期，S 位于第ⅥA 族第三周期，故 A 符合；
B． C 位于第ⅣA 族第二周期，O 位于第ⅥA 族第二周期，故 B 不符合；
C． S 位于第ⅥA 族第三周期，O 位于第ⅥA 族第二周期，故 C 不符合；
D． Si 位于第ⅣA 族第三周期，O 位于第ⅥA 族第二周期，故 D 不符合；
故选 A。
2．下列元素中，其中一种与其他三种不属于同一周期的是
A．Be B．Ar C．O D．Li
【答案】B
【解析】Be、O、Li 都是第二周期元素，Ar 是第三周期元素，选 B 项。
3．下列微粒的结构示意图中，正确的是
A．Mg2+ B．Cl
C．Ar D．K
【答案】A
【解析】A．镁离子质子数为 12，是镁原子核外失去了 2 个电子形成的，Mg2+结构示意图为 ，A
正确；
B．氯原子核电荷数为 17，原子核外有三个电子层，最外层有 7 个电子，原子结构示意图为 ，故
B 错误；
C．氩原子核电荷数为 18，原子核外有三个电子层，最外层有 8 个电子，原子结构示意图为 ，
故 C 错误；
D．钾原子核电荷数为 19，原子核外有四个电子层，最外层有 1 个电子，原子结构示意图为 ，故
D 错误；
4．在元素周期表中横行的编排依据是
A．按元素的相对原子质量递增顺序从左到右排列
B．按元素的原子核外电子层数依次递增顺序从左到右排列
C．电子层相同的元素，按原子序数依次递增顺序从左到右排列
D．按元素的原子最外层电子数依次递增顺序从左到右排列
【答案】C
【解析】周期表按照原子序数的递增及原子结构的周期性变化排列，将电子层数相同的元素放在同一横行
中，然后按原子序数递增顺序排列，所以元素周期表中横行的编排依据是电子层相同的元素，按原子序数
依次递增顺序从左到右排列，故合理选项是 D。
5．甲、乙是元素周期表中同一主族的两种元素，若甲的原子序数为 x，则乙的原子序数不可能是
A．x＋2 B．x＋4 C．x＋8 D．x＋18
【答案】B
【解析】第一周期共有 2 种元素，第二、三周期各共有 8 种元素，第四、五周期各共有 18 种元素，第六、
七周期各共有 32 种元素，因此，相邻主族元素之间原子序数相差可能为 2、8、18、32，B 选项为 4 错误，
故选 B
6．北京成为世界上首座“双奥之城”。北京冬奥会也是历史上首个全部使用绿色清洁能源供电的奥运会，场
馆中大量使用了绿色环保的化镉( CdTe )发电玻璃。下列说法正确的是
A． 114Cd比 112Cd多两个质子 B 128． 52Te的中子数为 128
C 128． 112 11452Te的核电荷数为 76 D． Cd与 Cd互为同位素
【答案】D
【解析】A． 114Cd和 112Cd是同种元素的原子，质子数相等， 114Cd比 112Cd多两个中子，故 A 错误；
B 128． 52Te的中子数为 128-52=76，故 B 错误；
C = 128．核电荷数 质子数， 52Te的核电荷数为 52，故 C 错误；
D． 112Cd与 114Cd的质子数相等、中子数不相等，互为同位素，故 D 正确；
选 D。
7．原子序数为 35 的元素 R，在周期表中的位置为
A．第三周期第 VA 族 B．第四周期第 VIIA 族
C．第五周期第 IIIA 族 D．第四周期第 VA 族
【答案】B
【解析】原子序数为 35 的元素的核外电子排布依次为 2、8、18、7，其核外共有四个电子层，位于第四周
期，最外层电子数为 7，位于第 VIIA 族，则其在周期表中的位置为第四周期第 VIIA 族；
故答案选 B。
8．下列事实一定能说明 X、Y 两种元素属于同一主族的是
A．电子层数：X＜Y B．均有＋3 价
C．最外层电子数均为 5 D．最外层均有 2 个电子
【答案】C
【解析】X、Y 两种元素为同一主族，则最外层电子数相等，且价层电子数相等。
A 项，电子层数的大小不能说明是否为同一主族，如 Li 有二个电子层、Al 有三个电子层，不在同一主族，
错误；B 项，N、Al 均有＋3 价，但不是同主族元素，错误；C 项，最外层电子数均为 5，说明都是ⅤA 族
元素，正确；D 项，Mg、He 最外层均有 2 个电子，不是同主族元素，错误。
9．化学与科技、社会、生产、生活密切相关，下列有关说法不正确的是
A．蛟龙号潜水器用到钛合金，22 号钛元素属于过渡元素
B．第五形态的碳单质——“碳纳米泡沫”， 与石墨烯互为同分异构体
C．维生素 C 又称“抗坏血酸”，能帮助人体将食物中摄取的、不易吸收的 Fe3+转变为易吸收的 Fe2+，这说明
维生素 C 具有还原性
D．钢铁属于合金，水泥属于传统无机非金属材料，钢筋混凝土则属于复合材料
【答案】B
【解析】A．根据元素周期表，22 号钛元素属于过渡元素，A 正确；
B． “碳纳米泡沫”与石墨烯都是单质，不是同分异构体，B 错误；
C．维生素 C 能将 Fe3+转变为易吸收的 Fe2+，说明维生素 C 具有还原性，C 正确；
D．根据物质的组成和特点，钢铁属于合金，水泥属于传统无机非金属材料，钢筋混凝土则属于复合材料，
D 正确；
10．下列对于元素周期表结构的叙述中，正确的是
A．7 个横行代表 7 个周期，18 个纵行代表 18 个族
B．副族元素中没有非金属元素
C．除第一周期外，其他周期均有 18 种元素
D．碱金属元素是指ⅠA 族的所有元素
【答案】B
【解析】A．7 个横行代表 7 个周期，18 个纵行代表 16 个族，7 个主族、7 个副族、1 个 0 族、1 个ⅤⅢ族，
A 错误；
B．副族元素均在长周期，均为金属元素，只有主族元素存在非金属元素，B 正确；
C．2、3 周期有 8 种元素，6、7 周期有 32 种元素，则只有 4、5 周期有 18 种元素，C 错误；
D．碱金属元素为金属元素，而ⅠA 族元素含 H，碱金属元素是指ⅠA 族的除 H 之外的所有元素，D 错误。
答案选 B。
11．下列有关元素周期表的叙述错误的是
①元素周期表有 18 列，所以有 18 个族
②最外层电子数为 2 的元素都位于 IIA 族
③除 0 族外，短周期元素的最高正化合价的数值等于该元素的主族序数
④除短周期外，其他周期均有 18 种元素
⑤碱金属元素是指 IA 族的所有元素
⑥过渡元素没有非金属元素
A．①②③④⑤ B．②③④⑤⑥ C．①③④⑤ D．①②③⑥
【答案】A
【解析】①元素周期表中第 8、9、10 列为 VIII 族，共有 16 个族，①错误；
②He 的最外层电子数为 2，却属于 0 族，②错误；
③O 没有最高正价，F 无正价，③错误；
④第 6、7 周期均有 32 种元素，④错误；
⑤碱金属是指除 H 外的 IA 族元素，⑤错误；
⑥过渡元素是周期表中 IIIB~IIB 族的元素，全部是金属元素，⑥正确；
综上所诉，①②③④⑤错误，答案为 A。
12 +．随着科学技术的不断进步，研究物质的手段和途径越来越多，N 5 、H3、O4、12C60等已被发现。下列有
关说法正确的是
A N +． 5 中含有 36 个电子 B．O2和 O4互为同位素
C．12C60中含 720 个中子 D．H2和 H3互为同素异形体
【答案】D
【解析】A.N +5 中含有的电子数为 5×7-1=34，A 错误；
B.O2和 O4是由氧元素组成的不同单质，互为同素异形体，B 错误；
C.每个 12C 原子含有 6 个中子，则 12C60中含有的中子数为 6×60=360，C 错误；
D.H2和 H3是由氢元素组成的不同单质，互为同素异形体，D 正确；
答案选 D。
13．某位同学为 1～18 号元素设计了一种扇形图(如下图)，其实就是目前仍在使用的扇形周期表的一部分，
下列有关说法不正确的是
A．每个小扇区就是长式周期表的一个族
B．此扇形周期表中只显示了三个周期
C．扇形周期表拆下扇子顶螺丝可以转换为现行的长式周期表
D．扇形周期表考虑镧系和锕系应有九个周期
【答案】D
【解析】A．第一个小扇区表示 H、Li、Na，最外层电子相同，为一个族，Be 和 Mg 最外层电子数相同，
也为一个族，同理类推，每个小扇区就是长式周期表的一个族，A 正确；
B．由元素在扇形周期表中的位置可知，H 和 He 位于第一周期，Li、Be、B、C、N、O、F、Ne 位于第二
周期，Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar 位于第三周期，此扇形周期表中只显示了三个周期，B 正确；
C．扇形周期表拆下扇子顶螺丝后可观察到有三个横行，为三个周期，8 个竖行，为八个主族，故可以转换
为现行的长式周期表的一部分，C 正确；
D．元素周期表有 7 个周期，其中镧系元素属于第六周期，是第 IIB 族， 锕系元素属于第七周期，也是第
IIB 族，D 错误；
故选 D。
14．我国拥有自主知识产权的硅衬底高光效氮化镓发光二极管(简称 LED)技术，已广泛用于照明、显像等多
个领域。氮和镓的原子结构示意图及镓在元素周期表中的信息如图所示，下列说法正确的是
A．镓的相对原子质量是 69.72 g
B．镓原子核内有 31 个中子
C．镓元素位于第三周期、IIIA 族
D．氮化镓的化学式为 GaN
【答案】D
【解析】A 项，相对原子质量的单位为“1”，故镓的相对原子质量是 69.72，错误；B 项，由图可知，镓原子
核内有 31 个质子，中子数目无法确定，错误；C 项，根据主族元素的周期序数等于其原子的电子层数，主
族序数等于其原子的最外层电子数，故镓元素位于第四周期、IIIA 族，错误；D 项，由 N、Ga 的原子结构
示意图可知，N 可显－3 价，Ga 显＋3 价，故氮化镓的化学式为 GaN，正确。
15 48．金属钛对体液无毒且有惰性，能与肌肉和骨骼生长在一起，因而有“生物金属”之称。下列有关 22 Ti 和
50
22 Ti 的说法中正确的是
A 48 50． 22 Ti 和 22 Ti 中均含有 22 个中子
B 48 Ti 50． 22 和 22 Ti 的化学性质不同
C 48 Ti 50． 22 和 22 Ti 互称为同位素
D 48 Ti 50． 22 和 22 Ti 为同一核素
【答案】C
A = + A X Z A 48 50【解析】 ．质量数 质子数 中子数， Z 中的 表示质子数， 表示质量数，所以 22 Ti 和 22 Ti 原子的中
子数分别为 26、28，故 A 错误；
B 48． 22 Ti
50
和 22 Ti 质子数相同，是同种元素，互为同位素，同位素的化学性质相同，故 B 错误；
C 48 50．质子数相同，中子数不同的原子互为同位素， 22 Ti 和 22 Ti 互为同位素，故 C 正确；
D 48 50． 22 Ti 和 22 Ti 中子数不同，属于不同的核素，故 D 错误；
16．无机化学命名委员会（国际组织）在 1989 年作出决定：把周期表原先的主、副族取消，从左向右按原
顺序编为 18 列，如第ⅠA 族为第 1 列，稀有气体为第 18 列。按这个规定，下列说法正确的是
A．每一列都有非金属元素
B．第 18 列元素的原子最外层均有 8 个电子
C．在 18 列元素中，第 3 列所含元素种类最多
D．只有第 2 列元素的原子最外层有 2 个电子
【答案】C
【解析】A．只有元素周期表的第 2 列到第 12 列都是金属元素，A 错误；
B．第 18 列元素即稀有气体元素，其中氦原子最外层是 2 个电子，B 错误；
C．第 3 列包含了镧系和锕系元素，所以该列元素的种类最多，C 正确；
D．除第 2 列元素外，稀有气体元素 He 及过渡元素中的大多数元素原子的最外层电子数也是 2，D 错误；
故答案为：C。
17．2021 年 12 月科学家创造出目前最轻的镁同位素 18Mg，该同位素衰变过程放射出 4 个质子。下列关于
18Mg 的说法正确的是
A．中子数为 6 B．核外电子数为 2
C．衰变后得到 16O D．1mol18Mg 的质量为 12g
【答案】A
【解析】A．Mg 原子的质子数为 12，则中子数为 18-12=6，故 A 正确；
B．原子中质子数等于核外电子数，Mg 原子的质子数为 12，核外电子数为 12，故 B 错误；
C．18Mg 原子的质子数为 12，衰变过程放射出 4 个质子，衰变后质子数为 8，质量数为 14，得到 14O，故 C
错误；
D．摩尔质量的数值等于质量数，1mol18Mg 的质量为 18g，故 D 错误；
选 A。
18．下列各图若为元素周期表的一部分(表中数字代表原子序数)，其中合理的是
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】A．2 号元素为 He，位于元素周期表最右一列，故 A 错误；
B．11 号元素位于ⅠA 族，在元素周期表最左一列，故 B 错误；
C．10 号元素为 Ne，位于元素周期表最右一列，故 C 错误；
D．6 号 C 元素、14 号 Si 元素、32 号 Ge 元素都位于ⅣA 族，故 D 正确；
选 D。
19．联合国大会将 2019 年定为“化学元素周期表国际年”，表明了元素周期律的重要性。以下短周期主族元
素中，含元素 a 的化合物被广泛用于制作手机电池，古迪纳夫因在该领域做出了杰出贡献荣获 2019 年诺贝
尔化学奖。
a … b c d
e … g h j
（1）a 原子结构示意图为___________。
（2）d 在周期表中的位置是___________________。
（3）元素 g 的单质与 NaOH 溶液反应的离子方程式为_______________________________。
（4）由单质 a 制成的电池需要注意防水，其原因用化学反应方程式表示为
_____________________________。
（5）科学家在研究元素周期表时，预言了在元素 h 的下一周期存在一种“类 h”元素，该元素多年后被德国
化学家文克勒发现，命名为锗(Ge)，锗在周期表的位置为___________________。
24 3 4 8
（6）2016 年 IUPAC 确认了四种新元素，其中一种为 Mc，中文为“镆”、Mc 可由反应 9 5 Am＋2 0Ca→Mc＋
1
30 n 得到。Mc 用核素符号表示为___________。
【答案】（1） 3 （2）第二周期、ⅦA 族 （3）2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO－2 ＋3H2↑ （4）2Li＋2H2O
28 8
＝2LiOH＋H2↑ （5）第四周期第ⅣA 族 （6）11 Mc 5
【解析】含元素 a 的化合物被广泛用于制作手机电池，则 a 为 Li 元素；e 与 a 位于同一主族，则 e 为 Na 元
素；a、b、c、d、e、g、h、j 均为短周期主族元素，根据元素周期表可推断，b 为 N 元素，c 为 O 元素，d
为 F 元素，g 为 Al 元素，h 为 Si 元素，j 为 Cl 元素。
（1）Li 原子结构示意图为 3 ；（2）d 元素为 F 元素，位于周期表中第二周期、ⅦA 族；（3）Al 与 NaOH
溶液反应生成 NaAlO2和 H2，反应的离子方程式为 2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO－2 ＋3H2↑；（4）Li 能和水反应
生成 LiOH 和 H2，化学方程式为 2Li＋2H2O＝2LiOH＋H2↑；（5）锗在周期表的位置为第四周期第ⅣA 族；
24 3 4 8 1
（6）由反应 95 Am＋20Ca→Mc＋30n 可知，Mc 的质子数为 95＋20－3×0＝115，Mc 的质量数为 243＋48
28 8
－3×1＝288，则 Mc 用核素符号表示为 11 Mc。 5
20．下表为元素周期表，表中每个字母代表一种元素，请回答下列问题：
(1)属于主族元素的有_____________________(填字母)。
(2) K 、L分别属于第___________族、第___________族。
(3)属于第Ⅷ族元素的有______________________(填字母)。
(4)第四周期与第三周期数目之差为______________________。
【答案】（1）A、B、M、N、O、P、Q （2）ⅠB ⅡB （3） H、I、J （4） 10
【解析】 (1)属于主族元素的有 A、B、M、N、O、P、Q；
(2)K、L 分别位于元素周期表中第ⅠB 族、第ⅡB 族；
(3)元素周期表中第 8、9、10 三个纵列统称为第Ⅷ族，故属于第Ⅷ族元素的有 H、I、J；
(4)第三周期有 8 种元素，第四周期有 18 种元素，故第四周期与第三周期所含元素的数目之差为 10。
