课时作业1 元素周期表
一、选择题
1．俄罗斯科学家用含20个质子的钙的一种原子轰击含95个质子的镅原子，结果4次成功合成4个第115号元素的原子。这4个原子生成数微秒后衰变成第113号元素。下列有关叙述正确的是( )
A．115号元素在第六周期
B．113号元素在第七周期ⅢA族
C．115号和113号元素都是非金属元素
D．镅元素和115号元素不在同一周期
【解析】 95号元素镅、115号元素、113号元素，原子序数都大于86而小于118，所以都在第七周期；115号比118号原子序数少3，应在第ⅤA族，113号元素在第ⅢA族；113号元素和115号元素都是金属元素。
【答案】 B
2．下列关于元素周期表的说法正确的是( )
A．元素周期表短周期中有6种金属元素
B．元素周期表中第ⅦA族有4种非金属元素
C．元素周期表中第1、2、3周期为短周期
D．元素周期表中第ⅠA族全部是金属元素
【解析】 元素周期表中第1、2、3周期为短周期，共有5种金属元素，分别为Li、Be、Na、Mg、Al，A错、C对；第ⅦA族中F、Cl、Br、I、At全为非金属元素，B错；第ⅠA族包括氢和碱金属元素，D错。
【答案】 C
3．关于元素周期表中元素分布的描述，正确的是( )
A．周期表中的主族中都有非金属元素
B．周期表中的主族中都有金属元素
C．周期表中的金属元素都位于长周期
D．周期表中的非金属元素都位于主族和0族
【解析】 ⅡA族为碱土金属元素，全为金属元素，其他主族中均有非金属元素，A错误；ⅦA族为卤素，均为非金属元素，其他主族中均有金属元素，B错误；周期表中的金属元素，例如Li在第二周期，属于短周期，C错误；副族和第Ⅷ族均为金属，周期表中的非金属元素都位于主族和0族，D正确。
【答案】 D
4．如果n为第ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为(n＋1)的元素可能位于( )
A．ⅢA或ⅢB B．ⅣA
C．ⅠB D．ⅠA
【解析】 在元素周期表中，第二、三周期中第ⅡA族与第ⅢA族元素原子序数相差1，在第四、五、六、七周期中，第ⅡA族与第ⅢB族相邻，故原子序数为(n＋1)的元素位于第ⅢA或ⅢB族，A正确。
【答案】 A
5．在现行元素周期中，所含元素种数最多的族和周期分别是( )
A．第ⅠA族 第六周期 B．第Ⅷ族 第六周期
C．第ⅢB族 第六周期 D．第ⅢA族 第六周期
【解析】 现行元素周期表中，第六、七周期第ⅢB族分别为镧系和锕系元素，各有15种元素，由于第七周期未排满，故第六周期、第ⅢB族元素最多。
【答案】 C
6．已知A为第ⅡA族的元素，B为第ⅢA族的元素，它们的原子序数分别为X和Y，且A、B为同一周期元素，下列关系式错误的是( )
A．Y＝X＋1 B．Y＝X＋11
C．Y＝X＋25 D．Y＝X＋10
【解析】 在同一周期的前提下，第ⅡA族、第ⅢA族在短周期中原子序数相差1；第4、5周期中由于中间有副族元素的存在，故第ⅡA族、第ⅢA族原子序数相差11；第6、7周期中由于镧系、锕系元素的存在，两者相差25。
【答案】 D
7．下列各表中的数字代表的是元素的原子序数。表中数字对应的元素与它们在元素周期表中的位置相符的是( )
【解析】 A项，1号元素正下方为3号元素，1号和2号元素间隔16列，A错误；B项，10号元素在周期表中位于第18列(最后一列)，B错误；C项，13号元素正上方为13－8＝5号元素，正下方为13＋18＝31号元素，C错误。
【答案】 D
8．下列说法正确的是( )
A．原子序数之差为2的两种元素不可能位于同一主族
B．D－核外有36个电子，则元素D位于第四周期第ⅦA族
C．位于同一主族相邻的甲、乙两种元素，甲的原子序数为x，则乙的原子序数可能为x＋4
D．位于同一周期的甲、乙两种元素，甲位于第ⅠA族，原子序数为x，乙位于第ⅢA族，则乙原子序数可能为x＋19。
【解析】 氢和锂两种元素的原子序数之差为2，却同位于第ⅠA族，A错误；D－核外有36个电子，即与第四周期的0族元素Kr处于同一周期，且D比Kr少一个电子，即在第ⅦA族，B正确；甲、乙同主族，根据元素周期表结构可知，乙的原子序数可能为x＋2或x＋8或x＋18或x＋32等，C错误；同一周期的第ⅠA族和第ⅢA族的元素的原子序数之差分为三种情况：①第二、三周期为2；②第四、五周期为2＋10；③第六、七周期为2＋24，D错误。
【答案】 B
9．在元素周期表中，从左到右共有18个纵行。第1纵行(除氢以外)为碱金属元素，稀有气体元素是第18纵行。下列说法正确的是( )
A．铝元素位于第3纵行
B．过渡元素在周期表中占10个纵行
C．第17纵行所有元素的化合价都有＋7价
D．第16纵行元素都是非金属元素
【解析】 第17纵行中F无正价，第16纵行中的钋(Po)为金属元素，铝位于第13纵行，从第3纵行到第12纵行共10个纵行为过渡元素。
【答案】 B
10．元素A、B、C、D在元素周期表中的位置如下图所示。下列叙述不正确的是( )
A．C的原子比B的原子原子序数大1
B．原子结构示意图为的元素，与C位于同一周期
C．B的原子与D的原子最外层电子数相等
D．原子结构示意图为的元素，与B位于同一主族
【解析】 根据元素周期表的结构分析题图可知，它的更具体的内容如下所示：
B是第一周期的最后一种元素，C是第二周期的第一种元素，则C的原子比B的原子原子序数大1，A项正确；原子结构示意图为的元素的原子序数是8，第二周期元素从左到右原子序数为3～10，则原子序数为8的元素与C位于同一周期，B项正确；B是2号元素，原子核外有1个电子层、2个电子，D是12号元素，原子结构示意图为，C项正确；原子结构示意图为的元素是10号元素，也是第二周期的最后一种元素，与B同族，但该族是0族而不是主族，D项不正确。
【答案】 D
二、非选择题
11．下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表某一化学元素。
(1)表中所列元素中：
属于短周期元素的有________________________________________________________________________；
属于主族元素的有________________________________________________________________________；
e元素在元素周期表中的位置是第________周期________族。
(2)下列________组元素的单质可能都是电的良导体。
A．a，c，h B．b，g，k
C．c，g，l D．d，e，f
【解析】 熟记元素周期表的结构是解决这一类习题的关键。对元素周期表中常见元素的名称和元素符号及其位置要熟练掌握，利用元素周期表推断元素是高考的热点之一。
【答案】 (1)b、h、j、a、c、f、i、l、m a、b、c、d、f、h、g、i、j、k、l 四 ⅣB (2)AD
12．短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示，回答下列问题。
(1)元素X单质分子是________(写化学式)。
(2)Y位于元素周期表中的第________周期第________族。
(3)Z的同主族下一周期的元素的原子序数是________。
【解析】 因X、Y、Z都是短周期元素，则X、Y、Z分别是第1、2、3周期元素，故X为He，Y为F，Z为S。稀有气体是单原子分子，故X单质分子是He；Y为F，是元素周期表中的第2周期第ⅦA族元素；第4周期有18种元素，故下一周期Z的同主族元素的原子序数是16＋18＝34。
【答案】 (1)He (2)2 ⅦA (3)34
13．A、B两种元素，A的原子序数为x，A和B所在周期所含的元素种类分别是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________；当B在A的下一周期时，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________；当B在A的下一周期时，B的原子序数为________。
【解析】 此题选取了具有代表性的两族：ⅠA和ⅦA，可以根据它们具体的原子序数来推理，试过之后再与下面的答案相比较。经过对元素周期表的分析研究，你可能不难得出以下结论：①ⅠA、ⅡA族，下面元素的原子序数等于同主族上面元素的原子序数加上上面元素所在周期的元素种类数。②ⅢA到0族，下面元素的原子序数等于上面元素的原子序数加上下面元素所在周期的元素种类数。
【答案】 (1)x－n x＋m (2)x－m x＋n
课时作业2 元素的性质与原子结构
一、选择题
1．有下列实验仪器或用品：
a．试管夹 b．镊子 c．小刀 d．冷凝管
e．滤纸 f．研钵 g．坩埚 h．石棉网
i．玻璃片 j．培养皿
要演示钾和水反应的实验，需要用到上述仪器和用品中的( )
A．3种 B．4种
C．5种 D．6种
【解析】 用镊子取钾，用滤纸吸干煤油，置于玻璃片上用小刀切割后投入盛有适量水的培养皿中。
【答案】 C
2．往碘化钾溶液中先加入氯水，再加入CCl4振荡，静置后出现分层，下层呈( )
A．橙红色 B．紫红色
C．无色 D．深褐色
【解析】 碘化钾中加入氯水发生反应2KI＋Cl2===2KCl＋I2，加入CCl4后由于碘易溶于CCl4，CCl4层(下层)呈现紫红色。
【答案】 B
3．下列对碱金属性质的叙述中，正确的是( )
①都是银白色的柔软金属(除铯外)，密度都比较小
②单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物
③碱金属单质都与水剧烈反应
④单质的熔、沸点随着原子序数的增加而升高
A．①③ B．②④
C．①④ D．②③
【解析】 除铯外，碱金属单质均为银白色金属，质软，有延展性，密度较小，①正确；碱金属单质在空气中燃烧时，产物不同，Li生成Li2O，Na生成Na2O2，K、Rb、Cs则生成较复杂的氧化物，②错误；碱金属单质性质活泼，都能与水剧烈反应，③正确；碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的增加而逐渐降低，④错误。
【答案】 A
4．关于碱金属元素的说法中正确的是( )
A．第ⅠA族元素都是碱金属元素
B．碱金属单质可将铜从其盐溶液中置换出来
C．金属钾具有强还原性，K＋具有强氧化性
D．Cs常温下与水反应会发生爆炸
【解析】 第ⅠA族元素还有氢元素，A错；碱金属单质非常活泼，在水溶液中先与水反应生成强碱再与铜离子反应生成Cu(OH)2沉淀，而不能将铜置换出来，B错；由于钾原子的最外层只有1个电子，钾单质具有较强的还原性，但是其失去电子后形成的K＋最外层已经达到8电子的稳定结构，其氧化性非常弱，C错；Cs是还原性比Li、Na、K、Rb都强的金属单质，与水反应会发生爆炸，D正确。
【答案】 D
5．X、Y是元素周期表中第ⅥA族的两种元素。下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是( )
A．X原子的电子层数比Y原子的电子层数多
B．X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
C．Y的单质能将X从KX的溶液中置换出来
D．Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性比X的最高价氧化物对应的水化物的酸性强
【解析】 A、C、D项均说明Y的非金属性比X强。
【答案】 B
6．下列关于卤族元素由上到下性质递变规律的叙述，正确的是( )
①单质的氧化性增强
②单质的颜色加深
③气态氢化物的稳定性增强
④单质的沸点升高
⑤阴离子的还原性增强
A．①②③ B．②③④
C．②④⑤ D．①③⑤
【解析】 F2、Cl2、Br2、I2氧化性依次减弱，其对应的阴离子F－、Cl－、Br－、I－的还原性依次增强，故①叙述错误，⑤叙述正确；F2、Cl2、Br2、I2的颜色由淡黄绿色→黄绿色→深红棕色→紫黑色逐渐加深，②叙述正确；HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱，③叙述错误；F2、Cl2、Br2、I2在通常情况下其状态变化为气→液→固，则沸点逐渐升高，④叙述正确，C正确。
【答案】 C
7．如图表示碱金属的某些性质与核电荷数的变化关系，则下列各性质中不符合图示关系的是( )
A．还原性 B．与水反应的剧烈程度
C．熔点 D．原子半径
【解析】 由图可知，随着是核电荷数的增大，碱金属的性质呈增大趋势，而碱金属单质的熔、沸点随核电荷数的增大而降低。
【答案】 C
8．下列关于卤素(用X表示)的叙述正确的是( )
A．其单质都能与水反应，通式为X2＋H2O===HX＋HXO
B．HX易溶于水，其水溶液都是强酸
C．其单质都有颜色，都有毒
D．最高价含氧酸的通式为HXO4
【解析】 本题考查卤素及有关化合物的基本知识规律，解答好本题，除掌握一般规律外，要注意F2及F的化合物的特殊性：①F2与水反应置换H2O中的O生成O2，不像其他卤素单质，②F是最强的非金属，在化合物中不表现正价，HF的溶液表现弱酸性。
【答案】 C
9．关于铯及其化合物的以下各说法中不正确的是( )
A．氢氧化铯是一种强碱，比KOH的碱性强
B．铯与水或酸溶液反应剧烈，都生成氢气
C．Cs的还原性比Na强，故Na＋的氧化性强于Cs＋
D．Al的金属性强于Cs的金属性
【解析】 Cs的电子层数比K的多，故Cs的金属性比K强，CsOH的碱性比KOH强，A项正确；铯与Na的性质相似，与水或酸反应剧烈，都生成H2，B项正确；Cs的还原性比Na强，所以Na＋的氧化性比Cs＋强，C项正确；因为Cs的金属性强于Na，Na的金属性强于Al，所以Al的金属性弱于Cs，D项错误。
【答案】 D
10．现已合成第117号元素X，它的原子结构与卤族元素相似，电子排布有7个电子层，且最外层有7个电子。下列叙述中正确的是( )
A．此X元素的气态氢化物的化学式为HX，在常温下很稳定
B．其单质带有金属光泽，具有强氧化性，可与KI发生置换反应生成I2
C．其单质的分子式为X2，易溶于有机溶剂
D．AgX是一种有色的易溶于水的化合物
【解析】 因为此X显－1价，所以X元素的气态氢化物的化学式为HX，但由于X的非金属性很弱，所以HX在常温下很不稳定，A错误；X单质氧化性比碘弱，不可与KI发生置换反应，B错误；类比Br2、I2等，C项正确；类比AgCl、AgBr等，D错误。
【答案】 C
二、非选择题
11．(1)常见卤素氢化物中最不稳定的是________(写化学式)。
(2)下列单质熔、沸点随原子序数递增而升高的是________(填字母，下同)。
A．碱金属元素 B．卤族元素
(3)下列反应中，更剧烈的是________。
A．钠与水反应 B．钾与水反应
(4)取下列溶液分装两试管，再分别依次加入少量氯水和少量四氧化碳，用力振荡、静置后，四氯化碳层显紫红色的是________。
A．溴化钠溶液 B．碘化钾溶液
【解析】 卤素中碘元素的非金属性最弱，氢化物最不稳定的是HI；碱金属元素的单质熔、沸点随原子序数递增而降低，卤素单质熔、沸点随原子序数递增而升高；钾比钠活泼，与水反应更剧烈；氯水与NaBr、KI溶液分别生成Br2、I2，而二者的四氯化碳溶液分别为橙色、紫红色。
【答案】 (1)HI (2)B (3)B (4)B
12．已知元素aA、bB、cC、dD、eE的原子的结构示意图分别为
请回答下列问题：
(1)属于同周期的元素是________(填元素符号，下同)，属于同主族的元素________。
(2)金属性最强的元素是________，非金属性最强的元素是________。
(3)上述元素中最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是________。
【解析】 (1)弄清原子结构示意图与元素在周期表中的位置关系，即电子层数与周期数相等，所以A、B、C同周期。主族的族序数与最外层电子数相等，所以B、D、E同主族。(2)同周期从左到右金属性减弱，非金属性增强；同主族从上到下金属性增强，非金属性减弱。所以Na的金属性最强，F的非金属性最强。(3)金属性越强，最高价氧化物对应的水化物碱性越强。
【答案】 (1)Na、Al、Cl F、Cl、Br (2)Na F (3)NaOH
13．下表是元素周期表的一部分，回答下列有关问题：
(1)写出下列元素符号：②________、⑦________、⑧________、?________。
(2)在这些元素中，最活泼的金属元素是________(填元素符号，后同)，最活泼的非金属元素是________，最不活泼的元素是________。
(3)在这些元素的最高价氧化物的水化物中，碱性最强的是________(填化学式，后同)，呈两性的氢氧化物是________，写出二者之间相互反应的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在①与⑦中，非金属性较强的是________(填序号)，请列举两项事实加以证明：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】 (1)N Si S Ca
(2)K F Ar
(3)KOH Al(OH)3 Al(OH)3＋KOH===KAlO2＋2H2O
(4)① CH4比SiH4稳定；H2CO3的酸性比H2SiO3强(CO2＋Na2SiO3＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓)(或其他合理答案)
14．常温下，KMnO4固体和浓盐酸反应产生氯气。为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。
实验过程：
Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为红棕色时，关闭活塞a。
Ⅳ.……
(1)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)B中溶液发生反应的离子方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)过程Ⅲ实验的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下，电子层数依次增多，______________，得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。
【解析】 装置A：高锰酸钾溶液和浓盐酸反应生成氯气，烧瓶上端湿润的淀粉－KI试纸变蓝，验证氯气的氧化性强于碘；装置B：装置B中盛有溴化钠，氯气进入装置B中，氯气氧化溴离子为溴单质，溶液呈黄色，验证氯气的氧化性强于溴，氯气有毒，能被氢氧化钠吸收，浸有氢氧化钠的棉花防止氯气污染空气；当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹，为验证溴的氧化性强于碘，实验时应避免氯气的干扰。当B中溶液由黄色变为红棕色时，说明有大量的溴生成，此时应关闭活塞a，否则氯气过量，影响实验结论。
【答案】 (1)湿润的淀粉－KI试纸变蓝
(2)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
(3)打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静置后CCl4层溶液变为紫红色
(4)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰
(5)原子半径逐渐增大
课时作业3 核素
一、选择题
1．下列说法错误的是( )
A.H、H、H＋和H2是氢元素的四种不同粒子
B.Ca和Ca、石墨和金刚石均为同素异形体
C.H和H是不同的核素
D．12C和14C互为同位素，物理性质不同，但化学性质几乎完全相同
【解析】 元素的存在形式有游离态和化合态两种，A项中的四种微粒是氢元素的四种不同粒子，H和H是质子数均为1，中子数不等的不同的氢原子，它们是不同的核素；12C和14C由于其质子数均为6，而中子数分别为6和8，故它们互为同位素，同理，Ca和Ca互为同位素其物理性质不同但化学性质几乎完全相同；金刚石与石墨是由碳元素组成的不同的单质，它们互为同素异形体。
【答案】 B
2．简单原子的原子结构可用下图形象地表示：
其中“”表示质子或电子，“○”表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是( )
A．①②③互为同素异形体
B．①②③互为同位素
C．①②③是三种化学性质不同的粒子
D．①②③具有相同的质量数
【解析】 由题图可知三个原子的质子数、核外电子数相同，而中子数不同，所以应为同位素，同位素的化学性质相同。
【答案】 B
3．下列各组中属于同位素关系的是( )
A．金刚石与石墨 B．T2O与H2O
C．40K与39K D．16O与16O2－
【解析】 A中金刚石与石墨都是碳元素形成的不同的单质，属于同素异形体；B中T2O与H2O是化合物；D中16O2－是离子，16O与16O2－的关系为同一种元素形成的不同的微粒。C正确。
【答案】 C
4．已知R2＋有b个中子，核外有a个电子，表示R原子符号正确的是( )
A.R B.R
C.R D.R
【解析】 R2＋有a个电子，则其原子序数(质子数)为a＋2，据其中子数为b个，可得知其质量数为a＋b＋2。
【答案】 C
5.H、H、H、H＋、H2是( )
A．氢的五种同位素
B．五种氢元素
C．氢的五种原子
D．氢元素的五种不同粒子
【解析】 微粒中有氢原子、氢离子、氢分子，所以应是氢元素的不同微粒。判断是否为同一元素时，应看质子数是否相同；确定核素的种类及是否为同位素时，要同时看质子数和中子数。
【答案】 D
6．已知R2＋核内共有N个中子，R 质量数为A，确定m g R2＋中含有电子的物质的量为( )
A.mol B.mol
C.mol D.mol
【解析】 R2＋核外电子数为(A－N－2)，m gR2＋的物质的量为＝ mol，m gR2＋中含有电子的物质的量为(A－N－2)mol。
【答案】 C
7．核内中子数为N的R2＋离子，质量数为A，则n g它的氧化物中所含质子的物质的量是( )
A.(A－N＋8) mol
B.(A－N＋10) mol
C．(A－N＋2) mol
D.(A－N＋6) mol
【解析】 由题意可知，它的氧化物可表示为RO,1个R原子的质子数为A－N，所以1个“RO”所含质子数为(A－N＋8)，则n gRO所含质子的物质的量为(A－N＋8) mol。
【答案】 A
【点拨】 R原子与Rm－、Rn＋的质量数、质子数、中子数都相同，分别为A、Z、A－Z，而电子数不同，依次为Z、Z＋m、Z－n。
8．某元素一种同位素原子的质子数为m，中子数为n，则下列叙述正确的是( )
A．不能由此确定元素的相对原子质量
B．该元素的相对原子质量为m＋n
C．若12C原子的质量为W g，则该原子的质量为(m＋n)W g
D．核内中子的总质量小于质子的总质量
【解析】 由核素的相对原子质量、元素的相对原子质量的含义及求法、原子核的组成及各粒子间的关系可解本题。元素的相对原子质量等于其各种天然存在的同位素的相对原子质量与它们所占的原子个数百分比的乘积之和。由于所给元素的其他同位素不能确定，所以该元素的相对原子质量就不能确定，因此，A项正确，B项错误。核素的相对原子质量等于该原子的质量与12C原子质量的的比值，即Ar＝，若该原子的相对原子质量用质量数(m＋n)代替进行近似计算，那么该原子的质量应为(m＋n)W g，C项错误。因m与n的大小关系不确定，故无法比较核内中子总质量与质子总质量的大小，D项错误。
【答案】 A
9．金属钛有“生物金属”之称。下列有关Ti和Ti的说法正确的是( )
A.Ti和Ti原子中均含有22个中子
B.Ti和Ti在周期表中位置相同，都在第4纵行
C.Ti和Ti的物理性质相同
D.Ti和Ti为同一核素
【解析】 中子数＝质子数－质子数，则Ti原子中的中子数为48－22＝26，Ti原子中的中子数为50－22＝28，A错误；Ti和Ti的质子数相同，所以是同一种元素，在周期表中的位置相同。与22最接近的0族元素原子序数是18(第三周期，Ar)，由于22－18＝4，则22号元素Ti位于第四周期第4纵行，B正确；Ti和Ti互为同位素，同位素的物理性质不同，化学性质相同，C错误；核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，由于Ti和Ti各有一定数目的质子和中子，因此是两种不同的核素，D错误。
【答案】 B
10．14C是一种放射性同位素，在高层大气中由宇宙射线产生的中子或核爆炸产生的中子轰击14N可使它转变为14C,14N＋n―→14C＋H。下列说法正确的是( )
A．14C和14N互为同位素
B．14C和C60互为同素异形体
C．人体内，由于新陈代谢作用也存在14C
D．当14 g是核素14N完全被轰击时，吸收中子(n)的质量约为6.02×1023g
【解析】 A项，14C和14N是不同元素的核素，它们不互为同位素。B项，14C是一种核素，C60是一种单质，14C和C60不互为同素异形体。C项，由包括14C在内的碳元素的各同位素具有相同的化学性质，大气、植物、动物和人体相互之间有碳元素的循环可知，人体内由于新陈代谢作用也存在14C。D项，在14N＋n―→14C＋H中，当14 g核素14N完全被轰击时，吸收中子约1 mol,1 mol中子的质量约为1 g。
【答案】 C
二、非选择题
11．(1)日本大地震和海啸造成核电站爆炸，发生核泄漏，使碘-131、铯-137等放射性核素扩散到空气和海洋中。碘-131的原子核中，中子数与质子数之差为________，铯元素位于元素周期表中第________周期________族。
(2)下列原子：C、N、H、Na、C、U、K、I、U中共有________种元素，________种核素。
(3)在H3O＋中，质子数、中子数、电子数之比为________；在NH3D＋中，质子数、中子数、电子数之比为________。
(4)填写下列表格(Z——质子数，N——中子数，A——质量数)：
【解析】 (1)碘-131原子核中有131－53＝78个中子，中子数与质子数之差为78－53＝25。(2)有C、N、H、Na、U、K、I等7种元素。(3)1个H3O＋中有11个质子，8个中子，10个电子；1个NH3D＋中有11个质子，8个中子、10个电子。
【答案】 (1)25 六 ⅠA (2)7 9 (3)11?8?10 11?8?10
(4)
12.用X表示原子：
(1)中性原子的中子数N＝________。
(2)AXn＋共有x个电子，则该阳离子的中子数N＝__________________________。
(3)AXn－共有x个电子，则该阴离子的中子数N＝__________________。
(4)12C16O2分子中的中子数N＝________。
(5)A2－原子核内有x个中子，其质量数为m，则n gA2－所含电子的物质的量为________。
【解析】 根据“质子数＋中子数＝质量数”的关系，(1)N＝A－Z。(2)AXn＋共有x个电子，中性原子X的电子数为x＋n，则N＝A－x－n。(3)AXn－共有x个电子，中性原子X的电子数为x－n，则N＝A－x＋n。(4)12C16O2分子中的中子数为6＋8＋8＝22。(5)A2－所含电子数为m－x＋2，则n gA2－所含电子的物质的量为mol。
【答案】 (1)A－Z (2)A－x－n (3)A－x＋n (4)22 (5)mol
13．(1)A元素原子的核电荷数为8，其原子核内的质子数为________，该元素原子的二价阴离子中，核外电子数为________，中子数是9的核素表示为________。
(2)B元素原子的一价阳离子的核外有18个电子，质量数为40，该元素原子的原子核内中子数为________。
(3)A、B形成1?1型化合物的相对分子质量是________。
【解析】 (1)核电荷数＝质子数，阴离子的核外电子数＝质子数＋所带电荷数＝10，中子数是9的核素，质量数是17，可表示为O。(2)B元素质子数是18＋1＝19，质量数为40，该元素原子的中子数为40－19＝21。(3)两元素形成1?1型化合物是K2O2，其相对分子质量是40×2＋17×2＝114。
【答案】 (1)8 10 O (2)21 (3)114
14．有A、B、C、D、E 5种短周期元素，A与B可形成BA型化合物，且A元素是卤族元素中非金属性最强的元素；金属B的原子核内质子数比它前一周期同主族元素原子的质子数多8；C元素有3种同位素C1、C2、C3，其中自然界中含量最多的是C1，C3原子的质量数是C1的3倍，C2原子的质量数是C1的2倍；D的气态氢化物的水溶液呈碱性，而其最高价氧化物对应的水化物为强酸；E元素为地壳中含量最多的元素。
(1)写出下列元素的元素符号：D________，E________。
(2)写出C1、C2、C3三种核素的符号：C1________，C2________，C3________。
(3)E2－的离子结构示意图为________。
(4)A与B形成的化合物的化学式是________________________________________________________________________，
最常见的E与C2形成的分子中含________个中子。
【解析】 A是卤族元素中非金属性最强的元素，可知A为F；由B与A形成BA型化合物及B的质子数特点可知B为Na；C是有3种同位素原子的元素，且根据三者的质量数关系，可知C为H；由D的气态氢化物的水溶液呈碱性及其最高价氧化物对应的水化物呈强酸性可知，D为N；由信息可知E为O。
【答案】 (1)N O (2)H H H (3) (4)NaF 10
?[教材习题解答]
1．1 1 铯 锂 7 1 氟 氟
2．C 3.C 4.A
5．(1)Li Li (2)C N (3)Na Mg
6.
7.
8.调味品食盐中含有氯元素，加碘盐中还含有碘元素；紫菜、海带等海产品中含有碘元素；一些消毒水、杀虫剂中含有氯元素。
(1)卤素单质的物理性质
卤素
单质
颜色和
状态
密度
熔点℃
沸点℃
F2
淡黄绿
色气体
1.69 g/L(15℃)
－219.6
－188.1
Cl2
黄绿色
气体
3.214 g/L(0℃)
－101
－34.6
Br2
深红棕
色液体
3.119 g/cm3(20℃)
－7.2
58.78
I2
紫黑色
固体
4.93 g/cm3
113.5
184.4
(2)卤素单质的化学性质：
①卤素单质与氢气反应
H2＋F2===2HF
在暗处能剧烈化合并发生爆炸，生成的氟化氢很稳定
H2＋Cl22HCl
光照或点燃发生反应，生成的氯化氢较稳定
H2＋Br22HBr
加热至一定温度才能反应，生成的溴化氢不如氯化氢稳定
H2＋I22HI
不断加热才能缓慢反应，碘化氢不稳定，同时发生分解
随着核电荷数的增多，卤素单质与氢气的反应剧烈程度减小。生成的氢化物的稳定性减弱。
②卤素单质间的置换反应
实验
现象
化学方程式
a.将少量新制的饱和氯水加入盛有NaBr溶液的试管中，振荡后加CCl4，振荡，静置
溶液分上下两层，下层呈橙红色
Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2
b.将少量新制的饱和氯水加入盛有KI溶液的试管中，振荡后加CCl4，振荡，静置
溶液分上下两层，下层呈紫色
Cl2＋2KI===2KCl＋I2
c.将少量溴水加入盛有KI溶液的试管中，振荡后加CCl4，振荡，静置
溶液分上下两层，下层呈紫色
Br2＋2KI===2KBr＋I2
随着核电荷数的增加，卤素单质的氧化性逐渐减弱。
9．(1)4Li＋O22Li2O；氧化剂为O2，还原剂为Li。
(2)2K＋2H2O===2KOH＋H2↑；氧化剂为H2O，还原剂为K。
(3)Br2＋2KI===2KBr＋I2；氧化剂为Br2，还原剂为KI。
(4)2FeCl2＋Cl2===2FeCl3；氧化剂为Cl2，还原剂为FeCl2。
10．(1)如下表所示。
元素
甲
乙
丙
丁
原子序数
6
8
11
13
元素符号
C
O
Na
Al
周期
第二周期
第二周期
第三周期
第三周期
族
ⅣA族
ⅥA族
ⅠA族
ⅢA族
(2)C＋O2CO2；2Na＋O2Na2O2；4Al＋3O22Al2O3(其他合理答案也可)
11．不能说我们已经发现了113种原子。这是因为一种元素可能存在多种核素，即多种原子。
12．如利用H和H制造氢弹；农药由含砷的有机物发展成为对人畜毒性较低的含磷有机物(在农业方面)；利用放射性同位素释放的射线育种、治疗恶性肿瘤(在育种、医疗方面)；利用C测定一些文物的年代(在考古方面)等。
课时作业4 原子核外电子的排布 元素周期律
一、选择题
1．下图微粒的结构示意图，正确的是( )
Mg2＋ Cl
A． B.
Ar K
C． D.
【解析】 B中微粒结构示意图是Cl－而不是Cl，C中Ar的原子结构示意图应为，D中K的原子结构示意图应为。
【答案】 A
2．根据下图微粒结构示意图的共同特征，可以把三种微粒、、归为一类，下列微粒中也可以归为这一类的是( )
A. B.
C. D.
【答案】 C
3．原子核外任意电子层上所容纳电子的最大数目为2n2。下列叙述不正确的是( )
A．n只能取1时，对应的元素最多有2种
B．n＝3时，该电子层上的电子数一定是18
C．n＝3时，该电子层上的电子数可能是6
D．n只能取2时，有关原子的核外有2个电子离原子核最近、能量最低
【解析】 A．n只能取1时，该电子层上的电子数是1或2，对应的元素是氢或氦。B.n＝3时，该电子层上的电子数最多为18，也可能小于18。C.n＝3，且该电子层为最外层时，其中的电子数为6是合理的。D.n只能取2时，有关原子的核外有K和L 2个电子层，K层有2个电子，这2个电子离原子核最近、能量最低。
【答案】 B
4．短周期元素中，A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；B元素原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍；C元素原子M层电子数等于其L层电子数的一半；D元素原子最外层有1个电子，D的阳离子与B的阴离子电子层结构相同，则4种元素原子序数关系中正确的是( )
A．C>D>B>A B．D>B>A>C
C．A>D>C>B D．B>A>C>D
【解析】 A元素原子的次外层电子数只能是2，最外层电子数是4，A的原子序数为6；B元素的内层电子总数只能是2，最外层电子数为6，B的原子序数为8；C元素原子有3个电子层，L层必有8个电子，M层有4个电子，C的原子序数为14；D的阳离子与B的阴离子(即O2－)电子层结构相同，D为Na，原子序数为11；故原子序数：C>D>B>A。
【答案】 A
5．A、B两种原子，A的M电子层比B的M电子层少3个电子，B的L电子层电子数恰为A的L电子层电子数的2倍。A和B分别是( )
A．硅原子和钠原子
B．硼原子和氦原子
C．氯原子和碳原子
D．碳原子和铝原子
【解析】 设x、y分别为A的L层和M层的电子数。依题意有
K
L
M
A
2
x
y
B
2
2x
y＋3
由于B的M层上有电子，故其L层肯定充满电子，2x＝8，x＝4。由于A的L层未充满电子，故其M层无电子，y＝0。所以A、B的核外电子数分别为6、13，是碳原子和铝原子。
【答案】 D
6．下列比较中正确的是( )
A．原子半径：Na>Mg
B．碱性：NaOH>KOH
C．结合H＋的能力：CO
D．还原性：I－【解析】 同周期从左到右原子半径依次减小，则原子半径为Na>Mg，A正确；金属元素的金属性越强，对应最高价氧化物水化物的碱性越强，金属性：K>Na，则碱性：KOH>NaOH，B错误；酸性越强，对应酸的酸根离子结合氢离子的能力越弱，酸性：H2CO3Cl－，C错误；元素的非金属性越强，对应的阴离子的还原性越弱，非金属性：Br>I，则还原性：I－>Br－，D错误。
【答案】 A
7．短周期的两种元素A和B，它们的离子A－和B2＋具有相同的电子层结构，下列说法中正确的是( )
A．原子序数A>B
B．电子总数A－>B2＋
C．离子半径A－>B2＋
D．原子半径A>B
【答案】 C
8．金属元素(前18号)甲～戊在元素周期表中的相对位置如图所示，下列判断中正确的是( )
甲
乙
丙
丁
戊
A.原子半径：丙<丁<戊
B．金属性：甲>丙
C．氢氧化物碱性：丙>丁>戊
D．最外层电子数：甲>乙
【解析】 丙、丁、戊同周期，原子半径：丙>丁>戊；甲、丙同主族，金属性：甲<丙；氢氧化物碱性：丙>丁>戊；甲、乙同周期，最外层电子数：甲<乙。
【答案】 C
9．下图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图。则下列说法正确的是( )
A．Z、N两种元素的离子半径相比，前者较大
B．X、N两种元素的气态氢化物的沸点相比，前者较低
C．由X与M两种元素组成的化合物不能与任何酸反应，但能与强碱反应
D．Z的氧化物能分别溶解于Y的氢氧化物和N的氢化物的水溶液
【解析】 根据原子半径的递变规律，X为O，Y为Na，Z为Al，M为Si，N为Cl。离子半径：Cl－>Al3＋，A错误；沸点：H2O>HCl，B错误；SiO2既能与HF反应，也能与NaOH溶液反应，C错误；Al2O3是两性氧化物，既可以和NaOH溶液反应，又能与盐酸反应，D正确。
【答案】 D
10．W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图所示。已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10；X和Ne原子的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z的非金属性在同周期元素中最强。下列说法不正确的是( )
A．对应简单离子半径：XB．对应简单气态氢化物的稳定性：YC．与Z元素同主族的元素最高价态均为＋7
D．Y的氧化物能与X的最高价氧化物对应的水化物反应
【解析】 根据题目所给信息可推出W为O，X为Na，Y为Si，Z为Cl。A项，根据核外电子数相同的简单离子，原子序数越大，半径越小可知，对应简单离子半径：Na＋【答案】 C
二、非选择题
11．A、B、C为短周期元素，在周期表中所处的位置如图所示。A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数。B原子核内质子数和中子数相等。
(1)写出A、B、C三元素名称：________、________、________。
(2)C在元素周期表中的位置是________________________________________________________________________。
(3)B的原子结构示意图为________，C的氢化物与B的氢化物的稳定性强弱顺序为________>________(填化学式)。
(4)比较A、C的原子半径：A________(填“>”或“<”)C，写出A的气态氢化物与A的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式：________________________。
【解析】 据A、B、C在周期表中的位置可知，A、C处于第二周期，B处于第三周期，设B的原子序数为x，则A为x－9，C为x－7，据题意有x－9＋x－7＝x，则x＝16，又由于B原子核内质子数和中子数相等，则B的中子数为16，即为S，那么A为N，C为F。
【答案】 (1)氮 硫 氟 (2)第二周期ⅦA族
(3) HF H2S
(4)> NH3＋HNO3===NH4NO3
12．A、B、C、D都是核外电子总数为10的微粒。
(1)A为中性微粒。如果A能刻蚀玻璃，则A是________(填化学式，下同)；如果A的水溶液显碱性，则A是________。
(2)B是带电微粒。如果B为阳离子且其水溶液能使紫色石蕊溶液变红，则B是________；如果B为阴离子且其水溶液能使无色酚酞溶液变红，则B是________。
(3)若1个C微粒中含有5个原子，带正电荷，遇碱放出NH3，则C是________。
(4)若D微粒遇阴离子B，先生成沉淀，后沉淀溶解，则D是________。
【解析】 (1)能刻蚀玻璃的中性微粒应为HF；中性微粒中溶于水显碱性的应为NH3。(2)阳离子中能使紫色石蕊溶液变红的应为H3O＋；阴离子中能使无色酚酞溶液变红的应为OH－。(3)含5个原子的阳离子中遇碱放出NH3的应为NH。(4)跟少量OH－作用生成沉淀，继续与OH－作用，沉淀溶解的应为Al3＋。
【答案】 (1)HF NH3 (2)H3O＋ OH－ (3)NH (4)Al3＋
13．下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题：
(1)⑤和⑧的元素符号分别是________和________。
(2)表中最活泼的金属是________，非金属性最强的元素是________(填元素符号，下同)。
(3)表中能形成两性氢氧化物的元素是________，分别写出该元素的氢氧化物与⑥和⑨的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式：______________________________________________________________。
(4)请设计一个实验方案，比较⑦和⑩的单质氧化性的强弱：____________________________________________________。
【解析】 (1)由⑤和⑧的位置可知⑤为Si，⑧为Ar。(2)同一周期，从左到右，元素非金属性逐渐增强；同一主族，从上到下，元素金属性逐渐增强，故最活泼的金属是⑨(即K)，非金属性最强的元素是②(即F)。(4)⑦、⑩的单质分别为Cl2和Br2，可利用单质间的置换反应来比较两者的氧化性强弱。
【答案】 (1)Si Ar (2)K F
(3)Al 2Al(OH)3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋6H2O，Al(OH)3＋KOH===KAlO2＋2H2O
(4)向NaBr溶液中通入适量Cl2后，溶液由无色变为橙红色，再向反应后的溶液中加入CCl4，振荡后分层，下层CCl4层呈橙红色，可证明氯气的氧化性比溴强
14．W、X、Y、Z是四种常见的短周期主族元素，其原子半径随原子序数的变化如图所示。已知Y、Z两种元素的单质是空气的主要成分，W原子的最外层电子数与Ne原子的最外层电子数相差1。请回答下列问题：
(1)写出四种元素的元素符号：
W________；X________；Y________；Z______。
(2)四种元素的所有化合价中，最低负化合价为________价，最高正化合价为________价。
(3)甲和乙分别是由W、X、Y、Z四种元素中的三种元素组成的常见化合物，化合物甲具有消毒杀菌作用，其化学式为______________；化合物乙是一种常见的化肥，其化学式为____________。
(4)HYO3的酸性比HWO强，有人据此认为Y的非金属性强于W，你认为这种看法是否正确，说明理由：____________________________。
【解析】 (1)Y和Z的单质是空气中的主要成分，且r(Y)>r(Z)，故Y是氮元素、Z是氧元素，进而推知X为氢元素；r(W)>r(Z)，原子序数W>Z，所以W只能是第三周期元素，W最外层有7个电子，故W是氯元素。(2)N的最低化合价为－3价，Cl的最高化合价为＋7价。(3)由H、N、O、Cl中的三种元素组成的具有消毒杀菌作用的化合物是次氯酸；化合物乙是氮肥，可能是氯化铵或硝酸铵或NH3·H2O。
【答案】 (1)Cl H N O
(2)－3 ＋7
(3)HClO NH4Cl(或NH4NO3或NH3·H2O)
(4)不正确，HClO不是氯的最高价含氧酸
15．某同学设计实验以探究元素性质的递变规律，实验装置如图所示。
实验Ⅰ：根据元素最高价含氧酸的酸性强弱探究元素非金属性递变规律。
已知A装置的烧瓶里装有大理石，分液漏斗里装有稀HNO3，B装置中装有饱和碳酸氢钠溶液，C装置中装有Na2SiO3溶液，试回答：
(1)A中反应的离子方程式为__________________，C中可观察到的现象是______________。
(2)B装置的作用是________________________。
(3)根据实验现象推知，碳酸、硝酸、硅酸的酸性强弱顺序是____________，由此得出碳、硅、氮三种元素非金属性的强弱顺序是____________。
实验Ⅱ：已知常温下高锰酸钾与浓盐酸混合可产生氯气，利用该装置探究氯和溴元素的非金属性强弱。
(4)写出B装置中发生反应的离子方程式：__________________________。
(5)C装置的作用是________________________。
(6)实验结论：氧化性__________，非金属性：__________。
【解析】 (2)由于硝酸具有挥发性，为避免硝酸与硅酸钠反应而干扰二氧化碳与硅酸钠反应，必须净化二氧化碳，利用饱和碳酸氢钠溶液除去硝酸蒸气。
(3)由实验现象可知三种酸中，硝酸酸性最强，硅酸酸性最弱；由此推知，氮的非金属性最强，硅的非金属性最弱。
(4)题目已限制探究氯与溴元素的非金属性强弱，所以B中应装溴化钾或溴化钠溶液。
(5)由于尾气中含有氯气，故要用碱溶液吸收，避免污染环境。
【答案】 (1)CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O 溶液变浑浊
(2)除去二氧化碳中混有的硝酸蒸气
(3)HNO3>H2CO3>H2SiO3 N>C>Si
(4)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
(5)吸收尾气，防止氯气污染环境
(6)Cl2>Br2 Cl>Br
课时作业5 元素周期表和元素周期律的应用
一、选择题
1．下列不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的事实是( )
①HCl比H2S稳定 ②HClO氧化性比H2SO4强 ③HClO4酸性比H2SO4强 ④Cl2能与H2S反应生成S ⑤氯原子最外层有7个电子，硫原子最外层有6个电子
A．②⑤ B．①②
C．①②④ D．①③⑤
【解析】 判断元素的非金属性强弱是根据元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱(即最高价含氧酸)，而不是氧化性强弱，故②错，③对；最外层电子数多的非金属性不一定强，如最外层电子数I>O，但非金属性I【答案】 A
2．短周期中三种元素a、b、c在周期表中的位置如图，下列有关这三种元素的叙述正确的是( )
A．a是一种活泼的非金属元素
B．c的最高价氧化物的水化物是一种弱酸
C．b的氢化物很稳定
D．b元素的最高化合价为＋7价
【解析】 根据元素周期表可判断出a、b、c分别为He、F、S，对照选项，C正确。
【答案】 C
3．下列说法正确的是( )
A．在元素周期表中金属与非金属分界线左边的元素均为金属元素
B．Na、Mg、Al的还原性依次减弱
C．F、Cl、Br的非金属性依次增强
D．NaOH、KOH、Mg(OH)2的碱性依次减弱
【解析】 在元素周期表中金属在分界线左边，但分界线左边的并不都是金属元素，如氢元素，A错；Na、Mg、Al位于同一周期，根据元素周期律，其还原性依次减弱，B正确；F、Cl、Br位于同一主族，根据元素周期律，其非金属性依次减弱，C错；K的金属性强于Na，KOH碱性强于NaOH，D错。
【答案】 B
4．运用元素周期律分析下面的推断，其中推断错误的是( )
A．氢氧化铍[Be(OH)2]的碱性比氢氧化镁弱
B．砹(At)为有色固体，HAt不稳定
C．硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体
D．硒化氢(H2Se)是无色、有毒，比H2S稳定的气体
【解析】 Be和Mg同主族，金属性不如镁强，故Be(OH)2的碱性比Mg(OH)2弱，A正确；卤族元素的单质从上到下，颜色加深，氢化物越来越不稳定，B正确；Sr和Ba同主族，化学性质相似，故SrSO4也难溶于水，C正确；Se的非金属性不如S强，故H2Se不如H2S稳定，D错误。
【答案】 D
5．锗(Ge)是第四周期第ⅣA族元素，处于元素周期表中金属区与非金属区的交界线上，下列叙述正确的是( )
A．锗是一种金属性很强的元素
B．锗的单质具有半导体的性能
C．锗化氢(GeH4)稳定性很强
D．锗酸(H4GeO4)是难溶于水的强酸
【解析】 依据同主族元素性质递变规律可知：气态氢化物稳定性：CH4>SiH4>GeH4，而已知硅烷(SiH4)不稳定，故GeH4稳定性很弱；最高价氧化物的水化物的酸性：H2CO3>H4SiO4>H4GeO4，H4SiO4难溶于水，故H4GeO4为难溶于水的弱酸。因为锗处于元素周期表中金属区与非金属区的交界线上，所以锗单质应具有半导体的性能。
【答案】 B
6．下表是元素周期表的一部分，有关说法正确的是( )
A.e的氢化物比d的氢化物稳定
B．a、b、e三种元素的原子半径：e>b>a
C．六种元素中，c元素单质的化学性质最活泼
D．c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强
【解析】 本题给出了部分元素周期表，所以根据元素在周期表中的位置，可直接准确推断出a～f的元素种类：a是Na，b是Mg，c是C，d是O，e是S，f是Cl。A项，H2O比H2S稳定，错误；B项，同周期主族元素，从左到右，原子半径逐渐减小，所以原子半径：a>b>e，错误；C项，C(碳)是第ⅣA族元素，性质最稳定，错误；D项，非金属性：Cl>S>C，所以酸性：HClO4>H2SO4>H2CO3，正确。
【答案】 D
7．X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在周期表中的相对位置如右图所示。若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，下列说法中正确的是( )
A．原子半径：W>Z>Y>X
B．最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z弱
C．Y的气态氢化物的稳定性较Z的弱
D．四种元素的单质中，Z的熔、沸点最高
【解析】 Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，则Y为O，故X为N，Z为S，W为Cl，A错误；HClO4酸性比H2SO4酸性强，B错误；H2O比H2S稳定，C错误；S为固体，其他为气体，D正确。
【答案】 D
8．R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素，下列说法一定正确的是(m、n均为正整数)( )
A．若R(OH)n为强碱，则W(OH)n＋1也为强碱
B．若HnXOm为强酸，则Y是活泼非金属元素
C．若Y的最低化合价为－2，则Z的最高正化合价为＋7
D．若X的最高正化合价为＋5，则五种元素都是非金属元素
【解析】 R(OH)n为强碱，W(OH)n＋1不一定为强碱，故A项错误；HnXOm为强酸，说明X非金属性强，Y比X更强，且知Y不是稀有气体元素，故B项正确；若Y为氧元素，Z只有负价，而没有＋7价，故C项错误；若5种元素同为第3周期，当X最高正化合价为＋5时，R为金属元素，故D项错误。
【答案】 B
9．镓是1871年俄国化学家门捷列夫在编制元素周期表时曾预言的“类铝”元素。镓的原子序数为31，属ⅢA族。镓的熔点为29.78℃，沸点高达2 403℃。镓有过冷现象(即冷至熔点下不凝固)，它可过冷到－120℃。由此判断下列有关镓的性质及其用途的叙述不正确的是( )
A．镓是制造高温温度计的上佳材料
B．镓能溶于强酸和强碱中
C．镓与锌、锡、铟等金属制成的合金，可用在自动救火的水龙头中
D．近年来镓成为电子工业的新宠，其主要用途是制造半导体材料，被誉为“半导体家族的新成员”，这是利用了镓的导电性介于导体和绝缘体之间的性质
【解析】 镓的熔点为29.78℃，沸点高达2 403℃；镓有过冷现象(即冷至熔点下不凝固)，它可过冷到－120℃，因此A、C两项正确；铝能溶于强酸和强碱中，铝是电的良导体而不是半导体，镓是“类铝”元素，所以镓能溶于强酸和强碱中，镓是电的良导钵而不是半导体，即B正确，D不正确。
【答案】 D
10．某同学设计如下元素周期表，以下说法正确的是( )
A．X、Y、Z元素分别为N、P、O
B．白格中都是主族元素，灰格中都是副族元素
C．原子半径：Z>X>Y
D．X、Y、Z的气态氢化物中最稳定的是Y的氢化物
【解析】 从元素周期表中找出规律，左侧第二周期原子序数应是3、5、6、7，右侧第二周期原子序数应为4、8、9、10，左侧第三周期原子序数应为11、13、14、15，右侧第三周期原子序数应为12、16、17、18，故X、Y、Z三种元素分别是N、P、O，A正确；白格中的He、Ne、Ar都是稀有气体，0族的，不属于主族元素，B错误；原子半径大小：P>N>O，C错误；非金属性越强，其氢化物越稳定，非金属性：O>N>P，最稳定的是O的氢化物，D错误。
【答案】 A
二、非选择题
11．下表是元素周期表的一部分，回答相关的问题。
(1)写出④的元素符号____________。
(2)在这些元素中，最活泼的金属元素与水反应的离子方程式：____________________________。
(3)在这些元素中，最高价氧化物的水化物酸性最强的是________(填相应化学式，下同)，碱性最强的是________。
(4)这些元素中(除⑨外)，原子半径最小的是________(填元素符号，下同)，原子半径最大的是________。
(5)②的单质与③的最高价氧化物的水化物的溶液反应，其产物之一是OX2，(O、X分别表示氧和②的元素符号，即OX2代表该化学式)，该反应的离子方程式为(方程式中用具体元素符号表示)__________________________________。
【解析】 (1)由元素在周期表中位置，可知①为N、②为F、③为Na、④为Mg、⑤为Al、⑥为Si、⑦为S、⑧为Cl、⑨为Ar。(2)最活泼的金属为Na，与水反应生成NaOH与H2。(3)最高价氧化物的水化物酸性最强的是HClO4，Na的金属性最强，故碱性最强的是NaOH。(4)同周期自左而右原子半径逐渐减小，同主族自上而下原子半径逐渐增大，故F原子半径最小，Na原子半径最大。(5)F2与NaOH反应生成OF2，由电荷守恒可知生成NaF，同时生成水，离子方程式为2F2＋2OH－===OF2＋2F－＋H2O。
【答案】 (1)Mg
(2)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
(3)HClO4 NaOH
(4)F Na
(5)2F2＋2OH－===OF2＋2F－＋H2O
12.
短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图所示，其中T所处的周期序数与主族序数相等，请回答下列问题：
(1)T的原子结构示意图为________。
(2)元素的非金属性为(原子的得电子能力)：Q________W(填“强于”或“弱于”)。
(3)W的单质与其最高价氧化物的水化物浓溶液共热能发生反应，生成两种氧化物，其中一种是气体，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(4)原子序数比R多1的元素的一种氢化物能分解为它的另一种氢化物，此分解反应的化学方程式是______________________________。
【解析】 由短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置可知：Q、R属于第二周期，T、W属于第三周期。因T所处的周期序数与主族序数相等，则T在元素周期表中的位置为第三周期第ⅢA族，为铝元素。依据其他元素与T的相对位置推知Q为碳元素，R为氮元素，W为硫元素。(3)硫的单质与浓硫酸共热生成SO2和H2O。(4)原子序数比R多1的为氧元素，H2O2分解可生成H2O。
【答案】 (1) (2)弱于 (3)S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O (4)2H2O22H2O＋O2↑
13．原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W的原子序数之和为32，在周期表中X是原子半径最小的元素，Y、Z左右相邻，Z、W位于同主族。M元素与X同主族，与W同周期。
(1)M元素是________(填元素符号)。
(2)Z、W形成的气态氢化物的稳定性为________>________。(填化学式)
(3)写出M2Z2的电子式：________，写出M2Z2与水反应的离子方程式：________。
(4)由X、Y、Z、W四种元素中的三种组成一种强酸，该强酸的稀溶液能与铜反应，离子方程式为________。
(5)由X、Y、Z、W四种元素组成一种离子化合物A，已知：①1 mol A能与足量NaOH浓溶液反应生成标准状况下44.8L气体。②A能与盐酸反应产生气体B，该气体能与氯水反应。则A是________(填化学式)。写出气体B与氯水反应的离子方程式：________________。
【解析】 由X的原子半径最小可知X为H；Y、Z、W的位置关系为
，设Z的原子序数为x，则Y、W的原子序数分别为x－1、x＋8，由题意知，1＋x＋x－1＋x＋8＝32，x＝8，则Y、Z、W分别为N、O、S，M为Na。(4)H、N、O、S中的三种元素可以组成两种强酸：H2SO4、HNO3，其中稀硝酸能与铜反应，而稀硫酸不能与铜反应。(5)四种元素组成的离子化合物一定含有NH，由①可知1 mol A含有2 mol NH，由②可知A中含有SO，所以A为(NH4)2SO3。
【答案】 (1)Na (2)H2O；H2S
(3)Na＋[???]2－Na＋；2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑
(4)3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(5)(NH4)2SO3；SO2＋Cl2＋2H2O===SO＋2Cl－＋4H＋
14．元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质。下图是元素周期表的一部分。
(1)阴影部分元素在元素周期表中的位置为________族。
(2)根据元素周期律预测：H3AsO4属于强酸还是弱酸？________。
(3)C和Si元素的氢化物都可以燃烧，但Si元素的氢化物在空气中可以自燃，其原因是________。试写出Si的氢化物完全燃烧的化学方程式：____________________________。
(4)O2与H2的反应是不可逆反应，而S与H2反应有一定限度，请写出Se与H2反应的化学方程式：__________________________________。
(5)试比较S、O、F三种元素的原子半径大小：________________________(填元素符号)。
【解析】 (1)图中阴影部分为氮族元素，即第ⅤA族。
(2)在周期表中，砷元素的非金属性比磷元素弱，磷酸属于中强酸，故H3AsO4属于弱酸。
(3)甲烷(CH4)燃烧产生二氧化碳和水，硅烷(SiH4)的性质与甲烷相似，它在空气中燃烧的产物应该是水和硅的氧化物，即：SiH4＋2O2SiO2＋2H2O。
(4)同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，“S与H2反应有一定限度”属于可逆反应，故Se与H2反应也应该是可逆反应，反应的化学方程式为Se＋H2H2Se。
(5)S与O同主族，原子序数S>O，故原子半径S>O；O与F同周期，原子序数OF，所以原子半径：S>O>F。
【答案】 (1)第ⅤA (2)弱酸 (3)SiH4的稳定性小于CH4 SiH4＋2O2SiO2＋2H2O (4)Se＋H2H2Se (5)S>O>F
?[教材习题解答]
1．减小；减弱；增强；钠；氢氧化钠；氢氧化铝；高氯酸
2．B 3.C
4．(1)金属性：NaS
5．(1)酸性：H3PO4Mg(OH)2 (3)碱性：Al(OH)36．银白色固体，与水剧烈反应，性质比钾和钠活泼
7．(1)铍在常温下不与水反应，钡在常温下与水剧烈反应 (2)钡也应隔绝空气密封保存
8．(1)X是碳元素，Y是氧元素，Z是钠元素，W是铝元素。
(2)先写出各元素原子核外电子排布，对主族元素而言，电子层数等于其所在周期的周期序数，最外层电子数等于其所在主族的族序数，据此推断其在周期表中的位置。C位于第二周期第ⅣA族，O位于第二周期第ⅥA族，Na位于第三周期第ⅠA族，Al位于第三周期第ⅢA族。
(3)C＋O2CO2(O2充足)或2C＋O22CO(O2不充足) 2Na＋O2Na2O2或4Na＋O2===2Na2O 4Al＋3O22Al2O3
9．锗、锡、铅均为第ⅣA族元素，分别处于第四、五、六周期。同一主族，自上而下，元素的金属性逐渐增强，即金属性：锗<锡<铅，故与O2反应的能力逐渐增强，置换盐酸中氢的能力也逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的碱性亦逐渐增强。
10．铁元素是血红蛋白的重要组成元素之一，没有铁元素就无法形成血红蛋白，氧就无法输送，组织细胞就不能进行新陈代谢，机体就不能生存。钾、钠、钙、镁可起调节渗透压和体液酸碱度的作用，保持人体生理功能正常运行。
11．(1)原子核外有7个电子层，最外层有4个电子
(2)位于第七周期第ⅣA族
(3)金属元素
课时作业6 化学键
一、选择题
1．下列物质中只含有离子键的是( )
A．H2O B．MgCl2
C．NH4Cl D．C2H5OH
【答案】 B
2．下列元素的原子间反应形成的化学键是离子键的一组是( )
原子
a
b
c
d
e
f
g
M层电子数
1
2
3
4
5
6
7
A.a和c B．a和f
C．d和g D．c和g
【解析】 由原子a～g的M层电子数可知，M层即原子的最外层，元素a～g均为第三周期元素，a、b均为活泼的金属元素，f、g均为活泼的非金属元素，所以a和f形成的化学键为离子键。c为金属元素Al，c和g形成的化合物为AlCl3，属于共价化合物。
【答案】 B
3．下列性质中，可以证明某化合物内一定存在离子键的是( )
A．可溶于水
B．具有较高的熔点
C．水溶液能导电
D．熔融状态能导电
【解析】 含离子键的化合物属于离子化合物，由阴、阳离子构成，在熔融状态下，阴、阳离子可以在电场中做定向移动而导电，而A、B、C所述性质并非离子化合物所独有，故不能作为判断该化合物一定存在离子键的依据，D项正确。
【答案】 D
4．随着科技的进步，研究和制备物质的手段和途径越来越多，C60、H3、O、N等已被发现。下列有关说法正确的是( )
A．H2和H3互为同位素
B．O中不含化学键
C．C60中含有共价键
D．N中含有离子键
【解析】 A项，H2和H3互为同素异形体，错误；B项，O中含有共价键，错误；C项，C60中只存在共价键，正确；D项，N中含有共价键，错误。
【答案】 C
5．下列关于化学键和化合物的说法中正确的是( )
A．化学键的形成一定伴随着电子的得失
B．金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
C．非金属元素组成的化合物一定是共价化合物
D．含有阴离子的化合物中一定含有阳离子
【解析】 A项，由原子形成化学键的过程中一定伴随着电子的得失或转移，而由离子形成化学键的过程中无电子的得失，错误。B项，金属元素和非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3为共价化合物，错误。C项，非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物，如NH4Cl为离子化合物，错误。D项，含有阴离子的化合物中一定含有阳离子，正确。
【答案】 D
6．下列变化需克服相同类型作用力的是( )
A．碘和干冰的升华
B．硅和C60的熔化
C．氯化氢和氯化钾的溶解
D．溴和汞的气化
【解析】 碘和干冰均由分子构成，分子间以分子间作用力结合，二者升华时均破坏分子间作用力，A正确；硅熔化时破坏共价键；C60熔化时破坏分子间作用力，B错误；HCl溶于水，破坏共价键；KCl溶于水，破坏离子键，C错误；溴气化破坏分子间作用力，汞气化破坏金属键，D错误。
【答案】 A
7．下列说法正确的是( )
A．分子间作用力与化学键的大小相当
B．分子间作用力的大小远大于化学键，是一种很强的作用力
C．分子间作用力主要影响物质的化学性质
D．分子内部的相邻原子之间强烈的相互作用称为化学键，而分子之间也存在相互作用，称为分子间作用力
【解析】 化学键是指使离子相结合或原子相结合的强烈的相互作用力，分子间作用力是指分子间存在的将分子聚集在一起的作用力，分子间作用力比化学键弱得多，A、B项错误，D项正确；分子间作用力主要影响物质的物理性质，如熔点、沸点和溶解性等，C项错误。
【答案】 D
8．关于氢键，下列说法中正确的是( )
A．每个水分子内含有两个氢键
B．在水蒸气、水和冰中都含有氢键
C．分子间若形成氢键，则物质的熔点和沸点较高
D．HF的稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键
【解析】 A项，水分子内不含氢键，氢键只存在于水分子之间，错误。B项，水蒸气中水分子间距离较大，不能形成氢键，错误。C项，氢键比一般的分子间作用力强，含有氢键的物质具有较高的熔点、沸点，正确。D项，HF的稳定性很强，是由其共价键决定的，氢键为分子间作用力，只影响物质的物理性质，错误。
【答案】 C
9．下列说法正确的是( )
A．MgCl2的形成过程可表示为·Mg·＋2·―→Mg2＋
B．H2O分子的结构式可表示为H—O—H
C．NaOH是离子化合物，所以不含共价键
D．Na2S的电子式为Na
【解析】 A项，MgCl2的形成过程可表示为
；B项，共价化合物的结构式中用“—”代替一对共用电子，未成键电子对不用表示，所以H2O分子的结构式可表示为H—O—H；C项，NaOH中含有H—O共价键；D项，Na2S的电子式应为Na＋Na＋，不能把两个Na＋合并在一起。
【答案】 B
10．意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4气体分子。N4分子结构如图所示，下列说法正确的是( )
A．N4分子属于一种新型的化合物
B．N4分子中只含有非极性键
C．1 mol N4分子所含共价键数为4NA
D．N4沸点比P4(白磷)高
【解析】 N4是单质不是化合物，A错误；由同种元素原子形成的共价键为非极性键，B正确；由图可知，1 mol N4中含有6 mol N—N键，所以含有6NA个共价键，C错误；相同条件下，气体的沸点比固体低，故沸点P4>N4，D错误。
【答案】 B
二、非选择题
11．现有下列物质：①Cl2 ②Na2O2 ③NaOH ④HCl ⑤H2O2 ⑥MgF2 ⑦NH4Cl
(1)只由离子键构成的物质是________。
(2)只由极性键构成的物质是________。
(3)只由非极性键构成的物质是________。
(4)只由非金属元素组成的离子化合物是________。
(5)由极性键和非极性键构成的物质是________。
(6)由离子键和极性键构成的物质是________。
(7)由离子键和非极性键构成的物质是________。
(8)属于离子化合物的物质是________。
(9)属于共价化合物的物质是________。
【答案】 (1)⑥ (2)④ (3)① (4)⑦ (5)⑤ (6)③⑦ (7)② (8)②③⑥⑦ (9)④⑤
12．下面是同学们熟悉的物质：
①O2 ②金刚石 ③NaBr ④H2SO4 ⑤Na2CO3 ⑥NH4Cl ⑦NaHSO4 ⑧Ne ⑨Na2O2 ⑩NaOH
(1)这些物质中，只含有共价键的是____________(填序号，下同)；只含有离子键的是________；既含有共价键又含有离子键的是________；不存在化学键的是______________________________。
(2)属于共价化合物的是________；属于离子化合物的是________。
(3)将NaHSO4溶于水，破坏了NaHSO4中的________，写出其电离方程式________________；
NaHSO4在熔融状态下电离，破坏了________，写出其电离方程式______________________________。
【解析】 O2、金刚石中只含有共价键；H2SO4只含有共价键，是共价化合物；NaBr中只含有离子键，是离子化合物；Na2CO3、NH4Cl、NaHSO4、Na2O2、NaOH中都是既含有离子键又含有共价键的离子化合物；稀有气体Ne是单原子分子，不含任何化学键。NaHSO4溶于水电离时，Na＋与HSO之间的离子键被破坏，HSO中H＋与SO之间的共价键也被破坏；而在熔融状态电离时只破坏离子键。
【答案】 (1)①②④ ③ ⑤⑥⑦⑨⑩ ⑧
(2)④ ③⑤⑥⑦⑨⑩
(3)离子键和共价键 NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO 离子键 NaHSO4===Na＋＋HSO
13．现有A、B、C、D四种元素，它们的原子序数依次增大，但均小于18，A和B在同一周期，A原子的电子式为··，B原子L层的电子数是K层的3倍；0.1 mol C单质能从酸中置换出2.24 L氢气(标准状况)，同时它的电子层结构变得与氖原子相同；D离子的半径比C离子的小，D离子与B离子的电子层结构相同。
(1)写出元素A、B、C、D的名称：
A．________，B.________，C.________，
D．________。
(2)D元素在元素周期表中位于第________周期第________族。
(3)用电子式表示A的气态氢化物的形成过程：__________________________。
(4)A和B的单质充分反应生成化合物的结构式是____________。
(5)B与C形成的化合物是离子化合物还是共价化合物？如何证明？
【解析】 由A的电子式可知，A为碳或硅，又因为B原子L层的电子数是K层的3倍，所以B为氧，A、B在同一周期且原子序数依次增大，则A为碳；0.1 mol C可从酸中置换出0.1 mol H2，则C为能形成＋2价化合物的金属，故为镁；根据D离子的电子层结构及离子半径可知D为铝。
【答案】 (1)碳 氧 镁 铝 (2)三 ⅢA
(3) (4)
(5)B与C形成的化合物是MgO，为离子化合物。
检验方法：验证其熔融状态是否导电，若导电则为离子化合物，若不导电则为共价化合物。(其他合理答案也可)
14．原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，其中X、Z、W与氢元素可组成共价化合物XH3、H2Z和HW；Y与氧元素可形成离子化合物Y2O和Y2O2。
(1)写出Y2O2的化学式：________，其中含有的化学键是______________。
(2)X、Z、W三种元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是________(填写化学式)。
(3)XH3、H2Z和HW三种化合物中与另外两种都能反应的是________(填写化学式)，生成物属于________(填“离子”或“共价”)化合物。
(4)写出下列物质的电子式：
①XW3：______________；
②Y2Z：______________。
(5)X的气态氢化物的结构式为______________。
【解析】 由题意可知X、Y、Z、W分别为N、Na、S、Cl。
(1)Na2O2中含有离子键和非极性共价键。
(2)HNO3、H2SO4、HClO4中酸性最强的是HClO4。
(3)NH3可与H2S、HCl反应生成相应的铵盐，铵盐中含离子键和共价键，属于离子化合物。
(4)XW3为NCl3，其电子式为；Y2Z为Na2S，其电子式为。
(5)X的气态氢化物为NH3，其结构式为。
【答案】 (1)Na2O2 离子键、非极性共价键
(2)HClO4
(3)NH3 离子
(4)①?? ②
(5)
15．对于周期表中下列位置的①～⑩十种元素，根据有关要求回答：
(1)能形成共价键的元素共有________种。
(2)只需形成一个共价单键就能达到稳定结构的元素有________(填元素符号)。
(3)气态氢化物溶于水生成的呈碱性的化合物是________(填化学式)。
(4)⑩号元素最高正价含氧酸只含有________键。
(5)①⑤⑦形成的化合物的电子式为________。
(6)某元素的气态氢化物为H2B，其最高价氧化物中B的质量分数为40%，则其气态氢化物的电子式为________，它与③的化合物的分子式为________，含有的化学键类型有________。
【解析】 (1)①③④⑤⑥⑨⑩元素分别为H、C、N、O、F、S、Cl，它们形成单质或化合物时可形成共价键，共7种元素。
(2)只需形成一个共价单键就能达到稳定结构，原子最外层应该有7个电子或1个电子，它们分别是H、F、Cl元素。
(3)NH3分子溶于水形成呈碱性的化合物为NH3·H2O。
(4)HClO4分子中只含有共价键，没有离子键。
(5)H、O、Na形成的化合物为NaOH，Na＋与OH－以离子键结合，OH－中O、H原子以共价键结合，其电子式为。
(6)某元素气态氢化物为H2B，则最高价氧化物为BO3，又知BO3中B的质量分数为40%，则B为S元素，其氢化物H2S的电子式为H??H。S元素可与C元素形成CS2，CS2中含有的化学键类型只有共价键。
【答案】 (1)7 (2)H、F、Cl (3)NH3·H2O (4)共价 (5) － (6) CS2 共价键
?[教材习题解答]
1．
2．C 3.D 4.D
5．共价键与离子键的本质区别在于是否发生电子的得失。离子键是带相反电荷离子间的相互作用，共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用。如，发生电子得失形成离子键；而没有电子的得失，只有偏移，形成的是共价键。
6．稀有气体原子的最外层均达到2电子或8电子稳定结构，不能再形成共用电子对，即不能形成双原子分子。
7．(1)
(2)??
8．(1)F2 非极性键 (2)O2 非极性键
(3)NH3 极性键 (4)CH4 极性键 (5)SO2 极性键
9．(1)HCl：极性共价键 CO2：极性共价键 H2O：极性共价键 H2：非极性共价键 NaOH：离子键和极性共价键 Cl2：非极性共价键 NaF：离子键 CH4：极性共价键 MgCl2：离子键 CaO：离子键
(2)离子化合物：NaOH、NaF、MgCl2、CaO
共价化合物：HCl、CO2、H2O、CH4
