2011年新版人教版必修2化学同步学案：第1章第1节 元素周期表（带详细解析）
文档属性
| 名称 | 2011年新版人教版必修2化学同步学案：第1章第1节 元素周期表（带详细解析） |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 320.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2011-03-03 18:16:00 | ||
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文档简介
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第一章 物质结构 元素周期律
第一节 元素周期表
重难点一 元素周期表
1．构成原子(离子)的微粒间关系
(1)原子序数＝核电荷数＝核内质子数＝核外电子数(原子中)。
(2)离子电荷数＝质子数－核外电子数。
(3)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。
(4)质子数(Z)＝阳离子的核外电子数＋阳离子的电荷数。
(5)质子数(Z)＝阴离子的核外电子数－阴离子的电荷数。
2．元素周期表的结构
(1)周期
周期 短周期 长周期
一 二 三 四 五 六 七
对应行数 1 2 3 4 5 6 7
所含元素种类 2 8 8 18 18 32 32(排满时)
元素原子序数起止号(若排满) 1～2 3～10 11～18 19～36 37～54 55～86 87－118
每周期0族元素原子序数 2 10 18 36 54 86
(2)族
族 主族(A) 副族(B) Ⅷ 0
族数 7 7 1 1
列序号 1 2 13 14 15 16 17 3 4 5 6 7 11 12 89 10 18
族序号 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB ⅠB ⅡB Ⅷ 0
(3)过渡元素
元素周期表中从ⅢB到ⅡB共10个纵行，包括了第Ⅷ族和全部副族元素，共60多种元素，全部为金属元素，统称为过渡元素。
特别提醒 族序数为Ⅱ、Ⅲ的地方是主族和副族的分界线，第一次分界时主族在副族的前面，第二次分界时副族在主族的前面。
“第一次”指ⅠA ⅡA ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ依次排列。
“第二次”指ⅠB ⅡB ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0依次排列。
重难点二 零族定位法确定元素的位置
1．明确各周期零族元素的原子序数
周期 一 二 三 四 五 六 七
原子序数 2 10 18 36 54 86 118
2.比大小定周期
比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小，找出与其相邻近的两种0族元素，那么该元素就和序数大的0族元素处于同一周期。
3．求差值定族数
(1)若某元素原子序数比相应的0族元素多1或2，则该元素应处在该0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA族或ⅡA族。
(2)若比相应的0族元素少1～5时，则应处在同周期的ⅢA～ⅦA族。
(3)若差其他数，则由相应差值找出相应的族。
重难点三 元素的性质与原子结构
1．碱金属单质的相似性和递变性
(1)相似性
①与O2反应生成相应的氧化物，如Li2O、Na2O等。
②与Cl2反应生成RCl，如NaCl、KCl等。
③与H2O反应，能置换出H2O中的氢，反应通式为2R＋2H2O===2ROH＋H2↑。
④与非氧化性酸反应，生成H2，反应通式为2R＋2H＋===2R＋＋H2↑。(R表示碱金属元素)
(2)递变性
从Li到Cs，随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐增多，原子核对核外电子的吸引能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强。表现为：
①与O2的反应越来越剧烈，产物更加复杂，如Li与O2反应只能生成Li2O，Na与O2反应还可以生成Na2O2，而K与O2反应能够生成KO2等。
②与H2O的反应越来越剧烈，如K与H2O反应可能会发生轻微爆炸，Rb与Cs遇水发生剧烈爆炸。
③对应离子的氧化性依次减弱，即氧化性：Li＋>Na＋>K＋>Rb＋>Cs＋。
④最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，CsOH的碱性最强。
特别提醒 (1)碱金属单质性质的相似性和递变性是其原子结构的相似性和递变性的必然结果。
(2)因Na、K等很活泼的金属易与H2O反应，故不能从溶液中置换出不活泼的金属。
2．卤素单质的相似性、递变性和特性
(1)相似性
①与H2反应生成相应的氢化物：X2＋H2===2HX。
②与活泼金属(Na等)反应生成相应的金属卤化物：
2Na＋X22NaX。
③与H2O反应：
X2＋H2O===HX＋HXO(X指Cl、Br、I)
2F2＋2H2O===4HF＋O2
(2)递变性
①从上到下，卤素单质的氧化性逐渐减弱，阴离子的还原性逐渐增强，即氧化性：F2>Cl2>Br2>I2，还原性：I－>Br－>Cl－>F－。
②随着原子序数递增，与H2反应越来越难，氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强，其水溶液的酸性逐渐增强，HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高。
③卤素单质与变价金属(如Fe)反应时，与F2、Cl2、Br2生成高价(如FeBr3)，而与I2只能生成低价(FeI2)。
(3)卤素单质的特殊性质
①氟元素无正价，无含氧酸。
②Cl2易液化。
③Br2是在常温下唯一的一种液态非金属单质。
④碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇I2变蓝色。
特别提醒 F与Cl、Br、I的性质在某些方面差别较大：(1)卤素单质与水的反应；(2)F－的还原性极弱；(3)氢氟酸为弱酸，而盐酸、氢溴酸、氢碘酸为强酸；(4)F无正价、无含氧酸，而Cl、Br、I有最高正价和含氧酸。
3．同主族元素性质递变规律
由碱金属元素和卤素的性质来看，元素的化学性质，主要由原子的最外层电子数决定，其次是电子层数。原子结构相似的元素，它们的化学性质表现出相似性和递变性。同主族从上至下，元素及其典型化合物性质递变规律，如下表所示：
物质类别 性质 递变规律
元素 元素金属性 逐渐增强
元素非金属性 逐渐减弱
单质 氧化性 逐渐减弱
还原性 逐渐增强
非金属元素氢化物 气态稳定性 逐渐减弱
水溶液酸性 逐渐增强
还原性 逐渐增强
最高价氧化物对应水化物 碱性 逐渐增强
酸性 逐渐减弱
归纳总结 由碱金属元素、卤素推导出的同主族元素金属性、非金属性变化规律适合其他所有同主族元素，这里必须强调的是金属性增强是指同主族的金属元素之间的金属性相比，自上而下金属性增强；非金属性减弱是指同主族的非金属之间，非金属性随原子序数的增大逐渐减弱。如第ⅣA族中，非金属性C>Si，金属性Ge4．元素金属性和非金属性强弱的比较
(1)金属性强弱的比较
比较金属性的强弱，其实质是看元素原子失去电子的能力，越易失电子，金属性越强。
①从元素原子结构判断
a．当最外层电子数相同时，电子层数越多，原子半径越大，越易失电子，金属性越强。
b．当电子层数相同时，核电荷数越多越难失电子，金属性越弱(以后学)。
②从元素单质及其化合物的相关性质判断
a．金属单质与水或酸反应越剧烈，元素金属性越强。
b．最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素金属性越强。
③根据金属活动性顺序表判断
一般来说排在前面的金属元素其金属性比排在后面的强。
④离子的氧化性强弱判断
离子的氧化性越强，则对应金属元素的金属性越弱。
特别提醒 金属性强弱的比较，关键是比较原子失去电子的难易，而不是失去电子的多少。如Na失去一个电子，而Mg失去两个电子，但Na的金属性比Mg强。
(2)非金属性强弱的比较
比较元素非金属性的强弱，其实质是看元素原子得到电子的难易程度，越易得电子，非金属性越强。
①从元素原子结构判断
a．当电子层数相同时，核电荷数越多，非金属性越强；
b．当最外层电子数相同时，核电荷数越多，非金属性越弱。
②从元素单质及其化合物的相关性质判断
a．单质越易跟H2化合，生成的氢化物也就越稳定，氢化物的还原性也就越弱，其非金属性也就越强。
b．最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其非金属性越强。如H2SO4的酸性强于H3PO4，说明S的非金属性比P强。
c．非金属单质间的置换反应，例如：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，说明氯的非金属性比碘强。
d．元素的原子对应阴离子的还原性越强，元素的非金属性就越弱。如S2－的还原性比Cl－强，说明Cl的非金属性比S强。
特别提醒 (1)金属性和非金属性讨论的对象是元素，具体表现为该元素的单质或特定化合物的性质。
(2)氧化性和还原性讨论的对象是具体物质或某物质中的特定粒子，具体表现在该物质中某元素得失电子的能力。
重难点四 核素
1．元素、核素、同位素之间的区别和联系
(1)元素、核素、同位素的比较
元 素 核 素 同位素
概念 具有相同核电荷数的同类原子的总称 具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子 质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同原子互称为同位素
范围 宏观概念，指同类原子，既可是游离态又可是化合态 微观概念，指某种原子 微观概念，指某种元素的几种原子之间的关系
特点 只与质子数有关，与中子数、核外电子数无关 不同的核素间质子数、中子数、电子数可能有相同处，也可能均不同 同位素间质子数相同，化学性质相同，质量数不同，物理性质不同
实例 O、O、O2－都属氧元素 H、H、H、K、Ca不同核素 H、H、H为氢的同位素
(2)元素、核素、同位素之间的关系图
2．元素的相对原子质量
(1)元素的相对原子质量就是按照该元素各种同位素原子所占的一定百分比算出的平均值。
(2)元素的相对原子质量的计算
设某元素有多种不同的核素，A、B、C……表示各核素的相对原子质量，a%、b%、c%……为各核素的原子数目百分数，则元素的相对原子质量计算式为Mr＝A·a%＋B·b%＋C·c%＋……
例如，氯元素有Cl和Cl两种天然、稳定的同位素，Cl的原子数目百分数为75.77%，Cl的原子数目百分数为24.23%；Cl的相对原子质量为34.969，Cl的相对原子质量为36.966。则氯元素的相对原子质量为：
34．969×75.77%＋36.966×24.23%＝35.453。
题型1 元素周期表的结构
例1 若把周期表原先的主、副族号取消，由左到右按原顺序编为18列。如碱金属为第1列，稀有气体为第18列，按这个规定，下列说法不正确的是( )
A．第3列元素种类最多，第14列元素的化合物种类最多
B．第10列元素全部是金属元素
C．第18列元素单质全部是气体
D．只有第2列元素的原子最外层有2个电子
解析 第3列元素中包括镧系和锕系元素，各有15种元素，所以种类最多，第14列元素中包括碳元素，碳元素可形成有机物，故化合物的种类最多，A正确；第10列为过渡金属，故B正确；第18列元素为稀有气体元素，单质全部为气体，故C正确；D项中除第2列元素的原子最外层有2个电子外，其他如He、部分过渡金属元素最外层也是2个电子。
答案 D
题型2 元素位置的确定
例2 2007年3月21日，我国公布了111号元素Rg的中文名称。该元素名称及所在周期是( )
A．钅仑 第七周期 B．镭 第七周期 C．铼 第六周期 D．氡 第六周期
解析 经推算第七周期的稀有气体元素的原子序数为118，所以111号元素位于第七周期，故C项和D项是错误的；又知镭为第ⅡA族元素，排除B项，所以A项正确。
答案 A
题型3 原子结构与元素性质
例3 铯是一种碱金属元素，下列关于铯及其化合物的叙述不正确的是( )
A．硫酸铯的化学式为Cs2SO4
B．氢氧化铯是一种强碱
C．可以电解熔融的氯化铯制取铯
D．碳酸铯受热易分解成氧化铯和二氧化碳
解析 我们熟悉碱金属中钠的性质，而铯与钠同主族，其结构上的相似性和递变性决定了它们在化学性质上的相似性和递变性。铯和钠一样，最外层只有一个电子，在化合物中通常显＋1价；氢氧化钠是强碱，而铯的金属性比钠强，所以其最高价氧化物对应的水化物也是一种强碱；和钠一样，铯也可以用电解熔融盐的方法制取；碳酸钠受热不易分解，类比可推知碳酸铯也不易分解。
答案 D
解决此类问题，应充分利用元素性质的相似性和递变性，利用已知物质的性质以点带面，类推新物质的性质。
题型4 核素、同位素
例4 2007年诺贝尔化学奖得主Gerhard Ertl对金属Pt表面催化CO氧化反应的模型进行了深入研究。下列关于Pt和Pt的说法正确的是( )
A.Pt和Pt的质子数相同，互称为同位素
B.Pt和Pt的中子数相同，互称为同位素
C.Pt和Pt的核外电子数相同，是同一种核素
D.Pt和Pt的质量数不同，不能互称为同位素
解析 Pt与Pt是同一种元素的不同原子，因此它们互称为同位素。质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子之间互称为同位素。元素原子的质子数和核外电子数相等。有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子，就是一种核素。
答案 A
1．查阅元素周期表中的有关信息，填写下表……
提示
元素名称 元素符号 核电荷数 原子结构示意图 最外层电子数 电子层数 原子半径(nm)
锂 Li 3 1 2 0.152
钠 Na 11 1 3 0.186
钾 K 19 1 4 0.227
铷 Rb 37 1 5 0.248
铯 Cs 55 1 6 0.265
碱金属元素原子的最外层电子数均是1。
2．实验：
(1)将一干燥的坩埚加热，同时取一小块钾……
提示
钾 钠
与氧气反应 剧烈燃烧，产物更复杂 剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色物质
与水反应 剧烈反应，有爆鸣声，甚至燃烧，产物使水溶液显碱性 剧烈反应，发出响声，产物使水溶液显碱性
3.思考与交流：通过回忆和观察钠和……
提示 钾、钠都与O2、H2O等发生反应，但钾比钠反应剧烈，且钾与氧气反应时产物比钠复杂。
钾、钠的原子最外层电子数都为1，故均为活泼金属；钾的电子层数多，原子半径大，原子核对最外层电子的吸引力减弱，故钾比钠更易失去最外层电子，性质更活泼。
卤族元素的原子结构如下所示……
提示
剧烈程度：逐渐减弱。
生成的氢化物的稳定性：逐渐减弱。
完成下列实验，观察现象……
提示
实验 现象 化学方程式
1.将少量氯水分别加入盛有NaBr溶液和KI溶液的试管中，用力振荡后加入少量四氯化碳，振荡、静置 静置后，液体分为两层。上层无色，下层分别呈橙红色和紫色 ①2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2②2KI＋Cl2===2KCl＋I2
2.将少量溴水加入盛有KI溶液的试管中，用力振荡后加入少量四氯化碳，振荡、静置 静置后，液体分为两层。上层液体呈无色，下层呈紫色 ③2KI＋Br2===2KBr＋I2
1．1 1 Cs Li 7 1 F F
2．C 3.C
4．A [由质量数和质子数计算可得中子数为99，而Ho的核外电子数与质子数相等，即为质子数与中子数之差，99－67＝32。]
5．(1)Li Li (2)C Al (3)Na Mg
解析 决定元素种类的是原子的质子数。质子数相同的核素属于同一种元素，质子数相同而中子数不同的核素互为同位素。
6．以硫元素为例
7.
元素 周期表中的位置 核电荷数
金 第六周期第ⅠB族 79
银 第五周期第ⅠB族 47
铜 第四周期第ⅠB族 29
铁 第四周期第Ⅷ族 26
锌 第四周期第ⅡB族 30
钛 第四周期第ⅣB族 22
8．略。
9．(1)4Li ＋ O22Li2O
还原剂 氧化剂
(2)2K ＋ 2H2O===2KOH＋H2↑
还原剂 氧化剂
(3)Br2 ＋ 2KI===2KBr＋I2
氧化剂 还原剂
(4)2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
还原剂 氧化剂
10．(1)
元素 甲 乙 丙 丁
原子序数 6 8 11 13
元素符号 C O Na Al
周期 二 二 三 三
族 ⅣA ⅥA ⅠA ⅢA
(2)甲与乙：C＋O2CO2(或2C＋O22CO)
乙与丙：2Na＋O2Na2O2(或4Na＋O2===2Na2O)
乙与丁：4Al＋3O22Al2O3
11．不可以。113种元素，并不等于只有113种原子，因为有些元素存在同位素，所以，原子的种类实际多于113种。
12．略。
1．我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素Sm与Sm的说法正确的是( )
A.Sm与Sm互为同位素
B.Sm与Sm的质量数相同
C.Sm与Sm是同一种核素
D.Sm与Sm的核外电子数和中子数均为62
答案 A
解析 Sm和Sm是同一种元素的不同核素，质量数、中子数均不同，互为同位素。
2．下列叙述错误的是( )
A．13C和14C属于同一种元素，它们互为同位素
B．1H和2H是不同的核素，它们的质子数相等
C．14C和14N的质量数相等，它们的中子数不等
D．6Li和7Li的电子数相等，中子数也相等
答案 D
解析 13C、14C互为同位素；14C、14N质量数都为14，中子数分别为8、7；1H、2H互为同位素，质子数相等；6Li、7Li互为同位素，质子数和电子数都对应相等，但中子数不相等。
3.在元素周期表中前四周期的五种元素的位置关系如图所示。若B元素的核电荷数为Z，则五种元素的核电荷数之和为( )
A．5Z B．5Z＋18 C．5Z＋10 D．5Z＋8
答案 C
解析 题目给出周期表中的部分元素的位置关系，根据该特点，D、B、E不可能是第ⅠA、第ⅡA和第ⅢA族元素，且分别位于第二、三、四周期；根据相邻元素原子序数的关系，可知原子序数分别为A：Z－1；C：Z＋1；D：Z－8；E：Z＋18，因此这五种元素核电荷数之和为5Z＋10。
4．已知钡的活动性介于钠和钾之间，下列叙述正确的是( )
A．钡与水反应不如钠与水反应剧烈
B．钡可以从KCl溶液中置换出钾
C．氧化性：K＋>Ba2＋>Na＋
D．碱性：KOH>Ba(OH)2>NaOH
答案 D
解析 A中由于钡的活动性比钠强，所以钡与水反应比钠与水反应更剧烈，故A错；B中钡的活动性不如钾且先与水发生反应，故不能置换出钾，故B错；C中由于金属性：K>Ba>Na，故氧化性为Na＋>Ba2＋>K＋，故C错；D中元素的金属性越强，其对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，故KOH>Ba(OH)2>NaOH，D说法正确。
5．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
答案 A
解析 含氧酸的氧化性不能作为判断非金属性强弱的依据，而最外层电子数多的非金属性不一定强，如非金属性O>I。
6.
如图所示是元素周期表的一部分，关于元素X、Y、Z的叙述正确的是( )
①X的气态氢化物与Y的最高价氧化物对应的水化物能发生反应生成盐
②Y、Z的气态氢化物的水溶液的酸性：Y③Z的单质在常温下是液体，可与铁粉反应
④Z的原子序数比Y的大19
⑤Z所在的周期中含有32种元素
A．①②③④ B．①②③④⑤ C．只有③ D．只有①④
答案 A
解析 从题中各元素在周期表中所处的位置，得出该图为元素周期表右上角的一部分，由此可以依次判断出各元素：R为He，X为N，Y为S，Z为Br。X的气态氢化物为NH3，而Y的最高价氧化物对应的水化物为H2SO4，它们可反应生成硫酸铵，①正确；Y、Z的气态氢化物分别为H2S、HBr，HBr的水溶液为强酸，H2S的水溶液为弱酸，故②正确；说法③符合客观事实，正确；Z的原子序数为35，而Y的原子序数为16，④正确；Z所在周期为第四周期，从19号元素开始，到36号元素结束，共18种元素，⑤错误。综上所述，正确的答案为A。
7．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。
A C
B
(1)A、B、C三种元素的名称分别为__________、_______________、________；
(2)B元素位于元素周期表中第______周期、第____族；
(3)C的原子结构示意图为____________，C的单质与水反应的化学方程式为________________________________________________________________________；
(4)比较B、C的原子半径：B____C，写出足量的A的气态氢化物与B的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式：____________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)氮 硫 氟 (2)三 ⅥA
(3) 2F2＋2H2O===4HF＋O2
(4)> 2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4
解析 依题意，A、B、C为短周期元素，从A、B、C的相对位置看，A、C只能处在第二周期，而B处在第三周期。设A的原子序数为x－1，则C的原子序数为x＋1，B的原子序数为x＋8，则有：(x－1)＋x＋1＝x＋8，得：x＝8。所以A、B、C的原子序数分别为7、16、9，对应的元素符号分别为N、S、F。S的原子半径比同主族的O要大，而O比同周期的F要大，因此，S的原子半径大于F的原子半径。
8．实验探究是体验知识的产生或形成过程的基本途径。下面是某同学探究实验报告的一部分，请填空：
实验名称：氯、溴、碘的氧化性强弱比较
实验药品：NaCl溶液、KBr溶液、KI溶液、氯水、溴水、四氯化碳
实验步骤 实验结论
氧化性从强到弱的顺序：氯、溴、碘
①NaCl溶液＋氯水＋1 mL CCl4，振荡，静置，观察四氯化碳层颜色
②NaBr溶液＋氯水＋1 mL CCl4，振荡，静置，观察四氯化碳层颜色
③KI溶液＋氯水＋1 mL CCl4，振荡，静置，观察四氯化碳层颜色
(1)完成该实验需用到的仪器是________________________________________________________________________；
(2)CCl4在实验中所起的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(3)在实验②中四氯化碳层颜色变化过程为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(4)该同学的实验缺陷是________________________________________________________________________，
改进的办法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)试管、量筒
(2)萃取剂，使生成的Br2、I2溶于其中，便于观察现象
(3)由无色逐渐变为橙红色
(4)不能证明溴的氧化性强于碘 再做一组实验④，步骤为：
KI溶液＋溴水＋1 mL CCl4，振荡，静置，观察CCl4层颜色
解析 利用非金属单质间的置换反应来比较单质的氧化性强弱。Cl2能置换出Br2、I2，
Br2能置换出I2，则说明氧化性Cl2>Br2>I2。
第1课时 元素周期表
1．下列各表为周期表的一部分(表中数字代表元素的原子序数)，其中正确的是( )
2
11
19
A
2 3 4
11
19
B
6
11 12 13
24
C
6 7
14
31 32
D
答案 D
2．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 元素周期表中，相邻两个周期内上下相邻两种元素的原子序数之差与周期表的结构的关系存在以下几种情况：
左上图：上下差2；右上图：上下差8；左下图：上下差18；右下图：上下差32。因此，同族相邻两种元素的序数之差为2、8、18、32。
3．推算原子序数为6、13、34、53、88的元素在周期表中的位置。
原子序数 6 13 34 53 88
周期
族
答案
原子序数 6 13 34 53 88
周期 二 三 四 五 七
族 ⅣA ⅢA ⅥA ⅦA ⅡA
解析 6号元素比Ne(10)少4个电子，10－6＝4，有2个电子层，最外层电子数为4，位于第二周期第ⅣA族；13号元素比Ne(10)多3个电子，有3个电子层，最外层电子数为3，位于第三周期第ⅢA族；34号元素比Kr(36)少2个电子，共有4个电子层，最外层电子数为6，位于第四周期第ⅥA族；53号元素比Xe(54)少1个电子，共有5个电子层，最外层电子数为7，位于第五周期第ⅦA族；88号元素比Rn(86)多2个电子，共有7个电子层，最外层电子数为2，位于第七周期第ⅡA族。
1．下列说法正确的是( )
A．元素周期表中元素排序的依据是原子的核电荷数
B．元素周期表有十六个纵行，也就是十六个族
C．原子的最外层电子数相同的元素，一定属于同一族
D．电子层数相同的粒子，对应元素一定属于同一周期
答案 A
解析 元素周期表有十八个纵行，十六个族，第Ⅷ族占三个纵行；Be和He的最外层电子数都是2，但不属于同一族；Ne和Na＋的电子层数都是2，但不属于同一周期。
2．在现行元素周期表中，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
答案 C
解析 现行元素周期表中，第六、七周期第ⅢB族为镧系和锕系元素，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。
3．下列各表中的数字代表的是原子序数，表中数字所表示的元素与它们在元素周期表中的位置相符的是( )
3 5
12
20
A
1
4 5
15
B
1 2
3
11
C
8 10
17
36
D
答案 D
解析 A项，5号元素位置不相符；B项，5号元素与15号元素相对位置不正确；C项，2号元素位置不正确。
4．已知A为第ⅡA族元素，B为第ⅢA族元素，A、B的原子序数分别为m和n，且它们为同一周期的元素，下列关系式错误的是( )
A．n＝m＋1 B．n＝m＋11 C．n＝m＋25 D．n＝m＋10
答案 D
解析 本题考查元素周期表的结构。第ⅡA族、第ⅢA族短周期中相邻原子序数差1；四、五周期中由于中间有副族和第Ⅷ族元素的存在，故第ⅡA族、第ⅢA族原子序数差11；六、七周期中由于镧系、锕系元素的存在，两者相差25。
5．有a、b、c、d四种主族元素，已知a、b的阳离子和c、d的阴离子都具有相同的电子层结构，阳离子所带正电荷ad，则四种元素的原子序数关系是( )
A．a>b>c>d B．b>a>d>c C．c>b>a>d D．b>a>c>d
答案 B
解析 由于a、b、c、d对应的阴、阳离子的电子层结构相同，即核外电子总数相等。由于a、b形成阳离子，c、d形成阴离子，则a、b的原子序数大于c、d的原子序数，由于离子所带电荷数：ad，则其原子序数的大小顺序为b>a>d>c。
6．根据等电子原理：由短周期元素组成的粒子，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，可互称为等电子体，它们具有相似的结构特性。以下各组粒子结构不相似的是( )
A．CO和N2 B．O3和NO C．CO2和N2O D．N2H4和C2H4
答案 D
解析 据题给信息，等电子体的特点是原子数相同，各原子最外层电子数之和相同。题给四个选项中原子数均相同，故只需比较其各原子最外层电子数之和是否相等即可。显然，D项中N和C的最外层电子数不等，其分子中的各原子最外层电子数之和必然不等，其他选项中最外层电子数之和均相等。
7．下图为元素周期表的一部分(数字为原子序数)，其中x为35的是( )
答案 D
解析 根据元素周期表的结构及每周期所含元素种类可知在上述四个选项中x的数值分别为：
8．A和M为两种主族元素，已知A位于短周期，且A2－与M＋的电子数之差为8，则下列说法中正确的是( )
A．A和M的原子序数之差为8
B．A和M原子的电子总数之和可能是11
C．A和M原子的最外层电子数之和为8
D．A和M原子的最外层电子数之差为7
答案 B
解析 本题是从原子及离子中的电子数(原子序数)、电子层数、最外层电子数的关系角度命制的，考查学生对这方面知识的理解及灵活运用的能力。高考中有关这类问题的出现频率高、形式多样，值得重视。
A是短周期元素，能形成A2－，则A为O或S，若A为O，则M为Li或K，若A为S，则M为Na，据此可知，A的原子序数为偶数，M的原子序数为奇数，A和M的原子序数之差不可能为8，最外层电子数之和也不可能为8，A、C项错误；A为O，B为Li时，A原子和M原子的电子总数之和为11，A和M原子最外层电子数之差为6－1＝5，B项正确，D项错误。注意：族序数为偶数的主族元素，其原子序数为偶数，原子最外层电子数也为偶数，族序数为奇数的主族元素，其原子序数为奇数，原子最外层电子数也为奇数，据此规律进行判断也能快速解题。
9．X、Y是元素周期表中ⅦA族中的两种元素，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的氢化物的沸点比Y的氢化物沸点低
C．X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
D．Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来
答案 C
解析 本题是ⅦA族元素非金属性的比较，因此必须与本族元素的特性联网考虑。A选项中X原子电子层数多于Y，因此在同族中X在Y的下方，根据同主族元素由上向下，非金属性减弱可知，X的非金属性比Y弱，故A错误；B是氢化物的沸点问题，Y的氢化物如果是HF，X的氢化物是HCl，由于氢键的存在导致沸点反常，虽然Y的氢化物沸点比X的氢化物沸点高，但是Y的非金属性却高于X的非金属性，B选项有一定的干扰能力；C项比较的是氢化物的稳定性，X的氢化物稳定，说明其非金属性强，举例如：稳定性HF>HCl>HBr>HI；D中Y单质能够将X的离子从其盐溶液中置换出来，说明Y非金属性强于X，与题干相反。
10．短周期元素中，若两种元素的原子序数相差8，则它们( )
A．一定是同族元素 B．周期数一定相差1
C．只能形成1∶1型化合物 D．只能形成1∶2型化合物
答案 B
解析 原子序数相差8的短周期元素可能在同一主族，也可能不在同一主族，如H和F；在短周期元素中列举符合条件的化合物可有HF、SO2、SO3、SiC等。
11．A、B、C、D都是短周期元素，原子半径：D>C>A>B。已知：A、B同周期，A、C处于同一主族；C原子核内的质子数等于A、B原子核内的质子数之和；C原子最外层电子数是D原子最外层电子数的3倍。试回答：
(1)写出元素的名称：A__________、C____________。
(2)写出由B、D组成的两种化合物的电子式分别为：___________、__________。
(3)C的固态氧化物属于____________晶体。写出表示C的氧化物的一种重要的工业用途________________________________________________________________________。
(4)A、C的最高价氧化物对应水化物中酸性较强的是__________(写水化物的分子式)。
(5)写出C的氧化物与D的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式________________________________________________________________________。
答案 (1)硼 铝
(2)Na＋[]2－Na＋ Na＋[]2－Na＋
(3)离子 作耐火材料或电解冶铝
(4)H3BO3
(5)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O
解析 由A、C同主族，原子半径C>A，则A、C电子数相差8，C原子核内的质子数等于A、B原子核内的质子数之和，推出B原子的质子数为8，即B为O元素，C为第三周期元素，由C原子最外层电子数是D原子最外层电子数的3倍，若D最外层为1个电子，则C最外层为3个电子，若D最外层是2个电子，则C最外层是6个电子，则C与B是同主族元素了，不符合题意，故C为Al元素，D为Na元素，A为B元素。
12．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a、b、c、d、e、f、m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、第____族。
(2)下列哪组元素的单质可能都是电的良导体( )
A．a、c、h B．b、g、j C．c、h、l D．d、e、f
(3)i元素属于________(填“金属”或“非金属”)元素，它的最高化合价是________价，最低化合价是________价。它的单质能与氧气反应，生成一种吸水性很强的物质，这种物质在实验室里常用做干燥剂，写出它的单质与氧气反应的化学方程式：________________________________________________________________________。
答案 (1)a，b，c，f，m a，b，c，d，f 四 ⅣB
(2)AD (3)非金属 ＋5 －3 4P＋5O22P2O5
解析 (1)短周期为前三周期，前三横行的元素有b、h、a、c、f、i、l、m，主族元素分别位于第1、2、13、14、15、16、17纵行，故属于主族元素的有b、a、c、d、f、h、g、i、j、l，e位于第四横行，第四纵行，属于第四周期第ⅣB族。
(2)金属和石墨是电的良导体，属于金属的有a、c、d、e、f、g，故选A、D。
(3)i为磷元素，属于非金属元素，最高化合价是＋5价，最低化合价是－3价。
13．A、B、C、D、E五种短周期元素的原子序数依次增大，上述元素中只有一种金属元素。A、B同周期，化合物AB2、DB2均是可使澄清石灰水变浑浊的气体。又已知C、E的单质均可溶于NaOH溶液，且C与NaOH溶液反应可产生气体。
(1)写出A、B、C、D、E五种元素的名称：
A．________，B.________，C.________，D.________，E．________。
(2)写出DB2使澄清石灰水变浑浊的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(3)写出C、E的单质分别与NaOH溶液反应的离子方程式：________________________________________________________________________，
________________________________________________________________________。
答案 (1)碳 氧 铝 硫 氯
(2)SO2＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋H2O
(3)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
解析 AB2、DB2均可使澄清石灰水变浑浊，且原子序数A14．Ⅰ.下面的虚线框中每一列、每一行相当于周期表的每一族和每一周期，但它的列数和行数都多于元素周期表。请在下面的虚线框中用实线画出周期表第一至第六周期的轮廓，并画出金属与非金属的分界线。
Ⅱ.X、Y、Z、M、N为短周期的五种主族元素，其中X、Z同主族，Y、Z同周期，M与X、Y既不同族，也不同周期。X原子最外层电子数是核外电子层数的三倍，Y的最高化合价与其最低化合价的代数和等于6。N是短周期主族元素中原子半径最大的非金属元素。
(1)请写出下列元素的元素符号：
X________，Y________，M________。
(2)请写出下列反应的离子方程式：
N单质与NaOH溶液反应：________________________________________________。
(3)Y与Z相比，非金属性较强的元素是__________(填元素符号)，可以证明该结论的实验是(用离子方程式表示)___________________________________________________。
答案 Ⅰ.
Ⅱ.(1)O Cl H
(2)Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑
(3)Cl Cl2＋S2－===2Cl－＋S↓
解析 根据题意推断X为氧元素，Z为S元素；X在第二周期，Y与Z同周期，Y在第三周期，则M只能为H元素；Y的最高化合价与最低化合价代数和为6，设最高化合价为a，则最低负化合价a－8，a＋(a－8)＝6?a＝7，则Y为Cl元素；N为第三周期半径最大的非金属，则N为Si。
第2课时 元素的性质与原子结构
1．下列关于碱金属的原子结构和性质的叙述中，不正确的是( )
A．碱金属原子最外层都只有一个电子，在化学反应中容易失去
B．都是强还原剂
C．都能在O2中燃烧生成过氧化物
D．都能与水反应生成碱
答案 C
解析 由于碱金属元素从Li到Cs的金属性增强，单质活性增强，在O2中燃烧的产物越来越复杂，故C不正确。
2．关于卤素(用X表示)的下列叙述正确的是( )
A．卤素单质与水反应均可用X2＋H2O===HXO＋HX表示
B．HX都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数的增大而增强
C．卤素单质的颜色从F2―→I2随相对分子质量的增大而加深
D．X－的还原性依次为F－＜Cl－＜Br－＜I－，因此相对分子质量小的卤素单质可将相对分子质量大的卤素从它的盐溶液里置换出来
答案 C
解析 F2与水的反应为2F2＋2H2O===4HF＋O2，故A错误；HX的热稳定性随核电荷数增大而减弱，即HF＞HCl＞HBr＞HI，故B错误；F2不能将氯、溴、碘从它们的盐溶液中置换出来，而是先与水作用产生O2，故D错误。
3．微量元素硒(Se)对人体有保健作用，已知硒为第四周期第ⅥA族元素，根据它在周期表中的位置推测，下列对硒元素性质的描述不正确的是( )
A．硒化氢不稳定
B．最高价氧化物的化学式是SeO3
C．硒与铁反应可生成FeSe
D．酸性强弱顺序：H2SO4答案 D
解析 硒与氧、硫同主族，随原子序数的增大，元素的非金属性减弱，其对应的氢化物稳定性减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性减弱，D项错误；由于硫为弱氧化剂，与Fe反
应只生成低价态化合物；由递变性可知A、C正确。
1．2007年5月8日，央视《新闻在线》播出“刑侦专家班茂森曾根据痕迹侦破贵州县长灭门案”的故事。痕检是公安机关提取犯罪嫌疑人指纹的一种重要的方法，AgNO3显现法就是其中一种：人的手上有汗渍，用手动过白纸后，手指纹线就留在纸上。如果将溶液①小心地涂到纸上，溶液①中的溶质就会跟汗渍中的物质②作用，生成物质③，物质③在光照下，分解出的银粒呈灰褐色，随着反应的进行，银粒逐渐增多，由灰褐色变成黑色的指纹线。用下列化学式表示这三种物质都正确的是( )
A．①AgNO3 ②NaBr ③AgBr
B．①AgNO3 ②NaCl ③AgCl
C．①AgCl ②AgNO3 ③NaCl
D．①AgNO3 ②NaI ③AgI
答案 B
解析 汗液的成分中含有NaCl，与AgNO3反应生成AgCl，AgCl见光分解。
2．下列叙述中正确的是( )
A．在碱金属元素中，所有碱金属的氧化物均属于碱性氧化物
B．由于活泼性NaC．金属锂不能保存在煤油中，金属钾可以保存在煤油中
D．虽然自然界含钾的物质均易溶于水，但土壤中钾含量太少，故需施用钾肥
答案 C
解析 碱性氧化物是指与酸反应生成盐和水的氧化物，过氧化物(如Na2O2)、超氧化物(如KO2)、臭氧化物(如CsO3)等与酸反应的产物中有氧气，均不属碱性氧化物；因为碱金属与水均能发生反应，故金属钾不能从NaCl溶液中置换出金属钠；自然界中含钾的物质(如正长石、白云母等矿石)一般不溶于水。
3．钾的金属活动性比钠强，根本原因是( )
A．钾的密度比钠的小
B．钾原子的电子层数比钠原子多一层
C．钾与水反应比钠与水反应剧烈
D．加热时，钾比钠更易气化
答案 B
4．已知：①钾比水轻；②钾的熔点低；③钾与水反应时要放出热量；④钾与水反应后溶液呈碱性。某学生将一块金属钾投入滴有酚酞试液的水中，该实验能证明上述四点性质中的( )
A．①④ B．①②④ C．①③④ D．①②③④
答案 D
解析 钾、钠与水反应的现象相似，钾比钠更活泼，与水反应更剧烈。钾浮在水面上从而推知①正确；钾熔化成闪亮的小球推知②③正确；溶液颜色变化推知④正确。
5．砹是核电荷数最大的卤族元素，推测砹及其化合物最不可能具有的性质是( )
A．HAt很不稳定 B．砹是白色固体
C．AgAt不溶于水 D．砹易溶于某些有机溶剂
答案 B
解析 根据卤族元素的递变规律：氢化物稳定性递减，A正确；颜色逐渐加深，B错误；AgX除AgF外均不溶于水，C正确；Br2、I2易溶于有机溶剂，D正确。
6．下列叙述中正确的是( )
A．除0族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
B．除短周期外，其他周期均有18种元素
C．副族元素中没有非金属元素
D．碱金属元素是指第ⅠA族的所有元素
答案 C
解析 短周期中，F元素无正化合价，因此A错误；第六周期有32种元素，因此B不正确；副族元素全部是金属元素，因此C正确；碱金属指除H之外的第ⅠA族的元素，因此D不正确。
7．向NaBr和KI的混合溶液中，通入足量的Cl2后，将溶液蒸干并灼烧，最后得到的物质是( )
A．NaBr和KI B．NaBr和KCl
C．NaCl和KCl D．NaCl、KCl和I2
答案 C
解析 向NaBr和KI的混合溶液中通入足量的Cl2，Br－和I－被氧化为Br2和I2，Br2易挥发，I2易升华，蒸干、灼烧后，只有NaCl和KCl。
8．碱金属(如锂、钠、钾、铷等)溶于汞中可形成良好的还原剂“汞齐”，取7 g某种碱金属的汞齐与水作用得到2.24 L H2(标准状况)，并得到1 L密度为ρ g/cm3的溶液，则溶液中溶质的质量分数可以是( )
A.% B.% C.% D.%
答案 AB
解析 汞不能与水反应，碱金属(M)能与水反应：2M＋2H2O===2MOH＋H2↑，所以碱金属的物质的量为0.1 mol×2＝0.2 mol，碱金属的摩尔质量< ＝35 g/mol，相对原子质量小于35的碱金属只有Li、Na，分别计算可知答案。
9．为了比较卤素单质的氧化性强弱，可在实验室先制取Cl2，并将Cl2依次通入NaBr溶液和淀粉KI溶液中。有如下图所示的仪器(橡胶塞均为双孔)及药品，试回答：
(1)若所制气体从左向右流向时，上述仪器接口的连接顺序为____接____、____接____、____接____。
(2)实验开始后装置4中反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置3的作用是________________________________________________________________________，
反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(4)装置1中产生的现象是________________________________________________________________________，
反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(5)通过本实验可得到的结论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)H D C B A F
(2)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
(3)吸收未反应完的Cl2，以免污染空气
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
(4)溶液变蓝 Cl2＋2KI===I2＋2KCl
(5)同主族元素随着原子序数的递增，元素非金属性逐渐减弱，单质氧化性逐渐减弱置换反应→置换反应→尾气处理，可知4可制取Cl2,1、2作置换反应的装置(注意长进短出)，3作尾气处理装置。
10．现有部分元素的性质与原子(或分子)结构如下表：
元素编号 元素性质与原子(或分子)结构
T 最外层电子数是次外层电子数的3倍
X 常温下单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对
Y M层比K层少1个电子
Z 第3周期元素的简单离子中半径最小
(1)写出元素T的原子结构示意图____________。
(2)元素Y与元素Z相比，金属性较强的是________(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是__________(填序号)。
a．Y单质的熔点比Z单质低
b．Y的化合价比Z低
c．Y单质与水反应比Z单质剧烈
d．Y最高价氧化物的水化物的碱性比Z强
(3)T、X、Y、Z中有两种元素能形成既有离子键又有非极性共价键的化合物，写出该化合物的电子式____________________________________________________________。
(4)元素T和氢元素以原子个数比1∶1化合形成化合物Q，元素X与氢元素以原子个数比1∶2化合形成常用作火箭燃料的化合物W，Q与W发生氧化还原反应，生成X单质和T的另一种氢化物，写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1) (2)Na c、d
(3)Na＋[]2－Na＋
(4)N2H4＋2H2O2===N2↑＋4H2O
解析 由表中信息可知：T为氧元素，X为氮元素，Y为钠元素，Z为Al元素。Na比Al金属性强，相关实验事实为：与水反应Na比Al剧烈；最高价氧化物水化物的碱性NaOH比Al(OH)3强。上述元素中，由其中两种元素形成的既有离子键又有非极性共价键的物质常见的是Na2O2。氧与氢形成的原子个数比为1∶1的化合物Q是H2O2。氮与氢形成的原子个数为1∶2的化合物是N2H4，两者反应可生成N2和H2O。
11．钾是活泼的碱金属，钾元素和氧元素有氧化钾(K2O)、过氧化钾(K2O2)和超氧化钾(KO2)等多种化合物。
(1)钾和硝酸钾反应可制得K2O(10K＋2KNO3===6K2O＋N2↑)，39.0 g钾与10.1 g硝酸钾充分反应生成K2O的质量为________g。
(2)某过氧化钾样品中氧的质量分数(杂质不含氧)为28%，则样品中K2O2的质量分数为________。
(3)超氧化钾和二氧化碳反应生成氧气(4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2)，在医院、矿井、潜水、高空飞行中用作供氧剂。13.2 L(标准状况)CO2和KO2反应后，气体体积变为18.8 L (标准状况)，计算反应消耗的KO2的质量。
答案 (1)28.2 g (2)96.25% (3)71 g
解析 (1)根据反应关系可以判断所给K的质量过量，应该用KNO3的量计算生成的K2O，设生成的K2O的质量为x。
10K＋2KNO3 === 6K2O ＋ N2↑
2×101 g/mol 6×94 g/mol
10.1 g x
则有＝
解得x＝28.2 g
(2)根据题给条件：杂质中不含氧，所以样品的氧全部来自K2O2，根据K2O2的组成可以看出，每32 g氧对应110 g K2O2，若设样品总质量为1 g，则含氧为0.28 g，因此若设样品中K2O2的质量为a，则有32 g∶110 g＝0.28 g∶a，解得a＝0.962 5 g，因此可以求出样品中K2O2的质量分数为×100%＝96.25%。
(3)可用差量法：由反应式4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2可以看出，气体每增加1mol就消耗4mol KO2，现在增加了＝0.25mol，则消耗的KO2的质量为0.25 mol×4×71 g/mol＝71 g。
第3课时 核 素
1．地球上氦元素主要以4He形式存在，而月球土壤中吸附着数百万吨3He，据估算3He核聚变所释放的能量可供人类使用上万年。下列说法正确的是( )
①3He、4He的化学性质基本相同 ②3He、4He具有相同的中子数 ③3He核聚变是化学变化 ④3He液化是物理变化
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
答案 B
解析 互为同位素的原子的化学性质基本相同，①对；3He、4He质子数相同，中子数不同，②错；3He核聚变和液化均属于物理变化，③错，④对。
2．某元素的一种同位素X的原子质量数为A，含N个中子，它与1H原子组成HmX分子。在a g HmX中所含质子的物质的量是( )
A.(A－N＋m) mol B.(A－N) mol
C.(A－N) mol D.(A－N＋m) mol
答案 A
解析 同位素X的质量数为A，中子数为N，因此其质子数为(A－N)。故HmX中的质子数为(m＋A－N)，又由于HmX中H为H，故a g HmX中所含质子的物质的量为×(A＋m－N)mol。
3．铜有两种天然同位素Cu和Cu，若铜的相对原子质量为63.5，估算Cu的原子个数百分含量约是( )
A．25% B．25.6% C．75% D．74.4%
答案 C
解析 根据元素的近似相对原子质量＝A1×n1%×＋A2×n2%，有63×n1%＋65×(1－n1%)＝63.5，可求得n1%＝75%，即Cu的原子个数百分含量为75%。
本题也可用十字交叉法求解：
，＝
则Cu的原子个数百分含量为×100%＝75%。
1．放射性同位素铱(Ir)－192的出现使便携式γ探伤机在工业中得到了广泛的应用，下列说法中不正确的是( )
A.Ir与Ir的质子数不同 B.Ir与Ir的核外电子数相同
C.Ir比Ir的中子数少1 D.Ir比Ir的质量数少2
答案 A
解析 Ir、Ir和Ir互为同位素，三原子的质子数和核外电子数对应相等，A错误，B正确；将Ir、Ir和Ir的质量数作差可知，C、D正确。
2．有六种微粒，它们分别是M、N、X、Q＋、Y2＋、Z－，它们所属元素的种类为( )
A．3种 B．4种 C．5种 D．6种
答案 B
解析 质子数相同的原子(离子)属于同种元素，M与Q＋质子数相同属于同种元素。
3．据报道，1995年我国科研人员在兰州首次合成了镤元素的一种同位素镤－239，并测知其原子核内有148个中子。现有A元素的一种同位素，比镤－239的原子核内少54个质子和100个中子，则A元素在周期表中的位置是( )
A．第三周期第ⅠA族 B．第四周期第ⅠA族
C．第五周期第ⅠA族 D．第三周期第ⅡA族
答案 C
解析 该题是本考点新增内容的体现，主要考查考生对原子结构和元素周期表之间关系的理解和分析问题的能力。分析题干时了解到镤元素的质子数和A元素的质子数，因此写出A元素的核外电子排布是解题的切入点。根据核外电子排布规律可知A元素的核外电子排布，由周期序数＝电子层数、主族序数＝最外层电子数的关系，就可以得出结论。
镤元素的质子数＝质量数－中子数＝239－148＝91，A元素的质子数＝91－54＝37，即A元素的核外电子数为37。根据核外电子排布规律可知A元素的核外电子排布为：，所以A的周期序数＝电子层数＝5，主族序数＝最外层电子数＝1，即A元素在周期表中的位置是第五周期第ⅠA族，故C选项正确。
4．设某元素原子核内的质子数为m，中子数为n，则下列论断正确的是( )
A．不能由此确定该元素的相对原子质量
B．这种元素的相对原子质量为m＋n
C．若12C原子的质量为W g，该元素原子的质量为(m＋n)W g
D．该元素核内中子的总质量小于质子的总质量
答案 A
解析 某元素某原子即指某元素的“一种同位素”。因此，只有论断A正确。
5．下列说法中不正确的是( )
①质子数相同的粒子一定属于同一种元素
②同位素的性质几乎完全相同
③质子数相同，电子数也相同的两种粒子，不可能是一种分子和一种离子
④电子数相同的粒子不一定是同一种元素的原子
⑤一种元素只能有一种核素
⑥某种元素的原子量取整数，就是其质量数
A．②③⑤⑥ B．①②④⑤ C．①②⑤⑥ D．③④⑤⑥
答案 C
解析 ①质子数相同的粒子也可能是不同的分子，如CO与N2，②同位素的物理性质不同，⑤一种元素可能有多种核素，⑥将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值加起来所得的数值，叫做质量数。
6．某元素X所形成的分子X2共有三种，其式量依次为158、160、162，其三种分子的物质的量之比为7∶10∶7，则下列结论正确的是( )
A．X有三种同位素
B．X2的平均相对分子质量为159
C．其中一种同位素原子的质量数为80
D．质量数为79的同位素其原子的百分含量为50%
答案 D
解析 双原子分子有三种式量可知有两种同位素，由相对分子质量可知同位素的质量数分别为＝79，＝81，平均相对分子质量＝＝160。故元素相对原子质量＝＝80。所以两种同位素的原子个数百分比＝＝。
7．47Ag有两种同位素，在自然界所占的原子百分比几乎相同，若Ag的近似相对原子质量为108，则这两种同位素的中子数为( )
A．106和110 B．57和63 C．153和73 D．60和62
答案 D
解析 元素的近似相对原子质量，是根据两种核素的质量数计算出来的。若两种核素的中子数分别为x和y，则有(47＋x)×50%＋(47＋y)×50%＝108，则x＋y＝122，故D项正确。
8．同温同压下，等容积的两个密闭集气瓶中分别充满12C16O和14N2两种气体，关于这两个容器中气体的说法不正确的是( )
A．质子数相等，质量相等 B．分子数和质量分别相等
C．分子数和质量均不相等 D．原子数、中子数和质子数分别相等
答案 C
解析 由阿伏加德罗定律可知，两容器中的分子数相同，物质的量也相同。由于两种气体均为双原子分子，且相对分子质量相同，可推知A、B项正确，C项错误；由质量数和原子序数之间的关系，可推知D项正确。
9．2006年12月1日为世界第19个艾滋病日，联合国艾滋病规划署确定的宣传主题是“遏制艾滋，履行承诺”。医学界通过用放射性14C标记的C60，发现C60的羧酸衍生物在特定条件下可断裂DNA杀死细胞，抑制艾滋病。关于14C的下列说法中正确的是( )
A．14C原子与C60中普通碳原子的化学性质不同
B．14C原子与14N原子所含中子数相同
C．是C60的同素异形体
D．与12C、13C是碳元素的三种同位素
答案 D
解析 解答本题首先要掌握同位素与同素异形体的区别与联系，理解构成原子的微粒间的关系，然后利用原子结构知识进行解答。
选项 内容指向·联系分析 结论
A 构成C60的碳原子为C，它与C互为同位素，二者化学性质几乎完全相同 错误
B 14C原子的中子数为14－6＝8,14N的中子数为14－7＝7，二者所含中子数不同 错误
C 14C是碳元素的一种原子，C60是碳元素形成的一种单质，二者不是同素异形体关系 错误
D 14C与12C、13C质子数相同，中子数不同，互为同位素 正确
10.20世纪90年代中期，德国达姆施特重离子研究所合成出当时最重的人造元素，它是由Zn撞入一个Pb的原子核，并立即释放一个中子而产生的一种新元素的原子。该元素的原子序数是( )
A．111 B．112 C．113 D．114
答案 B
11．下列关于指定粒子构成的几种描述中，不正确的是( )
A．37Cl与39K具有相同的中子数
B．第114号元素的一种核素X与82Pb具有相同的最外层电子数
C．H3O＋与OH－具有相同的质子数和电子数
D．O与S2－具有相同的质子数和电子数
答案 C
12．硼有两种天然同位素B和B，硼元素的近似相对原子质量为10.80，则对硼元素中B质量分数的判断正确的是( )
A．20% B．略大于20% C．略小于20% D．80%
答案 C
解析 设B的原子个数的百分含量为x，则10.80＝10x＋11(1－x)，解得x＝20%，有的学生误选A。这是把“同位素的原子个数百分比”与“同位素的原子质量分数”混为一谈之故。同位素的原子质量分数与原子个数百分比的关系是：
同位素原子的质量分数＝[(该同位素的原子个数百分比×同位素的相对原子质量)÷该元素的相对原子质量]×100%。
因此，B的质量分数＝[(20%×10)÷10.80]×100%＝18.5%。
13．用A.质子数，B.中子数，C.核外电子数，D.最外层电子数，E.电子层数，填写下列各空格(填字母)：
(1)元素种类由________决定；
(2)原子种类由________决定；
(3)质量数由________决定；
(4)元素的主要化合价由________决定。
答案 (1)A (2)AB (3)AB (4)D
14．据报道，某些花岗岩会产生放射性的氡(Rn)，从而对人体产生伤害。请回答：
(1)该原子的质量数是________，质子数是________，中子数是________。
(2)请将以下Rn的原子结构示意图补全。
(3)请根据Rn的原子结构预测氡气的化学性质：
A．非常活泼，容易与氧气等非金属单质反应
B．比较活泼，能与钠等金属反应
C．不太活泼，与氮气性质相似
D．很难与其他物质发生反应
你选择________选项，理由是__________________________________________。
(4)研究发现，镭能衰变为Rn，故称Rn为镭射气；钍能衰变为Rn，故将Rn称为钍射气；锕能衰变为Rn，故将Rn称为锕射气。Rn、Rn、Rn是________(填字母序号)。
A．同种元素 B．同位素 C．同种核素 D．同种原子
答案 (1)222 86 136 (2)
(3)D Rn原子最外层已达8e－稳定结构，氡气稳定
(4)AB
解析 由于碱金属元素易失去最外层电子达到稳定结构，卤素原子易得1个电子达稳定结构，可知Rn最外层电子已达到8e－稳定结构，故化学性质稳定。
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第一章 物质结构 元素周期律
第一节 元素周期表
重难点一 元素周期表
1．构成原子(离子)的微粒间关系
(1)原子序数＝核电荷数＝核内质子数＝核外电子数(原子中)。
(2)离子电荷数＝质子数－核外电子数。
(3)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。
(4)质子数(Z)＝阳离子的核外电子数＋阳离子的电荷数。
(5)质子数(Z)＝阴离子的核外电子数－阴离子的电荷数。
2．元素周期表的结构
(1)周期
周期 短周期 长周期
一 二 三 四 五 六 七
对应行数 1 2 3 4 5 6 7
所含元素种类 2 8 8 18 18 32 32(排满时)
元素原子序数起止号(若排满) 1～2 3～10 11～18 19～36 37～54 55～86 87－118
每周期0族元素原子序数 2 10 18 36 54 86
(2)族
族 主族(A) 副族(B) Ⅷ 0
族数 7 7 1 1
列序号 1 2 13 14 15 16 17 3 4 5 6 7 11 12 89 10 18
族序号 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB ⅠB ⅡB Ⅷ 0
(3)过渡元素
元素周期表中从ⅢB到ⅡB共10个纵行，包括了第Ⅷ族和全部副族元素，共60多种元素，全部为金属元素，统称为过渡元素。
特别提醒 族序数为Ⅱ、Ⅲ的地方是主族和副族的分界线，第一次分界时主族在副族的前面，第二次分界时副族在主族的前面。
“第一次”指ⅠA ⅡA ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ依次排列。
“第二次”指ⅠB ⅡB ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0依次排列。
重难点二 零族定位法确定元素的位置
1．明确各周期零族元素的原子序数
周期 一 二 三 四 五 六 七
原子序数 2 10 18 36 54 86 118
2.比大小定周期
比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小，找出与其相邻近的两种0族元素，那么该元素就和序数大的0族元素处于同一周期。
3．求差值定族数
(1)若某元素原子序数比相应的0族元素多1或2，则该元素应处在该0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA族或ⅡA族。
(2)若比相应的0族元素少1～5时，则应处在同周期的ⅢA～ⅦA族。
(3)若差其他数，则由相应差值找出相应的族。
重难点三 元素的性质与原子结构
1．碱金属单质的相似性和递变性
(1)相似性
①与O2反应生成相应的氧化物，如Li2O、Na2O等。
②与Cl2反应生成RCl，如NaCl、KCl等。
③与H2O反应，能置换出H2O中的氢，反应通式为2R＋2H2O===2ROH＋H2↑。
④与非氧化性酸反应，生成H2，反应通式为2R＋2H＋===2R＋＋H2↑。(R表示碱金属元素)
(2)递变性
从Li到Cs，随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐增多，原子核对核外电子的吸引能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强。表现为：
①与O2的反应越来越剧烈，产物更加复杂，如Li与O2反应只能生成Li2O，Na与O2反应还可以生成Na2O2，而K与O2反应能够生成KO2等。
②与H2O的反应越来越剧烈，如K与H2O反应可能会发生轻微爆炸，Rb与Cs遇水发生剧烈爆炸。
③对应离子的氧化性依次减弱，即氧化性：Li＋>Na＋>K＋>Rb＋>Cs＋。
④最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，CsOH的碱性最强。
特别提醒 (1)碱金属单质性质的相似性和递变性是其原子结构的相似性和递变性的必然结果。
(2)因Na、K等很活泼的金属易与H2O反应，故不能从溶液中置换出不活泼的金属。
2．卤素单质的相似性、递变性和特性
(1)相似性
①与H2反应生成相应的氢化物：X2＋H2===2HX。
②与活泼金属(Na等)反应生成相应的金属卤化物：
2Na＋X22NaX。
③与H2O反应：
X2＋H2O===HX＋HXO(X指Cl、Br、I)
2F2＋2H2O===4HF＋O2
(2)递变性
①从上到下，卤素单质的氧化性逐渐减弱，阴离子的还原性逐渐增强，即氧化性：F2>Cl2>Br2>I2，还原性：I－>Br－>Cl－>F－。
②随着原子序数递增，与H2反应越来越难，氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强，其水溶液的酸性逐渐增强，HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高。
③卤素单质与变价金属(如Fe)反应时，与F2、Cl2、Br2生成高价(如FeBr3)，而与I2只能生成低价(FeI2)。
(3)卤素单质的特殊性质
①氟元素无正价，无含氧酸。
②Cl2易液化。
③Br2是在常温下唯一的一种液态非金属单质。
④碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇I2变蓝色。
特别提醒 F与Cl、Br、I的性质在某些方面差别较大：(1)卤素单质与水的反应；(2)F－的还原性极弱；(3)氢氟酸为弱酸，而盐酸、氢溴酸、氢碘酸为强酸；(4)F无正价、无含氧酸，而Cl、Br、I有最高正价和含氧酸。
3．同主族元素性质递变规律
由碱金属元素和卤素的性质来看，元素的化学性质，主要由原子的最外层电子数决定，其次是电子层数。原子结构相似的元素，它们的化学性质表现出相似性和递变性。同主族从上至下，元素及其典型化合物性质递变规律，如下表所示：
物质类别 性质 递变规律
元素 元素金属性 逐渐增强
元素非金属性 逐渐减弱
单质 氧化性 逐渐减弱
还原性 逐渐增强
非金属元素氢化物 气态稳定性 逐渐减弱
水溶液酸性 逐渐增强
还原性 逐渐增强
最高价氧化物对应水化物 碱性 逐渐增强
酸性 逐渐减弱
归纳总结 由碱金属元素、卤素推导出的同主族元素金属性、非金属性变化规律适合其他所有同主族元素，这里必须强调的是金属性增强是指同主族的金属元素之间的金属性相比，自上而下金属性增强；非金属性减弱是指同主族的非金属之间，非金属性随原子序数的增大逐渐减弱。如第ⅣA族中，非金属性C>Si，金属性Ge
(1)金属性强弱的比较
比较金属性的强弱，其实质是看元素原子失去电子的能力，越易失电子，金属性越强。
①从元素原子结构判断
a．当最外层电子数相同时，电子层数越多，原子半径越大，越易失电子，金属性越强。
b．当电子层数相同时，核电荷数越多越难失电子，金属性越弱(以后学)。
②从元素单质及其化合物的相关性质判断
a．金属单质与水或酸反应越剧烈，元素金属性越强。
b．最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素金属性越强。
③根据金属活动性顺序表判断
一般来说排在前面的金属元素其金属性比排在后面的强。
④离子的氧化性强弱判断
离子的氧化性越强，则对应金属元素的金属性越弱。
特别提醒 金属性强弱的比较，关键是比较原子失去电子的难易，而不是失去电子的多少。如Na失去一个电子，而Mg失去两个电子，但Na的金属性比Mg强。
(2)非金属性强弱的比较
比较元素非金属性的强弱，其实质是看元素原子得到电子的难易程度，越易得电子，非金属性越强。
①从元素原子结构判断
a．当电子层数相同时，核电荷数越多，非金属性越强；
b．当最外层电子数相同时，核电荷数越多，非金属性越弱。
②从元素单质及其化合物的相关性质判断
a．单质越易跟H2化合，生成的氢化物也就越稳定，氢化物的还原性也就越弱，其非金属性也就越强。
b．最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其非金属性越强。如H2SO4的酸性强于H3PO4，说明S的非金属性比P强。
c．非金属单质间的置换反应，例如：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，说明氯的非金属性比碘强。
d．元素的原子对应阴离子的还原性越强，元素的非金属性就越弱。如S2－的还原性比Cl－强，说明Cl的非金属性比S强。
特别提醒 (1)金属性和非金属性讨论的对象是元素，具体表现为该元素的单质或特定化合物的性质。
(2)氧化性和还原性讨论的对象是具体物质或某物质中的特定粒子，具体表现在该物质中某元素得失电子的能力。
重难点四 核素
1．元素、核素、同位素之间的区别和联系
(1)元素、核素、同位素的比较
元 素 核 素 同位素
概念 具有相同核电荷数的同类原子的总称 具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子 质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同原子互称为同位素
范围 宏观概念，指同类原子，既可是游离态又可是化合态 微观概念，指某种原子 微观概念，指某种元素的几种原子之间的关系
特点 只与质子数有关，与中子数、核外电子数无关 不同的核素间质子数、中子数、电子数可能有相同处，也可能均不同 同位素间质子数相同，化学性质相同，质量数不同，物理性质不同
实例 O、O、O2－都属氧元素 H、H、H、K、Ca不同核素 H、H、H为氢的同位素
(2)元素、核素、同位素之间的关系图
2．元素的相对原子质量
(1)元素的相对原子质量就是按照该元素各种同位素原子所占的一定百分比算出的平均值。
(2)元素的相对原子质量的计算
设某元素有多种不同的核素，A、B、C……表示各核素的相对原子质量，a%、b%、c%……为各核素的原子数目百分数，则元素的相对原子质量计算式为Mr＝A·a%＋B·b%＋C·c%＋……
例如，氯元素有Cl和Cl两种天然、稳定的同位素，Cl的原子数目百分数为75.77%，Cl的原子数目百分数为24.23%；Cl的相对原子质量为34.969，Cl的相对原子质量为36.966。则氯元素的相对原子质量为：
34．969×75.77%＋36.966×24.23%＝35.453。
题型1 元素周期表的结构
例1 若把周期表原先的主、副族号取消，由左到右按原顺序编为18列。如碱金属为第1列，稀有气体为第18列，按这个规定，下列说法不正确的是( )
A．第3列元素种类最多，第14列元素的化合物种类最多
B．第10列元素全部是金属元素
C．第18列元素单质全部是气体
D．只有第2列元素的原子最外层有2个电子
解析 第3列元素中包括镧系和锕系元素，各有15种元素，所以种类最多，第14列元素中包括碳元素，碳元素可形成有机物，故化合物的种类最多，A正确；第10列为过渡金属，故B正确；第18列元素为稀有气体元素，单质全部为气体，故C正确；D项中除第2列元素的原子最外层有2个电子外，其他如He、部分过渡金属元素最外层也是2个电子。
答案 D
题型2 元素位置的确定
例2 2007年3月21日，我国公布了111号元素Rg的中文名称。该元素名称及所在周期是( )
A．钅仑 第七周期 B．镭 第七周期 C．铼 第六周期 D．氡 第六周期
解析 经推算第七周期的稀有气体元素的原子序数为118，所以111号元素位于第七周期，故C项和D项是错误的；又知镭为第ⅡA族元素，排除B项，所以A项正确。
答案 A
题型3 原子结构与元素性质
例3 铯是一种碱金属元素，下列关于铯及其化合物的叙述不正确的是( )
A．硫酸铯的化学式为Cs2SO4
B．氢氧化铯是一种强碱
C．可以电解熔融的氯化铯制取铯
D．碳酸铯受热易分解成氧化铯和二氧化碳
解析 我们熟悉碱金属中钠的性质，而铯与钠同主族，其结构上的相似性和递变性决定了它们在化学性质上的相似性和递变性。铯和钠一样，最外层只有一个电子，在化合物中通常显＋1价；氢氧化钠是强碱，而铯的金属性比钠强，所以其最高价氧化物对应的水化物也是一种强碱；和钠一样，铯也可以用电解熔融盐的方法制取；碳酸钠受热不易分解，类比可推知碳酸铯也不易分解。
答案 D
解决此类问题，应充分利用元素性质的相似性和递变性，利用已知物质的性质以点带面，类推新物质的性质。
题型4 核素、同位素
例4 2007年诺贝尔化学奖得主Gerhard Ertl对金属Pt表面催化CO氧化反应的模型进行了深入研究。下列关于Pt和Pt的说法正确的是( )
A.Pt和Pt的质子数相同，互称为同位素
B.Pt和Pt的中子数相同，互称为同位素
C.Pt和Pt的核外电子数相同，是同一种核素
D.Pt和Pt的质量数不同，不能互称为同位素
解析 Pt与Pt是同一种元素的不同原子，因此它们互称为同位素。质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子之间互称为同位素。元素原子的质子数和核外电子数相等。有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子，就是一种核素。
答案 A
1．查阅元素周期表中的有关信息，填写下表……
提示
元素名称 元素符号 核电荷数 原子结构示意图 最外层电子数 电子层数 原子半径(nm)
锂 Li 3 1 2 0.152
钠 Na 11 1 3 0.186
钾 K 19 1 4 0.227
铷 Rb 37 1 5 0.248
铯 Cs 55 1 6 0.265
碱金属元素原子的最外层电子数均是1。
2．实验：
(1)将一干燥的坩埚加热，同时取一小块钾……
提示
钾 钠
与氧气反应 剧烈燃烧，产物更复杂 剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色物质
与水反应 剧烈反应，有爆鸣声，甚至燃烧，产物使水溶液显碱性 剧烈反应，发出响声，产物使水溶液显碱性
3.思考与交流：通过回忆和观察钠和……
提示 钾、钠都与O2、H2O等发生反应，但钾比钠反应剧烈，且钾与氧气反应时产物比钠复杂。
钾、钠的原子最外层电子数都为1，故均为活泼金属；钾的电子层数多，原子半径大，原子核对最外层电子的吸引力减弱，故钾比钠更易失去最外层电子，性质更活泼。
卤族元素的原子结构如下所示……
提示
剧烈程度：逐渐减弱。
生成的氢化物的稳定性：逐渐减弱。
完成下列实验，观察现象……
提示
实验 现象 化学方程式
1.将少量氯水分别加入盛有NaBr溶液和KI溶液的试管中，用力振荡后加入少量四氯化碳，振荡、静置 静置后，液体分为两层。上层无色，下层分别呈橙红色和紫色 ①2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2②2KI＋Cl2===2KCl＋I2
2.将少量溴水加入盛有KI溶液的试管中，用力振荡后加入少量四氯化碳，振荡、静置 静置后，液体分为两层。上层液体呈无色，下层呈紫色 ③2KI＋Br2===2KBr＋I2
1．1 1 Cs Li 7 1 F F
2．C 3.C
4．A [由质量数和质子数计算可得中子数为99，而Ho的核外电子数与质子数相等，即为质子数与中子数之差，99－67＝32。]
5．(1)Li Li (2)C Al (3)Na Mg
解析 决定元素种类的是原子的质子数。质子数相同的核素属于同一种元素，质子数相同而中子数不同的核素互为同位素。
6．以硫元素为例
7.
元素 周期表中的位置 核电荷数
金 第六周期第ⅠB族 79
银 第五周期第ⅠB族 47
铜 第四周期第ⅠB族 29
铁 第四周期第Ⅷ族 26
锌 第四周期第ⅡB族 30
钛 第四周期第ⅣB族 22
8．略。
9．(1)4Li ＋ O22Li2O
还原剂 氧化剂
(2)2K ＋ 2H2O===2KOH＋H2↑
还原剂 氧化剂
(3)Br2 ＋ 2KI===2KBr＋I2
氧化剂 还原剂
(4)2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
还原剂 氧化剂
10．(1)
元素 甲 乙 丙 丁
原子序数 6 8 11 13
元素符号 C O Na Al
周期 二 二 三 三
族 ⅣA ⅥA ⅠA ⅢA
(2)甲与乙：C＋O2CO2(或2C＋O22CO)
乙与丙：2Na＋O2Na2O2(或4Na＋O2===2Na2O)
乙与丁：4Al＋3O22Al2O3
11．不可以。113种元素，并不等于只有113种原子，因为有些元素存在同位素，所以，原子的种类实际多于113种。
12．略。
1．我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素Sm与Sm的说法正确的是( )
A.Sm与Sm互为同位素
B.Sm与Sm的质量数相同
C.Sm与Sm是同一种核素
D.Sm与Sm的核外电子数和中子数均为62
答案 A
解析 Sm和Sm是同一种元素的不同核素，质量数、中子数均不同，互为同位素。
2．下列叙述错误的是( )
A．13C和14C属于同一种元素，它们互为同位素
B．1H和2H是不同的核素，它们的质子数相等
C．14C和14N的质量数相等，它们的中子数不等
D．6Li和7Li的电子数相等，中子数也相等
答案 D
解析 13C、14C互为同位素；14C、14N质量数都为14，中子数分别为8、7；1H、2H互为同位素，质子数相等；6Li、7Li互为同位素，质子数和电子数都对应相等，但中子数不相等。
3.在元素周期表中前四周期的五种元素的位置关系如图所示。若B元素的核电荷数为Z，则五种元素的核电荷数之和为( )
A．5Z B．5Z＋18 C．5Z＋10 D．5Z＋8
答案 C
解析 题目给出周期表中的部分元素的位置关系，根据该特点，D、B、E不可能是第ⅠA、第ⅡA和第ⅢA族元素，且分别位于第二、三、四周期；根据相邻元素原子序数的关系，可知原子序数分别为A：Z－1；C：Z＋1；D：Z－8；E：Z＋18，因此这五种元素核电荷数之和为5Z＋10。
4．已知钡的活动性介于钠和钾之间，下列叙述正确的是( )
A．钡与水反应不如钠与水反应剧烈
B．钡可以从KCl溶液中置换出钾
C．氧化性：K＋>Ba2＋>Na＋
D．碱性：KOH>Ba(OH)2>NaOH
答案 D
解析 A中由于钡的活动性比钠强，所以钡与水反应比钠与水反应更剧烈，故A错；B中钡的活动性不如钾且先与水发生反应，故不能置换出钾，故B错；C中由于金属性：K>Ba>Na，故氧化性为Na＋>Ba2＋>K＋，故C错；D中元素的金属性越强，其对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，故KOH>Ba(OH)2>NaOH，D说法正确。
5．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
答案 A
解析 含氧酸的氧化性不能作为判断非金属性强弱的依据，而最外层电子数多的非金属性不一定强，如非金属性O>I。
6.
如图所示是元素周期表的一部分，关于元素X、Y、Z的叙述正确的是( )
①X的气态氢化物与Y的最高价氧化物对应的水化物能发生反应生成盐
②Y、Z的气态氢化物的水溶液的酸性：Y
④Z的原子序数比Y的大19
⑤Z所在的周期中含有32种元素
A．①②③④ B．①②③④⑤ C．只有③ D．只有①④
答案 A
解析 从题中各元素在周期表中所处的位置，得出该图为元素周期表右上角的一部分，由此可以依次判断出各元素：R为He，X为N，Y为S，Z为Br。X的气态氢化物为NH3，而Y的最高价氧化物对应的水化物为H2SO4，它们可反应生成硫酸铵，①正确；Y、Z的气态氢化物分别为H2S、HBr，HBr的水溶液为强酸，H2S的水溶液为弱酸，故②正确；说法③符合客观事实，正确；Z的原子序数为35，而Y的原子序数为16，④正确；Z所在周期为第四周期，从19号元素开始，到36号元素结束，共18种元素，⑤错误。综上所述，正确的答案为A。
7．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。
A C
B
(1)A、B、C三种元素的名称分别为__________、_______________、________；
(2)B元素位于元素周期表中第______周期、第____族；
(3)C的原子结构示意图为____________，C的单质与水反应的化学方程式为________________________________________________________________________；
(4)比较B、C的原子半径：B____C，写出足量的A的气态氢化物与B的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式：____________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)氮 硫 氟 (2)三 ⅥA
(3) 2F2＋2H2O===4HF＋O2
(4)> 2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4
解析 依题意，A、B、C为短周期元素，从A、B、C的相对位置看，A、C只能处在第二周期，而B处在第三周期。设A的原子序数为x－1，则C的原子序数为x＋1，B的原子序数为x＋8，则有：(x－1)＋x＋1＝x＋8，得：x＝8。所以A、B、C的原子序数分别为7、16、9，对应的元素符号分别为N、S、F。S的原子半径比同主族的O要大，而O比同周期的F要大，因此，S的原子半径大于F的原子半径。
8．实验探究是体验知识的产生或形成过程的基本途径。下面是某同学探究实验报告的一部分，请填空：
实验名称：氯、溴、碘的氧化性强弱比较
实验药品：NaCl溶液、KBr溶液、KI溶液、氯水、溴水、四氯化碳
实验步骤 实验结论
氧化性从强到弱的顺序：氯、溴、碘
①NaCl溶液＋氯水＋1 mL CCl4，振荡，静置，观察四氯化碳层颜色
②NaBr溶液＋氯水＋1 mL CCl4，振荡，静置，观察四氯化碳层颜色
③KI溶液＋氯水＋1 mL CCl4，振荡，静置，观察四氯化碳层颜色
(1)完成该实验需用到的仪器是________________________________________________________________________；
(2)CCl4在实验中所起的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(3)在实验②中四氯化碳层颜色变化过程为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(4)该同学的实验缺陷是________________________________________________________________________，
改进的办法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)试管、量筒
(2)萃取剂，使生成的Br2、I2溶于其中，便于观察现象
(3)由无色逐渐变为橙红色
(4)不能证明溴的氧化性强于碘 再做一组实验④，步骤为：
KI溶液＋溴水＋1 mL CCl4，振荡，静置，观察CCl4层颜色
解析 利用非金属单质间的置换反应来比较单质的氧化性强弱。Cl2能置换出Br2、I2，
Br2能置换出I2，则说明氧化性Cl2>Br2>I2。
第1课时 元素周期表
1．下列各表为周期表的一部分(表中数字代表元素的原子序数)，其中正确的是( )
2
11
19
A
2 3 4
11
19
B
6
11 12 13
24
C
6 7
14
31 32
D
答案 D
2．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 元素周期表中，相邻两个周期内上下相邻两种元素的原子序数之差与周期表的结构的关系存在以下几种情况：
左上图：上下差2；右上图：上下差8；左下图：上下差18；右下图：上下差32。因此，同族相邻两种元素的序数之差为2、8、18、32。
3．推算原子序数为6、13、34、53、88的元素在周期表中的位置。
原子序数 6 13 34 53 88
周期
族
答案
原子序数 6 13 34 53 88
周期 二 三 四 五 七
族 ⅣA ⅢA ⅥA ⅦA ⅡA
解析 6号元素比Ne(10)少4个电子，10－6＝4，有2个电子层，最外层电子数为4，位于第二周期第ⅣA族；13号元素比Ne(10)多3个电子，有3个电子层，最外层电子数为3，位于第三周期第ⅢA族；34号元素比Kr(36)少2个电子，共有4个电子层，最外层电子数为6，位于第四周期第ⅥA族；53号元素比Xe(54)少1个电子，共有5个电子层，最外层电子数为7，位于第五周期第ⅦA族；88号元素比Rn(86)多2个电子，共有7个电子层，最外层电子数为2，位于第七周期第ⅡA族。
1．下列说法正确的是( )
A．元素周期表中元素排序的依据是原子的核电荷数
B．元素周期表有十六个纵行，也就是十六个族
C．原子的最外层电子数相同的元素，一定属于同一族
D．电子层数相同的粒子，对应元素一定属于同一周期
答案 A
解析 元素周期表有十八个纵行，十六个族，第Ⅷ族占三个纵行；Be和He的最外层电子数都是2，但不属于同一族；Ne和Na＋的电子层数都是2，但不属于同一周期。
2．在现行元素周期表中，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
答案 C
解析 现行元素周期表中，第六、七周期第ⅢB族为镧系和锕系元素，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。
3．下列各表中的数字代表的是原子序数，表中数字所表示的元素与它们在元素周期表中的位置相符的是( )
3 5
12
20
A
1
4 5
15
B
1 2
3
11
C
8 10
17
36
D
答案 D
解析 A项，5号元素位置不相符；B项，5号元素与15号元素相对位置不正确；C项，2号元素位置不正确。
4．已知A为第ⅡA族元素，B为第ⅢA族元素，A、B的原子序数分别为m和n，且它们为同一周期的元素，下列关系式错误的是( )
A．n＝m＋1 B．n＝m＋11 C．n＝m＋25 D．n＝m＋10
答案 D
解析 本题考查元素周期表的结构。第ⅡA族、第ⅢA族短周期中相邻原子序数差1；四、五周期中由于中间有副族和第Ⅷ族元素的存在，故第ⅡA族、第ⅢA族原子序数差11；六、七周期中由于镧系、锕系元素的存在，两者相差25。
5．有a、b、c、d四种主族元素，已知a、b的阳离子和c、d的阴离子都具有相同的电子层结构，阳离子所带正电荷a
A．a>b>c>d B．b>a>d>c C．c>b>a>d D．b>a>c>d
答案 B
解析 由于a、b、c、d对应的阴、阳离子的电子层结构相同，即核外电子总数相等。由于a、b形成阳离子，c、d形成阴离子，则a、b的原子序数大于c、d的原子序数，由于离子所带电荷数：a
6．根据等电子原理：由短周期元素组成的粒子，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，可互称为等电子体，它们具有相似的结构特性。以下各组粒子结构不相似的是( )
A．CO和N2 B．O3和NO C．CO2和N2O D．N2H4和C2H4
答案 D
解析 据题给信息，等电子体的特点是原子数相同，各原子最外层电子数之和相同。题给四个选项中原子数均相同，故只需比较其各原子最外层电子数之和是否相等即可。显然，D项中N和C的最外层电子数不等，其分子中的各原子最外层电子数之和必然不等，其他选项中最外层电子数之和均相等。
7．下图为元素周期表的一部分(数字为原子序数)，其中x为35的是( )
答案 D
解析 根据元素周期表的结构及每周期所含元素种类可知在上述四个选项中x的数值分别为：
8．A和M为两种主族元素，已知A位于短周期，且A2－与M＋的电子数之差为8，则下列说法中正确的是( )
A．A和M的原子序数之差为8
B．A和M原子的电子总数之和可能是11
C．A和M原子的最外层电子数之和为8
D．A和M原子的最外层电子数之差为7
答案 B
解析 本题是从原子及离子中的电子数(原子序数)、电子层数、最外层电子数的关系角度命制的，考查学生对这方面知识的理解及灵活运用的能力。高考中有关这类问题的出现频率高、形式多样，值得重视。
A是短周期元素，能形成A2－，则A为O或S，若A为O，则M为Li或K，若A为S，则M为Na，据此可知，A的原子序数为偶数，M的原子序数为奇数，A和M的原子序数之差不可能为8，最外层电子数之和也不可能为8，A、C项错误；A为O，B为Li时，A原子和M原子的电子总数之和为11，A和M原子最外层电子数之差为6－1＝5，B项正确，D项错误。注意：族序数为偶数的主族元素，其原子序数为偶数，原子最外层电子数也为偶数，族序数为奇数的主族元素，其原子序数为奇数，原子最外层电子数也为奇数，据此规律进行判断也能快速解题。
9．X、Y是元素周期表中ⅦA族中的两种元素，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的氢化物的沸点比Y的氢化物沸点低
C．X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
D．Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来
答案 C
解析 本题是ⅦA族元素非金属性的比较，因此必须与本族元素的特性联网考虑。A选项中X原子电子层数多于Y，因此在同族中X在Y的下方，根据同主族元素由上向下，非金属性减弱可知，X的非金属性比Y弱，故A错误；B是氢化物的沸点问题，Y的氢化物如果是HF，X的氢化物是HCl，由于氢键的存在导致沸点反常，虽然Y的氢化物沸点比X的氢化物沸点高，但是Y的非金属性却高于X的非金属性，B选项有一定的干扰能力；C项比较的是氢化物的稳定性，X的氢化物稳定，说明其非金属性强，举例如：稳定性HF>HCl>HBr>HI；D中Y单质能够将X的离子从其盐溶液中置换出来，说明Y非金属性强于X，与题干相反。
10．短周期元素中，若两种元素的原子序数相差8，则它们( )
A．一定是同族元素 B．周期数一定相差1
C．只能形成1∶1型化合物 D．只能形成1∶2型化合物
答案 B
解析 原子序数相差8的短周期元素可能在同一主族，也可能不在同一主族，如H和F；在短周期元素中列举符合条件的化合物可有HF、SO2、SO3、SiC等。
11．A、B、C、D都是短周期元素，原子半径：D>C>A>B。已知：A、B同周期，A、C处于同一主族；C原子核内的质子数等于A、B原子核内的质子数之和；C原子最外层电子数是D原子最外层电子数的3倍。试回答：
(1)写出元素的名称：A__________、C____________。
(2)写出由B、D组成的两种化合物的电子式分别为：___________、__________。
(3)C的固态氧化物属于____________晶体。写出表示C的氧化物的一种重要的工业用途________________________________________________________________________。
(4)A、C的最高价氧化物对应水化物中酸性较强的是__________(写水化物的分子式)。
(5)写出C的氧化物与D的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式________________________________________________________________________。
答案 (1)硼 铝
(2)Na＋[]2－Na＋ Na＋[]2－Na＋
(3)离子 作耐火材料或电解冶铝
(4)H3BO3
(5)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O
解析 由A、C同主族，原子半径C>A，则A、C电子数相差8，C原子核内的质子数等于A、B原子核内的质子数之和，推出B原子的质子数为8，即B为O元素，C为第三周期元素，由C原子最外层电子数是D原子最外层电子数的3倍，若D最外层为1个电子，则C最外层为3个电子，若D最外层是2个电子，则C最外层是6个电子，则C与B是同主族元素了，不符合题意，故C为Al元素，D为Na元素，A为B元素。
12．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a、b、c、d、e、f、m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、第____族。
(2)下列哪组元素的单质可能都是电的良导体( )
A．a、c、h B．b、g、j C．c、h、l D．d、e、f
(3)i元素属于________(填“金属”或“非金属”)元素，它的最高化合价是________价，最低化合价是________价。它的单质能与氧气反应，生成一种吸水性很强的物质，这种物质在实验室里常用做干燥剂，写出它的单质与氧气反应的化学方程式：________________________________________________________________________。
答案 (1)a，b，c，f，m a，b，c，d，f 四 ⅣB
(2)AD (3)非金属 ＋5 －3 4P＋5O22P2O5
解析 (1)短周期为前三周期，前三横行的元素有b、h、a、c、f、i、l、m，主族元素分别位于第1、2、13、14、15、16、17纵行，故属于主族元素的有b、a、c、d、f、h、g、i、j、l，e位于第四横行，第四纵行，属于第四周期第ⅣB族。
(2)金属和石墨是电的良导体，属于金属的有a、c、d、e、f、g，故选A、D。
(3)i为磷元素，属于非金属元素，最高化合价是＋5价，最低化合价是－3价。
13．A、B、C、D、E五种短周期元素的原子序数依次增大，上述元素中只有一种金属元素。A、B同周期，化合物AB2、DB2均是可使澄清石灰水变浑浊的气体。又已知C、E的单质均可溶于NaOH溶液，且C与NaOH溶液反应可产生气体。
(1)写出A、B、C、D、E五种元素的名称：
A．________，B.________，C.________，D.________，E．________。
(2)写出DB2使澄清石灰水变浑浊的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(3)写出C、E的单质分别与NaOH溶液反应的离子方程式：________________________________________________________________________，
________________________________________________________________________。
答案 (1)碳 氧 铝 硫 氯
(2)SO2＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋H2O
(3)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
解析 AB2、DB2均可使澄清石灰水变浑浊，且原子序数A
Ⅱ.X、Y、Z、M、N为短周期的五种主族元素，其中X、Z同主族，Y、Z同周期，M与X、Y既不同族，也不同周期。X原子最外层电子数是核外电子层数的三倍，Y的最高化合价与其最低化合价的代数和等于6。N是短周期主族元素中原子半径最大的非金属元素。
(1)请写出下列元素的元素符号：
X________，Y________，M________。
(2)请写出下列反应的离子方程式：
N单质与NaOH溶液反应：________________________________________________。
(3)Y与Z相比，非金属性较强的元素是__________(填元素符号)，可以证明该结论的实验是(用离子方程式表示)___________________________________________________。
答案 Ⅰ.
Ⅱ.(1)O Cl H
(2)Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑
(3)Cl Cl2＋S2－===2Cl－＋S↓
解析 根据题意推断X为氧元素，Z为S元素；X在第二周期，Y与Z同周期，Y在第三周期，则M只能为H元素；Y的最高化合价与最低化合价代数和为6，设最高化合价为a，则最低负化合价a－8，a＋(a－8)＝6?a＝7，则Y为Cl元素；N为第三周期半径最大的非金属，则N为Si。
第2课时 元素的性质与原子结构
1．下列关于碱金属的原子结构和性质的叙述中，不正确的是( )
A．碱金属原子最外层都只有一个电子，在化学反应中容易失去
B．都是强还原剂
C．都能在O2中燃烧生成过氧化物
D．都能与水反应生成碱
答案 C
解析 由于碱金属元素从Li到Cs的金属性增强，单质活性增强，在O2中燃烧的产物越来越复杂，故C不正确。
2．关于卤素(用X表示)的下列叙述正确的是( )
A．卤素单质与水反应均可用X2＋H2O===HXO＋HX表示
B．HX都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数的增大而增强
C．卤素单质的颜色从F2―→I2随相对分子质量的增大而加深
D．X－的还原性依次为F－＜Cl－＜Br－＜I－，因此相对分子质量小的卤素单质可将相对分子质量大的卤素从它的盐溶液里置换出来
答案 C
解析 F2与水的反应为2F2＋2H2O===4HF＋O2，故A错误；HX的热稳定性随核电荷数增大而减弱，即HF＞HCl＞HBr＞HI，故B错误；F2不能将氯、溴、碘从它们的盐溶液中置换出来，而是先与水作用产生O2，故D错误。
3．微量元素硒(Se)对人体有保健作用，已知硒为第四周期第ⅥA族元素，根据它在周期表中的位置推测，下列对硒元素性质的描述不正确的是( )
A．硒化氢不稳定
B．最高价氧化物的化学式是SeO3
C．硒与铁反应可生成FeSe
D．酸性强弱顺序：H2SO4
解析 硒与氧、硫同主族，随原子序数的增大，元素的非金属性减弱，其对应的氢化物稳定性减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性减弱，D项错误；由于硫为弱氧化剂，与Fe反
应只生成低价态化合物；由递变性可知A、C正确。
1．2007年5月8日，央视《新闻在线》播出“刑侦专家班茂森曾根据痕迹侦破贵州县长灭门案”的故事。痕检是公安机关提取犯罪嫌疑人指纹的一种重要的方法，AgNO3显现法就是其中一种：人的手上有汗渍，用手动过白纸后，手指纹线就留在纸上。如果将溶液①小心地涂到纸上，溶液①中的溶质就会跟汗渍中的物质②作用，生成物质③，物质③在光照下，分解出的银粒呈灰褐色，随着反应的进行，银粒逐渐增多，由灰褐色变成黑色的指纹线。用下列化学式表示这三种物质都正确的是( )
A．①AgNO3 ②NaBr ③AgBr
B．①AgNO3 ②NaCl ③AgCl
C．①AgCl ②AgNO3 ③NaCl
D．①AgNO3 ②NaI ③AgI
答案 B
解析 汗液的成分中含有NaCl，与AgNO3反应生成AgCl，AgCl见光分解。
2．下列叙述中正确的是( )
A．在碱金属元素中，所有碱金属的氧化物均属于碱性氧化物
B．由于活泼性Na
D．虽然自然界含钾的物质均易溶于水，但土壤中钾含量太少，故需施用钾肥
答案 C
解析 碱性氧化物是指与酸反应生成盐和水的氧化物，过氧化物(如Na2O2)、超氧化物(如KO2)、臭氧化物(如CsO3)等与酸反应的产物中有氧气，均不属碱性氧化物；因为碱金属与水均能发生反应，故金属钾不能从NaCl溶液中置换出金属钠；自然界中含钾的物质(如正长石、白云母等矿石)一般不溶于水。
3．钾的金属活动性比钠强，根本原因是( )
A．钾的密度比钠的小
B．钾原子的电子层数比钠原子多一层
C．钾与水反应比钠与水反应剧烈
D．加热时，钾比钠更易气化
答案 B
4．已知：①钾比水轻；②钾的熔点低；③钾与水反应时要放出热量；④钾与水反应后溶液呈碱性。某学生将一块金属钾投入滴有酚酞试液的水中，该实验能证明上述四点性质中的( )
A．①④ B．①②④ C．①③④ D．①②③④
答案 D
解析 钾、钠与水反应的现象相似，钾比钠更活泼，与水反应更剧烈。钾浮在水面上从而推知①正确；钾熔化成闪亮的小球推知②③正确；溶液颜色变化推知④正确。
5．砹是核电荷数最大的卤族元素，推测砹及其化合物最不可能具有的性质是( )
A．HAt很不稳定 B．砹是白色固体
C．AgAt不溶于水 D．砹易溶于某些有机溶剂
答案 B
解析 根据卤族元素的递变规律：氢化物稳定性递减，A正确；颜色逐渐加深，B错误；AgX除AgF外均不溶于水，C正确；Br2、I2易溶于有机溶剂，D正确。
6．下列叙述中正确的是( )
A．除0族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
B．除短周期外，其他周期均有18种元素
C．副族元素中没有非金属元素
D．碱金属元素是指第ⅠA族的所有元素
答案 C
解析 短周期中，F元素无正化合价，因此A错误；第六周期有32种元素，因此B不正确；副族元素全部是金属元素，因此C正确；碱金属指除H之外的第ⅠA族的元素，因此D不正确。
7．向NaBr和KI的混合溶液中，通入足量的Cl2后，将溶液蒸干并灼烧，最后得到的物质是( )
A．NaBr和KI B．NaBr和KCl
C．NaCl和KCl D．NaCl、KCl和I2
答案 C
解析 向NaBr和KI的混合溶液中通入足量的Cl2，Br－和I－被氧化为Br2和I2，Br2易挥发，I2易升华，蒸干、灼烧后，只有NaCl和KCl。
8．碱金属(如锂、钠、钾、铷等)溶于汞中可形成良好的还原剂“汞齐”，取7 g某种碱金属的汞齐与水作用得到2.24 L H2(标准状况)，并得到1 L密度为ρ g/cm3的溶液，则溶液中溶质的质量分数可以是( )
A.% B.% C.% D.%
答案 AB
解析 汞不能与水反应，碱金属(M)能与水反应：2M＋2H2O===2MOH＋H2↑，所以碱金属的物质的量为0.1 mol×2＝0.2 mol，碱金属的摩尔质量< ＝35 g/mol，相对原子质量小于35的碱金属只有Li、Na，分别计算可知答案。
9．为了比较卤素单质的氧化性强弱，可在实验室先制取Cl2，并将Cl2依次通入NaBr溶液和淀粉KI溶液中。有如下图所示的仪器(橡胶塞均为双孔)及药品，试回答：
(1)若所制气体从左向右流向时，上述仪器接口的连接顺序为____接____、____接____、____接____。
(2)实验开始后装置4中反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置3的作用是________________________________________________________________________，
反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(4)装置1中产生的现象是________________________________________________________________________，
反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(5)通过本实验可得到的结论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)H D C B A F
(2)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
(3)吸收未反应完的Cl2，以免污染空气
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
(4)溶液变蓝 Cl2＋2KI===I2＋2KCl
(5)同主族元素随着原子序数的递增，元素非金属性逐渐减弱，单质氧化性逐渐减弱置换反应→置换反应→尾气处理，可知4可制取Cl2,1、2作置换反应的装置(注意长进短出)，3作尾气处理装置。
10．现有部分元素的性质与原子(或分子)结构如下表：
元素编号 元素性质与原子(或分子)结构
T 最外层电子数是次外层电子数的3倍
X 常温下单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对
Y M层比K层少1个电子
Z 第3周期元素的简单离子中半径最小
(1)写出元素T的原子结构示意图____________。
(2)元素Y与元素Z相比，金属性较强的是________(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是__________(填序号)。
a．Y单质的熔点比Z单质低
b．Y的化合价比Z低
c．Y单质与水反应比Z单质剧烈
d．Y最高价氧化物的水化物的碱性比Z强
(3)T、X、Y、Z中有两种元素能形成既有离子键又有非极性共价键的化合物，写出该化合物的电子式____________________________________________________________。
(4)元素T和氢元素以原子个数比1∶1化合形成化合物Q，元素X与氢元素以原子个数比1∶2化合形成常用作火箭燃料的化合物W，Q与W发生氧化还原反应，生成X单质和T的另一种氢化物，写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1) (2)Na c、d
(3)Na＋[]2－Na＋
(4)N2H4＋2H2O2===N2↑＋4H2O
解析 由表中信息可知：T为氧元素，X为氮元素，Y为钠元素，Z为Al元素。Na比Al金属性强，相关实验事实为：与水反应Na比Al剧烈；最高价氧化物水化物的碱性NaOH比Al(OH)3强。上述元素中，由其中两种元素形成的既有离子键又有非极性共价键的物质常见的是Na2O2。氧与氢形成的原子个数比为1∶1的化合物Q是H2O2。氮与氢形成的原子个数为1∶2的化合物是N2H4，两者反应可生成N2和H2O。
11．钾是活泼的碱金属，钾元素和氧元素有氧化钾(K2O)、过氧化钾(K2O2)和超氧化钾(KO2)等多种化合物。
(1)钾和硝酸钾反应可制得K2O(10K＋2KNO3===6K2O＋N2↑)，39.0 g钾与10.1 g硝酸钾充分反应生成K2O的质量为________g。
(2)某过氧化钾样品中氧的质量分数(杂质不含氧)为28%，则样品中K2O2的质量分数为________。
(3)超氧化钾和二氧化碳反应生成氧气(4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2)，在医院、矿井、潜水、高空飞行中用作供氧剂。13.2 L(标准状况)CO2和KO2反应后，气体体积变为18.8 L (标准状况)，计算反应消耗的KO2的质量。
答案 (1)28.2 g (2)96.25% (3)71 g
解析 (1)根据反应关系可以判断所给K的质量过量，应该用KNO3的量计算生成的K2O，设生成的K2O的质量为x。
10K＋2KNO3 === 6K2O ＋ N2↑
2×101 g/mol 6×94 g/mol
10.1 g x
则有＝
解得x＝28.2 g
(2)根据题给条件：杂质中不含氧，所以样品的氧全部来自K2O2，根据K2O2的组成可以看出，每32 g氧对应110 g K2O2，若设样品总质量为1 g，则含氧为0.28 g，因此若设样品中K2O2的质量为a，则有32 g∶110 g＝0.28 g∶a，解得a＝0.962 5 g，因此可以求出样品中K2O2的质量分数为×100%＝96.25%。
(3)可用差量法：由反应式4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2可以看出，气体每增加1mol就消耗4mol KO2，现在增加了＝0.25mol，则消耗的KO2的质量为0.25 mol×4×71 g/mol＝71 g。
第3课时 核 素
1．地球上氦元素主要以4He形式存在，而月球土壤中吸附着数百万吨3He，据估算3He核聚变所释放的能量可供人类使用上万年。下列说法正确的是( )
①3He、4He的化学性质基本相同 ②3He、4He具有相同的中子数 ③3He核聚变是化学变化 ④3He液化是物理变化
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
答案 B
解析 互为同位素的原子的化学性质基本相同，①对；3He、4He质子数相同，中子数不同，②错；3He核聚变和液化均属于物理变化，③错，④对。
2．某元素的一种同位素X的原子质量数为A，含N个中子，它与1H原子组成HmX分子。在a g HmX中所含质子的物质的量是( )
A.(A－N＋m) mol B.(A－N) mol
C.(A－N) mol D.(A－N＋m) mol
答案 A
解析 同位素X的质量数为A，中子数为N，因此其质子数为(A－N)。故HmX中的质子数为(m＋A－N)，又由于HmX中H为H，故a g HmX中所含质子的物质的量为×(A＋m－N)mol。
3．铜有两种天然同位素Cu和Cu，若铜的相对原子质量为63.5，估算Cu的原子个数百分含量约是( )
A．25% B．25.6% C．75% D．74.4%
答案 C
解析 根据元素的近似相对原子质量＝A1×n1%×＋A2×n2%，有63×n1%＋65×(1－n1%)＝63.5，可求得n1%＝75%，即Cu的原子个数百分含量为75%。
本题也可用十字交叉法求解：
，＝
则Cu的原子个数百分含量为×100%＝75%。
1．放射性同位素铱(Ir)－192的出现使便携式γ探伤机在工业中得到了广泛的应用，下列说法中不正确的是( )
A.Ir与Ir的质子数不同 B.Ir与Ir的核外电子数相同
C.Ir比Ir的中子数少1 D.Ir比Ir的质量数少2
答案 A
解析 Ir、Ir和Ir互为同位素，三原子的质子数和核外电子数对应相等，A错误，B正确；将Ir、Ir和Ir的质量数作差可知，C、D正确。
2．有六种微粒，它们分别是M、N、X、Q＋、Y2＋、Z－，它们所属元素的种类为( )
A．3种 B．4种 C．5种 D．6种
答案 B
解析 质子数相同的原子(离子)属于同种元素，M与Q＋质子数相同属于同种元素。
3．据报道，1995年我国科研人员在兰州首次合成了镤元素的一种同位素镤－239，并测知其原子核内有148个中子。现有A元素的一种同位素，比镤－239的原子核内少54个质子和100个中子，则A元素在周期表中的位置是( )
A．第三周期第ⅠA族 B．第四周期第ⅠA族
C．第五周期第ⅠA族 D．第三周期第ⅡA族
答案 C
解析 该题是本考点新增内容的体现，主要考查考生对原子结构和元素周期表之间关系的理解和分析问题的能力。分析题干时了解到镤元素的质子数和A元素的质子数，因此写出A元素的核外电子排布是解题的切入点。根据核外电子排布规律可知A元素的核外电子排布，由周期序数＝电子层数、主族序数＝最外层电子数的关系，就可以得出结论。
镤元素的质子数＝质量数－中子数＝239－148＝91，A元素的质子数＝91－54＝37，即A元素的核外电子数为37。根据核外电子排布规律可知A元素的核外电子排布为：，所以A的周期序数＝电子层数＝5，主族序数＝最外层电子数＝1，即A元素在周期表中的位置是第五周期第ⅠA族，故C选项正确。
4．设某元素原子核内的质子数为m，中子数为n，则下列论断正确的是( )
A．不能由此确定该元素的相对原子质量
B．这种元素的相对原子质量为m＋n
C．若12C原子的质量为W g，该元素原子的质量为(m＋n)W g
D．该元素核内中子的总质量小于质子的总质量
答案 A
解析 某元素某原子即指某元素的“一种同位素”。因此，只有论断A正确。
5．下列说法中不正确的是( )
①质子数相同的粒子一定属于同一种元素
②同位素的性质几乎完全相同
③质子数相同，电子数也相同的两种粒子，不可能是一种分子和一种离子
④电子数相同的粒子不一定是同一种元素的原子
⑤一种元素只能有一种核素
⑥某种元素的原子量取整数，就是其质量数
A．②③⑤⑥ B．①②④⑤ C．①②⑤⑥ D．③④⑤⑥
答案 C
解析 ①质子数相同的粒子也可能是不同的分子，如CO与N2，②同位素的物理性质不同，⑤一种元素可能有多种核素，⑥将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值加起来所得的数值，叫做质量数。
6．某元素X所形成的分子X2共有三种，其式量依次为158、160、162，其三种分子的物质的量之比为7∶10∶7，则下列结论正确的是( )
A．X有三种同位素
B．X2的平均相对分子质量为159
C．其中一种同位素原子的质量数为80
D．质量数为79的同位素其原子的百分含量为50%
答案 D
解析 双原子分子有三种式量可知有两种同位素，由相对分子质量可知同位素的质量数分别为＝79，＝81，平均相对分子质量＝＝160。故元素相对原子质量＝＝80。所以两种同位素的原子个数百分比＝＝。
7．47Ag有两种同位素，在自然界所占的原子百分比几乎相同，若Ag的近似相对原子质量为108，则这两种同位素的中子数为( )
A．106和110 B．57和63 C．153和73 D．60和62
答案 D
解析 元素的近似相对原子质量，是根据两种核素的质量数计算出来的。若两种核素的中子数分别为x和y，则有(47＋x)×50%＋(47＋y)×50%＝108，则x＋y＝122，故D项正确。
8．同温同压下，等容积的两个密闭集气瓶中分别充满12C16O和14N2两种气体，关于这两个容器中气体的说法不正确的是( )
A．质子数相等，质量相等 B．分子数和质量分别相等
C．分子数和质量均不相等 D．原子数、中子数和质子数分别相等
答案 C
解析 由阿伏加德罗定律可知，两容器中的分子数相同，物质的量也相同。由于两种气体均为双原子分子，且相对分子质量相同，可推知A、B项正确，C项错误；由质量数和原子序数之间的关系，可推知D项正确。
9．2006年12月1日为世界第19个艾滋病日，联合国艾滋病规划署确定的宣传主题是“遏制艾滋，履行承诺”。医学界通过用放射性14C标记的C60，发现C60的羧酸衍生物在特定条件下可断裂DNA杀死细胞，抑制艾滋病。关于14C的下列说法中正确的是( )
A．14C原子与C60中普通碳原子的化学性质不同
B．14C原子与14N原子所含中子数相同
C．是C60的同素异形体
D．与12C、13C是碳元素的三种同位素
答案 D
解析 解答本题首先要掌握同位素与同素异形体的区别与联系，理解构成原子的微粒间的关系，然后利用原子结构知识进行解答。
选项 内容指向·联系分析 结论
A 构成C60的碳原子为C，它与C互为同位素，二者化学性质几乎完全相同 错误
B 14C原子的中子数为14－6＝8,14N的中子数为14－7＝7，二者所含中子数不同 错误
C 14C是碳元素的一种原子，C60是碳元素形成的一种单质，二者不是同素异形体关系 错误
D 14C与12C、13C质子数相同，中子数不同，互为同位素 正确
10.20世纪90年代中期，德国达姆施特重离子研究所合成出当时最重的人造元素，它是由Zn撞入一个Pb的原子核，并立即释放一个中子而产生的一种新元素的原子。该元素的原子序数是( )
A．111 B．112 C．113 D．114
答案 B
11．下列关于指定粒子构成的几种描述中，不正确的是( )
A．37Cl与39K具有相同的中子数
B．第114号元素的一种核素X与82Pb具有相同的最外层电子数
C．H3O＋与OH－具有相同的质子数和电子数
D．O与S2－具有相同的质子数和电子数
答案 C
12．硼有两种天然同位素B和B，硼元素的近似相对原子质量为10.80，则对硼元素中B质量分数的判断正确的是( )
A．20% B．略大于20% C．略小于20% D．80%
答案 C
解析 设B的原子个数的百分含量为x，则10.80＝10x＋11(1－x)，解得x＝20%，有的学生误选A。这是把“同位素的原子个数百分比”与“同位素的原子质量分数”混为一谈之故。同位素的原子质量分数与原子个数百分比的关系是：
同位素原子的质量分数＝[(该同位素的原子个数百分比×同位素的相对原子质量)÷该元素的相对原子质量]×100%。
因此，B的质量分数＝[(20%×10)÷10.80]×100%＝18.5%。
13．用A.质子数，B.中子数，C.核外电子数，D.最外层电子数，E.电子层数，填写下列各空格(填字母)：
(1)元素种类由________决定；
(2)原子种类由________决定；
(3)质量数由________决定；
(4)元素的主要化合价由________决定。
答案 (1)A (2)AB (3)AB (4)D
14．据报道，某些花岗岩会产生放射性的氡(Rn)，从而对人体产生伤害。请回答：
(1)该原子的质量数是________，质子数是________，中子数是________。
(2)请将以下Rn的原子结构示意图补全。
(3)请根据Rn的原子结构预测氡气的化学性质：
A．非常活泼，容易与氧气等非金属单质反应
B．比较活泼，能与钠等金属反应
C．不太活泼，与氮气性质相似
D．很难与其他物质发生反应
你选择________选项，理由是__________________________________________。
(4)研究发现，镭能衰变为Rn，故称Rn为镭射气；钍能衰变为Rn，故将Rn称为钍射气；锕能衰变为Rn，故将Rn称为锕射气。Rn、Rn、Rn是________(填字母序号)。
A．同种元素 B．同位素 C．同种核素 D．同种原子
答案 (1)222 86 136 (2)
(3)D Rn原子最外层已达8e－稳定结构，氡气稳定
(4)AB
解析 由于碱金属元素易失去最外层电子达到稳定结构，卤素原子易得1个电子达稳定结构，可知Rn最外层电子已达到8e－稳定结构，故化学性质稳定。
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