第一节 元素周期表
第1课时 元素周期表
一、认识元素周期表
1．元素周期表的历史
2．现行元素周期表的编排原则
(1)原子序数
含义：按照元素在周期表中的顺序给元素编号。
原子序数与原子结构的关系：
原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。
(2)编排原则
3．元素周期表的结构
(1)周期
①数目：元素周期表有7个横行，即有7个周期。
②分类
a．短周期：第一、二、三周期，每周期所含元素的种类数分别为2、8、8。
b．长周期：第四、五、六、七周期，每周期所含元素的种类数分别为18、18、32、32。
(2)族
①数目：元素周期表有18个纵列，但只有16个族。
②分类
(3)注意事项
①元素位置与原子结构的关系
周期序数＝电子层数，主族序数＝最外层电子数。
②常见族的特别名称
第ⅠA族(H除外)：碱金属元素。第ⅦA族：卤族元素。0族：稀有气体元素。
(1)周期表中共有7个周期，其中第一、二、三、四周期元素种类数分别为2、8、18、18(×)
(2)元素周期表有18个纵列，共18个族(×)
(3)元素周期表中每一个长周期均包含32种元素(×)
(4)最外层电子数是2的元素一定为第ⅡA族的元素(×)
(5)过渡元素有10个纵列，且都是金属元素(√)
(6)每个主族中都既有金属元素又有非金属元素(×)
1．同周期第ⅡA族与第ⅢA族元素的原子序数可能相差1、11、25。
2．(1)钠、钾元素分别在三、四周期，所在周期元素种数分别为8、18，都在ⅠA族，钠与钾元素的原子序数之差为8。
(2)氯、溴元素分别在第三、四周期，所在周期元素种数分别为8、18，都在ⅦA族，氯与溴元素的原子序数之差为18。
(3)同是第三、四周期的氯、溴元素原子序数之差为什么比钠、钾元素的原子序数之差多10。
提示 钠、钾是ⅠA族元素，在过渡元素的左边，氯、溴是ⅦA族元素，在过渡元素的右边，第四周期比第三周期多10种过渡元素，所以氯、溴元素原子序数之差比钠、钾元素的原子序数之差多10。
(1)同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数差。
(2)同主族相邻两元素原子序数的差的情况。
①若为第ⅠA、ⅡA族元素，则原子序数的差等于上周期元素所在周期的元素种类数。
②若为第ⅢA族至0族元素，则原子序数的差等于下周期元素所在周期的元素种类数。
二、根据原子结构推断元素周期表中的元素
1．利用元素的位置与原子结构的关系推断(本方法常用于推断原子序数小于18的元素)
一般应用规律：
周期序数＝电子层数
主族序数＝最外层电子数
原子序数＝核电荷数＝核外电子数。例如，钠的原子结构示意图为，该元素原子有3个电子层，最外层电子数是1，则钠元素在元素周期表中的位置为第三周期ⅠA族。
2．根据元素在周期表中的位置关系推断
利用短周期元素的族序数与周期数的关系推断
例如：①族序数等于周期数的元素有H、Be、Al。
②族序数是周期数的2倍的元素有C、S。
③族序数是周期数的3倍的元素有O。
④周期数是族序数的2倍的元素有Li。
⑤周期数是族序数的3倍的元素是Na。
根据短周期元素的信息回答问题。
元素信息
A
B
族序数是周期数的3倍
C
原子序数是11
D
D3＋与Ne电子数相同
(1)写出A、B的元素符号：________、________，C、D元素的名称：________、________。
(2)写出B、C单质在加热时发生反应的化学方程式：__________________________________。
(3)从原子结构的角度分析，A与B的________________相同，C与D的________________相同。
答案 (1)S O 钠 铝 (2)2Na＋O2Na2O2
(3)最外层电子数 电子层数
解析 短周期是指第一、二、三周期(前18号元素)，据“周期序数＝电子层数”“主族序数＝最外层电子数”“原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数”可推出A是硫，B是氧，C是钠，D3＋与Ne电子数相同，即D是13号元素铝。钠与氧气在加热时的反应为2Na＋O2Na2O2。从原子结构的角度分析硫与氧的最外层电子数相同，钠与铝的电子层数相同。
三、由元素的原子序数推导元素周期表中的位置
1．明确0族元素信息
0族元素
He
Ne
Ar
Kr
Xe
Rn
Og
所在周期序数
1
2
3
4
5
6
7
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族元素的原子序数的大小，找出与其相近的0族元素，那么，该元素就和原子序数大的0族元素处于同一周期。
3．求差值定族数
(1)若元素的原子序数比相应的0族元素多1(或2)，则该元素应处在0族元素所在周期的下一周期的第ⅠA(或ⅡA)族。
(2)若元素的原子序数比相应的0族元素少1～5时，则该元素位于与0族元素同一周期的第ⅦA族～第ⅢA族。
1．35号元素所在周期表中的周期和族是( )
A．第四周期ⅥA族 B．第四周期ⅦA族
C．第五周期ⅥA族 D．第五周期ⅦA族
答案 B
解析 Kr元素在第四周期0族，原子序数为36,35号元素比36号元素原子序数少1，所以35号元素也在第四周期，所在族为ⅦA族。
2．据国外有关资料报道，在独居石(一种共生矿，化学成分为Ce、La、Nb……的碳酸盐)中，查明有第116、124、126号元素。以下推断正确的是( )
A．三种元素位于同一周期
B．第116号位于第七周期ⅥA族
C．第124号元素位于第七周期ⅣA族
D．第126号元素位于第八周期ⅥA族
答案 B
解析 第七周期的稀有气体元素的原子序数是118，则第116号元素在周期表的第七周期ⅥA族，第124、126号元素应位于第八周期且为过渡元素，A、C、D项错误，B项正确。
1．下列有关元素周期表的说法正确的是( )
A．短周期是指第一、二、三、四周期
B．周期表中的第五列是第ⅤA族
C．元素周期表中含元素最多的族是第ⅢB族
D．元素周期表有18个族
答案 C
2．下列关于元素周期表的叙述中不正确的是( )
A．第ⅡA族中无非金属元素
B．0族中无金属元素
C．第ⅠA族元素单质均能与水反应生成H2
D．金属元素的种类比非金属元素多
答案 C
解析 第ⅠA族包括H、Li、Na、K、Rb、Cs等元素，其中H2不与H2O反应，不能生成H2。
3．15号元素P在周期表中的位置为( )
A．第二周期ⅤA族 B．第二周期ⅥA族
C．第三周期ⅥA族 D．第三周期ⅤA族
答案 D
解析 画出15号元素的原子结构示意图，即可确定P元素在周期表中的位置为第三周期ⅤA族。
4．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( )
答案 D
解析 A项中2号元素应该位于周期表的最后一列，错误；B项中2号、3号、4号不应该在同一周期，因为第一周期只有两种元素H和He，错误；C项中6号、12号和24号元素不应在同一主族，因为相邻周期同主族元素的原子序数之差只可能为2、8、18、32，不存在相差6或12的情况，错误；D项完全符合元素周期表的排列规则。
5．A、B、C、D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元素原子的质子数。
(1)写出A元素的名称：________。
(2)B位于周期表中第________周期________族。
(3)C的原子结构示意图为________。
(4)D的单质与水反应的化学方程式为______________________________________________
__________________________________。
答案 (1)氮 (2)三 ⅥA (3)
(4)Cl2＋H2O??HCl＋HClO
解析 令B的原子序数为x＋8，则A的原子序数为x－1，C的原子序数为x＋1，则x－1＋x＋1＝x＋8，x＝8，故A为N，B为S，C为F，D为Cl。
题组一 元素周期表的结构
1．下列关于元素周期表的叙述正确的是( )
A．在元素周期表中共有18个纵列，18个族
B．同族元素的最外层电子数一定相同
C．同周期元素的电子层数相同
D．每一周期的元素都是从碱金属元素开始，以稀有气体元素结束
答案 C
解析 周期表共有18个纵列，16个族，其中第Ⅷ族包括第8、9、10三个纵列，A项错误；对于0族元素、副族元素及第Ⅷ族元素来说，同族元素原子的最外层电子数不一定相同，B项错误；同周期元素具有相同的电子层数，C项正确；第一周期的元素从氢元素开始，以稀有气体元素结束，D项错误。
2．已知原子序数，可推断原子的( )
①质子数 ②核电荷数 ③核外电子数 ④元素在周期表中的位置
A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．全部
答案 D
解析 原子序数＝质子数＝核电荷数＝核外电子数，由此可得出原子结构示意图，再根据电子层数与最外层电子数得出该元素在周期表中的位置，或者是根据各周期元素种数及稀有气体的原子序数推出该元素在周期表中的位置。
3．在元素周期表中，第一、二、三、四周期元素的种类数目分别是( )
A．2、8、8、18 B．2、8、18、18
C．2、18、18、18 D．2、8、18、32
答案 A
解析 元素周期表中，一至六周期元素种类数目分别为2、8、8、18、18、32。
4．(2019·西安检测)关于元素周期表，下列叙述中不正确的是( )
A．元素周期表中共有18列，16族
B．周期表中的族分为主族、副族、0族和Ⅷ族
C．过渡元素全部是副族元素
D．主族都是由短周期元素和长周期元素共同组成
答案 C
解析 根据元素周期表的结构知共有18列，16族，故A对；周期表中的族分为7主族、7副族、0族和Ⅷ族，故B对；过渡元素是副族和Ⅷ族元素，故C错；主族都是由短周期元素和长周期元素共同组成，故D对。
5．(2018·豫南名校高一联考)根据中学化学教材所附元素周期表判断，下列叙述中正确的是( )
A．L电子层电子数为奇数的所有元素都是非金属
B．同一主族的两种元素的原子序数之差可能是16、26、36、46
C．只有第ⅡA族元素的原子最外层有2个电子
D．由左至右第8、9、10三列元素中没有非金属元素
答案 D
解析 L电子层电子数为奇数，L层未排满，则处于第二周期，Li的L层含有1个电子，但Li是金属元素，A错误；对于处于同一主族不同周期的元素，原子序数之差可能为2、8、18或32等，如0族中第一周期与第三周期的元素相差16，如ⅣA族中第二周期与第四周期的元素相差26，如0族中第三周期与第五周期的元素相差36，但是2、8、18、32的组合不能得到46，B错误；第ⅡA族元素的原子最外层有2个电子，但He及部分过渡元素原子最外层也含有2个电子，C错误；由左至右第8、9、10三列元素为第Ⅷ族元素，都是金属元素，D正确。
题组二 同周期、同主族元素的序差规律
6．已知A为第ⅡA族元素，B为第ⅢA族元素，它们的原子序数分别为m和n，且A、B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 若A、B为第二、三周期元素，n＝m＋1；若A、B为第四、五周期元素，n＝m＋11；若A、B为第六、七周期元素，n＝m＋25，综上分析，答案为D。
7．在元素周期表中，对于同一主族相邻周期的两种元素原子序数之差的叙述正确的是( )
A．第二、三周期两元素相差均为8
B．第三、四周期两元素相差均为18
C．第五、六周期两元素相差均为32
D．以上叙述均正确
答案 A
解析 第三、四周期的同主族元素，若为第ⅠA、ⅡA族，则原子序数相差8，若为第ⅡA族以后的主族元素，则原子序数相差18，B项错误；第五、六周期的主族元素，若为第ⅠA、ⅡA族，则原子序数相差18，若为第ⅡA族以后的主族元素，则原子序数相差32，C、D项错误。
8．(2019·太原月考)如图为元素周期表中前四周期的一部分，若B元素的核电荷数为x，则这五种元素的核电荷数之和为( )
A．5x＋10 B．5x＋11
C．5x＋14 D．5x＋16
答案 A
解析 由四种元素在周期表中的位置可知，D、B、E分别在周期表的第二、三、四周期，若B元素的核电荷数为x，则A的原子序数为x－1，C的原子序数为x＋1，D的原子序数为x－8，E的原子序数为x＋18，则五种元素的核电荷数之和为x＋(x－1)＋(x＋1)＋(x－8)＋(x＋18)＝5x＋10，答案选A。
题组三 元素在周期表中位置的推断
9．某元素的离子结构示意图为，该元素在周期表中的位置是( )
A．第五周期0族 B．第六周期ⅠB族
C．第五周期ⅦA族 D．第六周期ⅠA族
答案 D
解析 核电荷数为55，核外电子总数为54，很明显是失1个e－形成阳离子结构，故最外层是1个e－，可推出是第六周期ⅠA族，D项正确。
10．下图各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 依据“稀有气体定位法”先写出各周期中稀有气体原子序数：2、10、18、36、54、86、118；其次根据第五周期有18种元素，即可确定元素X(35号)应为D中位置。
11．(2018·峨山一中月考)俄美科学家联合小组合成出114号元素的一种原子，下列叙述不正确的是( )
A．该元素属于第七周期
B．该元素位于ⅢA族
C．该元素最外层有4个电子
D．该元素为金属元素
答案 B
解析 根据每周期元素的种类数，可以知道每周期最后一种稀有气体元素的原子序数分别是2、10、18、36、54、86、118,114号元素在118号的左边，根据元素周期表中周期和族的划分，可以知道114号元素位于第七周期ⅣA族，处于碳族。
12．X、Y、Z均为短周期元素，它们在周期表中的相对位置如图所示。已知X、Y、Z三种元素的质子数之和为40，则X、Y、Z分别是( )
A．N、S、Cl B．B、Si、P
C．C、P、S D．Be、Al、Si
答案 A
13．结合元素周期表回答下列问题：
(1)表中的实线是元素周期表的部分边界，请在图中用实线补全元素周期表的边界。
(2)表中所列元素，属于短周期元素的有____________，属于主族元素的有______________；g元素位于第________周期________族；i元素位于第______周期______族。
(3)元素f是第______周期______族元素，请在下边方框中按氦元素的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。
答案 (1)
(2)a、b、c、d、e、f、g a、b、c、d、e、f 三 0 四 ⅡB
(3)三 ⅥA
解析 (1)根据元素周期表的结构知：第一周期有2种元素，第二、三周期各有8种元素，分列于第1、2、13～18列，第四、五、六、七周期为长周期，包括1～18列。由此可画出周期表的边界。
(2)画出周期表的边界，对照周期表，很容易找出各元素在周期表中的位置。
(3)第三周期ⅥA族元素为硫，原子序数为16，相对原子质量为32。
14．A、B、C为短周期元素，它们的位置关系如图所示，已知B、C两元素原子核内质子数之和是A元素的原子核内质子数的4倍。
(1)写出A、B、C的元素符号：
A__________，B__________，C__________。
(2)A的原子结构示意图为________________________________________，
B在周期表中的位置为__________，C的离子结构示意图为__________。
(3)A的氢化物的分子式为__________；B、C的最高价氧化物对应的水化物的分子式分别为______、______。
答案 (1)O P Cl
(2) 第三周期ⅤA族
(3)H2O、H2O2 H3PO4 HClO4
解析 原子序数＝核内质子数，设A的原子序数为x，则B、C的原子序数分别为x＋8－1，x＋8＋1，由x＋8－1＋x＋8＋1＝4x，解得x＝8。则A原子序数为8，B原子序数为15，C原子序数为17。元素符号A为O，B为P，C为Cl。
15．根据原子结构和元素周期表的关系完成下列各题。
(1)写出下列微粒的符号及其在元素周期表的位置。
符号：________ ________ ________ ________
位置：________ ________ ________ ________
(2)第三周期ⅣA族的元素原子序数是________。
(3)Na元素的原子序数为11，相邻的同族元素的原子序数是________。
(4)短周期元素中，族序数＝周期序数的元素有：______________(填元素符号，下同)。
(5)短周期元素中，族序数＝周期序数2倍的元素有：____________。
(6)短周期元素中，周期序数＝族序数2倍的有：_______________________________________。
答案 (1)O Na＋ Cl Cl－ 第二周期ⅥA族 第三周期ⅠA族 第三周期ⅦA族 第三周期ⅦA族
(2)14 (3)3、19 (4)H、Be、Al (5)C、S (6)Li
第2课时 元素的性质与原子结构
一、碱金属元素的结构与性质
1．碱金属元素的原子结构规律
元素名称
锂
钠
钾
铷
铯
元素符号
Li
Na
K
Rb
Cs
原子结构示意图
原子半径/nm
0.152
0.186
0.227
0.248
0.265
碱金属原子结构特点：
2．碱金属单质的物理性质
3．碱金属单质的化学性质
(1)实验探究
①钠、钾与氧气反应
②钠、钾与水反应
反应
钠与水的反应
钾与水的反应
操作
现象
相同点：金属浮在水面上；金属熔成闪亮的小球；小球不停游动；发出嘶嘶的响声；反应后的溶液呈红色
不同点：钾与水的反应有轻微爆炸声并着火燃烧
化学方程式
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
2K＋2H2O===2KOH＋H2↑
结论
与水反应剧烈程度：K>Na
金属的活泼性：K>Na
(2)碱金属的原子结构与化学性质的递变关系：
从Li到Cs，随核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，元素金属性逐渐增强。
(1)碱金属单质的密度均小于水(×)
(2)碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的增加而降低(√)
(3)碱金属单质与水剧烈反应生成碱和氢气(√)
(4)碱金属单质在空气中燃烧生成过氧化物(×)
(5)碱金属元素的原子半径逐渐增大，金属性依次增强(√)
(6)钾比钠原子半径大，钾比钠活泼，所以钾可以从氯化钠溶液中置换出钠单质(×)
(2018·北京汇文中学月考)已知铷(Rb)是37号元素，其相对原子质量是85.5，与钠同主族，回答下列问题：
(1)铷位于第________周期，其原子半径比钠元素的原子半径________(填“大”或“小”)。
(2)铷单质性质活泼，写出它与氯气反应的化学方程式：_____________________________。
铷单质易与水反应，反应的离子方程式为_______________________________________，
实验表明，铷与水反应比钠与水反应________(填“剧烈”或“缓慢”)。
(3)同主族元素的同类化合物的化学性质相似，分别写出①过氧化铷与CO2反应的化学方程式：_____________________________________________；
②过量的RbOH与AlCl3反应的离子方程式：_______________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)五 大 (2)2Rb＋Cl22RbCl 2Rb＋2H2O===2Rb＋＋2OH－＋H2↑ 剧烈 (3)①2Rb2O2＋2CO2===2Rb2CO3＋O2 ②4OH－＋Al3＋===AlO＋2H2O
解析 (2)Rb的密度比水大，遇水后沉在水底与水反应，铷的还原性比钠强，与水反应比钠剧烈。(3)可根据钠的相应化合物发生的反应进行类推。
碱金属性质的相似性和递变性
(1)相似性
—最高价氧化物对应的水化物的化学式为ROH，且均为强碱
(2)递变性
具体情况如下：
①与氧气反应
从Li→Cs，与氧气反应越来越剧烈，产物越来越复杂。如Li与O2生成Li2O，Na与O2生成Na2O2，K与O2生成KO2。
②与H2O(或酸)的反应
从Li→Cs，与H2O(或酸)反应越来越剧烈。如K与H2O反应能发生轻微爆炸，Rb、Cs则遇水会发生爆炸。因Na、K等活泼的金属易与H2O反应，故不能从水溶液中置换出不活泼的金属，只有在熔融状态下才能置换出不活泼的金属。
③最高价氧化物对应的水化物的碱性：LiOH二、卤族元素的结构与性质
1．卤族元素的原子结构
元素名称
氟
氯
溴
碘
元素符号
F
Cl
Br
I
原子结构示意图
原子半径/nm
0.071
0.099
1.14
1.33
卤族元素原子结构特点：
2．卤素单质的物理性质及递变规律
F2
Cl2
Br2
I2
颜色
淡黄绿色
黄绿色
深红棕色
紫黑色
状态
气态
气态
液态
固态
熔沸点
逐渐升高
3.卤素单质的化学性质
(1)与氢气的化合
F2
Cl2
Br2
I2
与H2反应条件
暗处
光照或点燃
加热至一定温度
不断加热
氢化物稳定性
很稳定
较稳定
不如HCl稳定
不稳定、易分解
结论
从F2→I2与H2化合越来越难，氢化物稳定性逐渐减弱
(2)卤素单质间的置换反应
实验操作
实验现象
化学方程式
静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈橙红色
2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl
静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈紫红色
2KI＋Cl2===2KCl＋I2
静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈紫红色
Br2＋2KI===2KBr＋I2
结论
从Cl2→I2氧化性逐渐减弱
4.卤族元素性质与原子结构的关系
从F到I，随核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，得电子能力逐渐减弱，元素非金属性逐渐减弱。
(1)卤素单质颜色逐渐加深，熔、沸点逐渐升高，密度逐渐增大(√)
(2)卤素单质随着核电荷数增加，氧化性依次减弱，与H2反应剧烈程度依次减弱，生成气态氢化物的稳定性增强(×)
(3)卤素按F、Cl、Br、I的顺序，其非金属性逐渐减弱的原因是随着核电荷数增加，电子层数增多，原子半径增大，原子核对电子的吸引作用减弱(√)
(4)卤素原子最外层电子数都是7个，所以卤素单质易得电子，在氧化还原反应中卤素单质只表现氧化性(×)
1．卤族元素单质化学性质的相似性和递变性
(1)相似性(用X代表卤族元素)：
单质X2
化合物→最高价氧化物对应水化物(除氟外)都为强酸
(2)递变性
具体表现如下：
①与H2反应越来越难，对应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，即：
稳定性：HF>HCl>HBr>HI；
还原性：HF酸性：HF②最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，即HClO4>HBrO4>HIO4。
2．从原子结构角度认识卤族元素性质的递变规律
(2018·南京外国语学校高一期中)某校化学学习小组设计了相关实验来探究元素周期律。该组同学为验证卤素单质氧化性的相对强弱，用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。
实验过程及现象：
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中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a；
Ⅳ.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。
请回答下列有关问题。
(1)B中溶液由黄色变为棕红色时发生反应的离子方程式为_____________________________。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是___________________________________。
(3)由此实验得出的结论：同主族元素从上到下，原子的得电子能力逐渐________(填“减弱”或“增强”)。
(4)B和C仪器口放置浸有NaOH溶液的棉花的作用是________________________________。
答案 (1)2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2
(2)湿润的淀粉-KI试纸变蓝
(3)减弱
(4)吸收未反应的氯气，防止污染空气
解析 (1)Cl2与NaBr溶液反应生成Br2和NaCl，反应的离子方程式为2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2。
(2)湿润的淀粉-KI试纸变蓝色，说明有单质碘生成，即说明氯气的氧化性强于碘。
(3)由实验可知氯气的氧化性强于溴，而溴的氧化性强于碘，所以同主族元素从上到下，原子的得电子能力逐渐减弱。
(4)B和C仪器口放置浸有NaOH溶液的棉花的作用是吸收未反应的氯气，防止其对空气造成污染。
1．(2019·沈阳月考)下列说法错误的是( )
A．Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多
B．Li、Na、K、Rb元素的原子半径逐渐增大，金属性依次增强
C．因为Na比K容易失去电子，所以单质Na比K的还原性强
D．O与S为同主族元素，且O比S的非金属性强
答案 C
解析 K比Na容易失去电子，所以单质K比Na的还原性强，C项错误。
2．(2018·天津一中高一期中)下列说法正确的是( )
A．Li在氧气中燃烧主要生成Li2O2
B．砹位于第六周期ⅦA族，其简单氢化物的稳定性大于氯化氢
C．卤族元素单质的熔、沸点随原子序数的增大而升高
D．第二周期非金属元素的简单氢化物溶于水后，水溶液均呈酸性
答案 C
解析 Li在氧气中燃烧生成Li2O，A错误；元素非金属性越强，简单氢化物越稳定，同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，则简单氢化物的稳定性依次减弱，所以砹化氢的稳定性小于氯化氢，B项错误；随原子序数的增大，卤族元素单质的熔、沸点逐渐升高，C项正确；第二周期非金属元素的简单氢化物溶于水后，水溶液不一定呈酸性，如氨气溶于水后溶液显碱性，D项错误。
3．下列关于卤素(用X表示)的叙述正确的是( )
A．HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强
B．卤素单质与水都生成HX和HXO
C．其单质都有颜色，都有毒
D．卤素单质与其他物质化合时，均表现为还原性
答案 C
4．(2018·哈尔滨三中模拟)砹(At)属于卤族元素，下列关于砹(At)及其化合物具有的性质推测不正确的是( )
A．单质砹易溶于某些有机溶剂
B．AgAt是难溶于水的有色固体
C．HAtO4的酸性比HClO4的弱
D．HAt难溶于水，且受热很难分解
答案 D
解析 单质溴、碘易溶于某些有机溶剂，故砹单质也易溶于某些有机溶剂，A项正确；由AgCl、AgBr、AgI的溶解度逐渐降低，颜色逐渐加深可知，B项正确；元素的非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，所以HAtO4的酸性比HClO4的弱，C项正确；在卤族元素中，非金属性越弱，对应的简单氢化物稳定性越差，故砹化氢的稳定性比碘化氢差，受热易分解，D项错误。
5．根据元素周期表回答下列问题：
(1)自然界稳定存在的元素中，金属性最强的元素是________，非金属性最强的元素是____________。
(2)在稳定存在的碱金属元素中，最高价氧化物对应水化物的碱性最强的是________，写出钠与水反应的离子方程式：_________________________________________________。
(3)卤族元素中，氢化物热稳定性最强的是________；写出向KI溶液中通入Cl2的反应离子方程式：_________________________________________________________________。
考点 碱金属的性质和卤素性质
题点 碱金属与卤素的变化规律
答案 (1)Cs F (2)CsOH 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ (3)HF Cl2＋2I－===2Cl－＋I2
解析 (1)自然界稳定存在的元素中，金属性最强的是第ⅠA族的Cs；非金属性最强的元素是F。
(2)在稳定存在的碱金属元素中，碱性最强的是CsOH，Na与水反应的离子方程式为2Na＋2H2O===2OH－＋2Na＋＋H2↑。
(3)卤族元素中，氢化物热稳定性最强的是HF，Cl2与KI溶液反应的离子方程式为Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。
题组一 碱金属结构与性质的变化规律
1．(2018·云南民族大学附中月考)下列有关碱金属的说法不正确的是( )
A．均为ⅠA族元素，最外层均有1个电子
B．单质的还原性：Li＞Na＞K＞Rb＞Cs
C．碱性：LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH
D．由Li到Cs，核电荷数依次增加，电子层数、原子半径依次增大
答案 B
解析 碱金属位于周期表第ⅠA族，主族序数等于原子最外层电子数，最外层电子数为1，故A正确；同主族元素，从上到下电子层数依次增加，失电子能力越来越强，还原性逐渐增强，单质的还原性：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs，故B错误；金属性越强形成的碱的碱性越强，LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH，故C正确；同一主族元素，从上到下，电子层数、原子半径依次增大，故D正确。
2．下列各性质中符合图示关系的是( )
①化合价 ②ROH的碱性 ③密度 ④最外层电子数 ⑤核外电子层数 ⑥单质失e－能力
A．②④⑤⑥ B．②⑤⑥
C．②③⑤⑥ D．①②③⑤
答案 B
3．下列关于碱金属元素的说法正确的是( )
①原子结构的相同点是最外层电子数相同，都为1
②原子结构的不同点是随核电荷数的增加，电子层数增多，原子半径增大
③具有相似的化学性质，都是活泼金属
④都具有强还原性，在化合物中显＋1价
⑤化学性质有差别，从Li到Cs，失电子能力逐渐增强
A．①③④ B．①③⑤
C．②④⑤ D．全部
答案 D
解析 碱金属元素原子的最外层都有一个电子，都易失去一个电子，具有强还原性，在化合物中显＋1价，①③④正确；碱金属元素从Li到Cs，原子半径逐渐增大，原子核对核外电子的束缚力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强，②⑤正确。
题组二 卤素结构与性质的变化规律
4．下列各组物质性质比较的表示中，正确的是( )
A．还原性：HF>HCl>HBr>HI
B．稳定性：HFC．与水反应由易到难：Cl2>Br2>I2>F2
D．密度：F2答案 D
解析 A项应为HI>HBr>HCl>HF；B项应为HF>HCl>HBr>HI；C项应为F2>Cl2>Br2>I2。
5．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
答案 C
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错误，⑤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正确；HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱，③错误；F2、Cl2、Br2、I2在通常情况下其状态变化规律为气→液→固，则沸点逐渐升高，④正确，C正确。
6．下列说法正确的是( )
A．F、Cl、Br原子的最外层电子数都是7，次外层电子数都是8
B．从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实，推出F、Cl、Br、I的非金属性递增规律
C．卤素按F、Cl、Br、I的顺序，其非金属性逐渐减弱的原因是随着核电荷数增加电子层数增大起主要作用
D．砹是原子序数最大的卤族元素，根据卤素性质的递变规律，砹易溶于水，难溶于CCl4
答案 C
解析 F的次外层电子数为2，Br的次外层电子数为18，A项错误；元素的非金属性强弱可以根据其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱比较，不能根据氢化物的酸性强弱比较，B项错误；由单质碘微溶于水、易溶于四氯化碳可推知，砹微溶于水，易溶于CCl4，D项错误。
题组三 元素金属性、非金属性强弱的判断
7．(2019·武汉调研)下列叙述中，能说明金属a的活泼性肯定比金属b的活泼性强的是( )
A．a原子的最外层电子数比b原子的最外层电子数少
B．a原子电子层数比b原子的电子层数多
C．1 mol a从酸中置换H＋生成的H2比1 mol b从酸中置换H＋生成的H2多
D．常温时，a能从水中置换出氢，而b不能
答案 D
8．X、Y是元素周期表第ⅦA族中的两种元素。下列叙述能说明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．Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来
C．X的单质比Y的单质更容易与氢气反应
D．同浓度下X的氢化物水溶液比Y的氢化物水溶液的酸性强
答案 C
解析 因X、Y是元素周期表第ⅦA族中的元素，若X的电子层数多，则说明X比Y的非金属性弱，A错误；B项事实说明Y比X更活泼，错误；C项根据单质与H2化合的难易判断，X2与H2化合更容易，说明氧化性：X2＞Y2，则非金属性：X＞Y，C正确；D项判断依据错误，应根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱判断。
9．(2018·上海交通大学附中月考)不能用来证明非金属性Cl＞I的事实是( )
A．ICl中I是＋1价，Cl是－1价
B．稳定性：HCl＞HI
C．酸性：HCl＜HI
D．Fe3＋可以氧化I－，但不能氧化Cl－
答案 C
解析 ICl中I是＋1价，Cl是－1价，说明氯的非金属性强于碘，选项A正确；元素的非金属性越强，对应氢化物的稳定性越强，选项B正确；同主族元素从上而下离子半径逐渐增大，离子半径越大，结合氢离子的能力越弱，无氧酸的酸性越强，故酸性：HCl＜HI不能说明氯元素的非金属性强于碘元素，选项C不正确；Fe3＋可以氧化I－，但不能氧化Cl－，说明I－的还原性强于Cl－，简单离子的还原性越强，对应单质的氧化性越弱，则元素的非金属性越弱，选项D正确。
题组四 同主族元素性质递变规律
10．砹(At)原子序数为85，与F、Cl、Br、I同族，推测砹或砹的化合物不可能具有的性质是( )
A．砹是有色固体
B．非金属性：At＜I
C．HAt非常稳定
D．I2能从砹的可溶性盐溶液中置换出At2
答案 C
解析 同主族从上到下元素的单质从气态、液态、固态变化，且颜色加深，则砹是有色固体，故A正确；同一主族元素，其非金属性随着原子序数的增大而减小，所以非金属性：At11．铯是一种碱金属元素，下列关于铯的叙述中，正确的是( )
A．CsOH是一种可溶于水的强碱
B．Cs在空气中燃烧，生成一种氧化物Cs2O
C．Cs与水反应，能发生爆炸，并放出O2
D．加热Cs2CO3，可生成氧化铯和二氧化碳
答案 A
12．借助碱金属和卤族元素的递变性分析下面的推断，其中正确的是( )
A．已知Ca是第四周期ⅡA族的元素，故Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性弱
B．已知As是第四周期ⅤA族的元素，故AsH3的稳定性比NH3的稳定性强
C．已知Cs的原子半径比Na的原子半径大，故Cs与水反应不如Na与水反应剧烈
D．已知Cl的核电荷数比F的核电荷数多，故Cl的原子半径比F的原子半径大
答案 D
解析 由碱金属元素和卤族元素的递变性可知，同主族元素从上到下金属性递增，非金属性递减，最高价氧化物对应的水化物碱性增强，金属活动性增强，非金属气态氢化物稳定性减弱，A、B、C错误；同主族元素随核电荷数的增大，原子半径递增，D正确。
13．某同学为验证同主族元素性质的递变规律，准备了如下药品：①氯化钠溶液 ②氢氧化钠溶液 ③硝酸 ④水 ⑤钠 ⑥镁条 ⑦铝条 ⑧钾
(1)准备选用的药品是__________。
(2)所做的实验是______________________________________________(用化学方程式表示)，
判断依据_____________________________________。
答案 (1)④⑤⑧
(2)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2K＋2H2O===2KOH＋H2↑ 钾与水反应比钠与水反应剧烈，推断钾比钠活泼
解析 钠、钾与水反应的共同点：①都浮在水面上，②四处游动，③熔化为一个闪亮的小球，④有“嘶嘶”的响声；
不同点：钾与水反应比钠与水反应更剧烈，反应可产生火焰，并发出轻微的爆炸声。
14．据报道，德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换，该成果将给量子计算机的研究带来重大突破。已知铷是37号元素。根据相关知识回答下列问题：
(1)铷(Rb)位于元素周期表的第______周期______族。
(2)关于铷的结构和性质判断正确的是____________(填序号)。
①与水反应比钠剧烈
②原子半径比钠小
③氧化物暴露在空气中易吸收CO2
④阳离子最外层电子数和镁相同
⑤是还原剂
(3)现有铷和另一种碱金属形成的合金50 g，当它与足量水反应时，放出标准状况下的氢气22.4 L，这种碱金属可能是________(填字母)。
a．Li b．Na c．K d．Cs
答案 (1)五 ⅠA (2)①③⑤ (3)ab
解析 (1)由Rb的原子序数是37可推知Rb位于第五周期ⅠA族。(2)由Rb的原子结构示意图可知②④不正确；又因Na和Rb同主族，根据同主族元素性质的递变规律知，Rb的金属性比Na强，故①③⑤正确。(3)设该合金的平均相对原子质量为M，则根据得失电子守恒得×1＝×2，M＝25，因Mr(Rb)>25，则另一种碱金属的相对原子质量应小于25，可能为Li或Na。
15．某同学做同主族元素性质相似性、递变性实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象(见下表，表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。
实验方案
实验现象
①将氯水滴加到溴化钠溶液中，振荡后加入适量CCl4液体，振荡，静置
A.浮在水面上，熔成小球，不定向移动，随之消失
②将一小块金属钠放入冷水中
B.分层，上层无色，下层紫红色
③将溴水滴加到NaI溶液中，振荡后加入适量CCl4液体，振荡，静置
C.浮在水面上，熔成小球，不定向移动，并伴有轻微的爆炸声，很快消失
④将一小块金属钾放入冷水中
D.分层，上层无色，下层红棕色
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的：___________________________________________________________。
(2)实验用品：
①试剂：金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1 mol·L－1 NaBr溶液、0.1 mol·L－1 NaI溶液、CCl4液体等；
②仪器：__________、__________、________、镊子、小刀、玻璃片等。
(3)实验内容(填写与实验方案对应的实验现象的标号和化学方程式)：
实验方案
实验现象
化学方程式
①
②
③
④
(4)实验结论：_________________________________________________。
答案 (1)探究同主族元素性质的相似性和递变性
(2)试管 胶头滴管 烧杯(培养皿)
(3)
实验方案
实验现象
化学方程式
①
D
Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2
②
A
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
③
B
Br2＋2NaI===2NaBr＋I2
④
C
2K＋2H2O===2KOH＋H2↑
(4)同主族元素性质相似；自上而下元素原子失电子能力增强，得电子能力减弱
解析 本题是一个设计实验题，题目较灵活，考查基础知识和运用知识能力；另外，今后在实验现象中应加强语言描述和记忆，这是许多学生的弱项。
第3课时 核素
一、原子的构成
1．构成原子的微粒及其性质
原子
2．质量数
(1)概念：将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数，常用A表示。
(2)质量数为A，质子数为Z的X元素原子可表示为X。
①质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)
②原子的核电荷数＝质子数＝核外电子数
(3)完成下列填空：
①C的质量数为14，质子数为6，中子数为8。
②K的质量数为39，中子数为20，核外电子数为19。
③核内中子数为12，核外电子数为11的钠原子符号为Na。
(1)任何原子都是由质子、中子、电子构成( )
(2)原子呈电中性是因为中子不带电，质子和电子带相反电荷且电量相等( )
(3)质子数和中子数决定原子的质量( )
(4)微粒中的质子数与核外电子数一定相等( )
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)×
1．比较氧元素的两种微粒O和O2－，回答下列问题：
(1)它们的相同点是什么？
提示 它们的质子数相同，都是8。
(2)它们的不同点有哪些？
提示 ①两者的中子数、质量数、电子数不同；②两者的电性不同；③O属于原子，O2－属于离子。
(3)O2－中的质子数、中子数和核外电子数分别是多少？
提示 8 10 10。
2．用X表示原子：
(1)X原子的中子数N＝________。
(2)AXn＋共有x个电子，则该阳离子的中子数为____________________________。
(3)AXn－共有x个电子，则该阴离子的中子数为____________________________。
(4)A2－原子核内有x个中子，其质量数为m，则n g A2－所含电子的物质的量为____________。
(5)与阳离子X＋核外电子数相等的原子是________(填元素符号)。
答案 (1)A－Z (2)A－x－n (3)A－x＋n (4) mol (5)Ne
解析 (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)A2－所含电子数为m－x＋2，则n g A2－所含电子的物质的量为 mol。(5)X＋的核外电子数为10，含有10个电子的原子是Ne。
(1)一个信息丰富的符号解读
X
(2)粒子中的电性关系
①分子或原子：质子数＝核外电子数
②阳离子Xn＋：质子数＝核外电子数＋n
③阴离子Xn－：质子数＝核外电子数－n
二、元素、核素、同位素
1．相关概念
2．氢元素的三种核素
H
H
H
名称
氕
氘(重氢)
氚(超重氢)
符号
H
D
T
质子数
1
1
1
中子数
0
1
2
3.常见核素及其用途(连线)
4．氯元素的相对原子质量
氯元素的同位素
35Cl
37Cl
质量数
35
37
核素的相对原子质量
34.969
36.966
核素的近似相对原子质量
35
37
同位素丰度
75.77%
24.23%
(1)写出氯元素相对原子质量的计算表达式
34．969×75.77%＋36.966×24.23%≈35.45。
(2)写出氯元素近似相对原子质量的计算表达式35×75.77%＋37×24.23%≈35.48。
(1)23Na和23Mg互为同位素( )
(2)同位素原子的化学性质相同，物理性质不同( )
(3)一种元素有多少种核素就有多少种原子( )
(4)H和H＋为同一元素的不同微粒( )
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)√
1．根据所学知识回答下列问题：
(1)H、D、T、H＋是____________元素的不同微粒，因为它们________________________。
答案 同一(或氢) 原子核内质子数(核电荷数)相同(或都是1)
(2)在H、H、H、C、C、C、N、N中，核素共有____种，元素共有____种。
答案 8 3
(3)B和B的关系为______________，因为它们是具有__________________________的同一种元素的不同原子，它们的化学性质几乎完全相同。
答案 同位素 相同质子数和不同中子数
(4)科学家发现C60后，近年又合成了许多球形分子(富勒烯)，如C50、C70、C120、C540等，它们互为______________，因为它们是____________________________。
答案 同素异形体 由同一元素形成的不同单质
2．有①O、O、O ②H2O、D2O ③O2和O3 ④H、D、T四组微粒或物质，回答下列问题：
(1)互为同位素的是________；
(2)互为同素异形体的是________；
(3)由①和④中微粒能结合成含三个原子的化合物分子，这些化合物中相对分子质量最大的是________(填化学式)。
答案 (1)①④ (2)③ (3) T2O
1．下列有关Po的说法正确的是( )
A．钋原子的核外电子数是126
B．钋原子核内中子数与质子数之差是42
C．钋原子核内中子数是84
D．钋元素的相对原子质量是210
答案 B
解析
2．已知R2＋核外有a个电子，核内含有b个中子，表示R原子符号正确的是( )
A.R B.R
C.R D.R
答案 C
解析 R2＋的电子数为a，则其质子数为a＋2，质量数＝质子数＋中子数＝a＋2＋b。
3．金属钛对人体体液无毒且能与肌肉和骨骼生长在一起，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具有相同的质子数
C.Ti和Ti的物理性质相同
D.Ti和Ti为同一种核素
答案 B
解析 因质量数＝质子数＋中子数，X中的Z表示质子数，A表示质量数，所以Ti和Ti原子的中子数分别为26、28，故A错误；同位素的化学性质相同，物理性质不同，故C错误；同一种核素是质子数相同、中子数也相同的原子，Ti和Ti的质子数均为22，而中子数不同，属于不同的核素，故B正确，D错误。
4．意大利科学家使用普通氧分子和带正电荷的氧离子制造出了由4个氧原子构成的氧分子O4，下列说法正确的是( )
A．O4和O2互为同位素
B．O4转化为O2是物理变化
C．18O是氧元素的一种核素，它的中子数是8
D．同温同压下，等体积的O4气体和O2气体含有相同的分子数
答案 D
解析 O4和O2是氧元素的两种单质，互为同素异形体，A错误；O4转化为O2是化学变化，B错误；18O是氧元素的一种核素，它的中子数是18－8＝10，C错误；依据阿伏加德罗定律，同温同压下，等体积的O4气体和O2气体含有相同的分子数，D正确。
5．重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是( )
A．氘(D)原子核外有1个电子
B．1H与D互称同位素
C．H2O与D2O互称同素异形体
D．1H218O与D216O的相对分子质量相同
答案 C
解析 氘(D)是氢元素的一种核素，含有一个质子、一个中子和一个电子，与1H互为同位素，A、B正确；由同种元素形成的不同单质之间互称为同素异形体，C项错误；1H218O与D216O的相对分子质量均为20，D项正确。
6．某元素的相对原子质量的计算式为34.969×75.77%＋36.966×24.23%＝35.453，下列说法错误的是( )
A．该元素有两种同位素
B．75.77%是某种同位素的丰度
C．35.453是该元素的平均相对原子质量
D．36.966表示某种同位素的质量数
答案 D
解析 由公式得，该元素有两种同位素，故A正确；75.77%表示某种同位素的丰度，即在自然界所占的原子个数百分比，故B正确；35.453表示该元素的平均相对原子质量，故C正确；36.966表示某同位素的相对原子质量，不是该同位素的质量数，故D错误。
题组一 原子的构成及其微粒间的关系
1．任何原子都具有的粒子是( )
A．质子、中子和电子
B．质子和中子
C．质子和电子
D．中子和电子
答案 C
解析 一般来说，原子是由质子、中子和电子三种粒子构成的，但有一种原子(1H)的原子核内却没有中子，1H原子仅由1个质子和1个电子构成。由此可见任何原子都具有的粒子是质子和电子，而不一定有中子。
2．(2019·烟台期中)U是一种重要的核燃料，这里的“235”是指该原子的( )
A．质子数 B．质量数
C．电子数 D．中子数
答案 B
解析 U中的“235”是指该原子的质量数，答案选B。
3．(2018·上海市崇明区月考)歼-20将Po涂于表面以屏蔽雷达，起到隐身作用。该Po(钋)原子核外电子数是( )
A．42 B．84 C．125 D．209
答案 B
解析 质子数等于核外电子数，该Po(钋)原子核外电子数是84，答案选B。
4．(2018·大同市三中4月月考)已知某粒子Rn＋，则元素R的原子序数是( )
A．Z B．A－Z
C．Z－n D．Z＋n
答案 A
解析 根据原子构成，A代表的是质量数，Z代表的是质子数，质子数＝原子序数＝核电荷数，因此该元素的原子序数为Z，故选项A正确。
5．(2018·青岛高一检测)已知R2＋核内共有N个中子，R的质量数为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
答案 C
解析 R2＋的核外电子数为A－N－2，m g R2＋的物质的量为＝ mol，m g R2＋中含有电子的物质的量为(A－N－2) mol。
题组二 元素、核素、同位素
6．(2018·河北深州中学高一期中)14C常用于测定生物遗骸的年份。下列说法正确的是( )
A．14C含有14个中子
B．14C与14N含有相同的质子数
C．14C与C60互为同位素
D．14C与12C是两种不同的核素
答案 D
解析 14C的中子数＝质量数－质子数＝14－6＝8；C的质子数为6，N的质子数为7；C60为单质，因此两者不互为同位素，故C错误。
7．(2018·辽宁高一检测)下列各组微粒属同位素的是( )
①16O2和18O2 ②H2和D2 ③O和O ④1H218O和2H216O ⑤Cl和Cl
A．①② B．③⑤ C．④ D．②③
答案 B
解析 同位素是原子和原子之间的互称，①②④均不是原子，只有③⑤是原子，而且质子数相同，中子数不同，符合同位素的定义，所以选B。
8．(2019·徐州五中高一期中)Ne是最早发现的Ne元素的稳定同位素，汤姆逊(J.J.Thomson)和阿斯通(F.W.Aston)在1913年发现了Ne。下列有关说法正确的是( )
A.Ne和Ne是同素异形体
B.Ne和Ne属于不同的核素
C.Ne和Ne的性质完全相同
D.Ne转变为Ne为化学变化
答案 B
解析 Ne和 Ne的质子数相同，中子数不同，互为同位素，A错误；Ne和 Ne的质子数相同，中子数不同，属于不同的核素，B正确；Ne和 Ne的化学性质完全相同，物理性质不同，C错误；Ne转变为 Ne没有新物质生成，不是化学变化，D错误。
9．两种微粒的核外电子数相同，核电荷数不同。则它们可能是( )
A．不同元素的原子和离子
B．不同元素的两种原子
C．同种元素的原子和离子
D．同种元素的两种原子
答案 A
解析 两种微粒的核电荷数不同，而核外电子数相同，因此只能为原子(稀有气体)和离子，例如He和Li＋、Ne和O2－等；或离子和离子，例如O2－和F－、Na＋和Mg2＋、F－和Al3＋；或分子与离子，例如H2O与Na＋。
10．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 质子数决定元素的种类，M、Q＋表示K元素形成的微粒，N、Y2＋表示Ca元素形成的微粒；X表示Ar原子，Z－表示Cl－。
题组三 质量数与原子的相对原子质量
11．我国某物理研究所取得重大科技成果，研制出由18O所构成的单质气体。18O是一种稳定的同位素，称为重氧。下列有关说法不正确的是( )
A．1.8 g 18O构成的气体的物质的量是0.05 mol
B．0.1 mol重氧水H218O所含的中子数约为6.02×1023
C．0.2 mol 18O2气体的体积约为4.48 L
D．18O2的摩尔质量为36 g·mol－1
答案 C
解析 A中1.8 g 18O所构成的气体为18O2，所以其物质的量为＝0.05 mol，A项正确；HO一个分子中所含的中子数为18－8＝10，所以0.1 mol H218O的中子数约为6.02×1023，B项正确；0.2 mol 18O2气体所处的状态不一定是标准状况，其体积不一定为4.48 L，C项错误；18O2的摩尔质量为36 g·mol－1，D项正确。
12．(2018·广州模拟)下列说法正确的是( )
A．由H、D、T构成的氢分子有3种
B．H2、D2、T2互为同素异形体
C．H2、D2、T2在相同条件下的密度之比为1∶2∶3
D．核聚变属于化学变化
答案 C
解析 H、D、T组合有H2、D2、T2、HD、HT、DT 6种，故A项错误；H2、D2、T2不互为同素异形体，故B项错误；H2、D2、T2在相同条件下的密度之比等于气体相对分子质量之比，为2∶4∶6＝1∶2∶3，故C项正确；核聚变不是化学变化，故D项错误。
13．(2018·山东选课走班二调)在Al、Si、P、S、Lr、Lr中：
(1)____________和____________互为同位素。
(2)____________和____________的质量数相等，但不互为同位素。
(3)____________和____________的中子数相等，但质子数不等，所以不是同一种元素。
(4)以上所列共有____________种核素。
答案 (1)Lr Lr (2)P S (3)Al Si (4)6
14．(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______。
答案 (1)8 10 O (2)21 (3)114
解析 (1)原子的核电荷数＝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元素原子的质子数是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。
15．(1)已知氢有3种常见原子：H、H、H(或H、D、T)，氯有2种常见原子：35Cl、37Cl，氯气与氢气形成的氯化氢分子的相对分子质量有________种。
(2)质量相同的H216O和D216O所含质子数之比为______，中子数之比为________，电解产生的氢气在同温同压下体积之比为________，质量之比为________。
(3)2 g AO中电子数比质子数多3.01×1022个，则A的相对原子质量为__________。
答案 (1)5 (2)10∶9 8∶9 10∶9 5∶9 (3)32
解析 (1)氯化氢有H35Cl、H37Cl、D35Cl、D37Cl、T35Cl、T37Cl；但H37Cl与T35Cl的相对分子质量相同，所以相对分子质量有5种。
(2)设质量都为1 g，H216O与D216O的质子数之比为(×10)∶(×10)＝10∶9，中子数之比为(×8)∶(×10)＝8∶9，电解产生的氢气在同温同压下的体积比，即物质的量之比为∶＝10∶9，质量比为(×2)∶(×4)＝5∶9。
(3)多出来的电子数就是离子所带的电荷数。
AO ～ 电子数比质子数多的数目
[48＋Ar(A)] g 2×6.02×1023
2 g 3.01×1022
得Ar(A)＝32。
