课时1
原子结构
(建议用时：25分钟)
[合格过关练]
1．下列说法不正确的是( )
A．原子结构模型的演变为：希腊哲学家提出原子概念→道尔顿原子学说→汤姆孙葡萄干面包式→卢瑟福带核原子模型→玻尔电子轨道理论→量子力学
B．人类对原子结构的认识过程，启示了微观结构也要通过实验验证，同时要付出很大心血
C．在原子结构分层排布中，M层(第三层)容纳电子数最多为18，最少为8
D．在化学反应过程中，原子核不发生变化，但原子外层电子可能发生变化
C [在原子结构分层排布中，M层(第三层)容纳电子数最多为18，最少为0个，C错误。]
2．带有2个单位正电荷的粒子X2＋，它的质量数等于137，中子数是81，则核外电子数为( )
A．56
B．54
C．58
D．137
B [X2＋的质子数＝质量数－中子数＝137－81＝56，则X2＋的核外电子数＝56－2＝54。]
3．下列叙述正确的是( )
A．电子的能量越低，运动区域离核越远
B．核外电子的分层排布即是核外电子的分层运动
C．稀有气体元素原子的最外层都排有8个电子
D．当M层是最外层时，最多可排布18个电子
B [电子的能量越低，运动区域离核越近，A错误；氦最外层只有2个电子，C错误；当M层是最外层时，最多可排布8个电子，D错误。]
4．结构决定性质，性质体现结构，这是化学乃至自然科学的基本规律之一。下列粒子结构示意图中，表示具有稳定结构的原子是( )
B [原子核内质子数＝核外电子数表示原子，且最外层形成8个电子(K层为最外层时2个电子)时为稳定结构，故C错误，A、D项属于稳定结构，但表示的粒子为离子，故A、D错误，B项表示氦原子，正确。]
5．已知A的原子序数是x，B2－与A3＋具有相同的电子层结构，则B元素的原子序数为( )
A．x＋5
B．x－5
C．x＋1
D．x－1
B [设B的原子序数为y，则x－3＝y＋2，y＝x－5，B项正确。]
6．下列各组中质子数与核外电子数都相同的是( )
A．NH3与H3O＋
B．H2O与OH－
C．Na＋与NH
D．OH－与NH
C [A项，质子数不同；B项，质子数不同；D项，质子数不同。]
7．根据下列叙述，写出元素名称并画出原子结构示意图。
信息
元素名称
原子结构示意图
A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半
B元素原子最外层电子数是次外层电子数的1.5倍
C元素＋1价离子C＋的电子层排布与Ne相同
D元素原子次外层电子数是最外层电子数的
[解析] L层有8个电子，则M层有4个电子，故A为硅。当次外层为K层时，B元素原子最外层电子数则为3，是硼；当次外层为L层时，B元素原子最外层电子数为1.5×8＝12，违背了排布规律，故不可能。C元素原子的质子数为10＋1＝11，故为钠。当次外层为K层时，D为氧；当次外层为L层时，最外层则有24个电子，故不可能。
[答案] (从左到右，从上到下)硅 硼
钠 氧
[素养培优练]
8．(易错题)A、B为两短周期元素，A元素原子的L层比B元素原子的L层少3个电子，B原子核外电子总数比A原子核外电子总数多5，则A和B形成的化合物的化学式为( )
A．A2B3
B．BA2
C．AB4
D．B3A2
D [由A元素原子的L层比B元素原子的L层少3个电子，B原子核外电子总数比A原子核外电子总数多5，可确定B元素原子M层上排有2个电子，而且A元素原子的L层未排满，所以两者的原子结构示意图分别为
即A为氮元素，B为镁元素，则A、B形成的化合物为Mg3N2，即B3A2。]
9．核内中子数为N的R2＋，质量数为A，则a
g
R2＋中含有的电子数物质的量为( )
A．(A－N)
mol
B．(A－N＋2)
mol
C．(A－N－2)
D．(A－N－2)mol
D [含有的电子数物质的量为(A－N－2)
mol。]
10．若元素X和Y的核电荷数都小于18，最外层电子数分别为n和(m－5)，次外层分别有(n＋2)个和m个电子。
(1)对于元素X，n________8，(n＋2)个电子所在电子层为________层，(n＋2)＝________，n＝________。
(2)对于元素Y,0<(m－5)__________8；次外层有m个电子，则m＝__________；m个电子所在电子层为__________层。
(3)据此推断元素X和Y，其元素名称为：
X________，Y________，Y的离子结构示意图为________。
[解析] 元素X和Y的核电荷数都小于18，元素X次外层有(n＋2)个电子，此层为L层，n＋2＝8，n＝6，元素X为硫；元素Y最外层电子数为(m－5)，m大于或等于5，而次外层有m个电子，则m等于8，元素Y为铝。
[答案] (1)≤ L 8 6 (2)≤ 8 L (3)硫 铝
11．A、B元素为1～20号元素。
(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________。
(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________。
[解析] (1)核电荷数＝质子数＝8，阴离子的核外电子数＝质子数＋所带电荷数＝10。(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。
[答案] (1)8 10 (2)21
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-课时2
元素周期表
核素
(建议用时：25分钟)
[合格过关练]
1．1869年，俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，成为化学史上的重要里程碑之一。下列有关元素周期表的说法正确的是( )
A．元素周期表含元素最多的族是第ⅢB族
B．元素周期表有18个族
C．第ⅠA族的元素全部是金属元素
D．短周期是指第一、二、三、四周期
A [第ⅢB族中包含锕系与镧系元素，共有32种元素，A项正确；元素周期表中共有18个纵列，16个族，B项错误；第ⅠA族中H为非金属元素，C项错误；短周期包括第一、二、三周期，D项错误。]
2．下列叙述不正确的是( )
A．13C和14C属于同一元素，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
D [13C和14C是碳元素的两种核素，二者互为同位素，A项正确；1H和2H是氢元素的两种不同的核素，同种元素的不同原子，质子数一定相同，B项正确；14C和14N的质量数相等，但属于两种元素，它们的中子数分别是8和7，C项正确；6Li和7Li的电子数相等，都为3,6Li中子数为3,7Li中子数为4，中子数不相等，D项错误。]
3．X、Y、Z、W四种元素的原子序数分别为6、13、34、53，它们在周期表中的位置错误的是( )
A．X位于第二周期第ⅣA族
B．Y位于第三周期第ⅢA族
C．Z位于第四周期第ⅤA族
D．W位于第五周期第ⅦA族
C [根据稀有气体元素的原子序数，确定已知原子序数的元素在周期表中的位置。6－2＝4，A项正确；13－10＝3，B项正确；34－18＝16，该元素位于周期表第16列，即第ⅥA族，C项错误；53－36＝17，该元素位于周期表第17列，即第ⅦA族，D项正确。]
4．下列叙述正确的是( )
A．元素的原子序数越大，其族序数也越大
B．同周期的第ⅡA族与第ⅢA族的原子序数一定相差1
C．在元素周期表中，第14列元素所形成的化合物种类最多
D．主族元素原子的最外层电子数为奇数，其族序数不一定为奇数
C [根据元素周期表的编排原则，A项错误；长周期的第ⅡA族与第ⅢA族之间隔着过渡元素，共10个纵列，故同周期的第ⅡA族与第ⅢA族的原子序数相差1(二、三周期)、11(四、五周期)或25(六、七周期)，B项错误；元素周期表中，第14列包含碳元素，是形成有机物的主体元素，C项正确；主族元素原子的最外层电子数为奇数，其族序数一定为奇数，D项错误。]
5．下列各表中的数字代表的是元素的原子序数。表中数字所对应的元素与它们在周期表中的位置相符的是( )
D [A项，1与11号不相邻；B项，11号为第1纵行；C项，4号与13号不同族。]
6．假设x是第ⅡB族中某元素的原子序数，那么原子序数为x＋1的元素位于( )
A．第ⅠB族
B．第ⅢB族
C．第ⅢA族
D．第ⅡA族
C [元素周期表共有18个纵列，分为16个族，各族在元素周期表中的排序依次为ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0，若x是第ⅡB族中某元素的原子序数，则原子序数为x＋1的元素应位于第ⅢA族。]
[教师备选] 230Th和232Th是钍的两种同位素，232Th可以转化成233U。下列有关Th的说法正确的是( )
A．Th元素的质量数是232
B．Th元素的相对原子质量是231
C．232Th转化成233U是化学变化
D．230Th和232Th的化学性质相同
D [Th存在230Th和232Th两种核素，质量数分别为230和232，质量数是指原子的中子数与质子数之和，不是针对元素，A项错误；只知道Th的两种核素的质量数，不清楚在自然界中两核素的原子个数百分比，则不能确定该元素的相对原子质量，B项错误；化学变化过程中元素的种类不变，232Th变为233U，元素种类改变，不属于化学变化研究的范围，C项错误；互为同位素的原子化学性质相同，D项正确。]
7．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________周期第________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。
[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。
[答案] (1)
(2)abcdefg abcdef 三 0 四 ⅡB (3)三 ⅥA
8．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＝________。
[解析] (1)根据“质子数＋中子数＝质量数”的关系，得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。
[答案] (1)A－Z (2)A－x－n (3)A－x＋n (4)22
[素养培优练]
9．(素养题)我国的纳米技术基础研究能力已跻身于世界前列，例如曾作为我国两年前十大科技成果之一的就是一种合成纳米材料，化学式为RN。已知该化合物中的Rn＋核外有28个电子。则R元素位于元素周期表的( )
A．第三周期ⅤA族
B．第四周期ⅢA族
C．第五周期ⅢA族
D．第四周期ⅤA族
B [R元素在化合物RN中的化合价决定于N元素，因Rn＋中R元素显正价，N元素在RN中显－3价，故R元素离子应为R3＋，则R原子含31个电子，其质子数为31，核外电子排布为，所以应为第四周期ⅢA族，故答案应选B。]
10．(易错题)下列叙述中正确的是( )
A．由符号R，可知元素R的近似相对原子质量一定为A
B．若一个C原子的质量为a
g，而另一个原子的质量为b
g，则该原子的相对原子质量为b/a
C．假设A元素不存在同位素，A2－原子核内有x个中子，A原子的质量数为m，则n
g
A2－所含电子的物质的量约为
mol
D．物质的量相同的14CO和14NO具有相同的质子数
C [符号R仅是元素R的一种核素，A是该核素的质量数，元素的近似相对原子质量是该元素在自然界中所有核素的质量数与其在自然界中的原子个数百分比乘积的加和，A项错误；核素的相对原子质量是该核素1个原子的质量与1个C原子质量1/12的比值，应为12b/a，B项错误；A2－所含质子数是(m－x)，则A2－所含电子数是(m－x＋2)，n
g
A2－的物质的量约为
mol，则n
g
A2－所含电子的物质的量约为
mol，C项正确；14CO和14NO的1个分子中所含质子数分别是14、15，故物质的量相同的14CO和14NO所含质子数不可能相等，D项错误。
]
[教师备选] 如图所示，A、B、C、D、E是元素周期表中的5种主族元素。下列说法中不正确的是( )
A．A、E原子序数之差可能为2
B．D、E原子序数之差可能为18或32
C．B、C原子序数之差一定是2
D．B、D原子序数之差不可能是7
A [由题给5种元素的位置关系可以看出，A不是第一周期元素。因为A若为氢元素，则其位于最左侧的第ⅠA族，那么就不应有B，所以A、E原子序数之差不可能为2，A错误。A、E、D可能为第ⅣA、ⅤA或ⅥA族元素，以第ⅥA族元素为例，由如表原子序数之差可知B正确。
同时又知B、D原子序数之差应大于8，D正确。B、C之间仅隔有1种E元素，故其原子序数之差一定为2，C正确。]
11．(素养题)X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素，它们满足以下条件：
①元素周期表中，Z与Y相邻，Z与W也相邻；
②Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17。
请填空：
(1)Y、Z和W三种元素是否位于同一周期？(填“是”或“否”)________，理由是_____________________________；
(2)Y是________，Z是________，W是________。(填元素符号)
(3)X、Y、Z和W可组成一化合物，其原子个数之比为8∶2∶4∶1。写出该化合物的名称及化学式________________________________。
[解析] 任取同周期连续相邻的三种元素Y、Z、W，其原子的最外层电子数之和均不可能等于17。根据原子序数关系X
设Z的原子最外层电子数为a，若为A型：Y、W原子最外层电子数分别为a、a＋1，有a＋a＋a＋1＝17，则a＝，而最外层电子数必为整数，舍去。若为B型：Y、W原子最外层电子数分别为a－1、a，有a－1＋a＋a＝17，则a＝6，符合题意，所以Z为氧，Y为氮、W为硫。根据化合物中原子个数比X∶N∶O∶S＝8∶2∶4∶1，以及N、O、S通常所显示的化合价判断可知价态、、，故X为＋1价，由X的原子序数和化合价可推知其为氢元素，所以化合物为(NH4)2SO4。
[答案] (1)否 若三者处于同一周期，则最外层电子数之和不可能为17
(2)N O S
(3)硫酸铵，(NH4)2SO4
[教师备选] 据短周期元素的信息回答问题。
元素信息
A
第三周期第ⅥA族
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单质在加热时的反应的化学方程式_______________________。
(3)从原子结构的角度分析A与B的______________相同，C与D的______________相同。
[解析] 短周期是第一、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。
[答案] (1)S O 钠 铝 (2)2Na＋O2Na2O2
(3)最外层电子数 电子层数相同
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-课时3
原子结构与元素的性质
(建议用时：40分钟)
[合格过关练]
1．下列有关碱金属元素的性质判断正确的是( )
A．K与H2O反应最剧烈
B．Rb比Na活泼，故Rb可以从NaCl溶液中置换出Na
C．碱金属的阳离子没有还原性，所以有强氧化性
D．从Li到Cs都易失去最外层1个电子，且失电子能力逐渐增强
D [A项，K与H2O反应比Li、Na剧烈，但不是最剧烈；B项，Rb与盐溶液反应时，先与H2O反应，不能置换出盐中的金属；C项，碱金属阳离子氧化性很弱。]
2．已知Ba的活动性介于Na和K之间，下列叙述正确的是( )
A．Ba与水反应不如Na与水反应剧烈
B．Ba可以从KCl溶液中置换出K
C．氧化性：K＋>Ba2＋>Na＋
D．碱性：KOH>Ba(OH)2>NaOH
[答案] D
3．下列关于碱金属(ⅠA族的金属元素)元素的叙述中正确的是( )
A．密度随原子序数的增加而增大
B．单质与水反应的剧烈程度随原子序数的增加而减弱
C．氧化物对应的水化物的碱性随原子序数的增加而减弱
D．化合物中碱金属元素的化合价都是＋1价
D [A项，ρ(K)<ρ(Na)；B项，原子序数越大碱金属越活泼，与H2O反应越剧烈；C项，碱性随原子序数的增加而增强。]
4．下列关于碱金属元素和卤素的说法中错误的是( )
A．随核电荷数的增加，碱金属元素和卤素的原子半径都逐渐增大
B．碱金属元素中，锂原子失去最外层电子的能力最弱；卤素中，氟原子得电子能力最强
C．K与水的反应比Na与水的反应更剧烈
D．溴单质与水的反应比氯单质与水的反应更剧烈
D [同主族元素原子的半径随核电荷数的增加而增大，A正确；同主族元素随核电荷数的增加，金属性增强，非金属性减弱，故碱金属元素中，锂原子失去最外层电子的能力最弱；卤素中氟原子得电子能力最强，B正确；K的金属性比钠强，K与水的反应比Na与水的反应更剧烈，C正确；氯气化学性质比溴强，氯单质与水的反应比溴单质与水的反应剧烈，D错误。]
5．我国西部地区蕴藏着丰富的锂资源，开发锂的用途是一个重要的科学课题。关于锂的叙述不正确的是( )
A．Li是较轻的金属
B．LiOH的碱性比NaOH弱
C．Li的金属性比Na强
D．Li在空气中燃烧生成Li2O
C [Li比Na的活泼性弱，在空气中燃烧只生成Li2O，LiOH的碱性比NaOH弱，Li的金属性比Na弱，C项错误。]
6．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热稳定性随核电荷数增加而增强
C．卤素单质的颜色从F2→I2随相对分子质量增大而逐渐加深
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其盐溶液中置换出来
C [2F2＋2H2O===O2＋4HF，A错；HX热稳定性随核电荷数增加而减弱，B错；F2优先与水反应，故不能用F2从其他盐溶液中置换出来卤素单质，D错。]
7．对于可能存在的第119号元素，
有人称之为“类钫”。
根据周期表结构及元素性质变化趋势，
判断下列有关“类钫”的预测说法不正确的是( )
A．“类钫”元素位于元素周期表的第八周期，
在化合物中显＋1
价
B．“类钫”元素的非金属性极强，
其最高价氧化物对应的水化物为强酸
C．“类钫”单质遇水剧烈反应，
可能发生爆炸
D．“类钫”单质的密度大于钫单质，且大于
1
g·cm－3
B [由碱金属最外层电子数都为1可知，钫在化合物中呈＋1价，A正确；碱金属从上到下元素的金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应的水化物为强碱，B错误；碱金属从上到下元素的金属性逐渐增强，活泼性比“类钫”还强，单质遇水剧烈反应，可能发生爆炸，C正确；碱金属从上到下，单质的密度逐渐增大，“类钫”的密度应是碱金属中最大的，D正确。]
8．下列关于同主族元素的说法错误的是( )
A．同主族元素随原子序数递增，元素原子的得电子能力逐渐增强
B．同主族元素随原子序数递增，单质氧化能力逐渐减弱
C．同主族元素原子最外层电子数都相同
D．同主族元素的原子半径，随原子序数增大而逐渐增大
A [同主族元素，最外层电子数相同，随原子序数增大，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，单质氧化性逐渐减弱，故A错误，B、C、D正确。]
9．A、B、C、D四个集气瓶中分别装有Cl2、H2、HCl、HBr中的一种气体，若A、D两气体混合见光爆炸，A、B两瓶气体混合瓶壁出现暗红色小液滴，则C瓶装的气体是( )
A．HBr
B．HCl
C．Cl2
D．H2
B [A、D两气体混合见光爆炸可知两气体为Cl2和H2，又A、B两气体混合有暗红色小液滴可知A、B为Cl2和HBr。所以A为Cl2，B为HBr，D为H2，则C为HCl。]
10．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，Rb与水反应比Na与水反应________(填“剧烈”或“缓慢”)；反应过程中Rb在水__________(填“面”或“底”)与水反应，原因是_______________。
(3)同主族元素的同类化合物的化学性质相似，写出过氧化铷与CO2反应的化学方程式：_____________________。
(4)现有Rb和另一种碱金属形成的合金50
g，当该合金与足量水反应时，可得到22.4
L(标准状况下)氢气，则另一种碱金属可能是________(填序号)。
a．Li b．Na c．K d．Cs
[解析] (2)Rb的密度比水大，遇水后沉在水底与水反应，Rb的还原性比Na强，与水反应比Na剧烈。
(3)可根据Na的相应化合物发生的反应进行类推。
(4)由生成氢气的量可知，50
g合金共失去2
mol电子，50
g纯Rb失去的电子少于2
mol，故50
g的另一种碱金属与水反应失去的电子应多于2
mol，结合各碱金属元素的相对原子质量可知Li、Na符合要求。
[答案] (1)五 大 (2)2Rb＋Cl22RbCl 2Rb＋2H2O===2Rb＋＋2OH－＋H2↑ 剧烈 底 Rb的密度比水的密度大 (3)2Rb2O2＋2CO2===2Rb2CO3＋O2 (4)ab
[素养培优练]
11．(易错题)(CN)2、(OCN)2、(SCN)2等化合物的性质与卤素单质相似，称为“类卤素”。已知卤素单质和“类卤素”的氧化性由强到弱的顺序为：F2、(OCN)2、Cl2、Br2、(CN)2、(SCN)2、I2。下列叙述正确的是( )
A．反应I2＋2SCN－===2I－＋(SCN)2能自发进行
B．反应Cl2＋2CN－===2Cl－＋(CN)2不能自发进行
C．氧化性：F－D．“类卤素”在碱性溶液中会发生自身的氧化还原反应
D [(SCN)2的氧化性强于I2，A中反应不能自发进行，故A项错误；Cl2的氧化性强于(CN)2，反应Cl2＋2CN－===2Cl－＋(CN)2能自发进行，B项错误；还原性：F－12．中学化学中很多“规律”都可以类推，下列根据有关“规律”推出的结论正确的是( )
A．Na在空气中燃烧会生成Na2O2，故Li在空气中燃烧也会生成Li2O2
B．浓硫酸可以干燥HCl气体，故也可用浓硫酸干燥HI气体
C．卤素单质随核电荷数增加熔点升高，故碱金属单质熔点也随核电荷数增加而升高
D．Na与H2O反应生成NaOH，故Cs与H2O反应生成CsOH
D [A项，Li在空气中燃烧生成Li2O；B项，浓硫酸可以氧化HI；C项，碱金属的熔点从Li→Cs逐渐降低。]
13．(素养题)某校化学学习小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I2的实验现象是___________________。
(3)B和C仪器口放置浸有NaOH溶液的棉花的作用是
_____________________________________________________。
(4)由此实验得出的结论：同主族元素从上到下，原子得电子能力逐渐________，非金属性逐渐________(填“减弱”或“增强”)
[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I2。
(3)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。
(4)由实验可知氯气的氧化性强于Br2，而Br2的氧化性强于I2，所以同主族元素从上到下，原子的得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。
[答案] (1)2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2
(2)湿润的淀粉?KI试纸变蓝色
(3)吸收未反应的氯气，防止其污染空气
(4)减弱 减弱
14．(素养题)我国科学家通过与多个国家进行科技合作，成功研发出铯(Cs)原子喷泉钟，使我国时间频率基准的精度从30万年不差1秒提高到600万年不差1秒，标志着我国时间频率基准研究进入世界先进行列。已知铯位于元素周期表中第六周期第ⅠA族，根据铯在元素周期表中的位置，推断下列内容：
(1)铯的原子核外共有________层电子，最外层电子数为________，铯的原子序数为________。
(2)铯单质与水剧烈反应，放出________色气体，同时使紫色石蕊溶液显________色，因为____________________________________(写出化学方程式)。
(3)预测铯单质的还原性比钠单质的还原性________(填“弱”或“强”)。
[答案] (1)6 1 55
(2)无 蓝 2Cs＋2H2O===2CsOH＋H2↑
(3)强
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5
-课时1
元素性质的周期性变化规律
(建议用时：25分钟)
[合格过关练]
1．元素的以下性质，随着原子序数递增不呈现周期性变化的是( )
A．化合价
B．原子半径
C．元素的金属性和非金属性
D．相对原子质量
D [由元素周期律的内容知，元素的化合价、原子半径及金属性和非金属性都随着原子序数的递增呈周期性变化，而相对原子质量随原子序数的递增呈现增大的变化趋势，绝不会出现周期性的变化。]
2．已知下列原子的半径：
原子
N
S
O
Si
半径r/10－10
m
0.75
1.02
0.74
1.17
根据以上数据，磷原子的半径可能是( )
A．1.10×10－10
m
B．0.80×10－10
m
C．1.20×10－10
m
D．0.70×10－10
m
A [根据元素周期律可知，磷原子的半径应在Si和S之间。]
3．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＋6
D．若X的最高正化合价为＋5，则五种元素都是非金属元素
B [同一短周期元素，随着原子序数的递增，元素的金属性依次减弱，形成的最高价氧化物对应的水化物的碱性依次减弱，A项错；X元素的氧化物对应的水化物HnXOm是强酸，说明X是活泼性非金属，而Y和X在同一周期且位于X的右边，Y的非金属性比X的非金属性更强，因此B项正确；当Y为氧时，Z为氟，氟没有正价，当Y为硫时，Z为氯，氯的最高正价为＋7，因此C项错；当Y为第三周期时，X为磷，R为铝，铝是金属元素，D项错。]
4．X、Y、Z三种元素的电子层数相同，它们的最高价氧化物分别为酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物，则三种元素的原子序数的从大到小顺序是( )
A．X>Y>Z
B．Y>Z>X
C．X>Z>Y
D．Z>X>Y
C [大多数金属氧化物属于碱性氧化物，大多数非金属氧化物属于酸性氧化物，电子层数相同的元素从左到右按照先金属、后非金属的顺序排列。即最高价氧化物从左向右依次是碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物，所以X的原子序数最大，Y的原子序数最小。]
5．比较下列各组粒子半径，正确的是( )
①Cl＜Cl－＜Br－ ②F－A．①和③
B．只有②
C．只有③
D．①和④
A [①阴离子半径大于同元素的原子半径，所以Cl－>Cl，电子层数Br－>Cl－，所以①正确；②电子层结构相同的粒子，核电荷数大的半径小，②不正确；③阳离子半径小于同元素的原子半径，③正确；④中应为Se2－>Br－>S2－，④不正确。]
6．下列粒子半径之比小于1的是( )
A．
B．
C．
D．
A [A、B项，电子数越多的同元素粒子半径越大；C项，电子数相同的不同离子，核电荷数越大，离子半径越小；D项，r(K)＞r(Na)＞r(Mg)。]
7．下列叙述中金属M的活泼性肯定比金属N的活泼性强的是( )
A．M原子的最外层电子数比N原子的最外层电子数少
B．常温时，M能从水中置换出氢，而N不能
C．1
mol
M从酸中置换H＋生成的H2比1
mol
N从酸中置换H＋生成的H2多
D．M的氧化物对应水化物的碱性比N的氧化物对应水化物的碱性强
B [最外层电子数的多少以及从酸中置换出H2的多少与金属元素的金属性的强弱无关，A、C两项错误；金属的活泼性越强，越易与水反应，常温时，M能从水中置换出氢，而N不能，说明金属的活泼性M比N活泼，B项正确；由元素的最高价氧化物的水化物的碱性强弱来判断金属性的强弱，而不是氧化物对应水化物，D项错误。]
8．甲、乙两种非金属元素：①甲的单质比乙的单质容易与H2化合；②甲的单质能与乙的阴离子发生置换反应；③甲的最高价氧化物对应水化物的酸性比乙的最高价氧化物对应水化物的酸性强；④与某金属反应时，甲原子得电子数目比乙的多；⑤甲的单质熔、沸点比乙的低。能说明甲比乙的非金属性强的是( )
A．①②④
B．②③⑤
C．①②③
D．①②③④
C [得失电子数目多少与单质熔、沸点高低和非金属性无直接关系。]
[素养培优练]
9．(易错题)四种主族元素的离子aXm＋、bYn＋、cZn－和dRm－，它们具有相同的电子层结构，若m＞n，则下列叙述正确的是( )
①a－b＝n－m ②元素的原子序数：a＞b＞c＞d ③元素非金属性：Z＞R ④最高价氧化物对应的水化物的碱性：X＞Y
A．只有③
B．①②③④
C．①②③
D．②③
D [根据题意可得：①a－m＝b－n
，整理可得a－b＝m－n，错误；由于这几种离子的电子层结构相同，aXm＋、bYn＋是阳离子，失去的电子m>n，所以原子序数a＞b；cZn－和dRm－是阴离子，得到的电子m>n，所以原子序数c>d，阳离子的原子序数大于阴离子的原子序数。所以元素的原子序数a>b>c>d，正确；③同一周期的元素，原子序数越大，元素非金属性越强，由于Z的原子序数大于R的原子序数，所以非金属性Z＞R，正确；④同一周期的元素，原子序数越大，元素的金属性就越弱，原子序数X＞Y，所以最高价氧化物对应水化物的碱性Y＞X，错误。]
10．(素养题)已知非金属单质硫(S)是淡黄色固体粉末，难溶于水。为了验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强，某化学实验小组设计了如下实验，请回答下列问题：
(1)装置A的分液漏斗中盛装的试剂是________，烧瓶中加入的试剂是________，发生的离子方程式为________________________________。
(2)虚线框内是一个装有未知试剂的广口瓶，该试剂是________，该装置的作用是__________________________________。
(3)装置B中盛放的试剂是________(选填下列所给试剂的字母)，实验现象为______________________，化学方程式是______________________________。
A．Na2S溶液 B．Na2SO3溶液 C．Na2SO4溶液
(4)已知：①硫酸比次氯酸稳定；②高氯酸比硫酸酸性强；③S2－比Cl－易被氧化；④HCl比H2S稳定；⑤铜与盐酸不反应，但能与浓硫酸反应；⑥铁与氯气加热生成三氯化铁，铁与硫加热生成硫化亚铁。可说明Cl比S的非金属性强的是________(选填字母)。
A．全部
B．②③④⑥
C．①②④⑤⑥
D．除①以外
(5)装置C中NaOH溶液的作用是_______________________________。
[解析] (1)装置A的作用是制取氯气，分液漏斗中盛装的试剂是浓盐酸，烧瓶中加入的试剂是MnO2，发生反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。(2)二氧化锰和浓盐酸反应制得的氯气中含有氯化氢杂质，可以用盛有饱和食盐水的洗气瓶将其除去。(3)氯气可以将硫从其化合物中置换出来的事实可以证明氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强，故选A；反应的原理是：S2－＋Cl2===2Cl－＋S↓，有淡黄色沉淀生成。(4)最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则元素的非金属性越强，故②正确；S2－比Cl－易被氧化，说明单质的氧化性是氯气强于硫，所以氯比硫非金属性强，故③正确；元素的氢化物的稳定性越强则元素的非金属性越强，故④正确；单质将同样的金属氧化到的价态越高则原子的得电子能力越强，元素的非金属性越强，故⑥正确。(5)吸收Cl2防止污染空气。
[答案] (1)浓盐酸 MnO2 MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
(2)饱和食盐水 除去Cl2中混有的HCl
(3)A 有淡黄色沉淀生成 Cl2＋S2－===S↓＋2Cl－
(4)B
(5)吸收尾气Cl2，防止污染空气
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-课时2
元素周期表和元素周期律的应用
(建议用时：40分钟)
[合格过关练]
1．科学家已正式将原子序数为114的元素命名为钅夫，下面关于它的原子结构和性质预测不正确的是( )
A．该元素原子的最外层电子数为4
B．其常见价态为＋2、＋4
C．它的金属性比铅强
D．它的原子半径比第115号元素的原子半径小
D [根据114号元素的原子序数，可推知该元素在周期表中位于第七周期第ⅣA族，其与碳是同一主族元素，该元素最外层电子数为4，其有＋2价、＋4价，A、B项正确；114号元素与铅为同一主族元素，根据同主族元素从上到下金属性逐渐增强，可知该元素的金属性比铅强，C项正确；114号元素与115号元素位于同一周期，根据同周期元素原子半径逐渐减小可知，114号原子半径大于115号原子半径，D项不正确。]
2．根据元素所在元素周期表的位置，判断下列元素都能作为半导体材料的是( )
A．Si、K
B．C、Si
C．Si、Ge
D．As、Se
C [在元素周期表中，在金属与非金属的分界处可以找到半导体材料，如Si、Ge可用作半导体材料。]
3．在元素周期表中位于金属元素和非金属元素交界处最容易找到的材料是( )
A．制催化剂的材料
B．耐高温、耐腐蚀的合金材料
C．制农药的材料
D．半导体材料
[答案] D
4．根据元素周期律，由下列事实进行推测，其中推测不合理的是( )
选项
事实
推测
A
Mg与冷水反应缓慢，Ca与冷水反应较快
Ba(该元素位于第六周期第ⅡA族)与冷水反应会更快
B
Si是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料
第ⅣA族的元素都是半导体材料
C
HCl在1
500
℃时分解，HI在230
℃时分解
HBr的分解温度介于二者之间
D
Si与H2高温时反应，S与H2加热能反应
P与H2在高温时能反应
B [镁、钙和钡同主族，根据同主族元素从上到下金属性逐渐增强，则钡与冷水反应会更快，A选项正确；硅和锗都是常用的半导体材料，但同主族的碳和铅不具备此特点，B选项错误；氯、溴和碘同主族，根据同主族元素从上到下非金属氢化物稳定性逐渐减弱可知，C选项正确；硅、磷和硫同周期，根据同周期元素从左到右非金属单质与氢气反应的条件要求逐渐降低可知，D选项正确。]
5．四种短周期元素在周期表中的位置如图，其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是( )
A．Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的强
B．原子半径：ZC．X的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
D．Z位于元素周期表中第二周期第ⅥA族
C [根据四种短周期元素的位置关系，可推断出Y、Z位于第二周期，M、X位于第三周期；又只有M是金属元素，由此可判断X、Y、Z、M分别是Si、N、O和Al。硝酸是强酸，硅酸是弱酸，A项正确；原子半径：OSiH4，C项错误；O位于元素周期表第二周期第ⅥA族，D项正确。]
6．元素周期表是学习和研究化学的重要工具。短周期元素甲～戊在元素周期表中的位置如图所示，下列判断正确的是( )
A．原子半径：甲>丁
B．原子核外电子层数：乙<丁
C．原子核外最外层电子数：丙>丁>戊
D．元素的最高价氧化物对应水化物的酸性：丁>戊
B [短周期的五种元素分别位于第二、第三周期，具体元素无法确定。根据元素周期律可知原子半径：甲<丁，A项错误；原子核外电子层数：乙<丁，B项正确；原子核外最外层电子数；丙>戊>丁，C项错误；元素的最高价氧化物对应水化物的酸性：丁<戊，D项错误。]
7．第ⅡA族元素从第二周期到第六周期的元素分别是Be(铍)、Mg(镁)、Ca(钙)、Sr(锶)、Ba(钡)。下列关于ⅡA族元素预言可能正确的是( )
①常温下，单质铍能与水剧烈反应放出H2 ②常温下，单质钡能与水剧烈反应放出H2 ③Be(OH)2易溶于水 ④Ba(OH)2易溶于水 ⑤SrCO3易溶于水
A．①②③
B．③⑤
C．②④
D．①②③④⑤
C [同主族从上到下，金属性逐渐增强，与水反应越来越剧烈，即常温下，单质钡能与水剧烈反应放出H2，①错误，②正确；Mg(OH)2难溶于水，Ca(OH)2微溶于水，推出Be(OH)2难溶于水，③错误；Ba(OH)2是易溶于水的强碱，④正确；根据MgCO3、CaCO3、BaCO3难溶于水，因此SrCO3难溶于水，⑤错误。]
8.如图是元素周期表的一部分，下列说法中正确的是( )
A．元素①位于第二周期ⅣA族
B．气态氢化物的稳定性：④>②
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：⑤>④
D．元素的最高正化合价：③＝⑤
C [对照元素周期表可确定①、②、③、④、⑤分别是N、O、F、S、Cl。元素①是N，位于第二周期ⅤA族，A项错误；S的非金属性比O弱，因此H2S的热稳定性比H2O弱，B项错误；Cl的非金属性比S强，HClO4的酸性大于H2SO4，C项正确；Cl的最高正化合价为＋7，F没有正化合价，D项错误。]
9．居室装修用的石材放射性的监测常用Ra作为标准，居里夫人因对Ra元素的研究两度获得诺贝尔奖。下列叙述中正确的是( )
A．一个Ra原子中含有138个中子
B．Ra元素位于元素周期表中第六周期第ⅡA族
C．RaCO3不能与盐酸反应
D．Ra(OH)2是一种两性氢氧化物
A [A对，由质量数等于质子数与中子数之和可知1个该原子中含有的中子数是226－88＝138。
B错，由第六周期的零族元素氡的原子序数为86可知，该元素位于第七周期第ⅡA族。
C错，Ra在Ba的下面，其碳酸盐应与CaCO3、BaCO3性质相似，能与盐酸反应。
D错，主族元素从上到下金属性依次增强，故Ra元素金属性较强，其最高价氧化物对应的水化物碱性也较强，不会具有两性。]
10．现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表。
元素编号
元素性质或原子结构
T
M层上有6个电子
X
最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y
常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性
Z
元素最高正价是＋7价
(1)元素X的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是________。
(2)元素Y与氢元素形成一种离子YH，0.5
mol该粒子中所含电子数为________。
(3)元素Z在周期表中的位置是______________，元素Z与元素T相比，非金属性较强的是________(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．常温下Z的单质和T的单质状态不同
b．Z的氢化物比T的氢化物稳定
c．一定条件下，Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应
(4)探寻物质性质的差异性是学习化学的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物中化学性质明显不同于其他三种的是______________________，理由是______________________________。
[解析] 由题意知，T为硫、X为碳、Y为氮、Z为氯。
(1)碳元素的一种核素C可测定文物年代。
(2)NH是10e－粒子，0.5
mol
NH含有电子0.5
mol×10NA＝5NA。
(3)Cl位于第三周期第ⅦA族，元素Cl与S相比，非金属性较强的是Cl，可用氢化物的稳定性、非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱及非金属单质的置换反应等来判断。
(4)T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为H2SO4、H2CO3、HNO3、HClO4，其中只有H2CO3是弱酸，其余均为强酸。
[答案] (1)C (2)5NA (3)第三周期第ⅦA族 Cl b (4)H2CO3 H2CO3为弱酸
[素养培优练]
11.如表所示的五种元素中，W、X、Y、Z为短周期元素，这四种元素的原子最外层电子数之和为22。下列说法正确的是( )
X
Y
W
Z
T
A．W、X、Y三种元素氢化物的稳定性依次降低
B．Z、W的最高价氧化物对应的水化物酸性较强的是W
C．五种元素均为非金属元素
D．T元素的单质具有半导体的特征，T与Z元素可形成化合物TZ4
D [设W的最外层电子数为a，故X的最外层电子数为a＋1，Y的最外层电子数为a＋2，Z为a＋3，故有a＋a＋1＋a＋2＋a＋3＝22，故a＝4。A项由周期表可知非金属性Y>X>W，故氢化物稳定性Y>X>W，错误；B项最高价氧化物对应的水化物的酸性Z>W，错误；C项若X、Y在第二周期，则T为锗，为金属元素，错误；D项由计算可知Z为第ⅦA族，T为第ⅣA族，故二者可形成TZ4，正确。]
12．(易错题)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素。m、n、p是由这些元素组成的二元化合物，r是元素Y的常见单质，能使带火星的木条复燃，q为一元强碱，q、s的焰色均呈黄色。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．原子半径：WB．Y的简单氢化物的稳定性比X的弱
C．元素非金属性：XD．由W、X、Y、Z四种元素只能组成一种化合物
C [r是元素Y的常见单质，能使带火星的木条复燃，应为O2，q为一元强碱，且焰色为黄色，可知q为NaOH，s的焰色反应也呈黄色，可知n为Na2O2，m为H2O，p为CO2，s为Na2CO3，由组成元素的原子序数关系可知W为H，X为C，Y为O，Z为Na。C、O位于同一周期，C的原子半径大于O，故A错误；X为C，Y为O，C、O为同周期元素，元素非金属性：CCH4，故B错误，C正确；由W、X、Y、Z四种元素可组成NaHCO3、CH3COONa等，故D错误。]
13．(素养题)元素周期表有许多有趣的编排方式，有同学将短周期元素按照原子序数递增的顺序进行排列得到如图所示的“蜗牛”元素周期表。图中每个“·”代表一种元素(图中字母不表示元素符号)。下列说法正确的是( )
A．Y的氢化物的热稳定性比Z的差
B．K、Z的氢化物的水溶液都显酸性
C．L、M、X位于同主族
D．K、L、X、Z简单离子半径大小顺序是Z－>L＋>X3＋>K3－
A [P为H，按照原子序数由小到大、由里往外延伸，由题图可知，K为N，L为Na，M为Mg，X为Al，Y为P，Z为Cl。P的非金属性小于Cl，P的氢化物的热稳定性比Cl的氢化物差，A项正确；N的氢化物的水溶液显碱性，B项错误；Na、Mg、Al位于同周期，C项错误；Cl－的半径最大，但N3－、Na＋、Al3＋具有相同电子层结构，原子序数大的离子半径小，则离子半径大小顺序是Z－>K3－>L＋>X3＋，D项错误。]
14．下表中的实线表示元素周期表的部分边界。
(1)请在上表中用实线补出元素周期表的上边界。
(2)某主族元素原子的核外电子排布为，该元素在元素周期表中的位置为____________________。
(3)元素Ⅰ的非金属性________(填“强于”或“弱于”)元素H，用原子结构的观点解释原因：同周期主族元素随着原子序数的递增，__________________________，非金属性增强。设计实验证明元素E的金属性强于元素F：______________________。
(4)处于周期表中对角线位置(左上方和右下方)的元素，其性质具有相似性，称为“对角线规则”。元素D与F的单质及其化合物性质相似，如D、DO、D(OH)2与NaOH溶液都能反应生成Na2DO2等物质。回答下列问题。
①写出F的单质与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：__________________________。
②鉴别元素D与E的氢氧化物可用试剂是________。
(5)元素G的一种含氧酸化学式为H3GO3，其结构式可表示为，请写出该酸与过量氢氧化钠溶液反应的化学方程式：__________________。
信息：氢氧原子结合成的一种原子团“—OH”叫羟基，含氧酸中羟基氢方可电离出H＋。
[解析] (2)某主族元素原子的核外电子排布为，电子层数为4层，且三层均填满，最外层有6个电子，故该元素在元素周期表中的位置为第四周期第ⅥA族。(3)元素Ⅰ为Cl，元素H为S，Cl的非金属性强于S，因为同周期主族元素随着原子序数的递增，原子半径递减，得电子能力增强，非金属性增强。要证明元素Mg的金属性强于元素Al，可以将打磨过的镁条、铝条分别投入盛有相同盐酸的试管中，比较与酸反应的剧烈程度。(4)①F元素是Al，Al与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为2Al＋2H2O＋2OH－===2AlO＋3H2↑；②D是Be，与Al是对角线位置，故Be的性质与Al相似，元素Be的氢氧化物具有两性，Mg的氢氧化物没有两性，故鉴别元素Be与Mg的氢氧化物可用NaOH溶液。(5)根据H3PO3结构式知，H3PO3是二元酸，该酸与过量的氢氧化钠溶液反应的化学方程式为H3PO3＋2NaOH===Na2HPO3＋2H2O。
[答案] (1)
(2)第四周期第ⅥA族
(3)强于 原子半径递减，得电子能力增强 将打磨过的镁条、铝条分别投入盛有相同盐酸的试管中，镁条反应更剧烈
(4)①2Al＋2H2O＋2OH－===2AlO＋3H2↑
②NaOH溶液(答案合理即可)
(5)H3PO3＋2NaOH===Na2HPO3＋2H2O
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