第四章第一节原子结构与元素周期表 同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．C衰变反应为C→X＋e，其半衰期(反应物的量被消耗到其初始量的一半需要的时间)为5730年。下列说法正确的是
A．C与X互为同位素
B．C与X的中子数相同
C．C和C的核外电子排布不同
D．某考古样品中C的量应为其11460年前的
2．下列关于元素周期表的叙述中不正确的是
A．周期表中的第Ⅷ族不属于副族
B．第ⅠA族元素原子最外层只有一个电子
C．第ⅡA族中无非金属元素
D．金属元素的种类比非金属元素多
3．某元素的原子核外有三个电子层，M层的电子数是K层电子数的2倍，则该元素的符号是
A．Li B．Si C．Al D．K
4．下列说法中正确的是
A．有一种氢原子的原子核中有2个中子，1个质子，则其质量数为3
B．钠原子和钠离子质量相差很大
C．在原子中质子数一定等于中子数
D．所有的原子都是由质子、中子、电子构成
5．某粒子的结构示意图为 ，下列关于该粒子的说法正确的是
A．该粒子为阳离子
B．最外层电子数为2
C．核外电子数为8
D．已形成相对稳定的结构
6．下列说法正确的是
A．原子核都是由质子和中子构成的
B．质子数相同的粒子其化学性质不一定相同
C．质子数不同的原子其质量数也一定不同
D．质子数相同的微粒，核外电子数一定相同，但化学性质不一定相同
7．13C－NMR(核磁共振)、15N－NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，瑞士科学家库尔特、维特里希等人为此获得诺贝尔化学奖。下列有关13C、15N的叙述正确的是
A．13C与C60互为同位素 B．15N与14N为同一核素
C．13C、15N具有相同的中子数 D．15N的核外电子数与质子数相同
8．以下关于元素、核素与同位素的表述正确的是
A．16O2与18O3互为同位素
B．15N的核外电子数与中子数相同
C．1mol14C原子中含有8NA电子
D．如图是原子的结构简图，其中表示质子或核外电子，表示中子，这三个原子属于同一种元素
9．(核磁共振)、可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，瑞士科学家库尔特、维特里希等人为此获得了诺贝尔化学奖。下列有关元素的说法中正确的是
A．和互为同位素 B．与金刚石互为同素异形体
C．、、为同一种核素 D．的质量数为核外电子数与原子序数之和
10．在周期表中，“相临”元素即同周期左右紧挨，或同主族上下紧挨，下列元素与第三周期第ⅥA族元素不一定相临的是
A．电子总数是最内层电子数4倍的元素
B．最外层电子数是最内层电子数2.5倍的主族元素
C．最外层电子数是次外层电子数0.5倍的主族元素
D．质子数为34的元素
11．已知阳离子R2+的原子核内有n个中子，原子的质量数为m，则wgR2+所含电子的物质的量为mol
A． B． C． D．
12．三种原子的原子结构可用下图形象地表示：
其中●表示质子， 表示电子，○表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是
A．①②③互为同位素
B．①②③是同种原子
C．①②③是三种化学性质不同的粒子
D．①②③具有相同的质量数
13．下列关于同位素和同种元素关系判断正确的是
A．质量数相同的原子，一定不是同位素关系
B．质子数相同的原子，一定是互为同位素
C．核外电子数相同的原子，可能属于不同种元素
D．中子数相同的原子，一定属于同种元素
14．下列事实不能说明g(Cl元素)的非金属性比f(S元素)的非金属性强的是
A．将g的单质通入f的气态氢化物形成的溶液中，有淡黄色沉淀产生
B．化合物fg2中，g的化合价为价
C．f与Fe化合时产物中Fe为＋2价，g与Fe化合时产物中Fe为＋3价
D．g的氢化物可以制出f的氢化物
15．某元素的原子结构示意图为，下列关于该元素的说法中，不正确的是
A．元素符号是S B．属于短周期元素
C．氧化性比氯的强 D．最高正化合价是＋6价
二、实验题
16．某同学做同主族元素性质的相似性、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(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将新制氯水滴入溴化钠溶液中，振荡，再加入适量CCl4，振荡后静置 A．浮在水面上，熔成小球，快速游动，最后消失
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将溴水滴入NaI溶液中，振荡，再加入适量CCl4，振荡后静置 C．浮在水面上，熔成小球，快速游动，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，下层橙红色
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的：探究同主族元素性质的相似性和递变性。
实验用品：
①仪器： 、 、镊子、小刀、玻璃片等。
②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等。
(2)实验内容(填写与实验方案对应的实验现象的字母和化学方程式)：
实验方案 实验现象 化学方程式
①
②
③
④
(3)实验结论： 。
17．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如图所示装置进行实验（气密性已检验）。4、5、6是蘸有相应溶液的白纸，U形管上方插入填充有淀粉—KI溶液和NaBr溶液的两团棉花、两头带有弹簧夹的玻璃管。
实验过程：
Ⅰ.关闭弹簧夹b，打开仪器a，滴加浓盐酸。
Ⅱ.当4、5、6白纸发生颜色变化后，打开弹簧夹b。
Ⅲ.当玻璃管中蘸有NaBr溶液的棉花团变成红棕色后，关闭弹簧夹b。
Ⅳ.……
（1）仪器a的名称是 。
（2）验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 。
（3）为验证溴单质的氧化性强于碘单质，过程Ⅳ的操作和现象是 。
三、工业流程题
18．海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如图所示：
(1)步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-，其目的为 。
(2)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为 。
(3)从理论上考虑，，下列物质也能吸收Br2的是 (填标号)。
A H2O B NaCl溶液C NaSO3溶液 D FeCl3溶液
(4)查阅资料知，Br2的沸点为58.8℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。步骤Ⅲ中对蒸馏烧瓶采取的加热方式是 。
19．海水中溴含量约为67mg L-1，从海水中提取溴的一种工艺流程如图：
（1）步骤Ⅰ中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将之转化为化合态的溴，其目的是 。
（2）步骤Ⅱ中通入热空气吹出Br2，利用了Br2的 （填序号）。
A．氧化性 B．还原性
C．挥发性 D．腐蚀性
（3）步骤Ⅱ中涉及的离子反应如下，请在横线上填上适当的化学计量数： Br2+ CO32-—— BrO3-+ Br-+ CO2。
（4）上述流程中吹出的溴蒸汽也可先用二氧化硫的水溶液吸收，再用氯气氧化，最后蒸馏，写出Br2与SO2水溶液反应的化学方程式： 。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
参考答案：
1．D
【详解】A．由C→X＋e，可知z=7，X为N，因此C→N＋e，z=7，C与X质子数不相同，不互为同位素，A错误；
B．C与X的中子数分别为14-6=8、14-7=7，中子数不同，B错误；
C．C和C的核外电子数均为6，核外电子排布相同，C错误；
D．根据半衰期的定义，某考古样品中C的量应为其5730年前的，为5730×2=11460年前的，D正确；
故选：D。
2．A
【详解】A．第Ⅷ族属于单独的一个族，属于副族，但族序数后不标B，A错误；
B．第ⅠA族元素原子最外层只有一个电子，B正确；
C．第ⅡA族是碱土金属元素，其中无非金属元素，C正确；
D．元素周期表中大部分是金属元素，金属元素的种类比非金属元素多，D正确；
故选：A。
3．B
【详解】根据原子核外电子的排布规律可知，K层排满2个电子后再排L层，L层需排满8个电子后再排M层，M层的电子数是K层电子数的2倍，即M层电子数为4，则该元素的核外电子数是2＋8＋4=14，即原子序数为14，该元素是Si元素，故选B。
4．A
【详解】A．质量数=质子数＋中子数，A正确；
B．钠原子失去1个电子形成钠离子，电子的质量很小，可以忽略，所以钠原子和钠离子的质量几乎相等，B错误；
C．在原子中质子数不一定等于中子数，例如氕中质子数就不等于中子数，C错误；
D．并不是所有的原子都是由质子、中子、电子构成，例如氕原子中不含有中子，D错误；
故选A。
5．D
【详解】A．该粒子的质子数为17，核外电子数为2+8+8=18，该粒子为阴离子Cl-，A项错误；
B．该粒子的最外层电子数为8，B项错误；
C．该粒子的核外电子数为2+8+8=18，C项错误；
D．该粒子的最外层电子数为8，已形成相对稳定的8电子结构，D项正确；
答案选D。
6．B
【详解】A．1H的原子核中只含有1个质子，不含有中子，A不正确；
B．质子数相同的原子，其化学性质相同，但同种元素构成的不同离子(如H+、H-)、由不同元素构成的质子数相同的离子(如OH-、F-)，其化学性质可能不同，B正确；
C．质子数不同的原子，其质量数也可能相同，如14C与14N，C不正确；
D．质子数相同的微粒，核外电子数不一定相同，如H+、H-，化学性质不一定相同，D不正确；
故选B。
7．D
【详解】A．13C是碳元素的一种原子，而C60则是碳元素的一种单质，同位素是指同一元素的不同原子，二者不互为同位素，故A错误；
B．15N与14N的质子数相同，但中子数不同，不是同一核素，故B错误；
C．13C的中子数为13-6=7，15N的中子数为15-7=8，二者中子数不同，故C错误；
D．15N的核外电子数与质子数相同都是7，故D正确；
故选D。
8．D
【详解】A．具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素，16O2与18O3都是分子，不是原子，A错误；
B．15N的核外电子数是7，中子数为15-7=8，其核外电子数与中子数不相同，B错误；
C．1个14C原子中含有6个电子，则1mol14C原子中含有6NA电子，C错误；
D．元素是具有相同质子数的一类原子的总称，图中表示质子或核外电子，三个原子的质子数相同，属于同一种元素，D正确；
故答案为：D。
9．A
【详解】A．同位素是同一元素的不同原子，其原子具有相同数目的质子，但中子数目不同。和的质子数相同，质量数不同，即中子数不同，两者互为同位素，A正确；
B．是核素，金刚石是单质，二者不互为同素异形体，B错误；
C．、、为H元素的三种不同核素，C错误；
D．的质量数为核外电子数与中子数之和，D错误；
故选A。
10．B
【分析】第三周期第ⅥA族元素为S，与S元素“相临”的元素为O，P，Cl和Se；据此分析解题。
【详解】A．电子总数是最内层电子数4倍的元素为O，与S元素一定“相临”，故A不符合题意；
B．最外层电子数是最内层电子数2.5倍的主族元素，最外层电子数为5，可以为N元素或P元素，不一定与S元素“相临”，故B符合题意；
C．主族元素最外层电子数为1~8，最外层电子数是次外层电子数0.5倍的主族元素为Si或Li，与S元素一定不“相临”，故C不符合题意；
D．质子数为34的元素为Se，与S元素一定“相临”，故D不符合题意；
故答案选B。
11．A
【详解】原子的质量数＝中子数＋质子数，原子中，质子数＝核外电子数，离子中所含电子数为(m-n-2)，wg阳离子的物质的量为，电子数为；
故答案为：A。
12．A
【分析】由图可知：①为，②为，③为，是氢元素的3种核素。
【详解】A．氢元素的三种核素、、互为同位素，A正确；
B．、、是氢元素的3种核素，三种原子，B错误；
C．同位素原子具有相似的化学性质，C错误；
D．、、的质量数分别为1、2和3，质量数不同，D错误；
故选A。
13．A
【详解】A．质量数相同，质子数相同的原子，是同一种核素；质量数相同，质子数不同的是不同元素，故质量数相同的原子，一定不是同位素关系，A正确；
B．质子数相同且中子数不同的原子互为同位素，B错误；
C．核外电子数相同的原子，质子数一定相同，属于同种元素，C错误；
D．质子数相同的原子一定属于同种元素，D错误；
故选A。
14．D
【详解】A．将g的单质即通入f的气态氢化物即形成的溶液中，有淡黄色沉淀产生，该反应为，说明的氧化性强于S，则Cl的非金属性比S的强，不符合题意，A项错误；
B．化合物即中，g的化合价为-1价，说明Cl的非金属性强于S，不符合题意，B项正确；
C．f即S与Fe化合时产物中Fe为＋2价，g即与Fe化合时产物中Fe为＋3价，说明的氧化性强于S，则说明Cl的非金属性强于S，不符合题意，C项错误；
D．g的氢化物即HCl可以制出f的氢化物即，说明HCl的酸性强于，但不能说明Cl的非金属性强于S，符合题意，D项错误；
答案选D。
15．C
【分析】由原子结构示意图为可知，该元素为硫元素。
【详解】A．硫元素的元素符号是S，A正确；
B．硫元素位于元素周期表第三周期，属于短周期元素，B正确；
C．根据反应Cl2＋2H2S=2HCl＋2S↓可知氧化性硫比氯的弱，C错误；
D．主族元素的最高正化合价与主族序数相等，硫元素最外层有6个电子，则硫元素的最高正化合价是＋6价，D正确；
故选C。
16．(1) 试管 滴管
(2) D Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2 A 2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑ B Br2＋2NaI=2NaBr＋I2 C 2K＋2H2O=2KOH＋H2↑
(3)同主族元素性质相似；自上到下元素原子失去电子的能力增强，得到电子的能力减弱
【分析】根据实验条件和实验药品的性质判断所需仪器；依据实验步骤和实验现象，结合物质性质和反应现象进行对应，写出反应的化学方程式；分析金属和非金属反应的产物和剧烈程度，结合金属性和非金属性强弱的判断依据分析判断，同主族从上到下失电子能力依次增强，得电子能力依次减弱。
(1)
该试验涉及滴加溶液，则需胶头滴管，实验过程中离不开试管；
故答案为：试管；滴管；
(2)
①氯水滴入NaBr溶液中发生反应Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2，振荡后加入CCl4后振荡、静置，观察到分层，上层无色，下层橙红色，故选D；
②将一小块Na投入冷水中发生反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，观察到浮在水面上，熔成小球，快速游动，最后消失，故选A；
③将溴水滴入NaI溶液中发生反应Br2+2NaI=2NaBr+I2，振荡加入适量CCl4，振荡后静置，观察到分层，上层无色，下层紫红色，故选B；
④将一小块K投入冷水中发生反应2K+2H2O=2KOH+H2↑，观察到浮在水面上，熔成小球，快速游动，并伴有轻微的爆炸声，很快消失，故选C。
(3)
根据实验得出结论：同主族元素性质相似；自上到下元素原子失去电子的能力增强，得到电子的能力减弱。
17． 分液漏斗 白纸5变成黄色（或白纸4变蓝） 取下玻璃管，加热2处，棉花团1变蓝（4）反应生成溴单质，并防止氯气干扰
【详解】(1)．根据装置图可知，仪器的名称是分液漏斗，故答案为：分液漏斗；
(2)．氯气能置换出碘化钾中的碘，验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是白纸4变蓝或白纸5变黄，故答案为：白纸5变成黄色（或白纸4变蓝）；
(3)．为验证溴单质的氧化性强于碘单质，应使棉花团2中生成的溴挥发到蘸有淀粉溶液的棉花团1上，实验同时应避免氯气的干扰，当棉花团2变为红棕色时，说明有大量的溴生成，此时应关闭弹簧夹，否则氯气过量，会干扰后续与氧化性的判断，故答案为：取下玻璃管，加热2处，棉花团1变蓝（4）反应生成溴单质，并防止氯气干扰。
18． 富集溴元素 C 水浴加热
【分析】海水经处理后得到NaCl、母液和淡水，电解熔融NaCl获得Cl2；母液中含有大量溴离子，Cl2通入母液中氧化溴离子得到含低浓度Br2的溶液，通入热空气吹出溴，用SO2的水溶液吸收，得到含有HBr等物质的溶液，再通入氯气氧化溴离子得到Br2浓度较高的溶液，蒸馏得到工业溴。
【详解】(1)海水中溴元素的含量较低，步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2，还原为Br-，其目的为富集溴元素。
(2)在水溶液里Br2将二氧化硫氧化成硫酸根，自身被还原成溴离子，离子方程式为。
(3)A．H2O和溴单质反应微弱且Br2微溶于水，不能充分吸收溴单质，故A错误；
B．氯化钠与溴单质不反应，氯化钠溶液不能充分吸收溴单质，故B错误；
C．NaSO3具有还原性，能吸收溴单质，故C正确；
D．FeCl3具有氧化性，不能吸收溴单质，故D错误。
(4)Br2的沸点为58.8℃，步骤Ⅲ中对蒸馏烧瓶采取的加热方式是水浴加热。
19． 富集（或浓缩）溴元素 C 3 3 1 5 3 SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
【分析】根据流程分析可知：海水晒盐后得到氯化钠和卤水，卤水中通入氯气，可将溴离子氧化为单质溴，得到低浓度的溴溶液，通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用的是溴单质的易挥发性，利用纯碱溶液吸收溴单质，再用硫酸酸化，使溴酸根离子和溴离子发生氧化还原反应得到溴单质，据此解答。
【详解】(1)由于海水中Br-的含量低，步骤Ⅰ获得游离态的溴后，步骤Ⅱ又将其转化为化合态的溴，其目的是富集(或浓缩)溴元素，故答案为：富集(或浓缩)溴元素；
(2)步骤Ⅱ用热空气吹出Br2，主要利用了Br2的挥发性，故答案为：C；
(3)该反应中Br元素的化合价由0价变为 1价、+5价，根据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒，配平该离子程式为：3Br2+3CO32 ═ BrO3 +5Br +3CO2↑，故答案为：3；3；1；5；3；
(4)溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和溴化氢，反应的化学方程式为，故答案为：SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
