4.1 原子结构与元素周期表 同步练习题
一、选择题
1．为防止废弃的硒单质(Sc)造成环境污染，通常用浓硫酸将其转化成二氧化硒()，再用KI溶液处理回收Se．发生的反应为①、②。已知：Se元素的原子结构示意图为 。下列说法错误的是
A．硒元素在元素周期表中位于第四周期第ⅥA族
B．反应②中KI为还原剂，Se为还原产物
C．氧化性由强到弱的顺序：
D．反应①体现了浓硫酸的酸性和强氧化性，每生成0.1mol ，转移0.2mol电子
2．“嫦娥一号”卫星完成的四大科学目标之一是探测下列14种元素的含量和分布：K、Th(钍)、U(铀)、O、Si、Mg、Al、Ca、Fe、Ti(钛)、Na、Mn、Cr(铬)、Gd(钆)。这14种元素原子的最外层电子数是奇数的主族元素有
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
3．电子数相等的粒子叫等电子体。下列各组粒子不是等电子体的是
A．H2O2 和S2- B．NH和NaH C．H2O和OH- D．F2和HCl
4．下列物质中，互为同素异形体是
A．12C与14C B．CO与CO2 C．O2与O3 D．液氯与氯水
5．原子序数为35的元素R，在周期表中的位置为
A．第三周期第VA族 B．第四周期第VIIA族
C．第五周期第IIIA族 D．第四周期第VA族
6．鉴别溶液、溶液、溶液可以选用的试剂是
①碘水、淀粉溶液 ②氯水、 ③溴水、苯 ④硝酸、溶液 ⑤氯水、苯 ⑥、淀粉溶液
A．①②④ B．②③⑥ C．②④⑤ D．④⑤⑥
7．下列各组物质的化学性质几乎相同的是
A．、 B．、 C．、 D．、
8．我国古人曾用反应Cu2S+O2SO2+2Cu制铜，并最早发明了青铜器的铸造技术。下列说法不正确的是
A．青铜是铜的一种合金 B．该反应属于置换反应
C．Cu2S既作氧化剂又还原剂 D．O2和O3互为同位素
二、非选择题
9．下表为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑥在表中的位置，用化学用语回答下列问题。
（1）元素①的原子结构示意图为 。
（2）元素③和⑥可形成化合物，用电子式表示形成其过程 。
（3）元素②、③形成简单离子的半径（填离子符号） > 。
（4）元素②、⑥形成的气态氢化物稳定性（填化学式，下同） > ；元素③、④形成的最高价氧化物水化物的碱性 > 。
（5）元素④的最高价氧化物与元素⑤最高价氧化物的水化物稀溶液反应的离子方程式 。
10．请写出符合下列要求的化学符号。
(1)含有10个电子的离子；阳离子 、 、 、 、 ；阴离子 、 、 。
(2)含有10个电子的分子 、 、 、 、 。
(3)化学性质不同的微粒的化学式，这些微粒各有11个质子、10个电子，则是 、 、 。
(4)化学性质不同的微粒的化学式，这些微粒各有9个质子、10个电子，则是 、 。
(5)化学性质不同的微粒的化学式，这些微粒各有18个质子、18个电子，则是 、 、 、 、 。
11．甲、乙、丙是三种常见的单质，X、Y、Z是它们的化合物，它们之间有如图所示的转化关系：
(1)若甲是具有还原性的金属单质，X、Y、Z中有一种是离子晶体，试推断：
①X、Y、Z中含有丙元素的是 ；
②写出Y的电子式 ；
③写出X与甲反应的化学方程式： 。
(2)若甲是具有氧化性的黄绿色气体单质，丙通常是暗红色的液体，Y和Z具有相同的阳离子，X与Z含有相同的离子。
①写出乙在元素周期表中的位置 ；
②写出Y的化学式 ；
③写出X与足量的甲在溶液中完全反应的离子方程式： 。
12．锡及其化合物在生产、生活中有着重要的用途。已知：Sn的熔点为231℃；Sn2+易水解、易被氧化；SnCl4极易水解、熔点为-33°C、 沸点为114℃；SnO2对空气和热都很稳定，不溶于水，常温下也难溶于酸或碱溶液。请回答下列问题：
(1)元素锡比同主族碳的周期数大3，锡的原子序数为 。
(2)用于微电子器件生产的锡粉纯度测定(已知锡的相对原子质量为119)：
①取1.19 g试样溶于稀硫酸中(杂质不参与反应)，使Sn完全转化为Sn2+；
②加入过量的Fe(SO4)3；
③用0.1000 mol/LK2Cr2O7溶液滴定(产物中Cr呈+3价)，消耗20.00 mL。步骤②中加入Fe2(SO4)3的作用是 ；此锡粉样品中锡的质量分数为 。若在滴定终点时俯视读数，则会导致测得的样品中锡的质量分数 (填“偏高“偏低”或“无影响”)。
(3)SnO2是一种优秀的透明导电材料。由锡石(主要成分SnO2,含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2)制备纯净SnO2的一种工艺流程为：
请选用实验室常用试剂，把流程图中的试剂1等的化学式填入下表：
试剂1 沉淀1 试剂2 沉淀2
化学式
(4)实验室欲用下图装置制备少量SnCl4，该装置存在明显缺陷，改进方法是 。
【参考答案】
一、选择题
1．D
解析：A．硒元素为34号元素，在元素周期表中位于第四周期第ⅥA族，A正确；
B．反应②中KI中碘元素化合价升高发生氧化反应，KI为还原剂；中Se元素化合价降低发生还原反应，得到Se为还原产物，B正确；
C．氧化剂氧化性大于氧化产物，由反应可知，氧化性由强到弱的顺序：，C正确；
D．反应①是浓硫酸和非金属单质Se的反应，体现了浓硫酸的强氧化性，没有体现其酸性，D错误；
故选D。
2．B
解析：这14种元素原子是主族元素有K、O、Si、Mg、Al、Ca、Na；K、O、Si、Mg、Al、Ca、Na中最外层电子数是奇数为最外层电子数是奇数K、Al、Na；
故选B。
3．B
解析：已知电子数相等的粒子叫等电子体，
A． H2O2 和S2-均含有18个电子，属于等电子体，故A不符合；
B． NH含有10个电子，NaH含有11个电子，不属于等电子体，故B符合；
C． H2O和OH-均含有10个电子，属于等电子体，故C不符合；
D． F2和HCl均含有18个电子，属于等电子体，故D不符合；
故选B。
4．C
解析：A．12C与14C质子数相同、中子数不同，互为同位素，A错误；
B．CO与CO2都是化合物，是不同的物质，不互为同素异形体，B错误；
C．O2与O3都是由氧元素组成的不同的单质，互为同素异形体，C正确；
D．液氯为纯净物，氯水为混合物，不互为同素异形体，D错误；
答案选C。
5．B
解析：原子序数为35的元素的核外电子排布依次为2、8、18、7，其核外共有四个电子层，位于第四周期，最外层电子数为7，位于第VIIA族，则其在周期表中的位置为第四周期第VIIA族；
故答案选B。
6．C
解析：①NaCl、NaBr、NaI溶液都不能和碘水、淀粉溶液反应，混合后也没有明显不同现象，故①不可选用；
②氯水中的Cl2分别与NaBr、NaI反应：2NaBr＋Cl2 = 2NaCl＋Br2，2NaI＋Cl2 = 2NaCl＋I2，生成的Br2或I2均可被CCl4萃取形成Br2或I2的CCl4溶液(在下层)，分别显橙色和紫色；而NaCl溶液加氯水并加CCl4萃取，下层溶解了Cl2的CCl4溶液显黄绿色，故②可选用；
③溴水能置换NaI溶液中的碘，并溶于苯，但不能和NaCl、NaBr溶液反应，无法鉴别这两种溶液，故③不可选用；
④Cl－、Br－、I－分别与Ag＋反应，产生白色沉淀AgCl，浅黄色沉淀AgBr，黄色沉淀AgI，且均不溶于稀HNO3，可鉴别，故④可选用；
⑤氯水中的Cl2分别与NaBr、NaI反应：2NaBr＋Cl2 = 2NaCl＋Br2，2NaI＋Cl2 = 2NaCl＋I2，生成的Br2或I2均可被苯萃取形成Br2或I2的苯溶液(在上层)，分别显橙色和紫色，而NaCl溶液加氯水不反应，用苯萃取，上层溶解了苯的CCl4溶液显黄绿色，故⑤可选用；
⑥NaCl、NaBr、NaI溶液都不能和、淀粉溶液，混合后也没有明显不同现象，故⑥不可选用；
答案选C。
7．A
解析：A．、是由质量数不同的氢原子组成的氢气，由于同位素化学性质几乎相同，故、化学性质几乎相同，A项正确；
B．、电子层结构不同，化学性质不同，B项错误；
C．、分子组成不同，化学性质不同，C项错误；
D．分子结构稳定而原子结构不稳定，化学性质不同，D项错误；
故选A。
8．D
解析：A．青铜是合金，A正确；
B．该反应是单质和化合物反应生成新的单质和新的化合物，属于置换，B正确；
C．硫化亚铜中硫元素化合价升高，铜元素化合价降低，故硫化亚铜做氧化剂和还原剂，C正确；
D．氧气和臭氧都为氧元素的单质，互为同素异形体，D错误；
故选D。
二、非选择题
9． F－ Na＋ HF HCl NaOH Al(OH)3 Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
【分析】根据元素周期表中各元素的位置，可以推出：①为N，②为F，③为Na，④为Al，⑤为S，⑥为Cl。
解析：（1）①为N，是7号元素，其原子结构示意图为；
（2）③为Na，⑥为Cl，它们形成的化合物为NaCl，其形成过程用电子式可表示为：；
（3）②为F，其简单离子为F-，③为Na，其简单离子为Na+，二者的离子的核外电子排布相同，F-的半径大于Na+的；
（4）②为F，⑥为Cl，由于F的非金属性比Cl强，所以HF稳定大于HCl；③为Na，④为Al，由于Na的金属性比Al强，所以NaOH的碱性比Al(OH)3强；
（5）④为Al，其最高价氧化物为Al2O3，⑤为S，其最高价氧化物的水化物为H2SO4，则该反应的离子方程式为：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
10．(1) Na+ Mg2+ Al3+ H3O+ O2- F- OH-
(2) NH3 H2O CH4 HF Ne
(3) H3O+ Na+
(4) F- OH-
(5) HCl H2S PH3 H2O2 F2
解析：（1）含有10个电子的离子：简单阳离子有带一个单位正电荷的Na+、带2个单位正电荷的Mg2+、带3个单位正电荷的Al3+以及复杂的阳离子和H3O+；简单阴离子有带一个单位负电荷的F-、带2个单位负电荷的O2-以及复杂的阴离子OH-等，故答案为：Na+；Mg2+；Al3+；；H3O+；O2-；F-；OH-；
（2）含有10个电子的分子分别有：NH3、H2O、CH4、HF、Ne，故答案为：NH3；H2O；CH4；HF；Ne；
（3）化学性质不同的微粒的化学式，这些微粒各有11个质子、10个电子，即带有一个单位正电荷的阳离子，故有、H3O+、Na+，故答案为：；H3O+；Na+；
（4）化学性质不同的微粒的化学式，这些微粒各有9个质子、10个电子，即带有一个单位负电荷的阴离子，故有F-、OH-，故答案为：F-；OH-；
（5）化学性质不同的微粒的化学式，这些微粒各有18个质子、18个电子，即含有18个电子的分子，故有HCl、H2S、PH3、H2O2、F2，故答案为：HCl；H2S；PH3；H2O2；F2。
11．(1) X、Z CO2+2Mg2MgO+C
(2) 第四周期第VIII族 FeCl3 2Fe2+4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-
解析：甲、乙、丙、是三种常见单质, X、Y、Z是常见的三种化合物,X与甲的反应为置换反应,
(1)若甲是具有还原性的金属单质, X、Y、Z中有一种是离子晶体,说明Y是含有甲元素的离子晶体,说明X是不含金属元素的化合物，可联系到反应CO2+2Mg=2MgO+C，则X为CO2，甲为Mg，Y为MgO，丙为C，则Z为CO，乙为O2，据以上分析解答。
(2)若甲是具有氧化性的黄绿色气体单质，则甲是Cl2，丙通常是暗红色的液体,应为Br2，Y和Z具有相同的阳离子，丙是Br2，说明X阳离子具有还原性，乙是单质，则乙是Fe，Z为FeBr3，X与Z含有相同的离子，丙是Br2，则X 是FeBr2，则Y是FeCl3；据以上分析解答。
(1)①经分析丙为C，X为CO2，Y为MgO，Z为CO，则X、Y、Z中含有丙元素的是X、Z。
②Y为MgO，其电子式为。
③X为CO2，甲为Mg，则二者反应的化学方程式是CO2+2Mg 2MgO+C。
(2)①乙是Fe，其在元素周期表的位置是第四周期 Ⅷ族。
②经分析，Y是FeCl3。
③X 是FeBr2，甲是Cl2，FeBr2与足量的Cl2在溶液中完全反应，铁被氧化成3价铁，溴被氧化成溴单质，故其反应的离子方程式2Fe2+4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-。
12．将Sn2+全部氧化为Sn4+ 60% 偏低 NaOH SnO2、Fe2O3 H2SO4(或HCl) SnO2 在A、B装置间依次连接盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶
【分析】(2)Sn2+易被氧化，先加入Fe2(SO4)3将Sn2+全部氧化为Sn4+，再用K2Cr2O7标准液滴定，将Fe2+氧化为Fe3+，根据电子转移守恒，整个过程关系式为：3Sn～3Sn2+～6Fe3+～6Fe2+～Cr2O72-；
(3)锡石主要成分SnO2，含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2，要制备纯净SnO2，可先加入NaOH溶液，此时Al2O3、SiO2溶解，得到的沉淀1主要含SnO2、Fe2O3；SnO2常温下也难溶于酸，所以可以向沉淀1中加入稀硫酸或稀盐酸，此时Fe2O3溶解，得到的沉淀2为SnO2。
解析：(1)元素锡比同主族碳的周期数大3，二者原子序数相差第三、四、五周期容纳元素种数之和，则Sn的原子序数为6+8+18+18=50；
(2)Sn2+易被氧化，先加入Fe2(SO4)3可将Sn2+全部氧化为Sn4+；
根据题意可知n(K2Cr2O7)= 0.02L×0.1mol/L=0.002mol，则根据分析中的数量关系可知n(Sn)= 0.002mol×3=0.006mol，锡粉样品中锡的质量分数为=60%；
若在滴定终点时俯视读数，读取的消耗的K2Cr2O7标准液的体积偏小，锡的质量分数偏低；
(3)根据分析可知试剂1为NaOH，沉淀1为SnO2、Fe2O3，试剂2为H2SO4(或HCl)，沉淀2为SnO2；
(4)利用图示装置制取的氯气含有氯化氢和水蒸气，生成的SnCl4容易发生水解反应，改进方法是在A、B装置间依次连接盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶除去氯化氢和水蒸气。
