2024-2025学年新教材高中化学第四章物质结构元素周期律第1节第2课时元素周期表核素练习含解析新人教版必修第一册

PAGE7-第2课时元素周期表核素基础达标一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)1．下列说法中错误的是(A)A．原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期序数B．元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素C．除He外的稀有气体元素原子的最外层电子数都是8D．第四周期中，第ⅡA族与第ⅢA族之间隔着10纵行解析：简洁的阴离子如F－、Cl－及相应原子F、Cl的核外电子层数等于元素所在的周期序数，但像Na＋、Mg2＋、Al3＋等阳离子的核外电子层数等于元素所在周期的上一周期的周期序数，A项错误；从第ⅢB族到第ⅡB族共10个纵行的元素全部都是金属元素，B项正确；除He的最外层有2个电子外，其他稀有气体元素原子的最外层电子数都是8，C项正确；第四周期中，第ⅡA族与第ⅢA族之间隔着7个副族和1个第Ⅷ族(3个纵行)，共10个纵行，D项正确。2．原子序数为83的元素位于：①第五周期；②第六周期；③第ⅣA族；④第ⅤA族；⑤第ⅡB族，其中正确的组合是(C)A．①④ B．②③C．②④ D．①⑤解析：依据与该元素原子序数最接近的0族元素的位置来确定。与83号元素最邻近的0族元素为86号元素氡，83号元素比氡的原子序数小3，那么它在元素周期表中的位置应当是氡左移3个格，即第六周期第ⅤA族。3．现有两种短周期元素A、B的原子序数分别为a、b，若a＋8＝b，则下列有关A、B的说法正确的是(D)A．A和B肯定在同主族B．A和B肯定在同周期C．若A和B在相邻周期，则A、B肯定同主族D．A、B可能既不同周期，又不同主族解析：若A为氢，B为氟，则A、B、C三项全错，D项正确。4．第ⅤA族元素中的A、B两种元素所在周期分别最多可排18和8种元素，且B在A的上一周期，当A的原子序数为x时，B的原子序数为(A)A．x－18 B．x－8C．x＋8 D．x＋18解析：据题意可知A、B在周期表中的相对位置为BA，且在第ⅤA族，A所在周期元素种数为18，所以B的原子序数应为x－18。5．如图所示，A、B、C、D、E是元素周期表中的5种主族元素。下列说法不正确的是(A)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32C．B、C原子序数之差肯定是2 D．B、D原子序数之差不行能是7解析：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，则其为最左侧的第ⅠA族，那么就不应有B，所以A、E原子序数之差不行能为2，A项错误。A、E、D应为第ⅣA、ⅤA、ⅥA族元素，以第ⅥA族元素为例，由下表原子序数之差可知B项正确。同时又知B、D原子序数之差应大于8，D项正确。B、C之间仅隔有1种E元素，故其原子序数之差肯定为2，C项正确。6．简洁原子的原子结构可用下图形象地表示。其中，●表示质子或核外电子，○表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是(A)A．①②③互为同位素B．①②③属于不同的元素C．①②③是三种化学性质不同的粒子D．①②③具有相同的质量数解析：由图示可知①表示eq\o\al(1,1)H，②表示eq\o\al(2,1)H，③表示eq\o\al(3,1)H，三者互为同位素，化学性质几乎完全相同。7．最近，我国某物理探讨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(C)A．1.8g18O2气体的物质的量是0.05molB．0.1mol重氧水Heq\o\al(18,2)O所含的中子数约为6.02×1023C．0.2mol18O2气体的体积约为4.48LD．18O2气体的摩尔质量为36g·mol－1解析：A中，1.8g18O2的物质的为eq\f(1.8g,36g·mol－1)＝0.05mol；B中H218O中所含的中子数为18－8＝10，所以，0.1molH218O的中子数为0.1×10NA＝NA；C中0.2mol18O2气体在标准状况下才为4.48L;D中18O2的摩尔质量为36g·mol－1。8．1919年，科学家第一次实现了人类多年的幻想——人工转变元素。这个核反应如下：eq\o\al(17,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H。下列叙述正确的是(D)A．eq\o\al(17,8)O原子核内有9个质子B．eq\o\al(1,1)H原子核内有1个中子C．O2和O3互为同位素D．通常状况下，He和N2化学性质都很稳定解析：eq\o\al(17,8)O原子核内质子数是8，A错误；eq\o\al(1,1)H原子核内中子数是1－1＝0，B错误；O2和O3互为同素异形体，C错误；通常状况下，He和N2化学性质都很稳定，D正确。二、非选择题9．科学家们发觉氢元素有三种同位素原子。(1)分别写出它们的名称：__氕__、__氘__、__氚__。写出用于制造氢弹原料的同位素原子__eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H(或D、T)__。(2)已知氯有2种常见同位素原子35Cl、37Cl，氯气与氢气形成的氯化氢分子的相对分子质量有__5__种。(3)质量相同的H216O和D216O所含质子数之比为__10∶9__，中子数之比为__8∶9__。解析：(2)氯化氢有H35Cl、H37Cl、D35Cl、D37Cl、T35Cl、T37Cl6种；但H37Cl与T35Cl的相对分子质量相同，所以相对分子质量有5种。(3)设质量都为1g，Heq\o\al(16,2)O与Deq\o\al(16,2)O的质子数之比为eq\f(1,18)∶eq\f(1,20)＝10∶9，中子数之比为(eq\f(1,18)×8)∶(eq\f(1,20)×10)＝8∶9。10．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：__氮__。(2)B位于周期表中第__三__周期第__ⅥA__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__Cl2＋H2O=HCl＋HClO__。解析：设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。11．元素周期表中前七周期最多含有的元素种类如表所示：周期数一二三四五六七元素种类28818183232(1)第六、七周期比第四、五周期多了14种元素，其缘由是__第六、七周期在第ⅢB族中一个空格分别容纳了镧系和锕系，每个系包含了15种元素__。(2)周期表中第__ⅢB__族所含元素种类最多，第__ⅣA__族元素形成化合物种类最多。(3)请分析周期序数与元素种类的关系，然后预言第八周期最多可能含有的元素种类为__C__(填序号)。A．18 B．32C．50 D．64能力提升一、选择题(每小题只有1个或2个选项符合题意)1．在宾馆、办公楼等公共场所，常运用一种电离式烟雾报警器，其主体是一个放有镅－241(eq\o\al(241,95)Am)放射源的电离室。eq\o\al(241,95)Am原子核内中子数与核外电子数之差是(D)A．241 B．146C．95 D．51解析：eq\o\al(241,95)Am的质子数是95，中子数＝241－95＝146核外电子数＝核内质子数，中子数与核外电子数之差是146－95＝51，选D。2．有5种单核粒子，它们分别是eq\o\al(40,19)eq\x()＋、eq\o\al(40,18)eq\x()、eq\o\al(40,19)eq\x()、eq\o\al(40,20)eq\x()、eq\o\al(41,20)eq\x()(“eq\x()”内元素符号未写出)，则它们所属元素的种类有(B)A．2种 B．3种C．4种 D．5种解析：eq\o\al(40,19)eq\x()＋和eq\o\al(40,19)eq\x()的质子数是19，它们是同一种元素；eq\o\al(40,20)eq\x()和eq\o\al(41,20)eq\x()的质子数都是20，它们是同一种元素；eq\o\al(40,18)eq\x()的质子数是18，是一种元素，一共有3种元素，选B。3．2024年中国化学会制作了新版周期表，包含118种元素。下列有关元素周期表说法正确的是(AB)A．元素周期表中含元素最多的族是第ⅢB族B．元素周期表有16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、四周期解析：第ⅢB族中包含锕系和镧系元素，A项正确；元素周期表中共有18个纵行，16个族，B项正确；第ⅠA族中氢为非金属，C项错误；短周期包括第一、二、三周期，D项错误。4．元素周期表具有预料功能，请预料第八周期的稀有气体的原子序数是(A)A．168 B．170C．176 D．186解析：第八周期假如排满有50种元素，则稀有气体的原子序数118＋50＝168，选项A正确。二、非选择题5．X、Y、Z、T、V为5种短周期元素，X、Y、Z在周期表中位置如右图所示。这3种元素原子序数之和是41，X和T在不同条件下反应，可以生成T2X(白色固体)和T2X2(淡黄色固体)两种化合物。V单质在Z单质中燃烧产生苍白色火焰，产物溶于水能使紫色石蕊溶液变红，则：(1)5种元素的元素符号分别是X__O__，Y__S__，Z__Cl__，T__Na__，V__H__。(2)Y的原子结构示意图是____。(3)T、X形成化合物T2X与T2X2的化学方程式分别为__4Na＋O2=2Na2O、2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2__。解析：据X、Y、Z原子序数之和为41，设Y的原子序数为m，则X的原子序数为m－8，Z的原子序数为m＋1，所以3m－7＝41，m＝16。可知，Y为硫元素，Z为氯元素，X为氧元素。由X和T在不同条件下生成白色固体T2X和淡黄色固体T2X2，可推断T为Na，再由V单质可在Z单质中燃烧产生苍白色火焰，产物溶于水能使紫色石蕊溶液变红可推断V单质是H2，Z单质是Cl2。6．核武器是利用能自持进行核裂变或聚变反应释放的能量，产生爆炸作用，并具有大规模杀伤破坏效应的武器的总称。其中主要利用铀235(235U)或钚239(239Pu)等重原子核的裂变链式反应原理制成的裂变武器，通常称为原子弹；主要利用重氢(2H，氘)或超重氢(3H，氚)等氢原子核的热核反应原理制成的热核武器或聚变武器，通常称为氢弹。(1)235U与234U、238U属于什么关系？(2)2H2和3H2互为同位素吗？解析：(1)235U与234U、238U具有相同的质子数和核外电子数，但中子数不同，互为同位素。(2)2H2和3H2是分子，不互为同位素。7．某探讨性学习小组以元素周期律为课题探讨“短周期元素在周期表中的分布”，他们提出元素在周期表中排布的四种方案：方案甲方案乙方案丙方案丁(1)这四种方案都有“合理”的理由，请填写下表：“合理”的理由方案甲__H与Li、Na原子最外层均为一个电子，He与Ne、Ar等稀有气体最外层都已达稳定结构__方案乙__He与Be、Mg等第ⅡA族的元素最外层电子数均为2__方案丙__H与F、Cl等第ⅦA族的元素均可得一个电子形成稳定结构__方案丁__H与C、Si等第ⅣA族的非金属元素都不易得到或失去电子形成稳定结构__(2)下列化合物中支持方案丙中把H放在第ⅦA族的是__D__。A．H2O B．HClC．NH4Cl D．NaH(3)下列关系式中支持方案丁中把H放在第ⅣA族的是__C__。A．最外层电子数＝族序数B．最高正化合价＋|最低负化合价|＝8C．最高正化合价＝|最低负化合价|D．电子层数＝周期数(4)在短周期元素中，原子最外电子层只有1个或2个电子的元素是__D__。A．金属元素 B