新高一化学暑假衔接（人教版）：第16讲 原子结构和元素周期表【教师版】

第16讲原子结构和元素周期表

1.认识原子结构，理解构成原子微粒间的关系。

2.了解原子核外电子的排布规律，能画出1～20号元素的原子结构示意图。

3.知道元素、核素和同位素的涵义及其关系，了解常见核素的应用。

4.知道核外电子能量高低与分层排布的关系。

一、原子的构成源

1．构成原子的微粒

构成原子原子核

电子

的粒子质子中子

1个质子带1个单位1个电子带1个单位

电性和电量不带电显中性

的正电荷的负电荷

质量/kg1.673×10－271.675×10－279.109×10－31

相对质量1.007≈11.008≈11/1836

【温馨提示】原子核的构成一定有质子，有质子的微粒不一定有中子，如1H；有质子的微粒不一定

有电子，如H+。

2．微粒的核电荷数、质子数和核外电子数的关系：

(1)原子呈电中性→核电荷数＝质子数＝核外电子数。

(2)阳离子带正电荷→核电荷数＝质子数＝核外电子数＋离子的电荷数。

(3)阴离子带负电荷→核电荷数＝质子数＝核外电子数－离子的电荷数。

3．质量数

电子的质量远远小于质子和中子，原子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的相对质量都近似

等于1，若忽略电子的质量，则有质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。

4．原子构成的表示方法

A

一般用符号ZX表示，X用元素符号表示，A表示质量数，Z表示质子数。

二、核外电子的排布

1．核外电子分层排布

(1)依据：含多个电子的原子里，电子的能量不同，运动区域离核的远近不同。

(2)电子层与电子能量的关系

电子层序数1234567

电子层符号KLMNOPQ

电子离核距离由近及远

电子能量由低到高

2.核外电子排布规律

（1）完成下列表格：

各电子层的电子数

核电荷数元素名称元素符号

KLMN

1氢H1

8氧O26

11钠Na281

17氯Cl287

18氩Ar288

19钾K2881

（2）观察分析上表，元素原子核外电子排布的规律特点：①原子核外电子分层排布；②K层最多

容纳电子数为2；③L层最多排8个电子；④最外层电子数不超过8个等。

【归纳总结】(1)核外电子总是先排布在能量最低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升

高的电子层；

(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子；

(3)原子最外层电子数不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个)；

(4)原子核外次外层电子数不超过18个(当K层或L层为次外层时分别为2个和8个)；

(5)倒数第三层电子最多不超过32个。

3.电子层的表示方法

(1)钠原子的结构示意图如下，请注明其意义：

(2)原子结构示意图中，核内质子数等于核外电子数，而离子结构示意图中，二者则不相等。如：

Na＋；Cl－。

阳离子：核外电子数小于核电荷数。

阴离子：核外电子数大于核电荷数。

【温馨提示】(1)核外电子排布的几条规律之间既相互独立又相互统一，不能孤立地应用其中一条。

如当M层不是最外层时，最多排布的电子数为2×32＝18个；而当它是最外层时，则最多只能排布

8个电子。

(2)注意看清是“最外层电子数”“次外层电子数”还是“内层电子数”。

(3)最外层电子数为次外层电子数的2倍以上时，次外层一定是K层。

(4)注意原子结构示意图与离子结构示意图的区别。

(5)核外电子排布的规律是互相联系的，不能孤立地理解。如钙原子由于受最外层电子数不超过8个

的限制。其原子结构示意图为，而不是。

三、元素周期表编排与结构

1．发展历程

2．编排原则

(1)周期：把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序，从左至右排成的横行。

(2)族：把最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序，从上至下排成的纵行。

3．结构

(1)周期(7个横行→7个周期)

周期分类短周期长周期

周期序数1234567

元素种类28818183232

周期序数与原子

周期序数＝原子电子层数

结构的关系

(2)族(18个纵行→16个族→7主7副1零1Ⅷ族)

族主族0族副族Ⅷ族

构成周期由长周期元素和短周期元素共同构成仅由长周期元素构成

列序1，2，13～17183～7，11，128，9，10

ⅠA，ⅡA，ⅢA，ⅣA，ⅤA，ⅢB，ⅣB，ⅤB，ⅥB，

族序数0Ⅷ

ⅥA，ⅦAⅦB，ⅠB，ⅡB

族序数与原主族序数＝原子最外层电

子结构关系子数

常见族

第ⅠA族(除氢)：碱金属元素；第ⅦA族：卤族元素；0族：稀有气体元素

的别称

(3)同周期相邻主族元素的原子序数之差。

周期ⅡAⅢA

2、3nn＋1

4、5nn＋11

6、7nn＋25

4.元素周期表的表现特征

（1）元素信息——以铁元素为例说明。

（2）元素周期表的特殊位置

①过渡元素：元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10列元素，都是金属元素。

②镧系：元素周期表第六周期第ⅢB族中，从57号元素到71号元素共15种元素。

③锕系：元素周期表第七周期第ⅢB族中，从89号元素到103号元素共15种元素。

【拓展】几种常见的相对原子质量

1．原子的相对原子质量

1

(1)含义：就是一种核素的一个原子的实际质量与一个12C原子质量的的比值。

12

一个原子的质量

(2)计算公式：原子的相对原子质量＝。

1

一个12C原子质量×

12

2．原子的近似相对原子质量＝质量数

3．元素的相对原子质量

(1)含义：就是按照该元素的各种同位素的相对原子质量和它们所占的原子个数百分比计算出来的

平均值。

②计算公式Mr＝A·a%＋B·b%＋C·c%＋……

其中A、B、C分别为该元素的各种同位素的相对原子质量，a%、b%、c%分别为自然界中该元素

的各种同位素所占的原子个数百分比。

4．元素的近似相对原子质量

就是按照该元素的各种同位素的质量数和它们所占的原子个数百分比计算出来的平均值。

四、核素和同位素

1．元素：具有相同质子数(或核电荷数)的同一类原子的总称，其种类由原子核内的质子数决定的，

如H、C、N三种元素。

2．核素

12

(1)概念：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，其种类由质子数、中子数决定，如6C、

142

7N、1H三种核素。

142352

(2)几种重要核素的用途：6C在考古工作中用于测定文物的年代；92U用于制造原子弹、核发电；1H、

3

1H用于制造氢弹；放射性同位素释放的射线用于育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病等。

3．同位素

(1)概念：质子数相同，而中子数不同的同一种元素的不同核素互称为同位素，元素的同位素由中子

数决定。

(2)元素、核素和同位素的联系

(3)常见元素的同位素

12323

氢1H、1H(D)、1H(T)1H(D)、1H(T)用于制氢弹

16171818

氧8O、8O、8O8O用于示踪原子

12131414

碳6C、6C、6C6C用于考古断代

234235236235

铀92U、92U、92U92U核燃料

(4)特点

①同位素有天然存在的，也有人工制造的，有放射性的，也有非放射性的。

②天然存在的同位素相互间保持一定的比例。

③同位素的物理性质不同，化学性质几乎相同。

【温馨提示】

(1)同种元素，可以有若干种不同的核素，即核素种类远大于元素种类。

(2)同位素的研究对象是核素，因此分子之间、离子之间不可能互称为同位素。

(3)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子。

(4)质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，不指具体原子。

(5)不同核素之间的转化属于核反应，不属于化学反应。

五、碱金属元素

1．原子结构特点

核电原子结构最外层电子原子半

元素

荷数示意图电子数层数径/nm

锂(Li)320.152

钠(Na)1130.186

1

钾(K)1940.227

铷(Rb)3750.248

铯(Cs)5560.265

2．相似性

(1)化学性质

最外层都有1个电子→易失去1个电子→单质具有强还原性，都以化合态存在

①碱金属单质都能与氧气等非金属单质反应。

②碱金属单质都能与水反应，其通式为2R＋2H2O===2ROH＋H2↑。

(2)物理性质

银白色金属(Cs略带金色光泽)，质地较软，有延展性，密度较小，熔点较低，电和热的良导体。

3．递变性(Li→Cs)

(1)化学性质

①

②与O2的反应的程度越来越剧烈。

③与H2O的反应越来越剧烈，如K与H2O反应可能会发生轻微爆炸，Rb与Cs遇水发生剧烈爆炸。

④最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，CsOH的碱性最强_。

(2)物理性质

密度逐渐增大(K反常)，熔沸点逐渐降低_。

4．特殊性

(1)Na、K通常保存在煤油中，Li通常用石蜡密封。

(2)碱金属元素的氢氧化物中只有LiOH微溶，其他均为易溶于水的强碱。

(3)碱金属元素从Li到Cs，密度逐渐增大，但K的密度小于Na。

5．元素金属性强弱的判断标准

本质原子越易失电子，金属性越强(与原子失电子数目无关)

①在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强

金属性比较判断

②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强

方法

③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强

④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强

⑤若Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，则Y比X的金属性强

⑥元素在周期表中的位置：左边或下方元素的金属性强

六、卤族元素

1．原子结构

元素核电荷数原子结构示意图最外层电子数电子层数原子半径

氟(F)92

氯(Cl)173

从上到下

7

溴(Br)354由小到大

碘(I)535

2．卤族元素性质的相似性

3．卤族元素性质的递变性

(1)物理性质递变

气体物理性质

Cl2黄绿色有刺激性气味的有毒气体，能溶于水(1:2)，易液化，密度比空气大

深红棕色液体，易挥发，有刺激性气味，有毒，在水中溶解度不大，但在有机溶剂

Br2

中溶解度较大，储存时要加水，水封，以防止挥发

I2紫黑色固体，有光泽，易升华，在水中溶解度不大，但在有机溶剂中溶解度较大

(2)化学性质的递变

4．氯、溴、碘单质间的置换

实验内容操作方法实验现象化学方程式

将少量氯水滴入盛有KBr溶液

氯置换溴无色变橙色Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2

的试管中，用力振荡试管

将少量氯水滴入盛有KI溶液的

氯置换碘无色变棕褐色Cl2＋2KI===2KCl＋I2

试管中，用力振荡试管

将少量溴水滴入盛有KI溶液的

溴置换碘无色变棕褐色Br2＋2KI===2KBr＋I2

试管中，用力振荡试管

氯能从可溶的溴化物和碘化物水溶液中置换出溴和碘，溴能置换出碘，即氯比溴

结论

和碘活泼，溴比碘活泼，即氯、溴、碘单质的氧化性强弱为Cl2>Br2>I2

5．元素非金属性强弱的判断标准

本质原子越易得电子，非金属性越强(与原子得电子数目无关)

①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强

非金属性比较判断方②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强

法③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强

④元素在周期表中的位置：右边或上方元素的非金属性强

考点一：核外电子排布规律

【例1】某元素原子的最外层电子数是次外层的m倍(m为大于1的整数)，则该原子的核外

电子总数为()

A.2mB.2m＋10

C.2m＋2D.m＋2

【答案】C

【解析】按照原子核外电子排布的一般规律，最外层电子数不超过8个，最外层电子数是次外层的

m倍，所以次外层电子数<8，即次外层只能为K层，电子数为2，最外层电子数是2m，该原子的

核外电子总数为(2m＋2)。

考点二：元素周期表

【例2】（2023秋·新疆乌鲁木齐·高一乌鲁木齐市第四中学校考期末）下列关于元素周期表

的说法不正确的是

A．IA族元素全部是金属元素，叫做碱金属元素

B．短周期中共有15种主族元素

C．0族元素原子的最外层电子数不都是8个

D．元素周期表有7个横行，18个纵列

【答案】A

【详解】A．IA族元素中H是非金属元素，故A错误；

B．短周期中共有18种元素，其中3种为0族元素，15种为主族元素，故B正确；

C．0族元素原子，He最外层电子数是2个，其余原子的最外层电子数都是8个，故C正确；

D．元素周期表有7个横行，18个纵列，故D正确；

选A。

考点三：核素

【例3】（2023春·河南郑州·高一校联考阶段练习）最近，中科院核化学研究室科研人员自

68686868

主研发32Ge分离纯化工艺和32Ge/31Ga发生器制备技术，并测得32Ge的半衰期为271天。已知：

质量数相同、质子数不同的原子互为同量素；半衰期指质量减少一半所需要的时间。下列说法正确

的是

68686874

A．32Ge和31Ga互为同位素B．32Ge和32Ge互为同量素

681

C．Ga的中子数与质子数之差为6D．mg68Ge衰变813天时剩余的质量为mg

31326

【答案】C

6868

【详解】A．32Ge和31Ga二者质子数不同，不互为同位素，A错误；

6874

B．32Ge和32Ge二者质量数不相同，不互为同量素，B错误；

68

C．31Ga的质子数为31，中子数为68-31=37，中子数与质子数之差为6，C正确；

1

D．68Ge的半衰期为271天，则mg68Ge衰变813天时剩余的质量为mg，D错误；

32328

故选C。

2

【例4】（2023春·北京丰台·高一统考期中）重水(H2O)是重要的核工业原料，下列说法不．

正．确．的是

2118216

A．氘(H)原子核内有1个质子B．H2O与H2O的相对分子质量相同

1212

C．H2O与H2O互为同位素D．H与H是不同的核素

【答案】C

【详解】A．氘(2H)核电荷数为1，原子核内有1个质子，A正确；

118216

B．H2O与H2O的相对分子质量都为20，B正确；

12

C．同位素必须是原子，选项中为水分子，H2O与H2O不互为同位素，C错误；

D．1H与2H质子数相同，中子数不同，是不同的核素，D正确；

故答案选C。

考点三：原子结构与元素的性质

【例5】（2022春·内蒙古呼伦贝尔·高一校考期末）下列说法中不正确的是

A．非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素的最外层电子数

B．非金属元素呈现的最低化合价，其绝对值等于该元素原子的最外层电子数

C．金属元素在化合物中只显正价

D．同种元素的最高正价和最低负价的绝对值之和为8(O、F除外)

【答案】B

【详解】A．非金属元素的最高价等于最外层电子数，非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素

的最外层电子数，故A正确；

B．非金属元素呈现的最低化合价，其绝对值等于8-该元素原子的最外层电子数，故B错误；

C．金属元素易失电子，金属元素在化合物中只显正价，故C正确；

D．同种非金属元素的最高正价和最低负价的绝对值之和为8(O、F除外)，故D正确；

选B。

【例6】（2022春·陕西榆林·高一榆林市第一中学校考期中）我国拥有自主知识产权的硅衬

底高光效氮化镓发光二极管(简称LED)技术，已广泛用于照明、显像等多个领域。镓元素的原子结

构示意图及镓在元素周期表中的信息如图所示，下列说法正确的是

A．镓元素位于元素周期表的第四周期

B．一个Ga原子有28个电子

C．镓的相对原子质量为69.72g

D．镓元素为非金属元素

【答案】A

【详解】A．镓元素原子核外电子层数是4，所以位于元素周期表的第四周期，故A正确；

B．Ga是31号元素，质子数为31，所以Ga原子有31个电子，故B错误；

C．相对原子质量是个比值，单位为1，由图可知，镓的相对原子质量是69.72，故C错误；

D．镓原子最外层有3个电子，镓是金属元素，故D错误；

选A。

一、单选题

1．（2023秋·陕西西安·高一长安一中校考期末）下列化学用语描述正确的是

A．氚的原子结构模型：

13

B．可用于考古断代的一种核素的符号：6C

C．16O、1H、2H、3H四种核素可构成4种水分子

D．23Na、24Mg两种核素的中子数相等，因此互为同位素

【答案】A

3

【详解】A．氚的符号为1H，原子核内含有1个质子、2个中子，原子核外含有1个电子，则原子

结构模型：，A正确；

14

B．碳-14可用于考古断代，是碳元素的一种核素，其符号为6C，B不正确；

16123116216316121623161316

C．O、H、H、H四种核素可构成H2O、H2O、H2O、HHO、HHO、HHO共6

种水分子，C不正确；

D．23Na、24Mg两种核素的中子数都为12，但二者的质子数不同，因此不互为同位素，D不正确；

故选A。

2．（2019春·黑龙江绥化·高一校考期末）下列有关碱金属的叙述正确的是

A．碱金属单质和氧气反应时都会生成同类产物

B．碱金属单质的硬度都较大

C．液态的钠可用作核反应堆的传热介质

D．碱金属单质都是银白色的固体

【答案】C

【详解】A.碱金属大多数金属性很强，在空气中燃烧产物较复杂，只有Li在空气中燃烧生成氧化

物，其它的在空气中燃烧生成过氧化物或其他更复杂的氧化物，故A错误；

B.碱金属单质的硬度都较小，可以用小刀切割，故B错误；

C.金属具有良好的热传导效率，液态钠可用作核反应堆的传热介质，故C正确；

D.碱金属单质中多数是银白色的固体，铯略带金色光泽，故D错误；

故选C。

3．（2023春·上海徐汇·高一上海市第四中学校考期中）“类比推理”是化学中常用的思维方法。下列

推理正确的是

A．硅是常用的半导体元素，锗也是常用的半导体元素

B．Fe和Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3

C．Cl2与水反应生成HCl和HClO，推测F2与水反应生成HF和HFO

D．CO2通入Na2O2溶液生成Na2CO3，则SO2通入Na2O2溶液生成Na2SO3

【答案】A

【详解】A．硅在金属和非金属之间，是常用的半导体元素，锗也排在金属和非金属之间，也是常

用的半导体元素，A正确；

B．Fe和Cl2反应生成FeCl3，但是I2氧化性较弱，与Fe反应生成FeI2，B错误；

C．Cl2与水反应生成HCl和HClO，但是F2氧化性较强，与水反应生成HF和O2，C错误；

D．CO2通入Na2O2溶液生成Na2CO3，SO2有强还原性，Na2O2有强氧化性，二者反应生成Na2SO4，

D错误；

故选A。

4．（2023秋·天津河西·高一天津实验中学校考期末）向NaBr和KI的混合溶液中，通入足量的Cl2

后，将溶液蒸干并灼烧，最后得到的物质是

A．NaBr和KIB．NaBr和KClC．NaCl和KClD．NaCl、KCl和I2

【答案】C

【详解】向NaBr和KI的混合溶液中，通入足量的Cl2，发生反应：KI+Cl2=KCl+I2，

NaBr+Cl2=NaCl+Br2，加热，Br2挥发，I2升华，最后得到固体为：NaCl和KCl。

故选C。

1615

5．（2023春·山东枣庄·高一统考期中）8O、8O的半衰期很短，在自然界中不能稳定存在。人工

16313a16315m

合成反应如下：8O2He8O+bX；8O2He8O+nY。下列说法错误的是

A．X、Y的中子数分别为4、2

3

B．X、Y均与2He互为同位素

C．X、Y的化学性质几乎相同

D．上述人工合成反应均属于化学变化

【答案】D

16313a

【详解】A．8O2He8O+bX中b＝8+2－8＝2，a＝16+3－13＝6，所以X的中子数＝6－2＝4；

16315m

8O2He8O+nYn＝8+2－8＝2，m＝16+3－15＝4，所以Y的中子数＝4－2＝2，A正确；

3

B．X、Y、2He的质子数均是2，质量数均不同，三者互为同位素，B正确；

C．X、Y均是He元素，其化学性质几乎相同，C正确；

D．上述人工合成反应中没有产生新物质，均属于物理变化，D错误；

答案选D。

6．（2023秋·河南驻马店·高一统考期末）根据元素周期表与元素周期律，下列推断不合理的是

A．第六周期0族元素的原子序数为86B．第37号元素的最高化合价是＋1

C．第53号元素的单质在常温常压下是固态D．位于第四周期第ⅤA族的元素为金属元素

【答案】D

【详解】A．根据元素周期表规律，第六周期0族元素的原子序数为86，A不符合题意；

B．第37号元素Rb，其最高化合价是＋1，B不符合题意；

C．第53号元素的单质为碘单质，在常温常压下是固态，C不符合题意；

D．位于第四周期第ⅤA族的元素砷元素不是金属元素，D符合题意；

故选D。

32

7．（2023秋·陕西西安·高二长安一中校考期末）在生物科技领域，通过追踪植物中放射性15P发出

的射线，来确定磷在植物中的作用部位。该核素原子核外电子数为

A．15B．32C．17D．47

【答案】A

32

【详解】15P的质子数为15，原子中质子数=核外电子数，所以该核素原子核外电子数为15，故选

A。

33

8．（2023秋·广西钦州·高一统考期末）月球的土壤中吸附着数百万吨的2He，每百吨2He核聚变所

4

释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量。在地球上，氦元素主要以2He的形式存在。下列说

法正确的是

34

A．2He原子比2He原子少一个质子

34

B．2He和2He互为同素异形体

43

C．2He原子比2He原子多一个中子

D．He元素最外层电子数为2，性质活泼

【答案】C

34

【详解】A．2He原子比2He原子少一个中子，两种原子的质子数相同，A错误；

34

B．2He和2He互为同位素，B错误；

43

C．2He原子比2He原子多一个中子，C正确；

D．He元素最外层电子数为2，已排满，性质不活泼，D错误；

故选C。

9．（2023春·福建泉州·高一晋江市第一中学校考期中）《流浪地球》被称为“第一部中国自己的科

幻大片”，电影中涉及很多有趣的知识。下列说法错误的是

A．影片幻想了太阳氦闪，地球将被摧毁。氦气属于稀有气体、是空气的成分之一

B．电影中由硅、碳、氧、硫等元素经过一系列变化能变成铁，该过程属于化学变化

C．固定太空电梯的缆绳材料最有可能是碳纳米管(如图1)，碳纳米管与C60互为同素异形体

D．取ag偏二甲肼(火箭推进剂)在6.4g氧气中恰好完全反应，如图2，则偏二甲肼中不含氧

【答案】B

【详解】A．氦气属于稀有气体、是空气的成分之一，选项A正确；

B．原子是化学变化中的最小微粒，化学变化中原子核不会变，该过程属于核聚变，选项B错误；

C．碳纳米管与C60属于碳的不同单质，互为同素异形体，C正确；

16162

D．水中氧元素质量为3.6g3.2g，二氧化碳中氧元素质量为4.4g3.2g，

121612162

3.2g3.2g6.4g，故偏二甲肼中不含氧元素，选项D正确；

答案选B。

60

10．（2022秋·江苏连云港·高一统考期中）钴元素的一种核素27Co可以用治疗恶性肿瘤。下列关于

该核素的说法正确的是

A．质子数为60B．中子数为33

60

C．核外电子数为87D．与25Mn互为同位素

【答案】B

60

【详解】A．27Co质子数为27，A错误；

B．中子数为：602733，B正确；

C．核外电子数等于质子数，为27，C错误；

6060

D．同位素是质子数相同而中子数不同的原子，27Co和25Mn质子数不相同，不能互为同位素，D错

误；

故选B。

一、选择题

1．（2023春·福建莆田·高一校考期中）下列对于元素周期表结构的叙述中，正确的是

A．7个横行代表7个周期，18个纵行代表18个族

B．除第1周期外，其他周期均有18种元素

C．副族元素中没有非金属元素

D．碱金属元素是指IA族的所有元素

【答案】C

【详解】A．7个横行代表7个周期，18个纵行代表16个族，7个主族、7个副族、1个0族、1

个ⅤⅢ族，A错误；

B．第1周期有2种元素，2、3周期有8种元素，4、5周期有18种元素，6、7周期32种元素，B

错误；

C．副族元素均在长周期，均为金属元素，只有主族元素存在非金属元素，C正确；

D．碱金属元素为金属元素，碱金属元素是指ⅠA族的除H之外的所有元素，D错误。

故选C。

2．（2023春·福建莆田·高一莆田第二十五中学校考期中）下列物质间的关系，描述不正确的是

3537

A．17Cl与17Cl互为同位素B．O2和O3互为同位素

C．C2H5OH和CH3OCH3属于同分异构体D．金刚石、足球烯互为同素异形体

【答案】B

3537

【详解】A．17Cl和17Cl核电荷数相同，中子数不同，两者互为同位素，A正确；

B．O2和O3是由氧元素组成的不同的单质，互为同素异形体，B错误；

C．C2H5OH和CH3OCH3分子式相同，结构不同，两者互为同分异构体，C正确；

D．金刚石、足球烯都是由碳元素组成的碳的单质，互为同素异形体，D正确；

故答案选B。

3．（2023春·山东青岛·高一青岛二中校考期中）关于元素周期表的判断，下列说法正确的是

A．Ⅷ族元素种类最多，ⅣA族元素形成化合物种类最多

B．第三周期第ⅣA族元素和第四周期第ⅣA族元素的原子序数之差为10

C．已知第六周期某主族元素的最外层电子数为2，那么该元素的原子序数为56

D．最外层电子数相同的元素一定位于同一主族

【答案】C

【详解】A．ⅢB族元素种类最多，ⅣA族元素形成化合物种类最多，A错误；

B．第三周期第ⅣA族元素为Si，第四周期第ⅣA族元素为Ge，两者原子序数相差18，B错误；

C．已知第六周期某主族元素的最外层电子数为2，其位于第六周期ⅡA族，该元素的原子序数为56，

C正确；

D．氦和镁最外层电子数都是2，但不在同一族，D错误；

故选C。

4．（2022·高一单元测试）下列关于碱金属和卤素单质的有关说法正确的是

A．随原子序数递增，碱金属密度一定增大B．碱金属都呈银白色

C．液溴采用水封法保存D．碘的升华是化学变化

【答案】C

【详解】A．随着原子序数增大，碱金属密度呈增大趋势，但是K的密度比Na小，A错误；

B．碱金属中Cs为金黄色，其余为银白色，B错误；

C．由于Br2易挥发，且密度比水大，故可采用水封法抑制其挥发，C正确；

D．碘的升华属于物理变化，D错误；

故答案选C。

5．（2018春·广西南宁·高一南宁二中校考期中）可能存在的第119号元素被称为“类钫”，据元素周

期表结构及元素性质变化趋势，有关“类钫”的预测说法正确的是（）

A．“类钫”在化合物中呈+1价

B．“类钫”属过渡元素，具有放射性

C．“类钫”单质的密度小于1gcm-3

D．“类钫”单质有较高的熔点

【答案】A

【详解】A．119号元素应位于第八周期第ⅠA族，属于碱金属元素，故“类钫”在化合物中呈+1价，

A正确。

B．过渡元素均为副族和第Ⅷ元素，结合A项分析可知，“类钫”不属过渡元素，具有放射性，B

错误；

C．根据碱金属元素密度的递变规律可知，随着原子序数递增，密度呈增大趋势，故“类钫”单质的

密度大于1gcm-3，C错误；

D．根据碱金属元素熔沸点的递变规律可知，随着原子序数递增，熔沸点依次降低，故“类钫”单质

的熔点比Cs的低，故熔点较低，D错误；

故答案为：A。

6．（2022秋·河北廊坊·高一廊坊市第一中学校考期末）下列有关碱金属、卤素原子结构和性质的

描述，正确的个数为

①随着核电荷数的增加，碱金属单质的熔、沸点依次升高，密度依次增大

②F、Cl、Br、I的最外层电子数都是7，次外层电子数都是8

③碱金属单质的金属性很强，均易与氧气发生反应，加热时生成的氧化物形式为R2O

④根据同族元素性质的递变规律推测，At2与H2化合较难，破化银也难溶于水

⑤根据Cl、Br、I的非金属性依次减弱，可推出HCl、HBr、HI的酸性依次减弱

⑥碱金属都应保存在煤油中

⑦卤素按F、Cl、Br、I的顺序非金属性逐渐减弱的原因是随着核电荷数的增加，电子层数增多，

原子半径增大

⑧碳酸铯不易发生分解反应生成氧化铯和二氧化碳

A．2B．3C．4D．5

【答案】B

【详解】①碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的递增而降低，碱金属单质的密度随着原子序数的

递增呈增大趋势(K例外)，故①错误；

②F是9号元素，原子次外层电子数为2，最外层电子数为7，Cl、Br、I的最外层电子数都是7，

次外层电子数分别是8、18、18，故②错误；

③碱金属单质的金属性很强，均易与氧气发生反应，加热时，锂生成氧化锂，钠生成过氧化钠，故

③错误；

④砹的原子序数大于碘，根据同族元素性质的递变规律可以推测，At2与氢气化合较难，砹化银也

难溶于水，故④正确；

⑤元素的非金属性强弱与其对应氢化物的酸性强弱无关，因此由Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱，

无法推出HCl、HBr、HI的酸性强弱，故⑤错误；

⑥Li的密度比煤油小，不能保存在煤油中，应该保存在石蜡中，故⑥错误；

⑦F、Cl、Br、I位于同一主族，原子序数逐渐增大，电子层数增多，原子半径增大，原子核对最

外层电子的吸引力减小，得电子的能力逐渐降低，故非金属性逐渐减弱，故⑦正确；

⑧氧化铯是活泼金属氧化物，易和二氧化碳发生反应，所以碳酸铯不易发生分解反应生成氧化铯和

二氧化碳，故⑧正确。

答案选B。

二、填空题

7．（2022·重庆南岸·高一重庆第二外国语学校校考期中）利用“价类二维图”研究物质的性质是化学

研究的重要手段。下图是氯元素的化合价与部分物质类别的对应关系。

(1)已知D可用于实验室制O2，其焰色试验为紫色。A、B、C、D四种物质中，属于电解质的是_______

(填化学式)。

(2)D在400℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐；另一种盐M的阴阳离子个数比为1：1，

则M在水溶液中的电离方程式为_______。

(3)已知Br2的性质和Cl2有一定的相似性，写出Br2在一定条件下与NaOH溶液反应的离子方程式

_______。

-

(4)臭氧氧化技术被广泛用于饮用水的处理，当水中含有Br时会产生易致癌的BrO3。但水中BrO3

能被活性炭有效去除，其去除机理分为两步：

第一步是活性炭吸附BrO3

-

第二步是BrO3被活性炭还原为Br，

其反应方程式(未配平)如下：

①_______。

--

②*C+BrO→Br+*CO2

-

反应的总方程式为：2BrO3+3*C=2Br+3*CO2。

已知：其中*C代表活性炭表面，*CO2代表活性炭表面氧化物；每步中的*C被氧化为*CO2，则反

应①的方程式为_______；则反应①与反应②中参加反应的*C个数之比为_______。

【答案】(1)HClO和KClO3

+

(2)KClO2=K+ClO2

---

(3)Br2+2OH=Br+BrO+H2O

-

(4)*C+BrO3=BrO+*CO22：1

【分析】根据图中信息，A是氯气、B是+1价氯的氧化物即Cl2O、C是HClO、D是含+5价氯元素

的盐类，可用于实验室制O2，其焰色试验为紫色，则D是KClO3，据此分析回答问题。

【详解】（1）电解质是指在熔融状态或水溶液中能够导电的化合物，根据上述分析，其中属于电

解质的是HClO和KClO3；

（2）D是KClO3，在400℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐KCl，另一种盐M的阴阳

400℃

离子个数比为1：1，根据氧化还原反应原理，反应方程式是：2KClO3KCl+KClO2+2O2↑，则

+-

M是KClO2，其电离方程式是KClO2=K+ClO2；

（3）类比氯气和氢氧化钠的反应可知，Br2在一定条件下与NaOH溶液反应的离子方程式为Br2+

---

2OH=Br+BrO+H2O；

－

（4）活性炭具有很强的吸附性，第二步是BrO3被活性炭还原为Br，则第一步为活性炭吸附BrO3；

-－－

配平后反应①的方程式为：*C+BrO3=BrO+*CO2；反应②的方程式为：*C+2BrO=2Br+*CO2，由

－－

总反应方程式2BrO3+3*C=2Br+3*CO2可知，反应①与反应②中参加反应的*C物质的量之比为

-

2∶1，故答案为活性炭吸附BrO3，2∶1。

8．（2022秋·上海闵行·高一统考期末）海洋中蕴藏丰富的卤素资源，卤素资源在科研和工农业生

产中有着广泛的应用。

(1)海水中含量最多的卤素是_____。

A．氟B．氯C．溴D．碘

(2)将蓝色石蕊试纸浸泡在饱和氯水中，观察到的现象是_____。

A．试纸仍为蓝色B．试纸变红C．试纸先变红后变白D．试纸变无色

(3)只能用氯气和金属反应，而不能用金属与盐酸反应得到的是_____。

A．MgCl2B．FeCl3C．NaClD．AlCl3

2+2+2

(4)粗盐提纯中需要除去Ca、Mg、SO4等杂质离子，先后加入的除杂试剂顺序是：NaOH溶液；

_____；_____。

(5)1774年，瑞典化学家舍勒发现软锰矿(主要成分为MnO2)与浓盐酸混合加热，会产生一种令人感

到窒息的黄绿色气体。请据此写出相关的化学反应方程式并标出电子转移的方向和数目_____。

(6)实验室制取氯气的有关说法正确的是_____。

A．制取Cl2的气体发生装置与制O2相同

B．干燥Cl2可通过盛有碱石灰的干燥管

C．收集Cl2可用排水法或向下排气法

D．尾气Cl2吸收可用NaOH溶液

【答案】(1)B

(2)C

(3)B

(4)BaCl2溶液Na2CO3溶液

(5)或

(6)D

【详解】（1）海水中含量最高的盐是氯化钠，则海水中含量最多的卤素是氯，选B。

（2）氯水含盐酸呈酸性、含次氯酸具有漂白性，则将蓝色石蕊试纸浸泡在饱和氯水中，观察到的

现象是试纸先变红后变白，选C。

（3）A．MgCl2可通过镁与氯气、镁与盐酸反应得到；

B．FeCl3可通过铁与氯气反应得到、不能通过铁与盐酸反应得到；

C．NaCl可通过钠与氯气、钠与盐酸反应得到；

D．AlCl3可通过铝与氯气、铝与盐酸反应得到；

则选B。

2+2+2

（4）用化学沉淀法去除粗盐中的Ca、Mg和SO4，所选试剂分别是碳酸钠溶液，氢氧化钠溶

2+

液和氯化钡溶液。Na2CO3溶液在BaCl2溶液之后加入，其作用除了除去Ca外，还要除去过量的

Ba2+，过滤后滤液中含有多余的氢氧化钠和碳酸钠，故滤液中需加入盐酸，调节溶液的pH等于7，

故先后加入的除杂试剂顺序是：NaOH溶液；BaCl2溶液；Na2CO3溶液。

（）与浓盐酸混合加热产生氯气。化学反应方程式为浓），

5MnO2MnO24HCl(=MnCl2Cl22H2O

标出电子转移的方向和数目为或

。

（6）A．制取Cl2的气体发生装置为“固体+液体、加热”制气装置，制O2可以用“固体+液体”制气装

置、“固体+固体、加热”制气装置，二者不相同，A不选；

B．氯气能与氢氧化钠、氢氧化钙等碱反应，碱石灰不能干燥Cl2，B不选；

C．氯气能溶于水、氯气密度大于空气，则不可用排水法或向下排气法收集Cl2，C不选；

D．氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，为防止氯气污染空气，尾气Cl2吸收可

用NaOH溶液，D选；

选D。

9．（2023春·广西钦州·高一钦州一中校考期中）元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和

性质。下图是元素周期表的一部分，请按要求回答下列问题：

族IA0

周期

1IIAIIIAIVAVAVIAVIIA

2