化学必修 第一册第一节 原子结构与元素周期表复习练习题

这是一份化学必修 第一册第一节 原子结构与元素周期表复习练习题，共11页。试卷主要包含了单选题，实验题，工业流程题等内容，欢迎下载使用。

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．LiB．SiC．AlD．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．1ml14C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ml
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SB．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)。
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 ml·L-1 NaBr溶液、0.1 ml·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)：
(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： 。
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
实验方案
实验现象
化学方程式
①


②


③


④


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1ml14C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。