通用版2022届高三化学一轮复习强化训练物质结构和元素周期律2含解析

物质结构和元素周期律

1．元素周期表是学习和研究化学的重要工具。下列是元素周期表的部分信息：

（1）地壳中含量最多的金属元素的原子序数是________。

（2）分析上表规律，可推知，表中X的元素符号为________。

（3）Ca在元素周期表中的位置为_________________________。

（4）写出一个由原子序数1、7、17三种元素组成的化合物的化学式：__________________。

【答案】（1）13　（2）16S　（3）第四周期第ⅡA族　（4）NH4Cl

【解析】（1）地壳中含量最多的金属元素是Al，其原子序数为13。

（2）由元素周期表中规律可推知X应为16S。

（3）Ca位于元素周期表第四周期第ⅡA族。

（4）H、N、Cl三种元素组成的常见化合物为NH4Cl。

2．某同学做同主族元素性质相似性和递变性实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象，见下表(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：__________________________。

(2)实验用品：

①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仪器：________、________、镊子、小刀、玻璃片等。

(3)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)：

(4)实验结论：_____________________________。

(5)①请用原子结构的知识简单解释上述实验结论：

__________________________________________________。

②由于F2过于活泼，很难设计一个简单的实验验证其氧化性的强弱。试列举两个事实说明氟的非金属性比氯强。

_____________________________________________________。

答案：（1）探究同主族元素性质的相似性和递变性

（2）试管　胶头滴管

（3）

（4）同主族元素性质相似；自上而下元素原子失电子能力增强，得电子能力减弱

（5）①由于同主族元素原子最外层电子数相同，所以同主族元素性质相似。又由于随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力减弱，所以元素原子得电子能力减弱，失电子能力增强　②F2在冷暗处就可以与H2剧烈反应而爆炸，而Cl2与H2只有在光照或点燃的条件下才能反应；HF比HCl稳定

【解析】该实验目的是探究同主族元素性质的相似性和递变性。由于同主族元素原子最外层电子数相同，所以性质相似；而随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力减弱，元素原子得电子能力减弱，失电子能力增强。

3．近年来，科学家通过粒子加速器进行了一周的实验，获得了6个非常罕见的Fe原子，接着，科学家又使用特制的测量仪器观测到，这6个原子中有4个发生了衰变，这一实验证实了曾经预言的双质子衰变方式，即有一个原子同时放出两个质子的衰变方式。回答下列问题：

（1）Fe原子的核内中子数为________，该原子的核外电子数为________。

（2）以下关于Fe的叙述正确的是________(填字母)。

A.Fe与Fe是两种核素

B．科学家获得了一种新元素

C.Fe的衰变不是化学变化

D．这种铁原子衰变放出两个质子后变成Fe

（3）某同学认为Fe在一定条件下也可与氧气反应，他的判断依据是_______________________。

【答案】（1）19　26　（2）AC　（3）Fe与Fe的核外电子排布相同，化学性质几乎完全相同

【解析】（1）Fe的中子数＝质量数－质子数＝45－26＝19，电子数＝质子数＝26。

（2）Fe与Fe的质子数相同，属同一元素Fe元素，但中子数不同，是两种不同的核素；Fe元素不是一种新元素，Fe衰变放出两个质子后变为质子数为24的新原子，原子核发生了变化，不是化学变化，因为化学的范畴是在原子、分子水平上研究物质。

（3）Fe与Fe的核外电子排布相同，化学性质几乎完全相同

4．根据元素周期表判断，下列叙述不正确的是

A．周期表中第七周期最多容纳32种元素

B．周期表中共有18个列，其中形成化合物种类最多的在第14列

C．L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等

D．除过渡元素外周期表中最外层电子数相同的元素都位于同一族中

【答案】D　

【解析】周期表中第七周期若排满，最多容纳32种元素，故A正确；C元素形成有机物的种类繁多，C位于第14列，周期表中共有18个列，故B正确；L层电子为奇数的所有元素，位于第二周期，最外层电子数等于族序数，则L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等，故C正确；He最外层电子数为2，第ⅡA族元素的最外层电子数为2，不在同一族中，故D错误。故选D。

5．下列叙述中，错误的是

A．IIA元素在自然界中都以化合态存在

B．VA族元素都是非金属元素

C．室温时，0族元素的单质都是气体

D．元素周期表中从ⅢB到ⅡB10个纵列的元素都是金属元素

【答案】B

【解析】A. 第IIA元素均为较活泼的金属元素，在自然界中都以化合态存在，故A正确；B. 第VA族元素包括N、P、As、Sb、Bi等，其中Sb、Bi为金属元素，故B错误；C. 稀有气体常温下都是气体，故C正确；D. 元素周期表中从ⅢB到ⅡB 10个纵列的元素属于过渡元素，均为金属元素，故D正确； B。

6．下列关于卤素的叙述正确的是

A．卤素是典型的非金属元素，其单质不能与其他非金属单质化合

B．卤素单质越活泼，其熔、沸点就越高

C．卤素各单质都能与水剧烈反应

D．卤素的单质都能与氢气反应，且气态氢化物的稳定性随单质氧化性的增强而增强

【答案】D

【解析】卤素能与其他非金属元素化合，如H、C等；卤素单质越活泼，其相对分子质量越小，其熔、沸点越低；卤素单质中只有氟能与水剧烈反应。故选D。

7．已知锂及其化合物的许多性质与碱金属差异较大，却与镁相似。下面有关锂及其化合物的性质的叙述不正确的是

A．锂在过量氧气中燃烧，主要产物是Li2O而不是Li2O2

B．Li2CO3受热很难分解

C．在相同温度下，溶解度Li2CO3小于LiHCO3

D．少量的锂保存在固体石蜡中

【答案】B

【解析】利用Li及化合物的性质与镁相似，MgCO3受热分解，则Li2CO3受热也分解，B错误。故选B。

8．下列各组比较不正确的是

A．锂与水反应不如钠与水反应剧烈

B．还原性：K>Na>Li，故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠

C．熔、沸点：Li>Na>K

D．碱性：LiOH<NaOH<KOH

【答案】B

【解析】A中锂的活泼性比钠弱，与水反应不如钠剧烈，故A正确；B中还原性：K>Na>Li，但K不能置换出NaCl溶液中的Na，而是先与H2O反应，故B错误；C中碱金属元素从Li到Cs，熔、沸点逐渐降低，即Li>Na>K>Rb>Cs，所以C正确；D中从Li到Cs，碱金属元素的金属性逐渐增强，对应最高价氧化物的水化物的碱性依次增强，即碱性：LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH，故D正确。故选B。

9．研究结果表明，太阳气体中存在大量的20Ne和22Ne。下列关于20Ne和22Ne的说法正确的是

A．22Ne的原子核中有22个中子    B．20Ne和22Ne是同一种核素

C．20Ne的原子核中有20个质子    D．20Ne和22Ne互为同位素

【答案】D

【解析】A． 22Ne原子核中，有22−10＝12个中子，A项错误；B．20Ne和22Ne的质子数相同，但中子数不同，属于不同核素，B项错误；C．20Ne是10号元素，原子核中有10个质子，C项错误；D．20Ne和22Ne质子数相同、中子数不同，互为同位素，D项正确。故选D。

10．已知R2＋有a个电子，b个中子。正确表示R原子符号的是

A．R   B．a＋2R   C．a＋2R   D．R

【答案】C

【解析】R2＋核外有a个电子，则R原子核外有(a＋2)个电子，即核内有(a＋2)个质子，R的质量数为a＋2＋b。

11．某元素的一种同位素X的原子质量数为A，含N个中子，它与氢原子组成HmX分子。在a g HmX中所含质子的物质的量是

A．(A－N＋m) mol      B．(A－N) mol

C．(A－N) mol       D．(A－N＋m) mol

【答案】A

【解析】X原子的质子数为(A－N)，则HmX的质子数为m＋A－N，所以a g HmX中质子的物质的量为(A－N＋m) mol，A正确。故选A。

12．核电荷数为16的元素和核电荷数为4的元素的原子相比较，前者下列数据是后者4倍的是

①电子数　②最外层电子数　③电子层数　④次外层电子数

A．①④   B．①③④    C．①②④   D．①②③④

【答案】A

【解析】核电荷数为16的元素电子数为16，最外层电子数为6，电子层数为3，次外层电子数为8；核电荷数为4的原子电子数为4，最外层电子数为2，电子层数为2，次外层电子数为2，前者的数据为后者的4倍的是电子数和次外层电子数，故①④符合题意。故选A。

13．四种短周期元素X、Y、Z、W的最外层电子数之和为16，其中X、Y、Z的电子层数相同，W原子的核外电子层数与其他三种不同，X元素的焰色反应呈黄色，Y元素能形成多种单质，其中一种单质在空气中易自燃，Z元素的最外层电子数是K层的2倍。下列推断正确的是

A．原子半径：X＜Y

B．简单离子半径：W＞X＞Y

C．Z和W形成的化合物和某些酸、强碱均能发生反应

D．X、Y、W和氢元素形成的化合物的水溶液一定呈碱性

【答案】C

【解析】X、Y、Z的电子层数相同，则三者位于同周期；又X元素的焰色反应呈黄色，X为Na；Y元素能形成多种单质，其中一种单质在空气中易自燃，白磷着火点低易自燃， Y为P；Z元素的最外层电子数是K层的2倍，则Z的最外层电子是4，为Si；又X、Y、Z、W的最外层电子数之和为16，均为短周期元素，故W的最外层电子数为=16-1-5-4=6，W为O。A．同一周期原子半径从左到右依次减小，原子半径X＞Y，故A错误；B．简单离子的核外电子排布相同，序数越大，离子半径越小；X、W相同，Y大于两者，故大小顺序应为：Y＞W＞X，故B错误；C．Z和W形成的化合物是二氧化硅，二氧化硅能与氢氟酸反应：，也可以和氢氧化钠反应：，故C正确；D．X（Na）和氢元素形成的化合物的水溶液是NaOH，显碱性；Y（P）和氢元素形成的化合物的水溶液显弱碱性，W（O）和氢元素形成的化合物的水溶液是水，显中性，故D错误；故选C。