2024届高三化学一轮复习（小题训练）--原子结构与元素周期表

这是一份2024届高三化学一轮复习（小题训练）--原子结构与元素周期表，共14页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。

2024届高三化学一轮复习（小题训练）--原子结构与元素周期表
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．镅(Am)用于高铁车厢的烟雾传感器。下列关于Am的说法不正确的是
A．中子数为146 B．质量数为241 C．质子数为95 D．电子数为146
2．突飞猛进的新科技改变着人类的生活，生产方式，下列说法正确的是
A．我国自主研发的东方超环(人造太阳)使用的氕、氘、氚互为同素异形体
B．天眼用到的碳化硅是一种新型有机材料
C．法能够实现直接从空气中捕获二氧化碳，该法可缓解全球日益严重的温室效应
D．北斗导航专用硬件结合国产处理器打造出一颗真正意义的“中国芯”，其主要成分为
3．很多元素都有同素异形体，下列不属于碳元素的同素异形体的是
A．C60 B．12C C．金刚石 D．石墨
4．W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期主族元素，其原子半径和最外层电子数的关系如图所示。下列说法正确的是

A．简单氢化物的沸点：X>M
B．W2X2与Y2X2的化学键类型完全相同
C．X、Y、Z的简单离子半径：X D．最高价氧化物对应水化物碱性：Y 5．中国拥有丰富的稀土矿产资源，已探明的储量居世界之首。稀土元素钇的一种核素是。下列有关这种核素的说法中，正确的是
A．质量数为128 B．中子数为89 C．电子数为39 D．质子数为50
6．是一种半衰期长达1570万年的放射性核素，在评估核事故的污染水平、洋流运动等领域有广泛应用。下列有关说法中正确的是
A．与的中子数相同
B．与的环境行为和生物过程不同
C．和化学性质相同
D．硝酸银溶液可测定该污水中的含量
7．Tc(中文名“锝”)是一种医用放射性核素，在核医学诊断中具有多种功能。下列关于Tc的说法中，正确的是
A．质子数为43 B．中子数为99
C．核外电子数为56 D．质量数为142
8．考古时利用可以测定一些文物的年代，与互称为
A．同分异构体 B．同素异形体 C．同位素 D．同系物
9．2019年是“国际化学元素周期表年”。1869年门捷列夫把当时已知的元素根据物理、化学性质进行排列准确预留了甲、乙两种未知元素的位置，并预测了二者的相对原子质量，部分原始记录如下。下列说法不正确的是

A．推测乙可以用作半导体材料
B．原子半径比较：甲>乙
C．元素乙的简单气态氢化物的稳定性比弱
D．元素甲的原子序数为21
10．13C和14C分别在医疗、考古方面有着重要的应用。下列有关碳元素的说法正确的是
A．13C和14C的质子数相同 B．C60是一种核素
C．13C和14C的电子数不同 D．13C和14C的中子数相同
11．81号元素所在周期和族是(　　)
A．第六周期ⅣA族 B．第六周期ⅢB族 C．第七周期0族 D．第六周期ⅢA族
12．锂在核工业中应用广泛，如Li和Li可作核反应堆最佳热载体，LiH和LiD用作高温堆减速剂。下列有关说法中错误的是
A．和互为同位素 B．LiH和LiD化学性质相同
C．LiH和LiD中质子总数相同 D．Li和Li属于同种核素
13．下列关于的说法正确的是（   ）
A．质子数为198 B．中子数为118 C．核外电子数为278 D．质量数为80
14．设是阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A．与足量的反应完全后可生成个分子
B．标准状况下，所含分子数目为
C．常温常压下，由和CO组成的混合气体含有的原子数目为
D．中含有的质子数为
15．Mg元素在元素周期表中的位置为
A．第二周期第Ⅱ族 B．第二周期第ⅡA族
C．第三周期第Ⅱ族 D．第三周期第ⅡA族

二、填空题
16．有X、Y、Z、M、G五种元素，是分属三个短周期并且原子序数依次增大的主族元素。其中X、Z同主族，可形成离子化合物ZX；Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子。在熔融状态下，将Z的单质和FeG2（元素G和铁构成的某化合物）组成一个可充电电池（装置示意图如下），反应原理为：2Z +FeG2Fe+2ZG

放电时，电池的正极反应式为：______________；充电时，接电源负极的电极材料是____（写物质名称），该电池的电解质为_______（填写化学式）。
17．元素周期表是学习物质结构和性质的重要工具，元素周期律反映了元素性质的周期性变化规律。
（1）元素A的原子最外层电子排布式为nsnnpn，该原子最外层共有______种不同运动状态的电子，该原子核外共有______种能量不同的电子。元素A与氢元素形成的分子，其空间结构可能是（填序号）________________。

（2）下列变化规律中正确的是______。
A．金属K、Na、Mg的熔沸点由低到高
B．C1-、Br-、I-的失电子能力由弱到强
C．H+、Li+、H-的半径由大到小
D．H3PO4、HClO4、H2SO4的酸性由弱到强
（3）第二周期元素中，除Be、B、Ne三种元素外，其他元素的氢化物沸点如下表所示，其中A的电子式为______，E的化学式为______。
氢化物
A
B
HF
D
E
沸点/℃
1317
100
19.5
-33
-164

18．碳族元素的单质及其化合物是一类重要物质。请回答下列问题：
（1）碳族元素位于元素周期表的___，从原子结构角度分析，它们的共同点是___。
（2）元素周期表中每一种元素都有具体信息，如图是碳元素的相关信息，其中“2s22p2”表示的是___。“12.01”是指___ (选填答案编号)

a.12C的相对原子质量         b.碳的摩尔质量
c.碳元素的相对原子质量      d.碳的质量数
（3）合成氮化碳是一种硬度比金刚石还大的晶体，氮化碳的晶体类型为__，该晶体中微粒间的作用力是___。
（4）SiH4是___(极性或非极性)分子，与CH4相比，其化学稳定性SiH4___CH4（选填“<”、“>”）。
19．二氧化氯是黄绿色的气体，可用于水体消毒与废水处理．一种制备方法为：
_______H2C2O4+___NaClO3+___H2SO4→___Na2SO4+___CO2↑+__ClO2↑+___H2O
完成下列填空：
（1）配平上述反应方程式，该反应的还原产物是______．
（2）该反应每产生0.2mol ClO2，需要消耗草酸晶体（H2C2O4•2H2O）_____g．
（3）上述反应物中属于第三周期的元素的原子半径大小顺序是______，其中原子半径最大的元素最外层电子云形状为______．
（4）二氧化氯具有强氧化性，能漂白有色物质，其漂白原理与_______相同．（写一种）
（5）二氧化氯能净化有毒废水中的氰化钠（NaCN），生成NaCl、CO2和N2，请写出此反应的离子方程式：__________．
（6）上述反应产物NaCl中含有______键，工业上用电解熔融的氯化钠制备金属钠，氯气在_____（写电极名称）产生．
20．下列关于碳和碳的化合物的结构和性质中
（1）和碳同一主族的硅原子中能量最高的电子处在______电子层上（填写电子层符号），最外层有___种运动状态不同的电子，碳原子核外有______种能量不同的电子，有______种不同形状的电子云．
（2）1个C原子的单键氢化物分子是CH4，2个C原子的单键氢化物分子则为C2H6．以下各对分子间不存在类似关系的是_________
A．NH3与N2H4    B．H2O与H2O2    C．SF6与S2F10    D．SCl4与S2Cl2
（3）金刚石的熔点低于石墨，原因可能是________
A．石墨中还有范德华力
B．石墨熔化也要破坏共价键，且键长更短
C．石墨热稳定性更好
（4）已知常温下，H2CO3：Ki1=4.3x10﹣7、Ki2=5.6x10﹣11．结合H+的能力Na2CO3溶液______（填”＞”、”＜”或“=”）NaHCO3溶液，设计简单实验证明：______．
（5）在1L 0.3mol/L的NaOH溶液中，通入4.48LCO2（标准状况），反应后所得溶液中离子的浓度之间有一些等量关系，例如：．c（Na+）+c（H+）=c（HCO3﹣）+2c（CO32﹣）+c（OH﹣），另外对此溶液中存在的离子按浓度由大到小排序为______．

参考答案：
1．D
【详解】A．中子数为241-95=146，故A正确；
B．质量数为241，故B正确；
C．的质子数等于原子序数，为95，故C正确；
D．原子中核外电子数=质子数，核外电子数为95，故D错误；
故选D。
2．C
【详解】A．氕、氘、氚是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素，A错误；
B．碳化硅属于无机物，碳化硅硬度大，熔点高，是一种新型的无机非金属材料，B错误；
C．捕获空气中的CO2可使空气中CO2的含量降低，能够减缓温室效应，C正确；
D．芯片的主要成分为晶体Si，D错误；
故选C。
3．B
【分析】由同种元素形成的不同种单质互为同素异形体，互为同素异形体的物质要符合以下两个条件：同种元素形成，不同单质；据此进行分析判断。
【详解】判断同素异形体的关键把握两点：①同种元素形成，②不同单质。C60、金刚石、石墨是由碳元素形成的不同单质，互为同素异形体；12C不是单质，不属于碳元素同素异形体。故选：B。
4．A
【分析】根据已知W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期主族元素，且W、Y最外层均有一个电子，且Y的原子半径大于W，Z最外层有三个电子，X、M最外层为六个电子且X原子半径小于M，故W、X、Y、Z、M为H、O、Na、Al、S。
【详解】A．由于水中有氢键，熔沸点偏高，所以水的沸点大于硫化氢，A项正确；
B．过氧化氢中存在极性键和非极性键，过氧化钠中存在离子键和非极性键，化学键类型不同，B项错误；
C．X、Y、Z的简单离子三者最外层均为8电子稳定结构，故原子序数越小，离子半径越大，X>Y>Z；C项错误；
D．氢氧化钠为强碱，氢氧化铝为弱碱，故碱性：氢氧化钠>氢氧化铝，D项错误；
答案选A。
5．C
【详解】A． 质量数为89，故A错误；
B． 中子数为89-39=50，故B错误；
C． 电子数等于质子数为39，故C正确；
D． 质子数为39，故D错误；
故选C。
6．D
【详解】A．的中子数为74、的中子数为76，两者的中子数不相同，故A错误；
B．与的物理性质不同，化学性质几乎完全相同，则与的环境行为和生物过程相同，故B错误；
C．原子与离子的性质不同，则和化学性质不同，故C错误；
D．AgI难溶于水，则通过测定其质量可测定污水中的含量，故D正确；
故选D。
7．A
【详解】A．Tc质子数为43，故A正确；    
B．Tc中子数为99-43=56，故B错误；
C．核外电子数等于质子数，Tc核外电子数为43，故C错误；    
D．Tc质量数为99，故D错误；
选A。
8．C
【详解】与是质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子，互称为同位素，故选C。
9．D
【详解】从图中信息可知，同一列的元素位于同一周期，同一行的元素位于同一主族；则甲位于第四周期第ⅢA族，为Ga；乙位于第四周期第ⅣA族，为Ge；
A．Ge位于金属元素和非金属元素的交界处，可以用作半导体材料，A正确，不选：
B．同周期元素原子半径从左到大逐渐减小，同主族元素原子半径从上到下逐渐增大，则原子半径Ga>Ge>Si，B正确，不选；
C．同主族元素的非金属性从上到下依次减弱，非金属性越弱，其气态氢化物的稳定性越差；则简单气态氢化物的稳定CH4>GeH4，C正确，不选；
D．甲位于第四周期第ⅢA族，为Ga，其原子序数为31，D错误，符合题意。
答案选D。
10．A
【详解】A．13C和14C的质子数都是6，故13C和14C的质子数相同，A说法正确；
B．C60是一种分子，与金刚石 、石墨它们互为同素异形体，而不是核素，B说法错误；
C．13C和14C两种原子，它们的质子数相同，电子数也相同，C说法错误；
D．13C和14C的中子数分别为7、8，它们的中子数不相同，D说法错误；
答案选A。
11．D
【详解】第六周期0族元素为86号元素，因此86−81 =5，18 −5 =13，在13纵列，即第ⅢA族，因此81号元素在第六周期ⅢA族，故D符合题意。
综上所述，答案为D。
12．D
【详解】A．和质子数相同中子数不同，故二者互为同位素，A正确；
B．LiH和LiD都是氢化锂，又同位素化学性质相同，故LiH和LiD化学性质相同，B正确；
C．由于H和D质子数相同，故LiH和LiD中质子总数相同，C正确；
D．Li和Li质子数相同而中子数不同，属于两种不同的核素，D错误；
故选D。
13．B
【详解】的质量数为198，质子数为80，中子数=质量数-质子数=198-80=118，其中质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数，故答案为：B。
14．C
【详解】A．钠和水反应的方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，的物质的量为1mol，与足量的反应完全后可生成0.5molH2，生成分子的个数为0.5，故A错误；
B．标准状况下HF是液体，的物质的量不是1mol，故B错误；
C．和CO都是双原子分子，摩尔质量都是28g/mol，由和CO组成的混合气体含有的原子数目 ，故C正确；
D．D2O的摩尔质量为20g/mol，D2O分子中含有10个质子，中含有的质子数为，故D错误；
选C。
15．D
【详解】Mg是12号元素，原子核外电子排布是2、8、2，根据原子结构与元素在周期表的位置关系可知：Mg位于元素周期表第三周期第IIA族，故合理选项是D。
16． Fe2+ + 2e = Fe 熔融钠 β-Al2O3
【分析】X、Y、Z、M、G都是短周期元素，且分属三个周期，原子序数依次增大，Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子，则M为S元素，Y为O元素，X、Z同主族，可形成离子化合物ZX，则X为H元素，Z为Na元素，由于G是原子序数比硫大的主族元素，所以G为Cl元素，根据原电池原理写电极反应，判断电极材料和电解质。
【详解】Z是金属钠，FeG2为FeCl2，根据原电池原理，在反应中2Na+FeCl2Fe+2NaCl，电池的正极是氧化剂发生还原反应，所以反应式为Fe2++2e=Fe；充电时，即为电解质池，根据电解池原理，接电源负极的为电解池的阴极，在阴极上氧化剂发生还原反应，结合图可知，电极材料是熔融钠，电池的电解质为β-Al2O3，故答案为：Fe2++2e-=Fe；熔融钠；β-Al2O3。
17． 4 3 cd AB CH4
【详解】（1）该原子的最外层电子排布为nsnnpn，则n=2，即该原子的最外层电子排布为2s22p2，该原子为碳原子，最外层共有4种不同运动状态的电子，原子核外共有3种轨道，即共有3种能量不同的电子；元素A与H形成分子为烃类化合物，则c（甲烷）和d（苯）符合题意，故选cd；
（2）A、金属键强弱：K B、非金属性：Cl>Br>I，则还原性Cl- C、离子半径：H->Li+>H+，C错误；
D、非金属性：P 故选AB；
（3）第二周期中，除了Be、B、Ne、F，还剩Li、C、N、O，其中，LiH属于离子化合物，其熔沸点最高，而其他元素的氢化物属于分子化合物，熔沸点较低，故A为LiH，其电子式为；在非金属元素的氢化物中，仅CH4分子间不存在氢键，该物质的熔沸点最低，故E为CH4。
18． 第IVA族 最外层上有4个电子 碳原子的最外层（价）电子排布式 c 原子晶体 共价键 非极性分子 ＜
【详解】(1)碳族元素位于元素周期表的第IVA族，同主族元素最外层电子数相同，碳族元素的共同点是最外层上有4个电子；
(2)如图是碳元素的相关信息，其中“2s22p2”表示碳原子的最外层电子排布式或价电子排布式；“12.01”是指碳元素的相对原子质量，所以选c；
(3)氮化碳是一种硬度比金刚石还大的晶体材料，则氮化碳具有原子晶体的性质，所以属于原子晶体；该晶体中微粒间的作用力是N与C之间形成共价键；
(4)正负电荷重心重合的分子是非极性分子，正负电荷重心不重合的是极性分子，SiH4空间构型为正四面体形，正负电荷重心重合，所以SiH4是非极性分子；非金属性越强氢化物越稳定，碳的非金属性强于硅的非金属性，所以稳定性SiH4＜CH4。
19． 1 2 1 1 2 2 2 ClO2 12.6 Na＞S＞Cl 球形 HClO（合理即可） 2ClO2+2CN﹣=2CO2+N2+2Cl﹣ 离子 阳极
【详解】（1）根据在氧化还原反应中电子守恒、原子守恒可得该方程式是：H2C2O4 +2NaClO3 +H2SO4 =Na2SO4+ 2CO2↑ + 2ClO2↑ + 2H2O。在该反应中氧化剂是NaClO3，所以反应生成的还原产物是ClO2；（2）根据方程式可知：每产生2mol的ClO2，会反应消耗1mol的草酸，所以若该反应产生0.2 mol ClO2，需要消耗草酸晶体0.1mol，其质量是0.1mol ×126g/mol=12.6g；（3）在上述反应物中属于第三周期的元素有Na、S、Cl，同一周期的元素，元素序数越大，原子半径就越小，所以原子半径大小顺序是Na＞S＞Cl；（4）二氧化氯具有强氧化性，能漂白有色物质，其漂白原理与HClO、Na2O2、H2O2相同；（5）二氧化氯能净化有毒废水中的氰化钠（NaCN），生成NaCl、CO2和N2，该反应的离子方程式是：2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-；（6）NaCl是离子化合物，其中的化学键是离子键；在工业上用电解熔融的氯化钠制备金属钠，根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，氯气是阴离子Cl-在阳极失去电子产生。
点睛：本题考查氧化还原反应方程式的配平、方程式的书写、化合物的化学键类型的判断及有关计算的知识。根据电子守恒、原子守恒对氧化还原反应方程式进行配平，再根据方程式中各物质的量及电子转移进行计算。
20． M 4 3 2 D B ＞ 取等浓度等体积的NaHCO3和Na2CO3溶液混于同一烧杯中，加入稀盐酸，边滴边搅拌，若一段时间无气泡，则Na2CO3结合H+能力强 c(Na+)＞c(HCO3﹣)＞c(CO32﹣)＞c(OH﹣)＞c(H+)
【分析】(1)离核越远电子的能量越高，Si原子最外层含有4个电子；碳原子核外电子填充在三个轨道内，s轨道为球形，p轨道为纺锤形；
(2)根据两个中心原子形成一条共价单键，相应的减少2个H或F或Cl原子分析，2个中心原子结合的原子（H、F、Cl）数等于一个中心原子的2倍﹣2；
(3)石墨与金刚石在熔化时破坏共价键，共价键键长越短，键能越大，共价键越稳定，熔点越高，据此分析；
(4)电解质越弱，其相应的阴离子结合质子能力越强，常温下，H2CO3：Ki1=4.3x10﹣7＞Ki2=5.6x10﹣11，电离强弱顺序是碳酸的一级电离大于其二级电离，即结合H+的能力Na2CO3溶液大于NaHCO3溶液，根据同浓度的两溶液与盐酸反应生成气体的速率进行设计实验证明；
(5)n (CO2)==0.2mol、n(NaOH)=0.3mol/L×1L=0.3mol，则反应的可能方程式有：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，CO2+NaOH=NaHCO3，由于2＞=＞1，所以反应后产物为Na2CO3和NaHCO3，设所得产物中含Na2CO3为xmol，NaHCO3为ymol，则：x+y=0.1、2x+y=0.3，解得：x=0.1、y=0.1，在含等物质的量的碳酸钠、碳酸氢钠的溶液中，碳酸根离子水解大于碳酸氢根离子的水解，水解使溶液显碱性，以此来解答。
【详解】(1)离核越远电子的能量越高，Si原子核外电子分三层排布，最外层为M层，则能量最高的电子处在M层上，Si原子最外层含有4个电子，4个电子的运动状态均不同，所以最外层有4种运动状态不同的电子；碳原子核外电子填充在三个轨道内，三个轨道上的电子各不相同，所以碳原子核外有3种能量不同的电子，s轨道为球形，p轨道为纺锤形，则有2种不同形状的电子云；
(2)A．每个N原子能形成3条单键，两个N原子形成N﹣N，氢原子减少2个，2×3﹣2=4，故A正确；
B．一个O原子形成两条单键，两个O原子形成O﹣O单键，氢原子减少2个，2×2﹣2=2，故B正确；
C．一个S原子形成6条单键，两个S原子形成了S﹣S单键，F原子减少2个，2×6﹣2=10，故C正确；
D．在SCl4中一个S原子形成4条单键，2×4﹣2=6，两个S形成S﹣S单键所得到的分子式应为S2Cl6，故D错误；
答案选D；
(3)石墨与金刚石在熔化时破坏共价键，共价键键长越短，键能越大，共价键越稳定，熔点越高，石墨中共价键的键长比金刚石中共价键键长短，键能更大，所以石墨的熔点比金刚石的高，故答案选B；
(4)电解质越弱，其相应的阴离子结合质子能力越强，常温下，H2CO3：Ki1=4.3x10﹣7＞Ki2=5.6x10﹣11，电离强弱顺序是：碳酸的一级电离大于其二级电离，即结合H+的能力Na2CO3溶液大于NaHCO3溶液，取等浓度等体积的NaHCO3和Na2CO3溶液混于同一烧杯中，加入稀盐酸，边滴边搅拌，若一段时间无气泡，则Na2CO3结合H+能力强；
(5)n (CO2)==0.2mol、n(NaOH)=0.3mol/L×1L=0.3mol，则反应的可能方程式有：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，CO2+NaOH=NaHCO3，根据2＞=＞1可知反应后产物为：Na2CO3和NaHCO3，设所得产物中含Na2CO3为xmol，NaHCO3为ymol，则：x+y=0.1、2x+y=0.3解得：x=0.1、y=0.1，在含等物质的量的碳酸钠、碳酸氢钠的溶液中，c(Na+)最大，碳酸根离子水解大于碳酸氢根离子的水解，则c(HCO3﹣)＞c(CO32﹣)，水解使溶液显碱性，则c(OH﹣)＞c(H+)，显性离子大于隐性离子，则：c(HCO3﹣)＞c(CO32﹣)＞c(OH﹣)＞c(H+)，所以离子浓度大小为：c(Na+)＞c(HCO3﹣)＞c(CO32﹣)＞c(OH﹣)＞c(H+)。