人教版 (2019)第一节 原子结构与元素周期表同步测试题

第一节  原子结构与元素周期表

课时1　原子结构　元素周期表

(一)基础巩固

1.(2022·福建三明高一期中)下列有关元素周期表的说法正确的是 (　　)

A.元素周期表有7个周期、18个族

B.短周期中周期序数等于主族序数的元素只有3种

C.过渡元素、ⅠA族的元素全部都是金属元素

D.短周期中金属元素仅含6种,0族元素有3种

解析:A项,目前元素周期表有7个横行,每个横行是一个周期,有7个周期;元素周期表含有7个主族、8个副族、1个0族,共有16个族,错误。B项,短周期中周期序数等于主族序数的元素只有H、Be、Al共3种,正确。C项,过渡元素都是金属元素、ⅠA族的元素除H以外全部都是金属元素,错误。D项,短周期中金属元素有Li、Be、Na、Mg、Al,共5种;0族元素有He、Ne、Ar,共3种,错误。

答案:B

2.下列有关核电荷数为1~18的元素的叙述中正确的是 (　　)

A.最外层只有1个电子的元素一定是金属元素

B.最外层只有2个电子的元素一定是金属元素

C.原子核外各层电子数相等的元素是非金属元素

D.最外层电子数是次外层电子数的3倍的元素是非金属元素

解析::氢原子最外层只有1个电子,属于非金属元素,故A项错误;最外层有2个电子的元素不一定是金属元素,如氦原子最外层有2个电子,但氦元素属于稀有气体元素,故B项错误;原子核外各层电子数相等的元素不一定是非金属元素,如铍元素原子有2个电子层,每层上都是2个电子,但铍元素是金属元素,故C项错误;最外层电子数是次外层电子数的3倍的元素是氧元素,属于非金属元素,故D项正确。

答案:D

3.(2022·四川成都实验外国语学校高一阶段练习)已知X、Y、Z三种主族元素在元素周期表中的位置如图所示,设X的原子序数为a。则下列说法错误的是(　　)

A.Y与Z的原子序数之和一定为2a

B.Y的原子序数可能为a-7

C.Z的原子序数可能为a+31

D.X、Y、Z中可能有短周期元素

解析:由如图所示的X、Y、Z三种主族元素在周期表中的相对位置可知,X、Y、Z三种主族元素处于过渡元素之后,Y不可能是第一周期元素,至少为第二周期元素,Z一定不处于短周期。A项,若Y为第二周期元素,则X、Z分别为第三、四周期元素,X的原子序数为a,则Y的原子序数为a-7,Z的原子序数为a+17,则Y与Z的原子序数之和为2a+10;若Y为第三周期元素,则X、Z分别为第四、五周期元素,X的原子序数为a,则Y的原子序数为a-17,Z的原子序数为a+17,则Y与Z的原子序数之和为-2a,所以Y与Z的原子序数之和可能为2a,错误。B项,若Y为第二周期元素,则X、Z分别为第三、四周期元素,X的原子序数为a,则Y的原子序数为a-7,正确。C项,若Y为第五周期元素,则X、Z分别为第六、七周期元素,X的原子序数为a,则Y的原子序数为a-31,Z的原子序数为a+31,正确。D项,由分析可知,X、Y都有可能是短周期元素,Z只能是长周期元素,正确。

答案:A

4.某短周期元素X,其原子的电子层数为n,最外层电子数为(2n+1),原子核内质子数是(2n2-1)。下列有关X的说法中错误的是 (　　)

A.X是非金属元素　

B.X形成含氧酸钾盐化学式可能为KXO2、KXO3或KXO4

C.由X形成的含氧酸均为强酸

D.X不可能只有一个电子层

解析:假设n=1时,最外层电子数为3,不符合题意;n=2时,最外层电子数为5,质子数为7,符合题意;n=3时,最外层电子数为7,质子数为17,符合题意。所以元素X可能为氮元素或氯元素,都为非金属元素,故A、D项正确。X为Cl时,对应的正化合价有+3价、+5价、+7价,则含氧酸钾盐化学式可能为KXO2、KXO3或KXO4,故B项正确。HClO等为弱酸,故C项错误。

答案:C

5.(2022·广东广州高一检测)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。氮元素、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,下列说法不正确的是 (　　)

A.氮元素位于元素周期表的第二周期

B.镓原子与镓离子质量几乎相等

C.镓的相对原子质量为69.72

D.1个Ga3+有34个电子

解析:N的原子结构中有2个电子层,则氮元素位于元素周期表的第二周期,故A项正确;电子的质量很小,可忽略,则镓原子与镓离子质量几乎相等,故B项正确;由题图信息可知,元素名称下方的数值为元素的相对原子质量,故C项正确;镓原子的核外电子数为31 ,失去电子变为阳离子,则1个Ga3+有28个电子,故D项不正确。

答案:D

6. 某元素原子的核外电子排布如下图所示,下列原子中,与该元素原子的化学性质相似的是                               (　　)

A       B         C        D

解析:根据元素原子的核外电子排布示意图可知该元素原子核外有2个电子层,最外层有6个电子,是氧元素。最外层电子数相等的元素化学性质相似,故D项正确。

答案:D

7.我国的纳米基础研究能力已跻身世界前列,曾制得一种氮化物合成纳米材料,其化学式为RN。已知该化合物中的Rn+核外有28个电子。则R元素位于元素周期表的(　　)

A.第三周期第ⅤA族

B.第四周期第ⅢA族

C.第五周期第ⅢA族

D.第四周期第ⅤA族

解析:根据氮化物的化学式为RN知,N为-3价,则R为+3价,所以R的原子序数为28+3=31;大于31且最邻近的0族元素原子序数为36(氪:第四周期),31-36=-5,因此R元素也在第四周期,8-|-5|=3,则R在第ⅢA族。

答案:B

8. A、B、C、D为四种短周期元素,原子序数依次增大,A原子的最外层上有4个电子;B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构,两元素的单质反应,生成一种淡黄色的固体E,D的L层电子数等于K、M两个电子层上的电子数之和。

(1)A为　　　　　,C为　　　　　,D为　　　　　 (均填元素符号) 。

(2)写出由A、B两种元素组成的化合物与E反应的化学方程式:　。 

解析:A、B、C、D为四种短周期元素,原子序数依次增大,B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构,两元素的单质反应,生成一种淡黄色的固体E,则固体E为Na2O2,B为氧元素,C为钠元素;A的原子序数小于B,且A原子的最外层上有4个电子,则A为碳元素;D的L层电子数等于K、M两个电子层上电子数之和,则D原子M层电子数为8-2=6,则D为硫元素。

答案: (1)C　Na　S　(2)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2

(二)拓展提高

9.元素在元素周期表中的位置反映了元素的原子结构和性质。请回答下列有关硼(B)元素的问题:

(1B原子核内的中子数为　　　　。 

(2)硼元素在元素周期表中的位置为　。 

(3)四氢硼锂(LiBH4)是一种重要的化学试剂,低温下可与HCl气体发生如下反应:2LiBH4 + 2HCl2LiCl + B2H6+2H2,该反应中,LiBH4和B2H6中的氢元素均显-1价。LiBH4中硼元素的化合价为　　　价;该反应中的还原剂　　　　;4 mol LiBH4完全反应后共失去　　　mol电子。 

解析:(1B的质量数为11,质子数为5,原子核内的中子数为11-5=6。

(2)电子层数=周期数,主族序数=最外层电子数,硼元素有两个电子层,最外层有3个电子,因此硼元素在元素周期表中位于第二周期第ⅢA族。

(3)因为LiBH4和B2H6中的氢元素均显-1价,而Li是+1价,所以LiBH4中硼元素的化合价为+3价;反应2LiBH4+2HCl2LiCl+B2H6+2H2↑,HCl中氢元素化合价降低,HCl是氧化剂,LiBH4是还原剂,由反应可知2 mol LiBH4完全反应失去2 mol电子,所以 4 mol LiBH4完全反应后共失去4 mol电子。

答案:(1)6　(2)第二周期第ⅢA族　(3)+3　LiBH4　4

(三)挑战创新

10.X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素,它们满足以下条件:①在元素周期表中,Z与Y相邻,Z与W也相邻。②Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17。请填空:

(1)Y、Z和W三种元素是否位于同一周期?　　　　(填 “是”或“否”),理由是　 　。 

(2)Y是　　　,Z是　　　,W是　　　 (均填元素符号)。

(3)X、Y、Z和W可以组成一种化合物,其原子个数之比为8∶2∶4∶1,写出该化合物的名称和化学式:

 　　　　　　　　　　。 

解析:本题为元素推断题,解题的关键是熟记元素周期表的结构,结合元素的位置与原子结构的关系,依据信息作出相应判断。Y、Z、W的相对位置关系若为同一周期相邻元素,则三种元素原子的最外层电子数之和必为3的倍数,故不可能在同一周期。经分析,三种元素的相对位置关系只可能是,即Y、Z、W分别是N、O、S,其他问题可迎刃而解。

答案: (1)否　若三者处于同一周期,最外层电子数之和不可能为17

(2)N　O　S

(3)硫酸铵,(NH4)2SO4