第四章第一节原子结构和元素周期表同步练习 高一上学期人教版（2019）化学必修第一册.docx

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1、第四章物质结构和元素周期律第一节原子结构和元素周期表高一化学必修一（人教版2019）一、单选题，共10小题112C中的“12”的含义是A碳元素的质量数B碳元素的一种同位素的相对原子质量C碳元素的一种同位素原子的质量数D碳元素的近似相对原子质量2可用作核燃料，其原子核内的中子数是A92B143C235D3273化学与生活、生产、科技发展密切相关，下列有关说法错误的是A研发新型催化剂将转化为乙醇有利于碳中和目标的实现B常用“84消毒液”洗手有利于预防新型冠状病毒的传染C晶体硅可用于制作“祝融号”火星车上的太阳能电池板D“月壤”中有大量的，是未来热核聚变发电的理想原料4我国限制稀有金属对外出口，此举

2、对我国战略安全具有重要意义，稀土元素钕()是制造导弹合金材料的重要元素。下列说法正确的是A和是同一核素B含有电子C原子的中子数与质子数之差为80D一个原子的质量约为(表示阿伏加德罗常数的值)5改革开放40年，我国取得了很多世界瞩目的科技成果，下列说法不正确的是ABCD蛟龙号潜水器港珠澳大桥国产C919中国天眼用到钛合金，22号钛元素属于过渡元素用到的合金材料，具有强度大、密度小、耐腐蚀等性能用到的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料传输信息用的光纤材料是硅AABBCCDD6下列结构示意图中，符合核外电子排布规律的是ABCD7据报道，某些花岗岩会产生具有放射性的氡()，从而对人体造成伤害，该核素核内中

3、子数与质子数之差为A86B136C50D22282021年6月17日，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭成功发射，并顺利完成与天和核心舱对接。火箭采用偏二甲肼(C2H8N2)/N2O4发动机，核心舱电源系统由锂离子蓄电池组以及三结砷化镓(GaAs)太阳电池翼组成。氮化硼(BN)陶瓷基复合材料应用于核心舱电推进系统，碳化硅(SiC)颗粒增强铝基复合材料应用于太阳电池翼伸展机构关键部件，表面处理后镁合金部件应用在核心舱医学样本分析与高微重力科学实验柜中。材料领域的发展助力航天。下列有关说法不正确的是A氮化硼陶瓷基复合材料中的N元素属于A族元素B镁合金能够满足减重、耐腐蚀、导电等多功能

4、要求C太阳电池翼将太阳能转化为电能，其材料砷化镓为无机化合物D碳化硅颗粒增强铝基复合材料中的铝可采用电解熔融AlCl3来制备9有A、B、C、D四种元素，质子数都小于18。A元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍；B元素的原子失去1个电子，所得到的微粒具有与氖原子相同的电子层结构；C元素是地壳中含量最多的金属元素；D元素的原子M层电子数是K层的3倍，下列说法不正确的是AC单质常温下只能溶于稀盐酸，不能溶于氢氧化钠溶液BA和C两种元素形成的化合物熔点较高C可通过焰色反应检验B元素DA和D两种元素形成的化合物能与氢氧化钠溶液反应10元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素(如图)的性质具有相似

5、性，这种规律被称为“对角线规则”。则下列叙述错误的是A在中燃烧生成B氧化铍的化学式为C既能溶于强酸又能溶于强碱溶液D硼酸钠溶液显碱性二、多选题，共5小题11下列四组物质中，具有相同核外电子总数的两种分子是AH2O2和CH3OHBHNO2和HClOCH2O和CH4DH2S和HF12用化学用语表示Na2CO3+2Cl2=2NaCl+Cl2O+CO2中的相关微粒，其中正确的是ANa+的电子排布式：1s22s22p63s1BCl2O的结构式：Cl-O-ClC中子数为18的氯原子：DCl2的电子式：13钛金属常被称为未来钢铁。钛元素的同位素Ti、Ti、Ti、Ti中，中子数不可能为（ ）A30B28C26

6、D2414下列有关说法不正确的是(阿伏伽德罗常数为NA)()A氯气跟水反应的离子方程式：Cl2H2O=2HClClOB15.6克Na2O2中所含的离子总数为0.3NAC11克D218O中含有的中子为6NAD和质子数相同，但属于不同种核素15向NaBr、NaI、Na2SO3混和液中，通入一定量氯气后，将溶液蒸干并充分灼烧，得到的固体剩余物质的组成可能是ANaCl、Na2SO4BNaCl、NaBr、Na2SO4CNaCl、Na2SO4、I2DNaCl、NaI、Na2SO4 三、填空题，共3小题16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

7、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_(填序号)。AFe与Fe是两种核素B科学家获得了一种新元素CFe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_。17回答下列问题：（1）有下列6种原子：16O、17O、18O、H、H、H。元素种类有_种。有_种核素。其中互为同位素的是_。这些原子可以构成水分子，其种类有_种。（2）某元素的核素X，

8、1.11 g该核素的氯化物XCl2配成的溶液需用20 mL 1 molL-1的AgNO3溶液才能把Cl-完全沉淀下来，已知此核素中质子数与中子数相等，则：X的质量数A是_。37 g XCl2中所含质子数的物质的量为_。181869年俄国化学家门捷列夫制出第一张元素周期表，到现在形成的周期表经过了众多化学家的艰辛努力。元素周期表体现了元素位构性的关系，揭示了元素间的内在联系，下图是元素周期表的一部分，回答下列问题：（1）元素Ga在元素周期表中的位置为：_；（2）Sn的最高正价为_，Cl的最高价氧化物对应水化物的化学式为_；（3）根据元素周期律，推断阴影部分元素形成的氢化物中热稳定性最高的是_；(

9、写化学式)H3AsO4、H2SeO4的酸性强弱为：H3AsO4_H2SeO4 (填“”、“”、“=”或“无法比较”)；氢化物的还原性：H2O_H2S(填“”、“”、“=”或“无法比较”)；原子半径比较：N_Si(填“”、“”、“=”或“无法比较”)。四、计算题，共1小题19氨和联氨(N2H4)是氮的两种常见化合物，在科学技术和生产中有重要的应用。根据题意完成下列计算：(1)联氨用亚硝酸氧化生成氮的另一种氢化物，该氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977，计算确定该氢化物的分子式_。该氢化物受撞击则完全分解为氮气和氢气。4.30 g该氢化物受撞击后产生的气体在标准状况下的

10、体积为_L。(2)联氨和四氧化二氮可用作火箭推进剂，联氨是燃料，四氧化二氮作氧化剂，反应产物是氮气和水。由联氨和四氧化二氮组成的火箭推进剂完全反应生成72.0 kg水，计算推进剂中联氨的质量_。(3)氨的水溶液可用于吸收NO与NO2混合气体，反应方程式为6NO+ 4NH35N2+6H2O，6NO2+ 8NH37N2+12H2O；NO与NO2混合气体180 mol被8.90103g氨水(质量分数0.300)完全吸收，产生156 mol氮气。吸收后氨水密度为0.980 g/cm3。计算：该混合气体中NO与NO2的体积比_。吸收后氨水的物质的量浓度_(答案保留1位小数)。(4)氨和二氧化碳反应可生成

11、尿素CO(NH2)2。尿素在一定条件下会失去氨而缩合，如两分子尿素失去一分子氨形成二聚物：+NH3已知常压下120 mol CO(NH2)2在熔融状态发生缩合反应，失去80 mol NH3，生成二聚物(C2H5N3O2)和三聚物。测得缩合产物中二聚物的物质的量分数为0.60，推算缩合产物中各缩合物的物质的量之比_。试卷第5页，共5页参考答案1C【详解】12为元素符号左上角的数字，在元素符号左上角的数字代表了该原子的质量数，代表氧元素的一种同位素的质量数，故答案选C。2B【详解】原子核内的中子数=质量数-质子数=235-92=143；答案选B。3B【详解】A将转化为乙醇可降低排放量，有利于碳中和

12、目标的实现，故A正确：B“84消毒液”有强腐蚀性，通常用于环境消毒，不能直接洗手，故B错误；C晶体硅是应用广泛的半导体材料，常用来制作太阳能电池，故C正确；D可发生热核聚变，热核聚变过程中能产生大量能量，故D正确;故选B。4D【详解】A和是不同核素，A项错误；B元素的相对原子质量是该元素的各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值，因此对应的钕原子的物质的量并非，含有的电子也不是，B项错误；C原子的中子数为80、质子数为60，二者之差为20，C项错误；D原子的质量约为，一个原子的质量约为，D项正确。故选D。5D【详解】A22号钛元素位于第四周期第IVB族，属于过渡元素，故A正确；B跨海大桥

13、使用的合金材料，必须具有强度大、密度小、耐腐蚀等特性，故B正确；C氮化硅陶瓷属于无机物，是新型无机非金属材料，故C正确；D制作光导纤维的原料是二氧化硅，不是硅，故D错误；故选D。6C【详解】原子核外电子排布规律有：能量最低原则、鲍利原理，即原子核外的电子总是优先进入离核近的能量低的电子层里，每一层上所能容纳的最大电子数为2n2个，即由里及外第一层最多2个电子，第二层最多8个电子，第三层最多为18个电子，故有：A错误，正确排布为：，A不合题意；B错误，正确排布为：，B不合题意；C 正确，C符合题意；D错误，正确排布为：，D 不合题意；故答案为：C。7C【详解】中质子数为86，质量数为222，中子

14、数=质量数-质子数=222-86=136，中子数与质子数之差为136-86=50，故选C。8D【详解】AN元素属于第二周期第A族元素，A正确；BMg是活泼的轻金属，其导电性强，具有密度小，质量轻的特点，形成的镁合金抗腐蚀能力大大提高，因此可满足核心舱医学样本分析与高微重力科学实验柜中，B正确；C太阳电池翼将太阳能转化为电能，其材料砷化镓为无机化合物，C正确；D熔融AlCl3不导电，故铝不可采用电解熔融AlCl3来制备，应该采用电解熔融Al2O3来制备，D错误；故合理选项是D。9A【分析】A、B、C、D四种元素，质子数都小于18。A元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，由于最外层不超过8个电

15、子，则A有2个电子层，最外层有6个电子，为O元素；B元素的原子失去1个电子，所得到的微粒具有与氖原子相同的电子层结构，B为Na元素；C元素是地壳中含量最多的金属元素，为Al元素；D元素的原子M层电子数是K层的3倍，M层电子数为6，为S元素，据此分析判断。【详解】根据上述分析，A为O元素，B为Na元素，C为Al元素，D为S元素。A常温下，铝能溶于稀盐酸，也能溶于氢氧化钠溶液，故A错误；BA和C两种元素形成的化合物为氧化铝，熔点较高，故B正确；C钠的焰色反应为黄色，可通过焰色反应检验B元素，故C正确；DA和D两种元素形成的化合物为二氧化硫或三氧化硫，都是酸性氧化物，都能与氢氧化钠溶液反应生成盐和水

16、，故D正确；故选A。10B【详解】A.镁和氮气反应生成氮化镁，根据对角线规则知，Li和氮气反应生成，故A正确；B.铝在空气中燃烧是氧化铝，根据对角线规则知，铍在空气中燃烧生成氧化铍化学式为BeO，故B错误；C.氢氧化铝能溶于强酸和强碱，根据对角线规则知，氢氧化铍能溶于强酸和强碱，故C正确；D.硅酸钠溶液显碱性，根据对角线规则知，硼酸钠显碱性，故D正确。故选：B。11AC【详解】A. H2O2和CH3OH的核外电子数分别为12+28=18和6+4+8=18，符合题意，故A正确；B. HNO2和HClO的核外电子数分别为1+14+28=31和1+17+8=26，不符合题意，故B错误；C. H2O和

17、CH4的核外电子数分别为12+8=10和6+14=10，符合题意，故C正确；D. H2S和HF的核外电子数分别为12+16=18和1+7=8，不符合题意，故D错误；答案选AC。12BD【详解】A. Na+的电子排布式：1s22s22p6，故A错误；B. Cl2O的电子式为：，因此结构式：Cl-O-Cl，故B正确；C. 中子数为18的氯原子：，故C错误；D. Cl2含有1对公用电子，其电子式：，故D正确。综上所述，答案为BD。【点睛】原子符号书写规则，左上角为质量数，质量数=质子数+中子数，左下角为质子数。13AD【详解】根据原子符号左下角的数字为质子数，左上角的数字为质量数，质子数+中子数=质

18、量数，Ti 的中子数为47-22=25，Ti的中子数为为48-22=26，Ti的中子数为为29-22=27，T i的中子数为50-22=28。故答案选AD。14AB【详解】A氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸是弱电解质，不能拆成离子形式，氯气跟水反应的离子方程式：Cl2H2O=HClHClO，故A错误；B15.6克Na2O2的物质的量，1mol Na2O2中含有3mol离子，2mol钠离子和1mol过氧根离子，0.2mol Na2O2中含有0.6mol离子，所含的离子总数为0.6NA，故B错误；C11克D218O的物质的量，一个D218O中含有的中子为12个中子，1molD218O中含有的中

19、子为12mol，0.5molD218O中含有的中子为6mol，含有的中子数为6NA，故C正确；D和质子数相同，都是91，中子数不同，属于不同种核素，故D正确；答案选AB。15AB【解析】【详解】通入Cl2后将按顺序发生以下三个反应：Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl，2NaI+Cl2=2NaCl+I2，2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2当Cl2过量时，蒸干灼烧，HCl、Br2会挥发，I2会升华，将得到Na2SO4和NaCl的混合物，如Cl2不足时，将得到NaCl、NaBr、Na2SO4，答案选AB。16（1） 19 26 （2）AC（3）Fe与Fe的核外电子数相同，化学性

20、质几乎完全相同【分析】（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，A正确；Fe元素不是一种新元素，B错误；Fe衰变后变为质子数为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的，C正确；Fe衰变放出两个质子后变为Fe，D错误；故选AC。（3）Fe与Fe的核外电子数相同，化学性质几乎完全相同17（1） 2 6 16O、17O、18O互为同位素，H、H、H互为同位素 18 （2） 40 18 mol 【分析】（1）在上述原子中，涉及的元素有H、

21、O两种元素，因此涉及的元素种类有2种。具有一定质子数和一定中子数的原子就是核素，上述6种微粒就是6种核素；质子数相同，中子数不同的原子互为同位素，则上述微粒中16O、17O、18O互为同位素，H、H、H互为同位素；水分子式是H2O，水分子中含有2个H原子，1个O原子。2个H原子可以是同一种H原子，也可以是不同种H原子。它们分别与这三种O原子都可以形成水分子，若是2个相同的H原子与3种不同的O原子形成H2O有33=9种；若是两个不同种H原子形成H2O，H原子的组合与3种不同的O原子形成H2O种类有33=9种，因此形成的H2O分子种类共有9种；（2）据Cl-AgAgCl可知，1.11 g XCl2

22、中所含Cl-的物质的量n(Cl-)=210-2 L1 molL-1=2.010-2 mol，根据Cl原子守恒可知n(XCl2)=n(Cl-)=1.010-2 mol，则M(XCl2)=，由于物质的摩尔质量是以g/mol为单位，数值上等于其相对分子质量，则X的质量数A为111-71=40，+2价的元素X为钙元素。37 g CaCl2的物质的量n(CaCl2)=，在1个CaCl2中含有20+172=54个质子，因此在CaCl2中所含质子的物质的量为54=18 mol。18（1）第四周期A族（2） +4 HClO4 （3） HF 【分析】（1）Ga和Al同主族，在Al的下一个周期，Ga位于第四周期A

23、族；（2）Sn和碳同主族，最高价是+4价；C1的最高价是+7价，最高价氧化物对应水化物的化学式为HClO4；（3）同主族元素从上到下，氢化物稳定性减弱，所以阴影部分元素氢化物热稳定性最高的是HF；As元素和Se元素位于同一周期，同周期元素从右到左，最高价含氧酸的酸性减弱，所以酸性强弱：H3AsO4H2SeO4；氧元素和硫元素位于同一主族，同主族元素从上到下，非金属性依次减弱，氢化物的稳定性依次减弱，还原性依次增强，则氢化物的还原性：H2OH2S；氮和碳位于同一周期，同周期元素从左到右原子半径减小，原子半径NC，C和Si同主族，同主族从上到下原子半径增大，原子半径CSi；故原子半径NSi。19H

24、N3 4.48 64 kg 9:1 2.4 mol/L 3:1:1 【分析】(1)利用氢化物的相对分子质量直接求出组成该氢化物两种元素的原子数，而后求得分子式；N原子数=3，H原子数=1，故分子式为HN3因为该氢化物分解生成两种气体都是双原子分子，根据N原子、H原子守恒可求得混合气体体积；(2)依题意知N2H4被氧化生成H2O，根据氢元素守恒可求得N2H4质量；(3)根据N原子守恒可求得参加反应的氨的物质的量，根据氧化还原反应中得失电子守恒可求得NO与NO2的物质的量；根据质量守恒可求得反应后溶液质量，进而求得溶液的体积和溶液的浓度；(4) 三聚物有两种情况，一种为链状缩合时每生成一个三聚物同

25、时生成2个氨气，一种为环状缩合时每生成一个三聚物同时生成3个氨气，根据质量守恒计算。【详解】(1)氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977，则氢原子的质量分数为0.023，则n(N)：n(H)=：=3：1，所以最简式为HN3，设化学式为(HN3)n，有(1+143)n=43，n=1，所以分子式为HN3，4.30g该氢化物的物质的量为n=0.1mol，根据反应2HN3H2+3N2，共产生气体的物质的量为0.1mol2=0.2mol，体积为0.2mol22.4L/mol=4.48L；(2)反应的方程式为：2N2H4+N2O43N2+4H2O，生成72.0kg水时，n(H2O

26、)=4000mol，则消耗的n(N2H4)=2000mol，联氨的质量为2000mol32g/mol=64000g，即64kg；(3)根据N原子守恒可求得参加反应的氨的物质的量：n(NH3)+180mol=156mol2，n(NH3)=132mol；根据氧化还原反应中得失电子守恒可求得NO与NO2的物质的量，设为NO的物质的量x，NO2的物质的量为(180mol-x)，132mol3=xmol2+(180-x)mol4，x=162mol，(180mol-x)=18mol，则NO与NO2体积比为162：18=9：1；根据质量守恒可求得反应后溶液质量=8.90103g+162mol30gmol-1

27、+18mol46gmol-1-156mol28gmol-1=10220g，其溶液体积为=10428cm3=10428mL=10.428L，反应后溶液中剩余溶质氨的物质的量是-132mol=25.058mol，则吸收后氨水的物质的量浓度为=2.4 molL-1；(4)三聚物有两种情况，一种为链状缩合时每生成一个三聚物同时生成2个氨气，一种为环状缩合时每生成一个三聚物同时生成3个氨气，根据二聚物物质的量分数为0.6，则三聚物的物质的量分数为0.4，设二聚物的物质的量为x，链状三聚物的物质的量为y，环状三聚物的物质的量为z，则有2x+3y+3z=120，x+2y+3z=80，x:(y+z)=3:2，解之得x=30mol，y=10mol，z=10mol，缩合产物中各缩合物的物质的量之比为3:1:1。答案第11页，共7页