高考化学总复习 第一节 原子结构 元素周期表（含解析） 新人教版

【高考总复习】2013高考化学专题复习：第一节原子结构元素周期表（人教版）1．(2012年山东烟台二模)福岛核事故后，大量的放射性碘－131泄漏，导致附近海域的水等受到了严重污染，下列有关叙述中正确的是(　　)A．131I2和127I2互为同位素B．HIO分子内只含有共价键C．在反应：H2O＋IBrHBr＋HIO中，IBr既作氧化剂又作还原剂D．20g2HO中含有10NA个中子(NA表示阿伏加德罗常数的数值)解析：I2是单质，而不是原子A错；HIO的结构式可表示为：H－O－I，B对；C项中的IBr反应前后化合价不变，既不是氧化剂也不是还原剂，C也错；2HO的摩尔质量为22g·mol－1，当其质量为20g时，其物质的量小于1mol，D不对。答案：B2．(2012年山东省某重点高中高三下学期4月冲刺)国际热核聚变实验反应堆的原理类似太阳发光发热，即在上亿摄氏度的超高温条件下，利用氢的同位素氘、氚的聚变反应释放出核能。下列说法正确的是(　　)A．H、D、T与16O、17O、18O构成双氧水分子的相对分子质量有36个B．H、D、T互为同素异形体C．H2、D2、T2在同条件下密度之比为1∶2∶3D．氘、氚聚变反应生成其它元素，属于化学变化解析：已知1H、2H、3H的质子数相同，电子数相同，中子数不同，其化学性质几乎相同，物理性质不同。A项，根据双氧水组成知，三种氢的同位素有6种组合方式，三种氧的同位素也有6种组合方式，故二者组合成双氧水的种类有36种，两个氢组合的相对原子质量之和分别为连续数据：2、3、4、5、6，两个氧组合的相对原子质量之和分别为连续数据：32、33、34、35、36，所以H2O2的相对分子质量数据是连续的，最小值为2＋32＝34，最大值为6＋36＝42，故双氧水的相对分子质量数值共有42－33＝9，即8个数据分别是34、35、36、37、38、39、40、41、42。A项错误；H、D、T互为同位素；C项，同条件下气体密度之比等于相对分子质量之比，即2∶4∶6＝1∶2∶3，C项正确；D项，核聚变生成了新元素，即原子核发生了变化，属于物理变化，不属于化学变化，因为化学变化不改变原子的原子核，只改变组成物质的原子排列方式。答案：C3．设某元素原子核内的质子数为m，中子数为n，则下述论断中正确的是(　　)A．不能由此确定该元素的相对原子质量-7-\nB．这种原子的相对原子质量为m＋nC．若1个12C的质量为wg，则此原子的质量为(m＋n)wgD．核内中子的总质量小于质子的总质量解析：元素的相对原子质量和原子的相对原子质量是两个不同的概念，要求元素的相对原子质量，必须知道其各种同位素的相对原子质量和原子个数百分数，否则无法求解，故选项A正确。质子数m加上中子数n应为质量数，不是相对原子质量，选项B错误。由相对原子质量的数学表达式可知，某原子的质量＝(1个12C的质量×该原子的相对原子质量)，故选项C错误。1个质子的质量略小于1个中子的质量，但核内质子的总质量与中子的总质量还要取决于质子和中子数目的多少，选项D错误。答案：A4．三种短周期元素在周期表中的位置关系如图所示。下列说法正确的是(　　)XYZA.无法确定X、Y、Z各为何种元素B．均为非金属元素C．Y为氯元素D．X元素形成的单质有很强的氧化性解析：三种都是短周期元素，由图知X必为第一周期零族元素He，则Y为F，Z为S，故A、C错，B项正确；He原子为最外层2电子稳定结构，性质稳定，既无强氧化性，也无强还原性，D项错。答案：B5．下列说法中错误的是(　　)A．原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数B．元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素C．除氦外的稀有气体原子的最外层电子数都是8D．同一元素的各种同位素的物理性质不同，化学性质相同解析：阳离子的电子层数一般比原子的电子层数少。答案：A6．下列叙述正确的是(　　)A．副族元素没有非金属元素B．除短周期外，其他周期均为18种元素C．同周期相邻的第ⅡA族和第ⅢA族的元素，原子序数只相差1或25-7-\nD．碱金属元素是指ⅠA族的所有元素解析：B项，第六周期的元素种数为32种，如果第七周期填满为32种元素，故B错；C项，第四、五周期相邻的第ⅡA族和第ⅢA族元素，原子序数相差11，故C错；D项，第ⅠA族元素包括氢元素，而碱金属元素中无氢元素，故D错。答案：A7．下列说法正确的是(　　)①Cl、Cl为不同的核素，有不同的化学性质；②作为元素周期表中元素排列顺序的依据是原子的中子数；③原子的种类大于元素的种类；④所有的原子都含有质子、中子、电子；⑤质子数相同的微粒一定是同种元素；⑥质子数相同、电子数也相同的两种微粒，不可能一种是分子，另一种是离子；⑦同种元素的原子只能有一种质量数；⑧两原子如果核外电子排布相同，则一定属于同种元素；⑨第四、五、六周期称为长周期；⑩过渡元素包括了大部分金属元素A．①②③⑥⑧B．④⑤⑥⑨⑩C．②③⑤⑥⑦D．③⑥⑧⑨⑩解析：同位素的最外层电子数相同，所以化学性质相同，①错误；一种元素可能有几种核素，③正确；氢原子无中子，④错误；H2O与NH3中的质子数相同，⑤错误。答案：D8．R和Y都是非金属元素，其酸根离子RO与YO的电子数相等，则下列说法正确的是(　　)①R、Y的阴离子具有相同的电子层结构②RO和YO对应的酸都是强电解质③RO与YO只可能被还原，不可能被氧化④R和Y是位于同周期相邻的主族元素A．①③④B．①②C．①④D．③④解析：由题意知：R为N或Cl，Y为C或S。RO为NO或ClO，YO为CO或SO。答案：C9．(2012年大纲全国卷)元素X形成的离子与钙离子的核外电子排布相同，且X的离子半径小于负二价硫离子的半径。X元素为(　　)A．AlB．P-7-\nC．ArD．K解析：元素X形成的离子与钙离子核外电子排布相同，可推知X可为第四周期的金属元素或第三周期的非金属元素，结合X的离子半径小于负二价硫离子半径，可知X的原子序数大于硫，D项正确。答案：D10．(2012年潍坊模拟)原子的核电荷数小于18的某元素X，其原子的电子层数为n，最外层电子数为2n＋1，原子核内质子数为2n2－1。下列有关X的说法中正确的是(　　)A.X位于元素周期表中第二周期ⅤA族B．X元素有－3、＋5两种化合阶C．X元素在元素周期表中的族序数肯定为奇数D．X元素最高价氧化物对应的水化物可以表示为H3XO4解析：当n＝1时，2n＋1＝3，不成立；n＝2时，X为N元素；n＝3时，X为Cl元素，故A、B错误；短周期主族元素的族序数等于最外层电子数，X的最外层电子数为2n＋1，必为奇数，故C正确；X元素最高价氧化物对应的水化物为HNO3或HClO4，故D错。答案：C11．据报道，科学家已经发现了质子数是114的类铅元素，现设该元素的元素符号是xR。请回答：(1)该原子的质量数是________________，中子数是________________。(2)将下列该原子的结构示意图补充完整：(3)根据上述原子结构预测类铅元素原子具有的特征是________________。A．它的最外层电子数为4B．它比金属铅难失去电子C．它具有＋2、＋3价D．它的最高价氧化物的分子式是R2O3判断的理由是________________________________________________________。(4)研究表明，类铅元素的核素有三种，分别假设为xR、yR、zR(x<y<z)，则它们的关系是________。A．同种元素B．同位素C．同种核素D．同种原子E．同素异形体-7-\n解析：本题以114号元素为载体，考查原子的核内和核外各基本粒子之间的关系。(1)“类铅”的符号可记为R，所以其质量数是x，中子数是x－114。(2)按电子每层不超过2n2，即可排出前3层电子，余下第7层是4。(3)“类铅”的最外层是4个电子，所以最高价是＋4价，C、D两项不正确；又因为“类铅”比铅多一个电子层，所以更容易失去电子，B项不正确，只有A项正确。(4)xR、yR、zR有相同的质子数，是同种元素，也互为同位素，因为质子数决定元素种类，质子数和中子数共同决定核素种类。答案：(1)x；x－114(2)(3)A　“类铅”的最外层是4个电子，所以最高价是＋4价，C、D两项不正确；又因为“类铅”比铅多一个电子层，所以更容易失去电子，B项也不正确(4)AB12．A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，原子序数依次增大。元素信息B其单质在常温下为双原子分子，与A可形成分子X，X的水溶液呈碱性D其简单阳离子与X具有相同电子数，且是同周期中简单阳离子中半径最小的E元素原子最外层比次外层少2个电子C、F两种元素的原子最外层共有13个电子则(1)B的原子结构示意图为________。(2)B、C、E分别与A形成的化合物中最稳定的是________(写化学式)。(3)C与D形成的化合物的化学式是________，它的性质决定了它在物质的分类中应属于________；请写出该化合物对应水化物电离的方程式________________________________________________________________________。(4)F的单质在反应中常作________剂，该单质的水溶液与E的低价氧化物反应的离子方程式为___________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：A、B、C、D、E、F为短周期主族元素，原子序数依次增大，X的水溶液呈碱性，则A为H，B为N；D的简单阳离子与X的电子数相同，且D是同周期中简单阳离子半径最小的元素，则D为Al；E元素的原子最外层比次外层少2个电子，则E为S，F为Cl；C、F原子最外层电子共13个，则C为O。答案：(1)○＋7(2)H2O(3)Al2O3　两性氧化物-7-\nAl3＋＋3OH－Al(OH)3AlO＋H＋＋H2O(4)氧化　Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO13．下表是元素周期表的一部分。下表中所列的字母分别代表某一种元素。(1)下列________(填写编号)组元素的单质可能都是电的良导体。①a、c、h②b、g、k③c、h、l④d、e、f(2)如果给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子所需的能量主要受两大因素的影响：a．原子核对核外电子的吸引力b．形成稳定结构的倾向下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量(kJ·mol－1)锂XY失去第一个电子519502580失去第二个电子729645701820失去第三个电子1179969202750失去第四个电子955011600①通过上述信息和表中的数据分析，为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②表中X可能为以上13种元素中的________(填写字母)元素。用元素符号表示X和j形成化合物的化学式________________________________________________________________________。③Y是周期表中的________族元素。④以上13种元素中，________(填写字母)元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。解析：(1)金属和非金属中的石墨都是电的良导体。-7-\n(2)核外电子离开该原子所需要的能量主要受两大因素的影响：原子核对核外电子的吸引力及形成稳定结构的倾向。Li原子失去1个电子后形成稳定结构，故再失去一个电子很困难。X元素失去一个电子容易，再失去第2个电子非常困难，说明X原子的最外层只有一个电子，可能为Na原子。Y元素的原子失去3个电子的能量相差不大，说明Y元素的原子最外层有3个电子，可能为Al元素的原子。最难失电子的是稀有气体元素的原子。答案：(1)①④(2)①Li原子失去1个电子后形成稳定结构，再失去一个电子很困难　②aNa2O或Na2O2　③ⅢA　④m14．短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如右所示，其中T所处的周期序数与主族序数相等，请回答下列问题：(1)T的原子结构示意图为________。(2)元素的非金属性顺序为(原子的得电子能力)：Q________W(填“强于”或“弱于”)。(3)W的单质与其最高价氧化物的水化物浓溶液共热能发生反应，生成两种物质，其中一种是气体，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。(4)原子序数比R多1的元素的一种氢化物能分解为它的另一种氢化物，此分解反应的化学方程式是________________________________________________。(5)R有多种氧化物，其中甲的相对分子质量最小。在一定条件下，2L的甲气体与0.5L的氧气相混合，若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留，所生成的R的含氧酸盐的化学式是________。解析：由题意可知，T为Al，Q为碳，R为氮，W为硫。(1)铝的原子结构示意图为。(2)因为H2CO3的酸性比H2SO4的酸性弱，所以元素的非金属性硫大于碳。(3)S单质在加热的条件下能被浓H2SO4所氧化，氧化产物和还原产物都是SO2。(4)原子序数比氮元素多1的元素是氧元素，它的两种氢化物分别是H2O和H2O2，其中，2H2O22H2O＋O2↑。(5)氮的氧化物中相对分子质量最小的是NO,2NO＋O2===2NO2，反应后的混合气体为物质的量之比为1∶1的NO和NO2，则由得失电子守恒的原则可知，产物(含氧酸盐)为NaNO2。答案：(1)(2)弱于(3)S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O(4)2H2O22H2O＋O2↑(或其他合理答案)(5)NaNO2-7-