原子結(jié)構(gòu)與元素周期律專項(xiàng)訓(xùn)練題組1原子的構(gòu)成及其構(gòu)成微粒之間的數(shù)量關(guān)系1．核內(nèi)中子數(shù)為N的R2＋，質(zhì)量數(shù)為A，則ng它的氧化物中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量是()A.eq\f(n,A＋16)(A－N＋8)molB.eq\f(n,A＋16)(A－N＋10)molC．(A－N＋2)molD.eq\f(n,A)(A－N＋6)mol答案A解析質(zhì)子、中子在化學(xué)變化中均不變化，故R原子的質(zhì)量數(shù)為A，中子數(shù)為N，質(zhì)子數(shù)為(A－N)。R2＋氧化物的化學(xué)式為RO，摩爾質(zhì)量為(A＋16)g·mol－1，ngRO的物質(zhì)的量為eq\f(n,A＋16)mol,1molRO中含質(zhì)子(A－N＋8)mol，故ngRO中含質(zhì)子eq\f(n,A＋16)(A－N＋8)mol。2.eq\o\al(131,53)I是常規(guī)核裂變產(chǎn)物之一，可以通過測定大氣或水中eq\o\al(131,)53I的含量變化來監(jiān)測核電站是否發(fā)生放射性物質(zhì)泄漏。下列有關(guān)eq\o\al(131,)53I的敘述中錯(cuò)誤的是()A.eq\o\al(131,53)I的化學(xué)性質(zhì)與eq\o\al(127,)53I相同B.I的原子序數(shù)為53C.eq\o\al(131,53)I的原子核外電子數(shù)為78D.eq\o\al(131,53)I的原子核內(nèi)中子數(shù)多于質(zhì)子數(shù)答案C解析eq\o\al(131,53)I與eq\o\al(127,53)I互為同位素，化學(xué)性質(zhì)相同；eq\o\al(131,53)I的原子序數(shù)為53，原子核外電子數(shù)為53，中子數(shù)為131－53＝78，則eq\o\al(131,53)I的原子核內(nèi)中子數(shù)多于質(zhì)子數(shù)。C項(xiàng)符合題意。題組2元素、核素、同位素、同素異形體的區(qū)別與聯(lián)系3．我國稀土資源豐富。下列有關(guān)稀土元素eq\o\al(144,62)Sm與eq\o\al(150,62)Sm的說法正確的是()A.eq\o\al(144,62)Sm與eq\o\al(150,62)Sm互為同位素B.eq\o\al(144,62)Sm與eq\o\al(150,62)Sm的質(zhì)量數(shù)相同C.eq\o\al(144,62)Sm與eq\o\al(150,62)Sm是同一種核素D.eq\o\al(144,62)Sm與eq\o\al(150,62)Sm的核外電子數(shù)和中子數(shù)均為62答案A解析eq\o\al(144,62)Sm與eq\o\al(150,62)Sm是質(zhì)子數(shù)為62的兩種不同核素，二者互為同位素，A項(xiàng)正確；eq\o\al(144,62)Sm與eq\o\al(150,62)Sm的質(zhì)量數(shù)分別為144和150，B項(xiàng)錯(cuò)誤；eq\o\al(144,62)Sm與eq\o\al(150,62)Sm是Sm的兩種不同核素，C項(xiàng)錯(cuò)誤；eq\o\al(144,62)Sm與eq\o\al(150,62)Sm的核外電子數(shù)均為62，但中子數(shù)分別為82和88，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．“玉兔”號月球車用eq\o\al(238,94)Pu作為熱源材料。下列關(guān)于eq\o\al(238,94)Pu的說法正確的是()A.eq\o\al(238,94)Pu與eq\o\al(238,92)U互為同位素B.eq\o\al(238,94)Pu與eq\o\al(238,94)Pu互為同素異形體C.eq\o\al(238,94)Pu與eq\o\al(238,92)U具有完全相同的化學(xué)性質(zhì)D.eq\o\al(238,94)Pu與eq\o\al(238,94)Pu具有相同的最外層電子數(shù)答案D解析A項(xiàng)，eq\o\al(238,94)Pu與eq\o\al(238,92)U的質(zhì)子數(shù)分別為94、92，是兩種不同元素的原子，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，同素異形體是指同種元素形成的不同單質(zhì)，eq\o\al(238,94)Pu與eq\o\al(238,94)Pu是同種元素的不同原子，二者互為同位素，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，eq\o\al(238,94)Pu與eq\o\al(238,92)U是兩種不同元素，化學(xué)性質(zhì)不同，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，eq\o\al(238,94)Pu與eq\o\al(238,94)Pu是同種元素的不同原子，二者核外電子數(shù)相同，因此具有相同的最外層電子數(shù)，正確。5．下列說法正確的是()A．H2O分子和NH3分子具有相同數(shù)目的質(zhì)子總數(shù)，故屬于同種元素B．18O和16O互為同位素C．Heq\o\al(18,2)O和Heq\o\al(16,2)O屬于同素異形體D．對人體有害的氡的放射性同位素eq\o\al(222,86)Rn，其原子中的質(zhì)子數(shù)為136答案B解析水分子和氨氣分子屬于化合物，不是元素，A項(xiàng)錯(cuò)誤；18O和16O的質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同，二者互為同位素，B項(xiàng)正確；由同一種元素形成的不同單質(zhì)互為同素異形體，水是化合物，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在表示原子構(gòu)成時(shí)元素符號的左下角表示質(zhì)子數(shù)，左上角表示質(zhì)量數(shù)，則氡的放射性同位素eq\o\al(222,86)Rn，其原子中的質(zhì)子數(shù)為86，D項(xiàng)錯(cuò)誤。題組3元素的性質(zhì)遞變規(guī)律及應(yīng)用6．下列事實(shí)不能用元素周期律解釋的只有()A．堿性：KOH>NaOHB．相對原子質(zhì)量：Ar>KC．酸性：HClO4>H2SO4D．元素的金屬性：Mg>Al答案B解析元素的金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物堿性越強(qiáng)，而同主族元素隨核電荷數(shù)增大金屬性增強(qiáng)，故堿性：KOH>NaOH，A項(xiàng)正確；相對原子質(zhì)量的大小與元素周期律無關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物酸性越強(qiáng)，而同周期元素隨核電荷數(shù)增大非金屬性增強(qiáng)，故酸性：HClO4>H2SO4，C項(xiàng)正確；同周期元素隨核電荷數(shù)增大，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)，故元素金屬性：Mg>Al，D項(xiàng)正確。7．元素A的陽離子aAm＋與元素B的陰離子bBn－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于A、B元素性質(zhì)的比較中，正確的是()①原子序數(shù)：A>B②離子半徑：aAm＋<bBn－③原子半徑：A<B④元素所在的周期數(shù)：A>B⑤A的最高正價(jià)與B的最低負(fù)價(jià)的絕對值相等⑥b＝a＋m－nA．②③④ B．①②④C．④⑤⑥ D．②⑤⑥答案B解析A、B在元素周期表中的位置為eq\f(B,A)，所以原子序數(shù)：A>B，離子半徑：aAm＋<bBn－，原子半徑：A>B，周期數(shù)：A>B，最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的絕對值不一定相等，a、b的關(guān)系為b＝a－n－m，①②④正確。8．依據(jù)元素周期表及元素周期律，下列推測正確的是()A．H3BO3的酸性比H2CO3的強(qiáng)B．Mg(OH)2的堿性比Be(OH)2的強(qiáng)C．HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次增強(qiáng)D．若M＋和R2－的核外電子層結(jié)構(gòu)相同，則原子序數(shù)：R>M答案B解析C的非金屬性比B強(qiáng)，故H2CO3的酸性比H3BO3強(qiáng)，A項(xiàng)不正確；Mg的金屬性比Be強(qiáng)，故Mg(OH)2的堿性比Be(OH)2的強(qiáng)，B項(xiàng)正確；HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱，C項(xiàng)不正確；M＋和R2－的核外電子層結(jié)構(gòu)相同，則M在R的下一周期，原子序數(shù)：M>R，D項(xiàng)不正確。題組4元素“位”“構(gòu)”“性”的相互推斷9．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，X、Y、Z原子序數(shù)之和是W的2倍，X、Z在周期表中的相對位置如圖所示，X的最低負(fù)價(jià)絕對值與其原子最外層電子數(shù)相等。下列說法不正確的是()XZA.原子半徑：Y>Z>WB．一定條件下，Y可置換出XC．氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性：Z>WD．熔點(diǎn)：YW2>XW4答案C解析短周期元素X的最低負(fù)價(jià)絕對值與其原子最外層電子數(shù)相等，則X為C、Z為S、W是Cl。因?yàn)閄、Y、Z原子序數(shù)之和是W的2倍，所以Y的原子序數(shù)為2×17－6－16＝12，Y為Mg。Mg、S、Cl是同一周期的元素，隨著原子序數(shù)的增大，原子半徑逐漸減小，所以原子半徑：Mg>S>Cl，A項(xiàng)正確；在點(diǎn)燃情況下可以發(fā)生反應(yīng)：2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2MgO＋C，B項(xiàng)正確；非金屬性：Cl>S，故穩(wěn)定性：HCl>H2S，C項(xiàng)錯(cuò)誤；MgCl2(YW2)通常為固體，CCl4(XW4)通常為液體，故熔點(diǎn)：MgCl2>CCl4，D項(xiàng)正確。10．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示，其中X元素的原子內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的一半，則下列說法中正確的是()A．鈉與W可能形成Na2W2化合物B．由Z與Y組成的物質(zhì)在熔融時(shí)能導(dǎo)電C．W得電子能力比Q強(qiáng)D．X有多種同素異形體，而Y不存在同素異形體答案A解析由題意推出X為碳元素，則根據(jù)題給元素在圖中周期表的位置可知，Y為氧元素，Z為硅元素，W為硫元素，Q為氯元素。A項(xiàng)，氧與硫同主族，則類比Na2O2，所以可能形成Na2S2，正確；B項(xiàng)，二氧化硅為原子晶體，熔融時(shí)不導(dǎo)電，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，氯元素的非金屬性強(qiáng)于硫元素，故氯元素得電子能力比硫元素強(qiáng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，氧氣和臭氧互為同素異形體，錯(cuò)誤。11．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對位置如圖所示。下列說法正確的是()A．元素X與元素Z的最高正化合價(jià)之和的數(shù)值等于8B．原子半徑的大小順序?yàn)閞(X)>r(Y)>r(Z)>r(W)>r(Q)C．離子Y2－和Z3＋的核外電子數(shù)和電子層數(shù)都不相同D．元素W的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性比Q的強(qiáng)答案A解析X、Y、Z、W、Q分別為N、O、Al、S、Cl。A項(xiàng)，X(N)的最高正價(jià)為＋5價(jià)，Z(Al)的最高正價(jià)為＋3價(jià)，X(N)、Z(Al)的最高正價(jià)之和為8，正確；B項(xiàng)，原子半徑r(Z)>r(X)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，Y2－為O2－，Z3＋為Al3＋，它們的核外電子數(shù)和電子層數(shù)均相同，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，元素W的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物為H2SO4，其酸性比Q的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物(HClO4)弱，錯(cuò)誤。12．下圖為元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W為短周期元素，W元素原子的核電荷數(shù)為X元素的2倍。下列說法正確的是()A．X、W、Z元素的原子半徑及它們的氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性均依次遞增B．Y、Z、W元素在自然界中均不能以游離態(tài)存在，它們的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性依次遞增C．YX2、WX3均與水反應(yīng)D．根據(jù)元素周期律，可以推測T元素的單質(zhì)具有半導(dǎo)體特性，T2X3具有氧化性和還原性答案D解析由題意可知X為O、W為S、Z為P、Y為Si、T為As。熱穩(wěn)定性：H2O>H2S>PH3，A項(xiàng)不正確；火山口附近有游離態(tài)的硫，B項(xiàng)不正確；SiO2不與水反應(yīng)，C項(xiàng)不正確；砷元素位于金屬元素與非金屬元素的分界處，具有半導(dǎo)體特性，As2O3中砷元素為＋3價(jià)，其化合價(jià)可以升高到＋5價(jià)，也可以降低到－3價(jià)，D項(xiàng)正確。13．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，X原子核外最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，X、Y的核電荷數(shù)之比為3∶4。W－的最外層為8電子結(jié)構(gòu)。金屬單質(zhì)Z在空氣中燃燒生成的化合物可與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)。下列說法正確的是()A．X與Y能形成多種化合物，一般條件下都能與Z的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物發(fā)生反應(yīng)B．原子半徑大?。篨<Y、Z>WC．化合物Z2Y和ZWY3不能與水反應(yīng)D．Y、W的某些單質(zhì)或兩元素之間形成的某些化合物可作水的消毒劑答案D解析短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，X原子核外最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，則X是C，由題意推知Y的核電荷數(shù)是8，則Y是O，Z的單質(zhì)在氧氣中燃燒生成的化合物可與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)，則Z是Na，W－最外層為8電子結(jié)構(gòu)，且X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，則W是Cl。X與Y形成的化合物有CO、CO2，但CO不與NaOH反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；原子半徑大?。篊>O、Na>Cl，B項(xiàng)錯(cuò)誤；化合物Na2O能與水反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；O3、Cl2、ClO2等有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)可作水的消毒劑，D項(xiàng)正確。14．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大。X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍，Y是地殼中含量最高的元素，Z2＋與Y2－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，W與X同主族。下列說法正確的是()A．原子半徑大小順序：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)B．Y分別與Z、W形成的化合物都能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)C．X的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性比W的弱D．Y的氣態(tài)簡單氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強(qiáng)答案D解析短周期元素X原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，滿足條件的X為第2周期元素，其最外層有4個(gè)電子，X為C元素；Y為地殼中含量最高的元素，故Y為O元素；O2－為10電子微粒，Z2＋為10電子微粒，故Z為Mg元素；W為與C同主族的短周期元素，故W為Si元素，故原子半徑：r(Mg)>r(Si)>r(C)>r(O)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；MgO不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，SiO2與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；酸性：H2CO3>H2SiO3，C項(xiàng)錯(cuò)誤；熱穩(wěn)定性：H2O>SiH4，D項(xiàng)正確。15．下圖為元素周期表的一部分。試回答下列問題：(1)圖中陰影部分所示區(qū)域的元素稱為________元素，下列元素屬于該區(qū)域的是________(填字母)。A．Ba B．FeC．Br D．Rb(2)已知A、B、C、D、E、F六種短周期元素的原子半徑和某些化合價(jià)如下表所示：元素ABCDEF化合價(jià)－2＋5、－3＋4、－4＋6、－2＋2＋1原子半徑/nm0.0740.0750.0770.1020.1600.186試將D、F兩種元素的元素符號填入上圖所示元素周期表中的相應(yīng)位置。(3)C的最高價(jià)氧化物與E的單質(zhì)在點(diǎn)燃條件下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________；由F的化合物生成A的單質(zhì)的化學(xué)方程式為_____________________________________________________________________________________________________________。(4)C與氫元素可組成一種氣體，該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.25g·L－1，該氣體的摩爾質(zhì)量為__________。答案(1)過渡B(2)(3)CO2＋2Mgeq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2MgO＋C2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2(或2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑)(4)28g·mol－1解析(1)根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)可知，圖中陰影部分為過渡元素，而下面的四個(gè)選項(xiàng)中，只有鐵是過渡元素，其他為主族元素，B項(xiàng)正確。(2)由原子半徑的變化規(guī)律可推知：A、B、C三種元素應(yīng)位于第2周期，而D、E、F應(yīng)位于第3周期；又根據(jù)元素化合價(jià)的變化可推知，C為碳元素，B為氮元素，D為硫元素，E為鎂元素，F(xiàn)為鈉元素；由于A元素?zé)o正化合價(jià)且具有－2價(jià)，可推出A應(yīng)為氧元素。(3)C的最高價(jià)氧化物為CO2，E單質(zhì)為Mg，化學(xué)方程式為CO2＋2Mgeq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2MgO＋C；A的單質(zhì)為O2，F(xiàn)為Na，能夠生成O2的Na的化合物應(yīng)該是Na2O2。(4)C為碳元素，由標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.25g·L－1可推出M＝1.25g·L－1×22.4L·mol－1＝28g·mol－1。16．X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，部分信息如下表所示：XYZMRQ原子半徑/nm0.1860.0740.0990.143主要化合價(jià)－4，＋4－2－1，＋7＋3其他陽離子核外無電子無機(jī)非金屬材料的主角焰色反應(yīng)呈黃色(1)R在自然界中有質(zhì)量數(shù)為35和37的兩種核素，它們之間的關(guān)系互為__________；R在元素周期表中的位置是__________________。(2)Z的單質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________________________________________________________________________________________。(3)Y與R相比，非金屬性較強(qiáng)的是________(用元素符號表示)，下列事實(shí)能證明這一結(jié)論的是____________(填字母)。a．常溫下Y的單質(zhì)呈固態(tài)，R的單質(zhì)呈氣態(tài)b．穩(wěn)定性XR>YX4c．Y與R形成的化合物中Y呈正價(jià)(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)推測，Y的原子半徑的最小范圍是__________________________________________________________________________________________________________。答案(1)同位素第3周期ⅦA族(2)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑(3)Clbc(4)大于0.099nm小于0.143nm解析利用表中性質(zhì)可先推斷出X、Y、Z分別為H、Si、Na，然后依次做對比，利用化合價(jià)與原子半徑等原子性質(zhì)可推出短周期元素M、R、Q分別為O、Cl、Al。(1)Cl的質(zhì)量數(shù)分別為35與37的兩種核素，質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同(分別為18、20)，故二者互為同位素；由質(zhì)子數(shù)為17可知其位于元素周期表的第3周期ⅦA族。17．下表是元素周期表中短周期元素的一部分，表中所列字母分別代表一種元素。ABDEFCGH(1)上述元素的單質(zhì)中硬度最大的是____________(填名稱)。(2)D的氫化物比G的氫化物穩(wěn)定，其原因是________________________________________________________________________________________________________________。(3)在一定條件下，A與E可形成一種極易溶于水的氣態(tài)化合物，其化學(xué)式為________；該物質(zhì)溶于水后的溶液呈________(填“酸”“堿”或“中”)性。(4)現(xiàn)有另一種元素X，其原子獲得一個(gè)電子所釋放出的能量是上表中所列元素中最大的，則X是周期表中________族元素。(5)“神舟”六號載人飛船內(nèi)需要有一種化合物來吸收航天員呼出的CO2，你認(rèn)為該物質(zhì)應(yīng)該是由上表中的________(填字母)元素組成的，用化學(xué)方程式表示吸收原理為________________________________________________________________________。飛船中需要制造一種適合航天員生存的人工態(tài)環(huán)境，還應(yīng)該在氧氣中充入一種稀釋氣體，該氣體的化學(xué)式為________。答案(1)金剛石(2)C的非金屬性比Si的非金屬性強(qiáng)(3)NH3堿(4)ⅦA(5)C和F2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O2N2解析由元素周期表的結(jié)構(gòu)可知，A～H分別代表的元素為H、He、Na、C、N