《原子結構與元素周期表》同步測試練習題原子結構與元素周期律一、選擇題1．下列關于原子結構的說法正確的是()A．原子由原子核和核外電子構成B．對于任何微粒，質子數(shù)等于核外電子數(shù)都成立C．當微粒達到穩(wěn)定結構時，最外層電子數(shù)一定是8D．原子的質量等于原子核的質量解析：考查定義，A項正確；離子的質子數(shù)不等于核外電子數(shù)，B項錯誤；由第一周期元素可知，最外層電子數(shù)小于8，C項錯誤；原子的質量主要集中在原子核上，D項錯誤。答案：A2．近段時間，朝鮮的“核危機”引起了全球的矚目，其焦點問題就是朝鮮核電站采用輕水堆還是重水堆，重水堆核電站在發(fā)電的同時還可以生產出可供研制核武器的钚(eq\o\al(239,94)Pu)，下列有關eq\o\al(239,94)Pu的說法不正確的是()A.eq\o\al(239,94)Pu含94個質子B.eq\o\al(239,94)Pu中的中子數(shù)和質子數(shù)之差為51C.eq\o\al(239,94)Pu中含有94個中子D.eq\o\al(239,94)Pu具有放射性解析：中子數(shù)＝239－94＝145，質子數(shù)與中子數(shù)之差為145－94＝51，選項C錯誤。答案：C3．關于Na原子，下列選項中數(shù)值最大的是()A．核內質子數(shù)B．核外電子數(shù)C．核外電子層數(shù)D．中子數(shù)答案：D4．已知33As、35Br位于同一周期。下列關系正確的是()A．原子半徑：As>Cl>PB．熱穩(wěn)定性：HCl>AsH3>HBrC．還原性：As3－>S2－>Cl－D．酸性：H3AsO4>H2SO4>H3PO4解析：同一周期中原子半徑從左到右依次減小，A項中P的半徑大于Cl，A錯誤；非金屬性越強，其氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，其最高價氧化物對應水化物酸性越強，故B項中熱穩(wěn)定性：HCl>HBr>AsH3，D項中酸性H2SO4>H3PO4>H3AsO4，B、D均錯誤；C項，單質氧化性：Cl2>S>As，故陰離子的還原性：As3－>S2－>Cl－，C項正確。答案：C5．下列敘述中，正確的是()A．在多電子的原子里，能量高的電子通常在離核近的區(qū)域內活動B．核外電子總是先排在能量低的電子層上，例如只有排滿了M層后才排N層C．兩種微粒，若核外電子排布完全相同，則其化學性質一定相同D．微粒的最外層只能是8個電子才穩(wěn)定解析：在多電子原子中，核外電子按照：能量從低→高、離原子核從近→遠排列，所以A錯誤，B正確。核外電子排布相同的兩種微粒，可能是離子和原子的關系，或者是兩種不同的離子，C錯誤。一般來說，最外層有8個電子是穩(wěn)定的，但作為特例，He只有兩個電子，也是穩(wěn)定的，也就是說只有一個電子層的微粒，2個電子達到穩(wěn)定結構。答案：B6．下列敘述不正確的是()A．同一周期原子半徑從左到右依次減小B．同一周期元素最高化合價從左到右不一定增大C．同一主族元素的化學性質相同D．同一主族元素的化學性質相似答案：C7．同一短周期的元素W、X、Y、Z(稀有氣體除外)的原子序數(shù)依次增加，下列敘述正確的是()A．單質的化學活潑性：W<X<Y<ZB．原子最外層電子數(shù)：W<X<Y<ZC．單質的氧化能力：W<X<Y<ZD．元素的最高化合價：W<X<Y<Z解析：本題中元素為同一周期，從左至右最外層電子數(shù)依次增加。而單質的活潑性分金屬性與非金屬性，氧化能力隨著單質晶體形態(tài)及分子內的化學鍵不同有變化，最高化合價隨原子序數(shù)的遞增有特例(O、F無正價)。答案：B8．第ⅤA族元素中的A、B兩種元素所在周期分別最多可排18和8種元素，且B在A的上一周期，當A的原子序數(shù)為x時，B的原子序數(shù)為()A．x－18B．x－8C．x＋8D．x＋18解析：根據(jù)題意可知B在第三周期，A在第四周期；因A、B同主族，故二者原子序數(shù)相差A元素所在周期包含的元素種數(shù)(18)。答案：A9．(雙選)下列各組排列順序不正確的是()A．原子半徑：鈉＞硫＞氯B．氧化性：K＋>Na＋C．最高正化合價：氯＞硫＞磷D．熱穩(wěn)定性：碘化氫＞溴化氫＞氯化氫解析：鈉、磷、硫、氯是具有相同電子層數(shù)的元素，隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑逐漸減小，最外層電子數(shù)逐漸增多，最高正化合價逐漸增大；金屬性K>Na，氧化性K＋<Na＋；因為非金屬性Cl＞Br＞I，所以氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性HCl＞HBr＞HI。答案：BD10.(雙選)如圖為元素周期表中短周期的一部分，關于Y、Z、M的說法正確的是()A．非金屬性：Y＞M＞ZB．離子半徑：M－＞Z2－＞Y－C．穩(wěn)定性：HY＞HMD．三種元素中，Y的最高價氧化物對應的水化物酸性最強解析：根據(jù)表格信息可知X、Y、Z、M分別為He、F、S、Cl四種元素。B項，離子半徑：Z2－(S2－)＞M－(Cl－)＞Y－(F－)；C項，非金屬性：F>Cl，故穩(wěn)定性：HY(HF)>HM(HCl)；D項，F(xiàn)無正價，即無含氧酸。答案：AC11．下表是元素周期表的一部分，下列有關說法正確的是()族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA2cd3abefA.e的氫化物比d的氫化物穩(wěn)定B．a、b、e三種元素的原子半徑：e>b>aC．六種元素中，c元素單質的化學性質最活潑D．c、e、f的最高價氧化物對應的水化物的酸性依次增強解析：d、e位于同一主族，上面的非金屬性強，故氫化物穩(wěn)定，A項錯；a、b、e三種元素位于同一周期，前面的元素半徑大，故B項錯；六種元素中，c為C，單質中不是最活潑的，C項錯；c、e、f的最高價氧化物對應的水化物分別為H2CO3、H2SO4和HClO4，酸性依次增強，D項正確。答案：D12．同周期的三種元素X、Y、Z，它們的最高價氧化物對應的水化物分別是HXO4、H2YO4、H3ZO4，則下列判斷正確的是()A．含氧酸的酸性：H3ZO4＞H2YO4＞HXO4B．非金屬性：X＜Y＜ZC．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性按X、Y、Z順序增強D．元素的最低負價的絕對值按X、Y、Z順序增大解析：由HXO4、H2YO4、H3ZO4可確定X、Y、Z的最高化合價分別為＋7、＋6、＋5，同周期在周期表中的位置由左到右依次為Z、Y、X，即非金屬性為Z＜Y＜X；最高價含氧酸的酸性：HXO4＞H2YO4＞H3ZO4；氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HX＞H2Y＞ZH3；X、Y、Z最低負價絕對值依次為1、2、3。答案：D13．以下有關原子結構及元素周期律的敘述正確的是()A．第ⅠA族元素銫的兩種同位素137Cs比133Cs多4個質子B．同周期元素(除0族元素外)從左到右，原子半徑逐漸減小C．第ⅦA族元素從上到下，其氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強D．同主族元素從上到下，單質的熔點逐漸降低解析：A項，137Cs與133Cs互為同位素，二者質子數(shù)相同；C項，第ⅦA族元素從上到下，元素非金屬性減弱，故氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱；D項，同主族元素從上到下，通常狀況下，F(xiàn)2、Cl2為氣態(tài)，Br2為液態(tài)，I2為固態(tài)，故單質的熔點逐漸升高。答案：B14．(雙選)下表給出了X、Y、Z、W四種短周期元素的部分信息，請根據(jù)這些信息判斷下列說法中正確的是()元素XYZW原子半徑/nm0.1020.160.0740.071最高正價或最低負價＋6＋2－2－1A.原子序數(shù)X>Y>W>ZB．純凈的X與純凈的Z反應生成XZ3C．Z的最高正價為＋6D．HW是熱穩(wěn)定性最強的氫化物解析：已知為短周期元素，由最高正價或最低負價、結合原子半徑等條件，利用周期律可推出X是硫，Y是鎂，Z是氧，W是氟。硫在氧氣中燃燒只能得到SO2，O元素的非金屬性僅次于氟，目前還沒有發(fā)現(xiàn)氧元素有＋6價，氟是非金屬性最強的元素，HF是穩(wěn)定性最強的氫化物。答案：AD15．甲、乙兩種非金屬：①甲比乙容易與H2化合；②甲原子能與乙陰離子發(fā)生置換反應；③甲的最高價氧化物對應的水化物酸性比乙的最高價氧化物對應的水化物酸性強；④與某金屬反應時，甲原子得電子數(shù)目比乙的多；⑤甲的單質熔沸點比乙的低。能說明甲比乙的非金屬性強的是()A．只有④B．只有⑤C．①②③D．①②③④解析：非金屬性越強越容易與H2化合，其最高價氧化物對應的水化物酸性越強，所以①③正確；非金屬性強的能置換非金屬性弱的，②正確。答案：C16．下列事實不能作為實驗判斷依據(jù)的是()A．鈉和鎂分別與冷水反應，判斷金屬活動性強弱B．在MgCl2與AlCl3溶液中分別加入過量的氨水，判斷鎂與鋁的金屬活動性強弱C．往硅酸鈉溶液中通入CO2產生白色沉淀，判斷碳酸與硅酸的酸性強弱D．Br2與I2分別與足量的H2反應，判斷溴與碘的非金屬活動性強弱解析：A選項符合由金屬與水反應判斷金屬活動性強弱的依據(jù)；C選項由酸與鹽反應的規(guī)律，判斷出酸性H2CO3＞H2SiO3，進而推知碳的非金屬性比硅強；D選項符合由非金屬單質與氫氣反應難易判斷非金屬活動性強弱的依據(jù)；B所述的反應與金屬活動性強弱無關。答案：B17．短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相對位置如圖所示，其中T所處的周期序數(shù)與族序數(shù)相等。下列判斷不正確的是()A．最簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：R＞QB．最高價氧化物對應水化物的酸性：Q＜WC．原子半徑：T＞Q＞RD．簡單離子半徑：T>R解析：由圖和R、T、Q、W是短周期元素推知：R在第二周期，T、Q、W在第三周期，故T在ⅢA族為Al元素，Q為Si元素，W為S元素，R為N元素。選項A，非金屬性N＞Si，故熱穩(wěn)定性NH3＞SiH4，A正確；選項B，H2SiO3的酸性小于H2SO4，B正確；選項C，原子半徑Al＞Si＞N，C正確；選項D，Al3＋、N3－核外電子排布相同，核電核數(shù)Al3＋>N3－，則半徑Al3＋<N3－，D錯誤。答案：D18．(雙選)門捷列夫在描述元素周期表時，許多元素尚未發(fā)現(xiàn)，但他為第4周期的三種元素留下了空位，并對它們的一些性質做了預測，X是其中的一種“類硅”元素，后來被德國化學家文克勒發(fā)現(xiàn)，并證實門捷列夫當時的預測非常準確。根據(jù)元素周期表，下列有關X性質的描述中錯誤的是()A．X單質易與水劇烈反應B．XO2可被碳還原為XC．X可能表現(xiàn)金屬性和非金屬性，可做半導體材料D．XH4的穩(wěn)定性比SiH4的高解析：由題目信息推知，類硅與硅同在ⅣA族，并在硅的下一周期，根據(jù)同主族元素性質的相似性和遞變規(guī)律，X單質不易與水反應，穩(wěn)定性XH4＜SiH4。答案：AD19．幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價如下表：元素代號XYZW原子半徑/pm1601437066主要化合價＋2＋3＋5、＋3、－3－2下列敘述正確的是()A．X、Y元素的金屬性X＜YB．一定條件下，Z單質與W的常見單質直接生成ZW2C．Y的最高價氧化物對應的水化物能溶于稀氨水D．一定條件下，W單質可以將Z單質從其氫化物中置換出來解析：本題是對元素推斷及其化學性質的考查。由元素的化合價和原子半徑可以推知四種元素分別為Mg、Al、N、O，金屬性Mg＞Al，A錯；N2與O2化合時首先生成的是NO，B錯；Al2O3只能溶于強酸和強堿，而氨水是弱堿，C錯；NH3在純氧氣中燃燒可以得到N2，D正確。答案：D20．如圖為周期表前4周期的一部分，其中五種元素a、b、c、d、e的位置如圖所示，下列有關敘述正確的是()A．b元素除0價外，只有一種化合價B．a元素形成的單質最穩(wěn)定，分子式為a3C．c、d元素的原子半徑：c＜dD．e元素在自然界中主要存在于海水中，被稱為“海洋元素”解析：a為He，b為O，c為Si，d為P，e為Br。氧元素有－1、－2兩種價態(tài)，a元素形成的單質是惰性氣體，是單原子分子。c、d元素的原子半徑：c>d，e元素以Br－形式存在于海水中，有“海洋元素”之稱。答案：D二、非選擇題21．Ⅰ.下列曲線分別表示元素的某種性質與核電荷數(shù)的關系(Z為核電荷數(shù)，Y為元素的有關性質)。把與下面的元素有關性質相符的曲線的標號填入相應括號中：(1)ⅡA族元素的價電子數(shù)________________。(2)第三周期元素的最高化合價____________。(3)ⅠA族元素金屬單質熔點____________。(4)第三周期離子Na＋、Mg2＋、Al3＋、P3－、S2－、Cl－的離子半徑________________。(5)第二、三周期元素隨原子序數(shù)遞增原子半徑的變化____________。Ⅱ.有下列物質：①eq\o\al(12,6)C；②eq\o\al(39,19)K；③eq\o\al(40,20)Ca；④eq\o\al(13,6)C；⑤eq\o\al(14,7)N；⑥eq\o\al(40,18)Ar。其中：(1)互為同位素的是__________。(2)質量數(shù)相等，但不能互稱同位素的是____________。(3)中子數(shù)相等，但質子數(shù)不相等的是____________________。解析：Ⅰ.(1)ⅡA族元素的價電子數(shù)為2個，不發(fā)生變化，所以圖象B符合條件。(2)第三周期元素由鈉到氯最高化合價由＋1→\a\vs4\al(＋7)價，依次升高，但18號元素氬為0價，所以圖C符合。(3)ⅠA族元素除了氫氣外其他為金屬元素，自上而下金屬單質的熔點逐漸降低，所以圖A符合題意。(4)Na＋、Mg2＋、Al3＋具有相同的電子層結構，原子序數(shù)越小，離子半徑越大；同理P3－、S2－、Cl－也具有相同的電子層結構，由于陰離子比陽離子多一個電子層，所以陰離子半徑大于陽離子半徑，符合題意的圖象為E。(5)同周期，從左往右半徑逐漸減小，同主族，從上往下半徑逐漸增大，所以符合條件的圖象為G。，Ⅱ.同位素指同一元素的不同原子，所以eq\o\al(12,6)C和eq\o\al(13,6)C為同位素；eq\o\al(40,20)Ca和eq\o\al(40,18)Ar質量數(shù)相等，但屬于不同的元素，不是同位素；中子數(shù)＝質量數(shù)－質子數(shù)，所以中子數(shù)相等，但質子數(shù)不相等的是②和③、④和⑤兩組。答案：Ⅰ.(1)B(2)C(3)A(4)E(5)G，Ⅱ.(1)①和④(2)③和⑥(3)②和③、④和⑤22．現(xiàn)有A、B、C、D、E、F六種短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大。A、D同主族，C、E同主族，D、E、F同周期。A、B的原子最外層電子數(shù)之和與C原子的最外層電子數(shù)相等。A能分別與B、C形成電子總數(shù)相等的分子，且A與C形成的化合物常溫下為液態(tài)，A能分別與E、F形成電子總數(shù)相等的氣體分子(題中的字母只代表元素代號，與實際元素符號無關)。請回答下列問題：(1)A～F六種元素原子，原子半徑最大的是________(填對應的元素符號)。(2)A與B兩種元素組成一種陽離子，該離子符號為________。(3)C、D兩種元素組成的化合物的化學式是________。(4)E、F兩種元素中非金屬性較強的是________，能夠證明這一結論的化學事實是________________________________________________________________________。解析：根據(jù)A能分別與B、C形成電子總數(shù)相等的分子，且A與C形成的化合物常溫下為液態(tài)，可以初步推知A、B、C分別為H、N、O元素，A、D同主族，C、E同主族，D、E、F同周期，可以推知D、E、F分別為Na、S、Cl元素。然后利用其他已知條件進行驗證。答案：(1)Na(2)NHeq\o\al(＋,4)(3)Na2O或Na2O2(4)Cl，氯化氫的熱穩(wěn)定性比硫化氫強(或高氯酸的酸性比硫酸強，或氯氣可以與S2－反應生成硫單質等)23．某些元素的部分信息如下表：編號①②③④⑤⑥⑦⑧原子半徑(10－10m)0.770.991.860.751.171.021.430.71最高正化合價＋4＋7＋1＋5＋4＋6＋3最低負化合價－4－1－3－4－2－1請回答下列問題：(1)編號為⑤的元素原子結構示意圖為__________；在周期表中的位置是____________；說出其氧化物的一種用途：____________________________。(2)上述元素形成的單質中，硬度最大的元素編號是________。(3)上述元素中最高價含氧酸酸性最強的元素是________(寫元素符號)。(4)②和⑧兩元素形成的氣態(tài)氫化物中，更穩(wěn)定的是________(寫化學式)。解析：由最高正價和最低負價推知：①⑤在ⅣA族，②⑧在ⅦA族，③在ⅠA族，④在ⅤA族，⑥在ⅥA族，⑦在ⅢA族；通過原子半徑的比對可確定：①C，②Cl，③Na，④N，⑤Si，⑥S，⑦Al，⑧F。答案：(1)第三周期ⅣA族光導纖維(其他答案合理即可)，(2)①(3)Cl(4)HF24．已知短周期中元素X、Y、Z的原子序數(shù)依次減小，三種元素的原子核外電子層數(shù)之和等于5。X元素原子最外電子層上的電子數(shù)等于Y和Z兩元素原子最外電子層上的電子數(shù)之和：Y元素原子最外電子層上的電子數(shù)等于它的電子層數(shù)的2倍；X和Z可以形成XZ3。請回答下列問題：(1)X元素的名稱是________，Y元素的名稱是________，Z元素的名稱是________。(2)XZ3的化學式是__________。(3)分別寫出X、Y的最高價含氧酸的化學式________________。解析：先分析Y元素：①如果Y元素原子的電子層數(shù)為1，則最外層電子數(shù)為2，是He元素，不合理；②如果Y元素原子的電子層數(shù)為2，則最外層電子數(shù)為4，是C元素；③如果Y元素原子的電子層數(shù)為3，則最外層電子數(shù)為6，是S元素。若Y為S元素，則根據(jù)X、Y、Z的原子序數(shù)依次減小，可知X元素原子的電子層數(shù)也等于3，與題目給出的“三種元素的原子核外電子層數(shù)之和等于5”不符，所以Y元素為C?？梢酝茢喑鯴元素原子的電子層數(shù)為2，Z元素原子的電子層數(shù)為1，所以Z為H元素。X能與Z形成XZ3，則X為N元素，XZ3為NH3。答案：(1)氮碳氫(2)NH3，(3)HNO3、H2CO325．下表是周期表中一部分，根據(jù)A～M在周期表中的位置，按要求回答下列問題：(用相關的元素符號或分子式表示)族