第16講原子結(jié)構(gòu)和元素周期表

1.認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)，理解構(gòu)成原子微粒間的關(guān)系。

2.了解原子核外電子的排布規(guī)律，能畫出1～20號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。

3.知道元素、核素和同位素的涵義及其關(guān)系，了解常見核素的應(yīng)用。

4.知道核外電子能量高低與分層排布的關(guān)系。

一、原子的構(gòu)成源

1．構(gòu)成原子的微粒

構(gòu)成原子原子核

電子

的粒子質(zhì)子中子

1個(gè)質(zhì)子帶1個(gè)單位1個(gè)電子帶1個(gè)單位

電性和電量不帶電顯中性

的正電荷的負(fù)電荷

質(zhì)量/kg1.673×10－271.675×10－279.109×10－31

相對(duì)質(zhì)量1.007≈11.008≈11/1836

【溫馨提示】原子核的構(gòu)成一定有質(zhì)子，有質(zhì)子的微粒不一定有中子，如1H；有質(zhì)子的微粒不一定

有電子，如H+。

2．微粒的核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)的關(guān)系：

(1)原子呈電中性→核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)。

(2)陽離子帶正電荷→核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)＋離子的電荷數(shù)。

(3)陰離子帶負(fù)電荷→核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)－離子的電荷數(shù)。

3．質(zhì)量數(shù)

電子的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于質(zhì)子和中子，原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量都近似

等于1，若忽略電子的質(zhì)量，則有質(zhì)量數(shù)(A)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N)。

4．原子構(gòu)成的表示方法

A

一般用符號(hào)ZX表示，X用元素符號(hào)表示，A表示質(zhì)量數(shù)，Z表示質(zhì)子數(shù)。

二、核外電子的排布

1．核外電子分層排布

(1)依據(jù)：含多個(gè)電子的原子里，電子的能量不同，運(yùn)動(dòng)區(qū)域離核的遠(yuǎn)近不同。

(2)電子層與電子能量的關(guān)系

電子層序數(shù)1234567

電子層符號(hào)KLMNOPQ

電子離核距離由近及遠(yuǎn)

電子能量由低到高

2.核外電子排布規(guī)律

（1）完成下列表格：

各電子層的電子數(shù)

核電荷數(shù)元素名稱元素符號(hào)

KLMN

1氫H1

8氧O26

11鈉Na281

17氯Cl287

18氬Ar288

19鉀K2881

（2）觀察分析上表，元素原子核外電子排布的規(guī)律特點(diǎn)：①原子核外電子分層排布；②K層最多

容納電子數(shù)為2；③L層最多排8個(gè)電子；④最外層電子數(shù)不超過8個(gè)等。

【歸納總結(jié)】(1)核外電子總是先排布在能量最低的電子層，然后由里向外，依次排布在能量逐步升

高的電子層；

(2)原子核外各電子層最多容納2n2個(gè)電子；

(3)原子最外層電子數(shù)不能超過8個(gè)(K層為最外層時(shí)不能超過2個(gè))；

(4)原子核外次外層電子數(shù)不超過18個(gè)(當(dāng)K層或L層為次外層時(shí)分別為2個(gè)和8個(gè))；

(5)倒數(shù)第三層電子最多不超過32個(gè)。

3.電子層的表示方法

(1)鈉原子的結(jié)構(gòu)示意圖如下，請(qǐng)注明其意義：

(2)原子結(jié)構(gòu)示意圖中，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)，而離子結(jié)構(gòu)示意圖中，二者則不相等。如：

Na＋；Cl－。

陽離子：核外電子數(shù)小于核電荷數(shù)。

陰離子：核外電子數(shù)大于核電荷數(shù)。

【溫馨提示】(1)核外電子排布的幾條規(guī)律之間既相互獨(dú)立又相互統(tǒng)一，不能孤立地應(yīng)用其中一條。

如當(dāng)M層不是最外層時(shí)，最多排布的電子數(shù)為2×32＝18個(gè)；而當(dāng)它是最外層時(shí)，則最多只能排布

8個(gè)電子。

(2)注意看清是“最外層電子數(shù)”“次外層電子數(shù)”還是“內(nèi)層電子數(shù)”。

(3)最外層電子數(shù)為次外層電子數(shù)的2倍以上時(shí)，次外層一定是K層。

(4)注意原子結(jié)構(gòu)示意圖與離子結(jié)構(gòu)示意圖的區(qū)別。

(5)核外電子排布的規(guī)律是互相聯(lián)系的，不能孤立地理解。如鈣原子由于受最外層電子數(shù)不超過8個(gè)

的限制。其原子結(jié)構(gòu)示意圖為，而不是。

三、元素周期表編排與結(jié)構(gòu)

1．發(fā)展歷程

2．編排原則

(1)周期：把電子層數(shù)相同的元素，按原子序數(shù)遞增的順序，從左至右排成的橫行。

(2)族：把最外層電子數(shù)相同的元素，按電子層數(shù)遞增的順序，從上至下排成的縱行。

3．結(jié)構(gòu)

(1)周期(7個(gè)橫行→7個(gè)周期)

周期分類短周期長(zhǎng)周期

周期序數(shù)1234567

元素種類28818183232

周期序數(shù)與原子

周期序數(shù)＝原子電子層數(shù)

結(jié)構(gòu)的關(guān)系

(2)族(18個(gè)縱行→16個(gè)族→7主7副1零1Ⅷ族)

族主族0族副族Ⅷ族

構(gòu)成周期由長(zhǎng)周期元素和短周期元素共同構(gòu)成僅由長(zhǎng)周期元素構(gòu)成

列序1，2，13～17183～7，11，128，9，10

ⅠA，ⅡA，ⅢA，ⅣA，ⅤA，ⅢB，ⅣB，ⅤB，ⅥB，

族序數(shù)0Ⅷ

ⅥA，ⅦAⅦB，ⅠB，ⅡB

族序數(shù)與原主族序數(shù)＝原子最外層電

子結(jié)構(gòu)關(guān)系子數(shù)

常見族

第ⅠA族(除氫)：堿金屬元素；第ⅦA族：鹵族元素；0族：稀有氣體元素

的別稱

(3)同周期相鄰主族元素的原子序數(shù)之差。

周期ⅡAⅢA

2、3nn＋1

4、5nn＋11

6、7nn＋25

4.元素周期表的表現(xiàn)特征

（1）元素信息——以鐵元素為例說明。

（2）元素周期表的特殊位置

①過渡元素：元素周期表中從ⅢB族到ⅡB族10列元素，都是金屬元素。

②鑭系：元素周期表第六周期第ⅢB族中，從57號(hào)元素到71號(hào)元素共15種元素。

③錒系：元素周期表第七周期第ⅢB族中，從89號(hào)元素到103號(hào)元素共15種元素。

【拓展】幾種常見的相對(duì)原子質(zhì)量

1．原子的相對(duì)原子質(zhì)量

1

(1)含義：就是一種核素的一個(gè)原子的實(shí)際質(zhì)量與一個(gè)12C原子質(zhì)量的的比值。

12

一個(gè)原子的質(zhì)量

(2)計(jì)算公式：原子的相對(duì)原子質(zhì)量＝。

1

一個(gè)12C原子質(zhì)量×

12

2．原子的近似相對(duì)原子質(zhì)量＝質(zhì)量數(shù)

3．元素的相對(duì)原子質(zhì)量

(1)含義：就是按照該元素的各種同位素的相對(duì)原子質(zhì)量和它們所占的原子個(gè)數(shù)百分比計(jì)算出來的

平均值。

②計(jì)算公式Mr＝A·a%＋B·b%＋C·c%＋……

其中A、B、C分別為該元素的各種同位素的相對(duì)原子質(zhì)量，a%、b%、c%分別為自然界中該元素

的各種同位素所占的原子個(gè)數(shù)百分比。

4．元素的近似相對(duì)原子質(zhì)量

就是按照該元素的各種同位素的質(zhì)量數(shù)和它們所占的原子個(gè)數(shù)百分比計(jì)算出來的平均值。

四、核素和同位素

1．元素：具有相同質(zhì)子數(shù)(或核電荷數(shù))的同一類原子的總稱，其種類由原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)決定的，

如H、C、N三種元素。

2．核素

12

(1)概念：具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子，其種類由質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)決定，如6C、

142

7N、1H三種核素。

142352

(2)幾種重要核素的用途：6C在考古工作中用于測(cè)定文物的年代；92U用于制造原子彈、核發(fā)電；1H、

3

1H用于制造氫彈；放射性同位素釋放的射線用于育種、給金屬探傷、診斷和治療疾病等。

3．同位素

(1)概念：質(zhì)子數(shù)相同，而中子數(shù)不同的同一種元素的不同核素互稱為同位素，元素的同位素由中子

數(shù)決定。

(2)元素、核素和同位素的聯(lián)系

(3)常見元素的同位素

12323

氫1H、1H(D)、1H(T)1H(D)、1H(T)用于制氫彈

16171818

氧8O、8O、8O8O用于示蹤原子

12131414

碳6C、6C、6C6C用于考古斷代

234235236235

鈾92U、92U、92U92U核燃料

(4)特點(diǎn)

①同位素有天然存在的，也有人工制造的，有放射性的，也有非放射性的。

②天然存在的同位素相互間保持一定的比例。

③同位素的物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)幾乎相同。

【溫馨提示】

(1)同種元素，可以有若干種不同的核素，即核素種類遠(yuǎn)大于元素種類。

(2)同位素的研究對(duì)象是核素，因此分子之間、離子之間不可能互稱為同位素。

(3)一種元素可以有多種核素，也可能只有一種核素，有多少種核素就有多少種原子。

(4)質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一種元素的不同核素互為同位素，不指具體原子。

(5)不同核素之間的轉(zhuǎn)化屬于核反應(yīng)，不屬于化學(xué)反應(yīng)。

五、堿金屬元素

1．原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

核電原子結(jié)構(gòu)最外層電子原子半

元素

荷數(shù)示意圖電子數(shù)層數(shù)徑/nm

鋰(Li)320.152

鈉(Na)1130.186

1

鉀(K)1940.227

銣(Rb)3750.248

銫(Cs)5560.265

2．相似性

(1)化學(xué)性質(zhì)

最外層都有1個(gè)電子→易失去1個(gè)電子→單質(zhì)具有強(qiáng)還原性，都以化合態(tài)存在

①堿金屬單質(zhì)都能與氧氣等非金屬單質(zhì)反應(yīng)。

②堿金屬單質(zhì)都能與水反應(yīng)，其通式為2R＋2H2O===2ROH＋H2↑。

(2)物理性質(zhì)

銀白色金屬(Cs略帶金色光澤)，質(zhì)地較軟，有延展性，密度較小，熔點(diǎn)較低，電和熱的良導(dǎo)體。

3．遞變性(Li→Cs)

(1)化學(xué)性質(zhì)

①

②與O2的反應(yīng)的程度越來越劇烈。

③與H2O的反應(yīng)越來越劇烈，如K與H2O反應(yīng)可能會(huì)發(fā)生輕微爆炸，Rb與Cs遇水發(fā)生劇烈爆炸。

④最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性逐漸增強(qiáng)，CsOH的堿性最強(qiáng)_。

(2)物理性質(zhì)

密度逐漸增大(K反常)，熔沸點(diǎn)逐漸降低_。

4．特殊性

(1)Na、K通常保存在煤油中，Li通常用石蠟密封。

(2)堿金屬元素的氫氧化物中只有LiOH微溶，其他均為易溶于水的強(qiáng)堿。

(3)堿金屬元素從Li到Cs，密度逐漸增大，但K的密度小于Na。

5．元素金屬性強(qiáng)弱的判斷標(biāo)準(zhǔn)

本質(zhì)原子越易失電子，金屬性越強(qiáng)(與原子失電子數(shù)目無關(guān))

①在金屬活動(dòng)性順序表中越靠前，金屬性越強(qiáng)

金屬性比較判斷

②單質(zhì)與水或非氧化性酸反應(yīng)越劇烈，金屬性越強(qiáng)

方法

③單質(zhì)還原性越強(qiáng)或陽離子氧化性越弱，金屬性越強(qiáng)

④最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，金屬性越強(qiáng)

⑤若Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，則Y比X的金屬性強(qiáng)

⑥元素在周期表中的位置：左邊或下方元素的金屬性強(qiáng)

六、鹵族元素

1．原子結(jié)構(gòu)

元素核電荷數(shù)原子結(jié)構(gòu)示意圖最外層電子數(shù)電子層數(shù)原子半徑

氟(F)92

氯(Cl)173

從上到下

7

溴(Br)354由小到大

碘(I)535

2．鹵族元素性質(zhì)的相似性

3．鹵族元素性質(zhì)的遞變性

(1)物理性質(zhì)遞變

氣體物理性質(zhì)

Cl2黃綠色有刺激性氣味的有毒氣體，能溶于水(1:2)，易液化，密度比空氣大

深紅棕色液體，易揮發(fā)，有刺激性氣味，有毒，在水中溶解度不大，但在有機(jī)溶劑

Br2

中溶解度較大，儲(chǔ)存時(shí)要加水，水封，以防止揮發(fā)

I2紫黑色固體，有光澤，易升華，在水中溶解度不大，但在有機(jī)溶劑中溶解度較大

(2)化學(xué)性質(zhì)的遞變

4．氯、溴、碘單質(zhì)間的置換

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容操作方法實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式

將少量氯水滴入盛有KBr溶液

氯置換溴無色變橙色Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2

的試管中，用力振蕩試管

將少量氯水滴入盛有KI溶液的

氯置換碘無色變棕褐色Cl2＋2KI===2KCl＋I(xiàn)2

試管中，用力振蕩試管

將少量溴水滴入盛有KI溶液的

溴置換碘無色變棕褐色Br2＋2KI===2KBr＋I(xiàn)2

試管中，用力振蕩試管

氯能從可溶的溴化物和碘化物水溶液中置換出溴和碘，溴能置換出碘，即氯比溴

結(jié)論

和碘活潑，溴比碘活潑，即氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱為Cl2>Br2>I2

5．元素非金屬性強(qiáng)弱的判斷標(biāo)準(zhǔn)

本質(zhì)原子越易得電子，非金屬性越強(qiáng)(與原子得電子數(shù)目無關(guān))

①與H2化合越容易，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強(qiáng)

非金屬性比較判斷方②單質(zhì)氧化性越強(qiáng)或陰離子還原性越弱，非金屬性越強(qiáng)

法③最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)

④元素在周期表中的位置：右邊或上方元素的非金屬性強(qiáng)

考點(diǎn)一：核外電子排布規(guī)律

【例1】某元素原子的最外層電子數(shù)是次外層的m倍(m為大于1的整數(shù))，則該原子的核外

電子總數(shù)為()

A.2mB.2m＋10

C.2m＋2D.m＋2

【答案】C

【解析】按照原子核外電子排布的一般規(guī)律，最外層電子數(shù)不超過8個(gè)，最外層電子數(shù)是次外層的

m倍，所以次外層電子數(shù)<8，即次外層只能為K層，電子數(shù)為2，最外層電子數(shù)是2m，該原子的

核外電子總數(shù)為(2m＋2)。

考點(diǎn)二：元素周期表

【例2】（2023秋·新疆烏魯木齊·高一烏魯木齊市第四中學(xué)?？计谀┫铝嘘P(guān)于元素周期表

的說法不正確的是

A．IA族元素全部是金屬元素，叫做堿金屬元素

B．短周期中共有15種主族元素

C．0族元素原子的最外層電子數(shù)不都是8個(gè)

D．元素周期表有7個(gè)橫行，18個(gè)縱列

【答案】A

【詳解】A．IA族元素中H是非金屬元素，故A錯(cuò)誤；

B．短周期中共有18種元素，其中3種為0族元素，15種為主族元素，故B正確；

C．0族元素原子，He最外層電子數(shù)是2個(gè)，其余原子的最外層電子數(shù)都是8個(gè)，故C正確；

D．元素周期表有7個(gè)橫行，18個(gè)縱列，故D正確；

選A。

考點(diǎn)三：核素

【例3】（2023春·河南鄭州·高一校聯(lián)考階段練習(xí)）最近，中科院核化學(xué)研究室科研人員自

68686868

主研發(fā)32Ge分離純化工藝和32Ge/31Ga發(fā)生器制備技術(shù)，并測(cè)得32Ge的半衰期為271天。已知：

質(zhì)量數(shù)相同、質(zhì)子數(shù)不同的原子互為同量素；半衰期指質(zhì)量減少一半所需要的時(shí)間。下列說法正確

的是

68686874

A．32Ge和31Ga互為同位素B．32Ge和32Ge互為同量素

681

C．Ga的中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為6D．mg68Ge衰變813天時(shí)剩余的質(zhì)量為mg

31326

【答案】C

6868

【詳解】A．32Ge和31Ga二者質(zhì)子數(shù)不同，不互為同位素，A錯(cuò)誤；

6874

B．32Ge和32Ge二者質(zhì)量數(shù)不相同，不互為同量素，B錯(cuò)誤；

68

C．31Ga的質(zhì)子數(shù)為31，中子數(shù)為68-31=37，中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為6，C正確；

1

D．68Ge的半衰期為271天，則mg68Ge衰變813天時(shí)剩余的質(zhì)量為mg，D錯(cuò)誤；

32328

故選C。

2

【例4】（2023春·北京豐臺(tái)·高一統(tǒng)考期中）重水(H2O)是重要的核工業(yè)原料，下列說法不．

正．確．的是

2118216

A．氘(H)原子核內(nèi)有1個(gè)質(zhì)子B．H2O與H2O的相對(duì)分子質(zhì)量相同

1212

C．H2O與H2O互為同位素D．H與H是不同的核素

【答案】C

【詳解】A．氘(2H)核電荷數(shù)為1，原子核內(nèi)有1個(gè)質(zhì)子，A正確；

118216

B．H2O與H2O的相對(duì)分子質(zhì)量都為20，B正確；

12

C．同位素必須是原子，選項(xiàng)中為水分子，H2O與H2O不互為同位素，C錯(cuò)誤；

D．1H與2H質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，是不同的核素，D正確；

故答案選C。

考點(diǎn)三：原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)

【例5】（2022春·內(nèi)蒙古呼倫貝爾·高一?？计谀┫铝姓f法中不正確的是

A．非金屬元素呈現(xiàn)的最高化合價(jià)不超過該元素的最外層電子數(shù)

B．非金屬元素呈現(xiàn)的最低化合價(jià)，其絕對(duì)值等于該元素原子的最外層電子數(shù)

C．金屬元素在化合物中只顯正價(jià)

D．同種元素的最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)的絕對(duì)值之和為8(O、F除外)

【答案】B

【詳解】A．非金屬元素的最高價(jià)等于最外層電子數(shù)，非金屬元素呈現(xiàn)的最高化合價(jià)不超過該元素

的最外層電子數(shù)，故A正確；

B．非金屬元素呈現(xiàn)的最低化合價(jià)，其絕對(duì)值等于8-該元素原子的最外層電子數(shù)，故B錯(cuò)誤；

C．金屬元素易失電子，金屬元素在化合物中只顯正價(jià)，故C正確；

D．同種非金屬元素的最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)的絕對(duì)值之和為8(O、F除外)，故D正確；

選B。

【例6】（2022春·陜西榆林·高一榆林市第一中學(xué)校考期中）我國擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的硅襯

底高光效氮化鎵發(fā)光二極管(簡(jiǎn)稱LED)技術(shù)，已廣泛用于照明、顯像等多個(gè)領(lǐng)域。鎵元素的原子結(jié)

構(gòu)示意圖及鎵在元素周期表中的信息如圖所示，下列說法正確的是

A．鎵元素位于元素周期表的第四周期

B．一個(gè)Ga原子有28個(gè)電子

C．鎵的相對(duì)原子質(zhì)量為69.72g

D．鎵元素為非金屬元素

【答案】A

【詳解】A．鎵元素原子核外電子層數(shù)是4，所以位于元素周期表的第四周期，故A正確；

B．Ga是31號(hào)元素，質(zhì)子數(shù)為31，所以Ga原子有31個(gè)電子，故B錯(cuò)誤；

C．相對(duì)原子質(zhì)量是個(gè)比值，單位為1，由圖可知，鎵的相對(duì)原子質(zhì)量是69.72，故C錯(cuò)誤；

D．鎵原子最外層有3個(gè)電子，鎵是金屬元素，故D錯(cuò)誤；

選A。

一、單選題

1．（2023秋·陜西西安·高一長(zhǎng)安一中?？计谀┫铝谢瘜W(xué)用語描述正確的是

A．氚的原子結(jié)構(gòu)模型：

13

B．可用于考古斷代的一種核素的符號(hào)：6C

C．16O、1H、2H、3H四種核素可構(gòu)成4種水分子

D．23Na、24Mg兩種核素的中子數(shù)相等，因此互為同位素

【答案】A

3

【詳解】A．氚的符號(hào)為1H，原子核內(nèi)含有1個(gè)質(zhì)子、2個(gè)中子，原子核外含有1個(gè)電子，則原子

結(jié)構(gòu)模型：，A正確；

14

B．碳-14可用于考古斷代，是碳元素的一種核素，其符號(hào)為6C，B不正確；

16123116216316121623161316

C．O、H、H、H四種核素可構(gòu)成H2O、H2O、H2O、HHO、HHO、HHO共6

種水分子，C不正確；

D．23Na、24Mg兩種核素的中子數(shù)都為12，但二者的質(zhì)子數(shù)不同，因此不互為同位素，D不正確；

故選A。

2．（2019春·黑龍江綏化·高一校考期末）下列有關(guān)堿金屬的敘述正確的是

A．堿金屬單質(zhì)和氧氣反應(yīng)時(shí)都會(huì)生成同類產(chǎn)物

B．堿金屬單質(zhì)的硬度都較大

C．液態(tài)的鈉可用作核反應(yīng)堆的傳熱介質(zhì)

D．堿金屬單質(zhì)都是銀白色的固體

【答案】C

【詳解】A.堿金屬大多數(shù)金屬性很強(qiáng)，在空氣中燃燒產(chǎn)物較復(fù)雜，只有Li在空氣中燃燒生成氧化

物，其它的在空氣中燃燒生成過氧化物或其他更復(fù)雜的氧化物，故A錯(cuò)誤；

B.堿金屬單質(zhì)的硬度都較小，可以用小刀切割，故B錯(cuò)誤；

C.金屬具有良好的熱傳導(dǎo)效率，液態(tài)鈉可用作核反應(yīng)堆的傳熱介質(zhì)，故C正確；

D.堿金屬單質(zhì)中多數(shù)是銀白色的固體，銫略帶金色光澤，故D錯(cuò)誤；

故選C。

3．（2023春·上海徐匯·高一上海市第四中學(xué)?？计谥校邦惐韧评怼笔腔瘜W(xué)中常用的思維方法。下列

推理正確的是

A．硅是常用的半導(dǎo)體元素，鍺也是常用的半導(dǎo)體元素

B．Fe和Cl2反應(yīng)生成FeCl3，推測(cè)Fe與I2反應(yīng)生成FeI3

C．Cl2與水反應(yīng)生成HCl和HClO，推測(cè)F2與水反應(yīng)生成HF和HFO

D．CO2通入Na2O2溶液生成Na2CO3，則SO2通入Na2O2溶液生成Na2SO3

【答案】A

【詳解】A．硅在金屬和非金屬之間，是常用的半導(dǎo)體元素，鍺也排在金屬和非金屬之間，也是常

用的半導(dǎo)體元素，A正確；

B．Fe和Cl2反應(yīng)生成FeCl3，但是I2氧化性較弱，與Fe反應(yīng)生成FeI2，B錯(cuò)誤；

C．Cl2與水反應(yīng)生成HCl和HClO，但是F2氧化性較強(qiáng)，與水反應(yīng)生成HF和O2，C錯(cuò)誤；

D．CO2通入Na2O2溶液生成Na2CO3，SO2有強(qiáng)還原性，Na2O2有強(qiáng)氧化性，二者反應(yīng)生成Na2SO4，

D錯(cuò)誤；

故選A。

4．（2023秋·天津河西·高一天津?qū)嶒?yàn)中學(xué)?？计谀┫騈aBr和KI的混合溶液中，通入足量的Cl2

后，將溶液蒸干并灼燒，最后得到的物質(zhì)是

A．NaBr和KIB．NaBr和KClC．NaCl和KClD．NaCl、KCl和I2

【答案】C

【詳解】向NaBr和KI的混合溶液中，通入足量的Cl2，發(fā)生反應(yīng)：KI+Cl2=KCl+I2，

NaBr+Cl2=NaCl+Br2，加熱，Br2揮發(fā)，I2升華，最后得到固體為：NaCl和KCl。

故選C。

1615

5．（2023春·山東棗莊·高一統(tǒng)考期中）8O、8O的半衰期很短，在自然界中不能穩(wěn)定存在。人工

16313a16315m

合成反應(yīng)如下：8O2He8O+bX；8O2He8O+nY。下列說法錯(cuò)誤的是

A．X、Y的中子數(shù)分別為4、2

3

B．X、Y均與2He互為同位素

C．X、Y的化學(xué)性質(zhì)幾乎相同

D．上述人工合成反應(yīng)均屬于化學(xué)變化

【答案】D

16313a

【詳解】A．8O2He8O+bX中b＝8+2－8＝2，a＝16+3－13＝6，所以X的中子數(shù)＝6－2＝4；

16315m

8O2He8O+nYn＝8+2－8＝2，m＝16+3－15＝4，所以Y的中子數(shù)＝4－2＝2，A正確；

3

B．X、Y、2He的質(zhì)子數(shù)均是2，質(zhì)量數(shù)均不同，三者互為同位素，B正確；

C．X、Y均是He元素，其化學(xué)性質(zhì)幾乎相同，C正確；

D．上述人工合成反應(yīng)中沒有產(chǎn)生新物質(zhì)，均屬于物理變化，D錯(cuò)誤；

答案選D。

6．（2023秋·河南駐馬店·高一統(tǒng)考期末）根據(jù)元素周期表與元素周期律，下列推斷不合理的是

A．第六周期0族元素的原子序數(shù)為86B．第37號(hào)元素的最高化合價(jià)是＋1

C．第53號(hào)元素的單質(zhì)在常溫常壓下是固態(tài)D．位于第四周期第ⅤA族的元素為金屬元素

【答案】D

【詳解】A．根據(jù)元素周期表規(guī)律，第六周期0族元素的原子序數(shù)為86，A不符合題意；

B．第37號(hào)元素Rb，其最高化合價(jià)是＋1，B不符合題意；

C．第53號(hào)元素的單質(zhì)為碘單質(zhì)，在常溫常壓下是固態(tài)，C不符合題意；

D．位于第四周期第ⅤA族的元素砷元素不是金屬元素，D符合題意；

故選D。

32

7．（2023秋·陜西西安·高二長(zhǎng)安一中校考期末）在生物科技領(lǐng)域，通過追蹤植物中放射性15P發(fā)出

的射線，來確定磷在植物中的作用部位。該核素原子核外電子數(shù)為

A．15B．32C．17D．47

【答案】A

32

【詳解】15P的質(zhì)子數(shù)為15，原子中質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)，所以該核素原子核外電子數(shù)為15，故選

A。

33

8．（2023秋·廣西欽州·高一統(tǒng)考期末）月球的土壤中吸附著數(shù)百萬噸的2He，每百噸2He核聚變所

4

釋放出的能量相當(dāng)于目前人類一年消耗的能量。在地球上，氦元素主要以2He的形式存在。下列說

法正確的是

34

A．2He原子比2He原子少一個(gè)質(zhì)子

34

B．2He和2He互為同素異形體

43

C．2He原子比2He原子多一個(gè)中子

D．He元素最外層電子數(shù)為2，性質(zhì)活潑

【答案】C

34

【詳解】A．2He原子比2He原子少一個(gè)中子，兩種原子的質(zhì)子數(shù)相同，A錯(cuò)誤；

34

B．2He和2He互為同位素，B錯(cuò)誤；

43

C．2He原子比2He原子多一個(gè)中子，C正確；

D．He元素最外層電子數(shù)為2，已排滿，性質(zhì)不活潑，D錯(cuò)誤；

故選C。

9．（2023春·福建泉州·高一晉江市第一中學(xué)校考期中）《流浪地球》被稱為“第一部中國自己的科

幻大片”，電影中涉及很多有趣的知識(shí)。下列說法錯(cuò)誤的是

A．影片幻想了太陽氦閃，地球?qū)⒈淮輾А：鈱儆谙∮袣怏w、是空氣的成分之一

B．電影中由硅、碳、氧、硫等元素經(jīng)過一系列變化能變成鐵，該過程屬于化學(xué)變化

C．固定太空電梯的纜繩材料最有可能是碳納米管(如圖1)，碳納米管與C60互為同素異形體

D．取ag偏二甲肼(火箭推進(jìn)劑)在6.4g氧氣中恰好完全反應(yīng)，如圖2，則偏二甲肼中不含氧

【答案】B

【詳解】A．氦氣屬于稀有氣體、是空氣的成分之一，選項(xiàng)A正確；

B．原子是化學(xué)變化中的最小微粒，化學(xué)變化中原子核不會(huì)變，該過程屬于核聚變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C．碳納米管與C60屬于碳的不同單質(zhì)，互為同素異形體，C正確；

16162

D．水中氧元素質(zhì)量為3.6g3.2g，二氧化碳中氧元素質(zhì)量為4.4g3.2g，

121612162

3.2g3.2g6.4g，故偏二甲肼中不含氧元素，選項(xiàng)D正確；

答案選B。

60

10．（2022秋·江蘇連云港·高一統(tǒng)考期中）鈷元素的一種核素27Co可以用治療惡性腫瘤。下列關(guān)于

該核素的說法正確的是

A．質(zhì)子數(shù)為60B．中子數(shù)為33

60

C．核外電子數(shù)為87D．與25Mn互為同位素

【答案】B

60

【詳解】A．27Co質(zhì)子數(shù)為27，A錯(cuò)誤；

B．中子數(shù)為：602733，B正確；

C．核外電子數(shù)等于質(zhì)子數(shù)，為27，C錯(cuò)誤；

6060

D．同位素是質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的原子，27Co和25Mn質(zhì)子數(shù)不相同，不能互為同位素，D錯(cuò)

誤；

故選B。

一、選擇題

1．（2023春·福建莆田·高一?？计谥校┫铝袑?duì)于元素周期表結(jié)構(gòu)的敘述中，正確的是

A．7個(gè)橫行代表7個(gè)周期，18個(gè)縱行代表18個(gè)族

B．除第1周期外，其他周期均有18種元素

C．副族元素中沒有非金屬元素

D．堿金屬元素是指IA族的所有元素

【答案】C

【詳解】A．7個(gè)橫行代表7個(gè)周期，18個(gè)縱行代表16個(gè)族，7個(gè)主族、7個(gè)副族、1個(gè)0族、1

個(gè)ⅤⅢ族，A錯(cuò)誤；

B．第1周期有2種元素，2、3周期有8種元素，4、5周期有18種元素，6、7周期32種元素，B

錯(cuò)誤；

C．副族元素均在長(zhǎng)周期，均為金屬元素，只有主族元素存在非金屬元素，C正確；

D．堿金屬元素為金屬元素，堿金屬元素是指ⅠA族的除H之外的所有元素，D錯(cuò)誤。

故選C。

2．（2023春·福建莆田·高一莆田第二十五中學(xué)校考期中）下列物質(zhì)間的關(guān)系，描述不正確的是

3537

A．17Cl與17Cl互為同位素B．O2和O3互為同位素

C．C2H5OH和CH3OCH3屬于同分異構(gòu)體D．金剛石、足球烯互為同素異形體

【答案】B

3537

【詳解】A．17Cl和17Cl核電荷數(shù)相同，中子數(shù)不同，兩者互為同位素，A正確；

B．O2和O3是由氧元素組成的不同的單質(zhì)，互為同素異形體，B錯(cuò)誤；

C．C2H5OH和CH3OCH3分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，兩者互為同分異構(gòu)體，C正確；

D．金剛石、足球烯都是由碳元素組成的碳的單質(zhì)，互為同素異形體，D正確；

故答案選B。

3．（2023春·山東青島·高一青島二中?？计谥校╆P(guān)于元素周期表的判斷，下列說法正確的是

A．Ⅷ族元素種類最多，ⅣA族元素形成化合物種類最多

B．第三周期第ⅣA族元素和第四周期第ⅣA族元素的原子序數(shù)之差為10

C．已知第六周期某主族元素的最外層電子數(shù)為2，那么該元素的原子序數(shù)為56

D．最外層電子數(shù)相同的元素一定位于同一主族

【答案】C

【詳解】A．ⅢB族元素種類最多，ⅣA族元素形成化合物種類最多，A錯(cuò)誤；

B．第三周期第ⅣA族元素為Si，第四周期第ⅣA族元素為Ge，兩者原子序數(shù)相差18，B錯(cuò)誤；

C．已知第六周期某主族元素的最外層電子數(shù)為2，其位于第六周期ⅡA族，該元素的原子序數(shù)為56，

C正確；

D．氦和鎂最外層電子數(shù)都是2，但不在同一族，D錯(cuò)誤；

故選C。

4．（2022·高一單元測(cè)試）下列關(guān)于堿金屬和鹵素單質(zhì)的有關(guān)說法正確的是

A．隨原子序數(shù)遞增，堿金屬密度一定增大B．堿金屬都呈銀白色

C．液溴采用水封法保存D．碘的升華是化學(xué)變化

【答案】C

【詳解】A．隨著原子序數(shù)增大，堿金屬密度呈增大趨勢(shì)，但是K的密度比Na小，A錯(cuò)誤；

B．堿金屬中Cs為金黃色，其余為銀白色，B錯(cuò)誤；

C．由于Br2易揮發(fā)，且密度比水大，故可采用水封法抑制其揮發(fā)，C正確；

D．碘的升華屬于物理變化，D錯(cuò)誤；

故答案選C。

5．（2018春·廣西南寧·高一南寧二中?？计谥校┛赡艽嬖诘牡?19號(hào)元素被稱為“類鈁”，據(jù)元素周

期表結(jié)構(gòu)及元素性質(zhì)變化趨勢(shì)，有關(guān)“類鈁”的預(yù)測(cè)說法正確的是（）

A．“類鈁”在化合物中呈+1價(jià)

B．“類鈁”屬過渡元素，具有放射性

C．“類鈁”單質(zhì)的密度小于1gcm-3

D．“類鈁”單質(zhì)有較高的熔點(diǎn)

【答案】A

【詳解】A．119號(hào)元素應(yīng)位于第八周期第ⅠA族，屬于堿金屬元素，故“類鈁”在化合物中呈+1價(jià)，

A正確。

B．過渡元素均為副族和第Ⅷ元素，結(jié)合A項(xiàng)分析可知，“類鈁”不屬過渡元素，具有放射性，B

錯(cuò)誤；

C．根據(jù)堿金屬元素密度的遞變規(guī)律可知，隨著原子序數(shù)遞增，密度呈增大趨勢(shì)，故“類鈁”單質(zhì)的

密度大于1gcm-3，C錯(cuò)誤；

D．根據(jù)堿金屬元素熔沸點(diǎn)的遞變規(guī)律可知，隨著原子序數(shù)遞增，熔沸點(diǎn)依次降低，故“類鈁”單質(zhì)

的熔點(diǎn)比Cs的低，故熔點(diǎn)較低，D錯(cuò)誤；

故答案為：A。

6．（2022秋·河北廊坊·高一廊坊市第一中學(xué)?？计谀┫铝杏嘘P(guān)堿金屬、鹵素原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的

描述，正確的個(gè)數(shù)為

①隨著核電荷數(shù)的增加，堿金屬單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)依次升高，密度依次增大

②F、Cl、Br、I的最外層電子數(shù)都是7，次外層電子數(shù)都是8

③堿金屬單質(zhì)的金屬性很強(qiáng)，均易與氧氣發(fā)生反應(yīng)，加熱時(shí)生成的氧化物形式為R2O

④根據(jù)同族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律推測(cè)，At2與H2化合較難，破化銀也難溶于水

⑤根據(jù)Cl、Br、I的非金屬性依次減弱，可推出HCl、HBr、HI的酸性依次減弱

⑥堿金屬都應(yīng)保存在煤油中

⑦鹵素按F、Cl、Br、I的順序非金屬性逐漸減弱的原因是隨著核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)增多，

原子半徑增大

⑧碳酸銫不易發(fā)生分解反應(yīng)生成氧化銫和二氧化碳

A．2B．3C．4D．5

【答案】B

【詳解】①堿金屬單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)隨著原子序數(shù)的遞增而降低，堿金屬單質(zhì)的密度隨著原子序數(shù)的

遞增呈增大趨勢(shì)(K例外)，故①錯(cuò)誤；

②F是9號(hào)元素，原子次外層電子數(shù)為2，最外層電子數(shù)為7，Cl、Br、I的最外層電子數(shù)都是7，

次外層電子數(shù)分別是8、18、18，故②錯(cuò)誤；

③堿金屬單質(zhì)的金屬性很強(qiáng)，均易與氧氣發(fā)生反應(yīng)，加熱時(shí)，鋰生成氧化鋰，鈉生成過氧化鈉，故

③錯(cuò)誤；

④砹的原子序數(shù)大于碘，根據(jù)同族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律可以推測(cè)，At2與氫氣化合較難，砹化銀也

難溶于水，故④正確；

⑤元素的非金屬性強(qiáng)弱與其對(duì)應(yīng)氫化物的酸性強(qiáng)弱無關(guān)，因此由Cl、Br、I的非金屬性逐漸減弱，

無法推出HCl、HBr、HI的酸性強(qiáng)弱，故⑤錯(cuò)誤；

⑥Li的密度比煤油小，不能保存在煤油中，應(yīng)該保存在石蠟中，故⑥錯(cuò)誤；

⑦F、Cl、Br、I位于同一主族，原子序數(shù)逐漸增大，電子層數(shù)增多，原子半徑增大，原子核對(duì)最

外層電子的吸引力減小，得電子的能力逐漸降低，故非金屬性逐漸減弱，故⑦正確；

⑧氧化銫是活潑金屬氧化物，易和二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，所以碳酸銫不易發(fā)生分解反應(yīng)生成氧化銫和

二氧化碳，故⑧正確。

答案選B。

二、填空題

7．（2022·重慶南岸·高一重慶第二外國語學(xué)校?？计谥校├谩皟r(jià)類二維圖”研究物質(zhì)的性質(zhì)是化學(xué)

研究的重要手段。下圖是氯元素的化合價(jià)與部分物質(zhì)類別的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

(1)已知D可用于實(shí)驗(yàn)室制O2，其焰色試驗(yàn)為紫色。A、B、C、D四種物質(zhì)中，屬于電解質(zhì)的是_______

(填化學(xué)式)。

(2)D在400℃時(shí)分解只生成兩種鹽，其中一種是無氧酸鹽；另一種鹽M的陰陽離子個(gè)數(shù)比為1：1，

則M在水溶液中的電離方程式為_______。

(3)已知Br2的性質(zhì)和Cl2有一定的相似性，寫出Br2在一定條件下與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式

_______。

-

(4)臭氧氧化技術(shù)被廣泛用于飲用水的處理，當(dāng)水中含有Br時(shí)會(huì)產(chǎn)生易致癌的BrO3。但水中BrO3

能被活性炭有效去除，其去除機(jī)理分為兩步：

第一步是活性炭吸附BrO3

-

第二步是BrO3被活性炭還原為Br，

其反應(yīng)方程式(未配平)如下：

①_______。

--

②*C+BrO→Br+*CO2

-

反應(yīng)的總方程式為：2BrO3+3*C=2Br+3*CO2。

已知：其中*C代表活性炭表面，*CO2代表活性炭表面氧化物；每步中的*C被氧化為*CO2，則反

應(yīng)①的方程式為_______；則反應(yīng)①與反應(yīng)②中參加反應(yīng)的*C個(gè)數(shù)之比為_______。

【答案】(1)HClO和KClO3

+

(2)KClO2=K+ClO2

---

(3)Br2+2OH=Br+BrO+H2O

-

(4)*C+BrO3=BrO+*CO22：1

【分析】根據(jù)圖中信息，A是氯氣、B是+1價(jià)氯的氧化物即Cl2O、C是HClO、D是含+5價(jià)氯元素

的鹽類，可用于實(shí)驗(yàn)室制O2，其焰色試驗(yàn)為紫色，則D是KClO3，據(jù)此分析回答問題。

【詳解】（1）電解質(zhì)是指在熔融狀態(tài)或水溶液中能夠?qū)щ姷幕衔?，根?jù)上述分析，其中屬于電

解質(zhì)的是HClO和KClO3；

（2）D是KClO3，在400℃時(shí)分解只生成兩種鹽，其中一種是無氧酸鹽KCl，另一種鹽M的陰陽

400℃

離子個(gè)數(shù)比為1：1，根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，反應(yīng)方程式是：2KClO3KCl+KClO2+2O2↑，則

+-

M是KClO2，其電離方程式是KClO2=K+ClO2；

（3）類比氯氣和氫氧化鈉的反應(yīng)可知，Br2在一定條件下與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為Br2+

---

2OH=Br+BrO+H2O；

－

（4）活性炭具有很強(qiáng)的吸附性，第二步是BrO3被活性炭還原為Br，則第一步為活性炭吸附BrO3；

-－－

配平后反應(yīng)①的方程式為：*C+BrO3=BrO+*CO2；反應(yīng)②的方程式為：*C+2BrO=2Br+*CO2，由

－－

總反應(yīng)方程式2BrO3+3*C=2Br+3*CO2可知，反應(yīng)①與反應(yīng)②中參加反應(yīng)的*C物質(zhì)的量之比為

-

2∶1，故答案為活性炭吸附BrO3，2∶1。

8．（2022秋·上海閔行·高一統(tǒng)考期末）海洋中蘊(yùn)藏豐富的鹵素資源，鹵素資源在科研和工農(nóng)業(yè)生

產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。

(1)海水中含量最多的鹵素是_____。

A．氟B．氯C．溴D．碘

(2)將藍(lán)色石蕊試紙浸泡在飽和氯水中，觀察到的現(xiàn)象是_____。

A．試紙仍為藍(lán)色B．試紙變紅C．試紙先變紅后變白D．試紙變無色

(3)只能用氯氣和金屬反應(yīng)，而不能用金屬與鹽酸反應(yīng)得到的是_____。

A．MgCl2B．FeCl3C．NaClD．AlCl3

2+2+2

(4)粗鹽提純中需要除去Ca、Mg、SO4等雜質(zhì)離子，先后加入的除雜試劑順序是：NaOH溶液；

_____；_____。

(5)1774年，瑞典化學(xué)家舍勒發(fā)現(xiàn)軟錳礦(主要成分為MnO2)與濃鹽酸混合加熱，會(huì)產(chǎn)生一種令人感

到窒息的黃綠色氣體。請(qǐng)據(jù)此寫出相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目_____。

(6)實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的有關(guān)說法正確的是_____。

A．制取Cl2的氣體發(fā)生裝置與制O2相同

B．干燥Cl2可通過盛有堿石灰的干燥管

C．收集Cl2可用排水法或向下排氣法

D．尾氣Cl2吸收可用NaOH溶液

【答案】(1)B

(2)C

(3)B

(4)BaCl2溶液Na2CO3溶液

(5)或

(6)D

【詳解】（1）海水中含量最高的鹽是氯化鈉，則海水中含量最多的鹵素是氯，選B。

（2）氯水含鹽酸呈酸性、含次氯酸具有漂白性，則將藍(lán)色石蕊試紙浸泡在飽和氯水中，觀察到的

現(xiàn)象是試紙先變紅后變白，選C。

（3）A．MgCl2可通過鎂與氯氣、鎂與鹽酸反應(yīng)得到；

B．FeCl3可通過鐵與氯氣反應(yīng)得到、不能通過鐵與鹽酸反應(yīng)得到；

C．NaCl可通過鈉與氯氣、鈉與鹽酸反應(yīng)得到；

D．AlCl3可通過鋁與氯氣、鋁與鹽酸反應(yīng)得到；

則選B。

2+2+2

（4）用化學(xué)沉淀法去除粗鹽中的Ca、Mg和SO4，所選試劑分別是碳酸鈉溶液，氫氧化鈉溶

2+

液和氯化鋇溶液。Na2CO3溶液在BaCl2溶液之后加入，其作用除了除去Ca外，還要除去過量的

Ba2+，過濾后濾液中含有多余的氫氧化鈉和碳酸鈉，故濾液中需加入鹽酸，調(diào)節(jié)溶液的pH等于7，

故先后加入的除雜試劑順序是：NaOH溶液；BaCl2溶液；Na2CO3溶液。

（）與濃鹽酸混合加熱產(chǎn)生氯氣?；瘜W(xué)反應(yīng)方程式為濃），

5MnO2MnO24HCl(=MnCl2Cl22H2O

標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為或

。

（6）A．制取Cl2的氣體發(fā)生裝置為“固體+液體、加熱”制氣裝置，制O2可以用“固體+液體”制氣裝

置、“固體+固體、加熱”制氣裝置，二者不相同，A不選；

B．氯氣能與氫氧化鈉、氫氧化鈣等堿反應(yīng)，堿石灰不能干燥Cl2，B不選；

C．氯氣能溶于水、氯氣密度大于空氣，則不可用排水法或向下排氣法收集Cl2，C不選；

D．氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，為防止氯氣污染空氣，尾氣Cl2吸收可

用NaOH溶液，D選；

選D。

9．（2023春·廣西欽州·高一欽州一中校考期中）元素在周期表中的位置反映了元素的原子結(jié)構(gòu)和

性質(zhì)。下圖是元素周期表的一部分，請(qǐng)按要求回答下列問題：

族IA0

周期

1IIAIIIAIVAVAVIAVIIA

2