《原子结构与元素周期表》习题2 (2)

原子结构与元素周期律

一、选择题

1．下列关于原子结构的说法正确的是( ) A．原子由原子核和核外电子构成

B．对于任何微粒，质子数等于核外电子数都成立 C．当微粒达到稳定结构时，最外层电子数一定是8 D．原子的质量等于原子核的质量

解析：考查定义，A项正确；离子的质子数不等于核外电子数，B项错误；由第一周期元素可知，最外层电子数小于8，C项错误；原子的质量主要集中在原子核上，D项错误。

答案：A

2．近段时间，朝鲜的“核危机”引起了全球的瞩目，其焦点问题就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆，重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚( 94Pu)，下列有关 94Pu的说法不正确的是( )

A. 94Pu含94个质子 B. 94Pu中的中子数和质子数之差为51 C. 94Pu中含有94个中子 D. 94Pu具有放射性

解析：中子数＝239－94＝145，质子数与中子数之差为145－94＝51，选项C错误。 答案：C

3．关于Na原子，下列选项中数值最大的是( )

A．核内质子数 B．核外电子数 C．核外电子层数 D．中子数 答案：D

4．已知33As、35Br位于同一周期。下列关系正确的是( ) A．原子半径：As>Cl>P B．热稳定性：HCl>AsH3>HBr C．还原性：As3－>S2－>Cl－ D．酸性：H3AsO4>H2SO4>H3PO4

解析：同一周期中原子半径从左到右依次减小，A项中P的半径大于Cl，A错误；非金属性越强，其气态氢化物越稳定，其最高价氧化物对应水化物酸性越强，故B项中热稳定性：HCl>HBr>AsH3，D项中酸性H2SO4>H3PO4>H3AsO4，B、D均错误；C项，单质氧化性：Cl2>S>As，故阴离子的还原性：As3－>S2－>Cl－，C项正确。

答案：C

239

239

239

239

239

239

5．下列叙述中，正确的是( )

A．在多电子的原子里，能量高的电子通常在离核近的区域内活动

B．核外电子总是先排在能量低的电子层上，例如只有排满了M层后才排N层 C．两种微粒，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同 D．微粒的最外层只能是8个电子才稳定

解析：在多电子原子中，核外电子按照：能量从低→高、离原子核从近→远排列，所以A错误，B正确。核外电子排布相同的两种微粒，可能是离子和原子的关系，或者是两种不同的离子，C错误。一般来说，最外层有8个电子是稳定的，但作为特例，He只有两个电子，也是稳定的，也就是说只有一个电子层的微粒，2个电子达到稳定结构。

答案：B

6．下列叙述不正确的是( ) A．同一周期原子半径从左到右依次减小 B．同一周期元素最高化合价从左到右不一定增大 C．同一主族元素的化学性质相同 D．同一主族元素的化学性质相似 答案：C

7．同一短周期的元素W、X、Y、Z(稀有气体除外)的原子序数依次增加，下列叙述正确的是( )

A．单质的化学活泼性：W解析：本题中元素为同一周期，从左至右最外层电子数依次增加。而单质的活泼性分金属性与非金属性，氧化能力随着单质晶体形态及分子内的化学键不同有变化，最高化合价随原子序数的递增有特例(O、F无正价)。

答案：B

8．第ⅤA族元素中的A、B两种元素所在周期分别最多可排18和8种元素，且B在A的上一周期，当A的原子序数为x时，B的原子序数为( )

A．x－18 B． x－8 C．x＋8 D．x＋18

解析：根据题意可知B在第三周期，A在第四周期；因A、B同主族，故二者原子序数相差A元素所在周期包含的元素种数(18)。

答案：A

9．(双选)下列各组排列顺序不正确的是( ) A．原子半径：钠＞硫＞氯 B．氧化性：K＋>Na＋

C．最高正化合价：氯＞硫＞磷 D．热稳定性：碘化氢＞溴化氢＞氯化氢

解析：钠、磷、硫、氯是具有相同电子层数的元素，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，最外层电子数逐渐增多，最高正化合价逐渐增大；金属性K>Na，氧化性K＋答案：BD

10.(双选)如图为元素周期表中短周期的一部分，关于Y、Z、M的说法正确的是( ) A．非金属性：Y＞M＞Z B．离子半径：M－＞Z2－＞Y－ C．稳定性：HY＞HM

D．三种元素中，Y的最高价氧化物对应的水化物酸性最强

解析：根据表格信息可知X、Y、Z、M分别为He、F、S、Cl四种元素。B项，离子半径：Z2－(S2－)＞M－(Cl－)＞Y－(F－)；C项，非金属性：F>Cl，故稳定性：HY(HF)>HM(HCl)；D项，F无正价，即无含氧酸。

答案：AC

11．下表是元素周期表的一部分，下列有关说法正确的是( ) 族周期 2 3 a ⅠA b ⅡA ⅢA ⅣA c ⅤA ⅥA d e f ⅦA

A.e的氢化物比d的氢化物稳定 B．a、b、e三种元素的原子半径：e>b>a C．六种元素中，c元素单质的化学性质最活泼

D．c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强

解析：d、e位于同一主族，上面的非金属性强，故氢化物稳定，A项错；a、b、e三种元素位于同一周期，前面的元素半径大，故B项错；六种元素中，c为C，单质中不是最活泼的，C项错；c、e、f的最高价氧化物对应的水化物分别为H2CO3、H2SO4和HClO4，酸性依次增强，D项正确。

答案：D

12．同周期的三种元素X、Y、Z，它们的最高价氧化物对应的水化物分别是HXO4、H2YO4、H3ZO4，则下列判断正确的是( )

A．含氧酸的酸性：H3ZO4＞H2YO4＞HXO4 B．非金属性：X＜Y＜Z

C．气态氢化物的稳定性按X、Y、Z顺序增强 D．元素的最低负价的绝对值按X、Y、Z顺序增大

解析：由HXO4、H2YO4、H3ZO4可确定X、Y、Z的最高化合价分别为＋7、＋6、＋5，同周期在周期表中的位置由左到右依次为Z、Y、X，即非金属性为Z＜Y＜X；最高价含氧酸的酸性：HXO4＞H2YO4＞H3ZO4；气态氢化物的稳定性：HX＞H2Y＞ZH3；X、Y、Z最低负价绝对值依次为1、2、3。

答案：D

13．以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是( ) A．第ⅠA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子 B．同周期元素(除0族元素外)从左到右，原子半径逐渐减小 C．第ⅦA族元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐增强 D．同主族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低

解析：A项，137Cs与133Cs互为同位素，二者质子数相同；C项，第ⅦA族元素从上到下，元素非金属性减弱，故氢化物的稳定性逐渐减弱；D项，同主族元素从上到下，通常状况下，F2、Cl2为气态，Br2为液态，I2为固态，故单质的熔点逐渐升高。

答案：B

14．(双选)下表给出了X、Y、Z、W四种短周期元素的部分信息，请根据这些信息判断下列说法中正确的是( )

元素 原子半径/nm 最高正价或最低负价 X 0.102 ＋6 Y 0.16 ＋2 Z 0.074 －2 W 0.071 －1 A.原子序数X>Y>W>Z B．纯净的X与纯净的Z反应生成XZ3 C．Z的最高正价为＋6 D．HW是热稳定性最强的氢化物

解析：已知为短周期元素，由最高正价或最低负价、结合原子半径等条件，利用周期律可推出X是硫，Y是镁，Z是氧，W是氟。硫在氧气中燃烧只能得到SO2，O元素的非金属性仅次于氟，目前还没有发现氧元素有＋6价，氟是非金属性最强的元素，HF是稳定性最强的氢化物。

答案：AD

15．甲、乙两种非金属：①甲比乙容易与H2化合；②甲原子能与乙阴离子发生置换反应；③甲的最高价氧化物对应的水化物酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物酸性强；④与某金属反应时，甲原子得电子数目比乙的多；⑤甲的单质熔沸点比乙的低。能说明甲比乙的非金属性强的是( )

A．只有④ B．只有⑤ C．①②③ D．①②③④

解析：非金属性越强越容易与H2化合，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强，所以①③正确；非金属性强的能置换非金属性弱的，②正确。

答案：C

16．下列事实不能作为实验判断依据的是( ) A．钠和镁分别与冷水反应，判断金属活动性强弱

B．在MgCl2与AlCl3溶液中分别加入过量的氨水，判断镁与铝的金属活动性强弱 C．往硅酸钠溶液中通入CO2产生白色沉淀，判断碳酸与硅酸的酸性强弱 D．Br2与I2分别与足量的H2反应，判断溴与碘的非金属活动性强弱

解析：A选项符合由金属与水反应判断金属活动性强弱的依据；C选项由酸与盐反应的规律，判断出酸性H2CO3＞H2SiO3，进而推知碳的非金属性比硅强；D选项符合由非金属单质与氢气反应难易判断非金属活动性强弱的依据；B所述的反应与金属活动性强弱无关。

答案：B

17．短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中T所处的周期序数与族序数相等。下列判断不正确的是( )

A．最简单气态氢化物的热稳定性：R＞Q B．最高价氧化物对应水化物的酸性：Q＜W C．原子半径：T＞Q＞R D．简单离子半径：T>R

解析：由图和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族为Al元素，Q为Si元素，W为S元素，R为N元素。选项A，非金属性N＞Si，

故热稳定性NH3＞SiH4，A正确；选项B，H2SiO3的酸性小于H2SO4，B正确；选项C，原子半径Al＞Si＞N，C正确；选项D，Al3＋、N3－核外电子排布相同，核电核数Al3＋>N3－，则半径Al3＋答案：D

18．(双选)门捷列夫在描述元素周期表时，许多元素尚未发现，但他为第4周期的三种元素留下了空位，并对它们的一些性质做了预测，X是其中的一种“ 类硅” 元素，后来被德国化学家文克勒发现，并证实门捷列夫当时的预测非常准确。根据元素周期表，下列有关X性质的描述中错误的是( )

A．X单质易与水剧烈反应 B．XO2可被碳还原为X

C．X可能表现金属性和非金属性，可做半导体材料 D．XH4的稳定性比SiH4的高

解析：由题目信息推知，类硅与硅同在ⅣA族，并在硅的下一周期，根据同主族元素性质的相似性和递变规律，X单质不易与水反应，稳定性XH4＜SiH4。

答案：AD

19．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：

元素代号 原子半径/pm 主要化合价 下列叙述正确的是( ) A．X、Y元素的金属性X＜Y

B．一定条件下，Z单质与W的常见单质直接生成ZW2 C．Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水

D．一定条件下，W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来

解析：本题是对元素推断及其化学性质的考查。由元素的化合价和原子半径可以推知四种元素分别为Mg、Al、N、O，金属性Mg＞Al，A错；N2与O2化合时首先生成的是NO，B错；Al2O3只能溶于强酸和强碱，而氨水是弱碱，C错；NH3在纯氧气中燃烧可以得到N2，D正确。

答案：D

X 160 ＋2 Y 143 ＋3 Z 70 ＋5、＋3、－3 W 66 －2 20．如图为周期表前4周期的一部分，其中五种元素a、b、c、d、e的位置如图所示，

下列有关叙述正确的是( ) A．b元素除0价外，只有一种化合价 B．a元素形成的单质最稳定，分子式为a3 C．c、d元素的原子半径：c＜d

D．e元素在自然界中主要存在于海水中，被称为“海洋元素”

解析：a为He，b为O，c为Si，d为P，e 为Br。氧元素有－1、－2两种价态， a元素形成的单质是惰性气体，是单原子分子。c、d元素的原子半径：c>d，e元素以Br－形式存在于海水中，有“海洋元素”之称。

答案：D 二、非选择题

21．Ⅰ.下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数，Y为元素的有关性质)。

把与下面的元素有关性质相符的曲线的标号填入相应括号中： (1)ⅡA族元素的价电子数________________。 (2)第三周期元素的最高化合价____________。 (3)ⅠA族元素金属单质熔点____________。

(4)第三周期离子Na＋、Mg2＋、Al3＋、P3－、S2－、Cl－的离子半径________________。 (5)第二、三周期元素随原子序数递增原子半径的变化____________。 Ⅱ.有下列物质：①12 6C；②19K39；③20Ca40；④ 6C13；⑤14 7N；⑥4018Ar。其中： (1)互为同位素的是__________。

(2)质量数相等，但不能互称同位素的是____________。

(3)中子数相等，但质子数不相等的是____________________。

解析：Ⅰ.(1)ⅡA族元素的价电子数为2个，不发生变化，所以图象B符合条件。 (2)第三周期元素由钠到氯最高化合价由＋1→\\a\\vs4\\al(＋7)价，依次升高，但18号元素氩为0价，所以图C符合。

(3)ⅠA族元素除了氢气外其他为金属元素，自上而下金属单质的熔点逐渐降低，所以图A符合题意。

(4)Na＋、Mg2＋、Al3＋具有相同的电子层结构，原子序数越小，离子半径越大；同理P3－、S2－、Cl－也具有相同的电子层结构，由于阴离子比阳离子多一个电子层，所以阴离子半径大于阳离子半径，符合题意的图象为E。

(5)同周期，从左往右半径逐渐减小，同主族，从上往下半径逐渐增大，所以符合条件的图象为G。，Ⅱ.同位素指同一元素的不同原子，所以 6C12和13 6C为同位素；20Ca40和4018Ar质量数相等，但属于不同的元素，不是同位素；中子数＝质量数－质子数，所以中子数相等，但质子数不相等的是②和③、④和⑤两组。

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⑤

22．现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素，它们的原子序数依次增大。A、D同主族，C、E同主族，D、E、F同周期。A、B的原子最外层电子数之和与C原子的最外层电子数相等。A能分别与B、C形成电子总数相等的分子，且A与C形成的化合物常温下为液态，A能分别与E、F形成电子总数相等的气体分子(题中的字母只代表元素代号，与实际元素符号无关)。

请回答下列问题：

(1)A～F六种元素原子，原子半径最大的是________(填对应的元素符号)。 (2)A与B两种元素组成一种阳离子，该离子符号为________。 (3)C、D两种元素组成的化合物的化学式是________。

(4)E、F两种元素中非金属性较强的是________，能够证明这一结论的化学事实是________________________________________________________________________。

解析：根据A能分别与B、C形成电子总数相等的分子，且A与C形成的化合物常温下为液态，可以初步推知A、B、C分别为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分别为Na、S、Cl元素。然后利用其他已知条件进行验证。

答案：(1)Na (2)NH＋4 (3)Na2O或Na2O2 (4)Cl，氯化氢的热稳定性比硫化氢强(或

高氯酸的酸性比硫酸强，或氯气可以与S2－反应生成硫单质等)

23．某些元素的部分信息如下表： 编号 原子半径(10－10 m) 最高正化合价 最低负化合价 请回答下列问题：

(1)编号为⑤的元素原子结构示意图为__________；在周期表中的位置是____________；说出其氧化物的一种用途：____________________________。

(2)上述元素形成的单质中，硬度最大的元素编号是________。 (3)上述元素中最高价含氧酸酸性最强的元素是________(写元素符号)。 (4)②和⑧两元素形成的气态氢化物中，更稳定的是________(写化学式)。

解析：由最高正价和最低负价推知：①⑤在ⅣA族，②⑧在ⅦA族，③在ⅠA族，④在ⅤA族，⑥在ⅥA族，⑦在ⅢA族；通过原子半径的比对可确定：①C，②Cl，③Na，④N，⑤Si，⑥S，⑦Al，⑧F。

答案：(1)(4)HF

24．已知短周期中元素X、Y、Z的原子序数依次减小，三种元素的原子核外电子层数之和等于5。X元素原子最外电子层上的电子数等于Y和Z两元素原子最外电子层上的电子数之和：Y元素原子最外电子层上的电子数等于它的电子层数的2倍；X和Z可以形成XZ3。请回答下列问题：

(1)X元素的名称是________，Y元素的名称是________，Z元素的名称是________。 (2)XZ3的化学式是__________。

(3)分别写出X、Y的最高价含氧酸的化学式________________。

解析：先分析Y元素：①如果Y元素原子的电子层数为1，则最外层电子数为2，是He元素，不合理；②如果Y元素原子的电子层数为2，则最外层电子数为4，是C元素；③如果Y元素原子的电子层数为3，则最外层电子数为6，是S元素。若Y为S元素，则根据X、Y、Z的原子序数依次减小，可知X元素原子的电子层数也等于3，与题目给出的“ 三种元

第三周期ⅣA族 光导纤维(其他答案合理即可)，(2)① (3)Cl ① 0.77 ＋4 －4 ② 0.99 ＋7 －1 ③ 1.86 ＋1 ④ 0.75 ＋5 －3 ⑤ 1.17 ＋4 －4 ⑥ 1.02 ＋6 －2 ⑦ 1.43 ＋3 －1 ⑧ 0.71 素的原子核外电子层数之和等于5” 不符，所以Y元素为C。可以推断出X元素原子的电子层数为2，Z元素原子的电子层数为1，所以Z为H元素。X能与Z形成XZ3，则X为N元素，XZ3为NH3。

答案：(1)氮 碳 氢 (2)NH3，(3)HNO3、H2CO3

25．下表是周期表中一部分，根据A～M在周期表中的位置，按要求回答下列问题：(用相关的元素符号或分子式表示)

族 ⅠA 周期 1 2 3 A F G H B I C J K D M E ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 (1)表中元素，只有负价而无正价的元素是________，氧化性最强的单质是________，化学性质最不活泼的元素是________，金属性最强的单质与水反应的化学方程式是____ ___ _。

(2)最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是________，呈两性的是________。 (3)元素F形成的稳定的氧化物在呼吸面具中供氧时的化学方程式是

________________________________________________________________________，

该化合物的颜色为______色。

(4)元素M的单质和石灰乳作用可制成有漂白和消毒作用的漂白粉，用化学方程式表示漂白粉在潮湿空气中起漂白作用的原理_____________________________________。

解析：根据元素在周期表中的位置，可知A为H，B为C，C为N，D为F，E为Ne，F为Na，G为Mg，H为Al，I为Si，J为P，K为S，M为Cl。在这12种元素中，F是非金属性最强的元素，只有负价而无正价，其单质氧化性最强；Ne是稀有气体，化学性质最不活泼；金属性最强的是Na；最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4，呈两性的是Al(OH)3，Na2O2与CO2反应能生成O2，所以Na2O2可作呼吸面具中的供氧剂；漂白粉中的Ca(ClO)2与空气中的CO2和H2O反应生成具有漂白作用的HClO。

答案：(1)F F2 Ne 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，(2)HClO4 Al(OH)3，(3)2Na2O2＋2CO2 ===2Na2CO3＋O2 淡黄，(4)Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO