1、物质结构和元素周期律1元素周期表是学习和研究化学的重要工具。下列是元素周期表的部分信息:(1)地壳中含量最多的金属元素的原子序数是_。(2)分析上表规律,可推知,表中X的元素符号为_。(3)Ca在元素周期表中的位置为_。(4)写出一个由原子序数1、7、17三种元素组成的化合物的化学式:_。【答案】(1)13(2)16S(3)第四周期第A族(4)NH4Cl【解析】(1)地壳中含量最多的金属元素是Al,其原子序数为13。(2)由元素周期表中规律可推知X应为16S。(3)Ca位于元素周期表第四周期第A族。(4)H、N、Cl三种元素组成的常见化合物为NH4Cl。2某同学做同主族元素性质相似性和递变性实
2、验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象,见下表(表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。实验方案 实验现象将新制氯水滴加到溴化钠溶液中,振荡后,再加入适量CCl4,振荡,静置A.浮在水面上,熔成小球,快速移动,随之消失将一小块金属钠放入冷水中B.分层,上层无色,下层紫红色将溴水滴加到NaI溶液中,振荡后,再加入适量CCl4,振荡,静置C.浮在水面上,熔成小球,快速移动,并伴有轻微的爆炸声,很快消失将一小块金属钾放入冷水中D.分层,上层无色,下层橙红色请你帮助该同学整理并完成实验报告。(1)实验目的:_。(2)实验用品:试剂:金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1 m
3、olL1 NaBr溶液、0.1 molL1 NaI溶液、CCl4等。仪器:_、_、镊子、小刀、玻璃片等。(3)实验内容(填写与实验方案对应的实验现象的字母和化学方程式):实验方案 实验现象 化学方程式(4)实验结论:_。(5)请用原子结构的知识简单解释上述实验结论:_。由于F2过于活泼,很难设计一个简单的实验验证其氧化性的强弱。试列举两个事实说明氟的非金属性比氯强。_。答案:(1)探究同主族元素性质的相似性和递变性(2)试管胶头滴管(3)实验方案 实验现象 化学方程式DCl22NaBr=2NaClBr2A2Na2H2O=2NaOHH2BBr22NaI=2NaBrI2C2K2H2O=2KOHH2
4、(4)同主族元素性质相似;自上而下元素原子失电子能力增强,得电子能力减弱(5)由于同主族元素原子最外层电子数相同,所以同主族元素性质相似。又由于随着原子序数的递增,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的吸引力减弱,所以元素原子得电子能力减弱,失电子能力增强F2在冷暗处就可以与H2剧烈反应而爆炸,而Cl2与H2只有在光照或点燃的条件下才能反应;HF比HCl稳定【解析】该实验目的是探究同主族元素性质的相似性和递变性。由于同主族元素原子最外层电子数相同,所以性质相似;而随着原子序数的递增,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的吸引力减弱,元素原子得电子能力减弱,失电子能力增强。3近年来,科学家通过粒
5、子加速器进行了一周的实验,获得了6个非常罕见的Fe原子,接着,科学家又使用特制的测量仪器观测到,这6个原子中有4个发生了衰变,这一实验证实了曾经预言的双质子衰变方式,即有一个原子同时放出两个质子的衰变方式。回答下列问题:(1)Fe原子的核内中子数为_,该原子的核外电子数为_。(2)以下关于Fe的叙述正确的是_(填字母)。A.Fe与Fe是两种核素B科学家获得了一种新元素C.Fe的衰变不是化学变化D这种铁原子衰变放出两个质子后变成Fe (3)某同学认为Fe在一定条件下也可与氧气反应,他的判断依据是_。【答案】(1)1926(2)AC(3)Fe与Fe的核外电子排布相同,化学性质几乎完全相同【解析】(
6、1)Fe的中子数质量数质子数452619,电子数质子数26。(2)Fe与Fe的质子数相同,属同一元素Fe元素,但中子数不同,是两种不同的核素;Fe元素不是一种新元素,Fe衰变放出两个质子后变为质子数为24的新原子,原子核发生了变化,不是化学变化,因为化学的范畴是在原子、分子水平上研究物质。(3)Fe与Fe的核外电子排布相同,化学性质几乎完全相同4根据元素周期表判断,下列叙述不正确的是A周期表中第七周期最多容纳32种元素B周期表中共有18个列,其中形成化合物种类最多的在第14列CL层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等D除过渡元素外周期表中最外层电子数相同的元素都位于同一
7、族中【答案】D【解析】周期表中第七周期若排满,最多容纳32种元素,故A正确;C元素形成有机物的种类繁多,C位于第14列,周期表中共有18个列,故B正确;L层电子为奇数的所有元素,位于第二周期,最外层电子数等于族序数,则L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等,故C正确;He最外层电子数为2,第A族元素的最外层电子数为2,不在同一族中,故D错误。故选D。5下列叙述中,错误的是AIIA元素在自然界中都以化合态存在BVA族元素都是非金属元素C室温时,0族元素的单质都是气体D元素周期表中从B到B10个纵列的元素都是金属元素【答案】B【解析】A. 第IIA元素均为较活泼的金属元素
8、,在自然界中都以化合态存在,故A正确;B. 第VA族元素包括N、P、As、Sb、Bi等,其中Sb、Bi为金属元素,故B错误;C. 稀有气体常温下都是气体,故C正确;D. 元素周期表中从B到B 10个纵列的元素属于过渡元素,均为金属元素,故D正确; B。6下列关于卤素的叙述正确的是A卤素是典型的非金属元素,其单质不能与其他非金属单质化合B卤素单质越活泼,其熔、沸点就越高C卤素各单质都能与水剧烈反应D卤素的单质都能与氢气反应,且气态氢化物的稳定性随单质氧化性的增强而增强【答案】D【解析】卤素能与其他非金属元素化合,如H、C等;卤素单质越活泼,其相对分子质量越小,其熔、沸点越低;卤素单质中只有氟能与
9、水剧烈反应。故选D。7已知锂及其化合物的许多性质与碱金属差异较大,却与镁相似。下面有关锂及其化合物的性质的叙述不正确的是A锂在过量氧气中燃烧,主要产物是Li2O而不是Li2O2BLi2CO3受热很难分解C在相同温度下,溶解度Li2CO3小于LiHCO3D少量的锂保存在固体石蜡中【答案】B【解析】利用Li及化合物的性质与镁相似,MgCO3受热分解,则Li2CO3受热也分解,B错误。故选B。8下列各组比较不正确的是A锂与水反应不如钠与水反应剧烈B还原性:KNaLi,故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠C熔、沸点:LiNaKD碱性:LiOHNaOHNaLi,但K不能置换出NaCl溶液中的Na,而是先
10、与H2O反应,故B错误;C中碱金属元素从Li到Cs,熔、沸点逐渐降低,即LiNaKRbCs,所以C正确;D中从Li到Cs,碱金属元素的金属性逐渐增强,对应最高价氧化物的水化物的碱性依次增强,即碱性:LiOHNaOHKOHRbOHCsOH,故D正确。故选B。9研究结果表明,太阳气体中存在大量的20Ne和22Ne。下列关于20Ne和22Ne的说法正确的是A22Ne的原子核中有22个中子B20Ne和22Ne是同一种核素C20Ne的原子核中有20个质子D20Ne和22Ne互为同位素【答案】D【解析】A 22Ne原子核中,有221012个中子,A项错误;B20Ne和22Ne的质子数相同,但中子数不同,属
11、于不同核素,B项错误;C20Ne是10号元素,原子核中有10个质子,C项错误;D20Ne和22Ne质子数相同、中子数不同,互为同位素,D项正确。故选D。10已知R2有a个电子,b个中子。正确表示R原子符号的是ARBa2RCa2RDR【答案】C【解析】R2核外有a个电子,则R原子核外有(a2)个电子,即核内有(a2)个质子,R的质量数为a2b。11某元素的一种同位素X的原子质量数为A,含N个中子,它与氢原子组成HmX分子。在a g HmX中所含质子的物质的量是A(ANm) molB(AN) molC(AN) molD(ANm) mol【答案】A【解析】X原子的质子数为(AN),则HmX的质子数为
12、mAN,所以a g HmX中质子的物质的量为(ANm) mol,A正确。故选A。12核电荷数为16的元素和核电荷数为4的元素的原子相比较,前者下列数据是后者4倍的是电子数最外层电子数电子层数次外层电子数ABCD【答案】A【解析】核电荷数为16的元素电子数为16,最外层电子数为6,电子层数为3,次外层电子数为8;核电荷数为4的原子电子数为4,最外层电子数为2,电子层数为2,次外层电子数为2,前者的数据为后者的4倍的是电子数和次外层电子数,故符合题意。故选A。13四种短周期元素X、Y、Z、W的最外层电子数之和为16,其中X、Y、Z的电子层数相同,W原子的核外电子层数与其他三种不同,X元素的焰色反应
13、呈黄色,Y元素能形成多种单质,其中一种单质在空气中易自燃,Z元素的最外层电子数是K层的2倍。下列推断正确的是A原子半径:XYB简单离子半径:WXYCZ和W形成的化合物和某些酸、强碱均能发生反应DX、Y、W和氢元素形成的化合物的水溶液一定呈碱性【答案】C【解析】X、Y、Z的电子层数相同,则三者位于同周期;又X元素的焰色反应呈黄色,X为Na;Y元素能形成多种单质,其中一种单质在空气中易自燃,白磷着火点低易自燃, Y为P;Z元素的最外层电子数是K层的2倍,则Z的最外层电子是4,为Si;又X、Y、Z、W的最外层电子数之和为16,均为短周期元素,故W的最外层电子数为=16-1-5-4=6,W为O。A同一周期原子半径从左到右依次减小,原子半径XY,故A错误;B简单离子的核外电子排布相同,序数越大,离子半径越小;X、W相同,Y大于两者,故大小顺序应为:YWX,故B错误;CZ和W形成的化合物是二氧化硅,二氧化硅能与氢氟酸反应:,也可以和氢氧化钠反应:,故C正确;DX(Na)和氢元素形成的化合物的水溶液是NaOH,显碱性;Y(P)和氢元素形成的化合物的水溶液显弱碱性,W(O)和氢元素形成的化合物的水溶液是水,显中性,故D错误;故选C。