第四章第一节 物质结构与元素周期表-高一化学期末复习节节高（人教版必修第一册）

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本章内容是继氧化还原反应和离子反应之后又一个化学的理论知识点，通过本章的学习可以体会化学也是有规律可循的，本节内容是本章的基础，也是整个周期表周期律的基础，这一节学不好，就很难体会化学上结构决定性质的奥秘，也就很难体会化学的规律性，本节内容共有13个重点内容，静下心来慢慢体会吧！
一、核外电子排布的表示方法
(1)原子结构示意图
①小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数。
②弧线表示电子层。
③弧线内数字表示该层中的电子数。
(2)离子结构示意图
①当主族中的金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时，电子层数减少一层，形成与少一个电子层的稀有气体元素原子相同的电子层结构。
②非金属元素的原子得电子形成简单离子时，形成与电子层数相同的稀有气体元素原子相同的电子层结构。
对点练习1
（2020·上海市奉贤区奉城高级中学高一期末）有四种微粒的结构示意图，下列叙述中错误的是（ ）
它们属于不同种元素
它们的核外电子排布相同
它们都是离子
它们都具有稀有气体原子的稳定结构
【答案】C
【分析】
根据结构示意图分析可得，四种微粒分别为O2-、Ne、Mg2+和Al3+。
【详解】
由分析可知，它们属于不同元素，故A不选；
根据结构示意图，它们的核外电子排布相同，故B不选；
由分析可知，第二种微粒不是离子，是氖原子，故C选；
稀有气体原子最外层有8个电子（氦有2个），是稳定结构，第二种微粒就是Ne，其他几种微粒都和Ne的原子结构相同，故D不选；
故选C。
二、 明确符号eq \\al(A,Z)eq \(X,\s\up6(±c))eq \\al(n±,m)中各个字母的含义并了解它们之间的关系
(1)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)，质量数可近似地代替原子的相对原子质量。
(2)原子的核外电子总数＝质子数＝核电荷数＝原子序数。
(3)阳离子Mn＋的核外电子数＝质子数－n；
阴离子Nn－的核外电子数＝质子数＋n。
对点练习2
（2020·福建南安市·高一期中）科学研究表明，月球上有丰富的资源，可开发利用作未来的新型能源。
(1)的中子数是_________，与互称为___________。
(2)粒子是带有2个单位正电荷、质量数为4的原子核，由此推断粒子含有____________个质子和__________个中子。
(3)在、两种核素中，原子核内的中子数相差为__________，粒子有相同质子数和中子数的是___________。
【答案】1 同位素 2 2 1
【分析】
元素符号的左上角表示质量数，左下角表示质子数，质量数=质子数-中子数；具有相同质子数、不同中子数的原子互为同位素。
【详解】
(1)的中子数=质量数-质子数=3-2=1，与具有相同质子数、不同中子数，互称为同位素。故答案为：1；同位素；
(2)粒子是带有2个单位正电荷、质量数为4的原子核，核电荷数=质子数=核外电子数=2，中子数=质量数-质子数=4-2=2，由此推断粒子含有2个质子和2个中子。故答案为：2；2；
(3)在、两种核素中，原子核内的中子数分别为1、2，原子核内的中子数相差为1，具有2个质子，2个中子，粒子有相同质子数和中子数的是。故答案为：1；。
【点睛】
本题考查了分子的构成及原子构成微粒关系的知识。在任何分子中原子核外电子数等于原子核内质子数，质量数等于原子核内质子数与中子数的和。掌握微粒的构成及相互关系是解答关键。
三、同位素、同素异形体的判断和理解
(1)同种元素可以有多种不同的核素，即可存在不同的原子，所以元素的种类数远小于原子的种类数。
(2)判断某组微粒是同位素还是同素异形体，关键是要确定微粒的类别。只有原子才可能是同位素，单质才可能是同素异形体。
对点练习1
下列说法正确的是 ( )
A．红磷、白磷属于同位素B．H2、D2属于同素异形体
C．4019K、4020Ca互为同位素D．H、D、T互为同位素
【答案】D
【解析】A.分子结构不同的单质属于同素异形体，
因而红磷和白磷是同素异形体，A项错误；
B. H2、D2构成元素相同，属于同种单质，B项错误；
C. 4019K、4020Ca含有不同元素，因而不是同位素，C项错误；
D.H、D、T均是氢元素的不同核素，互为同位素，D项正确。
四、 构成原子的粒子数目与元素种类、原子种类的关系
对点练习4
有①质子数②中子数③核外电子数④价电子数
⑤最外层电子数⑥电子层数。请用上述序号回答：
（1）原子种类由 决定，元素种类由 决定。
（2）原子的质量数由 决定，元素在周期表中的位置由 决定。
【答案】①②；①；（2）①②；④⑥或⑤⑥
【解析】具有相同核电荷数的（即核内质子数）的一类原子的总称，所以决定元素种类的是是质子数。而决定原子种类的则是质子数和中子数。中子数和质子数之和是质量数，元素在周期表中的物质由周期和族决定，周期序数等于核外电子层数，族序数等于最外层电子数。元素原子的最外层电子数就是价电子数。
五、主族元素原子结构与其在周期表中的位置关系
(1)核外电子层数＝周期数。
(2)主族序数＝最外层电子数＝最高正价(O，F除外)＝8－|最低负价|。
（3）元素原子的K、L、M层电子数为偶数时，K、L、M不一定是最外层，即使是最外层也不一定是主族元素，如零族。
对点练习5
根据中学化学教材所附元素周期表判断，下列叙述不正确的是( )
A．K层电子数为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等
B．L层电子数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
C．L层电子数为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子L层电子数相等
D．M层电子数为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子M层电子数相等
【答案】C
【解析】
【详解】
A.K层电子数为奇数的只有氢原子，氢原子所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等，故A正确；
B.L层电子数为奇数的所有元素为锂、硼、氮，元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等，故B正确；
C.L层电子数为偶数的所有主族元素主要有铍、碳、氧、氖以及第三周期的所有原子，比如钠原子所在族的序数为第ⅠA族，该元素原子的L层电子数为8，不相等，故C错误；
D.M层电子数为奇数的所有主族元素主要有钠、铝、磷、氯，元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等，故D正确。
故选C。
六、根据稀有气体元素的原子序数确定
主族元素在周期表中的位置的方法
(1)记住稀有气体元素的原子序数(2He、10Ne、18Ar、36Kr、54Xe、86Rn、118Uu)，便可确定主族元素的位置。
(2)原子序数－最邻近的稀有气体元素的原子序数＝ΔZ
①若ΔZ>0，则位于稀有气体元素下一周期，族序数为ΔZ；
②若ΔZ<0，则与稀有气体元素同周期，族序数为8－|ΔZ|。
对点练习6
115号元素在元素周期表中的位置是
A．第七周期第VIIA族 B．第七周期第VA族
C．第七周期第VIIB族 D．第七周期第VB族
【答案】B
【解析】试题分析：第七周期稀有气体原子序数=86+32=118，是第七周期最后一种元素，位于18列，115号元素处于第15列，故115号元素位于第七周期第ⅤA族，答案选B。
【考点定位】本题主要是考查元素的推断
【名师点晴】由原子序数确定元素位置的规律：只要记住了稀有气体元素的原子序数(He—2、Ne—10、Ar—18、Kr—36、Xe—54、Rn—86)，就可由主族元素的原子序数推出主族元素的位置。（1）若比相应的稀有气体元素多1或2，则应处在下周期的第ⅠA族或第ⅡA族，如88号元素：88－86＝2，则应在第七周期第ⅡA族；（2）若比相应的稀有气体元素少1～5时，则应处在同周期的第ⅦA族～第ⅢA族，如84号元素应在第六周期第ⅥA族；（3）若预测新元素，可与未发现的稀有气体元素(118号)比较，按上述方法推测知：114号元素应为第七周期第ⅣA族。另外此类试题也可以根据原子核外电子排布确定在周期表中的位置。
七、“相邻”两元素的原子序数差
(1)同周期相邻主族元素原子序数差。
①第二周期到第七周期非第ⅡA族和第ⅢA族
同周期相邻元素原子序数差为1。
②同周期第ⅢA族与第ⅡA族元素原子序数差从
第二周期到第七周期分别依次为1,1,11,11,25,25。
(2)同主族及0族上下相邻元素原子序数差。
①若为第ⅠA、ⅡA族元素：相差上一周期全部元素种数。
②若为第ⅢA～ⅦA族、0族元素：相差下一周期全部元素种数。
对点练习7
下列说法正确的是
A．同一周期中的第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序数差一定为1
B．L层上的电子数为奇数的元素一定是主族元素
C．同一主族相邻两个周期的元素的原子序数差为上一周期所含元素种类
D．族序数等于周期序数的元素一定是金属元素
【答案】B
【解析】试题分析：A．同一周期中的第ⅡA族和第ⅢA族元素的原子序数差不一定为1，也可能是11或25，A不正确；B．L层上的电子数为奇数的元素一定是第二周期元素，属于主族元素，B正确；C．同一主族相邻两个周期的元素的原子序数差不一定为上一周期所含元素种类，也可能是下一周期所含元素种类，例如氯与溴等，C错误；D．族序数等于周期序数的元素不一定是金属元素，例如氢元素，D错误，答案选B。
八、特殊的原子结构与其在周期表中的位置
（1）族序数等于周期数的元素是：H元素、Be元素、Al元素；族序数等于周期数2倍的元素是：C元素、S元素；族序数等于周期数3倍的元素是：O元素；
（2）周期数是族序数2倍的元素是：Li元素；周期数是族序数3倍的元素是：Na元素；
对点练习8
（2020·全国高一课时练习）周期表中特殊位置的短周期元素
①族序数等于周期数的元素：___；
②族序数等于周期数2倍的元素：___；
③族序数等于周期数3倍的元素：___；
④周期数是族序数2倍的元素：___；
⑤周期数是族序数3倍的元素是：___；
⑥最高正价不等于族序数的元素是：___。
【答案】H、Be、Al C、S O Li Na O、F
【详解】
在短周期中：
①族序数等于周期数的元素是：第一周期第IA族的H元素、第二周期第IIA的Be元素、第三周期第IIIA族的Al元素；
②族序数等于周期数2倍的元素是：第二周期IVA族的C元素、第三周期第VIA族的S元素；
③族序数等于周期数3倍的元素是：第二周期第VIA族的O元素；
④周期数是族序数2倍的元素是：第二周期第IA族的Li元素；
⑤周期数是族序数3倍的元素是：第三周期第IA族的Na元素；
⑥因O、F的非金属性强，所以这两种元素的最高正价不等于族序数。
九、 碱金属的相似性和递变性(用R表示碱金属元素)
（相似性）
（递变性）
(1)与O2反应
从Li→Cs，与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂，如Li与O2反应只能生成Li2O，Na与O2反应还可以生成Na2O2，而K与O2反应能够生成KO2等。
(2)与H2O(或酸)的反应
从Li→Cs，与H2O(或酸)反应越来越剧烈，如K与H2O反应可能会发生轻微爆炸，Rb和Cs遇水发生剧烈爆炸。
(3)最高价氧化物对应水化物的碱性
碱性：LiOH对点练习9
（2020·全国高一课时练习）下列有关铯及其化合物的说法不正确的是（ ）
A．CsOH的碱性比KOH的强
B．铯与水反应剧烈，生成
C．Cs的还原性比Na的强，故的氧化性比的强
D．Na的金属性比Cs的强
【答案】D
【详解】
A．K、Cs的最外层电子数都为1，Cs的电子层数比K的多，更容易失去最外层电子，故Cs的金属性比K的强，CsOH的碱性比KOH的强，故A正确；
B．Cs位于第ⅠA族，属于碱金属元素，化学性质与Na、K的相似，但与水的反应比K更剧烈，生成，故B正确；
C．同主族，金属还原性越强，对应离子的氧化性越弱，Cs的还原性比Na的强，因此氧化性：，故C正确；
D．同主族，从上到下金属性增强，因此Cs的金属性比Na的强，故D错误。
综上所述，答案为D。
十. 卤族元素的相似性和递变性(X表示卤族元素)
(1)相似性
①与H2反应：X2＋H2eq \(――→,\s\up15(一定条件))2HX
②与活泼金属(如Na)反应：2Na＋X2eq \(=====,\s\up15(点燃))2NaX
③与H2O反应
X2＋H2O===HX＋HXO(X===Cl、Br、I)
2F2＋2H2O===4HF＋O2
(2)递变性
①与H2反应越来越难，生成的氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强。
②氢化物中HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高。
对点练习10
元素周期表中卤族元素(F→I) 的单质和化合物的性质，
从上到下呈现一定的递变性。下列叙述中正确的是( )
①氢卤酸(HX) 的酸性依次减弱
②单质的颜色加深
③气态氢化物的佛点依次增高
④单质的沸点升高
⑤阴离子的还原性增强
A．①②④ B．②③④⑤ C．②④⑤ D．①③⑤
【答案】C
【解析】①卤族元素由上到下半径增大，非金属性减弱，氢卤酸(HX) 的酸性增强；①错误；②卤素单质由上到下颜色加深，②正确；③由于氟化氢存在有氢键，所以沸点反常，顺序如下：HF> HI> HBr>HCl,③错误；④卤族元素由上到下相对原子质量增加，由于卤素单质都是分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高，④正确；⑤卤族元素由上到下非金属性减弱，因此阴离子的还原性增强，⑤正确；综上所述，②④⑤正确；正确选项C。
点睛：同主族元素的单质和化合物性质具有相似性和递变性；从上到下，单质的氧化性减弱，单质的沸点升高；气态氢化物的沸点氟化氢反常，存在有氢键所致；氢卤酸(HX) 的酸性逐渐增强，阴离子的还原性逐渐增强。
十一、卤素单质的特殊性
(1)溴是常温常压下唯一的液态的非金属单质。
(2)卤素单质都有毒，溴有很强的腐蚀性，液溴易挥发，保存时要加一些水进行“水封”，碘可升华，遇淀粉溶液变蓝(检验I2)。
(3)Cl2、Br2、I2易溶于有机溶剂苯、CCl4、汽油等。
(4)F2是唯一从水中置换出O2的非金属单质。
(5)卤素单质与变价金属(如Fe)反应
2Fe＋3X2===2FeX3(X===F、Cl、Br)
Fe＋I2===FeI2
对点练习11
关于卤素（F、Cl、Br、I）的性质的叙述，错误的是( )
A．卤素单质的密度逐渐增大
B．将氯水加到KI淀粉溶液中，溶液变蓝
C．除了I2外，其它卤素单质都能将Fe氧化到+3价
D．F2能从NaCl溶液中置换出Cl2
【答案】D
【解析】A、卤素单质从上而下密度逐渐增大，选项A正确；B、氯元素的非金属性强于碘元素的，因此氯气能把碘化钾氧化生成单质碘，碘遇淀粉显蓝色，所以将氯水加到KI－淀粉溶液中，溶液变蓝，选项B正确；C、碘的氧化性较弱，故 除了I2外，其它卤素单质都能将Fe氧化到+3价，选项C正确；D、 F2的非金属性很强，直接与水反应，而不能从NaCl溶液中置换出Cl2，选项D错误。答案选D。
十二、 判断元素金属性强弱的方法
(1)根据元素的单质与水(或酸)反应置换出氢的难易程度来判断，若其单质与水(或酸)反应置换出氢越容易，则元素的金属性就越强；反之，金属性就越弱。
(2)根据元素的最高价氧化物对应的水化物——氢氧化物的碱性强弱来判断，若其最高价氧化物对应的水化物——氢氧化物的碱性越强，则元素的金属性就越强；反之，金属性就越弱。
(3)根据金属活动性顺序表来判断，排在金属活动性顺序表前面的金属，金属性越强。
(4)根据金属单质之间的置换反应判断，金属性强的元素的单质能把金属性弱的元素的单质从其盐溶液中置换出来。
对点练习12
（2020·吉林农安县·高一期末）下列各组性质比较错误的是
A．氢化物的热稳定性：H2S＞HClB．酸性:HClO4＞H2SO4
C．碱性: Mg(OH)2＞Al(OH)3D．原子半径Cl＞F
【答案】A
【详解】
A．氯元素的非金属性强于硫，所以氢化物的热稳定性是：H2S＜HCl，A不正确；
B．氯元素的非金属性强于硫，故其最高价氧化物的水化物的酸性：HClO4大于H2SO4，B正确；
C．镁的金属性强于铝，故其最高价的氧化物的水化物的碱性：Mg(OH)2大于Al(OH)3，C正确；
D．氯与氟处于同一主族，氯的原子序数较大，同一周期元素的原子半径从上到下依次增大，所以原子半径：Cl＞F，D正确；
本题选A。
十三、 判断元素非金属性强弱的方法
(1)根据非金属元素单质与H2化合的难易程度判断，若单质与H2越容易化合，则元素的非金属性就越强；反之，非金属性就越弱。
(2)根据非金属元素单质与H2化合形成气态氢化物的稳定性判断，若生成的气态氢化物越稳定，则元素的非金属性就越强；反之，非金属性就越弱。
(3)根据非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱判断，若最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则元素的非金属性就越强；反之，非金属性就越弱。
(4)根据非金属元素单质之间的置换反应判断，非金属性强的元素的单质能把非金属性弱的元素的单质从其盐溶液中置换出来。
(5)根据非金属元素单质的氧化性判断，一般单质的氧化性越强，非金属性越强。
(6)根据元素在周期表中的位置判断，同主族元素从上到下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
对点练习13
可以验证硫元素的非金属性比氯元素弱的事实是（ ）
①H2S水溶液是弱酸，HCl水溶液是强酸
②向氢硫酸溶液中滴入氯水有单质硫生成
③硫、氯气分别与铜和铁反应，其产物是FeS、Cu2S、FeCl3、CuCl2
④高氯酸（HClO4）的酸性比硫酸强
A．②③④ B．②④ C．①②④ D．①②③④
【答案】A
【解析】
试题分析：H2S和HCl不属于最高价氧化物对应水化物，不能通过比较酸性来比较非金属性。答案选A。
本节跟踪练习
1．（2020·莆田第七中学高一期中）下列有关化学用语表示正确的是
A．次氯酸的结构式： H—Cl—OB．1H、2H、3H是同一种核素
C．S2-的结构示意图：D．四氯化碳的电子式：
【答案】C
【解析】
A、次氯酸的结构式应为 H—O—Cl，选项A错误；B、1H、2H、3H 是氢的三种不同核素， 互为同位素，选项B错误；C、S原子失去2个电子变为S2-离子，其离子结构示意图为：，选项C正确；D、四氯化碳的电子式为：，选项D 错误。答案选C。
2．（2020·民勤县第一中学高二期中）H、H、H、H＋、H2是( )
A．氢元素的五种不同的粒子B．五种氢元素
C．氢的五种核素D．氢的五种同位素
【答案】A
【详解】
根据题目，H、H、H为H元素的三种中子数不同的核素，H+为氢离子，H2为氢分子，同位素是对于原子来说的，五种粒子中含有分子，故五种粒子为氢元素的五种不同离子，答案选择A。
3．（2020·上海市鲁迅中学高一月考）下列叙述正确的是
A．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
B．失去电子数越多，金属越活泼
C．两原子的核外电子排布相同，则一定属于同种元素
D．各种元素原子核都是由质子和中子组成的
【答案】C
【详解】
A．两种微粒，如Na+和O2-，核外电子排布都为2、8，但化学性质不同，A不正确；
B．金属失去电子数越多，金属性不一定越活泼，金属活泼性要看金属原子失电子的能力，越容易失电子，金属越活泼，(如Na与Al)，B不正确；
C．两原子的核外电子排布相同，则一定属于同种元素，可能是同种原子，可能互为同位素，C正确；
D．各种元素原子核都是由质子组成，但不一定含有中子，如氕原子，D不正确；
故选C。
4．（2019·云南曲靖一中高一月考）某元素最高价氧化物对应的水合物是最强的酸，下列说法不正确的是
A．该元素位于元素周期表的第三周期第ⅦA族 B．该元素氢化物的水溶液显碱性
C．该元素的单质是一种常见的氧化剂 D．该元素的单质可用于制造漂白粉
【答案】B
【解析】该元素是氯。A.氯原子有3个电子层，最外层电子是7，所以该因素位于元素周期表的第三周期第ⅦA族 ，故A正确；B.该元素氢化物氯化氢的水溶液显酸性，故B不正确；C.该元素的单质氯气是一种常见的氧化剂 ，故C正确；D.利用氯气与氢氧化钙发生反应，可以制造漂白粉，故D正确。故选B。
5．（2019·江苏省江阴市第一中学高一期中）下列比较错误的是
A．原子半径：N＞O＞F
B．酸性强弱：HNO3＞H3PO4＞H2SO4
C．碱性强弱：KOH ＞NaOH＞Mg(OH)2
D．氢化物的稳定性：HF＞HCl＞H2S
【答案】B
【详解】
A．同周期自左向右原子半径逐渐减小，则原子半径：N＞O＞F，A正确；
B．非金属性是S＞P，非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强，因此酸性强弱顺序是H2SO4＞H3PO4，B不正确；
C．金属性是K＞Na＞Mg，金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则碱性强弱顺序为KOH ＞NaOH＞Mg(OH)2，C正确；
D．非金属是F＞Cl＞S，非金属性越强氢化物的稳定性越强，因此氢化物的稳定性是HF＞HCl＞H2S，D正确，
答案选B。
6．（2020·重庆市第七中学校高三月考）氯元素只有35Cl和37Cl两种同位素，下列说法错误的是
A．35Cl和37Cl在自然界的含量保持不变
B．35Cl和37Cl的质量数不同，质子数相同
C．35Cl和37Cl可以通过化学反应相互转化
D．35Cl和37Cl核外电子数相同，化学性质几乎相同
【答案】C
【详解】
A．一种元素的同位素在自然界中的含量不变，故A正确；
B．35Cl和37Cl，质量数分别为35、37， 质子数为17，故B正确；
C．35Cl和37Cl的转化是核反应，不是化学变化，C错误；
D．同位素最外层电子数相同，化学性质相同，故D正确；
故选C。
7．（2020·吉林农安县·高一期末）下列各组性质比较错误的是
A．氢化物的热稳定性：H2S＞HClB．酸性:HClO4＞H2SO4
C．碱性: Mg(OH)2＞Al(OH)3D．原子半径Cl＞F
【答案】A
【详解】
A．氯元素的非金属性强于硫，所以氢化物的热稳定性是：H2S＜HCl，A不正确；
B．氯元素的非金属性强于硫，故其最高价氧化物的水化物的酸性：HClO4大于H2SO4，B正确；
C．镁的金属性强于铝，故其最高价的氧化物的水化物的碱性：Mg(OH)2大于Al(OH)3，C正确；
D．氯与氟处于同一主族，氯的原子序数较大，同一周期元素的原子半径从上到下依次增大，所以原子半径：Cl＞F，D正确；
本题选A。
8．（2020·全国高一课时练习）下列有关铯及其化合物的说法不正确的是（ ）
A．CsOH的碱性比KOH的强
B．铯与水反应剧烈，生成
C．Cs的还原性比Na的强，故的氧化性比的强
D．Na的金属性比Cs的强
【答案】D
【详解】
A．K、Cs的最外层电子数都为1，Cs的电子层数比K的多，更容易失去最外层电子，故Cs的金属性比K的强，CsOH的碱性比KOH的强，故A正确；
B．Cs位于第ⅠA族，属于碱金属元素，化学性质与Na、K的相似，但与水的反应比K更剧烈，生成，故B正确；
C．同主族，金属还原性越强，对应离子的氧化性越弱，Cs的还原性比Na的强，因此氧化性：，故C正确；
D．同主族，从上到下金属性增强，因此Cs的金属性比Na的强，故D错误。
综上所述，答案为D。
9．（2020·浙江高一期中）12C是一种放射性同位素，在高层大气中由宇宙射线产生的中子或核爆炸产生的中子轰击14N可使它转变为12C。下列说法正确的是（ ）
A．14C和14N互为同位素
B．12C与C60互为同素异形体
C．人体内，由于新陈代谢作用也存在12C
D．可利用死亡生物体中12C不断衰变的原理对文物进行年代测定
【答案】C
【详解】
A．质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，14C和14N质子数不同，属于不同元素，故A错误；
B．同素异形体是同种元素组成的不同单质，12C是一种原子，C60是一种单质，它们不互为同素异形体，故B错误；
C．碳元素的各种同位素具有相同的化学性质，大气、植物、动物和人体相互之间有碳元素的循环，所以人体内，由于新陈代谢作用也存在12C，故C正确；
D．可利用死亡生物体中14C不断衰变的原理对文物进行年代测定，而不是利用12C，故D错误；
故答案为C。
10．（2020·江苏省如皋中学高二期中）月球土壤中含有丰富的氦，含1个中子的氦原子可用于核聚变反应，未来可作为人类的能源。这种氦的核素组成符号可表示为
A．B．C．D．
【答案】B
【详解】
氦的质子数为2，中子数为1，则质量数=质子数+中子数=2+1=3，则该核素的组成符号为，B项符合题意。
故选B。
11．（2020·仓山区·福建师大附中高一期中）核内中子数为N的R2+，质量数为A，则ng它的同价态氧化物中所含电子的物质的量为( )
A．(A+N-10)mlB．(A+N-6)ml
C．(A−N+2)mlD．(A-N+8)ml
【答案】D
【详解】
核内中子数为N的R2+，质量数为A，则其质子数为A-N，所以原子核外电子数为A-N，它的同价态氧化物化学式为RO，摩尔质量为(A+8)g/ml，O原子核外有8个电子，所以该氧化物含有电子数为A-N+8，ng该氧化物的物质的量为ml，所含电子为(A-N+8)ml，故答案为D。
12．（2020·上海市向明中学高一期中）决定元素种类的是( )
A．质子数B．电子数C．中子数D．最外层电子数
【答案】A
【详解】
元素是具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称，不同种元素之间的本质区别是质子数不同，即元素的种类由质子数决定，答案选A。
13．（2020·东台市创新学校高二月考）核电荷数为1～18的元素中，下列说法不正确的是（ ）
A．最外层只有1个电子的元素不一定是金属元素
B．最外层有2个电子的元素不一定是金属元素
C．原子核外各层电子数相等的元素一定是金属元素
D．最外层电子数为7的原子，最高正价为+7
【答案】D
【详解】
A．H原子最外层只有一个电子，H元素是非金属元素，所以最外层只有1个电子的元素不一定是金属元素，A正确；
B．He原子最外层只有2个电子，He元素属于稀有气体元素，不是金属元素，B正确；
C．核电荷数为1～18的元素中，原子核外各层电子数相等的元素是Be，Be是金属元素，C正确；
D．核电荷数为1～18的元素中，最外层电子数为7的原子是F和Cl，但F没有正化合价，D错误；
答案选D。
14．（2019·浙江台州市·高一期中）2017年5月，中国科学院、国家语言文字工作委员会、全国科学技术名词审定委员会正式向社会发布元素 115 号(Mc)的中文名称为镆。288Mc 原子内中子数与质子数之差是
A．173B．115C．58D．288
【答案】C
【详解】
288Mc中质子数为115，质量数为288，其中子数=质量数-质子数=288-115=173，原子内中子数与质子数之差是173-115=58，故答案为C。
15．（2020·宁波市北仑中学高一期中）元素周期表在指导科学研究和生产实践方面具有十分重要的意义，制催化剂的元素可以在周期表中的下列哪个区域里寻找（ ）
A．F、Cl、Br、N、S “三角地带”B．过渡元素
C．相对原子质量较小的元素D．金属与非金属元素分界线附近
【答案】B
【详解】
A. F、Cl、Br、N、S “三角地带”，可以寻找制冷剂如氟利昂等，故A不选；
B. 过渡元素往往具有催化性能如V2O5，故B选；
C. 地壳中元素的含量由高到低为O、Si、Al、Fe、Na、K、Mg、H，相对原子质量较小，故C不选；
D. 半导体的导电性能介于金属与非金属之间，故D不选；
故选B。
16．（2020·福建南安市·高一期中）按照要求将相应序号填入空白中：
① ②金刚石 ③CO ④CO2 ⑤37Cl ⑥ ⑦SO2 ⑧ ⑨石墨
其中________互为同位素，______为酸性氧化物，_____的质量数相等，但不能互为同位素，_______互称同素异形体。
【答案】①⑤ ④⑦ ⑥⑧ ②⑨
【解析】
【分析】
同位素是质子数相同而中子数不同的原子；若两种原子质子数不同，中子数不同，但二者的和相等，二者的关系是质量数相同；酸性氧化物是与碱反应产生盐和水的氧化物；同素异形体是由同种元素组成的不同性质的单质，据此分析解答。
【详解】
①与⑤37Cl质子数都是17，质子数相同，而中子数前者是18，后者是20，二者的关系是同位素即：属于同位素的是①⑤；
④CO2与NaOH反应产生Na2CO3、H2O，因此CO2是酸性氧化物；⑦SO2与NaOH反应产生Na2SO3、H2O，因此SO2是酸性氧化物；因此属于酸性氧化物的是④⑦；
⑥和⑧中子数不同，质子数不同，但质量数都是14，二者相同，故合理选项是⑥⑧；
②金刚石和⑨石墨都是C元素的单质，二者结构不同，性质不同，互为同素异形体，故合理选项是②⑨。
【点睛】
本题考查了同位素、同素异形体、酸性氧化物及相同质量数的原子等概念的辨析及应用的知识。掌握化学基本概念是正确判断的基础。
17．（2020·临颍县南街高级中学高一月考）元素R所含的质子数与中子数相等，R的气态氢化物化学式为H2R．在标准状况下，8.5gH2R气体的体积是5.6L．
（1）H2R的相对分子质量 ；
（2）R元素的名称 ；
（3）R在元素周期表中的具体位置 ．
【答案】（1）34；（2）硫；（3）R位于周期表中第三周期VIA族
【分析】
利用公式M=、n=及质量数=质子数+中子数判断。
【详解】
(1)标况下，Vm=22.4L/ml，n===0.25ml；M===34g/ml，摩尔质量在数值上等于其相对分子质量，所以其相对分子质量为34；
(2)H2R的相对分子质量34，所以R的原子量为32，原子的相对原子质量在数值上等于其质量数，质量数=质子数+中子数，R所含的质子数与中子数相等，所以其质子数是16，质子数在数值上等于其原子序数，所以其原子序数是16，该元素名称为硫；
(3)S元素，原子核外有3个电子层、最外层电子数为6，处于第三周期ⅥA族。
18．（2020·全国高一课时练习）知识点2、3、4、5 如图甲中的实线表示元素周期表的部分边界。①～⑤分别表示元素周期表中对应位置的元素。

（1）③④⑤的氢化物稳定性由强到弱的顺序是______________（用化学式表示）。
（2）写出②含有12个中子的核素符号____________________。
（3）M、N两种化合物均由①②③④四种元素组成，写出此两种化合物在水溶液中发生反应的离子方程式___________________________________________。
（4）X、Y、Z代表原子序数依次增大的三种短周期元素。在周期表中，Y与X相邻，Y与Z也相邻；X、Y和Z三种元素原子的最外层电子数之和为17；X、Y、Z三种元素有的是图甲中编号①～⑤的元素，有的不是，其中不是编号①～⑤的元素在周期表中的位置为_____________________。
（5）某同学受镧系、锕系元素排列方式的启发，将元素周期表设计成如图乙所示的更简明形式，把118种元素全部排列在内，图乙中除A、B、C、D外每个位置只表示一种元素。则A位置包含______（填数字）种元素，C位置中的元素是否全部是金属元素__________（填“是”或“否”）。
【答案】 第二周期第ⅤA族 11 是
【分析】
由元素在周期表中的位置，可知①为H、②为Na、③为O、④为S、⑤为F。第1-7同期的元素种类为：2、8、8、18、18、32、32种元素。
【详解】
（1）非金属性，元素的非金属性越强，对应氢化物越稳定，故氢化物稳定性。故答案为：；
（2）②为Na，含有12个中子的核素符号是。故答案为：；
（3）M、N两种化合物均由①②③④四种元素组成，此两种化合物在水溶液中发生反应，为与反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，反应的离子方程式为。故答案为：；
（4）X、Y、Z代表原子序数依次增大的三种短周期元素，在周期表中，Y与X相邻，Y与Z也相邻，假设X、Y、Z处于同一周期，根据它们的原子序数依次增大，其最外层电子数分别设为、x、，则，x为分数，不合理，假设不成立，三者不能处于同一周期，处于不同周期的X、Y、Z两两相邻，可能出现的位置关系有、两种，设X的最外层电子数为x，若为第一种情况，则有，解得，X、Y、Z对应的三种元素分别为N、O、S；若为第二种情况，则有，x为分数，不合理，其中N元素不属于题图甲中编号①～⑤的元素，其位于周期表中第二周期第ⅤA族。故答案为：第二周期第ⅤA族；
（5）第四周期共有18种元素，而表中共有8个纵列，第四周期除A外每个位置只表示一种元素，故A位置包含11种元素；C位于第六周期，全部为金属元素。故答案为：11；是。
19．（2020·江西东湖区·南昌十中高二开学考试）1869 年俄国化学家门捷列夫制出第一张元素周期表，到现在形成的周期表经过了众多化学家的艰辛努力，历经 142 年。元素周期表体现了元素位构性的关系，揭示了元素间的内在联系。如图是元素周期表的回答下列问题。
(1)元素 Ga 在元素周期表中的位置为___________(写明周期和族)。
(2) Sn 的最高正价为___________，As 的气态氢化物为___________。
(3)根据元素周期律推断：
①阴影部分元素氢化物热稳定性最高的是___________(填化学式)。
②H3AsO4、H2SeO4的酸性强弱：H3AsO4___________H2SeO4(填“>”、“＜”或“=”)。
③简单氢化物的熔沸点：H2O___________H2S(填“>”、“＜”或“=”)。
(4)①Se2Cl2常用作分析试剂，其电子式为___________。
②硒(Se)化铟(In)是一种可应用于未来超算设备的新型半导体材料。下列说法正确的是___________(填字母)。
A．原子半径：In>Se
B．In 的金属性比 Se 强
C．In 的金属性比 Al 弱
D．硒化铟的化学式为 InSe2
(5)请设计实验比较 C、Si 的非金属性强弱顺序(可供选择的药品有：CaCO3固体、稀硫酸、盐酸、饱和NaHCO3溶液、饱和 Na2CO3溶液、硅酸钠溶液，化学仪器根据需要选择)。
【答案】第四周期第ⅢA族 +4 AsH3 HF < > AB CaCO3固体 盐酸 饱和NaHCO3溶液 硅酸钠溶液 生成白色胶状沉淀
【详解】
(1)Ga和Al同主族，在Al的下一个周期，即位于元素周期表的第四周期第ⅢA族；
(2)Sn和碳同主族，位于元素周期表的第ⅣA族，最外层有4个电子，最高正价是+4价；As和N元素同主族，位于元素周期表的第ⅤA族，最外层有5个电子，所以最低负价是-3价，As的气态氢化物为AsH3；
(3)①同主族从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，非金属性越强，简单氢化物稳定性越强，阴影部分元素非金属性最强的是F，所以氢化物热稳定性最高的是HF；
②As和Se位于元素周期表的同一周期，同周期从左到右，元素的非金属性逐渐增强，非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，非金属性Se>As，所以H3AsO4、H2SeO4的酸性强弱：H3AsO4③因H2O分子间含有氢键，氢键比普通分子间作用力强，则简单氢化物的熔沸点：H2O>H2S；
(4)①Se的原子序数为34，是硫的同主族元素，位于S的下方，即位于周期表第四周期ⅥA族，最外层有6个电子，与Cl元素形成Se2Cl2时有类似H2O2的结构，其电子式为；
②铟(In)与铝同主族且比铝多两个电子层，位于第五周期第ⅢA族，
A．电子层数越多，原子半径越大，则原子半径：In>Se，故A正确；
B．根据元素周期律可知，元素周期表中左下方元素的金属性强，则In的金属性比Se强，故B正确；
C．同主族从上到下，元素的金属性逐渐增强，则In的金属性比Al强，故C错误；
D．Se位于第ⅥA族，最外层有6个电子，最低负价为-2价，In位于第ⅢA族，最高正价为+3价，则硒化铟的化学式为In2Se3，故D错误；
故答案为：AB；
(5)C、Si的非金属性强弱顺序为C>Si，可以根据碳酸酸性强于硅酸来证明，化学反应中，强酸可以制得弱酸，即在试管中加入CaCO3固体，再加入盐酸，将生成的气体通过饱和NaHCO3溶液洗气除去挥发出的HCl气体后，通入Na2SiO3溶液；现象是：生成白色胶状沉淀，则碳酸酸性强于硅酸，结论：非金属性C>Si。
20．（2020·全国高一课时练习）某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验：
Ⅰ．探究同周期元素性质的递变规律
(1)相同条件下，将钠、镁、铝各1 ml分别投入到足量的同浓度的稀盐酸中，试预测实验结果：___________与稀盐酸反应最剧烈；___________与稀盐酸反应产生的气体最多。
(2)向Na2SiO3溶液中加入稀H2SO4出现白色沉淀，可证明S的非金属性比Si强，反应的离子方程式为___________。
Ⅱ．探究同主族元素非金属性的递变规律
某研究性学习小组设计了一组实验来探究ⅦA族元素原子的得电子能力强弱规律。图中A、B、C是三个可供选择制取氯气的装置，装置D的玻璃管中①、②处依次放置蘸有NaBr溶液、NaOH浓溶液的棉球。
(3)写出装置B中仪器a的名称___________。
(4)实验室制取氯气还可采用如下原理：2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，依据该反应原理选择___________(填“A”或“B”或“C”)装置制取氯气。
(5)反应装置的导气管连接装置D的X导管，①处发生反应的离子方程式为：___________。②处发生反应的离子方程式为：___________。
【答案】钠 铝 +2H+=H2SiO3↓ 分液漏斗 A C12+2Br﹣=2Cl﹣+Br2 Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O
【分析】
I．(1)金属性Na＞Mg＞Al，金属越活泼，与酸反应越剧烈，均1ml时Al失去电子最多； (2)向Na2SiO3溶液中加入稀H2SO4出现白色沉淀生成硅酸，利用强酸制弱酸；
Ⅱ．实验室制备氯气可用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应，也可用高锰酸钾与浓盐酸反应制备，反应较为剧烈，无需加热即可进行，氯气具有强氧化性，能与NaBr溶液发生置换反应生成单质Br2，氯气有毒，用碱吸收，在碱性溶液中自身发生氧化还原反应，反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
【详解】
I．(1)金属活泼性顺序为：钠＞镁＞铝，所以相同条件下与盐酸反应最激烈的是钠；生成1ml氢气需要得到2ml电子，1ml钠失去1ml电子，1ml镁失去2ml电子，而1ml铝失去3ml电子，所以生成氢气最多的是金属铝，故答案为：钠；铝；
(2) 利用强酸制弱酸，向Na2SiO3溶液中加入稀H2SO4出现白色沉淀生成硅酸，离子方程式为：+2H+=H2SiO3↓；故答案为：+2H+=H2SiO3↓；
Ⅱ．(3)装置B中仪器a的名称为分液漏斗，故答案为：分液漏斗；
(4)高锰酸钾与浓盐酸反应较为剧烈，无需加热即可进行，是固体和液体不加热制备气体装置，选择A，故答案为：A；
(5)①氯气与NaBr溶液反应生成Br2，反应的离子方程式为Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，故答案为：C12+2Br-=2Cl-+Br2；
②氯气在碱性溶液中自身发生氧化还原反应，反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，故答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
实验步骤
实验现象与结论
在试管中加入_______，再加入_______，将生成气体通过 _____洗气后，通入_____。
现象： ___结论：非金属性 C>Si