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1、4.1原子结构与元素周期表 上学期高中化学人教版（2019）必修第一册一、单选题（共16题）1Se是人体必需的微量元素，下列关于和的说法正确的是A都含有34个中子数B和互为同位素C和分别含44个和46个质子数D和含有不同的电子数2下列微粒中：12Mg2+ O2，核外电子总数相同的是ABCD3运用元素周期律分析下面的推断，其中错误的是A铍(Be)的氧化物的水化物可能具有两性B砹元素位于卤素族，(At2)为有色固体；HAt 不稳定；AgAt 不溶于水也不溶于稀硝酸C锶元素位于第IIA族，硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体D锂在空气中点燃生成Li2O24原子作为一个整体而不显电性，原因是核内质
2、子数等于A中子数B核电荷数C核外电子数D质量数5据报道，某些建筑材料会产生放射性同位素氡，从而对人体产生伤害，该同位素原子的中子数和质子数之差是A50B86C136D2226若几种微粒具有相同的质子数， 则下列说法一定正确的是A一定属于同一种元素B可能是几种不同的分子或离子C彼此之间互为同位素D不可能是一种分子和一种离子72021是建党百年，在党的带领下，我国在化学领域取得了一系列重大成就，下列有关科学家及对应成就错误的是A侯德榜：联合制碱法B门捷列夫：元素周期表C凯库勒：苯的单双建交替环状结构D黄鸣龙：黄鸣龙氧化反应8已知原子M的原子核内有n个中子，M原子的质量数为A，则m g 中所含电子的
3、物质的量是ABCD91869年，俄国化学家门捷列夫制出了第一张元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，成为化学史上的重要里程碑之一，随着人们对科学的认识不断深入，终于使门捷列夫元素周期表变得完整。下图是元素周期表的一部分，请回答下列问题：和两种元素形成的化合物结构式正确的是AH-ClBO=C=OC D102021年4月13日，日本政府决定将福岛第一核电站核污水排入大海。这一做法将使大量的放射性核素、进入大海，危害非常严重。下列说法正确的是A与互为同位素B与互为同位素C、互为同分异构体D与中子数相等11(C)CNMR(核磁共振)可用于含碳化合物的结构分析，C表示的是A核外有13个电子，核内有6个
4、质子B核内有6个质子，核外有7个电子C质量数是13，原子序数是6，核内有7个质子D质量数是13，原子序数是6，核内有7个中子12下列各组物质互为同分异构体的是A和B、C和D和13下列关于元素周期表的说法中，不正确的是A副族、族都是金属元素B非金属元素都位于短周期CA族都是金属元素D编制第一张元素周期表的是俄国化学家门捷列夫14以下六种核素：、，下列相关说法错误的是A和在元素周期表中的位置相同B可用于鉴定文物年代C和质量数相等，二者互为同位素D和的中子数相同15下列说法不正确的是A16O和18O互为同位素B金刚石和石墨互为同素异形体CCH3CH2CH2CH3与 互为同分异构体D乙烷与乙醇互为同系
5、物16下列说法正确的是A正丁烷和异丁烷是同系物BH2O和D2O互为同素异形体C和为同一物质D235U和238U互为同位素，物理性质几乎相同，化学性质不同二、综合题（共4题）17已知O、S、Se、Te、Po、Lv是同主族元素，其原子序数依次增大。回答下列问题：(1)Lv在周期表中的位置是_。(2)下列有关性质的比较，能用元素周期律解释的是_。a离子半径：Te2-Se2- b热稳定性：H2OH2S c熔、沸点：H2OH2S d酸性：H2SO4H2SeO4(3)从原子结构角度解释Se与S的最高价氧化物对应的水化物酸性不同的原因_。(4)实验室用如下方法制备H2S并进行性质验证。设计B装置的目的是证明
6、_，B中实验现象为_。实验中经检测发现C中溶液pH降低且出现黑色沉淀。C中反应的离子方程式是_。有同学根据“强酸制弱酸”原理认为装置A、C中两个反应相矛盾，认为C中不可能出现上述现象。该观点不正确的理由是_。18有下列6组物质：与；N4与N2；H2O2与H2O；冰与水；与；C2H2与C2H4。请用序号填写下列空白：互为同位素的是_；互为同素异形体的是_；互为同分异构体的是_；属于同一种化合物的是_。19（1）实验室用于盛放碱性试剂的试剂瓶不用磨口玻璃塞的原因是（用离子方程式表示）：_；玻璃试剂瓶不能盛放氢氟酸的原因是（用化学方程式表示）：_。（2）实验室中的Na2SiO3溶液长期放置，瓶底会出
7、现白色沉淀，则形成沉淀的离子方程式是_。取瓶中的上层清液加入稀盐酸，观察到既有气泡产生又有沉淀生成，其离子方程式分别为_。用Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧，体现Na2SiO3的用途可做_的原料。（3）某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Al3+五种离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是_，有所增加的阳离子是_。ANH4+ BMg2+ CFe2+ DAl3+ E. Fe3+（4）质量相同的H216O和D216O所含质子数之比为 _， 中子数之比为_。（5）A2-原子核内有x个中子，其质量数为m，则n g A2-所含电子的物
8、质的量为_。20碘被称为“智力元素”,科学合理地补充碘可防治碘缺乏病,KI、KIO3曾先后用于加碘盐中。KI还可用于分析试剂、感光材料、制药等,其制备原理如下:反应I : 3I2+ 6KOH= KIO3 +5KI+ 3H2O反应II: 3H2S+KIO3=3S+KI+ 3H2O请回答有关问题。(1)启普发生器中发生反应的化学方程式为_。装置中盛装30%氢氧化钾溶液的仪器名称是_。(2)关闭启普发生器活塞,先滴入30%的KOH溶液.待观察到三颈烧瓶中溶液颜色由棕黄色变为_(填现象) ,停止滴人KOH溶液;然后_(填操作),待三颈烧瓶和烧杯中产生气泡的速率接近相等时停止通气。(3)滴入硫酸溶液,并
9、对三颈烧瓶中的溶液进行水浴加热,其目的是_。(4)把三颈烧瓶中的溶液倒入烧杯中,加入碳酸钡,在过滤器中过滤,过滤得到的沉淀中除含有过量碳酸钡外,还含有硫酸钡和_(填名称)。合并滤液和洗涤液,蒸发至析出结晶，干燥得成品。(5)实验室模拟工业制备KIO3流程如下:几种物质的溶解度见下表:由上表数据分析可知，“操作a”为_。用惰性电极电解KI溶液也能制备KIO3,与电解法相比，上述流程制备KIO3的缺点是_。(6)某同学测定.上述流程生产的KIO3样品的纯度。取1.00 g样品溶于蒸馏水中并用硫酸酸化，再加入过量的KI和少量的淀粉溶液，逐滴滴加2.0 molL-1 Na2S2O3 溶液,恰好完全反应
10、时共消耗12. 60 mL Na2S2O3溶液。该样品中KIO3的质量分数为_(已知反应:I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6)。参考答案1B【分析】元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数，据此解答。【详解】A和的质子数均是34，中子数分别是783444、803446，A错误；B和的质子数相同，中子数不同，二者互为同位素，B正确；C和的质子数均是34，C错误；D质子数等于核外电子数，和含有相同的电子数，D错误；答案选B。2B【详解】12Mg2+的核外电子数为12-2=10，的核外电子数为10，的核外电子数为17+1=18，O2-的核外电子数为8+2=10，所以核外电子总数相同
11、的是；故选B。3D【详解】A元素周期表中Be和Al处于对角线位置上，处于对角线的元素具有相似性，所以Be(OH)2具有两性，A正确；B同一主族元素具有相似性，所以卤族元素性质具有相似性，根据元素的性质、氢化物的性质、银盐的性质可推知砹(At)为有色固体，HAt不稳定，砹化银不溶于水也不溶于稀酸，B正确；C同主族元素性质具有相似性，锶元素位于第IIA族，钡和锶位于同一主族，性质具有相似性，硫酸钡是不溶于水的白色固体，所以硫酸锶也是不易溶于水的白色固体，C正确；DLi的金属性比Na弱，在空气中点燃无法生成过氧化物，会生成Li2O，D错误；答案选D。4C【详解】质子带正电，核外电子带负电，故原子不显
12、电性的原因是核内质子数等于核外电子数。故选C。5A【详解】原子符号中左上角数字代表质量数，左下角数字为质子数，中子数=质量数-质子数=222-86=136，所以该同位素原子的中子数和质子数之差为136-86=50；故答案为A。6B【详解】A具有相同质子数的原子一定属于同种元素，但微粒可能为原子、分子、离子等，如钠离子、铵根离子，故A项错误；B可能是几种不同的分子或离子，如HF、Ne的质子数都是10，故B项正确；C质子数相同中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素，故C项错误；D因具有相同质子数的微粒可能为原子、离子或分子，如钠离子、HF的质子数相同，故D项错误；故选B。7D【详解】A侯德榜先生
13、最大的贡献是研究成功了联合制碱法，此法将制碱工业与合成氨工业联合，既生产纯碱，又生产氯化铵，故A正确；B元素周期表就是俄国化学家门捷列夫的重要发现之一，故B正确；C德国化学家凯库勒最早提出苯分子是由6个碳原子以单双键相互交替结合而成的环状结构，故C正确；D黄鸣龙还原法是数千个有机化学人名反应中以中国人命名的唯一的一个反应，故D错误；故选D。8C【详解】M原子的中子数为n，质量数为A，则其质子数为(A-n)，则M2+离子的电子数为(A-n-2)，m g M2+的物质的量为，则m g M2+中所含电子的物质的量为，答案选C。9A【详解】根据元素周期表的位置可知：为H元素，为Cl元素，H元素和Cl元
14、素可以形成HCl，结构式为：H-Cl，故答案为：A10A【详解】A质子数相同而中子数不同的同种元素的不同核素互称为同位素，则与互为同位素，故A正确；B由A分析可知与虽然质量数相同，但质子数不同，属于不同的元素，故B错；C分子式相同而结构是不同的有机化合物互称为同分异构体，、互为同位素，故C错；D与中质量数相等，质子数不相等，则根据A=Z+N可知，与中子数不相等，故D错；答案选A。11D【详解】A的质子数为6，所以核外电子数为6，故A错误；B的质子数为6，所以核外电子数为6，故B错误；C的质子数为6，质量数为13，所以原子序数为6，故C错误；D的质子数为6，质量数为13，所以原子序数为6，中子数
15、为13-6=7，故D正确；故选D。12D【详解】AO2和O3为氧元素形成的不同单质，互为同素异形体，A项不选；B、为氢元素的三种不同核素，互为同位素，B项不选；C和结构相似，分子组成相差1个CH2，两者互为同系物，C项不选；D和分子式相同，结构不同，互为同分异构体，D项选；答案选D。13B【详解】A副族、族统称为过渡元素，都是金属元素，故A正确；B非金属元素不一定都位于短周期，如溴元素为非金属元素，位于长周期第四周期，故B错误；CA族都是金属元素，没有非金属元素，故C正确；D编制第一张元素周期表的是俄国化学家门捷列夫，故D正确；故选B。14C【详解】A和都是元素锂的原子，二者质子数相同，在元素
16、周期表中的位置相同，故A正确；B具有放射性，可用于鉴定文物年代，故B正确；C和质量数相等，但是二者是两种元素的不同原子，不是同位素，故C错误；D和的中子数分别为23-11=12,24-12=12，故二者的中子数相同，故D正确；故答案为：C15D【详解】A 16O和18O质子数相同、中子数不同，互为同位素，故A正确；B 金刚石和石墨是碳形成的两种不同的单质，互为同素异形体，故B正确；C CH3CH2CH2CH3与 分子相同，结构不同，互为同分异构体，故C正确；D 乙烷与乙醇含有的官能团不同，不是互为同系物，故D错误；故选D。16C【详解】A正丁烷和异丁烷分子式相同，是同分异构体，不是同系物，故A
17、错误；B同素异形体对象是单质，H2O和D2O是化合物，故B错误；C甲烷是正四面体结构，其二氯代物是同种物质，和名称与结构简式一致，为同一种物质，故C正确；D235U和238U互为同位素，质量数不同，物理性质不相同，互为同位素的原子最外层电子数相同，化学性质也相同，故D错误；故选：C。17第七(或7)周期VIA族 abd Se与S是同主族元素，Se比S电子层数多、半径大，吸引电子能力弱，非金属性弱，故H2SeO4酸性弱于H2SO4 H2S具有还原性 出现淡黄色(或乳白色)沉淀(或浑浊) Cu2+H2S=CuS+2H+ 该反应发生的原因是生成了难溶的CuS沉淀，不是因为生成弱电解质 【分析】(1)
18、根据 O、S、Se、Te、Po、Lv都是氧族元素，且原子序数依次增大分析解答；(2)根据元素的非金属性、氢化物的稳定性、最高价氧化物的水化物的酸性等元素周期律的变化规律分析判断；(3)Se与S是同主族元素，最外层电子数相等，Se比S电子层数多、半径大，结合核对最外层电子的吸引力的变化，引起非金属性的变化分析解答；(4)双氧水具有较强的氧化性，H2S具有还原性；硫化氢能够与硫酸铜反应生成黑色不溶于硫酸的CuS沉淀；结合装置A和C中发生反应的原理分析解答。【详解】(1) O、S、Se、Te、Po、Lv是同主族元素，都是氧族元素，位于第VIA族，O、S、Se、Te、Po、Lv是同主族元素，其原子序数
19、依次增大，因此Lv位于第七（或7）周期，在周期表中的位置为，故答案为：第七（或7）周期VIA族；(2)a同一主族元素，从上到下，离子半径逐渐增大，因此离子半径：Te2-Se2-，能用元素周期律解释，故a选；b同一主族元素，从上到下，非金属性逐渐减弱，氢化物的稳定性减弱，因此热稳定性：H2OH2S，能用元素周期律解释，故b选；c物质的熔沸点是物理性质，不能用元素周期律解释，故c不选；d同一主族元素，从上到下，非金属性逐渐减弱，最高价含氧酸的酸性减弱，因此酸性：H2SO4H2SeO4，能用元素周期律解释，故d选；故答案为：abd；(3)Se与S是同主族元素，Se比S电子层数多、半径大，吸引电子能力
20、弱，非金属性弱，故H2SeO4酸性弱于H2SO4，故答案为：Se与S是同主族元素，Se比S电子层数多、半径大，吸引电子能力弱，非金属性弱，故H2SeO4酸性弱于H2SO4；(4)双氧水具有较强的氧化性，H2S具有还原性，能够被双氧水氧化生成硫单质沉淀，故答案为：H2S具有还原性；出现淡黄色沉淀；硫化氢能够与硫酸铜反应生成黑色不溶于硫酸的CuS沉淀，反应的离子方程式为Cu2+H2S=CuS+2H+，故答案为：Cu2+H2S=CuS+2H+；根据“强酸制弱酸”的原理，装置A中硫化亚铁与硫酸反应生成硫化氢，因为硫化亚铁能够被硫酸溶解，C中发生Cu2+H2S=CuS+2H+，是因为生成的硫化铜不能溶于
21、硫酸，因此该反应能够发生，故答案为：该反应发生的原因是生成了难溶的CuS沉淀，不是因为生成弱电解质。18 【详解】与质子数相同，中子数不同互为同位素；N4与N2由N元素组成的不同单质，互为同素异形体；H2O2与H2O为同种元素形成的不同化合物；冰与水的化学式均为H2O，属于同一物质；与为分子式相同，结构不同，互为同分异构体；C2H2与C2H4含有的官能团不同（分别含有碳碳三键、碳碳双键），不属于同系物，分子式不同，不属于同一物质。综上所述，互为同位素的是；互为同素异形体的是；互为同分异构体的是；属于同一种化合物的是。192OH-+SiO2=SiO32-+H2O SiO2+4HF=SiF4+2H
22、2O SiO32-+H2O+CO2=H2SiO3+CO32- CO32- +2H+=H2O+CO2，SiO32-+2H+=H2SiO3 防火剂 AC E 109 89 (m-x+2) mol 【详解】（1）二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应生成黏性很强的硅酸钠，因此不能用玻璃塞，反应的离子方程式为2OH-+SiO2SiO32-+H2O；氢氟酸能与二氧化硅反应，因此玻璃试剂瓶不能盛放氢氟酸，反应的化学方程式为SiO2+4HFSiF4+2H2O。（2）实验室中的Na2SiO3溶液长期放置，瓶底会出现白色沉淀，是由于吸收空气中的二氧化碳生成硅酸沉淀，则形成沉淀的离子方程式是SiO32-+H2O+CO2H2
23、SiO3+CO32-。溶液中含有碳酸盐和硅酸盐，所以取瓶中的上层清液加入稀盐酸，既有气泡产生又有沉淀生成，其离子方程式分别为CO32-+2H+H2O+CO2，SiO32-+2H+H2SiO3。用Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧，体现Na2SiO3的用途可做防火剂的原料。（3）混合溶液中加入过量的NaOH并加热时，反应生成的氨气逸出，并同时生成Mg（OH）2、Fe（OH）2、Fe（OH）3沉淀和NaAlO2，Fe（OH）2沉淀在空气中不稳定，迅速氧化生成Fe（OH）3，再向混合物中加入过量盐酸，则Mg（OH）2、Fe（OH）3和NaAlO2与过量酸作用分别生成MgCl2、AlCl3、FeC
24、l3，则减少的离子主要有：NH4+和Fe2+，答案选AC；有所增加的阳离子是Fe3+，答案选E；（4）H216O和D216O的质子数均是10个，因此质量相同的H216O和D216O所含质子数之比为摩尔质量之比的反比，即为20：1810：9；H216O和D216O的中子数分别是8、10，所以中子数之比为108：9108：9；（5）A2-原子核内有x个中子，其质量数为m，则质子数是mx，电子数是mx+2，因此n g A2-所含电子的物质的量为。点睛：本题的难点是（3）中离子反应的有关判断，明确阳离子与碱反应后的生成物的性质及生成物与酸的反应是解答本题的关键，注意亚铁离子易被氧化是学生解答中容易忽略
25、的地方。20ZnS+H2SO4=H2S+ZnSO4 恒压滴液漏斗 无色 打开启普发生器活塞，通入气体 使溶液酸化并加热，有利于溶液中剩余的硫化氢逸出，从而除去硫化氢 硫 蒸发浓缩、冷却结晶(或重结晶) KClO3和I2反应时会产生有毒的氯气，污染环境； 89.88% 【分析】实验过程为：先关闭启普发生器活塞，在三颈烧瓶中滴入30%的KOH溶液，发生反应I : 3I2+ 6KOH= KIO3 +5KI+ 3H2O，将碘单质完全反应；然后打开启普发生器活塞，启普发生器中硫酸和硫化锌反应生成硫化氢气体，将气体通入三颈烧瓶中发生反应II: 3H2S+KIO3=3S+KI+ 3H2O，将碘酸钾还原成KI
26、，氢氧化钠溶液可以吸收未反应的硫化氢；(5)实验室模拟工业制备KIO3：将I2、HCl、KClO3水中混合发生氧化还原反应，生成KH(IO3)2，之后进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到KH(IO3)2晶体，再与KOH溶液混合发生反应、过滤蒸发结晶得到碘酸钾晶体。【详解】(1)启普发生器中发生的反应是硫化锌和稀硫酸反应生成硫化氢气体和硫酸锌，反应的化学方程式：ZnS+H2SO4=H2S+ZnSO4；根据仪器结构可知该仪器为恒压滴液漏斗；(2)碘单质水溶液呈棕黄色，加入氢氧化钾后碘单质反应生成碘酸钾和碘化钾，完全反应后溶液变为无色；然后打开启普发生器活塞，通入气体发生反应II；(3)反应完成后溶液中
27、溶有硫化氢，滴入硫酸并水浴加热可降低硫化氢的溶解度，使其逸出，从而除去硫化氢；(4)根据反应II可知反应过程中有硫单质生成，硫单质不溶于水；(5)根据表格数据可知温度较低时KH(IO3)2的溶解度很小，所以从混合液中分离KH(IO3)2晶体需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，所以操作a为蒸发浓缩、冷却结晶；根据流程可知该过程中有氯气产生，氯气有毒会污染空气，同时该过程中消耗了更多的药品；(6)该滴定原理是：先加入过量的KI并酸化与KIO3发生反应：IO3 +5I+ 6H+=3I2+3H2O，然后利用Na2S2O3测定生成的碘单质的量从而确定KIO3的量；根据反应方程式可知IO3 3I2，根据滴定过程反应I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6可知I22Na2S2O3，则有IO3 6Na2S2O3，所用n(KIO3)=0.01260L2.0mol/L=0.0042mol，所以样品中KIO3的质量分数为=89.88%。【点睛】启普发生器是块状固体和溶液不加热反应生成气体的制备装置。