第16講原子結構和元素周期表1.認識原子結構，理解構成原子微粒間的關系。2.了解原子核外電子的排布規律，能畫出1～20號元素的原子結構示意圖。3.知道元素、核素和同位素的涵義及其關系，了解常見核素的應用。4.知道核外電子能量高低與分層排布的關系。一、原子的構成源1．構成原子的微粒構成原子的粒子原子核電子質子中子電性和電量1個質子帶1個單位的正電荷不帶電顯中性1個電子帶1個單位的負電荷質量/kg1.673×10－271.675×10－279.109×10－31相對質量1.007≈11.008≈11/1836【溫馨提示】原子核的構成一定有質子，有質子的微粒不一定有中子，如1H；有質子的微粒不一定有電子，如H+。2．微粒的核電荷數、質子數和核外電子數的關系：(1)原子呈電中性→核電荷數＝質子數＝核外電子數。(2)陽離子帶正電荷→核電荷數＝質子數＝核外電子數＋離子的電荷數。(3)陰離子帶負電荷→核電荷數＝質子數＝核外電子數－離子的電荷數。3．質量數電子的質量遠遠小于質子和中子，原子的質量主要集中在原子核上，質子和中子的相對質量都近似等于1，若忽略電子的質量，則有質量數(A)＝質子數(Z)＋中子數(N)。4．原子構成的表示方法一般用符號eq\o\al(A,Z)X表示，X用元素符號表示，A表示質量數，Z表示質子數。二、核外電子的排布1．核外電子分層排布(1)依據：含多個電子的原子里，電子的能量不同，運動區域離核的遠近不同。(2)電子層與電子能量的關系電子層序數1234567電子層符號KLMNOPQ電子離核距離由近及遠電子能量由低到高2.核外電子排布規律（1）完成下列表格：核電荷數元素名稱元素符號各電子層的電子數KLMN1氫H18氧O2611鈉Na28117氯Cl28718氬Ar28819鉀K2881（2）觀察分析上表，元素原子核外電子排布的規律特點：①原子核外電子分層排布；②K層最多容納電子數為2；③L層最多排8個電子；④最外層電子數不超過8個等。【歸納總結】(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個電子；(3)原子最外層電子數不能超過8個(K層為最外層時不能超過2個)；(4)原子核外次外層電子數不超過18個(當K層或L層為次外層時分別為2個和8個)；(5)倒數第三層電子最多不超過32個。3.電子層的表示方法(1)鈉原子的結構示意圖如下，請注明其意義：(2)原子結構示意圖中，核內質子數等于核外電子數，而離子結構示意圖中，二者則不相等。如：Na＋；Cl－。陽離子：核外電子數小于核電荷數。陰離子：核外電子數大于核電荷數。【溫馨提示】(1)核外電子排布的幾條規律之間既相互獨立又相互統一，不能孤立地應用其中一條。如當M層不是最外層時，最多排布的電子數為2×32＝18個；而當它是最外層時，則最多只能排布8個電子。(2)注意看清是“最外層電子數”“次外層電子數”還是“內層電子數”。(3)最外層電子數為次外層電子數的2倍以上時，次外層一定是K層。(4)注意原子結構示意圖與離子結構示意圖的區別。(5)核外電子排布的規律是互相聯系的，不能孤立地理解。如鈣原子由于受最外層電子數不超過8個的限制。其原子結構示意圖為，而不是。三、元素周期表編排與結構1．發展歷程2．編排原則(1)周期：把電子層數相同的元素，按原子序數遞增的順序，從左至右排成的橫行。(2)族：把最外層電子數相同的元素，按電子層數遞增的順序，從上至下排成的縱行。3．結構(1)周期(7個橫行→7個周期)周期分類短周期長周期周期序數1234567元素種類28818183232周期序數與原子結構的關系周期序數＝原子電子層數(2)族(18個縱行→16個族→7主7副1零1Ⅷ族)族主族0族副族Ⅷ族構成周期由長周期元素和短周期元素共同構成僅由長周期元素構成列序1，2，13～17183～7，11，128，9，10族序數ⅠA，ⅡA，ⅢA，ⅣA，ⅤA，ⅥA，ⅦA0ⅢB，ⅣB，ⅤB，ⅥB，ⅦB，ⅠB，ⅡBⅧ族序數與原子結構關系主族序數＝原子最外層電子數常見族的別稱第ⅠA族(除氫)：堿金屬元素；第ⅦA族：鹵族元素；0族：稀有氣體元素(3)同周期相鄰主族元素的原子序數之差。周期ⅡAⅢA2、3nn＋14、5nn＋116、7nn＋254.元素周期表的表現特征（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號元素到71號元素共15種元素。③錒系：元素周期表第七周期第ⅢB族中，從89號元素到103號元素共15種元素。【拓展】幾種常見的相對原子質量1．原子的相對原子質量(1)含義：就是一種核素的一個原子的實際質量與一個12C原子質量的eq\f(1,12)的比值。(2)計算公式：原子的相對原子質量＝eq\f(一個原子的質量,一個12C原子質量×\f(1,12))。2．原子的近似相對原子質量＝質量數3．元素的相對原子質量(1)含義：就是按照該元素的各種同位素的相對原子質量和它們所占的原子個數百分比計算出來的平均值。②計算公式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原子質量，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數百分比。4．元素的近似相對原子質量就是按照該元素的各種同位素的質量數和它們所占的原子個數百分比計算出來的平均值。四、核素和同位素1．元素：具有相同質子數(或核電荷數)的同一類原子的總稱，其種類由原子核內的質子數決定的，如H、C、N三種元素。2．核素(1)概念：具有一定數目質子和一定數目中子的一種原子，其種類由質子數、中子數決定，如eq\o\al(12,6)C、eq\o\al(14,7)N、eq\o\al(2,1)H三種核素。(2)幾種重要核素的用途：eq\o\al(14,6)C在考古工作中用于測定文物的年代；eq\o\al(235,92)U用于制造原子彈、核發電；eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H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：質子數相同，而中子數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決定。(2)元素、核素和同位素的聯系(3)常見元素的同位素氫eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H(D)、eq\o\al(3,1)H(T)eq\o\al(2,1)H(D)、eq\o\al(3,1)H(T)用于制氫彈氧eq\o\al(16,8)O、eq\o\al(17,8)O、eq\o\al(18,8)Oeq\o\al(18,8)O用于示蹤原子碳eq\o\al(12,6)C、eq\o\al(13,6)C、eq\o\al(14,6)Ceq\o\al(14,6)C用于考古斷代鈾eq\o\al(234,92)U、eq\o\al(235,92)U、eq\o\al(236,92)Ueq\o\al(235,92)U核燃料(4)特點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同位素的物理性質不同，化學性質幾乎相同。【溫馨提示】(1)同種元素，可以有若干種不同的核素，即核素種類遠大于元素種類。(2)同位素的研究對象是核素，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)質子數相同而中子數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)不同核素之間的轉化屬于核反應，不屬于化學反應。五、堿金屬元素1．原子結構特點元素核電荷數原子結構示意圖最外層電子數電子層數原子半徑/nm鋰(Li)3120.152鈉(Na)1130.186鉀(K)1940.227銣(Rb)3750.248銫(Cs)5560.2652．相似性(1)化學性質 最外層都有1個電子→易失去1個電子→單質具有強還原性，都以化合態存在①堿金屬單質都能與氧氣等非金屬單質反應。②堿金屬單質都能與水反應，其通式為2R＋2H2O=2ROH＋H2↑。(2)物理性質銀白色金屬(Cs略帶金色光澤)，質地較軟，有延展性，密度較小，熔點較低，電和熱的良導體。3．遞變性(Li→Cs)(1)化學性質①②與O2的反應的程度越來越劇烈。③與H2O的反應越來越劇烈，如K與H2O反應可能會發生輕微爆炸，Rb與Cs遇水發生劇烈爆炸。④最高價氧化物對應水化物的堿性逐漸增強，CsOH的堿性最強_。(2)物理性質密度逐漸增大(K反常)，熔沸點逐漸降低_。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．元素金屬性強弱的判斷標準金屬性比較本質原子越易失電子，金屬性越強(與原子失電子數目無關)判斷方法①在金屬活動性順序表中越靠前，金屬性越強②單質與水或非氧化性酸反應越劇烈，金屬性越強③單質還原性越強或陽離子氧化性越弱，金屬性越強④最高價氧化物對應水化物的堿性越強，金屬性越強⑤若Xn＋＋Y→X＋Ym＋，則Y比X的金屬性強⑥元素在周期表中的位置：左邊或下方元素的金屬性強六、鹵族元素1．原子結構元素核電荷數原子結構示意圖最外層電子數電子層數原子半徑氟(F)972從上到下由小到大氯(Cl)173溴(Br)354碘(I)5352．鹵族元素性質的相似性3．鹵族元素性質的遞變性(1)物理性質遞變氣體物理性質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Br2深紅棕色液體，易揮發，有刺激性氣味，有毒，在水中溶解度不大，但在有機溶劑中溶解度較大，儲存時要加水，水封，以防止揮發I2紫黑色固體，有光澤，易升華，在水中溶解度不大，但在有機溶劑中溶解度較大(2)化學性質的遞變4．氯、溴、碘單質間的置換實驗內容操作方法實驗現象化學方程式氯置換溴將少量氯水滴入盛有KBr溶液的試管中，用力振蕩試管無色變橙色Cl2＋2KBr=2KCl＋Br2氯置換碘將少量氯水滴入盛有KI溶液的試管中，用力振蕩試管無色變棕褐色Cl2＋2KI=2KCl＋I2溴置換碘將少量溴水滴入盛有KI溶液的試管中，用力振蕩試管無色變棕褐色Br2＋2KI=2KBr＋I2結論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，即氯比溴和碘活潑，溴比碘活潑，即氯、溴、碘單質的氧化性強弱為Cl2>Br2>I25．元素非金屬性強弱的判斷標準非金屬性比較本質原子越易得電子，非金屬性越強(與原子得電子數目無關)判斷方法①與H2化合越容易，氣態氫化物越穩定，非金屬性越強②單質氧化性越強或陰離子還原性越弱，非金屬性越強③最高價氧化物對應水化物的酸性越強，非金屬性越強④元素在周期表中的位置：右邊或上方元素的非金屬性強考點一：核外電子排布規律【例1】某元素原子的最外層電子數是次外層的m倍(m為大于1的整數)，則該原子的核外電子總數為()A.2m B.2m＋10C.2m＋2 D.m＋2【答案】C【解析】按照原子核外電子排布的一般規律，最外層電子數不超過8個，最外層電子數是次外層的m倍，所以次外層電子數<8，即次外層只能為K層，電子數為2，最外層電子數是2m，該原子的核外電子總數為(2m＋2)。考點二：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校考期末）下列關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不都是8個D．元素周期表有7個橫行，18個縱列【答案】A【詳解】A．IA族元素中H是非金屬元素，故A錯誤；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最外層電子數是2個，其余原子的最外層電子數都是8個，故C正確；D．元素周期表有7個橫行，18個縱列，故D正確；選A。考點三：核素【例3】（2023春·河南鄭州·高一校聯考階段練習）最近，中科院核化學研究室科研人員自主研發Ge分離純化工藝和Ge/Ga發生器制備技術，并測得Ge的半衰期為271天。已知：質量數相同、質子數不同的原子互為同量素；半衰期指質量減少一半所需要的時間。下列說法正確的是A．Ge和Ga互為同位素 B．Ge和Ge互為同量素C．的中子數與質子數之差為6 D．mgGe衰變813天時剩余的質量為mg【答案】C【詳解】A．Ge和Ga二者質子數不同，不互為同位素，A錯誤；B．Ge和Ge二者質量數不相同，不互為同量素，B錯誤；C．的質子數為31，中子數為68-31=37，中子數與質子數之差為6，C正確；D．Ge的半衰期為271天，則mgGe衰變813天時剩余的質量為mg，D錯誤；故選C。【例4】（2023春·北京豐臺·高一統考期中）重水(2H2O)是重要的核工業原料，下列說法不正確的是A．氘(2H)原子核內有1個質子 B．1H218O與2H216O的相對分子質量相同C．1H2O與2H2O互為同位素 D．1H與2H是不同的核素【答案】C【詳解】A．氘(2H)核電荷數為1，原子核內有1個質子，A正確；B．1H218O與2H216O的相對分子質量都為20，B正確；C．同位素必須是原子，選項中為水分子，1H2O與2H2O不互為同位素，C錯誤；D．1H與2H質子數相同，中子數不同，是不同的核素，D正確；故答案選C。考點三：原子結構與元素的性質【例5】（2022春·內蒙古呼倫貝爾·高一校考期末）下列說法中不正確的是A．非金屬元素呈現的最高化合價不超過該元素的最外層電子數B．非金屬元素呈現的最低化合價，其絕對值等于該元素原子的最外層電子數C．金屬元素在化合物中只顯正價D．同種元素的最高正價和最低負價的絕對值之和為8(O、F除外)【答案】B【詳解】A．非金屬元素的最高價等于最外層電子數，非金屬元素呈現的最高化合價不超過該元素的最外層電子數，故A正確；B．非金屬元素呈現的最低化合價，其絕對值等于8-該元素原子的最外層電子數，故B錯誤；C．金屬元素易失電子，金屬元素在化合物中只顯正價，故C正確；D．同種非金屬元素的最高正價和最低負價的絕對值之和為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校考期中）我國擁有自主知識產權的硅襯底高光效氮化鎵發光二極管(簡稱LED)技術，已廣泛用于照明、顯像等多個領域。鎵元素的原子結構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Ga原子有28個電子C．鎵的相對原子質量為69.72gD．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號元素，質子數為31，所以Ga原子有31個電子，故B錯誤；C．相對原子質量是個比值，單位為1，由圖可知，鎵的相對原子質量是69.72，故C錯誤；D．鎵原子最外層有3個電子，鎵是金屬元素，故D錯誤；選A。一、單選題1．（2023秋·陜西西安·高一長安一中校考期末）下列化學用語描述正確的是A．氚的原子結構模型：

B．可用于考古斷代的一種核素的符號：CC．16O、1H、2H、3H四種核素可構成4種水分子D．23Na、24Mg兩種核素的中子數相等，因此互為同位素【答案】A【詳解】A．氚的符號為，原子核內含有1個質子、2個中子，原子核外含有1個電子，則原子結構模型：

，A正確；B．碳-14可用于考古斷代，是碳元素的一種核素，其符號為，B不正確；C．16O、1H、2H、3H四種核素可構成1H216O、2H216O、3H216O、1H2H16O、2H3H16O、1H3H16O共6種水分子，C不正確；D．23Na、24Mg兩種核素的中子數都為12，但二者的質子數不同，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）下列有關堿金屬的敘述正確的是

A．堿金屬單質和氧氣反應時都會生成同類產物B．堿金屬單質的硬度都較大C．液態的鈉可用作核反應堆的傳熱介質D．堿金屬單質都是銀白色的固體【答案】C【詳解】A.堿金屬大多數金屬性很強，在空氣中燃燒產物較復雜，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雜的氧化物，故A錯誤；B.堿金屬單質的硬度都較小，可以用小刀切割，故B錯誤；C.金屬具有良好的熱傳導效率，液態鈉可用作核反應堆的傳熱介質，故C正確；D.堿金屬單質中多數是銀白色的固體，銫略帶金色光澤，故D錯誤；故選C。3．（2023春·上海徐匯·高一上海市第四中學校考期中）“類比推理”是化學中常用的思維方法。下列推理正確的是A．硅是常用的半導體元素，鍺也是常用的半導體元素B．Fe和Cl2反應生成FeCl3，推測Fe與I2反應生成FeI3C．Cl2與水反應生成HCl和HClO，推測F2與水反應生成HF和HFOD．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，是常用的半導體元素，鍺也排在金屬和非金屬之間，也是常用的半導體元素，A正確；B．和反應生成，但是氧化性較弱，與反應生成，B錯誤；C．與水反應生成和，但是氧化性較強，與水反應生成HF和，C錯誤；D．通入溶液生成，有強還原性，有強氧化性，二者反應生成，D錯誤；故選A。4．（2023秋·天津河西·高一天津實驗中學校考期末）向NaBr和KI的混合溶液中，通入足量的Cl2后，將溶液蒸干并灼燒，最后得到的物質是A．NaBr和KI B．NaBr和KCl C．NaCl和KCl D．NaCl、KCl和I2【答案】C【詳解】向和的混合溶液中，通入足量的，發生反應：，，加熱，揮發，升華，最后得到固體為：和。故選C。5．（2023春·山東棗莊·高一統考期中）、的半衰期很短，在自然界中不能穩定存在。人工合成反應如下：；。下列說法錯誤的是A．X、Y的中子數分別為4、2B．X、Y均與互為同位素C．X、Y的化學性質幾乎相同D．上述人工合成反應均屬于化學變化【答案】D【詳解】A．中b＝8+2－8＝2，a＝16+3－13＝6，所以X的中子數＝6－2＝4；n＝8+2－8＝2，m＝16+3－15＝4，所以Y的中子數＝4－2＝2，A正確；B．X、Y、的質子數均是2，質量數均不同，三者互為同位素，B正確；C．X、Y均是He元素，其化學性質幾乎相同，C正確；D．上述人工合成反應中沒有產生新物質，均屬于物理變化，D錯誤；答案選D。6．（2023秋·河南駐馬店·高一統考期末）根據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族元素的原子序數為86 B．第37號元素的最高化合價是＋1C．第53號元素的單質在常溫常壓下是固態 D．位于第四周期第ⅤA族的元素為金屬元素【答案】D【詳解】A．根據元素周期表規律，第六周期0族元素的原子序數為86，A不符合題意；B．第37號元素Rb，其最高化合價是＋1，B不符合題意；C．第53號元素的單質為碘單質，在常溫常壓下是固態，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。7．（2023秋·陜西西安·高二長安一中校考期末）在生物科技領域，通過追蹤植物中放射性P發出的射線，來確定磷在植物中的作用部位。該核素原子核外電子數為A．15 B．32 C．17 D．47【答案】A【詳解】P的質子數為15，原子中質子數=核外電子數，所以該核素原子核外電子數為15，故選A。8．（2023秋·廣西欽州·高一統考期末）月球的土壤中吸附著數百萬噸的He，每百噸He核聚變所釋放出的能量相當于目前人類一年消耗的能量。在地球上，氦元素主要以He的形式存在。下列說法正確的是A．He原子比He原子少一個質子B．He和He互為同素異形體C．He原子比He原子多一個中子D．He元素最外層電子數為2，性質活潑【答案】C【詳解】A．He原子比He原子少一個中子，兩種原子的質子數相同，A錯誤；B．He和He互為同位素，B錯誤；C．He原子比He原子多一個中子，C正確；D．He元素最外層電子數為2，已排滿，性質不活潑，D錯誤；故選C。9．（2023春·福建泉州·高一晉江市第一中學校考期中）《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。下列說法錯誤的是A．影片幻想了太陽氦閃，地球將被摧毀。氦氣屬于稀有氣體、是空氣的成分之一B．電影中由硅、碳、氧、硫等元素經過一系列變化能變成鐵，該過程屬于化學變化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(火箭推進劑)在6.4g氧氣中恰好完全反應，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A正確；B．原子是化學變化中的最小微粒，化學變化中原子核不會變，該過程屬于核聚變，選項B錯誤；C．碳納米管與C60屬于碳的不同單質，互為同素異形體，C正確；D．水中氧元素質量為，二氧化碳中氧元素質量為，，故偏二甲肼中不含氧元素，選項D正確；答案選B。10．（2022秋·江蘇連云港·高一統考期中）鈷元素的一種核素可以用治療惡性腫瘤。下列關于該核素的說法正確的是A．質子數為60 B．中子數為33C．核外電子數為87 D．與互為同位素【答案】B【詳解】A．質子數為27，A錯誤；B．中子數為：，B正確；C．核外電子數等于質子數，為27，C錯誤；D．同位素是質子數相同而中子數不同的原子，和質子數不相同，不能互為同位素，D錯誤；故選B。一、選擇題1．（2023春·福建莆田·高一校考期中）下列對于元素周期表結構的敘述中，正確的是A．7個橫行代表7個周期，18個縱行代表18個族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個橫行代表7個周期，18個縱行代表16個族，7個主族、7個副族、1個0族、1個ⅤⅢ族，A錯誤；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錯誤；C．副族元素均在長周期，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錯誤。故選C。2．（2023春·福建莆田·高一莆田第二十五中學校考期中）下列物質間的關系，描述不正確的是A．Cl與Cl互為同位素 B．O2和O3互為同位素C．C2H5OH和CH3OCH3屬于同分異構體 D．金剛石、足球烯互為同素異形體【答案】B【詳解】A．和核電荷數相同，中子數不同，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，互為同素異形體，B錯誤；C．C2H5OH和CH3OCH3分子式相同，結構不同，兩者互為同分異構體，C正確；D．金剛石、足球烯都是由碳元素組成的碳的單質，互為同素異形體，D正確；故答案選B。3．（2023春·山東青島·高一青島二中校考期中）關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族元素的原子序數之差為10C．已知第六周期某主族元素的最外層電子數為2，那么該元素的原子序數為56D．最外層電子數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，兩者原子序數相差18，B錯誤；C．已知第六周期某主族元素的最外層電子數為2，其位于第六周期ⅡA族，該元素的原子序數為56，C正確；D．氦和鎂最外層電子數都是2，但不在同一族，D錯誤；故選C。4．（2022·高一單元測試）下列關于堿金屬和鹵素單質的有關說法正確的是A．隨原子序數遞增，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．碘的升華是化學變化【答案】C【詳解】A．隨著原子序數增大，堿金屬密度呈增大趨勢，但是K的密度比Na小，A錯誤；B．堿金屬中Cs為金黃色，其余為銀白色，B錯誤；C．由于Br2易揮發，且密度比水大，故可采用水封法抑制其揮發，C正確；D．碘的升華屬于物理變化，D錯誤；故答案選C。5．（2018春·廣西南寧·高一南寧二中校考期中）可能存在的第119號元素被稱為“類鈁”，據元素周期表結構及元素性質變化趨勢，有關“類鈁”的預測說法正確的是（

）A．“類鈁”在化合物中呈價B．“類鈁”屬過渡元素，具有放射性C．“類鈁”單質的密度小于D．“類鈁”單質有較高的熔點【答案】A【詳解】A．119號元素應位于第八周期第Ⅰ族，屬于堿金屬元素，故“類鈁”在化合物中呈價，A正確。B．過渡元素均為副族和第Ⅷ元素，結合A項分析可知，“類鈁”不屬過渡元素，具有放射性，B錯誤；C．根據堿金屬元素密度的遞變規律可知，隨著原子序數遞增，密度呈增大趨勢，故“類鈁”單質的密度大于，C錯誤；D．根據堿金屬元素熔沸點的遞變規律可知，隨著原子序數遞增，熔沸點依次降低，故“類鈁”單質的熔點比Cs的低，故熔點較低，D錯誤；故答案為：A。6．（2022秋·河北廊坊·高一廊坊市第一中學校考期末）下列有關堿金屬、鹵素原子結構和性質的描述，正確的個數為①隨著核電荷數的增加，堿金屬單質的熔、沸點依次升高，密度依次增大②、、、的最外層電子數都是7，次外層電子數都是8③堿金屬單質的金屬性很強，均易與氧氣發生反應，加熱時生成的氧化物形式為④根據同族元素性質的遞變規律推測，與化合較難，破化銀也難溶于水⑤根據、、的非金屬性依次減弱，可推出、、的酸性依次減弱⑥堿金屬都應保存在煤油中⑦鹵素按、、、的順序非金屬性逐漸減弱的原因是隨著核電荷數的增加，電子層數增多，原子半徑增大⑧碳酸銫不易發生分解反應生成氧化銫和二氧化碳A．2 B．3 C．4 D．5【答案】B【詳解】①堿金屬單質的熔、沸點隨著原子序數的遞增而降低，堿金屬單質的密度隨著原子序數的遞增呈增大趨勢(例外)，故①錯誤；②是9號元素，原子次外層電子數為2，最外層電子數為7，、、的最外層電子數都是7，次外層電子數分別是8、18、18，故②錯誤；③堿金屬單質的金屬性很強，均易與氧氣發生反應，加熱時，鋰生成氧化鋰，鈉生成過氧化鈉，故③錯誤；④砹的原子序數大于碘，根據同族元素性質的遞變規律可以推測，與氫氣化合較難，砹化銀也難溶于水，故④正確；⑤元素的非金屬性強弱與其對應氫化物的酸性強弱無關，因此由、、的非金屬性逐漸減弱，無法推出、、的酸性強弱，故⑤錯誤；⑥的密度比煤油小，不能保存在煤油中，應該保存在石蠟中，故⑥錯誤；⑦F、、、位于同一主族，原子序數逐漸增大，電子層數增多，原子半徑增大，原子核對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，易和二氧化碳發生反應，所以碳酸銫不易發生分解反應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校校考期中）利用“價類二維圖”研究物質的性質是化學研究的重要手段。下圖是氯元素的化合價與部分物質類別的對應關系。(1)已知D可用于實驗室制O2，其焰色試驗為紫色。A、B、C、D四種物質中，屬于電解質的是_______(填化學式)。(2)D在400℃時分解只生成兩種鹽，其中一種是無氧酸鹽；另一種鹽M的陰陽離子個數比為1：1，則M在水溶液中的電離方程式為_______。(3)已知Br2的性質和Cl2有一定的相似性，寫出Br2在一定條件下與NaOH溶液反應的離子方程式_______。(4)臭氧氧化技術被廣泛用于飲用水的處理，當水中含有Br-時會產生易致癌的BrO。但水中BrO能被活性炭有效去除，其去除機理分為兩步：第一步是活性炭吸附BrO

第二步是BrO被活性炭還原為Br-，其反應方程式(未配平)如下：①_______。②*C+BrO-→Br-+*CO2反應的總方程式為：2BrO+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①的方程式為_______；則反應①與反應②中參加反應的*C個數之比為_______。【答案】(1)HClO和KClO3(2)KClO2=K++ClO(3)Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O(4)*C+BrO=BrO-+*CO22：1【分析】根據圖中信息，A是氯氣、B是+1價氯的氧化物即Cl2O、C是HClO、D是含+5價氯元素的鹽類，可用于實驗室制O2，其焰色試驗為紫色，則D是KClO3，據此分析回答問題。【詳解】（1）電解質是指在熔融狀態或水溶液中能夠導電的化合物，根據上述分析，其中屬于電解質的是HClO和KClO3；（2）D是KClO3，在400℃時分解只生成兩種鹽，其中一種是無氧酸鹽KCl，另一種鹽M的陰陽離子個數比為1：1，根據氧化還原反應原理，反應方程式是：2KClO3KCl+KClO2+2O2↑，則M是KClO2，其電離方程式是KClO2=K++ClO；（3）類比氯氣和氫氧化鈉的反應可知，Br2在一定條件下與NaOH溶液反應的離子方程式為Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O；（4）活性炭具有很強的吸附性，第二步是BrO被活性炭還原為Br－，則第一步為活性炭吸附BrO；配平后反應①的方程式為：*C+BrO=BrO-+*CO2；反應②的方程式為：*C+2BrO－=2Br－+*CO2，由總反應方程式2BrO3－+3*C=2Br－+3*CO2可知，反應①與反應②中參加反應的*C物質的量之比為2∶1，故答案為活性炭吸附BrO3-，2∶1。8．（2022秋·上海閔行·高一統考期末）海洋中蘊藏豐富的鹵素資源，鹵素資源在科研和工農業生產中有著廣泛的應用。(1)海水中含量最多的鹵素是_____。A．氟 B．氯 C．溴 D．碘(2)將藍色石蕊試紙浸泡在飽和氯水中，觀察到的現象是_____。A．試紙仍為藍色 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，而不能用金屬與鹽酸反應得到的是_____。A．MgCl2 B．FeCl3 C．NaCl D．AlCl3(4)粗鹽提純中需要除去Ca2+、Mg2+、SO等雜質離子，先后加入的除雜試劑順序是：NaOH溶液；_____；_____。(5)1774年，瑞典化學家舍勒發現軟錳礦(主要成分為MnO2)與濃鹽酸混合加熱，會產生一種令人感到窒息的黃綠色氣體。請據此寫出相關的化學反應方程式并標出電子轉移的方向和數目_____。(6)實驗室制取氯氣的有關說法正確的是_____。A．制取Cl2的氣體發生裝置與制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，則將藍色石蕊試紙浸泡在飽和氯水中，觀察到的現象是試紙先變紅后變白，選C。（3）A．MgCl2可通過鎂與氯氣、鎂與鹽酸反應得到；B．FeCl3可通過鐵與氯氣反應得到、不能通過鐵與鹽酸反應得到；C．NaCl可通過鈉與氯氣、鈉與鹽酸反應得到；D．AlCl3可通過鋁與氯氣、鋁與鹽酸反應得到；則選B。（4）用化學沉淀法去除粗鹽中的、和，所選試劑分別是碳酸鈉溶液，氫氧化鈉溶液和氯化鋇溶液。Na2CO3溶液在BaCl2溶液之后加入，其作用除了除去Ca2+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，調節溶液的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。（5）MnO2與濃鹽酸混合加熱產生氯氣。化學反應方程式為，標出電子轉移的方向和數目為或。（6）A．制取Cl2的氣體發生裝置為“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，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構和性質。下圖是元素周期表的一部分，請按要求回答下列問題：

族周期IA01IIAIIIAIVAVAVIAVIIA2①②3③④⑤⑥⑦⑧(1)元素①在元素周期表的位置：第_______周期第_______族，它是形成化合物種類最多的元素。(2)寫出②的元素符號_______。(3)畫出元素④的原子結構示意圖_______。(4)元素③和⑤的最高價氧化物對應的水化物中堿性較強的是_______(填化學式)。(5)比較⑦和⑧的原子半徑大小_______>_______(填原子符號)。(6)元素⑧的單質是一種_______色、有刺激性氣味的氣體。(7)寫出元素⑧的單質與水反應的化學方程式：_______。(8)寫出實驗室制取元素⑧的單質的離子方程式：_______。【答案】(1)二IVA(2)N(3)(4)NaOH(5)SCl(6)黃綠(7)Cl2+H2O=HCl+HClO(8)MnO2+4+Cl-Mn2++Cl2+2H2O【分析】根據元素在周期表中的位置，①是C元素；②是N元素；③是Na元素；④是Mg元素；⑤是Al元素；⑥是Si元素；⑦是S元素；⑧是Cl元素。【詳解】（1）①是C元素，位于元素周期表的第二周期第IVA族；（2）②是氮元素，元素符號為N；（3）④是Mg元素，Mg是12號元素，原子核外有3個電子層，最外層有2個電子，原子結構示意圖為；（4）同周期元素從左到右金屬性減弱，最高價氧化物對應水化物的堿性減弱，元素Na和Al的最高價氧化物對應的水化物中堿性較強的是NaOH。（5）同周期元素從左到右，半徑依次減小，原子半徑大小S>