4.1.2　元素周期表　核素 课时同步练（答案）

第2课时　元素周期表　核素
◆ 知识点一　认识元素周期表
1. 下列元素属于第ⅦA族的是(　)
A.氮 B.氯 C.钠 D.硫
2. 下列属于长周期元素的是 (　)
A.S B.Cu C.Mg D.H
3. 下列关于元素周期表的说法正确的是 (　)
A.第ⅠA族元素全部是金属元素,叫作碱金属元素
B.短周期中共有18种主族元素
C.0族元素所有原子的最外层电子数都是8
D.元素周期表有7个横行,18个纵列
4.X、Y、Z均为短周期元素,它们在周期表中的相对位置如图L4-1-1所示。已知X、Y、Z三种元素的质子数之和为40,则X、Y、Z分别是 (　)
图L4-1-1
A.N、S、Cl B.B、Si、P
C.C、P、S D.Be、Al、Si
5.34号元素R在周期表中的位置是 (　)
A.第四周期第ⅣA族
B.第三周期第ⅣA族
C.第四周期第ⅥA族
D.第三周期第ⅥA族
6. 在周期表中,“相临”元素即同周期左右紧挨,或同主族上下紧挨,下列元素与第三周期第ⅥA族元素不一定“相临”的是 (　)
A.电子总数是最内层电子数4倍的元素
B.最外层电子数是最内层电子数2.5倍的主族元素
C.最外层电子数是次外层电子数0.5倍的主族元素
D.质子数为34的元素
◆ 知识点二　核素　同位素
7. 下列说法正确的是 (　)
A.　16O2与18O2互为同位素
B.石墨烯、金刚石和C70互为同素异形体
C.　UUU是同一种核素
D.HD、HT、H2中含有的电子数不同
8.考古研究中利用C和N的测定,分析古代人类的食物结构。下列关于C和N的叙述正确的是 (　)
A.　C和N质子数不同
B.　C和N互为同位素
C.　C和N质量数相同
D.　C和N中子数相同
9.稀有金属铟由于其良好的性能常用于生产液晶显示器和平板屏幕,如图L4-1-2是铟元素的相关信息,下列说法中错误的是 (　)
图L4-1-2
A.115In原子核内有66个中子
B.In元素在周期表中处于第五周期第ⅢA族
C.　115In、113In互为同位素
D.　115In、113In的化学性质有很大不同
10. 2021年中国地质科学院地质研究所朱祥坤研究员修订铅元素的标准相对原子质量为区间值,下列关于铅元素的说法不正确的是 (　)
图L4-1-3
A.　Pb的中子数为125
B.　Pb的原子序数为82
C.　Pb和Pb互为同位素
D.　Pb和Pb属于同种核素
11. 我国是稀土资源大国,稀土元素钕(60Nd)是制造导弹合金材料的重要元素。下列说法正确的是 (　)
A.　Nd和Nd是同一核素
B.Nd是第七周期元素
C.　Nd原子的中子数与质子数之差为80
D.Nd的同位素原子具有相同的电子数
12. 含锂材料在社会生产与生活中应用广泛,如6Li和7Li用作核反应堆最佳热载体,7LiH和7LiD用作高温堆减速剂。下列说法中正确的是 (　)
A.　7LiH和7LiD互为同素异形体
B.　7LiH和7LiD的化学性质几乎完全相同
C.　6Li和7Li核外电子排布方式不同
D.通过化学变化可以实现6Li与7Li间的相互转化
13.　OO的半衰期很短,自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下:HeOXOHeOY。下列说法正确的是 (　)
A.X的中子数为2
B.X、Y互为同位素
C.　OO的质子数和中子数均相同,二者互为同位素
D.　O转化为OO的过程都是化学反应
14.112号元素的正式名称为“Copernicium”,相应的元素符号为“Cn”。该元素的名称是为了纪念天文学家哥白尼。人工合成Cn的过程可表示为 Zn+PbCnn,下列叙述中正确的是(　)
A.上述合成过程属于化学变化
B.Cn元素的相对原子质量为277
C.　Cn的中子数比质子数多53
D.Cn元素位于元素周期表的第六周期,是副族元素
15.A、B、C三种元素在周期表中的位置如图L4-1-4所示:
A B
C
图L4-1-4
已知A、B、C三种元素的原子序数之和为29。下列关于A、B、C三种元素的说法不正确的是(　)
A.它们都是短周期元素
B.它们都是主族元素
C.元素B的原子序数为8
D.元素C位于第三周期第ⅣA族
16.元素A、B、C、D在元素周期表中的位置如图L4-1-5所示,下列说法错误的是 (　)
图L4-1-5
A.C的原子序数比B的原子序数大1
B.原子结构示意图为的元素,与C位于同一周期
C.B的原子与D的原子最外层电子数相等
D.原子结构示意图为的元素,与B位于同一主族
17. 完成下列问题:
(1)10Be和9Be　　　　。
A.是同一种原子
B.具有相同的中子数
C.具有相同的化学性质
D.具有相同的核外电子排布
(2)有下列微粒或物质:
OOO;②H2O、D2O;③石墨、金刚石;
④H2、D2、T2;⑤H、D、T;KCaAr。回答下列问题:
a.互为同位素的是　　　　。
b.互为同素异形体的是　　　　。
c.①⑤⑥中共有　　　　种核素,共　　　　种元素。
(3)O的摩尔质量为　　　　,相同质量的O与O所含中子数之比为　　　　。
18.X、Y、L、M为核电荷数依次增大的前20号主族元素,X2是最轻的气体,Y、L与M三种元素的质子数均为5的倍数。回答下列问题:
(1)L的一种核素含有16个中子,则该核素表示为　　　　。
(2)M元素在周期表中的位置是　 。
(3)X与L形成的最简单化合物的化学式为　　　　。
(4)X与M形成的物质为　　　　(填化学式),该物质可作为野外工作的应急燃料,其与水反应的化学方程式为　 。
(5)Y在周期表中的位置是　　　　　　　　　　,其含氧酸的化学式为　　　　。
第2课时　元素周期表　核素
1.B　[解析] 氮、氯、钠、硫在元素周期表中分别处于第ⅤA族、第ⅦA族、第ⅠA族、第ⅥA族。
2.B　[解析] 长周期元素是指第四~七周期的元素,S和Mg处于第三周期,H处于第一周期,均为短周期元素;Cu处于第四周期,属于长周期元素。
3.D　[解析] 第ⅠA族元素中的氢元素是非金属元素,A错误;短周期中共有15种主族元素,稀有气体元素是0族,不是主族,B错误;0族元素中He元素的最外层电子数是2,C错误;元素周期表共有7个横行,18个纵列,D正确。
4.A　[解析] 由短周期元素X、Y、Z在周期表中的相对位置可知X位于第二周期,Y、Z位于第三周期,设X的原子序数为a,则Y、Z的原子序数分别为a+9、a+10,由题意得a+(a+9)+(a+10)=40,解得a=7,故X、Y、Z分别为N、S、Cl。
5.C　[解析] R原子(34号)核外含有4个电子层,最外层含有6个电子,则元素R在周期表中位于第四周期第ⅥA族。
6.B　[解析] 第三周期第ⅥA族元素为S,与S元素“相临”的元素为O,P,Cl和Se。电子总数是最内层电子数4倍的元素为O,与S元素一定“相临”,故A不符合题意;最外层电子数是最内层电子数2.5倍的主族元素,最外层电子数为5,可以为N元素或P元素,不一定与S元素“相临”,故B符合题意;主族元素最外层电子数为1~8,最外层电子数是次外层电子数0.5倍的主族元素为Si或Li,与S元素一定不“相临”,故C不符合题意;质子数为34的元素为Se,与S元素一定“相临”,故D不符合题意。
7.B　[解析] 同位素是质子数相同中子数不同的原子,而16O2与18O2是单质,故A错误;石墨烯、金刚石和C70都是碳元素形成的不同单质,互为同素异形体,故B正确UUU是同一种元素的不同核素,故C错误;HD、HT、H2中含有的电子数相同,故D错误。
8.A　[解析]　C和N的质子数分别为6、7,其质子数不同,A正确C和N是两种元素形成的核素,不互为同位素,B错误C和N的质量数分别为13、15,其质量数不同,C错误C和N的中子数分别为7、8,其中子数不同,D错误。
9.D　[解析] 由图片信息可知115In原子核内有49个质子,所含中子数=质量数-质子数,故中子数为115-49=66,A正确;In的原子序数是49,比相近的0族元素(54Xe)的原子序数小5,则In元素处于第五周期第ⅢA族,B正确;115In和113In质子数相同,中子数不同,互为同位素,C正确;115In、113In的化学性质几乎完全相同,D错误。
10.D　[解析]　原子符号左上角为质量数,质量数等于质子数中子数的和,Pb 的中子数为207-82=125,A正确;原子符号左下角为质子数,则Pb表示质量数为204,质子数为82,故其表示原子序数是82的一种铅原子,B正确Pb和Pb是质子数相同而中子数不同的铅原子,二者互为同位素,C正确;核素是具有一定数目质子数和一定数目中子数的原子Pb和Pb属于同种元素的不同核素,D错误。
11.D　[解析]　Nd和Nd的质量数不同,是不同核素,A错误;Nd的原子序数是60,属于第六周期元素,B错误Nd原子的中子数为140-60=80,与质子数之差为80-60=20,C错误;Nd的同位素原子的电子数为60,故具有相同的电子数,D正确。
12.B　[解析] 同素异形体是同种元素形成不同单质的互称,7LiH和7LiD均为化合物,A错误;7LiH和7LiD都是Li和H元素形成的化合物,其化学性质几乎完全相同,B正确;6Li和7Li互为同位素,其核外电子数均为3,核外电子排布方式相同,C错误;6Li和7Li之间转化时,中子数发生变化,不属于化学变化,D错误。
13.B　[解析] 根据质量守恒推知,X微粒为 He,Y微粒为 He。X微粒为 He,根据质量数等于质子数加中子数可知,该微粒的中子数为4,A错误;X微粒为 He,Y微粒为 He,二者是质子数相同而中子数不同的原子,故互为同位素,B正确OO互为同位素,其质子数相同,但中子数不同,C错误O转化为OO的过程中原子结构发生变化,不属于化学变化,D错误。
14.C　[解析] 化学变化中,原子的种类不会发生变化,化学变化的最小粒子为原子,该反应中原子种类发生了变化,不属于化学变化,A错误;该Cn原子的相对原子质量为277,元素的相对原子质量与原子的相对原子质量和其在自然界中的含量有关,B错误;该原子的中子数=277-112=165,中子数比质子数多的数目为165-112=53,C正确;第118号元素位于元素周期表中第七周期、0族,则112号元素位于第七周期第ⅡB族,D错误。
15.D　[解析] 第四周期第ⅠA族中K元素的原子序数为19,而A、B、C三种元素的原子序数之和为29,据此推知三种元素均处于短周期,A正确;设A的原子序数为x,则B、C的原子序数分别为x+2、x+9,则有x+x+2+x+9=29,解得x=6,从而推知A、B、C分别为碳、氧、磷元素,均属于主族元素,B正确;由上述分析可知,B为氧元素,其原子序数为8,C正确;元素C为磷元素,处于元素周期表中第三周期第ⅤA族,D错误。
16.D　[解析] 由四种元素在周期表中的位置可知,A、B、C、D分别代表H、He、Li、Mg。C是Li,B是He,则Li的原子序数比He大1,A正确;C(Li)处于第二周期,原子结构示意图为的元素处于第二周期第ⅥA族,B正确;B(He)原子最外层有2个电子,D(Mg)原子最外层也有2个电子,C正确;B是He,属于0族元素,不是主族元素,D错误。
17.(1)CD　(2)a.①⑤　b.③　c.9　5
(3)20 g·mol-1　11∶12
[解析] (1) 10Be和9Be不是同一种原子,是两种质子数相同中子数不同的核素,互为同位素,A错误; 10Be和9Be质子数为4,则二者具有的中子数分别为6、5, B错误;Be的电子数为4,核外电子排布为K层2个、L层2个,则 10Be和9Be的化学性质相同,C正确;10Be和9Be具有相同的核外电子排布:K层2个、L层2个,D正确。(2)OOO是质子数相同中子数不同的3种核素,互为同位素;②H2O、D2O均为水分子;③石墨、金刚石是组成元素相同、结构不同、性质不同的两种单质,互为同素异形体;④H2、D2、T2为3种氢分子; ⑤H、D、T是质子数相同中子数不同的3种核素,互为同位素;KCaAr质子数不同、中子数不同,是3种核素; a.互为同位素的是①⑤。b.互为同素异形体的是③。c.①⑤⑥中含有的核素有O、OO、H、D、TKCaAr,共有9种核素,共氢、氧、钾、钙和氩5种元素。(3)D2 O的摩尔质量为(2×2+16) g·mol-1=20 g·mol-1,相同质量的D2 O与D2 O所含中子数之比为=。
18.(1P　(2)第四周期第ⅡA族　(3)PH3
(4)CaH2　CaH2+2H2OCa(OH)2+2H2↑
(5)第二周期第ⅢA族　H3BO3
[解析] X2是最轻的气体,则X应为H;Y、L与M三种元素的质子数均为5的倍数,且为主族元素,则质子数分别为5、15、20,则Y、L、M分别为B、P、Ca。(1)L(P)的一种核素含有16个中子,则其质量数为16+15=31,该核素表示为 P。(2)M是Ca,在元素周期表中的位置是第四周期第ⅡA族。(3)X是H,L是P,形成的最简单化合物为PH3。(4)X(H)与M(Ca)形成的物质为CaH2,与水发生氧化还原反应生成H2,反应的化学方程式为CaH2+2H2OCa(OH)2+2H2↑。(5)Y是B,在元素周期表中的位置是第二周期第ⅢA族;B对应的含氧酸的化学式为H3BO3。