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4.1 原子结构与元素周期表 同步练习题
一、选择题
1．下列说法不正确的是
A．燃烧一定要有氧气参加 B．石墨和金刚石互为同素异形体
C．在实验室中，常将Na保存在煤油中 D．铝合金具有较强的抗腐蚀能力
2．下列有关金刚石和石墨的说法正确的是
A．二者互为同素异形体 B．金刚石属于金属材料
C．石墨只可用作导电材料 D．二者密度均比水小
3．铀 235( 235 U )是常用的核燃料，原子的中子数为
A．327 B．235 C．143 D．92
4．元素中文名称为，是一种人工合成的稀有气体元素。原子内中子数与质子数之差是
A．177 B．118 C．59 D．288
5．下列叙述中，正确的是
A．铝比铁活泼，但铝制品比铁制品更耐腐蚀
B．碱金属都保存在煤油中
C．碘保存在细口玻璃瓶中
D．液氯能使干燥的红布条褪色
6．核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一，氘()是核聚变反应的主要原料，下列有关叙述错误的是
A．的核电荷数为1 B．是自然界中最轻的原子
C．的核外电子数为1 D．和互称为同位素
7．1992年，我国科学家首次发现了汞元素的一种新原子。这种汞原子的相对原子质量为208。核电荷数为80。这种汞原子的核外电子数为
A．80 B．128 C．208 D．288
8．对下列生活中的化学描述错误的是
A．冰水混合物是纯净物
B．石墨与干冰互为同素异形体
C．在江河入海口易形成沙洲，这与胶体性质有关
D．NaHCO3做发酵粉时，加入醋酸后效果更好
二、非选择题
9．回答下列问题：
I．学习了同位素、同系物、同素异形体、同分异构体，下面列出了几组物质，请将物质的合适组号填写在下表中。
(1)①和 ； ②和；③CH4和CH3CH2CH3；④金刚石与石墨； ⑤氕、氘与氚；⑥16O、17O和18O； ⑦乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3)；⑧氧气(O2)与臭氧(O3)； ⑨和C(CH3)4
类别 同位素 同系物 同素异形体 同分异构体
组号
II．有CH4、C2H4、C3H4、C2H6、C3H6、C4H10六种烃，则：
(2)等物质的量的上述六种烃完全燃烧生成CO2和H2O，消耗O2最多的是 。
(3)C4H10的一氯代物有 种，二氯代物有 种。
(4)在120 ℃、1.01×105 Pa的条件下，与足量O2混合点燃，完全燃烧后气体体积增大的是 (这些烃常温常压下均为气体)。
III．金刚烷是重要的化工原料，可以通过下列反应制备：
(5)金刚烷的分子式为 ，1 mol Q分子含有 个“-CH2-”。
(6)金刚烷的一氯代物有 种。
10．现有下列5种与生产生活相关的物质：①氯化铁；②过氧化钠；③氧化铁；④；⑤碳酸氢钠。用序号填空：
(1)常用作油漆、涂料的红色颜料的是 。
(2)常用于蚀刻印刷电路铜板的“腐蚀液”的是 。
(3)考古时可用来测定文物年代的是 。
(4)在呼吸面具或潜水艇中用作供氧剂的是 。
(5)可用来治疗胃酸过多的是 。
11．1867年，门捷列夫制得世界上第一张元素周期表，它反映了元素之间的内在联系，是对元素的一种很好的自然分类，如图为现代元素周期表的一部分，请回答下列问题。
(1)写出元素F在周期表中的位置 。
(2)由上述元素形成下列常见的物质
①Fe ②澄清石灰水 ③液氨 ④NaHCO3晶体 ⑤液态HCl ⑥Fe(OH)3胶体 ⑦医用酒精 ⑧Na2O ⑨碳酸钙 ⑩CO2。
I.其中属于电解质的是 (用相应物质的序号填写)。
II.若向⑥中投射一条光束，看见一条光亮的“通路”，这种现象被称作 效应，其实质是分散系中粒子的直径在 范围，对光束产生散射的结果。
(3)写出元素J形成的氧化物与稀盐酸反应的离子方程式 。
(4)实验室常用软锰矿(主要成分MnO2)与浓盐酸反应制备G元素对应的单质，写出化学反应方程式，并用单线桥法表示电子转移情况 。
12．已知：Br2常温下呈液态、易挥发、有毒。如图为实验室模拟工业过程从浓缩的海水中提取溴的实验装置。
其实验步骤如下：
Ⅰ.在烧瓶中加入硫酸酸化的浓缩海水，持续通入Cl2一段时间，溶液变为浅棕色后，停止通入Cl2，改通入热空气；
Ⅱ.当A与B烧瓶溶液均变为无色的时候，停止通入热空气；
Ⅲ.将烧瓶B中的溶液倒入分液漏斗，加入稀硫酸酸化后，用CC14萃取，再经过蒸馏分离提取出其中的溴。
请回答：
(1)烧瓶A中通入Cl2过程中发生反应的离子方程式为 。
(2)步骤Ⅰ中通入热空气的目的是 。
(3)装置B中导管D的作用是 ，装置C中的溶液X为 。
(4)步骤Ⅲ中加入稀硫酸酸化发生的反应为5Br－＋BrO3-＋6H＋===3Br2＋3H2O，每生成1 mol Br2单质，转移的电子数为 mol。
【参考答案】
一、选择题
1．A
解析：A．任何发光、发热、剧烈的氧化还原反应，都可以叫燃烧，不一定有氧气参加，A错误；
B．同种元素形成的不同单质之间互称同素异形体，金刚石和石墨互为同素异形体，B正确；
C．金属钠的密度比煤油大，且不与煤油反应，可以保存在煤油中，C正确；
D．铝在常温下与氧气反应生成氧化铝，这层致密的氧化膜对里面的金属起着保护作用，故铝合金具有较强的抗腐蚀能力，D正确；
故选A。
2．A
解析：A．金刚石和石墨是碳元素形成的不同单质，二者互为同素异形体，故A正确；
B．金刚石属于非金属材料，故B错误；
C．石墨还可用作铅笔笔芯等材料，故C错误；
D．二者密度均大于水，故D错误。
综上所述，答案为A。
3．C
解析：是92号元素，质子数为92，质量数为235，因此中子数=235 92=143，故C符合题意。
综上所述，答案为C。
4．C
解析：元素Og的质量数为295，质子数为118，所以中子数=质量数-质子数=295-118=177，故中子数与质子数之差=177-118=59；
故答案选C。
5．A
解析：A．铝比铁活泼，铝易被空气中的氧气氧化为致密的氧化铝薄膜，防止内层金属铝继续被氧化，而铁锈是疏松的，不能保护内层金属铁，故铝制品比铁制品更耐腐蚀，故A正确；
B．金属锂的密度比煤油小，应保存在石蜡中，故B错误；
C．碘为固体，易升华，应保存在广口棕色玻璃瓶中，故C错误；
D．液氯只有氯气分子，氯气没有漂白性，不能使干燥的红布条褪色，故D错误；
故选A。
6．B
解析：A．的质子数为1，所以核电荷数为1，故A正确；
B．是自然界中最轻的原子，故B错误；
C．的质子数为1，所以电子数为1，故C正确；
D．和的质子数相等、中子数不相等，互称为同位素，故D正确；
故选B。
7．A
解析：原子结构中，核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数，因此这种汞原子的核外电子数为80。
故选A。
8．B
解析：A．冰水混合物中只有一种成分即H2O，属于纯净物，A正确；
B．石墨成分为碳单质，干冰为CO2，属于化合物，两者不能互称为同素异形体，B错误；
C．江河中的泥沙属于胶体分散系，江河入海口三角洲的形成是胶体的聚沉现象，与胶体性质有关，C正确；
D．NaHCO3做发酵粉是由于加热分解产生CO2，醋酸与NaHCO3反应也能放出CO2，故效果更好，D正确。
故选B。
二、非选择题
9．(1)⑤⑥ ①③ ④⑧ ②⑦
(2)C4H10
(3) 4 9
(4)C2H6、C3H6、C4H10
(5) C10H16 6NA
(6)2
解析：（1）具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素；故选⑤⑥；
同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物；故选①③；
同素异形体是同种元素组成的单质；故选④⑧；
同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物；故选②⑦；
⑨指的是同一种物质；
（2）CxHy的烃完全燃烧生成CO2和H2O，消耗O2为x+ymol，故六种烃完全燃烧生成CO2和H2O，消耗O2最多的是C4H10；
（3）C4H10由正丁烷、异丁烷两种情况；正丁烷、异丁烷的不同环境的氢分别有2种，故一氯代物分别有2种，共4种；
正丁烷第一个氯在1号位时，二氯代物有4种，正丁烷第二个氯在2号位时，二氯代物有2种；正丁烷的二氯代物有3种：；故合计9种。
（4）在120 ℃、1.01×105 Pa的条件下，与足量O2混合点燃，完全燃烧后生成的二氧化碳、水均为气体，燃烧通式为CxHy+（x+y）O2xCO2+y H2O，气体体积增大的是则x+y-1-（x+y）=y-1>0，故y>4；因此选C2H6、C3H6、C4H10；
（5）由图可知，金刚烷的分子式为C10H16，1 个 Q分子含有6个“-CH2-”，则1 mol Q分子含有6NA个“-CH2-”。
（6）金刚烷中有2种不同环境的氢，故一氯代物有2种。
10．(1)③ (2)① (3)④ (4)② (5)⑤
解析：（1）氧化铁为红褐色固体，常用作油漆、涂料的红色颜料，故选③；
（2）氯化铁具有氧化性，能和铜生成氯化铜和氯化亚铁，常用于蚀刻印刷电路铜板的“腐蚀液”，故选①；
（3）在考古时可用来测定文物年代，故选④；
（4）过氧化钠能和水或二氧化碳生成氧气，故在呼吸面具或潜水艇中用作供氧剂，故选②；
（5）碳酸氢钠能和胃酸中盐酸反应，可用来治疗胃酸过多，故选⑤。
11．(1)第三周期第VIA族
(2) ④⑤⑧⑨ 丁达尔 1~100nm
(3)Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
(4)
【分析】由图可知，A-H分别为氢、碳、氮、氧、钠、铝、硫、氯、钙、铁；
解析：（1）F为硫，为第三周期第ⅥA族；
（2）I.电解质是溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物；故属于电解质的是④⑤⑧⑨；
II.胶体是分散质粒子大小在 1nm~100nm 的分散系；束通过胶体时，光线能够发生散射作用而产生丁达尔效应，而通入其它分散系时不能产生丁达尔效应；
（3）J形成的氧化物为氧化铝，与稀盐酸反应生成氯化铝和水，离子方程式Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；
（4）二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水：；反应中锰失去电子化合价降低、部分氯元素得到电子化合价升高生成氯气，单线桥法表示电子转移情况为 。
12．Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2 使A中生成的Br2进入B瓶中 平衡压强、防止倒吸 NaOH溶液或Na2CO3溶液
【分析】(1)烧瓶A中通入Cl2过程中，发生氯气与海水中Br-的置换反应。
(2)步骤Ⅰ中通入热空气的目的是利用溴易挥发的性质，升高反应后海水的温度，让生成的溴单质气化进行装置内。
(3)装置B中导管D的作用是为了调节气压平衡，装置C中的溶液X是吸收未被前面装置吸收的气体。
(4)步骤Ⅲ中加入稀硫酸酸化发生的反应为5Br－＋BrO3-＋6H＋===3Br2＋3H2O，可从化合价升高或降价的某一种微粒进行分析。
解析：(1)氯气和溴化钠反应生成溴和氯化钠，反应的离子方程式是Cl2＋2Br－==2Cl－＋Br2。答案为：Cl2＋2Br－==2Cl－＋Br2；
(2)由于溴单质易挥发，步骤Ⅰ中通入热空气的目的是使A中生成的Br2进入B瓶中。答案为：使A中生成的Br2进入B瓶中；
(3)B装置中导管D与大气相通，起到了平衡压强、防止倒吸的作用；尾气中含有有毒的氯气或溴，需要用碱液吸收，则X可以为NaOH溶液或Na2CO3溶液。答案为：平衡压强、防止倒吸；NaOH溶液或Na2CO3溶液；
(4)由方程式5Br－＋BrO＋6H＋==3Br2＋3H2O，可从Br-分析，Br-中的Br由-1价升高到0价，5molBr-共失去5mole-，同时生成3molBr2，则每生成1 mol Br2单质，转移的电子数为mol。答案为：

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