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2014届步步高(广东专用)大一轮复习第五章物质结构 元素周期律 第1讲


第1讲

原子结构

[考纲要求] 1.掌握元素、核素、同位素、相对原子质量、相对分子质量、原子构成、 原子核外电子排布的含义。2.掌握原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数 以及它们之间的相互关系。3.掌握 1~18 号元素的原子结构示意图的表示方法。

考点一 原子构成

1.构成原子的微粒及作用

2.微粒之间的关系 (1)质子数(Z)=核电荷数=核外电子数; (2)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N); (3)阳离子的核外电子数=质子数-阳离子所带的电荷数; (4)阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带的电荷数。 3.一个信息丰富的符号

深度思考
40 1.有 5 种单核粒子,它们分别是40□、40□、19□ 、40□2 、41□(“□”内元素符号未 19 18 20 20
+ +

写出),则它们所属元素的种类有________种。 答案 3

解析 质子数决定元素种类,质子数有 19、18、20 共 3 种,所以 B 正确。
48 2.(1)22 Ti 的质子数为________、中子数为________、电子数为________、质量数为

________。 (2)27Al3 的质子数为________、中子数为________、电子数为________、质量数为 ________。 (3)35Cl 的质子数为________、中子数为________、电子数为________、质量数为 ________。 答案 (1)22 26 22 48 (2)13 14 10 27 (3)17 18 18 35
- +

题组一 粒子中微粒关系的判断 1.下列离子中,电子数大于质子数且质子数大于中子数的是(双选) A.D3O C.OD


(

)

B.HCO3 D.OH






答案 BD - + 2.现有 bXn 和 aYm 两种离子,它们的电子层结构相同,则 a 与下列式子有相等关系的 是 A.b-m-n C.b-m+n 答案 B B.b+m+n D.b+m-n ( )

规避 3 个易失分点 (1)任何微粒中,质量数=质子数+中子数,但质子数与电子数不一定相等,如阴、 阳离子中;(2)有质子的微粒不一定有中子,如 1H,有质子的微粒不一定有电子,如 H ;(3)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素,如 F 与 OH 。
+ -

题组二 物质中某种微粒量的计算 3.已知阴离子 R2 的原子核内有 n 个中子,R 原子的质量数为 m,则 ω g R 原子完全转 化为 R2 时,含有电子的物质的量是 m-n-2 A. mol ω· m m-n-2 C.ω( ) mol m 答案 D ω?m-n? B. mol n m-n+2 D.ω( ) mol m
- -

(

)

解析 R 原子的质子数为(m-n), 其核外电子数也为(m-n), 所以 R2 的核外电子数 ω ω - 为(m-n+2),而 ω g R 原子的物质的量为 mol,所以形成的 R2 含有的电子为 (m m m -n+2)mol,故选 D。 4.某元素的一种同位素 X 的原子质量数为 A,含 N 个中子,它与 1H 原子组成 HmX 分 子,在 a g HmX 中所含质子的物质的量是 a A. (A-N+m)mol A+m a C. (A-N)mol A+m 答案 A 解析 X 原子的质子数为(A-N),一个 HmX 中所含的质子数为(A-N+m),HmX 的 a - 摩尔质量为(A+m)g· mol 1,所以 a g HmX 中所含质子的物质的量为 (A-N+ A+m m)mol。 a B. (A-N)mol A a D. (A-N+m)mol A ( )



求一定质量的某物质中微粒数的答题模板 物质的质量― ― ― ― ― 物质的量― ― ― ― ― ― ― →指定粒子的物质 ― ― ― ― → ― ― ― ― ― ― ― 的量― →粒子数 ― 考点二 元素 核素 同位素
×NA ÷ 摩尔质量?来自质量数? ×一个分子或离子中含某粒子个数

1.元素、核素、同位素的概念及相互关系

2.同位素的性质 同一元素的各种核素的中子数不同,质子数相同,化学性质几乎完全相同,物理性 质差异较大。 3.几种重要的核素 核素 用途 4.相对原子质量
235 92 U 14 6C 2 1H 3 1H 18 8O

核燃料

用于考古断代

制氢弹

示踪原子

(1)定义:以 12C 原子质量的 1/12(约 1.66×10

-27

kg)作为标准,其他原子的质量跟它

比较所得的值。其国际单位制(SI)单位为 1,符号为 1(单位 1 一般不写)。 (2)诸量比较 ①原子质量:指原子的真实质量,也称绝对质量,是通过精密的实验测得的。如: 一个 Cl2 分子的 m(Cl2)=2.657×10
-26

kg。

②核素的相对原子质量:各核素的质量与 12C 的质量的 1/12 的比值。一种元素有几 种同位素, 就应有几种不同的核素的相对原子质量, 35Cl 为 34.969,37Cl 为 36.966。 如 ③核素的近似相对原子质量:是对核素的相对原子质量取近似整数值,数值上与该 核素的质量数相等。如:35Cl 为 35,37Cl 为 37。 ④元素的相对原子质量:是按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的 平均值。如:Ar(Cl)=Ar(35Cl)×a%+Ar(37Cl)×b%。 ⑤元素的近似相对原子质量:用元素同位素的质量数代替同位素相对原子质量与其 丰度的乘积之和。 注意 (1)核素相对原子质量不是元素的相对原子质量。 (2)通常可以用元素近似相对

原子质量代替元素相对原子质量进行必要的计算。 深度思考 1. 如下是四位同学学习原子结构知识后, 对这节内容的认识, 你认为不正确的是( )

答案 C 2.(1)1H、2H、3H 三种微粒都属于________,因为它们是具有相同______________的 同一类原子。
3 (2)在1H、2H、1H、12C、13C、14C、14N、15N 中,核素、元素的种数分别为______ 1 1 6 6 6 7 7

种、______种。 (3)12C、13C、14C 的关系为__________,因为它们是具有____________________的同 6 6 6 一元素的不同原子。其化学性质几乎完全相同。 答案 (2)8 (1)氢元素 核电荷数(质子数) 3

(3)互为同位素 相同的质子数和不同的中子数

题组一 以同位素为核心的概念辨析

1.据 2012 年 2 月 6 日中新网报道,嫦娥二号月球探测器获得了 7m 分辨率全月球影像 图, 该月球探测器使用钚元素的同位素电池来提供稳定、 持久的能源。 下列关于238Pu 94 的说法正确的是 A.238Pu 和240Pu 的质子数之差为 2 94 94 B.238Pu 和240Pu 是两种不同的核素 94 94 C.238Pu 的中子数与质子数之差为 144 94 D.238Pu 和240Pu 互为同素异形体 94 94 答案 B 解析
238 94Pu

(

)

和240Pu 的质量数之差为 2,A 错误;238Pu 和240Pu 的质子数均为 94,中 94 94 94

子数(或质量数)不同,属于钚的两种核素,B 正确;238Pu 的中子数与质子数之差为 94 50,C 错误;238Pu 和240Pu 互为同位素,D 错误。 94 94
45 2.由德、法、美及波兰等多国科学家组成的科研小组合成了非常罕见的26Fe 原子,下

列说法不正确的是
56 A.可以用 KSCN 溶液检验45FeCl3 和26FeCl3 26 45 B.26Fe 与56Fe 的电子数相同 26 45 C.26Fe 与56Fe 互为同位素 26 45 D.26Fe 的中子数小于质子数

(

)

答案 A
56 解析 同位素的化学性质基本相同,A 项错误;26Fe 和45Fe 的电子数均为 26,B 项 26 45 56 45 正确;根据同位素的定义,26Fe 与26Fe 互为同位素,C 项正确;26Fe 的中子数为 45

-26=19,D 项正确。 题组二 核变化与核能利用 3. 核能的和平利用对于完成“节能减排”的目标有着非常重要的意义。 尤其是核聚变, 因其释放能量大,无污染,成为当前研究的一个热门课题。其反应原理为
2 3 1 →4 1H+1H― 2He+0n。下列说法中正确的是(双选)

(

)

A.D 和 T 是质量数不同,质子数相同的氢的两种核素 B.通常所说的氢元素是指1H 1 C.1H、2H、3H 是氢的三种核素,互为同位素 1 1 1 D.这个反应既是核反应,也是化学反应 答案 AC 题组三 相对原子质量的含义及辨析 4.16O 中的“16”表示的含义是 ①氧元素的相对原子质量 ②氧元素的一种同位素的近似相对原子质量 ( )

③氧元素的近似相对原子质量 ④氧元素的一种同位素的质量数 A.①③ 答案 B 解析 元素的相对原子质量是该元素的各种同位素的相对原子质量(Mi)与其丰度 B.②④ C.①④ D.②③

(n%)乘积的和的值,故①错误;同位素的相对原子质量是该同位素一个原子的绝对 质量与 12C 质量的 1/12 的比值。同位素的近似相对原子质量是该同位素一个原子的 绝对质量与 12C 质量的 1/12 的比值的近似整数倍, 在数值上与同位素的质量数相等。 因此,②、④正确;元素的近似相对原子质量是各同位素的近似相对原子质量(即质 量数)与其丰度乘积的和值,③错误。 5.某元素只存在两种天然同位素,且在自然界它们的含量相近,其相对原子质量为 152.0,原子核外的电子数为 63。下列叙述中错误的是 A.它是副族元素 B.它是第六周期元素 C.它的原子核内有 63 个质子 D.它的一种同位素的核内有 89 个中子 答案 D 解析 核外电子数等于其质子数,C 项正确;用质子数分别减去各周期所含有的元 素种类数,63-2-8-8-18-18=9,显然其是第六周期从左到右的第 9 种元素, 而第六周期中包含镧系,所以它应属于副族,A、B 项均正确;由于存在同位素, 所以其相对原子质量应是同位素的平均值,而不代表其中一种元素的质量数,故中 子数不能用 152-63=89 来计算,D 项错。 ( )

规避同位素、核素概念理解的 5 个易错点 (1)一种元素可以有多种核素,也可能只有一种核素; (2)有多少种核素就有多少种原子; (3)同位素:“位”即核素的位置相同,在元素周期表中占同一个位置; (4)不同的核素可能具有相同的质子数,如1H 与3H;也可能具有相同的中子数,如14 1 1 6 C 与16O;也可能具有相同的质量数,如14C 与14N;也可能质子数、中子数、质量数 8 6 7 均不相同,如1H 与12C。 1 6 (5)核变化不属于物理变化,也不属于化学变化。 考点三 核外电子排布

1.电子层的表示方法及能量变化

2.核外电子排布规律 (1)能量最低原则 核外电子总是先排布在能量最低的电子层里,然后再按照由里向外的顺序依次排布 在能量逐渐升高的电子层里。 (2)分层排布原则 ①每层最多容纳的电子数为 2n2 个。 ②最外层不超过 8 个(K 层为最外层时不超过 2 个)。 ③次外层不超过 18 个,倒数第三层不超过 32 个。 3.熟记常见的等电子微粒 (1)常见“10e ”微粒 ①分子:Ne、HF、H2O、NH3、CH4; ②阳离子:Na 、Mg2 、Al3 、H3O 、NH4 ; ③阴离子:F 、O2 、OH 、NH2 。 (2)常见“18e ”微粒 ①分子:Ar、HCl、H2S、H2O2、F2、C2H6、CH3OH; ②阳离子:K 、Ca2 ; ③阴离子:Cl 、S2 、HS 。 (3)其他等电子微粒 ①“14e ”:Si、N2、CO、C2H2、C2 ; 2 ②“16e ”:S、O2、C2H4、HCHO。 深度思考 下图为四种粒子的结构示意图,完成以下填空:
- - - - - - + + - - - - - + + + + + -

A.

B.

C.

D.

(1)属于阳离子结构的粒子是________(填字母序号,下同)。 (2)B 粒子的半径________C 粒子的半径(填“大于”、“小于”或“等于”)。 (3)某元素 R 形成的氧化物为 R2O3,则 R 的原子结构示意图可能是________。 答案 (1)B (2)小于 (3)D

题组一 核外电子排布规律的简单应用 1.两种元素原子 X 和 Y,X 原子的 M 层比 Y 原子的 M 层少 3 个电子,Y 原子的 L 层 电子数恰好是 X 原子 L 层电子数的两倍,则 X、Y 分别是 A.硅原子和钠原子 C.氮原子和碳原子 答案 D 解析 由于 Y 原子的 M 层电子比 X 原子的 M 层电子多 3 个电子,说明 Y 的 M 层 电子数至少有 3 个,那么 Y 的 L 层必定有 8 个电子,则 X 的 L 层只有 4 个电子, M 层无电子。由此推出 Y 的核外电子总数为 13,X 的核外电子总数为 6。所以 X、 Y 的核电荷数分别是 6 和 13,即为碳原子和铝原子。 2.原子的核电荷数小于 18 的某元素 X,其原子的电子层数为 n,最外层电子数为 2n +1,原子核内质子数为 2n2-1。下列有关 X 的说法中不正确的是 A.X 能形成化学式为 X(OH)3 的碱 B.X 能与某些金属元素形成化合物 C.X 原子的最外层电子数和核电荷数肯定为奇数 D.X 可能形成化学式为 KXO3 的盐 答案 A 解析 符合题意的元素 X 可能是氮或氯元素,A 项不正确。 3.已知 X、Y、Z 都是短周期元素,它们的原子序数依次增大,X 原子的电子层数与它 的核外电子总数相等,而 Z 原子的最外层电子数是次外层的 3 倍,Y 和 Z 可以形成 两种以上气态化合物,则下列说法错误的是(双选) A.Y 和 Z 可以组成一种 Y 和 Z 的质量比为 7∶8 的化合物 B.X、Y、Z 可以组成一种盐 C.X 和 Z 可以组成原子个数比分别为 1∶1 和 1∶2 常温下呈液态的两种化合物 D.由 X、Y、Z 三种元素中的任意两种组成的 10 电子微粒有 2 种 答案 CD 题组二 核外电子排布规律与其他性质的综合应用 4.现有部分元素的原子结构特点如表: ( ) ( ) B.硼原子和氮原子 D.碳原子和铝原子 ( )

X Y Z W

L 层电子数是 K 层电子数的 3 倍 核外电子层数等于原子序数 L 层电子数是 K 层和 M 层电子数之和 共用三对电子形成双原子分子,常温下为气体单质

(1)画出 W 原子结构示意图_____________________________________________。 (2)元素 X 与元素 Z 相比,非金属性较强的是__________,写出一个能表示 X、Z 非 金属性强弱关系的化学反应方程式 _____________________________________________________________________。 (3)X、Y、Z、W 四种元素形成的一种离子化合物,其水溶液显强酸性,该化合物的 化学式为__________。 (4)元素 X 和元素 Y 以原子个数比 1∶1 化合形成的化合物 Q,元素 W 和元素 Y 化 合形成的化合物 M,Q 和 M 的电子总数相等。以 M 为燃料,Q 为氧化剂,可作火 箭推进剂,最终生成无毒的,且在自然界中稳定存在的物质,写出该反应的化学方 程式_______________________________________________________________。

答案

(1)
点燃

(2)X(或氧) 2H2S+O2=====2H2O+2S↓ (3)NH4HSO4 (4)N2H4+2H2O2=====N2↑+4H2O 解析 L 层电子数是 K 层电子数的 3 倍,即 L 层有 6 个电子,故 X 为氧元素;核外
点燃

电子层数等于原子序数的元素只有氢,故 Y 为氢元素;Z 元素的 K、L 层分别有 2 个和 8 个电子,则 M 层上有 6 个电子,故 Z 为硫元素;常温下为气态双原子分子, 且原子间以三键结合的只有 N2,故 W 为氮元素。问题(2)中能说明氧比硫非金属性 强的事实有很多,其中较为直观的是 O2 置换 H2S 中的 S。问题(4)中 H、O 形成的原 子个数比为 1∶1 的化合物是 H2O2,N、H 形成的化合物分子中电子数也为 18 的分 子只能是 N2H4。 5.A、B、C、D、E 五种短周期元素的原子序数依次增大。元素 A 的负一价离子具有 和稀有气体 He 一样的结构,元素 B 的最外层电子数是内层电子总数的 2 倍,元素 C 是短周期元素中原子半径最大的主族元素,元素 D 在地壳中的含量位于第二位, 元素 E 与元素 B 可形成具有正四面体结构的物质。请回答下列问题。 (1)在周期表中, 元素 B 位于第________周期第________族; 与 C 形成的离子化合 A 物的化学式为_________________________________________________________; A 与 C 形成的离子化合物与水反应的化学方程式为________________________ _____________________________________________________________________。

(2)C 形成的简单离子的离子结构示意图为________________________________。 (3)D、E 元素形成的化合物可与水反应生成一种沉淀和一种气体,试写出该反应的 化学方程式:_________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (4)单质 B 与水反应是将 B 充分利用的措施之一,试写出该反应的化学方程式: _____________________________________________________________________。 答案 (1)二 ⅣA NaH

NaH+H2O===NaOH+H2↑

(2) (3)SiCl4+3H2O===H2SiO3↓+4HCl↑ (4)C+H2O(g)=====CO+H2 解析 根据题意推测判断 A 为 H,B 为 C,C 为 Na,D 为 Si,E 为 Cl。
高温

短周期常见原子的 12 个核外电子排布规律 (1)最外层电子数为 1 的原子有 H、Li、Na;(2)最外层电子数为 2 的原子有 He、Be、 Mg;(3)最外层电子数与次外层电子数相等的原子有 Be、Ar;(4)最外层电子数是次 外层电子数 2 倍的原子是 C;(5)最外层电子数是次外层电子数 3 倍的原子是 O;(6) 最外层电子数是次外层电子数 4 倍的原子是 Ne; (7)次外层电子数是最外层电子数 2 倍的原子有 Li、Si;(8)内层电子总数是最外层电子数 2 倍的原子有 Li、P;(9)电子 层数与最外层电子数相等的原子有 H、Be、Al;(10)电子层数为最外层电子数 2 倍 的原子有 Li;(11)最外层电子数是电子层数 2 倍的原子有 He、C、S;(12)最外层电 子数是电子层数 3 倍的原子有 O。

题组三 10e、18e微粒应用 6.设 X、Y、Z 代表元素周期表中前 4 周期的三种元素,已知 X 和 Y 具有相同的电子 层结构;Z 元素的原子核内质子数比 Y 元素的原子核内质子数少 9;Y 和 Z 两种元 素可形成含 4 个原子核、42 个电子的负一价阴离子。 下列说法不正确的是 A.元素 Z 的气态氢化物分子中含有 10 个电子 B.元素 Y 的气态氢化物分子中含有 18 个电子 C.元素 Z 与元素 X 形成的化合物 X2Z 中离子都达到稳定结构 D.元素 Y、Z 组成的化合物属于离子化合物 ( )
+ -

答案 D 解析 由“X 和 Y 具有相同的电子层结构”知 X 和 Y 的最外层都是 8 电子,推 知 X 为ⅠA 族元素、Y 为ⅦA 族元素;又因“Z 元素的原子核内质子数比 Y 元素的 原子核内质子数少 9”,故 Y 为氯、Z 为氧、X 为钾。水分子中含有 10 个电子,氯 化氢分子中含有 18 个电子, 2O 中的钾离子、 K 氧离子均达到最外层 8 电子稳定结构。 氯、 氧组成的化合物为共价化合物。 本题也可从常见的 4 核负一价阴离子 NO3 、 3 ClO
- - + - + -

角度来分析,然后根据“Z 原子质子数比 Y 原子质子数少 9”推知 Y 是氯、Z 是氧。 7.已知 A、B、C、D 是中学化学中常见的四种不同粒子,它们之间存在如图所示的转 化关系(反应条件已经略去):

(1)如果 A、B、C、D 均是 10 电子的粒子,请写出 A、D 的电子式:A____________; D____________。 (2)如果 A 和 C 是 18 电子的粒子,B 和 D 是 10 电子的粒子,请写出: ①A 与 B 在溶液中反应的离子方程式为___________________________________。 ②根据上述离子方程式,可以判断 C 与 B 结合质子的能力大小是(用化学式或离子 符号表示)________________________________________________________。

答案

(1)
- - -

(2)①HS +OH ===S2 +H2O ②OH >S2
- -

寻找 10 电子微粒和 18 电子微粒的方法 (1)10 电子微粒

(2)18 电子微粒

广东五年高考 1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”

(1)16S 的结构示意图: (2)Na2O2 中氧元素的化合价为-2 (3)Na 的结构示意图 (4)高氯酸(HClO4)中氯元素的化合价为+7


(×)(2008· 广东理基,25C) (×)(2008· 广东理基,25A) (√)(2009· 广东理基,19A) (√)(2009· 广东理基,19D)

2.(2008· 广东,1)2007 年诺贝尔化学奖得主 Gerhard Ertl 对金属 Pt 表面催化 CO 氧化反应的 模型进行了深入研究。下列关于202Pt 和198Pt 的说法正确的是 78 78 A.202Pt 和198Pt 的质子数相同,互称为同位素 78 78 B.202Pt 和198Pt 的中子数相同,互称为同位素 78 78 C.202Pt 和198Pt 的核外电子数相同,是同一种核素 78 78 D.202Pt 和198Pt 的质量数不同,不能互称为同位素 78 78 答案 A 解析
202 78Pt

(

)

与198Pt 是同一种元素的不同原子,因此它们互称为同位素。质子数相同而中 78

子数不同的同一元素的不同原子之间互称为同位素。质量数等于质子数和中子数之和。 有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子,就是一种核素。 3. (2009· 广东, 1)我国稀土资源丰富。 下列有关稀土元素144Sm 与150Sm 的说法正确的是( 62 62 A.144Sm 62 B.144Sm 62 C.144Sm 62 D.144Sm 62 与150Sm 62 与150Sm 62 与150Sm 62 与150Sm 62 互为同位素 的质量数相同 是同一种核素 的核外电子数和中子数均为 62 )

答案 A 解析
144 62Sm

和150Sm 是同一种元素的不同核素,质量数、中子数均不同,互为同位素。 62 各省市五年高考

1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”

(1)S2 的结构示意图: (2)原子核内有 18 个中子的氯原子:35Cl 17



(√)(2012· 海南,9B) (√)(2012· 海南,9D)

(3)Cl 的结构示意图为 解析 此为氯原子结构示意图。 (4)235U 和238U 是中子数不同质子数相同的同种核素 92 92 解析 应为同一元素的不同种核素。
35 (5)17Cl、37Cl 为不同的核素,有不同的化学性质 17



(×)(2010· 课标全国卷, 7D)

(×)(2012· 天津理综,3C)

(×)(2009· 山东理综,10B)

解析 同位素原子化学性质相同。 (6)16O 与 18O 核外电子排布方式不同 解析 同位素原子核外电子排布式相同。 (7)通过化学变化可以实现 16O 与 18O 间的相互转化 解析 通过化学变化不能实现同位素原子之间的转化。 (8)在氮原子中,质子数为 7 而中子数不一定为 7 (9)元素周期表中铋元素的数据见下图,则: (√)(2010· 课标全国卷, 7C) (×)(2010· 山东理综,9C) (×)(2010· 山东理综,9B)

①Bi 元素的质量数是 209 ②Bi 元素的相对原子质量是 209.0

(×) (√) (2012· 上海,6 改编)

解析 质子数+中子数=质量数。

2.(2011· 海南,4)13153I 是常规核裂变产物之一,可以通过测定大气或水中13153I 的含量变化 来监测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关13153I 的叙述中错误的是 A. 53I 的化学性质与 53I 相同 B.13153I 的原子序数为 53 C.13153I 的原子核外电子数为 78 D.13153I 的原子核内中子数多于质子数 答案 C 解析
131 131 127

(

)

53I 与12753I 互为同位素,二者的化学性质相同;13153I 的原子序数为 53,原子

核外电子数为 53,中子数为 131-53=78,则13153I 的原子核内中子数多于质子数。 3.(2011· 上海,9)氯元素在自然界有 35Cl 和 37Cl 两种同位素,在计算式 34.969×75.77%+ 36.966×24.23%≈35.453 中 A.75.77%表示 Cl 的质量分数 B.24.23%表示 35Cl 的丰度 C.35.453 表示氯元素的相对原子质量 D.36.966 表示 37Cl 的质量数 答案 C 解析 在计算式中,34.969、36.966 分别表示 35Cl 和 37Cl 的相对原子质量,75.77%表示
35 35

(

)

Cl 的丰度(即原子个数百分率或原子物质的量百分率), 24.23%表示 37Cl 的丰度。 35.453

表示氯元素的相对原子质量。 4.(2008· 四川延考,12)已知 aXm 和 bYn 两种离子的电子层结构相同,则 a 等于 A.b+m+n C.b-m+n 答案 A 解析 因为 aXm 和 bYn 两种离子的电子层结构相同,即这两种离子的核外电子数相等, 所以有 a-m=b+n,则 a=b+n+m。所以正确答案为 A 选项。 5.[2012· 福建理综,23(1)]元素 M 的离子与 NH4 所含电子数和质子数均相同,则 M 的原子 结构示意图为________________。
+ + - + -

(

)

B.b+m-n D.b-m-n

答案 解析 该元素为钠元素。

一、单项选择题
13 1. 6C-NMR(核磁共振)可用于含碳化合物的结构分析。 下列有关13C 的说法正确的是( 6

)

A.13C 的质量数是 13,原子序数是 6,核内有 6 个中子 6 B.13C 与金刚石、石墨、C60 等互为同素异形体 6 C.碳元素的相对原子质量为 13 D.13C 是碳的一种核素,与12C 互为同位素 6 6 答案 D 解析 A 中,原子序数与中子数之和应等于质量数;B 中,金刚石、石墨、C60 为碳的不 同单质,而13C 为核素;C 中,碳元素的相对原子质量是其各种同位素相对原子质量的加 6 权平均值。 2.下列说法正确的是 A.过氧化氢的电子式为 B.131I 和127I2 互为同位素 53 53
20 C.质子数为 17,中子数为 20 的氯原子可表示为17Cl

(

)

D.在 Mg18O 晶体中,阴离子结构示意图可表示为 答案 D 解析 A 选项中氧原子与氧原子之间应共用一对电子;B 选项127I2 是分子;C 选项 20 是 53
37 中子数,不是质量数,正确的写法是17Cl。

3.同种元素的不同微粒,它们的 A.质量数一定相同 B.核外电子数一定相同 C.中子数一定不同 D.电子层数可能不同 答案 D

(

)

解析 同种元素的不同微粒,如 1H、2H、3H 的质量数不同,A 错误;23Na、23Na 的核 外电子数不同,B 错误;23Na、23Na 的中子数相同,C 错误;23Na、23Na 的电子层数不 同,故 D 正确。 4.下列说法中正确的是 A.34S 原子核内的中子数为 16 B.1H 和 2H 的化学性质基本相同 ( )
+ +



16 18 C.H2 O 与 H2 O 互为同素异形体

D.Na 和 Na 属于同种元素,且性质相同 答案 B 解析
34



S 原子核内的中子数为 18,质子数是 16;同素异形体是指同种元素形成的不同


单质;Na 和 Na 属于同种元素,但二者性质不同。 5.已知:①为纪念著名天文学家哥白尼,国际纯粹与应用化学联合会将 112 号元素的符号 定为“Cn”,汉语名为“鎶”;②合理利用核能符合“低碳经济”的要求,235U 是核反 92 应堆的重要原料;③锂被誉为“高能金属”,制取锂的原料是 β?锂辉矿(主要成分是 LiAlSi2O6 和少量钙、镁杂质)。下列有关对上述表述所涉及元素的说法正确的是 ( A.277Cn 112 B.235U 92 的原子核内中子数与核外电子数之差为 55 )

和238U 是同位素,核反应属于化学变化 92
+ -

C.40Ca2 与 18O2 具有相同的电子数 2 D.Si2O4 中质子总数为 80 6 答案 C
277 解析 这类题型通常比较基础。112 Cn 的原子核内中子数和核外电子数分别为 165、112,


两者之差为 53,A 错误;核反应是物理变化,B 错误;40Ca2 和 18O2 的电子数都是 18, 2 C 正确;Si2O4 中电子总数为 80,质子总数为 76,D 错误。 6 6.某元素的一个原子形成的离子可表示为bXn ,下列说法正确的是 a
- A.bXn 含有的中子数为 a - B.bXn 含有的电子数为 a - -





(

)

a+b a-n b g 6.02×1023

C.X 原子的质量数为 a+b+n D.1 个 X 原子的质量约为 答案 D 解析
b n- aX 中

a 表示质子数,b 表示质量数,“n-”表示 X 得到 n 个电子,则其含有的


b 中子数为 b-a,电子数为 a+n。1 mol aXn 的质量约为 b g,则 1 个 X 原子的质量约为 b g。 6.02×1023

7.X 和 Y 均为短周期元素,X 原子的最外层电子数是次外层电子数的 2.5 倍,Y 位于 X 的 前一周期,且最外层只有一个电子,则 X 和 Y 形成的化合物的分子式可表示为 ( A.XY C.XY3 答案 C 解析 由题意知 X 是氮,Y 是氢,C 正确。 二、双项选择题 8.短周期主族元素 A、B、C、D 的原子序数依次增大,A、B、C 原子的最外层电子数之 B.XY2 D.XY4 )

和为 12,B、C、D 位于同一周期,C 原子的最外层电子数既是 A 原子内层电子数的 3 倍又是 B 原子最外层电子数的 3 倍。下列说法正确的是 A.原子半径:B>A,离子半径:C<D B.B 的单质能与 A 的最高价氧化物发生置换反应 C.元素 B 和 D 能形成 BD2 型的离子化合物 D.D 的单质有毒,且有漂白性 答案 BC 解析 据题意知:A 是碳,B 是镁,C 是硫,D 是氯,选项 A 中离子半径 C>D;选项 D 中 Cl2 无漂白性。 9.X、Y、Z、W 为周期表中前 20 号元素中的四种,原子序数依次增大,W、Y 为金属元 素,X 原子的最外层电子数是次外层电子数的 3 倍,Y、Z 位于同周期,Z 单质是一种良 好的半导体。W 能与冷水剧烈反应,Y、Z 原子的最外层电子数之和与 X、W 原子的最 外层电子数之和相等。下列说法正确的是 A.原子半径:W>Y>Z>X B.气态氢化物的稳定性:Z<X C.最高价氧化物对应水化物的碱性:Y>W D.Y、Z 的氧化物都有酸性和碱性 答案 AB 解析 由题意可推出 X 为 O,Y 为 Al,Z 为 Si,W 为 K。B 项,气态氢化物的稳定性是 H2O>SiH4,正确;C 项,最高价氧化物对应水化物的碱性:KOH>Al(OH)3,正确;Y 的氧化物 Al2O3 有两性,而 Z 的氧化物 SiO2 不具有两性,它是酸性氧化物,不正确。 10.已知 X、Y、Z、W、R 是原子序数依次增大的短周期主族元素,X 是周期表中原子半 径最小的元素,Y 元素的最高正价与最低负价的绝对值相等,Z 的核电荷数是 Y 的 2 倍,W 的最外层电子数是其最内层电子数的 3 倍。下列说法不正确的是 A.原子半径:W>R>Z B.对应的氢化物的热稳定性:R>W C.W 与 X、W 与 Z 形成的化合物的化学键类型完全相同 D.Y 的最高价氧化物对应的水化物是弱酸 答案 AC 解析 由题中信息可推知 X、Y、Z、W、R 分别为 H、C、Mg、S、Cl。A 项,原子半 径:Z>W>R;C 项,W 与 X 形成的化合物的化学键是共价键,而 W 与 Z 形成的化合 物的化学键是离子键,故化学键类型不相同。 三、非选择题 11.六种粒子的结构示意图分别为 ( ) ( ) ( )

请回答下列问题: (1)依次写出 6 种粒子的符号:______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)A、B、C、D、E、F 共表示________种元素、________种原子、________种阳离子、 ________种阴离子。 (3)上述微粒中,阴离子与阳离子可构成两种化合物,这两种化合物的化学式为 ________________________________________________________________________。 答案 (2)4 (1)F、F 、Ne、Na 、Mg2 、Mg 3 2 1
- + +

(3)NaF、MgF2 解析 A 为 F,B 为 F ,C 为 Ne,D 为 Na ,E 为 Mg2 ,F 为 Mg。
2 12.现有下列 9 种微粒:1H、1H、13C、14C、14N、56Fe2 、56Fe3 、 1 6 6 7 26 26 16 16 8O2、 8O3。按要求完成以下各题:
+ + - + +

(1)1H、2H、3H 分别是氢元素的一种____________,它们互称为____________。 1 1 1 (2)互为同素异形体的微粒是____________。 (3)对于AXn,按下列要求各举一例(要求:每小题分别写出符合题意的两种粒子,且从以 Z b 上所给微粒中选择): ①Z、n、b 相同而 A 不同:________________________________________________; ②A、n、b 相同而 Z 不同:________________________________________________; ③A、Z、b 相同而 n 不同:________________________________________________; ④Z、n、A 相同而 b 不同:________________________________________________。 答案 (1)核素 同位素

(2)16O2 和16O3 8 8
2 56 (3)①1H、1H(或13C、14C) ②14C、14N ③56Fe2 、26Fe3 1 6 6 6 7 26
+ +

④16O2、16O3 8 8

解析

第(1)题,考查核素、同位素的区别。第(2)题,同种元素的不同单质互为同素异

形体,只有16O2 和16O3 符合要求。第(3)题,①要求 Z、n、b 相同而 A 不同,应该是同 8 8 位素原子。②要求 Z 不同而 A、n、b 相同,应该是质量数相同的不同元素的原子。③n 是微粒的电荷数,要求 Z、A、b 相同而 n 不同,应该是同一元素的不同价态的离子。 ④b 是原子个数,要求 Z、n、A 相同而 b 不同,应该是同素异形体。 13.已知 A、B、C、D 均为短周期元素,它们的原子序数依次增大。A 是原子最外层有一 个电子的非金属元素,C 原子的最外层电子数是次外层电子数的 3 倍;C 和 D 可形成 两种固态化合物,其中一种为淡黄色固体;B 和 C 可形成多种气态化合物。A、B、C

三种元素可形成离子化合物,该化合物中各元素原子的物质的量之比为 n(A)∶n(B)∶n(C)=4∶2∶3。请回答下列问题: (1)写出 C 和 D 形成的淡黄色固体化合物的电子式:____________________________。 (2)各元素原子的物质的量之比 为 n(A)∶n(B)∶n(C)= 4∶2∶3 的化合物的名称 为 ________,其水溶液呈________性。 (3)请写出与 A2C 和 BA3 分子中电子数相同,且仍由 A、B、C 元素中任意两种元素组 成的粒子的符号(举两例)__________________________、________。 (4)写出由 B、C 元素组成的元素原子质量比为 n(B)∶n(C)=7∶12 的化合物的化学式 ________________________________________________________________________。 答案 (1)Na [· · ·2 Na OO] · · ·
??


??





(2)硝酸铵 酸 (3)NH4


OH (其他正确答案也可)



(4)N2O3 解析 A 是原子最外层有一个电子的非金属元素,则必为 H;C 原子的最外层电子数是 次外层电子数的 3 倍,故为 O;C 和 D 可形成两种固态化合物,其中一种为淡黄色固 体,则 D 是 Na,淡黄色固体是 Na2O2;B 和 C 可形成多种气态化合物,则 B 为 N。 14.有原子序数依次增大的 4 种短周期元素 X、Y、Z、W,已知: ①X 与 Z、Y 与 W 分别具有相同最外层电子数; ②X 与 Y 能形成 X2Y、X2Y2 两种共价化合物; ③Y 的阴离子(单核)与 Z 的阳离子的核外电子数都为 10; ④W 原子的最外层电子数为 K 层电子数的 3 倍。 请根据以上叙述填空: (1)W 的原子结构示意图为____________;X、Y 与 Z 形成的化合物的电子式为 ______________。 (2)Z 与 W 的离子半径大小为 Z________W(填“>”、“<”或“=”)。 (3)Z 与 W 形成的化合物溶于水显________性(填“酸”或“碱”),原因是(用离子方程 式表示) _________________________________________________________________。
?

答案 (2)< (3)碱

(1)

Na [· · O H] · ·
?





S2 +H2O? ? HS +OH







解析 X 与 Y 能形成 X2Y、X2Y2 两种共价化合物,则 X 为氢,Y 为氧,Z 为钠,W 为 硫。 15.下表为部分短周期主族元素的相关信息。

元素 T X Y Z

相关信息 T 的单质能与冷水剧烈反应,所得强碱性溶液中含有两种电子数相同的阴、阳离子 X 的原子最外层电子数是其内层电子数的三倍 在第三周期元素中,Y 的简单离子半径最小 T、X、Z 组成的 36 电子的化合物 A 是家用消毒剂的主要成分

请回答下列问题: (1)Z 元素在元素周期表中的位置是第________周期第________族。 (2)元素 T 与 X 按原子个数比 1∶1 形成的化合物 B 所含的化学键有________(填化学键 类型)。已知在通常状况下,39 g B 与足量 H2O 反应放出 Q kJ 的热量,写出该反应的热 化学方程式:____________________________________________________________。 (3)将 Y 与 Z 形成的化合物的水溶液逐滴加入到 T 的最高价氧化物对应水化物的溶液中, 直至过量(边滴加边振荡),此过程中的现象是_________________________________。 (4)已知 1 mol 化合物 A 与足量 Na2SO3 在溶液中发生反应时,转移 2 mol 电子,写出该 反应的离子方程式:______________________________________________________。 答案 (1)三 ⅦA
-1

(2)离子键、共价键 2Na2O2(s)+2H2O(l)===4NaOH(aq)+O2(g) ΔH=-4Q kJ· mol

(3)开始时产生沉淀,之后迅速溶解,然后产生沉淀且沉淀量逐渐增多,最后沉淀量不 再变化 (4)SO2 +ClO ===SO2 +Cl 3 4
- - - -

解析 第(1)题,结合元素周期律分析表中信息得出,T 元素为 Na,X 为 O,Y 为 Al, Z 为 Cl。第(2)题,元素 T 与 X 按原子个数比 1∶1 形成的化合物 B 为 Na2O2,含有的化 学 键 为 共 价 键 和 离 子 键 。 Na2O2 与 H2O 反 应 的 热 化 学 方 程 式 为 2Na2O2(s) + 2H2O(l)===4NaOH(aq)+O2(g) ΔH=-4Q kJ· mol 1。第(3)题,将 AlCl3 溶液逐滴加到 NaOH 溶液中,发生反应的离子方程式为 Al3 +3OH ===Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH ===AlO2 +2H2O 和 Al3 +3AlO2 +6H2O===4Al(OH)3↓。
- + - + - - -


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