2021届高考化学一轮复习原子结构作业

2021届高考化学一轮复习原子结构作业

考点14　原子结构 ‎ ‎ ‎[题组一　基础小题]‎ ‎1．已知R元素的某种同位素能形成化合物AmRn，其中A的化合价为＋n。该化合物中一个R微粒的核外电子数为a，核内中子数为b，则该同位素的原子符号是(　　)‎ A.R B.R C.R D.R 答案　D 解析　AmRn中R的化合价为－m，所以R原子的质子数为(a－m)，其核内中子数为b，R的质量数为(a－m＋b)，D正确。‎ ‎2.I是常规核裂变产物之一，可以通过测定大气或水中I的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关I的叙述，错误的是(　　)‎ A.I的化学性质与I相同 B.I的原子序数为53‎ C.I的原子核外电子数为78‎ D.I的原子核内中子数多于质子数 答案　C 解析　I和I互为同位素，同位素的化学性质相同，A正确；I的原子序数和核外电子数都为53，B正确，C错误；I中质子数为53，中子数＝131－53＝78，D正确。‎ ‎3．已知R2＋核内共有N个中子，R的质量数为A，m g R2＋中含电子的物质的量为(　　)‎ A. mol B. mol C. mol D. mol 答案　D 解析　m g R2＋的物质的量为，每摩尔R2＋含有电子的物质的量为[(A－N)－2] mol，所以m g R2＋含电子的物质的量为(A－N－2) mol。‎ ‎4．下列说法正确的是(　　)‎ ‎①氘和氚是质量数不同、质子数相同的两种元素的原子 ‎②氢元素是指H　③H、H、H是氢的三种同位素，是同一元素的三种原子　④H和H的化学性质几乎完全相同　⑤H2、D2、T2的摩尔质量相等 A．②③ B．③④‎ C．①③④⑤ D．②③④⑤‎ 答案　B 解析　‎ ‎5．在原子的第n电子层中，当n为最外层时，最多容纳的电子数与(n－1)层相同；当n为次外层时，其最多容纳的电子数比(n－1)层最多容纳的电子数多10。则n层是(　　)‎ A．N层 B．M层 C．L层 D．K层 答案　B 解析　当n为最外层时，最多容纳的电子数为8，则(n－1)层最多容纳8个电子为L层。则n为M层。‎ ‎6．短周期元素中，A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；B元素原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍；C元素原子M层电子数等于其L层电子数的一半；D元素原子最外层有1个电子，D的阳离子与B的阴离子电子层结构相同，则4种元素原子序数关系中正确的是(　　)‎ A．C>D>B>A B．D>B>A>C C．A>D>C>B D．B>A>C>D 答案　A 解析　A元素原子的次外层电子数只能是2，最外层电子数是4，A的原子序数为6；B元素的内层电子总数只能是2，最外层电子数为6，B的原子序数为8；C元素原子有3个电子层，L层必有8个电子，M层有4个电子，C的原子序数为14，D的阳离子与B的阴离子(即O2－)电子层结构相同，D为Na，原子序数为11，故原子序数：C>D>B>A。‎ ‎7．已知An＋、B(n＋1)＋、Cn－、D(n＋1)－四种离子的电子层结构相同，则A、B、C、D的原子序数由大到小的顺序是(　　)‎ A．A>B>C>D B．A>B>D>C C．B>C>D>A D．B>A>C>D 答案　D 解析　当不同离子具有相同的电子层结构时，阳离子的核电荷数大于阴离子的核电荷数，且阳离子所带电荷数越大，其核电荷数越大，而阴离子所带电荷数越大，其核电荷数越小。即核电荷数＝离子核外电子数＋离子所带电荷数(带符号)。则由此可知原子序数大小顺序为B>A>C>D。‎ ‎8．据报道，用10B合成的10B20有非常好的抗癌效果。下列叙述中正确的是(　　)‎ A．10B和10B20互为同素异形体 B．B元素的质量数是10‎ C．10B的中子数和核外电子数相等 D．10B20晶体熔点高 答案　C 解析　10B是核素，而不是单质，A错误；10B的质量数是10，元素没有质量数，只有核素有质量数，B错误；10B的中子数和核外电子数都是5，C正确；10B20属于分子晶体，其熔点低，D错误。‎ ‎9．下列说法正确的是(　　)‎ A．原子最外层电子数大于3(小于8)的元素一定是非金属元素 B．原子最外层只有1个电子的元素一定是金属元素 C．最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第2周期 D．某元素的离子的最外层与次外层电子数相同，该元素一定位于第3周期 答案　C 解析　第ⅣA、ⅤA或ⅥA族中都有金属元素，其原子最外层电子数均大于3，故A错误；氢原子最外层电子数为1，是非金属元素，B错误；根据原子核外电子排布规律，最外层电子数不超过8，那么次外层电子数少于8，则次外层为K层，最外层为L层，元素原子核外共2个电子层，位于第2周期，C正确；离子的最外层与次外层电子数相同，该元素不一定位于第3周期，例如K＋、Ca2＋等，故D错误。‎ ‎10．原子核外电子是分层排布的，下面关于L层与M层的比较中不正确的是(　　)‎ A．L层离核比M层离核近 B．M层上电子所具有的能量高于L层上的电子 C．当L层上的电子数为奇数时，M层上不可能有电子 D．M层上最多可填充8个电子 答案　D 解析　L层最多可填充8个电子(偶数)，C正确；M层为第3电子层，最多可填充18个电子，D错误。‎ ‎11．下列说法正确的是(　　)‎ A．原子核都是由质子和中子构成的 B．同位素的化学性质基本相同，其物理性质不相同 C．第ⅠA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子 D．质子数相同的微粒都属于同种元素 答案　B 解析　H中没有中子，故A错误；质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素，即137Cs和133Cs的质子数相同，137和133分别表示二者的质量数，故C错误；Na＋、NH质子数相同，但不是同种元素，故D错误。‎ ‎12．下列说法正确的是(　　)‎ A．所含质子数和电子数相等的粒子一定是原子 B．两种粒子如果核外电子排布相同，化学性质就一定相同 C．质量数相同的原子其化学性质一定相同 D．具有相同核电荷数的原子，一定是同种元素 答案　D 解析　化学中的粒子可以是分子、原子、离子，也可以是质子、中子、电子等，HF和H2O所含的质子数、电子数均相等，但它们是分子而不是原子；Na＋、Mg2＋核外电子排布相同，但它们的化学性质却有很大差异；元素的化学性质取决于原子核外的最外层电子数，与质量数无关。A、B、C错误。‎ ‎[题组二　高考小题]‎ ‎13．(2018·江苏高考)用化学用语表示NH3＋HCl===NH4Cl中的相关微粒，其中正确的是(　　)‎ 答案　C 解析　中子数为8的氮原子的质量数为15，表示为7N，A错误；HCl中只含共价键，HCl的电子式为H ，B错误；NH3中含3个N—H键，NH3的结构式为 ，C正确；Cl－最外层有8个电子，Cl－的结构示意图为，D错误。‎ ‎14．(2017·全国卷Ⅱ)a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族。下列叙述正确的是(　　)‎ A．原子半径：d>c>b>a B．4种元素中b的金属性最强 C．c的氧化物的水化物是强碱 D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强 答案　B 解析　a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同，b原子次外层的电子数为2或8，若b原子次外层的电子数为2，则a为He，不是主族元素，不符合题意；则b原子次外层的电子数为8，则b为第三周期元素，a为O；d与a同族，则d为S；c所在周期数与族数相同，则c为Al，b为Na或Mg。原子半径：aS>O>H，C正确；d和a形成的化合物为H2S，硫化氢的溶液呈弱酸性，D正确。‎ ‎[题组三　模拟小题]‎ ‎17．(2019·石家庄调研)核电荷数为1～18的元素中，下列叙述正确的是(　　)‎ A．最外层只有1个电子的元素一定不是非金属元素 B．最外层只有2个电子的元素一定是金属元素 C．原子核外各层电子数相等的元素一定是非金属元素 D．核电荷数为17的元素的原子容易获得1个电子 答案　D 解析　氢原子最外层有一个电子，A错误；氦原子的最外层有2个电子，B错误；铍原子的结构示意图为，其核外各层上的电子数相等，C错误；核电荷数为17的元素为Cl，其最外层有7个电子，易得1个电子达到8电子稳定结构，D正确。‎ ‎18．(2018·广州质检)下列关于指定粒子构成的叙述中，不正确的是(　　)‎ A．‎14C与16O具有相同的中子数 B.Sn与Pb具有相同的最外层电子数 C．NH与OH－具有相同的质子数和电子数 D．O与S2－具有相同的质子数和电子数 答案　C 解析　‎14C的中子数为14－6＝8,16O的中子数为16－8＝8，A正确；Sn、Pb均为第ⅣA族元素，最外层电子数均为4，B正确；NH的质子数为11，电子数为10，而OH－的质子数为9，电子数为10，C错误；O、S2－的质子数均为16、电子数均为18，D正确。‎ ‎19．(2018·衡水质检)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Fe原子，下列说法不正确的是(　　)‎ A．可以用KSCN溶液检验FeCl3和FeCl3‎ B.Fe与Fe的电子数相同 C.Fe与Fe互为同位素 D.Fe的中子数小于质子数 答案　A 解析　同位素的化学性质基本相同，A错误；Fe和Fe的电子数均为26，B正确；根据同位素的定义，Fe与Fe互为同位素，C正确；Fe的中子数为45－26＝19，D正确。‎ ‎20．(2018·天津河西质量调查)下列说法正确的是(　　)‎ A．Al3＋的结构示意图：‎ B．中子数为20的氯原子符号：Cl C．MgBr2中既含离子键又含非极性键 D．CS2中各原子的最外层都达到8电子稳定结构 答案　D 解析　A项，Al3＋的结构示意图为，错误；B项，质子数为17、中子数为20的氯原子的质量数为37，该氯原子的正确表示为Cl，错误；C项，MgBr2由镁离子和溴离子构成，含有的化学键均为离子键，错误；D项，元素原子价电子数＋元素化合价的绝对值＝8时，该原子最外层达到8电子稳定结构，则CS2中C、S元素原子均达到8电子稳定结构，正确。‎ ‎21．(2018·宜昌模拟)某X原子的质量数为A，含N个中子，它与1H原子组成HmX分子，在a g HmX分子中含质子的物质的量是(　　)‎ A.(A＋N＋m) mol B.(A－N) mol C.(A－N) mol D.(A－N＋m) mol 答案　D 解析　HmX的相对分子质量为A＋m，a g HmX分子的物质的量为n(HmX)＝＝ mol，X原子的质量数为A，含N个中子，则质子数为A－N，1个HmX分子含有A－N＋m个质子，所以a g Hm X分子所含质子的物质的量是 mol×(A－N＋m)＝(A－N＋m) mol，故选D。‎ ‎22．(2018·泰安模拟)下列说法错误的是(　　)‎ A.H、H、H＋和H2是氢元素的四种不同粒子 B.Ca和Ca、石墨和金刚石分别互为同位素 C.H和H是不同的核素 D．‎12C和‎14C互为同位素，物理性质不同，但化学性质几乎完全相同 答案　B 解析　四种微粒是氢元素的四种不同粒子，A正确；金刚石与石墨是由碳元素组成的不同的单质，它们互为同素异形体，B错误；H和H是质子数均为1，中子数不等的不同氢原子，它们是不同的核素，C正确；‎12C和‎14C的质子数均为6，而中子数分别为6和8，故它们互为同位素，其物理性质不同，但化学性质几乎完全相同，D正确。‎ ‎[题组一　基础大题]‎ ‎23．现有部分短周期主族元素的性质或原子结构如下表所示：‎ 元素编号 元素性质或原子结构 X 周期序数＝主族序数＝原子序数 Y 原子最外层电子数为a，次外层电子数为b Z 原子L层电子数为a＋b，M层电子数为a－b M 单质在自然界中的硬度最大 N 位于第三周期，最外层电子数是电子层数的2倍 ‎(1)写出X、Y、Z、N四种元素的名称：X________，Y________，Z________，N________。‎ ‎(2)由X、Y、Z、M、N五种元素两两组成的分子中，许多分子含有的电子数相等，写出符合下列要求的分子式：‎ ‎①含10e－且呈正四面体结构的分子________；‎ ‎②含18e－且常温下呈液态的分子________。‎ 答案　(1)氢　氧　硅　硫　(2)①CH4　②H2O2‎ 解析　由题意可推得X为H元素，Y为O元素，Z为Si元素，M为C元素，N为S元素。‎ ‎24．X、Y、Z、W是四种短周期元素，X原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍；Y原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；Z元素的单质为双原子分子，Z的氢化物水溶液呈碱性；W元素最高正价是＋7价。回答下列问题：‎ ‎(1)元素X原子结构示意图为______________________________________。‎ ‎(2)元素Y的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号为________。‎ ‎(3)元素Z能与氢元素形成一价阴离子，该阴离子的电子总数是________，与该离子电子总数相等的Z与氢形成的微粒是____________________。‎ ‎(4)ZW3常温下呈液态，可与水反应生成一种酸和一种碱，反应的化学方程式为________________________________________________。‎ ‎(5)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。X、Y、Z、W四种元素的最高价氧化物的水化物中化学性质明显不同于其他三种酸的是________(用酸的分子式表示)。‎ 答案　(1)　(2)C　(3)10　NH、NH3　(4)NCl3＋4H2O===3HClO＋NH3·H2O　(5)H2CO3‎ 解析　(1)X原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍，说明X共有3个电子层，且M层上有6个电子，即，为硫元素；Y原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，说明Y只有2个电子层，且最外层有4个电子，Y为碳元素；Z的氢化物水溶液显碱性，中学阶段要求掌握的碱性气体只有NH3，因此Z为氮元素；W的最高正价为＋7，而F元素无正价，因此W为氯元素。‎ ‎(2)碳的放射性同位素C可用于考古。‎ ‎(3)氮元素与氢元素形成－1价阴离子，由于氮元素显－3价，氢显＋1价，因此该阴离子为NH，其电子总数是10，与该离子电子总数相等的还有NH3、NH。‎ ‎(4)NCl3与H2O反应生成物中有碱，只能是NH3·H2O，N为－3价，Cl为＋1价，酸应为HClO。‎ ‎(5)H2CO3、HNO3、H2SO4、HClO4中化学性质明显不同于其他三种酸的是H2CO3，H2CO3为弱酸。‎ ‎[题组二　高考大题]‎ ‎25．(重庆高考节选)月球含H、He、N、Na、Mg、Si等元素，是人类未来的资源宝库。‎ ‎(1)3He是高效核能原料，其原子核内中子数为________。‎ ‎(2)Na的原子结构示意图为________，Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为________。‎ ‎(3)MgCl2在工业上应用广泛，可由MgO制备。‎ ‎①MgO的熔点比BaO的熔点________(填“高”或“低”)。‎ ‎②月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO2，除去SiO2的离子方程式为_________________________________________________________；‎ SiO2的晶体类型为________。‎ ‎③MgO与碳粉和氯气在一定条件下反应可制备MgCl2。若尾气可用足量NaOH溶液完全吸收，则生成的盐为__________________________(写化学式)。‎ 答案　(1)1　‎ ‎(2)　 ‎ ‎ (3)①高　②SiO2＋2OH－===SiO＋H2O　原子晶体　③NaCl、NaClO、Na2CO3‎ 解析　(1)3He质子数为2，中子数是1。‎ ‎(2)Na位于周期表中第三周期第ⅠA族，原子结构示意图为 ‎；钠在氧气中燃烧生成过氧化钠。‎ ‎(3)①由于离子半径Mg2＋

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