高考化学一轮复习 第17讲 原子结构练习 新人教版.doc

第17讲原子结构【考纲要求】1.了解元素、核素和同位素的含义。2.了解原子的构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数及它们之间的关系。3.了解原子的核外电子排布规律。考点一|原子的构成(基础送分型自主学习)授课提示：对应学生用书第86页巩固教材知识1原子的构成2粒子之间的关系(1)质子数原子序数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：质子数核外电子数电荷数；(4)阴离子：质子数核外电子数电荷数。3符号中各数字的含义。4正误判断，正确的打“”，错误的打“”。(1)所有的原子中都含有质子和中子。()(2)34s原子核内中子数为16。()(3)2h核外电子数为2。()(4)13c和15n核内中子数相差1。()(5)h3o和oh中具有相同的质子数和电子数。()(6)1ho的摩尔质量为20 gmol1。()(7)质量数就是元素的相对原子质量。()(8)质子数相同的粒子一定属于同一种元素。()(9)一种单质中可能含有多种核素，如o2中含16o、17o、18o三种核素。()(10)h、h和h互称同位素。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)练透基础小题 题点一构成原子的粒子数之间的关系1(rj必修2p114题改编)科研人员最近发现放射性元素钬(ho)可有效治疗肝癌。下列说法正确的是()a该原子的相对原子质量为166b该原子中含有的质子数为99c该原子含有的电子数为67d该原子的质子数比中子数多32答案：c2(1)18o中的质子数为_，中子数为_。(2)i中的中子数与质子数之差为_。(3)d3o中的质子数为_，电子数为_，中子数为_。(4)co中的质子数为_，电子数为_。答案：(1)810(2)25(3)111011(4)3032题点二构成原子粒子数的计算3假设r元素无同位素，元素r原子的质量数为a，rm的核外电子数为x，则w g rm离子所含中子的物质的量为()a(axm) molb(axm) molc.(axm) mol d.(axm) mol解析：根据n(rm) mol，所以w g rm所含中子的物质的量为(axm) mol。答案：c4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.(anm) molb.(an) molc.(an) mold.(anm) mol解析：x原子的质子数为(an)，一个hmx中所含的质子数为(anm)，hmx的摩尔质量为(am) gmol1，所以a g hmx中所含质子的物质的量为(anm) mol。答案：a备考提醒求一定质量的某物质中粒子数的思维模板物质的质量摩尔质量,物质的量一个分子或离子中含某粒子个数,指定粒子的物质的量na,粒子数第五章物质结构元素周期律 考点二|元素、核素、同位素(重点保分型师生共研)授课提示：对应学生用书第87页核心知识大通关1元素、核素、同位素的比较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，物理性质不同。3几种重要的核素的用途核素u6chh8o用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子小题热身正误判断，正确的打“”，错误的打“”。(1)任何核素一定含有质子和中子。()(2)通过化学变化可以实现16o与18o间的相互转化。()(3)中子数不同而质子数相同的粒子一定是同种元素的不同核素。()(4)核聚变如hhhen，因为有新微粒生成，所以该变化是化学变化。()(5)中子数为146、质子数为92的铀原子(u)表示为u。()(6)cl与cl得电子能力相同。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)考向精练提考能考向一概念辨析1“三素”(元素、核素、同位素)辨析；2“四同”(同位素、同素异形体、同分异构体、同系物)辨析。类型1“三素”概念辨析1(rj必修2p115题改编)有以下六种原子：li、li、na、mg、c、n，下列相关说法不正确的是()a.li和li在元素周期表中所处的位置相同b.c和n质量数相等，二者互为同位素c.na和mg的中子数相同但不属于同种元素d.li的质量数和n的中子数相等答案：b2.h、h、h、h、h2是()a氢的五种同位素b五种氢元素c氢的五种核素d氢元素的五种不同粒子解析：h、h、h三种粒子质子数相同，都为1；但中子数分别为0、1、2，它们是同一种元素的三种不同核素，互为同位素。h是质子数为1，电子数为0，带一个单位正电荷的粒子。h2是由两个h原子构成的分子。总之，它们属于氢元素的五种不同粒子。答案：d3在6li、7li、23na、24mg、14c、14n六种粒子中，包含_种元素，_种核素，其中互为同位素的是_，中子数相等的核素是_。答案：566li与7li23na与24mg4由1h、2h、3h与16o、17o、18o可形成_种水分子，这些水分子的化学性质_(填“相同”或“不相同”)。答案：18相同类型2“四同”概念辨析同位素同素异形体同分异构体同系物对象原子单质有机物有机物同与异质子数相同中子数不同同种元素不同组成分子式相同结构不同结构相同组成相差n个ch2原子团性质物理性质不同化学性质相同物理性质不同化学性质相似物理性质不同化学性质可能相同物理性质不同化学性质相似5.化学中有“四同”，根据“四同”的概念，下列物质间关系正确的是()a1h2、2h2同位素bhcooch3、ch3ocho同分异构体cs2、s同素异形体d甲醇、乙醇同系物答案：d6重水(d2o)是重要的核工业原料，下列说法错误的是()a氘(d)原子核外有1个电子b1h与d互称同位素ch2o与d2o互称同素异形体d1ho与do的相对分子质量相同解析：同种元素形成的不同单质称为同素异形体。答案：c7具有广泛用途的co放射源首次实现了国内批量生产。另外，钴还有多种原子，如co、co、co和co。下列关于钴原子的说法正确的是()a.co、co、co、co和co是摩尔质量不同的五种同素异形体b.co放射源可以用来治疗癌症，其中子数与电子数之差等于6c.co、co、co、co和co互为同位素，物理性质几乎相同，化学性质不同d.co、co、co、co和co互为同分异构体答案：b考向二相对原子质量类别定义实例原子质量某元素某种核素的一个原子的真实质量一个o原子的质量是2.6571026 kg原子的相对原子质量一个原子的质量与一个c原子质量的的比值o的相对原子质量约为16元素的相对原子质量元素的各种天然同位素的相对原子质量与其在自然界中所占的物质的量分数计算出的平均值arar(a)a%ar(b)b%(其中a%b%1)质量数某原子核内质子数与中子数之和o的质量数为18备注某核素的质量数可视为该核素的近似相对原子质量8.16o中的“16”表示的含义是()氧元素的相对原子质量；氧元素的一种同位素的近似相对原子质量；氧元素的近似相对原子质量；氧元素的一种同位素的质量数abc d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(mr)与其丰度(n%)乘积的和的值，故错误；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，、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)与其丰度乘积的和的值，错误。答案：b9氯元素在自然界有35cl和37cl两种同位素，在计算式34.96975.77%36.96624.23%35.453中()a75.77%表示35cl的质量分数b24.23%表示35cl的丰度c35.453表示氯元素的相对原子质量d36.966表示37cl的质量数解析：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35cl的丰度(即原子个数百分比或原子物质的量百分比)，24.23%表示37cl的丰度。35.453表示氯元素的相对原子质量。答案：c10(2017无锡高三检测)某元素(x)构成的双原子单质分子有三种，其相对分子质量分别为158、160、162，在天然单质中，这三种单质的物质的量之比为111，由此推断以下结论正确的是()a此元素有3种不同的同位素b其中一种同位素质量数为80c其同位素79x占原子总数的d单质x2的平均相对分子质量为162解析：由题意知元素x有两种同位素，a项错误；设x的两种同位素分别为a、b，则对应单质化学式分别为a2、ab、b2，由a2、b2可求得a、b的质量数为79和81，b项错误；质量数为79的核素占原子总数的分数为，c项正确；单质x2的平均相对分子质量为158160162160，d项错误。答案：c考点三|原子核外电子排布(基础送分型自主学习)授课提示：对应学生用书第88页巩固教材知识1核外电子排布规律2原子结构示意图3常见“10e”和“18e”微粒(1)“10e”粒子(2)“18e”粒子ch3ch3、h2nnh2、hooh、ff、fch3、ch3oh4正误判断，正确的打“”，错误的打“”。(1)硫离子的结构示意图：。()(2)核外电子排布相同的微粒化学性质也相同。()(3)氯原子的结构示意图：。()(4)f的结构示意图：。()(5)短周期第a族与第a族元素的原子间构成的分子，均满足原子最外层8电子结构。()(6)licl中各原子均满足8电子稳定结构。()(7)nh与ph3均是10电子微粒。()(8)o和s2具有相同的质子数和电子数。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)练透基础小题题点一核外电子排布规律及应用1在元素周期表的前18号元素中，最外层电子数是其电子层数的2倍的元素共有()a1种b2种c3种 d4种答案：c2两种元素原子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b硼原子和氮原子c氮原子和碳原子 d碳原子和铝原子解析：由于y原子的m层电子比x原子的m层电子多3个，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。答案：d3如图为几种粒子的结构示意图，完成以下填空。 (1)属于阳离子结构的粒子是_(填编号，下同)。(2)具有稳定性结构的原子是_。(3)只能得电子的粒子是_；只能失电子的粒子是_；既能得电子，又能失电子的粒子是_。(4)粒子半径_粒子半径(填“大于”“小于”或“等于”)。(5)某元素r形成的氧化物为r2o3，则r的离子结构示意图可能是_。答案：(1)(2)(3)(4)小于(5)题点二等电子微粒的应用4下列各微粒：h3o、nh、na；oh、nh、f；o、na、mg2；ch4、nh3、h2o具有相同质子数和电子数的一组是()a bc d解析：第组中，质子数分别为16、11、12，电子数分别为18、10、10。答案：b5a、b、c、d、e五种粒子(分子或离子)中，每个粒子均有10个电子，已知：ac=de；bc=2d。请回答：(1)分别写出a和d反应、b和e反应的离子方程式：_、_。(2)除d、e外，请再写出两种含10个电子的分子的分子式：_。(3)除a、b外，请再写出两种含10个电子的阳离子：_。解析：本题中五种粒子均有10个电子是解题的突破口。依据已有的元素与化合物知识可知，10个电子的粒子中，原子有：ne；阴离子有：n3、o2、f、oh、nh；阳离子有：na、mg2、al3、nh、h3o；分子有：ch4、nh3、h2o、hf。根据题意有：ac=de，推知a应为nh，c为oh、d为h2o、e为nh3，将其结果代入bc=2d，推知b应为h3o。答案：(1)nhh2onh3h2ohh3onh3=nhh2o(2)ch4、ne、hf(任选两种)(3)na、mg2、al3(任选两种)6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a与b在溶液中反应的离子方程式：_。答案：(2)hsoh=s2h2o备考提醒其他等电子微粒“9电子”的粒子：f、oh、nh2、ch3(取代基)“14电子”的粒子：si、n2、co“2电子”的粒子：he、h、li、be2、h2真题发掘知识串联串线索固双基回扣关键知识以“元素推断”为载体串联原子结构的知识授课提示：对应学生用书第89页高考载体(2015全国高考课标卷)原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a的电子层结构和氦相同，b和c的次外层有8个电子，c和d的电子层结构相同。知识串联高考还可以这样考(1)与氦电子层结构相同的单核阴离子和单核阳离子有哪些？_。(2)“a”元素有三种常见的同位素，分别写出其符号：_，它们之间的化学性质是否相同？_。(3)“b”“c”的次外层电子数为8，它们的最外层电子数分别为6、7，则“b”元素名称是_，“c”元素符号是_。(4)“c”元素的一种核素表示为c，其质量数是_，c的电子数是_。(5)画出“b”元素的原子结构示意图_，“c”的离子结构示意图_。(6)“d”的电子层结构与cl相同，则d元素是_。答案：(1)h、li、be2(2)h、h、h相同(3)硫cl(4)3718(6)k课时作业(授课提示：对应学生用书第277页)1某元素b的核电荷数为z，已知bn和am的核外具有相同的电子数，则a元素的原子序数用z、n、m来表示，应为()azmnbznmcznm dznm解析：设元素a的质子数是x，因为b的核电荷数为z，它的阴离子bn中带有zn个电子，因为bn与am的核外具有相同的电子层结构，即电子数相同，所以xmzn，即xznm，故选a。答案：a2金属钛对人体体液无毒且能与肌肉和骨骼生长在一起，有“生物金属”之称。下列有关48ti和50ti的说法正确的是()a48ti和50ti的质子数相同，互称同位素b48ti和50ti的质量数不同，属于两种元素c48ti和50ti的质子数相同，是同一种核素d48ti和50ti的质子数相同，中子数不同，互称同素异形体解析：48ti和50ti的质子数相同，中子数不同，是ti元素的不同核素，互称同位素，故a正确。答案：a3重水(d2o)主要用于核反应堆中中子的减速剂和冷却剂，在化学和生物学中，重水常用作示踪物质来研究反应机理等。下列说法正确的是()ad是氢的一种核素，原子核内有2个中子b1ho与do的相对分子质量相同c3h2o与d2o互称同位素d通过化学变化可以直接实现普通水向重水转化解析：氘(d)原子的质量数为2，质子数为1，则中子数为1，a错误；1ho的相对分子质量是20，do的相对分子质量是20，b正确；具有相同质子数、不同中子数的同一元素的不同核素互称同位素，3h2o与d2o是分子，不能互称同位素，c错误；化学变化不能实现原子核内的变化，d错误。答案：b4下列相关说法错误的是()a.cs原子中有82个中子bh与d、16o与18o互为同位素，ho、do、ho、do互为同素异形体c1h35cl、2h37cl两种气体的化学性质相同，但物理性质可能不同dh2、d2、t2在同条件下密度之比为123答案：b5已知氢元素有1h、2h、3h三种同位素，氯元素有35cl、37cl两种同位素。由这五种微粒构成的hcl分子中，其相对分子质量可能有()a1种 b5种c6种 d7种解析：h的核素有3种，cl的核素有2种，所以hcl的种类326种，但1h37cl和3h35cl的相对分子质量相同，所以hcl分子的相对分子质量数值有5种，答案选b。答案：b6某元素的一个原子形成的离子可表示为xn，下列说法正确的是()a.xn含有的中子数为abb.xn含有的电子数为ancx原子的质量数为abnd1个x原子的质量约为 g解析：xn中a表示质子数，b表示质量数，“n”表示x得到n个电子，则其含有的中子数为(ba)，电子数为(an)，a、b、c项错误；1 mol x的质量约为b g，则1个x原子的质量约为 g，d项正确。答案：d7已知某元素阴离子rn的原子核内的中子数为(axn)，其中a为原子的质量数。则m g rn中的电子数为()a.na b.nac.na d.答案：d8设某元素原子的核内质子数为m，中子数为n，则下列推断正确的是()a不能由此确定该元素的相对原子质量b这种元素的相对原子质量为mnc若碳原子质量为w g，此原子的质量为(mn)wd核内中子的总质量小于质子的总质量解析：由题意知，题给核素可表示为x。由于无法确定该元素有无同位素，故该元素的相对原子质量无法确定，a正确，b错误；若取该核素的近似相对原子质量为(mn)，则该核素的质量为(mn)w g(mn)w g，c错误；中子的总质量与核内质子的总质量的关系无法确定，d错误。答案：a9下列有关化学用语使用正确的是()a硫原子的结构示意图：b.h2、h2、h2是氢的三种同位素c原子核内有10个中子的氧原子：8od金刚石和石墨、甲烷和乙烷都属于同素异形体解析：硫原子的结构示意图应写为，a错误；同位素的研究对象是原子，但b项中三种粒子是氢的单质，故b错误；甲烷和乙烷属于同系物，d错误。答案：c10在短周期元素中，若某元素原子的最外层电子数与其电子层数相等，则符合条件的元素有()a1种 b2种c3种 d4种解析：当电子层数为1时，为h元素；当电子层数为2时，为be元素；当电子层数为3时，为al元素。答案：c11核电荷数为118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个电子解析：本题可以采用举反例的方法。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。答案：d12某元素x，其原子的电子层数为(n1)，最外层电子数为(2n1)。下列有关元素x的说法中正确的是()ax可能是金属元素b由x形成的含氧酸均为强酸cx不能形成化学式为kxo4的含氧酸盐d元素x的气态氢化物一定极易溶于水答案：d13用a.质子数，b.中子数，c.核外电子数，d.最外层电子数，e.电子层数填写下列各空格。(1)原子种类由_决定。(2)元素种类由_决定。(3)元素有无同位素由_决定。(4)同位素相对原子质量由_决定。(5)元素的原子半径由_决定。解析：(1)原子的种类由质子数和中子数共同决定。(2)元素是核电荷数相同的一类原子的总称，因此元素种类只与质子数有关。(3)对一确定的元素其同位素中子数不同。(4)原子的质量主要集中在原子核上，即相对原子质量取决于原子的质量数。(5)元素的原子半径与电子层数和核电荷数有关。答案：(1)ab(2)a(3)b(4)ab(5)ae14现有下列9种粒子：h、h、c、c、n、fe2、fe3、o2、o3。按要求完成以下各题：(1)h、h、h分别是氢元素的一种_，它们互称为_。(2)互为同素异形体的粒子是_。(3)对于x，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，且从以上所给粒子中选择)：z、n、b相同而a不同：_；a、n、b相同而z不同：_；a、z、b相同而n不同：_；z、n、a相同而b不同：_。答案：(1)核素同位素(2)o2和o3(3)h、h(或c、c)c、nfe2、fe3o2、o315已知某粒子的结构示意图为 (y0)。请回答：(1)当xy10时，该粒子为_(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。(2)当y8时，该粒子可能为(不少于5种)_。(3)写出xy12与xy16的元素最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式：_。解析：(1)由xy10得x10y，即核内质子数等于核外电子数，该粒子为原子。(2)y8时，核外电子数为18，即为18电子粒子。(3)根据题意有，解得。即该元素为na。，解得。即该元素为al。答案：(1)原子(2)k、ca2、ar、s2、cl、p3(任写5种即可)(3)al(oh)3oh=alo2h2o16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bz原子l层电子数为ab，m层电子数为abm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