第一节 原子结构.doc

第五章 原子结构与元素周期律第一节 原子结构1甲、乙两元素原子的L层电子数都是其他层电子总数的2倍。下列推断正确的是()A甲与乙处于同一周期 B甲与乙处于同一主族C甲与乙的单质都是原子晶体 D甲与乙的原子序数之和为偶数解析：本题主要信息是原子的电子排布特点。可以先根据核外电子排布规律确定可能的元素名称，再确定位置，从而推断单质的性质等。L层最多可有8个电子，当其他层共有4个电子时符合题意，根据核外电子排布规律，Mg符合条件；当L层未填满电子时，K层的2个电子已填入，此时L层应有4个电子，碳符合条件，则甲、乙指的是碳和镁，D选项符合题意。答案：D2. U是重要的核工业原料，在自然界的丰度很低。U的浓缩一直为国际社会关注。下列有关U说法正确的是()A.U原子核中含有92个中子 B.U原子核外有143个电子C.U与U互为同位素 D.U与U互为同素异形体解析：U的中子数为23592143，其核外电子数为92，故A、B均为错误答案；同素异形体是指同一元素形成的不同单质，U和U应互为同位素。答案：C3已知元素X、Y的核电荷数分别是a和b，它们的离子Xm和Yn的核外电子排布相同，则下列关系式中正确的是()Aabmn Babmn Cabmn Dabmn解析：在原子中，核电荷数等于核外电子数；在阳离子中，核电荷数减去离子所带电荷数等于核外电子数；在阴离子中，核电荷数加上离子所带电荷数等于核外电子数。因为Xm和Yn具有相同的核外电子排布，所以，Xm和Yn具有相同的核外电子数，aXm的核外电子数等于am，bYn的核外电子数为：bn，则：ambn。答案：A4已知自然界中铱(Ir)有两种质量数分别为191和193的核素，而铱元素的相对原子质量为192.22。这两种同位素的原子个数比应为()A3961 B6139 C11 D3911解析：采用十字交叉法：则两种同位素原子的个数比为0.781.223961。答案：A5. 下列叙述正确的是()AH2与H的核外电子数相同BCl和Cl核外电子层数不同C在CS2、PCl3中各原子最外层均能达到8电子的稳定结构DAr原子的结构示意图为：解析：H2是分子，核外共有2个电子，H是原子，核外只有1个电子，A错；Cl和Cl都有3个电子层，B错；根据CS2和PCl3的成键情况可推出C正确；而Ar原子的结构示意图应为，D错。答案：C6(2009潍坊统考)著名化学家徐光宪(画面正中)，因为在稀土萃取领域取得的卓越成就被誉为“稀土界的袁隆平”；2008年1月9日，胡锦涛主席为其颁发了“国家最高科学技术奖”。稀土元素是指镧系的15种元素，加上钪和钇共17种元素。下列说法正确的是()A稀土元素全部是金属元素B要萃取出碘酒中的碘可以使用氢氧化钠溶液做萃取剂C镧系元素均属于主族元素D某些稀土元素在地壳中的含量高于铝解析：B项中NaOH和碘反应，不能用做萃取剂，C项，镧系是副族元素，D项地壳中铝元素含量最高。答案：A7简单原子的原子结构可用如下图的方法形象地表示：其中表示质子或电子，表示中子，则下列有关的叙述正确的是()A互为同位素B互为同素异形体C是三种化学性质不同的粒子D具有相同的质量数解析：从图示知、中的质子数等于电子数且都等于1，可知分别为H、H、H。答案：A8. 目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成的。u夸克带电量为e，d夸克带电量为e，e为基元电荷。下列论断中可能正确的是()A质子由1个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成B质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成C质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成D质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成解析：该题属于高科技题，但落点低。质子带一个单位正电荷，中子不带电，结合信息，B正确。答案：B9据报道，北方某城市一幢楼内两户人家相继得了一种少见的血液病。经检测得知原因是建筑材料里的放射性核素铱192在作怪。该核素符号为77Ir，它在化合物内可显3价，其3价离子内中子数与电子数之差为_，跟铱元素处在同一周期的碱金属元素名称为_。解析：中子数19277115，电子数77374，两者之差为41；质子数77在两种稀有气体的原子序数54(Xe)和86(Rn)之间，故跟Rn(氡)同周期，是第6周期，按从上到下的顺序，A族第六个是铯。答案：41铯10下图为四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_。(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_。解析：本题考查了离子结构与原子结构的关系：质子数电子数时为阳离子结构，带正电荷；质子数电子数时为原子结构，不带电；质子数r(Cl)；同种元素的原子半径大于阳离子半径，如r(Na)r(Na)；同一种元素的阳离子，电荷越多，半径越小，如r(Fe3)1)，则该原子的核内质子数是()A2a2 B2a10Ca2 D2a解析：最外层电子数大于次外层电子数，则该元素位于第二周期。答案：A10已知X、Y均为118号之间的元素，X、Y可形成化合物X2Y和X2Y2，又知Y的原子序数小于X的原子序数，则这两种元素的原子序数之和为()A19 B18 C16 D9解析：解法一(联想)：根据以往知识，符合X2Y、X2Y2形式的分子式有Na2O、Na2O2和H2O、H2O2两组，但第二组不符合Y的原子序数小于X的原子序数的条件，而第一组不仅符合，而且选项中有。解法二(推理)：由X2Y化学式看。(1)X的化合价如为1价，则Y为2价。(2)X的化合价如为2价，则Y为4价(不成立)。故只有第一种情况可行。由化合价分析118号元素之间具有题设条件的元素，X只可能为Na、Y为O。答案：A11(2008全国理综，11)某元素的一种同位素X的质量数为A，含N个中子，它与H原子组成HmX分子。在a g HmX中所含质子的物质的量是()A.(ANm) mol B.(AN) molC.(AN) mol D.(ANm) mol解析：同位素X的质量数为A，中子数为N，因此其质子数为AN。故HmX分子中的质子数为mAN，又由于HmX中H为H，故a g HmX分子中所含质子的物质的量为：(AmN)mol。答案：A12. 下列指定粒子的个数比为21的是()ABe2中的质子和电子 B.H原子中的中子和质子CNaHCO3晶体中的阳离子和阴离子 DBaO2(过氧化钡)固体中的阴离子和阳离子解析：Be2中质子数为4，电子数为2，符合要求；H原子中中子数为1，质子数为1，不符合要求；NaHCO3晶体中阳离子Na和阴离子HCO的个数比等于11，不符合要求；BaO2固体中阴离子O和阳离子Ba2的个数比等于11，不符合要求。答案：A132007年10月24日，我国成功发射了“嫦娥一号”月球探测火箭，其主要任务之一是评估月球上土壤的厚度和3He的资源量，以下关于3He的说法正确的是()A是4He的同素异形体B比4He多一个中子C是4He的同位素D3He代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子解析：该题以人类关注程度较大的社会热点材料为背景，以3He为载体考查原子结构中有关“量”的关系及同位素、同素异形体的概念，侧重考查学生的辨别能力。很好地体现了源自生活、落于教材的课标精神。同素异形体是指单质，而同位素是指原子，故A错；4He为2质子2中子的原子而3He为2质子1中子的原子，故B、D错。答案：C14下列化学用语表示错误的是()A羟基的电子式： B中子数为14的硅原子：SiC镁离子的结构示意图： D甲烷的分子模型：解析：本题考查了几种常见的化学用语，解答时注意从其概念的内涵与外延出发，缜密思考，正确解答。羟基为中性自由基，内含单电子，A正确；硅的原子序数为14，其质量数为141428，B正确；镁离子的核电荷数为12，外层10个电子，C错误；甲烷分子为5原子的空间正四面体分子，D正确。答案：C15短周期的三种元素X、Y、Z，原子序数依次变小，原子核外电子层数之和是5。X元素原子最外电子层上的电子数是Y和Z两元素原子最外电子层上的电子数的总和；Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，X和Z可以形成XZ3的化合物。请回答：(1)X元素的名称是_；Y元素的名称是_；Z元素的名称是_。(2)XZ3化合物的分子式是_，电子式是_。(3)分别写出X、Y的含氧酸的分子式_、_。解析：由Y入手进行推断，Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，可推断Y为C，不可能是S(S为3个电子层，若为S，另外两种元素只可能为H和He，与题意不符)，由XZ3结合题设可推断为NH3。答案：(1)氮碳氢(2)NH3(3)HNO3或HNO2H2CO3或H2C2O4等有机酸16(1)某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍，其质子数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图是_。(2)已知某粒子的结构示意图为：试回答：当xy10时，该粒子为_(填“原子”、“阳离子”或“阴离子”)。当y8时，粒子可能为(填名称)_、_、_、_、_。写出y3与y7的元素最高价氧化物对应水化物发生反应的离子方程式_。解析：(1)设：核电荷数质子数a，元素原子的电子层数为x，最外层电子数为y，依题意：a5x，a3y，则5x3y，x3y/5。因原子的最外层电子数不超过8，即y为18的正整数，故仅当y5，x3合理，该元素的核电荷数为15。(2)当xy10时，x10y，说明核电荷数等于核外电子数，所以该粒子应为原子；当y8时，应为有18个电子的粒子，所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子；y3时为铝原子、y7时为氯原子，其最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝和高氯酸，反应的离子方程式为Al(OH)33H=Al33H2O。答案：(1) (2)原子氩原子氯离子硫离子钾离子钙离子Al(OH)33H=Al33H2O17. 通常情况下，微粒A和B为分子，C和E为阳离子，D为阴离子，它们都含有10个电子；B溶于A后所得的物质可电离出C和D；A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀。请回答：(1)用化学符号表示下列4种微粒：A：_；B：_；C：_；D：_。(2)写出A、B、E三种微粒反应的离子方程式：_。解析：常见的10电子分子有H2O、NH3、CH4、HF等，常见的10电子阳离子有Na、Mg2、Al3、NH、H3O，常见的10电子阴离子有F、OH，根据“B溶于A后所得的物质可电离出C和D”，可推出A为H2O、B为NH3、C为NH、D为OH，再根据A、B、E反应后可得C和一种白色沉淀，可推出E为Mg2或Al3，从而得出答案。答案： (1)H2ONH3NHOH(2)Al33NH33H2O=Al(OH)33NH或Mg22NH32H2O=Mg(OH)22NH18设X、Y、Z代表3种元素。已知：X和Y两种离子具有相同的电子层结构；Z元素原子核内质子数比Y原子核内质子数少9个；Y和Z两种元素可以形成4核42个电子的负一价阴离子。据此， 请填空：(1)写出X、Y、Z三种元素的名称X_，Y_，Z_。(2)写出X、Y两种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：由推测4核42电子的负一价阴离子为ClO，则Y为Cl，Z为O，那么X为K。答案：(1)钾氯氧(2)OHH=H2O19现有部分元素的性质与原子(或分子)结构如下表：元素编号元素性质与原子(或分子)结构T最外层电子数是次外层电子数的3倍X常温下单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对YM层比K层少1个电子Z第3周期元素的简单离子中半径最小(1)画出元素T的原子结构示意图_。(2)元素Y与元素Z相比，金属性较强的是_(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是_(填序号)。aY单质的熔点比Z单质低 bY的化合价比Z低cY单质与水反应比Z单质剧烈 dY最高价氧化物的水化物的碱性比Z强(3)T、X、Y、Z中有两种元素能形成既有离子键又有非极性共价键的化合物，写出该化合物的化学式_。(4)元素T和氢元素以原子个数比11化合形成化合物Q，元素X与氢元素以原子个数比12化合形成常用作火箭燃料的化合物W，Q与W发生氧化还原反应，生成X单质和T的另一种氢化物，写出该反应的化学方程式_。解析：由表中信息可知：T为氧元素，X为氮元素，Y为钠元素，Z为Al元素。Na比Al金属性强，相关实验事实为：与水反应Na比Al剧烈；最高价氧化物水化物的碱性NaOH比Al(OH)3强。上述元素中，由其中两种元素形成的既有离子键又有非极性共价键的物质常见的是Na2O2。氧元素与氢元素形成的原子个数比为11的化合物Q是H2O2。氮元素与氢元素形成的原子个数为12的化合物是N2H4，两者反应可生成N2和H2O。答案：(1) (2)Nac、d(3)Na2O2(4)N2H42H2O2=N24H2O20. A、B、C、D为原子序数小于18的四种元素：A的原子的电子层数等于最外层电子数；A与B处于同一周期，B与D可形成离子化合物D2B，该化合物的水溶液显碱性；C的离子核内质子数与核外电子数之和为18；A、C、D三种元素的离子具有相同的电子层排布。推断AD各为何种元素，并填空：(1)A_；B_；C_；D_。(2)四种元素离子半径的大小顺序为_。(3)用离子方程式表示D2B水溶液呈碱性的原因_。解析：A、B、C、D均为短周期元素。由可知A的族序数等于周期数，可能为H、Be、Al。由可知；短周期可形成D2B离子化合物有Li2O、Na2O、Na2S，它们