备战高考化学一遍过考点24原子结构（含解析）.docx

考点24 原子结构一、微粒的组成与结构1原子的构成2原子内的等量关系（1）质量数(A)=质子数+中子数（2）质子数=核电荷数=原子序数=核外电子数3同位素、核素（1）概念辨析（2）同位素的特征相同存在形态的同位素，化学性质几乎完全相同，物理性质不同。天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数一般不变。（3）常见的重要核素及其应用核素用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子4同位素、同素异形体、同分异构体、同系物同位素同素异形体同分异构体同系物概念质子数相同，中子数不同的同一种元素的不同原子之间互为同位素同种元素组成的结构不同的单质之间互为同素异形体分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称同系物对象原子之间单质之间一般为有机化合物之间有机化合物之间化学性质几乎完全相同相似，一定条件下可以相互转变可能相似也可能不同相似实例金刚石与石墨、C60；红磷与白磷CH3COOH与HCOOCH3甲烷、乙烷、丙烷；乙烯、丙烯；甲酸、乙酸二、核外电子排布1核外电子排布规律2原子结构示意图3118号元素原子结构的特点归纳（1）原子核中无中子的原子：H。（2）最外层有1个电子的元素：H、Li、Na。（3）最外层有2个电子的元素：Be、Mg、He。（4）最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar。（5）最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C；最外层电子数是次外层3倍的元素：O；最外层电子数是次外层4倍的元素：Ne。（6）电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。（7）电子总数为最外层电子数2倍的元素：Be。（8）次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si。（9）内层电子总数是最外层电子数2倍的元素：Li、P。（10）电子层数是最外层电子数2倍的元素：Li。（11）最外层电子数是电子层数2倍的元素：He、C、S。（12）最外层电子数是电子层数3倍的元素：O。考向一 原子中各种微粒数目之间的关系及计算典例1 现有下列几组粒子：N2、CO、C2H2；NH、H3O、OH；C、O、CN；PO、SO、ClO。对上述四组粒子归类正确的是A质子数相等、电子数和原子数不相等：B质子数和电子数相等、原子数不相等：C电子数相等、质子数和原子数不相等：D原子数和电子数相等、质子数不相等：【解析】阳离子：电子总数质子总数所带的电荷总数；阴离子：电子总数质子总数所带的电荷总数。N2、CO、C2H2的质子数和电子数都等于14，原子数不等；NH、H3O、OH的原子数和质子数不等，电子数都为10；C、O、CN的原子数和电子数都相等，质子数不同；P、S、Cl所含的电子数分别为15、16、17，酸根离子中所含氧原子数均相等，所带负电荷数依次为3、2、1，三种酸根离子所含的总电子数相等(1832)、原子数都为5，但三种酸根离子的质子数不相等。【答案】D1下列说法正确的是1H、2H、3H为三种不同的核素1H、2H、3H互为同位素1H、2H、3H互为同素异形体114号元素位于周期表第七周期A族氢元素质量数为1同位素的“同位”指核素的质子数相同，在元素周期表中占相同的位置互为同位素的原子性质相同A BC D考向二 核外电子排布规律典例1 X、Y、Z、W是短周期主族元素，原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素；Y元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍；Z元素的1价阴离子、W元素的3价阳离子的核外电子排布均与氖原子相同。下列说法正确的是AX的三种核素为氕、氘、氚，三者均含有中子和质子BW离子结构示意图为CX与Y只能形成一种化合物DZ的氢化物的水溶液与SiO2可以反应【解析】由题可知X为H，Y为C，Z为F，W为Al。【答案】D2短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，W原子的最外层电子数是X原子最外层电子数的两倍，质子数比X原子少5个，Y原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，Z和W在同一主族。下列说法正确的是A原子半径：WXYZBX2W3和YW2既溶于强碱溶液，也溶于强酸C简单气态氢化物的热稳定性：YZHS(答案合理即可)（3）CH3CH3、CH3F、CH3OH(任写两个)3X、Y、Z三种短周期元素，原子半径的大小关系为r(Y)r(X)r(Z)，原子序数之和为16。X、Y、Z三种元素的常见单质在适当条件下发生如图所示变化，其中乙和丙均为10电子分子。下列说法不正确的是A元素X位于第A族B甲不能溶解于乙中C甲和丙在一定条件下能发生氧化还原反应D乙的沸点低于丙的沸点推断10e和18e微粒的思维模型110电子微粒218电子微粒（1）（2）“双九”微粒：F、OH、NH2、CH3的相互组合，如：F2、H2O2、N2H4、C2H6、CH3F、CH3OH、CH3NH2。1同位素示踪技术已广泛应用在农业、工业、医学、地质及考古等领域。下列有关叙述正确的是A14C与12C是两种不同的元素或核素B通过化学变化可以实现16O与18O之间的相互转化C35Cl2与37Cl2互为同素异形体D铯元素的两种同位素中137Cs比133Cs多4个中子2地表水和地下水都来源于大气降水，但重水和轻水中同位素含量是不同的，有时差别还相当大，氢包括两种稳定核素：H和D，氧常见的核素16O、17O和18O，下列有关说法正确的是AH2和D2互为同分异构体，其化学性质完全相同B、互为同位素，都能与金属钠发生反应C18O2和18O3互为同素异形体，其密度之比为23D电解一定量的时，阴、阳两极所得气体的质量之比约为293短周期元素X和Y，元素X原子的最外层电子数为a，次外层电子数为b；元素Y原子的M层电子数为(ab)，L层电子数为(ab)。则X、Y两元素形成的化合物可能具有的性质是A和水反应B和硫酸反应C和氢氧化钠反应D和氯气反应4如图所示，a、b、c均为非金属单质，d、e均为含有10个电子的共价化合物，且分子中所含原子个数：de，f为离子化合物。则下列说法错误的是A常温下，单质a呈气态B单质c具有强氧化性C稳定性：deDf受热易分解为d和e5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6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 g R原子完全转化为R2时，含有电子的物质的量是 A molB molC molD mol7短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大，核电荷数之和为36；X、Z原子的最外层电子数之和等于Y原子的次外层电子数；R原子的质子数是Y原子质子数的两倍。下列有关这四种元素的相关叙述正确的是AX的三种核素中均含有质子和中子BX与R组成的化合物溶于水呈碱性CR的离子结构示意图为DY与Z可形成两种氧化物8A、B、C、D 4种元素的核电荷数依次增大，它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8。A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半。（1）这4种元素的元素符号依次是A_、B_、C_、D_。（2）C的原子结构示意图为_。（3）D的离子结构示意图为_。（4）B的单质与D的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为_。（5）A单质与浓硫酸共热的化学方程式为_。9元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为34，M元素原子的最外层电子数与次外层电子数之比为34，且M原子的质子数是Y原子的2倍；N-、Z+、X+的半径逐渐减小；化合物XN在常温下为气体。据此回答下列问题。（1）写出Z与N形成的化合物的电子式_。（2）X与Y可分别形成10电子和18电子的分子，写出该18电子分子转化成10电子分子的化学方程式_(分解反应)。（3）如图表示由上述元素组成的两种气体分子在一定条件下的密闭容器中充分反应前后的转化关系，请写出该转化过程的化学方程式：_。（4）A、B均为由上述五种元素中的三种元素组成的强电解质，且组成元素的原子个数之比为111。若在各自的水溶液中，A能抑制水的电离，B能促进水的电离，则A的化学式为_，B的化学式为_。12019江苏 反应NH4Cl+NaNO2NaCl+N2+2H2O放热且产生气体，可用于冬天石油开采。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是A中子数为18的氯原子：BN2的结构式：N=NCNa+的结构示意图：DH2O的电子式：22018江苏用化学用语表示 NH3+ HClNH4Cl中的相关微粒，其中正确的是A中子数为8 的氮原子： BHCl 的电子式：CNH3的结构式： DCl的结构示意图：32018新课标下列叙述正确的是A24 g 镁与27 g铝中，含有相同的质子数B同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同C1 mol重水与1 mol水中，中子数比为21D1 mol乙烷和1 mol乙烯中，化学键数相同42017北京2016年IUPAC命名117号元素为Ts（中文名“”，tin），Ts的原子核外最外层电子数是7。下列说法不正确的是ATs是第七周期第A族元素BTs的同位素原子具有相同的电子数CTs在同族元素中非金属性最弱D中子数为176的Ts核素符号是52016江苏下列有关化学用语表示正确的是A中子数为10的氧原子：BMg2+的结构示意图：C硫化钠的电子式：D甲酸甲酯的结构简式：C2H4O262015上海中国科学技术名词审定委员会已确定第116号元素Lv的名称为。关于的叙述错误的是A原子序数116B中子数177C核外电子数116 D相对原子质量293变式拓展1【答案】C【解析】1H、2H、3H，质子数均为1，中子数分别为0、1、2，是氢元素的三种不同的核素，故正确；1H、2H、3H是氢元素的三种不同的核素，互为同位素，故正确；1H、2H、3H是三种不同的核素，不是单质，因此不是同素异形体，故错误；114号元素位于周期表第七周期A族，故错误；质量数是指某种原子的质子数与中子数之和，对元素无意义，错误；同位素的“同位”指核素的质子数相同，在元素周期表中占相同的位置，故正确；互为同位素的原子化学性质相同，物理性质不同，故错误。2【答案】C【解析】W原子的最外层电子数是X原子最外层电子数的两倍，质子数比X少5，则应为第二周期元素，X为第三周期元素，设W的最外层电子数为2x，则X的最外层电子数为x，则有(2+8+x)5=2+2x，x=3，则W的原子序数为8，为O元素，X的原子序数为13，为Al元素，Z和W在同一主族，则Z为S元素；Y原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，则为C或Si元素，由于Y的原子序数大于O，所以Y为Si；电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，原子序数越大半径越小，则原子半径：WZYX，故A错误；SiO2(YW2)在硫酸、硝酸等强酸中不溶解，故B错误；元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，则简单气态氢化物的热稳定性：YZe，则d是NH3，e是HF，f是NH4F。因此a、b、c分别是N2、H2、F2。根据元素周期律可知HF的稳定性大于NH3，故C错误。5【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A族元素、Y为A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，K2O中的钾离子、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。6【答案】D【解析】R原子的质子数为mn，其核外电子数也为mn，所以R2的核外电子数为mn+2，而 g R原子的物质的量为 mol，所以形成的R2含有的电子的物质的量为mol，故选D。【名师点睛】求一定质量的某物质中微粒数的答题模板7【答案】D【解析】短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大，核电荷数之和为36；X、Z原子的最外层电子数之和等于Y原子的次外层电子数；R原子的质子数是Y原子质子数的两倍，由原子序数关系可知X、Z原子的最外层电子数之和应为2，Y原子的次外层电子数为2，则X为H元素，Z为Na元素，Y为O元素，R为S元素。8【答案】（1）SClKCa（2） （4）2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O（5）S2H2SO4(浓)3SO22H2O【解析】A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，所以A的核电荷数为2816，A为硫元素。D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半，所以D原子的核电荷数是(28)220，D为钙元素。根据核电荷数依次增大，它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8，可以判断出B为氯元素，C为钾元素。9【答案】（1）（2）2H2O22H2O+O2（3）2SO2+O22SO3（4）NaOHNaClO或NaHS【解析】根据Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为34，则Y是O；M元素原子的最外层电子数与次外层电子数之比为34，则M是S；N为短周期主族元素，原子序数大于S，N为Cl；根据化合物XN在常温下为气体，推断X为H；根据N-、Z+、X+的半径逐渐减小，推断Z为Na。（1）Na与Cl形成的化合物是NaCl，其电子式为（2）H与O形成的10电子分子是H2O，形成的18电子分子是H2O2，二者之间的转化为2H2O22H2O+O2。（3）由图示可知图中表示的是SO2与O2反应生成SO3，即2SO2+O22SO3。（4）A能抑制水的电离，且三种元素的原子个数比为111，则A是NaOH；B能促进水的电离，则是能水解的盐，且组成元素的原子个数比也为111，则是NaClO或NaHS。直通高考1【答案】D【解析】【分析】此题考查化学用语，化学用语包括：化学式，结构式，电子式，原子（或离子）结构示意图以及不同核素的表达等，根据各化学用语的书写要点分析。【详解】A核素的表达式中A表示X原子的质量数，Z表示X原子的质子数，则中子数=A-Z，中子数为18的氯原子为，A项错误；B氮原子最外层电子数为5，还需要3个电子（或形成3对共用电子对）达到8电子稳定结构，所以两个氮原子共用3对电子，氮气的结构式为NN，B项错误；C钠原子的核外有11个电子，钠离子是由钠原子失去一个电子形成的，则钠离子核外有10个电子，Na+的结构示意图为，C项错误；D氧原子最外层有6个电子，两个氢原子分别和氧原子形成1对共用电子对，D项正确。故选D。2【答案】C【解析】A项，中子数为8的氮原子的质量数为15，表示为，A项错误；B项，HCl中只含共价键，HCl的电子式为，B项错误；C项，NH3中含3个N-H键，NH3的结构式为，C项正确；D项，Cl-最外层有8个电子，Cl-的结构示意图为，D项错误；故选C。点睛：本题考查化学用语，侧重考查原子结构、离子结构示意图、电子式和结构式，注意它们之间的区别是解题的关键，如原子结构示意图与离子结构示意图的区别、共价化合物和离子化合物电子式的区别、电子式与结构式的区别等。3【答案】B【解析】本题考查的是物质结构，需要先分析该物质中含有的微观粒子或组成的情况，再结合题目说明进行计算。A1个Mg原子中有12个质子，1个Al原子中有13个质子。24 g镁和27 g铝各自的物质的量都是1 mol，所以24 g镁含有的质子数为12 mol，27 g铝含有的质子的物质的量为13 mol，选项A错误。B设氧气和臭氧的质量都是Xg，则氧气（O2）的物质的量为mol，臭氧（O3）的物质的量为mol，所以两者含有的氧原子分别为2=mol和3=mol，即此时氧气和臭氧中含有的氧原子是一样多的，而每个氧原子都含有8个电子，所以同等质量的氧气和臭氧中一定含有相同的电子数，选项B正确。C重水为，其中含有1个中子，含有8个中子，所以1个重水分子含有10个中子，1 mol重水含有10 mol中子。水为，其中没有中子，含有8个中子，所以1个水分子含有8个中子，1 mol水含有8 mol中子。两者的中子数之比为10：8=5：4，选项C错误。D乙烷（C2H6）分子中有6个CH键和1个CC键，所以1 mol乙烷有7 mol共价键。乙烯（C2H4）分子中有4个CH键和1个CC，所以1 mol乙烯有6 mol共价键，选项D错误。点睛：本题考查的是物质中含有的各种粒子或微观结构的问题，一般来说先计算物质基本微粒中含有多少个需要计算的粒子或微观结构，再乘以该物质的物质的量，就可以计算出相应结果。4【答案】D【解析】元素周期表中第七周期0族应当排列118号元素。A、117号元素位于118号左侧即A族，所以Ts是第七周期第A族元素，A正确；B、同位素是同种元素不同原子之间的互称，因此Ts的同位素原子具有相同的电子数，B正确；C、元素周期表同一列从上往下非金属性依次减弱，所以Ts在同族元素中非金属性最弱，C正确；D、中子数为176的Ts核素，其质量数为176+