高考化学 原子结构、相对质量有关计算练习 新人教版.doc

原子结构、相对质量有关计算一、考点介绍【考纲解读】1、了解相对原子质量、相对分子质量的定义，并能进行有关计算。2、了解原子构成。了解原子序数、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。【能力解读】1、在理解概念的基础上，能进行计算并灵活应用。2、掌握微粒的相对质量与微粒的摩尔质量之间的关系，掌握摩尔质量的几种求法。3、掌握原子或离子结构中的质量关系，电性关系，并能进行计算。【考点突破】1、电性关系： 原子： 核电荷数核内质子数核外电子数 阳离子： 核内质子数核外电子数 =离子所带电荷数 阴离子： 核外电子数核内质子数 =|离子所带电荷数|2、质量关系：质量数（a）质子数（z）中子数（n）核素的相对原子质量（ar）3、摩尔质量和相对质量：摩尔质量以gmol-1为单位时，在数值上等于该微粒的相对质量【考查方向】原子结构中的质量关系和电性关系是每年高考必考的热点之一，以近年最新科技成果为素材，考查学生对原子结构、核素和元素等概念的理解，试题一般较为简单，常常设计选择题从不同角度设计考查内容，也可以渗透在主观试题中作为某个条件考查。二、高考真题1、碘元素有多种价态，可以形成多种含氧阴离子ixoyn-。由2个io正八面体共用一个面形成的ixoyn-的化学式为a、 b、 c、 d、解析:由于i位于正八面体中心，o位于正八面体的顶点，两正八面体共用三个氧原子，所以每个ixoyn-中x=2，y=9。答案：a2对相同状况下的12c18o和14n2两种气体，下列说法正确的是( )(a)若质量相等，则质子数相等(b)若原子数相等，则中子数相等(c)若分子数相等，则体积相等(d)若体积相等，则密度相等解析两种分子中质子数都为14,种子数不等,摩尔质量不等, 若质量相等,则物质的量不等,质子数不等,a错; 原子数相等,分子数相等,中子数不等,b错;根据阿伏伽德罗定律,c正确;由于外界条件相同,分子的相对质量不等,所以密度不等,d错.答案c。3u是重要的核工业原料，在自然界的丰度很低。23592u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 23592u与u互为同素异形体解析质子数相同，中子数不同的核素之间互为同位素关系；u有92个质子和电子，143个中子，u有92个质子和电子，146个中子.答案c4铋（bi）在医药方面有重要应用。下列关于bi和bi的说法正确的是a bi和bi都含有83个中子b bi和bi互为同位素c bi和bi的核外电子数不同d bi和bi分别含有126和127个质子解析bi和bi互为同位素关系，中子数分别是126和127，都有83个质子和电子。答案b5已知和两种离子的电子层结构相同，则a等于ab+m+n bb+m-ncb-m+n db-m-n【解析】：和两种离子的电子层结构相同，则a-m=b+n答案：a。6、.某元素的一种同位素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ag 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解析: 同位素x原子的质量数为a，含n个中子,则质子数是（a-n）；hmx分子的质子数是(a-n+m)；ag hmx分子的物质的量为a/(a+m)。答案a7在一定的条件下，完全分解下列某化合物2g，产生氧气1.6g，此化合物是( b )解析：此题主要考查摩尔质量。选项a中m(16 o2)=16gmol11.78g；选项b中m(16o2)=16gmol11.6g；选项中m(18o2)=18gmol11.8g；选项中m(18o2)=2g/22gmol118gmol11.64g。答案：b 9、2003年iupac（国际纯粹与应用化学联合会）推荐原子序数为110的元素的符号为ds，以纪念该元素的发现地（darmstat德国）。下列关于ds说法不正确的是：a、 ds原子的电子层数为7。 b、ds为超铀元素。b、 ds原子的质量数为110。 d、ds为金属元素。【解析】常规解法是：在0族元素中he、ne、ar、kr、xe、rn质子数分别为：2、10、18、36、54和86。应该在第六周期之后；第七周期最后的一位元素的原子序数为86+32=118，所以应该在第七周期。92号以后的元素都为超铀元素且都为金属元素，因此选d；巧解：此题只有一个答案则原子序数为110，质子数为110，质量数应大于110，也选b。答案：c【点评】正确处理常解与巧解的关系“常解”是常规解题方法；巧解是众所周知的巧妙简捷解法。常解是人们解题的基本思路、也是掌握科学思维的基本方法。巧解是人们善于抓住题中的特殊之处，另劈蹊径、化难为易、化繁为简。有利地培养求异思维和创新探究精神。前者是基础、后者为提高，只有对常规解法的熟，才能熟能生巧。只有双基扎实、思维活跃及观察敏锐，才能解法新颖、巧妙。10在2008年初我国南方遭遇的冰雪灾害中，使用了一种融雪剂，其主要成分的化学式为xy2，x、y为周期表前20号元素，其阳离子和阴离子的电子层结构相同，且1 molxy2含有54 mol电子。(1）该融雪剂的化学式是 ；x与氢元素形成的化合物的电子式是 。(2）元素d、e原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，d与y相邻，则d的离子结构示意图是 ；d与e能形成一种非极性分子，该分子的结构式为 ；d所在族元素的氢化物中，沸点最低的是 。(3）元素w与y同周期，其单质是原子晶体；元素z的单质分子z2中有3个共价健；w与z能形成一种新型无机非金属材料，其化学式是 .(4）元素r与y同主族，其氢化物能用于刻蚀玻璃，r2与naoh溶液反应的产物之一是or2，该反应的离子方程式为 。【解析】x、y组成的化学式为xy2，且为离子化合物，所以x为2价，y为1价，设y的电子数为a，则x为a3，所以2aa3=54，a17，y为cl，x为ca。d与cl相邻，d的最外层电子数是电子层数的三倍，所以d为s，e为c。w与cl同周期，其单质是原子晶体，所以w为si元素z的单质z2有3个共价键，si与z能形成一种新型无机非金属材料，所以z为n。答案：（1）cacl2。(2)s=c=s；h2s。(3)si3n4。(4)2f2+2oh=2f+of2+h2o。11 x、y均为元素周期表中前20号元素，其简单离子的电子层结构相同，下列说法正确的是( ) a由mxa与nyb得，ma=nbbx2的还原性一定大于ycx、y一定不是同周期元素d若x的原子半径大于y，则气态氢化物的稳定性hmx一定大于hny三、名校试题汇编1朝鲜强迈“核”门槛进行了核实验，引起了国际社会的广泛关注。目前，核反应产生的核能主要来源于u的裂变，则下列说法中正确的是 au原子核中有92个质子、143个核子bu的一种可能的裂变是变成两个中等质量的原子核，核反应方程为，说明u是由ba和kr组成的cu是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度半衰期缩短d若一个铀核在裂变前后的质量亏损为，则其释放的核能为解析：u的质量数是235，质子数是92，种子数是143，a错；u裂变生成ba和kr，非ba和kr组成的，b错；半衰期与温度没有关系，c错。答案：d2设na为阿伏加德罗常数，下列说法不正确的是a20g重水中含有的电子数为10nab46g二氧化氮和46g四氧化二氮含有的原子数均为3nac1l 1moll1的盐酸溶液中，所含氯化氢分子数为nad标准状况下，11.2l臭氧中含1.5na个氧原子解析：重水的摩尔质量是20g.mol-1, 20g重水含有1mol分子，每个分子含有10个电子，a正确；二氧化氮和四氧化二氮的最简式相同，b正确；盐酸溶液中不含氯化氢分子，c错；n(o3)=11.2l/22.4lmol.-1=0.5mol, 则n(o)=1.5mol,d正确。答案：c3下列说法正确的是（ ）a常温常压下，16g14ch4所含中子数为8nab等物质的量浓度的hcl溶液与乙酸溶液中的c(h+)相等c乙酸分子与甲酸甲酯分子中的共价健数相等d等温等压下，3molc2h2(g)和1molc6h6(g)的密度相等解析：a错，因为16g14ch4的物质的量是16/18mol，中子的物质的量是88/9mol;b错，因为盐酸是强酸，醋酸是弱酸；d错，因为相对分子质量不等。答案：c4 n5是破坏力极强的炸药之一，是比黄金还贵重的物质。下列说法正确的是an5和n2互为同位素 b中含18个中子c原子半径：r(n)r() d2n5 5n2是化学变化解析：同位素是核素之间的关系，a错；中含20个中子，b错；n和o同周期，前者半径大，c错。答案：d5 2007年10月24日18时05分，我国“嫦娥一号”探月卫星从西昌卫星发射中心成功发射升空。月球矿藏资源丰富，尤其是富含核聚变燃料氦-3。氦-3主要来源于太阳风，而地球上非常缺乏。据估计，月球土壤里含有大约100万吨至500万吨氦-3，10吨氦-3所发的电就可以满足我国一年的用电量。氦-3元素原子核中质子数为2，中子数为1，下列有关氦-3元素的说法正确的是a、原子核外电子数为3 b、原子的核电荷数为3c、氦元素相对原子质量为3 d、氦-3元素原子的质量数为3 解析：氦-3核素的质子数是2，中子数是1，质量数是3，元素的相对原子质量应该用氦的所有同位素和自然界其百分数求，d正确；答案：d6、u是重要的核工业原料，在自然界的丰度很低。23592u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 23592u与u互为同素异形体解析：u质子数92，中子数143，电子数92答案：c7从宏观方面来说物质由元素组成，从微观方面来说物质由粒子构成。下列说法中不正确的是 afe与fe互为同位素b只由一种分子组成的物质一定为纯净物c质子数等于电子数的某微粒，可能是一种分子或一种离子d46gno2和46gn2o4含有的原子数相等解析：质子数等于电子数的某微粒，一定显中性，不可能是离子，c错。答案：c8.贫铀炸弹是一种杀伤力很强的武器。贫铀是提炼铀235后的副产品，其主要成分是铀238。贫铀炸弹不仅有很强的穿甲能力，而且铀238具有放射性，人长期受到核辐射会患皮肤癌和白血病。以下关于铀元素的叙述正确的是（）a 23892u原子中中子数比核外电子数多146个b 23892u和 23592u互为同素异形体c铀元素位于元素周期表的第六周期d铀元素属于过渡元素解析：23892u原子中中子数比核外电子数多54个，a错；23892u和 23592u互为同位素，b错；92号元素位于第七周期，第三副族，c错，d正确。答案：d9、若原子核外电子的排布的基本规律为最外层电子数不超过5个，次外层电子数不超过10个，倒数第三层电子数不超过15个，而各电子层电子的最大容量仍为2n2,则元素周期表中第三、第四、第五周期含有的元素分别有a.5种、10种、15种b.8种、18种、18种c.8种、10种、15种d.9种、10种、15种解析：根据排布规律第一、第二、第三、第四、第五周期最后一种元素的还未电子排布分别是：2 ；2、5；2、8、5；2、8、10、5；2、8、15、10、5 ；所以它们含有元素的数目分别是2；5；8；10；15。答案：c10简单原子的原子结构可用下图形象地表示：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互为同素异形体 b互为同位素c是三种化学性质不同的粒子 d具有相同的质量数解析：根据图像，分别是1h、2h、3h。答案：b11短周期元素a、b、c、d、f、f的原子序数依次增大，其中a为周期表中原子半径最小的元素； b原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍；c是地壳中含量最高的元素；具有相同的电子层结构，e、f的质子数之和是电于数的3倍。试回答下列问题：（1）的电子式为_。（2）由a和b两元素可以组成一种直线型的有机物y，其密度在标准状况下约为，已知2克y完全燃烧可以放出量，写出表示y燃烧热的热化学方程式： （3）d与f形成的化合物其晶体结构模型如图，它代表该晶体的一个结构单元。（图中小黑点、小白圈分别代表阴、阳离子）此结构单元中与距离最近且相等的离子个数为_。此晶体熔化后用惰性电极电解，其电解方程式为：_。（4）我国首创利用c、e两元素单质在海水中的反应所设计的原电池广泛运用于海水标示灯，该电池的正极反应式为_。（5）将的最高价氧化物的水化物用适量的稀硫酸恰好溶解后，再加人1mol/l的d的最高价氧化物的水化物的水溶液后，生成沉淀39g。则加入1mol/l的d的最高价氧化物的水化物的水溶液的体积可能为_。解析：短周期元素a、b、c、d、f、f的原子序数依次增大，其中a为周期表中原子半径最小的元素，则a是h元素；b原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍，b是c元素；c是地壳中含量最高的元素，c是o元素；具有相同的电子层结构，则d、e是na和al；e、f的质子数之和是电于数的3倍，则f是cl元素。有机物y的在标准状况下约为1.16g/l，m（y）=26g/mol ；则y是乙炔；（1）到（4）问题解决；（5）1molal2（so4）3和1mol/l的naoh反应，生成0.5mo l al（oh）3，根据al原子守恒，另外0.5molal原子存在形式可能是al3+或naalo2，所以naoh的消耗物质的量为0.53mol=1.5mol或（0.54+0.53）mol，则naoh溶液的体积是15l或35l。答案：（1）（2） （3）12 2nacl（熔融） 2na+cl2（4） （5）15l或35l。12江苏苏州中学 已知氯元素的近似相对原子质量为35.5，由na、cl、cl构成的11.7g氯化钠，含-的质量为a1.85g b8.70g c1.775g d5.325g解析：自然界中cl、cl的物质的量之比为a:b，35a/(a+b)+37b/(a+b)=35.5 ,a:b=3:1 ,n(nacl)=n(cl-)=11.7/58.5 mol=0.2mol,则n(-)=0.2mol/4=0.05mol,m(-)=370.05g=1.85g答案：a13江苏常州市安家中学月球上的每百吨he聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量，地球上氦元素主要与he的形式存在。已知一个12c原子的质量为g，一个he原子的质量为g，na为阿伏加德罗常数值。下列说法正确的是 （ c ）ahe比he多一个中子 b氦元素的近似相对原子质量为he的相对原子质量为he的摩尔质量为na解析：he比he少一个中子，a错；地球上氦元素主要与he的形式存在，所以氦元素的近似相对原子质量更接近4，b错；he的相对原子质量为gag/12=12b/a，c正确；he的摩尔质量为bnag.mol-1,d错。答案：c14(上海松江二中) “神舟六号”所用动力燃料之一为氢化锂三兄弟：lih、lid、lit。其中li的质量数为7，有关下列叙述中正确的是a等物质的量的三种物质质子数之比为1:2:3b等物质的量的三种物质中子数之比为1:1:1c等物质的量的三种物质的摩尔质量之比为8:9:10d三种物质的化学性质不相同解析：等物质的量的三种物质质子数之比为1：1：1，中子数之比4：5：6，质量数之比为8:9:10， ab错，c正确；化学性质原子的核外电子排布，三种物质的化学性质相同，d错。答案：c15、随着科学技术的不断进步，研究物质的手段和途径越来越多，n5+、h3、o4、c60等已被发现。下列有关说法中，正确的是an5+离子中含有36个电子bc60的摩尔质量为720gch2和h3属于同素异形体 do2和o4属于同位素解析：n5+离子中的电子数是34，a错；c60的摩尔质量为720g.mol-1,b错；h2和h3 、o2和o4都属于同素异形体关系，c正确，d错误。答案：c16、2h、13c、15n、18o、34s等常用做环境分析指示物，下列对它们的说法正确的是（ b）a34s原子核内的中子数为16 b16o与 18o互称同位素c13c和15n原子核内的质子数相差2 d2h的核外电子数比1h多一个解析：因为质量数=质子数+中子数，则ac错；同位素的电子数相等，d错。答案：b17(广东省梅州市曾宪梓中学)俄罗斯科学家在利用回旋加速器进行的实验中，用含20个质子的钙元素的同位素反复轰击含95个质子的镅元素，结果4次成功制成4个第115号元素的原子。这4个原子在生成数微秒后衰变成第113号元素。前者的一种核素为。下列有关叙述正确的是（ d ） ax元素的核外电子数为288 b核素的质量数与中子数之差为173c113号元素属于非金属元素 d115号元素的最高正化合价是 +5解析：的质子数是115、电子数115、中子数173；118-115=3，镅元素位于第七周期，第a族，113号元素位于第七周期，第a族,两种元素都是金属。答案：d18(广东省实验中学)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2n21下列有关x的说法中不正确的是 ( a )ax能形成化学式为x(oh)3的碱 bx可能形成化学式为kxo3的含氧酸钾盐cx原子的最外层电子数和核电荷数肯定为奇数dx能与某些金属元素形成化合物解析：根据n的取值范围，n=1、2、3,再根据核外电子排布规律，x是n或cl元素，答案：a19.美国科学家分析海水沉积物时发现，北大西洋和太平洋海水中的 和 （元素钕）的含量差异明显，由此得出周围大陆的岩石中 和 含量不同的结论。下列有关说法正确的是（ d ）14460nd14460nd14360nd14460nd14360nd14360nd a、 和 互为同素异形体； 14460nd14360ndb、元素nd是主族元素14360nd14460nd c、 和 中中子数和质子数均不相同； d、因各地岩石中 和 含量不同，所以nd元素没有固定的相对原子质量14460nd14360nd解析：同素异形体的研究对象是同种元素的不同单质，a错；60-54=4，所以nd位于第6周期第b族，属于副族元素，b错； 和 质子数相等，中子数不等，c错；答案：d20(广东省中山一中)下列指定微粒的个数比为2:1的是abe2+离子中的质子和电子 b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+离子的质子数是4，电子数是2，a正确；原子质子数是1，中子数是1，b错；nahco3晶体和bao2晶体中的阳离子和阴离子比都为1：1，cd错；答案：a21(广东潮州市金山中学)某金属最高价氟化物的相对分子质量为，其最高价的硫酸盐的相对分子质量为，若此元素的最高正价为n，则n与、的关系可能是（ ab）a b cd解析：因为金属元素的化合价可能是偶数也可能是奇数，设金属的相对原子质量为x，当是奇数时，氟化物和硫酸盐的化学式分别是mfn和m2(so4)n ,x+19n=,2x+96n=m2 ,则;当是偶数时，氟化物和硫酸盐的化学式分别是mfn和m(so4)n/2,x+19n=,x+48n=m2,则答案：ab22目前人类认为钚（94pu）是最毒的元素，其一种原子的中子数是质子数的1.596倍。该原子的质量数为a94b150c244.024d244解析：94pu的质子数是94，中子数是1.59694=150，所以质量数是150+94=244.答案：d23. （江苏省口岸中学）两种微粒的质子数和电子数都相等，它们不可能是 a一种阳离子和一种阴离子 b.一种原子和一种分子c. 一种单质分子和一种化合物分子 d. 一种分子和一种离子 解析：两种微粒的质子数和电子数都相等，则两种粒子的所带电量和电性必须相等。答案：ad24【甘肃省兰州一中】x、y、z、w为含有相同电子数的分子或离子，均由原子序数小于10的元素组成，x有5个原子核。通常状况下，w为无色液体。 已知:x+yz+w （1）y的电子式是 _。 （2）液态z和w的电离相似，都可电离出电子数相同的两种离子，液态z的电离方程式是 。 （3）用图示装置制备no并验证其还原性。有下列主要操作： a.向广口瓶内注入足量热naoh溶液，将盛有铜片的小烧杯放入瓶中。 b.关闭止水夹，点燃红磷，伸入瓶中，塞好胶塞。c.待红磷充分燃烧，一段时间后打开分液漏斗旋塞，向烧杯中滴入少量稀硝酸。步骤c后还缺少的一步主要操作是 。红磷充分燃烧的产物与naoh溶液反应的离子方程式是 。步骤c滴入稀硝酸后烧杯中的现象是 。反应的离子方程式是 。（4）一定温度下，将1 mol n2o4置于密闭容器中，保持压强不变，升高温度至t1的过程中，气体由无色逐渐变为红棕色。温度由t1继续升高到t2的过程中，气体逐渐变为无色。若保持t2,增大压强，气体逐渐变为红棕色。气体的物质的量n随温度t变化的关系如图所示。 温度在t1-t2之间，反应的化学方程式是 。温度在t2-t3之间，气体的平均相对分子质量是（保留1位小数） 。 解析：根据题干信息推断x、y、z、w分别是nh4+、oh-、nh3、h2o;根据图像中物质的量的变化可知发生如下变化，n2o4 2no2 2no2=2no+o2m=92/3=30.7答案：(1) (2)2nh3(l) nh2-+nh4+ (3) 打开止水夹，通入少量氧气p2o5+6oh-=2po43-+3h2ocu片逐渐溶解，有无色气泡产生，溶液由无色变为蓝色3cu+8h+2no3-=3cu2+2no+4h2o(4) 2no2=2no+o230.725、【浙江绍兴中学学科综合检测试题化学.6】x元素的离子x2，核外电子数为m，中子数为n，wg x的氢化物中的电子为（ ）mola、 b、 c、 d、解析：x2的质子数是m-2,质量数是m+n-2, wg x的氢化物的物质的量是wg/（m+n-2+2）g.mol-1= w/（m+n）mol,所以电子的物质的量是mw/（m+n）mol.答案：a26、 连云港新海高级中学同温同压下，对于等体积的一氧化氮(14n18o)和一氧化碳(13c18o)气体，下列说法正确的是: a含相同的分子数和原子数 b含相同的分子数和电子数c含相同的质子和中子数 d所含分子数和质量均不相同解析：根据阿伏伽德罗定律，n(14n18o)=n(13c18o), n(14n18o)=n(13c18o), 14n18o含有的电子数是15、质子数15、中子数17；13c18o含有的电子数是14、质子数14、中子数17；答案：a27【长春实验中学】氯的原子序数为17，35cl是氯的一种同位素，下列说法正确的是 ( )a35cl原子所含质子数为18 b3.5 g的35cl2气体的体积为2.24 lc1/18 mol的1h35cl分子所含中子数约为6.021023 d35cl2气体的摩尔质量为71 g/mol解析：原子序数=质子数=电子数=核电荷数，a错；b错，因为没有指明温度和压强；35cl2气体的摩尔质量为70 g/mol，d错；答案：c28、江苏省前黄高级中学国际分校 “神舟七号”的燃料是氢化锂三兄弟lih、lid、lit。其中li的质量数为7，对这三种物质的下列说法正确的是a质子数之比为1:2:3 b中子数之比为1:1:1 c摩尔质量之比为8:9:10 d化学性质不相同解析：lih、lid、lit的质子数都是4，a错；lih、lid、lit的中子数分别是4、5、6，b错；lih、lid、lit的相对分子质量分别是8、9、10，c正确；化学性质相同，d错误。答案：c29核内中子数为n的r2+离子，质量数为a，则n g它的氧化物中所含质子的物质的量是（）a（a-n+8）mol b（a-n+2）molc（a-n+10）mol d(a-n+6) mol解析：r2+离子质子数是a-n, 它的氧化物ro, n g它的氧化物的物质的量是n/（a+16）mol, ro的质子数是a-n+8a正确答案：a30【江苏春晖中学】设氯原子的质量为ag，12c原子的质量为bg