2022届全国版统编教材学海导航高中总复习（第1轮）化学原子结构

第课时

14物质结构元素周期律第五章原子结构

(2010高考·山东)16O和18O是氧元素的两种核素，NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是()A．16O2与18O2互为同分异构体B．16O与18O核外电子排布方式不同C．通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化D．标准状况下，1.12L16O2和1.12L18O2均含有0.1NA个氧原子体验１D【解析】A中是同一种物质，故A错；B中的两种氧原子的电子数相等，核外电子排布也相同，故B错；16O和18O之间的转化是原子核的变化，不是化学变化，故C错；1.12L标准状况下O2的物质的量为0.05mol，含有氧原子数为0.1NA，故D正确。

(2009高考·上海)9.2g金属钠投入到足量的重水中，则产生的气体中含有(

)

A.0.2mol中子B.0.4mol电子

C.0.2mol质子D.0.4mol分子体验２B

(2009高考·广东)我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素

与

的说法正确的是(

)

A.

与

互为同位素

B.

与

的质量数相同

C.

与

是同一种核素

D.

与

的核外电子数和中子

数均为62A体验３

对相同状况下的

和

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，则密度相等体验４C下列各组微粒中，核外电子总数相等的是(

)

A.Na+和Li+

B.CO和CO2

C.H2O和Al3+

D.NO和CO体验５C与Ne原子电子数相同的：主族元素阳离子有Na+、

、Al3+，主族元素阴离子有N3-、

、

。体验６Mg2+O2-F-

(2009高考·江苏)下列有关化学用语使用正确的是(

)

A.硫原子的原子结构示意图：

B.NH4Cl的电子式：［］+Cl-

C.原子核内有10个中子的氧原子：

D.对氯甲苯的结构简式：体验７C

核外电子排布原子核外电子是分层排布的，其排布规律是：

1.电子层最多容纳2n2(n为电子层序数)个电子。

2.最外层电子数目不超过8个(K层为最外层时不超过2个)。

3.次外层电子数目不超过18个，倒数第三层电子数目不超过32个。考点一

4.电子总是尽先排布在能量最低的电子层里，然后依次排布在能量较高的电子层里(各电子层能量由低到高的顺序：K＜L＜M＜N＜O＜P＜Q)。

原子或离子的结构示意图中，小圆圈、圆圈内的正号和数字表示原子核和核电荷数，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该电子层中电子数。

【例1】现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：

(1)写出元素X的离子结构示意图

。写出元素Z的气态氢化物的电子式

(用元素符号表示)。元素编号元素性质或原子结构T单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性XL层电子数是K层电子数的3倍Y第三周期元素的简单离子中半径最小ZL层有五个电子HNHH

(2)写出Y元素最高价氧化物对应水化物的电离方程式

。

(3)元素T与氯元素相比，非金属性较强的是

(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是

。

a.常温下氯气的颜色比T单质的颜色深

b.T的单质通入氯化钠水溶液不能置换出氯气

c.氯与T形成的化合物中氯元素呈正价态H++Al

+H2O

Al(OH)3

Al3++3OH-Fc

(4)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的单质中化学性质明显不同于其他三种单质的是

，理由是

。由原子结构及元素性质，易知T、X、Y、Z分别是F、O、Al、N四种元素。X的离子结构示意图为O2-，氨的电子式为，Al(OH)3是两性氢氧化物，解析Al具有金属性既存在酸式电离，又存在碱式电离：

H++Al

+H2O

Al(OH)3

Al3++3OH-。

氟的非金属性大于氯，比较F、Cl非金属性a、b不可以，a不能由颜色来判定，b中F2与氯化钠溶液中水反应：2F2+2H2O4HF+O2，c中Cl呈正价说明氟的非金属性强。F、O、N是非金属，Al是金属。

【答案】(1)

;

(2)H++Al

+H2O

Al(OH)3

Al3++3OH-

(3)F;c

(4)Al;具有金属性

【变式1】现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：元素编号元素性质或原子结构T最外层电子数比次外层电子数少2X最外层电子数是次外层电子数的2倍Y常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性Z元素最高正价是+7价

(1)元素T的原子最外层共有

个电子。元素X的一种同位素可测定文物年代，这种同位素符号是

。

(2)元素Y与氢元素形成一种离子Y，写出该微粒的电子式

。6[H

N

H]+HH

(3)元素Z与元素T相比，非金属性较强的是

(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是

。

a.常温下Z的单质和T的单质状态不同

b.Z的氢化物比T的氢化物稳定

c.一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应

Clb

(4)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一，T、X、Y、Z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

,理由是

。H2CO3弱酸性或非氧化性酸

等电子粒子

稀有气体原子的电子层结构与同周期的非金属元素形成的阴离子的电子层结构相同，与下一周期的金属元素形成的阳离子的电子层结构相同。

①与He原子电子层结构相同的离子：H-、Li+。

②核外电子总数为10个电子的微粒共有15种。阳离子有Na+、Mg2+、Al3+、N

、H3O+；阴离子有N3-、O2-、F-、OH-、N

；分子有Ne、HF、H2O、NH3、CH4。考点二③核外电子总数为18个电子的微粒共有16种。阳离子有K+、Ca2+；阴离子有P3-、S2-、HS-、Cl-；分子有Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4。④核外电子总数及质子总数均相同的离子有Na+、N、H3O+(或F-、OH-、N

)。⑤常考查的“10e-+10e-

10e-+10e-”的反应是：N

+OH-

△NH3↑+H2O。

【例2】(2009高考·重庆)化合物A由周期不同的短周期元素X、Y组成，是良好的耐热冲击材料。

(1)X的单质既可与盐酸反应，又可与NaOH溶液反应，X的原子结构示意图为

。

(2)X的硫酸盐溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式为

。

(3)一定条件下，A和水缓慢作用生成含Y的化合物Z，Z分子含有10个电子。Al3++4OH-

Al

+2H2O①Z与H2O2反应，其产物之一是Y的单质，Y单质的电子式为

；Z分子的结构呈

。②A的化学式是

。

(4)X的单质、石墨和二氧化钛(TiO2)按比例混合，高温下反应得到的化合物均由两种元素组成，且都是新型陶瓷材料(在火箭和导弹上有重要应用)，其反应的化学方程式是

。NN三角锥形AlN4Al+3TiO2+3C

高温

2Al2O3+3TiC由(1)可知X应为Al；由(3)可知Z分子应为CH4或NH3或H2O或HF，但Z能与H2O2反应，只可能是NH3，所以Y应为N；(4)共四种元素，且均由两种元素组成，所以必生成两种化合物。

【答案】(1)

(2)Al3++4OH-

Al

+2H2O

(3)①

NN；三角锥形②AlN

(4)4Al+3TiO2+3C

高温

2Al2O3+3TiC解析

【变式2】用A+、B-、C2-、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种微粒(离子或分子)，请回答：

(1)A元素是

、B元素是

、C元素是

(用元素符号表示)。

(2)D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是

。

(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是

。KClSHClF2

(4)F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是H2S，电子式是

。

(5)G分子中含有4个原子，其分子式是

。

(6)H分子中含有8个原子，其分子式是

。H2O2(或PH3)C2H6HSH

短周期元素的原子结构的特殊性

(1)原子核中无中子的原子：11H

(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。