高一化学人教版必修第一册巩固练习：第四章　第一节　第1课时　原子结构 含解析

PAGE第四章物质结构元素周期律第一节原子结构与元素周期表第1课时原子结构课后训练巩固提升双基巩固学考突破1.任何原子都具有的粒子是()A.质子、中子和电子B.质子和中子C.质子和电子D.中子和电子答案:C解析:一般来说,原子是由质子、中子和电子三种粒子构成的,但有一种原子(1H)的原子核内没有中子,1H原子仅由1个质子和1个电子构成。由此可见任何原子都具有的粒子是质子和电子,而不一定有中子。2.

92235U是一种重要的核燃料,这里的“235A.质子数 B.质量数C.电子数 D.中子数答案:B解析:

92235U中的“2353.现代科技将

84A.42 B.84 C.125 D.209答案:B解析:质子数等于核外电子数,该Po(钋)原子核外电子数是84。4.某元素原子的最外层电子数为次外层电子数的3倍,则该元素原子核内质子数为()A.3 B.7 C.8 D.10答案:C解析:根据原子核外电子排布规律可知,该元素的原子结构示意图为,在原子中,质子数=核外电子数=8。5.核电荷数为16的元素和核电荷数为4的元素的原子相比较,前者下列数据是后者4倍的是()①电子数②最外层电子数③电子层数④次外层电子数A.①④ B.①③④C.①②④ D.②③答案:A解析:核电荷数为16的元素和核电荷数为4的元素的原子的电子数分别是16和4,最外层电子数分别是6和2,电子层数分别是3和2,次外层电子数分别为8和2,A项正确。6.下列说法中错误的是()A.某原子K层上只有一个电子B.某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍C.某离子M层上和L层上电子数均为K层上电子数的4倍D.某离子的核电荷数与最外电子层上的电子数相等答案:B解析:K层、L层、M层上最多能容纳的电子数分别为2、8、18。K层上可排1个电子,也可排2个电子,所以A项有可能;当M层上排有电子时,L层已经排满电子,即排了8个电子,而M层最多可以排18个电子,所以B项错误;符合“某离子M层上和L层上电子数均为K层上电子数的4倍”的离子可以是S2-、Cl-、K+、Ca2+等,C项正确;对D项来说,最外电子层上的电子数可为2或8,核电荷数和最外层电子数均为2的只有He,不符合条件,核电荷数和最外层电子数均为8的为O2-,所以D项有可能。7.下列粒子的结构示意图中,错误的是()A.②③④⑤ B.①④⑤⑥C.①②③⑥ D.①②④⑤答案:D解析:①错误,K层最多容纳2个电子;②错误,Cl的核电荷数为17;④错误,最外层电子数不能超过8个;⑤错误,L层上电子数应为8个,M层上电子数应为5个。8.根据下列粒子结构示意图的共同特征,可把三种粒子归为一类,下列粒子可以归为此类的是()答案:C解析:题干中的三种粒子均为阳离子。A项是Ne原子,B项是S2-,C项是Mg2+,D项是F-。9.已知某粒子的结构示意图为。试回答:(1)当x-y=10时,该粒子为(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。

(2)当y=8时,粒子可能为(填粒子符号)、、、、。

(3)写出y=3与y=7的原子对应元素的最高价氧化物对应水化物间发生反应的离子方程式:

。

答案:(1)原子(2)ArCl-S2-K+Ca2+(合理即可)(3)Al(OH)3+3H+Al3++3H2O解析:(1)当x-y=10时,x=10+y,说明核电荷数等于核外电子数,所以该粒子应为原子。(2)当y=8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、钙离子等。(3)y=3时为铝原子、y=7时为氯原子,其最高价氧化物对应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)3+3H+Al3++3H2O。10.用

Z(1)中性原子的中子数:N=。

(2)阳离子的中子数:AXn+共有x个电子,则N=。

(3)阴离子的中子数:AXn-共有x个电子,则N=。

(4)中性分子或原子团的中子数:12C16O2分子中,N=。

(5)A2-原子核内有x个中子,其质量数为m,则ngA2-所含电子的物质的量为。

答案:(1)A-Z(2)A-x-n(3)A-x+n(4)22(5)nm(m-x+解析:(1)N=A-Z。(2)x=Z-n,故N=A-Z=A-x-n。(3)x=Z+n,故N=A-Z=A-x+n。(4)N=(12-6)+2×(16-8)=22。(5)A2-的摩尔质量近似为mg·mol-1,质子数为m-x,故所含电子数为m-x+2,含电子的物质的量为nm(m-x+2)mol选考奠基素养提升1.下列说法正确的是()A.所有原子都是由质子、中子和核外电子构成的B.只要知道粒子的质子数,就一定能确定它是什么元素C.由于质量数=质子数+中子数,所以电子是没有质量的D.分子的质子数等于该分子中各原子质子数之和答案:D解析:一般说来,原子是由质子、中子和核外电子构成的,但是,质量数为1的氢原子,即1H中,中子数为0,也就是说,质量数为1的氢原子中没有中子,A项错误;粒子包括原子、分子(单原子或多原子分子)、离子(单原子或多原子离子)等,B项错误;在计算质量数时,由于电子的质量比质子、中子的质量小得多而被忽略,不是电子没有质量,C项错误。2.在宾馆、办公楼等公共场所,常使用一种电离式烟雾报警器,其主体是一个放有镅241(95241Am)放射源的电离室A.241 B.146 C.95 D.51答案:D解析:

95241Am的质子数为95,质量数为241,中子数=241-95=146,核外电子数=核内质子数=95,中子数与核外电子数之差为3.用A+、B-、C2-、D、E、F和G分别表示含有18个电子的七种粒子(离子或分子),请回答下列问题:(1)A元素是(用元素符号表示,下同),B元素是,C元素是。

(2)D是由两种元素组成的双原子分子,其化学式是。

(3)E是含18个电子的双原子单质分子,其化学式是。

(4)F是由两种元素组成的三原子分子,其化学式是。

(5)G分子中含有4个原子,其化学式是。

答案:(1)KClS(2)HCl(3)F2(4)H2S(5)H2O2(或PH3)解析:常见的18e-粒子有多种,如阳离子:K+、Ca2+;阴离子:P3-、S2-、HS-、Cl-;分子有Ar、HCl、H2S、PH3、F2、H2O2等。4.A~F六种单核粒子所含粒子的种类和数目如下(其中p表示一个质子,n表示一个中子,e-表示一个电子):A:12p,12n,10e- B:14p,14n,14e-C:17p,18n,17e- D:17p,20n,17e-E:17p,18n,18e- F:17p,20n,18e-(1)其中属于原子的是(填序号,下同)。

(2)其中属于阳离子的是。

(3)其中属于阴离子的是。

(4)其中与C属于同一种元素的是。

答案:(1)BCD(2)A(3)EF(4)DEF解析:由题目所给信息:p——质子,n——中子,e-——电子,则p与e-数值相等的为原子;若p的数值大于e-的数值为阳离子,反之则为阴离子;若p同,则为同一种元素。综合测评(B)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题包括10个小题,每小题6分,共60分,每小题只有1个选项符合题意)1.实验中的下列操作不正确的是()A.进行Na的性质实验时,把多取的金属钠放回原试剂瓶中B.将NaOH固体放在小烧杯中称量其质量C.用蒸发的方法使NaCl从溶液中析出,当有大量晶体析出时停止加热,利用余热蒸干D.配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,用量筒量取浓硫酸后,用少量水洗涤量筒2~3次,并把洗涤液倒入烧杯中答案:D解析:用量筒量取浓硫酸后,再把洗涤量筒的溶液倒入烧杯中配制溶液,会使所配稀硫酸的浓度偏大。2.下列说法正确的是()A.某溶液中滴入AgNO3溶液,生成白色沉淀,该溶液中可能含Cl-B.将0.1molCl2溶于1L水中,Cl2可与水反应生成0.1molHClC.某溶液中滴入淀粉碘化钾溶液后出现蓝色,则该溶液一定是氯水D.胶体与其他分散系的本质区别在于胶体具有丁达尔效应答案:A解析:溶于水的Cl2只有一部分与水反应,生成的HCl小于0.1mol,B项错误;原溶液可能是碘水或其他能氧化I-得到I2的氧化性溶液,C项错误;胶体与其他分散系的本质区别在于胶体粒子的直径为1~100nm,D项错误。3.在强酸性无色透明溶液中,下列各组离子能大量共存的是()A.Fe3+、K+、Cl-、NOB.Ag+、Na+、NO3-C.Zn2+、Al3+、SO42D.Ba2+、NH4+、Cl-答案:C解析:A项中含Fe3+的溶液呈棕黄色;B项中Ag+与Cl-不能大量共存;D项中含有HCO3-,会与H4.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列判断正确的是()A.在常温常压下,28g氮气和一氧化碳的混合气体所含分子数是NAB.7.8gNa2O2中含有的阴离子数目为0.2NAC.标准状况下,22.4LCl2参加反应转移电子数一定为2NAD.1molD2O中所含的中子数为18NA答案:A解析:7.8gNa2O2的物质的量为0.1mol,O22-的物质的量为0.1mol,B项错误;由Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O可知,1molCl2参加反应时转移1mol电子,C项错误;D2O分子中有10个质子和10个中子,1molD2O中所含的中子数为10NA5.工业上曾经通过反应“3Fe+4NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑”生产金属钠。下列有关说法正确的是()A.用磁铁可以将Fe与Fe3O4分离B.将生成的气体在空气中冷却可获得钠C.该反应中的氧化剂是NaOHD.反应中若生成22.4LH2(标准状况下),则转移的电子数约为2×6.02×1023答案:C解析:Fe与Fe3O4都能被磁铁吸引,A项错误;在空气中冷却,钠会与氧气反应,B项错误;反应中每生成2molH2转移8mol电子,生成22.4LH2(标准状况下),转移的电子数约为4×6.02×1023,D项错误。6.X、Y、Z均为短周期元素,Y、Z处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,X2-和Y+具有相同的电子层结构。下列说法中不正确的是()A.X与Y可形成2种化合物,且其中一种含有2种化学键B.由X、Y、Z形成的一种化合物可用于物质的漂白C.离子半径:Z->X2->Y+D.X、Y、Z三种元素的最高正价分别为+6价、+1价、+7价答案:D解析:X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,则X为第ⅥA族元素,Z为第ⅦA族元素;Y+和X2-具有相同的电子层结构,则Y在X的下一周期,故Y为Na元素,X为O元素,Y、Z同周期,则Z为Cl元素。X、Y可形成Na2O和Na2O2,其中Na2O2含有离子键和非极性键,A项正确;三种元素可形成NaClO,具有漂白作用,B项正确;Na+、O2-具有相同的核外电子排布,离子的核电荷数越大,半径越小,即半径O2->Na+,Cl-比O2-多一个电子层,半径Cl->O2-,C项正确;O元素没有+6价,D项错误。7.生菜无土栽培营养液的配方要求按KNO3、MgSO4、NH4NO3物质的量之比为1∶2∶1。为了配制该营养液,已溶解0.02molK2SO4、0.02mol(NH4)2SO4和0.04molMg(NO3)2,还需再溶解MgSO4的质量为()A.3.6g B.4.8g C.2.4g D.6.0g答案:B解析:根据营养液的配方要求,n(K+)∶n(NO3-)∶n(Mg2+)∶n(SO42-)∶n(NH4+)=1∶2∶2∶2∶1。已溶解0.04molK+、0.08molNO3-、0.04molMg2+、0.04molSO42-和0.04molNH4+,还需0.04molMg2+和0.8.将一定量的Fe、Cu、CuCl2、FeCl3放入同一烧杯中,加入适量蒸馏水,充分反应后,仍有固体存在,则下列判断不正确的是()A.充分反应后的溶液中一定含Cu2+B.充分反应后的溶液中一定含有Fe2+C.剩余固体中一定含Cu,可能含FeD.向充分反应后溶液中加入KSCN溶液一定不变红色答案:A解析:充分反应后有固体剩余,则一定含Cu,可能含Fe;溶液中一定有Fe2+,一定没有Fe3+,B、C、D三项都正确。若剩余固体中有Fe,则反应后的溶液中没有Cu2+,A项错误。9.碘元素在自然界中有多种存在形式,在地壳中主要以NaIO3的形式存在,在海水中主要以I-的形式存在,几种粒子与Cl2之间有以下转化关系:I-I2IO3-以下说法不正确的是()A.①中发生的反应是2I-+Cl2I2+2Cl-B.I-与过量Cl2发生的反应是I-+3Cl2+3H2OIO3-+6Cl-+6HC.以上反应中,氯气都体现氧化性,具体表现为氯元素由0价降低为-1价D.根据以上信息可知:在含有淀粉的KI溶液中逐滴滴加氯水,观察不到溶液变蓝的现象答案:D解析:在含有淀粉的KI溶液中逐滴滴加氯水的过程中有I2生成,可以观察到溶液变蓝;氯水过量后,溶液蓝色褪去。10.已知反应:①Cl2+2KBr2KCl+Br2,②KClO3+6HCl(浓)3Cl2↑+KCl+3H2O,③2KBrO3+Cl2Br2+2KClO3。下列说法正确的是()A.上述三个反应都有单质生成,所以都是置换反应B.氧化性由强到弱顺序为KBrO3>KClO3>Cl2>Br2C.反应②中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶6D.反应③中若有1mol还原剂参加反应,则氧化剂得到电子的物质的量为2mol答案:B解析:置换反应是指一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物,因此反应②不属于置换反应,A项错误;根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,可知氧化性强弱顺序为①Cl2>Br2,②KClO3>Cl2,③KBrO3>KClO3,因此氧化性强弱顺序为KBrO3>KClO3>Cl2>Br2,B项正确;反应②中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶5,而不是1∶6,C项错误;反应③中1mol还原剂参加反应,氧化剂得到电子的物质的量为10mol,D项错误。二、非选择题(共4小题,共40分)11.(10分)实验室需要480mL1mol·L-1NaOH溶液,根据溶液配制情况回答下列问题:(1)实验中除了托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒外还需要的仪器有。(2)下图是某同学在实验室配制该NaOH溶液的过程示意图,其中错误的是(填操作序号)。

(3)称取NaOH固体时,所需砝码的质量为(填写字母)。

A.19.2g B.20gC.19.2~20g D.大于20g(4)在溶液的配制过程中,有以下基本实验步骤,其中只需进行一次的步骤是(填代号)。

①称量②溶解③转移④洗涤⑤定容(5)下列操作会导致所配溶液的物质的量浓度偏大的是。

A.NaOH固体长期露置在空气中B.用水溶解NaOH固体后,立即转入容量瓶中定容C.称量NaOH固体时,将物质和砝码位置放反D.定容时液面高于刻度线,用胶头滴管将多出的部分液体吸出E.定容时俯视刻度线答案:(1)500mL容量瓶、胶头滴管(2)①③⑤(3)D(4)②⑤(5)BE解析:(1)根据需要,应配制500mL溶液,实验仪器缺少容量瓶(500mL)和胶头滴管。(2)NaOH有腐蚀性,称量时应使用烧杯,并且不能在量筒中溶解;转移溶液时玻璃棒的末端应在容量瓶刻度线以下;定容时应平视刻度线。(3)要考虑NaOH的质量和烧杯的质量。(4)要先称量烧杯的质量,再称量NaOH和烧杯的总质量;转移溶液后,还要洗涤玻璃棒和烧杯2~3次,并且洗涤液也要转移。(5)NaOH固体长期露置在空气中会吸收CO2而变质,导致所配溶液浓度偏小;用水溶解NaOH固体后,溶液温度较高,立即转入容量瓶中定容,再恢复至室温后溶液的体积偏小,导致所配溶液浓度偏大;称量NaOH固体时,若将物质和砝码放反,使用游码时称量的NaOH固体质量减少,不使用游码时称量的NaOH固体质量不变,总之,所配溶液浓度不会偏大;用胶头滴管吸出的液体不再是纯水,其中溶解有NaOH,会使所配溶液浓度偏小;定容时俯视刻度线,溶液的体积偏小,导致所配溶液浓度偏大。12.(6分)X、Y、Z三种元素位于同一短周期,其原子序数依次增大,且最外层电子数之和为10。它们的最高价氧化物对应的水化物,任意两种之间都能反应生成盐和水。M元素与上述三种元素位于相邻的周期,且M原子的L电子层上有4个电子。回答下列问题:(1)Z元素在周期表中的位置:。

(2)M元素可以形成多种单质,它们是M元素的。

(3)X、Y、Z三种元素形成的简单离子半径最小的是。

(4)Z元素的最低价简单离子的结构示意图为。

(5)X的最高价氧化物对应的水化物与Y的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为。

答案:(1)第三周期第ⅥA族(2)同素异形体(3)Al3+(4)(5)OH-+Al(OH)3AlO2-+2H2O解析:首先推导出M元素为6号元素即碳,则X、Y、Z为第三周期元素,因为它们的最高价氧化物对应水化物任意两者均能反应,说明一定有Al元素,因为Al(OH)3是两性氢氧化物,即Y是铝元素,则X是钠元素,因为NaOH可以与Al(OH)3作用,由最外层电子数,确定Z是硫元素。13.(12分)铁有两种氯化物,都是重要的化工试剂。查阅有关资料如下:【氯化铁】熔点为306℃,沸点为315℃;易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500~600℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。【氯化亚铁】熔点为670℃,易升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢来生产无水氯化亚铁。某化学活动小组用下图所示的装置(夹持装置略去)模拟工业生产制备无水氯化铁。请回答下列问题:(1)在装置A中,a管的作用是

,用KMnO4与浓盐酸反应制取氯气的化学方程式为

。

(2)仪器D的名称是,D中装的药品是碱石灰,其作用是

。

(3)定量分析。取装置C中的产物,按以下步骤进行测定:①称取4.60g产品溶于过量的稀盐酸中;②加入足量H2O2溶液;③再加入足量NaOH溶液;④过滤、洗涤后灼烧沉淀;⑤称量所得红棕色固体为2.40g。则该样品中铁元素的质量分数为%(保留一位小数)。

(4)用题中所给的装置制得的产品中会含有氯化亚铁杂质,从而导致铁元素含量(填“相等”“偏高”或“偏低”)。为避免产生氯化亚铁杂质,就题中所给的装置提出一种合理的改进方法:

。

答案:(1)平衡压强,使分液漏斗中的浓盐酸能顺利流下2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O(2)球形干燥管吸收未反应的Cl2,防止空气中的水进入装置C