原子结构(习题及答案)

原子结构(习题及答案)一、选择题1.下列关于原子的说法中，正确的是（）A.原子是不可再分的粒子B.原子是构成物质的最小粒子C.原子是保持物质化学性质的最小粒子D.原子是化学变化中的最小粒子答案：D解析：原子在化学变化中不能再分，是化学变化中的最小粒子，但原子本身还可以再分为原子核和核外电子，A错误；原子是构成物质的一种粒子，但不是构成物质的最小粒子，分子、原子、离子都可以构成物质，B错误；分子是保持物质化学性质的最小粒子（由分子构成的物质），C错误。2.某原子的质子数为26，中子数比质子数多4，则该原子中粒子总数为（）A.26B.56C.82D.86答案：C解析：原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成。已知质子数为26，中子数比质子数多4，则中子数为26+4=30。在原子中，质子数等于核外电子数，所以核外电子数为26。那么该原子中粒子总数为质子数+中子数+核外电子数，即26+30+26=82。3.下列关于原子核的叙述中，正确的是（）①通常由中子和电子构成②通常由质子和中子构成③带负电荷④不显电性⑤不能再分⑥体积大约相当于原子⑦质量大约相当于原子A.①⑤B.②⑦C.③④D.②⑥⑦答案：B解析：原子核通常由质子和中子构成，①错误，②正确；原子核带正电荷，③错误；原子核显正电性，④错误；原子核还可以再分为质子和中子，⑤错误；原子核体积很小，只占原子体积的几千亿分之一，⑥错误；原子的质量主要集中在原子核上，所以原子核质量大约相当于原子，⑦正确。4.下列粒子结构示意图中，表示阳离子的是（）A.B.C.D.答案：D解析：阳离子是原子失去电子形成的，质子数大于核外电子数。A中质子数等于核外电子数，为原子；B中质子数小于核外电子数，为阴离子；C中质子数等于核外电子数，为原子；D中质子数大于核外电子数，为阳离子。5.与元素化学性质关系最密切的是（）A.质子数B.中子数C.核外电子数D.最外层电子数答案：D解析：元素的化学性质主要取决于原子的最外层电子数。当最外层电子数小于4时，易失去电子；当最外层电子数大于4时，易得到电子；当最外层电子数为8（氦为2）时，化学性质稳定。质子数决定元素的种类，A错误；中子数影响原子的质量，B错误；核外电子数包括了内层和外层电子，不能直接决定元素化学性质，C错误。6.某元素的原子结构示意图为，下列关于该元素的说法错误的是（）A.它的阳离子带3个单位正电荷B.它的阳离子有10个质子C.它是一种金属元素D.它的原子核外有13个电子答案：B解析：由原子结构示意图可知，该原子质子数为13，核外有13个电子，最外层电子数为3，小于4，易失去3个电子形成带3个单位正电荷的阳离子，A、D正确；原子失去电子形成阳离子时，质子数不变，所以它的阳离子质子数仍为13，B错误；该元素是铝元素，属于金属元素，C正确。7.下列关于相对原子质量的说法正确的是（）A.相对原子质量的单位是“g”B.相对原子质量是一个比值C.相对原子质量就是原子的实际质量D.相对原子质量是一个原子的质量与一种碳原子质量的比值答案：B解析：相对原子质量是一个比值，单位是“1”，常省略不写，A错误；相对原子质量是以一种碳原子质量的1/12为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比，B正确；相对原子质量不是原子的实际质量，C错误；相对原子质量是一个原子的质量与一种碳原子质量的1/12的比值，D错误。8.已知碳12原子的质量为akg，另一种原子的质量为bkg，则该原子的相对原子质量为（）A.B.C.D.答案：B解析：根据相对原子质量的定义，相对原子质量是以一种碳原子质量的1/12为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比。碳12原子质量的1/12为kg，该原子的相对原子质量为=。9.两种原子的核外电子排布如下：甲原子有三个电子层，最外层电子数是1；乙原子的最外层电子数是甲原子最外层电子数的6倍。则下列判断正确的是（）A.甲的质子数比乙的质子数多B.甲、乙都易失去电子C.甲、乙都易得到电子D.甲的化学性质比乙稳定答案：A解析：甲原子有三个电子层，最外层电子数是1，则甲是钠原子，质子数为11。乙原子的最外层电子数是甲原子最外层电子数的6倍，即乙原子最外层电子数为6，且乙原子电子层数小于3（若为三个电子层，最外层电子数最多为8），所以乙可能是氧原子，质子数为8。甲的质子数比乙的质子数多，A正确；甲易失去电子，乙易得到电子，B、C错误；乙原子最外层电子数为6，接近8个电子的稳定结构，化学性质比甲稳定，D错误。10.下列关于分子、原子、离子的说法，正确的是（）A.原子是微小的实心球体，可以再分B.单个SO₂分子有刺激性气味C.纯净的氢气在氧气中完全燃烧后，提供的物质是由同一种粒子构成的D.离子是原子失去电子后提供的粒子答案：C解析：原子不是微小的实心球体，原子可以分为原子核和核外电子，原子核又可分为质子和中子，A错误；分子是保持物质化学性质的最小粒子，单个SO₂分子不具有宏观物质的刺激性气味这一物理性质，B错误；纯净的氢气在氧气中完全燃烧后提供水，水是由水分子构成的，提供的物质是由同一种粒子构成的，C正确；离子是原子得到或失去电子后形成的粒子，D错误。二、填空题1.原子是由居于原子中心的带______电的______和核外带______电的______构成的。由于原子核所带电量和核外电子所带电量______，但电性______，因此整个原子不显电性。答案：正；原子核；负；电子；相等；相反解析：这是原子结构的基本内容，原子核由质子和中子构成，质子带正电，中子不带电，所以原子核带正电；核外电子带负电。在原子中，质子数等于核外电子数，所以原子核所带电量和核外电子所带电量相等，电性相反，原子整体不显电性。2.已知镁原子的结构示意图为，则镁原子核内有______个质子，核外有______个电子层，最外层电子数为______，在化学反应中易______（填“得到”或“失去”）电子，形成______（填“阳离子”或“阴离子”）。答案：12；3；2；失去；阳离子解析：原子结构示意图中，圆圈内的数字表示质子数，所以镁原子核内有12个质子；弧线表示电子层，该镁原子有3个电子层；最外层电子数是指离原子核最远的电子层上的电子数，为2；最外层电子数小于4，在化学反应中易失去电子，失去电子后质子数大于核外电子数，形成阳离子。3.写出下列粒子的符号：（1）带一个单位正电荷的钠离子______；（2）带两个单位负电荷的硫离子______；（3）质子数为13，电子数为10的阳离子______；（4）质子数为17，电子数为18的阴离子______。答案：（1）Na⁺；（2）S²⁻；（3）Al³⁺；（4）Cl⁻解析：（1）钠原子最外层电子数为1，易失去1个电子形成带一个单位正电荷的钠离子，符号为Na⁺；（2）硫原子最外层电子数为6，易得到2个电子形成带两个单位负电荷的硫离子，符号为S²⁻；（3）质子数为13的元素是铝元素，电子数为10，说明失去了3个电子，形成带3个单位正电荷的铝离子，符号为Al³⁺；（4）质子数为17的元素是氯元素，电子数为18，说明得到了1个电子，形成带一个单位负电荷的氯离子，符号为Cl⁻。4.已知一个碳12原子的质量为1.993×10⁻²⁶kg，一个A原子的质量为5.146×10⁻²⁶kg，若A原子核内中子数比质子数多1，求：（1）A原子的相对原子质量（结果保留整数）______；（2）A原子的核外电子数______。答案：（1）31；（2）15解析：（1）根据相对原子质量的计算公式，A原子的相对原子质量==≈31。（2）设A原子的质子数为x，则中子数为x+1，相对原子质量≈质子数+中子数，即x+(x+1)=31，2x+1=31，2x=30，解得x=15。在原子中，质子数等于核外电子数，所以A原子的核外电子数为15。5.元素的种类决定于原子的______，元素的化学性质主要决定于原子的______。答案：质子数；最外层电子数解析：不同元素的原子质子数不同，所以质子数决定元素的种类；原子的最外层电子数决定了原子在化学反应中得失电子的情况，从而决定了元素的化学性质。三、简答题1.为什么说原子的质量主要集中在原子核上？答：原子是由原子核和核外电子构成的，原子核由质子和中子构成。质子和中子的质量相对较大，电子的质量非常小，约为质子质量的1/1836。例如，氢原子中只有一个质子和一个电子，电子质量极小，其质量几乎可以忽略不计；对于其他原子，虽然电子数量增多，但电子总质量与原子核（质子和中子）的质量相比，仍然微不足道。所以，原子的质量主要集中在原子核上。2.以钠原子和氯原子为例，说明原子是如何形成离子的，以及离子是如何构成物质的。答：钠原子的核外电子排布为2、8、1，最外层电子数为1，在化学反应中，钠原子容易失去最外层的1个电子，使次外层变成最外层，达到8个电子的相对稳定结构。失去电子后，质子数大于核外电子数，形成带一个单位正电荷的钠离子（Na⁺）。氯原子的核外电子排布为2、8、7，最外层电子数为7，在化学反应中，氯原子容易得到1个电子，使最外层达到8个电子的相对稳定结构。得到电子后，质子数小于核外电子数，形成带一个单位负电荷的氯离子（Cl⁻）。钠离子和氯离子通过静电作用相互吸引，形成了氯化钠（NaCl）这种物质。许多钠离子和氯离子相互结合，就构成了宏观的氯化钠晶体。也就是说，离子通过静电作用结合形成了离子化合物，离子是构成离子化合物的基本粒子。3.简述相对原子质量的概念，并说明引入相对原子质量的意义。答：相对原子质量是以一种碳原子质量的1/12为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比。用公式表示为：某原子的相对原子质量=。引入相对原子质量的意义主要体现在以下几个方面：原子的实际质量非常小，例如一个氢原子的实际质量约为1.67×10⁻²⁷kg，书写、记忆和使用都很不方便。而相对原子质量是一个比值，是一个比较简单的数值，便于书写、比较和计算。在化学计算中，如根据化学方程式进行计算、计算物质的相对分子质量等，使用相对原子质量可以大大简化计算过程，使化学研究和学习更加方便和高效。四、推断题1.有A、B、C、D四种元素，A元素的原子中只有1个质子；B元素的原子得到1个电子后与氩原子的电子层结构相同；C元素是地壳中含量最多的元素；D元素的原子有三个电子层，最外层电子数是第一层电子数的3倍。试推断：（1）A元素的名称是______，符号是______；（2）B元素的离子符号是______；（3）C元素组成的单质的化学式是______；（4）由A、C、D三种元素组成的化合物的化学式可能是______。答案：（1）氢；H；（2）Cl⁻；（3）O₂（或O₃）；（4）H₂SO₄（或H₂SO₃）解析：（1）A元素的原子中只有1个质子，质子数为1的元素是氢元素，符号是H。（2）氩原子的核外电子数为18，B元素的原子得到1个电子后与氩原子的电子层结构相同，说明B原子的核外电子数为17，质子数也为17，B是氯元素，其离子符号是Cl⁻。（3）地壳中含量最多的元素是氧元素，氧元素组成的单质有氧气（O₂）和臭氧（O₃）。（4）D元素的原子有三个电子层，第一层电子数为2，最外层电子数是第一层电子数的3倍，即最外层电子数为6，所以D是硫元素。A是氢元素，C是氧元素，由A、C、D三种元素组成的化合物可能是硫酸（H₂SO₄）或亚硫酸（H₂SO₃）。2.已知X、Y两种粒子的结构示意图分别为和，且它们的核外电子排布相同。（1）X粒子带1个单位正电荷，则m=______，n=______。（2）Y粒子带2个单位负电荷，则m=______，n=______。答案：（1）11；8；（2）12；8解析：（1）X粒子带1个单位正电荷，说明X原子失去了1个电子，其原子的核外电子数为2+8+1=11，质子数等于核外电子数，所以m=11。因为X、Y核外电子排布相同，所以n=8。（2）Y粒子带2个单位负电荷，说明Y原子得到了2个电子，其原子的核外电子数为2+82=8，质子数等于核外电子数，所以Y原子质子数为8。又因为X、Y核外电子排布相同，X粒子核外电子数为2+8=10，X粒子带正电荷，说明X原子失去电子后核外电子数为10，若X原子失去2个电子形成带2个单位正电荷的离子，其质子数m=12，n=8。五、计算题1.已知铁原子的相对原子质量为56，铁原子核内有30个中子，求铁原子的核外电子数。解：在原子中，相对原子质量≈质子数+中子数。已知铁原子的相对原子质量为56，中子数为30，则质子数=相对原子质量中子数=5630=26。又因为在原子中，质子数=核外电子数，所以铁原子的核外电子数为26。答：铁原子的核外电子数为26。2.已知碳12原子的质量为1.993×10⁻²⁶kg，一个氧原子的质量为2.657×10⁻²⁶kg，求氧原子的相对原子质量（结果保留整数）。解：根据相对原子质量的计算公式：某原子的相对原子质量=。碳12原子质量的1/1