1、第五章 物质结构课时1原子结构 (时间:45分钟分值:100分)一、选择题(本题共6个小题,每题4分,共24分,每个小题只有一个选项符合题意。)1据科学家猜测,月球的土壤中蕴含着数百万吨的He,每百吨He核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的总能量。在地球上氦元素主要以He的形式存在。下列说法正确的是()。A.He原子核内含有4个质子B.He原子核内含有3个中子C.He和He互为同位素D.He的最外层电子数为2,所以He在反应中简洁失去电子解析A选项中He质量数为4,质子数为2;B选项中He原子核内含有1个中子;C选项中He和He属于同种元素的不同核素,互称同位素;D选项中He的最外层电
2、子数为2,但He的原子核外只有一个电子层,为饱和结构,故不易失去电子,很难参与化学反应。答案C2下列有关说法正确的是()。A.Cn的原子核内中子数与核外电子数之差为55B.U和U是同位素,核反应属于化学变化C40Ca2与18O具有相同的电子数DSi2O中质子总数为80解析Cn的原子核内中子数和核外电子数分别为165、112,两者之差为53,A错误;核反应是物理变化,B错误;40Ca2和18O的电子数都是18,C正确;Si2O中电子总数为80,质子总数为76,D错误。答案C3今有A、B两种原子,A原子的M层电子数比B原子的M层少3个电子,B原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍。A和B分别是
3、()。A硅原子和钠原子 B硼原子和氦原子C氯原子和碳原子 D碳原子和铝原子解析设原子A的L、M两层电子数分别为x、y,依题意,A、B两原子的电子层结构: KLMA 2 x yB 2 2x y3原子B的M层至少有3个电子,因而其L层的电子数必定是8个,求得x4。对原子A来说,L层有4个电子时,L层只能是最外层,即y0,y33。因此,这两个原子核外电子排布: KLMA 2 4 0B 2 8 3故这两种原子分别为碳原子和铝原子。答案D4(2022阳江期中)据报道,2022年俄罗斯科学家再次合成117号元素。本次试验中生成了6个新原子,包括5个X和1个X。下列关于X和X的说法不正确的是()。A是两种核
4、素 B互为同位素C中子数分别为176和177 D电子数相差1解析原子中核外电子数等于其质子数,所以两种核素的电子数相等。答案D5近20年来,同位素分析法在植物生理学、生态学和环境科学争辩中获得广泛应用。如在陆地生态争辩中,2H、13C、15N、18O、34S等被视为环境分析指示原子。下列说法正确的是()。A34S原子核内的中子数为16B1HO的摩尔质量为20 gmol1C13C和15N核内的质子数相差2D2H的核外电子数为2解析A项中S为16号元素,质量数为34,则中子数为341618,错误;B项中1HO的摩尔质量(1218)gmol120 gmol1,正确;C项中C为6号元素,N为7号元素,
5、质子数相差1,错误;D项中2H的核外电子数为0,错误。答案B6已知X、Y是原子核电荷数不大于18的元素。X原子的最外层电子数为a,次外层电子数为a2;Y原子的最外层电子数为b5,次外层电子数为b。则X、Y两元素形成化合物的组成是()。AXY2 BY4X CY2X3 DYX3解析X、Y的次外层(a0,a22;b50,b5)不行能是K层,即最外层为第3层(X、Y核电荷数小于18),这样得出X的核外电子排布为2、8、6,为硫,Y的核外电子排布为2、8、3,为铝,形成化合物为Al2S3,所以选C。答案C二、选择题(本大题共2小题,每小题6分,共12分。在每小题给出的四个选项中,有两个选项符合题目要求,
6、全部选对的得6分,只选一个且正确的得3分,有选错或不答的得0分)7.CNMR(核磁共振)可用于含碳化合物的结构分析。下列有关C的说法正确的是()。A. C的质量数是13,原子序数是6,核内有7个中子B.C与金刚石、石墨、C60等互为同素异形体C碳元素的相对原子质量为13D.C是碳的一种核素,与C互为同位素解析B中,金刚石、石墨、C60为碳的不同单质,而C为核素;C中,碳元素的相对原子质量是各种同位素相对原子质量的平均值。答案AD8(2022揭阳检测)短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大,A、B、C原子的最外层电子数之和为12,B、C、D位于同一周期,C原子的最外层电子数既是A原子内层
7、电子数的3倍又是B原子最外层电子数的3倍。下列说法正确的是()。A原子半径:BA,离子半径:CD,选项D中Cl2无漂白性。答案BC三、非选择题(本题共4个小题,共64分)9(14分)现有下列9种微粒:H、H、C、C、N、Fe2、Fe3、O2、O3。按要求完成以下各题:(1)H、H、H分别是氢元素的一种_,它们互称为_。(2)互为同素异形体的微粒是_。(3)对于X,按下列要求各举一例(要求:每小题分别写出符合题意的两种粒子,且从以上所给微粒中选择):Z、n、b相同而A不同:_;A、n、b相同而Z不同:_:A、Z、b相同而n不同:_;Z、n、A相同而b不同:_。解析第(1)题,考查核素、同位素的区
8、分。第(2)题,同种元素的不同单质互为同素异形体,只有O2和O3符合要求。第(3)题,要求Z、n、b相同而A不同,应当是同位素原子。要求Z不同而A、n、b相同,应当是质量数相同的不同元素的原子。n是微粒的电荷数,要求Z、A、b相同而n不同,应当是同一元素的不同价态的离子。b是原子个数,要求Z、n、A相同而b不同,应当是同素异形体。答案(1)核素同位素(2)O2和O3(3)H、H(或C、C)C、NFe2、Fe3O2、O310(15分)有原子序数依次增大的4种短周期元素X、Y、Z、W,已知:X与Z、Y与W分别具有相同的最外层电子数;X与Y能形成X2Y、X2Y2两种共价化合物;Y的阴离子(单核)与Z
9、的阳离子的核外电子数都为10;W原子的最外层电子数为K层电子数的3倍。请依据以上叙述填空:(1)W的原子结构示意图为_;X、Y与Z形成的化合物的电子式为_。(2)Z与W的离子半径大小为Z_W(填“”、“”或“”)。(3)Z与W形成的化合物溶于水显_性(填“酸”或“碱”),缘由是(用离子方程式表示)_ _。解析X与Y能形成X2Y、X2Y2两种共价化合物,则X为氢,Y为氧,Z为钠,W为硫。答案(1) NaH(2)(3)碱S2H2OHSOH11(17分)现有部分短周期元素的性质或原子(或分子)的结构如下表所示:元素编号部分短周期元素的性质或原子(或分子)的结构T最外层电子数是次外层电子数的3倍X常温
10、下单质为双原子分子,分子中含有3对共用电子对YM层比K层少1个电子Z第3周期元素的简洁离子中半径最小回答下列问题:(1)写出元素T的原子结构示意图:_。(2)元素Y与元素Z相比,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_(填序号)。AY单质的熔点比Z单质的低BY的化合价比Z的低CY单质与水反应比Z单质与水反应猛烈DY的最高价氧化物对应水化物的碱性比Z的强 (3)T、X、Y、Z中有两种元素能形成既含有离子键又含有共价键的化合物,写出该化合物的化学式:_,该化合物与CO2反应的化学方程式为_。(4)元素T和氢元素以原子个数之比11形成化合物Q,元素X与氢元素以原子个数之比1
11、2形成常用作火箭燃料的化合物W,Q与W发生氧化还原反应生成X单质和T的另一种氢化物,写出该反应的化学方程式:_。解析由表中信息可知T为氧元素,X为氮元素,Y为钠元素,Z为铝元素。Na比Al的金属性强,与水反应时Na比Al猛烈,最高价氧化物对应水化物的碱性NaOH比Al(OH)3强。这四种元素中,由其中两种元素形成的既含有离子键又含有共价键的化合物是Na2O2。氧元素与氢元素形成的原子个数之比为11的化合物Q是H2O2,氮元素与氢元素形成的原子个数之比为12的化合物是N2H4,两者反应可生成N2和H2O。答案(1)(2)NaCD(3)Na2O22Na2O22CO2=2Na2CO3O2(4)N2H
12、42H2O2=N24H2O12(18分)有A、B、C、D、E五种元素,它们的核电荷数依次增大,且都小于20;只有C、E是金属元素;A和E元素原子的最外层电子都只有一个;B和D元素原子的最外层电子数相同,且B元素原子L层电子数是K层电子数的3倍;C元素原子的最外层电子数是D元素原子最外层电子数的一半。回答下列问题:(1)A、B的元素符号分别为:_、_。(2)D元素最高价氧化物对应的水化物的分子式为_,E元素最高价氧化物对应的水化物含有的化学键类型为_。(3)D与E形成的化合物属于_(填“离子化合物”或“共价化合物”)。(4)写出C与NaOH溶液反应的离子方程式:_。解析由C、E是金属元素;A和E
13、元素原子的最外层电子都只有一个可知A为氢元素,E可能为钠元素或钾元素;B元素原子L层电子数是K层电子数的3倍,B为氧元素;B和D元素原子的最外层电子数相等,则D为硫元素;C元素原子的最外层电子数是D元素原子最外层电子数的一半,可知C为硼元素或铝元素。E的原子序数最大,E为钾元素;C的原子序数大于B(O),C为铝元素,所以,C在周期表中位于第三周期A族;D的最高价氧化物对应的水化物为硫酸;E的最高价氧化物对应的水化物为KOH,其中含有离子键和共价键;D与E形成的化合物为K2S,属于离子化合物;Al和NaOH反应生成NaAlO2和H2。答案(1)HO(2)H2SO4离子键、(极性)共价键(3)离子化合物(4)2Al2OH2H2O=2AlO3H2