【最新】初升高高中化学衔接教材讲义专题02 原子结构(练习)
展开专题02 原子结构
1、排布在下列各电子层上的一个电子,所具有的能量最低的是( )
A.K层 B.L层
C.M层 D.N层
【答案】A
【解析】离原子核越近的电子层上的电子能量越低,离原子核越远的电子层上的电子能量越高,所以K层上的电子能量最低。
2、下列有关原子或离子的结构示意图表示正确的是( )
【答案】D
【解析】A项,K层、L层电子数分别为2、1,错误;B项,最外层最多排8个电子,错误;C项,S2-是S原子得到2个电子后形成的,最外层上有8个电子,错误;D项,Mg2+是Mg原子失去2个电子后形成的,最外层为8个电子,正确。
3、下列关于核外电子排布的说法中不正确的是( )
A.第n层电子层最多可容纳的电子数为2n2
B.第二电子层中最多可容纳的电子数为8
C.最多可容纳8个电子的电子层一定是第二电子层
D.最多可容纳2个电子的电子层一定是第一电子层
【答案】C
【解析】第n层电子层最多可容纳电子数为2n2,故A、B、D正确。最外层最多可容纳8个电子,故C错误。
4、不符合原子核外电子排布基本规律的是( )
A.核外电子总是优先排在能量最低的电子层上
B.K层是能量最低的电子层
C.N电子层为次外层时,最多可容纳的电子数为18
D.各电子层(n)最多可容纳的电子数为n2
【答案】D
【解析】A项正确;K层离核最近,能量最低,B正确;次外层电子数不超过18,C正确;各电子层最多容纳电子数为2n2,D错误。
5、下列离子中,所带电荷数与该离子的核外电子层数相等的是( )
A.Mg2+ B.Al3+
C.F- D.H+
【答案】A
【解析】A项,Mg2+所带电荷数为2,核外电子层数为2,正确;B项,Al3+所带电荷数为3,核外电子层数为2,错误;C项,F-所带电荷数为1,核外电子层数为2,错误;D项,H+所带电荷数为1,核外电子层数为0,错误。
6、下列微粒中,与氩原子具有相同电子层结构的是( )
A.Na+ B.Cl-
C. D.Ne
【答案】B
【解析】 A项,Na+核外电子排布是2、8,具有10个电子,与Ne原子电子层结构相同,错误;B项,Cl-核外有18个电子,与Ar相同,正确;C项,13号元素是Al,Al3+核外有10个电子,与Ne原子电子层结构相同,错误;D项,Ne核外有10个电子,错误。
7、下列各原子结构示意图中所表示的核外电子排布正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】 A项,不符合能量最低原理,应该先排满K层再排L层;B项,不符合各层最多排2n2个电子的原则,K层最多排2个电子;D项,不符合最外层最多只能排8个电子的原则。
8、下列粒子中,最外层与第一层的电子数之和等于次外层电子数的是( )
A.S B.Mg
C.Cl D.Be
【答案】A
【解析】若有两个电子层,则题给情况不存在;若有三个电子层,则K、L、M电子层上电子数依次为2、8、6,电子总数为16,为硫元素。
9、下列说法中肯定错误的是( )
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层电子数的4倍
C.某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍
D.阳离子的最外层电子数可能为2,也可能为8
【答案】B
【解析】 A项,氢原子的K层上只有一个电子。B项,先排满L层(8个)后再排M层,而M层电子数不可能为8×4=32,符合题意。C项,若某离子的结构示意图为(如K+、Ca2+),正确。D项,Li+的最外层电子数为2,Na+的最外层电子数为8。
10、在原子的第n电子层中,当n为最外层时,最多容纳电子数与(n-1)层相同;当n为次外层时,其最多容纳的电子数比(n-1)层最多容纳的电子数多10,则n层是( )
A.N层 B.M层
C.L层 D.K层
【答案】B
【解析】由题意可知第n层一定不是K层,所以当其为最外层时所容纳电子数为8,所以n-1层为第二层。通过n为次外层时,最多容纳的电子数比(n-1)层多10,可进一步验证n为M层。
11、元素A原子最外层电子数是次外层3倍,元素B原子有三个电子层,且最外层电子数等于其电子层数,则A、B两元素组成的化合物的化学式为( )
A.A2B B.B2A3
C.A3B2 D.BA2
【答案】B
【解析】最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是O,有三个电子层,且最外层电子数等于3的原子是Al,二者形成的化合物为Al2O3。
12、1996年2月,德国某研究所在高能加速器中,将Zn撞入一个Pb的原子核并释放出一个中子后,合成一种人造超重元素的原子,该元素原子内中子数为( )
A.278 B.277 C.166 D.165
【答案】D
【解析】Zn+Pb―→X+n,所以该元素原子内中子数为277-112=165。
13、在RO中,共有x个核外电子,R原子的质量数为A,则R原子核内含有的中子数目是( )
A.A-x+n+48 B.A-x+n+24
C.A-x-n-24 D.A+x-n-24
【答案】B
【解析】R的质子数为x-8×3-n=x-24-n,所以其中子数为A-x+24+n,B项正确。
14、下列说法不正确的是( )
①质子数相同的粒子一定是同一元素
②质子数相同且电子数也相同的两种粒子不可能一种是分子,另一种是离子
③电子数相同的粒子不一定是同种元素
④一种元素不可以形成不同单质
⑤某元素的相对原子质量取整数值就是质量数
A.②④⑤ B.①④⑤
C.②③④ D.①②③④⑤
【答案】B
【解析】质子数相同,一种是分子而另一种是原子时,则不是同一元素,如H2O、Ne,①错误;质子数相同、电子数也相同的两种微粒,电性、电量必然相同,不可能一种是分子,另一种是离子,②正确;电子数相同的粒子不一定是同种元素,如Na+、He均为10电子微粒,③正确;一种元素可以形成不同的单质,如O2、O3,金刚石、石墨,红磷、白磷等,④错误;由于绝大多数元素存在同位素,元素的相对原子质量不等于某同位素原子的相对原子质量,因此元素的相对原子质量取整数值也不一定是质量数,⑤错误。
15、下列说法肯定错误的是( )
A.某原子K层上只有一个电子
B.某原子M层上的电子数为L层上电子数的4倍
C.某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍
D.某离子的核电荷数与最外层电子数相等
【答案】B
【解析】K、L、M电子层上最多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层上一定排满了8个电子,而M层上最多只能排18个电子,又18<8×4,所以B项一定是错误的;K层上最多只能排2个电子,2×4=8,即M层和L层都为8个电子的离子,K+、Ca2+等均有可能;对D项来说,最外层电子数可为2或8,核电荷数与最外层电子数相等,可有两种情况,一种是均为2,但这种情况只能是原子,另一种是均为8,核电荷数为8的元素为氧,氧离子的最外层电子数也为8,所以D项有可能。
16、根据中学化学教材所附元素周期表判断,下列叙述不正确的是( )
A.K层电子数为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等
B.L层电子数为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
C.L层电子数为偶数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
D.M层电子数为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等
【答案】C
【解析】对于稀有气体Ne,L层电子数为8,其族序数为0。
17、核电荷数为1~18的元素中,下列说法正确的是( )
A.最外层只有1个电子的元素一定是金属元素
B.最外层有2个电子的元素一定是金属元素
C.原子核外各层电子数相等的元素一定是金属元素
D.最外层电子数为7的原子,最高正价为+7
【答案】C
【解析】A项中最外层只有1个电子的有H、Li、Na;B项中可以是He、Be、Mg;C项中只能是Be;D项中F无正化合价。
18、某化合物XY2的Y-的粒子结构示意图可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】Y-是带1个单位负电荷的阴离子只有D符合,D是Cl-。
19、某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a>1),则该原子的核内质子数是( )
A.2a+2 B.2a+10 C.a+2 D.2a
【答案】A
【解析】由某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a>1),可知次外层为K层,其电子数为2,故该元素原子的核内质子数为2+2a。
20、短周期元素M和N的离子M2+和N2-具有相同电子层结构,则下列说法正确的是( )
A.M原子比N原子多一个电子层
B.M的原子序数比N小
C.M和N原子的电子层数相等
D.M和N原子最外层电子数相等
【答案】A
【解析】由题目已知信息可知M原子比N原子多一个电子层,M的原子序数比N大,M原子最外层2个电子,N原子最外层6个电子,故只有A正确。
21、下列叙述正确的是( )
A.两种微粒,若核外电子排布完全相同,则其化学性质一定相同
B.凡单原子形成的离子,一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布
C.两原子,如果核外电子排布相同,则一定属于同种元素
D.只有在原子中,质子数才与核外电子数相等
【答案】C
【解析】A项,两种微粒的核外电子排布完全相同,其化学性质不一定相同,如F-、Na+、Mg2+、Al3+。B项,凡单原子形成的离子,不一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布,如H+。D项,质子数与核外电子数相等的微粒可能是:①原子,如H、C、Ne等;②分子,如H2O、O2等。
22、今有A、B两种原子,A原子的M层比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( )
A.硅原子和钠原子 B.硼原子和氢原子 C.氯原子和碳原子 D.碳原子和铝原子
【答案】D
【解析】本题考查核外电子排布规律。设A原子L、M层电子数分别为x、y,依题意,A、B两原子的电子层结构为:
电子层 | K | L | M |
A原子 | 2 | x | y |
B原子 | 2 | 2x | y+3 |
B原子的M层至少有3个电子,因而其L层的电子数必然是8,求得x=4。对A原子来说,L层有4个电子时只能是最外层,即y=0,y+3=3。因此,这两个原子分别为碳原子和铝原子,故D项正确。
23、A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c,它们的离子An+、Bn-、Cm-具有相同的电子层结构,且n>m,则下列关系正确的是( )
A.a>b>c B.a>c>b C.a=b+m+n D.a=c-n-m
【答案】B
【解析】An+和Bn-具有相同的电子层结构,则a-n=b+n,a=b+2n,a>b。An+和Cm-具有相同的电子层结构,则a-n=c+m,a=c+m+n,a>c。Bn-和Cm-具有相同电子层结构,且n>m,b+n=c+m,b-c=m-n<0,故c>b,所以a>c>b。
24、 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的元素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)Ar Cl- 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的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。
25、 有V、W、X、Y、Z五种元素,它们的核电荷数依次增大,且都小于20。其中只有X、Z是金属元素;V和Z元素原子的最外层都只有一个电子;W和Y元素原子的最外层电子数相同,且W元素原子的L层电子数是K层电子数的3倍;X元素原子的最外层电子数是Y元素原子最外层电子数的一半。回答下列问题。
(1)V的一种核素中质子数为中子数的,则该核素的名称为________,是常用于制造________的原料。
(2)W元素的原子结构示意图为____________。
(3)X元素的离子结构示意图为____________。
(4)Y的最高正化合价为________,最低负化合价为________。
(5)Z的最高价氧化物的水化物的化学式为________。
【答案】(1)超重氢(氚) 氢弹 (2)(3) (4)+6 -2 (5)KOH
【解析】W元素原子的L层电子数为2×3=6,故W为O;核电荷数小于8且最外层只有一个电子的元素有两种:H和Li(金属元素),故V为H;Y元素原子最外层电子数也为6,故Y为S;X元素原子最外层电子数为3,且核电荷数大于8小于16,故X为Al;Z元素原子最外层只有一个电子,且核电荷数大于16小于20,故Z为K。
26、A、B、C为短周期元素,在周期表中所处的位置如右图所示。A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数。B原子核内质子数和中子数相等。
(1)写出A、B、C三种元素的名称:________、________、________。
(2)C在元素周期表中的位置是__________________________。
(3)B的原子结构示意图为________。
(4)比较A、C的原子半径:r(A)________r(C),写出A的气态氢化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式:________________。
【答案】(1)氮 硫 氟 (2)第二周期第ⅦA族(3)(4)> NH3+HNO3===NH4NO3
【解析】据A、B、C在周期表中的位置可知,A、C处于第二周期,B处于第三周期,设B的原子序数为x,则A为x-9,C为x-7,据题意有x-9+x-7=x,则x=16,又由于B原子核内质子数和中子数相等,则B的质子数为16,则B为S,则A为N,C为F。
27、已知1~20号元素中A、B、C、D四种元素的原子中,质子数为A<B<C<D,A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍;B元素的原子核外M层电子数是L层电子数的一半,C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个。D的原子核外K层、L层电子数之和等于M、N层电子数之和,试推断:
(1)元素的名称:C________,D________。
(2)原子结构示意图:A________,B________。
(3)工业上由A元素的单质制取B元素的单质的化学方程式___________。
(4)若没有“质子数为A<B<C<D”的限制,C还可以是________元素。
【答案】(1)氯 钙(2) (3)SiO2+2CSi+2CO↑(4)锂
【解析】A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,次外层只能是K层,A为碳元素;B元素的原子核外M层电子数是L层电子数的一半,L层电子数为8,M层电子数为4,B元素为硅元素;C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个,符合此条件的元素有锂和氯,因为质子数B小于C,C为氯元素;D的原子核外K层、L层电子数之和为10,又等于M、N层电子数之和,D为钙元素。
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