2019届二轮复习 原子的组成、结构和性质 作业（全国通用） 练习

原子的组成、结构和性质

一、选择题

1、下列说法中正确的一组是(  )

A.H2和D2互为同位素

B.和互为同分异构体

C.碳链为与的烃为同系物

D.金刚石、石墨和“足球烯”C60为同素异形体

答案：D

解析：质子数相同，中子数不同的同一种元素的不同核素互称为同位素，A不正确。B中结构相同，是同一种物质，B不正确。结构相似，分子组成相差若干个CH2原子团的同一类有机物的，互称为同系物，C中不是同一类物质，不正确。由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体，所以D正确，答案选D。

2、下列说法中正确的是(   )

①质子数相同的微粒一定属于同一种元素

②电子数相同的微粒不一定是同一种元素

③两个原子如果核外电子排布相同,一定是同一种元素

④质子数相同,电子数也相同的两种微粒,不可能是一种分子和一种离子

⑤所含质子数和电子数相等的微粒一定是原子

⑥同种元素的原子其质量数必相等

A.①②④                   B.②③④    

C.③④⑥                  D.①⑤⑥

答案：B

解析：①具有相同质子数的原子一定属于同种元素,但微粒可能为原子、分子、离子等,如、的质子数都是11, 、的质子数都是10,但不是同种元素,故①错误;②同种元素具有相同的核电荷数(即核内质子数),电子数相同的微粒不一定是同一种元素,如和,具有相同的电子数,但不是同种元素,故②正确;③两个原子如果核外电子排布相同,则核外电子数相等,而原子中核内质子数=核外电子数,元素的种类由核电荷数(即核内质子数)来决定,所以两个原子如果核外电子排布相同,一定是同一种元素,故③正确，④分子中质子数=电子数,而离子中质子数≠电子数,若两粒子中质子数相同,电子数肯定不同,所以质子数相同,电子数也相同的两种粒子,不可能是一种分子和一种离子,故④正确;⑤分子或原子中质子数和电子数相等,所以所含质子数和电子数相等的微粒一定是原子或分子,故⑤错误;⑥原子的质量数=质子数+中子数,而同一元素的质子数相同,中子数可能不同,所以同种元素的原子其质量数不一定相等,故⑥错误;

3、有和两种粒子,下列叙述不正确的是(   )

A.二者一定属于同一种元素

B.二者的化学性质不同

C.二者不一定都含有质子、中子和电子

D.二者具有相同的核外电子排布

答案：D

解析：A项, 、分别为同种元素的原子和离子。B项,元素的化学性质与原子的最外层电子排布密切相关,同种元素的原子与离子的最外层电子数不同,所以化学性质不同。C项,当是氢元素时, 中可能不存在中子, 中不存在电子;D项,二者的电子数不同,因此核外电子排布不同。

4、具有下列电子层结构的原子，其对应元素一定属于同一周期的是(  )

A．两种原子的电子层上全部都是s电子

B．3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上只有一个未成对电子的原子

C．最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子

D．原子核外M层上的s能级和p能级都填满了电子，而d轨道上尚未有电子的两种原子

解析：此题考查核外电子排布与元素在周期表中位置判断的关系。A项中电子层上全部为s电子的有H(1s1)，He(1s2)，Li(1s22s1)，Be(1s22s2)不一定在同一周期；B项中3p能级只有一个空轨道的为1s22s22p63s23p2，只有一个未成对电子的为1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5，一定在同一周期；C项中最外层为2s22p6的原子为Ne，离子为2s22p6可能为阳离子也可能为阴离子，若为阳离子不在同一周期，若为阴离子在同一周期；D项电子排布可能为1s22s22p63s23p6或1s22s22p63s23p64s1或1s22s22p63s23p64s2，不一定在同一周期。

答案：B

5、关于原子结构的叙述正确的是(   )

A.所有的原子核都是由质子和中子组成的

B.原子的最外层电子数不超过8个

C.稀有气体原子的最外层电子数均为8

D.原子的次外层电子数都是8

答案：B

解析：A、原子核一般由质子和中子构成,但氕的原子核都不含中子,只有1个质子,故A错误;B、由于能级交错的原因,End>E(n+1)s.当ns和np充满时(共4个轨道,最多容纳8个电子),多余电子不是填入nd,而是首先形成新电子层,填入(n+1)s轨道中,因此最外层电子数不可能超过8个,即由核外电子排布规律可知原子的最外层电子数不超过8个,故B正确; C、稀有气体中氦只有一个电子层,只有2个电子,不满足8个电子,故C错误; D、原子含有2个电子层,原子的次外层电子数是2,原子含有3个电子层,原子的次外层电子数是8,原子的电子层为4或4个以上,次外层电子数最多不超过18个电子,故D错误.

6、 重水()是重要的核工业原料,下列说法正确的是(  )

A.氘()原子核外有2个电子

B. 与是同一种原子

C. 与互称同素异形体

D. 与的相对分子质量相同

答案：D

解析：A项, 表示原子核内含有1个质子、1个中子的氢原子,原子核外只有1个电子,错误; B项, 表示原子核内只含有1个质子的氢原子, 所以与不是同一种原子.错误;C项,由同种元素形成结构不同的单质互为同素异形体,错误; D项, 和的相对分子质量都是20, 正确。

7、最近医学界通过用放射性14C标记C60,发现一种C60的羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA杀死细胞,从而抑制艾滋病(AIDS)。下列有关14C的叙述正确的是(   )

A.14C与C60中普通碳原子的化学性质不同

B.14C与12C互为同位素

C.14C是C60的同素异形体

D.14C与14N含的中子数相同

答案：B

解析：A.14C与C60中普通碳原子,为同种元素的碳原子,则碳原子的化学性质相同,故A错误;B.14C与12C的质子数均为6,中子数分别为8、6不同,互为同位素,故B正确；C.14C是原子,不是单质,与C60单质不是同素异形体,故C错误;D.14C的中子数为14﹣6=8,14N的中子数为14﹣7=7,二者不同,故D错误;故选B。

二、非选择题

8、某核素R具有微弱的放射性，其原子核内中了数比质子数多43，由它组成的固体单质A，在一定条件下密度为6.88g·cm－3。用X射线研究其固体表明：在边长为1.00×10－7 cm的立方体中含有20个原子。R4＋具有强氧化性，可将NO氧化为HNO3。请回答：

(1)R原子的摩尔质量为__________。

(2)R原子最外层电子排布式是________________。

(3)R元素位于周期表中第__________周期__________族。

(4)将少量R4＋加到FeCl2溶液中会发生反应，其离子方程式为__________________________________________________。

答案：(1)207 g·mol－1

(2)6s26p2

(3)六  ⅣA

(4)R4＋＋2Fe2＋===R2＋＋2Fe3＋

解析：R原子的摩尔质量为

×6.02×1023 mol－1＝207 g·mol－1。由R的相对分子质量为207，其原子中中子数比质子数多43，可计算得R的质子数为82，可推知为铅元素，位于第六周期ⅣA族。

9、根据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位：kJ·mol－1)，回答下列各题：

(1)在周期表中，最可能处于同一族的是________。

A．Q和R  B．S和T

C．T和U  D．R和T

E．R和U

(2)下列离子的氧化性最弱的是________。

A．S2＋   B．R2＋

C．T3＋   D．U＋

(3)下列元素中，化学性质和物理性质最像Q元素的是________。

A．硼   B．铍

C．氦   D．氢

(4)每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况，这一事实从一个侧面说明：________，如果U元素是短周期元素，你估计它的第2次电离能飞跃数据将发生在失去第________个电子时。

(5)如果R、S、T是同周期的三种主族元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是________，其中________元素的第一电离能异常高的原因是_________________________________________________。

解析：(1)根据电离能的变化趋势知，Q为稀有气体元素，R为第ⅠA族元素，S为第ⅡA族元素，T为第ⅢA族元素，U为第ⅠA族元素，所以R和U处于同一主族。

(2)由于U＋为第ⅠA族元素且比R电离能小，所以U＋的氧化性最弱。

(3)由于Q是稀有气体元素，所以氦的物理性质和化学性质与其最像。

(4)电离能的突跃变化，说明核外电子是分层排布的。若U是短周期元素，则U是Na，其核外电子排布式为1s22s22p63s1，由于2s22p6所处能层相同，所以它的第2次电离能飞跃数据发生在失去第10个电子时。

(5)同一周期，第一电离能呈增大趋势，但ⅡA、ⅤA族比相邻元素要高，因为其最外层电子呈全充满或半充满结构。

答案：(1)E

(2)D

(3)C

(4)电子分层排布，各能层能量不同 10

(5)R<S<T S  S元素的最外层电子处于s能级全充满状态，能量较低，比较稳定，失去第一个电子吸收的能量较多

10、Na、Cu、O、Si、S、Cl是常见的六种元素。

(1)Na位于元素周期表第________周期第________族；S的基态原子核外有______个未成对电子；Si的基态原子核外电子排布式为__________________。

(2)用“>”或“<”填空：

(3)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 ℃、101 kPa下，已知该反应每消耗1 mol CuCl(s)，放热44.4 kJ，该反应的热化学方程式是_______________________

_____________________________________________________________________________。

(4)ClO2常用于水的净化，工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取。写出该反应的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目__________________________________。

答案：(1)三   ⅠA   2    1s22s22p63s23p2

(2)<  >  <   <

(3)4CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s) ΔH＝－177.6 kJ·mol－1

解析：(1)根据元素周期表可知，Na位于第三周期第ⅠA族；S的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，有2个未成对电子；Si的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2。(2)同一周期，从左往右，第一电离能逐渐增大，因此第一电离能Si<S；当离子的核外电子排布完全相同时，核电荷数越大，半径越小，因此离子半径O2－>Na＋；原子晶体的熔沸点高于离子晶体的熔沸点，而Si为原子晶体，而NaCl为离子晶体，因此熔点NaCl<Si；同一周期，从左往右，非金属元素得电子能力逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，因此酸性H2SO4<HClO4。

11、已知A、B、C、D四种短周期元素，它们的核电荷数依次增大。A与C原子的基态电子排布中L能层都有两个未成对电子，C、D同主族。 E、F都是第四周期元素，E原子的基态电子排布中有4个未成对电子，F原子除最外能层只有1个电子外，其余各能层均为全充满。根据以上信息填空：

(1)基态D原子中，电子占据的最高能层符号为______，该能层具有的原子轨道数为______个。

(2)E2＋离子的价层电子排布图为：______________，F原子的电子排布式为：____________________。

(3)A元素的最高价氧化物对应的水化物中心原子采取的轨道杂化方式为__________，B元素的最简单气态氢化物的VSEPR模型为_________________________________________

_____________________________________。

(4)化合物AC2、B2C和阴离子DAB－互为等电子体，它们结构相似，DAB－的电子式为__________。

(5)配合物甲的焰色反应呈紫色，其内界由中心离子E3＋与配位体AB－构成，配位数为6，甲的水溶液可以用于实验室中E2＋的定性检验，检验E2＋的离子方程式为____________

___________________________________________。

答案：(1)M  9

(2)    1s22s22p63s23p63d104s1

(3)sp2  四面体  (4)－

(5)3Fe2＋＋23－===Fe32↓

解析：根据题意知A是碳元素，C是氧元素，B是氮元素，D是S元素，E是铁元素，F是铜元素。(1)S是第三周期元素，则基态S原子中，电子占据的最高能层为M层，该能层含有s、p、d三个能级，则具有的原子轨道数为1＋3＋5＝9个。(2)铁的原子序数是26，则根据核外电子排布规律可知Fe2＋的价层电子排布图是。铜的原子序数是29，则铜原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1。(3)A元素的最高价氧化物对应的水化物是碳酸，分子中碳原子价层电子对数是3个，且不存在孤对电子，所以中心原子采取的轨道杂化方式为sp2。B元素的气态氢化物NH3分子中氮原子有一对孤对电子，则价层电子对数是4，所以氨气的VSEPR模型为四面体。(5)配合物甲的焰色反应呈紫色，说明含有钾元素。其内界由中心离子Fe3＋与配位体CN－构成，配位数为6，则甲的化学式为K3。甲的水溶液可以用于实验室中Fe2＋的定性检验，实验现象是产生蓝色沉淀，则检验Fe2＋的离子方程为3Fe2＋＋23－===Fe32↓。

12、M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素。M基态原子L层中p轨道电子数是s电子的2倍，R是同周期元素中最活泼的金属元素，X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，Z的基态原子4s和3d轨道半充满。请回答下列问题：

（1）R基态原子的电子排布式是①     ，X和Y中电负性较大的是  ②   （填元素符号）。

（2）M和R所形成的一种离子化合物R2M晶体的晶胞如右图所示，则图中黑球代表的离子是_________（填离子符号）。

答案：（1）①1s22s22p63s1或3s1   ②Cl  

（2）Na＋

解析：根据题意知M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素。M基态原子L层p轨道数是s轨道电子数的2倍，则M是O元素；R是同周期元素中最活泼的金属元素，则R是Na元素；X和M形成的一种化合物是形成酸雨的主要大气污染物，则X是S元素，Y为Cl元素；Z的基态原子4s和3d轨道半充满，即价电子排布式为3d54s1，Z是Cr元素，据此作答。

（1）R是Na元素，原子序数为11，根据构造原理确定其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s1或3s1；S和Cl比较电负性较大的是Cl元素，答案为：1s22s22p63s1；Cl。

（2）根据晶胞结构可以算出白球的个数为，黑球的个数为8个，由于这种离子化合物的化学式为Na2O，黑球代表的是Na+，答案为：Na+。