2019届高考化学一轮复习顶层设计配餐作业：15 《原子结构》 含解析 练习

配餐作业(十五)　原子结构

►►见学生用书P385

1．下列说法正确的是(　　)

A．13C和14N质子数相差1，中子数也相差1

B．一种元素可以有多种核素，有几种核素就有几种原子

C．钴Co、Co、Co、Co等几种原子，他们是同素异形体，其物理性质几乎相同，化学性质不同

D．核聚变如H＋H→He＋n，由于有新粒子生成，该变化是化学变比

解析　13C和14N质子数相差1，中子数相等，均为7，A项错误；一种元素可以有多种核素，一种核素就是一种原子，B项正确；钴Co、Co、Co、Co等几种原子，他们是同位素，C项错误；核聚变如H＋H→He＋n，由于原子核发生了变化，该变化属于核反应，不是化学变化，D项错误。

答案　B

2．(2018·福建质检)据报道，俄罗斯科学家再次合成117号元素，其中有5个X,1个X。下列关于X和X的说法不正确的是(　　)

A．是两种核素

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　X和X的质子数都是117，中子数分别是176、177，是两种核素，A、C两项正确；X和X具有相同的质子数，不同的中子数，二者互为同位素，B项正确；原子核外电子数等于质子数等于117，故两种核素的电子数相等，D项错误。

答案　D

3．(2018·兰州模拟)下列微粒中，其最外层与最内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

解析　硫原子核外电子排布为2、8、6，符合最外层与最内层的电子数之和等于次外层电子数，A项正确；Mg核外电子排布为2、8、2，不符合，B项错误；Cl核外电子排布为2、8、7，不符合，C项错误；Be核外电子排布为2、2，不符合，D项错误。

答案　A

4．据ETH天文研究所报告，组成太阳的气体中存在20Ne和22Ne，下列关于20Ne和22Ne的说法正确的是(　　)

A．20Ne和22Ne互为同位素

B．20Ne和22Ne互为同分异构体

C．20Ne和22Ne的质量数相同

D．20Ne和22Ne的中子数相同

解析　20Ne和22Ne属于同一元素的不同核素，互为同位素，而具有相同分子式结构不同的化合物互为同分异构体，20Ne和22Ne不能互为同分异构体，A项正确，B项错误；20Ne和22Ne的质量数分别为20、22，质量数不相同，C项错误；20Ne和22Ne的中子数分别为20－10＝10、22－10＝12，中子数不同，D项错误。

答案　A

【方法技巧】

本题以同位素为命题背景考查了中子数的关系，还涉及同位素、同分异构体的辨析及质量数的关系，难度不大，准确把握概念是解题的关键。

5．一定量的锎(Cf)是有用的中子源，在医学上常用作治疗恶性肿瘤的中子源。下列有关锎的说法错误的是(　　)

A.Cf原子中，中子数为154

B.Cf原子中，质子数为98

C.Cf原子中，电子数为98

D．锎元素的相对原子质量为252

解析　252只代表锎元素中某同位素的质量数，而不是锎元素的相对原子质量。

答案　D

6．地壳中铀的平均含量约为2.5%，在铀元素中，用作核燃料的U只占0.724%。铀浓缩是指提高铀元素中U的含量，铀浓缩一直是国际社会关注的问题。下列关于铀元素的说法中正确的是(　　)

A.U与U互为同位素

B．可利用U与U化学性质的不同将二者分离

C．利用化学反应把U转化为U提高U在铀元素中的含量

D.U与U互为同素异形体

解析　同位素原子的化学性质相同，B项错误；同位素原子之间的转化，不属于化学变化，属于物理学的研究范畴，C项错误；U与U互为同位素而非同素异形体，D项错误。

答案　A

7．某元素的一个原子形成的离子可表示为Xn－，下列说法正确的是(　　)

A.Xn－含有的中子数为a＋b

B.Xn－含有的电子数为a－n

C．X原子的质量数为a＋b＋n

D．X原子的质量约为g

解析　中子数等于质量数减去质子数，为b－a，A项错误；该离子含有的电子数为a＋n，B项错误；原子变成离子时，质量数不会改变，所以X原子的质量数仍为b，C项错误，D项正确。

答案　D

8．下列各组粒子中，各电子层电子数均达到2n2个的是(　　)

A．Ne，Ar　　　　　 B．Al3＋，S2－

C．F－，Na＋  D．Ne，Cl－

解析　写出各粒子结构示意图。

Ne：　Ar：　Al3＋：　S2－：

F－：　Na＋：　Cl－：

可知F－、Ne、Al3＋、Na＋符合题意。

答案　C

9．(2018·海南七校联考)中国计量科学研究院研制的NIM5铯原子喷泉钟，2 000万年不差一秒，目前成为国际计量局认可的基准钟之一，参与国际标准时间修正。关于Cs元素，下列说法错误的是(　　)

A．137Cs和133Cs互为同位素

B．单质Cs与水反应非常缓慢

C．137Cs比133Cs多4个中子

D．137Cs最外层只有1个电子

解析　137Cs和133Cs质子数相同，因此质量数不同，中子数不同，前者比后者多4个中子，两者互为同位素，A、C两项正确；Cs位于周期表中第六周期第ⅠA族，其原子最外层只有1个电子，Cs金属性很强，能与水剧烈反应，B项错误，D项正确。

答案　B

10. 如图所示，a、b、c均为非金属单质，d、e均为含有10个电子的共价化合物，且分子中所含原子个数：d>e，f为离子化合物。则下列说法错误的是(　　)

A．常温下，单质a呈气态

B．单质c具有强氧化性

C．稳定性：d>e

D．f受热易分解为d和e

解析　非金属单质形成的含有10个电子的共价化合物有CH4、NH3、H2O、HF。由于f为离子化合物且分子中所含原子个数：d>e，则d是NH3，e是HF，f是NH4F。因此a、b、c分别是N2、H2、F2。根据元素周期律可知，HF的稳定性大于NH3的稳定性，故C项错误。

答案　C

11．通常情况下，微粒A和B为分子，C和E为阳离子，D为阴离子，它们都含有10个电子；B溶于A后所得的物质可电离出C和D；A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀。请回答下列问题：

(1)用化学符号表示下列4种微粒。

A________；B________；C________；D________。

(2)写出A、B、E三种微粒反应的离子方程式：

__________________________________________________

__________________________________________________。

解析　常见的10电子分子有H2O、NH3、CH4、HF等，常见的10电子的阳离子有Na＋、Mg2＋、Al3＋、NH、H3O＋，常见的10电子阴离子有F－、OH－，根据“B溶于A后所得的物质可电离出C和D”，可推出A为H2O、B为NH3、C为NH、D为OH－，再根据A、B、E反应后可得C和一种白色沉淀，可推出E为Mg2＋或Al3＋，从而得出答案。

答案　(1)H2O　NH3　NH　OH－

(2)Al3＋＋3NH3＋3H2O===Al(OH)3↓＋3NH或Mg2＋＋2NH3＋2H2O===Mg(OH)2↓＋2NH

12．现有部分短周期主族元素的性质或原子结构如下表所示：

(1)写出X、Y、Z、N四种元素的名称：X________，Y________，Z________，N________。

(2)由X、Y、Z、M、N五种元素两两组成的分子中，许多分子含有的电子数相等，写出符合下列要求的分子式：

①含10e－且呈正四面体结构的分子：________；

②含14e－的双原子分子：________；

③含16e－且能使溴水褪色的分子：________；

④含18e－且常温下呈液态的分子：________。

解析　(1)根据周期序数＝主族序数＝原子序数，推知X为氢元素；根据电子数L层＝a＋b，M层＝a－b，最外层为a，次外层为b，得出b＝2，a＝6，从而推得Y、Z分别为氧元素、硅元素；金刚石是自然界中的硬度最大的单质，故M为碳元素；N的最外层电子数是电子层数的2倍，则推得N为硫元素。(2)①CH4为正四面体分子；②CO为双原子14e－分子；③乙烯能和溴水发生加成反应，使溴水褪色；④H2O2、CH4O在常温下为18e－的液态分子。

答案　(1)氢　氧　硅　硫

(2)①CH4　②CO　③C2H4　④H2O2、CH4O

13．A、B、C、D、E是五种短周期的主族元素，它们的原子序数依次增大，A、D都能与C按原子个数比为1∶1或2∶1形成化合物，A、B组成的气态化合物的水溶液呈碱性，E与C的最外层电子数相同。

(1)画出D的原子结构示意图____________，E元素在周期表中的位置是____________。

(2)A与C形成的化合物中，原子个数比为1∶1的化合物的结构式为____________。

(3)D与C按原子个数比为1∶1形成化合物的电子式是____________。

(4)B、C所形成氢化物的稳定性由强到弱的顺序是____________、____________(填化学式)。

(5)F是一种历史悠久、应用广泛的金属元素。若将F金属投入到盐酸溶液中，生成了浅绿色溶液M。写出M的酸性溶液和A与C形成的一种化合物反应的离子方程式：________________________。

解析　A、B、C、D、E五种短周期主族元素中，它们的原子序数依次增大，A、D都能与C按原子个数比为1∶1或2∶1形成化合物，则A为H元素、D为Na元素、C为O元素；A、B组成的气态化合物的水溶液呈碱性，则B为N元素，E与C的最外层电子数相同，即E、C同主族，E为S。

答案　(1)　第三周期ⅥA族

(2)H—O—O—H

(3)Na＋[]2－Na＋

(4)H2O　NH3

(5)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O

14．元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4，M元素原子的最外层电子数与次外层电子数之比为3∶4，且M原子的质子数是Y原子的2倍；N－、Z＋、X＋的半径逐渐减小；化合物XN在常温下为气体。据此回答下列问题：

(1)写出Z与N形成的化合物的电子式为_______________。

(2)X与Y可分别形成10电子和18电子的分子，写出该18电子分子转化成10电子分子的化学方程式为_______________(分解反应)。

(3)下图表示由上述元素组成的两种气体分子在一定条件下的密闭容器中充分反应前后的转化关系，请写出该转化过程的化学方程式为__________________________________________。

(4)A、B均为由上述五种元素中的三种元素组成的强电解质，且组成元素的原子个数之比为1∶1∶1。若在各自的水溶液中，A能抑制水的电离，B能促进水的电离，则A的化学式为________________，B的化学式为________________。

解析　由题意知Y是氧元素，M是硫元素，N是氯元素，X是氢元素，Z是钠元素。

(1)Na与Cl形成的化合物是NaCl，其电子式为Na＋[∶∶]－。(2)H与O形成的10电子分子是H2O，形成的18电子分子是H2O2，二者之间的转化为2H2O22H2O＋O2↑。(3)由图示可知图中表示的是SO2与O2反应生成SO3，即2SO2＋O22SO3。(4)A能抑制水的电离，且三种元素的原子个数比为1∶1∶1，则A是NaOH；B能促进水的电离，则是能水解的盐，且组成元素的原子个数比也为1∶1∶1，则是NaClO或NaHS。

答案　(1)Na＋[∶∶]－

(2)2H2O22H2O＋O2↑

(3)2SO2＋O22SO3

(4)NaOH　NaClO或NaHS