浙江专用高考化学一轮复习专题5微观结构与物质的多样性第一单元原子结构训练含解析

第一单元 原子结构

一、选择题

1．下列各组中，互为同位素的是(　　)

A．氕(H)和氘(H)

B．O2和O3

C．碘晶体和碘蒸气

D．SO2和SO3

答案：A

2．(2020·温州选考模拟)重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是(　　)

A．重水是原子反应堆的导热剂

B．氘(D)原子核内有1个中子

C．H2O与D2O的物理性质不相同

D．1H、D与16O、18O形成的水分子，有5种不相同的相对分子质量

解析：选A。原子反应堆的导热剂是钠钾合金；D项，1HO(18)、1HO(20)、DO(20)、DO(22)、HD16O(19)、HD18O(21)，有5种不相同的相对分子质量。

3．科研人员最近发现放射性元素钬(Ho)可有效治疗肝癌。下列说法正确的是(　　)

A．该原子的相对原子质量为166

B．该原子中含有的质子数为99

C．该原子含有的电子数为67

D．该原子的质子数比中子数多32

解析：选C。该原子的质量数为166，为该原子的相对原子质量近似整数值，A错误；该原子中含有的质子数为67，中子数为99，中子数比质子数多32，B、D错误；由原子中，原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数，可知钬原子含有的电子数为67，C正确。

4．下列说法不正确的是(　　)

①质子数相同的粒子一定是同种元素

②同位素的性质几乎相同

③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

④电子数相同的粒子不一定是同一种元素

⑤一种元素只能有一种质量数

⑥某种元素的相对原子质量取整数，就是质量数

A．②③⑤⑥　　　　　 B．①②④⑤

C．①②⑤⑥  D．③④⑤⑥

解析：选C。粒子包括分子、离子、原子、质子、中子等，如H2O与Ne电子数、质子数均相同，故①错，④对；一种分子和一种离子，如果质子数相等，其电子数一定不相等，故③对；同位素化学性质几乎相同，物理性质不相同，故②错；针对某原子而言，一种元素往往有几种同位素原子，它们的质量数各不相同，故⑤、⑥错。

5．(2020·温州选考模拟)医学界通过用14C标记的C60发现一种羧酸衍生物，在特定条件下，它可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖。下列有关叙述中，正确的是(　　)

A．14C与 12C的化学性质完全不同

B．14C与 14N含有的中子数相同

C．14C60和 12C60是碳元素的同素异形体

D．14C与 12C、13C互为同位素

解析：选D。A项，化学性质取决于最外层电子数，14C与12C的最外层电子数相同，两者化学性质相同，错误。B项，前者中子数为8，后者为7，错误。C项，同素异形体指的是同种元素形成的结构不同的单质，14C60和 12C60是由两种不同碳原子形成的结构相同的碳单质，错误。

6．(2020·高考江苏卷)反应8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学用语正确的是(　　)

A．中子数为9的氮原子：N

B．N2分子的电子式：N⋮⋮N

C．Cl2分子的结构式：Cl—Cl

D．Cl－的结构示意图：

解析：选C。中子数为9的氮原子的质量数为16，可表示为7N，A项错误；N2的电子式为N⋮⋮N，B项错误；Cl原子最外层有7个电子，两个氯原子间可以形成一对共用电子对，C项正确；Cl－最外层达到8电子的稳定结构，其结构示意图为，D项错误。

7．下列关于原子结构的说法正确的是(　　)

A．质子数为17、中子数为20的氯原子：Cl

B.U和U的中子数相同

C．13C和15N核内中子数相差1

D．通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化

答案：C

8．(2020·金华东阳二中选考模拟)雷雨天闪电时空气中有臭氧(O3)生成，下列说法正确的是(　　)

A．O2和O3互为同位素

B．O2和O3的相互转化是化学变化

C．O3是由3个氧原子构成的化合物

D．等物质的量的O2和O3含有相同的质子数

答案：B

9．元素X的一种核素的质量数为A，中子数为N，下列推断中不正确的是(　　)

A．这种核素的符号可表示为X

B．A可以表示这种核素的近似相对原子质量

C．A可能小于X元素的相对原子质量

D．A可表示X元素的近似相对原子质量

解析：选D。A只能表示该核素的近似相对原子质量，元素的近似相对原子质量是根据各同位素计算的平均值，故D不正确。

10．同温同压下，等容积的两个密闭容器中分别充满了12C18O 和14N2两种气体。关于这两个容器中气体的说法正确的是(　　)

A．质子数、原子数相等，质量不相等

B．分子数和质量均不相等

C．质量、分子数、原子数均相等

D．原子数、中子数和质子数都相等

解析：选A。因两个容器容积相等且同温同压，根据阿伏加德罗定律可知，它们所含的分子数相同，因均为双原子分子，原子数也相同。12C18O和14N2分子里的质量数之和分别为30和28，12C18O分子中的质子数为14，中子数为16，而14N2分子中质子数、中子数均为14，故选A。

11．(2020·台州选考模拟)已知阴离子R2－的原子核内有n个中子，R原子的质量数为m，则w g R原子完全转化为R2－时，含有电子的物质的量是(　　)

A. mol  B． mol

C．w() mol  D．(m－n＋2) mol

解析：选D。R原子的质子数为(m－n)，其核外电子数也为(m－n)，所以R2－的核外电子数为(m－n＋2)，而w g R原子的物质的量为 mol，所以形成的R2－含有的电子的物质的量为(m－n＋2) mol，故选D。

12.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：选C。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，故C错误。

二、非选择题

13．用A＋、B－、C2－、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种微粒(离子或分子)，请回答：

(1)A元素是________，B元素是________，C元素是______。(用元素符号表示)

(2)D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是________。

(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是________。

(4)F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是______，电子式是________。

(5)G分子中含有4个原子，其分子式是________________________。

(6)H分子中含有8个原子，其分子式是____________。

解析：18电子微粒来源大体分为三个部分：一是第3周期元素的气态氢化物及其氢化物失去H＋的对应离子；二是第4周期的金属阳离子；三是由第2周期元素气态氢化物去掉氢原子后，两两结合得到的分子。阳离子有K＋、Ca2＋；阴离子有P3－、S2－、HS－、Cl－；分子有Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4等，结合题目所给条件，不难确定所需答案。

答案：(1)K　Cl　S　(2)HCl　(3)F2

(4)H2S　

(5)H2O2(或PH3)　(6)C2H6

14．(2020·舟山校级期末)已知元素周期表中，四种非金属元素a、b、c、d均与元素e相邻，其原子序数按a、b、e、c、d的顺序依次增大，a元素的原子结构示意图可表示为。

请回答下列问题：

(1)请用元素符号表示a、b、c、d在元素周期表中的相对位置。

(2)写出b2H6的结构式：__________________(用元素符号表示)。

(3)e的单质与氯气反应可生成化合物Z，Z分子中各原子都达到8电子稳定结构，Z与水反应可生成两种酸，该反应不属于氧化还原反应。写出Z与水反应的化学方程式：____________________________________________________。

解析：(1)由a的原子结构示意图可知a为N，四者均与e相邻，则分别在e的上、下、左、右，e为P，b、c、d分别为Si、S、As。(2)类比C2H6，可写出Si2H6的结构式。(3)P与氯气反应可生成PCl3和PCl5，PCl3各原子均达到8电子稳定结构，其中P显＋3价，Cl显－1价，PCl3与水反应相当于PCl3发生水解反应。

答案：(1)

(3)PCl3＋3H2O===H3PO3＋3HCl

15．原子序数依次增大的五种短周期元素X、Y、Z、Q、R，已知X与Q同主族，Y、Z原子序数之比为3∶4，Z的最外层电子数是Q的最外层电子数的6倍，R为同周期中原子半径最小的元素(稀有气体元素除外)，X与R形成的化合物常温下为气态。

(1)Q与Z形成的原子个数比为1∶1的化合物的电子式是____________。

(2)A＋B―→C＋D＋H2O为中学化学常见的反应形式，A、B、C、D均为由上述五种元素组成的单质或化合物。

①如A为NaOH、B为CO2时，可写成aNaOH＋bCO2===cNa2CO3＋dNaHCO3＋nH2O，a与b的物质的量之比应满足的关系是________。现向100 mL 3 mol·L－1的NaOH溶液中缓慢通入标准状况下4.48 L的CO2气体，用一个化学方程式表示以上反应：_______________________________________________________

________________________(化学计量数为最简整数)。

②请任写一个符合A＋B―→C＋D＋H2O形式的氧化还原反应方程式，其中C、D均为盐：____________________________________________________

________________________。

解析：Z的最外层电子数是Q的最外层电子数的6倍，则Q最外层为1个电子，Z最外层为6个电子，由原子序数关系可知，Z为氧，Q为钠，则R为氯，X为氢，Y为碳。(2)①若只生成Na2CO3，a∶b＝2∶1；若只生成NaHCO3，则a∶b＝1∶1；若两者均有，则a∶b介于1～2之间。

答案：(1)

(2)①1＜a∶b＜2　3NaOH＋2CO2===Na2CO3＋NaHCO3＋H2O

②2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O(其他合理答案也可)

16．X、Y、Z、M、Q均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知：Y的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应能生成一种盐；Z原子的最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4；M可与Z形成阴、阳离子个数之比均为1∶2的两种化合物；Q原子的最外层电子数与次外层电子数之比为3∶4；YX3常温下为气体。

(1)化合物A、B均是由X、Z、M、Q四种元素中的三种元素组成的强电解质，且这两种物质水溶液的酸碱性相同，组成元素的原子数目之比为1∶1∶1，若A能抑制水的电离，B能促进水的电离，则化合物A的化学式为________，化合物B的化学式为________________。

(2)X与Z、X与Q分别形成18电子分子甲和乙，写出甲、乙两种分子在水溶液中反应生成Q单质的化学方程式：________________________，X和Y也可形成具有18电子的分子丙，它是一种液态火箭燃料。25 ℃、常压下，3.2 g丙在氧气中完全燃烧并生成稳定的化合物，放出的热量为62.4 kJ，请写出丙完全燃烧的热化学方程式：______________________________________________________

______________________________________________________________。

(3)X、Y两种元素形成的离子化合物的电子式为____________________。

解析：由题意可知Y为N元素，形成的盐为NH4NO3；Z原子的核外电子排布式为，Z为O元素；Na2O和Na2O2中阴、阳离子个数之比均为1∶2，则M为Na元素；Q原子的核外电子排布式为，为S元素；X的原子序数最小，由题意知X为H元素。

(1)由H、O、Na、S四种元素中的三种元素形成两种物质的水溶液酸碱性相同，则确定溶液为碱性。组成元素的原子数目之比为1∶1∶1，抑制水电离的是碱，化合物A为NaOH；促进水电离的为弱酸强碱盐，确定化合物B为NaHS。

(2)甲、乙、丙分别为H2O2、H2S、N2H4；H2O2能将H2S氧化为S。

(3)N和H形成的离子化合物为NH4H。其中阳离子为NH，阴离子为H－。

答案：(1)NaOH　NaHS　(2)H2O2＋H2S===S↓＋2H2O　N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－624 kJ·mol－1

17．(2020·温州月考)A、B、C、D、E、F、G、L、I九种主族元素分别位于三个不同的短周期，它们的原子序数依次增大，其中B、C、D位于同一周期，A与E、B与G、D与L分别位于同一主族，C、D、F三种元素的原子序数之和为28，F的质子数比D多5，D的最外层电子数是F最外层电子数的2倍，C和D的最外层电子数之和为11。请回答下列问题：

(1)以上元素中非金属所形成的最简单气态氢化物稳定性最弱的是__________(填化学式)，E、F、L所形成的简单离子的半径由大到小的顺序为___________________________________________________________

(用离子符号表示)。

(2)L、I两元素可按原子个数比1∶1组成化合物X，化合物X中各原子均满足8电子的稳定结构，则X的电子式为____________________。

(3)固体化合物E2D2投入化合物E2L的水溶液中，只观察到有沉淀产生，写出该反应的离子方程式：_______________________________________

_______________________________________________________________。

解析：由于九种主族元素位于三个不同的短周期，而B、C、D位于同一周期，可以知道A为氢元素，B、C、D位于第2周期，E、F、G、L、I则位于第3周期；由A与E为同一主族元素，可确定E为钠元素；由F的质子数比D多5，D的最外层电子数是F最外层电子数的2倍，可推知D、F为氧元素和铝元素；由C、D、F三种元素的原子序数之和为28，可推知C为氮元素；由D与L位于同一主族，可推知L为硫元素；由其原子序数关系和B与G位于同一主族可知，I只能是氯元素，B、G分别为碳元素和硅元素。即A、B、C、D、E、F、G、L、I分别对应H、C(碳)、N、O、Na、Al、Si、S、Cl。(1)题述非金属元素除H外，C(碳)、N、O、Si、S、Cl中硅元素的非金属性最弱，故形成的最简单的气态氢化物中SiH4的稳定性最弱。E、F、L所形成的简单离子中S2－与氩原子的核外电子排布相同，而Na＋和Al3＋则与氖原子核外电子排布相同，故离子半径大小顺序为S2－＞Na＋＞Al3＋。(2)L、I两元素按原子个数比1∶1组成的化合物应该是S2Cl2，其中硫原子和硫原子之间、硫原子和氯原子之间均以共价单键的形式结合。(3)Na2O2和Na2S的水溶液发生氧化还原反应，生成NaOH，同时有S沉淀析出。

答案：(1)SiH4　S2－＞Na＋＞Al3＋

(2)

(3)Na2O2＋S2－＋2H2O===S↓＋2Na＋＋4OH－