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1、化学高考精品资料第五章 物质结构 元素周期律课时1 原子结构(时间：45分钟分值：100分)一、选择题(本题共10个小题，每题6分，共60分，每个小题只有一个选项符合题意。)1据科学家预测，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在反应中容易失去电子解析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
2、称同位素；D选项中He的最外层电子数为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，很难参加化学反应。答案C2简单原子的原子结构可用下图形象地表示：其中表示质子或电子，表示中子，则下列有关的叙述正确的组合是 ()。a互为同位素b互为同素异形体c是三种化学性质不同的粒子d具有相同的质量数e具有相同的质量f是三种不同的原子Aa、f Bb、c Cd、e De、f解析由题图可知所给出的是三种不同的原子，这三种原子都有1个质子，分别是H、H、H，它们是氢的三种同位素；同素异形体是指同种元素组成的结构不同的单质；同位素物理性质不同，化学性质几乎相同。答案A3.CNMR(核磁共振)可用于含
3、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6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A中，C核内有7个中子；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D4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
4、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C5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 ()。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层的电子数必然是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
5、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D6(2013北京朝阳区模拟)据报道，2012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D7近20年来，同位素分析法在植物生理学、生态学和环境科学研究中获得广泛应用。如在陆地生态研究中，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
6、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，质子数相差1，错误；D项中2H的核外电子数为0，错误。答案B8长征2号火箭承担运载“神六”的使命，氕化锂、氘化锂、氚化锂可以作为启动长征2号(CZ2F)火箭的优良炸药。下列说法正确的是 ()。ALiH、LiD、LiT的摩尔质量之比为123B它们都是强氧化剂CH、D、T之间互称为同素异形体D它们都是强还原剂解析LiH、LiD、
7、LiT的摩尔质量之比等于它们的相对分子质量之比，应为8910，A错；氕化锂、氘化锂、氚化锂中氕、氘、氚均为1价，处于最低价态，具有强还原性，是强还原剂，故B错，D对；H、D、T之间互称同位素，C错。答案D9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C中MgCl2是离子化合物，选项D中Cl2无漂白性。答案B10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a
8、2；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)不可能是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、非选择题(本题共5个小题，共40分)11(7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
9、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、同位素的区别。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，应该是同位素原子。要求Z不同而A、n、b相同，应该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，应该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，应该是同素异形体。答案(1)核素同位素(2)O2和O3(3)
10、H、H(或C、C)C、NFe2、Fe3O2、O312(6分)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34，M元素原子的最外层电子数与次外层电子数之比为34，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_。(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_(分解反应)。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
11、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2H2O22H2OO2。答案(1)Na(2)2H2O22H2OO213(9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。请根据以上叙述填空：(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
12、”)，原因是(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S2H2OHSOH14(10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周期元素的简单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
13、Z单质的低BY的化合价比Z的低CY单质与水反应比Z单质与水反应剧烈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12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剧烈，最高价氧化物对应水化物的碱性NaOH比Al(OH
14、)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)N2H42H2O2=N24H2O15(8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
15、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