高中化学第一节 原子结构与元素周期表课后复习题

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学业测评
1．一种原子的核内有6个质子和6个中子，另一种原子的核内有6个质子和7个中子，则它们不同的是
A．核电荷数B．核外电子数C．原子的质量D．元素的种类
【答案】C
【详解】
一种原子的核内有6个质子和6个中子，另一种原子的核内有6个质子和7个中子，可知二者质子数相同，中子数不同。由于质子数等于核电荷数等于原子核外电子数。质子数相同的原子属于同一元素。由于原子的质量主要集中在原子核上，二者的质子数相同，中子数不同，因此二者的质量不相同，故合理选项是C。
2．下列各组微粒中，具有相同质子数和电子数的一组是
A．H2O、OH-B．Na+、C．H2S、Cl-D．F-、Ne
【答案】B
【详解】
A．H2O、OH-的质子数分别为10、9，质子数不相同，A不符合题意；
B．Na+、的质子数都为11，电子数都为10，B符合题意；
C．H2S、Cl-的质子数分别为18、17，C不符合题意；
D．F-、Ne的质子数分别为9、10，D不符合题意；
故选B。
3．下列微粒中：①12Mg2+ ② ③ ④ O2—，核外电子总数相同的是
A．②③④B．①②④C．①②③D．①②③④
【答案】B
【详解】
①12Mg2+的核外电子数为12-2=10，②的核外电子数为10，③的核外电子数为17+1=18，④O2-的核外电子数为8+2=10，所以核外电子总数相同的是①②④；故选B。
4．已知三种元素，其原子最外层电子数之和为17，核内质子数之和为31，满足上述条件的一组元素是
A．N P ClB．P O SC．N O SD．O P Cl
【答案】C
【详解】
A．N、P、Cl三种元素原子的最外层电子数为17，但原子核内质子数为39，A不符合题意；
B．P、O、S三种元素原子的最外层电子数为17，但原子核内质子数为39，B不符合题意；
C．N、O、S三种元素原子的最外层电子数为17，原子核内质子数为31，C符合题意；
D．O、P、Cl 三种元素原子的最外层电子数为18，但原子核内质子数为40，D不符合题意；
故合理选项是C。
5．下列关于核外电子层结构的说法中错误的是
A．N层为最外层时，最多只可容纳8个电子
B．N层为最外层时，最多只可容纳18个电子
C．不管L层是否是最外层，最多可容纳8个电子
D．K层，最多只可容纳2个电子
【答案】B
【详解】
A．除K层外，当其它电子层为最外层时，最多只可容纳8个电子，A正确；
B．N层是第4层，原子核外最多容纳32个电子，由于原子核外最外层是8个电子时是稳定结构，故当其为最外层时，最多只可容纳8个电子，B错误；
C．L层是第2电子层，最多容纳8个电子，当其为最外层时，最多容纳8个电子，因此不管L层是否是最外层，最多可容纳8个电子，C正确；
D．K层是原子核外的第1电子层，最多只可容纳2个电子，D正确；
故合理选项是B。
6．下列各组微粒都具有相同质子数和电子数的是
A．CH4、NH3、H2O、NeB．OH-、NH、H3O+、Ne
C．NH、H3O+、Na+、HFD．OH-、F-、Mg2+、Na+
【答案】A
【分析】
若电子数等于质子数，则微粒为电中性粒子，即为原子或分子。
【详解】
A．CH4、NH3、H2O、Ne都为电中性微粒，具有相同质子数和电子数，故A符合题意；
B．OH-、NH、H3O+不是电中性微粒，故质子数不等于电子数，故B不符合题意；
C．NH、H3O+、Na+不是电中性微粒，故质子数不等于电子数，故C不符合题意；
D．OH-、F-、Mg2+、Na+不是电中性微粒，故质子数不等于电子数，故D不符合题意；
故选A。
7．下列各组微粒属于同位素的是
A．H2O和B．和C．O2和O3D．和
【答案】D
【详解】
同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子之间的关系，故只有和符合定义，故答案为：D。
8．下列叙述正确的是
A．13C和14C属于同一种元素的不同核素，它们互为同位素
B．2H和3H是不同的核素，它们的质子数不相等
C．14C和14N的质量数相等，它们的中子数相等
D．6Li和7Li的电子数相等，中子数相等
【答案】A
【详解】
A．13C和14C属于同种元素，由于二者质子数相同，而中子数不同，所以它们互为同位素，故A正确；
B．2H和3H是不同的核素，由于它们都属于氢元素，所以它们的质子数相等，故B错误；
C．14C和14N的质量数相等，由于二者的质子数不同，因此它们的中子数不等，故C错误；
D．6Li和7Li的质子数相等，它们的电子数也相等，但是中子数不同，故D错误；
故选A。
【点睛】
核素符号中，X表示元素符号，Z表示质子数，A表示质量数，质量数等于质子数+中子数。
9．各题中的物质均由核电荷数为1~10的元素组成，按要求填写化学式：
（1）只有两个原子核和两个电子组成的分子是___________；
（2）最外层分别为4个和6个电子的原子形成的化合物是___________；
（3）最外层有5个电子的原子所形成的氢化物___________；
（4）由3个原子组成的电子总数为10的化合物是___________；
（5）离子化合物AB中阴阳离子的电子层结构相同，则化合物AB是___________。
【答案】（1）H2
（2）CO、CO2
（3）NH3
（4）H2O
（5）LiH
【分析】
（1）两个原子核和两个电子组成的分子，则该原子只有一个电子，即为H原子，则分子为H2，故答案为：H2；
（2）核电荷数为1~10的元素，最外层分别为4个和6个电子的原子分别为：C和O，则形成的化合物是CO、CO2，故答案为：CO、CO2；
（3）核电荷数为1~10的元素，最外层有5个电子的原子是N原子，所形成的氢化物是NH3，故答案为：NH3；
（4）核电荷数为1~10的元素，组成的电子总数为10的化合物有HF、H2O、NH3、CH4，则3个原子组成化合物是H2O，故答案为：H2O；
（5）离子化合物AB中阴阳离子的电子层结构相同，可知，其只能有一层电子层，则化合物AB是LiH，故答案为：LiH。
10．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）F 是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是___________。
（4）G 是由两种元素组成的四原子分子，其分子式是___________。
【答案】（1）K Cl S
（2）HCl
（3）H2S
（4）PH3、H2O2
【分析】
（1）A失去1个电子变为A +，可知A有19个电子，则A为K元素；B得到1个电子变为B-，可知B有17个电子，则B为Cl元素；C得到2个电子变为C2-，可知C有16个电子，则C为S元素，故答案为：K；Cl；S；
（2）D 是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是HCl，故答案为：HCl；
（3）F 是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是H2S，故答案为：H2S；
（4）G 是由两种元素组成的四原子分子，其分子式是PH3、H2O2，故答案为：PH3、H2O2。
11．有A、B、C、D四种元素，A元素是地壳中含量最多的金属元素；B元素与A元素具有相同的电子层数，其最外层电子数为次外层电子数的二分之一；C元素的原子得到1个电子，D元素的原子失去2个电子，所得到的微粒都具有与氖原子相同的电子层结构。回答下列问题：
(1)上述四种元素的符号分别是A：___；B：___；C：___；D：___。
(2)画出A离子、C原子的结构示意图___、___。
【答案】Al Si F Mg
【分析】
A、B、C、D四种元素，A元素是地壳中含量最多的金属元素，故A为Al元素；B元素与A元素具有相同的电子层数，则A和B都是第三周期元素，其最外层电子数为次外层电子数的二分之一，即次外层是8,、最外层为4，故B为Si元素；氖原子的电子层结构是10电子，C元素的原子得到1个电子与氖原子的电子层结构相同，则C为F，D元素的原子失去2个电子，则D为Mg。
【详解】
（1）分析可知，A：Al；B：Si；C：F；D：Mg；
（2）A离子为Al3+，核外电子数为10，有2个电子层，最外层电子数为8，离子结构示意图为，C原子为F，原子结构示意图是。
12．近年来，科学家通过粒子加速器进行了一周的实验，获得了6个非常罕见的Fe原子，接着，科学家又使用特制的测量仪器观测到，这6个原子中有4个发生了衰变，这一实验证实了曾经预言的双质子衰变方式，即有一个原子同时放出两个质子的衰变方式。回答下列问题：
（1）Fe原子的核内中子数为___________，该原子的核外电子数为___________。
（2）以下关于Fe的叙述正确的是___________(填序号)。
A．Fe与Fe是两种核素
B．科学家获得了一种新元素
C．Fe的衰变不是化学变化
D．这种铁原子衰变放出两个质子后变成Fe
（3）某同学认为Fe在一定条件下也可与氧气反应，他的判断依据是___________。
【答案】（1）19 26
（2）AC
（3）Fe与Fe的核外电子数相同，化学性质几乎完全相同
【分析】
（1）Fe的中子数=质量数-质子数=45-26=19，电子数=质子数=26。
（2）Fe与Fe的质子数相同，属同一元素Fe元素，但中子数不同，是两种不同的核素，A正确；Fe元素不是一种新元素，B错误；Fe衰变后变为质子数为24的新原子，原子核发生了变化，不是化学变化，因为化学的范畴是在原子、分子水平上研究物质的，C正确；Fe衰变放出两个质子后变为Fe，D错误；故选AC。
（3）Fe与Fe的核外电子数相同，化学性质几乎完全相同
考能提升
1．关于下面8种微粒中子数相同的微粒是
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
A．④⑦B．①②③C．①②D．④⑥⑦
【答案】D
【详解】
根据核素中中子数=质量数-质子数，故①的中子数=18-8=10，②的中子数=18-9=9，③的中子数=12-6=6，④的中子数=24=12=12，⑤的中子数=25-12=13，⑥的中子数=23-11=12，⑦的中子数=23-11=12，⑧的中子数=35-17=18，综上分析可知，④⑥⑦的中子数均为12，故答案为：D。
2．A、B两种原子，A的L电子层比B的M电子层少3个电子，B的L电子层电子数恰为A的L电子层电子数的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．碳原子和氯原子D．碳原子和铝原子
【答案】C
【详解】
A的L层比B的M层少3个电子，B的L层电子数恰为A的L层电子数的2倍，说明A、B的核外电子层数分别为2、3；L层最多排8个电子，B的L层电子数恰为A的L层电子数的2倍，说明B的L层有8个电子，A的L层有4个电子，A是碳原子；A的L层比B的M层少3个电子，B为氯原子，故选C。
3．离子A3+和B2-具有相同的电子层结构，若A的原子序数为n则A、B的原子核外电子数之和为
A．2n-3B．n-3C．2n-5D．2n-8
【答案】C
【详解】
离子A3+和B2-具有相同的电子层结构，若A的原子序数为n，即A的原子核内含有n个质子，A原子核外含有n个电子，设B的质子数为b，则有n-3=b+2，得b=n-5，则A、B的原子核外电子数之和为n+b=n+n-5=2n-5，故答案为：C。
4．下列说法中正确的是
A．某单核微粒的核外电子排布为，则该微粒一定是氩原子
B．最外层只有3个电子的元素一定是金属元素
C．与H3O+具有相同的质子数和电子数
D．最外层电子数是次外层电子数2倍的元素的原子容易失去电子成为阳离子
【答案】C
【详解】
A．某单核粒子的核外电子排布为，由于核电荷数x未知，该微粒不一定是氩原子，可能为K+、Ca2+、S2-等，A错误；
B．原子最外层只有3个电子的元素不一定是金属元素，可能为硼元素，硼是非金属元素，B错误；
C．与H3O+具有相同的质子数11和电子数10，C正确；
D．最外层电子数是次外层电子数2倍的元素为碳元素，最外层有4个电子，既难得电子也难失电子，D错误；
故选C。
5．在我国北斗三号全球卫星导航系统中使用了“铷()原子钟”，它被誉为卫星的“心脏”，下列有关说法错误的是
A．铷元素位于第五周期第IA族B．和具有相同的电子数
C．的中子数为48D．和互为同素异形体
【答案】D
【详解】
A．铷元素位于第五周期IA族，A项正确；
B．和具有相同的电子数，电子数为37，B项正确;
C．相对原子质量=质子数+中子数，中子数=85-37=48，C项正确；
D．质子数相同，中子数不同的原子互称为同位素，D项错误；
故选D。
6．下列各组中的物质，含电子数相等的是
A．等物质的量的NO和CO
B．等物质的量的CO和N2
C．等电荷数的S2-和K+
D．等质量的Mg和Al
【答案】B
【详解】
A．每个NO分子含有15个电子，每个CO含有14个电子，等物质的量的NO和CO所含电子数不同，A不符合题意；
B．每个CO分子含有14个电子，每个N2含有14个电子，等物质的量的CO和N2所含电子数相同，B符合题意；
C．S2-和K+都含有18个电子，等电荷数的S2-和K+物质的量之比为1：2，因此所含电子数不相等，C不符合题意；
D．Mg原子含有12个电子，Al原子含有13个电子，设Mg和Al的质量均为ag，Mg所含电子的物质的量为=，Al所含电子的物质的量为=，二者电子数不相等，D不符合题意；
故选B。
7．某元素X构成的双原子单质分子有三种，其式量分别为70、72、74，在天然单质中，此三种单质的物质的量之比为 9∶6∶1，由此推断以下结论中正确的是
A．元素X有三种同位素B．其中一种同位素质量数为36
C．质量数为35的同位素原子的质量分数为75%D．元素单质X2的平均式量为71
【答案】D
【分析】
某元素X构成的双原子单质分子有三种，其式量分别为70、72、74，则有二种同位素，其质量数分别为35、37。
【详解】
A．元素X构成的双原子单质分子有三种，则表明有二种同位素，A不正确；
B．由以上分析可知，X元素有二种同位素，其中一种同位素质量数为35，另一种为37，B不正确；
C．35X与37X的原子个数比为(9×2+6):(6+1×2)=24:8=3:1，质量数为35的同位素原子的原子个数百分数为75%，C不正确；
D．元素单质X2的平均式量为=71，D正确；
故选D。
8．(1)核内中子数为N的R2+，质量数为A，则该离子的核外电子数为_______。
(2)α粒子是带有2个单位正电荷、质量数为4的原子核。由此可以推断α粒子含有_______个质子，_______个中子。
【答案】A-N-2 2 2
【详解】
(1)该离子的质子数=质量数-中子数=A-N，电子数=质子数-电荷数=A-N-2；
(2)α粒子是带2个单位的正电荷的氦原子核，即没有电子，故α粒子的质子数为2，中子数=4-2=2。
9．某元素X构成的单质(X2)分子有三种，它们的式量分别是158、160、162。在天然单质中，该三种单质分子的物质的量之比为1：1：1，求：
（1）X元素有几种同位素___？
（2）X元素的同位素的质量数分别是多少___？
【答案】（1）2种
（2）79 81
【分析】
（1）某元素X构成的单质(X2)分子有三种，它们的式量分别是158、160、162，则X有2种同位素原子，形成的三种分子的式量分别是2×79、79+81、2×81。
（2）根据(1)分析可知X元素的两种同位素的质量数分别是79、81。