2024届高考化学一轮复习练习第五章物质结构元素周期律第23讲原子结构核外电子排布

这是一份2024届高考化学一轮复习练习第五章物质结构元素周期律第23讲原子结构核外电子排布，共15页。
[课程标准] 1.了解元素、核素和同位素的含义。2.了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数，以及它们之间的关系。3.了解核外电子排布规律，掌握原子结构示意图。
考点一 原子结构与核素、同位素
1．原子结构
(1)构成原子的微粒
eq \a\vs4\al(原子,（ eq \\al(\s\up1(A),\s\d1(Z)) X）) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(原子核\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(质子（Z个）——决定元素的种类,中子[（A－Z）个]\f(在质子数确定后,决定核素种类)同位素)),核外电子（Z个）——最外层电子数决定元素的, 化学性质))
(2)微粒之间的数量关系
①原子中：质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数；
②质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)；
③阳离子的核外电子数＝质子数－电荷数；
④阴离子的核外电子数＝质子数＋电荷数。
(3)符号 eq \\al(\s\up1(b),\s\d1(a)) eq \(X,\s\up6(＋c)) eq \\al(\s\up1(d＋),\s\d1(e)) 中各数字的含义
2．元素、核素、同位素
(1)元素、核素、同位素的关系
(2)同位素的特征
①相同存在形态的同位素，化学性质几乎完全相同，物理性质不同。
②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数一般不变。
(3)氢元素的三种核素
eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H：名称为氕，不含中子；
eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H：用字母D表示，名称为氘或重氢；
eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(1)) H：用字母T表示，名称为氚或超重氢。
(4)几种重要核素的用途
3.两种相对原子质量
(1)原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与12C质量的1/12的比值。一种元素有几种同位素，就有几种不同核素的相对原子质量。
(2)元素的相对原子质量：是按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。如：Ar(Cl)＝Ar(35Cl)×a%＋Ar(37Cl)×b%。
[正误辨析]
(1)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子( )
(2)不同的核素可能具有相同的质子数，也可能质子数、中子数、质量数均不相同( )
(3)核聚变如 eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H＋ eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(1)) H―→ eq \\al(\s\up1(4),\s\d1(2)) He＋ eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(0)) n，因为有新微粒生成，所以该变化是化学变化( )
(4)中子数不同而质子数相同的微粒一定互为同位素( )
学生用书第109页
(5)通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化( )
(6) eq \\al(\s\up1(35),\s\d1(17)) Cl与 eq \\al(\s\up1(37),\s\d1(17)) Cl得电子能力几乎相同( )
答案： (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√
一、元素、核素、同位素概念辨析
1．现有下列9种微粒： eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H、 eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H、 eq \\al(\s\up1(13),\s\d1( )) 6C、 eq \\al(\s\up1(14),\s\d1( )) 6C、 eq \\al(\s\up1(14),\s\d1( )) 7N、 eq \\al(\s\up1(56),\s\d1(26)) Fe2＋、
eq \\al(\s\up1(56),\s\d1(26)) Fe3＋、 eq \\al(\s\up1(16),\s\d1( )) 8O2、 eq \\al(\s\up1(16),\s\d1( )) 8O3。按要求完成以下各题：
(1) eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H、 eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) 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) eq \\al(\s\up1(56),\s\d1(26)) Fe2＋的中子数为______，核外电子数为______。
(4)上述9种微粒中有________种核素，含有______种元素。
答案： (1)核素 同位素 (2) eq \\al(\s\up1(16),\s\d1( )) 8O2、 eq \\al(\s\up1(16),\s\d1( )) 8O3
(3)30 24 (4)5 5
eq \a\vs4\al(易错警示)
原子结构与同位素的认识误区
1．原子核内不一定都有中子，如 eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H。
2．质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如F与OH－。
3．核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，如Al3＋与Na＋、F－等，NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 与OH－等。
4．不同的核素可能具有相同的质子数，如 eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H与 eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(1)) H；也可能具有相同的中子数，如 eq \\al(\s\up1(14),\s\d1( )) 6C与 eq \\al(\s\up1(16),\s\d1( )) 8O；也可能具有相同的质量数，如 eq \\al(\s\up1(14),\s\d1( )) 6C与 eq \\al(\s\up1(14),\s\d1( )) 7N；也可能质子数、中子数、质量数均不相同，如 eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H与 eq \\al(\s\up1(12),\s\d1( )) 6C。
5．同位素的物理性质不同，但化学性质几乎相同。
6．不同核素之间的转化属于核反应，不属于化学反应。
二、微粒中粒子数的计算
2．X、Y、Z和R分别代表4种元素。如果aXm＋、bYn＋、cZn－、dRm－4种离子的电子层结构相同(a、b、c、d为元素的原子序数)，则下列关系正确的是( )
A.a－c＝m－n B．a－b＝n－m
C．c－d＝m＋n D．b－d＝n＋m
D [既然4种离子的电子层结构相同，就说明a－m＝b－n＝c＋n＝d＋m。比较a与b得：a－b＝m－n，B项错误；比较a与c得：a－c＝n＋m，A项错误；比较c与d得：c－d＝m－n，C项错误；比较b与d得：b－d＝n＋m，D项正确。]
3．某元素的一种同位素X原子的质量数为A，含N个中子，它与1H原子构成HmX分子，在a g HmX中所含原子的物质的量为________，所含中子的物质的量为________。所含质子数为________，所含电子数为________。
答案： eq \f(a,A＋m) (m＋1) ml eq \f(a,A＋m) N ml
eq \f(a,A＋m) (m＋A－N)NA eq \f(a,A＋m) (m＋A－N)NA
eq \a\vs4\al(思维模型)
求一定质量的某物质中粒子数的答题模板
物质的质量 eq \(――→,\s\up7(÷摩尔质量（来自质量数）)) 物质的量 eq \(――→,\s\up7(×一个分子或离子中含某粒子个数)) 指定粒子的物质的量 eq \(――→,\s\up7(×NA)) 粒子数
考点二 原子核外电子排布
1．核外电子排布规律
2．原子结构示意图
3．元素的性质与原子的核外电子排布的关系
学生用书第110页
4.短周期元素原子核外电子排布的特征
(1)最外层电子数等于次外层电子数→Ar、Be
(2)电子层数与最外层电子数相等→Al、Be、H
(3)最外层电子数是内层电子总数的一半→P、Li
(4)次外层电子数是最外层电子数的2倍→Si、Li
(5)电子层数是最外层电子数的2倍→Li
(6)最外层电子数是电子层数的2倍→S、C、He
(7)最外层电子数是次外层电子数的2倍→C
(8)最外层电子数是次外层电子数的3倍→O
(9)最外层电子数是次外层电子数的4倍→Ne
[正误辨析]
(1)最外层电子数为8的“粒子”一定是稀有气体元素原子( )
(2)核外电子排布相同的微粒，化学性质也相同( )
(3)除Li外的碱金属原子次外层都有8个电子( )
(4)某原子M层上电子数为L层电子数的4倍( )
(5)某元素的原子最外层只有一个电子，则它一定是金属元素( )
(6)同一元素的不同核素原子核外电子排布不同( )
答案： (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)×
一、“粒子”结构示意图的分析应用
1．已知某粒子的结构示意图为
试回答：
(1)当x－y＝10时，该粒子为________(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。
(2)当y＝8时，粒子可能为(填名称)：________、________、________、________、________。
(3)写出y＝3与y＝7的元素最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________。
解析： (1)当x－y＝10时，x＝10＋y，说明核电荷数等于核外电子数，所以该粒子应为原子。
(2)当y＝8时，应为有18个电子的粒子，所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子等。
(3)y＝3时粒子为铝原子，y＝7时粒子为氯原子，其最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝和高氯酸，反应的离子方程式为Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。
答案： (1)原子 (2)氩原子 氯离子 硫离子 钾离子 钙离子(答案合理即可)
(3)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
二、核外电子排布规律
2．某元素X，其原子的电子层数为(n－1)，最外层电子数为(2n－1)。下列有关元素X的说法中正确的是( )
A．X可能是金属元素
B．由X形成的含氧酸均为强酸
C．X不能形成化学式为KXO4的含氧酸盐
D．元素X的气态氢化物一定极易溶于水
D [由X原子的最外层电子数为(2n－1)可以推知n≤4，则X的电子层数≤3，X为短周期元素。当n＝4时，X为Cl元素；当n＝3时，X为N元素；当n＝2时，不符合题意，A错误；HNO2和HClO均为弱酸，B错误；Cl元素能形成KClO4，C错误；NH3和HCl均极易溶于水，D正确。]
3．两种元素原子X和Y，X原子的M层比Y原子的M层少3个电子，Y原子的L层电子数恰好是X原子L层电子数的两倍，则X、Y分别是( )
A．硅原子和钠原子 B．硼原子和氮原子
C．氮原子和碳原子 D．碳原子和铝原子
D [由于Y原子的M层电子比X原子的M层电子多3个电子，说明Y的M层电子数至少有3个，那么Y的L层必定有8个电子；Y原子的L层电子数恰好是X原子L层电子数的两倍，则X的L层只有4个电子，M层无电子。由此推出Y的核外电子总数为13，X的核外电子总数为6。所以X、Y的核电荷数分别是6和13，即为碳原子和铝原子。]
三、寻找“等电子微粒”的思维模型
4．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，其分子式为________。
(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式为________。
(4)F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式为________。
(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： (1)因A＋、B－、C2－都含有18个电子，故A为钾(K)元素、B为氯(Cl)元素、C为硫(S)元素。
(2)D是由两种元素组成的双原子分子，则其分子式为HCl。
(3)因为E是所有含18个电子微粒中氧化能力最强的分子，根据元素周期律知识知E应是氟气(F2)。
(4)F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式为H2S。
(5)G分子中含有4个原子，其分子式为PH3或H2O2。
(6)H分子中含有8个原子，其分子式为C2H6。
答案： (1)K Cl S (2)HCl (3)F2 (4)H2S(5)H2O2(或PH3) (6)C2H6
5．已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子，它们之间存在如图所示的转化关系(反应条件已经略去)：
(1)如果A、B、C、D均是10电子的粒子，请写出A、D的电子式：A________；D________。
(2)如果A和C是18电子的粒子，B和D是10电子的粒子，请写出：
①A与B在溶液中反应的离子方程式为____________________________________
________________________________________________________________________。
②根据上述离子方程式，可以判断C与B结合质子的能力大小是________________(用化学式或离子符号表示)。
答案： (1) H∶ eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··)) ∶H
(2)①HS－＋OH－===S2－＋H2O ②OH－＞S2－
学生用书第111页
eq \a\vs4\al(思维建模)
寻找“10电子”微粒和“18电子”微粒的方法
真题演练 明确考向
1．(2022·浙江卷)下列说法不正确的是( )
A. 乙醇和丙三醇互为同系物
B．35Cl 和37Cl互为同位素
C．O2 和O3互为同素异形体
D．丙酮()和环氧丙烷()互为同分异构体
A [A.结构相似，组成上相差若干个CH2原子团的有机化合物为同系物，乙醇(CH3CH2OH)是饱和一元醇，丙三醇是饱和三元醇，两者所含官能团数目不同，不互为同系物，A错误；B.质子数相同、中子数不同的同种元素互为同位素，35Cl的质子数为17，中子数为18，37Cl的质子数为17，中子数为20，两者质子数相同、中子数不同，互为同位素，B正确；C.由同种元素组成的不同单质互为同素异形体，O2和O3是由氧元素组成的不同的单质，两者互为同素异形体，C正确；D.分子式相同、结构不同的化合物互为同分异构体，丙酮和环氧丙烷的分子式相同、结构不同，两者互为同分异构体，D正确。]
2．(2022·山东卷) eq \\al(\s\up1(13),\s\d1(8)) O、 eq \\al(\s\up1(15),\s\d1(8)) O的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下： eq \\al(\s\up1(16),\s\d1(8)) O＋ eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(2)) He―→ eq \\al(\s\up1(13),\s\d1( )) 8O＋ eq \\al(\s\up1(a),\s\d1(b)) X； eq \\al(\s\up1(16),\s\d1(8)) O＋ eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(2)) He―→ eq \\al(\s\up1(15),\s\d1(8)) O＋ eq \\al(\s\up1(m),\s\d1(n)) Y。下列说法正确的是( )
A．X的中子数为2
B．X、Y互为同位素
C． eq \\al(\s\up1(13),\s\d1(8)) O、 eq \\al(\s\up1(15),\s\d1(8)) O可用作示踪原子研究化学反应历程
D．自然界不存在 eq \\al(\s\up1(13),\s\d1(8)) O2、 eq \\al(\s\up1(15),\s\d1(8)) O2分子是因其化学键不稳定
B [A.由合成反应分析可知，X微粒为 eq \\al(\s\up1(6),\s\d1(2)) He，根据质量数等于质子数加中子数可知，该微粒的中子数为4，A错误；B.由合成反应分析可知，X微粒为 eq \\al(\s\up1(6),\s\d1(2)) He，Y微粒为 eq \\al(\s\up1(4),\s\d1(2)) He，二者质子数相同而中子数不同，故X、Y互为同位素，B正确；C.由题干信息可知， eq \\al(\s\up1(13),\s\d1(8)) O与 eq \\al(\s\up1(15),\s\d1(8)) O的半衰期很短，故不适宜用作示踪原子研究化学反应历程，C错误；D.自然界中不存在 eq \\al(\s\up1(13),\s\d1(8)) O2与 eq \\al(\s\up1(15),\s\d1(8)) O2并不是其化学键不稳定，而是由于 eq \\al(\s\up1(13),\s\d1(8)) O与 eq \\al(\s\up1(15),\s\d1(8)) O的半衰期很短，很容易发生核变化，转化为其他原子，D错误。]
3．(2021·北京卷)下列有关放射性核素氚( eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(1)) H)的表述不正确的是( )
A． eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(1)) H原子核外电子数为1
B． eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(1)) H原子核内中子数为3
C． eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(1)) H2与H2化学性质基本相同
D． eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(1)) H2O具有放射性
B [A.放射性核素 eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(1)) H，质量数是3，质子数是1，质子数等于核外电子数，所以核外电子数等于1，故A正确； B．放射性核素 eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(1)) H，质量数是3，质子数是1，所以中子数等于3－1＝2，故B错误；C. eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(1)) H2与H2的相对分子质量不同，二者的沸点不同，但二者同属于氢气，化学性质基本相同，故C正确；D. eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(1)) H是放射性核素，所以 eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(1)) H2O也具有放射性，故D正确。]
4．(2021·天津卷)核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一，氘( eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H)是核聚变反应的主要原料，下列有关叙述正确的是( )
A． eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H的中子数为2
B． eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H的核电荷数为1
C． eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H是自然界中最轻的原子
D． eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H是氢元素的一种同素异形体
B [A. eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H的中子数为2－1＝1，故A错误；B. eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H的质子数为1，则核电荷数为1，故B正确；C.自然界中最轻的原子是 eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H，不是 eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H，故C错误；D. eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H是氢元素的一种核素，故D错误。]
5．(2022·浙江卷)下列说法不正确的是( )
A．32S和34S互为同位素
B．C70和纳米碳管互为同素异形体
C．CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2互为同分异构体
D．C3H6和C4H8一定互为同系物
D [A.32S和34S是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素，故A正确； B．C70和纳米碳管是由碳元素组成的不同单质，互为同素异形体，故B正确；C.CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2的分子式相同、结构不同，互为同分异构体，故C正确；D.C3H6和C4H8可能为烯烃或环烷烃，所以不一定是同系物，故D错误。]
6．(2020·全国Ⅰ卷)1934年约里奥–居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核 eq \\al(\s\up1(4),\s\d1(2)) He)轰击金属原子 eq \\al(\s\up1(W),\s\d1(Z)) X，得到核素 eq \\al(\s\up1( 30),\s\d1(Z＋2)) Y，开创了人造放射性核素的先河：
eq \\al(\s\up1(W),\s\d1(Z)) X＋ eq \\al(\s\up1(4),\s\d1(2)) He―→ eq \\al(\s\up1( 30),\s\d1(Z＋2)) Y＋ eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(0)) n。其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是( )
A． eq \\al(\s\up1(W),\s\d1(Z)) X的相对原子质量为26
B．X、Y均可形成三氯化物
C．X的原子半径小于Y的
D．Y仅有一种含氧酸
B [原子轰击实验中，满足质子和质量数守恒，因此W＋4＝30＋1，则W＝27，X与Y原子之间质子数相差2，因X元素为金属元素，Y的质子数比X大，则Y与X位于同一周期，且Y位于X右侧，且元素X、Y的最外层电子数之和为8，设X最外层电子数为a，则Y的最外层电子为a＋2，解得a＝3，因此X为Al，Y为P，以此解答。 eq \\al(\s\up1(27),\s\d1(13)) Al的质量数为27，则该原子的相对原子质量为27，故A错误；Al元素可形成AlCl3，P元素可形成PCl3，故B正确；Al原子与P原子位于同一周期，且Al原子序数小于P原子序数，故原子半径Al>P，故C错误；P的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO2等，故D错误。]
课时精练(二十三) 原子结构 核外电子排布 eq \a\vs4\al(\f(对应学生,用书P381))
(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)
1．“天问一号”着陆火星，“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学，长征系列运载火箭使用的燃料有液氢和煤油等化学品。下列有关说法正确的是( )
A．煤油是可再生能源
B．H2燃烧过程中热能转化为化学能
C．火星陨石中的20Ne质量数为20
D．月壤中的3He与地球上的3H互为同位素
C [煤油是石油的分馏产品，属于化石燃料，是不可再生能源，A错误；H2燃烧过程中化学能转化为热能和光能，B错误；20Ne的质量数为20，C正确；质子数相同、中子数不同的同一元素的不同核素互为同位素，3He、3H的质子数分别为2、1，不互为同位素，D错误。]
2． eq \\al(\s\up1(40),\s\d1(19)) X、 eq \\al(\s\up1(40),\s\d1(18)) Z、 eq \\al(\s\up1(40),\s\d1(19)) Q、 eq \\al(\s\up1(40),\s\d1(20)) R2＋、 eq \\al(\s\up1(41),\s\d1(20)) M 5种微粒，所属元素的种类有( )
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
B [ eq \\al(\s\up1(40),\s\d1(19)) X、 eq \\al(\s\up1(40),\s\d1(19)) Q的质子数相同，所以是同一元素； eq \\al(\s\up1(40),\s\d1(20)) R2＋、 eq \\al(\s\up1(41),\s\d1(20)) M的质子数相同，所以是同一元素， eq \\al(\s\up1(41),\s\d1(20)) M是原子， eq \\al(\s\up1(40),\s\d1(20)) R2＋是离子； eq \\al(\s\up1(40),\s\d1(18)) Z是质子数为18的元素；所以共有3种元素，质子数分别为18、19、20。]
3．有A、B两种元素，已知元素A的核电荷数为a，且A3－与Bn＋的电子排布完全相同，则元素B的核电荷数为( )
A．a－n－3 B．a－n＋3
C．a＋n－3 D．a＋n＋3
D [元素A原子的核电荷数为a，原子中核电荷数＝核内质子数＝核外电子数，则其核外电子数为a；A原子得到3个电子形成A3－，则A3－的核外电子数为a＋3，B原子失去n个电子形成Bn＋，设B的核电荷数为x，由于A3－与Bn＋的电子层排布完全相同，则：a＋3＝x－n，解得：x＝a＋n＋3，所以元素B的核电荷数为a＋n＋3，D项正确。]
4．(2022·东莞中学松山湖学校高三月考)有一种新元素为Mc，中文名为“镆”。元素Mc可由反应： eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(243),\s\d1( )) ),\s\d1(95)) Am＋ eq \\al(\s\up1(48),\s\d1(20)) Ca―→ eq \\al(\s\up1(288),\s\d1(115)) Mc＋3 eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(0)) n得到。下列有关说法正确的是( )
A．Mc (镆)是长周期元素
B． eq \\al(\s\up1(287),\s\d1(115)) Mc与 eq \\al(\s\up1(288),\s\d1(115)) Mc互为同素异形体
C． eq \\al(\s\up1(48),\s\d1(20)) Ca2＋核内质子数为18
D． eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(243),\s\d1( )) ),\s\d1(95)) Am原子的核外电子数为148
A [A.镆元素的原子序数为115，位于元素周期表第七周期VA族，属于长周期元素，故A正确；B. eq \\al(\s\up1(287),\s\d1(115)) Mc与 eq \\al(\s\up1(288),\s\d1(115)) Mc的质子数相同、中子数不同，互为同位素，故B错误；C. eq \\al(\s\up1(48),\s\d1(20)) Ca2＋核内质子数为20，故C错误；D. eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(243),\s\d1( )) ),\s\d1( 95)) Am原子的核外电子数与质子数相同，都为95，故D错误。]
5．49号铟元素的相关计算式为：113×4.3%＋115×95.7%≈114.9。下列说法正确的是( )
A．113是铟元素的质量数
B．某种同位素原子符号为 eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( 49),\s\d1(115 )) ),) In
C．95.7%是铟元素的丰度
D．114.9表示铟元素的近似相对原子质量
D [A.铟元素存在两种同位素，113是铟元素一种同位素的质量数，故A错误；B.质子数应位于左下角，符号为 eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( 49),\s\d1(115 )) ),) In，故B错误；C.95.7%是 eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( 49),\s\d1(115 )) ),) In的丰度，故C错误；D.49号铟元素近似相对原子质量为：113×4.3%＋115×95.7%≈114.9，故D正确。]
6．(2022·广东茂名模拟预测)碳­13、碳­14都可用于幽门螺旋杆菌的快速检测，碳­14又常用于考古断代。已知碳­14有放射性，半衰期约5 730年，下列说法正确的是( )
A．碳­14衰变后转化为碳­13
B．检验幽门螺旋杆菌利用了碳­14的放射性
C．13C 、14C互为同位素
D．若一古物中碳­14含量降低 eq \f(3,4) ，则距今约1万年之久
D [A.碳­14衰变后转化为N，选项A错误；B.检验幽门螺旋杆菌是利用碳­14标记的尿素作为药剂，服用后，若胃中含幽门螺旋杆菌，可以促使尿素水解生成CO2，一段时间测定人体呼气中碳­14含量，确定在幽门螺旋杆菌作用下尿素水解生成的CO2，进而推算幽门螺旋杆菌是否超标。与其放射性无关， 选项B错误；C.质量数标在元素的左上角，应写作13C、14C，选项C错误；D.可根据碳­14的含量估测生物死亡的年数，碳­14含量降低 eq \f(3,4) ，即含量剩余 eq \f(1,4) ，表明古物经历了两个半衰期：5 730×2＝11 460年，则距今约1万年之久，选项D正确。]
7．(2022·广东二模)我国科研人员创造出了迄今世界上最轻的镁原子18Mg，下列说法正确的是( )
A．镁离子结构示意图：
B．18Mg与18O具有相同的中子数
C．18Mg的相对原子质量为18 g/ml
D．18Mg与24Mg互为同位素
D [A.镁原子失去最外层的2个电子变成镁离子，镁离子结构示意图为：，A错误；B.18Mg中子数为6, 18O中子数为10，中子数不相同，B错误；C.18Mg的相对原子质量为18，C错误；D.18Mg与24Mg质子数相同而中子数不同，互为同位素，D正确。]
8．(2022·湖南省新化县第一中学模拟)我国自主研制的核电技术成果“华电一号”其主要核燃料铀­238得到一个中子后经过2次β衰变成为钚­239： eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(238),\s\d1())),\s\d1( 92))),) U＋ eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(0)) n―→ eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(239),\s\d1())),\s\d1( 92))),) U， eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(239),\s\d1())),\s\d1( 92))),) U―→ eq \\al(\s\up1( 0),\s\d1(－1)) e＋ eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(239),\s\d1())),\s\d1( 93))),) Np， eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(239),\s\d1())),\s\d1( 93))),) Np―→ eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(239),\s\d1())),\s\d1( 94))),) Pu＋ eq \\al(\s\up1( 0),\s\d1(－1)) e。下列有关说法错误的是( )
A． eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(238),\s\d1())),\s\d1( 92))),) U和 eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(239),\s\d1())),\s\d1( 92))),) U互为同位素
B． eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(239),\s\d1())),\s\d1( 93))),) Np和 eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(239),\s\d1())),\s\d1( 94))),) Pu化学性质不相同
C． eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(239),\s\d1())),\s\d1( 94))),) Pu的中子数为145
D． eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(238),\s\d1())),\s\d1( 92))),) U经过三步化学反应得到 eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(239),\s\d1())),\s\d1( 94))),) Pu
D [A. eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(238),\s\d1())),\s\d1( 92))),) U和 eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(239),\s\d1())),\s\d1( 92))),) U是U元素的不同核素，互为同位素，A选项正确；B. eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(239),\s\d1())),\s\d1( 93))),) Np和 eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(239),\s\d1())),\s\d1( 94))),) Pu最外层电子数不同，化学性质不同，B选项正确；C. eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(239),\s\d1())),\s\d1( 94))),) Pu的中子数＝239－94＝145，C选项正确；D.原子是化学变化的最小微粒，核内发生变化的不属于化学反应，D选项错误。]
9．(2022·河南省名校联盟高三联考) eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(127),\s\d1( )) ),\s\d1())),\s\d1( 53))),) I是一种半衰期长达1 570万年的放射性核素，在评估核事故的污染水平、洋流运动等领域有广泛应用。下列有关说法中正确的是( )
A． eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(127),\s\d1( )) ),\s\d1())),\s\d1( 53))),) I与 eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(129),\s\d1( )) ),\s\d1())),\s\d1( 53))),) I的中子数相同
B． eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(129),\s\d1( )) ),\s\d1())),\s\d1( 53))),) I与 eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(127),\s\d1( )) ),\s\d1())),\s\d1( 53))),) I的环境行为和生物过程不同
C． eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(127),\s\d1( )) ),\s\d1())),\s\d1( 53))),) I－和 eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(129),\s\d1( )) ),\s\d1())),\s\d1( 53))),) I化学性质相同
D．硝酸银溶液可测定该污水中 eq \\al(\s\up1(127),\s\d1( )) 53I－的含量
D [A. eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(127),\s\d1( )) ),\s\d1())),\s\d1( 53))),) I的中子数为74、 eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(129),\s\d1( )) ),\s\d1())),\s\d1( 53))),) I的中子数为76，两者的中子数不相同，故A错误；B. eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(129),\s\d1( )) ),\s\d1())),\s\d1( 53))),) I与 eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(127),\s\d1( )) ),\s\d1())),\s\d1( 53))),) I的物理性质不同，化学性质几乎完全相同，则 eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(129),\s\d1( )) ),\s\d1())),\s\d1( 53))),) I与 eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(127),\s\d1( )) ),\s\d1())),\s\d1( 53))),) I的环境行为和生物过程相同，故B错误；C.原子与离子的性质不同，则 eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(127),\s\d1( )) ),\s\d1())),\s\d1( 53))),) I－和 eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(129),\s\d1( )) ),\s\d1())),\s\d1( 53))),) I化学性质不同，故C错误；D.AgI难溶于水，则通过测定其质量可测定污水中 eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1( eq \\al(\s\up1(129),\s\d1( )) ),\s\d1())),\s\d1( 53))),) I－的含量，故D正确。]
10．(2022·重庆市高三第四次质量检测)科学家发现月壤中有地球土壤中没有的3He。3He是一种优良的核反应原料，与氘发生核聚变反应，放出巨大的能量： eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(2)) He＋ eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H―→ eq \\al(\s\up1(4),\s\d1(2)) He＋ eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H，下列有关说法正确的是( )
A．D2和H2互为同位素
B．等质量的3He和2H具有相同的中子数
C．3He与2H发生的核聚变反应属于化学变化
D．3He位于周期表的第1行、第18列
D [A.D和H互为同位素，D2和H2是不同单质，A错误；B.等质量的3He和2H中子数之比为2∶3，B错误；C.核聚变不是化学反应，C错误；D.3He属于He元素，是稀有气体，位于周期表的第1行、第18列，D正确。]
11．查德威克通过用α粒子轰击 eq \\al(\s\up1(N),\s\d1(Z)) X原子的实验发现了中子，核反应为： eq \\al(\s\up1(N),\s\d1(Z)) X＋ eq \\al(\s\up1(4),\s\d1(2)) He―→ eq \\al(\s\up1(12),\s\d1( )) PY＋ eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(0)) n。已知 eq \\al(\s\up1(N),\s\d1(Z)) X原子核内质子数比中子数少一个，已知在元素周期表中，对角线上元素的化学性质相似，如对角线上氧氯间化学性质相似。下列说法正确的是( )
A．X的最高价氧化物对应的水化物能与NaOH溶液反应生成盐和水
B．X单质可与强酸溶液反应，但不能与强碱溶液反应
C．Y的主族序数与X中子数相等
D．12Y和14Y互为同素异形体
A [根据核反应： eq \\al(\s\up1(N),\s\d1(Z)) X＋ eq \\al(\s\up1(4),\s\d1(2)) He―→ eq \\al(\s\up1(12),\s\d1( )) PY＋ eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(0)) n。N＋4＝12＋1，所以N＝9，已知 eq \\al(\s\up1(N),\s\d1(Z)) X原子核内质子数比中子数少一个，则Z＋(Z＋1)＝9，解得Z＝4，可知X为Be元素。4＋2＝P＋0，则P＝6，因此Y为C元素，然后根据元素周期律分析解答。A.X为Be元素，Be与Al属于对角线关系，依此推断元素周期表中，对角线上元素的化学性质相似，因此Be的最高价氧化物对应的水化物具有两性，可与NaOH溶液反应生成盐和水，A正确；B.Be性质与Al相似，既可与强酸反应，又可与强碱反应，B错误；C.Y是C，位于元素周期表第二周期第ⅣA的元素，其主族序数为4，X中子数为9－4＝5，两者数值不相等，C错误；D.12Y和14Y质子数相同，都是6个，但中子数不同，分别是6、8，因此二者互为同位素，D错误。]
12．(2022·河南安阳高三阶段练习)约里奥－居里夫妇发现经过α粒子轰击的金属X中含有放射性核素30Y，即 eq \\al(\s\up1(4),\s\d1(2)) He＋13X―→30Y＋ eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(0)) n，下列叙述错误的是( )
A．30Y和31Y互为同素异形体
B．30Y中质子数与中子数相等
C．金属X可分别与盐酸和NaOH溶液反应放出气体
D．Y的最高价氧化物可用于干燥酸性气体
A [A.30Y和31Y互为同位素，A错误；B.30Y中质子数为15，中子数也为15，二者相等，B正确；C.金属X为铝，铝能和盐酸反应生成氢气，也能和氢氧化钠溶液反应生成氢气，C正确；D.Y为磷，最高价氧化物为五氧化二磷，可以作干燥剂，能干燥酸性气体，D正确。]
13．(2022·吉林吉化月考)下列粒子(分子或离子)均含有18个电子：
请回答下列问题：
(1)A的元素符号是________，B2－的结构示意图是________。
(2)C与D混合，发生反应的化学方程式为______________________________
________________________________________________________________________。
(3)E的电子式是________________；F的水溶液常用于消毒剂，F的化学式是________。
解析： (1)含有18e－的A＋、B2－分别为K＋、S2－，即A元素为K，B元素为S，S2－的结构示意图为
(2)D为18e－微粒且为单质、双核分子，可确定D为F2，C是化合物，且为双核分子，为HCl，F2和HCl的反应为F2＋2HCl===2HF＋Cl2。
(3)18e－的三核分子为H2S，其电子式为，18e－的四核分子为H2O2和PH3，水溶液常用于消毒的是H2O2。
答案： (1)K (2)F2＋2HCl===2HF＋Cl2 (3) H2O2
14．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Z原子L层电子数为a＋b，M层电子数为a－b，Y原子最外层为a，次外层为b，得出b＝2，a＝6，从而推出Y、Z分别为氧元素、硅元素，N的最外层电子数是电子层数的2倍，则推出N为硫元素。
(2)金刚石的硬度在自然界中最大，M为碳元素。①甲烷(CH4)为正四面体分子；②一氧化碳为双原子分子，有14e－；③乙烯能和溴水发生加成反应，使溴水褪色且电子数为16，乙烯的分子式为C2H4；④H2O2在常温下为18e－的液态分子。
答案： (1)氢 氧 硅 硫 (2)①CH4 ②CO③C2H4 ④H2O2
15．A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，原子序数依次增大。
(1)B的原子结构示意图为________。
(2)B、C、E分别与A形成的化合物中最稳定的是________(写化学式)。
(3)C与D形成的化合物的化学式是__________，它的性质决定了它在物质的分类中应属于__________；请写出该化合物对应水化物与NaOH溶液反应的离子方程式：________________________________________________________________________。
(4)F的单质在反应中常作__________剂，该单质的水溶液与E的低价氧化物反应的离子方程式为__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案： (1) (2)H2O (3)Al2O3 两性氧化物 Al(OH)3＋OH－===AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋2H2O (4)氧化 Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
学生用书第112页核素
eq \\al(\s\up1(235),\s\d1( 92)) U
eq \\al(\s\up1(14),\s\d1( 6)) C
eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H
eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(1)) H
eq \\al(\s\up1(18),\s\d1( 8)) O
用途
核燃料
用于考古断代
制氢弹
示踪原子
元素的原子结构与性质
稀有气体元素
金属元素
非金属元素
最外层电子数
8(He为2)
一般小于4
一般大于或等于4
稳定性
稳定
不稳定
不稳定
得失电子能力
既不易得电子，也不易失电子
易失电子
易得电子
化合价
0
只显正价
既显正价，又显
负价(F无正价)
粒子
A＋
B2－
C
D
E
F
组成特点
单核离子
化合物，双核分子
单质，双核分子
化合物，三核分子
化合物，四核分子
元素编号
元素性质或原子结构
X
周期序数＝主族序数＝原子序数
Y
原子最外层电子数为a，次外层电子数为b
Z
原子L层电子数为a＋b，M层电子数为a－b
M
单质在自然界中的硬度最大
N
位于第三周期，最外层电子数是电子层数的2倍
元素
信息
B
其单质在常温下为双原子分子，与A可形成分子X，X的水溶液呈碱性
D
其简单阳离子与X具有相同的电子数，且是同周期中简单阳离子中半径最小的
E
元素原子最外层比次外层少2个电子
C、F
两种元素的原子最外层共有13个电子