2021版高考化学一轮复习课时分层提升练十五原子结构原子核外电子排布（含解析）新人教版

原子结构　原子核外电子排布

一、选择题

1.I是常规核裂变产物之一,下列有关I的叙述正确的是 (　　)

AI是碘的一种同素异形体

BI是一种新发现的元素

CI核外电子数为131

DI核内的中子数与核外电子数之差为25

【解析】选DI是碘的一种同位素,同素异形体是对单质而言的概念,故A错误I是碘的一种同位素,是一种核素,而不是新发现的一种元素,故B错误I的核外电子数=质子数=53,故C错误I的中子数=131-53=78,核外电子数=53,中子数与核外电子数之差为25,故D正确。

2.16O和O是氧元素的两种核素,NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是 (　　)

A.16O与18O互为同素异形体

B.16O与18O核外电子排布方式不同

C.通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化

D.标准状况下,11.2L16O2和11.2L18O2均含NA个氧原子

【解析】选D。A项,16O与18O互为同位素,错误;B项,16O与18O是氧元素的不同核素,核外电子排布方式相同,错误;C项,16O与18O间的相互转化原子核发生变化,不能通过化学变化实现,错误;D项,标准状况下,11.2 L 16O2和11.2 L 18O2的物质的量均为0.5 mol,均含NA个氧原子,正确。

3.(2019·青岛模拟)下列说法正确的是 (　　)

A.原子最外层电子数等于或大于3的元素一定是非金属元素

B.原子最外层只有1个电子的元素一定是金属元素

C.最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第2周期

D.某元素的离子最外层电子数与次外层电子数相同,该元素一定位于第3周期

【解析】选C。A项,金属Al、Sn、Bi等最外层电子数等于或大于3;B项,H最外层只有一个电子,是非金属;C项,最外层电子数不能大于8,除第2周期元素原子的次外层电子数为2外,以后的其他周期原子的次外层电子数为8或18,故C项正确;D项,第4周期的K+、Ca2+的电子层结构为,最外层电子数与次外层的相同。

【易错提醒】原子结构中数量关系中的易错点

(1)任何微粒中,质量数=质子数+中子数,但质子数与电子数不一定相等,如阴、阳离子中。

(2)有质子的微粒不一定有中子,如1H,有质子的微粒不一定有电子,如H+。

(3)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素,如F与OH-。

(4)核外电子数相同的微粒,其质子数不一定相同,如Al3+和Na+、F-等。

4.原子序数为83的元素位于:①第5周期;②第6周期;③第ⅣA族;④第ⅤA族;⑤第ⅡB族,其中正确的组合是              (　　)

A.①④　　　B.②③　　　C.②④　　　D.①⑤

【解析】选C。根据与该元素原子序数最接近的0族元素的位置来确定。与83号元素最邻近的0族元素为86号元素氡,83号元素比氡的原子序数小3,那么它在元素周期表中的位置应该是氡左移3个格,即第六周期第ⅤA族。

5.已知R元素的某种同位素能形成化合物AmRn,其中A的化合价为+n。该化合物中一个R微粒的核外电子数为a,核内中子数为b,则该核素的原子符号是              (　　)

AR　　　　　　　 BR

CR      DR

【解析】选D。由题意可知,在化合物AmRn中,R的化合价为-m,其离子符号为已知一个Rm-的核外电子数为a,则该核素的核内质子数为a-m,质量数=质子数+中子数=a-m+b,D正确。

6.第ⅤA族元素中的A、B两种元素所在周期分别最多可排18和8种元素,且B在A的上一周期,当A的原子序数为x时,B的原子序数为              (　　)

A.x-18    B.x-8

C.x+8     D.x+18

【解析】选A。据题意可知A、B在周期表中的相对位置为,且在第ⅤA族,A所在周期元素种数为18,所以B的原子序数应为x-18。

7.(2019·武汉模拟)下表为元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W为短周期元素,W元素原子的核电荷数为Y元素的2倍。下列说法正确的是               (　　)

A.元素X、W、Z在自然界中均可以游离态存在

B.元素X、Y、W的原子半径依次递增

C.实验室储存T的单质时,应在其表面覆盖少量的水

D.元素Z的氧化物是制作计算机芯片的材料

【解析】选C。根据元素在周期表中的位置可知,W元素原子的核电荷数为Y元素的2倍,则W为S元素,Y为O元素,则X为N元素,Z为Si元素,T为Br元素。硅属于亲氧元素,在自然界中没有游离态存在,A项错误;同一周期,从左到右,原子半径逐渐减小,原子半径X>Y,B项错误;实验室储存溴的单质时,应在其表面覆盖少量的水,进行水封,减少溴的挥发,C项正确;制作计算机芯片的材料是硅,不是二氧化硅,D项错误。

二、非选择题

8.a、b、c、d、e、f、g为七种由短周期元素构成的粒子,它们都具有10个电子,其结构特点如下:

其中b的离子半径大于e的离子半径;d是由极性键构成的四原子极性分子;一个c与一个f可生成两个相同的10电子分子。

(1)a粒子构成的晶体中是否存在化学键__________(填“存在”或“不存在”)。 

(2)b与e相应元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱为__________> __________。(用化学式表示) 

(3)d溶于水呈__________性(填“酸”或“碱”),写出其溶质的电离方程式:____________________________。 

(4)g粒子是由__________键构成的__________分子。 

(5)c粒子是__________,f粒子是__________。(用化学式表示) 

【解析】根据表格中各粒子的构成和电荷数知,a是Ne,b是Na+,c是OH-,d是NH3,e是Mg2+,f是H3O+,g是CH4。

答案:(1)不存在　(2)NaOH　Mg(OH)2　(3)碱

NH3·H2ON+OH-　(4)极性　非极性

(5)OH-　H3O+

9.(2019·淮北高一检测)X、Y、Z、T、V为5种短周期元素,X、Y、Z在周期表中位置如图所示。这3种元素原子序数之和是41,X和T在不同条件下反应,可以生成T2X(白色固体)和T2X2(淡黄色固体)两种化合物。V单质在Z单质中燃烧产生苍白色火焰,产物溶于水能使紫色石蕊溶液变红。

(1)5种元素的元素符号分别是

X________,Y________,Z________,　　 

T________,V________。 

(2)Y的原子结构示意图是______________________。 

(3)T、X形成化合物T2X与T2X2的化学方程式分别为______________________、__________________。 

【解析】据X、Y、Z原子序数之和为41,设Y的原子序数为m,则X的原子序数为m-8,Z的原子序数为m+1,所以3m-7=41,m=16。可知,Y为硫元素,Z为氯元素,X为氧元素。由X和T在不同条件下生成白色固体T2X和淡黄色固体T2X2,可推断T为Na,再由V单质可在Z单质中燃烧产生苍白色火焰,产物溶于水能使紫色石蕊溶液变红可推断V单质是H2,Z单质是Cl2。

答案:(1)O　S　Cl　Na　H

(2)

(3)4Na+O22Na2O　2Na+O2Na2O2

一、选择题

1.(2019·重庆模拟)硒被科学家称之为人体微量元素中的“抗癌之王”,硒元素的相关信息如图1所示。下列信息解读不正确的是              (　　)

A.硒的元素符号为Se

B.硒元素的原子结构示意图如图2中m=34

C.硒元素位于第四周期第ⅥA族

D.硒的非金属性比硫的非金属性强

【解析】选D。右上角是硒的元素符号,所以硒的元素符号为Se,故A正确;左上角是硒的原子序数,质子数等于原子序数,所以m=34,故B正确;根据元素原子结构示意图可确定元素在元素周期表中的位置,主族元素中,电子层数=周期序数,最外层电子数=主族序数,故34号元素位于元素周期表的第四周期第ⅥA族,故C正确;同主族从上往下非金属性减弱,所以硒的非金属性比硫的非金属性弱,故D错误。

2.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,它们形成的简单离子分别为W2-、X+、Y3+、Z2-,下列选项中都能破坏水的电离平衡的是              (　　)

A.W2-、X+　　　　　　　　B.X+、Y3+

C.Y3+、Z2-      D.X+、Z2-

【解析】选C。根据“短周期元素”“原子序数依次增大”和离子所带的电荷数,可以判断出四种元素对应的离子分别是O2-、Na+、Al3+和S2-,其中Al3+、S2-能破坏水的电离平衡,故选C。

3.元素A、B、C、D在元素周期表中的位置如图所示。下列叙述不正确的是 (　　)

A.C比B的原子序数大1

B.原子结构示意图为的元素,与C位于同一周期

C.B的原子与D的原子最外层电子数相等

D.原子结构示意图为的元素,与B位于同一主族

【解析】选D。根据元素周期表的结构可知A为H,B为He,C为Li,D为Mg。

4.(2019·南宁模拟)有5种单核粒子,它们分别是

(“□”内元素符号未写出),则它们所属元素的种类有 (　　)

A.2种　　　　　 B.3种

C.4种     D.5种

【解析】选B。质子数决定元素的种类,质子数有19、18、20,共3种。

5.如果发现了原子序数为116的元素,下列对它的叙述中正确的是 (　　)

①位于第七周期　②非金属元素　③最外电子层有6个电子　④没有放射性　⑤属于第ⅥA族元素　⑥属于锕系元素

A.①③⑤　　B.②④⑥　　C.①③⑥　　D.③④⑤

【解析】选A。根据第七周期0族元素原子序数为118可推知:116号元素位于第七周期第ⅥA族,金属元素,有放射性。

6.某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a>1),则该原子的核内质子数是

(　　)

A.2a+2   B.2a+10   C.a+2    D.2a

【解析】选A。最外层电子数不能大于8,次外层电子数除电子层数小于2层的原子外,其余原子均为8,因为a大于1,所以该原子的电子层数为2,若a等于2,则该原子为C,质子数为6;若a等于3,则该原子为O,质子数为8,该题选A。

二、非选择题

7.(2019·成都模拟)有A、B、C、D四种元素,它们的原子序数依次增大,但均小于18,A和B在同一周期,A的电子式为··,B原子L层的电子总数是K层的3倍;0.1 mol C单质能从酸中置换出2.24 L氢气(标准状况),同时它的电子层结构变成与氖原子的电子层结构相同;D离子的半径比C离子的小,D离子与B离子的电子层结构相同。

(1)写出A、B、C、D元素的名称:

A________,B________,C________,D________。 

(2)D元素在周期表中属于第________周期________族。 

(3)用电子式表示A的最简单气态氢化物的形成过程:

______________________________________________________________。 

(4)A和B的单质充分反应生成化合物的电子式是________。 

(5)B与C形成的化合物是离子化合物还是共价化合物?如何证明?________。 

【解析】由A的电子式可知,A为碳或硅,又因为原子序数依次增大且小于18,则A为碳,根据B的原子结构可知B为氧;0.1 mol C可从酸中置换出0.1 mol H2,则C为+2价金属,故为镁;根据D的电子层结构可知D为铝。

答案:(1)碳　氧　镁　铝　(2)三　ⅢA

(5)B与C形成的化合物是MgO,为离子化合物;检验方法为验证其熔融物是否导电,若导电则为离子化合物,若不导电则为共价化合物

【加固训练】

　　(2019·合肥模拟)现有部分元素的原子结构特点如表:

(1)画出W原子结构示意图________________。 

(2)元素X与元素Z相比,非金属性较强的是__________,写出一个能表示X、Z非金属性强弱关系的化学反应方程式____________________________。 

(3)X、Y、Z、W四种元素形成的一种离子化合物,其水溶液显强酸性,该化合物的化学式为__________。 

(4)元素X和元素Y以原子个数比1∶1化合形成的化合物Q,元素W和元素Y化合形成的化合物M,Q和M的电子总数相等。以M为燃料,Q为氧化剂,可作火箭推进剂,最终生成无毒的、且在自然界中稳定存在的物质,写出该反应的化学方程式__________________________________________________________。 

【解析】由表中信息可确定X为O、Y为H、Z为S、W为N。

答案:(1)　(2)氧　2H2S+O22H2O+2S↓(其他合理答案也可)

(3)NH4HSO4　(4)N2H4+2H2O2N2+4H2O

8.(2019·阳江模拟)X、Y、Z、W是四种短周期元素,X原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍;Y原子最外层电子数是次外层电子数的2倍;Z元素的单质为双原子分子,Z的氢化物水溶液呈碱性;W元素最高正价是+7价。回答下列问题:

(1)元素X原子结构示意图为_____________________________________。 

(2)元素Y的一种同位素可测定文物年代,这种同位素的符号是__________。 

(3)元素Z能与氢元素形成一价阴离子,该阴离子的电子总数是__________,与该离子电子总数相等的Z与氢元素形成的微粒是__________。 

(4)ZW3常温下呈液态,可与水反应生成一种酸和一种碱,反应的化学方程式为__________________________。 

(5)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。X、Y、Z、W四种元素的最高价氧化物的水化物中化学性质明显不同于其他三种酸的是________(用酸的分子式表示)。 

【解析】X原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍,说明X共有3个电子层,且M层上有6个电子,为硫元素;Y原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,说明Y只有2个电子层,且最外层有4个电子,Y为碳元素;Z的氢化物水溶液显碱性,中学阶段要求掌握的碱性气体只有NH3,因此Z为氮元素;W的最高正价为+7,而F元素无正价,因此W为氯元素。(1)X的结构示意图为。(2)碳的放射性同位素C可用于考古。(3)氮元素与氢元素形成-1价阴离子,由于氮元素显-3价,氢元素显+1价,因此该阴离子为N,其电子总数是10,与该离子电子总数相等的还有NH3、N。(4)NCl3与H2O反应生成物中有碱,只能是NH3·H2O,N为-3价,Cl为+1价,酸应为HClO。(5)H2CO3、HNO3、H2SO4、HClO4中化学性质明显不同于其他三种酸的是H2CO3,H2CO3为弱酸。

答案:(1)　(2C　(3)10　N、NH3

(4)NCl3+4H2O3HClO+NH3·H2O　(5)H2CO3