(浙江选考)2020版高考化学大一轮复习第5讲《原子结构》课时作业(含解析) 练习

课后作业5　原子结构

(时间:45分钟　满分:100分)

一、选择题(本题包括12小题,每小题5分,共60分,每小题只有一个选项符合题目要求)

1.从宏观方面看物质是由元素组成的,从微观方面看物质是由粒子构成的。下列有关说法不正确的是(　　)

A.元素原子的多样性是由构成原子的质子和中子数目引起的

B.元素的化学性质主要取决于元素原子的最外层电子数

C.只由一种分子构成的物质一定是纯净物

D.质子数等于电子数的微粒,可能是一种分子和一种离子

答案D

解析原子包含不同元素的不同原子和同种元素的不同原子,原子的多样性是由构成原子的质子和中子数目引起的,A项正确;发生化学变化时,一般是原子的最外层电子数发生变化,所以元素的化学性质主要取决于元素原子的最外层电子数,B项正确;只由一种分子构成的物质即只含一种物质,一定是纯净物,C项正确;分子或原子的质子数等于电子数,离子的质子数不等于电子数,质子数等于电子数的微粒不可能是一种分子和一种离子,D项错误。

2.已知一般情况下原子核外最外层电子数相等的元素具有相似的化学性质。氟元素原子的核外电子排布示意图为。下列原子中,与氟元素原子的化学性质相似的是(　　)

答案D

解析F、Cl的原子核外最外层电子数相同,氟原子和氯原子化学性质相似。

3.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

答案D

解析由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为氯元素;当n=3时,X为氮元素;当n=2时,不符合题意,A错误;HNO2和HClO均为弱酸,B错误;氯元素能形成KClO4,C错误;NH3和HCl均极易溶于水,D正确。

4.下列说法中不正确的是(　　)

A.质子数相同的不同原子一定属于同种元素

B.某种元素的相对原子质量取整数,就是其质量数

C.电子数相同的单原子核的粒子不一定是同一种元素

D.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

答案B

5.核电荷数小于18的某元素X,其原子核外电子层数为a,最外层电子数为(2a+1)。下列有关元素X的说法中,不正确的是              (　　)

A.元素X的原子核内质子数为(2a2-1)

B.元素X的原子半径一定小于钠的原子半径

C.由元素X形成的某些化合物,可能具有杀菌消毒的作用

D.元素X形成的简单离子,各电子层的电子数均达到2n2(n表示电子层数)

答案D

解析若a=2,则X为N;若a=3,则X为Cl。由原子结构、相关元素及化合物的性质推知A、B、C项正确;氯离子最外层电子数未达到2n2,D项错误。

6.X2+和Y-与氩的电子层结构相同,下列判断中正确的是(　　)

A.原子半径:X<Y

B.离子半径:X2+<Y-

C.X与Y的原子序数之差为8

D.元素周期表中二者处于同一周期

答案B

解析X为Ca元素,Y为Cl元素,Ca位于第4周期,Cl位于第3周期,原子半径X>Y,故A错误;X2+和Y-具有相同的核外电子排布,核电荷数越大,离子半径越小,故B正确;Ca和Cl的原子序数相差3,C错误;Ca位于第4周期,Cl位于第3周期,D错误。

7.下列叙述正确的是(　　)

A.两种粒子,若核外电子排布完全相同,则其化学性质一定相同

B.凡单原子形成的离子,一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布

C.两原子如果核外电子排布相同,则一定属于同种元素

D.阴离子的核外电子排布一定与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同

答案C

解析本题可用列举反例法解决。Na+、Mg2+、Al3+、F-、O2-、Ne的核外电子排布均相同,但化学性质不同,A项错误;单原子形成的离子如H+不具有稀有气体元素原子的核外电子排布,B项错误;阴离子的核外电子排布与同周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同,D项错误。

8.氧元素是地壳中含量最多的元素。下列说法中正确的是(　　)

A.16O2与18O3互为同位素

B.氧元素与其他短周期非金属元素均能形成酸性氧化物

C.氧与钠形成的稳定化合物中,阴、阳离子个数比均为1∶2

D.O2变成O3以及16O变成18O的变化均属于化学变化

答案C

解析16O与18O互为同位素,故A错;氧元素与氢元素不能形成酸性氧化物,B错;Na2O和Na2O2(其阴离子为)中,阴、阳离子个数比均为1∶2,故C正确;O2变成O3是化学变化,16O变成18O的变化属于核反应,不是化学反应,故D错。

9.下列关于指定粒子构成的几种描述中不正确的是(　　)

A.37Cl与39K具有相同的中子数

B.第114号元素的一种核素X与82Pb具有相同的最外层电子数

C.H3O+与OH-具有相同的质子数和电子数

D.和S2-具有相同的质子数和电子数

答案C

解析37Cl的中子数为20,39K的中子数为20;原子序数为114的元素位于第7周期ⅣA族,与Pb处于同主族,最外层电子数相等;H3O+的质子数和电子数分别为11、10,OH-的质子数和电子数分别为9、10;的质子数为16、电子数为18,S2-的质子数为16、电子数为18。

10.设NA为阿伏加德罗常数的值,已知某元素阴离子Rn-的原子核内的中子数为(A-x+n),其中A为原子的质量数。则m g Rn-中的电子总数为(　　)

A.·NA B.·NA

C.·NA D.

答案D

解析Rn-原子核内的质子数为A-(A-x+n)=x-n,Rn-原子核外的电子数为(x-n)+n=x,mgRn-中电子数为·x·NA。

11.已知短周期元素的离子aA2+、bB+、cC2-、dD-具有相同的电子层结构。则下列叙述正确的是(　　)

A.原子半径:A>B>C>D

B.离子半径:C2->D->B+>A2+

C.原子序数:d>c>b>a

D.原子的失电子能力:A>B>D>C

答案B

12.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m,次外层电子数为m+2;Y原子的最外层电子数为n-5,次外层电子数为n。则X、Y两元素形成的化合物可表示为(　　)

A.Y2X3 B.Y4X

C.XY2 D.YX3

答案A

解析X、Y的次外层(m≠0,m+2>2;n-5>0,n>5)不可能是K层,即最外层为第3层(X、Y核电荷数小于18),所以X的核外电子排布为,为硫;Y的核外电子排布为,为铝,形成的化合物为Al2S3。

二、非选择题(本题包括5小题,共40分)

13.(8分)A+、B+、C-、D、E五种粒子(分子或离子)中,每个粒子均有10个电子。已知:

①A++C-D+E↑;②B++C-2D。

请回答:

(1)C-的电子式是　　　　　。 

(2)分别写出A+和D反应、B+和E反应的离子方程式:

　　　　　　　　　　　　　　　　、 

　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)除D、E外,请再写出两种含10个电子的分子的化学式:　　　　　　　　　　　　。 

(4)除A+、B+外,请再写出两种含10个电子的阳离子:　　　　　　　。 

答案(1)H]-　(2)N+H2ONH3·H2O+H+　H3O++NH3N+H2O　(3)CH4、Ne(答案合理即可)　(4)Na+、Mg2+(答案合理即可)

解析本题中五种粒子均有10个电子是解题的突破口。依据已有的元素与化合物知识可知,10电子的粒子中,原子有Ne;阴离子有N3-、O2-、F-、OH-、N,阳离子有Na+、Mg2+、Al3+、N、H3O+;分子有CH4、NH3、H2O、HF、Ne。根据题意①A++C-D+E↑,推知A+应为N、C-为OH-、D为H2O、E为NH3,将其结果代入②B++C-2D,推知B+应为H3O+。

14.(6分)应用原子核外各电子层的电子数推断下列各元素并回答下列问题:

(1)元素A为　　　　　(写元素符号),属于　　　　　　(填“金属”或“非金属”)元素。 

(2)元素B为　　　　　(写名称),其氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)元素C的单质与A的最高价氧化物的水化物的浓溶液反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)S　非金属

(2)硅　SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O

(3)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O

解析(1)A元素原子的K层一定有2个电子,则M层上有6个电子,L层上有8个电子,则A元素原子核外共有2+8+6=16个电子,则质子数为16,为硫元素,属于非金属元素。

(2)由于B元素原子最外层电子数是K层电子数的2倍,最外层为第3层,含有4个电子,次外层有8个电子,因此B元素原子核外共有2+8+4=14个电子,其核内有14个质子,为硅元素。SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O。

(3)因C元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,最外层电子数不超过8,则C元素次外层只能为K层(2个电子),最外层(第2层)有4个电子,因此C元素原子核外电子数为2+4=6,质子数为6,为碳元素,碳与浓硫酸加热时反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。

15.(10分)已知A、B、C、D四种不同粒子,它们之间存在如图关系:

(1)如果A、B、C、D均是10电子的粒子,B是一种离子,则A的化学式为　　　　　;D的电子式为　　　　。 

(2)如果A为一种三价金属阳离子,且A、B、D均为10电子粒子,C中含有A元素。试写出:

①A与B在溶液中反应生成C和D的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　。 

②C与H+反应生成A的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)NH

(2)①Al3++4OH-Al+2H2O

②Al+4H+Al3++2H2O

解析(1)10电子微粒中能与H+进行反应的有NH3、OH-。且A+BC+D,故A为N,B为OH-,C为NH3,D为H2O。

(2)10e-三价金属阳离子为Al3+,由A+BC+D,B+H+D,推出B为OH-。若C含有A元素,则C为Al。

16.(8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3∶4,M元素原子的最外层电子数与次外层电子数之比为3∶4,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)。 

(3)下图表示由上述元素组成的两种气体分子在一定条件下的密闭容器中充分反应前后的转化关系,请写出该转化过程的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)A、B均为由上述五种元素中的三种元素组成的强电解质,且组成元素的原子个数之比为1∶1∶1。若在各自的水溶液中,A能抑制水的电离,B能促进水的电离,则A的化学式为　　　　　,B的化学式为　　　　　　。 

答案(1)Na+]-

(2)2H2O22H2O+O2↑

(3)2SO2+O22SO3

(4)NaOH　NaClO或NaHS

解析由题意可知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,H2O2转化为H2O的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。(3)由图示可知图中表示的是SO2与O2反应生成SO3,即2SO2+O22SO3。(4)A能抑制水的电离,且三种元素的原子个数比为1∶1∶1,则A是NaOH;B能促进水的电离,则是能水解的盐,且组成元素的原子个数比也为1∶1∶1,则是NaClO或NaHS。

17.(8分)某核素X的氯化物XCl2 1.11 g配成溶液后,需用

1 mol·L-1的硝酸银溶液20 mL才能把氯离子完全沉淀下来,试计算:

(1)X的质量数;

(2)若X的核内中子数为20,求37 g XCl2中所含质子的物质的量是多少?

答案(1)40(计算过程略,下同)

(2)18 mol

解析根据X的氯化物的组成及Ag+的物质的量,可求出XCl2的物质的量为0.01mol,则XCl2的摩尔质量为111g·mol-1,由此可求出X的相对原子质量为40,即X的质量数为40。若X的核内中子数为20,则X的质子数为40-20=20,37gXCl2中所含质子的物质的量为×(20+17×2)=18mol。