人教版高考化学一轮复习第5章物质结构元素周期律第1讲原子结构及核外电子排布含答案

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课时跟踪练15一、选择题1．(2020·聊城模拟)在陆地生态系统研究中，2H、13C、15N、18O、34S等常用作环境分析指示物。下列说法正确的是(　　)A．34S原子核内中子数为16B．2H＋的酸性比1H＋的酸性更强C．13C和15N原子核内的质子数相差2D．1Heq \o\al(16,2)O在相同条件下比1Heq \o\al(18,2)O更易蒸发解析：34S原子核内中子数为34－16＝18，A项错误；2H＋与1H＋的酸性相同，B项错误；13C与15N质子数相差1，C项错误；11Heq \o\al(16,2)O的相对分子质量为18，而1Heq \o\al(18,2)O的相对分子质量为20，前者相对分子质量小，分子间作用力小，沸点低，D项正确。答案：D2．同位素示踪技术已广泛应用在农业、工业、医学、地质及考古等领域。下列有关叙述正确的(　　)A．14C与12C是两种不同的元素或核素B．通过化学变化可以实现16O与18O之间的相互转化C．35Cl2与37Cl2互为同素异形体D．铯元素的两种同位素中137Cs比133Cs多4个中子解析：A项，14C与12C是同种元素的不同核素，错误；B项，16O与18O之间的相互转化实际上是改变原子核的结构，不属于化学变化的范围，错误；C项，35Cl2与37Cl2都是Cl2的单质，不是同素异形体，错误；D项，铯元素的两种同位素中137Cs比133Cs多4个中子，正确。答案：D3．核电荷数为16的元素和核电荷数为4的元素的原子相比较，前者的下列数据是后者的4倍的是(　　)①电子数　②最外层电子数　③电子层数④次外层电子数A．①④　　　　　　　 B．①③④C．①②④ D．①②③④解析：核电荷数为16的元素电子数为16，最外层电子数为6，电子层数为3，次外层电子数为8；核电荷数为4的原子电子数为4，最外层电子数为2，电子层数为2，次外层电子数为2，前者的数据为后者的4倍的是电子数和次外层电子数，故①④符合题意，答案选A。答案：A4．某元素的一个原子形成的离子可表示为eq \o\al(b,a)Xn－，下列说法正确的是(　　)A．eq \o\al(b,a)Xn－含有的中子数为a＋bB．eq \o\al(b,a)Xn－含有的电子数为a－nC．X原子的质量数为a＋b＋nD．1个X原子的质量约为eq \f(b,6.02×1023) g解析：A项，eq \o\al(b,a)Xn－的中子数为b－a；B项，eq \o\al(b,a)Xn－的电子数为a＋n；C项，X原子的质量数为b。答案：D5．铁60同位素的现身，揭秘了超新星爆炸历史的真相。下列说法正确的是(　　)A．铁元素的质量数为60B．eq \o\al(60,26)Fe的核内质子数比中子数多8C．eq \o\al(60,26)Fe与eq \o\al(58,26)Fe的核外电子数相同，属于同一种核素D．30 g铁60中含有的中子的物质的量约为17 mol解析：eq \o\al(60,26)Fe这种铁原子的质量数为60，而不是铁元素的质量数，A项错；eq \o\al(60,26)Fe的核内质子数(26)比中子数(34)少8，B项错；eq \o\al(60,26)Fe与eq \o\al(58,26)Fe的质子数相同但中子数不同，是两种不同的核素，C项错；30 g 60Fe中含有的中子的物质的量约为eq \f(30,60)×34 mol＝17 mol，D项正确。答案：D6．(2020·呼和浩特模拟)下列说法正确的是(　　)A．质子数相同的粒子一定属于同种元素B．原子序数相同的微粒电子数一定相同C．原子序数相同的两种粒子，性质一定相同D．电子数相同的粒子不一定是同一种元素解析：粒子可能是元素的原子、离子，也可能是多种元素形成的微粒，如Na、NHeq \o\al(＋,4)质子数都是11，所以质子数相同的粒子不一定属于同种元素，A项错误；原子序数相同的微粒可能是原子，也可能是离子，如Na原子、Na＋质子数都是10，但电子数前者是11，后者是10，因此二者的电子数不一定相同，B项错误；同一元素的原子与离子，原子序数相同，但化学性质不相同，C项错误；原子核外电子数相同，原子失去电子形成阳离子，原子获得电子形成阴离子，所以电子数相同的粒子不一定是同一种元素，如Na＋、Ne、F－电子数都是10，但所属元素不同，D项正确。答案：D7．1934年居里夫妇用α粒子(4He)轰击27Al得到一种自然界不存在的磷元素的一种同位素(eq \o\al(30,15)P)：eq \o\al(27,13)Al＋eq \o\al(4,2)He―→eq \o\al(30,15)P＋eq \o\al(1,0)n，开创了人造核素的先河。下列有关说法不正确的是(　　)A．该变化说明原子核在一般的化学反应中也能发生变化B．该变化同样遵循质量守恒定律C.eq \o\al(1,0)n是一种电中性粒子D．对于eq \o\al(30,15)P：原子序数＝质子数＝中子数＝核外电子数解析：化学反应前后原子的种类和数目不发生变化，题述变化属于核反应，不是化学反应，A项错误。答案：A8．某元素的一种同位素X的原子质量数为A，含N个中子，它与氢原子组成HmX分子。在a g HmX中所含质子的物质的量是(　　)A.eq \f(a,A＋m)(A－N＋m) mol B.eq \f(a,A)(A－N) molC.eq \f(a,A＋m)(A－N) mol D.eq \f(a,A)(A－N＋m) mol解析：X原子的质子数为A－N，则HmX的质子数为m＋A－N，所以a g HmX中质子的物质的量为eq \f(a,A＋m)(A－N＋m) mol，A项正确。答案：A二、非选择题9．下列说法正确的是________(填序号)。①22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA②24 g镁与27 g铝中，含有相同的质子数③235 g核素eq \o\al(235, )92U发生裂变反应：eq \o\al(235, )92U＋eq \o\al(1,0)neq \o(――→,\s\up15(裂变))eq \a\vs4\al(eq \o\al(90,38)Sr)＋eq \o\al(136, )54Xe＋10eq \o\al(1,0)n，净产生的中子(eq \o\al(1,0)n)数为10NA④同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同⑤某元素X，其原子的电子层数为n－1，最外层电子数为2n－1。元素X的气态氢化物一定极易溶于水解析：1 mol氩气含有的质子数为18 mol，所以①正确；24 g (1 mol)Mg含质子12 mol，27 g(1 mol)Al含质子13 mol，②错误；核素eq \o\al(235, )92U发生裂变反应：eq \o\al(235, )92U＋eq \o\al(1,0)neq \o(――→,\s\up15(裂变))eq \a\vs4\al(eq \o\al(90,38)Sr)＋eq \o\al(136, )54Xe＋10eq \o\al(1,0)n，净产生的中子(eq \o\al(1,0)n)数为10－1＝9，235 g核素eq \o\al(235, )92U的物质的量为1 mol，则发生裂变时净产生的中子数为9NA，③错误；同等质量的氧气和臭氧中含氧原子数相等，所以电子数相同，④正确；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，NH3和HCl均极易溶于水，⑤正确。答案：①④⑤10．如图为几种微粒的结构示意图，用其序号填空。(1)属于阳离子结构的粒子是________。(2)具有稳定性结构的原子是________。(3)只能得电子的粒子是________；只能失电子的粒子是____；既能得电子，又能失电子的粒子是________。(4)某元素R形成的氧化物为R2O3，则R的离子结构示意图可能是________________。答案：(1)③⑤⑧　(2)②　(3)③⑤　①④⑥　⑦⑧　(4)⑤11．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eq \o\al(45,26)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)eq \o\al(45,26)Fe原子的核内中子数为________；该原子的核外电子数为________。(2)下列关于eq \o\al(45,26)Fe的叙述正确的是________(填字母)。A.eq \o\al(45,26)Fe与eq \o\al(56,26)Fe是两种核素B．科学家获得了一种新元素C.eq \o\al(45,26)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eq \o\al(43,26)Fe(3)某同学认为eq \o\al(45,26)Fe在一定条件下也可与氧气反应，他的判断依据是_____________________________________________________。解析：(1)eq \o\al(45,26)Fe的中子数＝质量数－质子数＝45－26＝19，电子数＝质子数＝26。(2)eq \o\al(45,26)Fe与eq \o\al(56,26)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；Fe元素不是一种新元素，eq \o\al(45,26)Fe衰变放出两个质子后变为质子数为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。(3)eq \o\al(45,26)Fe与eq \o\al(56,26)Fe的核外电子排布相同，化学性质几乎完全相同。答案：(1)19　26　(2)AC　(3)eq \o\al(45,26)Fe与eq \o\al(56,26)Fe的核外电子排布相同，化学性质几乎完全相同12．A、B、C、D四种元素的核电荷数依次增大，它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8。A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半。回答下列问题：(1)这四种元素的元素符号依次是A________________，B__________，C__________，D__________。(2)C的原子结构示意图为_______________________________。(3)D的离子结构示意图为_______________________________。(4)B的单质与D的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为___________________________________________________________________________________________________________。(5)A单质与浓硫酸共热的化学方程式为_________________________________________________________________________。解析：A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，所以A的核电荷数为2×8＝16，A为硫元素。D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半，所以D原子的核电荷数是(2＋8)×2＝20，D为钙元素。根据核电荷数依次增大，它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8，可以判断出B为氯元素，C为钾元素。答案：(1)S　Cl　K　Ca　(2)(3)　(4)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O　(5)S＋2H2SO4(浓)eq \o(=====,\s\up15(△))3SO2↑＋2H2O