高三化学第五章《原子结构与元素周期律》随堂练习（鲁科版）

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精第五章原子结构与元素周期律第一节原子结构1．甲、乙两元素原子的L层电子数都是其他层电子总数的2倍。下列推断正确的是（)A．甲与乙处于同一周期 B．甲与乙处于同一主族C．甲与乙的单质都是原子晶体 D．甲与乙的原子序数之和为偶数解析:本题主要信息是原子的电子排布特点。可以先根据核外电子排布规律确定可能的元素名称,再确定位置，从而推断单质的性质等。L层最多可有8个电子，当其他层共有4个电子时符合题意，根据核外电子排布规律,Mg符合条件;当L层未填满电子时，K层的2个电子已填入，此时L层应有4个电子，碳符合条件，则甲、乙指的是碳和镁,D选项符合题意。答案：D2。eq\o\al(235,92)U是重要的核工业原料，在自然界的丰度很低。eq\o\al(235，92)U的浓缩一直为国际社会关注。下列有关eq\o\al(235,92)U说法正确的是（)A.eq\o\al（235,92)U原子核中含有92个中子 B。eq\o\al（235，92)U原子核外有143个电子C.eq\o\al(235，92)U与eq\o\al(238,92）U互为同位素 D。eq\o\al（235,92)U与eq\o\al（238，92）U互为同素异形体解析：eq\o\al（235,92)U的中子数为235－92＝143，其核外电子数为92,故A、B均为错误答案;同素异形体是指同一元素形成的不同单质，eq\o\al(235,92)U和eq\o\al（238，92）U应互为同位素。答案：C3．已知元素X、Y的核电荷数分别是a和b，它们的离子Xm＋和Yn－的核外电子排布相同，则下列关系式中正确的是（)A．a＝b＋m＋nB．a＝b－m＋nC．a＝b＋m－nD．a＝b－m－n解析：在原子中，核电荷数等于核外电子数；在阳离子中,核电荷数减去离子所带电荷数等于核外电子数；在阴离子中，核电荷数加上离子所带电荷数等于核外电子数.因为Xm＋和Yn－具有相同的核外电子排布，所以，Xm＋和Yn－具有相同的核外电子数，aXm＋的核外电子数等于a－m,bYn－的核外电子数为：b＋n,则：a－m＝b＋n。答案：A4．已知自然界中铱（Ir）有两种质量数分别为191和193的核素，而铱元素的相对原子质量为192.22。这两种同位素的原子个数比应为()A．39∶61 B．61∶39 C．1∶1 D．39∶11解析：采用十字交叉法：则两种同位素原子的个数比为0.78∶1。22＝39∶61。答案：A5.下列叙述正确的是（)A．H2与eq\o\al(2,1)H的核外电子数相同B．Cl和Cl－核外电子层数不同C．在CS2、PCl3中各原子最外层均能达到8电子的稳定结构D．Ar原子的结构示意图为：解析：H2是分子，核外共有2个电子，eq\o\al(2，1)H是原子，核外只有1个电子，A错;Cl和Cl－都有3个电子层,B错；根据CS2和PCl3的成键情况可推出C正确;而Ar原子的结构示意图应为，D错.答案：C6．(2009·潍坊统考)著名化学家徐光宪(画面正中)，因为在稀土萃取领域取得的卓越成就被誉为“稀土界的袁隆平”；2008年1月9日,胡锦涛主席为其颁发了“国家最高科学技术奖”。稀土元素是指镧系的15种元素，加上钪和钇共17种元素。下列说法正确的是（）A．稀土元素全部是金属元素B．要萃取出碘酒中的碘可以使用氢氧化钠溶液做萃取剂C．镧系元素均属于主族元素D．某些稀土元素在地壳中的含量高于铝解析：B项中NaOH和碘反应，不能用做萃取剂，C项,镧系是副族元素，D项地壳中铝元素含量最高。答案:A7．简单原子的原子结构可用如下图的方法形象地表示：其中●表示质子或电子，○表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是（)A．①②③互为同位素B．①②③互为同素异形体C．①②③是三种化学性质不同的粒子D．①②③具有相同的质量数解析：从图示知①、②、③中的质子数等于电子数且都等于1，可知分别为eq\o\al（1，1)H、eq\o\al(2，1）H、eq\o\al（3，1）H。答案：A8.目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成的.u夸克带电量为eq\f(2，3）e,d夸克带电量为－eq\f(1,3）e,e为基元电荷。下列论断中可能正确的是（）A．质子由1个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成B．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成C．质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成D．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成解析：该题属于高科技题，但落点低。质子带一个单位正电荷，中子不带电，结合信息,B正确。答案:B9．据报道，北方某城市一幢楼内两户人家相继得了一种少见的血液病。经检测得知原因是建筑材料里的放射性核素铱－192在作怪。该核素符号为eq\o\al(192,)77Ir，它在化合物内可显＋3价,其＋3价离子内中子数与电子数之差为________，跟铱元素处在同一周期的碱金属元素名称为________。解析：中子数＝192－77＝115,电子数＝77－3＝74，两者之差为41；质子数77在两种稀有气体的原子序数54(Xe)和86(Rn)之间，故跟Rn(氡）同周期，是第6周期,按从上到下的顺序，ⅠA族第六个是铯.答案：41铯10．下图为四种粒子的结构示意图，完成以下填空：(1）属于阳离子结构的粒子是______________。(2）B粒子的半径__________C粒子的半径(填“大于"“小于”或“等于").(3)某元素R形成的氧化物为R2O3，则R的原子结构示意图可能是________。解析：本题考查了离子结构与原子结构的关系：质子数>电子数时为阳离子结构,带正电荷;质子数＝电子数时为原子结构，不带电;质子数〈电子数时为阴离子结构，带负电荷。因此第1小题中阳离子是B,A是阴离子，C、D是原子；当原子失去最外层电子时，半径减小，得到电子时半径增大；第3小题有难度，首先要判断出R元素的化合价，因为氧元素的化合价为－2,R元素的化合价为＋3,即最外层电子数为3（若是非金属元素需另外讨论)。答案:（1）B（2)小于（3)D1。eq\o\al(3,2)He在热核反应中没有中子辐射，作为能源时不会污染环境。月球上eq\o\al(3，2)He的数量足够人类使用1000年，而地球上eq\o\al（3,2）He含量很少.eq\o\al（3,2）He和eq\o\al（4,2)He互为(）A．同分异构体B．同系物C．同素异形体D．同位素解析：同素异形体是对单质而言.同位素是同一元素的不同原子。答案：D2．Se是人体必需的微量元素，下列关于eq\o\al（78，34)Se和eq\o\al(80，34)Se的说法正确的是（)A。eq\o\al(78,34）Se和eq\o\al（80,34）Se互为同素异形体 B.eq\o\al(78,34)Se和eq\o\al（80,34）Se互为同位素C。eq\o\al(78,34）Se和eq\o\al(80,34)Se分别含有44和46个质子 D.eq\o\al（78，34)Se和eq\o\al(80，34)Se都含有34个中子解析:以eq\o\al(78，34)Se和eq\o\al（80，34）Se为载体考查原子结构的有关“粒子数"的关系及同位素、同素异形体的概念，侧重考查学生的辨别能力.同素异形体指单质而同位素指原子，故A错；Se的两种同位素的质子数都为34，而中子数分别为44和46，故C、D错。答案：B3．近期，科学家用NaNO3和Na2O在573K下反应制得了离子化合物NaxNO4，经测定,在NOeq\o\al（x－，4）中的各原子的最外层电子都达到了8个电子稳定结构,则x为(）A．1 B．2 C．3 D．4解析：NOeq\o\al(x－，4）中各原子最外层电子都达到8电子结构，需32个电子，而一个N原子和4个O原子最外层共有（5＋4×6＝29)个电子，故还需得到3个电子，因此x＝3.答案：C4．一定量的锎（eq\o\al（252，98）Cf)是医学上常用作治疗恶性肿瘤的中子源，1mg(eq\o\al（252,98)Cf）每秒约放出2.34×199个中子。下列有关锎的说法错误的是（)A．（eq\o\al(252,98)Cf）原子中,中子数为154 B．（eq\o\al（252,98)Cf)原子中,质子数为98C．(eq\o\al(252，98)Cf）原子中,电子数为98 D．锎元素的相对原子质量为252解析：252只代表是锎元素中某同位素的质量数，而不是锎元素的相对原子质量.答案：D5．同温、同压下，等容积的两个密闭集气瓶中分别充满12C18O和14N2A．质子数相等，质量不等 B．分子数和质量分别不相等C．分子数、质量分别相等 D．原子数、中子数和质子数都分别相等解析：由阿伏加德罗定律知，两瓶中气体的分子数相同，而等物质的量的12C18O和14N2：(1)质量不等，因摩尔质量：M(12C18O)＝30g·mol－1、M(14N2)＝28g·mol－1；(2)质子数相等：12C18O的质子数＝6＋8，14N2的质子数＝7×2；(3)原子数相等:均为双原子分子；(4)中子数不等：12C18O的中子数＝6＋10，答案：A6．关于同一种元素的原子或离子，下列叙述正确的是(）A．原子半径比阴离子半径小B．原子半径比阴离子半径大C．原子半径比阳离子半径小D．带正电荷多的阳离子半径比带正电荷少的阳离子半径大解析：同种元素的阴离子半径大于原子半径，如r（Cl－）〉r（Cl)；同种元素的原子半径大于阳离子半径，如r(Na）>r（Na＋);同一种元素的阳离子，电荷越多，半径越小，如r(Fe3＋)<r（Fe2＋）。答案:A7。YBa2Cu8Ox（Y为元素钇）是磁悬浮列车中的重要超导材料，关于eq\o\al(89，39）Y的说法不正确的是（）A．属于金属元素 B．质子数与中子数之差为50C．原子的核外电子数是39 D。eq\o\al（89，39)Y和eq\o\al(90，39)Y是两种不同的核素解析：Y元素为39号元素，39－18＝21,21－18＝3显然位于第五周期ⅢB族。原子eq\o\al(89,39)Y中含有39个质子、39个电子、50个中子。选项B不正确。答案：B8．(2009·潍坊统考）核磁共振（NMR）技术已广泛应用于复杂分子结构的测定和医学诊断等高科技领域.已知只有质子数或中子数为奇数的原子核有NMR现象.试判断下列哪组原子均可产生NMR现象（）A．18O31P B．19FC．元素周期表中ⅢA族所有元素的原子 D．元素周期表中第三周期元素的所有原子解析：理解好题目信息是解题的关键，质子数或中子数是奇数的可用于核磁共振,知C项第ⅢA族元素的原子质子数一定为奇数，所以选C。答案：C9．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．2C．a＋2 D．2解析:最外层电子数大于次外层电子数，则该元素位于第二周期.答案：A10．已知X、Y均为1～18号之间的元素,X、Y可形成化合物X2Y和X2Y2，又知Y的原子序数小于X的原子序数，则这两种元素的原子序数之和为(）A．19 B．18 C．16 D．9解析：解法一(联想):根据以往知识，符合X2Y、X2Y2形式的分子式有Na2O、Na2O2和H2O、H2O2两组,但第二组不符合Y的原子序数小于X的原子序数的条件，而第一组不仅符合，而且选项中有。解法二（推理）：由X2Y化学式看。（1）X的化合价如为＋1价，则Y为－2价。(2)X的化合价如为＋2价，则Y为－4价(不成立）。故只有第一种情况可行.由化合价分析1～18号元素之间具有题设条件的元素，X只可能为Na、Y为O。答案：A11．（2008·全国理综Ⅱ，11）某元素的一种同位素X的质量数为A，含N个中子，它与eq\o\al（1，1)H原子组成HmX分子。在agHmX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:同位素X的质量数为A，中子数为N,因此其质子数为A－N。故HmX分子中的质子数为m＋A－N，又由于HmX中H为eq\o\al(1，1）H，故agHmX分子中所含质子的物质的量为:eq\f(a，m＋A）×（A＋m－N）mol。答案：A12.下列指定粒子的个数比为2∶1的是(）A．Be2＋中的质子和电子B。eq\o\al(2,1）H原子中的中子和质子C．NaHCO3晶体中的阳离子和阴离子D．BaO2（过氧化钡）固体中的阴离子和阳离子解析：Be2＋中质子数为4，电子数为2，符合要求；eq\o\al（2,1)H原子中中子数为1，质子数为1，不符合要求；NaHCO3晶体中阳离子Na＋和阴离子HCOeq\o\al（－,3）的个数比等于1∶1，不符合要求；BaO2固体中阴离子Oeq\o\al(2－，2）和阳离子Ba2＋的个数比等于1∶1，不符合要求.答案:A13．2007年10月24日，我国成功发射了“嫦娥一号”月球探测火箭，其主要任务之一是评估月球上土壤的厚度和3He的资源量，以下关于3He的说法正确的是(）A．是4He的同素异形体B．比4He多一个中子C．是4He的同位素D．3He代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子解析：该题以人类关注程度较大的社会热点材料为背景，以3He为载体考查原子结构中有关“量”的关系及同位素、同素异形体的概念,侧重考查学生的辨别能力。很好地体现了源自生活、落于教材的课标精神。同素异形体是指单质，而同位素是指原子,故A错;4He为2质子2中子的原子而3He为2质子1中子的原子，故B、D错。答案：C14．下列化学用语表示错误的是()A．羟基的电子式： B．中子数为14的硅原子:eq\o\al（28,14）SiC．镁离子的结构示意图： D．甲烷的分子模型：解析：本题考查了几种常见的化学用语，解答时注意从其概念的内涵与外延出发，缜密思考，正确解答.羟基为中性自由基，内含单电子，A正确；硅的原子序数为14，其质量数为14＋14＝28，B正确；镁离子的核电荷数为12，外层10个电子，C错误；甲烷分子为5原子的空间正四面体分子，D正确。答案:C15．短周期的三种元素X、Y、Z，原子序数依次变小，原子核外电子层数之和是5。X元素原子最外电子层上的电子数是Y和Z两元素原子最外电子层上的电子数的总和；Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，X和Z可以形成XZ3的化合物。请回答：（1）X元素的名称是________；Y元素的名称是________;Z元素的名称是________。(2)XZ3化合物的分子式是______,电子式是______。(3）分别写出X、Y的含氧酸的分子式______、______。解析:由Y入手进行推断,Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，可推断Y为C，不可能是S（S为3个电子层，若为S，另外两种元素只可能为H和He，与题意不符）,由XZ3结合题设可推断为NH3。答案:（1)氮碳氢（2）NH3（3)HNO3或HNO2H2CO3或H2C2O4等有机酸16．（1)某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍,其质子数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图是________.（2)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水化物发生反应的离子方程式________________________________________________________________________.解析：（1)设:核电荷数＝质子数＝a，元素原子的电子层数为x，最外层电子数为y，依题意:a＝5x,a＝3y，则5x＝3y，x＝3y/5。因原子的最外层电子数不超过8,即y为1～8的正整数，故仅当y＝5，x＝3合理，该元素的核电荷数为15。(2）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；③y＝3时为铝原子、y＝7时为氯原子,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）(2）①原子②氩原子氯离子硫离子钾离子钙离子③Al(OH）3＋3H＋=Al3＋＋3H2O17。通常情况下，微粒A和B为分子,C和E为阳离子，D为阴离子，它们都含有10个电子；B溶于A后所得的物质可电离出C和D；A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀。请回答：（1）用化学符号表示下列4种微粒：A：________；B：________；C:________;D:________。(2）写出A、B、E三种微粒反应的离子方程式：________________________________________。解析:常见的10电子分子有H2O、NH3、CH4、HF等，常见的10电子阳离子有Na＋、Mg2＋、Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、H3O＋，常见的10电子阴离子有F－、OH－，根据“B溶于A后所得的物质可电离出C和D”,可推出A为H2O、B为NH3、C为NHeq\o\al(＋，4)、D为OH－,再根据A、B、E反应后可得C和一种白色沉淀，可推出E为Mg2＋或Al3＋，从而得出答案。答案：(1)H2ONH3NHeq\o\al(＋,4)OH－（2）Al3＋＋3NH3＋3H2O=Al（OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4）或Mg2＋＋2NH3＋2H2O=Mg(OH）2↓＋2NHeq\o\al(＋，4）18．设X、Y、Z代表3种元素。已知：①X＋和Y－两种离子具有相同的电子层结构；②Z元素原子核内质子数比Y原子核内质子数少9个；③Y和Z两种元素可以形成4核42个电子的负一价阴离子。据此，请填空：（1)写出X、Y、Z三种元素的名称X________，Y________，Z________.(2)写出X、Y两种元素最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式：________________________________________________________________________.解析:由②③推测4核42电子的负一价阴离子为ClOeq\o\al(－,3)，则Y为Cl，Z为O，那么X为K.答案：(1）钾氯氧（2)OH－＋H＋=H2O19．现有部分元素的性质与原子（或分子）结构如下表：元素编号元素性质与原子（或分子)结构T最外层电子数是次外层电子数的3倍X常温下单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对YM层比K层少1个电子Z第3周期元素的简单离子中半径最小(1)画出元素T的原子结构示意图____________。(2)元素Y与元素Z相比，金属性较强的是________(用元素符号表示）,下列表述中能证明这一事实的是__________（填序号).a．Y单质的熔点比Z单质低b．Y的化合价比Z低c．Y单质与水反应比Z单质剧烈d．Y最高价氧化物的水化物的碱性比Z强（3)T、X、Y、Z中有两种元素能形成既有离子键又有非极性共价键的化合物，写出该化合物的化学式___________________________________________________________________。(4）元素T和氢元素以原子个数比1∶1化合形成化合物Q，元素X与氢元素以原子个数比1∶2化合形成常用作火箭燃料的化合物W，Q与W发生氧化还原反应，生成X单质和T的另一种氢化物，写出该反应的化学方程式_______________________________________________________________________________________________________________。解析：由表中信息可知：T为氧元素，X为氮元素，Y为钠元素，Z为Al元素。Na比Al金属性强，相关实验事实为:与水反应Na比Al剧烈；最高价氧化物水化物的碱性NaOH比Al(OH）3强。上述元素中，由其中两种元素形成的既有离子键又有非极性共价键的物质常见的是Na2O2.氧元素与氢元素形成的原子个数比为1∶1的化合物Q是H2O2。氮元素与氢元素形成的原子个数为1∶2的化合物是N2H4,两者反应可生成N2和H2O。答案：(1）(2）Nac、d(3）Na2O2（4)N2H4＋2H2O2=N2＋4H2O20.A、B、C、D为原子序数小于18的四种元素：①A的原子的电子层数等于最外层电子数；②A与B处于同一周期，B与D可形成离子化合物D2B，该化合物的水溶液显碱性；③C的离子核