第五章 第一讲 原子结构

PAGEPAGE1第五章物质结构元素周期律第一讲原子结构一、选择题1．据新闻网报道：科学家首次合成第117号元素，被美国《时代》周刊评选为当年十大科学发现。假如第117号元素符号暂时定为Up，下列关于eq\o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up的说法中正确的是 ()。A.eq\o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up是两种元素B.eq\o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up互为同位素C.eq\o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up质子数不同、中子数相同D.eq\o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up质量数相同、电子数不同解析eq\o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up是同种元素的两种核素，元素符号左上角的数字表示该核素的质量数，左下角的数字表示该核素的质子数，它们的质子数相同，中子数不同，互为同位素，A选项错误，B选项正确；eq\o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up的质子数、电子数都是117，而质量数分别为293、294，中子数分别为176、177，C、D选项均错误。答案B2．已知X为第三周期元素的原子，该原子要达到8电子稳定结构，则需要的电子数小于其 次外层和最内层的电子数之差，且等于最内层电子数的整数倍。下列说法正确的是 ()A．X元素最高价氧化物对应的水化物一定是强酸B．X元素的氢化物的化学式一定为H2XC．X的单质一定是良好的半导体材料D．X元素的氧化物一定能与烧碱反应解析第三周期元素的次外层有8个电子，最内层有2个电子，二者之差为6。因为该 原子达到8电子稳定结构需要的电子数小于6，则需要的电子数为2或4。若为2，则X为 S；若为4，则X为Si，硅酸为弱酸，A错；硅的氢化物为SiH4，B错；S单质不能作半 导体材料，C错；SO2、SO3和SiO2都能与烧碱反应，D正确。答案D3．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1H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)molB．eq\f(a,A)(A－N)molC．eq\f(a,A＋m)(A－N)molD．eq\f(a,A)(A－N＋m)mol答案A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中的质子数为m＋A－N，又由于HmX中H为11H，故agHmX中所含质子的物质的量为：eq\f(a,m＋A)×(A＋m－N)mol。4．已知X、Y、Z都是短周期元素，它们的原子序数依次增大，X原子的电子层数与它的核外电子总数相等，而Z原子的最外层电子数是次外层的3倍，Y 和Z可以形成两种以上气态化合物，则下列说法错误的是()A．Y和Z可以组成一种Y和Z的质量比为7∶8的化合物B．X、Y、Z可以组成一种盐C．X和Z可以组成原子个数比分别为1∶1和2∶1常温下呈液态的两种化合物D．由X、Y、Z三种元素中的任意两种组成的10电子微粒有2种解析由题中信息易推出X、Y、Z分别是H、N、O。N、O可以组成NO，其中N、O 两种元素的质量比为7∶8，A正确。H、N、O可组成NH4NO3，B正确。H、O可组成 H2O、H2O2两种常温下呈液态的化合物，C正确。H、N、O中的任意两种元素组成的 10电子微粒有H2O、NH3、NHeq\o\al(＋,4)、OH－、H3O＋等，D错误。答案D5．长征2号火箭承担运载“神六”的使命，氕化锂、氘化锂、氚化锂可以作为启动长征2号(CZ2F)火箭的优良炸药。下列说法正确的是 ()。A．LiH、LiD、LiT的摩尔质量之比为1∶2∶3B．它们都是强氧化剂C．H、D、T之间互称为同素异形体D．它们都是强还原剂解析LiH、LiD、LiT的摩尔质量之比等于它们的相对分子质量之比，应为8∶9∶10，A错；氕化锂、氘化锂、氚化锂中氕、氘、氚均为－1价，处于最低价态，具有强还原性，是强还原剂，故B错，D对；H、D、T之间互称同位素，C错。答案D6．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个(n表示电子层数)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；D项氯离子最外层电子数未达到2n2个。答案D7．下列叙述中，正确的是 ()。A．两种微粒，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解析Na＋、Mg2＋、Al3＋、F－、O2－、Ne的核外电子排布均完全相同，但化学性质不同，A不正确；单原子形成的离子如H＋、Fe2＋、Fe3＋等均不具有稀有气体元素原子的核外电子排布，B不正确；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，而主族元素阳离子的核外电子排布才与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同，D不正确。答案C二、非选择题8．A＋、B＋、C－、D、E五种微粒(分子或离子)，它们都分别含有10个电子，已知它们有如下转化关系：①A＋＋C－eq\o(→,\s\up7(△))D＋E↑②B＋＋C－→2D(1)写出①的离子方程式____________________________________________。写出②的离子方程式_______________________________________________。(2)除D、E外，请再写出两种含10个电子的分子___________________________________________________________________________________________。(3)除A＋、B＋外，请再写出两种含10个电子的阳离子______________________________________________________________________________________。解析具有10个电子的微粒为气体且需加热才能生成的一定是NH3，则A＋为NHeq\o\al(＋,4)，C－为OH－，B＋为H3O＋。答案(1)NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))H2O＋NH3↑H3O＋＋OH－=2H2O(2)CH4、HF、Ne(任写两种)(3)Na＋、Mg2＋、Al3＋(任写两种)9．A、B、C、D、E、F、G七种短周期主族元素的原子序数依次增大。A和E最外层电子数相同，短周期主族元素的原子中，E原子的半径最大；B、C和F在周期表中相 邻，B、C同周期，C、F同主族，F原子的质子数是C原子质子数的2倍；A和C可形成两种常见的液态化合物X和Y(相对分子质量X<Y)；D形成的分子为双原子分子。回答问题：(1)D元素的名称为________，F形成的离子的结构示意图为 ____________________________________________________________________。(2)写出液态化合物Y的一种用途_____________________________________________________________________________________________________________________。(3)用某种金属易拉罐与A、C、E组成的化合物的水溶液反应，产生的气体可充填气 球，请写出该反应的离子方程式______________________________________，使用这种气球存在的隐患是______________________________________________________________________________________________________________________。(4)P和Q两种物质都是由A、C、E、F四种元素组成的盐，其水溶液都显酸性，等物质 的量的P和Q恰好完全反应。写出该反应的离子方程式： ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)A、B、G三种元素两两组合形成的化合物在空气中相遇形成白烟，反应的化学方程 式为_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析解答本题时要注意以下三点：(1)A、E最外层电子数相同；B、C同周期；C、F同主族。(2)短周期主族元素原子中E原子半径最大。(3)A和C可形成两种常见的液态化合物X和Y且相对分子质量X<Y。答案(1)氟(2)一定浓度的H2O2溶液作消毒剂(3)2Al＋2OH－＋6H2O=2[Al(OH)4]－＋3H2↑易燃、易爆(4)H＋＋HSOeq\o\al(－,3)=SO2↑＋H2O(5)NH3＋HCl=NH4Cl10．A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，原子序数依次增大。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个电子则(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电离的方程式___________________________________。(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)Al2O3两性氧化物酸式电离：Al(OH)3＋H2OH＋＋[Al(OH)4]－碱式电离：Al(OH)3Al3＋＋3OH－(4)氧化Cl2＋SO2＋2H2O=4H＋＋2Cl－＋解析A、B、C、D、E、F为短周期主族元素，原子序数依次增大，X的水溶液呈碱性，则A为H，B为N；D的简单阳离子与X的电子数相同，且D是同周期中简单阳离子半径最小的元素，则D为Al；E元素的原子最外层比次外层少2个电子，则E为S，F为Cl；C、F原子最外层电子共13个，则C为O。11．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形成的化合物的化学式________________________________。(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