高考化学大一轮复习 原子结构限时集训卷

【创新方案】高考化学大一轮复习原子结构限时集训卷[对应学生用书课下限时集训(十五)]一、选择题1．美国夏威夷联合天文中心的科学家发现了氢的新微粒，该微粒是由3个氢原子核(只含质子)和2个电子构成，关于这种微粒的下列说法中正确的是()A．是氢元素的一种新的同素异形体B．是氢元素的一种新的同位素C．该微粒的组成可用H3表示D．该微粒比普通氢气分子多一个氢原子核解析：选D该微粒由3个氢原子核(只含质子)和2个电子构成，因每个质子带一个单位正电荷，每个电子带一个单位负电荷，该微粒可表示为Heq\o\al(＋,3)，选项A、B、C均错误；该微粒比普通氢气分子多一个氢原子核，D正确。2．氡(eq\o\al(222,86)Rn)可从矿泉水、岩石、地下水、天然气、建筑材料中释放出来，通过呼吸进入人体，停留在呼吸道中，放出α射线，其衰变产物还能放出β、γ射线。这些射线可诱发肺癌。下列关于氡的叙述正确的是()A．Rn的原子核内含有222个中子B．Rn位于元素周期表中第六周期第ⅦA族C．Rn的化学性质不活泼，因此与任何物质都不能反应D．新铺大理石地面的居室，需常开窗换气，以减少氡对人体的危害解析：选D中子数＝质量数－质子数，所以Rn的原子核内含有222－86＝136个中子，A错误；Rn位于元素周期表中第六周期0族，B错误；Rn的化学性质不活泼，但不是绝对的，在一定条件下仍可与F2等发生复杂反应，C错误。3．(·大连质检)法国里昂的科学家最近发现一种只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”。下列有关“四中子”粒子的说法不正确的是()A．该粒子不显电性B．该粒子质量数为4C．在周期表中与氢元素占同一位置D．该粒子质量比氢原子大解析：选C“四中子”、“零号元素”说明该粒子没有“质子”，所以A、B、D正确。4．简单原子的原子结构可用如图的表示方法形象表示：其中“eq\a\vs4\al\co1(●)”表示质子或电子，“eq\a\vs4\al\co1(○)”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：选A①②③分别表示H元素的三种核素eq\o\al(1,1)H(H)、eq\o\al(2,1)H(D)、eq\o\al(3,1)H(T)。可见，只有A正确。5．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eq\o\al(298,114)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．Oeq\o\al(2－,2)和S2－具有相同的质子数和电子数解析：选C37Cl的中子数为20,39K的中子数为20，A正确；原子序数为114的元素位于第七周期第ⅣA族，与Pb处于同主族，最外层电子数相等，B正确；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，C错误；Oeq\o\al(2－,2)的质子数为16、电子数为18；S2－的质子数为16、电子数为18，D正确。6．某原子的核电荷数是其电子层数的5倍，质子数是其最外层电子数的3倍，则该原子的核电荷数为()A．11B．15C．17D．34解析：选B该原子的电子层数若为2，则核电荷数是10。质子数是最外层电子数的eq\f(10,8)倍；若为3层，则核电荷数为15，质子数是最外层电子数的3倍，B符合要求。若为4层，则核电荷数为20，质子数是最外层电子数的10倍。7．第三周期非金属元素R，它的原子核外最外电子层达到稳定结构所需电子数是最内层电子数的正整数倍，则关于R的判断正确的是()A．常温下，能稳定存在的R的氧化物都能与烧碱溶液反应B．R的最高价氧化物对应的水化物为强酸C．R的单质可用于制造光导纤维D．R的气态氢化物在常温下都稳定存在解析：选A由题意可知，R可以为Si或S。SO2、SO3、SiO2都能与烧碱溶液反应，A正确；H2SiO3为弱酸，B错误；Si常做半导体材料，SiO2可制光导纤维，C错误；SiH4不能稳定存在，D错误。8．R为短周期元素，其原子所具有的电子层数为最外层电子数的1/2，它可能形成的常见的含氧酸根离子有：①R2Oeq\o\al(2－,4)②ROeq\o\al(2－,4)③R2Oeq\o\al(2－,3)④ROeq\o\al(2－,3)。下列判断正确的是()A．若它能形成①时，则还可以形成②③B．若它能形成②时，则还可以形成③④C．若它能形成②时，则不可能形成④D．若它能形成①时，则不可能形成④解析：选B据题意，R为短周期元素，其原子所具有的电子层数为最外层电子数的1/2，故可知R可能是C或S。若为C时，可形成的含氧酸根离子有：COeq\o\al(2－,3)——碳酸根离子，C2Oeq\o\al(2－,4)——草酸根离子([COOCOO]2－)；若为S时，可形成的含氧酸根离子有：SOeq\o\al(2－,3)——亚硫酸根离子，SOeq\o\al(2－,4)——硫酸根离子，S2Oeq\o\al(2－,3)——硫代硫酸根离子。由此可知B正确。9．(·山西阳泉高三质检)短周期元素X和元素Y，元素X原子的最外层电子数为a，次外层电子数为b；元素Y原子的M层电子数为(a－b)，L层电子数为(a＋b)，则X、Y两元素形成的化合物可能具有的性质是()A．和水反应B．和硫酸反应C．和氢氧化钠反应D．和氯气反应解析：选CY原子M层电子数为(a－b)，L层电子数为(a＋b)＝8，X元素的次外层电子数为b，最外层电子数为a，则b＝2，a＝6。即X为氧元素，Y为硅元素，二者形成的化合物为SiO2，它能和NaOH溶液反应生成Na2SiO3。10.如图所示，a、b、c均为非金属单质，d、e均为含有10个电子的共价化合物，且分子中所含原子个数：d>e，f为离子化合物。则下列说法错误的是()A．常温下，单质a呈气态B．单质c具有强氧化性C．稳定性：d>eD．f受热易分解为d和e解析：选C非金属单质形成的含有10个电子的共价化合物有CH4、NH3、H2O、HF。由于f为离子化合物且分子中所含原子个数：d>e，则d是NH3，e是HF，f是NH4F。因此a、b、c分别是N2、H2、F2。根据元素周期律可知HF的稳定性大于NH3二、非选择题11．已知某微粒的结构示意图为(y≠0)。请回答：(1)当x－y＝10时，该微粒为________(填“原子”、“阳离子”或“阴离子”)。(2)当y＝8时，微粒可能为(不少于5种)_________________________________。(3)写出x＋y＝12的元素最高价氧化物对应水化物与x＋y＝16的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：(1)由x－y＝10得x＝10＋y，即核内质子数等于核外电子数，该微粒为原子。(2)y＝8时，核外电子数为18，即为18电子微粒。(3)根据题意有eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＋y＝12,x＝10＋y))，解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＝11,y＝1))，即该元素为Na。eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＋y＝16,x＝10＋y))，解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＝13,y＝3))，即该元素为Al。答案：(1)原子(2)K＋、Ca2＋、Ar、S2－、Cl－等(3)Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O12．(·福建模拟)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化合物。请回答：(1)X、Y、Z元素的名称分别是________、________、________。(2)化合物XZ3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：Y元素原子的最外层上的电子数是它的电子层数的2倍，则Y是碳(C)元素，它最外层上的电子数是4。短周期即1、2、3周期，又原子序数依次变小，核外电子层数之和是5，所以X、Y、Z原子核外电子层数分别是2、2、1，在元素周期表内的2、2、1周期，所以Z在第一周期，X在第二周期。原子序数X>Y，又X和Z可以形成化合物XZ3，所以预测Z是氢(H)元素、X是氮(N)元素，正好与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相吻合。答案：(1)氮碳氢(2)NH3Heq\o(N,\s\up6(\o(\s\up7(H)),\s\do4(\s\do5()),))H(3)HNO3(或HNO2)H2CO313.已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子。一定条件下它们之间存在如图转化关系，请回答下列问题：(1)如果A、B、C、D均是含10个电子的微粒，请写出：A的结构式：________，D的电子式：________。(2)如果A和C均是含18电子的微粒，B和D是含10电子的微粒，请写出：①A与B在溶液中反应的离子方程式：________________________。②根据上述离子方程式，可判断C与B结合质子的能力大小是________>________。(用化学式或离子符号表示)(3)已知肼(H2N—NH2)和甲胺(CH3—NH2)都是含18个电子的分子，分析肼和甲胺的结构特点并从中受到启发，写出与其具有相同电子数的有机物的结构简式(至少写两个)：________________________________________________________________________。解析：(1)由框图可知，结合10电子微粒可联想到NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O或HF＋OH－=F－＋H2O，故A为NHeq\o\al(＋,4)或HF，D为H2O。(2)①结合OH－和H2O属于10电子微粒，联想酸碱中和反应，可知H2S＋OH－=HS－＋H2O或HS－＋OH－=S2－＋H2O或H2S＋2OH－=S2－＋2H2O；②由反应A＋B=C＋D看出，A中的质子被B结合，A失去质子变成了C，易知结合质子的能力：B>C。(3)经分析，可知C、N、O、F等结合一定数目的氢原子，可以组合成含有9个电子的原子团，这些原子团相互组合，即可找到想要的化合物。答案：(1)[NHHHH]＋(或H—F)Heq\o\al(×,·)eq\o(O,\s\up6(),\s\do4())eq\o\al(×,·)H(2)①H2S＋OH－=HS－＋H2O(或HS－＋OH－=S2－＋H2O或H2S＋2OH－=S2－＋2H2O)②OH－S2－(或HS－)(3)CH3—OH、CH3—CH3或CH3—F(答案合理即可)14．根据X、Y、Z、W四种常见元素的下列信息，回答有关问题：信息1：上述四种元素电子层数≤3，原子序数依次增大，且原子核外最外层电子数均不少于2。(1)根据信息1，X一定不是________(填序号)。A．氢B．碳C．氧D．硫信息2：上述四种元素的单质均能在足量的氧气中燃烧，生成的四种氧化物中，有两种能溶于稀硫酸，三种能溶于浓氢氧化钠溶液，氧化物的相对分子质量都大于26。(2)这四种元素中是否有一种是铝元素________(填“是”或“否”)。信息3：向上述四种元素的单质组成的混合物中加入足量稀盐酸，固体部分溶解，过滤，向滤液中加入过量的烧碱溶液，最终溶液中析出白色沉淀。(3)生成的白色沉淀物的化学式为________。信息4：向上述四种元素的单质组成的混合物中加入足量烧碱溶液，固体部分溶解，过滤，向滤液中加入足量的稀盐酸，最终溶液中析出白色沉淀。(4)生成的白色沉淀物的化学式为________。解析：(1)若X为硫，则Y、Z、W原子序数大于16，使至少有一种元素核外电子层数超过3层，而与题意不符。(2)上述四种元素的氧化物两种与酸反应，三种与碱反应，说明至少有一种是两性的，故其中有铝元素。(3)可溶于酸的金属是Mg、Al，其盐溶液加过量NaOH溶液生成的白色沉淀为Mg(OH)2。(4)能溶于烧碱溶液的固体有Al、Si、P、S，但加入足量盐酸生成沉淀且为白色的为H2SiO3。答案：(1)A、D(2)是(3)Mg(OH)2(4)H2SiO31．地球上氦元素主要以4He形式存在，而月球土壤中吸附着数百万吨3He，据估算3He核聚变所释放的能量可供人类使用上万年。下列说法正确的是()①3He、4He的化学性质基本相同②3He、4He具有相同的中子数③3He核聚变是化学变化④3He液化是物理变化A．①②B．①④C．②③D．③④解析：选B3He中子数为1,4He中子数为2，②错误；核聚变既不属于物理变化，也不属于化学变化，③错误。2．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：选DLiH、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错误，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，B错误；H、D、T之间互称为同位素，C错误。3．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：选CNa＋、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错误；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，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错误。4．有原子序数依次增大的4种短周期元素X、Y、Z、W，已知：①X与Z、Y与W分别具有相同的最外层电子数；②X与Y能形成X2Y、X2Y2两种共价化合物；③Y的阴离子(单核)与Z的阳离子的核外电子数都为10；④W原子的最外层电子数为K层电子数的3倍。请根据以上叙述填空：(1)W的原子结构示意图为________；X、Y与Z形成的化合物的电子式为________________。(2)Z与W的离子半径大小为Z________W(填“>”、“<”或“＝”)。(3)Z与W形成的化合物溶于水显________性(填“酸”或“碱”)，原因是____________________________________________(用离子方程式表示)。解析：X与Y能形成X2Y、X2Y2两种共价化合物，则X为氢，Y为氧，Z为钠，W为硫。答案：(1)Na＋[eq\o(O,\s\up6(),\s\do4())H]－(2)<(3)碱S2－＋H2OHS－＋OH－5．在A、B、C、D、E五种短周期主族元素中，A、B、C三种元素的原子序数依次增大，A、C都能与B按原