高考化学总复习 考点核心突破 5.1 原子结构、原子核外电子排布

【导学教程】（教师用书）届高考化学总复习考点核心突破5.1原子结构、原子核外电子排布[热点集训]1．张青莲是我国著名的化学家，1991年他准确测得In的相对原子质量为114.818，被国际相对原子质量委员会采用为新的标准值。这是相对原子质量表中首次采用我国测定的相对原子质量值。则下列关于In的说法中错误的是A.eq\o\al(115,49)In原子核外有49个电子B.eq\o\al(115,49)In原子核内有49个中子C.eq\o\al(115,49)In原子核内质子数和中子数之和等于其质量数，为115D.eq\o\al(115,49)In是In元素的一种核素解析由所给条件可知，In的原子序数为49，质量数为115，则其中子数为66，由此判断A项正确，B项错误，C项正确。D项，由题意知In应有几种同位素，故eq\o\al(115,49)In是In元素的一种核素，正确。答案B2．有5种单核粒子，它们分别是eq\o\al(49,19)□、eq\o\al(40,18)□、eq\o\al(40,19)□＋、eq\o\al(40,20)□2＋、eq\o\al(41,20)□(“□”内元素符号未写出)，则它们所属元素的种类有A．2种 B．3种C．4种 D．5种解析质子数决定元素种类，质子数有19、18、20，共3种，所以B正确。答案B3．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．11 B．15C．17 D．34解析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项符合要求。若为4层，则核电荷数为20，质子数是最外层电子数的10倍。答案B4．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eq\o\al(b,a)Xn－中a表示质子数，b表示质量数，“n－”表示X得到n个电子，则其含有的中子数为b－a，电子数为a＋n。1moleq\o\al(b,a)Xn－的质量约为bg，则1个X原子的质量约为eq\f(b,6.02×1023)g。答案D5．X和Y均为短周期元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的2.5倍，Y位于X的前一周期，且最外层只有一个电子，则X和Y形成的化合物的分子式可表示为A．XY B．XY2C．XY3 D．XY4解析由题意知X是氮，Y是氢，C正确。答案C6．(·射洪中学月考)科学研究证明：核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关，还与核外电子的数目及核电荷的数目有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同，都是[Ne]3s23p6。下列说法正确的是A．两粒子的1s能级上电子的能量相同B．两粒子的3p能级上的电子离核的距离相同C．两粒子都达8电子稳定结构，化学性质相同D．两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱不同解析两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱不相同，因为光谱与电子的跃迁情况有关。答案D7．(·射洪中学月考)某元素的原子最外电子层排布是6s26p4，该元素或其化合物不可能具有的性质是A．该元素单质可能是导体B．该元素的最高化合价呈＋6价C．该元素能与氢气反应生成气态氢化物D．该元素价电子轨道中有2个未成对电子解析此元素为金属元素，不能形成气态氢化物。答案C8．(·射洪中学月考)下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是A．最外层都只有一个电子的X、Y原子B．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子C．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子D．2p轨道上有三个未成对电子的X原子与3p轨道上有三个未成对电子的Y原子解析D项，X与Y为同一主族元素原子。答案D9．(·射洪中学月考)以下对核外电子运动状况的描述正确的是A．同一原子中，2p，3p，4p能级的轨道依次增多B．当碳原子的核外电子排布由转变为时，这一过程中释放能量C．3p2表示3p能级有两个轨道D．在同一能级上运动的电子，其运动状态可能相同解析A项，2p、3p、4p能级的轨道一样多。C项，3p2表示3p能级有2个电子。D项，在同一能级上运动的电子，其运动状态不可能相同，因为在同一轨道上运行时其自旋方向相反。答案B10．有n种微粒的电子层结构如图所示：。其中：(1)某电中性的微粒一般不和其他元素的原子反应，这种微粒的符号为________。(2)某微粒的可溶性盐溶液，加入AgNO3溶液会出现白色沉淀，且该沉淀不溶于酸，这种微粒的符号是________________________________________________________________________。(3)某微粒带一个单位正电荷，且氧化性很弱，但得到电子后还原性很强，这种微粒的符号为________。(4)某微粒是一种常见的还原剂，且这种微粒失去2个电子后即变为原子，这种微粒的符号是________。解析(1)若为电中性微粒，可知其核电荷数等于核外电子数，即核电荷数为18，是氩原子。(2)据题意可知为Cl－。(3)带一个单位正电荷，可知其核电荷数为18＋1＝19，为K＋。(4)由于该微粒失去2个电子后即变为原子，可知其核电荷数为18－2＝16，为S2－。答案(1)Ar(2)Cl－(3)K＋(4)S2－[能力提升][限时45分钟满分100分]一、选择题(每小题5分，共60分)1．下列关于原子的几种描述中，不正确的是A．18O与19FB．16O与17O具有相同的电子数C．15N与14N具有相同的质子数D．12C与13解析18O质量数为18，质子数为8，中子数为10，19F质量数为19，质子数为9，中子数为10，A正确；16O与17O、15N与14N为同种元素，同种元素原子具有相同的质子数和电子数，B、C正确；12C质量数为12，答案D2．(·鞍山模拟)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。答案D3．下列有关说法中正确的是①12C和14C的化学性质相同②37Cl原子核内中子数为17③12CO2和14CO2互为同位素④Ca和Ca2＋是同种元素，且性质相同⑤37Cl－的结构示意图为A．②③ B．③④C．①④⑤ D．①解析12C与14C互为同位素，化学性质相同，①对；②37Cl的核内中子数为37－17＝20，②错；CO2为分子，12CO2与14CO2不可能互为同位素，都是二氧化碳分子，③错；Ca与Ca2＋都属于钙元素，但是两者的性质不同，Ca2＋在反应中不能失电子，Ca却容易失去电子，④错；37Cl－的结构示意图为答案D4．下列化学微粒可以代表一个分子的是A. B.C．64Cu D.解析A中根据x＝2可知表示S2－，B表示NHeq\o\al(＋,4)，C表示铜元素的一种核素，D表示水分子。答案D5．下列说法肯定不正确的是①某原子K层上只有1个电子②某原子M层上的电子数为L层上电子数的4倍③某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍④某离子的核电荷数与最外层电子数相等A．①③ B．②C．③④ D．④解析①符合的是氢原子；③符合说法的离子结构示意图为，可为S2－、Cl－、K＋、Ca2＋等；④O2－符合说法。答案B6．下列各微粒：①H3O＋、NHeq\o\al(＋,4)、Na＋；②OH－、NHeq\o\al(－,2)、F－；③Oeq\o\al(2－,2)、Na＋、Mg2＋；④CH4、NH3、H2O具有相同质子数和电子数的一组是A．①②③ B．①②④C．②③④ D．①③④解析①组质子数均为11，电子数均为10；②组质子数均为9，电子数均为10；③组质子数依次为16、11、12，电子数依次为18、10、10；④组质子数、电子数均为10。答案B7．(·烟台模拟)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的元素位于第七周期第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；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。答案C8．(·鞍山模拟)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Y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。答案C9．有eq\o\al(A,Z)X和eq\o\al(A＋1,Z)X＋两种粒子，下列叙述正确的是A．一定都是由质子、中子、电子组成的B．化学性质几乎完全相同C．质子数一定相等，质量数和中子数一定不相等D．核电荷数和核外电子数一定相等解析eq\o\al(A,Z)X和eq\o\al(A＋1,Z)X＋是同种元素的不同核素的原子和离子，A－Z可能为0即中子数可能为0，A错误；原子与离子的化学性质不同，B错误；C正确；eq\o\al(A,Z)X和eq\o\al(A＋1,Z)X＋核电荷数相等，但核外电子数不相等，D错误。答案C10．(·射洪中学月考)若某原子在处于能量最低状态时，外围电子排布式为4d15s2，则下列说法正确的是A．该元素原子最外层共有3个电子B．该元素位于第五周期ⅡA族C．该元素原子核外第N层上共有9个不同状态的电子D．该元素原子第四电子层上有5个空轨道解析该原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2，该元素位于第五周期第ⅢB族。答案C11．(·射洪中学月考)下列各项叙述中，正确的是A．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子释放能量，由基态转化成激发态B．价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s区元素C．所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形，但球的半径大小不同D．24Cr原子的电子排布式是：1s22s22p63s23p63d44s2解析A项，电子由基态转化为激发态，应吸收能量。B项，5s25p1应位于第五周期第ⅢA族，是p区元素。D项，24Cr的电子排布式为1s22p22s23p23p63d54s1。答案C12．(·福州模拟)下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是A．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子C．2p轨道上只有两个电子的X原子与3p轨道上只有两个电子的Y原子D．最外层都只有一个电子的X、Y原子解析A项，原子核外电子排布式为1s2的X原子是稀有气体，原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子是ⅡA族的元素原子，化学性质不同；B项，原子核外M层上仅有两个电子的X原子是ⅡA族的元素原子，而原子核外N层上仅有两个电子的Y原子可能是ⅡA族、副族或Ⅷ族元素原子，故化学性质不一定相似；C项，2p轨道上只有两个电子的X原子是C原子，3p轨道上只有两个电子的Y原子是Si原子，两者化学性质相似；D项，最外层只有一个电子的原子可能是ⅠA族元素原子，也可能是过渡金属原子，故化学性质不一定相似。答案C二、非选择题(共40分)13．(14分)(·威海模拟)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)下表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________。解析由题意知Y是O元素，M是S元素，N是Cl元素，X是H元素，Z是Na元素。(1)Na与Cl形成的化合物是NaCl，其电子式为。(2)H与O形成的10电子分子是H2O，形成的18电子分子是H2O2，二者之间的转化为：2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋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。答案(1)(2)2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑(3)2SO2＋O22SO3(4)NaOHNaClO或NaHS14．(14分)现有部分元素的原子结构特点如表：XL层电子数是K层电子数的3倍Y核外电子层数等于原子序数ZL层电子数是K层和M层电子数之和W共用三对电子形成双原子分子，常温下为气体单质(1)画出W原子结构示意图_____________________________________________。(2)元素X与元素Z相比，非金属性较强的是________，写出一个能表示X、Z非金属性强弱关系的化学反应方程式_____________________________________________________。(3)X、Y、Z、W四种元素形成的一种离子化合物，其水溶液显强酸性，该化合物的化学式为________。(4)元素X和元素Y以原子个数比1∶1化合形成的化合物Q，元素W和元素Y化合形成的化合物M，Q和M的电子总数相等。以M为燃料，Q为氧化剂，可作火箭推进剂，最终生成无毒的，且在自然界中稳定存在的物质，写出该反应的化学方程式__________________________________________________________