2024-2025学年新教材高中化学第四章物质结构元素周期律1-1原子结构课时作业含解析新人教版必修第一册

PAGEPAGE6原子结构时间：45分钟eq\a\vs4\al(一、选择题)1．含有相同质子数和电子数的两种微粒之间的关系不正确的是(D)A．它们可能是同位素B．可能是不同分子C．可能是不同离子D．可能是一种分子和一种离子解析：分子是呈电中性的微粒，所以质子数和电子数相等，而离子的质子数和电子数不相等，所以分子与离子的质子数与电子数不行能同时相等。2．某粒子用符号eq\o\al(A,Z)Mn＋表示，下列关于该粒子的叙述中，正确的是(D)A．所含质子数为(A－n)B．所含中子数为(A－Z－n)C．所含电子数为(A＋n)D．中子数－电子数＝A－2Z＋n解析：该阳离子的质子数为Z，中子数为(A－Z)，电子数为(Z－n)，中子数－电子数＝(A－Z)－(Z－n)＝A＋n－2Z。3．前不久，由德、法、英及波兰等多国科学家组成的科研小组，通过粒子加速器进行了一周的试验，获得了6个特别罕见的Fe－45原子。接着，科学家又运用特制的测量仪器观测到，这6个原子中有4个发生了双质子衰变，这一试验证明了此前已有预言的双质子衰变方式，即由一个原子核同时放出两个质子的衰变方式。以下有关eq\o\al(45,26)Fe的说法正确的是(A)A．该原子中质子数与中子数之差是7B.eq\o\al(45,26)Fe与eq\o\al(56,26)Fe的核外电子数不同C．这种铁原子发生双质子衰变后变成eq\o\al(43,24)FeD．这些科学家制得了一种新元素解析：该原子中Z＝26，N＝45－26＝19，则质子数与中子数之差为7，A项正确；eq\o\al(45,26)Fe与eq\o\al(56,26)Fe均是铁原子，其核外电子数均等于质子数26，B项错；eq\o\al(45,26)Fe失去两个质子后，变成eq\o\al(43,24)Cr，不再是铁元素，C项错；eq\o\al(45,26)Fe仍旧是铁元素，D项错。4．两种元素的原子X和Y，X原子的M层比Y原子的M层少3个电子，Y原子的L层电子数恰为X原子的L层电子数的2倍。则X、Y分别是(D)A．硅原子和钠原子 B．硼原子和氦原子C．氯原子和碳原子 D．碳原子和铝原子解析：本题考查核外电子排布规律学问的运用。由于Y原子的M层比X原子的M层多3个电子，说明Y原子的M层的电子至少有3个，那么Y原子的L层必为8个电子，则X原子的L层有4个电子，M层无电子。由此推出Y原子的核外电子总数为13，X原子核外电子总数为6，即X、Y元素的核电荷数依次为6和13。5．下列各微粒中，各个电子层电子数都达到2n2个的是(C)A．Ne、Ar B．Al3＋、S2－C．F－、Na＋ D．Ne、Cl－解析：A选项中Ar、B选项中S2－、D选项中Cl－最外层电子数都没有达到2n2个。6．如图是某元素的原子结构示意图，下列说法正确的是(A)A．该原子的核外电子数是16B．该原子在化学反应中简洁失去6个电子C．该元素属于非金属元素，不能与氧元素形成化合物D．该原子的电子层数为6解析：由该元素的原子结构示意图可知，该原子的核外电子数是2＋8＋6＝16，A正确；该元素原子的最外层电子数是6，在化学反应中易得到2个电子而形成带2个单位负电荷的阴离子，B错误；该元素原子的最外层电子数是6，大于4，为非金属元素，能与氧元素形成化合物，C错误；该原子的电子层数为3，最外层电子数是6，D错误。7．下表符号中“2”的含义正确的一组是(B)选项eq\o\al(2,1)H2HeCl2Ca2＋A质量数中子数质子数电荷数B质量数质子数原子数电荷数C质子数中子数原子数电子数D质量数质子数分子数电荷数解析：eq\o\al(2,1)H中2表示质量数，2He中2表示质子数，Cl2中2表示含有2个氯原子，Ca2＋中2表示带2个电荷。8．下列说法中确定错误的是(B)A．某原子K层上只有一个电子B．某原子M层上电子数为L层电子数的4倍C．某离子M层上和L层上的电子数均为K层电子数的4倍D．某离子的核电荷数与最外层电子数相等解析：K、L、M层最多容纳的电子数分别为2、8、18，K层上可排1个电子，也可排2个电子，所以A项可能；当M层上排有电子时，L层上确定排满了8个电子，而M层最多只能排18个电子，所以B项确定错误；K层上最多只排2个电子，2×4＝8，即L层和M层均为8个电子的离子结构示意图为，K＋、Ca2＋、Cl－等均有可能；对D项而言，最外层电子数可为2或8，核电荷数与最外层电子数相等，可能有2种状况，一种是均为2，但这种状况只能是原子，另一种状况均为8，核电荷数为8的元素为氧，O2－最外层电子数也为8，故D项可能。9．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(C)A．元素X的原子核内质子数为(2a2－1)B．元素X形成的单质既能作氧化剂又能作还原剂C．元素X形成的简洁离子，各电子层的电子数均达到2n2(n表示电子层数)D．由元素X形成的某些化合物，可能具有杀菌、消毒的作用解析：因电子层数不行能为小数，只能为整数，依据题意，1≤a≤3，又最外层电子数小于或等于8，即2a＋1≤8，得1≤a≤3。当a＝1时，不成立；当a＝2时，最外层电子数为5，应为N；当a＝3时，最外层电子数为7，应为Cl。当X为N元素时，质子数＝2a2－1＝2×22－1＝7，当X为Cl元素时，质子数＝2a2－1＝2×32－1＝17，故A选项正确；由Cl2＋H2OHCl＋HClO，N2＋3H2eq\o(,\s\up17(高温、高压),\s\do15(催化剂))2NH3，N2＋O2eq\o(=,\s\up17(放电))2NO知，B选项正确；Cl－的核外电子排布为，最外层电子数达不到2n2，C选项错误；假如X为Cl，则可形成HClO，具有杀菌、消毒作用，D选项正确。10．若NA为阿伏加德罗常数，已知某元素的阴离子Rn－的原子核中，中子数为A－x＋n，其中A为原子的质量数，则mgRn－中电子总数为(D)A.eq\f(mA－xNA,A) B.eq\f(mA－nNA,A)C.eq\f(A－x－nNA,A－m) D.eq\f(mxNA,A)解析：mgRn－的总物质的量为eq\f(m,A)(mol)，所含的电子总数为：[A－(A－x＋n)＋n]＝x，∴mgRn－的电子总数为：eq\f(m,A)·NA·x＝meq\f(xNA,A)。11．据相关报道，在日本生产的婴儿奶粉中检测到铯的人工放射性核素。下列说法正确的是(B)eq\x(\a\al(元素符号：Cs,中文名称：铯,英文名称：Cesium,原子序数：55,相对原子质量：132.9,核外电子排布：2，8，18，18，8，1))A．133Cs的核外荷数为133B．133Cs＋核外有54个电子C．133Cs质子数比137Cs少4个D．铯与水的反应比钠与水的反应缓慢解析：A项，核电荷数等于原子序数，为55，错误；C项，质子数确定元素种类，133Cs和137Cs质子数相等，错误；D项，Cs的金属性比Na强，与水反应更猛烈，错误。12．由12CO和14CO组成的混合气体对氦气的相对密度为7.125，则混合气体中12C和14C的原子个数比为(D)A．11 B．12C．23 D．31解析：混合气体的平均相对分子质量为4×7.125＝28.5，设混合气体中12CO的物质的量分数为x，则28x＋30(1－x)＝28.5，解得x＝0.75，所以n(12CO)n(14CO)＝0.75(1－0.75)＝31。eq\a\vs4\al(二、填空题)13．有H、D、T三种原子，各自可形成双原子分子H2、D2、T2，请填写下列各题。(1)标准状况下，它们的密度之比为123。(2)相同物质的量的三种单质中，质子数之比为111。(3)各1g三种单质中，它们的质子数之比为632。(4)同温同压下，1L各单质气体中所含电子数之比为111。解析：三种氢气分子H2、D2、T2的相对分子质量分别为2、4、6，则相同状况下ρ(H2)ρ(D2)ρ(T2)＝246＝123；由于是同位素组成的单质，质子数之比为111；质量相同时，质子数之比为eq\f(1,2)eq\f(1,4)eq\f(1,6)＝632；由于同位素组成的原子数目相同的单质，具有相同的质子数。因此同温同压下，同体积的气体具有相同的分子数，也具有相同的核外电子数。14．用eq\o\al(A,Z)X表示原子：(1)中性原子的中子数：N＝A－Z。(2)阳离子的中子数：AXn＋共有x个电子，则N＝A－x－n。(3)阴离子的中子数：AXn－共有x个电子，则N＝A－x＋n。(4)中性分子或原子团的中子数：12C16O2分子中，N＝22。(5)A2－原子核内有x个中子，其质量数为m，则ngA2－所含电子的物质的量为n(m－x＋2)/m。解析：依据“质子数＋中子数＝质量数”的关系，(1)N＝A－Z。(2)AXn＋共有x个电子，中性原子X的电子数为x＋n，则N＝A－x－n。(3)AXn－共有x个电子，中性原子X电子数为x－n，则N＝A－x＋n。(4)12C16O2分子中的N为6＋8＋8＝22。(5)A2－所含电子数为m－x＋2，则ngA2－所含电子的物质的量为n(m－x＋2)/m。15．依据下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图，回答有关问题：(1)与离子相对应的元素的符号是O、Mg，与原子相对应的离子的结构示意图是，。(2)电子层结构相同的是(填写代号，下同)B、C、E，化学性质最稳定的是C，最简洁失去电子的是D，最简洁得到电子的是A。(3)干脆相互结合形成化合物，该化合物的化学式是MgO；经过得失电子后再相互结合形成化合物，该化合物的化学式是NaCl。(4)在核电荷数为1～10的元素内，列举两个与B电子层结构相同的离子，写出离子的符号N3－、F－；列举原子的稳定性与C最接近的元素，写出元素的符号He。解析：五种结构示意图所对应的都是核电荷数较小的常见元素，可依据核电荷数推断元素。A～E所对应的元素依次是Cl、O、Ne、Na、Mg。阳离子的电子数小于核电荷数，阴离子的电子数大于核电荷数。在这里，Ne(C)是稀有气体，化学性质最稳定，Na(D)是最活泼的金属，最简洁失去电子，Cl(A)是最活泼的非金属，最简洁得到电子。阳离子和阴离子可干脆结合成化合物，活泼金属原子与活泼非金属原子可通过得失电子后相互结合成化合物。这种结合都要符合确定的化合价规则。核电荷数为1～10中O2－有10个电子。N原子得3个电子形成有10个电子的N3－，F原子得1个电子形成有10个电子的F－。C(Ne)是稀有气体，原子的稳定性与它最接近的元素应是稀有气体He。16．已知X、Y、Z都是短周期元素，它们的原子序数依次递增，X原子的电子层数与它的核外电子总数相同，而Z原子的最外层电子数是次外层电子数的三倍，Y和Z可以形成两种以上气态化合物，则(1)X是氢元素(填名称，下同)，Y是氮元素，Z是氧元素。(2)由Y和Z组成，且Y和Z质量比为720的化合物的化学式(分子式)是N2O5。(3)由X、Y、Z中的两种元素组成，且与X2Z分子具有相同电子数的两种离子是NHeq\o\al(＋,4)和OH－。(4)X、Y、Z可以形成一种盐，此盐中X、Y、Z元素的原子个数比为423，该盐的化学式(分子式)是NH4NO3。解析：(1)依据原子的核外电子排布状况简洁得出X为H、Z为O，再依据Y和Z可以形成两种以上气态化合物，原子序数依次递增得出Y只能为N；(4)N、H、O三种元素形成的盐只能是铵盐。17．某同学在画某种元素的一种单核微粒的结构示意图时，遗忘在圆圈内标出其质子数，请你依据下面的提示做出自己的推断。(1)该微粒是中性微粒，这种微粒的符号是Ar。(2)该微粒的盐溶液能使溴水褪色，