2024新教材高中化学第四章物质结构元素周期律1.1第1课时原子结构层级练含解析新人教版必修第一册

PAGE10-第1课时原子结构必备学问基础练学问点一原子结构1.下列说法错误的是()A．原子是由原子核和核外电子构成的B．原子的质量主要集中在原子核上C．质子和中子的相对质量都近似为1D．原子中不存在带电荷的粒子，所以原子不显电性2．某粒子含有的质子数为7，中子数为8，电荷为0，则它的化学符号是()A.eq\o\al(7,15)NB.eq\o\al(15,7)NC.eq\o\al(7,15)PD.eq\o\al(15,7)P3．2024年1月3号，中国放射的嫦娥四号月球探测器胜利着陆月球背面，探测器装有以eq\o\al(238,94)Pu为燃料的核电池。关于eq\o\al(238,94)Pu的说法正确的是()A．中子数为94B．电子数为94C．质量数为144D．质子数为2384．下表符号中“2”的含义正确的一组是()选项eq\o\al(2,1)H2He2ClCa2＋A质量数中子数质子数电荷数B质量数质子数原子个数电荷数C质子数中子数原子个数电子数D质量数质子数中子数电荷数5.(多选)下列符号既能表示一种元素又能表示一个原子，还能表示一种单质的是()A．HB．O2C．NaD．Ne6．俄罗斯科学家胜利合成第114号元素的原子，该原子的质量数为289，存在时间达到30秒，这项成果具有重要意义。该原子的中子数与电子数之差是()A．61B．114C．175D．2897．(多选)对于eq\o\al(1,1)H＋、eq\o\al(3,1)H、eq\o\al(2,1)H三种粒子，下列叙述正确的是()A．质子数确定相同，质量数和中子数确定不同B．化学性质几乎相同C．确定都由质子、中子、电子构成D．核电荷数、核外电子数不确定相同8．已知R2－的核内有n个中子，R原子的质量数为M，则mgR2－含有电子的物质的量为()A.eq\f(mM－n,M)molB.eq\f(M－n－2,Mm)molC.eq\f(mM－n－2,M)molD.eq\f(mM－n＋2,M)mol学问点二原子核外电子排布9.下面关于多电子原子的核外电子的运动规律的叙述正确的是()①核外电子是分层运动的②全部电子在同一区域里运动③能量高的电子在离核近的区域内运动④能量低的电子在离核近的区域内运动A．①③B．①④C．②③D．②④10．下列陈述不符合原子核外电子排布基本规律的是()A．核外电子总是优先排在能量最低的电子层上B．K层是能量最低的电子层C．各电子层(n)最多可容纳的电子数为n2D．N电子层为次外层时，最多可容纳的电子数为1811．下列微粒的结构示意图中，错误的是()①Li②Cl③Mg2＋④K⑤P⑥FA．①②④⑤B．①②⑤⑥C．①④⑤⑥D．②③④⑥12．(多选)某粒子结构示意图为，若该粒子为离子，则它所带的电荷数可能为()A．8－nB．10－nC．n－8D．n－1013．某元素的原子结构示意图为，下列关于该元素的说法中，错误的是()A．它的阳离子带3个单位正电荷B．它是一种金属元素C．它的阳离子有10个质子D．其原子核外有13个电子14．元素X的离子结构示意图为，元素Y的原子结构示意图为，则元素X与元素Y形成的化合物的化学式可能是()A．XYB．X2YC．XY2D．XY315．某元素的原子核外电子排布中，K电子层和L电子层电子数之和等于M电子层和N电子层的电子数之和，则该元素的质子数为()A．12B．17C．20D．3016．有A、B两种原子，A原子的M电子层比B原子的M电子层少3个电子，B原子的L电子层的电子数恰为A原子的L层电子数的2倍，则A、B元素的元素符号分别为()A．Mg和SB．N和BeC．Si和BD．C和Al关键实力综合练一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。1．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．X原子的质量约为eq\f(b,6.02×1023)g2．原子核外电子是分层排布的，下列关于L层与M层的比较，不正确的是()A．L层离核比M层离核近B．电子在M层上运动时所具有的能量高于L层C．当L层上的电子数为奇数时，M层上不行能有电子D．当L层上的电子数为偶数时，M层上确定有电子3．下列粒子的结构示意图中，表示阴离子的是()A.B.C.D.4．某金属氧化物的化学式为M2O3，电子总数为50，已知氧原子核内有8个中子，M2O3的相对分子质量为102，则M原子核内中子数为()A．10B．12C．14D．215．A、B、C三种元素原子的质子数依次为a、b、c它们的离子An＋、Bn－、Cm－具有相同的电子层结构，且n>m，则下列关系正确的是()A．a>b>cB．a>c>bC．a＝b＋m＋nD．a＝c－n－m二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。6．某1～18号元素的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，那么该原子()A．有2个电子层B．有3个电子层C．最外层电子数是6D．核电荷数是107．(易错题)下列叙述中，正确的是()A．凡单原子形成的离子，确定具有稀有气体元素原子的核外电子排布B．两种粒子，若核外电子排布完全相同，则其化学性质确定相同C．两原子，假如核外电子排布相同，则确定属于同种元素D．阴离子的核外电子排布确定与比它原子序数小的稀有气体元素原子的核外电子排布相同8．元素A、B、C原子核内质子数之和为31，最外层电子数之和为17，这三种元素是()A．N、P、ClB．N、O、SC．O、F、ClD．P、O、S9．某原子X的核内中子数为N，质量数为A，它与原子3H构成3HaX分子。bg3HaX所含质子的物质的量是()A.eq\f(bA－N＋a,A＋a)molB.eq\f(bA－N,A＋a)molC.eq\f(bA－N＋a,A＋3a)molD.eq\f(bA－N,A＋3a)mol三、非选择题10．(1)A、B元素为1～20号元素。①A元素原子的核电荷数为8，其原子核内的质子数为________，该元素原子的二价阴离子中，核外电子数为________。②B元素原子的一价阳离子的核外有18个电子，质量数为40，该元素原子的原子核内中子数为________。③A、B形成11型化合物的相对分子质量是________。(2)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________________。(3)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)________、________、________、________、________。学科素养升级练1．有5种单核粒子，它们分别是eq\o\al(40,19)eq\x()、eq\o\al(40,18)eq\x()、eq\o\al(41,19)eq\x()、eq\o\al(40,20)eq\x()、eq\o\al(41,20)eq\x()(“eq\x()”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2．(素养题—宏观辨识与微观探析)核磁共振(NMR)技术已广泛应用于困难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才有NMR现象，试推断下列哪组原子均可产生NMR现象()A．18O、31P、119SnB．12C、19F、C．7N、15P、33As、51Sb、83BiD．只有1个电子层的原子3．下列四种粒子的结构示意图中，说法正确的是()①②③④A．它们表示四种不同的元素B．①④表示的是阳离子C．①③④表示的元素都是非金属元素D．②表示的元素在化合物中通常显＋2价4．Ⅰ.杨振宁和李政道提出在弱相互作用中宇称不守恒原理，并由吴健雄用eq\o\al(60,27)Co放射源进行了试验验证。次年，杨振宁、李政道两人因此获得诺贝尔物理学奖。eq\o\al(60,27)Co的衰变方程式为eq\o\al(60,27)Co=eq\o\al(A,Z)Ni＋eq\o\al(0,－1)e＋υe，其中υe是反中微子，它的电荷为零，静止质量可以为零。(1)下列关于eq\o\al(60,27)Co的叙述中，错误的是________。A．质子数是27B．电子数是27C．质量数是27D．中子数是60(2)不同种类元素的本质区分是________。A．质子数不同B．中子数不同C．电子数不同D．质量数不同Ⅱ.近年来，科学家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eq\o\al(45,26)Fe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个发生了衰变，这一试验证明了曾经预言的双质子衰变方式，即有一个原子同时放出两个质子的衰变方式。回答下列问题：(1)eq\o\al(45,26)Fe原子的核内中子数为________，该原子的核外电子数为________。(2)以下关于eq\o\al(45,26)Fe的叙述正确的是________。A．科学家获得了一种新元素B.eq\o\al(45,26)Fe的衰变不是化学改变C．这种铁原子衰变放出两个质子后变成eq\o\al(43,26)Fe(3)某同学认为eq\o\al(45,26)Fe在确定条件下也可与氧气反应，他的推断依据是________________。第一节原子结构与元素周期表第1课时原子结构必备学问基础练1．解析：原子是由居于原子中心的带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成的，A正确；电子的质量相对质子和中子的质量可以忽视，因此原子的质量主要集中在原子核上，B正确；质子的质量和中子的质量与12C答案：D2．解析：该粒子的质量数＝7＋8＝15，因此该粒子的化学符号为eq\o\al(15,7)N。答案：B3．解析：eq\o\al(238,94)Pu的中子数＝质量数－质子数＝238－94＝144，A错误；eq\o\al(238,94)Pu原子的电子数＝质子数＝94，B正确；eq\o\al(238,94)Pu的质量数为238，C错误；eq\o\al(238,94)Pu的左下角为质子数，则其质子数为94，D错误。答案：B4．解析：eq\o\al(2,1)H中的2为质量数，2He中的2为质子数，2Cl中的2表示原子个数，Ca2＋中的2表示离子所带电荷数，B正确。答案：B5．解析：H表示氢元素或一个氢原子，A错误；O2表示氧气或一个氧气分子，B错误；Na表示钠元素或一个钠原子或单质钠，C正确；Ne表示氖元素或一个氖原子或分子，单质氖，D正确。答案：CD6．解析：114号元素的原子序数是114，所以该元素的核内质子数是114，中子数＝质量数－质子数＝289－114＝175，该原子的中子数与质子数之差＝175－114＝61。答案：A7．解析：三种微粒的质子数都为1，质量数分别是1、3、2，中子数分别为0、2、1，A正确；eq\o\al(1,1)H＋是阳离子，核外无电子，eq\o\al(3,1)H、eq\o\al(2,1)H属于原子，核外有1个电子，三种微粒的化学性质不相同，B错误；eq\o\al(1,1)H＋不含有中子数，C错误；质子数等于核电荷数，对于离子来说，质子数不等于核外电子数，D正确。答案：AD8．解析：R2－含有的电子数为(M－n＋2)，mgR2－的物质的量为eq\f(m,M)mol，则mgR2－中含有的电子的物质的量为eq\f(mM－n＋2,M)mol。答案：D9．解析：原子的核外电子是分层运动的，能量越低离核越近，能量越高离核越远，B正确。答案：B10．解析：电子按能量由低到高排列，A正确；K层离核最近，能量最低，B正确；各电子层(n)最多可容纳电子数为2n2，C错误；次外层电子数不超过18，D正确。答案：C11．解析：K层最多只能容纳2个电子，①错误；Cl的核电荷数为17，②错误；最外层电子不能超过8个，④错误；M层上电子应为5个，⑤错误。答案：A12．解析：若为阳离子，电荷数等于离子的质子数(n)－离子核外电子总数(2＋8)，即n－2－8＝n－10；若为阴离子，电荷数等于离子核外电子总数(2＋8)－离子的质子数(n)，即电荷数为2＋8－n＝10－n。答案：BD13．解析：据原子结构示意图知，该元素为Al，属于金属元素，最外层上有3个电子，易失去最外层上的3个电子，形成带3个单位正电荷的阳离子，A、B正确；该元素失去电子形成阳离子时，质子数不会改变，依旧有13个质子，C错误；质子数等于核外电子数，其原子核外有13个电子，D正确。答案：C14．解析：依据X的离子结构示意图可知其为钠元素，依据Y的原子结构示意图可知其为氧元素，钠元素和氧元素可形成Na2O2和Na2O两种化合物，故B项正确。答案：B15．解析：由题意知，该元素有四个电子层，K层中有2个电子，L层中有8个电子，M层中有8个电子，由“K电子层和L电子层电子数之和等于M电子层和N电子层的电子数之和”可知，N层有2个电子，因此该元素的核外电子数为2＋8＋8＋2＝20；核外电子数等于质子数，即该元素的质子数为20，所以C项正确。答案：C16．解析：A原子的M电子层比B原子的M电子层少3个电子，说明B原子的核外电子数比A多；B原子的L电子层的电子数恰为A原子的L层电子数的2倍，B原子的L层电子数应是8，则A的L层电子数是4未排满，M层电子数是0，则B原子的M层电子数是3，因此A是C元素，B是Al元素，所以D项正确。答案：D关键实力综合练1．解析：中子数＝质量数－质子数，即中子数为(b－a)，A错误；该离子含有的电子数为(a＋n)，B错误；质量数与核外电子数无关，即X原子的质量数为b，C错误；该原子的质量数为b，摩尔质量为bg/mol，1molX原子含有6.02×1023个原子，因此一个原子的质量约为eq\f(b,6.02×1023)g，D正确。答案：D2．解析：M层离核的距离大于L层离核的距离(L层离原子核比M层近)；M层上电子的能量高(离核越远，电子的能量越高)；L层最多可容纳8个电子，当L层上电子数为奇数时，说明L层上电子未排满，M层上不行能有电子；如氖原子的L层上有8个电子而其M层上无电子。答案：D3．解析：A中是F－，属于阴离子，正确；C中是Na＋属于阳离子，错误；B中指的是稀有气体，氖原子，错误；D中指的是Mg2＋，属于阳离子，错误。答案：A4．解析：氧原子核内有8个中子，则O的相对原子质量为16，M2O3的相对分子质量为102，M的相对原子质量＝(102－16×3)÷2＝27；已知M2O3电子总数为50，O原子核外有8个电子，则M原子核外有(50－8×3)÷2＝13个电子，M原子核内中子数＝27－13＝14。答案：C5．解析：由An＋、Bn－、Cm－具有相同的电子层结构可知，a－n＝b＋n＝c＋m(n>m)，所以a>c>b，a＝b＋2n，a＝c＋n＋m，则A、C、D错误，B正确。答案：B6．解析：第一层排满为2个电子，其次层排满为8个电子，第三层为最外层时，最多排8个电子，若该原子有3个电子层，依题意可知最外层(第3层)要排24个电子，这不行能，则该原子只有2个电子层，第一层为2个电子，其次层为6个电子，该原子的核电荷数是8。答案：AC7．解析：凡单原子形成的离子，不确定具有稀有气体元素原子的核外电子排布，例如H＋确定不满意稀有气体的核外电子排布，A错误；两种粒子，若核外电子排布完全相同，则其化学性质不确定相同，例如钠离子和氟离子，B错误；两原子，假如核外电子排布相同，那么质子数相同，则确定属于同种元素，C正确；阴离子是原子得电子后的离子，则阴离子的核外电子排布与其同周期的稀有气体元素原子的核外电子排布相同，D错误。答案：C8．解析：N、P、Cl原子核内质子数之和为7＋15＋17＝39，最外层电子数之和为5＋5＋7＝17，A错误；N、O、S原子核内质子数之和为7＋8＋16＝31，最外层电子数之和为5＋6＋6＝17，B正确；O、F、Cl原子核内质子数之和为8＋9＋17＝34，最外层电子数之和为6＋7＋7＝20，C错误；P、O、S原子核内质子数之和为15＋8＋16＝39，最外层电子数之和为5＋6＋6＝17，D错误。答案：B9．解析：bg3HaX所含质子的物质的量是eq\f(bg,A＋3ag/mol)(A－N＋a)＝eq\f(bA－N＋a,A＋3a)mol。答案：C10．解析：(1)①核电荷数＝质子数＝8，阴离子的核外电子数＝质子数＋所带电荷数＝10。②B元素养子数是18＋1＝19，质量数为40，该元素原子的中子数为40－19＝21。③A、B两元素形成的11型化合物是K2O2，其相对分子质量是39×2＋16×2＝110。(2)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＝eq\f(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时合理，该元素的核电荷数为15。(3)①当x－y<10时，x<10＋y，说明核电荷数小于核外电子数，所以该粒子应为阴离子；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。答案：(1)①810②21③110(2)(