2024高考化学一轮复习第一部分考点14原子结构强化训练含解析

PAGE11-考点14原子结构[题组一基础小题]1．已知R元素的某种同位素能形成化合物AmRn，其中A的化合价为＋n。该化合物中一个R微粒的核外电子数为a，核内中子数为b，则该同位素的原子符号是()A.eq\o\al(b＋m＋n,a＋m)R B.eq\o\al(b＋a－m,a＋m)RC.eq\o\al(b＋a,a)R D.eq\o\al(a－m＋b,a－m)R答案D解析AmRn中R的化合价为－m，所以R原子的质子数为(a－m)，其核内中子数为b，R的质量数为(a－m＋b)，D正确。2.eq\o\al(131,53)I是常规核裂变产物之一，可以通过测定大气或水中eq\o\al(131,53)I的含量改变来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关eq\o\al(131,53)I的叙述，错误的是()A.eq\o\al(131,53)I的化学性质与eq\o\al(127,53)I相同B.eq\o\al(131,53)I的原子序数为53C.eq\o\al(131,53)I的原子核外电子数为78D.eq\o\al(131,53)I的原子核内中子数多于质子数答案C解析eq\o\al(131,53)I和eq\o\al(127,53)I互为同位素，同位素的化学性质相同，A正确；eq\o\al(131,53)I的原子序数和核外电子数都为53，B正确，C错误；eq\o\al(131,53)I中质子数为53，中子数＝131－53＝78，D正确。3．已知R2＋核内共有N个中子，R的质量数为A，mgR2＋中含电子的物质的量为()A.eq\f(mA－N,A)mol B.eq\f(mA－N＋2,A)molC.eq\f(A－N＋2,Am)mol D.eq\f(mA－N－2,A)mol答案D解析mgR2＋的物质的量为eq\f(mg,Ag·mol－1)，每摩尔R2＋含有电子的物质的量为[(A－N)－2]mol，所以mgR2＋含电子的物质的量为eq\f(m,A)(A－N－2)mol。4．下列说法正确的是()①氘和氚是质量数不同、质子数相同的两种元素的原子②氢元素是指eq\o\al(1,1)H③eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H是氢的三种核素，是同一元素的三种原子④eq\o\al(2,1)H和eq\o\al(3,1)H的化学性质几乎完全相同⑤H2、D2、T2的摩尔质量相等A．②③ B．③④C．①③④⑤ D．②③④⑤答案B解析5．在原子的第n电子层中，当n为最外层时，最多容纳的电子数与(n－1)层相同；当n为次外层时，其最多容纳的电子数比(n－1)层最多容纳的电子数多10。则n层是()A．N层 B．M层C．L层 D．K层答案B解析当n为最外层时，最多容纳的电子数为8，则(n－1)层最多容纳8个电子为L层。则n为M层。6．短周期元素中，A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；B元素原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍；C元素原子M层电子数等于其L层电子数的一半；D元素原子最外层有1个电子，D的阳离子与B的阴离子电子层结构相同，则4种元素原子序数关系中正确的是()A．C>D>B>A B．D>B>A>CC．A>D>C>B D．B>A>C>D答案A解析A元素原子的次外层电子数只能是2，最外层电子数是4，A的原子序数为6；B元素的内层电子总数只能是2，最外层电子数为6，B的原子序数为8；C元素原子有3个电子层，L层必有8个电子，M层有4个电子，C的原子序数为14，D的阳离子与B的阴离子(即O2－)电子层结构相同，D为Na，原子序数为11，故原子序数：C>D>B>A。7．已知An＋、B(n＋1)＋、Cn－、D(n＋1)－四种离子的电子层结构相同，则A、B、C、D的原子序数由大到小的依次是()A．A>B>C>D B．A>B>D>CC．B>C>D>A D．B>A>C>D答案D解析当不同离子具有相同的电子层结构时，阳离子的核电荷数大于阴离子的核电荷数，且阳离子所带电荷数越大，其核电荷数越大，而阴离子所带电荷数越大，其核电荷数越小。即核电荷数＝离子核外电子数＋离子所带电荷数(带符号)。核电荷数＝原子序数，则由此可知原子序数大小依次为B>A>C>D。8．据报道，用10B合成的10B20有特别好的抗癌效果。下列叙述中正确的是()A．10B和10B20互为同素异形体B．B元素的质量数是10C．10B的中子数和核外电子数相等D．10B20晶体熔点高答案C解析10B是核素，而不是单质，A错误；10B的质量数是10，元素没有质量数，只有核素有质量数，B错误；10B的中子数和核外电子数都是5，C正确；10B20属于分子晶体，其熔点低，D错误。9．下列说法正确的是()A．原子最外层电子数大于3的元素肯定是非金属元素B．原子最外层只有1个电子的元素肯定是金属元素C．最外层电子数比次外层电子数多的元素肯定位于其次周期D．某元素的离子的最外层与次外层电子数相同，该元素肯定位于第三周期答案C解析第ⅣA、ⅤA或ⅥA族中都有金属元素，其原子最外层电子数均大于3，故A错误；氢原子最外层电子数为1，是非金属元素，B错误；依据原子核外电子排布规律，最外层电子数不超过8，那么次外层电子数少于8，则次外层为K层，最外层为L层，元素原子核外共2个电子层，位于其次周期，C正确；离子的最外层与次外层电子数相同，该元素不肯定位于第三周期，例如K＋、Ca2＋等，故D错误。10．原子核外电子是分层排布的，下面关于L层与M层的比较中不正确的是()A．L层离核比M层离核近B．M层上电子所具有的能量高于L层上的电子C．当L层上的电子数为奇数时，M层上不行能有电子D．M层上最多可填充8个电子答案D解析L层最多可填充8个电子(偶数)，C正确；M层为第3电子层，最多可填充18个电子，D错误。11．下列说法正确的是()A．原子核都是由质子和中子构成的B．同位素的化学性质基本相同，其物理性质不相同C．第ⅠA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子D．质子数相同的微粒都属于同种元素答案B解析eq\o\al(1,1)H中没有中子，故A错误；质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素，即137Cs和133Cs的质子数相同，137和133分别表示二者的质量数，故C错误；Na＋、NHeq\o\al(＋,4)质子数相同，但不是同种元素，故D错误。12．下列说法正确的是()A．所含质子数和电子数相等的粒子肯定是原子B．两种粒子假如核外电子排布相同，化学性质就肯定相同C．质量数相同的原子其化学性质肯定相同D．具有相同核电荷数的原子，肯定是同种元素答案D解析化学中的粒子可以是分子、原子、离子，也可以是质子、中子、电子等，HF和H2O所含的质子数、电子数均相等，但它们是分子而不是原子；Na＋、Mg2＋核外电子排布相同，但它们的化学性质却有很大差异；元素的化学性质取决于原子核外的最外层电子数，与质量数无关。A、B、C错误。[题组二高考小题]13．(2024·江苏高考)反应NH4Cl＋NaNO2=NaCl＋N2↑＋2H2O放热且产生气体，可用于冬天石油开采。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是()A．中子数为18的氯原子：eq\o\al(18,17)ClB．N2的结构式：N=NC．Na＋的结构示意图：D．H2O的电子式：Heq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)H答案D解析中子数为18的氯原子为eq\o\al(35,17)Cl，A错误；N2的结构式为N≡N，B错误；Na＋的结构示意图为，C错误。14．(2024·江苏高考)用化学用语表示NH3＋HCl=NH4Cl中的相关微粒，其中正确的是()A．中子数为8的氮原子：eq\o\al(8,7)NB．HCl的电子式：H＋[eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]－C．NH3的结构式：D．Cl－的结构示意图：答案C解析中子数为8的氮原子的质量数为15，表示为eq\o\al(15,)7N，A错误；HCl中只含共价键，HCl的电子式为Heq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)，B错误；NH3中含3个N—H键，NH3的结构式为，C正确；Cl－最外层有8个电子，Cl－的结构示意图为，D错误。15．(2024·全国卷Ⅱ)a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族。下列叙述正确的是()A．原子半径：d>c>b>aB．4种元素中b的金属性最强C．c的氧化物的水化物是强碱D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强答案B解析a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同，b原子次外层的电子数为2或8，若b原子次外层的电子数为2，则a为He，不是主族元素，不符合题意；则b原子次外层的电子数为8，则b为第三周期元素，a为O；d与a同族，则d为S；c所在周期数与族数相同，则c为Al，b为Na或Mg。原子半径：a<d<c<b，A错误；b为Na或Mg,4种元素中b的金属性最强，B正确；c的氧化物的水化物是Al(OH)3，属于两性氢氧化物，不是强碱，C错误；a、d同主族，同主族元素从上到下原子半径渐渐增大，得电子实力渐渐减弱，单质氧化性渐渐减弱，D错误。16．(2024·江苏高考)下列有关化学用语表示正确的是()A．质量数为31的磷原子：eq\o\al(31,15)PB．氟原子的结构示意图：C．CaCl2的电子式：Ca2＋[eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]eq\o\al(－,2)D．明矾的化学式：Al2(SO4)3答案A解析磷原子质子数为15，质量数为31，可表示为eq\o\al(31,15)P，A正确；氟原子的结构示意图为，B错误；CaCl2的电子式为[eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]－Ca2＋[eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]－，C错误；明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，D错误。17．(2024·全国卷Ⅱ)a、b、c、d为短周期元素，a的原子中只有1个电子，b2－和c＋离子的电子层结构相同，d与b同族。下列叙述错误的是()A．a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为＋1B．b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物C．c的原子半径是这些元素中最大的D．d与a形成的化合物的溶液呈弱酸性答案A解析a的原子中只有1个电子，则a为氢元素，a、b、c、d为短周期元素，b2－和c＋的电子层结构相同，则b为氧元素，c为Na元素，d与b同族，则d为硫元素，据此解答。NaH中氢元素的化合价为－1价，A错误；氧元素与其他元素能形成H2O、H2O2、SO2、SO3、Na2O、Na2O2等二元化合物，B正确；同周期元素，从左到右原子半径渐渐减小，电子层数越多，原子半径越大，原子半径：Na>S>O>H，C正确；d和a形成的化合物为H2S，硫化氢的溶液呈弱酸性，D正确。[题组三模拟小题]18．(2024·河北蠡县中学月考)铯－137是金属铯的同位素之一，与“铀－235”同属于放射性物质。下列对eq\o\al(137,55)Cs与eq\o\al(235,92)U描述正确的是()A．Cs与U的质子数差值为37B．Cs与U的中子数差值为98C．铯－137的电子数是82D．铀元素的相对原子质量是235答案A解析Cs的质子数为55，U的质子数为92，两者相差37，故A正确；中子数＝质量数－质子数，Cs的中子数为137－55＝82，U的中子数为235－92＝143，两者中子数相差61，故B错误；中性原子的质子数等于其核外电子数，Cs的电子数为55，故C错误；元素的相对原子质量为各种核素的相对原子质量与它们在自然界中所占的原子个数百分含量的乘积之和，此题没有指明铀元素的全部同位素的相关信息，无法计算铀元素的相对原子质量，故D错误。19．(2024·长郡中学高三月考)某元素R的最高价氧化物对应的水化物的分子式是HnRO2n－2，则在其气态氢化物中元素R的化合价是()A．3n－12 B．12－3nC．3n－10 D．3n－4答案A解析设在HnRO2n－2中R化合价为x，则n＋x＝2(2n－2)，x＝3n－4，则在其氢化物中R化合价为x－8＝3n－12。20．(2024·江苏连云港一模)已知X、Y、Z三种元素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．Y的气态氢化物的稳定性比Z的气态氢化物的稳定性弱C．X和Z可以组成原子个数比分别为1∶1和2∶1，常温下为液态的两种化合物D．由X、Y、Z三种元素中的随意两种组成的具有10电子的微粒仅有2种答案D解析依据题意可知X为H，Y为N，Z为O，故Y、Z可组成NO，其质量比为7∶8，A正确；N的非金属性比O弱，故N的气态氢化物的稳定性比O的弱，B正确；H与O可组成H2O2、H2O，C正确；H、N、O可组成的10e－微粒有H2O、NH3、NHeq\o\al(＋,4)、H3O＋、OH－等，D错误。21．(2024·东北十校联考)Xn－含中子N个，X的质量数为A，则agX的氢化物中含质子的物质的量是()A.eq\f(a,A＋n)(A－N＋n)mol B.eq\f(a,A＋n)(n＋A)molC.eq\f(A,a＋n)(N＋n)mol D.eq\f(A,a)(N－a)mol答案A解析依据Xn－化合价可得X的氢化物的化学式为HnX，因X的质量数为A，则HnX的摩尔质量为(A＋n)g/mol，agX的氢化物的物质的量为eq\f(a,A＋n)mol，每个HnX分子中含有的质子数为(A－N＋n)，故agX的氢化物中含质子的物质的量为eq\f(a,A＋n)(A－N＋n)mol。[题组一基础大题]22．现有部分短周期主族元素的性质或原子结构如下表所示：元素编号元素性质或原子结构X周期序数＝主族序数＝原子序数Y原子最外层电子数为a，次外层电子数为bZ原子L层电子数为a＋b，M层电子数为a－bM单质在自然界中的硬度最大N位于第三周期，最外层电子数是电子层数的2倍(1)写出X、Y、Z、N四种元素的名称：X________，Y________，Z________，N________。(2)由X、Y、Z、M、N五种元素两两组成的分子中，很多分子含有的电子数相等，写出符合下列要求的分子式：①含10e－且呈正四面体结构的分子________；②含18e－且常温下呈液态的分子________。答案(1)氢氧硅硫(2)①CH4②H2O2解析由题意可推得X为H元素，Y为O元素，Z为Si元素，M为C元素，N为S元素。23．X、Y、Z、W是四种短周期元素，X原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍；Y原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；Z元素的单质为双原子分子，Z的氢化物水溶液呈碱性；W元素最高正价是＋7价。回答下列问题：(1)元素X的原子结构示意图为_______________________________。(2)元素Y的一种核素可测定文物年头，这种核素的符号为________。(3)元素Z能与氢元素形成一价阴离子，该阴离子的电子总数是________，与该离子电子总数相等的Z与氢形成的微粒是____________________。(4)ZW3常温下呈液态，可与水反应生成一种酸和一种碱，反应的化学方程式为________________________________________________。(5)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。X、Y、Z、W四种元素的最高价氧化物的水化物中化学性质明显不同于其他三种酸的是________(用酸的分子式表示)。答案(1)(2)eq\o\al(14,6)C(3)10NHeq\o\al(＋,4)、NH3(4)NCl3＋4H2O=3HClO＋NH3·H2O(5)H2CO3解析(1)X原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍，说明X共有3个电子层，且M层上有6个电子，即，为硫元素；Y原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，说明Y只有2个电子层，且最外层有4个电子，Y为碳元素；Z的氢化物水溶液显碱性，中学阶段要求驾驭的碱性气体只有NH3，因此Z为氮元素；W的最高正价为＋7，而F元素无正价，因此W为氯元素。(2)碳的放射性同位素eq\o\al(14,6)C可用于考古。(3)氮元素与氢元素形成－1价阴离子，由于氮元素显－3价，氢显＋1价，因此该阴离子为NHeq\o\al(－,2)，其电子总数是10，与该离子电子总数相等的还有NH3、NHeq\o\al(＋,4)。(4)NCl3与H2O反应生成物中有碱，只能是NH3·H2O，N为－3价，Cl为＋1价，酸应为HClO。(5)H2CO3、HNO3、H2SO4、HClO4中化学性质明显不同于其他三种酸的是H2CO3，H2CO3为弱酸。[题组二高考大题]24．(重庆高考节选)月球含H、He、N、Na、Mg、Si等元素，是人类将来的资源宝库。(1)3He是高效核能原料，其原子核内中子数为________。(2)Na的原子结构示意图为________，Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为________。(3)MgCl2在工业上应用广泛，可由MgO制备。①MgO的熔点比BaO的熔点________(填“高”或“低”)。②月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO2，除去SiO2的离子方程式为___________________________________________________________；SiO2的晶体类型为________。③MgO与碳粉和氯气在肯定条件下反应可制备MgCl2。若尾气可用足量NaOH溶液完全汲取，则生成的盐为__________________________(写化学式)。答案(1)1(2)Na＋[eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]2－Na＋(3)①高②SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O原子晶体③NaCl、NaClO、Na2CO3解析(1)3He质子数为2，中子数是1。(2)Na位于周期表中第三周期第ⅠA族，原子结构示意图为；钠在氧气中燃烧生成过氧化钠。(3)①由于离子半径Mg2＋<Ba2＋，Mg2＋与O2－结合更紧密，故MgO熔点高于BaO；②MgO是碱性氧化物而SiO2是酸性氧化物，可用强碱除去SiO2，反应的离子方程式：SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O；③反应后尾气含有Cl2和CO2，通入氢氧化钠溶液生成的盐含有NaCl、NaClO、Na2CO3。[题组三模拟大题]25．(2024·山东淄博淄川中学开学考试)部分主族元素的原子结构特点如下表：元素原子结构特点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最外层电子数是次外层电子数的2.5倍请回答下列问题：(1)画出W原子的结构示意图：__________________。(2)元素X与元素Z相比，非金属性较强的是________(填元素名称)；写出一个能表示X、Z非金属性强弱关系的反应的化学方程式：__________________