易错专题26-原子的构成(解析版)

易错专题26原子的构成典例精讲易错点一有关原子结构中微粒数量的计算【易错典例】用X表示原子：(1)中性原子的中子数N=_______(2)写出表示含有8个质子，10个中子的原子的化学符号：_______(3)AXn＋共有x个电子，则该阳离子的中子数N=_______(4)AXn-共有x个电子，则该阴离子的中子数N=_______(5)12C16O2分子中的中子数N=_______(6)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_______【答案】A-ZA-x-nA-x+n22【详解】用X表示原子，A是质量数，Z是质子数，(1)中性原子的中子数N=A-Z，答案为：A-Z；(2)含有8个质子，10个中子的原子为氧元素的同位素原子，其质量数为18，其化学符号为：，答案为；(3)AXn＋共有x个电子，因为失去了n个电子，则AX原子的电子数为x+n,其中子数为N=A-x-n，答案为：A-x-n；(4)AXn-共有x个电子，因为得到了n个电子，则AX原子的电子数为x-n,其中子数为N=A-x+n，答案为A-x+n；(5)12C16O2分子中12C的中子数为6，16O的中子数为8，则12C16O2分子中的中子数N=6+8×2=22，答案为22；(6)A2-原子核内有x个中子，其质量数为m，则其质子数为m-x,而A原子又得到2个电子，所以A2-的电子总数为m-x+2，则ngA2-所含电子的物质的量为mol，答案为；【解题必备】原子由原子核和核外电子构成，原子核在原子的中心，由带正电的质子与不带电的中子构成，带负电的电子绕核作高速运动。也就是说，质子、中子和电子是构成原子的三种微粒。在原子中，原子核带正电荷，其正电荷数由所含质子数决定。(1)原子的电性关系：核电荷数=质子数=核外电子数(2)质量数：将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值加起来所得的数值，叫质量数。质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)(3)离子指的是带电的原子或原子团。带正电荷的离子叫阳离子，带负电荷的离子叫阴离子。当质子数(核电荷数)>核外电子数时，该离子是阳离子，带正电荷；当质子数(核电荷数)<核外电子数时，该离子是阴离子，带负电荷。(4)离子构成中的数量关系①阴、阳离子所带电荷数=∣质子数−核外电子数∣。②质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。③阳离子质子数(Z)=核外电子数+电荷数。④阴离子质子数(Z)=核外电子数−电荷数。【变式突破】核内中子数为N的离子，质量数为A，则g它的氧化物()中所含质子的物质的量为A． B．C． D．【答案】B【详解】核内中子数为N的R2＋离子，质量数为A，则R原子的质子数是A-N；R氧化物的化学式是R18O，R18O的质子数为A-N+8；ng氧化物的物质的量是mol，则所含质子的物质的量为，故答案选B。易错点二核外电子排布的规律与计算【易错典例】各题中的物质均由核电荷数为1~10的元素组成，按要求填写化学式：（1）只有两个原子核和两个电子组成的分子是___________；（2）最外层分别为4个和6个电子的原子形成的化合物是___________；（3）最外层有5个电子的原子所形成的氢化物___________；（4）由3个原子组成的电子总数为10的化合物是___________；（5）离子化合物AB中阴阳离子的电子层结构相同，则化合物AB是___________。【答案】（1）H2（2）CO、CO2（3）NH3（4）H2O（5）LiH【解析】（1）两个原子核和两个电子组成的分子，则该原子只有一个电子，即为H原子，则分子为H2，故答案为：H2；（2）核电荷数为1~10的元素，最外层分别为4个和6个电子的原子分别为：C和O，则形成的化合物是CO、CO2，故答案为：CO、CO2；（3）核电荷数为1~10的元素，最外层有5个电子的原子是N原子，所形成的氢化物是NH3，故答案为：NH3；（4）核电荷数为1~10的元素，组成的电子总数为10的化合物有HF、H2O、NH3、CH4，则3个原子组成化合物是H2O，故答案为：H2O；（5）离子化合物AB中阴阳离子的电子层结构相同，可知，其只能有一层电子层，则化合物AB是LiH，故答案为：LiH。【解题必备】1．电子层科学研究证明，电子的能量是不相同的，它们分别在能量不同区域内运动。把不同的区域简化为不连续的壳层，也称作电子层，分别用n=1、2、3、4、5、6、7来表示从内到外的电子层，并分别用符号K、L、M、N、O、P、Q来表示。2．核外电子排布的规律(1)能量最低原理：原子核外电子总是先排布在能量最低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)，即排满了K层才排L层，排满了L层才排M层。(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。(3)原子最外层电子数不超过8(K层为最外层时不超过2)。(4)次外层最多能容纳的电子数不超过18。3．核外电子排布的表示方法(1)原子结构示意图：表示原子的核电荷数和核外电子在原子核外各电子层排布的图示。例如：Na原子的原子结构示意图为：(2)离子结构示意图：当主族中的金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时，电子层数减少一层，形成与上一周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构(电子层数相同，每层上所排的电子数也相同)。例如：非金属元素的原子得电子形成简单离子时，形成和同周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。例如：注意：1～20号元素原子结构的特殊关系特殊关系元素最外层电子数等于次外层电子数的一半Li、Si最外层电子数等于次外层电子数Be、Ar最外层电子数等于次外层电子数的2倍C最外层电子数等于次外层电子数的3倍O最外层电子数等于次外层电子数的4倍Ne最外层电子数等于电子层数H、Be、Al最外层有1个电子H、Li、Na、K最外层有2个电子He、Be、Mg、Ca内层电子数之和是最外层电子数2倍的元素Li、P电子总数为最外层电子数2倍的元素Be【变式突破】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（）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形成的简单离子，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【答案】C【解析】因电子层数不可能为小数，只能为整数，根据题意，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。A.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；B.由Cl2＋H2OHCl＋HClO，N2＋3H22NH3，N2＋O22NO知，元素X形成的单质既能作氧化剂又能作还原剂，B选项正确；C.Cl－的核外电子排布为，最外层电子数达不到2n2，C选项错误；D.如果X为Cl，则可形成HClO，具有杀菌、消毒作用，D选项正确；故选C。习题精练1．中国科学技术名词审定委员会已确定第116号元素Lv的名称为鉝。关于Lv的叙述错误的是()A．原子序数116 B．中子数177 C．最外层电子数6 D．相对原子质量293【答案】D【分析】对于核素来说，元素符号左下角的数字表示质子数，元素符号左上角的数字表示质量数。【详解】A．由Lv可得出，原子序数=质子数=116，A正确；B．该核素的质量数为293，质子数为116，中子数=293-116=177，B正确；C．118号元素为第7周期0族元素，则116号元素的最外层电子数6，C正确；D．该核素符号的左上角数字表示质量数，不表示相对原子质量，D错误；故选D。2．的比例对研究太阳系的早期历史有重要的作用，则中质子数比中子数少A．21 B．57 C．75 D．93【答案】A【详解】是54号元素，核内质子数为54，中子数为，质子数比中子数少21。故答案为：A3．下列各组微粒都具有相同质子数和电子数的是A．CH4、NH3、H2O、Ne B．OH-、NH、H3O+、NeC．NH、H3O+、Na+、HF D．OH-、F-、Mg2+、Na+【答案】A【分析】若电子数等于质子数，则微粒为电中性粒子，即为原子或分子。【详解】A．CH4、NH3、H2O、Ne都为电中性微粒，具有相同质子数和电子数，故A符合题意；B．OH-、NH、H3O+不是电中性微粒，故质子数不等于电子数，故B不符合题意；C．NH、H3O+、Na+不是电中性微粒，故质子数不等于电子数，故C不符合题意；D．OH-、F-、Mg2+、Na+不是电中性微粒，故质子数不等于电子数，故D不符合题意；故选A。4．某元素的二价阴离子核外有18个电子，质量数为32，该元素原子的中子数为()A．2 B．14 C．18 D．16【答案】D【解析】原子中质子数=核外电子数，质量数=质子数+中子数；二价阴离子核外有18个电子，则该元素的原子核外有16个电子，原子核内有16个质子，中子数=质量数-质子数，故选D。5．质子数和中子数相同的原子A，其阳离子An+核外共有x个电子，则A的质量数为A．2(x+n)B．2(x−n)C．2xD．n+2x【答案】A【解析】阳离子An+中：质子数=核外电子数+n，则A的质子数=中子数=x+n，故其质量数=2(x+n)。6．现有下列几组粒子：①N2、CO、C2H2；②NHeq\o\al(＋,4)、H3O＋、OH－；③Ceq\o\al(2－,2)、Oeq\o\al(2＋,2)、CN－；④POeq\o\al(3－,4)、SOeq\o\al(2－,4)、ClOeq\o\al(－,4)。对上述四组粒子归类正确的是()A．质子数相等、电子数和原子数不相等：①B．质子数和电子数相等、原子数不相等：②C．电子数相等、质子数和原子数不相等：③D．原子数和电子数相等、质子数不相等：④【答案】D【解析】阳离子：电子总数＝质子总数－所带的电荷总数；阴离子：电子总数＝质子总数＋所带的电荷总数。①N2、CO、C2H2的质子数和电子数都等于14，原子数不等；②NHeq\o\al(＋,4)、H3O＋、OH－的原子数和质子数不等，电子数都为10；③Ceq\o\al(2－,2)、Oeq\o\al(2＋,2)、CN－的原子数和电子数都相等，质子数不同；④P、S、Cl所含的电子数分别为15、16、17，酸根离子中所含氧原子数均相等，所带负电荷数依次为3、2、1，三种酸根离子所含的总电子数、原子数相等，但三种酸根离子的质子数不相等。7．核电荷数为16的元素和核电荷数为4的元素的原子相比较，下列数据中前者是后者4倍的是①电子数②最外层电子数③电子层数④次外层电子数A．①④ B．①③④ C．①②④ D．①②③④【答案】A【详解】核电荷数为16的元素和核电荷数为4的元素的原子的电子数分别是16和4，最外层电子数分别是6和2，电子层数分别是3和2，次外层电子数分别是8和2，故A正确。故选A。8．A、B两种原子，A的L电子层比B的M电子层少3个电子，B的L电子层电子数恰为A的L电子层电子数的2倍。A和B分别是A．硅原子和钠原子 B．硼原子和氦原子C．碳原子和氯原子 D．碳原子和铝原子【答案】C【详解】A的L层比B的M层少3个电子，B的L层电子数恰为A的L层电子数的2倍，说明A、B的核外电子层数分别为2、3；L层最多排8个电子，B的L层电子数恰为A的L层电子数的2倍，说明B的L层有8个电子，A的L层有4个电子，A是碳原子；A的L层比B的M层少3个电子，B为氯原子，故选C。9．同温同压下，等体积的两容器中分别充14N2和13C16O两种气体。下列对两容器中气体的判断正确的是A．质量数相同 B．分子数不同C．中子数相同 D．质子数相同【答案】D【详解】同温同压，等体积的两容器中所含气体分子物质的量相等；A．14N2质量数为，13C16O质量数为，二者质量数不同，故A错误；B．同温同压下，等体积的气体物质的量相同，分子数相同，故B错误；C．原子的中子数=质量数-质子数，14N2中子数为，13C16O中子数为，二者中子数不同，故C错误；D．14N2的质子数为，13C16O质子数为，二者质子数相同，故D正确；故答案为D。10．有A、B两种元素，已知元素A的核电荷数为a，且A3－与Bn＋的电子排布完全相同，则元素B的核电荷数为()A．a－n－3 B．a－n＋3C．a＋n－3 D．a＋n＋3【答案】D【解析】A元素原子的核电荷数为a，原子中核电荷数＝核内质子数＝核外电子数，则其核外电子数为a；A原子得到3个电子形成A3－，则A3－的核外电子数为a＋3，B原子失去n个电子形成Bn＋，设B的核电荷数为x，由于A3－与Bn＋的电子排布相同，则：a＋3＝x－n，解得：x＝a＋n＋3。11．某核素的质量数为A，其阴离子Xn-核外有x个电子。有关该微粒的描述正确的是A．Xn-的原子核内一定有(A-x-n)个中子B．Xn-的原子核内一定有(x-n)个质子C．Xn-的最外层一定具有8电子稳定结构D．Xn-的次外层一定排布了8个电子【答案】B【详解】A．X的质子数为x-n，中子数=质量数-质子数=A-(x-n)，故A错误；B．阴离子中质子数=阴离子核外电子数-所带电荷数，则X的质子数=x-n，故B正确；C．Xn-的最外层也可能有2个电子，为2电子稳定结构，故C错误；D．若X元素为长周期元素，Xn-的次外层电子数为18，故D错误；故答案选B。12．X元素原子的质量数为m，核内中子数为n，则wgX+含有电子的物质的量是A．mol B．molC．mol D．mol【答案】B【解析】X元素原子的质量数为m，核内中子数为n，则X元素原子的质子数=电子数=m-n，而X+含有电子数=m-n-1；wgX+的物质的量=mol，则电子的物质的量=×(m-n-1)，答案为B。13．用A+、B-、C2-、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种微粒(离子或分子)，请回答：（1）A元素是___________B元素是___________C元素是___________(用元素符号表示)。（2）D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是___________。（3）F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是___________。（4）G是由两种元素组成的四原子分子，其分子式是___________。【答案】（1）KClS（2）HCl（3）H2S（4）PH3、H2O2【分析】（1）A失去1个电子变为A+，可知A有19个电子，则A为K元素；B得到1个电子变为B-，可知B有17个电子，则B为Cl元素；C得到2个电子变为C2-，可知C有16个电子，则C为S元素，故答案为：K；Cl；S；（2）D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是HCl，故答案为：HCl；（3）F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是H2S，故答案为：H2S；（4）G是由两种元素组成的四原子分子，其分子式是PH3、H2O2，故答案为：PH3、H2O2。14．有A、B、C、D四种元素，A元素是地壳中含量最多的金属元素；B元素与A元素具有相同的电子层数，其最外层电子数为次外层电子数的二分之一；C元素的原子得到1个电子，D元素的原子失去2个电子，所得到的微粒都具有与氖原子相同的电子层结构。回答下列问题：(1)上述四种元素的符号分别是A：___；B：___；C：___；D：___。(2)