高三化學一輪復習專講專練 （基礎熱身+能力提升+挑戰(zhàn)自我）第16講 原子結構（含詳解）

第16講原子結構eq\a\vs4\al\co1(基礎熱身)1．核磁共振技術已廣泛應用于復雜分子結構的測定和醫(yī)學診斷等高科技領域。已知只有質子數(shù)或中子數(shù)為奇數(shù)的原子核才有此性質。下列各組原子均可產生核磁共振現(xiàn)象的是()A．4He、18O、24MgB．10B、12C、31PC．2H、14N、40KD．7Li、27Al、28Si2．一定量的锎(eq\o\al(252,98)Cf)是醫(yī)學上常用作治療惡性腫瘤的中子源，1mg(eq\o\al(252,98)Cf)每秒約放出2.34×109個中子。下列有關锎的說法錯誤的是()A．(eq\o\al(252,98)Cf)原子中，中子數(shù)為154B．(eq\o\al(252,98)Cf)原子中，質子數(shù)為98C．(eq\o\al(252,98)Cf)原子中，電子數(shù)為98D．锎元素的相對原子質量為2523．簡單原子的原子結構可用如圖K16－1所示的方法形象地表示：其中表示質子或電子，表示中子，則下列有關①②③的敘述正確的是()圖K16－1A．①②③互為同位素B．①②③互為同素異形體C．①②③是三種化學性質不同的粒子D．①②③具有相同的質量數(shù)4．金屬鈦對體液無毒且有惰性，能與肌肉和骨骼生長在一起，因而有“生命金屬”之稱。下列有關eq\o\al(48,22)Ti和eq\o\al(50,22)Ti的說法中正確的是()A.eq\o\al(48,22)Ti和eq\o\al(50,22)Ti中均含有22個中子B.eq\o\al(48,22)Ti和eq\o\al(50,22)Ti核外均有4個電子層C．分別由eq\o\al(48,22)Ti和eq\o\al(50,22)Ti組成的金屬鈦單質互稱為同分異構體D.eq\o\al(48,22)Ti和eq\o\al(50,22)Ti的性質完全相同5．[2012·福建廈門檢測]長征2號火箭承擔運載“神六”的使命，氕化鋰、氘化鋰、氚化鋰可以作為啟動長征2號(CZ2F)火箭的優(yōu)良炸藥。下列說法正確的是()A．LiH、LiD、LiT的摩爾質量之比為1∶2∶3B．它們都是強氧化劑C．H、D、T之間互稱為同素異形體D．它們都是強還原劑6．具有廣泛用途的eq\o\al(60,27)Co放射源首次實現(xiàn)了國內批量生產。另外，鈷還有多種原子eq\o\al(56,27)Co、eq\o\al(57,27)Co、eq\o\al(58,27)Co和eq\o\al(59,27)Co。以下關于鈷原子的說法正確的是()A.eq\o\al(56,27)Co、eq\o\al(57,27)Co、eq\o\al(58,27)Co、eq\o\al(59,27)Co和eq\o\al(60,27)Co是摩爾質量不同的五種同素異形體B.eq\o\al(60,27)Co放射源可以用來治療癌癥，其中中子數(shù)與電子數(shù)之差等于6C.eq\o\al(56,27)Co、eq\o\al(57,27)Co、eq\o\al(58,27)Co、eq\o\al(59,27)Co和eq\o\al(60,27)Co互為同位素，物理性質幾乎相同，化學性質不同D.eq\o\al(56,27)Co、eq\o\al(57,27)Co、eq\o\al(58,27)Co、eq\o\al(59,27)Co和eq\o\al(60,27)Co互為同分異構體7．某元素原子的最外層電子數(shù)是次外層的a倍(a>1)，則該原子的核內質子數(shù)是()A．2a＋2B．2a＋10C．a＋2D．2a8．有下列微粒：①eq\o\al(1,1)H；②eq\o\al(2,1)H；③eq\o\al(3,1)H；④16O；⑤18O；⑥12C；⑦14C；⑧40K；⑨40Ca；⑩35Cl2；?37Cl2。回答以下問題：(1)以上11種微粒共含有__________種核素，屬于________種元素。(2)互為同位素的是________；________；________。(3)質量數(shù)相等的微粒是__________。(4)形成的水分子共有________種。(5)核外電子數(shù)相等的粒子共有________組。eq\a\vs4\al\co1(能力提升)9．[2012·臨沂一模]下列說法中，正確的是()A．34S原子核內的中子數(shù)為16B．1H和2H的化學性質相同C．Heq\o\al(16,2)O與Heq\o\al(18,2)O互為同素異形體D．Na和Na＋屬于同種元素，且性質相同10．[2012·威海一模]甲、乙兩元素原子的L層電子數(shù)都是其他層電子總數(shù)的2倍。下列推斷正確的是()A．甲與乙電子層數(shù)相同B．甲與乙最外層電子數(shù)相同C．甲與乙的單質都是非金屬D．甲與乙的原子序數(shù)之和為偶數(shù)11．已知元素X、Y的核電荷數(shù)分別是a和b，它們的離子Xm＋和Yn－的核外電子排布相同，則下列關系式中正確的是()A．a＝b＋m＋nB．a＝b－m＋nC．a＝b＋m－nD．a＝b－m－n12．下列離子中，所帶電荷數(shù)與該離子的核外電子層數(shù)相等的是()A．S2－B．Mg2＋C．Be2＋D．H＋13．兩種元素原子的核外電子層數(shù)之比與最外層電子數(shù)之比相等，則在周期表的前10號元素中，滿足上述關系的元素共有()A．1對B．2對C．3對D．4對14．不具有放射性的同位素稱之為穩(wěn)定同位素，穩(wěn)定同位素分析法近20年來在植物生理學、生態(tài)學和環(huán)境科學研究中獲得廣泛應用。如在陸地生態(tài)系統(tǒng)研究中，2H、13C、15N、18O、34S等常用作環(huán)境分析指示物。下列有關說法正確的是()A．34S原子核內中子數(shù)為16B．1Heq\o\al(16,2)O和1Heq\o\al(18,2)O的相對分子質量不同C．13C和15N原子的原子序數(shù)相差2D．2H＋結合OH－的能力比1H＋的更強15．設X、Y、Z代表3種元素。已知：①X＋和Y－兩種離子具有相同的電子層結構；②Z元素原子核內質子數(shù)比Y原子核內質子數(shù)少9個；③Y和Z兩種元素可以形成4核42個電子的負一價陰離子。據(jù)此，請?zhí)羁眨?1)寫出X、Y、Z三種元素的名稱X________，Y________，Z________。(2)寫出X、Y兩種元素最高價氧化物對應水化物相互反應的離子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。16．原子序數(shù)小于18的三種元素X、Y、Z，原子序數(shù)依次變小，原子核外電子層數(shù)之和是5。X元素原子最外電子層上的電子數(shù)是Y和Z兩元素原子最外電子層上的電子數(shù)的總和；Y元素原子的最外電子層上的電子數(shù)是它的電子層數(shù)的2倍，X和Z可以形成XZ3的化合物。請回答：(1)X元素的名稱是____________；Y元素的名稱是________；Z元素的名稱是________。(2)XZ3化合物的分子式是________，電子式是________。(3)分別寫出X、Y的含氧酸的分子式________、________。eq\a\vs4\al\co1(挑戰(zhàn)自我)17．現(xiàn)有部分元素的原子結構特點如表：XL層電子數(shù)是K層電子數(shù)的3倍Y核外電子層數(shù)等于原子序數(shù)ZL層電子數(shù)是K層和M層電子數(shù)之和W最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2.5倍(1)畫出W原子結構示意圖____________。(2)元素X與元素Z相比，非金屬性較強的是________，寫出一個能表示X、Z非金屬性強弱關系的化學反應方程式________________________________________________________________________。(3)X、Y、Z、W四種元素形成的一種離子化合物，其水溶液顯強酸性，該化合物的化學式為________。(4)元素X和元素Y以原子個數(shù)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的電子總數(shù)相等。以M為燃料，Q為氧化劑，可作火箭推進劑，最終生成無毒的，且在自然界中穩(wěn)定存在的物質，寫出該反應的化學方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。18．科學家們發(fā)現(xiàn)：具有2、8、20、28、50、82、114、126等數(shù)目的質子或中子的原子核具有特別的穩(wěn)定性，并將這些偶數(shù)稱為“幻數(shù)”，而具有雙幻數(shù)的eq\o\al(4,2)He、eq\o\al(56,28)Ni、eq\o\al(132,50)Sn、eq\o\al(208,82)Pb等尤為穩(wěn)定。據(jù)此信息回答下列問題：(1)寫出前三種幻數(shù)為質子數(shù)時的元素原子結構示意圖：__________、__________、__________。(2)已知氧有eq\o\al(16,8)O、eq\o\al(17,8)O、eq\o\al(18,8)O三種同位素，根據(jù)上述幻數(shù)規(guī)律，氧的同位素中原子核最穩(wěn)定的是__________。(3)根據(jù)現(xiàn)有元素周期律推算，eq\o\al(298,114)R位于元素周期表的第________周期________族，原子核穩(wěn)定性eq\o\al(298,114)R________eq\o\al(289,114)R(填“<”、“>”或“＝”)。

1．C[解析]A項，4He、18O、24Mg三種原子的質子數(shù)和中子數(shù)均為偶數(shù)；B項，12C原子的質子數(shù)和中子數(shù)均為偶數(shù)；C項，2H、14N、40K三種原子的質子數(shù)、中子數(shù)均為奇數(shù)；D項，28Si原子的質子數(shù)和中子數(shù)均為偶數(shù)。2．D[解析]252只代表锎元素中某同位素的質量數(shù)，而不是锎元素的相對原子質量。3．A[解析]從圖示知①、②、③中的質子數(shù)等于電子數(shù)且都等于1，可知分別為eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H。4．B[解析]eq\o\al(48,22)Ti和eq\o\al(50,22)Ti互為同位素，中子數(shù)必定不相等，故A錯誤。同分異構體必須是化合物，C錯誤。eq\o\al(48,22)Ti和eq\o\al(50,22)Ti的電子層結構相同，化學性質幾乎完全相同，但物理性質不完全相同(如密度)，故D錯誤。5．D[解析]LiH、LiD、LiT的摩爾質量之比等于它們的相對分子質量之比，應為8∶9∶10，A錯；氕化鋰、氘化鋰、氚化鋰中氕、氘、氚均為－1價，處于最低價態(tài)，具有強還原性，B錯；H、D、T之間互稱同位素，C錯。6．B[解析]eq\o\al(56,27)Co、eq\o\al(57,27)Co、eq\o\al(58,27)Co、eq\o\al(59,27)Co和eq\o\al(60,27)Co互為同位素，物理性質不同，化學性質相同，故A、C、D錯；eq\o\al(60,27)Co的中子數(shù)為60－27＝33，與電子數(shù)之差為33－27＝6，故B正確。7．A[解析]最外層電子數(shù)大于次外層電子數(shù)，則該元素位于第二周期。8．(1)116(2)eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H16O、18O12C、14C(3)40K、40Ca(4)12(5)4[解析](1)質子數(shù)和中子數(shù)只要其一不相同就屬于不同核素；(2)質子數(shù)相同，而中子數(shù)不同的核素互稱為同位素；(3)原子符號左上角的數(shù)字為質量數(shù)；(4)每種氧原子(如16O)可與三種氫的同位素形成的水分子分別是：eq\o\al(1,1)Heq\o\al(16,2)O、eq\o\al(2,1)Heq\o\al(16,2)O、eq\o\al(3,1)Heq\o\al(16,2)O、eq\o\al(1,1)H16Oeq\o\al(2,1)H、eq\o\al(1,1)H16Oeq\o\al(3,1)H、eq\o\al(2,1)H16Oeq\o\al(3,1)H，所以兩種氧的核素與三種氫的核素可形成12種水分子。(5)同位素的核外電子數(shù)相等；由同位素構成的原子數(shù)相同的分子中核外電子數(shù)相等。9．B[解析]A．34S原子核內的中子數(shù)為34－16＝18，錯誤；B．1H和2H互為同位素，化學性質相同，正確；C.同素異形體指的是單質，Heq\o\al(16,2)O與Heq\o\al(18,2)O不是同素異形體，錯誤；D.Na和Na＋屬于同種元素，但由于核外電子數(shù)不同，所以性質不同，錯誤。10．D[解析]本題主要信息是原子的電子排布特點?？梢韵雀鶕?jù)核外電子排布規(guī)律確定可能的元素名稱，再確定位置，從而推斷單質的性質等。L層最多可有8個電子，當其他層共有4個電子時符合題意，根據(jù)核外電子排布規(guī)律，Mg符合條件；當L層未填滿電子時，K層的2個電子已填入，此時L層應有4個電子，碳符合條件，則甲、乙指的是碳和鎂，D選項符合題意。11．A[解析]在原子中，核電荷數(shù)等于核外電子數(shù)；在陽離子中，核電荷數(shù)減去離子所帶電荷數(shù)等于核外電子數(shù)；在陰離子中，核電荷數(shù)加上離子所帶電荷數(shù)等于核外電子數(shù)。因為Xm＋和Yn－具有相同的核外電子排布，所以，Xm＋和Yn－具有相同的核外電子數(shù)，aXm＋的核外電子數(shù)等于a－m，bYn－的核外電子數(shù)為：b＋n，則：a－m＝b＋n。12．B[解析]本題主要考查元素周期表中元素離子的電子層排布與離子所帶電荷數(shù)的關系。S2－的核外電子排布為：，Mg2＋的核外電子排布為：，Be2＋的核外電子排布為：，H＋的所帶電荷數(shù)為1，其離子的核外電子層數(shù)為0。13．B[解析]解答此類習題時，首先把指定范圍內的元素符號、原子序數(shù)寫出，然后根據(jù)指定條件和要求進行聯(lián)想、重組得出結論。在周期表的前10號元素中，電子層數(shù)之比只有1∶2，最外層電子數(shù)之比與之相等，若為1∶2，則為H和Be；若為2∶4，則為He和C。14．B[解析]A項中34S的中子數(shù)為34－16＝18，不正確；B項中H2O的相對分子質量由H和O的質量數(shù)決定，兩個分子中O的質量數(shù)不同，故B項正確；C項中原子序數(shù)之差由質子數(shù)決定，應該為1，C項不正確；D中2H＋和1H＋化學性質相同，故D項不正確。15．(1)鉀氯氧(2)OH－＋H＋=H2O[解析]由②③推測4核4