高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第五章 原子結(jié)構(gòu)規(guī)范限時(shí)訓(xùn)練第1課時(shí)

課時(shí)1原子結(jié)構(gòu)(時(shí)間：45分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共10個(gè)小題，每題6分，共60分，每個(gè)小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。)1．據(jù)科學(xué)家預(yù)測(cè)，月球的土壤中蘊(yùn)含著數(shù)百萬(wàn)噸的eq\o\al(3,2)He，每百?lài)峞q\o\al(3,2)He核聚變所釋放出的能量相當(dāng)于目前人類(lèi)一年消耗的總能量。在地球上氦元素主要以eq\o\al(4,2)He的形式存在。下列說(shuō)法正確的是 ()。A.eq\o\al(4,2)He原子核內(nèi)含有4個(gè)質(zhì)子B.eq\o\al(3,2)He原子核內(nèi)含有3個(gè)中子C.eq\o\al(3,2)He和eq\o\al(4,2)He互為同位素D.eq\o\al(4,2)He的最外層電子數(shù)為2，所以eq\o\al(4,2)He在反應(yīng)中容易失去電子解析A選項(xiàng)中eq\o\al(4,2)He質(zhì)量數(shù)為4，質(zhì)子數(shù)為2；B選項(xiàng)中eq\o\al(3,2)He原子核內(nèi)含有1個(gè)中子；C選項(xiàng)中eq\o\al(3,2)He和eq\o\al(4,2)He屬于同種元素的不同核素，互稱(chēng)同位素；D選項(xiàng)中eq\o\al(4,2)He的最外層電子數(shù)為2，但eq\o\al(4,2)He的原子核外只有一個(gè)電子層，為飽和結(jié)構(gòu)，故不易失去電子，很難參加化學(xué)反應(yīng)。答案C2．簡(jiǎn)單原子的原子結(jié)構(gòu)可用下圖形象地表示：其中●表示質(zhì)子或電子，○表示中子，則下列有關(guān)①②③的敘述正確的組合是 ()。a．①②③互為同位素b．①②③互為同素異形體c．①②③是三種化學(xué)性質(zhì)不同的粒子d．①②③具有相同的質(zhì)量數(shù)e．①②③具有相同的質(zhì)量f．①②③是三種不同的原子A．a(chǎn)、f B．b、c C．d、e D．e、f解析由題圖可知所給出的是三種不同的原子，這三種原子都有1個(gè)質(zhì)子，分別是eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H，它們是氫的三種同位素；同素異形體是指同種元素組成的結(jié)構(gòu)不同的單質(zhì)；同位素物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)幾乎相同。答案A3.eq\o\al(13,6)C—NMR(核磁共振)可用于含碳化合物的結(jié)構(gòu)分析。下列有關(guān)eq\o\al(13,6)C的說(shuō)法正確的是 ()。A.eq\o\al(13,6)C的質(zhì)量數(shù)是13，原子序數(shù)是6，核內(nèi)有6個(gè)中子B.eq\o\al(13,6)C與金剛石、石墨、C60等互為同素異形體C．碳元素的相對(duì)原子質(zhì)量為13D.eq\o\al(13,6)C是碳的一種核素，與eq\o\al(12,6)C互為同位素解析A中，eq\o\al(13,6)C核內(nèi)有7個(gè)中子；B中，金剛石、石墨、C60為碳的不同單質(zhì)，而eq\o\al(13,6)C為核素；C中，碳元素的相對(duì)原子質(zhì)量是各種同位素相對(duì)原子質(zhì)量的平均值。答案D4．下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 ()。A.eq\o\al(277,112)Cn的原子核內(nèi)中子數(shù)與核外電子數(shù)之差為55B.eq\o\al(235,92)U和eq\o\al(238,92)U是同位素，核反應(yīng)屬于化學(xué)變化C．40Ca2＋與18Oeq\o\al(2－,2)具有相同的電子數(shù)D．Si2Oeq\o\al(4－,6)中質(zhì)子總數(shù)為80解析eq\o\al(277,112)Cn的原子核內(nèi)中子數(shù)和核外電子數(shù)分別為165、112，兩者之差為53，A錯(cuò)誤；核反應(yīng)是物理變化，B錯(cuò)誤；40Ca2＋和18Oeq\o\al(2－,2)的電子數(shù)都是18，C正確；Si2Oeq\o\al(4－,6)中電子總數(shù)為80，質(zhì)子總數(shù)為76，D錯(cuò)誤。答案C5．今有A、B兩種原子，A原子的M層電子數(shù)比B原子的M層少3個(gè)電子，B原子的L層電子數(shù)恰為A原子L層電子數(shù)的2倍。A和B分別是()。A．硅原子和鈉原子 B．硼原子和氦原子C．氯原子和碳原子 D．碳原子和鋁原子解析設(shè)原子A的L、M兩層電子數(shù)分別為x、y，依題意，A、B兩原子的電子層結(jié)構(gòu)：K L MA2 x yB2 2x y＋3原子B的M層至少有3個(gè)電子，因而其L層的電子數(shù)必然是8個(gè)，求得x＝4。對(duì)原子A來(lái)說(shuō)，L層有4個(gè)電子時(shí)，L層只能是最外層，即y＝0，y＋3＝3。因此，這兩個(gè)原子核外電子排布：K L MA 2 4 0B 2 8 3故這兩種原子分別為碳原子和鋁原子。答案D6．(·北京朝陽(yáng)區(qū)模擬)據(jù)報(bào)道，年俄羅斯科學(xué)家再次合成117號(hào)元素。本次試驗(yàn)中生成了6個(gè)新原子，包括5個(gè)eq\o\al(293,117)X和1個(gè)eq\o\al(294,117)X。下列關(guān)于eq\o\al(293,117)X和eq\o\al(294,117)X的說(shuō)法不正確的是 ()。A．是兩種核素 B．互為同位素C．中子數(shù)分別為176和177 D．電子數(shù)相差1解析原子中核外電子數(shù)等于其質(zhì)子數(shù)，所以?xún)煞N核素的電子數(shù)相等。答案D7．近20年來(lái)，同位素分析法在植物生理學(xué)、生態(tài)學(xué)和環(huán)境科學(xué)研究中獲得廣泛應(yīng)用。如在陸地生態(tài)研究中，2H、13C、15N、18O、34S等被視為環(huán)境分析指示原子。下列說(shuō)法正確的是 A．34S原子核內(nèi)的中子數(shù)為16B．1Heq\o\al(18,2)O的摩爾質(zhì)量為20g·mol－1C．13C和15ND．2H＋的核外電子數(shù)為2解析A項(xiàng)中S為16號(hào)元素，質(zhì)量數(shù)為34，則中子數(shù)為34－16＝18，錯(cuò)誤；B項(xiàng)中1Heq\o\al(18,2)O的摩爾質(zhì)量＝(1×2＋18)g·mol－1＝20g·mol－1，正確；C項(xiàng)中C為6號(hào)元素，N為7號(hào)元素，質(zhì)子數(shù)相差1，錯(cuò)誤；D項(xiàng)中2H＋的核外電子數(shù)為0，錯(cuò)誤。答案B8．長(zhǎng)征2號(hào)火箭承擔(dān)運(yùn)載“神六”的使命，氕化鋰、氘化鋰、氚化鋰可以作為啟動(dòng)長(zhǎng)征2號(hào)(CZ2F)火箭的優(yōu)良炸藥。下列說(shuō)法正確的是 ()。A．LiH、LiD、LiT的摩爾質(zhì)量之比為1∶2∶3B．它們都是強(qiáng)氧化劑C．H、D、T之間互稱(chēng)為同素異形體D．它們都是強(qiáng)還原劑解析LiH、LiD、LiT的摩爾質(zhì)量之比等于它們的相對(duì)分子質(zhì)量之比，應(yīng)為8∶9∶10，A錯(cuò)；氕化鋰、氘化鋰、氚化鋰中氕、氘、氚均為－1價(jià)，處于最低價(jià)態(tài)，具有強(qiáng)還原性，是強(qiáng)還原劑，故B錯(cuò)，D對(duì)；H、D、T之間互稱(chēng)同位素，C錯(cuò)。答案D9．短周期主族元素A、B、C、D的原子序數(shù)依次增大，A、B、C原子的最外層電子數(shù)之和為12，B、C、D位于同一周期，C原子的最外層電子數(shù)既是A原子內(nèi)層電子數(shù)的3倍又是B原子最外層電子數(shù)的3倍。下列說(shuō)法正確的是()。A．原子半徑：B>A，離子半徑：C<DB．B的單質(zhì)能與A的最高價(jià)氧化物發(fā)生置換反應(yīng)C．元素B和D能形成BD2型的共價(jià)化合物D．D的單質(zhì)有毒，且有漂白性解析據(jù)題意知：A是碳，B是鎂，C是硫，D是氯，選項(xiàng)A中離子半徑C>D，選項(xiàng)C中MgCl2是離子化合物，選項(xiàng)D中Cl2無(wú)漂白性。答案B10．已知X、Y是原子核電荷數(shù)不大于18的元素。X原子的最外層電子數(shù)為a，次外層電子數(shù)為a＋2；Y原子的最外層電子數(shù)為b－5，次外層電子數(shù)為b。則X、Y兩元素形成化合物的組成是 ()。A．XY2 B．Y4X C．Y2X3 D．YX3解析X、Y的次外層(a≠0，a＋2>2；b－5>0，b>5)不可能是K層，即最外層為第3層(X、Y核電荷數(shù)小于18)，這樣得出X的核外電子排布為2、8、6，為硫，Y的核外電子排布為2、8、3，為鋁，形成化合物為Al2S3，所以選C。答案C二、非選擇題(本題共5個(gè)小題，共40分)11．(7分)現(xiàn)有下列9種微粒：eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(13,6)C、eq\o\al(14,6)C、eq\o\al(14,7)N、eq\o\al(56,26)Fe2＋、eq\o\al(56,26)Fe3＋、eq\o\al(16,8)O2、eq\o\al(16,8)O3。按要求完成以下各題：(1)eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H分別是氫元素的一種________，它們互稱(chēng)為_(kāi)_______。(2)互為同素異形體的微粒是________。(3)對(duì)于eq\o\al(A,Z)Xeq\o\al(n,b)，按下列要求各舉一例(要求：每小題分別寫(xiě)出符合題意的兩種粒子，且從以上所給微粒中選擇)：①Z、n、b相同而A不同：____________________________________________；②A(yíng)、n、b相同而Z不同：____________________________________________：③A、Z、b相同而n不同：_____________________________________________；④Z、n、A相同而b不同：_____________________________________________。解析第(1)題，考查核素、同位素的區(qū)別。第(2)題，同種元素的不同單質(zhì)互為同素異形體，只有eq\o\al(16,8)O2和eq\o\al(16,8)O3符合要求。第(3)題，①要求Z、n、b相同而A不同，應(yīng)該是同位素原子。②要求Z不同而A、n、b相同，應(yīng)該是質(zhì)量數(shù)相同的不同元素的原子。③n是微粒的電荷數(shù)，要求Z、A、b相同而n不同，應(yīng)該是同一元素的不同價(jià)態(tài)的離子。④b是原子個(gè)數(shù)，要求Z、n、A相同而b不同，應(yīng)該是同素異形體。答案(1)核素同位素(2)eq\o\al(16,8)O2和eq\o\al(16,8)O3(3)①eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H(或eq\o\al(13,6)C、eq\o\al(14,6)C)②eq\o\al(14,6)C、eq\o\al(14,7)N③eq\o\al(56,26)Fe2＋、eq\o\al(56,26)Fe3＋④eq\o\al(16,8)O2、eq\o\al(16,8)O312．(6分)元素X、Y、Z、M、N均為短周期主族元素，且原子序數(shù)依次增大。已知Y元素原子最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3∶4，M元素原子的最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)之比為3∶4，且M原子的質(zhì)子數(shù)是Y原子的2倍；N－、Z＋、X＋的半徑逐漸減小；化合物XN在常溫下為氣體。據(jù)此回答下列問(wèn)題：(1)寫(xiě)出Z與N形成的化合物的電子式____________。(2)X與Y可分別形成10電子和18電子的分子，寫(xiě)出該18電子分子轉(zhuǎn)化成10電子分子的化學(xué)方程式____________________________________________________________________________________________________________________(分解反應(yīng))。解析由題意知Y是氧元素，M是硫元素，N是氯元素，X是氫元素，Z是鈉元素。(1)Na與Cl形成的化合物是NaCl，其電子式為Na＋[eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]－。(2)H與O形成的10電子分子是H2O，形成的18電子分子是H2O2，二者之間的轉(zhuǎn)化為2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑。答案(1)Na＋[eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]－(2)2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑13．(9分)有原子序數(shù)依次增大的4種短周期元素X、Y、Z、W，已知：①X與Z、Y與W分別具有相同的最外層電子數(shù)；②X與Y能形成X2Y、X2Y2兩種共價(jià)化合物；③Y的陰離子(單核)與Z的陽(yáng)離子的核外電子數(shù)都為10；④W原子的最外層電子數(shù)為K層電子數(shù)的3倍。請(qǐng)根據(jù)以上敘述填空：(1)W的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)_______；X、Y與Z形成的化合物的電子式為_(kāi)_______。(2)Z與W的離子半徑大小為Z________W(填“>”、“<”或“＝”)。(3)Z與W形成的化合物溶于水顯________性(填“酸”或“堿”)，原因是(用離子方程式表示)____________________________________________________________________________________________________________________。解析X與Y能形成X2Y、X2Y2兩種共價(jià)化合物，則X為氫，Y為氧，Z為鈉，W為硫。答案(1)Na＋[eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)H]－(2)<(3)堿S2－＋H2OHS－＋OH－14．(10分)現(xiàn)有部分短周期元素的性質(zhì)或原子(或分子)的結(jié)構(gòu)如下表所示：元素編號(hào)部分短周期元素的性質(zhì)或原子(或分子)的結(jié)構(gòu)T最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍X常溫下單質(zhì)為雙原子分子，分子中含有3對(duì)共用電子對(duì)YM層比K層少1個(gè)電子Z第3周期元素的簡(jiǎn)單離子中半徑最小回答下列問(wèn)題：(1)寫(xiě)出元素T的原子結(jié)構(gòu)示意圖：____________。(2)元素Y與元素Z相比，金屬性較強(qiáng)的是________(用元素符號(hào)表示)，下列表述中能證明這一事實(shí)的是________(填序號(hào))。A．Y單質(zhì)的熔點(diǎn)比Z單質(zhì)的低B．Y的化合價(jià)比Z的低C．Y單質(zhì)與水反應(yīng)比Z單質(zhì)與水反應(yīng)劇烈D．Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性比Z的強(qiáng)(3)T、X、Y、Z中有兩種元素能形成既含有離子鍵又含有共價(jià)鍵的化合物，寫(xiě)出該化合物的化學(xué)式：___________________________________________，該化合物與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________________。(4)元素T和氫元素以原子個(gè)數(shù)之比1∶1形成化合物Q，元素X與氫元素以原子個(gè)數(shù)之比1∶2形成常用作火箭燃料的化合物W，Q與W發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成X單質(zhì)和T的另一種氫化物，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________________________________________________________________________________________________________________。解析由表中信息可知T為氧元素，X為氮元素，Y為鈉元素，Z為鋁元素。Na比Al的金屬性強(qiáng)，與水反應(yīng)時(shí)Na比Al劇烈，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性NaOH比Al(OH)3強(qiáng)。這四種元素中，由其中兩種元素形成的既含有離子鍵又含有共價(jià)鍵的化合物是Na2O2。氧元素與氫元素形成的原子個(gè)數(shù)之比為1∶1的化合物Q是H2O2，氮元素與氫元素形成的原子個(gè)數(shù)之比為1∶2的化合物是N2H4，兩者反應(yīng)可生成N2和H2O。答案(1)(2)NaCD(3)Na2O22Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2(4)N2H4＋2H2O2=N2↑＋4H2O15．(8分)有A、B、C、D、E五種元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，且都小于20；只有