【师说】2017版高考化学一轮复习 课时作业15 第5章 物质结构 元素周期律 1 原子结构 原子核外电子排布

基础巩固

1．(2016·湖南湘中名校联考)据报道，科学家最近发现了一种新的粒子，这种粒子由1

3个H原子核和2个电子构成。下列关于这种粒子的说法中，正确的是( )

A．它是氢的一种新同位素 B．这种新元素的核电荷数是3 C．它是H2的一种新同素异形体

D．它比一个普通氢分子多一个氢原子核

解析 同位素是原子之间的互称，A错；该粒子不是一种新元素，B错误；同种元素形

＋

成的不同单质互为同素异形体，而该粒子是一种离子，C错误；H3比一个普通氢分子多一个氢原子核，D正确。

答案 D

168169172

2．(2016·湖北百所重点中考)稀土元素又称“二十一世纪黄金”， 69Tm、 69Tm和 69

Tm属于稀土元素，铥(Tm)可用来制造不需要电源的手提式X射线机。下列说法不正确的是( )

168169

A. 69Tm和 69Tm互为同位素 169172

B. 69和 69Tm是不同的核素 168172

C. 69Tm和 69Tm的中子数相差4 169172

D. 69Tm和 69Tm的电子数相差3

169172

解析 69Tm和 69Tm的电子数相同，D错误。 答案 D

3．(2016·河北邯郸一模)短周期元素X、Y、Z的原子序数依次增大，其原子的最外层电子数之和为13，X与Y、Z位于相邻周期，Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者是Y原子最外层电子数的3倍。下列说法正确的是( )

A．X的氢化物溶于水生成弱酸

B．Z的氢化物的水溶液在空气中存放不易变质 C．Y与X可生成Y3X2型化合物

D．Z的单质在氧气中燃烧可以生成两种酸性氧化物

解析 Z的最外层电子数为：2×3＝6，Y的最外层电子数为2，再由原子的最外层电子数之和为13知：X的最外层电子数为13－2－6＝5，又因X与Y、Z位于相邻周期可知X为氮元素，Y为镁元素，Z为硫元素，X的氢化物为氨气，氨气与水反应生成NH3·H2O，溶液显碱性，故A错误；Z的氢化物为硫化氢，其水溶液在空气中存放易被氧化，故B错误；N和Mg可以形成化合物Mg3N2，C正确；硫在O2中燃烧只生成SO2，故D错误。

答案 C

4．(2016·贵阳模拟)俄罗斯科学家用铪和钨两种核素精确确定了地球和月球的年龄，

182182

得出月球至少比地球早700万年形成。这是根据 72Hf和 74W两种核素的含量比例得出的。

182182

下列有关 72Hf和 74W关系的说法正确的是( )

A．中子数相等

B．原子质量几乎相同 C．互为同位素

D．在周期表中处于相邻位置

解析 二者质量数都是182，故原子质量几乎相同，正确。 答案 B

5．(2016·西安模拟)国际热核聚变反应堆的原理类似太阳发光发热，即在上亿摄氏度的超高温条件下，利用氢的同位素氘、氚的聚变反应释放出核能。下列说法正确的是( )

A．H、D、T互为同素异形体

B．氘、氚聚变反应生成其他元素，属于化学变化

1618

C．H、D、T与O、O构成双氧水分子的相对分子质量有18个 D．H2、D2、T2在同条件下密度之比为1∶2∶3

1

答案 D

＋

6．(2016·洛阳模拟)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大且W、X、Y、Z的最外层电子数与其电子层数的比值依次为2、3、4、2(不考虑零族元素)。下列关于这些元素的叙述错误的是( )

A．X和其他三种元素均可形成至少2种二元化合物

B．W和X、Z两种元素分别形成的二元化合物中，均有直线形分子 C．W、X和Y三种元素可以形成碱性化合物

D．Z和其他三种元素形成的二元化合物，其水溶液均呈酸性 答案 D

综合提升

7．(2016·山东滨州高三模拟)X、Y、Z为短周期元素，X的最外层电子数是Y原子最外电子数的2倍，Y的原子序数比X的原子序数多5，Z原子的最外层电子数比Y原子最外层多3。下列叙述正确的是( )

A．原子半径的大小顺序：Y>X>Z

B．工业上，电解X和Y形成的化合物制取Y单质 C．Z单质与X单质直接反应可生成两种化合物

D．Y、Z元素的最高价氧化物对应的水化物不能互相反应 答案 B

8．(2016·北京海淀区)X、Y、Z、W是短周期元素，原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素；Y元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍；Z元素的－1价阴离子、W元素的＋3价阳离子的核外电子排布均与氖原子相同。下列说法正确的是( )

A．X的三种同位素为氕、氘、氚 B．W的离子结构示意图为 C．X与Y只能形成一种化合物 D．Z的金属性最强

解析 由题可知X为H，Y为C，Z为F，W为Al。 答案 A

9．(2016·山东潍坊联考)已知第三周期元素M，其原子最外层达到饱和时所需的电子数小于次外层与最内层电子数之差，且等于最内层电子数的正整数倍。下列关于元素M的说法一定错误的是( )

A．M元素存在同素异形体 B．M元素为非金属元素

C．M的最高价氧化物对应的水化物都是强酸

D．常温下，能稳定存在的M的氧化物都是酸性氧化物 解析 第三周期元素原子次外层与最内层电子数之差为6，原子最外层达到饱和时所需的电子数小于6的元素有Al、Si、P、S、Cl，其中达到饱和需要的电子数分别为5、4、3、2、1，这些元素原子最内层均为2个电子，因此符合条件的元素为Si和S。Si存在晶体硅、无定形硅等同素异形体，硫存在斜方硫、单斜硫等同素异形体，A项正确；Si和S均为非金属元素，B项正确；Si的最高价氧化物对应的水化物是硅酸，为弱酸，C项错误；SiO2、SO2、SO3均为酸性氧化物，D项正确。

答案 C

121814

10．(2016·广西师大附中一模)下列关于同温同压下的两种气体CO和N2的判断正确的是( )

A．体积相等时密度相等

B．原子数相等时具有的中子数相等 C．体积相等时具有的电子数相等 D．质量相等时具有的质子数相等

121814

解析 由于CO和N2的相对分子质量不相等，因此密度不相等，所以A项错误。1121814

个CO分子中有16个中子，1个N2分子中有14个中子。二者均为双原子分子，原子数相

2

等，即分子数相等，但中子数不等，所以B项错误；CO和N2均为14电子分子，同温同121814压下，体积相等则分子数相等，所具有的电子数相等，所以C项正确；每个CO和N2分子内均有14个质子，由于二者的相对分子质量不等，故等质量的两种分子所具有的质子数不等，所以D项错误。 答案 C 11．(2016·试题调研)下列说法中正确的是( ) ①质子数相同的微粒一定属于同一种元素 ②电子数相同的微粒不一定是同一种元素 ③两个原子如果核外电子排布相同，一定是同一种元素 ④质子数相同，电子数也相同的两种微粒，不可能是一种分子和一种离子 ⑤所含质子数和电子数相等的微粒一定是原子 ⑥同种元素的原子的质量数必相等 A．①②④ B．②③④ C．③④⑥ D．①⑤⑥ 解析 具有相同质子数的原子一定属于同种元素，但具有相同质子数的微粒可能为原＋＋子、分子、离子等，如Na、NH4的质子数都是11，HF、Ne的质子数都是10，但不属于同种＋2＋元素，①错误；②K和Ca具有相同的电子数，但二者的核电荷数(即核内质子数)不同，不是同种元素，②正确；两个原子如果核外电子排布相同，则核外电子数相等，而原子中核内质子数＝核外电子数，元素的种类由核电荷数(即核内质子数)来决定，所以两个原子如果核外电子排布相同，一定是同一种元素，③正确；分子中，质子数＝核外电子数，而离子中质子≠核外电子数，若一种分子和一种离子中质子数相同，电子数肯定不同，④正确；分子或原子中质子数和电子数相等，所含质子数和电子数相等的微粒一定是原子或分子，⑤错误；原子的质量数＝质子数＋中子数，而同种元素的质子数相同，中子数可能不同，所以同种元素的原子的质量数不一定相等，⑥错误。 答案 B bn－12．(2016·试题调研)某元素的一个原子形成的离子可表示为aX，下列说法正确的是( ) bn－A.aX含有的中子数为a＋b bn－B.aX含有的电子数为a－n C．X原子的质量数为a＋b＋n D．1个X原子的质量约为23g 6.02×10bn－解析 aX中a表示质子数，b表示质量数，“n－”表示X得到n个电子，则其含有的中子数为b－a，电子数为a＋n。1 mol aX的质量约为b g，则1个X原子的质量约为23 6.02×10g。 答案 D 13．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( ) 2A．元素X的原子核内质子数为(2a－1) B．元素X的原子半径一定小于钠的原子半径 C．由元素X形成的某些化合物，可能具有杀菌消毒的作用 2D．元素X形成的简单离子，各电子层的电子数均达到2n个(n表示电子层数) 解析 若a＝2，则X为N，若a＝3，则X为Cl。由原子结构、相关元素及化合物的性2质推知A、B、C项正确；D项氯离子最外层电子数未达到2n个。 答案 D 1231618121414．(2016·经典习题选萃)有下列微粒：①1H；②1H；③1H；④O；⑤O；⑥C；⑦C；40403537⑧K；⑨Ca；⑩Cl2；⑪Cl2，回答以下问题： (1)以上11种微粒共含有________种核素，属于________种元素。 (2)互为同位素的是________；________；________。 (3)质量数相等的微粒是________。 (4)形成的水分子共有________种。

3

bn－121814bb解析 (1)质子数和中子数只要其一不相同就属于不同核素；(2)质子数相同，而中子数4040不同的核素互称为同位素；(3)原子符号左上角的数字为质量数，如K和Ca质量数相等；161162163161162(4)每种氧原子(如O)可与三种氢的同位素形成的水分子分别是：1H2O、1H2O、1H2O、1HO1H、116321631HO1H、1HO1H，所以两种氧的核素与三种氢的核素可形成12种分子。 1231618答案 (1)11 6 (2)1H、1H、1H O、O 12144040C、C (3)K、Ca (4)12 A15．(2016·天津高三模拟)用ZX表示原子，求： (1)中性原子的中子数：N＝________。 An＋(2)阳离子的中子数：X核外共有x个电子，则N＝________。 An－(3)阴离子的中子数：X核外共有x个电子，则N＝________。 1216(4)中性分子或原子团的中子数：CO2分子中，N＝________。 2－2－(5)A原子核内有x个中子，其质量数为m，则n g A所含电子的物质的量为________。 A解析 本题以微粒符号ZX为切入点，设置不同的微粒形式，对教材内容进行了升华，考A查学生对符号ZX的理解和掌握情况 。(1)直接根据定义求解，N＝A－Z。(2)先将阳离子还原A为中性原子，X有电子(x＋n)个，则其质子数为(x＋n)，故N＝A－x－n。(3)思考方法同(2)，N＝A－x＋N。(3)思考方法同(2)，N＝A－x＋n。(4)N＝6×1＋8×2＝22。(5)根据题2－2－意可知，A中所含的质子数为(m－x)，电子数为(m－x＋2)，则n g A所含电子的物质的量为(m－x＋2) mol。 答案 (1)A－Z (2)A－x－n (3)A－x＋n (4)22 (5)(m－x＋2) mol 16．(2016·试题调研)现有下列9种微粒： 121314562＋563＋16161H、1H、 6C、 7N、26Fe、26Fe、 8O2、 8O3。按要求完成以下各题： 123(1)1H、1H、1H分别是氢元素的一种______________，它们互称为______________。 (2)互为同素异形体的微粒是 ________________________________________________________________________。 An(3)对于ZXb，按下列要求各举一例(要求：每小题分别写出符合题意的两种粒子，且从以上所给微粒中选择)： ①Z、n、b相同而A不同： ________________________________________________________________________； ②A、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)题，考查核素、同位素的区别。第(2)题，同种元素的不同单质互为同素异1616形体，只有 8O2和 8O3符合要求。第(3)题，①要求Z、n、b相同而A不同，应该是同位素原子。②要求Z不同而A、n、b相同应该是质量数相同的不同元素的原子。③n是微粒的电荷数，要求Z、A、b相同而n不同，应该是同一元素的不同价态的离子。④b是原子个数，要求Z、n、A相同而b不同，应该是同素异形体。 1616答案 (1)核素 同位素 (2) 8O2和 8O3 1214141414(3)①1H、1H(或 6C、 6C) ② 6C、 7N 563＋563＋1616③26Fe、26Fe ④ 8O2、 8O3 17．(2016·山东滨州高三检测)X、Y、Z是三种短周期元素，它们的原子序数之和为16。X、Y、Z三种元素的常见单质在常温下都是无色气体，在适当条件下可发生如图所示的变化： nmnm 4

B分子中含有的Z原子个数比C分子中少1个，B、C两种分子中的电子数均为10。 (1)Y元素在周期表中的位置是第________周期________族。 (2)C的电子式为

________________________________________________________________________。 (3)X、Y原子半径的大小关系为________(用元素符号表示)。 (4)C在一定条件下反应生成A的化学方程式为

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析 常见无色气体单质是H2、N2、O2，由题意可推知：A是NO、B是H2O、C是NH3。

H

催化剂

答案 (1)2 ⅤA (2)HN··,··H (3)N>O (4)4NH3＋5O2=====△4NO＋6H2O

体验高考

18．(2012·课标卷)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。其中W的阴离子的核外电子数与X、Y、Z原子的核外内层电子数相同。X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，工业上采用液态空气分馏方法来生产Y的单质，而Z不能形成双原子分子。根据以上叙述，下列说法中正确的是( )

A．上述四种元素的原子半径大小为WB．W、X、Y、Z原子的核外最外层电子数的总和为20

C．W与Y可形成既含极性共价键又含非极性共价键的化合物

D．由W与X组成的化合物的沸点总低于由W与Y组成的化合物的沸点

解析 依据题意，不难确定W、X、Y、Z四种元素依次为氢(H)、碳(C)、氮(N)或氧(O)、氖(Ne)。A项，元素X、Y、W的原子半径大小为X>Y>W；B项，四种原子最外层电子总数为18或19；C项，H2O2或N2H4分子中既含极性共价键又含非极性共价键；D项，W与X组成的化合物包括所有的烃类，故沸点不一定比H2O或NH3低。 答案 C

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