高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 考點(diǎn)核心突破 5.1 原子結(jié)構(gòu)、原子核外電子排布

【導(dǎo)學(xué)教程】（教師用書）屆高考化學(xué)總復(fù)習(xí)考點(diǎn)核心突破5.1原子結(jié)構(gòu)、原子核外電子排布[熱點(diǎn)集訓(xùn)]1．張青蓮是我國著名的化學(xué)家，1991年他準(zhǔn)確測得In的相對(duì)原子質(zhì)量為114.818，被國際相對(duì)原子質(zhì)量委員會(huì)采用為新的標(biāo)準(zhǔn)值。這是相對(duì)原子質(zhì)量表中首次采用我國測定的相對(duì)原子質(zhì)量值。則下列關(guān)于In的說法中錯(cuò)誤的是A.eq\o\al(115,49)In原子核外有49個(gè)電子B.eq\o\al(115,49)In原子核內(nèi)有49個(gè)中子C.eq\o\al(115,49)In原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和等于其質(zhì)量數(shù)，為115D.eq\o\al(115,49)In是In元素的一種核素解析由所給條件可知，In的原子序數(shù)為49，質(zhì)量數(shù)為115，則其中子數(shù)為66，由此判斷A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確。D項(xiàng)，由題意知In應(yīng)有幾種同位素，故eq\o\al(115,49)In是In元素的一種核素，正確。答案B2．有5種單核粒子，它們分別是eq\o\al(49,19)□、eq\o\al(40,18)□、eq\o\al(40,19)□＋、eq\o\al(40,20)□2＋、eq\o\al(41,20)□(“□”內(nèi)元素符號(hào)未寫出)，則它們所屬元素的種類有A．2種 B．3種C．4種 D．5種解析質(zhì)子數(shù)決定元素種類，質(zhì)子數(shù)有19、18、20，共3種，所以B正確。答案B3．某原子的核電荷數(shù)是其電子層數(shù)的5倍，質(zhì)子數(shù)是其最外層電子數(shù)的3倍，則該原子的核電荷數(shù)為A．11 B．15C．17 D．34解析該原子的電子層數(shù)若為2，則核電荷數(shù)是10。質(zhì)子數(shù)是最外層電子數(shù)的eq\f(10,8)倍；若為3層，則核電荷數(shù)為15，質(zhì)子數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍，B項(xiàng)符合要求。若為4層，則核電荷數(shù)為20，質(zhì)子數(shù)是最外層電子數(shù)的10倍。答案B4．某元素的一個(gè)原子形成的離子可表示為eq\o\al(b,a)Xn－，下列說法正確的是A.eq\o\al(b,a)Xn－含有的中子數(shù)為a＋bB.eq\o\al(b,a)Xn－含有的電子數(shù)為a－nC．X原子的質(zhì)量數(shù)為a＋b＋nD．1個(gè)X原子的質(zhì)量約為eq\f(b,6.02×1023)g解析eq\o\al(b,a)Xn－中a表示質(zhì)子數(shù)，b表示質(zhì)量數(shù)，“n－”表示X得到n個(gè)電子，則其含有的中子數(shù)為b－a，電子數(shù)為a＋n。1moleq\o\al(b,a)Xn－的質(zhì)量約為bg，則1個(gè)X原子的質(zhì)量約為eq\f(b,6.02×1023)g。答案D5．X和Y均為短周期元素，X原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2.5倍，Y位于X的前一周期，且最外層只有一個(gè)電子，則X和Y形成的化合物的分子式可表示為A．XY B．XY2C．XY3 D．XY4解析由題意知X是氮，Y是氫，C正確。答案C6．(·射洪中學(xué)月考)科學(xué)研究證明：核外電子的能量不僅與電子所處的能層、能級(jí)有關(guān)，還與核外電子的數(shù)目及核電荷的數(shù)目有關(guān)。氬原子與硫離子的核外電子排布相同，都是[Ne]3s23p6。下列說法正確的是A．兩粒子的1s能級(jí)上電子的能量相同B．兩粒子的3p能級(jí)上的電子離核的距離相同C．兩粒子都達(dá)8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)相同D．兩粒子的電子發(fā)生躍遷時(shí)，產(chǎn)生的光譜不同解析兩粒子的電子發(fā)生躍遷時(shí)，產(chǎn)生的光譜不相同，因?yàn)楣庾V與電子的躍遷情況有關(guān)。答案D7．(·射洪中學(xué)月考)某元素的原子最外電子層排布是6s26p4，該元素或其化合物不可能具有的性質(zhì)是A．該元素單質(zhì)可能是導(dǎo)體B．該元素的最高化合價(jià)呈＋6價(jià)C．該元素能與氫氣反應(yīng)生成氣態(tài)氫化物D．該元素價(jià)電子軌道中有2個(gè)未成對(duì)電子解析此元素為金屬元素，不能形成氣態(tài)氫化物。答案C8．(·射洪中學(xué)月考)下列各組原子中，彼此化學(xué)性質(zhì)一定相似的是A．最外層都只有一個(gè)電子的X、Y原子B．原子核外電子排布式為1s2的X原子與原子核外電子排布式為1s22s2的Y原子C．原子核外M層上僅有兩個(gè)電子的X原子與原子核外N層上僅有兩個(gè)電子的Y原子D．2p軌道上有三個(gè)未成對(duì)電子的X原子與3p軌道上有三個(gè)未成對(duì)電子的Y原子解析D項(xiàng)，X與Y為同一主族元素原子。答案D9．(·射洪中學(xué)月考)以下對(duì)核外電子運(yùn)動(dòng)狀況的描述正確的是A．同一原子中，2p，3p，4p能級(jí)的軌道依次增多B．當(dāng)碳原子的核外電子排布由轉(zhuǎn)變?yōu)闀r(shí)，這一過程中釋放能量C．3p2表示3p能級(jí)有兩個(gè)軌道D．在同一能級(jí)上運(yùn)動(dòng)的電子，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能相同解析A項(xiàng)，2p、3p、4p能級(jí)的軌道一樣多。C項(xiàng)，3p2表示3p能級(jí)有2個(gè)電子。D項(xiàng)，在同一能級(jí)上運(yùn)動(dòng)的電子，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不可能相同，因?yàn)樵谕卉壍郎线\(yùn)行時(shí)其自旋方向相反。答案B10．有n種微粒的電子層結(jié)構(gòu)如圖所示：。其中：(1)某電中性的微粒一般不和其他元素的原子反應(yīng)，這種微粒的符號(hào)為________。(2)某微粒的可溶性鹽溶液，加入AgNO3溶液會(huì)出現(xiàn)白色沉淀，且該沉淀不溶于酸，這種微粒的符號(hào)是________________________________________________________________________。(3)某微粒帶一個(gè)單位正電荷，且氧化性很弱，但得到電子后還原性很強(qiáng)，這種微粒的符號(hào)為________。(4)某微粒是一種常見的還原劑，且這種微粒失去2個(gè)電子后即變?yōu)樵?，這種微粒的符號(hào)是________。解析(1)若為電中性微粒，可知其核電荷數(shù)等于核外電子數(shù)，即核電荷數(shù)為18，是氬原子。(2)據(jù)題意可知為Cl－。(3)帶一個(gè)單位正電荷，可知其核電荷數(shù)為18＋1＝19，為K＋。(4)由于該微粒失去2個(gè)電子后即變?yōu)樵樱芍浜穗姾蓴?shù)為18－2＝16，為S2－。答案(1)Ar(2)Cl－(3)K＋(4)S2－[能力提升][限時(shí)45分鐘滿分100分]一、選擇題(每小題5分，共60分)1．下列關(guān)于原子的幾種描述中，不正確的是A．18O與19FB．16O與17O具有相同的電子數(shù)C．15N與14N具有相同的質(zhì)子數(shù)D．12C與13解析18O質(zhì)量數(shù)為18，質(zhì)子數(shù)為8，中子數(shù)為10，19F質(zhì)量數(shù)為19，質(zhì)子數(shù)為9，中子數(shù)為10，A正確；16O與17O、15N與14N為同種元素，同種元素原子具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)，B、C正確；12C質(zhì)量數(shù)為12，答案D2．(·鞍山模擬)美國夏威夷聯(lián)合天文中心的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了氫的新微粒，該微粒是由3個(gè)氫原子核(只含質(zhì)子)和2個(gè)電子構(gòu)成，關(guān)于這種微粒的下列說法中正確的是A．是氫元素的一種新的同素異形體B．是氫元素的一種新的同位素C．該微粒的組成可用H3表示D．該微粒比普通氫氣分子多一個(gè)氫原子核解析該微粒由3個(gè)氫原子核(只含質(zhì)子)和2個(gè)電子構(gòu)成，因每個(gè)質(zhì)子帶一個(gè)單位正電荷，每個(gè)電子帶一個(gè)單位負(fù)電荷，該微粒可表示為Heq\o\al(＋,3)，選項(xiàng)A、B、C均錯(cuò)誤；該微粒比普通氫氣分子多一個(gè)氫原子核。答案D3．下列有關(guān)說法中正確的是①12C和14C的化學(xué)性質(zhì)相同②37Cl原子核內(nèi)中子數(shù)為17③12CO2和14CO2互為同位素④Ca和Ca2＋是同種元素，且性質(zhì)相同⑤37Cl－的結(jié)構(gòu)示意圖為A．②③ B．③④C．①④⑤ D．①解析12C與14C互為同位素，化學(xué)性質(zhì)相同，①對(duì)；②37Cl的核內(nèi)中子數(shù)為37－17＝20，②錯(cuò)；CO2為分子，12CO2與14CO2不可能互為同位素，都是二氧化碳分子，③錯(cuò)；Ca與Ca2＋都屬于鈣元素，但是兩者的性質(zhì)不同，Ca2＋在反應(yīng)中不能失電子，Ca卻容易失去電子，④錯(cuò)；37Cl－的結(jié)構(gòu)示意圖為答案D4．下列化學(xué)微粒可以代表一個(gè)分子的是A. B.C．64Cu D.解析A中根據(jù)x＝2可知表示S2－，B表示NHeq\o\al(＋,4)，C表示銅元素的一種核素，D表示水分子。答案D5．下列說法肯定不正確的是①某原子K層上只有1個(gè)電子②某原子M層上的電子數(shù)為L層上電子數(shù)的4倍③某離子M層上和L層上的電子數(shù)均為K層的4倍④某離子的核電荷數(shù)與最外層電子數(shù)相等A．①③ B．②C．③④ D．④解析①符合的是氫原子；③符合說法的離子結(jié)構(gòu)示意圖為，可為S2－、Cl－、K＋、Ca2＋等；④O2－符合說法。答案B6．下列各微粒：①H3O＋、NHeq\o\al(＋,4)、Na＋；②OH－、NHeq\o\al(－,2)、F－；③Oeq\o\al(2－,2)、Na＋、Mg2＋；④CH4、NH3、H2O具有相同質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)的一組是A．①②③ B．①②④C．②③④ D．①③④解析①組質(zhì)子數(shù)均為11，電子數(shù)均為10；②組質(zhì)子數(shù)均為9，電子數(shù)均為10；③組質(zhì)子數(shù)依次為16、11、12，電子數(shù)依次為18、10、10；④組質(zhì)子數(shù)、電子數(shù)均為10。答案B7．(·煙臺(tái)模擬)下列關(guān)于指定粒子構(gòu)成的幾種描述中不正確的是A．37Cl與39K具有相同的中子數(shù)B．第114號(hào)元素的一種核素eq\o\al(298,114)X與82Pb具有相同的最外層電子數(shù)C．H3O＋與OH－具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)D．Oeq\o\al(2－,2)和S2－具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)解析37Cl的中子數(shù)為20，39K的中子數(shù)為20；原子序數(shù)為114的元素位于第七周期第ⅣA族，與Pb處于同主族，最外層電子數(shù)相等。H3O＋的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)分別為11、10，OH－的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)分別為9、10；Oeq\o\al(2－,2)的質(zhì)子數(shù)為16、電子數(shù)為18，S2－的質(zhì)子數(shù)為16、電子數(shù)為18。答案C8．(·鞍山模擬)短周期元素X和元素Y，元素X原子的最外層電子數(shù)為a，次外層電子數(shù)為b；元素Y原子的M層電子數(shù)為(a－b)，L層電子數(shù)為(a＋b)，則X、Y兩元素形成的化合物可能具有的性質(zhì)是A．和水反應(yīng) B．和硫酸反應(yīng)C．和氫氧化鈉反應(yīng) D．和氯氣反應(yīng)解析Y原子M層電子數(shù)為(a－b)，L層電子數(shù)為(a＋b)＝8，X元素的次外層電子數(shù)為b，最外層電子數(shù)為a，則b＝2，a＝6。即X為氧元素，Y為硅元素，二者形成的化合物為SiO2，它能和NaOH溶液反應(yīng)生成Na2SiO3。答案C9．有eq\o\al(A,Z)X和eq\o\al(A＋1,Z)X＋兩種粒子，下列敘述正確的是A．一定都是由質(zhì)子、中子、電子組成的B．化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同C．質(zhì)子數(shù)一定相等，質(zhì)量數(shù)和中子數(shù)一定不相等D．核電荷數(shù)和核外電子數(shù)一定相等解析eq\o\al(A,Z)X和eq\o\al(A＋1,Z)X＋是同種元素的不同核素的原子和離子，A－Z可能為0即中子數(shù)可能為0，A錯(cuò)誤；原子與離子的化學(xué)性質(zhì)不同，B錯(cuò)誤；C正確；eq\o\al(A,Z)X和eq\o\al(A＋1,Z)X＋核電荷數(shù)相等，但核外電子數(shù)不相等，D錯(cuò)誤。答案C10．(·射洪中學(xué)月考)若某原子在處于能量最低狀態(tài)時(shí)，外圍電子排布式為4d15s2，則下列說法正確的是A．該元素原子最外層共有3個(gè)電子B．該元素位于第五周期ⅡA族C．該元素原子核外第N層上共有9個(gè)不同狀態(tài)的電子D．該元素原子第四電子層上有5個(gè)空軌道解析該原子的核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2，該元素位于第五周期第ⅢB族。答案C11．(·射洪中學(xué)月考)下列各項(xiàng)敘述中，正確的是A．鎂原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2時(shí)，原子釋放能量，由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)B．價(jià)電子排布為5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s區(qū)元素C．所有原子任一能層的s電子云輪廓圖都是球形，但球的半徑大小不同D．24Cr原子的電子排布式是：1s22s22p63s23p63d44s2解析A項(xiàng)，電子由基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)，應(yīng)吸收能量。B項(xiàng)，5s25p1應(yīng)位于第五周期第ⅢA族，是p區(qū)元素。D項(xiàng)，24Cr的電子排布式為1s22p22s23p23p63d54s1。答案C12．(·福州模擬)下列各組原子中，彼此化學(xué)性質(zhì)一定相似的是A．原子核外電子排布式為1s2的X原子與原子核外電子排布式為1s22s2的Y原子B．原子核外M層上僅有兩個(gè)電子的X原子與原子核外N層上僅有兩個(gè)電子的Y原子C．2p軌道上只有兩個(gè)電子的X原子與3p軌道上只有兩個(gè)電子的Y原子D．最外層都只有一個(gè)電子的X、Y原子解析A項(xiàng)，原子核外電子排布式為1s2的X原子是稀有氣體，原子核外電子排布式為1s22s2的Y原子是ⅡA族的元素原子，化學(xué)性質(zhì)不同；B項(xiàng)，原子核外M層上僅有兩個(gè)電子的X原子是ⅡA族的元素原子，而原子核外N層上僅有兩個(gè)電子的Y原子可能是ⅡA族、副族或Ⅷ族元素原子，故化學(xué)性質(zhì)不一定相似；C項(xiàng)，2p軌道上只有兩個(gè)電子的X原子是C原子，3p軌道上只有兩個(gè)電子的Y原子是Si原子，兩者化學(xué)性質(zhì)相似；D項(xiàng)，最外層只有一個(gè)電子的原子可能是ⅠA族元素原子，也可能是過渡金屬原子，故化學(xué)性質(zhì)不一定相似。答案C二、非選擇題(共40分)13．(14分)(·威海模擬)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)此回答下列問題：(1)寫出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))。(3)下表表示由上述元素組成的兩種氣體分子在一定條件下的密閉容器中充分反應(yīng)前后的轉(zhuǎn)化關(guān)系，請(qǐng)寫出該轉(zhuǎn)化過程的化學(xué)方程式：________________________________________。(4)A、B均為由上述五種元素中的三種元素組成的強(qiáng)電解質(zhì)，且組成元素的原子個(gè)數(shù)之比為1∶1∶1。若在各自的水溶液中，A能抑制水的電離，B能促進(jìn)水的電離，則A的化學(xué)式為________，B的化學(xué)式為________。解析由題意知Y是O元素，M是S元素，N是Cl元素，X是H元素，Z是Na元素。(1)Na與Cl形成的化合物是NaCl，其電子式為。(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↑。(3)由圖示可知圖中表示的是SO2與O2反應(yīng)生成SO3即2SO2＋O22SO3。(4)A能抑制水的電離，且三種元素的原子個(gè)數(shù)比為1∶1∶1，則A是NaOH；B能促進(jìn)水的電離，則是能水解的鹽，且組成元素的原子個(gè)數(shù)比也為1∶1∶1，則是NaClO或NaHS。答案(1)(2)2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑(3)2SO2＋O22SO3(4)NaOHNaClO或NaHS14．(14分)現(xiàn)有部分元素的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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共用三對(duì)電子形成雙原子分子，常溫下為氣體單質(zhì)(1)畫出W原子結(jié)構(gòu)示意圖_____________________________________________。(2)元素X與元素Z相比，非金屬性較強(qiáng)的是________，寫出一個(gè)能表示X、Z非金屬性強(qiáng)弱關(guān)系的化學(xué)反應(yīng)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(qiáng)酸性，該化合物的化學(xué)式為________。(4)元素X和元素Y以原子個(gè)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(jìn)劑，最終生成無毒的，且在自然界中穩(wěn)定存在的物質(zhì)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________________________________________