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第12讲 原子结构（解析版）
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考纲解读
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1．掌握原子结构示意图的表示方法。
2．掌握元素、核素和同位素的含义。
3．掌握原子的构成，质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。
4．掌握原子核外电子排布规律。
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知识网络图
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重点拓展
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考点一：原子结构
一、原子结构
1.原子的构成
2.原子内的等量关系
①原子中：质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数；
②质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)；
③阳离子的核外电子数＝质子数－电荷数；
④阴离子的核外电子数＝质子数＋电荷数。
3.符号 X 中各数字的含义
[微点拨]　①有质子的微粒不一定有中子，如1H；有质子的微粒不一定有电子，如H＋。
②质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如F与OH－；核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，如Al3＋和Na＋。
二、元素、核素、同位素
1.元素、核素、同位素的概念及相互关系
2.同位素的特征
“四同”比较
同位素 同素异形体 同分异构体 同系物
概念 质子数相同，中子数不同的同一种元素的不同原子之间互为同位素 同种元素组成的结构不同的单质之间互为同素异形体 分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体 结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称同系物
对象 原子之间 单质之间 一般为有机化合物之间 有机化合物之间
化学 性质 几乎完全相同 相似，一定条件下可以相互转变 可能相似也可能不同 相似
实例 金刚石与石墨、C60；红磷与白磷 CH3COOH 与HCOOCH3 甲烷、乙烷、丙烷；乙烯、丙烯；甲酸、乙酸
3.几种常见的重要核素及应用
4.“四量”的比较
【典例1】核泄漏地区可检测到的放射性元素有137Cs、134Cs、131I等。下列叙述正确的是(　　)
A．Cs和Cs形成的单质物理性质相同
B．Cs比I多3个中子
C．Cs和Cs形成的单质化学性质相同
D．Cs与Cs都是铯的同素异形体
答案：C
解析：同位素原子形成的单质，化学性质几乎完全相同，但物理性质不同，A错误，C正确；Cs的中子数为134－55＝79，I的中子数为131－53＝78，二者中子数相差1，B错误；Cs和Cs互为同位素，而不是同素异形体，D错误。
【典例2】某元素的一个原子形成的离子可表示为 Xn－，下列说法正确的是(　　)
A．Xn－含有的中子数为a＋b
B．Xn－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 g
答案：D　
解析：A项，中子数为b－a；B项，电子数为a＋n；C项，质量数为b。
【典例3】已知阴离子R2－的原子核内有n个中子，R原子的质量数为m，则w g R2－所含有电子的物质的量是(　　)
A. mol B. mol
C.(m－n－2) mol D.(m－n＋2) mol
答案：D
解析：R原子的质子数为m－n，R2－的核外电子数为m－n＋2，而w g R原子的物质的量为 mol，所以形成的R2－含有电子的物质的量为(m－n＋2) mol。
【典例4】现有下列9种微粒：H、H、13 6C、14 6C、14 7N、Fe2＋、Fe3＋、16 8O2、16 8O3。按要求完成以下各题：
(1)H、H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______________。
(3)Fe2＋的中子数为________，核外电子数为________。
(4)上述9种微粒中有________种核素，含有________种元素。
答案：(1)核素　同位素　(2)16 8O2、16 8O3(3)30　24　(4)7　5
考点二：核外电子排布
1．核外电子排布规律
2．原子结构示意图
如Mg2＋结构示意图为，Cl－结构示意图为。
3．核外电子排布与元素性质的关系
(1)金属元素原子的最外层电子数一般小于4，较易失去电子，形成阳离子，表现出还原性，在化合物中显正化合价。
(2)非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于4，较易得到电子，活泼非金属原子易形成阴离子。在化合物中主要显负化合价。
(3)稀有气体元素的原子最外层为8电子(氦为2电子)稳定结构，不易失去或得到电子，通常表现为0价。
4．短周期常见原子的核外电子排布规律
(1)原子核中无中子的原子：H。
(2)最外层有1个电子的元素：H、Li、Na。
(3)最外层有2个电子的元素：Be、Mg、He。
(4)最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar。
(5)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：；是次外层电子数3倍的元素：；是次外层电子数4倍的元素：。
(6)电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。
(7)电子总数为最外层电子数2倍的元素：。
(8)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si。
(9)内层电子总数是最外层电子数2倍的元素：Li、P。
【典例5】(2018·静安区一模)下列有关短周期元素原子的说法正确的是(　　)
A．当原子形成简单离子后，其最外层上的电子数可超过8个
B．原子最外层上的电子数少于4个时，电子数越多，还原性越强
C．原子核外电子中，最外层上的电子能量最高
D．当最外层上的电子数变为4个时即达稳定结构
答案：C
解析：A项，原子形成简单离子，最外层应满足稳定的结构，可为2或8等，如He、Ar等，错误；C项，原子核外电子离核越远，能量越高，正确；D项，最外层上的电子轨道全充满时达到稳定结构，可为2或8，错误。
【典例6】已知某粒子的结构示意图为。
试回答：
(1)当x－y＝10时，该粒子为________(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。
(2)当y＝8时，粒子可能为(填名称)：________、________、________、________、________。
(3)写出y＝3与y＝7的元素最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式：_______________。
答案：
(1)原子　
(2)氩原子　氯离子　硫离子　钾离子　钙离子(答案合理即可)
(3)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
解析：(1)当x－y＝10时，x＝10＋y，说明核电荷数等于核外电子数，所以该粒子应为原子。(2)当y＝8时，应为有18个电子的粒子，所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子等。(3)y＝3时粒子为铝原子，y＝7时粒子为氯原子，其最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝和高氯酸，反应的离子方程式为Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。
5．常见的“10电子”“18电子”微粒
(1)常见的“10电子”微粒
(2)常见的“18电子”微粒
【典例7】下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是(　　)
A．H3O＋和OH－ B．CO和N2
C．HNO2和NO D．CH和NH
答案：D
【典例8】用A＋、B－、C2－、D、E分别表示含有18个电子的五种微粒(离子或分子)，请回答下列问题：
(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________，含有的化学键是________。
(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是__________，其与水反应的化学方程式为________________________________。
答案：
(1)K　Cl　S
(2)HCl　极性共价键
(3)F2　2F2＋2H2O===4HF＋O2
【典例9】已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子。它们之间存在如图所示转化关系。
(1)如果A、B、C、D均是10电子的粒子，请写出：
A的化学式：________；D的化学式：________。
(2)如果A和C是18电子的粒子，B和D是10电子的粒子，请写出A与B在溶液中反应的离子方程式：_____________________________________________。
答案：
(1)NH(或HF)　H2O　
(2)H2S＋OH－===HS－＋H2O(或HS－＋OH－===S2－＋H2O)
解析：
(1)如果A、B、C、D均是10电子的粒子，结合10电子粒子的结构性质特征判断：A为NH，B为OH－，C为NH3，D为H2O(或A为HF，B为OH－，C为F－，D为H2O)。
(2)如果A和C是18电子的粒子， B和D是10电子的粒子，观察框图，容易想到H2S＋OH－===HS－＋H2O(或HS－＋OH－===S2－＋H2O)，则A为H2S(或HS－)，B为OH－，C为HS－(或S2－)，D为H2O，所以A与B在溶液中反应的离子方程式为H2S＋OH－===HS－＋H2O(或HS－＋OH－===S2－＋H2O)。
【典例10】A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大；A是周期表中原子半径最小的元素；B元素的最高价氧化物的水化物与其简单氢化物能相互反应生成盐；C元素原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍；D元素的主族序数等于其周期数；E元素原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。试回答下列问题：
(1)A元素的同位素有__________________(写原子符号)。
(2)写出四种B、C元素形成的化合物的化学式________________________。
(3)质量数为37的F的原子符号为________。
(4)D、E的离子结构示意图分别为________、________。
(5)实验室中制取B的简单氢化物的化学反应方程式为__________________。
(6)写出D的单质与NaOH溶液反应的离子方程式______________________。
(7)A与B、C形成的两种18电子分子分别为________、________(写分子式)。
答案：
(1)H、H、H(或H、D、T)
(2)NO、NO2、N2O3、N2O5、N2O、N2O4(任选四种)
(3)Cl
(4)
(5)2NH4Cl＋Ca(OH)2NH3↑＋CaCl2＋2H2O
(6)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
(7)N2H4　H2O2
解析：
由原子半径最小可知A为H，B元素的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物能相互反应生成盐可知B为N，C元素原子的最外层电子数是内层电子数的3倍为O，D元素的主族序数等于其周期数为Al，E元素原子的最外层电子数是其电子层数的2倍为S，F为Cl。
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高考真题
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1．（2022·北京·高考真题）(锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变。土壤生物中值与土壤中值有效相关。测定土壤生物中值可进行产地溯源。下列说法不正确的是（ ）
A．位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族
B．可用质谱法区分和
C．和含有的中子数分别为49和48
D．同一地域产出的同种土壤生物中值相同
答案：A
解析：A．位于元素周期表中第五周期、第ⅡA族，故A错误；
B．质谱法可以测定原子的相对原子质量，和的相对原子质量不同，可以用质谱法区分，故B正确；
C．的中子数为87-38=49，的中子数为86-38=48，故C正确；
D．由题意可知，(锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变，故D正确；
故选A。
2．（2022·广东·高考真题）北京冬奥会成功举办、神舟十三号顺利往返、“天宫课堂”如期开讲及“华龙一号”核电海外投产等，均展示了我国科技发展的巨大成就。下列相关叙述正确的是（ ）
A．冬奥会“飞扬”火炬所用的燃料为氧化性气体
B．飞船返回舱表层材料中的玻璃纤维属于天然有机高分子
C．乙酸钠过饱和溶液析出晶体并放热的过程仅涉及化学变化
D．核电站反应堆所用铀棒中含有的与互为同位素
答案：D
解析：A．H2作为燃料在反应中被氧化，体现出还原性，故A项说法错误；
B．玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，故B项说法错误；
C．乙酸钠饱和溶液中析出晶体的过程中无新物质生成，因此属于物理变化，故C项说法错误；
D．与是质子数均为92，中子数不同的核素，因此二者互为同位素，故D项说法正确；
综上所述，叙述正确的是D项。
3．（2022·浙江·高考真题）下列说法不正确的是（ ）
A．乙醇和丙三醇互为同系物
B．和互为同位素
C．和互为同素异形体
D．丙酮()和环氧丙烷()互为同分异构体
答案：A
解析：A．结构相似，组成上相差若干个CH2原子团的有机化合物为同系物，乙醇(CH3CH2OH)是饱和一元醇，丙三醇是饱和三元醇，两者所含官能团数目不同，不互为同系物，A错误；
B．质子数相同、中子数不同的同种元素互为同位素，35Cl的质子数为17，中子数为18，37Cl的质子数为17，中子数为20，两者质子数相同、中子数不同，互为同位素，B正确；
C．由同种元素组成的不同的单质互为同素异形体，O2和O3是由氧元素组成的不同的单质，两者互为同素异形体，C正确；
D．分子式相同、结构不同的化合物互为同分异构体，丙酮和环氧丙烷的分子式相同、结构不同，两者互为同分异构体，D正确；
答案选A。
4．（2022·浙江·高考真题）下列说法不正确的是（ ）
A．32S和34S互为同位素 B．C70和纳米碳管互为同素异形体
C．CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2互为同分异构体 D．C3H6和C4H8一定互为同系物
答案：D
解析：A．32S和34S是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素，故A正确；
B．C70和纳米碳管是由碳元素组成的不同单质，互为同素异形体，故B正确；
C．CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2的分子式相同、结构不同，互为同分异构体，故C正确；
D．C3H6和C4H8可能为烯烃或环烷烃，所以不一定是同系物，故D错误；
选D。
5．（2022·湖北·高考真题）在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃。下列关于该碳玻璃的说法错误的是（ ）
A．具有自范性 B．与互为同素异形体
C．含有杂化的碳原子 D．化学性质与金刚石有差异
答案：A
解析：A．自范性是晶体的性质，碳玻璃为非晶态，所以没有自范性，A错误；
B．碳玻璃和均是由碳元素形成的不同的单质，所以是同素异形体，B正确；
C．碳玻璃具有高硬度，与物理性质金刚石类似，因而结构具有一定的相似性，所以含有杂化的碳原子形成化学键，C正确；
D．金刚石与碳玻璃属于同素异形体，性质差异主要表现在物理性质上，化学性质上也有着活性的差异，D正确；
故选A。
6．（2022·山东·高考真题）、的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下：；。下列说法正确的是（ ）
A．X的中子数为2
B．X、Y互为同位素
C．、可用作示踪原子研究化学反应历程
D．自然界不存在、分子是因其化学键不稳定
答案：B
解析：根据质量守恒可知，X微粒为，Y微粒为，据此分析解题。
A. 由分析可知，X微粒为，根据质量数等于质子数加中子数可知，该微粒的中子数为4，A错误；
B. 由分析可知，X微粒为，Y微粒为，二者具有相同的质子数而不同的中子数的原子，故互为同位素，B正确；
C.由题干信息可知，与的半衰期很短，故不适宜用作示踪原子研究化学反应历程，C错误；
D.自然界中不存在与并不是其化学键不稳定，而是由于与的半衰期很短，很容易发生核变化，转化为气体其他原子，O=O的键能与形成该键的核素无关，D错误；
故答案为：B。
7．（2021·辽宁·高考真题）下列化学用语使用正确的是（）
A．基态C原子价电子排布图：
B．结构示意图：
C．形成过程：
D．质量数为2的氢核素：
答案：D
解析：
A．基态C原子价电子排布图为： ，A错误；
B．结构示意图为：，B错误；
C．形成过程为：，C错误；
D．质量数为2的氢核素为：，D正确；
故答案为：D。
8．（2021·天津·高考真题）核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一、氘()是核聚变反应的主要原料，下列有关叙述正确的是（）
A．的中子数为2 B．的核电荷数为1
C．是自然界中最轻的原子 D．是氢元素的一种同素异形体
答案：B
解析：
A．的中子数为2-1=1，故A错误；
B．的质子数为1，则核电荷数为1，故B正确；
C．自然界中最轻的原子是，不是，故C错误；
D．是氢元素的一种同位素，故D错误；
故选B。
9．（2021·北京·高考真题）下列有关放射性核素氚（H）的表述不正确的是（）
A．H原子核外电子数为1 B．H原子核内中子数为3
C．与H2化学性质基本相同 D．具有放射性
答案：B
解析：
A．放射性核素H，质量数是3，质子数是1，质子数等于核外电子数，所以核外电子数等于1，故A正确；
B．放射性核素H，质量数是3，质子数是1，所以中子数等于3-1=2，故B错误；
C．与H2的相对分子质量不同，二者的沸点不同，但二者同属于氢气，化学性质基本相同，故C正确；
D．H是放射性核素，所以3H2O也具有放射性，故D正确；
故选B。
10．（2021·浙江·高考真题）下列说法正确的是（）
A． C60和C70互为同位素
B． C2H6和C6H14互为同系物
C． CO和CO2互为同素异形体
D．CH3COOH和CH3OOCH是同一种物质
答案：B
解析：
A．同种元素的不同种核素互称同位素，C60和C70为C元素的两种不同单质，不能互称同位素，A错误；
B．C2H6和C6H14均为烷烃，二者结构类似，分子组成上相差4个CH2基团，二者互为同系物，B正确；
C．同种元素的不同种单质互称同素异形体，CO和CO2为C元素的两种不同氧化物，二者不是单质，不能互称同素异形体，C错误；
D．两种物质的结构不同，不是同一种物质，二者互称同分异构体，D错误；
故答案选B。
11．（2021·广东·高考真题）“天问一号”着陆火星，“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学，长征系列运载火箭使用的燃料有液氢和煤油等化学品。下列有关说法正确的是（）
A．煤油是可再生能源
B．燃烧过程中热能转化为化学能
C．火星陨石中的质量数为20
D．月壤中的与地球上的互为同位素
答案：C
解析：
A．煤油来源于石油，属于不可再生能源，故A错误；
B．氢气的燃烧过程放出热量，将化学能变为热能，故B错误；
C．元素符号左上角数字为质量数，所以火星陨石中的20Ne 质量数为20，故C正确；
D．同位素须为同种元素，3He 和 3H的质子数不同，不可能为同位素关系，故D错误；
故选C。
12．（2021·河北·高考真题）用中子轰击X原子产生α粒子(即氦核He)的核反应为：X+n→Y+He。已知元素Y在化合物中呈+1价。下列说法正确的是（）
A．H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液
B．Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2
C．X和氢元素形成离子化合物
D．6Y和7Y互为同素异形体
答案：A
解析：根据核反应为：可知，X的质量数N为4+7-1=10，又因为Y在化合物中呈价，则推知Y位于IA族，质量数=质子数+中子数，Y的质量数为7，所以得出Y为Li，其质子数p=3，所以X的质子数Z=3+2-0=5，核电荷数=原子序数=核内质子数=5，则推知X属于B元素，据此分析解答。
解析：
A．为硼酸，氢氧化钠溶液具有腐蚀性，若不慎将溶液溅到皮肤上，则需用大量水冲洗，同时涂抹，以中和碱液，A正确；
B．Y为Li，在空气中燃烧的产物只有Li2O，B错误；
C．X为B，与氢元素会形成BH3或B2H4等硼氢化合物，B元素与H元素以共价键结合，属于共价化合物，C错误；
D．和两者的质子数均为3，中子数不同，所以两者互为同位素，D错误；
故选A。
13．（2021·浙江·高考真题）下列说法正确的是（ ）
A．14N2和15N2互为同位素 B．间二甲苯和苯互为同系物
C．Fe2C和Fe3C互为同素异形体 D．乙醚和乙醇互为同分异构体
答案：B
解析：
A．14N2和15N2均为氮气分子，不能互称同位素，同位素指的是同一种元素的不同原子，A不正确；
B．间二甲苯和苯结构相似，分子中均含有1个苯环，两者在分子组成上相关2个“CH2”原子团，因此，两者互为同系物，B正确；
C．Fe2C和Fe3C均为化合物，不能互称同素异形体，同素异形体的研究对象是单质，C不正确；
D．乙醚的分子式为C4H10O，乙醇的分子式为C2H6O，两者分子式不同，因此，两者不能互称同分异构体，D不正确。
综上所述，本题选B。
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过关检测
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一、单选题
1．（2022·浙江·三模）下列说法正确的是（ ）
A．乙酸、硬脂酸、甲酸属于同系物 B．N2、N3、N4和N互为同素异形体
C．和是同一种物质 D．联苯和萘互为同分异构体
答案：A
解析：A．乙酸、硬脂酸、甲酸结构相似，均含有一个羧基，且相差n个CH2，互为同系物，故A正确；
B．由同种元素组成的不同单质互为同素异形体，N是离子，所以不是同素异形体，故B错误；
C．和双键的位置不同，结构不同，不属于同一种物质，故C错误；
D．联苯和萘分子式不同，结构也不同，不互为同分异构体，故D错误；
故答案选A。
2．（2022·青海·模拟预测）我国在科技、国防、航天航空等领域取得了举世瞩目的成绩，下列说法正确的是（ ）
A．我国成功研制出光刻胶用线性酚醛树脂，该树脂属于天然有机高分子化合物
B．“嫦娥五号”携带月壤样本成功返回地球，完成中国探月工程的收官之战，月壤中含有珍贵的 3He，3He 与4He 互为同位素
C．我国发射的火星探测器——“祝融号”火星车使用的太阳能电池板将电能转化为化学能
D．中国科学院化学研究所利用二氧化碳和水转化为“液态阳光”(乙醇和液氧)，可以实现碳中和，此过程中可同时释放能量
答案：B
解析：A．线性酚醛树脂属于合成有机高分子化合物，故A错误；
B．3He 与4He的质子数相同、中子数不同，互为同位素，故B正确；
C．太阳能电池板是光能转化为电能的装置，故C错误；
D．二氧化碳和水转化为乙醇和液氧的反应是吸热反应，转化过程中吸收能量，故D错误；
故选B。
3．（2022·上海徐汇·三模）1934年居里夫妇用a粒子轰击金属原子，发现了人工放射性。涉及反应：(为中子)（He核质子数为2，质量数为4），其中X、Y的最外层电子数之和为8。下列说法正确的是（ ）
A．元素Y的相对原子质量为30 B．X是铝元素
C．原子半径：Y>X D．Y的含氧酸属于强电解质
答案：B
解析：X与Y的质子数相差2，可推断位于同一周期且最外层电子数相差2，又因为X、Y最外层电子数之和为8，所以可推断X、Y最外层电子数分别为3、5，Y的质量数为31，质子数即为15，是P元素的一种核素，则X为质子数为13的Al，据此可分析解答。
A．30是的近似相对原子质量，也是它的质量数，A选项错误；
B．据分析可知X是铝元素，B选项正确；
C．同一周期核电荷数越大，半径越小，即X>Y，C选项错误；
D．P的含氧酸 H3PO4等在水溶液中不完全电离，属于弱电解质，D选项错误；
答案选B。
4．（2022·上海奉贤·二模）下列关于氯的说法正确的是（ ）
A．1mol氯气与NaOH反应转移2mol电子
B．35Cl、37Cl为不同的原子，化学性质不同
C．氯水久置后pH值减小，漂白性减弱
D．干燥的氯气不能使鲜花褪色
答案：C
解析：A．氯气与氢氧化钠发生歧化反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，其离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，所以1mol氯气与NaOH反应转移1mol电子，A错误；
B．35Cl、37Cl为质子数相同，中子数不同的原子，其核外电子数等于质子数，两者的核外电子数相同，所以化学性质相同，B错误；
C．氯水久置其有效成分次氯酸会分解，产生HCl和氧气，所以水溶液中的氢离子浓度会增大，pH值会减小，漂白性会逐渐减弱，C正确；
D．鲜花中含水分，所以氯气遇鲜花会生成具有漂白性的次氯酸，从而使鲜花褪色，D错误；
故选C。
5．（2022·北京市回民学校模拟预测）下列有关化学用语表述正确的是（ ）
A．还原性：NaC．CO2的电子式： D．Al3+的结构示意图：
答案：B
解析：A．核电荷数：Na＜Mg，原子半径Na＞Mg，原子核对最外层电子的引力：Na＜Mg，失电子能力：Na＞Mg，则还原性Na＞Mg，A项错误；
B．的质子数为55、质量数为137，中子数为137-55=82，B项正确；
C．CO2的电子式为，C项错误；
D．Al3+的核电荷数为13，核外电子数为10，Al3+的结构示意图为，D项错误；
答案选B。
6．（2022·湖南·慈利县第一中学二模）下列说法正确的是（ ）
A．Cl与是不同的核素，具有不同的化学性质
B．、 与互为同分异构体
C．木糖醇[]与甘油()具有相同的官能团，二者属于同系物
D．、石墨、互为同素异形体
答案：B
解析：A．具有一定数目质子数和一定数目中子数的原子为一种核素，氯离子不是核素，A错误；
B．三者的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，B正确；
C．CH2OH(CHOH)3CH2OH中含5个-OH，CH2OHCHOHCH2OH含3个-OH，官能团数目不同，二者不是同系物，C错误；
D．13C是原子，不是单质，石墨、C60是碳元素形成的不同的单质，互为同素异形体，D错误；
故答案选B。
7．（2022·河南·模拟预测）化学与能源、材料和环境密切相关。下列有关说法错误的是（ ）
A．我国科学家制备了一种新型的催化剂InNi3Co0.5/Fe3O4 ，该催化剂中只含主族元素
B．我国科学家利用赤泥和玉米秸秆制备的新型多孔生物炭具有强吸附性
C．杭州2022年第19届亚运会“薪火”火炬使用了1070铝合金，铝合金属于金属材料
D．我国科学家研制的层状磷酸锆材料可除去废水中的Sr，Sr中含有的中子数为52
答案：A
解析：A．Ni、Co等为过渡元素，不属于主族元素，A项错误；
B．赤泥和玉米秸杆制备的新型多孔生物炭，具有较大的表面积，具有强吸附性，B项正确；
C．铝合金属于金属材料，C项正确；
D．Sr中含有的中子数为90-38=52，D项正确；
答案选A。
8．（2022·山西晋城·二模）答案：C
解析：由X+n→Y+Z可知，X的质子数为7，X为N，Y的阴离子与Be2+电子层结构相同说明Y得电子后最外层有2个电子且只有一层，所以Y为H，b=1，由X+n→Y+Z可得7+0=1+c，所以c=6，即Z为C ，据此解答。
A．衰变反应中的核素X的质量数为14与14Z为同量素，A项正确；
B．由分析可知，X为N，Z为C，最高价氧化物对应的水化物分别为HNO3和H2CO3其酸性HNO3>H2CO3，即最高价氧化物对应水化物的酸性X>Z ，B项正确；
C．Y的半衰期为12.4年，所以mgY经过49.6年后，Y剩余的质量为mg，C项错误；
D．Y与钠元素形成的二元化合物为NaH，其中的氢元素为一1价，具有很强的还原性，D项正确；
故答案选C。
9．（2022·北京市十一学校三模）关于乙烯水化法制乙醇：，下列化学用语不正确的是（ ）
A．乙烯的电子式： B．中子数为8的氧的核素：
C．水的结构式： D．碳的原子结构示意图：
答案：A
解析：A．乙烯的结构简式为CH2=CH2，电子式为，故A错误；
B．中子数为8的氧的核素质量数为16，表示为，故B正确；
C．水分子中含有2个O-H键，结构式为，故C正确；
D．碳的原子核外有6个电子，结构示意图为，故D正确；
选A。
10．（2022·河南·模拟预测）最近，科学家发现对LiTFSI(一种亲水有机盐)进行掺杂和改进，能显著提高锂离子电池传输电荷的能力。LiTFSI的结构如图所示，其中A、B、C、D为同一短周期元素，C与E位于同一主族。
下列叙述正确的是（ ）
A．C是空气中含量最高的元素
B．简单气态氢化物的稳定性：D>C>E
C．该化合物中只有A、C、D元素原子的最外层满足8电子稳定结构
D．Al3+与E的简单阴离子在溶液中能大量共存
答案：B
解析：依据LiTFSI的结构图，初步判断A、B、C、D、E的共价键的成键数目分别为4、2、2、1、6；结合C与E位于同一主族，首先明确C为O，E为S；再依据A、B、C、D为同一短周期元素，明确A为C，D为F；回看LiTFSI的结构图，它是由和带一个单位负电荷的阴离子形成，由此可见B已经形成的共价键数目为2，但是带有一个单位负电荷，故B为N；
A．空气中含量最高的元素为N，而C为O元素，B才是N元素，A错误；
B．D、C、E的简单气态氢化物分别为、、，F和O同周期，非金属性F>O，则相应的气态氢化物稳定性为>；O和S同主族，非金属性O>S，则相应的气态氢化物稳定性为>，故D、C、E的简单气态氢化物的稳定性为>>，B正确；
C．8电子稳定结构即每个原子最外层都有8个电子，A为C，成键数为4，最外层电子数为4，和为8，满足8电子稳定结构；C为O，成键数为2，最外层电子数为6，和为8，满足8电子稳定结构；D为F，成键数为1，最外层电子数为7，和为8，满足8电子稳定结构；B为N，成键数为2，带一个单位负电荷，最外层电子数为5，和为8，满足8电子稳定结构；E为S，成键数为6，最外层电子数为6，和不为8，不满足8电子稳定结构；故该化合物中只有A、B、C、D元素原子的最外层满足8电子稳定结构，C错误；
D．与在溶液中相互促进水解，趋于完全，离子方程式为 不能共存，D错误；
故合理选项为B。
二、填空题
11．（2012·福建漳州·一模）元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4；M原子的最外层电子数与次外电子数之比为3∶4；N-与Ar原子电子层结构相同；X是短周期主族元素中原子半径最小的；Z是短周期主族元素中原子半径最大的；化合物XN常温下为气体。据此回答：
(1)N的最高价氧化物对应水化物的化学式是___________________。
(2)Z与M形成的化合物水溶液显碱性，其原因是________________________(用离子方程式表示)。
(3)X与Y、X与M均可形成18电子分子，这两种分子在水溶液中反应可观察到的现象是_______________________________，反应的化学方程式是_________________________。
(4)由X、Y、Z、M四种元素组成一种强酸的酸式盐，写出Ba(OH)2溶液中逐滴加入该盐溶液至中性的离子方程式_________________________。
(5)Y、Z、N形成的化合物的水溶液中离子浓度的大小顺序是___________________。
(6)如图所示：
取一张用ZN溶液浸湿的pH试纸平铺在玻璃片上，取两根石墨棒做电极，接通直流电源。一段时间后，a电极处的pH试纸上可观察到的现象是_______________________________。
答案： HClO4 S2-+H2O HS-+OH- 产生淡黄色沉淀 H2O2+H2S=S↓+2H2O Ba2++ 2OH-+2H++ SO=BaSO4↓+2H2O c(Na+)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+) 试纸先变蓝，随后蓝色区域扩大，后被漂白褪色
解析：试题分析：Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4，由于最外层电子数不能超过8个，所以Y的最外层电子数只能是6个，原子序数是8，即Y是O。M原子的最外层电子数与次外电子数之比为3∶4，短周期元素的次外层一般是2个或8个，所以M的原子序数应该是16，即M是S。X是短周期主族元素中原子半径最小的，则X是H。Z是短周期主族元素中原子半径最大的，则Z是Na。N的原子序数最大，且和X形成的化合物XN是气体，所以N是Cl。
(1)Cl元素位于第ⅦA，最高价是＋7价，所以最高价氧化物对应水化物的化学式是HClO4。
(2)Na2S是强碱弱酸盐水解显碱性，方程式为S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-。
(3)形成的18电子分子分别是H2O2和H2S，前者具有氧化性，后者具有还原性，在溶液中可发生氧化还原反应，生成单质硫，溶液变浑浊，反应式为H2O2+H2S=S↓+2H2O。
(4)组成的强酸的酸式盐为NaHSO4，滴加氢氧化钡发生反应，如果反应后溶液呈中性，则生成硫酸钡沉淀和水以及硫酸钠。反应式为Ba2++ 2OH-+2H++ SO42-=BaSO4↓+ 2H2O。
(5)Y、Z、N形成的化合物水NaClO，次氯酸钠水解显碱性，所以离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)。
(6)根据装置图可判断，a和电源的负极相连，作阴极，b和电源的正极相连，作阳极。惰性电极电解氯化钠溶液阴极氢离子放电，生成氢气。由于氢离子放电，破坏了阴极周围水的电离平衡，使阴极周围溶液显碱性，pH试纸显蓝色。由于阳极氯离子放电，生成氯气，氯气溶于水生成次氯酸具有漂泊性，所以最终试纸被漂白而褪色。
12．（2022·上海·复旦附中二模）NaNO2广泛应用于工业和建筑业，也允许在安全范围内作为肉制品发色剂成防腐剂。
(1)氮原子核外共有_______种能量不同的电子，能量最高的电子有_______种伸展方向。
(2)亚硝酰氯(NOCl)是一种红褐色液体，每个原子最外层都达到8e-结构，则其电子式为_____________，其水解生成两种不同的酸，请写出其水解的方程式：_________________________。
(3)NaNO2具有毒性，含NaNO2的废水直接排放会引起严重的水体污染，通常采用还原法将其转化为对环境无污染的气体排放，如工业上采用KI或NH4Cl处理，请写出NH4Cl与NaNO2反应的离子方程式：_________________________。已知：酸性 H2SO3>HNO2>CH3COOH
(4)往冷NaNO2溶液中加入下列某种物质可得HNO2稀溶液。该物质是_____________(填序号)。
a.稀硫酸 b.二氧化碳 c.二氧化硫 d.醋酸
(5)NaNO2其有咸味，不法商家会用其制作假食盐，请写出一种简单的方法检验NaCl中是否含有NaNO2：_____________________________________________________________。
(6)某课外兴趣小组通过如图所示的流程来制取少量NaNO2晶体。
已知：Na2CO3+NO+NO2→2NaNO2+CO2； Na2CO3+2NO2→NaNO2+NaNO3+CO2
①“还原”步骤 SO2从底部通入，硝酸从顶部以雾状喷下，其目的是_______________________________。
②若使“吸收”步骤中NO、NO2完全转化为NaNO2，则理论上“还原”步骤中 SO2与HNO3的物质的量之比为_______。
答案：(1) 3 3
(2)
(3)
(4)a
(5)可测定亚硝酸钠和氯化钠溶液的酸碱性（方法简单合理即可）
(6) 气液逆向吸收，使硝酸与SO2充分反应，增大接触面积 1：1
解析：（1）N元素的原子序数为7，其核外电子排布为1s22s22p3，可知其核外共有1+1+1=3种能量不同的电子，能量最高的电子占据p能级，其伸展方向分别为px、py和pz共3种，故答案为：3；3；
（2）N原子有三个未成对电子，O原子有两个未成对电子，Cl原子有一个未成对电子，原子之间形成共价键后每个原子均是8电子稳定结构，故应是N原子在中间，O、N之间是两对共用电子对，N、Cl之间是一对共用电子对，；NOCl中各元素的化合价分别为+3，-2和-1价，所以NOCl发生水解生成两种不同的酸分别应该为HNO2和HCl，其水解的方程式为：；
（3）由题意可知，亚硝酸钠溶液与氯化铵溶液反应生成氮气和氯化钠，反应中具有还原性，作还原剂，NO2具有氧化性，作氧化剂，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得离子方程式为：；
（4）往冷NaNO2溶液中加入或通入某种物质可得HNO2稀溶液，则说明加入物质应能提供H+，且酸性比HNO2强，同时还需考虑到加入试剂不能将NaNO2还原。虽然亚硫酸的酸性也比亚硝酸强，但稀溶液中氧化性：，所以不能选择通入SO2，由酸性强弱规律可知，只有稀硫酸可实现此转化，故选a。答案为：a；
（5）因为亚硝酸为弱酸，所以亚硝酸钠可发生水解反应，使溶液显碱性，而氯化钠溶液显中性，所以可通过测定亚硝酸钠和氯化钠溶液的酸碱性来检测NaCl中是否含有NaNO2，据此操作如下：取少许固体加入蒸馏水溶解后，使用pH试纸检测其溶液的酸碱性，若溶液显碱性的，则推知NaCl中含有NaNO2，若溶液呈中性，则NaCl中不含有NaNO2；
（6）①生产过程中，SO2从底部通入，硝酸从顶部以雾状喷下，气液逆向吸收，使硝酸与SO2充分反应，增大接触面积，提高原料利用率；硝酸和二氧化硫反应生成硫酸、NO2，根据得失电子守恒，“还原”步骤中生成 NO2反应的离子方程式是SO2+ 2NO= SO+ 2NO2；
②根据反应方程式Na2CO3+ NO + NO2= 2NaNO2+ CO2，若使“吸收”步骤中 NO、NO2 完全转化为 NaNO2，则理论上“还原”步骤中生成NO 、NO2物质的量之比为1:1，根据得失电子守恒，SO2 与 HNO3 反应的方程式是2SO2 + 2HNO3+H2O=2H2SO4+ NO+NO2，SO2 与 HNO3的物质的量之比为1：1。
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第12讲 原子结构（原卷版）
(
考纲解读
)
1．掌握原子结构示意图的表示方法。
2．掌握元素、核素和同位素的含义。
3．掌握原子的构成，质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。
4．掌握原子核外电子排布规律。
(
知识网络图
)
(
重点拓展
)
考点一：原子结构
一、原子结构
1.原子的构成
2.原子内的等量关系
①原子中：质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数；
②质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)；
③阳离子的核外电子数＝质子数－电荷数；
④阴离子的核外电子数＝质子数＋电荷数。
3.符号 X 中各数字的含义
[微点拨]　①有质子的微粒不一定有中子，如1H；有质子的微粒不一定有电子，如H＋。
②质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如F与OH－；核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，如Al3＋和Na＋。
二、元素、核素、同位素
1.元素、核素、同位素的概念及相互关系
2.同位素的特征
“四同”比较
同位素 同素异形体 同分异构体 同系物
概念 质子数相同，中子数不同的同一种元素的不同原子之间互为同位素 同种元素组成的结构不同的单质之间互为同素异形体 分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体 结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称同系物
对象 原子之间 单质之间 一般为有机化合物之间 有机化合物之间
化学 性质 几乎完全相同 相似，一定条件下可以相互转变 可能相似也可能不同 相似
实例 金刚石与石墨、C60；红磷与白磷 CH3COOH 与HCOOCH3 甲烷、乙烷、丙烷；乙烯、丙烯；甲酸、乙酸
3.几种常见的重要核素及应用
4.“四量”的比较
【典例1】核泄漏地区可检测到的放射性元素有137Cs、134Cs、131I等。下列叙述正确的是(　　)
A．Cs和Cs形成的单质物理性质相同
B．Cs比I多3个中子
C．Cs和Cs形成的单质化学性质相同
D．Cs与Cs都是铯的同素异形体
【典例2】某元素的一个原子形成的离子可表示为 Xn－，下列说法正确的是(　　)
A．Xn－含有的中子数为a＋b
B．Xn－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 g
【典例3】已知阴离子R2－的原子核内有n个中子，R原子的质量数为m，则w g R2－所含有电子的物质的量是(　　)
A. mol B. mol
C.(m－n－2) mol D.(m－n＋2) mol
【典例4】现有下列9种微粒：H、H、13 6C、14 6C、14 7N、Fe2＋、Fe3＋、16 8O2、16 8O3。按要求完成以下各题：
(1)H、H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______________。
(3)Fe2＋的中子数为________，核外电子数为________。
(4)上述9种微粒中有________种核素，含有________种元素。
考点二：核外电子排布
1．核外电子排布规律
2．原子结构示意图
如Mg2＋结构示意图为，Cl－结构示意图为。
3．核外电子排布与元素性质的关系
(1)金属元素原子的最外层电子数一般小于4，较易失去电子，形成阳离子，表现出还原性，在化合物中显正化合价。
(2)非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于4，较易得到电子，活泼非金属原子易形成阴离子。在化合物中主要显负化合价。
(3)稀有气体元素的原子最外层为8电子(氦为2电子)稳定结构，不易失去或得到电子，通常表现为0价。
4．短周期常见原子的核外电子排布规律
(1)原子核中无中子的原子：H。
(2)最外层有1个电子的元素：H、Li、Na。
(3)最外层有2个电子的元素：Be、Mg、He。
(4)最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar。
(5)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：；是次外层电子数3倍的元素：；是次外层电子数4倍的元素：。
(6)电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。
(7)电子总数为最外层电子数2倍的元素：。
(8)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si。
(9)内层电子总数是最外层电子数2倍的元素：Li、P。
【典例5】(2018·静安区一模)下列有关短周期元素原子的说法正确的是(　　)
A．当原子形成简单离子后，其最外层上的电子数可超过8个
B．原子最外层上的电子数少于4个时，电子数越多，还原性越强
C．原子核外电子中，最外层上的电子能量最高
D．当最外层上的电子数变为4个时即达稳定结构
【典例6】已知某粒子的结构示意图为。
试回答：
(1)当x－y＝10时，该粒子为________(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。
(2)当y＝8时，粒子可能为(填名称)：________、________、________、________、________。
(3)写出y＝3与y＝7的元素最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式：_______________。
5．常见的“10电子”“18电子”微粒
(1)常见的“10电子”微粒
(2)常见的“18电子”微粒
【典例7】下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是(　　)
A．H3O＋和OH－ B．CO和N2
C．HNO2和NO D．CH和NH
【典例8】用A＋、B－、C2－、D、E分别表示含有18个电子的五种微粒(离子或分子)，请回答下列问题：
(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________，含有的化学键是________。
(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是__________，其与水反应的化学方程式为________________________________。
【典例9】已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子。它们之间存在如图所示转化关系。
(1)如果A、B、C、D均是10电子的粒子，请写出：
A的化学式：________；D的化学式：________。
(2)如果A和C是18电子的粒子，B和D是10电子的粒子，请写出A与B在溶液中反应的离子方程式：_____________________________________________。
【典例10】A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大；A是周期表中原子半径最小的元素；B元素的最高价氧化物的水化物与其简单氢化物能相互反应生成盐；C元素原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍；D元素的主族序数等于其周期数；E元素原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。试回答下列问题：
(1)A元素的同位素有__________________(写原子符号)。
(2)写出四种B、C元素形成的化合物的化学式________________________。
(3)质量数为37的F的原子符号为________。
(4)D、E的离子结构示意图分别为________、________。
(5)实验室中制取B的简单氢化物的化学反应方程式为__________________。
(6)写出D的单质与NaOH溶液反应的离子方程式______________________。
(7)A与B、C形成的两种18电子分子分别为________、________(写分子式)。
(
高考真题
)
1．（2022·北京·高考真题）(锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变。土壤生物中值与土壤中值有效相关。测定土壤生物中值可进行产地溯源。下列说法不正确的是（ ）
A．位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族
B．可用质谱法区分和
C．和含有的中子数分别为49和48
D．同一地域产出的同种土壤生物中值相同
2．（2022·广东·高考真题）北京冬奥会成功举办、神舟十三号顺利往返、“天宫课堂”如期开讲及“华龙一号”核电海外投产等，均展示了我国科技发展的巨大成就。下列相关叙述正确的是（ ）
A．冬奥会“飞扬”火炬所用的燃料为氧化性气体
B．飞船返回舱表层材料中的玻璃纤维属于天然有机高分子
C．乙酸钠过饱和溶液析出晶体并放热的过程仅涉及化学变化
D．核电站反应堆所用铀棒中含有的与互为同位素
3．（2022·浙江·高考真题）下列说法不正确的是（ ）
A．乙醇和丙三醇互为同系物
B．和互为同位素
C．和互为同素异形体
D．丙酮()和环氧丙烷()互为同分异构体
4．（2022·浙江·高考真题）下列说法不正确的是（ ）
A．32S和34S互为同位素 B．C70和纳米碳管互为同素异形体
C．CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2互为同分异构体 D．C3H6和C4H8一定互为同系物
5．（2022·湖北·高考真题）在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃。下列关于该碳玻璃的说法错误的是（ ）
A．具有自范性 B．与互为同素异形体
C．含有杂化的碳原子 D．化学性质与金刚石有差异
6．（2022·山东·高考真题）、的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下：；。下列说法正确的是（ ）
A．X的中子数为2
B．X、Y互为同位素
C．、可用作示踪原子研究化学反应历程
D．自然界不存在、分子是因其化学键不稳定
7．（2021·辽宁·高考真题）下列化学用语使用正确的是（）
A．基态C原子价电子排布图：
B．结构示意图：
C．形成过程：
D．质量数为2的氢核素：
8．（2021·天津·高考真题）核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一、氘()是核聚变反应的主要原料，下列有关叙述正确的是（）
A．的中子数为2 B．的核电荷数为1
C．是自然界中最轻的原子 D．是氢元素的一种同素异形体
9．（2021·北京·高考真题）下列有关放射性核素氚（H）的表述不正确的是（）
A．H原子核外电子数为1 B．H原子核内中子数为3
C．与H2化学性质基本相同 D．具有放射性
10．（2021·浙江·高考真题）下列说法正确的是（）
A． C60和C70互为同位素
B． C2H6和C6H14互为同系物
C． CO和CO2互为同素异形体
D．CH3COOH和CH3OOCH是同一种物质
11．（2021·广东·高考真题）“天问一号”着陆火星，“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学，长征系列运载火箭使用的燃料有液氢和煤油等化学品。下列有关说法正确的是（）
A．煤油是可再生能源
B．燃烧过程中热能转化为化学能
C．火星陨石中的质量数为20
D．月壤中的与地球上的互为同位素
12．（2021·河北·高考真题）用中子轰击X原子产生α粒子(即氦核He)的核反应为：X+n→Y+He。已知元素Y在化合物中呈+1价。下列说法正确的是（）
A．H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液
B．Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2
C．X和氢元素形成离子化合物
D．6Y和7Y互为同素异形体
13．（2021·浙江·高考真题）下列说法正确的是（ ）
A．14N2和15N2互为同位素 B．间二甲苯和苯互为同系物
C．Fe2C和Fe3C互为同素异形体 D．乙醚和乙醇互为同分异构体
(
过关检测
)
一、单选题
1．（2022·浙江·三模）下列说法正确的是（ ）
A．乙酸、硬脂酸、甲酸属于同系物 B．N2、N3、N4和N互为同素异形体
C．和是同一种物质 D．联苯和萘互为同分异构体
2．（2022·青海·模拟预测）我国在科技、国防、航天航空等领域取得了举世瞩目的成绩，下列说法正确的是（ ）
A．我国成功研制出光刻胶用线性酚醛树脂，该树脂属于天然有机高分子化合物
B．“嫦娥五号”携带月壤样本成功返回地球，完成中国探月工程的收官之战，月壤中含有珍贵的 3He，3He 与4He 互为同位素
C．我国发射的火星探测器——“祝融号”火星车使用的太阳能电池板将电能转化为化学能
D．中国科学院化学研究所利用二氧化碳和水转化为“液态阳光”(乙醇和液氧)，可以实现碳中和，此过程中可同时释放能量
3．（2022·上海徐汇·三模）1934年居里夫妇用a粒子轰击金属原子，发现了人工放射性。涉及反应：(为中子) (He核质子数为2，质量数为4)，其中X、Y的最外层电子数之和为8。下列说法正确的是（ ）
A．元素Y的相对原子质量为30 B．X是铝元素
C．原子半径：Y>X D．Y的含氧酸属于强电解质
4．（2022·上海奉贤·二模）下列关于氯的说法正确的是（ ）
A．1mol氯气与NaOH反应转移2mol电子
B．35Cl、37Cl为不同的原子，化学性质不同
C．氯水久置后pH值减小，漂白性减弱
D．干燥的氯气不能使鲜花褪色
5．（2022·北京市回民学校模拟预测）下列有关化学用语表述正确的是（ ）
A．还原性：NaC．CO2的电子式： D．Al3+的结构示意图：
6．（2022·湖南·慈利县第一中学二模）下列说法正确的是（ ）
A．Cl与是不同的核素，具有不同的化学性质
B．、 与互为同分异构体
C．木糖醇[]与甘油()具有相同的官能团，二者属于同系物
D．、石墨、互为同素异形体
7．（2022·河南·模拟预测）化学与能源、材料和环境密切相关。下列有关说法错误的是（ ）
A．我国科学家制备了一种新型的催化剂InNi3Co0.5/Fe3O4 ，该催化剂中只含主族元素
B．我国科学家利用赤泥和玉米秸秆制备的新型多孔生物炭具有强吸附性
C．杭州2022年第19届亚运会“薪火”火炬使用了1070铝合金，铝合金属于金属材料
D．我国科学家研制的层状磷酸锆材料可除去废水中的Sr，Sr中含有的中子数为52
8．（2022·山西晋城·二模）
9．（2022·北京市十一学校三模）关于乙烯水化法制乙醇：，下列化学用语不正确的是（ ）
A．乙烯的电子式： B．中子数为8的氧的核素：
C．水的结构式： D．碳的原子结构示意图：
10．（2022·河南·模拟预测）最近，科学家发现对LiTFSI(一种亲水有机盐)进行掺杂和改进，能显著提高锂离子电池传输电荷的能力。LiTFSI的结构如图所示，其中A、B、C、D为同一短周期元素，C与E位于同一主族。
下列叙述正确的是（ ）
A．C是空气中含量最高的元素
B．简单气态氢化物的稳定性：D>C>E
C．该化合物中只有A、C、D元素原子的最外层满足8电子稳定结构
D．Al3+与E的简单阴离子在溶液中能大量共存
二、填空题
11．（2012·福建漳州·一模）元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4；M原子的最外层电子数与次外电子数之比为3∶4；N-与Ar原子电子层结构相同；X是短周期主族元素中原子半径最小的；Z是短周期主族元素中原子半径最大的；化合物XN常温下为气体。据此回答：
(1)N的最高价氧化物对应水化物的化学式是___________________。
(2)Z与M形成的化合物水溶液显碱性，其原因是________________________(用离子方程式表示)。
(3)X与Y、X与M均可形成18电子分子，这两种分子在水溶液中反应可观察到的现象是_______________________________，反应的化学方程式是_________________________。
(4)由X、Y、Z、M四种元素组成一种强酸的酸式盐，写出Ba(OH)2溶液中逐滴加入该盐溶液至中性的离子方程式_________________________。
(5)Y、Z、N形成的化合物的水溶液中离子浓度的大小顺序是___________________。
(6)如图所示：
取一张用ZN溶液浸湿的pH试纸平铺在玻璃片上，取两根石墨棒做电极，接通直流电源。一段时间后，a电极处的pH试纸上可观察到的现象是_______________________________。
12．（2022·上海·复旦附中二模）NaNO2广泛应用于工业和建筑业，也允许在安全范围内作为肉制品发色剂成防腐剂。
(1)氮原子核外共有_______种能量不同的电子，能量最高的电子有_______种伸展方向。
(2)亚硝酰氯(NOCl)是一种红褐色液体，每个原子最外层都达到8e-结构，则其电子式为_____________，其水解生成两种不同的酸，请写出其水解的方程式：_________________________。
(3)NaNO2具有毒性，含NaNO2的废水直接排放会引起严重的水体污染，通常采用还原法将其转化为对环境无污染的气体排放，如工业上采用KI或NH4Cl处理，请写出NH4Cl与NaNO2反应的离子方程式：_________________________。已知：酸性 H2SO3>HNO2>CH3COOH
(4)往冷NaNO2溶液中加入下列某种物质可得HNO2稀溶液。该物质是_____________(填序号)。
a.稀硫酸 b.二氧化碳 c.二氧化硫 d.醋酸
(5)NaNO2其有咸味，不法商家会用其制作假食盐，请写出一种简单的方法检验NaCl中是否含有NaNO2：_____________________________________________________________。
(6)某课外兴趣小组通过如图所示的流程来制取少量NaNO2晶体。
已知：Na2CO3+NO+NO2→2NaNO2+CO2； Na2CO3+2NO2→NaNO2+NaNO3+CO2
①“还原”步骤 SO2从底部通入，硝酸从顶部以雾状喷下，其目的是_______________________________。
②若使“吸收”步骤中NO、NO2完全转化为NaNO2，则理论上“还原”步骤中 SO2与HNO3的物质的量之比为_______。
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