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2026人教版高中化学必修第一册
第四章　物质结构　元素周期律
第一节　原子结构与元素周期表
第1课时　原子结构　核素
基础过关练
题组一　原子结构
1.(2025江苏常州五校联考)钇耐高温和耐腐蚀,可用作核燃料的包壳材料。下列关于Y的说法中正确的是 (　　)
A.中子数是39
B.质子数与电子数之差为50
C.核外电子数是89
D.质量数为89
2.(2024福建师大附中期中)在R中,共有x个电子,R原子的质量数为A,则R原子核内含有的中子数为 (　　)
A.A-x+n-32　　　　B.A-x+n+24
C.A-x+n+32　　　　D.A+x-n-24
题组二　原子核外电子排布
3.(易错题)(2025山东济南期中)下列叙述正确的是 (　　)
A.电子的能量越低,运动区域离核越远
B.某原子K层上只有一个电子
C.稀有气体元素原子的最外层都排有8个电子
D.当M层是最外层时,最多可排布18个电子
4.(2025浙江湖州月考)某粒子(原子或离子)的结构示意图如图所示,下列说法错误的是 (　　)
A.若n=8,则该粒子所对应元素的符号一定为Ar
B.若该粒子带一个单位负电荷且n=8,则该粒子的符号为Cl-
C.若m-n>10,则该粒子是一个阳离子
D.若m-n=10,则该粒子一定是原子
题组三　原子核外电子排布与元素性质的关系
5.(易错题)(2024上海行知中学月考)下列关于原子结构及微粒间的数量关系,说法正确的是　 (　　)
A.质子数相同的微粒一定属于同一种元素
B.Na+、Mg2+、S2-具有相同的电子层结构
C.某元素原子的最外层只有2个电子,则该元素一定是金属元素
D.一种分子和一种离子的质子数和电子数不可能均相等
6.元素A、B的核电荷数都小于18,A元素原子的L层比B元素原子的L层少3个电子,B原子核外电子总数比A原子核外电子总数多5,则A和B形成的化合物的化学式为 (　　)
A.A2B3 B.BA2 C.AB4 D.B3A2
题组四　核素与同位素
7.(2024河北邯郸八校期中)用He原子轰击Al原子会产生质子,其核反应为H,下列有关说法中正确的是(　　)
ASi的中子数和质子数相等
BAl属于不同的核素
CH2互为同位素
DSi的L层电子数不同
8.(2025湖北新高考协作体联考)天然存在的同位素,相互之间保持一定的比率。元素的相对原子质量,就是按照该元素各种核素所占的一定百分比计算出来的平均值。某元素有质量数为35和37的两种核素,该元素的近似平均相对原子质量为35.5,则其中质量数为35的核素的物质的量分数是 (　　)
A.25%　　　　B.50% C.67.5%　　　　D.75%
能力提升练
题组一　原子结构与粒子的数量关系
1.(2025河北保定一中月考)同位素与辐射技术简称同辐技术,广泛应用于农业、医学等领域。Co有多种同位素,一种Co同位素放射源辐射时的衰变方程为e。下列叙述中正确的是 (　　)
AX属于两种元素
BCo3O4互为同素异形体
CCo具有完全相同的性质
D.上述衰变过程有多种产物生成,属于分解反应
2.(2025福建泉州期中)Am+与Bn-具有相同的电子层结构,已知A元素的原子序数是x,则B元素的原子序数为 (　　)
A.x-m-n　　　　B.x+m+n C.x+m-n　　　　D.x-m+n
3.核内中子数为N的R2+,质量数为A,则它的n g氧化物中所含质子的物质的量是 (　　)
A.(A-N+8) mol　　　　B.(A-N+10) mol
C.(A-N+2) mol　　　　D.(A-N+6) mol
4.(2025湖南长沙期末)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 (　　)
A.1 mol H37Cl中所含质子数为38NA
B.20 g D2O与20 g O含有的中子数均为8NA
C.34 g 14N1H3所含中子数目为20NA
D.在K35ClO3+6H37Cl(浓) KCl+3Cl2↑+3H2O反应中,若有110 g Cl2生成,则反应中转移的电子数约为2.5NA
题组二　核外电子排布规律及其应用
5.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(　　)
A.元素X的原子核内质子数为(2a2-1)
B.元素X形成的单质既有氧化性又有还原性
C.元素X形成的简单离子,各电子层的电子数均达到2n2(n表示电子层对应的序数)
D.由元素X形成的某种化合物,可能具有杀菌、消毒的作用
6.(2025江苏常州期中)已知X、Y、Z、W四种元素中,X元素的一种核素原子核内没有中子;Y元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍;Z元素原子失去1个电子后的电子层结构与氖原子相同;W元素原子得到1个电子后的电子层结构与氩原子相同。下列说法正确的是(　　)
A.X元素的原子不存在同位素
B.Y的双原子单质具有较强氧化性
C.Z的单质和W的单质反应产生白色烟雾
D.W元素在自然界以游离态形式存在
7.(2025辽宁沈阳一二〇中学月考)已知X、Y、Z、W、R五种元素中,在标准状况下X的单质是一种气体,其密度为0.089 g/L,Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍;Z元素原子最外层电子比其次外层电子多4个;W元素原子K层和M层电子总数比其L层电子数多1;R元素原子最外层有1个电子,其简单阳离子与W的简单阴离子核外电子总数相同。下列说法中正确的是 (　　)
A.上述五种元素的原子中一定都含有质子、电子和中子
B.X、Y、Z只能形成一种化合物
C.YZ2的水溶液能导电,故YZ2是电解质
D.1 mol RW固体中有2 mol离子
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.D　中子数为89-39=50,A错误;原子中核内质子数等于核外电子数,B错误;核外电子数=质子数=39,C错误Y的质量数为89,D正确。
2.C　设R原子的质子数为a,R原子的核外电子数也为a,则R的电子数x=a+4×8+n,即a=x-32-n,R原子的质量数为A,故其中子数为A-a=A-x+32+n。
3.B　电子能量越低,运动区域离核越近,相反,电子能量越高,运动区域离核越远,A错误;H原子K层上只有一个电子,B正确;He为稀有气体元素,其原子最外层只有2个电子,C错误;由电子的排布规律可知,M层最多排18个电子,但为最外层时,最多可排8个电子,D错误。
易错分析　稀有气体元素除He外,其原子最外层都是8个电子;原子最外层最多只能排8个电子(K层为最外层时最多只能排2个电子)。
4.A　若n=8,则该粒子可能是Ar、Cl-、K+等,A错误;若该粒子带一个单位负电荷且n=8,则m=17,该粒子的符号为Cl-,B正确;若m-n>10,质子数大于电子数,则该粒子一定是阳离子,C正确;若m-n=10,质子数等于电子数,则该粒子一定是原子,D正确。
5.D　质子数相同的微粒不一定属于同一种元素,例如Ne、H2O、NH3均有10个质子(易错点),A错误;Na+、Mg2+核外电子排布是2、8,这两种微粒具有相同的电子层结构,S2-核外电子排布是2、8、8,B错误;某元素原子的最外层只有2个电子,该元素可能是He,也可能是Be、Mg等,因此该元素不一定是金属元素,C错误;分子的质子数和电子数相等,离子的质子数和电子数不相等,则一种分子和一种离子的质子数和电子数不可能均相等,D正确。
6.D　A元素原子的L层比B元素原子的L层少3个电子,且B原子核外电子总数比A原子核外电子总数多5,所以A元素原子的结构示意图为,B元素原子的结构示意图为,即A为N元素,B为Mg元素,二者形成的化合物为Mg3N2。
7.BSi的中子数为30-14=16,质子数为14Si的中子数和质子数不相等,A错误Al的质子数相同,中子数不同,二者属于不同的核素,B正确H2是单质分子,不互为同位素,C错误Si的L层电子数均为8,D错误。
归纳总结　同位素中各核素的特点
　　(1)二同:同种元素(同质子数、同核电荷数、同电子数),相同位置(元素周期表中)。
　　(2)三不同:不同种原子(中子数不同、质量数不同),不同物理性质,不同丰度。
　　(3)两特性:同一元素的各种核素的化学性质几乎完全相同;天然存在的同位素,相互间保持一定的比率。
8.D　元素的相对原子质量,是按照该元素各种核素所占的一定百分比计算出的平均值。假设质量数为35的核素有x mol,质量数为37的核素有y mol,则有37y+35x=35.5(x+y),解得x∶y=3∶1,即质量数为35的核素的物质的量分数是×100%=75%。
能力提升练
1.A　Co与X的质子数不同,故3种核素属于两种元素,A正确Co3O4均是化合物,不互为同素异形体,B错误Co互为同位素,其化学性质几乎完全相同,物理性质不完全相同,C错误;衰变过程是在原子核中进行的,属于核反应,不是化学变化,D错误。
2.A　设B元素的原子序数是y,已知A的原子序数是x,核电荷数为x,所以Am+的核外电子数等于x-m,Bn-的核外电子数为y+n;Bn-和Am+具有相同的电子层结构,即核外电子数相同,所以x-m=y+n,即y=x-m-n。
3.A　R2+的质量数为A,中子数为N,则R原子的质子数为A-N,R2+与O2-结合形成RO,其摩尔质量为(A+16) g·mol-1,n g RO的物质的量为 mol。1 mol RO中含质子(A-N+8) mol,故n g RO中含质子的物质的量为(A-N+8) mol,A项正确。
4.D　1个H37Cl分子中所含质子数为18,1 mol H37Cl中所含质子数为18NA,A错误;D2O、O的相对分子质量都是20,1个分子中含有的中子数都是10,20 g D2O与20 g O的物质的量都是1 mol,1 mol两种物质的分子中含有的中子数均为10NA,B错误;1个14N1H3分子中所含中子数为7,34 g 14N1H3的物质的量为2 mol,所含中子数为14NA,C错误;在K35ClO3+6H37Cl(浓) KCl+3Cl2↑+3H2O反应中,K35ClO3中35Cl由+5价降为0价,作氧化剂,H37Cl中部分37Cl由-1价升为0价,作还原剂,根据得失电子守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5,则生成的氯气的平均相对分子质量为(35+5×37)/6×2≈73.3,若生成110 g Cl2,则转移的电子数目为×NA≈2.5NA,D正确。
5.C　因核外电子层数只能为正整数,根据题意,a=1、2或3。当a=1时,不成立;当a=2时,最外层电子数为5,元素X为N;当a=3时,最外层电子数为7,元素X为Cl。当X为N元素时,质子数=2a2-1=2×22-1=7;当X为Cl元素时,质子数=2a2-1=2×32-1=17,A正确。X的单质为Cl2或N2,Cl元素和N元素均为0价,处于中间价态,则Cl2和N2均既有氧化性又有还原性,B正确。Cl-的最外层电子数为8,达不到2n2,C错误。如果X为Cl,形成的化合物可为HClO,HClO具有杀菌、消毒的作用,D正确。
6.B　X元素的一种核素原子核内没有中子,X为H元素;Y元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,为O元素;Z元素原子失去1个电子后的电子层结构与氖原子相同,为Na元素;W元素原子得到1个电子后的电子层结构与氩原子相同,为Cl元素。X为H元素H互为同位素,A错误;Y为O元素,其单质O2具有较强的氧化性,B正确;Na和Cl2在加热条件下反应生成NaCl,现象为产生白烟,C错误;Cl元素性质活泼,在自然界以化合态形式存在,D错误。
7.D　在标准状况下X的单质是一种气体,其密度为0.089 g/L,可知该气体单质摩尔质量为0.089 g/L×22.4 L/mol≈2 g/mol,该气体为氢气,X为H元素;Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍,则内层为2个电子,最外层为4个电子,Y为C元素;Z元素原子最外层电子比其次外层电子多4个,次外层只能是2个电子,则Z为O元素;W元素原子K层和M层电子总数比其L层电子数多1,即K层和M层共9个电子,K层2个电子,L层8个电子,M层7个电子,W为Cl元素;W的简单阴离子为Cl-,有18个电子,则R为K元素H没有中子,A错误;H、C、O可以形成碳酸以及多种有机物,B错误;CO2不是电解质,C错误;KCl固体由钾离子和氯离子构成,1 mol KCl固体中有2 mol离子,D正确。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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