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第三单元 物质构成的奥秘（培优专练）
■刷考点
考点1 物质构成的微观粒子
1．氧气是维持生命的重要物质。下列物质中含有氧分子的是
A．空气 B．水 C．过氧化氢 D．二氧化碳
2．如图表示氧化汞（HgO）受热分解生成汞（Hg）和氧气（O2）的微观示意图，下列说法不正确的是
A．该反应的微观过程可表示为①→③→② B．反应前后原子种类发生了变化
C．反应前后共涉及两种分子 D．该反应能说明分子和原子均能构成物质
3．（2025·山东东营）宏观、微观、符号相结合是探究物质及其变化规律的一种认识方式。下列说法不正确的是
A．表示1个氯气分子 B．X的符号是Cl-
C．分子、原子、离子都可以直接构成物质 D．图中物质只有氯化钠
4．如图表示两种气体发生的化学反应，其中相同的球代表同种原子。下列说法错误的是
A．该示意图中有四种分子
B．该反应是化合反应
C．化学反应前后原子种类不变
D．化学变化中，分子可分，原子不可再分
5．（23-24九年级上·陕西榆林·期中）如图为某反应的微观示意图，回答下列问题。
（1）A物质的化学式是 ，D物质是由 （填“分子”或“原子”）构成的。
（2）图中A、B、C、D四种物质中，属于化合物的是 （填字母）。
（3）可从图中获取的信息有______（填字母）。
A．分子、原子、离子都可以直接构成物质
B．化学反应中分子种类发生了改变
C．原子是化学变化中的最小粒子
考点2 分子的性质
6．（2025·山东济南）宏观、微观相结合是学习化学的重要思维方式。下列对宏观事实的微观解释不合理的是
A．“过雨荷花满院香”——荷香四溢是因为分子在不断运动
B．石墨—定条件下转变成金刚石——原子种类发生改变
C．盐酸与NaOH发生中和反应——和结合生成
D．CO和的化学性质不同——构成它们的分子不同
7.（2025·江苏无锡）人工增雨时，干冰升华吸热，使水蒸气冷凝成水滴。下列叙述正确的是
A．升华时，干冰的质量变小 B．升华时，二氧化碳分子间隔不变
C．冷凝时，水蒸气的体积不变 D．冷凝时，水分子运动速率变大
8．可用如图微型装置探究分子的性质（滴有浓氨水的棉花团和滴有酚酞的滤纸条放入带有橡皮塞的试管中，浓氨水有挥发性，其水溶液有类似氢氧化钠溶液使酚酞试液变红色的性质）。关于此实验的说法不正确的是（　　）
A．此实验证明分子是不断运动的
B．滤纸条上滴有的酚酞从左到右依次变红
C．滤纸条上发生的颜色变化是物理变化
D．此实验的优点是节约、环保
9.（2025·四川省凉山州市）下列对客观事实的微观解释不正确的是
A．走过花圃会闻到花香，分子在不断运动
B．氧气压缩储存于钢瓶中，分子间的间隔减小
C．碱有一些相似的化学性质，不同碱的溶液中都含有OH-
D．O2和O3性质有很大不同，它们的分子中原子种类不同
10．下列对宏观事实的微观解释正确的是
A．蔗糖放入水中溶解——蔗糖分子分解了
B．量体温时，水银温度计中汞柱上升——汞原子间隔变小
C．水烧开后把壶盖顶开——水分子数目变多
D．分离液态空气得到氧气和氮气——分子的种类没有发生改变
考点3 原子及核外电子排布
11.（2025·云南省）氟元素(F)是维持正常生命活动必需的微量元素。下列表示2个氟原子的是
A．2F B．2F- C．F2 D．2F2
12．元素R的相对原子质量为m，能形成核外有x个电子的Rn-离子，则R原子的核内中子数
A．m+n+x B．m-n+x C．m+n-x D．m-n-x
13.（2025·甘肃省兰州市）稀土是战略资源，隐形战机涂层中的稀土元素，能够吸收雷达波，从而实现隐身效果。如图为稀土元素钆的有关信息。下列说法不正确的是
A．x=64
B．钆属于金属元素
C．钆的相对原子质量为157.2
D．钆原子失去2个电子后形成Gd2-
14．如图是五种粒子的结构示意图，下列说法正确的是
A．图中共有五种元素 B．②粒子的化学符号为
C．表示阴离子的是④⑤ D．②③⑤都具有相对稳定结构
如图A~D是某些原子的结构示意图，F为元素周期表中的一部分，请回答下列问题。
（1）A~D粒子在化学反应中容易得到电子的是 （填字母）。
（2）若E中x=13，则该粒子的符号为 。
（3）X、Y、Z代表三种不同元素，其中X、Y属于同一 （填“周期”或“族”）。Y、Z两种原子具有相同的 数。
（4）具有相同原子数和电子数的分子或离子叫作等电子体，等电子体具有相似的结构和性质。下列各组微粒中，属于等电子体的是____(填字母)。
A．NO和O2 B．CO和N2 C．SO2和CO2 D．和
考点4 元素
16.（2025·山东东营）决定元素种类的是
A．质子数 B．核外电子数
C．中子数 D．最外层电子数
17.（2025·黑龙江省绥化市）宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。下列说法正确的是
A．不同种元素最本质的区别是中子数不同
B．原子都是由质子、中子和电子构成的
C．元素符号“H”表示氢元素，还表示氢元素的一个原子
D．物质都是由分子构成的
18．如图①是三种元素在元素周期表中的信息，如图②③④分别表示三种微粒的结构示意图。下列有关说法正确的是
A．②④对应的微粒属于同一种元素
B．②对应的微粒易得电子，形成阳离子
C．④对应的微粒达到了稳定结构，符号是Cl+
D．①中硫、氯元素属于同一周期，其原子电子层数相同
19.（2025·黑龙江省龙东）稀土是国家战略资源，我国化学家徐光宪在稀土分离技术上做出了杰出贡献。稀土中钬元素在元素周期表中的信息如图，下列说法正确的是
A．钬元素属于非金属元素 B．钬原子质量为164.9g
C．钬的元素符号ho D．钬原子中核外电子数为67
20.（2025·吉林省长春市）元素周期表是学习和研究化学的重要工具。结合元素周期表（部分）回答下列问题。
（1）用化学用语填空：
①磷元素的符号 ；
②2个氧原子 。
（2）13号元素的相对原子质量是 。
（3）在我国近代化学启蒙者徐寿与他人合译的《化学鉴原》中，元素名称用字有规律，从偏旁就可以知道它们属于哪一类元素，如钠元素属于 元素。
（4）含碳的化合物种类繁多，其中二氧化碳的化学式为。请你根据以上内容，结合二氧化碳的化学式，写出获取的三条信息： 。
■测思维
1．某化学兴趣小组借助氧气传感器探究微粒的运动，数据处理软件可实时绘出氧气体积分数随时间变化的曲线。收集一塑料瓶氧气进行以下三步实验：①敞口放置；②双手贴在塑料瓶外壁上；③双手紧贴并倒转瓶口。三步实验中测得氧气的体积分数随时间变化的曲线依次为如图中的 MN段、NP段和PR段。下列说法不正确的是 （　　）
A．曲线中M→N的变化过程，说明氧分子是不断运动的
B．曲线中M→N和N→P相比较，说明温度越高分子运动速度越快
C．曲线中N→P和P→Q相比较，说明氧气密度比空气密度大
D．曲线中P→Q和Q→R相比较，说明Q点后氧分子的运动速度减慢
2.（2025·广东广州）徐光宪院士是国际著名的中国化学家，为我国从稀土资源大国向生产强国转变作出了杰出贡献。稀土元素有“工业维生素”之称，是钪、钇等17种储量较少的金属元素。元素周期表中元素的相关信息如图所示。
（1）钪的相对原子质量为 。
（2）华南地区稀土矿中含有较多的Sc2O3，其中钪元素的化合价为 。
（3）Sc(NO3)2是一种制备石油化工催化剂的原料，根据化合物的分类，Sc(NO3)2属于 。
（4）一些冶金厂的粉尘中含有ScCl3，经回收分离后，与金属钙在700~800℃下发生置换反应得到金属钪，化学方程式为 。钪和钙都是活泼金属，进行该置换反应时应注意 。
3．小明学习了分子的性质后进行了下图实验：
?????
（1）先在试管中装一部分红墨水，再在液面上注满酒精（缓缓注入），加盖密封后静置，30日后观察，现象如图1所示，由此可得出分子在不断运动且 。
（2）按图2进行操作，观察到溶液颜色混合均匀所需时间变短，由此得出：温度越高，分子运动 。
（3）如图3所示，在试管中的滤纸条上、、处各滴一滴酚酞试液，再在试管口放一团滴有浓氨水的棉花。
①一段时间后，观察到、、处的酚酞试液由 （填“左到右”或“右到左”）依次变红。
②小新做此实验时，发现滤纸条没有变色，而试管中所塞的棉花变成了红色，导致这种现象产生的错误操作可能是 。
4．阅读下面科普短文。
碳﹣14：给三星堆“算年龄”的科学神器
面对三星堆的青铜纵目面具、黄金权杖，想知道它们藏了多少年？碳14测年技术就像一把“时光标尺”，帮古蜀文明说清了自己的“岁数”。
碳﹣14是质子数和中子数之和为14的碳原子，它是大气中天然存在的放射性碳。活的植物、动物会不断吸收它，体内碳﹣14含量和大气始终平衡。可一旦生物死亡（比如树木被砍成木柴、作物变成炭屑），就不再吸收碳﹣14，其含量会以每5730年减半的速度慢慢减少——这就是它能“算年龄”的关键。
经北京大学加速器质谱仪检测与贝叶斯统计校正，核心结论浮出水面：三号、四号、六号、八号坑埋藏年代有95.4%的概率处于公元前1201年至公元前1012年，属商代晚期。这不仅让三星堆“年龄”有了准头，更印证了它和中原商朝是同一时期——原来古蜀文明不是孤立存在，而是中华文明多元一体的重要一员，碳﹣14让这份跨越三千年的联系有了科学依据。
（1）碳﹣14原子中的中子数为　 　 ，等质量的碳﹣12和碳﹣14（数值12、14可视为相对原子质量的近似值）原子，碳原子个数多的是　 　 （填“碳﹣12”或“碳﹣14”）。
（2）当生物死亡后，体内碳一14会变少的原因有　 　 。
（3）从平遥古城中所取的某样品，碳﹣14的剩余量为初始量的3/4，则该样品距今约　 　 年。
（4）在点燃条件下，碳可燃烧，其反应的示意图如图，反应过程中不变的粒子是　 　 （写名称）。
5．化学观念和科学思维是化学学科素养的重要内容。
（1）如图1所示实验主要说明分子间有 。
“天宫二号”使用的冷原子钟精度居于世界最高，三千万年误差小于1秒，制作该冷原子钟应用了铷原子。图2为元素周期表的部分信息，图3为铷的原子结构示意图。
（2）铷原子结构示意图中，m= ，n= 。
（3）铷元素与钠元素两者的化学性质 (填“相似”或“不相似”)，它们的原子在化学反应中都比较容易 (填“得到”或“失去”)电子形成相对稳定结构。
（4）当原子转化为离子时，一定发生变化的是___________(填字母)。
A．电子层数 B．相对原子质量 C．电子总数 D．化学性质
（5）2024年3月17日前，日本政府启动并先后进行了四轮含H-3的核污染废水排海，每轮排放量均为7800吨核污水。此举将长期严重污染太平洋，威胁生命安全，遭到许多国家的反对。H-3是一种核内含有2个中子的具有放射性的氢原子(如图4所示)。下列有关说法不正确的是___________(填字母)。
A．H-3的质子数为1
B．H-3与普通氢原子的核外都有1个电子
C．H-3的相对原子质量为2
已知A原子的质量为3.986×10-26kg，A原子中的质子数与中子数相等。已知1个碳-12原子的质量的为1.661×10-27kg。
（6）A原子的相对原子质量是多少？
（7）A原子中的中子数是多少？
（8）A原子中的核外电子数是多少？
■练综合
1．气候变化是人类面临的巨大挑战，世界各国以全球协约的方式减排温室气体。中国政府提出：力争2060年前实现“碳中和”。国家速滑馆采用了二氧化碳跨临界直冷制冰技术，如图所示。
（1）“雪如意”国家跳台滑雪中心，采用了地表水收集技术，可用积雪融化形成的雪水造雪。雪融化成水，发生变化的是 　 　 （填序号）。
A．分子种类 B．分子间隔 C．分子质量
（2）液态CO2蒸发吸热实现制冷，使水变成冰。此过程中，CO2的化学性质并没有改变，原因是______________________ （从微观的角度解释）。
（3）场馆“冰丝带”是由3360块发电玻璃拼成。发电玻璃是在普通玻璃上覆盖一层碲化镉。碲化镉在弱光照射下也能持续发电。根据下图信息，碲属于 　 　 元素（选填“金属”或者“非金属”），其质子数为 　　 。
2．（24-25九年级上·陕西西安）在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的重要思维方式。
（1）稀有金属镓被称为“半导体工业的新粮食”，镓原子的结构示意图如图1所示。
①镓原子在化学反应中容易 （填“得到”或“失去”）电子。
②已知一个镓原子的质子、中子和核外电子总数为101，则该镓原子的中子数为 。
（2）在高温条件下，甲和乙反应生成丙和丁，其微观示意图如图2所示。
①一个甲分子由 个原子构成。
②丙的化学式为 。
③该实验 （填“属于”或“不属于”）分解反应。
答案和解析
■刷考点
考点1 物质构成的微观粒子
1．氧气是维持生命的重要物质。下列物质中含有氧分子的是
A．空气 B．水 C．过氧化氢 D．二氧化碳
【答案】A
【解析】A、空气中含氮气、氧气等，含氮分子、氧分子等，故A符合题意；
B、水由水分子构成，不含氧分子，故B不符合题意；
C、过氧化氢由过氧化氢分子构成，不含氧分子，故C不符合题意；
D、二氧化碳由二氧化碳分子构成，不含氧分子，故D不符合题意。
故选A。
2．如图表示氧化汞（HgO）受热分解生成汞（Hg）和氧气（O2）的微观示意图，下列说法不正确的是
A．该反应的微观过程可表示为①→③→② B．反应前后原子种类发生了变化
C．反应前后共涉及两种分子 D．该反应能说明分子和原子均能构成物质
【答案】B
【解析】A、由题干可知氧化汞受热分解成汞和氧气，微观过程为氧化汞分子分解为汞原子和氧原子，2个氧原子结合成氧分子，汞原子直接聚合为汞单质，所以过程为①③②，说法正确；
B、对比反应前后的微粒的变化可知，该反应前后各种原子的种类没有发生变化，说法不正确；
C、由图可知，反应前后一共涉及氧化汞分子，氧分子和汞原子，其中有两种分子，说法正确；
D、氧化汞受热分解成汞和氧气，说明物质可由分子和原子构成，说法正确；
故选B。
3．（2025·山东东营）宏观、微观、符号相结合是探究物质及其变化规律的一种认识方式。下列说法不正确的是
A．表示1个氯气分子 B．X的符号是Cl-
C．分子、原子、离子都可以直接构成物质 D．图中物质只有氯化钠
【答案】D
【解析】A、由2个氯原子构成，表示1个氯气分子，不符合题意。
B、X是氯原子得到一个电子形成的氯离子，符号是Cl-，不符合题意。
C、由图示可知，钠由钠原子直接构成，氯气由氯分子构成，氯化钠由钠离子和氯离子构成，故分子、原子、离子都可以直接构成物质，不符合题意。
D、图中物质涉及钠、氯气和氯化钠，不是只有氯化钠，符合题意。
故选D。
4．如图表示两种气体发生的化学反应，其中相同的球代表同种原子。下列说法错误的是
A．该示意图中有四种分子
B．该反应是化合反应
C．化学反应前后原子种类不变
D．化学变化中，分子可分，原子不可再分
【答案】A
【解析】A、由图可知，该反应的生成物由一种物质组成，共有三种分子，故A符合题意；
B、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，B不符合题意；
C、由图和质量守恒定律可知，化学反应前后，原子的种类和数目不变，故C不符合题意；
D、在化学变化中，分子可分为原子，原子重新组合为新的分子，原子不可再分，故D不符合题意。
故选A。
5．（23-24九年级上·陕西榆林·期中）如图为某反应的微观示意图，回答下列问题。
（1）A物质的化学式是 ，D物质是由 （填“分子”或“原子”）构成的。
（2）图中A、B、C、D四种物质中，属于化合物的是 （填字母）。
（3）可从图中获取的信息有______（填字母）。
A．分子、原子、离子都可以直接构成物质
B．化学反应中分子种类发生了改变
C．原子是化学变化中的最小粒子
【答案】（1） 分子
（2）BD/DB
（3）BC
【解析】
（1）根据图示可知，1个A物质分子是由2个氯原子构成，化学式是Cl2， D物质氯化氢，是由分子构成的；
（2）由分子结构模型可知，A物质的分子是由同种原子构成的，因此该物质属于单质；B物质的分子是由不同种原子构成的，因此该物质属于化合物；C是由原子直接构成的单质；D物质的分子是由不同种原子构成的，因此该物质属于化合物。图中A、B、C、D四种物质中，属于化合物的是BD；
（3）A、由该图示提供的信息可知，A、B、D是由分子构成，C是由原子构成，说明分子、原子都可以直接构成物质，但不能说明离子也能直接构成物质，错误；
B、化学反应中分子种类发生了改变，正确；
C、原子是化学变化中的最小粒子，正确。
故选BC。
考点2 分子的性质
6．（2025·山东济南）宏观、微观相结合是学习化学的重要思维方式。下列对宏观事实的微观解释不合理的是
A．“过雨荷花满院香”——荷香四溢是因为分子在不断运动
B．石墨—定条件下转变成金刚石——原子种类发生改变
C．盐酸与NaOH发生中和反应——和结合生成
D．CO和的化学性质不同——构成它们的分子不同
【答案】B
【解析】A、“过雨荷花满院香”，荷香四溢是因为分子在不断运动，花香分子扩散到空气中，该解释合理；
B、石墨在一定条件下转变成金刚石，石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质，在这个过程中原子种类没有发生改变，只是原子的排列方式发生了变化，该解释不合理；
C、盐酸与 NaOH 发生中和反应，其实质是H+和OH?结合生成H2O，该解释合理；
D、CO和CO2的化学性质不同，是因为构成它们的分子不同，不同分子化学性质不同，该解释合理。
故选B。
7.（2025·江苏无锡）人工增雨时，干冰升华吸热，使水蒸气冷凝成水滴。下列叙述正确的是
A．升华时，干冰的质量变小 B．升华时，二氧化碳分子间隔不变
C．冷凝时，水蒸气的体积不变 D．冷凝时，水分子运动速率变大
【答案】A
【解析】本题考查物态变化中的质量守恒、分子间隔、体积变化和分子运动等知识点。题干描述人工增雨过程：干冰（固体二氧化碳）升华吸热，使水蒸气冷凝成水滴（液态水）。
A、升华是固体直接变为气体的过程。干冰升华时，固体二氧化碳分子逐渐转化为气体二氧化碳，导致固体干冰的质量减少。选项正确。
B、升华时，物质从固态变为气态，分子间隔会增大（固态分子间隔小，气态分子间隔大）。干冰升华时，二氧化碳分子间隔变大，而非不变。选项错误。
C、冷凝是气体变为液体的过程。水蒸气冷凝成水滴时，分子间距离减小，导致体积显著变小。因此，体积不可能不变。选项错误。
D、冷凝是放热过程，通常伴随温度降低。分子运动速率与温度相关：温度降低时，分子动能减小，运动速率变慢。因此，水分子运动速率变小，而非变大。选项错误。
故选：A。
8．可用如图微型装置探究分子的性质（滴有浓氨水的棉花团和滴有酚酞的滤纸条放入带有橡皮塞的试管中，浓氨水有挥发性，其水溶液有类似氢氧化钠溶液使酚酞试液变红色的性质）。关于此实验的说法不正确的是（　　）
A．此实验证明分子是不断运动的
B．滤纸条上滴有的酚酞从左到右依次变红
C．滤纸条上发生的颜色变化是物理变化
D．此实验的优点是节约、环保
【答案】C
【解答】解：A、浓氨水具有挥发性，氨分子不断运动，使滤纸条上的酚酞溶液变红，证明分子是不断运动的，故说法正确。
B、氨分子从左向右不断运动，所以滤纸条上滴有的酚酞从左到右依次变红，故说法正确。
C、浓氨水的水溶液使酚酞试液变红，是因为氨分子运动到酚酞溶液中，与水结合形成氨水，氨水使酚酞变红，有新物质生成，属于化学变化，故说法错误。
D、此实验装置为微型装置，收集用量少，且在封闭体系中进行，优点是节约、环保，故说法正确。
故选：C。
9.（2025·四川省凉山州市）下列对客观事实的微观解释不正确的是
A．走过花圃会闻到花香，分子在不断运动
B．氧气压缩储存于钢瓶中，分子间的间隔减小
C．碱有一些相似的化学性质，不同碱的溶液中都含有OH-
D．O2和O3性质有很大不同，它们的分子中原子种类不同
【答案】D
【解析】A、分子在不断运动，导致花香扩散到空气中，解释正确。
B、气体压缩后体积减小，是因分子间隔变小，解释正确。
C、碱的共性源于溶液中均含OH-，解释正确。
D、O2和O3性质不同是因分子构成不同，而非分子中原子种类，解释错误。
故选D。
10．下列对宏观事实的微观解释正确的是
A．蔗糖放入水中溶解——蔗糖分子分解了
B．量体温时，水银温度计中汞柱上升——汞原子间隔变小
C．水烧开后把壶盖顶开——水分子数目变多
D．分离液态空气得到氧气和氮气——分子的种类没有发生改变
【答案】D
【解析】A、蔗糖放入水中溶解，是因为蔗糖分子是在不断运动的，运动到水分子中间去了，故选项解释错误；
B、水银是金属汞的俗称，是由汞原子直接构成的，量体温时，水银温度计汞柱上升，是因为温度升高，汞原子间的间隔变大，故选项解释错误；
C、水烧开后把壶盖顶开，是因为温度升高，分子间的间隔变大，故选项解释错误；
D、分离液态空气得到氧气和氮气，是利用了液态氮和液态氧沸点的不同，没有新物质生成，属于物理变化，分子的种类没有发生改变，故选项解释正确。
故选D。
考点3 原子及核外电子排布
11.（2025·云南省）氟元素(F)是维持正常生命活动必需的微量元素。下列表示2个氟原子的是
A．2F B．2F- C．F2 D．2F2
【答案】A
【解析】A、元素符号前面的数字表示原子个数，2F表示2个氟原子，该选项正确；
B、2F?表示2个氟离子，不是2个氟原子，该选项错误；
C、F2表示氟气这种物质，也表示一个氟分子，一个氟分子由2个氟原子构成 ，不是2个氟原子，该选项错误；
D、2F2?表示2个氟分子，不是2个氟原子，该选项错误。
故选A。
12．元素R的相对原子质量为m，能形成核外有x个电子的Rn-离子，则R原子的核内中子数
A．m+n+x B．m-n+x C．m+n-x D．m-n-x
【答案】C
【解析】某元素R的相对原子质量为m，由原子中：相对原子质量＝质子数+中子数，原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数，Rn-的核外有x个电子，Rn-是R原子得到n个电子得到的，则R原子的电子数为x-n，故中子数为：m﹣（x-n）=m+n-x。
故选C。
13.（2025·甘肃省兰州市）稀土是战略资源，隐形战机涂层中的稀土元素，能够吸收雷达波，从而实现隐身效果。如图为稀土元素钆的有关信息。下列说法不正确的是
A．x=64
B．钆属于金属元素
C．钆的相对原子质量为157.2
D．钆原子失去2个电子后形成Gd2-
【答案】D
【解析】A、由钆原子结构示意图可知，圈内数字表示质子数，由元素周期表中的一格可知，汉字左上方数字表示原子序数，在原子中，原子序数=质子数，故x=64，说法正确，不符合题意；
B、钆带“钅”字旁，属于金属元素，说法正确，不符合题意；
C、由元素周期表中的一格可知，汉字下方数字表示相对原子质量，相对原子质量单位为“1”，通常省略不写，故钆的相对原子质量为157.2，说法正确，不符合题意；
D、由钆原子结构示意图可知，钆原子最外层电子数为，在化学反应中易失去2个电子形成带2个单位正电荷的钆离子，其离子符号为，说法错误，符合题意。
故选：D。
14．如图是五种粒子的结构示意图，下列说法正确的是
A．图中共有五种元素 B．②粒子的化学符号为
C．表示阴离子的是④⑤ D．②③⑤都具有相对稳定结构
【答案】D
【解析】A、元素是质子数（即核电荷数）相同的一类原子的总称，①、②、③、④、⑤的质子数分别是17、12、18、11、17，①和⑤质子数相同，属于同种元素，所以图中共有四种元素，该选项说法错误；
B、②粒子质子数为 12，核外电子数为 10，质子数大于核外电子数，是镁离子，化学符号为Mg2+，不是Mg，该选项说法错误；
C、④粒子质子数等于核外电子数，为原子；⑤粒子质子数为 17，核外电子数为 18，质子数小于核外电子数，为阴离子，该选项说法错误；
D、②③⑤的最外层电子数都为 8，最外层电子数为 8（氦为 2）的结构属于相对稳定结构，所以它们都具有相对稳定结构 ，该选项说法正确。
故选：D。
如图A~D是某些原子的结构示意图，F为元素周期表中的一部分，请回答下列问题。
（1）A~D粒子在化学反应中容易得到电子的是 （填字母）。
（2）若E中x=13，则该粒子的符号为 。
（3）X、Y、Z代表三种不同元素，其中X、Y属于同一 （填“周期”或“族”）。Y、Z两种原子具有相同的 数。
（4）具有相同原子数和电子数的分子或离子叫作等电子体，等电子体具有相似的结构和性质。下列各组微粒中，属于等电子体的是____(填字母)。
A．NO和O2 B．CO和N2 C．SO2和CO2 D．和
【答案】（1）AC/CA
（2）Al3+
（3）族 电子层
（4）BD
【解析】（1）元素的化学性质决定于原子的最外层电子数，在化学反应中易得到电子的是最外层电子数大于4的，则观察图示，A、C的原子最外层电子数大于4；故填AC；
（2）若x=13，则该粒子质子数为13，是铝元素，核外电子数为2+8=10，质子数大于核外电子数，为阳离子，失去了3个电子，该粒子的符号为Al3+；
（3）根据周期表中同一列是族，则X、Y属于同一族；周期表中同一横行是同一周期，同一周期的元素的原子的电子层数相等；
（4）A、NO和O2原子数相同，均是2，NO的电子数为:7+8=15，O2的电子数为:8×2=16，电子数不同，不属于等电子体，不符合题意;
B、CO和N2原子数相同，均是2，CO的电子数为:6+8=14，N2的电子数为:7×2=14，电子数相同，属于等电子体，符合题意;
C、SO2和CO2的原子数相同，均是3，SO2的电子数为:16+8×2=32; CO2的电子数为:8×2+6=22，电子数不同，不属于等电子体，不符合题意;
D、和的原子数相同，均是5，的电子数为:8×4+15+3=50，的电子数为:16+8×4+2=50，电子数相同属于等电子体，符合题意。
故选BD。
考点4 元素
16.（2025·山东东营）决定元素种类的是
A．质子数 B．核外电子数
C．中子数 D．最外层电子数
【答案】A
【解析】A、元素是质子数相同的一类原子的总称，故决定元素种类的是质子数，符合题意；
B、同种元素核外电子数可能不同，如钠离子和钠原子，不符合题意；
C、同种元素中子数可能不同，如C-12、C-14，不符合题意；
D、同种元素最外层电子数可能不同，如钠离子和钠原子，不符合题意。
故选A。
17.（2025·黑龙江省绥化市）宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。下列说法正确的是
A．不同种元素最本质的区别是中子数不同
B．原子都是由质子、中子和电子构成的
C．元素符号“H”表示氢元素，还表示氢元素的一个原子
D．物质都是由分子构成的
【答案】C
【解析】A、质子数决定元素的种类，不同种元素最本质的区别是质子数（即核电荷数）不同，而非中子数，故选项说法错误；
B、普通氢原子（如氕）的原子核仅含1个质子，不含中子，因此并非所有原子都含中子，故选项说法错误；
C、元素符号“H”既表示氢元素，也表示该元素的一个原子，故选项说法正确；
D、物质可由分子、原子或离子构成，例如，铁由原子构成，氯化钠由离子构成，，故选项说法错误；
故选：C。
18．如图①是三种元素在元素周期表中的信息，如图②③④分别表示三种微粒的结构示意图。下列有关说法正确的是
A．②④对应的微粒属于同一种元素
B．②对应的微粒易得电子，形成阳离子
C．④对应的微粒达到了稳定结构，符号是Cl+
D．①中硫、氯元素属于同一周期，其原子电子层数相同
【答案】D
【解答】解：A、元素是具有相同质子数的一类原子的总称，②、④质子数不同，②、④对应的微粒不属于同一种元素，故选项不正确。
B、②对应的微粒最外层有6个电子，大于4，容易得到电子形成带负电荷的阴离子，故选项不正确。
C、最外层电子数为8（只有一层为2）的结构属于稳定结构，④对应的微粒达到稳定结构，其质子数为17，属于氯元素，核外电子数＝2+8+8＝18，质子数＜核外电子数，表示带一个单位的负电荷的氯离子，符号是Cl﹣，故选项不正确。
D、处于同一周期的元素原子电子层数相同，图示①中硫、氯元素属于同一周期，其原子电子层数相同，故选项正确。
故选：D。
19.（2025·黑龙江省龙东）稀土是国家战略资源，我国化学家徐光宪在稀土分离技术上做出了杰出贡献。稀土中钬元素在元素周期表中的信息如图，下列说法正确的是
A．钬元素属于非金属元素 B．钬原子质量为164.9g
C．钬的元素符号ho D．钬原子中核外电子数为67
【答案】D
【解析】A、钬字带有金字旁，属于金属元素，选项错误；
B、在元素周期表的一格中，名称下方的数字为相对原子质量，故钬的相对原子质量为164.9，相对原子质量的单位是“1”，省略不写，不是“g”，选项错误；
C、在元素周期表的一格中，右上角的符号为元素符号，书写元素符号时第一个字母大写，若有第二个字母小写，故钬的元素符号为Ho，选项错误；
D、在元素周期表的一格中，左上角的数字为原子序数，原子序数等于质子数，在原子里电子数等于质子数，则钬原子中核外电子数为67，选项正确；
故选D。
20.（2025·吉林省长春市）元素周期表是学习和研究化学的重要工具。结合元素周期表（部分）回答下列问题。
（1）用化学用语填空：
①磷元素的符号 ；
②2个氧原子 。
（2）13号元素的相对原子质量是 。
（3）在我国近代化学启蒙者徐寿与他人合译的《化学鉴原》中，元素名称用字有规律，从偏旁就可以知道它们属于哪一类元素，如钠元素属于 元素。
（4）含碳的化合物种类繁多，其中二氧化碳的化学式为。请你根据以上内容，结合二氧化碳的化学式，写出获取的三条信息： 。
【答案】（1）P 2O
（2）26.98
（3）金属
（4）二氧化碳由碳元素和氧元素组成/1个二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子构成/二氧化碳属于氧化物（合理即可）
【解析】（1）①磷元素的符号为P；
②原子的表示方法是用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，所以 2 个氧原子表示为2O。
（2）13 号元素是铝元素，由元素周期表可知，其相对原子质量是26.98。
（3）钠元素的名称带有 “钅” 字旁，属于金属元素。
（4）根据二氧化碳的化学式CO2?，可以获取的信息有：二氧化碳由碳元素和氧元素组成；1 个二氧化碳分子由 1 个碳原子和 2 个氧原子构成；二氧化碳属于氧化物；二氧化碳的相对分子质量为等。
■测思维
1．某化学兴趣小组借助氧气传感器探究微粒的运动，数据处理软件可实时绘出氧气体积分数随时间变化的曲线。收集一塑料瓶氧气进行以下三步实验：①敞口放置；②双手贴在塑料瓶外壁上；③双手紧贴并倒转瓶口。三步实验中测得氧气的体积分数随时间变化的曲线依次为如图中的 MN段、NP段和PR段。下列说法不正确的是 （　　）
A．曲线中M→N的变化过程，说明氧分子是不断运动的
B．曲线中M→N和N→P相比较，说明温度越高分子运动速度越快
C．曲线中N→P和P→Q相比较，说明氧气密度比空气密度大
D．曲线中P→Q和Q→R相比较，说明Q点后氧分子的运动速度减慢
【答案】D
【解析】解：A．能够说明氧分子不断运动的曲线是MN段，这是因为敞口放置，氧气体积分数不断减小，是因为氧分子是不断运动的，部分氧分子运动到瓶外；双手贴在塑料瓶外壁上，瓶内温度升高，分子之间间隔变大，会导致部分气体膨胀逸出，不能说明分子是不断运动的；将塑瓶的瓶口朝下，在重力作用下，部分氧气会由于重力作用而下降，不能说明分子是不断运动的，正确。
B．双手贴在塑料瓶外壁上，瓶内温度升高，分子之间间隔变大，运动速率加快，正确；
C．将塑瓶的瓶口朝下，由于氧气的密度比空气大，所以在重力作用下，部分氧气会由于重力作用而下降，正确；
D．Q点以后，由于手依然紧贴瓶口，温度并未明显改变，因此氧分子运动速度不会减慢，错误。
故选：D。
2.（2025·广东广州）徐光宪院士是国际著名的中国化学家，为我国从稀土资源大国向生产强国转变作出了杰出贡献。稀土元素有“工业维生素”之称，是钪、钇等17种储量较少的金属元素。元素周期表中元素的相关信息如图所示。
（1）钪的相对原子质量为 。
（2）华南地区稀土矿中含有较多的Sc2O3，其中钪元素的化合价为 。
（3）Sc(NO3)2是一种制备石油化工催化剂的原料，根据化合物的分类，Sc(NO3)2属于 。
（4）一些冶金厂的粉尘中含有ScCl3，经回收分离后，与金属钙在700~800℃下发生置换反应得到金属钪，化学方程式为 。钪和钙都是活泼金属，进行该置换反应时应注意 。
【答案】（1）44.96（2）+3 （3）盐/盐类
（4） 隔绝空气
【解析】（1）元素周期表信息示意图下方数字是相对原子质量，所以钪相对原子质量为44.96。
（2）在Sc2O3中，氧元素显?2价，设钪元素化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为0，则，解得x=+3。
（3）Sc(NO3)2由金属离子（Sc2+）和酸根离子（）构成，属于盐。
（4）钙和ScCl3在700~800℃下置换出钪，同时生成CaCl2，化学方程式为；
因钪和钙活泼，反应时要隔绝空气（或氧气），防止钙、钪与空气中氧气反应，影响实验。
3．小明学习了分子的性质后进行了下图实验：
?????
（1）先在试管中装一部分红墨水，再在液面上注满酒精（缓缓注入），加盖密封后静置，30日后观察，现象如图1所示，由此可得出分子在不断运动且 。
（2）按图2进行操作，观察到溶液颜色混合均匀所需时间变短，由此得出：温度越高，分子运动 。
（3）如图3所示，在试管中的滤纸条上、、处各滴一滴酚酞试液，再在试管口放一团滴有浓氨水的棉花。
①一段时间后，观察到、、处的酚酞试液由 （填“左到右”或“右到左”）依次变红。
②小新做此实验时，发现滤纸条没有变色，而试管中所塞的棉花变成了红色，导致这种现象产生的错误操作可能是 。
【答案】（1）分子间有间隔
（2）越快
（3）右到左 浓氨水和酚酞试液滴反了
【解析】（1）如图1可知，30日后试管中液面下降，说明分子间有间隔，最后变成颜色均匀的混合液说明分子始终在不断地运动。故填：分子间有间隔；
（2）如图2可知，将试管放在热水中进行实验，观察到溶液颜色混合均匀所需时间变短，由此可以得出：温度越高，分子运动越快。故填：越快；
（3）①如图3所示，浓氨水具有挥发性，挥发的氨分子在不断运动，溶于酚酞溶液中形成氨水，氨水能使酚酞溶液变红色，则可观察到酚酞试液由右到左的顺序依次变红。
②小新在做此实验时，发现滤纸条没有变色，而试管中所塞的棉花却变成了红色，导致这种现象产生的错误操作可能是浓氨水和酚酞试液滴反了。
故填：①右到左；②浓氨水和酚酞试液滴反了。
4．阅读下面科普短文。
碳﹣14：给三星堆“算年龄”的科学神器
面对三星堆的青铜纵目面具、黄金权杖，想知道它们藏了多少年？碳14测年技术就像一把“时光标尺”，帮古蜀文明说清了自己的“岁数”。
碳﹣14是质子数和中子数之和为14的碳原子，它是大气中天然存在的放射性碳。活的植物、动物会不断吸收它，体内碳﹣14含量和大气始终平衡。可一旦生物死亡（比如树木被砍成木柴、作物变成炭屑），就不再吸收碳﹣14，其含量会以每5730年减半的速度慢慢减少——这就是它能“算年龄”的关键。
经北京大学加速器质谱仪检测与贝叶斯统计校正，核心结论浮出水面：三号、四号、六号、八号坑埋藏年代有95.4%的概率处于公元前1201年至公元前1012年，属商代晚期。这不仅让三星堆“年龄”有了准头，更印证了它和中原商朝是同一时期——原来古蜀文明不是孤立存在，而是中华文明多元一体的重要一员，碳﹣14让这份跨越三千年的联系有了科学依据。
（1）碳﹣14原子中的中子数为　 　 ，等质量的碳﹣12和碳﹣14（数值12、14可视为相对原子质量的近似值）原子，碳原子个数多的是　 　 （填“碳﹣12”或“碳﹣14”）。
（2）当生物死亡后，体内碳一14会变少的原因有　 　 。
（3）从平遥古城中所取的某样品，碳﹣14的剩余量为初始量的3/4，则该样品距今约　 　 年。
（4）在点燃条件下，碳可燃烧，其反应的示意图如图，反应过程中不变的粒子是　 　 （写名称）。
【答案】（1）8；碳﹣12；
（2）生物死亡后不再吸收碳﹣14，其含量会以每5730年减半的速度慢慢减少；
（3）2865；
（4）碳原子和氧原子。
【解答】解：（1）碳﹣14是质子数和中子数之和为14的碳原子，碳原子的质子数为6，所以碳﹣14原子中的中子数为：14﹣6＝8；相对原子质量与原子的质量成正比，因此碳﹣14原子比碳﹣12原子质量大，等质量的碳﹣12和碳﹣14原子，碳原子个数多的是碳﹣12原子。
（2）由短文可知，当生物死亡后，体内碳﹣14会变少的原因有生物死亡后不再吸收碳﹣14，其含量会以每5730年减半的速度慢慢减少。
（3）由短文可知，生物死亡，就不再吸收碳﹣14，其含量会以每5730年减半的速度慢慢减少，即碳﹣14含量每经过5730年衰减为原来的一半，设经过n个半衰期，某样品碳﹣14的剩余量为初始量的，则：，解得：n≈0.5，则该样品距今约：5730×0.5＝2865。
（4）原子是化学变化中的最小粒子，原子在化学变化中不可再分，该反应是碳和氧气在点燃条件下生成二氧化碳，反应过程中不变的粒子是碳原子和氧原子。
5．化学观念和科学思维是化学学科素养的重要内容。
（1）如图1所示实验主要说明分子间有 。
“天宫二号”使用的冷原子钟精度居于世界最高，三千万年误差小于1秒，制作该冷原子钟应用了铷原子。图2为元素周期表的部分信息，图3为铷的原子结构示意图。
（2）铷原子结构示意图中，m= ，n= 。
（3）铷元素与钠元素两者的化学性质 (填“相似”或“不相似”)，它们的原子在化学反应中都比较容易 (填“得到”或“失去”)电子形成相对稳定结构。
（4）当原子转化为离子时，一定发生变化的是___________(填字母)。
A．电子层数 B．相对原子质量 C．电子总数 D．化学性质
（5）2024年3月17日前，日本政府启动并先后进行了四轮含H-3的核污染废水排海，每轮排放量均为7800吨核污水。此举将长期严重污染太平洋，威胁生命安全，遭到许多国家的反对。H-3是一种核内含有2个中子的具有放射性的氢原子(如图4所示)。下列有关说法不正确的是___________(填字母)。
A．H-3的质子数为1
B．H-3与普通氢原子的核外都有1个电子
C．H-3的相对原子质量为2
已知A原子的质量为3.986×10-26kg，A原子中的质子数与中子数相等。已知1个碳-12原子的质量的为1.661×10-27kg。
（6）A原子的相对原子质量是多少？
（7）A原子中的中子数是多少？
（8）A原子中的核外电子数是多少？
【答案】（1）间隔
（2）37 1
（3）相似 失去
（4）CD
（5）C
（6）A原子的相对原子质量
（7）A原子中的质子数与中子数相等，A原子的相对原子质量为24，则A原子中的中子数是
（8）原子中，质子数=核外电子数，A原子中的质子数=中子数=12，故A原子中的核外电子数是12
【解析】（1）由图可知，水与酒精混合后，总体积减小，因为分子之间有间隔，乙醇分子分散到了水分子之间，使溶液体积变小；
（2）元素周期表左上方的数字表示原子序数，原子序数=原子的质子数=核外电子数，则m=37，n=37-2-8-18-8=1；
（3）由于钠元素和铷元素位于同一族（同一数列），最外层电子数相同，则两者的化学性质相似；它们的最外层电子数均为1，均易失去电子形成稳定结构；
（4）原子在失去或得到电子变成相应的离子时，只是电子数发生了改变，微粒的电性会改变，元素的化学性质会随之改变，电子层数可能发生改变，但原子的质子数、中子数不变，故选：CD；
（5）A、H-3、H-2与H-1的质子数均为1，均属于氢元素，该选项说法正确；
B、H-3与普通氢原子相比，质子数相同，则核外电子数相同，该选项说法正确；
C、相对原子质量≈质子数+中子数，则H-3的相对原子质量为1+2=3，该选项说法错误，故选：C；
（6）A原子的相对原子质量；
（7）A原子中的质子数与中子数相等，A原子的相对原子质量为24，则A原子中的中子数是；
（8）原子中，质子数=核外电子数，A原子中的质子数=中子数=12，故A原子中的核外电子数是12。
■练综合
1．气候变化是人类面临的巨大挑战，世界各国以全球协约的方式减排温室气体。中国政府提出：力争2060年前实现“碳中和”。国家速滑馆采用了二氧化碳跨临界直冷制冰技术，如图所示。
（1）“雪如意”国家跳台滑雪中心，采用了地表水收集技术，可用积雪融化形成的雪水造雪。雪融化成水，发生变化的是 　 　 （填序号）。
A．分子种类 B．分子间隔 C．分子质量
（2）液态CO2蒸发吸热实现制冷，使水变成冰。此过程中，CO2的化学性质并没有改变，原因是______________________ （从微观的角度解释）。
（3）场馆“冰丝带”是由3360块发电玻璃拼成。发电玻璃是在普通玻璃上覆盖一层碲化镉。碲化镉在弱光照射下也能持续发电。根据下图信息，碲属于 　 　 元素（选填“金属”或者“非金属”），其质子数为 　　 。
【答案】
（1）B；
（2）分子种类没有发生改变；
（3）非金属；52。
【解析】（1）A、雪融化成水，没有新物质生成，属于物理变化，分子种类没有发生改变，故选项错误。
B、雪融化成水，分子间隔发生了改变，故选项正确。
C、雪融化成水，没有新物质生成，属于物理变化，分子种类没有发生改变，分子质量不变，故选项错误。
（2）液态CO2蒸发吸热实现制冷，没有新物质生成，属于物理变化，二氧化碳分子本身没有发生改变，由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小微粒，故CO2的化学性质并没有改变。
（3）碲带“石”字旁，属于固态非金属元素；根据元素周期表中的一格可知，左上角的数字表示原子序数，该元素的原子序数为52；原子中原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数，故其质子数为52。
2．（24-25九年级上·陕西西安）在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的重要思维方式。
（1）稀有金属镓被称为“半导体工业的新粮食”，镓原子的结构示意图如图1所示。
①镓原子在化学反应中容易 （填“得到”或“失去”）电子。
②已知一个镓原子的质子、中子和核外电子总数为101，则该镓原子的中子数为 。
（2）在高温条件下，甲和乙反应生成丙和丁，其微观示意图如图2所示。
①一个甲分子由 个原子构成。
②丙的化学式为 。
③该实验 （填“属于”或“不属于”）分解反应。
【答案】（1） 失去 39
（2） 5/五 CO 不属于
【解析】
（1）①根据镓原子的原子结构示意图，可知质子数31，最外层电子数为3，在化学反应中，镓原子容易失去最外层电子形成阳离子；
②在原子中，质子数等于核外电子数，所以镓原子的中子数为：101-31-31=39；
（2）①据图可知，一个甲分子由5个原子构成；
②由图可知一个丙分子中含有一个碳原子和一个氧原子，故丙为一氧化碳，化学式为CO；
③该反应的反应物和生成物都是两种，不符合一变多，不属于分解反应。

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