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3.2原子结构
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．20世纪以来，我国化学基础研究取得了显著进展，为相对原子质量的测定作出卓越贡献的科学家是
A．闵恩泽 B．门捷列夫 C．道尔顿 D．张青莲
2．物质是由微观粒子构成的，下列物质由离子构成的是
A．干冰 B．甲烷 C．硫酸铜 D．镁铝合金
3．下列对于分子、原子、离子的认识，正确的是
A．氧原子和氧离子的化学性质相同 B．化学变化中，分子不能再分
C．原子是最小的粒子，不可再分 D．温度越高，分子运动越快
4．用微粒的观点解释下列现象，其中不合理的是
A．氨水易挥发——分子在不断运动
B．变瘪了的乒乓球放在热水中鼓起——分子间的间隔变大
C．夏天铁轨间的缝隙变小——温度升高分子体积变大
D．1滴水中大约有1.67×1021个水分子——分子的体积和质量都很小
5．劳动课程标准要求学生主动承担一定的日常生活劳动，以下用来解释劳动项目的化学知识正确的是
选项 劳动项目 化学知识
A 清理家中鱼缸并通入氧气 鱼呼吸需要氧原子
B 清理垃圾时闻到臭味 分子在不断运动
C 将洗过的衣服放在阳光下晒干 水分子被破坏，生成新的分子
D 厨房中烧水，水沸腾时将壶盖掀起 温度升高，分子变大
A．A B．B C．C D．D
6．原子得失电子形成离子后，一定不会改变的是
①相对原子质量 ②粒子的电性 ③电子层数 ④最外层电子数 ⑤质子数
A．①⑤ B．③④⑤ C．③⑤ D．①②④
7．2023年诺贝尔物理学奖与阿秒光脉冲有关，阿秒脉冲可用于测量原子和分子内部的电子运动。在这些微粒中，带负电荷的是
A．分子 B．原子 C．电子 D．原子核
8．元素观、微粒观是化学的重要观念。下列有关元素和微粒的说法正确的是
A．化学变化中，元素、分子种类均不变 B．Cl、Cl-有相同的质子数
C．原子呈电中性是因为质子数等于中子数 D．Na原子得到电子形成Na＋
9．分类是化学学习和研究的重要方法之一。下列分类正确的是
A．带电的粒子：质子、电子、中子
B．可在酒精灯上加热的仪器：试管、烧杯、量筒
C．纯净物：液态氧气、二氧化碳、冰水混合物
D．污染空气的气体有：一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮等
10．某粒子最外层有8个电子，该粒子的判断错误的是
A．可能是Na+ B．可能是Ne C．可能是O2- D．一定是Mg2+
11．A、B是两种不同元素的原子，A原子的核电荷数为X，Am+和Bn-；具有相同的电子层结构，则B原子的核电荷数
A．X+m+n B．X-m-n C．X+m-n D．X-m+n
12．下列物质由分子构成的是
A．硫酸铜 B．汞 C．氨气 D．氯化钠
二、填空题
13．有A、B、C、D四种原子,已知它们的核电荷数依次增大且为四个连续的数。其中，B和D的原子核里质子数和中子数相等，A和C的原子核里质子数比中子数少1，已知B原子核外有10个电子。请根据以上事实填写下表：
原子种类 质子数 中子数 核外电子数 核电荷数
A _____ _____ _____ _____
B _____ 10 _____ _____
C _____ _____ _____ _____
D _____ _____ _____ _____
14．回答问题
(1)有X、Y、Z三种元素，它们的原子核内质子数均不超过18，它们能相互形成XZ和YZ型化合物，X2+和氖原子的核外电子排布相同；Y原子和X2+的电子层数相同，但比Z原子少2个电子，Y原子的最外层电子数是次外层的2倍。试求：X、Y、Z三种元素分别为_____、____、___(用元素符号填空)，画出X2+的电子结构示意图____。
(2)等质量的铜、钠、 镁、铁四种物质中，含有原子数目最多的是_____。
15．水是宝贵的自然资源，日常生活、工农业生产和科学实验都离不开水。自来水公司担负市区生产和生活用水重任。回答下列与水有关的问题：
(1)水是一切生命体生存所必需的物质，爱护水资源，一方面要_________，另一方面要防止水体污染。
(2)自来水公司的水源一般不是硬水。硬水中含有较多可溶性的两种阳离子形成的矿物质，两种阳离子是_____、_____(用离子符号表示)。区别软水和硬水的办法是取水样，加入_______，振荡，若观察到____，则是软水。硬水转化为软水，常用的两种方法是_______和_______。
(3)如图是自来水厂净水过程示意图。
图中M是絮凝剂，常用的絮凝剂名称是________。过滤池可以除去水中的________，在实验室中做过滤实验时常用到的玻璃仪器有(写两种即可)_______、_____。A池中常投入活性炭，是利用它的_______性能。
16．认真阅读下列材料，请回答下列问题：
烟花爆竹是中华民族的传统文化遗产。湖南长沙的“浏阳花炮”更是闻名世界。在制作烟花的过程中会加入一些发光剂和发色剂（金属化合物），使烟花能释放出五彩缤纷的光彩。不同种类的金属化合物在燃烧时，会发放出不同颜色的光芒。氯化钠和硫酸钠都属于钠的化合物，他们在烟花燃烧时会使之发出金黄色火焰。这类型的实验称为焰色试验（flame test）。各种金属元素的焰色反应现象如下表所示：
钠 锂 铷 铯 钙 锶 铜 钡
黄 紫红 紫 蓝 砖红色 洋红 绿 黄绿
(1)燃放烟花属于______（选填“化学变化”或“物理变化”）。
(2)钠原子最外层电子数为______。
(3)如果在烟花火药中添加的发色剂为硝酸钙，则该烟花燃放时发出的火焰颜色为______。
17．2023年8月24日，日本政府第一次将福岛第一核电站的7800吨核污水排入大海，多国对此表示反对。核污水中含有氚，如图为氚原子结构示意图，由图可知氚原子______。
A．含有2个质子
B．核电荷数为1
C．核外有3个电子
D．质子数和______相等
三、实验题
18．虹桥化学兴趣小组做了实验一所示甲、乙、丙三个化学实验。根据已学过的化学知识回答下列问题：
(1)甲实验观察到的现象是______，该实验说明______；
(2)乙实验可说明______；通过甲乙丙三个实验，成功的验证了分子的性质；
小虹在老师的帮助下， 查找了以下资料：
资料①：浓盐酸易挥发出氯化氢气体，浓氨水易挥发出氨气，且二者能发生化合反应生成氯化铵固体；
资料②：氨分子的相对分子质量小于氯化氢分子，相对分子质量越小，其分子的运动越快；小虹重新设计了实验二， 实验装置如图所示：
烧瓶A中盛有浓盐酸，烧瓶B中盛有浓氨水，在长玻璃管外壁上用记号笔做了d、f、e三个标记。请回答下列问题：
(3)实验开始时同时打开开关a、b，过一会儿玻璃管中产生大量白烟，此现象能说明分子具有的性质是______；
(4)你认为玻璃管中白烟最浓厚的地方是______（选填“d”“e”或“f”）。
(5)已知原子核内有6个质子和6个中子的一种碳原子的质量为a kg，氯元素的相对原子质量为b，则该元素的一个原子的质量为______（填字母）。
A． B． C． D．
四、综合应用题
19．据《自然》杂志报道，科学家最近研制出一种以元素锶（Sr）的原子做钟摆的钟是世界上最精确的钟。这是锶原子的结构示意图如图。则求：
(1)锶原子的原子序数为________，在元素周期表中位于第________周期，核电荷数为________，在化学反应中容易________（填得到或失去）________个电子。
(2)已知可作为相对原子质量标准的一个碳原子的质量为mkg，若一个锶原子的质量为nkg，计算该锶原子的相对原子质量。（写出计算过程）
《3.2原子结构》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C D C B A C B C D
题号 11 12
答案 B C
1．D
【详解】A、闵恩泽是中国炼油催化应用科学的奠基者，研发了多种用于石油化工生产的催化剂，错误；
B、门捷列夫在化学上的主要贡献是发现了元素周期律，并编制出元素周期表，错误；
C、道尔顿在化学上的主要贡献是提出了原子学说，错误；
D、张青莲教授对相对原子质量的测定做出了卓越贡献，正确；
故选D。
2．C
【详解】A、干冰是由二氧化碳分子构成的，不符合题意；
B、甲烷是由甲烷分子构成的，不符合题意；
C、硫酸铜是由铜离子和硫酸根离子构成的，符合题意；
D、镁铝合金是由镁、铝两种金属熔合而成的混合物，镁是由镁原子构成的，铝是由铝原子构成的，不符合题意。
故选C。
3．D
【详解】A、氧原子和氧离子最外层电子数不同，化学性质不同，该选项不符合题意；
B、化学变化中分子可再分为原子，该选项不符合题意；
C、原子在化学变化中不可再分，但从结构上可再分，该选项不符合题意；
D、温度升高，分子动能增大，运动速度加快，该选项符合题意；
故选D。
4．C
【详解】A、氨气易挥发，是因为分子在不断运动，该选项解释合理；
B、变瘪了的乒乓球放在热水中鼓起，是因为温度升高，分子间的间隔变大，该选项解释合理；
C、铁是由原子构成，夏天铁轨间的缝隙变小，是因为温度升高，原子间的间隔减小，该选项解释不合理；
D、1滴水中大约有1.67×1021个水分子，说明分子的体积和质量都很小，该选项解释合理。
故选C。
5．B
【详解】A、鱼呼吸需要氧气，氧气是由氧分子构成，鱼呼吸需要的是氧分子，而不是氧原子，错误。
B、清理垃圾时闻到臭味，是因为垃圾中产生臭味的分子在不断运动，运动到人的鼻腔，使人闻到臭味，正确。
C、将洗过的衣服放在阳光下晒干，是因为温度升高，水分子运动速率加快，水分子间的间隔变大，水由液态变为气态，水分子本身没有被破坏，也没有生成新的分子，错误。
D、厨房中烧水，水沸腾时将壶盖掀起，是因为温度升高，水分子间的间隔变大，而不是分子本身变大，分子大小不会随温度变化而改变，D 选项错误。
故选B。
6．A
【详解】原子得失电子后变成带电的离子，因此粒子的电性改变，最外层电子数改变，电子层数可能改变（形成阳离子时，电子层数改变，形成阴离子时，电子层数不变），又由于电子质量很小，可忽略不计，则相对原子质量不变，而元素为质子数相同的一类原子的总称，得失电子过程中质子数不变，则元素种类不变，故一定不会改变的为①⑤。故选A。
7．C
【详解】A、分子不带电，不符合题意；
B、原子不带电，不符合题意；
C、电子带负电，符合题意
D、原子核带正电，不符合题意。
故选C。
8．B
【详解】A、根据质量守恒定律可知化学变化中，元素种类不变。分子是保持物质化学性质的最小微粒，化学变化有新物质生成，则分子种类一定改变。故错。
B、Cl-由Cl最外层得一个电子所形成的稳定结构，其质子数没有变化。故对。
C、原子呈电中性是因为带正电的质子数目与带负电的电子数目相同，正负电性抵消。故错。
D、Na为11号元素，原子结构示意图第一层有2个电子，第二层有8个电子，第三层有1个电子，最外层电子数小于4，容易失去电子。Na＋是由Na原子失去最外层电子形成的稳定结构，故错。
故选B。
【点睛】熟练掌握元素与微粒的相关知识点。
9．C
【详解】A、质子带正电，电子带负电，中子不带电，该选项不正确；
B、试管可直接在酒精灯上加热，烧杯底面积比较大，需垫在陶土网上加热，量筒不能加热，该选项不正确；
C、液态氧气、二氧化碳、冰水混合物（只含有水）中均只含一种物质，属于纯净物，该选项正确；
D、一氧化碳、二氧化氮属于空气污染物，但二氧化碳为空气中的成分，不属于空气污染物，该选项不正确。
故选C。
10．D
【分析】由于元素的原子在发生化学变化时易或得到电子而形成离子，从而达到8电子的稳定结构．对于不活泼的稀有气体元素（除了氦元素），因其原子的最外层电子已达8电子而不易得失电子。
【详解】A、Na+是Na原子失去1个电子形成的，其最外层有8个电子，故A选项不符合题意；
B、Ne是稀有气体原子，其最外层有8个电子，故B选项不符合题意；
C、O2-是O原子得到2个电子形成的，其最外层有8个电子，故C选项不符合题意；
D、粒子最外层有8个电子，该粒子可以是阴离子、阳离子，还可以为稀有气体元素原子，故D选项符合题意。
故选D。
11．B
【详解】设元素B的核电荷数是b，因为A的核电荷数为X，它的阳离子Am+，所以它的离子中带有（X-m）个电子，因为阳离子Am+与元素B的阴离子Bn-电子层结构相同，即核外电子数相同，所以b+n=X-m，即b=X-m-n。
故选：B
12．C
【详解】A、硫酸铜由铜离子和硫酸根离子构成；
B、汞由汞原子构成；
C、氨气由氨气分子构成；
D、氯化钠由钠离子和氯离子构成；
故选C。
13． 9 10 9 9 10 10 10 11 12 11 11 12 12 12 12
【分析】在原子中，质子数=核电荷数=核外电子数，中子数=相对原子质量-质子数； B原子核外有10个电子，其质子数也为10，四种原子的核电荷数依次增加且为4个连续的数，因此A、B、C、D四种原子的质子数分别为9，10，11，12，可知四种原子分别为F、Ne、Na、Mg。
【详解】A：由分析可知，A为F，其质子数为9，相对原子质量为19。在原子中，质子数=核电荷数=核外电子数=9，中子数=相对原子质量-质子数=19-9=10，故填：9；10；9；9；
B：由分析可知，B为Ne，其质子数为10，相对原子质量为20。在原子中，质子数=核电荷数=核外电子数=10，中子数=相对原子质量-质子数=20-10=10，故填：10；10；10；
C：由分析可知，C为Na，其质子数为11，相对原子质量为23。在原子中，质子数=核电荷数=核外电子数=11，中子数=相对原子质量-质子数=23-11=12，故填：11；12；11；11；
D：由分析可知，D为Mg，其质子数为12，相对原子质量为24。在原子中，质子数=核电荷数=核外电子数=12，中子数=相对原子质量-质子数=24-12=12，故填：12；12；12；12。
14．(1) Mg C O
(2)钠/Na
【详解】（1）核外电子在分层排布时，应遵循各电子层最多容纳电子数2n2（n为电子层数，且最外层电子数不超过8个，次外层电子数不超过18个）；
有X、Y、Z三种元素，它们的原子核内质子数均不超过18，它们能相互形成XZ和YZ型化合物，X2+和氖原子的核外电子排布相同，氖原子的核外有10个电子，故X原子的核外有10+2=12个电子，根据在原子中，原子序数=质子数=核外电子数，故X为12号的镁元素，表示为Mg；Y原子和X2+（核外有2个电子层）的电子层数相同，可知Y原子的电子层数为2，又知Y原子的最外层电子数是次外层的2倍，第一层电子数为2，则其最外层电子数为4,故其原子核外电子数（即质子数、原子序数）为6，可推知Y是碳元素，表示为C；Y原子比Z原子少2个电子，推知Z为8号的氧元素，表示为O；
由上可知，X2+的核内质子数为12，第一层为2个电子，第二层为8个电子，结构示意图表示为；
（2）原子的相对原子质量与其实际质量是成正比，由于相对原子质量的大小关系是钠（23）＜镁（24）＜铝（27）＜铁（56），真实质量也是这一关系，则等质量的钠、镁、铝、铁四种金属，含原子的多少关系是：钠＞镁＞铝＞铁，故所含的原子的数目最多的是钠。
15．(1)节约用水
(2) Ca2+ Mg2+ 肥皂水 泡沫较多浮渣较少 煮沸 蒸馏
(3) 明矾 固体杂质 漏斗 烧杯（合理即可） 吸附
【详解】（1）爱护水资源，一方面要节约用水，另一方面要防止水体污染。
（2）硬水是含较多可溶性钙、镁矿物质的水，故两种阳离子是Ca2+、Mg2+；鉴别硬水和软水可以使用肥皂水，泡沫较少浮渣较多的是硬水，泡沫较多浮渣较少的是软水，故可用肥皂水鉴别硬水和软水；硬水转化为软水，常用的两种方法是加热煮沸和蒸馏。
（3）图中M是絮凝剂，常用的絮凝剂名称是明矾，明矾溶于水后可加速水中悬浮颗粒物的沉降。过滤池可以除去水中的不溶性杂质，在实验室中做过滤实验时常用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒。A池中常投入活性炭，是利用它的吸附性能，可以除去水中色素和异味。
16．(1)化学变化
(2)1
(3)砖红色
【详解】（1）燃放烟花有新物质生成，属于化学变化；
（2）钠原子核外电子排布为2、8、1结构，最外层电子数为1；
（3）由题目信息可知，钙元素的焰色反应为砖红色，故如果在烟花火药中添加的发色剂为硝酸钙，则该烟花燃放时发出的火焰颜色为砖红色。
17． B 电子数
【详解】由图可知氚原子中有一个质子，两个中子，因为原子中质子数=核电荷数=核外电子数，故选B，填充：电子数。
18．(1) 无明显变化 水不能使无色酚酞试液变色
(2)氨水能使酚酞试液变红色
(3)分子在不断运动
(4)d
(5)B
【详解】（1）甲实验中，水显中性，不能使无色酚酞试液变色，观察到的现象是无明显变化；说明水不能使无色酚酞试液变色；
（2）乙实验中，氨水呈碱性，能使酚酞试液变红，所以乙实验观察到的现象是酚酞试液变为红色，说明氨水能使酚酞试液变红色；
（3）实验开始时同时打开开关a、b，过一会儿玻璃管中产生大量白烟，是因为氨分子和氯化氢分子是不断运动的，相遇时反应生成氯化铵，此现象能说明分子具有的性质是分子在不断运动；
（4）氨分子的相对分子质量小于氯化氢分子，相对分子质量越小，其分子的运动越快，故玻璃管中白烟最浓厚的地方是d；
（5）已知原子核内有6个质子和6个中子的一种碳原子的质量为akg，氯元素的相对原子质量为b，设该元素的一个原子的质量为x，则：，解得x=，故选B。
19．(1) 38 五/5 38 失去 2
(2)
答：锶原子的相对原子质量为。
【详解】（1）由锶原子的原子结构示意图可知，锶原子的核外电子数为38，因原子序数=电子数，所以锶原子的原子序数为38；因元素所在的周期数等于原子核外的电子层数，所以锶元素位于元素周期表中的第五周期；因核电荷数=电子数=原子序数，所以锶原子的核电荷数为38；由锶原子的原子结构示意图可知，最外层的电子数为2小于4，容易失去最外层的2个电子。
（2）相对原子质量=，所以锶原子的相对原子质量=。

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