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第二部分 基本理论
专题6 原子结构
考纲·题型解读
1.了解原子的组成及同位素的概念。理解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数,以及质量数与质子数、中子数
之间的相互关系。这部分内容常以选择题、填空题的形式进行考查。
2.了解原子核外电子的排布,能运用核外电子排布规律推断元素的种类和性质。常见考题为选择题、填空题。
3.了解相对原子质量的定义,并能比较几种量之间的关系,考查题型为选择题、填空题、计算题。
解题模型
题源1 原子的构成 1.2
构成原子或离子的微粒间的数量关系
解题模型1.1 (1)质子数=核电荷数=原子序数=核外电子数
(2)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
构成原子的粒子 (3)阳离子:核外电子数=核内质子数-电荷数
在质子数确定后
ì ì
原 中子 ü →同位素(两个特性)
(4)阴离子:核外电子数=核内质子数+电荷数
决定原子种类 (5)离子电荷数=质子数-核外电子数
子 í → 质量数 →近似相对原子质量
核 质子 原 [ ] ( · )
→ 核电荷数 →
真题2 2020 全国Ⅱ 某元素的一种同位素X的原子决定元素种类
质量数为A,含 N 个中子,它与1子 í H原子组成 HmX分子。在ag
核 ì 电 最外层 决定整个原子显不显电性AX { { HmX中所含质子的物质的量是 ( )Z 外 子 → 电子数 → 原子的电子式 aí A. (A-N+m)mol
电 数 各层电子数 决定元素的化学性质 A+m
子 →原子结构示意图 a( )
电子排布 →电子层} B.A A-N mol
特别提醒: AZX表示的含义:表示一个质量数为 A,质子 aC. (A+m A-N
)mol
数为Z 的原子。
a
D. (A-N+m)mol
[真题1] (2019·广东)铋(Bi)在医药方面有重要应用。 A
[解析] HmX的相对分子质量为A+m,每个分子中含质
下列关于209Bi和21083 83Bi的说法正确的是 ( ) 子数为(A-N+m)个,故agHmX中 含 质 子 的 物 质 的 量 为
A.209 21083Bi和 83Bi都含有83个中子 a ·(A-N+m)mol。
B.209Bi和21083 83Bi互为同位素 A+m
[答案]
C.209Bi和210
A
83 83Bi的核外电子数不同
D.209 21083Bi和 83Bi分别含有126和127个质子 题源2 元素 核素 同位素
[解析] A项20983Bi和21083Bi都含有83个质子,中子数不同。
C项209Bi和210
解题模型
83 83Bi的核外电子数相同。D项209Bi和210 2.183 83Bi分别含
有126和127个中子。 元素、核素、同位素的概念
[答案] B (1)元素:具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原
[ ] 子的总称。点评 原子结构是高考的热点之一,解决此类问题的关
(2)核素(AZX):具有一定数目的质子和一定数目中子
键在于抛开题目所给信息的干扰,弄清AZX的含义,掌握质子数、
的一种原子叫核素。如11H、21H、31H就各为一种核素。
中子数、质量数、核外电子数之间的关系,只有这样才能顺利解
(3)同位素:具有相同质子数而有不同中子数的同一
答问题,在解答时一定要看清楚题干的要求。
元素的原子互称为同位素。
·42·
[真题4] (2021·安徽)石墨烯是由碳原子构成的单层片
注意:①同一元素的各核素原子质量数不同,核外电子数 状结构的新材料(结构示意图如图),可由石墨剥离而成,具有极
相同,化学性质几乎完全相同。 好的应用前景。下列说法正确的是 ( )
②不同同位素的原子构成的单质是化学性质几乎相
同的不同单质。
③不 同 同 位 素 构 成 的 化 合 物 是 不 同 的 化 合 物,如
H2O、D2O、T2O 的 物 理 性 质 不 同,但 是 化 学 性 质 几 乎
相同。
④元素、核素、同位素的关系如下图所示。 A.石墨烯与石墨互为同位素
B.0.12g石墨烯中含6.02×1022个碳原子
C.石墨烯是一种有机物
D.石墨烯中碳原子间以共价键结合
[解析] 石墨烯与石墨均是碳元素形成的单质,应是互为
同素异形体的关系,而同位素应是同一元素不同原子间的互称,
。 0.12A选项错误 0.12g石墨烯中含有
g
12g· -1
=0.01mol碳原mol
子,即0.01×6.02×1023=6.02×1021个碳原子,B选项错误。有
机物通常指含碳元素的化合物,而石墨烯显然是由碳原子构成
[真题3] (2022·山东)16O和18O是氧元素的两种核素,
的单质,C选项错误。石墨烯是由石墨剥离而成,即是石墨中的
NA 表示阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是 ( )
一层,碳原子间是以共价键结合。
A.16O 182 与 O2 互为同分异构体 [答案] D
B.16O与18O核外电子排布方式不同 [点评] 解决本类题目时要突出一个“细”字,同时特别注
C.通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化
意“四同”概念中各自使用的范畴:同位素———原子,同素异形
D.标准状况下,1.12L16O2 和1.12L18O2 均含0.1NA 个
体———单质,同分异构体———化合物,同系物———化合物。只有
氧原子
这样,才能快速准确地作出判断。
[解析] 同分异 构 体 是 指 分 子 式 相 同 而 结 构 不 同 的 化 合
物,A选项错误;16O和18O互为同位素,质子数相同,电子数相 题源3 原子核外电子的排布
同,所以两者的核外电子排布方式相同,B选项错误;16O和18O
都是氧原子,而化学变化中的最小微粒是原子,所以化学变化不 解题模型3.1
能实现16O和18O间的转化,C选项错误;标况下,1.12L16O2 和
18 原子核外电子排布的规律1.12L O2 的 物 质 的 量 均 为0.05 mol,则 所 含 氧 原 子 均 为
(1)电子层的划分
0.1mol,D选项正确。
[答案] D 电子层数 1 2 3 4 5 6 7
符号 K L M N O P Q
解题模型2.2
离核距离 近→远
“四同”概念的辨析 能量高低 低→高
同位素 同素异形体 同分异构体 同系物 (2)核外电子的排布规律
通 式 相 同,结 2 (
质子数相同, ①各电子层最多容纳的电子数是2n 个 n 表示电子
同 种 元 素 组 分子式相同,构 相 似,分 子
中 子 数 不 同 层)。
成 结 构 不 同 结 构 不 同 的 组成相差一个
的 同 一 元 素
概念 的 单 质 之 间 化 合 物 之 间 或若干个CH ②最外层电子数不超过8个(K层是最外层时,最多不2
的 不 同 原 子
互 为 同 素 异 互 为 同 分 异 原子团的有机 超过2个);次外层电子数不超过18个;倒数第三层不超过
间 互 为 同
形体 构体 物之间互为同
位素 32个。
系物
③核外电子总是先排布在能量最低的电子层,然后由
存在
一 般 为 有 机 一般为有机化 里向外从能量低的电子层逐步向能量高的电子层排布(即
范围 原子之间 单质之间
化合物之间 合物之间 排满K层再排L层,排满 层再排( ) L M
层等)。
对象
(3)原子(或离子)结构示意图
相似,一定条
化学 几 乎 完 全 可 能 相 似 也
件 下 可 以 相 相似
性质 相同 可能不同
互转变
金 刚 石 与 石
CH COOH
墨、C60;红磷
3
实例 11H、2 31H、1H 与 乙烯与丙烯等与 白 磷;O2 HCOOCH3
与O3
·43·
[真题5] (2003·春季)有三种元素分别为X、Y和Z,其质 强的分子有F2、H2O2,但H2O2 的氧化能力不及F2。(4)F是由
子数均在1~18之间,已知X元素的原子最外层只有一个电子, 两种元素组成的三原子分子,且含18个电子,所以是 H2S,注意
Y元素原子的 M电子层上的电子数是它的 K层和L层电子总 电子式书写的规范性。(5)G分子中含有4个原子,且含18个
数的一半,Z元素原子的L电子层上的电子数比 Y元素原子的 电子,H2O2 和PH3 均可。(6)H分子中含有8个原子,且含18
L电子层上电子数少2个,则这三种元素所组成的化合物的分 个电子,平均每个原子含电子少于3个,分子中应含有多个氢原
子式不可能是 ( ) 子,所以是C2H6。
A.X2YZ4 B.XYZ3 [答案] (1)K Cl S (2)HCl (3)F2 (4)H2S
C.XYZ D.XYZ ··3 4 4 2 7 H× S×· ·H (5)H2O2(答PH3 也可) (6)C2H6
··
[ ] , 、 、 , ( ), [规律总结] 核外电子结构相同,则核外电子数必然相同,解析 据题意 X可以为 H LiNaY为P
在解题时应特别注意那些具有特殊电子数的原子、分子或离子,
+6 如核外电子总数相同的微粒有Na
+、NH+ + -4 、H3O 、NH2 、Ne,这
Z为O,据化合价规则,其化合物不可能为X2YZ4(如 H2PO4), 些粒子核外均有10个电子。再如核外电子总数与核内质子总
+5
而D项符合(如 H4P2O7)。 数均相同的常见离子有 Na
+、NH+4 、H3O+ 和F-、OH-、NH-2 ;
[答案] A 分子有N2、CO、C2H2。
[规律总结] 原子结构的特殊性(短周期元素) 题源4 几种“相对原子质量”的总结(1)原子核中无中子的原子是11H。
(2)最外层有1个电子的元素是 H、Li、Na。
(3)最外层有2个电子的元素是Be、M 、He。 解题模型g 4.1
(4)最外层电子数是次外层电子数2倍的是C,3倍的是O。 “五种量”的比较
(5)电子层数与最外层电子数相等的元素是 H、Be、Al。 (1)核素的相对原子质量
(6)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素是Li和Si。 核素的相对原子质量是某个原子的质量与12C质量的
(7)内层电子总数是最外层电子数2倍的元素是Li和P。 1
的比值,其计算式为:
(8)地壳中含量最高的非金属元素是O,金属元素是Al。 12
一个核素的质量
解题模型3.2 Mr= 12 11个 C质量×12
常见等电子粒子
如16O原子的质量为2.657×10-26k ,12C原子的质量
(1)2电子粒子:H-、Li+、Be2+、
8 g
H2、He。
为1.993×10-26k ,则16O的相对原子质量为:A (16O)=
(2)10电 子 粒 子:阴 离 子 有 F-、O2-、N3-、OH-、
g 8 r 8
2.657×10-26k
-; +、 2+、 3+、 +、 +; gNH2 阳 离 子 有 Na Mg Al NH4 H3O 分 子 有 1=15.998
。
Ne、HF、H O、NH 、CH 。 1.993×10
-26kg×
2 3 4 12
(3)18电子粒子:阴离子有P3-、S2-、Cl-、HS-、O2-2 ; (2)核素的近似相对原子质量
阳离子有K+、Ca2+;分子有 Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、 核素的近 似 相 对 原 子 质 量 就 是 相 应 原 子 的 质 量 数。
H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4。 在原子及相应的离子中,质量数(A)=质子数(Z)+中子
特别提醒:①14电子粒子:Si、N2、CO、C2H2。 数(N)。
②16电子粒子:S、O2、C2H4、CH2O。 (3)元素的相对原子质量
许多元素都有同位素,即一种元素包括多种不同的核
[真题6] (2019·全国Ⅱ)用A+、B-、C2-、D、E、F、G和H分 素。同位素又有稳定同位素和不稳定同位素之分,天然同
别表示含有18个电子的八种微粒(离子或分子)。请回答: 位素和人造同位素之分。元素的相对原子质量,是其所含
(1)A元素是 、B元素是 、C元素是 的所有天然、稳定同位素相对原子质量的平均值,即:
(用元素符号表示)。 Ar=X×x%+Y×y%+Z×z%
(2)D是由两种元素组成的双原子分子,其分子式是 上式中X、Y、Z 是指某种元素中天然、稳定核素的相
。 对原子质量,x%、y%、z%是核素在元素里所占的原子数
(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子, 目百分比。
其分子式是 。 (4)元素的近似相对原子质量
(4)F是由两种元素组成的三原子分子,其分子式是 , 元素的近似相对原子质量,是其所含的所有天然、稳
电子式是 。 定同位素质量数的平均值。
(5)G分子中含有4个原子,其分子式是 。
(6)H分子中含有8个原子,其分子式是 。 [真题7] (2021·全国Ⅱ)某元素只存在两种天然同位素,
[解析] (1)A+有18个电子,则A有19个电子,所以A元 且在自然界它们的含量相近,其相对原子质量为152.0,原子核
素是K;B-含18个电子,则B有17个电子,所以B元素是Cl; 外的电子数为63。下列叙述中错误的是 ( )
同理,C是S。(2)D是由两种元素组成的双原子分子,且含18 A.它是副族元素
个电子,所以只能是 HCl。(3)含18个电子的微粒中氧化能力 B.它是第六周期元素
·44·
C.它的原子核内有63个质子 A.不能由此确定该元素的相对原子质量
D.它的一种同位素的核内有89个中子 B.这种元素原子的相对原子质量为m+n
[解析] 根据题意,用质子数分别减去各周期所含有的元 C.若碳原子的质量为Wg,则此原子的质量为(m+n)Wg
素种类,63-2-8-8-18-18=9,属于第六周期从左到右的第 D.核内中子的总质量小于质子的总质量
9种元素,而第六周期中包含镧系,所以它属于副族,A、B均正 [解析] 因为只知道一种原子的质子数和中子数,不知道
确;因原子核外电子数等于质子数,C正确;因其两种同位素的 这种原子本身和其他同位素原子的相对原子质量及原子个数百
百分含量相同,且平均相对原子质量为152.0,所以两种同位素 分比,所以无法求出该元素的相对原子质量,A对,B错;根据相
的相对原子质量一个比152.0大,一个比152.0小,即中子数一 对原子质量的定义,它是原子的质量与C原子质量的1/12相比
个比89大,一个比89小,D错误。 较而得的比值,所以此原子的质量应近似(m+n)W/12g,故C
[答案] D 错;不同元素原子核内质子总质量与中子总质量的大小关系是
[真题8] (2000·全国)已知某元素原子核内质子数为m, 不一样的,所以D错。
中子数为n,则下列叙述正确的是 ( ) [答案] A
(★代表高考出现的频次)
A组
144
题源1 原子的构成(★) A.62Sm
与15062Sm互为同位素
B.144Sm与15062 62Sm的质量数相同
1.(2019·上海)请你运用所学的化学知识判断,下列有关 C.14462Sm与15062Sm是同一种核素
化学观念的叙述错误的是 ( ) D.14462Sm与15062Sm的核外电子数和中子数均为62
A.几千万年前地球上一只恐龙体内的某个原子可能在你 3.(2019·上海)23592U是重要的核工业原料,在自然界的丰
的身体里 度很低。23592U的浓缩一直为国际社会关注。下列有关23592U说法
B.用斧头将木块一劈为二,在这个过程中个别原子恰好分 正确的是 ( )
成更小微粒 A.23592U原子核中含有92个中子
C.一定条件下,金属钠可以成为绝缘体 B.23592U原子核外有143个电子
D.一定条件下,水在20℃时能凝固成固体 C.235U与23892 92U互为同位素
2.(2004·辽宁)下列关于原子的几种描述中,不正确的是 D.235 23892U与 92U互为同素异形体
( ) 4.(2018·广东)据报道,碳纳米管是碳原子形成的大分子,
A.18O与19F具有相同的中子数 其导电性是铜的1万倍;N5 可用作烈性炸药。下列说法正确的是
B.16O与17O具有相同的电子数 ( )
C.12C与13C具有相同的质量数 A.金刚石与碳纳米管互为同分异构体
D.15N与14N具有相同的质子数 B.N5 与N2 互为同素异形体
3.(2001·京、皖春)氯的原子序数为17,35Cl是氯的一种同 C.14C的质子数为14
位素,下列说法正确的是 ( ) D.C原子半径比N原子半径小
A.35Cl原子所含质子数为18 5.(2019·北京)对相同状况下的12C18O和14N2两种气体,
1 下列说法正确的是 ( )
B.18mol
的1H35Cl分子所含中子数约为6.02×1023
A.若质量相等,则质子数相等
C.3.5g的35Cl2 气体的体积为2.24L B.若原子数相等,则中子数相等
D.35Cl2 气体的摩尔质量为70g·mol-1 C.若分子数相等,则体积相等
( ) D.若体积相等,则密度相等题源2 元素 核素 同位素 ★★
( ) 题源3 原子核外电子的排布(★★)1.下列说法正确的是
A.原子核都是由质子和中子构成的 1.已知 Xm+和 n-a bY 的电子层结构相同,则下列关系式正确
B.质子数相同的粒子其化学性质不一定相同 的是 ( )
C.质子数不同的原子其质量数也一定不同 A.a=b+m+n B.a=b-m+n
D.质子数相同的微粒,核外电子数一定相同,但化学性质不 C.a=b+m-n D.a=b-m-n
一定相同 2.(2004·北京)下列指定微粒的个数比为2∶1的是
2.(2021·广东)我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素 ( )
144Sm与15062 62Sm的说法正确的是 ( ) A.Be2+离子中的质子和电子
·45·
B.21H原子中的中子和质子 图为 。
C.NaHCO3 晶体中的阳离子和阴离子 (5)丁的氧化物的晶体结构与 的晶体结构相似。
D.BaO2(过氧化钡)固体中的阴离子和阳离子 “ ” ( )
3.(2018· ) 、 、
题源 几种 相对原子质量 的总结
全国 已知X YZ都是短周期元素,它们的原子 4 ★
序数依次递增,X原子的电子层数与它的核外电子总数相同,而 1.(2000·上海)氯只有35Cl和37Cl两种稳定的同位素,在
Z原子的最外层电子数是次外层的3倍,Y和Z可以形成两种以 氯气中35Cl和37Cl的原子数之比为3∶1。则相对分子质量为
上气态化合物,则: 70、72、74的氯气分子数之比可能是 ( )
(1)X是 ,Y是 ,Z是 。(填元素 A.5∶2∶1 B.5∶2∶2
名称) C.9∶3∶1 D.9∶3∶2
(2)由Y和Z组成,且Y和Z的质量比为7∶20的化合物的 2.1993年8月国际原子量委员会确认我国张青莲教授测定
化学式(分子式)是 。 的锑原子量(127.760)为标准原子量,已知锑有两种以上天然同
(3)由X、Y、Z中的两种元素组成,且与X2Z分子具有相同 位素,则127.760是 ( )
电子数的两种离子是 和 。 A.按照锑的各种天然同位素的质量数与这些同位素所占
(4)X、Y、Z可以形成一种盐,此盐中X、Y、Z元素的原子个 的原子百分比计算出来的平均值
数比为4∶2∶3,该盐的化学式(分子式)是 。 B.按照锑的各种天然同位素的相对原子质量与这些同位素
4.(2005·全国Ⅰ)甲、乙、丙、丁为前三周期元素形成的微 所占的原子百分比计算出来的平均值
粒,它们的电子总数相等。已知甲、乙、丙为双原子分子或负二 C.一个锑原子的质量与12C原子质量的1/12的比值
价双原子阴离子,丁为原子。 1
D.锑元素的质量与12C原子质量的 的比值
(1)丙与钙离子组成的离子化合物跟水反应产生一种可燃 12
性气体,反应的化学方程式是 。 3.(2002·江苏)铀主要以三种同位素的形式存在,三种同
(2)乙在高温时是一种还原剂,请用化学方程式表示它在工 位素 的 原 子 百 分 含 量 分 别 为:
234
92U 0.005%、23592U 0.72%、
业上的一种重要用途: 。 23892U99.275%。请列出计算U元素近似相对原子质量的计算式
(3)在一定条件下,甲与O 反应的化学方程式是 。 (不必算出具体数值):2 。
(4)丁 的 元 素 符 号 是 ,它 的 原 子 结 构 示 意
B组
(测试时间:60分钟 总分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分。) 5.氧元素是地壳中含量最多的元素。下列说法中,正确的是
1.下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是 ( )
( ) A.16O 与182 O3 互为同位素
A.NH3 B.PCl5 B.氧元素与其他短周期非金属元素均能形成酸性氧化物
C.COCl2 D.BF3 C.氧与钠形成的稳定化合物中,阴、阳离子个数比均为1∶2
2.氡(22286Rn)可从矿泉水、岩石、地下水、天然气、建筑材料中 D.O2 变成O 以及163 O变成18O的变化均属于化学变化
释放出来,通过呼吸进入人体,停留在呼吸道中,放出α射线,其 6.第三周期非金属元素R,它的原子核外最外电子层达到
衰变产物还能放出β、γ射线。这些射线可诱发肺癌。下列关于 稳定结构所需电子数是最内层电子数的正整数倍,则关于R的
氡的叙述正确的是 ( ) 判断正确的是 ( )
A.Rn的原子核内含有222个中子 A.常温下,能稳定存在的R的氧化物都能与烧碱溶液反应
B.Rn位于元素周期表中第六周期第ⅦA族 B.R的最高价氧化物对应的水化物为强酸
C.Rn的化学性质不活泼,因此与任何物质都不能反应 C.R的单质可用于制造光导纤维
D.新铺大理石地面的居室,需常开窗换气,以减少氡对人体 D.R的气态氢化物在常温下都稳定存在
的危害 7.一个12C原子的质量为akg,一个12C16O2 分子的质量为
3.2023年2月朝鲜进行了第三次核试验,引起国际社会的 1
bkg,若以12C16O2 中的一个氧原子质量的 作为相对原子质量极大关注。23592U是一种重要的核燃料,这里的“235”是指该原子的 16
( ) 标准,则12C16O2 的相对分子质量为 ( )
A.质子数 B.中子数 32b 32bA. B.
C.电子数 D.质量数 a-b b-a
4.下列关于指定粒子构成的几种描述中不正确的是( ) 16b 8bC. D.
A.37Cl与 39K具有相同的中子数 b-a b-a
下列说法正确的是 ( )
B.第114号元素的一种核素298 8. 114X与 82Pb具有相同的最外
A. CH3 CH CH2 CH3 与 CH3 CH CH3 互 为层电子数
C.H+ -3O与OH 具有相同的质子数和电子数 CH3 CH2 CH3
D.O2-2 和S2-具有相同的质子数和电子数 同分异构体
·46·
B.石墨和金刚石互为同素异形体 ( ) 13.(12分)(1)核电荷数小于18的2种元素A、B,A原子最
C.CH3OH和 HOCH2CH2OH互为同系物 外层电子数为a,次外层电子数为b;B元素原子第3层电子数为
D.H2、D2、T2 互为同位素 a-b,第2层电子数为a+b。则A是 (填元素符号),B
9.美国夏威夷联合天文中心的科学家发现了氢的新微粒, 的原子结构示意图为 。
该微粒是由3个氢原子核(只含质子)和2个电子构成,关于这 (2)某元素的一种同位素原子X的质量数为a,含 N 个中
种微粒的下列说法中正确的是 ( ) 子,它与 H原子组成 HmX分子,在b 克 HmX中所含质子的物
A.是氢元素的一种新的同素异形体 质的量是 mol。
B.是氢元素的一种新的同位素 (3)已知:碳元素有12C、13C、14C;氧元素有16O、17O、18O,则
C.该微粒的组成可用 H3 表示 它们能够形成 种CO2 分子,它们所形成的CO2 分子,
D.该微粒比普通氢气分子多一个氢原子核 其相对分子质量有 种。
10.1934年居里夫妇用α粒子(4He)轰击27Al得到一种自 14.(10分)元素 W、X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素,且
然界不存在的核素———30P,开创了人造核素的先河。其发生的 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
变化可表示如下:27Al+4He→30P+1n。下列有关说法不正确 之比为3∶4,M 原子的最外层电子数与次外层电子数之比为
的是 ( ) 3∶4,且 M原子的质子数是Y原子的2倍;X元素的最高正价
A.30P和31P两种核素互为同位素 与最低负价绝对值之差为2;N-、Z+、W+的半径逐渐减小;化合
B.该变化同样遵循质量守恒定律 物 WN常温下为气体,据此回答下列问题:
C.该变化说明原子核在化学反应中也能发生变化 (1)X、Y、N的元素名称分别为 、 、
D.在30P中,质子数=中子数=核外电子数 。
二、非选择题(本题包括5小题,共50分。) (2)W的所有核素符号分别为 。
11.(9分)有原子序数依次增大的4种短周期元素X、Y、Z、 (3)M的离子结构示意图为 。
W,已知: (4)W与Y可分别形成10电子和18电子的分子,写出该
①X与Z、Y与 W分别同主族; 18电子分子转化成10电子分子的化学方程式:
②X与Y能形成X2Y、X2Y2 两种共价化合物; 。
③Y的阴离子(单核)与Z的阳离子的核外电子数都为10。 (5)A、B均为由上述六种元素中的三种元素组成的强电解
请回答下列问题: 质,且组成元素的原子个数之比均为1∶1∶1。若在各自的水溶
(1)W的原子结构示意图为 ;X、Y、Z三种元素形 液中,A能抑制水的电离,B能促进水的电离,则 A的化学式为
成的化合物的电子式为 。 ,B的电子式是 。
(2)Z与 W的离子半径大小为Z (填“>”、“<”或 15.(10分)短周期元素形成的常见非金属固体单质A与常
“=”)W。 见金属单质B,在加热条件下反应生成化合物C,C与水反应生
(3)Z2Y2 与 WY2 一 定 条 件 下 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 成白色沉淀D和气体E,D既能溶于强酸,也能溶于强碱。E在
为 。 足量空气中燃烧产生刺激性气体G,G在大气中能导致酸雨的
12.(9分)已知A、B、C三种元素均为第二周期非金属元素, 形成。E被足量氢氧化钠溶液洗后得到无色溶液F,溶液F在空
其原子序数依次增大,且它们之间可以形成分子式为 AC、BC、 气中长期放置发生反应,生成物之一为 H。H与过氧化钠的结
AC2 和BC2 的四种常见化合物。A、B、C可分别与氢原子形成 构和化学性质相似,其溶液显黄色。请回答下列问题:
电子总数相等的分子。请回答下列问题: (1)组成单质A的元素在周期表中的位置是 。
(1)写出 A、B、C三 种 元 素 的 元 素 符 号:A , (2)组成单质B的元素的原子结构示意图为 。
B ,C 。 (3)G与氯酸钠在酸性条件下反应可生成消毒杀菌剂二氧
(2)AC2 的电子式为 。 化氯,该反应的氧化剂为 。
(3)氢原子可以与A、B、C分别形成两组电子总数相等的分 (4)溶液F在空气中长期放置生成 H的化学方程式为
子,其电子总数分别为 和 。 。
(4)由1个A原子、2个B原子、1个C原子与4个氢原子构 (5)H的溶液与稀硫酸反应产生的现象为
成的分子中,每个原子最外层均达到稳定结构,该分子的结构简 。
式为 。
·47·c(Cr2O2-7 )×(6-3)×2,解 得c(Cr 2-2O7 )=0.100 Na、Na+、NH+4 质子数相同,化学性质不同,B正确,
mol·L-1 D错;质子数不同,但质子数与中子数之和可能相同,
15.(1)
9.8c1% (2)/ ()
不对。
c1 2 3 大于 大于
C
ρ1 2.A 【解析】 14462Sm与15062Sm是同一种元素的
【解析】 (1)设硫酸的体积为1L,则 不同原子,因此它们互称同位素。同位 素 质 子 数 相
( ) 1×c1×98 9.8cw HSO = ×100%= 1%。 同,中子数不同,质量数等于质子数与中子数之和,因2 4 1×103×ρ1 ρ1 此质量数一定不相同。有一定数目的质子和一定数
(2)硫 酸 与 水 等 体 积 混 合(忽 略 溶 液 体 积 的 变 目的中子的一种原子,就是一种核素。故A项正确。
), 2 ,
c1
化 溶 液 的 体 积 变 为 原 来 的 倍 则 浓 度 为 3.C 【解析】 23592U 表 示 原 子 核 内 有92个 质
2
子, 个中子,原子核外有 个电子,故 、 项错;
mol/L。
143 92 AB
C项正确;同素异形体为单质,故 项错。(3)根据图像可知,氨水的浓度越大,密度越小,
D
4.B 【解析】 同分异构体是具有相同分子组
1
则c2 mol/L氨水的密度小于5c2 mol
/L氨水的密 成但结构不同的化合物,同素异形体是同种元素组成
1 的不同单质。金刚石和碳纳米管,N5 和N2 都是互为
度,等质量时, c2mol/L氨水的体积小于5 c2 mol
/L 同素异形体。14C的质子数为6。C、N都位于第二周
氨水的体积,两者混合后,所得溶液的密度一定比ρ2 期,随原子序数增大,原子半径C>N。
大,所得溶液的物质的量浓度趋近于体积大者,故大 5.C 【解析】 A项,12C18O与14N2 的相对分子
3 质量不相等,当它们的质量相等时,分子数不相等,质
于 c2mol/L。5 子数不相等,A项错误;B项,1个12C18O分子的中子
14
第二部分 基本理论 数为6+10=16,1个 N2 分子的中子数为14,故原
子数相等(此时分子数也相等),中子数不相等,B项
专题6 原子结构 错误;C项 是 阿 伏 加 德 罗 定 律 的 直 接 应 用,正 确;D
项,密 度 之 比 等 于 相 对 分 子 质 量 之 比 为30∶28=
十年高考母题原型训练 15∶14,D项错误。
A组 题源3
1.A
题源1 2.A 【解析】 B中质子数和中子数均为1,C、
1.B 【解析】 A项,根据质量守恒定律可知其 D中阳离子与阴离子个数比均为1∶1。
说法成立;B项,改变原子中核外电子可通过化学反 3.(1)氢 氮 氧 (2)N2O5 (3)NH+4 OH-
应来实现,而改变原子核构成需通过核聚变或核裂变 HO+ NH-3 2 (任写两种即可) (4)NH4NO3
来实现,由此可见斧头劈木块时,是不存在上述两种 【解析】 (1)因为电子层数为2、3的短周期元素
过程的;C项,在一定条件下,使金属钠以气态原子形 的核外电子数最少分别为3个、11个,而X原子的电
式存在,此时缺少自由电子的钠可成为绝缘体;D项, 子层数与它的核外电子总数相同,则电子层数、核外
水的凝固点会随压强增大而升高。 电子数均为1,X是 H元素;Z的最外层电子数是次
2.C 【解析】 12C、13C的质量数分别为12、13。 外层的3倍,即次外层电子数为2、最外层电子数为
3.BD 【解析】 本题考查了同位素、物质的量 6,Z是O元素;2~7号元素中,只有 N能和 O形成
等相关知识。对于同位素原子,它的相对原子质量与 N2O、NO、N2O3、NO2、N2O5 等多种气态化合物,故
它的质量数近似相等,因此,35Cl的相对原子质量为 Y是N元素。(2)m(Y)∶m(Z)=7∶20,可知n(Y)
35。B项中每个1 35
1
H Cl分子中含18个 中 子, mol () 7 2018 ∶n Z = ∶ ,对应化合物为 。()14 16=2∶5 N2O5 3
1H35Cl分 子 中 中 子 数 为 6.02×1023 个。D 项 中 X2Z即 H2O,有10个电子,与之含有相同电子数的
35Cl2 的相 对 分 子 质 量 为70,摩 尔 质 量 为70g· 离子有NH+、OH-4 、H O+3 、NH-2 等,写出符合题目
mol-1。C项缺少气体的状况。 要求的两种即可。(4)该盐的化学式为 NH4NO3,其
题源2 中 H、N、O的个数比为4∶2∶3。
1.B 【解析】 H中只有质子,没有中子,A错; 4.(1)CaC2+2H2O →C2H2↑+Ca(OH)2
·18·
高温
() 个数比均为2FeO +3CO 2Fe+3CO 1∶2
,故C正确;O2 变成 O 3
是化学变
2 3 2
化,16O变成18O的变化属于核反应,不是化学反应,放电
(3)N2+O2 2NO 故D错。
6.A 【解析】 由题意可知,R可以为Si或S。
SO2、SO3、SiO2 都 能 与 烧 碱 溶 液 反 应,A 正 确;
(4)Si (5)金刚石 H2SiO3 为弱酸,B错误;Si常做半导体材料,SiO2 可
制光导纤维,C错误;SiH4不能稳定存在,D错误。
【解析】 分析“双原子、负二价、阴离子、与Ca2+ 7.B 【
b-a
解析】 一个16O原子的质量为 2 kg
,
形成离子化合物、与水反应产生可燃性气体”等信息,
b-a 1
很自然地联想到丙是C2-。C2-2 2 中含有14个电子,则 所以相对原子质量的标准为 2 ×
,所以12
16 C
16O2
甲、乙、丁中均含有14个电子———甲、乙都是双原子 32b
分子,乙是一 种 还 原 剂,为 CO;甲 能 与 O 反 应,为 的相对分子质量为 ,故 正确。2 b-a B
N2;丁为原子,是Si。 8.B 【解析】 A项两种有机物的分子式相同,
题源4 结构相同,为同一物质,不是同分异构体;B项石墨和
1.AD 【解析】 相对分子质量为70、72、74的分 金刚石互为同素异形体,正确;同系物是指官能团相
子组成分别是35Cl35Cl,35Cl37Cl,37Cl37Cl,代入各个选 同,组 成 上 相 差 n 个 CH2 的 物 质,而 C 项 中 的
项得35Cl、37Cl原子个数比分别为 A:(5×2+2)∶(2 CH3OH和 HOCH2CH2OH 不 是 相 差n 个 CH2;D
+1×2)=3∶1;B:(5×2+2)∶(2+2×2)=2∶1; 项同位素指的是质子数相同,中子数不同的原子,而
C:(9×2+3)∶(3+1×2)=21∶5;D:(9×2+3)∶ 不是指分子。
(3+2×2)=3∶1。 9.D 【解析】 该微粒由3个氢原子核(只含质
2.B 子)和2个电子构成,因每个质子带一个单位正电荷,
每个电子带一个单位负电荷,该微粒可表示为 H+3.(234×0.005+235×0.72+238×99.275) 3 ,
×10-2 选项A
、B、C均错误;该微粒比普通氢气分子多一个
氢原子核,D正确。
B组 10.C 【解析】 原子核变化不属于化学变化。
【 】 在化学反应中原子核是不变的,故只有 项不正确。1.C 解析 A项氢原子最外层有两个电子; C
B项磷原子最外层电子超过了8个;C项各个原子最
··
外层都达到了8个电子的稳定结构;D项硼原子的最 11.(1) Na+[· ·· O·H]- (2)<
··
外层有6个电子,答案选C。
2.D 【解析】 中子数=质量数-质子数,所以 (3)Na2O2+SO2 Na2SO4
Rn的原子核内含有222-86=136个中子,A错误; ·· ··
· · ·
Rn位于元素周期表中第六周期0族,B错误;Rn的 12.(1)C N O (2)· O· ·C
· ·
· · O·· (3)10
化学性质不活泼,但不是绝对的,在一定条件下仍可 O
与F2 等发生复杂反应,C错误。 18 (4)H2N C NH2
3.D 【解析】 元素符号左上角表示质量数。 【解析】 由条件分析可知 A、B、C分别为C、N、
4.C 【解析】 37Cl的中子数为20,39K的中子 O,C、N、O分别与 H 原子形成电子总数相等的分子
数为20,A正确;原子序数为114的元素位于第七周 有两 组,一 组 是 CH4、NH3、H2O,另 一 组 是 C2H6、
期第ⅣA族,与Pb处于同主族,最外层电子数相等, N2H4、H2O2,其电子总数分别为10和18,由1个C
B正 确;H O+3 的 质 子 数 和 电 子 数 分 别 为11、10; 原子、2个N原子、1个O原子与4个 H原子构成的
OH-的质子数和电子数分别为9、10,C错误;O2-2 的 分子中各原子最外层要达到稳定结构,构成的分子只
质子数为16、电子数为18;S2- 的质子数为16、电子 O
数为18,D正确。 能是H2N C NH2。
5.C 【解析】 同位素是原子之间的关系,故 A
错;氧元素与C元素能形成的非成盐氧化物CO, B b(故 () () a+m-N
)
13.1O 2
; m+a错 Na2O和Na2O (其阴离子为 O2-2 2 )中,阴、阳离子
·19·


(3)18 7 注明反应条件扣一半分,注催化剂不扣分,不配平不
【解析】 (1)核电荷数小于18的2种元素A、B, 给分) (5)NaOH
A原子最外层电子数为a,次外层电子数为b;B元素
原子第3层电子数为a-b,第2层电子数为a+b,则 【解析】 信息①:Y原子最外层电子数与核外电
a+b=8,故A有2个电子层,所以b=2,a=8-2= 子总数之比为3∶4 Y为O;信息②:M原子最外层
6,所以A为氧元素,B元素原子第3层电子数为a- 电子数与次外层电子数之比为3∶4 M 为S;信息
b=6-2=4,故B为硅元素,硅原子有3个电子层,最 ③:X的最高正价与最低负价绝对值差2,且原子序
数比Y(O)小 X为 N;信息④:N- 且短周期原子序
外层电子数为4,原子结构示意图为 。 数大于 M(S) N为Cl;信息⑤:Z+ 且原子序数大于
Y(O)小于 M(S) Z为Na;信息⑥:WCl为气体 W
(2)同位素原子X的质量数为a,含 N 个中子, 为 H。
质子数为a-N,HmX中质子数为 m+a-N,b 克
b
H X的物质的量为 g
b 15.(1)第三周期第ⅥA族 (2) ()
m ( ,
3
所以
m+a)/mol=m+amolg
b(m+a-N) 氯酸 钠( ) ()
含有的质子的物质的量是
m+a mol
。 NaClO3 4 4Na2S+O2+2H2O
4NaOH+2Na2S2 (或 2Na2S+ O2 +2H2O
(3)碳 元 素 有12C、13C、14C;氧 元 素 有16O、17O、 4NaOH+2S↓,Na2S+S Na2S2) (5)溶液由黄
18O,选任意的两种O原子与C原子组合,根据数学 色变为无色,产生浅黄色沉淀和臭鸡蛋气味的气体
组合可知,它们能够形成3×3×(3-1)=18种CO2 【解析】 解答该题应该注意下面三点:
分子,由12C、13C、14C、16O、17O、18O 组 成 的 CO2 分 (1)根据C与水反应生成的白色沉淀D既能溶
子有:
于强酸,也能溶于强碱,判断D为 Al(OH)3。(2)根
12C16O2,相对分子质量为12+16×2=44; 据G和E确定溶液F的成分。(3)根据 H与 Na2O2
12C17O2,相对分子质量为12+17×2=46; 结构类似,可以利用 Na2O2 的性质来判断 H的化学12C18O2,相对分子质量为12+18×2=48; 式及性质。
13C16O2,相对分子质量为13+16×2=45;
13C17O2,相对分子质量为13+17×2=47; 专题7 元素周期律与元素周期表
13C18O2,相对分子质量为13+18×2=49;
14C16O2,相对分子质量为14+16×2=46; 十年高考母题原型训练
14C17O2,相对分子质量为14+17×2=48; 组
14C18O2,相对分子质量为14+18×2=50;
A
12C16O17O,相对分子质量为12+16+17=45; 题源1
12C16O18O,相对分子质量为12+16+18=46; 1.B 【解析】 质子数相同、中子数不同的互为
12C17O18O,相对分子质量为12+17+18=47; 同位素,A错。根据原子半径变化规律可知,B正确。
13C16O17O,相对分子质量为13+16+17=46; 同主族自上而下,氢化物稳定性减弱,C错。氧族自
13C16O18O,相对分子质量为13+16+18=47;
上而下,单质的熔点逐渐升高, 错。
13C17O18O,相对分子质量为13+17+18=48;
D
2.B 【解析】 非金属性越强,元素最高价氧化14C16O17O,相对分子质量为14+16+17=47;
14 16 18 , ; 物对应水化物的酸性越强,A错。金属性越强元素最C O O 相对分子质量为14+16+18=48
14C17O18 , ;
高价氧化物对应水化物的碱性越强, 正确。同主族
O 相对分子质量为14+17+18=49 B
所以由12C、13C、14C、16O、17O、18
自上而下,气态氢化物稳定性逐渐减弱,C错。核外O组成的CO2 分
子的相 对 分 子 质 量 有:44、45、46、47、48、49、50, 电子层结构相同
,原子序数
共 R7 。 3.B 【解析】 零族元素 He,种 过渡元素Fe最外
14.(1)氮 氧 氯 (2)1H、2H、3H(2H 写成 层电子数也为2,A错。CO2 中C、O两种元素原子1 1 1 1
D,3H写成 T也给分,不注明质子数的也给分) 序数之差为2,MgCl2 中,Mg、Cl两元素原子序数差1
5,B选项正确。HF分子间形成氢键,沸点反常高,C
() () MnO23 42H O 2H O+O ↑(不 错。2 2 2 2 C、Si同主族,但CO2 为分子晶体,SiO2 为原子
晶体,D错。
·20·

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