2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第四章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律1-1原子結(jié)構(gòu)課時(shí)作業(yè)含解析新人教版必修第一冊(cè)

PAGEPAGE6原子結(jié)構(gòu)時(shí)間：45分鐘eq\a\vs4\al(一、選擇題)1．含有相同質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)的兩種微粒之間的關(guān)系不正確的是(D)A．它們可能是同位素B．可能是不同分子C．可能是不同離子D．可能是一種分子和一種離子解析：分子是呈電中性的微粒，所以質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)相等，而離子的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)不相等，所以分子與離子的質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)不行能同時(shí)相等。2．某粒子用符號(hào)eq\o\al(A,Z)Mn＋表示，下列關(guān)于該粒子的敘述中，正確的是(D)A．所含質(zhì)子數(shù)為(A－n)B．所含中子數(shù)為(A－Z－n)C．所含電子數(shù)為(A＋n)D．中子數(shù)－電子數(shù)＝A－2Z＋n解析：該陽離子的質(zhì)子數(shù)為Z，中子數(shù)為(A－Z)，電子數(shù)為(Z－n)，中子數(shù)－電子數(shù)＝(A－Z)－(Z－n)＝A＋n－2Z。3．前不久，由德、法、英及波蘭等多國科學(xué)家組成的科研小組，通過粒子加速器進(jìn)行了一周的試驗(yàn)，獲得了6個(gè)特別罕見的Fe－45原子。接著，科學(xué)家又運(yùn)用特制的測量儀器觀測到，這6個(gè)原子中有4個(gè)發(fā)生了雙質(zhì)子衰變，這一試驗(yàn)證明了此前已有預(yù)言的雙質(zhì)子衰變方式，即由一個(gè)原子核同時(shí)放出兩個(gè)質(zhì)子的衰變方式。以下有關(guān)eq\o\al(45,26)Fe的說法正確的是(A)A．該原子中質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之差是7B.eq\o\al(45,26)Fe與eq\o\al(56,26)Fe的核外電子數(shù)不同C．這種鐵原子發(fā)生雙質(zhì)子衰變后變成eq\o\al(43,24)FeD．這些科學(xué)家制得了一種新元素解析：該原子中Z＝26，N＝45－26＝19，則質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之差為7，A項(xiàng)正確；eq\o\al(45,26)Fe與eq\o\al(56,26)Fe均是鐵原子，其核外電子數(shù)均等于質(zhì)子數(shù)26，B項(xiàng)錯(cuò)；eq\o\al(45,26)Fe失去兩個(gè)質(zhì)子后，變成eq\o\al(43,24)Cr，不再是鐵元素，C項(xiàng)錯(cuò)；eq\o\al(45,26)Fe仍舊是鐵元素，D項(xiàng)錯(cuò)。4．兩種元素的原子X和Y，X原子的M層比Y原子的M層少3個(gè)電子，Y原子的L層電子數(shù)恰為X原子的L層電子數(shù)的2倍。則X、Y分別是(D)A．硅原子和鈉原子 B．硼原子和氦原子C．氯原子和碳原子 D．碳原子和鋁原子解析：本題考查核外電子排布規(guī)律學(xué)問的運(yùn)用。由于Y原子的M層比X原子的M層多3個(gè)電子，說明Y原子的M層的電子至少有3個(gè)，那么Y原子的L層必為8個(gè)電子，則X原子的L層有4個(gè)電子，M層無電子。由此推出Y原子的核外電子總數(shù)為13，X原子核外電子總數(shù)為6，即X、Y元素的核電荷數(shù)依次為6和13。5．下列各微粒中，各個(gè)電子層電子數(shù)都達(dá)到2n2個(gè)的是(C)A．Ne、Ar B．Al3＋、S2－C．F－、Na＋ D．Ne、Cl－解析：A選項(xiàng)中Ar、B選項(xiàng)中S2－、D選項(xiàng)中Cl－最外層電子數(shù)都沒有達(dá)到2n2個(gè)。6．如圖是某元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法正確的是(A)A．該原子的核外電子數(shù)是16B．該原子在化學(xué)反應(yīng)中簡潔失去6個(gè)電子C．該元素屬于非金屬元素，不能與氧元素形成化合物D．該原子的電子層數(shù)為6解析：由該元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖可知，該原子的核外電子數(shù)是2＋8＋6＝16，A正確；該元素原子的最外層電子數(shù)是6，在化學(xué)反應(yīng)中易得到2個(gè)電子而形成帶2個(gè)單位負(fù)電荷的陰離子，B錯(cuò)誤；該元素原子的最外層電子數(shù)是6，大于4，為非金屬元素，能與氧元素形成化合物，C錯(cuò)誤；該原子的電子層數(shù)為3，最外層電子數(shù)是6，D錯(cuò)誤。7．下表符號(hào)中“2”的含義正確的一組是(B)選項(xiàng)eq\o\al(2,1)H2HeCl2Ca2＋A質(zhì)量數(shù)中子數(shù)質(zhì)子數(shù)電荷數(shù)B質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)原子數(shù)電荷數(shù)C質(zhì)子數(shù)中子數(shù)原子數(shù)電子數(shù)D質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)分子數(shù)電荷數(shù)解析：eq\o\al(2,1)H中2表示質(zhì)量數(shù)，2He中2表示質(zhì)子數(shù)，Cl2中2表示含有2個(gè)氯原子，Ca2＋中2表示帶2個(gè)電荷。8．下列說法中確定錯(cuò)誤的是(B)A．某原子K層上只有一個(gè)電子B．某原子M層上電子數(shù)為L層電子數(shù)的4倍C．某離子M層上和L層上的電子數(shù)均為K層電子數(shù)的4倍D．某離子的核電荷數(shù)與最外層電子數(shù)相等解析：K、L、M層最多容納的電子數(shù)分別為2、8、18，K層上可排1個(gè)電子，也可排2個(gè)電子，所以A項(xiàng)可能；當(dāng)M層上排有電子時(shí)，L層上確定排滿了8個(gè)電子，而M層最多只能排18個(gè)電子，所以B項(xiàng)確定錯(cuò)誤；K層上最多只排2個(gè)電子，2×4＝8，即L層和M層均為8個(gè)電子的離子結(jié)構(gòu)示意圖為，K＋、Ca2＋、Cl－等均有可能；對(duì)D項(xiàng)而言，最外層電子數(shù)可為2或8，核電荷數(shù)與最外層電子數(shù)相等，可能有2種狀況，一種是均為2，但這種狀況只能是原子，另一種狀況均為8，核電荷數(shù)為8的元素為氧，O2－最外層電子數(shù)也為8，故D項(xiàng)可能。9．核電荷數(shù)小于18的某元素X，其原子核外電子層數(shù)為a，最外層電子數(shù)為(2a＋1)。下列有關(guān)元素X的說法中，不正確的是(C)A．元素X的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為(2a2－1)B．元素X形成的單質(zhì)既能作氧化劑又能作還原劑C．元素X形成的簡潔離子，各電子層的電子數(shù)均達(dá)到2n2(n表示電子層數(shù))D．由元素X形成的某些化合物，可能具有殺菌、消毒的作用解析：因電子層數(shù)不行能為小數(shù)，只能為整數(shù)，依據(jù)題意，1≤a≤3，又最外層電子數(shù)小于或等于8，即2a＋1≤8，得1≤a≤3。當(dāng)a＝1時(shí)，不成立；當(dāng)a＝2時(shí)，最外層電子數(shù)為5，應(yīng)為N；當(dāng)a＝3時(shí)，最外層電子數(shù)為7，應(yīng)為Cl。當(dāng)X為N元素時(shí)，質(zhì)子數(shù)＝2a2－1＝2×22－1＝7，當(dāng)X為Cl元素時(shí)，質(zhì)子數(shù)＝2a2－1＝2×32－1＝17，故A選項(xiàng)正確；由Cl2＋H2OHCl＋HClO，N2＋3H2eq\o(,\s\up17(高溫、高壓),\s\do15(催化劑))2NH3，N2＋O2eq\o(=,\s\up17(放電))2NO知，B選項(xiàng)正確；Cl－的核外電子排布為，最外層電子數(shù)達(dá)不到2n2，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；假如X為Cl，則可形成HClO，具有殺菌、消毒作用，D選項(xiàng)正確。10．若NA為阿伏加德羅常數(shù)，已知某元素的陰離子Rn－的原子核中，中子數(shù)為A－x＋n，其中A為原子的質(zhì)量數(shù)，則mgRn－中電子總數(shù)為(D)A.eq\f(mA－xNA,A) B.eq\f(mA－nNA,A)C.eq\f(A－x－nNA,A－m) D.eq\f(mxNA,A)解析：mgRn－的總物質(zhì)的量為eq\f(m,A)(mol)，所含的電子總數(shù)為：[A－(A－x＋n)＋n]＝x，∴mgRn－的電子總數(shù)為：eq\f(m,A)·NA·x＝meq\f(xNA,A)。11．據(jù)相關(guān)報(bào)道，在日本生產(chǎn)的嬰兒奶粉中檢測到銫的人工放射性核素。下列說法正確的是(B)eq\x(\a\al(元素符號(hào)：Cs,中文名稱：銫,英文名稱：Cesium,原子序數(shù)：55,相對(duì)原子質(zhì)量：132.9,核外電子排布：2，8，18，18，8，1))A．133Cs的核外荷數(shù)為133B．133Cs＋核外有54個(gè)電子C．133Cs質(zhì)子數(shù)比137Cs少4個(gè)D．銫與水的反應(yīng)比鈉與水的反應(yīng)緩慢解析：A項(xiàng)，核電荷數(shù)等于原子序數(shù)，為55，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，質(zhì)子數(shù)確定元素種類，133Cs和137Cs質(zhì)子數(shù)相等，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，Cs的金屬性比Na強(qiáng)，與水反應(yīng)更猛烈，錯(cuò)誤。12．由12CO和14CO組成的混合氣體對(duì)氦氣的相對(duì)密度為7.125，則混合氣體中12C和14C的原子個(gè)數(shù)比為(D)A．11 B．12C．23 D．31解析：混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為4×7.125＝28.5，設(shè)混合氣體中12CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x，則28x＋30(1－x)＝28.5，解得x＝0.75，所以n(12CO)n(14CO)＝0.75(1－0.75)＝31。eq\a\vs4\al(二、填空題)13．有H、D、T三種原子，各自可形成雙原子分子H2、D2、T2，請(qǐng)?zhí)顚懴铝懈黝}。(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，它們的密度之比為123。(2)相同物質(zhì)的量的三種單質(zhì)中，質(zhì)子數(shù)之比為111。(3)各1g三種單質(zhì)中，它們的質(zhì)子數(shù)之比為632。(4)同溫同壓下，1L各單質(zhì)氣體中所含電子數(shù)之比為111。解析：三種氫氣分子H2、D2、T2的相對(duì)分子質(zhì)量分別為2、4、6，則相同狀況下ρ(H2)ρ(D2)ρ(T2)＝246＝123；由于是同位素組成的單質(zhì)，質(zhì)子數(shù)之比為111；質(zhì)量相同時(shí)，質(zhì)子數(shù)之比為eq\f(1,2)eq\f(1,4)eq\f(1,6)＝632；由于同位素組成的原子數(shù)目相同的單質(zhì)，具有相同的質(zhì)子數(shù)。因此同溫同壓下，同體積的氣體具有相同的分子數(shù)，也具有相同的核外電子數(shù)。14．用eq\o\al(A,Z)X表示原子：(1)中性原子的中子數(shù)：N＝A－Z。(2)陽離子的中子數(shù)：AXn＋共有x個(gè)電子，則N＝A－x－n。(3)陰離子的中子數(shù)：AXn－共有x個(gè)電子，則N＝A－x＋n。(4)中性分子或原子團(tuán)的中子數(shù)：12C16O2分子中，N＝22。(5)A2－原子核內(nèi)有x個(gè)中子，其質(zhì)量數(shù)為m，則ngA2－所含電子的物質(zhì)的量為n(m－x＋2)/m。解析：依據(jù)“質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)＝質(zhì)量數(shù)”的關(guān)系，(1)N＝A－Z。(2)AXn＋共有x個(gè)電子，中性原子X的電子數(shù)為x＋n，則N＝A－x－n。(3)AXn－共有x個(gè)電子，中性原子X電子數(shù)為x－n，則N＝A－x＋n。(4)12C16O2分子中的N為6＋8＋8＝22。(5)A2－所含電子數(shù)為m－x＋2，則ngA2－所含電子的物質(zhì)的量為n(m－x＋2)/m。15．依據(jù)下列A、B、C、D、E五種粒子(原子或離子)的結(jié)構(gòu)示意圖，回答有關(guān)問題：(1)與離子相對(duì)應(yīng)的元素的符號(hào)是O、Mg，與原子相對(duì)應(yīng)的離子的結(jié)構(gòu)示意圖是，。(2)電子層結(jié)構(gòu)相同的是(填寫代號(hào)，下同)B、C、E，化學(xué)性質(zhì)最穩(wěn)定的是C，最簡潔失去電子的是D，最簡潔得到電子的是A。(3)干脆相互結(jié)合形成化合物，該化合物的化學(xué)式是MgO；經(jīng)過得失電子后再相互結(jié)合形成化合物，該化合物的化學(xué)式是NaCl。(4)在核電荷數(shù)為1～10的元素內(nèi)，列舉兩個(gè)與B電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，寫出離子的符號(hào)N3－、F－；列舉原子的穩(wěn)定性與C最接近的元素，寫出元素的符號(hào)He。解析：五種結(jié)構(gòu)示意圖所對(duì)應(yīng)的都是核電荷數(shù)較小的常見元素，可依據(jù)核電荷數(shù)推斷元素。A～E所對(duì)應(yīng)的元素依次是Cl、O、Ne、Na、Mg。陽離子的電子數(shù)小于核電荷數(shù)，陰離子的電子數(shù)大于核電荷數(shù)。在這里，Ne(C)是稀有氣體，化學(xué)性質(zhì)最穩(wěn)定，Na(D)是最活潑的金屬，最簡潔失去電子，Cl(A)是最活潑的非金屬，最簡潔得到電子。陽離子和陰離子可干脆結(jié)合成化合物，活潑金屬原子與活潑非金屬原子可通過得失電子后相互結(jié)合成化合物。這種結(jié)合都要符合確定的化合價(jià)規(guī)則。核電荷數(shù)為1～10中O2－有10個(gè)電子。N原子得3個(gè)電子形成有10個(gè)電子的N3－，F(xiàn)原子得1個(gè)電子形成有10個(gè)電子的F－。C(Ne)是稀有氣體，原子的穩(wěn)定性與它最接近的元素應(yīng)是稀有氣體He。16．已知X、Y、Z都是短周期元素，它們的原子序數(shù)依次遞增，X原子的電子層數(shù)與它的核外電子總數(shù)相同，而Z原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的三倍，Y和Z可以形成兩種以上氣態(tài)化合物，則(1)X是氫元素(填名稱，下同)，Y是氮元素，Z是氧元素。(2)由Y和Z組成，且Y和Z質(zhì)量比為720的化合物的化學(xué)式(分子式)是N2O5。(3)由X、Y、Z中的兩種元素組成，且與X2Z分子具有相同電子數(shù)的兩種離子是NHeq\o\al(＋,4)和OH－。(4)X、Y、Z可以形成一種鹽，此鹽中X、Y、Z元素的原子個(gè)數(shù)比為423，該鹽的化學(xué)式(分子式)是NH4NO3。解析：(1)依據(jù)原子的核外電子排布狀況簡潔得出X為H、Z為O，再依據(jù)Y和Z可以形成兩種以上氣態(tài)化合物，原子序數(shù)依次遞增得出Y只能為N；(4)N、H、O三種元素形成的鹽只能是銨鹽。17．某同學(xué)在畫某種元素的一種單核微粒的結(jié)構(gòu)示意圖時(shí)，遺忘在圓圈內(nèi)標(biāo)出其質(zhì)子數(shù)，請(qǐng)你依據(jù)下面的提示做出自己的推斷。(1)該微粒是中性微粒，這種微粒的符號(hào)是Ar。(2)該微粒的鹽溶液能使溴水褪色，