2024屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第五章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第23講原子結(jié)構(gòu)核外電子排布

Page1第23講原子結(jié)構(gòu)核外電子排布[課程標(biāo)準(zhǔn)]1.了解元素、核素和同位素的含義。2.了解原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)，以及它們之間的關(guān)系。3.了解核外電子排布規(guī)律，掌握原子結(jié)構(gòu)示意圖?？键c(diǎn)一原子結(jié)構(gòu)與核素、同位素1．原子結(jié)構(gòu)(1)構(gòu)成原子的微粒eq\a\vs4\al(原子,（eq\o\al(\s\up1(A),\s\do1(Z))X）)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(原子核\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(質(zhì)子（Z個(gè)）——決定元素的種類,中子[（A－Z）個(gè)]\f(在質(zhì)子數(shù)確定后,決定核素種類)同位素)),核外電子（Z個(gè)）——最外層電子數(shù)決定元素的,化學(xué)性質(zhì)))(2)微粒之間的數(shù)量關(guān)系①原子中：質(zhì)子數(shù)(Z)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)；②質(zhì)量數(shù)(A)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N)；③陽(yáng)離子的核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)－電荷數(shù)；④陰離子的核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋電荷數(shù)。(3)符號(hào)eq\o\al(\s\up1(b),\s\do1(a))eq\o(X,\s\up6(＋c))eq\o\al(\s\up1(d＋),\s\do1(e))中各數(shù)字的含義2．元素、核素、同位素(1)元素、核素、同位素的關(guān)系(2)同位素的特征①相同存在形態(tài)的同位素，化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，物理性質(zhì)不同。②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分?jǐn)?shù)一般不變。(3)氫元素的三種核素eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H：名稱為氕，不含中子；eq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))H：用字母D表示，名稱為氘或重氫；eq\o\al(\s\up1(3),\s\do1(1))H：用字母T表示，名稱為氚或超重氫。(4)幾種重要核素的用途核素eq\o\al(\s\up1(235),\s\do1(92))Ueq\o\al(\s\up1(14),\s\do1(6))Ceq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))Heq\o\al(\s\up1(3),\s\do1(1))Heq\o\al(\s\up1(18),\s\do1(8))O用途核燃料用于考古斷代制氫彈示蹤原子3.兩種相對(duì)原子質(zhì)量(1)原子(即核素)的相對(duì)原子質(zhì)量：一個(gè)原子(即核素)的質(zhì)量與12C質(zhì)量的1/12的比值。一種元素有幾種同位素，就有幾種不同核素的相對(duì)原子質(zhì)量。(2)元素的相對(duì)原子質(zhì)量：是按該元素各種天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。如：Ar(Cl)＝Ar(35Cl)×a%＋Ar(37Cl)×b%。[正誤辨析](1)一種元素可以有多種核素，也可能只有一種核素，有多少種核素就有多少種原子()(2)不同的核素可能具有相同的質(zhì)子數(shù)，也可能質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、質(zhì)量數(shù)均不相同()(3)核聚變?nèi)鏴q\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))H＋eq\o\al(\s\up1(3),\s\do1(1))H→eq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He＋eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(0))n，因?yàn)橛行挛⒘Ｉ?，所以該變化是化學(xué)變化()(4)中子數(shù)不同而質(zhì)子數(shù)相同的微粒一定互為同位素()學(xué)生用書(shū)第109頁(yè)(5)通過(guò)化學(xué)變化可以實(shí)現(xiàn)16O與18O間的相互轉(zhuǎn)化()(6)eq\o\al(\s\up1(35),\s\do1(17))Cl與eq\o\al(\s\up1(37),\s\do1(17))Cl得電子能力幾乎相同()答案：(1)√(2)√(3)×(4)×(5)×(6)√一、元素、核素、同位素概念辨析1．現(xiàn)有下列9種微粒：eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H、eq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))H、eq\o\al(\s\up1(13),\s\do1())6C、eq\o\al(\s\up1(14),\s\do1())6C、eq\o\al(\s\up1(14),\s\do1())7N、eq\o\al(\s\up1(56),\s\do1(26))Fe2＋、eq\o\al(\s\up1(56),\s\do1(26))Fe3＋、eq\o\al(\s\up1(16),\s\do1())8O2、eq\o\al(\s\up1(16),\s\do1())8O3。按要求完成以下各題：(1)eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H、eq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))H分別是氫元素的一種________，它們互稱為_(kāi)_______。(2)互為同素異形體的微粒是________。(3)eq\o\al(\s\up1(56),\s\do1(26))Fe2＋的中子數(shù)為_(kāi)_____，核外電子數(shù)為_(kāi)_____。(4)上述9種微粒中有________種核素，含有______種元素。答案：(1)核素同位素(2)eq\o\al(\s\up1(16),\s\do1())8O2、eq\o\al(\s\up1(16),\s\do1())8O3(3)3024(4)55eq\a\vs4\al(易錯(cuò)警示)原子結(jié)構(gòu)與同位素的認(rèn)識(shí)誤區(qū)1．原子核內(nèi)不一定都有中子，如eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H。2．質(zhì)子數(shù)相同的微粒不一定屬于同一種元素，如F與OH－。3．核外電子數(shù)相同的微粒，其質(zhì)子數(shù)不一定相同，如Al3＋與Na＋、F－等，NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))與OH－等。4．不同的核素可能具有相同的質(zhì)子數(shù)，如eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H與eq\o\al(\s\up1(3),\s\do1(1))H；也可能具有相同的中子數(shù)，如eq\o\al(\s\up1(14),\s\do1())6C與eq\o\al(\s\up1(16),\s\do1())8O；也可能具有相同的質(zhì)量數(shù)，如eq\o\al(\s\up1(14),\s\do1())6C與eq\o\al(\s\up1(14),\s\do1())7N；也可能質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、質(zhì)量數(shù)均不相同，如eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H與eq\o\al(\s\up1(12),\s\do1())6C。5．同位素的物理性質(zhì)不同，但化學(xué)性質(zhì)幾乎相同。6．不同核素之間的轉(zhuǎn)化屬于核反應(yīng)，不屬于化學(xué)反應(yīng)。二、微粒中粒子數(shù)的計(jì)算2．X、Y、Z和R分別代表4種元素。如果aXm＋、bYn＋、cZn－、dRm－4種離子的電子層結(jié)構(gòu)相同(a、b、c、d為元素的原子序數(shù))，則下列關(guān)系正確的是()A.a－c＝m－n B．a(chǎn)－b＝n－mC．c－d＝m＋n D．b－d＝n＋mD[既然4種離子的電子層結(jié)構(gòu)相同，就說(shuō)明a－m＝b－n＝c＋n＝d＋m。比較a與b得：a－b＝m－n，B項(xiàng)錯(cuò)誤；比較a與c得：a－c＝n＋m，A項(xiàng)錯(cuò)誤；比較c與d得：c－d＝m－n，C項(xiàng)錯(cuò)誤；比較b與d得：b－d＝n＋m，D項(xiàng)正確。]3．某元素的一種同位素X原子的質(zhì)量數(shù)為A，含N個(gè)中子，它與1H原子構(gòu)成HmX分子，在agHmX中所含原子的物質(zhì)的量為_(kāi)_______，所含中子的物質(zhì)的量為_(kāi)_______。所含質(zhì)子數(shù)為_(kāi)_______，所含電子數(shù)為_(kāi)_______。答案：eq\f(a,A＋m)(m＋1)moleq\f(a,A＋m)Nmoleq\f(a,A＋m)(m＋A－N)NAeq\f(a,A＋m)(m＋A－N)NAeq\a\vs4\al(思維模型)求一定質(zhì)量的某物質(zhì)中粒子數(shù)的答題模板物質(zhì)的質(zhì)量eq\o(→,\s\up7(÷摩爾質(zhì)量（來(lái)自質(zhì)量數(shù)）))物質(zhì)的量eq\o(→,\s\up7(×一個(gè)分子或離子中含某粒子個(gè)數(shù)))指定粒子的物質(zhì)的量eq\o(→,\s\up7(×NA))粒子數(shù)考點(diǎn)二原子核外電子排布1．核外電子排布規(guī)律2．原子結(jié)構(gòu)示意圖3．元素的性質(zhì)與原子的核外電子排布的關(guān)系元素的原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)稀有氣體元素金屬元素非金屬元素最外層電子數(shù)8(He為2)一般小于4一般大于或等于4穩(wěn)定性穩(wěn)定不穩(wěn)定不穩(wěn)定得失電子能力既不易得電子，也不易失電子易失電子易得電子化合價(jià)0只顯正價(jià)既顯正價(jià)，又顯負(fù)價(jià)(F無(wú)正價(jià))學(xué)生用書(shū)第110頁(yè)4.短周期元素原子核外電子排布的特征(1)最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)→Ar、Be(2)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等→Al、Be、H(3)最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)的一半→P、Li(4)次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的2倍→Si、Li(5)電子層數(shù)是最外層電子數(shù)的2倍→Li(6)最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍→S、C、He(7)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍→C(8)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍→O(9)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的4倍→Ne[正誤辨析](1)最外層電子數(shù)為8的“粒子”一定是稀有氣體元素原子()(2)核外電子排布相同的微粒，化學(xué)性質(zhì)也相同()(3)除Li外的堿金屬原子次外層都有8個(gè)電子()(4)某原子M層上電子數(shù)為L(zhǎng)層電子數(shù)的4倍()(5)某元素的原子最外層只有一個(gè)電子，則它一定是金屬元素()(6)同一元素的不同核素原子核外電子排布不同()答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×一、“粒子”結(jié)構(gòu)示意圖的分析應(yīng)用1．已知某粒子的結(jié)構(gòu)示意圖為試回答：(1)當(dāng)x－y＝10時(shí)，該粒子為_(kāi)_______(填“原子”“陽(yáng)離子”或“陰離子”)。(2)當(dāng)y＝8時(shí)，粒子可能為(填名稱)：________、________、________、________、________。(3)寫(xiě)出y＝3與y＝7的元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物之間發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)當(dāng)x－y＝10時(shí)，x＝10＋y，說(shuō)明核電荷數(shù)等于核外電子數(shù)，所以該粒子應(yīng)為原子。(2)當(dāng)y＝8時(shí)，應(yīng)為有18個(gè)電子的粒子，所以可能為氬原子、氯離子、硫離子、鉀離子、鈣離子等。(3)y＝3時(shí)粒子為鋁原子，y＝7時(shí)粒子為氯原子，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物分別為氫氧化鋁和高氯酸，反應(yīng)的離子方程式為Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O。答案：(1)原子(2)氬原子氯離子硫離子鉀離子鈣離子(答案合理即可)(3)Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O二、核外電子排布規(guī)律2．某元素X，其原子的電子層數(shù)為(n－1)，最外層電子數(shù)為(2n－1)。下列有關(guān)元素X的說(shuō)法中正確的是()A．X可能是金屬元素B．由X形成的含氧酸均為強(qiáng)酸C．X不能形成化學(xué)式為KXO4的含氧酸鹽D．元素X的氣態(tài)氫化物一定極易溶于水D[由X原子的最外層電子數(shù)為(2n－1)可以推知n≤4，則X的電子層數(shù)≤3，X為短周期元素。當(dāng)n＝4時(shí)，X為Cl元素；當(dāng)n＝3時(shí)，X為N元素；當(dāng)n＝2時(shí)，不符合題意，A錯(cuò)誤；HNO2和HClO均為弱酸，B錯(cuò)誤；Cl元素能形成KClO4，C錯(cuò)誤；NH3和HCl均極易溶于水，D正確。]3．兩種元素原子X(jué)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)恰好是X原子L層電子數(shù)的兩倍，則X、Y分別是()A．硅原子和鈉原子 B．硼原子和氮原子C．氮原子和碳原子 D．碳原子和鋁原子D[由于Y原子的M層電子比X原子的M層電子多3個(gè)電子，說(shuō)明Y的M層電子數(shù)至少有3個(gè)，那么Y的L層必定有8個(gè)電子；Y原子的L層電子數(shù)恰好是X原子L層電子數(shù)的兩倍，則X的L層只有4個(gè)電子，M層無(wú)電子。由此推出Y的核外電子總數(shù)為13，X的核外電子總數(shù)為6。所以X、Y的核電荷數(shù)分別是6和13，即為碳原子和鋁原子。]三、尋找“等電子微?！钡乃季S模型4．用A＋、B－、C2－、D、E、F、G和H分別表示含有18個(gè)電子的八種微粒(離子或分子)，請(qǐng)回答：(1)A元素是________、B元素是________、C元素是________(用元素符號(hào)表示)。(2)D是由兩種元素組成的雙原子分子，其分子式為_(kāi)_______。(3)E是所有含18個(gè)電子的微粒中氧化能力最強(qiáng)的分子，其分子式為_(kāi)_______。(4)F是由兩種元素組成的三原子分子，其分子式為_(kāi)_______。(5)G分子中含有4個(gè)原子，其分子式是________。(6)H分子中含有8個(gè)原子，其分子式是________。解析：(1)因A＋、B－、C2－都含有18個(gè)電子，故A為鉀(K)元素、B為氯(Cl)元素、C為硫(S)元素。(2)D是由兩種元素組成的雙原子分子，則其分子式為HCl。(3)因?yàn)镋是所有含18個(gè)電子微粒中氧化能力最強(qiáng)的分子，根據(jù)元素周期律知識(shí)知E應(yīng)是氟氣(F2)。(4)F是由兩種元素組成的三原子分子，其分子式為H2S。(5)G分子中含有4個(gè)原子，其分子式為PH3或H2O2。(6)H分子中含有8個(gè)原子，其分子式為C2H6。答案：(1)KClS(2)HCl(3)F2(4)H2S(5)H2O2(或PH3)(6)C2H65．已知A、B、C、D是中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的四種不同粒子，它們之間存在如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應(yīng)條件已經(jīng)略去)：(1)如果A、B、C、D均是10電子的粒子，請(qǐng)寫(xiě)出A、D的電子式：A________；D________。(2)如果A和C是18電子的粒子，B和D是10電子的粒子，請(qǐng)寫(xiě)出：①A與B在溶液中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________________________________________________________________________________________________________。②根據(jù)上述離子方程式，可以判斷C與B結(jié)合質(zhì)子的能力大小是________________(用化學(xué)式或離子符號(hào)表示)。答案：(1)H∶eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))∶H(2)①HS－＋OH－=S2－＋H2O②OH－＞S2－學(xué)生用書(shū)第111頁(yè)eq\a\vs4\al(思維建模)尋找“10電子”微粒和“18電子”微粒的方法真題演練明確考向1．(2022·浙江卷)下列說(shuō)法不正確的是()A.乙醇和丙三醇互為同系物B．35Cl和37Cl互為同位素C．O2和O3互為同素異形體D．丙酮()和環(huán)氧丙烷()互為同分異構(gòu)體A[A.結(jié)構(gòu)相似，組成上相差若干個(gè)CH2原子團(tuán)的有機(jī)化合物為同系物，乙醇(CH3CH2OH)是飽和一元醇，丙三醇是飽和三元醇，兩者所含官能團(tuán)數(shù)目不同，不互為同系物，A錯(cuò)誤；B.質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的同種元素互為同位素，35Cl的質(zhì)子數(shù)為17，中子數(shù)為18，37Cl的質(zhì)子數(shù)為17，中子數(shù)為20，兩者質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同，互為同位素，B正確；C.由同種元素組成的不同單質(zhì)互為同素異形體，O2和O3是由氧元素組成的不同的單質(zhì)，兩者互為同素異形體，C正確；D.分子式相同、結(jié)構(gòu)不同的化合物互為同分異構(gòu)體，丙酮和環(huán)氧丙烷的分子式相同、結(jié)構(gòu)不同，兩者互為同分異構(gòu)體，D正確。]2．(2022·山東卷)eq\o\al(\s\up1(13),\s\do1(8))O、eq\o\al(\s\up1(15),\s\do1(8))O的半衰期很短，自然界中不能穩(wěn)定存在。人工合成反應(yīng)如下：eq\o\al(\s\up1(16),\s\do1(8))O＋eq\o\al(\s\up1(3),\s\do1(2))He→eq\o\al(\s\up1(13),\s\do1())8O＋eq\o\al(\s\up1(a),\s\do1(b))X；eq\o\al(\s\up1(16),\s\do1(8))O＋eq\o\al(\s\up1(3),\s\do1(2))He→eq\o\al(\s\up1(15),\s\do1(8))O＋eq\o\al(\s\up1(m),\s\do1(n))Y。下列說(shuō)法正確的是()A．X的中子數(shù)為2B．X、Y互為同位素C．eq\o\al(\s\up1(13),\s\do1(8))O、eq\o\al(\s\up1(15),\s\do1(8))O可用作示蹤原子研究化學(xué)反應(yīng)歷程D．自然界不存在eq\o\al(\s\up1(13),\s\do1(8))O2、eq\o\al(\s\up1(15),\s\do1(8))O2分子是因其化學(xué)鍵不穩(wěn)定B[A.由合成反應(yīng)分析可知，X微粒為eq\o\al(\s\up1(6),\s\do1(2))He，根據(jù)質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)加中子數(shù)可知，該微粒的中子數(shù)為4，A錯(cuò)誤；B.由合成反應(yīng)分析可知，X微粒為eq\o\al(\s\up1(6),\s\do1(2))He，Y微粒為eq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He，二者質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同，故X、Y互為同位素，B正確；C.由題干信息可知，eq\o\al(\s\up1(13),\s\do1(8))O與eq\o\al(\s\up1(15),\s\do1(8))O的半衰期很短，故不適宜用作示蹤原子研究化學(xué)反應(yīng)歷程，C錯(cuò)誤；D.自然界中不存在eq\o\al(\s\up1(13),\s\do1(8))O2與eq\o\al(\s\up1(15),\s\do1(8))O2并不是其化學(xué)鍵不穩(wěn)定，而是由于eq\o\al(\s\up1(13),\s\do1(8))O與eq\o\al(\s\up1(15),\s\do1(8))O的半衰期很短，很容易發(fā)生核變化，轉(zhuǎn)化為其他原子，D錯(cuò)誤。]3．(2021·北京卷)下列有關(guān)放射性核素氚(eq\o\al(\s\up1(3),\s\do1(1))H)的表述不正確的是()A．eq\o\al(\s\up1(3),\s\do1(1))H原子核外電子數(shù)為1B．eq\o\al(\s\up1(3),\s\do1(1))H原子核內(nèi)中子數(shù)為3C．eq\o\al(\s\up1(3),\s\do1(1))H2與H2化學(xué)性質(zhì)基本相同D．eq\o\al(\s\up1(3),\s\do1(1))H2O具有放射性B[A.放射性核素eq\o\al(\s\up1(3),\s\do1(1))H，質(zhì)量數(shù)是3，質(zhì)子數(shù)是1，質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)，所以核外電子數(shù)等于1，故A正確；B．放射性核素eq\o\al(\s\up1(3),\s\do1(1))H，質(zhì)量數(shù)是3，質(zhì)子數(shù)是1，所以中子數(shù)等于3－1＝2，故B錯(cuò)誤；C.eq\o\al(\s\up1(3),\s\do1(1))H2與H2的相對(duì)分子質(zhì)量不同，二者的沸點(diǎn)不同，但二者同屬于氫氣，化學(xué)性質(zhì)基本相同，故C正確；D.eq\o\al(\s\up1(3),\s\do1(1))H是放射性核素，所以eq\o\al(\s\up1(3),\s\do1(1))H2O也具有放射性，故D正確。]4．(2021·天津卷)核聚變發(fā)電有望成為解決人類能源問(wèn)題的重要手段之一，氘(eq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))H)是核聚變反應(yīng)的主要原料，下列有關(guān)敘述正確的是()A．eq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))H的中子數(shù)為2B．eq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))H的核電荷數(shù)為1C．eq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))H是自然界中最輕的原子D．eq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))H是氫元素的一種同素異形體B[A.eq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))H的中子數(shù)為2－1＝1，故A錯(cuò)誤；B.eq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))H的質(zhì)子數(shù)為1，則核電荷數(shù)為1，故B正確；C.自然界中最輕的原子是eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H，不是eq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))H，故C錯(cuò)誤；D.eq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))H是氫元素的一種核素，故D錯(cuò)誤。]5．(2022·浙江卷)下列說(shuō)法不正確的是()A．32S和34S互為同位素B．C70和納米碳管互為同素異形體C．CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2互為同分異構(gòu)體D．C3H6和C4H8一定互為同系物D[A.32S和34S是質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子，互為同位素，故A正確；B．C70和納米碳管是由碳元素組成的不同單質(zhì)，互為同素異形體，故B正確；C.CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2的分子式相同、結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體，故C正確；D.C3H6和C4H8可能為烯烴或環(huán)烷烴，所以不一定是同系物，故D錯(cuò)誤。]6．(2020·全國(guó)Ⅰ卷)1934年約里奧–居里夫婦在核反應(yīng)中用α粒子(即氦核eq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He)轟擊金屬原子eq\o\al(\s\up1(W),\s\do1(Z))X，得到核素eq\o\al(\s\up1(30),\s\do1(Z＋2))Y，開(kāi)創(chuàng)了人造放射性核素的先河：eq\o\al(\s\up1(W),\s\do1(Z))X＋eq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He→eq\o\al(\s\up1(30),\s\do1(Z＋2))Y＋eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(0))n。其中元素X、Y的最外層電子數(shù)之和為8。下列敘述正確的是()A．eq\o\al(\s\up1(W),\s\do1(Z))X的相對(duì)原子質(zhì)量為26B．X、Y均可形成三氯化物C．X的原子半徑小于Y的D．Y僅有一種含氧酸B[原子轟擊實(shí)驗(yàn)中，滿足質(zhì)子和質(zhì)量數(shù)守恒，因此W＋4＝30＋1，則W＝27，X與Y原子之間質(zhì)子數(shù)相差2，因X元素為金屬元素，Y的質(zhì)子數(shù)比X大，則Y與X位于同一周期，且Y位于X右側(cè)，且元素X、Y的最外層電子數(shù)之和為8，設(shè)X最外層電子數(shù)為a，則Y的最外層電子為a＋2，解得a＝3，因此X為Al，Y為P，以此解答。eq\o\al(\s\up1(27),\s\do1(13))Al的質(zhì)量數(shù)為27，則該原子的相對(duì)原子質(zhì)量為27，故A錯(cuò)誤；Al元素可形成AlCl3，P元素可形成PCl3，故B正確；Al原子與P原子位于同一周期，且Al原子序數(shù)小于P原子序數(shù)，故原子半徑Al>P，故C錯(cuò)誤；P的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO2等，故D錯(cuò)誤。]課時(shí)精練(二十三)原子結(jié)構(gòu)核外電子排布eq\a\vs4\al(\f(對(duì)應(yīng)學(xué)生,用書(shū)P381))(本欄目?jī)?nèi)容，在學(xué)生用書(shū)中以獨(dú)立形式分冊(cè)裝訂！)1．“天問(wèn)一號(hào)”著陸火星，“嫦娥五號(hào)”采回月壤。騰飛中國(guó)離不開(kāi)化學(xué)，長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭使用的燃料有液氫和煤油等化學(xué)品。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．煤油是可再生能源B．H2燃燒過(guò)程中熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C．火星隕石中的20Ne質(zhì)量數(shù)為20D．月壤中的3He與地球上的3H互為同位素C[煤油是石油的分餾產(chǎn)品，屬于化石燃料，是不可再生能源，A錯(cuò)誤；H2燃燒過(guò)程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和光能，B錯(cuò)誤；20Ne的質(zhì)量數(shù)為20，C正確；質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的同一元素的不同核素互為同位素，3He、3H的質(zhì)子數(shù)分別為2、1，不互為同位素，D錯(cuò)誤。]2．eq\o\al(\s\up1(40),\s\do1(19))X、eq\o\al(\s\up1(40),\s\do1(18))Z、eq\o\al(\s\up1(40),\s\do1(19))Q、eq\o\al(\s\up1(40),\s\do1(20))R2＋、eq\o\al(\s\up1(41),\s\do1(20))M5種微粒，所屬元素的種類有()A．2種B．3種C．4種D．5種B[eq\o\al(\s\up1(40),\s\do1(19))X、eq\o\al(\s\up1(40),\s\do1(19))Q的質(zhì)子數(shù)相同，所以是同一元素；eq\o\al(\s\up1(40),\s\do1(20))R2＋、eq\o\al(\s\up1(41),\s\do1(20))M的質(zhì)子數(shù)相同，所以是同一元素，eq\o\al(\s\up1(41),\s\do1(20))M是原子，eq\o\al(\s\up1(40),\s\do1(20))R2＋是離子；eq\o\al(\s\up1(40),\s\do1(18))Z是質(zhì)子數(shù)為18的元素；所以共有3種元素，質(zhì)子數(shù)分別為18、19、20。]3．有A、B兩種元素，已知元素A的核電荷數(shù)為a，且A3－與Bn＋的電子排布完全相同，則元素B的核電荷數(shù)為()A．a(chǎn)－n－3 B．a(chǎn)－n＋3C．a(chǎn)＋n－3 D．a(chǎn)＋n＋3D[元素A原子的核電荷數(shù)為a，原子中核電荷數(shù)＝核內(nèi)質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)，則其核外電子數(shù)為a；A原子得到3個(gè)電子形成A3－，則A3－的核外電子數(shù)為a＋3，B原子失去n個(gè)電子形成Bn＋，設(shè)B的核電荷數(shù)為x，由于A3－與Bn＋的電子層排布完全相同，則：a＋3＝x－n，解得：x＝a＋n＋3，所以元素B的核電荷數(shù)為a＋n＋3，D項(xiàng)正確。]4．(2022·東莞中學(xué)松山湖學(xué)校高三月考)有一種新元素為Mc，中文名為“鏌”。元素Mc可由反應(yīng)：eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(243),\s\do1())),\s\do1(95))Am＋eq\o\al(\s\up1(48),\s\do1(20))Ca→eq\o\al(\s\up1(288),\s\do1(115))Mc＋3eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(0))n得到。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．Mc(鏌)是長(zhǎng)周期元素B．eq\o\al(\s\up1(287),\s\do1(115))Mc與eq\o\al(\s\up1(288),\s\do1(115))Mc互為同素異形體C．eq\o\al(\s\up1(48),\s\do1(20))Ca2＋核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為18D．eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(243),\s\do1())),\s\do1(95))Am原子的核外電子數(shù)為148A[A.鏌元素的原子序數(shù)為115，位于元素周期表第七周期VA族，屬于長(zhǎng)周期元素，故A正確；B.eq\o\al(\s\up1(287),\s\do1(115))Mc與eq\o\al(\s\up1(288),\s\do1(115))Mc的質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同，互為同位素，故B錯(cuò)誤；C.eq\o\al(\s\up1(48),\s\do1(20))Ca2＋核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為20，故C錯(cuò)誤；D.eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(243),\s\do1())),\s\do1(95))Am原子的核外電子數(shù)與質(zhì)子數(shù)相同，都為95，故D錯(cuò)誤。]5．49號(hào)銦元素的相關(guān)計(jì)算式為：113×4.3%＋115×95.7%≈114.9。下列說(shuō)法正確的是()A．113是銦元素的質(zhì)量數(shù)B．某種同位素原子符號(hào)為eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(49),\s\do1(115))),)InC．95.7%是銦元素的豐度D．114.9表示銦元素的近似相對(duì)原子質(zhì)量D[A.銦元素存在兩種同位素，113是銦元素一種同位素的質(zhì)量數(shù)，故A錯(cuò)誤；B.質(zhì)子數(shù)應(yīng)位于左下角，符號(hào)為eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(49),\s\do1(115))),)In，故B錯(cuò)誤；C.95.7%是eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(49),\s\do1(115))),)In的豐度，故C錯(cuò)誤；D.49號(hào)銦元素近似相對(duì)原子質(zhì)量為：113×4.3%＋115×95.7%≈114.9，故D正確。]6．(2022·廣東茂名模擬預(yù)測(cè))碳-13、碳-14都可用于幽門(mén)螺旋桿菌的快速檢測(cè)，碳-14又常用于考古斷代。已知碳-14有放射性，半衰期約5730年，下列說(shuō)法正確的是()A．碳-14衰變后轉(zhuǎn)化為碳-13B．檢驗(yàn)幽門(mén)螺旋桿菌利用了碳-14的放射性C．13C、14C互為同位素D．若一古物中碳-14含量降低eq\f(3,4)，則距今約1萬(wàn)年之久D[A.碳-14衰變后轉(zhuǎn)化為N，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.檢驗(yàn)幽門(mén)螺旋桿菌是利用碳-14標(biāo)記的尿素作為藥劑，服用后，若胃中含幽門(mén)螺旋桿菌，可以促使尿素水解生成CO2，一段時(shí)間測(cè)定人體呼氣中碳-14含量，確定在幽門(mén)螺旋桿菌作用下尿素水解生成的CO2，進(jìn)而推算幽門(mén)螺旋桿菌是否超標(biāo)。與其放射性無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.質(zhì)量數(shù)標(biāo)在元素的左上角，應(yīng)寫(xiě)作13C、14C，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.可根據(jù)碳-14的含量估測(cè)生物死亡的年數(shù)，碳-14含量降低eq\f(3,4)，即含量剩余eq\f(1,4)，表明古物經(jīng)歷了兩個(gè)半衰期：5730×2＝11460年，則距今約1萬(wàn)年之久，選項(xiàng)D正確。]7．(2022·廣東二模)我國(guó)科研人員創(chuàng)造出了迄今世界上最輕的鎂原子18Mg，下列說(shuō)法正確的是()A．鎂離子結(jié)構(gòu)示意圖：B．18Mg與18O具有相同的中子數(shù)C．18Mg的相對(duì)原子質(zhì)量為18g/molD．18Mg與24Mg互為同位素D[A.鎂原子失去最外層的2個(gè)電子變成鎂離子，鎂離子結(jié)構(gòu)示意圖為：，A錯(cuò)誤；B.18Mg中子數(shù)為6,18O中子數(shù)為10，中子數(shù)不相同，B錯(cuò)誤；C.18Mg的相對(duì)原子質(zhì)量為18，C錯(cuò)誤；D.18Mg與24Mg質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同，互為同位素，D正確。]8．(2022·湖南省新化縣第一中學(xué)模擬)我國(guó)自主研制的核電技術(shù)成果“華電一號(hào)”其主要核燃料鈾-238得到一個(gè)中子后經(jīng)過(guò)2次β衰變成為钚-239：eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(238),\s\do1())),\s\do1(92))),)U＋eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(0))n→eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1())),\s\do1(92))),)U，eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1())),\s\do1(92))),)U→eq\o\al(\s\up1(0),\s\do1(－1))e＋eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1())),\s\do1(93))),)Np，eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1())),\s\do1(93))),)Np→eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1())),\s\do1(94))),)Pu＋eq\o\al(\s\up1(0),\s\do1(－1))e。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(238),\s\do1())),\s\do1(92))),)U和eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1())),\s\do1(92))),)U互為同位素B．eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1())),\s\do1(93))),)Np和eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1())),\s\do1(94))),)Pu化學(xué)性質(zhì)不相同C．eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1())),\s\do1(94))),)Pu的中子數(shù)為145D．eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(238),\s\do1())),\s\do1(92))),)U經(jīng)過(guò)三步化學(xué)反應(yīng)得到eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1())),\s\do1(94))),)PuD[A.eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(238),\s\do1())),\s\do1(92))),)U和eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1())),\s\do1(92))),)U是U元素的不同核素，互為同位素，A選項(xiàng)正確；B.eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1())),\s\do1(93))),)Np和eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1())),\s\do1(94))),)Pu最外層電子數(shù)不同，化學(xué)性質(zhì)不同，B選項(xiàng)正確；C.eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1())),\s\do1(94))),)Pu的中子數(shù)＝239－94＝145，C選項(xiàng)正確；D.原子是化學(xué)變化的最小微粒，核內(nèi)發(fā)生變化的不屬于化學(xué)反應(yīng)，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。]9．(2022·河南省名校聯(lián)盟高三聯(lián)考)eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(127),\s\do1())),\s\do1())),\s\do1(53))),)I是一種半衰期長(zhǎng)達(dá)1570萬(wàn)年的放射性核素，在評(píng)估核事故的污染水平、洋流運(yùn)動(dòng)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()A．eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(127),\s\do1())),\s\do1())),\s\do1(53))),)I與eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(129),\s\do1())),\s\do1())),\s\do1(53))),)I的中子數(shù)相同B．eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(129),\s\do1())),\s\do1())),\s\do1(53))),)I與eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(127),\s\do1())),\s\do1())),\s\do1(53))),)I的環(huán)境行為和生物過(guò)程不同C．eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(127),\s\do1())),\s\do1())),\s\do1(53))),)I－和eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(129),\s\do1())),\s\do1())),\s\do1(53))),)I化學(xué)性質(zhì)相同D．硝酸銀溶液可測(cè)定該污水中eq\o\al(\s\up1(127),\s\do1())53I－的含量D[A.eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(127),\s\do1())),\s\do1())),\s\do1(53))),)I的中子數(shù)為74、eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(129),\s\do1())),\s\do1())),\s\do1(53))),)I的中子數(shù)為76，兩者的中子數(shù)不相同，故A錯(cuò)誤；B.eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(129),\s\do1())),\s\do1())),\s\do1(53))),)I與eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(127),\s\do1())),\s\do1())),\s\do1(53))),)I的物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，則eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(129),\s\do1())),\s\do1())),\s\do1(53))),)I與eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(127),\s\do1())),\s\do1())),\s\do1(53))),)I的環(huán)境行為和生物過(guò)程相同，故B錯(cuò)誤；C.原子與離子的性質(zhì)不同，則eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(127),\s\do1())),\s\do1())),\s\do1(53))),)I－和eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(129),\s\do1())),\s\do1())),\s\do1(53))),)I化學(xué)性質(zhì)不同，故C錯(cuò)誤；D.AgI難溶于水，則通過(guò)測(cè)定其質(zhì)量可測(cè)定污水中eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(eq\o\al(\s\up1(129),\s\do1())),\s\do1())),\s\do1(53))),)I－的含量，故D正確。]10．(2022·重慶市高三第四次質(zhì)量檢測(cè))科學(xué)家發(fā)現(xiàn)月壤中有地球土壤中沒(méi)有的3He。3He是一種優(yōu)良的核反應(yīng)原料，與氘發(fā)生核聚變反應(yīng)，放出巨大的能量：eq\o\al(\s\up1(3),\s\do1(2))He＋eq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))H→eq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He＋eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．D2和H2互為同位素B．等質(zhì)量的3He和2H具有相同的中子數(shù)C．3He與2H發(fā)生的核聚變反應(yīng)屬于化學(xué)變化D．3He位于周期表的第1行、第18列D[A.D和H互為同位素，D2和H2是不同單質(zhì)，A錯(cuò)誤；B.等質(zhì)量的3He和2H中子數(shù)之比為2∶3，B錯(cuò)誤；C.核聚變不是化學(xué)反應(yīng)，C錯(cuò)誤；D.3He屬于He元素，是稀有氣體，位于周期表的第1行、第18列，D正確。]11．查德威克通過(guò)用α粒子轟擊eq\o\al(\s\up1(N),\s\do1(Z))X原子的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了中子，核反應(yīng)為：eq\o\al(\s\up1(N),\s\do1(Z))X＋eq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He→eq\o\al(\s\up1(12),\s\do1())PY＋eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(0))n。已知eq\o\al(\s\up1(N),\s\do1(Z))X原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)少一個(gè)，已知在元素周期表中，對(duì)角線上元素的化學(xué)性質(zhì)相似，如對(duì)角線上氧氯間化學(xué)性質(zhì)相似。下列說(shuō)法正確的是()A．X的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水B．X單質(zhì)可與強(qiáng)酸溶液反應(yīng)，但不能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)C．Y的主族序數(shù)與X中子數(shù)相等D．12Y和14Y互為同素異形體A[根據(jù)核反應(yīng)：eq\o\al(\s\up1(N),\s\do1(Z))X＋eq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He→eq\o\al(\s\up1(12),\s\do1())PY＋eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(0))n。N＋4＝12＋1，所以N＝9，已知eq\o\al(\s\up1(N),\s\do1(Z))X原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)少一個(gè)，則Z＋(Z＋1)＝9，解得Z＝4，可知X為Be元素。4＋2＝P＋0，則P＝6，因此Y為C元素，然后根據(jù)元素周期律分析解答。A.X為Be元素，Be與Al屬于對(duì)角線關(guān)系，依此推斷元素周期表中，對(duì)角線上元素的化學(xué)性質(zhì)相似，因此Be的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物具有兩性，可與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水，A正確；B.Be性質(zhì)與Al相似，既可與強(qiáng)酸反應(yīng)，又可與強(qiáng)堿反應(yīng)，B錯(cuò)誤；C.Y是C，位于元素周期表第二周期第ⅣA的元素，其主族序數(shù)為4，X中子數(shù)為9－4＝5，兩者數(shù)值不相等，C錯(cuò)誤；D.12Y和14Y質(zhì)子數(shù)相同，都是6個(gè)，但中子數(shù)不同，分別是6、8，因此二者互為同位素，D錯(cuò)誤。]12．(2022·河南安陽(yáng)高三階段練習(xí))約里奧－居里夫婦發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)α粒子轟擊的金屬X中含有放射性核素30Y，即eq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He＋13X→30Y＋eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(0))n，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．30Y和31Y互為同素異形體B．30Y中質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等C．金屬X可