2024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第1課時(shí)原子結(jié)構(gòu)層級(jí)練含解析新人教版必修第一冊(cè)

PAGE10-第1課時(shí)原子結(jié)構(gòu)必備學(xué)問(wèn)基礎(chǔ)練學(xué)問(wèn)點(diǎn)一原子結(jié)構(gòu)1.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的B．原子的質(zhì)量主要集中在原子核上C．質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量都近似為1D．原子中不存在帶電荷的粒子，所以原子不顯電性2．某粒子含有的質(zhì)子數(shù)為7，中子數(shù)為8，電荷為0，則它的化學(xué)符號(hào)是()A.eq\o\al(7,15)NB.eq\o\al(15,7)NC.eq\o\al(7,15)PD.eq\o\al(15,7)P3．2024年1月3號(hào)，中國(guó)放射的嫦娥四號(hào)月球探測(cè)器勝利著陸月球背面，探測(cè)器裝有以eq\o\al(238,94)Pu為燃料的核電池。關(guān)于eq\o\al(238,94)Pu的說(shuō)法正確的是()A．中子數(shù)為94B．電子數(shù)為94C．質(zhì)量數(shù)為144D．質(zhì)子數(shù)為2384．下表符號(hào)中“2”的含義正確的一組是()選項(xiàng)eq\o\al(2,1)H2He2ClCa2＋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)原子個(gè)數(shù)電荷數(shù)C質(zhì)子數(shù)中子數(shù)原子個(gè)數(shù)電子數(shù)D質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)電荷數(shù)5.(多選)下列符號(hào)既能表示一種元素又能表示一個(gè)原子，還能表示一種單質(zhì)的是()A．HB．O2C．NaD．Ne6．俄羅斯科學(xué)家勝利合成第114號(hào)元素的原子，該原子的質(zhì)量數(shù)為289，存在時(shí)間達(dá)到30秒，這項(xiàng)成果具有重要意義。該原子的中子數(shù)與電子數(shù)之差是()A．61B．114C．175D．2897．(多選)對(duì)于eq\o\al(1,1)H＋、eq\o\al(3,1)H、eq\o\al(2,1)H三種粒子，下列敘述正確的是()A．質(zhì)子數(shù)確定相同，質(zhì)量數(shù)和中子數(shù)確定不同B．化學(xué)性質(zhì)幾乎相同C．確定都由質(zhì)子、中子、電子構(gòu)成D．核電荷數(shù)、核外電子數(shù)不確定相同8．已知R2－的核內(nèi)有n個(gè)中子，R原子的質(zhì)量數(shù)為M，則mgR2－含有電子的物質(zhì)的量為()A.eq\f(mM－n,M)molB.eq\f(M－n－2,Mm)molC.eq\f(mM－n－2,M)molD.eq\f(mM－n＋2,M)mol學(xué)問(wèn)點(diǎn)二原子核外電子排布9.下面關(guān)于多電子原子的核外電子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的敘述正確的是()①核外電子是分層運(yùn)動(dòng)的②全部電子在同一區(qū)域里運(yùn)動(dòng)③能量高的電子在離核近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)④能量低的電子在離核近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)A．①③B．①④C．②③D．②④10．下列陳述不符合原子核外電子排布基本規(guī)律的是()A．核外電子總是優(yōu)先排在能量最低的電子層上B．K層是能量最低的電子層C．各電子層(n)最多可容納的電子數(shù)為n2D．N電子層為次外層時(shí)，最多可容納的電子數(shù)為1811．下列微粒的結(jié)構(gòu)示意圖中，錯(cuò)誤的是()①Li②Cl③Mg2＋④K⑤P⑥FA．①②④⑤B．①②⑤⑥C．①④⑤⑥D(zhuǎn)．②③④⑥12．(多選)某粒子結(jié)構(gòu)示意圖為，若該粒子為離子，則它所帶的電荷數(shù)可能為()A．8－nB．10－nC．n－8D．n－1013．某元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，下列關(guān)于該元素的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是()A．它的陽(yáng)離子帶3個(gè)單位正電荷B．它是一種金屬元素C．它的陽(yáng)離子有10個(gè)質(zhì)子D．其原子核外有13個(gè)電子14．元素X的離子結(jié)構(gòu)示意圖為，元素Y的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，則元素X與元素Y形成的化合物的化學(xué)式可能是()A．XYB．X2YC．XY2D．XY315．某元素的原子核外電子排布中，K電子層和L電子層電子數(shù)之和等于M電子層和N電子層的電子數(shù)之和，則該元素的質(zhì)子數(shù)為()A．12B．17C．20D．3016．有A、B兩種原子，A原子的M電子層比B原子的M電子層少3個(gè)電子，B原子的L電子層的電子數(shù)恰為A原子的L層電子數(shù)的2倍，則A、B元素的元素符號(hào)分別為()A．Mg和SB．N和BeC．Si和BD．C和Al關(guān)鍵實(shí)力綜合練一、選擇題：每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。1．某元素的一個(gè)原子形成的離子可表示為eq\o\al(b,a)Xn－，下列說(shuō)法正確的是()A.eq\o\al(b,a)Xn－含有的中子數(shù)為a＋bB.eq\o\al(b,a)Xn－含有的電子數(shù)為a－nC．X原子的質(zhì)量數(shù)為a＋b＋nD．X原子的質(zhì)量約為eq\f(b,6.02×1023)g2．原子核外電子是分層排布的，下列關(guān)于L層與M層的比較，不正確的是()A．L層離核比M層離核近B．電子在M層上運(yùn)動(dòng)時(shí)所具有的能量高于L層C．當(dāng)L層上的電子數(shù)為奇數(shù)時(shí)，M層上不行能有電子D．當(dāng)L層上的電子數(shù)為偶數(shù)時(shí)，M層上確定有電子3．下列粒子的結(jié)構(gòu)示意圖中，表示陰離子的是()A.B.C.D.4．某金屬氧化物的化學(xué)式為M2O3，電子總數(shù)為50，已知氧原子核內(nèi)有8個(gè)中子，M2O3的相對(duì)分子質(zhì)量為102，則M原子核內(nèi)中子數(shù)為()A．10B．12C．14D．215．A、B、C三種元素原子的質(zhì)子數(shù)依次為a、b、c它們的離子An＋、Bn－、Cm－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，且n>m，則下列關(guān)系正確的是()A．a(chǎn)>b>cB．a(chǎn)>c>bC．a(chǎn)＝b＋m＋nD．a(chǎn)＝c－n－m二、選擇題：每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意。6．某1～18號(hào)元素的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，那么該原子()A．有2個(gè)電子層B．有3個(gè)電子層C．最外層電子數(shù)是6D．核電荷數(shù)是107．(易錯(cuò)題)下列敘述中，正確的是()A．凡單原子形成的離子，確定具有稀有氣體元素原子的核外電子排布B．兩種粒子，若核外電子排布完全相同，則其化學(xué)性質(zhì)確定相同C．兩原子，假如核外電子排布相同，則確定屬于同種元素D．陰離子的核外電子排布確定與比它原子序數(shù)小的稀有氣體元素原子的核外電子排布相同8．元素A、B、C原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)之和為31，最外層電子數(shù)之和為17，這三種元素是()A．N、P、ClB．N、O、SC．O、F、ClD．P、O、S9．某原子X(jué)的核內(nèi)中子數(shù)為N，質(zhì)量數(shù)為A，它與原子3H構(gòu)成3HaX分子。bg3HaX所含質(zhì)子的物質(zhì)的量是()A.eq\f(bA－N＋a,A＋a)molB.eq\f(bA－N,A＋a)molC.eq\f(bA－N＋a,A＋3a)molD.eq\f(bA－N,A＋3a)mol三、非選擇題10．(1)A、B元素為1～20號(hào)元素。①A元素原子的核電荷數(shù)為8，其原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)為_(kāi)_______，該元素原子的二價(jià)陰離子中，核外電子數(shù)為_(kāi)_______。②B元素原子的一價(jià)陽(yáng)離子的核外有18個(gè)電子，質(zhì)量數(shù)為40，該元素原子的原子核內(nèi)中子數(shù)為_(kāi)_______。③A、B形成11型化合物的相對(duì)分子質(zhì)量是________。(2)某元素原子的核電荷數(shù)是電子層數(shù)的5倍，其質(zhì)子數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍，該元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖是________________。(3)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)________、________、________、________、________。學(xué)科素養(yǎng)升級(jí)練1．有5種單核粒子，它們分別是eq\o\al(40,19)eq\x()、eq\o\al(40,18)eq\x()、eq\o\al(41,19)eq\x()、eq\o\al(40,20)eq\x()、eq\o\al(41,20)eq\x()(“eq\x()”內(nèi)元素符號(hào)未寫(xiě)出)，則它們所屬元素的種類有()A．2種B．3種C．4種D．5種2．(素養(yǎng)題—宏觀辨識(shí)與微觀探析)核磁共振(NMR)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于困難分子結(jié)構(gòu)的測(cè)定和醫(yī)學(xué)診斷等高科技領(lǐng)域。已知只有質(zhì)子數(shù)或中子數(shù)為奇數(shù)的原子核才有NMR現(xiàn)象，試推斷下列哪組原子均可產(chǎn)生NMR現(xiàn)象()A．18O、31P、119SnB．12C、19F、C．7N、15P、33As、51Sb、83BiD．只有1個(gè)電子層的原子3．下列四種粒子的結(jié)構(gòu)示意圖中，說(shuō)法正確的是()①②③④A．它們表示四種不同的元素B．①④表示的是陽(yáng)離子C．①③④表示的元素都是非金屬元素D．②表示的元素在化合物中通常顯＋2價(jià)4．Ⅰ.楊振寧和李政道提出在弱相互作用中宇稱不守恒原理，并由吳健雄用eq\o\al(60,27)Co放射源進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。次年，楊振寧、李政道兩人因此獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。eq\o\al(60,27)Co的衰變方程式為eq\o\al(60,27)Co=eq\o\al(A,Z)Ni＋eq\o\al(0,－1)e＋υe，其中υe是反中微子，它的電荷為零，靜止質(zhì)量可以為零。(1)下列關(guān)于eq\o\al(60,27)Co的敘述中，錯(cuò)誤的是________。A．質(zhì)子數(shù)是27B．電子數(shù)是27C．質(zhì)量數(shù)是27D．中子數(shù)是60(2)不同種類元素的本質(zhì)區(qū)分是________。A．質(zhì)子數(shù)不同B．中子數(shù)不同C．電子數(shù)不同D．質(zhì)量數(shù)不同Ⅱ.近年來(lái)，科學(xué)家通過(guò)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(jiàn)的eq\o\al(45,26)Fe原子，接著，科學(xué)家又運(yùn)用特制的測(cè)量?jī)x器觀測(cè)到，這6個(gè)原子中有4個(gè)發(fā)生了衰變，這一試驗(yàn)證明了曾經(jīng)預(yù)言的雙質(zhì)子衰變方式，即有一個(gè)原子同時(shí)放出兩個(gè)質(zhì)子的衰變方式?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)eq\o\al(45,26)Fe原子的核內(nèi)中子數(shù)為_(kāi)_______，該原子的核外電子數(shù)為_(kāi)_______。(2)以下關(guān)于eq\o\al(45,26)Fe的敘述正確的是________。A．科學(xué)家獲得了一種新元素B.eq\o\al(45,26)Fe的衰變不是化學(xué)改變C．這種鐵原子衰變放出兩個(gè)質(zhì)子后變成eq\o\al(43,26)Fe(3)某同學(xué)認(rèn)為eq\o\al(45,26)Fe在確定條件下也可與氧氣反應(yīng)，他的推斷依據(jù)是________________。第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表第1課時(shí)原子結(jié)構(gòu)必備學(xué)問(wèn)基礎(chǔ)練1．解析：原子是由居于原子中心的帶正電荷的原子核和核外帶負(fù)電荷的電子構(gòu)成的，A正確；電子的質(zhì)量相對(duì)質(zhì)子和中子的質(zhì)量可以忽視，因此原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，B正確；質(zhì)子的質(zhì)量和中子的質(zhì)量與12C答案：D2．解析：該粒子的質(zhì)量數(shù)＝7＋8＝15，因此該粒子的化學(xué)符號(hào)為eq\o\al(15,7)N。答案：B3．解析：eq\o\al(238,94)Pu的中子數(shù)＝質(zhì)量數(shù)－質(zhì)子數(shù)＝238－94＝144，A錯(cuò)誤；eq\o\al(238,94)Pu原子的電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝94，B正確；eq\o\al(238,94)Pu的質(zhì)量數(shù)為238，C錯(cuò)誤；eq\o\al(238,94)Pu的左下角為質(zhì)子數(shù)，則其質(zhì)子數(shù)為94，D錯(cuò)誤。答案：B4．解析：eq\o\al(2,1)H中的2為質(zhì)量數(shù)，2He中的2為質(zhì)子數(shù)，2Cl中的2表示原子個(gè)數(shù)，Ca2＋中的2表示離子所帶電荷數(shù)，B正確。答案：B5．解析：H表示氫元素或一個(gè)氫原子，A錯(cuò)誤；O2表示氧氣或一個(gè)氧氣分子，B錯(cuò)誤；Na表示鈉元素或一個(gè)鈉原子或單質(zhì)鈉，C正確；Ne表示氖元素或一個(gè)氖原子或分子，單質(zhì)氖，D正確。答案：CD6．解析：114號(hào)元素的原子序數(shù)是114，所以該元素的核內(nèi)質(zhì)子數(shù)是114，中子數(shù)＝質(zhì)量數(shù)－質(zhì)子數(shù)＝289－114＝175，該原子的中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差＝175－114＝61。答案：A7．解析：三種微粒的質(zhì)子數(shù)都為1，質(zhì)量數(shù)分別是1、3、2，中子數(shù)分別為0、2、1，A正確；eq\o\al(1,1)H＋是陽(yáng)離子，核外無(wú)電子，eq\o\al(3,1)H、eq\o\al(2,1)H屬于原子，核外有1個(gè)電子，三種微粒的化學(xué)性質(zhì)不相同，B錯(cuò)誤；eq\o\al(1,1)H＋不含有中子數(shù)，C錯(cuò)誤；質(zhì)子數(shù)等于核電荷數(shù)，對(duì)于離子來(lái)說(shuō)，質(zhì)子數(shù)不等于核外電子數(shù)，D正確。答案：AD8．解析：R2－含有的電子數(shù)為(M－n＋2)，mgR2－的物質(zhì)的量為eq\f(m,M)mol，則mgR2－中含有的電子的物質(zhì)的量為eq\f(mM－n＋2,M)mol。答案：D9．解析：原子的核外電子是分層運(yùn)動(dòng)的，能量越低離核越近，能量越高離核越遠(yuǎn)，B正確。答案：B10．解析：電子按能量由低到高排列，A正確；K層離核最近，能量最低，B正確；各電子層(n)最多可容納電子數(shù)為2n2，C錯(cuò)誤；次外層電子數(shù)不超過(guò)18，D正確。答案：C11．解析：K層最多只能容納2個(gè)電子，①錯(cuò)誤；Cl的核電荷數(shù)為17，②錯(cuò)誤；最外層電子不能超過(guò)8個(gè)，④錯(cuò)誤；M層上電子應(yīng)為5個(gè)，⑤錯(cuò)誤。答案：A12．解析：若為陽(yáng)離子，電荷數(shù)等于離子的質(zhì)子數(shù)(n)－離子核外電子總數(shù)(2＋8)，即n－2－8＝n－10；若為陰離子，電荷數(shù)等于離子核外電子總數(shù)(2＋8)－離子的質(zhì)子數(shù)(n)，即電荷數(shù)為2＋8－n＝10－n。答案：BD13．解析：據(jù)原子結(jié)構(gòu)示意圖知，該元素為Al，屬于金屬元素，最外層上有3個(gè)電子，易失去最外層上的3個(gè)電子，形成帶3個(gè)單位正電荷的陽(yáng)離子，A、B正確；該元素失去電子形成陽(yáng)離子時(shí)，質(zhì)子數(shù)不會(huì)改變，依舊有13個(gè)質(zhì)子，C錯(cuò)誤；質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)，其原子核外有13個(gè)電子，D正確。答案：C14．解析：依據(jù)X的離子結(jié)構(gòu)示意圖可知其為鈉元素，依據(jù)Y的原子結(jié)構(gòu)示意圖可知其為氧元素，鈉元素和氧元素可形成Na2O2和Na2O兩種化合物，故B項(xiàng)正確。答案：B15．解析：由題意知，該元素有四個(gè)電子層，K層中有2個(gè)電子，L層中有8個(gè)電子，M層中有8個(gè)電子，由“K電子層和L電子層電子數(shù)之和等于M電子層和N電子層的電子數(shù)之和”可知，N層有2個(gè)電子，因此該元素的核外電子數(shù)為2＋8＋8＋2＝20；核外電子數(shù)等于質(zhì)子數(shù)，即該元素的質(zhì)子數(shù)為20，所以C項(xiàng)正確。答案：C16．解析：A原子的M電子層比B原子的M電子層少3個(gè)電子，說(shuō)明B原子的核外電子數(shù)比A多；B原子的L電子層的電子數(shù)恰為A原子的L層電子數(shù)的2倍，B原子的L層電子數(shù)應(yīng)是8，則A的L層電子數(shù)是4未排滿，M層電子數(shù)是0，則B原子的M層電子數(shù)是3，因此A是C元素，B是Al元素，所以D項(xiàng)正確。答案：D關(guān)鍵實(shí)力綜合練1．解析：中子數(shù)＝質(zhì)量數(shù)－質(zhì)子數(shù)，即中子數(shù)為(b－a)，A錯(cuò)誤；該離子含有的電子數(shù)為(a＋n)，B錯(cuò)誤；質(zhì)量數(shù)與核外電子數(shù)無(wú)關(guān)，即X原子的質(zhì)量數(shù)為b，C錯(cuò)誤；該原子的質(zhì)量數(shù)為b，摩爾質(zhì)量為bg/mol，1molX原子含有6.02×1023個(gè)原子，因此一個(gè)原子的質(zhì)量約為eq\f(b,6.02×1023)g，D正確。答案：D2．解析：M層離核的距離大于L層離核的距離(L層離原子核比M層近)；M層上電子的能量高(離核越遠(yuǎn)，電子的能量越高)；L層最多可容納8個(gè)電子，當(dāng)L層上電子數(shù)為奇數(shù)時(shí)，說(shuō)明L層上電子未排滿，M層上不行能有電子；如氖原子的L層上有8個(gè)電子而其M層上無(wú)電子。答案：D3．解析：A中是F－，屬于陰離子，正確；C中是Na＋屬于陽(yáng)離子，錯(cuò)誤；B中指的是稀有氣體，氖原子，錯(cuò)誤；D中指的是Mg2＋，屬于陽(yáng)離子，錯(cuò)誤。答案：A4．解析：氧原子核內(nèi)有8個(gè)中子，則O的相對(duì)原子質(zhì)量為16，M2O3的相對(duì)分子質(zhì)量為102，M的相對(duì)原子質(zhì)量＝(102－16×3)÷2＝27；已知M2O3電子總數(shù)為50，O原子核外有8個(gè)電子，則M原子核外有(50－8×3)÷2＝13個(gè)電子，M原子核內(nèi)中子數(shù)＝27－13＝14。答案：C5．解析：由An＋、Bn－、Cm－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)可知，a－n＝b＋n＝c＋m(n>m)，所以a>c>b，a＝b＋2n，a＝c＋n＋m，則A、C、D錯(cuò)誤，B正確。答案：B6．解析：第一層排滿為2個(gè)電子，其次層排滿為8個(gè)電子，第三層為最外層時(shí)，最多排8個(gè)電子，若該原子有3個(gè)電子層，依題意可知最外層(第3層)要排24個(gè)電子，這不行能，則該原子只有2個(gè)電子層，第一層為2個(gè)電子，其次層為6個(gè)電子，該原子的核電荷數(shù)是8。答案：AC7．解析：凡單原子形成的離子，不確定具有稀有氣體元素原子的核外電子排布，例如H＋確定不滿意稀有氣體的核外電子排布，A錯(cuò)誤；兩種粒子，若核外電子排布完全相同，則其化學(xué)性質(zhì)不確定相同，例如鈉離子和氟離子，B錯(cuò)誤；兩原子，假如核外電子排布相同，那么質(zhì)子數(shù)相同，則確定屬于同種元素，C正確；陰離子是原子得電子后的離子，則陰離子的核外電子排布與其同周期的稀有氣體元素原子的核外電子排布相同，D錯(cuò)誤。答案：C8．解析：N、P、Cl原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)之和為7＋15＋17＝39，最外層電子數(shù)之和為5＋5＋7＝17，A錯(cuò)誤；N、O、S原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)之和為7＋8＋16＝31，最外層電子數(shù)之和為5＋6＋6＝17，B正確；O、F、Cl原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)之和為8＋9＋17＝34，最外層電子數(shù)之和為6＋7＋7＝20，C錯(cuò)誤；P、O、S原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)之和為15＋8＋16＝39，最外層電子數(shù)之和為5＋6＋6＝17，D錯(cuò)誤。答案：B9．解析：bg3HaX所含質(zhì)子的物質(zhì)的量是eq\f(bg,A＋3ag/mol)(A－N＋a)＝eq\f(bA－N＋a,A＋3a)mol。答案：C10．解析：(1)①核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝8，陰離子的核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋所帶電荷數(shù)＝10。②B元素養(yǎng)子數(shù)是18＋1＝19，質(zhì)量數(shù)為40，該元素原子的中子數(shù)為40－19＝21。③A、B兩元素形成的11型化合物是K2O2，其相對(duì)分子質(zhì)量是39×2＋16×2＝110。(2)設(shè)：核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝a，元素原子的電子層數(shù)為x，最外層電子數(shù)為y，依題意：a＝5x，a＝3y，則5x＝3y，x＝eq\f(3y,5)。因原子的最外層電子數(shù)不超過(guò)8，即y為1～8的正整數(shù)，故僅當(dāng)y＝5，x＝3時(shí)合理，該元素的核電荷數(shù)為15。(3)①當(dāng)x－y<10時(shí)，x<10＋y，說(shuō)明核電荷數(shù)小于核外電子數(shù)，所以該粒子應(yīng)為陰離子；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。答案：(1)①810②21③110(2)(