《无机化学》原子结构（举一反三考点练）- 讲义

举一反三考点练 《无机化学》原子结构-讲义 理解原子的组成。了解同位素的概念，理解原子序数、核电荷数、质子数、核外电子数之间的相互关系，以及质量数、中子数、质子数之间的相互关系。能运用原子结构示意图表示1–20 号元素的原子核外电子排布。 知识点一 原子组成 一、原子的组成 原子可以构成分子、形成离子或直接构成物质。原子非常小，其直径大约有千万分之一毫米，由居于原子中心的带正电的原子核和在核外做高速运动的带负电的电子构成。原子核所带的正电荷数即核电荷数(Z)与原子核外电子所带的负电荷数相等，所以整个原子呈电中性。原子核由质子和中子构成，质子带正电荷，中子不带电荷。所以原子核的正电荷数由质子数决定。 按核电荷数由小到大的顺序给元素编号，所得的序号称为该元素的原子序数。 几个量的关系： 质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N) 原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数 离子电荷数=质子数-核外电子数 二、相对原子质量 (1)原子的相对原子质量：以一个12C原子质量的1/12作为标准，其它原子的质量跟它相比较所得的数值。它是相对质量，单位为1，可忽略不写。 (2)元素的相对原子质量：是按该元素的各种同位素的原子百分比与其相对原子质量的乘积所得的平均值。元素周期表中的相对原子质量就是指元素的相对原子质量。 我国航天器“天问一号”已于2021年2月到达火星，实现中国在深空探测领域的技术跨越。此次探测由核素提供能量，下列有关的说法错误的是（ ） A．核外电子数为96 B．中子数为151 C．与互为同位素 D．与的化学性质不同 【答案】D 【解析】 A．的原子核外电子数=质子数=96，A正确； B．质量数=质子数+中子数，该原子中子数为，B正确； C．质子数相同、中子数不同的原子互为同位素，C正确； D．元素的性质主要与原子核外电子排布，特别是最外层电子数有关，与互为同位素，核外电子排布相同，化学性质几乎相同，D错误； 故选D。 1．下列关于和说法正确的是（ ） A．和互称为同位素 B．和是同种核素 C． D．通过化学变化可以实现与间的转化 【答案】A 【详解】 A．16O与18O质子数相同，中子数不同，互为同位素，故A正确； B．16O2与18O2为氧元素的单质，不为同种核素，故B错误； C．过氧化钠和水反应生成NaOH和O2，O2中的O来自过氧化钠，NaOH中的O来自H2O和Na2O2，故化学方程式应为：2Na216O2+2H218O=2Na18OH+2Na16OH+16O2↑，故C错误； D．16O与18O之间的转化，属于核变化，不是化学变化，故D错误； 故答案选A。 2．已知核反应，下列说法错误的是（ ） A．该核反应属于化学变化 B．的中子数与质子数之差为2 C．X元素是硅元素 D．中A为31 【答案】A 【详解】 A．核反应不属于化学变化，A项错误； B．的质子数为16，中子数为34-16=18，中子数与质子数之差为2，B项正确； C．根据核反应，推知X元素的质子数为16-2=14，是硅元素，C项正确； D．根据核反应可得，解得A为31，D项正确； 故选A。 3．随着科学技术的不断进步，研究物质的手段和途径越来越多，等已被发现。下列有关说法正确的是（ ） A．中含有36个电子 B．和互为同位素 C．中含720个中子 D．和互为同素异形体 【答案】D 【详解】 A．中的电子数为7×5-1=34，故A错误； B．H2与H3属于由同种氢元素形成的不同单质，不是同位素，故B错误； C．12C60中中子数=质量数-质子数=(12-6)×60=360，故C错误； D．O2与O4是由氧元素形成的不同单质，两者是同素异形体，故D正确； 答案选D。 1．化学与社会、生产和生活密切相关。下列叙述正确的是（ ） A．胶态磁流体治癌术是将磁性物质制成胶体粒子，这种粒子的直径范围是1～100μm B．研发催化剂将CO转化为，可实现“碳中和” C．《吕氏春秋·别类》中关于青铜的记载“金（铜）柔锡柔，合两柔则为刚”，体现了合金的硬度通常大于各组分金属的硬度 D．“人造太阳”的核燃料、互为同素异形体 【答案】C 【详解】 A．胶体粒子的直径范围是1～100nm，A错误； B．研发催化剂将CO转化为，可减少大气污染，但不能实现“碳中和”，B错误； C．“金（铜）柔锡柔，合两柔则为刚”，指的是铜和锡的硬度都小，但将二者制成合金，则硬度增大，体现了合金的硬度通常大于各组分金属的硬度，C正确； D．“人造太阳”的核燃料、互为同位素，D错误； 故选C。 2．有关、说法正确的是（ ） A．不同种核素 B．比多一个电子 C．、化学性质不同 D．通过化学变化，可将转为 【答案】A 【详解】 A．18F与19F质子数相同、中子数不同，因此两者是不同种核素，A正确； B．18F与19F互为同位素，质子数和电子数均相同，19F比18F多一个中子，B错误； C．18F2、19F2为同种物质，化学性质相同，C错误； D．同位素之间的转化为物理变化，D错误； 故答案为A。 3．下列有关说法不正确的是（ ） A．和互为同位素 B．金刚石和互为同素异形体 C．和的相互转化是化学变化 D．含有44个中子和34个电子 【答案】A 【详解】 A．同位素是质子数相同，中子数不同的同种元素的不同原子，和均为氮的单质，不互为同位素，A不正确； B．金刚石和C60是碳元素的不同单质，互为同素异形体，B正确； C．O2和O3的相互转化有新物质生成，是化学变化，C正确； D．含有质子数=电子数=34，质量数=78，中子数=78-34=44，含44个中子和34个电子，D正确； 故选A。 · 原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数 · 离子电荷数=质子数-核外电子数 · 质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N) 知识点二 核外电子排布 一、核外电子排布规律 (1)核外电子是由里向外，分层排布的。 (2)各电子层最多容纳的电子数为2n2个；最外层电子数不得超过8个，次外层电子数不得超过18个，倒数第三层电子数不得超过32个。 (3)核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外依次排布在能量逐步升高的电子层里。 核外电子排布规律是书写结构示意图的主要依据。 二、原子和离子结构示意图 三、微粒半径大小比较规律 (1)同周期元素(稀有气体除外)的原子半径随原子核电荷数的递增逐渐减小。 (2)同主族元素的原子半径和离子半径随着原子核电荷数的递增逐渐增大。 (3)电子层结构相同的离子，核电荷数越大，则离子半径越小。 (4)同种元素的微粒半径：阳离子<原子<阴离子。 (5)稀有气体元素的原子半径大于同周期元素原子半径。 (6)电子层数多的阴离子半径一定大于电子层数少的阳离子半径，但电子层数多的阳离子半径不一定大于电子层数少的阴离子半径。 下列有关原子核外电子排布的说法错误的是（ ） A．电子总是优先排布在能量最低的电子层里 B．每个电子层最多能容纳的电子数为2n2 C．最外层电子数不超过8个(K层为最外层时不超过2个) D．S2-的M层电子数有6个电子 【答案】D 【详解】 A．核外电子总是首先排布在能量低的电子层上，A正确； B．根据鲍利不相容原理可知，每个电子层最多能容纳的电子数为2n2，B正确； C．最外层电子数不超过8个，但当K层为最外层时不超过2个，次外层不超过18个，倒数第三层不超过32个，C正确； D．S2-的M层电子数有8个电子，D错误； 故答案选D。 1．下列关于电子云图的说法正确的是（ ） A．通常用小黑点来表示电子的多少，黑点密度大，电子数目多 B．电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述 C．电子绕核作高速圆周运动 D．电子云轮廓图是把电子在原子核外空间出现概率P=80%的空间圈出来得到的图形 【答案】B 【详解】 A．通常用小黑点来表示电子在原子核外某处出现的概率密度，黑点密度越大，代表电子在该处出现的概率密度越大，故A错误； B．电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述，故B正确； C．电子在原子核外不是绕核作高速圆周运动的，只能用小黑点来表示电子在原子核外某处出现的概率密度，故C错误； D．电子云轮廓图是把电子在原子核外空间出现概率P=90%的空间圈出来得到的图形，故D错误； 故选B。 2．某离子的原子核里有n个质子，该离子的电子层排布与氩原子相同，此离子所带的电荷可能是（ ） A．+(n-18) B．-n C．-(n+18) D．+(18-n) 【答案】A 【详解】 A．若是K原子则n=19，K+所带的电荷为+(19-18)，A正确； B．不可能存在带-n电荷的离子满足以上条件，B错误； C．不可能存在带-(n+18)电荷的离子满足以上条件，C错误； D．若n=16则对应的离子为+(18-16)，但+2硫离子的核外电子排布式与氩原子不同，无满足以上条件的带+(18-n) 电荷的离子，D错误； 故选A。 3．下列说法正确的是（ ） A．两种粒子，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同 B．最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期 C．位于周期表的第2行、第16列 D．能量高的电子在离核近的区域内运动 【答案】B 【详解】 A．两种粒子，若核外电子排布完全相同，但质子数不一定相同，这两种粒子不一定是同种元素，则其化学性质不一定相同，A错误； B．根据核外电子排布规律可知，最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期，B正确； C．是零族元素，原子序数为10，位于周期表的第2行、第18列，C错误； D．离原子核越近的电子能量越低，离原子核越远的电子能量越高，则能量高的电子在离核远的区域内运动，D错误； 故选B。 1．下列微粒中，最外层是8个电子，并与相差两个电子层的是（ ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】 A． 核外有2个电子，A不符合；     B． 核外有10个电子，B符合；     C． 核外有18个电子，C不符合；     D． 核外有2个电子，D不符合； 选B。 2．下列原子中，最难形成离子的是（ ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】 四种原子分别为F、Ne、O、H，其中Ne原子最外层达到8电子稳定结构，化学性质比较稳定，不易得到电子，很难形成离子，故选：B。 3．若原子的电子层数为n，则下列推论不正确的是（ ） A．第n电子层中具有的原子轨道类型为n种 B．第n电子层中具有的原子轨道数为n2个 C．第n电子层中最多具有的电子数为2n2个 D．同一原子轨道上的电子能量一定相同，不同原子轨道上的电子能量一定不同 【答案】D 【详解】 A．第n电子层有n种类型的原子轨道，故A正确； B．第一能层的轨道数为1，第二能层的轨道数为4，第三能层的轨道数为9，以此类推，每个能层中具有的原子轨道数均为n2，故B正确； C．按照原子核外电子排布规律：每个能层最多容纳的电子数为2n2，故C正确； D．同一原子轨道上的电子能量一定相同，不同原子轨道，只要对应的电子层数和轨道形状相同，则能量相同，故D错误； 故选D。 知识点三 同位素 元素是具有相同质子数(即核电荷数)的同一类原子的总称。 人们在研究原子核的组成时，发现同一种元素的原子中质子数相同，但中子数不一定相同。这种具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同原子互称为同位素。目前人类已经发现的元素种类为116种，但是原子种类却高达2800种以上。 同一种元素的各种同位素，在元素周期表上占有同一位置。物理性质略有差异，但化学性质几乎相同，因为质子数和核外电子数相同。 注意：同种元素的同位素可组成不同的单质或化合物，如H2O和D2O是两种不同的物质。 医学界通过用 标记的 发现了一种 的羧酸衍生物，这种羧酸衍生物在特定条件下可以通过断裂 DNA 抑制艾滋病毒的繁殖。已知： 表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（ ） A． 的碳原子数为 B． 与 含的中子数均为 C． 是 的同素异形体 D． 与 互为同位素，化学性质相同 【答案】D 【详解】 A． 的分子数未知，无法求碳原子数，故A错误； B．1个 和1个 的中子数分别为8、7，故B错误； C．与 是碳元素的同种单质，不互为同素异形体，故C错误； D．14C与12C是质子数相同、中子数不同的核素，互为同位素，同一元素的化学性质相同，故D正确； 故选D。 1．超重水()是生化实验的重要原料，下列说法错误的是（ ） A．氚()原子核有2个中子 B．、、是不同的核素 C．、、的价电子数相同 D．与互为同位素 【答案】D 【详解】 A．质子数为1，质量数为3，中子数为2，A正确； B．、、质子数相同，中子数不同，是不同的核素，B正确； C．、、质子数相同，价电子数相同，C正确； D．同位素是指质子数相同，中子数不同的不同核素，与不互为同位素，D错误； 答案选D。 2．下列关于和说法正确的是（ ） A．和互称为同位素 B．和是同种核素 C． D．通过化学变化可以实现与间的转化 【答案】A 【详解】 A．16O与18O质子数相同，中子数不同，互为同位素，故A正确； B．16O2与18O2为氧元素的单质，不为同种核素，故B错误； C．过氧化钠和水反应生成NaOH和O2，O2中的O来自过氧化钠，NaOH中的O来自H2O和Na2O2，故化学方程式应为：2Na216O2+2H218O=2Na18OH+2Na16OH+16O2↑，故C错误； D．16O与18O之间的转化，属于核变化，不是化学变化，故D错误； 故答案选A。 3．我国航天器“天问一号”已于2021年2月到达火星，实现中国在深空探测领域的技术跨越。此次探测由核素提供能量，下列有关的说法错误的是（ ） A．核外电子数为96 B．中子数为151 C．与互为同位素 D．与的化学性质不同 【答案】D 【详解】 A．的原子核外电子数=质子数=96，A正确； B．质量数=质子数+中子数，该原子中子数为，B正确； C．质子数相同、中子数不同的原子互为同位素，C正确； D．元素的性质主要与原子核外电子排布，特别是最外层电子数有关，与互为同位素，核外电子排布相同，化学性质几乎相同，D错误； 故选D。 1．随着科学技术的不断进步，研究物质的手段和途径越来越多，等已被发现。下列有关说法正确的是（ ） A．中含有36个电子 B．和互为同位素 C．中含720个中子 D．和互为同素异形体 【答案】D 【详解】 A．中的电子数为7×5-1=34，故A错误； B．H2与H3属于由同种氢元素形成的不同单质，不是同位素，故B错误； C．12C60中中子数=质量数-质子数=(12-6)×60=360，故C错误； D．O2与O4是由氧元素形成的不同单质，两者是同素异形体，故D正确； 答案选D。 2．下列有关说法不正确的是（ ） A．和互为同位素 B．金刚石和互为同素异形体 C．和的相互转化是化学变化 D．含有44个中子和34个电子 【答案】A 【详解】 A．同位素是质子数相同，中子数不同的同种元素的不同原子，和均为氮的单质，不互为同位素，A不正确； B．金刚石和C60是碳元素的不同单质，互为同素异形体，B正确； C．O2和O3的相互转化有新物质生成，是化学变化，C正确； D．含有质子数=电子数=34，质量数=78，中子数=78-34=44，含44个中子和34个电子，D正确； 故选A。 3．下列说法或化学用语不正确的是（ ） A．原子中质子数为6、中子数为8 B．与是两种不同的核素 C．在元素周期表中的位置：第四周期第VIIA族 D．和互为同素异形体 【答案】D 【详解】 A．原子中质子数为6、中子数为14-6=8，A正确； B．与中子数不同，是两种不同的核素，B正确； C．是第35号元素，在元素周期表中的位置：第四周期第VIIA族，C正确； D．同素异形体是每日同种元素构成的不同单质，和为质子数相同中子数不同的两种原子，互为同位素，D错误； 故选D。 · 同位素：同---质子数相同，异---中子数不同，微粒---原子。 · 特点：同位素的化学性质几乎完全相同；自然界中稳定同位素的原子个数百分数不变。 · 同种元素的同位素可组成不同的单质或化合物。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$