内容正文:
第1章 原子结构 元素周期律
章末复习
知识整合体系构建
综合提升高考体验
☞考点1 原子结构及表示方法
例1 (高考组合)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
ADE
例2 (2024北京卷)我国科研人员利用激光操控方法,从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子,实现了对同位素41Ca的灵敏检测。41Ca的半衰期(放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间)长达10万年,是14C的17倍,可应用于地球科学与考古学。下列说法正确的是( )
A.41Ca的原子核内有21个中子
B.41Ca的半衰期长,说明41Ca难以失去电子
C.41Ca衰变一半所需的时间小于14C衰变一半所需的时间
D.从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子的过程属于化学变化
A
解析 41Ca的质量数为41,质子数为20,所以中子数为41-20=21,A正确;41Ca的半衰期长短与得失电子能力没有关系,B错误;根据题意,41Ca衰变一半所需的时间要大于14C衰变一半所需的时间,C错误;从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子的过程没有新物质产生,不属于化学变化,D错误。
☞考点2 元素、核素、同位素与同素异形体
B
☞考点3 元素周期表与元素周期律的综合考查
例4 (2022全国甲卷改编)Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,其最外层电子数之和为19。Q与X、Y、Z位于不同周期,X、Y相邻,Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是
( )
A.非金属性:X>Q
B.简单离子的半径:X>Q
C.最高正化合价:Q>X
D.最高价含氧酸的酸性:Z>Y
D
例5 (2022浙江1月卷改编)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。W和Y同族,Y的原子序数是W的2倍,X是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是( )
A.非金属性:Y>W
B.X与Z可形成化合物XZ2
C.Y、Z的氧化物对应的水化物均为强酸
D.X与Y可形成化合物X2Y3
D
解析 X是地壳中含量最多的金属元素,X为Al,W和Y同族,Y的原子序数是W的2倍,W为O,Y为S,则Z为Cl。非金属性:Y<W,A错误;X与Z可形成化合物AlCl3,B错误;Y、Z的最高价氧化物对应的水化物分别为硫酸和高氯酸,两者均为强酸,次氯酸也是氯的氧化物对应的水化物,但次氯酸为弱酸,C错误;铝与硫元素形成的化合物为Al2S3,D正确。
例6 (2023重庆卷)化合物X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同,相对分子质量相差7,1 mol X3Y7WR含40 mol质子,X、W和R三种元素位于同周期,X原子最外层电子数是R原子核外电子数的一半。下列说法正确的是( )
A.原子半径:W>R
B.非金属性:X>R
C.Y和Z互为同素异形体
D.常温常压下X和W的单质均为固体
A
解析 化合物X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同,相对分子质量相差7,说明Y、Z为氢元素的两种核素,由题干信息可知,1 mol X3Y7WR含40 mol质子,X、W和R三种元素位于同周期,则三者只能处于第2周期,X原子最外层电子数是R原子核外电子数的一半,设X原子的最外层电子数为a,则R原子的核外电子数为2a,W原子的核外电子数为b,Y的质子数为1,则有:3(a+2)+2a+b+7=40(a、b均为整数),整理可得5a+b=27,解得a=5,b=2(X、R不在同周期,舍去);a=4,b=7(符合题意);a=3,b=12(X、W不在同周期,舍去);则X为C,R为O,W为N。原子半径:W>R,A正确;非金属性:R>X,B错误;Y和Z是氢元素的两种核素,两者互为同位素,C错误;常温常压下X的单质为固体,W的单质是气体,D错误。
A.(2024浙江1月卷)中子数为10的氧原子O
B.(2023福建卷)0.1 mol [NH3OH]+含有的质子数为1.5NA
C.(2022海南卷)2.8 g 56Fe含有的中子数为1.3NA
D.(2024广东卷)目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准Cs的质子数为55
E.(2024甘肃卷C和C互为同位素
解析 O的质子数为8,质量数为18,根据质量数=质子数+中子数,可求得中子数为10,A正确;0.1 mol [NH3OH]+含有的质子数为1.9NA,B错误;56Fe的质子数为26,中子数为30,2.8 g 56Fe的物质的量为0.05 mol,因此,2.8 g 56Fe含有的中子数为1.5NA,C错误;目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准Cs的质量数为135,质子数为55,D正确C和C的质子数相同、中子数不同,是碳元素的不同核素,互为同位素,故E正确。
例3 (2022山东卷O的半衰期很短,自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下:HeOHeY。下列说法正确的是( )
A.X的中子数为2
B.X、Y互为同位素
CO可用作示踪原子研究化学反应历程
D.自然界不存在O2O2分子是因其化学键不稳定
解析 根据质量守恒可知,X微粒为He,Y微粒为He,据此分析解题。X微粒为He,根据质量数等于质子数加中子数可知,该微粒的中子数为4,A错误;X微粒为He,Y微粒为He,二者为具有相同质子数和不同中子数的原子,故互为同位素,B正确;由题干信息可知O与O的半衰期很短,故不适宜用作示踪原子研究化学反应历程,C错误;自然界中不存在O2与O2分子并不是因其化学键不稳定,而是由于O与O的半衰期很短,很容易发生核变化,转化为其他原子,D错误。
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