内容正文:
假期必刷18 原子结构 核外电子排布
1.核 泄 漏 地 区 可 检 测 到 的 放 射 性 元 素 有137Cs、
134Cs、131I等.下列叙述正确的是 ( )
A.13455Cs和13755Cs形成的单质物理性质相同
B.13455Cs比13153I多3个中子
C.13455Cs和13755Cs形成的单质化学性质相同
D.13455Cs与13755Cs都是铯的同素异形体
2.某元素的一个原子形成的离子可表示为 baXn-,
下列说法正确的是 ( )
A.baXn-含有的中子数为a+b
B.baXn-含有的电子数为a-n
C.X原子的质量数为a+b+n
D.1个X原子的质量约为 b
6.02×1023g
3.已知阴离子R2-的原子核内有n个中子,R原子
的质量数为m,则wgR2-所含有电子的物质的
量是 ( )
A.m-n-2wm mol
B.w
(m-n)
n mol
C.wm
(m-n-2)mol
D.wm
(m-n+2)mol
4.下列有关短周期元素原子的说法正确的是
( )
A.当原子形成简单离子后,其最外层上的电子
数可超过8个
B.原子最外层上的电子数少于4个时,电子数越
多,还原性越强
C.原子核外电子中,最外层上的电子能量最高
D.当最外层上的电子数变为4个时即达稳定
结构
5.下列化学用语使用正确的是 ( )
A.基态C原子价电子排布图:
↑
2s
↑ ↑
2p
↑
B.Cl-结构示意图:
C.KCl形成过程:K+Cl
‥
‥
∶ →K∶Cl
‥
‥
∶
D.质量数为2的氢核素:21H
6.用 中 子 轰 击NZX 原 子 产 生 α 粒 子 (即 氦
核42He)的 核 反 应 为:NZX+10n →7PY+42He.
已知元素 Y在化合物中呈+1价.下列说法
正确的是 ( )
A.H3XO3 可 用 于 中 和 溅 在 皮 肤 上 的 NaOH
溶液
B.Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2
C.X和氢元素形成离子化合物
D.6Y和7Y互为同素异形体
7.(双选)最近,科学家发现
对LiTFSI(一种亲水有机
盐)进行掺杂和改进,能显
著提高锂离子电池传输电荷的能力.LiTFSI的
结构如图所示,其中 A、B、C、D为同一短周期元
素,C与E位于同一主族.下列叙述正确的是
( )
A.C是空气中含量最高的元素
B.简单气态氢化物的稳定性:D>C>E
C.该化合物中只有 A、C、D元素原子的最外层
满足8电子稳定结构
D.Al3+与E的简单阴离子在溶液中不能大量
共存
53
8.某元素X组成的气态双原子单质分子有三种,其
分子的式量分别是70、72、74,此三种分子的物
质的量之比为9∶6∶1,则正确的是 ( )
A.X有三种同位素
B.X的一种同位素原子的质量数为36
C.质 量 数 为 35 的 X 的 同 位 素 原 子 的 丰 度
为75%
D.质 量 数 为 35 的 同 位 素 原 子 的 质 量 分 数
为75%
9.同辐技术(同位素与辐射技术)广泛应用于工农
业、医学等领域.其中一种Co同位素放射源辐
射时的衰变方程为6027Co →6028Ni+ 0-1e.下列说
法错误的是 ( )
A.6027Co和6028Ni互为同位素
B.6027Co和6028Ni的质子数和中子数均相差1
C.一个6027Co和一个6028Ni的质量近似相等
D.利用粒子轰击原子核的方法可人工合成新
元素
10.(双选)a、b、c、d是原子序数依次增大的短周期
元素,甲、乙、丙、丁、戊、己是由这四种元素组成
的单质或化合物.它们之间有如下反应:①甲
+乙→戊+己;②甲+丙→丁+己.已知己是
由c元素形成的常见单质,常温时,0.01mol/L
戊溶液的pH=12.下列说法中不正确的是
( )
A.b是第二周期元素
B.甲中有非极性共价键,且1mol甲中含有
4mol离子
C.己在自然界中有同素异形体
D.c、d形成的简单离子,它们的电子层结构
不同
11.已知A、B、C、D四种物质均是由短周期元素原
子组成的,它们之间有如图所示的转化关系,且
A是一种含有18电子的粒子,C是一种含有10
电子的粒子.请完成下列问题:
A
B
C→
D→
(1)若A、D均是气态单质分子,写出A与B反
应的化学方程式: .
(2)若B、D属同主族元素的单质分子,写出C
的电子式: .
(3)若B是一种四核含18电子的分子,D是一
种气态单质分子,则A的化学式为 ,
B的结构式为 .
(4)若A、B均是含2个原子核的粒子,其中B
中含有10个电子,D中含有18个电子,则A、B
之间发生反应的离子方程式为
.
(5)若D是一种含有22个电子的分子,则符合
如图关系的A的物质有 (写
物质的化学式,如果是有机物则写相应的结构
简式).
1.(2023浙江1月选考)下列化学用语表示正确
的是 ( )
A.中子数为18的氯原子:3717Cl
B.碳的基态原子轨道表示式:
C.BF3的空间结构:
F
B
FF
(平面三角形)
D.HCl的形成过程:
2.(2022山东高考卷)138O、158O的半衰期很短,自然
界中不能稳定存在.人工合成反应如下:
16
8O+32He →138O+abX;168O+32He →158O+mnY.下
列说法正确的是 ( )
A.X的中子数为2
B.X、Y互为同位素
C.138O、158O可用作示踪原子研究化学反应历程
D.自然界不存在138O2、158O2 分子是因其化学键
不稳定
63
假期必刷17
素养提升
1.B [A 项,金刚石和石墨均是由 C元素组成的不同单质,两
者互为同素异形体,A正确;B项,能量越低,物质越稳定,因
为在100kPa时,1mol石墨转变为金刚石要吸收1.895kJ
的热量,所以可知石墨比金刚石稳定,B错误;C项,146C 的质
子数为6,质量数为14,所以中子数为14-6=8,C 正 确;
D项,CO2 可引起温室效应,使全球变暖,其分子中 C 原子
与 O原子以共价双键结合,所以含极性共价键,D正确.]
2.C 3.A 4.B 5.C
6.B [该反应应为吸热反应,A 错误;碳酸氢钠受热易分解生
成碳 酸 钠、水 和 二 氧 化 碳,因 此 除 去 Na2CO3 固 体 中 少 量
NaHCO3 可用热分解的方法,B正确;过氧化尿素使品红溶
液褪色是利用它的强氧化性,而二氧化硫使品红溶液褪色是
利用它与品 红 化 合 生 成 不 稳 定 的 无 色 物 质,原 理 不 相 同,
C错误;由碳氧原子个数比可知,二氧化碳与氢气合成甲醇
的原子利用率不是100%,D错误.]
7.A [A 项,晶体硅为正四面体结构,与金刚石类似,A 正确;
B项,晶体硅常温下可以与氢氟酸反应,B错误;C 项,晶体
硅是一种良好的半导体材料,提炼工艺不复杂,价格不高,已
经被普及使用,C错误;D项,晶体硅有金属光泽,可以导电,
但它属于非金属材料,D错误.]
8.C [A项,将溶液和固体分开,采用过滤操作,操作1为过
滤,操作2为洗 涤 和 烘 干,故 A 错 误;B 项,SiO2 是 共 价 晶
体,没有分子,故 B错误;C 项,由除杂原理可知副反应为:
2Mg+Si
△
Mg2Si,故 C正确;D 项,当有2mol电子转移
时,参加反应的 Mg物质的量为1mol,能生成0.5mol单质
硅,但因有副反应发生,最终获得的 Si的质量少于14g,故
D错误.]
9.A [A项,二氧化锰固体与浓盐酸加热反应生成氯气,而Ⅰ
装置没有酒精灯,因此Ⅰ装置不可用于二氧化锰固体与浓盐
酸反应制备氯气,故 A错误;B项,氢气中含有水蒸气,根据
SiHCl3 遇水会剧烈反应,则装置Ⅱ中盛装的是浓 H2SO4,其
作用是干燥氢气,根据 SiHCl3 的沸点:31.85 ℃,则装置Ⅲ
烧杯盛装的是温度高于32℃的温水,将SiHCl3 变为气体以
便进入到Ⅳ中与氢气反应,故B正确;C项,氢气和氧气混合
加热会发生爆炸,因此实验时,先打开装有稀硫酸仪器的活
塞,收集尾气验纯,再预热装置Ⅳ石英管,故C正确;D项,根
据用SiHCl3 与过量 H2 在1100~1200 ℃反应制备高纯
硅,因 此Ⅳ中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为 SiHCl3+H2
高温
Si+3HCl,故 D正确.]
10.B [利用 NaOH 溶液实现“碳捕获”吸收器中,NaOH 溶液
用喷淋方式加入,增大反应物之间的接触面积,充分吸收二
氧化碳,环节a中,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,碳酸钠
与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,发生反应的
化 学 方 程 式 为 Na2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 ↓ +
2NaOH,CaCO3 需从溶液中过滤出来再高温煅烧,生成的
CaO 循环使用.A 项,NaOH 溶液喷成雾状,可增大反应
物接触 面 积,提 高 CO2 吸 收 率,A 正 确;B 项,环 节 a为
Na2CO3 和 Ca(OH)2 生成 CaCO3,需从溶液中过滤出来再
高温煅烧,故基本操作不是蒸发结晶,B错误;C项,NaOH
和 CaO 在流程中既有消耗,也有生成,可循 环 利 用,C 正
确;D项,Na2CO3 可以和 CO2 反应,因此可用 Na2CO3 溶
液代替 NaOH 溶液,D正确.]
11.解析:M、R均位于元素周期表的第三周期,M 为+1价、R
为+3价;两元素原子的质子数之和为24,M 是 Na、R 是
Al,该硅酸盐的化学式为 Na2OAl2O32SiO2nH2O.
(1)该硅酸盐中同周期元素是 Na、Al、Si,根据同周期元素
从左到右原子半径逐渐减小,则原子半径由大到小的顺序
为r(Na)>r(Al)>r(Si);(2)常温下,铝与氯化铜溶液反应
生成氯化铝和铜单质;常温下,铝与氧化铁不反应;铝常温
下与浓硫酸发生钝化反应;铝常温下与碳酸钠溶液不反应,
因此不能与 R单质发生反应的是BD;(3)M、R两种元素的
最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化钠和氢氧化铝,
两 者 反 应 的 离 子 方 程 式 为 OH- + Al(OH)3
[Al(OH)4]- ;(4)Si3N4 晶体中只有极性共价键,氮的非金
属性比硅强,硅为+4价,根据化合物中各元素化合价代数
和为0,则氮的化合价为-3价;(5)C3N4 的结构与 Si3N4
相似,说明两者都是共价晶体,碳原子半径比硅原子半径
小,键长短,键能大,则C3N4 熔点比Si3N4 熔点高;(6)碳化
合价由0价变为+2价,氮化合价由0价变为-3价,根据
得失电子守恒,碳化学计量数配6,Si3N4 化学计量数配1,
根据硅和氮守恒配SiO2 化学计量数为3,N2 化学计量数为
2,再根据碳守恒配CO化学计量数为6,则反应的化学方程
式为3SiO2+6C+2N2
高温
Si3N4+6CO,电子转移为
3SiO2+6C+2N2
高温
Si3N
得4×3e-
↓
4+6C
失6×2e-
↑
O;(7)根 据 反 应 方 程 式
3SiO2+6C+2N2
高温
Si3N4+6CO,生成1molSi3N4 的同
时生成 6 molCO,气 体 质 量 增 加 (6×28-2×28)g=
112g,如果上述反应在10L的密闭容器中进行,一段时间
后测得气体密度增加了2.8g/L,气体质量增加了28g,则
制得的Si3N4 的物质的量为0.25mol,质量为140g/mol×
0.25mol=35g.
答案:(1)r(Na)>r(Al)>r(Si) (2)BD (3)OH- +
Al(OH)3[Al(OH)4]- (4)-3 (5)C3N4 熔点比
Si3N4 熔点高,原因为两者都是共价晶体,碳原子半径比硅
原子半径小,键长短,键能大,因此 C3N4 熔点比 Si3N4 熔
点高 (6)3SiO2+6C+2N2
高温
Si3N
得4×3e-
↓
4+6C
失6×2e-
↑
O (7)35g
真题再现
1.C [A项,四羊方尊由青铜制成,在当时铜的冶炼方法还不
成熟,铜中常含有一些杂质,因此青铜属合金范畴,A 正确;
B项,竹木简牍由竹子、木片等原料制成,竹子、木片的主要
成分为纤维素,B正确;C项,蔡伦用碱液制浆法造纸,将原
料放在碱液中蒸煮,原料在碱性环境下发生反应使原有的粗
浆纤维变成细浆,该过程涉及化学变化,C错误;D 项,陶瓷
是利用黏土在高温下烧结定型生成硅酸盐产品,D正确.]
2.D [A 项,根据反应的化学方程式,碳元素的化合价由+4
价降为+2价,故 CO为还原产物,A错误;B项,氢元素化合
价由-1升为+1,故SiH4 发生氧化反应,B错误;C项,反应
中氧化剂为二氧化碳,还原剂为SiH4,则氧化剂与还原剂的
物质的量之比为4∶1,C错误;D 项,根据反应方程式可知,
H 元素的化合价由-1升高至+1,因此生成1molSiO2 时,
转移8mol电子,D正确.]
假期必刷18
素养提升
1.C 2.D 3.D 4.C 5.D
6.A [根据 Y在化合物中呈+1价,质量数为7,可知为 Li元
素;根据核反应的质量守恒,X 元素质量数为11,质子数为
5,是B元素.A项,H3BO3 具有弱酸性,可中和皮肤上的氢
氧化钠,正确.B项,Li单质在空气中燃烧只生成 Li2O,错
误.C项,B和 H 元素均属于非金属元素,应形成共价化合
物,错误.D 项,6Li和7Li属于质子数相同,而中子数不同
的同种元素的不同原子,属于同位素,错误.]
7.BD [依据 LiTFSI的结构图,初步判断 A、B、C、D、E 的共
价键的成键数目分别为4、2、2、1、6;结合 C与 E位于同一主
族,首先明确 C为 O,E为S;再依据 A、B、C、D 为同一短周
期元素,明确 A为 C,D为F;回看 LiTFSI的结构图,它是由
Li+ 和带一个单位负电荷的阴离子形成,由此可见 B已经形
成的共价键数目为2,但是带有一个单位负电荷,故 B为 N.
A.空气中含量最高的元素为 N,而 C为 O,B是 N,A 错误;
B.D、C、E的简单气态氢化物分别为 HF、H2O、H2S,F和 O
111
同周期,非金属性F>O,则相应的气态氢化物稳定性为 HF
>H2O;O和S同主族,非金属性 O>S,则相应的气态氢化
物稳定性为 H2O>H2S,故 D、C、E的简单气态氢化物的稳
定性为 HF>H2O>H2S,B正确;C.8电子稳定结构即每个
原子最外层都有8个电子,A 为 C,成键数为4,最外层电子
数为4,和为8,满足8电子稳定结构;C为 O,成键数为2,最
外层电子数为6,和为8,满足8电子稳定结构;D为 F,成键
数为1,最外层电子数为7,和为8,满足8电子稳定结构;B
为 N,成键数为2,带一个单位负电荷,最外层电子数为5,和
为8,满足8电子稳定结构;E为S,成键数为6,最外层电子
数为6,和不为8,不满足8电子稳定结构;故该化合物中 A、
B、C、D元素原子的最外层满足8电子稳定结构,C错误;D.
Al3+ 与S2- 在溶液中相互促进水解,趋于完全,离子方程式为
2Al3+ +3S2- +6H2O2Al(OH)3↓+3H2S↑不能大量共
存,D正确;故合理选项为BD.]
8.C [某元素 X组成的气态双原子单质分子有三种,即 X2 有
三种,则 X有二种同位素,设二种同位素为 X1、X2,则三种
分子为 X1X1、X1X2、X2X2.A.由 分 析 可 知 X 有 二 种 同 位
素,A错误;B.三种单质分子的式量分别是70、72、74,则 X
的两种同位素质量数分别为35、37,B错误;C.三种分子的
物质的量之比为9∶6∶1,则质量数为35的 X 的同位素原
子的丰度为 9×2+6×1
2×(9+6+1)×100%=75%
,C 正 确;D.质 量
数 为 35 的 同 位 素 原 子 的 质 量 分 数 为
75%×35
75%×35+(1-75%)×37×100%≈73.94%
,D错误.]
9.A [A.质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互
称同位素,6027Co和6028Ni的质子数不同,不互为同位素,A 错
误;B.6027Co的质 子 数 为 27,中 子 数 为 33,6028Ni的 质 子 数 为
28,中子数为32,质子数和中子数均相差1,B正确;C.6027Co
和6028Ni的质量数相等,其原子质量应近似相等,C正确;D.95
~118号元素,都是通过人工合成的新元素,利用粒子轰击
原子核的方法可人工合成新元素,D正确.]
10.BD [常温下,0.01mol/L戊溶液的 pH=12说明戊为一
元强 碱,短 周 期 中 只 有 Na 可 形 成 一 元 强 碱,故 戊 为
NaOH,甲能与 乙、丙 分 别 反 应 生 成 单 质 己,可 推 断 甲 为
Na2O2,乙为 H2O,丙为 CO2,丁为 Na2CO3,则a、b、c、d分
别为 H、C、O、Na四种元素,据此可分析解答.A.碳元素
是6号元素,位于第二周期ⅣA 族,A 选项正确;B.Na2O2
中含有 O-O非极性键,1molNa2O2 中含有2molNa+ 和
1molO2-2 共3mol离子,B选项错误;C.O2 在自然界中有
同素异形体 O3,C选项正确;D.O、Na形成的简单离子核
外电子数 均 为 10,电 子 层 结 构 相 同,D 选 项 错 误;答 案
选BD.]
11.解析:(1)18电子的气态单质分子为 F2,则 C为 HF、B为
H2O、D为 O2,反应的化学方程式为2F2+2H2O4HF
+O2.(2)B、D为同主族元素形成的单质,且 A 含有18电
子,C含有10个电子,则 B为 O2、A 为 H2S、C 为 H2O、D
为S.(3)一种四核含18个电子的分子为 H2O2,C是一种
含有10个电子的粒子,则 C为 H2O.D 是一种气态单质
分子,则 D可能为 N2,那么 A为 N2H4,B为 H2O2.(4)含
2个原子核 的 18 电 子 的 粒 子 为 HS- ,10 电 子 的 粒 子 为
OH- ,离子 反 应 方 程 式 为 HS- +OH- S2- +H2O.
(5)含22个电子的分子为 CO2,则 A 为含18个电子的含
C、H 或 C、H、O的化合物,可能为 CH3CH3 和 CH3OH.
答案:(1)2F2+2H2O4HF+O2 (2)
(3)N2H4 H—O—O—H (4)HS- +OH- S2- +
H2O (5)CH3CH3、CH3OH
真题再现
1.C [A.质量数=质子数+中子数,质量数标注于元素符号
左上角,质子数标注于左下角,中子数为18的氯原子的质量
数为17+18=35,核素符号为3517Cl,故 A 错误;B.基态碳原
子的核外电子排布式为1s22s22p2,根据洪特规则,2p轨道
上的2个电子应该分别在2个轨道上,且自旋平行,轨道表
示式为: ,故 B错误;C.BF3 的中心原子 B原
子孤电子对数为3-3
2 =0
,价层电子对数为3,空间结构为平
面三角形,空间结构模型为:
F
B
FF
,故C正确;D.HCl是
共价 化 合 物,不 存 在 电 子 得 失,其 形 成 过 程 应 为 H +
Cl
‥
‥
︰ →H︰Cl
‥
‥
︰,故 D错误.]
2.B [A.由分析可知,X微粒为62He,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;B.由分析可
知,X微粒为62He,Y 微粒为42He,二者是具有相同的质子数
而不同的中子数的原子,故互为同位素,B正确;C.由题干信
息可知,138O与158O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;D.自然界中不存在138O2 与158O2并
不是其化学键不稳定,而是由于138O与158O 的半衰期很短,很
容易发生核变化,转化为其他原子,OO 的键能与形成该
键的核素无关,D错误;故答案为B.]
假期必刷19
素养提升
1.B [A.Ti是22号元素,位于元素周期表第4周期第ⅣB
族,故 Ti元素位于元素周期表d区,A 正确;B.甲醛是共价
分子,故甲醛的电子式为: ,B错误;C.CO2 为共价分
子,其中碳氧之间形成双键,故CO2 的结构式为 OCO,
C正确;D.已知 H2O为 V形结构,且 H 的原子半径小于 O,
故 H2O的空间填充模型为 ,D正确.]
2.B [A.硬度仅次金刚石,金刚石是目前公认的自然界最硬
的晶体,由此推知,氮化碳材料可以用作切割工具,A 项正
确;B.由该爆药的化学式可知,其属于有机高分子材料,B项
错误;C.由超 导 体 的 化 学 式 可 知,它 含 铅、铜、磷、氧 元 素,
铅、铜元素属于长周期元素,磷、氧是短周期元素,C项正确;
D.C10、C14环型碳材料属于碳的两种单质,互为同素异形体,
均由分子构成,D项正确.]
3.B 4.C 5.B
6.D [A.硒元素的原子序数为34,位于元素周期表中第四周
期ⅥA族,A正确;B.分子中存在碳碳非极性键、碳氢等极
性键,B正确;C.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性增
强,元素的电负性增强;同主族由上而下,金属性增强,非金
属性逐渐减弱,元素电负性减弱;5种元素中,电负性最大的
是氧元素,C正确;D.把电子在原子核外的一个空间运动状
态称为一个原子轨道,因而空间运动状态个数等于其轨道
数;基态 O原子核外电子排布为1s22s22p4,有5种空间运动
状态不同的电子,D错误.]
7.C [X、Y、Z、W 为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、
Y同周期并相邻,且 Y 是组成水的元素之一,则 Y 为 O 元
素,X为 N元素,Z在同周期主族元素中金属性最强,则Z为
Na元素,W 原子在同周期主族元素中原子半径最小,则 W
为Cl元素,据此分析解答.A.由分析,X为 N元素,W 为Cl
元素,NCl3 分子的空间结构为三角锥形,其正负电的中心不
重合,属于极性分子,A 错误;B.H2O 和 NH3 均含有氢键,
但 H2O分子形成的氢键更多,故沸点 H2O>NH3,B错误;
C.Y为 O元素,Z为 Na元素,两者形成的化合物为 Na2O、
Na2O2 均为离子化合物,C正确;D.N、O、Na三种元素组成
的化合 物 NaNO3 呈 中 性、NaNO2 呈 碱 性,D 错 误;答 案
选 C.]
8.C [A.根据层多径大,同电子层结构核多径小原则,则原子
半径:丁>戊>乙,故 A 正确;B.根据同周期从左到右元素
的非金属性逐渐增强,则非金属性:戊>丁>丙,故 B正确;
C.甲的氢化物可能为氨气、甲烷、乙烷等,若是氨气,则遇氯
化氢一定有白烟产生;若是甲烷、乙烷等,则遇氯化氢不反
211