专题6 原子结构 题源3 原子核外电子的排布-【备战高考】备战2027高考化学母题题源同步练

注意：①同一元素的各核素原子质量数不同，核外电子数 相同，化学性质几乎完全相同。 ②不同同位素的原子构成的单质是化学性质几乎相 同的不同单质。 ③不同同位素构成的化合物是不同的化合物，如 HO、D,O、T2O的物理性质不同，但是化学性质几乎 相同。 ④元素、核素、同位素的关系如下图所示。 元素 核素 核素 同位素 [真题3](2022·山东)1i)和1O是氧元素的两种核素， NA表示阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是 ( A.“O2与“O2互为同分异构体 B.6O与1“O核外电于排布方式不同 C.通过化学变化可以实现“O与“O间的相互转化 D.标准状况下，1.12L1O2和1.12L18O2均含0.1NA个 氧原于 [解析]同分异构体是指分子式相同而结构不同的化合 物，A选项错误：1“O和“O互为同位素，质子数相同，电子数相 同，所以两者的核外电子排布方式相同，B选项错误：6O和O 都是氧原子，而化学变化中的最小微粒是原子，所以化学变化不 能实现1“O和180间的转化，C选项错误：标况下，112L“O。和 1.12L1“02的物质的量均为0.05mol,则所含氧原子均为 0.1mol,D选项正确。 [答案]D 解题模型2.2 “四同”概念的辨析 同位素 同素异形体 同分异构体 同系物 质子数相同， 通式相同，结 中子数不同 同种元素组分子式相同，构相似，分子 的同一元素 成结构不同结构不同的组成相差一个 概念 的不同原子 的单质之间 化合物之间或若干个CH 互为同素异互为同分异原子团的有机 间互为同 形体 构体 物之间互为同 位素 系物 存在 范围 殷为有机 原子之间 单质之间 一殷为有机化 化合物之间 合物之间 (对象) 化学 几乎完全 相似，一定条 可能相似也 性质 相同 件下可以相 互转变 可能不同 相似 金刚石与石 墨、C60:红磷 CH;COOH 实例 H、H、H 与白磷；02 乙烯与丙烯等 与03 HCOOCH [真题4](2021·安徽)石墨烯是由碳原于构成的单层片 状结构的新材料（结构示意图如图），可由石墨剥离而成，具有极 好的应用前景。下列说法正确的是 A.石墨烯与石墨互为同位素 B.0.12g石墨烯中含6.02×102个碳原于 C.石墨烯是一种有机物 D.石墨烯中碳原于间以共价键结合 [解析]石墨烯与石墨均是碳元素形成的单质，应是互为 同素异形体的关系，而同位素应是同一元素不同原子间的互称， 0.12g A选项错误.0.12g石墨烯中合有12g:m0一=0.01m0l残原 子，即0.01×6.02×103=6.02×101个碳原子，B选项错误。有 机物通常指含碳元素的化合物，而石墨烯显然是由碳原子构成 的单质，C选项错误。石墨烯是由石墨剥离而成，即是石墨中的 一层，碳原子间是以共价键结合。 [答案]D [点评]解决本类题目时要突出一个“细”字，同时特别注 意“四同”概念中各自使用的范畴：同位素一原子，同素异形 体—一单质，同分异构体——化合物，同系物—化合物。只有 这样，才能快速准确地作出判断。 题源3原子核外电子的排布 解题模型3.1 原子核外电子排布的规律 (1)电子层的划分 电子层数 1 2 3 4 5 7 符号 K L M N P Q 离核距离 近→远 能量高低 低→高 (2)核外电子的排布规律 ①各电子层最多容纳的电子数是2n”个(n表示电子 层)。 ②最外层电子数不超过8个(K层是最外层时，最多不 超过2个)：次外层电子数不超过18个：倒数第三层不超过 32个。 ③核外电子总是先排布在能量最低的电子层，然后由 里向外从能量低的电子层逐步向能量高的电子层排布（即 排满K层再排L层，排满L层再排M层等)。 (3)原子（或离子）结构示意图 电子层 Na 层内电子数 粒子符号原子核核内质子数或核电荷数 [真题5](2003·春季)有三种元素分别为X、Y和Z,其质 于数均在1~18之间，已知X元素的原于最外层只有一个电于， Y元素原于的M电于层上的电于数是它的K层和L层电于总 数的一半，Z元素原于的L电于层上的电于数比Y元素原于的 L电于层上电于数少2个，则这三种元素所组成的化合物的分 于式不可能是 A.X2 YZ B.XYZ C.X:YZ D.X:Y:Z, [解析]据题意，X可以为H、Li、Na,Y为 Z为O,据化合价规则，其化合物不可能为XYZ:(如H2PO:), +5 而D项符合（如H:P,O,)。 [答案]A [规律总结]原子结构的特殊性（短周期元素） (1)原子核中无中子的原子是{H。 (2)最外层有1个电子的元素是H、Li、Na。 (3)最外层有2个电子的元素是Be、Mg、He。 (4)最外层电子数是次外层电子数2倍的是C,3倍的是O。 (5)电子层数与最外层电子数相等的元素是H、Be、Al。 (6)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素是L,i和Si。 (7)内层电子总数是最外层电子数2倍的元素是Li和P。 (8)地壳中含量最高的非金属元素是O,金属元素是A1。 解题模型3.2 常见等电子粒子 (I)2电子粒子：H、Li计、Be2+、H2、He。 (2)10电子粒子：阴离子有F-、O2-、N3-、OH、 NH;阳离子有Na、Mg+、A+、NH时、HO+;分子有 Ne、HF、HzO、NHg、CH。 (3)18电子粒子：阴离子有p-、S、C、HS、O; 阳离子有K+、Ca+;分子有Ar、HCl、HS、PH、SiH、F2、 HO、C2H6、CH3OH、N2H。 特别提醒：①14电子粒子：Si、N2、C()、CH2。 ②16电子粒子：S、O,、CH、CHO。 [真题6](2019·全国)用A+、B、CD、E、FG和H分 别表示含有18个电于的八种微粒（离于或分于）。请回答： (1)A元素是 、B元素是 、C元素是 (用元素符号表示)。 (2)D是由两种元素组成的双原于分于，其分于式是 (3)E是所有含18个电于的微粒中氧化能力最强的分于， 其分于式是 (4)F是由两种元素组成的三原于分于，其分于式是 电于式是 (5)G分于中含有4个原于，其分于式是 _。 (6)H分于中含有8个原于，其分于式是 [解析](1)A+有18个电子，则A有19个电子，所以A元 素是K;B含18个电子，则B有17个电子，所以B元素是C1; 同理，C是S。(2)D是由两种元素组成的双原子分子，且含18 个电子，所以只能是HCI。(3)含18个电子的微粒中氧化能力 ·4 强的分子有F2、HO,但HO2的氧化能力不及F2。(4)F是由 两种元素组成的三原子分子，且含18个电子，所以是H,S,注意 电子式书写的规范性。(5)G分子中含有4个原子，且含18个 电子，HO,和PH均可。(6)H分子中含有8个原子，且含18 个电子，平均每个原子含电子少于3个，分子中应含有多个氢原 子，所以是C2H。 [答案](1)KC1S(2)HC1(3)F2(4)HS HXS×H(5)H2O2(答PH也可)(6)C,H [规律总结]核外电子结构相同，则核外电子数必然相同， 在解题时应特别注意那些具有特殊电子数的原子、分子或离子， 如核外电子总数相同的微粒有Na+、NH时、HO、NH,、Ne,这 些粒子核外均有10个电子。再如核外电子总数与核内质子总 数均相同的常见离子有Na+、NH、HO+和F、OH,NH; 分子有N、CO、C:H。 题源4几种“相对原子质量”的总结 解题模型4.1 “五种量”的比较 (1)核素的相对原子质量 核素的相对原子质量是某个原子的质量与2C质量的 的比值，其计算式为： 1 M,=一个核素的质量 1个C质量×司 如'80原子的质量为2.657×10“kg,12C原子的质量 为1.993×10“kg,则0的相对原子质量为：A.(0)= 2.657×10-5kg =15.998。 1 1.993×102“kg×12 (2)核素的近似相对原子质量 核素的近似相对原子质量就是相应原子的质量数。 在原子及相应的离子中，质量数(A)=质子数(Z)十中子 数(N)。 (3)元素的相对原子质量 许多元素都有同位素，即一种元素包括多种不同的核 素。同位素又有稳定同位素和不稳定同位素之分，天然同 位素和人造同位素之分。元素的相对原子质量，是其所含 的所有天然、稳定同位素相对原子质量的平均值，即： A:=XXx%+YXy%+ZX% 上式中X,Y、Z是指某种元素中天然、稳定核素的相 对原子质量，x%、y%、之%是核素在元素里所占的原子数 目百分比。 (4)元素的近似相对原子质量 元素的近似相对原子质量，是其所含的所有天然、稳 定同位素质量数的平均值。 [真题7](2021·全国Ⅱ)某元素只存在两种天然同位素， 且在自然界它们的含量相近，其相对原于质量为152.0，原于核 外的电于数为63。下列叙述中错误的是 A.它是副族元素 B.它是第六周期元素