备战2021 高考化学 考点24 原子结构（原卷版）

备战2021 高考化学 考点24 原子结构（原卷版）

考点 24 原子结构 一、微粒的组成与结构一、微粒的组成与结构 1．原子的构成 2．原子内的等量关系 （1）质量数(A)=质子数+中子数 （2）质子数=核电荷数=原子序数=核外电子数 3．同位素、核素 （1）概念辨析 （2）同位素的特征 ①相同存在形态的同位素，化学性质几乎完全相同，物理性质不同。 ②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数一般不变。 （3）常见的重要核素及其应用 核素 235 92 U 14 6 C 2 1 H 3 1 H 18 8 O 用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子 4．同位素、同素异形体、同分异构体、同系物 同位素 同素异形体 同分异构体 同系物 概念 质子数相同，中子数不 同的同一种元素的不同 原子之间互为同位素 同种元素组成的结构 不同的单质之间互为 同素异形体 分子式相同，结构 不同的化合物互 为同分异构体 结构相似，在分子组成 上相差一个或若干个 CH2 原子团的物质互称 同系物 对象 原子之间 单质之间 一般为有机 化合物之间 有机化合物之间 化学 性质 几乎完全相同 相似，一定条件下可以 相互转变 可能相似也可能 不同 相似 实例 1 2 3 1 1 1H H H、 、 金刚石与石墨、C60； 红磷与白磷 CH3COOH 与 HCOOCH3 甲烷、乙烷、丙烷；乙 烯、丙烯；甲酸、乙酸 二、核外电子排布二、核外电子排布 1．核外电子排布规律 2．原子结构示意图 3．1～18 号元素原子结构的特点归纳 （1）原子核中无中子的原子：H。 （2）最外层有 1 个电子的元素：H、Li、Na。 （3）最外层有 2 个电子的元素：Be、Mg、He。 （4）最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar。 （5）最外层电子数是次外层电子数 2 倍的元素：C；最外层电子数是次外层 3 倍的元素：O；最外层电 子数是次外层 4 倍的元素：Ne。 （6）电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。 （7）电子总数为最外层电子数 2 倍的元素：Be。 （8）次外层电子数是最外层电子数 2 倍的元素：Li、Si。 （9）内层电子总数是最外层电子数 2 倍的元素：Li、P。 （10）电子层数是最外层电子数 2 倍的元素：Li。 （11）最外层电子数是电子层数 2 倍的元素：He、C、S。 （12）最外层电子数是电子层数 3 倍的元素：O。 考向一 原子中各种微粒数目之间的关系及计算 典例 1 Se 是人体必需的微量元素，硒元素的核电荷数为 34，下列关于 80Se 的说法正确的是（ ） A．80Se 的核内有 80 个质子 B．80Se 的质量数是 46 C．80Se 的核内有 34 个中子 D．80Se 的核外有 34 个电子 1．现有下列几组粒子：①N2、CO、C2H2；②NH＋ 4 、H3O＋、OH－；③C2－ 2 、O2＋ 2 、CN－；④PO3－ 4 、SO2－ 4 、ClO－ 4 。 对上述四组粒子归类正确的是 A．质子数相等、电子数和原子数不相等：① B．质子数和电子数相等、原子数不相等：② C．电子数相等、质子数和原子数不相等：③ D．原子数和电子数相等、质子数不相等：④ 考向二 核外电子排布规律 典例 2 X、Y、Z、W 是短周期主族元素，原子序数依次增大。X 是原子半径最小的元素；Y 元素原子的 最外层电子数是电子层数的 2 倍；Z 元素的－1 价阴离子、W 元素的＋3 价阳离子的核外电子排布均与 氖原子相同。下列说法正确的是 A．X 的三种核素为氕、氘、氚，三者均含有中子和质子 B．W 离子结构示意图为 C．X 与 Y 只能形成一种化合物 D．Z 的氢化物的水溶液与 SiO2 可以反应 2．Mg 和 Mg2+两种粒子中，不相同．．．的是 ①核内质子数 ②核外电子数 ③最外层电子数 ④核外电子层数 A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④ 短周期元素原子核外电子排布的特征 Be Ar Al   最外层电子数等于次外层电子数 电子层数与最外层电子数相等 P S    最外层电子数是内层电子总数的一半 Li 次外层电子数是最外层电子数的2倍 i 电子层数是最外层电子数的2倍 C S最外层电子数是电子层数的2倍 最外层电子数是次外层电子数的2倍 O←最外层电子数是次外层电子数的 3 倍 Ne←最外层电子数是次外层电子数的 4 倍 考向三 “等电子微粒”的判断与应用 典例 3 已知 A、B、C、D 是中学化学中常见的四种不同多核粒子，它们之间存在如下关系： （1）如果 A、B、C、D 均是 10 电子的粒子，请写出： A 与 B 反应的离子方程式为_________________________________。 （2）如果 A 和 C 是 18 电子的粒子，B 和 D 是 10 电子的粒子，举例写出： ①A 与 B 在溶液中反应的离子方程式为________________________。 ②根据上述离子方程式，可以判断 C 与 B 结合质子的能力大小是(用化学式或离子符号表示)____ ________________。 （3）已知肼(H2N—NH2)和甲胺(H3C—NH2)都是 18 电子的分子。分析肼和甲胺的结构特点并从中得到 启发，写出与其具有相同电子数的有机化合物的结构简式：________________________________(至少 写两个)。 3．X、Y、Z 三种短周期元素，原子半径的大小关系为 r(Y)>r(X)>r(Z)，原子序数之和为 16。X、Y、Z 三 种元素的常见单质在适当条件下发生如图所示变化，其中乙和丙均为 10 电子分子。下列说法不正确的是 A．元素 X 位于第ⅥA 族 B．甲不能溶解于乙中 C．甲和丙在一定条件下能发生氧化还原反应 D．乙的沸点低于丙的沸点 推断 10e−和 18e−微粒的思维模型 1．10 电子微粒 2．18 电子微粒 （1） （2）“双九”微粒：—F、—OH、—NH2、—CH3 的相互组合，如：F2、H2O2、N2H4、C2H6、CH3F、CH3OH、 CH3NH2。 1．下列说法正确的是 A． 12 6 C 和 14 6 C 是同一种核素 B．液氯和氯气互为同素异形体 C．甲醇（CH3OH）和甘油（ ）互为同系物 D．Fe 与 Ca 位于元素周期表的同一周期 2．“玉兔”号月球车用 238 94 Pu 作为热源材料。下列关于 238 94 Pu 的说法不正确的是( ) A． 238 94 Pu 与 239 94 Pu 互为同位素 B． 238 94 Pu 与 239 94 Pu 具有相同的最外层电子数 C． 238 94 Pu 与 239 94 Pu 具有相同的中子数 D． 238 94 Pu 与 238 92 U 质子数不同 3．下列分子中所有原子都满足最外层为 8 电子结构的是( ) A．BF3 B．H2O C．SiCl4 D．PCl5 4．下列说法错误的是 A． 1 1H 、 2 1H 、H＋和 H2 是氢元素的四种不同粒子 B． 40 20 Ca 和 42 20 Ca 、石墨和金刚石均互为同位素 C． 1 1H 和 2 1H 是不同的核素 D．12C 和 14C 互为同位素，物理性质不同，但化学性质几乎完全相同 5．Cl 和 Cl-两种微粒，相同的是（ ） A．核外电子层数 B．核外电子数 C．最外层电子数 D．化学性质 6．核内中子数为 N 的 R2+的离子，质量数为 A，则 ng 此 R2+离子的氧化物中所含的质子的物质的量为( ) A． n A+16 (A-N +8)mol B． n A+16 (A-N +10)mol C．(A-N+2) mol D． n A (A-N)mol 7．如图是某元素原子结构示意图，下列关于该元素的判断正确的的是（） A．位于第三周期元素 B．属于第 VII 族元素 C．该元素的化合价只有-2 价 D．该原子在化学反应中容易得到 2 个电子 8．下列叙述正确的是 A．两种微粒，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同 B．失去电子数越多，金属越活泼 C．两原子的核外电子排布相同，则一定属于同种元素 D．各种元素原子核都是由质子和中子组成的 9．如图所示，a、b、c 均为非金属单质，d、e 均为含有 10 个电子的共价化合物，且分子中所含原子个数： d>e，f 为离子化合物。则下列说法错误的是 A．常温下，单质 a 呈气态 B．单质 c 具有强氧化性 C．稳定性：d>e D．f 受热易分解为 d 和 e 10．设 X、Y、Z 代表元素周期表中前 4 周期的三种元素，已知 X+和 Y-具有相同的电子层结构；Z 元素的 原子核内质子数比 Y 元素的原子核内质子数少 9；Y 和 Z 两种元素可形成含 4 个原子核、42 个电子的负 一价阴离子。下列说法不正确的是 A．元素 Z 的气态氢化物分子中含有 10 个电子 B．元素 Y 的气态氢化物分子中含有 18 个电子 C．元素 Z 与元素 X 形成的化合物 X2Z 中离子都达到稳定结构 D．元素 Y、Z 组成的化合物属于离子化合物 11．A、B、C、D 4 种元素的核电荷数依次增大，它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为 8。A 原 子的 L 层电子数与 K、M 层电子数之和相等，D 原子的 K、L 层电子数之和等于电子总数的一半。 （1）这 4 种元素的元素符号依次是 A________、B________、C________、D________。 （2）C 的原子结构示意图为________。 （3）D 的离子结构示意图为________。 （4）B 的单质与 D 的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为_________________________。 （5）A 单质与浓硫酸共热的化学方程式为_________________________。 12．元素 X、Y、Z、M、N 均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知 Y 元素原子最外层电子数与 核外电子总数之比为 3∶4，M 元素原子的最外层电子数与次外层电子数之比为 3∶4，且 M 原子的质子 数是 Y 原子的 2 倍；N-、Z+、X+的半径逐渐减小；化合物 XN 在常温下为气体。 据此回答下列问题。 （1）写出 Z 与 N 形成的化合物的电子式________________。 （2）X 与 Y 可分别形成 10 电子和 18 电子的分子，写出该 18 电子分子转化成 10 电子分子的化学方程 式________________(分解反应)。 （3）如图表示由上述元素组成的两种气体分子在一定条件下的密闭容器中充分反应前后的转化关系，请 写出该转化过程的化学方程式：________________。 （4）A、B 均为由上述五种元素中的三种元素组成的强电解质，且组成元素的原子个数之比为 1∶1∶1。 若在各自的水溶液中，A 能抑制水的电离，B 能促进水的电离，则 A 的化学式为______________，B 的 化学式为______________。 1．（2020·浙江高考真题）下列说法正确的是（ ） A．同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高 B．原子核外电子排布，先排满 K 层再排 L 层，先排满 M 层再排 N 层 C．同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐增大 D．同一周期中，Ⅱ A 与Ⅲ A 族元素原子的核电荷数都相差 1 2．（2020·浙江高考真题）下列说法正确的是( ) A． 和 是两种不同的元素 B．单晶硅和石英互为同素异形体 C． 和 互为同系物 D．H 与 在元素周期表中处于同一主族 3．[2019江苏] 反应NH4Cl+NaNO2 NaCl+N2↑+2H2O放热且产生气体，可用于冬天石油开采。下列表示 反应中相关微粒的化学用语正确的是 A．中子数为18的氯原子： 18 17 Cl B．N2的结构式：N=N C．Na+的结构示意图： D．H2O的电子式： 4．[2018 江苏]用化学用语表示 NH3+ HCl NH4Cl 中的相关微粒，其中正确的是 A．中子数为 8 的氮原子： B．HCl 的电子式： C．NH3 的结构式： D．Cl−的结构示意图： 5．[2018 新课标Ⅲ]下列叙述正确的是 A．24 g 镁与 27 g 铝中，含有相同的质子数 B．同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同 C．1 mol 重水与 1 mol 水中，中子数比为 2∶1 D．1 mol 乙烷和 1 mol 乙烯中，化学键数相同 6．[2017 北京]2016 年 IUPAC 命名 117 号元素为 Ts（中文名“ ”，tián），Ts 的原子核外最外层电子数是 7。下列说法不正确．．．的是 A．Ts 是第七周期第ⅦA 族元素 B．Ts 的同位素原子具有相同的电子数 C．Ts 在同族元素中非金属性最弱 D．中子数为 176 的 Ts 核素符号是 176 117 Ts 7．[2016·江苏]下列有关化学用语表示正确的是 A．中子数为 10 的氧原子： 10 8 O B．Mg2+的结构示意图： C．硫化钠的电子式： D．甲酸甲酯的结构简式：C2H4O2 8．[2015·上海]中国科学技术名词审定委员会已确定第 116 号元素 Lv 的名称为 。关于 293 116 Lv 的叙述错误 的是 A．原子序数 116 B．中子数 177 C．核外电子数 116 D．相对原子质量 293