编者的话：
2021-2022学年上海高中化学开始使用全新的教材版本，较之前教材章节设置，难度变化有明显的区别，本工作室特组织教师联合教研，本专辑由此而生。
本专辑试题选材于近两年上海市高中月考、期中、期末高频真题，每道题包含解析、点评，适合中等及以上学生刷题、复习练习使用。
考点7：原子结构及核外电子排布重点复习（原卷版）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列元素中，最外层电子数等于次外层电子数的是
A．硼 B．氧 C．氯 D．氩
2．嫦娥五号探测器带回1.731kg月球土壤，经思路点拨月球土壤含有大量氦3原子，它可能成为未来核能的重要原料。氦3原子核内有2个质子和1个中子，氮3原子结构示意图是
A． B． C． D．
3．下列化学用语的表述不正确的是
A．过氧化氢的结构式：H-O-O-H
B．氮原子的L层电子轨道表示式：
C．CO2的分子结构模型：
D．Cl-的结构示意图：
4．下列化学用语表述正确的是
A．质量数为37的原子 B．电离方程式：NH3 H2O =NH+OH-
C．Na+的结构示意图： D．H、D、T互为同位素
5．根据下列粒子的结构示意图，其中属于阳离子的是
A． B． C． D．
6．下列有关O2、O3的说法中错误的是
A．互为同素异形体 B．均是单质
C．密度ρ(O3)＞ρ(O2) D．均可与H2反应
7．下列符号所表示的微粒中，具有相似化学性质的是
A．①和② B．①和③ C．②、③和④ D．①、②和③
8．1909年科学家卢瑟福用带正电荷的α粒子轰击金箔。依据实验现象可以得出的推论是
A．金原子内的质量是均匀分布的
B．金原子内的正电荷和负电荷是均匀分布的
C．金原子内有体积很小，质量远大于α粒子的核
D．金原子核内有质子和中子
9．硼有两种天然同位素B、B，硼元素的近似相对原子质量为10.8，则对B的质量分数的判断正确的是
A．20% B．略大于20% C．略小于20% D．80%1L
10．过氧化钾与水的反应类似于过氧化钠与水的反应，其化学方程式为：2K2O2+2H2O=4KOH+O2↑，当0.5molK218O2与足量H2O完全反应后，下表对生成物O2的叙述中错误的是
K218O2的质量 O2的叙述
A 57g O2的质量为9g
B 57g 生成标准情况下O2的体积为5.6L
C 114g O2的摩尔质量是32 g mol 1
D 57g 生成0.25molO2
A．A B．B C．C D．D
11．下列物质互为同素异形体的是
A．Na2O与Na2O2 B．金刚石和C60 C．HCl和盐酸 D．CO和CO2
12．研究分类可以发现物质的变化规律，下列有关物质的分类错误的是
A．电解质：NH3·H2O、小苏打 B．同素异形体：C60、金刚石
C．混合物：氢氧化铁胶体、矿泉水 D．酸性氧化物：CO、CO2
13．下列关于同温同压下的两种气体和判断正确的是
A．体积相等时密度相等 B．相对分子质量相等
C．体积相等时具有的电子数相等 D．质量相等时具有的质子数相等
14．金刚石、石墨、木炭和C60都是由碳元素组成的单质，下列关于碳的单质的叙述正确的是
A．都是黑色固体 B．一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化
C．碳原子的排列方式相同 D．在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳
15．在一定条件下发生的离子反应为RO+X2+H2O=RO+2X-+2H+，关于R和X的说法不正确的是
A．R位于第ⅣA族 B．X位于第ⅦA族
C．X最高价氧化物的化学式为R2O7 D．R的氢化物的化学式为H2R
16．某元素的一种同位素X的原子质量数为A，含N个中子，它与1H原子组成HmX分子。在ag HmX中所含质子的物质的量是
A． (A—N) mol B． mol
C．(A—N＋m) mol D．(A—N＋m) mol
二、填空题
17．英国物理学家E·卢瑟福领导的科研小组在1911年通过α粒子散射实验提出了新的原子结构模型，标志着人类对原子结构的认识进入了新阶段。
（1）卢瑟福团队用到α粒子(He2+)来轰击金箔，该化学符号中4代表的含义是___；在1-18号元素中，最外层电子数与氦原子相等的元素是___。
（2）氦元素在自然界中仅有3He和4He两种原子，它们具有相同的___。
A．质子数 B．中子数 C．物理性质 D．化学性质
表中是来文献当中关于氮元素的相关记载，其中的“99.999863%”表示的是__，“4.002602”表示的是___。
3He 3.016010 0.000137%
4He 4.002603 99.999863%
平均 4.002602
（3）关于α粒子散射实验现象的记载如下：____①____的α粒子都且按穿过金箔，____②___的α粒子发生偏转，____③____的α粒子甚至被直接反弹回去。①②③三处空格分别为___。
A．绝大多数，极少数，个别 B．别，极少数，绝大多数
C．几乎半数，几乎半数，个别 D．个别，几乎半数，几乎半数
通过该试验，卢瑟福得出了原子结构的___模型。
18．有X、Y、Z三种元素：
（1）X元素原子的核电荷数为8，其原子核内的质子数为_______，该元素的二价阴离子中，核外电子数为_______，中子数为9的核素表示为_______。
（2）Y元素的一价阳离子核外有18个电子，质量数为40，该元素原子的原子核内中子数为_______。
（3）2gZO中电子数比质子数多3.01×1022个，则Z的相对原子质量为_______。
19．用化学语言表达下列各微粒
（1）与氖原子电子层结构相同的-2价阴离子的电子式___________。
（2）第2层电子数为第1层、第3层电子数之和的原子的结构示意图___________。
（3）观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图，回答有关问题：
A．B．C．D．E．
①属于离子结构示意图的是___________(填编，下同)。
②属于金属元素的是___________。
③性质最稳定的原子是___________，最容易失去电子的原子是___________，最容易得到电子的原子是___________。
20．“遂古之初，谁传道之？上下未形，何由考之？”屈原的《天问》中华民族对真理追求的坚韧与执着。
（1）在2021年5月15日，“天问一号”探测器成功实现环绕器和着陆巡视器的“两器分离”并成功着陆。“天问一号”采用了我国自主研制的高性能碳化硅增强铝基复合材料。工业上制取碳化硅的化学反应方程式为：SiO2+3CSiC+2X↑。
回答下列问题：
请写出X的化学式___________。
（2）上述材料所涉及元素中，某元素原子核外的M层上有3个电子数，则其离子结构示意图为____；某元素的最外层电子数是其核外电子层数3倍，则其简单离子的电子式为__，请写出与它具有相电子数的三核微粒的化学式_____。
（3）硅元素存在多种同位素。已知三种天然稳定同位素的数据如下：
硅的同位素 同位素的相对原子质量 自然界中各同位素原子的丰度
27.977 92.23%
28.976 4.67%
29.974 3.10%
请列出硅元素的相对原子质量为的计算式___________。
（4）下列有关的说法正确的是
A．由变为的变化是化学变化
B．的近似相对原子质量为28
C．比原子核外多两个电子
D．硅元素的两种单质无定形硅和晶体硅互为同素异形体
（5）若生成4g碳化硅，则其中含有___________个碳原子；生成4g碳化硅的同时，生成X气体的体积在标准状况下为___________L。
21．宏观和微观相结合是认识物质结构与性质的重要方法，请回答下列问题。
（1）氧原子的结构示意图为，硫原子的结构示意图为。
①一个硫原子得到二个电子形成一种新粒子，该粒子的符号为___________。
②氧气和硫单质分别与氢气反应生成和。、中氧与硫元素的化合价均为价，从原子结构上思路点拨它们化合价相同的原因是___________。
（2）溶液和溶液反应的微观示意图如图1所示。该反应中实际参加反应的离子是___________(填离子符号)。
（3）硫及其化合物的“化合价-物质类别”关系图如图2所示。物质X的化学式为___________。
22．物质的量是高中化学中常用的物理量，请完成以下有关内容。
（1）咖啡含有咖啡因(化学式为C8H10N4O2)，则咖啡因的摩尔质量为__g/mol。
（2）质量比为16：7：6的三种气体SO2、CO、NO，分子个数之比为__；氧原子个数之比为___。
（3）100mL某Al2(SO4)3溶液中，c(Al3+)=2.0mol/L，其中c(SO)=___mol/L。
（4）标准状况下，CH4和CO的混合气体8.96L，总质量为7.60g。CH4和CO物质的量比值是__；标准状况下混合气体的平均摩尔质量是___。
23．2021年4月13日，日本政府召开相关阁僚会议，正式决定向海洋排放福岛第一核电站含有对海洋环境有害的核废水。该核废水中含有以目前技术手段无法去除的放射性物质“氚”H。(天然氢元素中：氕，丰度为99.98%；氘，丰度0.016%；氚，丰度0.004%。)
（1）H与H互为___。
（2）数字3表示___。
（3）氢元素的相对原子质量计算表达式___。(氕、氘、氚原子的质量用m1，m2，m3表示，C—12原子质量用m0表示)。
（4）碳也有一种放射性核素14C，举出一种该核素的应用___。
（5）该两种核素形成的化合物14C3H4中化学键为__；空间构型__；用电子式表示该化合物的形成过程___。
（6）6.5g该两种核素形成的化合物14C3H4，在标况下的体积为___L；其中所含的质子为___mol，中子为___个。
24．钠元素在自然界中普遍存在。
（1）画出钠的原子结构示意图___________，根据原子结构示意图，钠具有___________(填“氧化性”或“还原性”)
（2）钠与水反应的实验现象的原因有：
A．钠与水界面各部分产生H2的量不同，所受推力不均匀；
B．钠的密度比水小；
C．钠与水反应放热，使熔点低的钠熔化成小球；
D．钠不断与水反应，直到反应完全；
E．生成的氢氧化钠使酚酞试液变红。
请在下发填写。描述的现象相对应的原因。
实验现象 原因(填以上序号)
钠浮在水面上 ___________
熔成闪亮的小球 ___________
小球向各个方向迅速游动，并发出“嘶嘶”的声音 ___________
小球逐渐变小以后完全消失 ___________
在反应后的溶液中滴入酚酞试液显红色 ___________
（3）写出钠与水反应的化学方程式：___________。
（4）金属钠着火时用___________进行灭火
A．水 B．泡沫灭火器 C．干粉灭火器 D．干燥的沙土编者的话：
2021-2022学年上海高中化学开始使用全新的教材版本，较之前教材章节设置，难度变化有明显的区别，本工作室特组织教师联合教研，本专辑由此而生。
本专辑试题选材于近两年上海市高中月考、期中、期末高频真题，每道题包含解析、点评，适合中等及以上学生刷题、复习练习使用。
考点7：原子结构及核外电子排布重点复习
（解析版）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列元素中，最外层电子数等于次外层电子数的是
A．硼 B．氧 C．氯 D．氩
【标准答案】D
【精准解析】
A．硼是5号元素的最外层电子数为3，次外层电子数为2，A不符合题意；
B．氧是8号元素的最外层电子数为6，次外层电子数为2，B不符合题意；
C．氯是17号元素的最外层电子数为7，次外层电子数为8，C不符合题意；
D．氩是18号元素的最外层电子数为8，次外层电子数为8，D符合题意；
故选D；
2．嫦娥五号探测器带回1.731kg月球土壤，经思路点拨月球土壤含有大量氦3原子，它可能成为未来核能的重要原料。氦3原子核内有2个质子和1个中子，氮3原子结构示意图是
A． B． C． D．
【标准答案】D
【精准解析】
氦3原子核内有2个质子，核电荷数为2，氦3为中性原子，核外有2个电子，因此氮3原子结构示意图是，故选D。
3．下列化学用语的表述不正确的是
A．过氧化氢的结构式：H-O-O-H
B．氮原子的L层电子轨道表示式：
C．CO2的分子结构模型：
D．Cl-的结构示意图：
【标准答案】C
【精准解析】
A．过氧化氢属于共价化合物，结构式为H－O－O－H，A正确；
B．根据核外电子排布规律可知氮原子的L层电子数为5，题给轨道表示式正确，B正确；
C．二氧化碳是直线形结构，则该模型不能表示二氧化碳的比例模型，C错误；
D．氯离子的质子数是17，核外电子数是18，题给离子结构示意图正确，D正确；
标准答案选C。
4．下列化学用语表述正确的是
A．质量数为37的原子 B．电离方程式：NH3 H2O =NH+OH-
C．Na+的结构示意图： D．H、D、T互为同位素
【标准答案】D
【精准解析】
A．质量数为37的原子，A错误，
B． 电离方程式：NH3 H2ONH+OH-，B错误，
C． Na+的结构示意图：，C错误；
D．H、D、T分别为、 、互为同位素,D正确；
故选D。
5．根据下列粒子的结构示意图，其中属于阳离子的是
A． B． C． D．
【标准答案】D
【精准解析】
A．的原子核内质子数是1，核外电子数也是1，因此表示H原子，A不符合题意；
B．的原子核内质子数是17，核外电子数也是18，因此表示Cl-离子，Cl-属于阴离子，B不符合题意；
C．的原子核内质子数是8，核外电子数也是8，因此表示O原子，C不符合题意；
D．的原子核内质子数是11，核外电子数也是10，因此表示Na+，Na+属于阳离子，D符合题意；
故合理选项是D。
6．下列有关O2、O3的说法中错误的是
A．互为同素异形体 B．均是单质
C．密度ρ(O3)＞ρ(O2) D．均可与H2反应
【标准答案】C
【精准解析】
A．O2、O3是由O元素形成的不同性质的单质，因此二者互为同素异形体，A正确；
B．O2、O3中都是只有一种元素组成的纯净物，因此二者都是单质，B正确；
C．根据密度公式：ρ=，可见在相同外界条件下，气体的密度比其摩尔质量成正比，物质的摩尔质量：O3＞O2， 因此同温同压下，密度ρ(O3)＞ρ(O2)，但题干没有明确温度与压强，因此不能确定二者密度的相对大小，C错误；
D．O2、O3均匀强的氧化性，在一定条件下能够与H2反应产生H2O，D正确；
故合理选项是C。
7．下列符号所表示的微粒中，具有相似化学性质的是
A．①和② B．①和③ C．②、③和④ D．①、②和③
【标准答案】B
【精准解析】
物质在参加化学反应时，通常是原子的最外层电子发生变化，原子最外层电子数相同，则其化学性质相似。根据微粒结构示意图可知①表示O原子，②表示Ne原子，③表示S原子，④表示Na原子，在上述微粒中O、S最外层电子数相同，因此二者化学性质相似，其相应序号是①和③；
故合理选项是C。
8．1909年科学家卢瑟福用带正电荷的α粒子轰击金箔。依据实验现象可以得出的推论是
A．金原子内的质量是均匀分布的
B．金原子内的正电荷和负电荷是均匀分布的
C．金原子内有体积很小，质量远大于α粒子的核
D．金原子核内有质子和中子
【标准答案】C
【精准解析】
A．卢瑟福用带正电荷的α粒子轰击金箔，发现绝大多数α粒子都能够通过，说明金原子内的质量不是均匀分布的，有一个很小的核，A错误；
B．金原子内的正电荷集中在原子核上，核外电子带负电荷，分层排布，B错误；
C．卢瑟福用带正电荷的α粒子轰击金箔，发现绝大多数α粒子都能够通过，个别发生偏转，极个别被反弹过来，说明金原子内有体积很小，质量远大于α粒子的核，C正确；
D．根据卢瑟福实验只能证明金原子内有质子，但不能证明是否含有中子，D错误；
故合理选项是C。
9．硼有两种天然同位素B、B，硼元素的近似相对原子质量为10.8，则对B的质量分数的判断正确的是
A．20% B．略大于20% C．略小于20% D．80%1L
【标准答案】C
【精准解析】
B元素的相对原子质量10.8是质量数分别为10和11的核素的平均值，可以采用十字交叉法：，则10B和11B的原子的个数比为0.2：0.8=1：4，
则同位素10B的质量分数=。故选：C。
10．过氧化钾与水的反应类似于过氧化钠与水的反应，其化学方程式为：2K2O2+2H2O=4KOH+O2↑，当0.5molK218O2与足量H2O完全反应后，下表对生成物O2的叙述中错误的是
K218O2的质量 O2的叙述
A 57g O2的质量为9g
B 57g 生成标准情况下O2的体积为5.6L
C 114g O2的摩尔质量是32 g mol 1
D 57g 生成0.25molO2
A．A B．B C．C D．D
【标准答案】C
【精准解析】
A．0.5mol K218O2质量为0.5mol×114 g mol 1＝57g，2 K218O2＋2H2O=4KOH＋18O2↑，根据方程式得到氧气物质的量为0.25mol，则氧气质量为0.25mol×36 g mol 1＝9g，故A正确；
B．根据A选项得到K218O2质量为57g，2 K218O2＋2H2O=4KOH＋18O2↑，根据方程式得到氧气物质的量为0.25mol，则氧气在标准状况下的体积为0.25mol×22.4L mol 1＝5.6L，故B正确；
C．根据A选项K218O2质量为57g，O2的摩尔质量为36g/mol，故C错误；
D．根据A选项得到K218O2质量为57g，氧气物质的量为0.25mol，故D正确；
综上所述，标准答案为C。
11．下列物质互为同素异形体的是
A．Na2O与Na2O2 B．金刚石和C60 C．HCl和盐酸 D．CO和CO2
【标准答案】B
【精准解析】
A．Na2O与Na2O2都是Na、O两种元素形成的化合物，二者不是单质，因此二者不是同素异形体，A不符合题意；
B．金刚石和C60是C元素的两种不同性质的单质，二者互为同素异形体，B符合题意；
C．盐酸是HCl的水溶液，HCl是溶液中溶质，二者不是同素异形体，C不符合题意；
D．CO和CO2是C、O两种元素形成的两种不同的氧化物，二者不是单质，因此它们不是同素异形体，D不符合题意；
故合理选项是B。
12．研究分类可以发现物质的变化规律，下列有关物质的分类错误的是
A．电解质：NH3·H2O、小苏打 B．同素异形体：C60、金刚石
C．混合物：氢氧化铁胶体、矿泉水 D．酸性氧化物：CO、CO2
【标准答案】D
【精准解析】
A．NH3·H2O是弱碱，是电解质；小苏打是NaHCO3是盐，属于电解质，A正确；
B．C60、金刚石是C元素的不同性质的单质，二者是同素异形体，B正确；
C．氢氧化铁胶体是分散系，属于混合物；矿泉水中含金属阳离子、酸根阴离子及水分子，因此改组物质都是混合物，C正确；
D．CO是不成盐氧化物，因此不是酸性氧化物，D错误；
故合理选项是D。
13．下列关于同温同压下的两种气体和判断正确的是
A．体积相等时密度相等 B．相对分子质量相等
C．体积相等时具有的电子数相等 D．质量相等时具有的质子数相等
【标准答案】C
【精准解析】
A．由于12C18O和14N2的相对分子质量不等，故体积相等的两种气体的质量不等，因此密度不等，故A错误；
B. 相对分子质量12+18=30，为14×2=28，相对分子质量不相等，故B错误；
C．12C18O和14N2均为14电子分子，同温同压下，体积相等则分子数相等，所具有的电子数相等，故C正确；
D．12C18O和14N2分子内均有14个质子，由于二者的相对分子质量不等，故等质量的两种分子所具有的质子数不等，故D错误；
故选：C。
14．金刚石、石墨、木炭和C60都是由碳元素组成的单质，下列关于碳的单质的叙述正确的是
A．都是黑色固体 B．一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化
C．碳原子的排列方式相同 D．在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳
【标准答案】D
【精准解析】
A．金刚石是无色固体，A不符合题意；
B．金刚石与石墨是两种不同性质的物质，因此一定条件下，石墨转化成金刚石是化学变化，B不符合题意；
C．金刚石中C原子采用sp3杂化；而石墨中C原子杂化类型是sp2杂化，可见碳原子的排列方式不相同，C不符合题意；
D．金刚石、石墨、木炭和C60都是由碳元素组成的单质，它们完全燃烧产物都是产生CO2气体，D正确；
故合理选项是D。
15．在一定条件下发生的离子反应为RO+X2+H2O=RO+2X-+2H+，关于R和X的说法不正确的是
A．R位于第ⅣA族 B．X位于第ⅦA族
C．X最高价氧化物的化学式为R2O7 D．R的氢化物的化学式为H2R
【标准答案】A
【精准解析】
A．由RO可知R最高化合价为+6价，所以R位于元素周期表第VIA族，A错误；
B．X的阴离子是X-，说明X原子最外层有7个电子，因此X位于元素周期表第ⅦA族，B正确；
C．根据选项B思路点拨可知：X原子最外层有7个电子，则X的最高价氧化物的化学式为R2O7，C正确；
D．根据选项A思路点拨可知R最高化合价为+6价，R元素在其简单氢化物中显示最低化合价。同一元素最高化合价与最低化合价绝对值的和等于8，则在R的氢化物中R为-2价，故R的氢化物的化学式为H2R，D正确；
故合理选项是A。
16．某元素的一种同位素X的原子质量数为A，含N个中子，它与1H原子组成HmX分子。在ag HmX中所含质子的物质的量是
A． (A—N) mol B． mol
C．(A—N＋m) mol D．(A—N＋m) mol
【标准答案】C
【精准解析】
由同位素X的原子质量数为A，含N个中子可知，同位素X的质子数为(A—N)，HmX分子的摩尔质量为(A+M)g/mol，含有的质子数为(A—N+m)，则ag HmX中所含质子的物质的量为×(A—N+m)=(A—N＋m) mol，故选C。
二、填空题
17．英国物理学家E·卢瑟福领导的科研小组在1911年通过α粒子散射实验提出了新的原子结构模型，标志着人类对原子结构的认识进入了新阶段。
（1）卢瑟福团队用到α粒子(He2+)来轰击金箔，该化学符号中4代表的含义是___；在1-18号元素中，最外层电子数与氦原子相等的元素是___。
（2）氦元素在自然界中仅有3He和4He两种原子，它们具有相同的___。
A．质子数 B．中子数 C．物理性质 D．化学性质
表中是来文献当中关于氮元素的相关记载，其中的“99.999863%”表示的是__，“4.002602”表示的是___。
3He 3.016010 0.000137%
4He 4.002603 99.999863%
平均 4.002602
（3）关于α粒子散射实验现象的记载如下：____①____的α粒子都且按穿过金箔，____②___的α粒子发生偏转，____③____的α粒子甚至被直接反弹回去。①②③三处空格分别为___。
A．绝大多数，极少数，个别 B．别，极少数，绝大多数
C．几乎半数，几乎半数，个别 D．个别，几乎半数，几乎半数
通过该试验，卢瑟福得出了原子结构的___模型。
【标准答案】
（1） 质量数 Be和Mg
（2） AD 自然界中4He这种核数占整个He元素的原子个数百分比(或称为自然丰度) He元素的平均相对原子质量
（3） A 核式结构
【解析】
（1）
根据核数的表示方法，元素符号的左上角为质量数，卢瑟福团队用到α粒子(He2+)来轰击金箔，该化学符号中4代表的含义是该氦核数的质量数，在1-18号元素中，最外层电子数与氦原子即最外层上2个电子相等的元素是Be、Mg，故标准答案为：质量数；Be和Mg；
（2）
A．3He和4He的质子数均为2，A符合题意；
B．质量数等于质子数加中子数，故中子数分别为1和2，不相同，B不合题意；
C．由于它们质量数不同，故物理性质如熔沸点、密度等不同，C不合题意；
D．由于它们的质子数相同，属于同一种元素，故化学性质几乎相同，D符合题意；
故标准答案为：AD；
表中是来文献当中关于氮元素的相关记载，其中的“99.999863%”表示的是自然界中4He这种核数占整个He元素的原子个数百分比(或称为自然丰度)，“4.002602”表示的是He元素的平均相对原子质量，故标准答案为：自然界中4He这种核数占整个He元素的原子个数百分比(或称为自然丰度)；He元素的平均相对原子质量；
（3）
由于原子核的体积相对于原子的体积而言是非常小的，即原子核核外有很大的空间，故关于α粒子散射实验现象的记载如下：绝大多数的α粒子都且按穿过金箔，极少数的α粒子发生偏转，个别的α粒子甚至被直接反弹回去，故标准答案为：A；
通过该试验，卢瑟福得出了原子结构的核式结构模型，故标准答案为：核式结构。
18．有X、Y、Z三种元素：
（1）X元素原子的核电荷数为8，其原子核内的质子数为_______，该元素的二价阴离子中，核外电子数为_______，中子数为9的核素表示为_______。
（2）Y元素的一价阳离子核外有18个电子，质量数为40，该元素原子的原子核内中子数为_______。
（3）2gZO中电子数比质子数多3.01×1022个，则Z的相对原子质量为_______。
【标准答案】
（1） 8 10 O
（2）21
（3）32
【思路点拨】
（1）
原子的核电荷数等于原子核内的质子数，X元素原子的核电荷数为8，则X元素为氧元素，原子的原子核内的质子数为8；氧原子得到2个电子形成氧离子，则氧离子中核外电子数为8+2=10；中子数为9的氧原子的质量数为17，核素表示为O，故标准答案为：8；10；O；
（2）
Y元素的一价阳离子核外有18个电子，则Y元素原子的核内的质子数为18+1=19，Y元素为K元素，质量数为40的钾原子的原子核内中子数为40—19=21，故标准答案为：21；
（3）
设Z的相对原子质量为M，由2gZO中电子数比质子数多3.01×1022个可得：×2=，解得M=32，故标准答案为：32。
19．用化学语言表达下列各微粒
（1）与氖原子电子层结构相同的-2价阴离子的电子式___________。
（2）第2层电子数为第1层、第3层电子数之和的原子的结构示意图___________。
（3）观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图，回答有关问题：
A．B．C．D．E．
①属于离子结构示意图的是___________(填编，下同)。
②属于金属元素的是___________。
③性质最稳定的原子是___________，最容易失去电子的原子是___________，最容易得到电子的原子是___________。
【标准答案】
（1）
（2）
（3） BE DE C D A
【解析】
（1）
与氖原子电子层结构相同的-2价阴离子为O2-，其最外层达到8电子稳定结构，电子式为；标准答案为。
（2）
第1层电子层排2个电子，第2层电子层排8个电子，则第2层电子数为第1层、第3层电子数之和，即第3层电子层排6个电子，为S原子，S原子核内有16个质子、核外有16个电子，原子结构示意图为；标准答案为。
（3）
由A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图可知，A核内质子数和核外电子数相等，均为17，则A为Cl原子；B核内8个质子，核外10个电子，则B为O2-离子，C核内10个质子，核外10个电子 ，则C为Ne原子，D核内质子数和核外电子数相等，均为11，则D为Na原子；E核内12个质子，核外10个电子，则E为Mg2+离子；
①质子数和电子数不等的微粒为离子，属于离子结构示意图的是BE；标准答案为BE。
②Na、Mg属于金属元素，属于金属元素的是DE；标准答案为DE。
③C为稀有气体，性质最稳定；最外层电子数越少的原子越易失电子，最外层电子数越多的原子越易得电子，则D最易失电子、A最易得电子；标准答案为C；D；A。
20．“遂古之初，谁传道之？上下未形，何由考之？”屈原的《天问》中华民族对真理追求的坚韧与执着。
（1）在2021年5月15日，“天问一号”探测器成功实现环绕器和着陆巡视器的“两器分离”并成功着陆。“天问一号”采用了我国自主研制的高性能碳化硅增强铝基复合材料。工业上制取碳化硅的化学反应方程式为：SiO2+3CSiC+2X↑。
回答下列问题：
请写出X的化学式___________。
（2）上述材料所涉及元素中，某元素原子核外的M层上有3个电子数，则其离子结构示意图为____；某元素的最外层电子数是其核外电子层数3倍，则其简单离子的电子式为__，请写出与它具有相电子数的三核微粒的化学式_____。
（3）硅元素存在多种同位素。已知三种天然稳定同位素的数据如下：
硅的同位素 同位素的相对原子质量 自然界中各同位素原子的丰度
27.977 92.23%
28.976 4.67%
29.974 3.10%
请列出硅元素的相对原子质量为的计算式___________。
（4）下列有关的说法正确的是
A．由变为的变化是化学变化
B．的近似相对原子质量为28
C．比原子核外多两个电子
D．硅元素的两种单质无定形硅和晶体硅互为同素异形体
（5）若生成4g碳化硅，则其中含有___________个碳原子；生成4g碳化硅的同时，生成X气体的体积在标准状况下为___________L。
【标准答案】
（1）CO
（2） H2O
（3）27.977×92.23%+28.976×4.67%+29.974×3.10%
（4）D
（5） 0.1NA 4.48L
【解析】
（1）
由质量守恒定律可知：反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程式SiO2+3CSiC+2X↑可知，反应前硅、氧、碳原子个数分别为1、2、2，反应后的生成物中硅、氧、碳原子个数分别为1、0、0，根据反应前后原子种类、数目不变，2X分子中含有2个碳原子和2个氧原子，每个X分子由1个碳原子和1个氧原子构成，物质X的化学式为CO；
（2）
某元素原子核外的M层上有3个电子，则该元素为Al，Al3+核外有10个电子，结构示意图为；某元素的最外层电子数是其核外电子层数3倍，该元素为O，O2-的电子式为；O2-有10个电子，10电子的三核微粒为H2O；
（3）
一种元素的相对原子质量实际上是按其各种同位素原子所占百分含量计算而得的平均值，因此硅元素的相对原子质量为的计算式为27.977×92.23%+28.976×4.67%+29.974×3.10%；
（4）
A．28Si转化为29Si只有中子的变化，化学变化研究的最小粒子是原子，因此原子核内的变化不属于化学变化，A错误；
B．29Si的近似相对原子质量为29，B错误；
C．28Si与30Si核外电子数均为14，C错误；
D．无定形硅和晶体硅是同种元素组成的不同单质，属于同素异形体，D正确；
故选D。
（5）
4gSiC的物质的量为=0.1mol，含有C原子数目为0.1NA；由方程式可知，n(CO)=2n(SiC)=0.2mol，标况下的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L。
21．宏观和微观相结合是认识物质结构与性质的重要方法，请回答下列问题。
（1）氧原子的结构示意图为，硫原子的结构示意图为。
①一个硫原子得到二个电子形成一种新粒子，该粒子的符号为___________。
②氧气和硫单质分别与氢气反应生成和。、中氧与硫元素的化合价均为价，从原子结构上思路点拨它们化合价相同的原因是___________。
（2）溶液和溶液反应的微观示意图如图1所示。该反应中实际参加反应的离子是___________(填离子符号)。
（3）硫及其化合物的“化合价-物质类别”关系图如图2所示。物质X的化学式为___________。
【标准答案】
（1） 氧原子和硫原子的最外层均为6个电子，均易得到2个电子形成8电子稳定结构
（2）和
（3）
【思路点拨】
（1）
①一个硫原子得到二个电子形成一种新粒子，该粒子的符号为；
②、中氧与硫元素的化合价均为价，从原子结构上思路点拨它们化合价相同的原因是氧原子和硫原子的最外层均为6个电子，均易得到2个电子形成8电子稳定结构；
（2）
根据溶液和溶液反应的微观示意图所示，反应前后该反应中实际参加反应的离子是和没有变化，实际参加反应的离子是和；
（3）
根据硫及其化合物的“化合价-物质类别”关系图所示，物质X属于S是+4价的氧化物，化学式为。
22．物质的量是高中化学中常用的物理量，请完成以下有关内容。
（1）咖啡含有咖啡因(化学式为C8H10N4O2)，则咖啡因的摩尔质量为__g/mol。
（2）质量比为16：7：6的三种气体SO2、CO、NO，分子个数之比为__；氧原子个数之比为___。
（3）100mL某Al2(SO4)3溶液中，c(Al3+)=2.0mol/L，其中c(SO)=___mol/L。
（4）标准状况下，CH4和CO的混合气体8.96L，总质量为7.60g。CH4和CO物质的量比值是__；标准状况下混合气体的平均摩尔质量是___。
【标准答案】
（1）194
（2） 5:5:4 10:5:4
（3）3.0
（4） 3:1 19g/mol
【解析】
（1）
咖啡含有咖啡因(化学式为C8H10N4O2)，咖啡因的相对分子质量为194，故其摩尔质量为194 g/mol。
（2）
质量比为16：7：6的三种气体SO2、CO、NO，其物质的量比等于分子数比，即为；氧原子个数之比为；
（3）
100mL某Al2(SO4)3溶液中，c(Al3+)=2.0mol/L，根据硫酸铝的化学式思路点拨，铝离子和硫酸根离子的比例为2:3，则其中c(SO)=3.0mol/L；
（4）
标准状况下，CH4和CO的混合气体8.96L，总质量为7.60g。假设甲烷的物质的量为xmol，一氧化碳的物质的量为ymol，则有22.4(x+y)=8.96,16x+28y=7.60，解x=0.3mol，y=0.1mol，CH4和CO物质的量比值是0.3:0.1=3:1；标准状况下混合气体的平均摩尔质量是 g/mol。
23．2021年4月13日，日本政府召开相关阁僚会议，正式决定向海洋排放福岛第一核电站含有对海洋环境有害的核废水。该核废水中含有以目前技术手段无法去除的放射性物质“氚”H。(天然氢元素中：氕，丰度为99.98%；氘，丰度0.016%；氚，丰度0.004%。)
（1）H与H互为___。
（2）数字3表示___。
（3）氢元素的相对原子质量计算表达式___。(氕、氘、氚原子的质量用m1，m2，m3表示，C—12原子质量用m0表示)。
（4）碳也有一种放射性核素14C，举出一种该核素的应用___。
（5）该两种核素形成的化合物14C3H4中化学键为__；空间构型__；用电子式表示该化合物的形成过程___。
（6）6.5g该两种核素形成的化合物14C3H4，在标况下的体积为___L；其中所含的质子为___mol，中子为___个。
【标准答案】
（1）同位素
（2）质量数
（3）
（4）示踪剂
（5） 共价键 正四面体
（6） 5.6 2.5 4NA
【解析】
（1）
H与H是质子数相同中子数不同的不同核素，互为同位素；
（2）
H数字3表示质量数；
（3）
某原子的相对原子质量=；则氚原子的相对原子质量=；
（4）
14C的应用主要有两个方面：一是在考古学中测定生物死亡年代，即放射性测年法；二是以14C 标记化合物 为示踪剂，探索化学和生命科学中的微观运动；
（5）
化合物14C3H4为C-H形成的共价键；类似于甲烷12C1H4中碳原子12C被 14C核素替代，空间构型与甲烷类似，为正四面体；14C3H4与甲烷的电子数相同，则用电子式表示甲烷的形成过程为；
（6）
6.5g 14C3H4的物质的量，在标况下的体积为V=nVm=0.25mol×22.4L/mol=5.6L，其中所含的质子为(6+1×4)×0.25mol=2.5mol，中子数为N=nNA=(8+2×4)×0.25mol×NAmol-1=4NA个。
24．钠元素在自然界中普遍存在。
（1）画出钠的原子结构示意图___________，根据原子结构示意图，钠具有___________(填“氧化性”或“还原性”)
（2）钠与水反应的实验现象的原因有：
A．钠与水界面各部分产生H2的量不同，所受推力不均匀；
B．钠的密度比水小；
C．钠与水反应放热，使熔点低的钠熔化成小球；
D．钠不断与水反应，直到反应完全；
E．生成的氢氧化钠使酚酞试液变红。
请在下发填写。描述的现象相对应的原因。
实验现象 原因(填以上序号)
钠浮在水面上 ___________
熔成闪亮的小球 ___________
小球向各个方向迅速游动，并发出“嘶嘶”的声音 ___________
小球逐渐变小以后完全消失 ___________
在反应后的溶液中滴入酚酞试液显红色 ___________
（3）写出钠与水反应的化学方程式：___________。
（4）金属钠着火时用___________进行灭火
A．水 B．泡沫灭火器 C．干粉灭火器 D．干燥的沙土
【标准答案】
（1） 还原性
（2） B C A D E
（3）
（4）D
【解析】
（1）
钠原子核内有11个质子，核外有3个电子层，第一层上有2个电子、第二层上有8个电子，最外层上有1个电子，其原子结构示意图为：．最外层电子数是1，在化学反应中易失去1个电子而形成阳离子，具有还原性；
（2）
钠的密度小于水，钠投入水中并浮在水面上，故选B；
钠与水反应放出大量热，而且钠的熔点较低，所以钠会熔化成一个闪亮的小球，反应生成大量的气体推动钠小球四处游动，生成氢氧化钠溶于水，故选C；
钠与水剧烈反应，生成气体，所以会发生嘶嘶响声，现象不能说成氢气，故选A；小球逐渐变小以后完全消失是因为钠不断与水反应，直到反应完全，故选：D；
钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，其反应的化学方程式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，溶液显碱性，所以反应后溶液由无色变为红色，故选E；
（3）
钠与水反应的化学方程式：；
（4）
钠着火生成过氧化钠，与二氧化碳、水都反应，则不能用泡沫灭火器、干粉灭火器、水灭火，故ABC错误；加入干燥的沙土可掩盖钠，隔绝空气，可起到灭火的作用，故选：D。
