1.1.原子结构与元素性质巩固提升-2023-2024学年高一下学期化学鲁科版(2019)必修第二册
一、单选题
1.根据下列结构示意图判断,化学性质最稳定的是( )
A. B. C. D.
2.核电荷数多于核外电子数的粒子一定是
A.分子 B.原子 C.阴离子 D.阳离子
3.在Fe、Fe2+、Fe3+ 三种粒子中,具有相同的
A.电荷数 B.最外层电子数 C.核电荷数 D.核外电子数
4.中国科学技术名词审定委员会已确定第116号元素Lv的名称为鉝,关于核素Lv的叙述错误的是
A.原子序数为116 B.中子数为177
C.核外电子数为293 D.该元素的平均相对原子质量为293
5.和用于制造氢弹,它们之间存在差异的是
A.中子数 B.电子数 C.原子序数 D.质子数
6.(核磁共振)、可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构,这项研究曾获2002年诺贝尔化学奖。下面有关叙述正确的是
A.与有相同的中子数 B.与互为同素异形体
C.转化成是化学变化 D.与互为同位素
7.与Ar的核外电子排布相同的离子跟与Ne的核外电子排布相同的离子所形成的离子化合物是
A.SiCl4 B.Na2O C.KCl D.MgCl2
8.与F-具有相同质子数和电子数的粒子是
A.O2- B.Br- C.OH- D.H2O
9.X、Y两元素是同周期的非金属元素,如果X 的原子半径比Y的大,下列说法正确的是
A.最高价氧化物对应的水化物的酸性,X的比Y的强
B.X的非金属性比Y的强
C.X的阴离子还原性比Y的阴离子的强
D.X的气态氢化物比Y的稳定
10.氢有氕、氘、氚三种同位素,通过:,反应可以人工合成氘和氚。下列说法正确的是
A.Y的中子数为8 B.X、Y互为同素异形体
C.产生的反应为化学反应 D.氘和氚有放射性,不能用于示踪研究化学反应历程
11.下列性质的比较不正确的是
A.原子半径:C>N
B.酸性:H2CO3>H2SiO3
C.热稳定性:NaHCO3>Na2CO3
D.碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3
12.四种短周期元素X、Y、Z和W在周期表中的位置如图所示,已知Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,下列说法正确的是( )
A.X、Y、Z和W均可以与氢元素形成18电子的共价化合物
B.简单离子半径:W<Z<Y<X
C.氧化物对应水化物的酸性:W>Z
D.Y与Z均为非金属,两者不能形成化合物
13.在原子中,下列关系中一定正确的是
A.质子数=核电荷数 B.相对原子质量=质子数+中子数
C.质子数≠中子数 D.相对原子质量=质子数+核外电子数
14.随着科学技术的不断进步,研究物质的手段和途径越来越多,H3、O4、C60、N等微粒已被发现。下列有关说法中正确的是
A.H3是氢元素的一种核素
B.O2与O4属于同素异形体
C.C60的摩尔质量为720
D.N中含有36个电子
15.下列关于指定粒子构成的几种描述中正确的是
A.C与C是不同的核素,所以分别由这两种原子构成的石墨化学性质不同
B.H2O和D2O是同分异构体
C.H3O+与-OH具有相同的电子数
D.37Cl与39K具有相同的中子数
16. 和 是钍的两种同位素, 可以转化成。下列有关 Th 的说法正确的是( )
①Th 元素的质量数是 232 ②和的化学性质相同 ③转换成 是化学变化 ④Th 元素的相对原子质量是 231 ⑤和 具有相同的最外层电子数
A.①② B.③④ C.②⑤ D.④⑤
17.Sr常用于放射性同位素电池。下列关于Sr的说法正确的是( )
A.电子数为52 B.质子数为52 C.中子数为38 D.质量数为90
18.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
19.类比推理是化学中常用的思维方法。下列推理正确的是
A.HCl可以用如图装置完成喷泉实验, 推测HF可以用此装置完成喷泉实验
B.Fe与Cl2反应生成FeCl3,推测Fe与I2反应生成FeI3
C.SiH4的沸点高于CH4,推测H2Se的沸点高于H2S
D.NaCl与浓H2SO4加热可制HCl,推测NaBr与浓H2SO4加热可制HBr
20.我国安徽发现了全国最大的钼矿,下图所示是钼元素的相关信息,下列有关钼的说法错误的是
A.95Mo原子核内有53个中子
B.95Mo原子核外有42个电子
C.92Mo、95Mo、98Mo互为同位素
D.92Mo、95Mo、98Mo的化学性质有较大的不同
21.下列关于原子结构及微粒间的数量关系的说法正确的是
A.同种元素的原子均有相同的质子数和中子数
B.微粒Na+、Mg2+、O2-具有相同的电子层结构
C.某元素原子的最外层只有2个电子,则该元素一定是金属元素
D.Ca2+的质子数比核外电子数少2
22.1919年,卢瑟福在卡文迪许实验室用粒子轰击氮原子核时,发现了质子,该核反应可表示为。下列说法错误的是
A.X的质子数为8 B.和的中子数之比为
C.与氘、氚互为同位素 D.自然界中存在是因为二者的化学键稳定
23.合成新物质是研究化学的主要目的之一,意大利科学家最近合成了一种新型的氧分子O4,下列关于O4的说法中正确的是
A. O4是一种新型的化合物 B. O4与O2不是同素异形体
C.等质量的O4和O2含氧原子数目相同 D. O4和O2可通过氧化还原反应实现转化
24.、的半衰期很短,在自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下:;。下列说法错误的是
A.X、Y的中子数分别为4、2
B.X、Y均与互为同位素
C.X、Y的化学性质几乎相同
D.上述人工合成反应均属于化学变化
25.下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
选项 实验操作 实验现象 结论
A 将浓硫酸滴到纸上 纸张变黑 浓硫酸具有吸水性
B 测定等浓度的Na2CO3和Na2SO3的溶液的pH 前者pH比后者的大 非金属性:S>C
C 向2.0ml浓度均为0.1mol·L-1的KCl、KI混合溶液中滴加1~2滴0.01mol·L-1AgNO3溶液,振荡 沉淀呈黄色 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
D 将镁条点燃后迅速伸入集满CO2的集气瓶 集气瓶中有浓烟和黑色颗粒 CO2具有还原性
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
26.卢瑟福因其在科学上作出的巨大的贡献而获得诺贝尔奖。
(1)在研究原子结构时,对汤姆生的葡萄干面包模型,他进行了思索,如果这个模型的假设是正确的,那么用质量大而体积小且高速运动的微粒轰击金属薄膜,这一微粒应该是 (填“直线穿过”或“折线穿过”)金属薄膜。
(2)根据上述想法,卢瑟福用α粒子轰击金箔,α粒子的化学符号是 ,实验结果是绝大部分α粒子 ,说明原子是 (填“实心的”或“中空的”);极少数α粒子穿过金箔时发生了 ,有个别的α粒子竟然偏转了180°,被 ,说明原子中存在着体积很 (填“小”或“大”)的、质量很 (填“小”或“大”)的带正电的核。
27.按要求完成下列填空:
(1)下列各组微粒,请按要求将序号填空:
①H与D ②O2与O3③正戊烷与环戊烷 ④C2H6与CH3CH2CH2CH3⑤C2H4与C3H6⑥CH2═CHCH═CH2与CHCH ⑦液氯与氯气 ⑧氯化氢与盐酸 ⑨ 和 ⑩ 与
属于同素异形体的是 ;属于同位素的是 ;属于同种物质的是 ;属于同系物的是 。
(2)某有机物分子式为C5H12,该有机物分子中只有一种相同化学环境的氢,有机物的结构简式为 。
28.Na、Fe、Al是中学化学常见的金属元素。回答下列问题:
(1)焰色反应的实验中,Na元素燃烧时的焰色为 色,观察K元素燃烧时的焰色需要透过 。
(2)碘元素的一种核素可用于治疗肿瘤。该核素的质子数为 ,中子数为 ,质量数为 ,核外电子数为 。(对应数值125和53)
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【分析】元素原子的最外层电子数决定元素的化学性质,当最外层电子数大于或等于4且小于8时,易得到电子;当最外层电子数小于4时,易失去电子;当最外层电子数等于8时,处于稳定结构。当然解题时还要注意特例:稀有气体中的氦,最外层只有2个电子,但为稳定结构。
【详解】A. 最外层有6个电子,容易得到2个电子变为8个电子的稳定结构,故A不符合;
B. 最外层有8个电子,处于稳定结构,故化学性质稳定,故B符合;
C. 最外层有1个电子,容易失去1个电子变为8个电子的稳定结构,故C不符合;
D. 最外层有7个电子,容易得到1个电子变为8个电子的稳定结构,故D不符合;
故选B。
2.D
【详解】A.分子的核电荷数等于核外电子数,故A错误;
B.原子的核电荷数等于核外电子数,故B错误;
C.原子得电子成为阴离子,核电荷数少于核外电子数,故C错误;
D.原子失电子成为阳离子,核电荷数多于核外电子数,故D正确;
故选D。
3.C
【详解】试题分析:都是铁元素,因此核电核数(原子序数)相等,故选项C正确。
考点:考查核电核数、原子序数、核外电子数之间的关系。
4.C
【分析】Lv中质量数为293,质子数为116,中子数=质量数-质子数=177,据此分析。
【详解】A.原子序数=质子数=116,A正确;
B.中子数=质量数-质子数=177,B正确;
C.核外电子数=质子数=116,C错误;
D.元素平均相对原子质量=质量数=293,D正确;
故答案选C。
5.A
【详解】和,是质子数相同中子数不同的两种核素,互为同位素,由于电子数=原子序数=质子数,则A满足;
选A。
6.D
【详解】A.的中子数7与的中子数8,A错误;
B.为同位素,同素异形体是指同一种元素形成的不同单质,B错误;
C.转化成是物理变化,C错误;
D.同位素是指同一种元素具有相同的质子数和不同的中子数,与互为同位素,D正确;
故答案为D。
7.D
【详解】A.SiCl4属于共价化合物,不存在离子,故A不符合题意;
B.Na+核外电子排布与Ne相同,O2-核外电子排布与Ne相同,故B不符合题意;
C.K+、Cl-核外电子排布均与Ar相同,故C不符合题意;
D.Mg2+核外电子排布与Ne相同,Cl-核外电子排布与Ar相同,故D符合题意;
故答案:D。
8.C
【分析】F-的质子数和电子数分别9和10,据此解答。
【详解】A.O2-中质子数是8,电子数是10,A不符合;
B.Br-中质子数是35,电子数是36,B不符合;
C.OH-中质子数是9,电子数是10,C符合;
D.H2O中质子数是10,电子数是10,D不符合;
答案选C。
9.C
【分析】X、Y是同周期的非金属元素,X的原子半径大于Y,根据同周期元素原子半径从左到右依次减小可知,X的原子序数小于Y。
【详解】A.同周期非金属元素最高价氧化对应水化物的酸性从左到右逐渐增大,故X的比Y的弱,A错误;
B.同周期元素从左到右非金属性逐渐增大,故X的非金属性比Y的弱,B错误;
C. 同周期元素对应阴离子的还原性从左到右逐渐减弱,故X的阴离子还原性比Y的阴离子的强,C正确;
D. 同周期元素气态氢化物的稳定性从左到右逐渐增强,故Y的气态氢化物比X的稳定,D错误;
答案选C。
10.A
【分析】根据质子数守恒可得:a+2=8+1,a=7,m+2=8+1,m=7;根据质量守恒得:b+4=16+2,b=14,n+4=16+3,n=15;则X为,Y为,据此分析解答。
【详解】A.由以上分析Y为,中子数=15-7=8,故A正确;
B.X为,Y为,两者互为同位素,故B错误;
C.上述反应中原子发生改变,属于核物理反应,不是化学变化,故C错误;
D.氘和氚有放射性,可用于示踪研究化学反应历程,故D错误;
故选:A。
11.C
【详解】A.原子半径同周期从左向右递减,故原子半径C>N,A正确;
B.同主族元素非金属性从上到下递减,其最高价氧化物对应水化物酸性递减,故酸性H2CO3>H2SiO3,B正确;
C.碳酸氢钠受热易分解,故热稳定性:NaHCO3D.同周期元素金属性从左向右递减,其最高价氧化物对应水化物碱性递减,故碱性Mg(OH)2>Al(OH)3,D正确;
故选C。
12.A
【分析】X、Y、Z、W均为短周期元素,根据元素在周期表中的位置知,X、Y为第二周期元素,Z和W属于第三周期元素,Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,则Y是O元素,根据其位置知X是N元素、Z是S元素、W是Cl元素。
【详解】A. X、Y、Z和W均可以与氢元素形成的共价化合物分别为N2H4、H2O2、H2S、HCl,均为18电子的共价化合物,故A正确;
B. X、Y、Z、W形成简单离子分别为N3-、O2-、S2-、Cl-,N3-、O2-电子层数为2,S2-、Cl-电子层数为3,S2-、Cl-半径大于N3-、O2-,结构相同的微粒,核电荷数越大半径越小,因此简单离子半径:O2-<N3-<Cl-<S2-,故为Y<X<W<Z ,故B错误;
C. 元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,非金属性W>Z,所以其最高价氧化物的水化物酸性:W>Z,故C错误;
D. Y为氧、Z为硫,可形成二氧化硫或三氧化硫,故D错误;
答案选A。
13.A
【详解】A.在原子中质子数一定等于核电荷数,A正确;
B.在原子中,质量数=质子数+中子数,相对原子质量=,近似计算中用质量数代替相对原子质量,B错误;
C.质子数与中子数可能相等、可能不相等,如2H中质子数和中子数相等,1H中质子数和中子数不相等,C错误;
D. 相对原子质量=,D错误;
答案选A。
14.B
【详解】A.H3是氢元素组成的一种单质,故A错误;
B.O2与O4是氧元素组成的不同单质,属于同素异形体,故B正确;
C.C60的摩尔质量为720g/mol,故C错误;
D.N中含有34个电子,故D错误;
选B。
15.D
【详解】下列关于指定粒子构成的几种描述中正确的是
A.C与C是碳元素的不同核素,C与C互称同位素,同位素的化学性质基本完全相同,物理性质差别较大,所以分别由这两种原子构成的石墨化学性质相同,故A错误;
B. 元素组成相同,结构相同的物质为同一物质,H2O、D2O都是由氢元素、氧元素组成的,结构相同,为同一物质,故B错误;
C. H3O+是10电子微粒,-OH叫做羟基,是9电子微粒,电子数不同,故C错误;
D. 中子数=质量数-质子数,37Cl的质子数为17,质量数为37,中子数=37-17=20,39K的质子数为19,质量数为39,中子数=39-19=20,则具有相同的中子数,故D正确;
答案选D。
【点睛】分子式相同结构不同的化合物互称同分异构体;要识记元素符号周围角标标示的含义。
16.C
【详解】①Th元素的两种原子的质量数不同,230Th和232Th的质量数分别为230、232,元素没有质量数,①项错误;
②230Th和232Th质子数相同、中子数不同,互为同位素,化学性质相同,②项正确;
③232Th转换成233U是核反应,是物理变化,不属于化学变化,③项错误;
④Th元素的相对原子质量是其各种同位素相对原子质量的加权平均值,同位素的丰度未知,无法求算Th元素的相对原子质量,④项错误;
⑤230Th和232Th质子数相同,质子数等于电子数,所以电子数相同,则原子具有相同的最外层电子,⑤项正确;
综上,②⑤正确,答案选C。
17.D
【详解】A.Sr的电子数为38,故A错误;
B.Sr的质子数为38,故B错误;
C.Sr的中子数为90-38=52,故C错误;
D.Sr的质量数为90,故D正确;
故答案为D。
18.B
【详解】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。
19.C
【详解】试题分析:A.氢氟酸能够与玻璃反应,不能用此装置完成喷泉实验,该推理不合理,故A错误;B.因I2的氧化性较弱,在碘单质与铁反应生成的是FeI2,故B错误;C.C和Si,Se和S都分别为同族元素,所形成的氢化物都为分子晶体,沸点取决于分子间作用力的大小,分子间作用力大小可以用相对分子质量来比较,故C正确;D.浓硫酸氧化性很强,能够将HBr氧化为Br2,不能用该方法制取HBr,故D错误;故选C。
考点:考查了晶体性质、铁的化学性质、浓硫酸的性质的相关知识。
20.D
【详解】A.95Mo原子核内含有的个中子数=95-42=53,A正确;
B. 质子数=核外电子数,95Mo原子核外有42个电子,B正确;
C.92Mo、95Mo、98Mo具有相同的质子数不同的中子数,互为同位素,C正确;
D.92Mo、95Mo、98Mo的原子核外电子排布相同,化学性质相同,D错误。答案选D。
21.B
【详解】A.同种元素的原子均有相同的质子数,但中子数不一定相同,A错误;
B.微粒Na+、Mg2+、O2-核外电子排布是2、8,三种微粒具有相同的电子层结构,B正确;
C.某元素原子的最外层只有2个电子,该元素可能是He,也可能是Be,因此该元素不一定是金属元素,C错误;
D.Ca是20号元素,Ca2+的质子数是20,离子的核外电子数是18,故质子数比核外电子数多2个,D错误;
故合理选项是B。
22.D
【详解】A.根据,X为,质子数为8,故A正确;
B.和的中子数分别为7、2,中子数之比为,故B正确;
C.与氘、氚的质子数相同,中子数不同,互为同位素,故C正确;
D.自然界中不存在,存在于氮气以及其化合物中,故D错误;
故选:D。
23.C
【详解】A.O4仅由O元素组成,是一种新型的单质,A不正确;
B.O4与O2都是氧元素的单质,且组成、结构不同,则性质不同,二者互为同素异形体,B不正确;
C.假设O4和O2的质量都为mg,则mgO4含氧原子数目为=,mgO2含氧原子数目为=,C正确;
D.在O4和O2的转化过程中,氧元素的价态始终是0价,所以不能通过氧化还原反应实现转化,D不正确;
故选C。
24.D
【详解】A.中b=8+2-8=2,a=16+3-13=6,所以X的中子数=6-2=4;n=8+2-8=2,m=16+3-15=4,所以Y的中子数=4-2=2,A正确;
B.X、Y、的质子数均是2,质量数均不同,三者互为同位素,B正确;
C.X、Y均是He元素,其化学性质几乎相同,C正确;
D.上述人工合成反应中没有产生新物质,均属于物理变化,D错误;
答案选D。
25.C
【详解】A.将浓硫酸滴到纸上,纸变黑,体现浓硫酸的脱水性,故A错误;
B.测定等浓度的Na2CO3和Na2SO3的溶液的pH,前者pH比后者的大,说明H2SO3的酸性比H2CO3强,但S的最高价氧化物的水化物为H2SO4,则无法判断S、C的非金属性强弱,故B错误;
C.向2.0mL浓度均为0.1mol L-1的KCl、KI混合溶液中滴加1~2滴0.01mol L-1AgNO3溶液,振荡,沉淀呈黄色,证明碘化银更难溶,则碘化银的溶解度更小,即Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),故C正确;
D.Mg与二氧化碳反应生成MgO和C,则集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生,CO2具有氧化性,故D错误;
故答案为C。
26.(1)直线穿过
(2) He2+ 直线穿过金箔 中空的 偏转 反弹回来 小 大
【分析】(1)
在研究原子结构时,对汤姆生的葡萄干面包模型,他进行了思索,如果这个模型的假设是正确的,那么用质量大而体积小且高速运动的微粒轰击金属薄膜,微粒不能碰撞到金箔的构成为,因此这一微粒应该是直线穿过。
(2)
α粒子是He元素的原子核。He是2号元素,则He失去核外的2个电子就只剩余原子核,该微粒的化学符号是He2+。
实验结果是绝大部分α粒子直线穿过金箔,说明原子是中空的。极少数α粒子穿过金箔时发生了偏转,有个别的α粒子竟然偏转了180°,被反弹回来,说明原子中存在着体积很小,质量很大的核。
27. ② ① ⑦⑨⑩ ④
【详解】(1)同素异形体:是同种元素组成结构不同的单质,符合同素异形体定义的是②;
同位素:质子数相同,中子数不同同种元素不同原子的互称,符合定义的是①;
液氯是氯气液化后得到的,因此液氯与氯气属于同种物质,盐酸是氯化氢溶于水,属于混合物,氯化氢属于纯净物,因此氯化氢和盐酸不属于同种物质,甲烷的空间构型为正四面体,因此 和 属于同种物质,苯空间构型为平面正六边形, 与 属于同种物质,因此属于同种物质的是⑦⑨⑩;
同系物是结构相似,分子组成上相差若干“CH2”原子团的有机物,属于同系物的是④;
(2)该有机物只有一种相同化学环境的H,即该有机物的结构简式为。
【点睛】易错点是C2H4与C3H6,该组合是不是同系物,C2H4为乙烯,C3H6可能为烯烃,也可能为环烷烃,因此不能确定C2H4和C3H6是否是同系物,理解同系物的定义,首先看是不是同类物质,然后看碳的连接、官能团的种类和数目。
28.(1) 黄 蓝色钴玻璃
(2) 53 72 125 53
【详解】(1)焰色反应的实验中,Na元素燃烧时的焰色为黄色,由于Na的焰色为黄色,很容易掩盖K的紫色,故观察K元素燃烧时的焰色需要透过蓝色钴玻璃以滤去黄色。
(2)的质子数为53,质量数为125,中子数=质量数-质子数=125-53=72,核外电子数=质子数=53