4.1.1　原子结构 课时同步练（含答案）

第四章　物质结构　元素周期律
第一节　原子结构与元素周期表
第1课时　原子结构
◆ 知识点一　原子结构
1.下列关于原子结构的说法中正确的是 (　)
A.所有原子结构中都含有质子、中子和电子
B.质子数决定元素种类,中子数决定原子的种类
C.原子核内质子数=中子数=电子数
D.电子的质量很小,原子的质量主要集中在原子核上
2. 据最新报道,放射性同位素钬Ho 可有效治疗肝癌。该同位素原子内的中子数与核外电子数之差为 (　)
A.32 B.67 C.99 D.166
3. 已知自然界存在两种铷原子——85Rb和87Rb,它们具有 (　)
A.相同的质量数 B.相同的质子数
C.相同的中子数 D.不同的电子数
4. 已知A的核电荷数为x,B2-与A3+具有相同的电子层结构,则B元素原子的质子数为 (　)
A.x-5 B.x+5 C.x+1 D.x-1
5. 在离子R中,共有x个核外电子,R原子的质量数为A,则R原子核内含有的中子数目为 (　)
A.A-x+n+48 B.A-x+n+24
C.A-x-n-24 D.A+x-n-24
6.已知带有2个单位正电荷的粒子X2+,它的质量数等于137,中子数是81,则其核外电子数为 (　)
A.56 B.54 C.58 D.137
◆ 知识点二　原子核外电子排布的规律
7.下列粒子的结构表示正确的是 (　)
A.O的原子结构示意图:
B.O2-的离子结构示意图:
C.Mg2+的最外层有10个电子
D.Mg2+的离子结构示意图:
8. 原子核外电子是分层排布的,下面关于L层与M层的比较不正确的是 (　)
A.L层离核比M层离核近
B.M层上电子所具有的能量高于L层上的电子
C.M层上最多可填充8个电子
D.当L层上的电子数为奇数时,M层上不可能有电子
9. 元素的原子最外层电子得到或失去后,一定不会改变的是 (　)
①元素种类　②化学性质　③相对原子质量　④微粒电性　⑤原子核　⑥电子层数　⑦最外层电子数 ⑧核外电子总数
A.②③⑤ B.②④⑥⑧ C.②⑤ D.①③⑤
10.1~18号元素中,原子核外电子层数等于最外层电子数的元素一共有 (　)
A.1种 B.3种 C.5种 D.7种
11. 下列叙述中正确的是(　)
A.某负离子和某正离子,其质子数和电子数都可能分别相同
B.金属正离子一定具有稀有气体元素原子的电子层结构
C.两种微粒的电子层结构相同,则化学性质一定相同
D.两种原子的电子层结构相同,则一定属于同种元素
12. 近年来,我国探月工程取得阶段性成果,“嫦娥五号”从月球表面月壤采集样本并成功带回地球表面。月球的土壤中吸附着百万吨的氦(He-3),其原子核中质子数为2,中子数为1。下列关于氦(He-3)的说法中正确的是 (　)
A.原子核外电子数为3
B.相对原子质量为2
C.原子结构示意图为
D.原子结构示意图为
13.某元素原子的核外电子排布中,K电子层和L电子层上的电子数之和等于M电子层与N电子层上的电子数之和,则该元素的核电荷数为 (　)
A.20 B.30 C.12 D.17
14. 下列说法中正确的是 (　)
A.某单核微粒的核外电子排布为,则该微粒一定是氩原子
B.最外层只有3个电子的元素一定是金属元素
C.N与H3O+具有相同的质子数和电子数
D.最外层电子数是次外层电子数2倍的元素的原子容易失去电子成为阳离子
15.对第n电子层,若它作为原子的最外层,则可容纳的电子数最多与(n-1)层的相同;当它作为次外层时,则其容纳的电子数比(n+1)层上电子数最多能多10个,那么第n层为 (　)
A.L层 B.M层 C.N层 D.任意层
16.A元素的原子最外层电子数为a,次外层电子数为b;B元素的原子M层电子数是(a-2b),L层电子数是(a+b),则A、B两种元素形成化合物的化学式最可能表示为 (　)
A.BA B.AB2 C.B3A2 D.A2B
17.X和Y是1~20号元素中的两种元素,X原子的电子层数为n,最外层电子数为(2n+1),Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。下列说法一定正确的是 (　)
A.X、Y都是非金属元素
B.Y元素对应的离子结构示意图为
C.X与Y所能形成的化合物都是酸性氧化物
D.元素X形成的盐的化学式为KXO3
18.某元素X的核电荷数介于10~18之间,其原子最外电子层所含的电子数比次外层所含的电子数的少1个,下列有关描述中不正确的是 (　)
A.该元素原子核外有3个电子层,最外层有3个电子
B.该元素是地壳中含量最高的金属元素
C.该元素的单质可与稀硫酸反应,但不能与NaOH溶液反应
D.该元素的单质或合金常用于制造炊具、地铁车厢
19.X、Y、Z、W均为核电荷数小于18的四种元素原子,已知X的核外电子总数等于电子层数,Y最外层电子数是次外层电子数的2倍;Z是空气的主要成分之一,是最常见的助燃剂;W+与氖原子核外电子排布相同。下列说法中不正确的是 (　)
A.Z2—与W+具有相同的核外电子排布
B.YZ2的水溶液能导电,则YZ2属于电解质
C.化合物WZX的水溶液能使湿润红色石蕊试纸变蓝
D.元素X、Z可形成X2Z和X2Z2两种化合物
20.现有几种元素的性质或原子结构如下表:
元素编号 元素性质或原子结构
T 　失去一个电子后,形成Ne的原子结构
X 　最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y 　其单质之一是空气的主要成分之一,且是最常见的助燃剂
Z 　原子核外有3层电子,最外层电子数比次外层电子数少一个
(1)元素X的元素符号是　　　　。
(2)元素Y形成的另一种单质,大量存在于地球的平流层中,被称作地球生物的保护伞,该单质的化学式是　　　　。
(3)元素Z在海水中的含量非常高,海水中含Z元素的主要化合物是　　　　(写化学式)。
(4) Z的单质可用于对自来水进行消毒,结合化学方程式说明其消毒原理: 　 。
第四章　物质结构　元素周期律
第一节　原子结构与元素周期表
第1课时　原子结构
1.D　[解析] 多数原子结构中都含有质子、中子和电子,但普通氢原子不含中子,A项错误;质子数决定元素种类,质子数与中子数共同决定原子的种类,B项错误;原子核内质子数等于核外电子数,但质子数不一定等于中子数,C项错误;D项正确。
2.A　[解析] Ho的质子数等于核外电子数等于67,质量数为166,中子数为166-67=99,故中子数与核外电子数之差为99-67=32,故选A。
3.B　[解析] 85Rb的原子序数、质子数和核外电子数均为37,质量数为85,中子数为85-37=48,87Rb的原子序数、质子数和核外电子数均为37,质量数为87,中子数为87-37=50。故选B。
4.A　[解析] 设元素B的质子数是y,已知A的核电荷数为x,则A3+的核外电子数等于x-3,同理B2-的核外有y+2个电子。因为B2-和A3+具有相同的电子层结构,即核外电子数相同,则有x-3=y+2,即y=x-5,故选A项。
5.B　[解析] O原子中含有核外电子数和质子数均为8,则R中的质子数为x-n-3×8=x-n-24。已知R原子的质量数为A,则R原子核内含有的中子数目为A-x+n+24。
6.B　[解析] X原子失去2个电子形成X2+,该过程中质子数和中子数不变,X2+的质量数为137,则其质子数=质量数-中子数=137-81=56,故X2+的核外电子数=56-2=54。
7.D　[解析] O原子的原子核外有8个电子,其质子数为8,A错误;O2-的核外电子数为10,其质子数为8,B错误;Mg2+核外有10个电子,最外层有8个电子,次外层有2个电子,C错误,D正确。
8.C　[解析] 原子核外电子层由里到外依次是K、L、M、N、O、P、Q层,电子越靠近原子核,其具有的能量越低,故M层上电子的能量高于L层的电子,A、B正确;M层最多可填充18个电子,作为最外层时,最多填充8个电子,C错误;L层上的电子数为奇数,则L层上电子未填充满,故M层上不可能有电子,D正确。
9.D　[解析] 元素的原子最外层电子得到或失去后:①元素种类不变;②化学性质发生改变;③相对原子质量与电子数无关,不会改变;④变成阳离子或阴离子,微粒的电性发生改变;⑤原子核不会发生改变;⑥原子失去最外层电子,电子层数减少;⑦最外层电子数一定会变;⑧核外电子总数一定会变;综上所述,元素的原子最外层电子得到或失去后,一定不会改变的是①元素种类、③相对原子质量、⑤原子核,答案选D。
10.B　[解析] 1~18号元素中,原子核外电子层数等于最外层电子数的元素是氢、铍、铝,一共有3种,故选B。
11.D　[解析] 某负离子和某正离子,若其质子数相同则电子数一定不同,A错误;金属正离子不一定具有稀有气体元素原子的电子层结构,如Fe2+最外层有14个电子,B错误;两种微粒的电子层结构相同,则化学性质不一定相同,如氯离子和氩原子,C错误;两种原子的电子层结构相同,即电子数相同,质子数相同,则一定属于同种元素,D正确。
12.C　[解析] He-3原子核中质子数为2,中子数为1,则核外电子数为2,A错误;质量数等于2+1=3,则He-3的相对原子质量为3,B错误;He-3的核外电子数为2,其原子结构示意图为,C正确,D错误。
13.A　[解析] 由题意可知,该原子核外有4个电子层,根据原子核外电子排布规律,K、L层电子已经排满,K电子层和L电子层上的电子数之和为10,则该元素的核电荷数为20。
14.C　[解析] 某单核粒子的核外电子排布为,由于核电荷数x未知,该微粒不一定是氩原子,可能为K+、Ca2+、S2-等,A错误;原子最外层只有3个电子的元素不一定是金属元素,可能为硼元素,硼是非金属元素,B错误;N与H3O+具有相同的质子数(11)和电子数(10),C正确;最外层电子数是次外层电子数2倍的元素为碳元素,碳原子最外层有4个电子,既难得电子也难失电子,D错误。
15.B　[解析] 第n电子层作为原子的最外层时,可容纳的电子数最多为8个;作为次外层时,比(n+1)层上电子数最多能多10个,而(n+1)层是最外层,则第n层最多容纳的电子数为18个。各电子层最多可容纳电子数为2n2个,则有2n2=18,解得n=3,故第n层为M层。
16.A　[解析] B元素的原子M层电子数是(a-2b),L层电子数是(a+b),说明a+b=8;又知A元素的原子最外层电子数为a,次外层电子数为b,从而推知a=6,b=2,则A是O元素,B是Mg元素。Mg元素和O元素形成的化合物是MgO,符合BA形式,故选A项。
17.A　[解析] Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,则Y是O;X原子的电子层数为n,最外层电子数为(2n+1),由于最外层最多排布8个电子,则有2n+1≤8(n为正整数),则n为2或3,则X可能是N或Cl。X是N(或Cl),Y是O,都是非金属元素,A正确;Y元素对应的离子结构示意图为,B项错误;若X是N,则与O形成的化合物NO不是酸性氧化物,C错误;X是N(或Cl),形成的盐有KNO2、KNO3、KClO、KClO3、KClO4等,不一定是KXO3,D错误。
18.C　[解析] 元素X的核电荷数介于10~18之间,其原子最外电子层所含有的电子数比次外层所含的电子数的少1个,次外层应有8个电子,则X是Al元素,核外有3个电子层,最外层有3个电子,A项正确;Al元素是地壳中含量最高的金属元素,B项正确;Al可与稀硫酸、NaOH溶液反应,且均反应产生氢气,C项错误;单质铝或铝合金的导热性强、硬度大,常用于制造炊具、地铁车厢,D项正确。
19.B　[解析] X、Y、Z、W均为核电荷数小于18的四种元素原子,X的核外电子总数等于电子层数,则X是H元素;Y最外层电子数是次外层电子数的2倍,则Y是C元素;Z是空气的主要成分之一,是最常见的助燃剂,则Z是O元素;W+与氖原子核外电子排布相同,则W是Na元素。O2-和Na+具有相同的核外电子排布,均与Ne原子相同,A正确;YZ2是CO2,其水溶液能导电的原因是CO2与H2O反应生成弱酸H2CO3,CO2本身不能电离,故属于非电解质,B错误;WZX是NaOH,其水溶液呈碱性,能使湿润红色石蕊试纸变蓝,C正确;H和O元素可形成H2O和H2O2两种常见化合物,D正确。
20.(1)C　(2)O3　(3)NaCl
(4)氯气溶于水生成次氯酸,反应的化学方程式为Cl2+H2OHCl+HClO,次氯酸有强氧化性,能杀菌消毒