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第一节 原子结构与元素周期表
内容概览
01 竞赛技巧总结 核心策略精讲，高效解题通法提炼
02 技巧针对训练 专项能力突破，弱点题型强化攻坚
03 综合培优精练 高阶思维拓展，综合问题融合演练
04 竞赛真题精练 实战命题解密，赛场节奏模拟特训
竞赛技巧1 原子的构成及表示方法
1.构成原子的微粒及作用
（1）构成原子的微粒：原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的核外电子构成的。原子核由质子和中子构成。
（2）构成原子的微粒的作用
原子(X)
2.质量数：
（1）概念：将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数，常用A表示。
（2）构成原子的粒子间的关系
①原子中：质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数；
②质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)；
③阳离子的核外电子数＝质子数－阳离子所带的电荷数；
④阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数。
（3）原子构成的表示方法：用X表示，A表示质量数，Z表示核电荷数。
【特别提醒】①并不是所有的原子都是由质子、中子和电子构成，如H原子核内无中子。
②在原子中，质子数一定等于核外电子数，但不一定等于中子数。如Cl中的质子数为17，中子数为18。3.微粒符号周围数字的含义
竞赛技巧2 核外电子排布及其规律
1.电子层：在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动。我们把不同的区域简化为不连续的壳层，也称作电子层。
如图为电子层模型示意图：
2.不同电子层的表示及能量关系
各电子层由内到外 电子层数 1 2 3 4 5 6 7
字母代号 K L M N O P Q
离核远近 由近到远
能量高低 由低到高
3.核外电子排布规律
核电荷数 元素名称 元素符号 各电子层的电子数
K L M N O P
2 氦 He 2
10 氖 Ne 2 8
18 氩 Ar 2 8 8
36 氪 Kr 2 8 18 8
54 氙 Xe 2 8 18 18 8
86 氡 Rn 2 8 18 32 18 8
（1）能量规律：离核由近到远，电子能量由低到高，电子一般总是先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。
（2）数量规律
①原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。
②原子最外层电子数不能超过8(K层为最外层时不能超过2)，次外层电子数不能超过18，倒数第三层电子数不能超过32。
③次外层最多能容纳的电子数不超过18个。
【特别提醒】①核外电子排布的规律是相互联系的，不能孤立地理解，如当M层不是最外层时，最多可排18个电子，而当它是最外层时，最多排8个电子。
②核外电子排布的规律是互相联系的，不能孤立地理解。如钙原子由于受最外层电子数不超过8个的限制，其原子结构示意图为而不是。
4.核外电子排布的表示方法——原子结构示意图
（1）原子结构示意图
①用小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核和核电荷数。 如钠的原子结构示意图：
②用弧线表示电子层。
③弧线上的数字表示该电子层上的电子数。
④原子结构示意图中，核内质子数＝核外电子数。
（2）离子结构示意图
①金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时，电子层数减少一层。
如MgMg2＋
②非金属元素的原子得电子形成简单离子时，电子层数不变。
如FF－
5.核外电子排布与元素性质的关系
①金属元素原子的最外层电子数一般小于4，较易失去电子，形成阳离子，表现出还原性，在化合物中显正化合价。
②非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于4，较易得到电子，活泼非金属原子易形成阴离子，表现出氧化性，在化合物中主要显负化合价。
③稀有气体元素的原子最外层为8电子(氦为2电子)稳定结构，不易失去或得到电子，通常表现为0价。
6.1～18号元素原子结构的特殊关系
特殊关系 对应元素
最外层电子数等于次外层电子数的一半 Li、Si
最外层电子数等于次外层电子数 Be、Ar
最外层电子数等于次外层电子数的2倍 C
最外层电子数等于次外层电子数的3倍 O
最外层电子数等于次外层电子数的4倍 Ne
最外层电子数等于电子层数 H、Be、Al
最外层有1个电子 H、Li、Na
最外层有2个电子 He、Be、Mg
7.常见“10电子”“18电子”微粒
①“10电子”的微粒：
分子 离子
一核10电子 Ne N3－、O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋
二核10电子 HF OH－
三核10电子 H2O NH
四核10电子 NH3 H3O＋
五核10电子 CH4 NH
②常见的“18电子”的微粒：
分子 阳离子 阴离子
Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4 K＋、Ca2＋ P3－、S2－、HS－、Cl－
③其他等电子数的粒子
a.“2电子”的粒子：He、H－、Li＋、Be2＋、H2。
b.“9电子”的粒子：—F、—OH、—NH2。
c.“14电子”的粒子：Si、N2、CO、CN－。
d.“16电子”的粒子：S、O2。
④质子数及核外电子总数均相等的粒子
a.Na＋、NH、H3O＋；
b.HS－、Cl－；
c.F－、OH－、NH；d.N2、CO等。
竞赛技巧3 元素周期表及其应用
一、元素周期表的历史和发展
1.诞生：1869年，俄国化学家门捷列夫编制出第一张元素周期表。
2.依据：按照相对原子量由小到大排列，将化学性质相似的元素放在同一纵行。
3.意义：揭示了化学元素间的内在联系，成为化学发展史上的重要里程碑之一。
4.发展：随着科学的发展，元素周期表中为未知元素留下的空位先后被填满。
5.成熟：当原子的组成及结构的奥秘被发现后，编排依据由相对原子质量改为原子序数，形成现行的元素周期表。
6.多种多样的元素周期表
（1） 短式表 ：以门捷列夫的原始周期表为代表，这种表格形式较为简洁，通常只包含必要的元素信息和一些基本的周期律特征。
（2） 长式表 ：以维尔纳式为代表，这种表格形式较为详细，包含更多的元素信息，如电子排布、电负性等，常用于教学和研究。
（3） 特长表 ：以波尔塔式为代表，这种表格形式更加详细，包含更多的化学和物理性质数据，适用于高级研究和教学。
（4） 平面螺线表和圆形表 ：以达姆开夫式为代表，这种表格形式将元素周期表设计成平面螺线或圆形，便于视觉上的连续性和对称性展示。
（5） 立体周期表 ：以莱西的圆锥柱立体表为代表，这种表格形式将元素周期表设计成立体结构，便于三维空间中的元素排列和对比。
二、元素周期表的概念
1.元素周期表的概念：元素周期表是一种将所有已知的化学元素按照原子序数和电子排布排列的表格，它能够反映出元素的周期性规律和族性特征。
2.原子序数：
（1）定义：按照元素在周期表中的顺序给元素编号，称之为原子序数，原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。
（2）元素周期表中原子序数的有关规律
①同主族、邻周期元素的原子序数差：
a.元素周期表中左侧元素(ⅠA、ⅡA族)：同主族相邻两元素中，Z(下)＝Z(上)＋上一周期元素所在周期的元素种类数目；
b.元素周期表中右侧元素(ⅢA～ⅦA族)：同主族相邻两元素中，Z(下)＝Z(上)＋下一周期元素所在周期的元素种类数目。
②同周期的ⅡA和ⅢA的原子序数差可能为1,11,25。
③应用关系：
a．电子层数＝周期序数。
b．质子数＝原子序数。
c．最外层电子数＝主族序数。
d．主族元素的最高正价＝最外层电子数。最低负价＝－|8－最外层电子数|。
3.编排原则
（1）周期：把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序，从左至右排成的横行。
（2）族：把最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序，从上至下排成的纵行。
三、周期表的结构
1.周期
（1）概念：元素周期表每一个横行，叫做一个周期，共7个周期，除第一周期外，其余各周期均从碱金属开始过渡到卤素，最后以稀有气体元素结束。
（2）与原子结构的关系：周期序数＝电子层数。
（3）分类：
①短周期：包括第1、2、3周期，分别有2、8、8种元素。
②长周期：包括第4、5、6、7周期，分别有18、18、32、32种元素。
2.族:周期表中有十八个纵行，但第8、9、10三个纵行为一族，所以共十六个族。7个主族，7个副族，1个第Ⅷ族，1个0族。
（1）周期表中族的特点和划分
个数 元素周期表中有18个纵列，共有16个族
特点 主族元素的族序数＝最外层电子数
分类 主族 共有7个，包括ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA
副族 共有8个，包括ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB，第Ⅷ族，第Ⅷ族包括第8、9、10三个纵列
0族 占据元素周期表的第18纵行，最外层电子数为8(He是2)
（2）常见族的特别名称
族 别名
第ⅠA族(除氢外) 碱金属元素
第ⅦA族 卤族元素
0族 稀有气体元素
3.过渡元素
（1）元素周期表中部从第IIIB族第IIB族10个纵列共六十多种元素，过渡元素都是金属元素。
（2）过渡元素——镧系与锕系
①镧系元素：元素周期表第六周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。
②锕系元素：元素周期表第七周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。
4.元素周期表中方格里的符号的意义
【易混易错提醒】
（1）主族和副族的区分：主族是由长周期元素和短周期元素共同构成的族，但由长周期和短周期构成的族也不一定是主族元素，如0族元素。只由长周期元素构成的族为副族和第Ⅷ族。
（2）最外层只有1个电子的元素，不一定是lA族元素、可能是副族元素，如Cu，也不一定是金属元素，如H.最外层电子数有2个电子的元素不一定是主族元素，如He、Fe等。最外层电子是3~7个电子的元素一定是主族元素。
（3）过渡元素：元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族为过渡元素，这些元素都是金属元素，所以又称它们为过渡金属。
（4）镧系元素：元素周期表第六周期第ⅢB族中，从57号元素镧到71号元素镥共有15种元素，统称为镧系元素，它们的化学性质相似。
（5）锕系元素：元素周期表第七周期第ⅢB族中，从89号元素锕到103号元素铹共有15种元素，统称为锕系元素，它们的化学性质相似。
（6）113～118号元素的中文名称依次为、、镆、、、。
四、元素周期表的应用
1.根据元素周期表中的位置寻找未知元素
2.预测元素的性质(由递变规律推测)
①比较不同周期、不同主族元素的性质
如：金属性：Mg＞Al、Ca＞Mg，则碱性：Mg(OH)2＞Al(OH)3、Ca(OH)2＞Mg(OH)2，则Ca(OH)2＞Al(OH)3(填“＞”“＜”或“＝”)。
②推测未知元素的某些性质
如：已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2难溶；再如：已知卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(At)应为有色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。
3.启发人们在一定区域内寻找新物质
①半导体元素在金属与非金属分界线附近，如：Si、Ge、Ga等。
②农药中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。
③催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中找，如：Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。
4．元素在周期表中的位置与原子结构的相互推断
（1）元素的位置与原子结构的关系
（2）短周期元素原子结构与位置的关系
①族序数等于周期序数的元素有H、Be、Al。
②族序数是周期序数的2倍的元素有C、S。
③族序数是周期序数的3倍的元素是O。
④周期序数是族序数的2倍的元素是Li。
⑤周期序数是族序数的3倍的元素是Na。
5．由元素的原子序数推断元素在周期表中的位置——常用0族元素定位法：
（1）明确0族元素信息
0族元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Og
所在周期序数 1 2 3 4 5 6 7
原子序数 2 10 18 36 54 86 118
（2）比大小定周期：比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小，找出与其相邻近的0族元素，那么该元素就和序数大的0族元素处于同一周期。
（3）求差值定族数：若某元素原子序数比相应的0族元素多1或2，则该元素应处在该0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA族或ⅡA族。
竞赛技巧4 核素 同位素 相对原子质量
一、元素、核素、同位素
1.概念：
①元素：具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称，一种元素可有多种核素。
②核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫做核素，表示方法X。
③同位素:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素（即同一元素的不同核素互称为同位素）。
2.元素、核素、同位素的联系与区别
①现行元素周期表已发现的元素有118种，由于同位素的存在，故核素的种数远大于118种。
②不同核素可能具有相同的质子数，如H、H；也可能具有相同的中子数，如C、O；也可能具有相同的质量数，如C、N。
③同位素之间的转化，既不是物理变化也不是化学变化，是核反应。
④同位素之间可形成不同的同位素单质。如氢的三种同位素形成的单质有六种：H2、D2、T2、HD、HT、DT，他们的物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全相同。
⑤同位素之间可形成不同的同位素化合物。如水分子有H2O(普通水)、D2O(重水)、T2O(超重水)等。他们的相对分子质量不同，物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全相同。
3.同位素的特征
①“同位”指的是在同期表中的位置相同（核外电子排布一样）
② 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。同位素的“六同三不同”
③ 天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数(丰度)一般不变。
4.氢元素的三种核素
H：名称为氕，不含中子；
H：用字母D表示，名称为氘或重氢；
H：用字母T表示，名称为氚或超重氢。
5.几种重要核素的用途
核素 U C H H O
用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子
【特别提醒】①核素界定的是一种原子，它由质子数和中子数共同确定，即原子核内质子数相同、中子数也相同的原子才是同一种核素。如H、H、H、C、C、C各为一种核素。
②除少数元素只有一种核素外，大多数元素有多种核素，即一种元素可以有多种核素，因此核素种数多于元素种数。
③在辨析同位素和同素异形体时，通常只根据二者研究的范畴不同即可作出判断。
二、四种相对原子质量
1.原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与一个12C质量的的比值。一种元素有几种同位素，就有几种不同核素的相对原子质量。
2.元素的相对原子质量：是根据该元素各种天然同位素的相对原子质量按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。即：Ar(E)＝Ar1×a%＋Ar2×b%＋Ar3×c%＋…，其中a%＋b%＋c%＋…=1。
3.核素的近似相对原子质量＝该核素的质量数。
4.元素的近似相对原子质量：是根据该元素各种天然同位素的质量数按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。即：Ar(E)＝A1×a%＋A2×b%＋A3×c%＋…，其中a%＋b%＋c%＋…=1。
三、常见的核反应方程
①卢瑟福发现质子：N＋He→O＋H
②查德威克发现中子：Be＋H→C＋n
③铀核裂变反应：U＋n→Kr＋Ba＋3n
④氘核与氚核聚变反应：H＋H→He＋n
竞赛技巧1 原子的构成及表示方法
1.（2012高二·广东·竞赛）粒子用尔Rn+ 表示，下列有关该粒子的叙述正确的是
A．所含中子数=A-Z B．所含质子数= A-Z
C．所含电子数=Z+n D．质量数=n+A
【答案】A
【解析】A．核素符号中，左上角数字表示质量数，左下角数字表示质量数，则所含中子数N=A-Z，故A正确；B．核素符号中，则所含质子数Z，故B错误；C．该离子为阳离子，则所含电子数等于Z-n，故C错误；D．核素符号中，左上角数字表示质量数，则质量数等于 A，故D错误。故选A。
2.（2007高二·浙江·竞赛）自英国科学家狄拉克提出反粒子存在的预言，人类开始在茫茫宇宙中寻找反物质的例证。后又聚焦于反物质的合成研究。1997年人类首次合成了9个反氢原子。2002年是人类合成反物质的丰收年，合成了5万个反氢原子，也是对狄拉克诞辰100周年祭典的一份厚礼。你认为反氢原子的组成应该为
A．由1个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成
B．由1个带正电荷的质子与一个带负电荷的电子构成
C．由1个不带电荷的中子与一个带负电荷的电子构成
D．由1个带负电荷的质子与一个带负电荷的电子构成
【答案】A
【解析】反氢原子肯定在组成上与氢原子有某些方面的相反，但反氢原子还是氢原子，氢原子的核内有1个质子，核外有1个电子，整个原子呈电中性，么反氢原子就应该是核内有1个带负电荷质子和一个带正电荷的电子构成，整个原子还是呈电中性，答案选A。
竞赛技巧2 核外电子排布及其规律
3.（2021·广东梅州·模拟预测）在水溶液中，RO和Mn2+发生反应：RO+3Mn2++3H2O=R-+3MnO2↓+6H+，则RO中R元素的化合价和原子最外层电子数分别为
A．+4、6 B．+7、7 C．+5、7 D．+5、5
【答案】C
【解析】根据电荷守恒：-n+6=6-1，n=1，故RO，中设R的化合价x，O为-2价，x-6=-1，x=+5，由方程式中，R元素的还原产物为R-可知，R得到1个电子达到8电子稳定状态，故R原子最外层7个电子。故选C。
4.（2015高二·浙江·竞赛）已知位于第4周期的A、B两元素，A原子的M层电子数比B原子的M层电子数少7个。下列说法正确的是
A．A原子的N层电子数比B原子的N层电子数一定少
B．A原子的外围电子数比B原子的外围电子数可能多
C．A元素一定是副族元素，B元素可能是副族元素，也可能是主族元素
D．A元素一定是副族元素，B元素一定是主族元素
【答案】B
【解析】A．如第4周期21号的Sc和28号的Ni，满足A原子的M层电子数比B原子的M层电子数少7个，但N层电子数相等，而不是A原子的N层电子数比B原子的N层电子数一定少，故A错误；B．如23号的V和31号的Ga，满足A原子的M层电子数比B原子的M层电子数少7个，但V的外围电子数为电子排布为3d34s2，外围电子数为5，而Ga的外围电子排布为：4s24p1，外围电子数为3，所以A原子的外围电子数比B原子的外围电子数可能多，故B正确；C．如第4周期20号的Ca和27号的Co，满足A原子的M层电子数比B原子的M层电子数少7个，所以A元素不一定是副族元素，B元素可能是副族元素也可能是主族元素，故C错误；D．23号的V和31号的Ga，都满足A原子的M层电子数比B原子的M层电子数少7个，Ga是主族元素，故D错误﹔故选B。
竞赛技巧3 元素周期表及其应用
5.（2011高一·安徽安庆·竞赛）据国外有关资料报道，在“独居石”(一种共生矿，化学成分为Ce、La、Nd等的磷酸盐)中，查明有尚未命名的116、124、126号元素。试判断116号元素应位于周期表中的( )
A．第六周期ⅣA族 B．第七周期ⅥA族
C．第七周期ⅦA族 D．第八周期ⅥA族
【答案】B
【解析】第七周期若排满，118号元素应为0族元素，则116号元素位于从0族开始向左数第三纵行，故应为第七周期ⅥA族元素，故选B。
6.（2008高二·河南·竞赛）对于短周期元素，下列说法正确的是。
A．若两元素原子序数相差8，则周期数一定相差1
B．两种简单离子不可能相差3个电子层
C．同族的两元素之间不可能形成化合物
D．最外层电子数相同的元素一定位于同一族
【答案】A
【解析】A.短周期元素中，若两元素原子序数相差 8，可能的组合为：第一周期与第二周期：如 H（1）与 F（9）、He（2）与 Ne（10），原子序数相差 8，周期数分别为 1 和 2，相差 1；第二周期与第三周期：如 O（8）与 S（16）、F（9）与 Cl（17）、Ne（10）与 Ar（18），原子序数相差 8，周期数分别为 2 和 3，相差 1。不存在原子序数相差 8 但周期数相差不为 1 的情况，因此A 正确；B.简单离子的电子层数可能相差 3 个。例如：H 的电子层结构为 “0 层”（核外无电子）；Cl 的电子层结构为 3 层（2,8,8）。二者电子层数相差 3，因此B 错误；C.同族元素之间可以形成化合物。例如：氧族元素中，O 和 S 可形成 SO2、SO3；第 ⅠA 族中，Na 和 H 可形成离子化合物 NaH，因此C 错误；D.最外层电子数相同的元素不一定位于同一族。例如：He 最外层电子数为 2，属于 0 族；Be、Mg 最外层电子数也为 2，属于第 ⅡA 族。二者最外层电子数相同但不同族，因此D 错误，答案：A。
竞赛技巧4 核素 同位素 相对原子质量
7.（2018高三·上海徐汇·竞赛）核反应堆中常存在三种具有放射性的微粒23894X、24094Y、23892Z，下列说法正确的是（ ）
A．23894X与24094Y互为同素异形体 B．23894X与23892Z 互为同位素
C．23894X与23892Z具有相同的化学性质 D．24094Y、23892Z具有形同的中子数
【答案】D
【分析】同一元素的不同单质互称同素异形体；质子数相同，中子数不同的原子互称为同位素；元素左上角数字表示质量数，中子数＝质量数 质子数；元素的化学性质主要和原子的最外层电子数有关。
【解析】A．23894X与24094Y是不同元素的原子，不是单质，不为同素异形体，故A错误；B．23894X与23892Z质子数不同，不为同位素，故B错误；C．23894X与23892Z是不同元素的原子，最外层电子数不同，化学性质不同，故C错误；D．中子数＝质量数 质子数，24094Y与23892Z具有相同中子数，都为146，故D正确；故答案选D。
8.（2016高二·广东·竞赛）已知X、Y、Z三种物质的分子中均含有元素Q，它们的相对分子质量分别为60、90、96，各物质中元素Q的质量分数依次为40%、40%、50%，则元素Q的相对原子质量为
A．8 B．12 C．24 D．36
【答案】B
【解析】1molX、Y、Z三种物质中含有的Q元素的质量分别为60g×40%=24g、90g×40%= 36g、96g×50%=48g，则Q元素的相对原子质量应为24、36、48的公约数，则Q的相对原子质量为12，故选B。
1．（24-25高一上·河南·期末）载人飞船所用动力燃料之一为氢化锂三兄弟：LiH、LiD、LiT，其中Li的质量数为7，下列有关叙述不正确的是
A．等物质的量的三种物质质子数之比为1：1：1
B．等物质的量的三种物质中子数之比为4：5：6
C．等物质的量的三种物质摩尔质量之比为8：9：10
D．三种物质的化学性质不相同
【答案】D
【分析】H、D、T都是氢元素的原子，质子数相同均为1。中子数分别为0、1、2。质量数分别为1、2、3；Li的质子数为3，质量数为7，中子数为4。
【解析】A．LiH、LiD、LiT质子数相同，等物质的量的三种物质质子数之比为1：1：1，A项正确；B．LiH、LiD、LiT中子数分别为4、5、6，等物质的量的三种物质中子数之比为4：5：6，B项正确；C．质量数数值与相应原子摩尔质量相同，LiH、LiD、LiT摩尔质量数值分别为8、9、10，等物质的量的三种物质摩尔质量之比为8：9：10，C项正确；D．H、D、T都是氢元素的原子，化学性质基本相同，物理性质不同，故三种物质的化学性质基本相同，D项错误；答案选D。
2．（23-24高一下·上海青浦·期末）下列说法正确的是
A．“34”表示元素的质量数 B．“78.096”表示原子的相对原子质量
C．与的原子核构成不同 D．与互为核素
【答案】C
【解析】A．“34”表示Se的质子数，故A错误；B．“78.096”表示Se元素的相对原子质量，故B错误；C．的中子数为44，的中子数为46，与的原子核构成不同，故C正确；D．与质子数相同、中子数不同，互为同位素，故D错误；选C。
3．（23-24高一上·上海·期末）某元素R有两种同位素，可分别表示为85R和87R，若元素R的近似相对原子质量85.5，则85R原子的质量分数为
A．75% B．74.6% C．25.4% D．67.8%
【答案】B
【解析】R的近似相对原子质量为85.5是质量数分别为85和87的核素的平均值，由十字交叉法得，85R和87R两种同位素原子的个数比为，所以85R原子的质量分数为×100%=74.6%；答案选B。
4．（23-24高一上·辽宁大连·期末）1819年德国矿物学教授E．Mitscherlich发现了化合物中的同晶形规律，这个规律是：相同晶型的化合物具有相同数目的原子且原子以相同的方式结合。例如，和就是互为同晶型的两种化合物。化学家们后来利用这一规律来推测当时某些元素的相对原子质量。现在已知两种非金属元素和的含氧酸钠盐互为同晶型化合物，在的含氧酸钠盐中，钠元素的质量分数为，A元素的质量分数为，其余为氧；在的含氧酸钠盐中，钠元素的质量分数为，B元素的质量分数为，其余为氧。若元素的相对原子质量为，则元素的相对原子质量是
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】根据A和B的含氧酸钠盐互为同晶型化合物，设A、B的含氧酸盐的化学式分别为：NaxAOy、NaxBOy，在A的含氧酸钠盐中，钠元素的质量分数为m，A元素的质量分数为n，则，，设B的相对原子质量为Z，在B的含氧酸钠盐中，钠元素的质量分数为p，B元素的质量分数为q，，，联立四式，B的相对分子质量Z=，故选：A。
5．（24-25高一上·天津·期末）卢瑟福用α粒子轰击氮核：N+He→O+H。下列有关说法错误的是(O在自然界中能稳定存在)
A．N位于周期表第二周期第ⅤA族 B．O可用作示踪原子研究化学反应历程
C．H是氢元素的一种核素 D．He非常稳定是因其化学键稳定
【答案】D
【解析】A．N是7号元素，位于周期表第二周期第ⅤA族，故A正确；B．O在自然界中能稳定存在，O可用作示踪原子研究化学反应历程，故B正确；C．H是氢元素的一种核素，故C正确；D．He非常稳定是因其核外电子排布结构稳定，故D错误；选D。
6．（24-25高一上·黑龙江·期末）在第n电子层中，当它作为原子的最外电子层时，最多容纳的电子数与n-1层相同，当它作为原子的次外层时，其电子数比n+1层最少能多10个，则此电子层是
A．K层 B．M层 C．L层 D．N层
【答案】B
【解析】n作为最外层电子时，最多只能容纳8个电子，所以n-1层为8个电子，为L层，则n应该为M层；若n为次外层，则n+1为最外层，次外层电子数最多为10+8=18，则进一步证明了n为M层；故答案为B。
7．（24-25高一上·重庆·期末）铁60同位素的现身，揭秘了超新星爆炸历史真相。下列说法中正确的是
A．铁60的质子数为60
B．与的核外电子数相同，属于不同核素
C．的核内质子数比中子数多8
D．与的化学性质相似，互为同素异形体
【答案】B
【解析】A．铁60的质量数为60，故A错误；B．与的核外电子数都是26，二者的中子数不同，属于不同核素，故B正确；C．的核内质子数是26、中子数是60-26=34，质子数比中子数少8，故C错误；D．与是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素，故D错误；选B。
8．（24-25高一上·上海·期末）下列叙述中错误的是
A．原子的核外M层电子数是L层电子数一半的元素是硅
B．原子的最外层电子数是次外层电子数1.5倍的元素是硼
C．原子的次外层电子数是最外层电子数的元素是氧
D．与氖原子电子层排布相同的离子一定是钠离子
【答案】D
【解析】A．若原子的核外M层电子数是L层电子数一半，则该原子核外电子排布是2、8、4，元素是14号元素硅，A正确；B．若原子的最外层电子数是次外层电子数1.5倍，则其核外电子排布是2、3，该元素是5号的硼元素，B正确；C．若原子的次外层电子数是最外层电子数，则其核外电子排布是2、6，该元素是8号元素，因此该元素一定是氧元素，C正确；D．Ne核外电子排布式2、8，与氖原子电子层排布相同的离子可能是O2-、F-，也可能是Na+、Mg2+、Al3+，因此不一定是钠离子，D错误；故合理选项是D。
9．（24-25高一·广东·期末）下图为多电子原子的电子层模型示意图。有关描述不正确的是
A．K层电子的能量高于L层 B．核外电子从K层开始填充
C．L层最多能容纳8个电子 D．原子由原子核与核外电子构成
【答案】A
【解析】A．原子核外电子在核外排布在能量不连续的电子层中，由里向外能量依次升高，故K层电子的能量低于L层，A错误；B．原子核外电子排布遵循能量最低原则，即核外电子总是优先排在离核近的能量低的电子层里，即总是从K层开始填充，B正确；C．由核外电子排布规律可知，每一层最多排布的电子为2n2个(n为电子层序数)，故第二层即L层最多能容纳8个电子，C正确；D．原子由原子核与核外电子构成，D正确；故答案为：A。
10．（23-24高一上·北京通州·期末）某元素原子L层上的电子数是K层上的3倍，此元素是
A．氟 B．氧 C．氮 D．碳
【答案】B
【解析】根据原子核外电子的排布规律可知其电子排布为，该元素是氧元素；故答案为：B。
11．（23-24高一上·广东肇庆·期末）我国科学家团队采用与同时参与的核反应揭示了宇宙中第一代星的钙元素起源之谜。下列说法不正确的是
A．的质子数是10 B．钙元素的原子序数是20
C．与原子的中子数相等 D．钙原子L层与M层电子数相等
【答案】A
【解析】A．质子数等于原子序数，F元素的原子中有9个质子，A项错误；B．钙元素的原子中有20个质子，原子序数是20，B项正确；C．中子数等于质量数减去质子数，原子的中子数是19-9=10，原子的中子数是20-10=10，C项正确；D．钙元素原子的核外电子排布为2、8、8、2 ，L 层有 8个电子，M 层有 8个电子，L层与M层电子数均为8，D项正确；答案选A。
12．（24-25高一上·上海·单元测试）设氯原子的质量为 a g， 12C 原子的质量为b g， 用 NA 表示阿伏加 德罗常数的值， 则下列说法正确的是（ ）
A．氯元素的相对原子质量为12/b
B．m g 该氯原子的物质的量为 m/NA mol
C．该氯原子的摩尔质量是 a NA
D．n g 该氯原子所含的电子数是17n/a
【答案】D
【解析】
A项，氯原子的相对原子质量为，故A错误；B项，m g 该氯原子的物质的量为÷NA=mol，故B错误；C项，一个Cl原子的质量为a g，1 mol该Cl原子的质量为aNA g，该氯原子的摩尔质量为aNAg·mol－1，故C错误；D项，一个该氯原子的质量是a g，ng该氯原子个数为，1个氯原子含17个电子，ng该氯原子所含的电子数为，故D正确；综上所述，答案为D。
13．（23-24高一下·山东潍坊·期末）放射性核素发生衰变会转变为另一种核素，同时释放出电子、正电子等粒子，如：，。下列说法正确的是
A．的中子数是27 B．X与Co不在同一族
C．Y的最外层电子数是7 D．与互为同位素
【答案】C
【分析】根据质量守恒可知，中，a=60、b=28，则X表示的是Ni元素；中，m=18、n=9，则Y表示的是F元素，据此作答。
【解析】A．的中子数为60-27=33，故A错误；B．X表示的是Ni元素，Co和Ni均在第Ⅷ族，故B错误；C．Y表示的是F元素，最外层电子数是7，故C正确；D．质子数相同但中子数不同的核素互为同位素，与为同一物质，故D错误；故答案选C。
14．（24-25高一·浙江·期中）RO3n﹣中共有x个电子，R原子的质量数为A，则a克RO3n﹣中含有质子的物质的量为 （ ）
A．（x﹣n）mol B．（x﹣24﹣n）mol
C．（x﹣n）mol D．（x+n）mol
【答案】A
【解析】RO3n-中共有x个电子，则RO3n-质子数为x-n， R原子的质量数为A，则a克RO3n-的物质的量为 ；则a克RO3n﹣中含有质子的物质的量为×（x-n），故A正确；
15．（24-25高一上·上海虹口·期末）2023年8月24日，日本政府和东京电力公司强行推进福岛第一核电站核污染水排海，并将核废水主要辐射物质“氚(T)”做成卡通形象，以合理化将放射性核废水排入太平洋的行为。据统计，至今已有超过6万吨的核污染水被排放到海洋中。此举引发日本民众和国际社会强烈反对。
（1）下列有关氚的说法正确的是_______。
A．卡通形象中标“+”号的小球表示质子 B．氚的核素符号为21H
C．氚及其同位素性质完全相同 D．11g氚水(T216O)所含中子数为6NA
（2）有关H2和T2的说法正确的是_______。
A．互为同位素 B．互为同素异形体 C．电子数不同 D．是同一种物质
（3）16O的质量数常被当作氧元素的近似相对原子质量。这里“近似”不包括的含义_______。
A．氧的其它同位素的丰度太低，被忽略了
B．质子和中子的相对质量都很接近于1
C．元素的近似相对原子质量总是取整数
D．电子的质量太小
（4）氢元素存在三种天然核素，相关数据如表所示：
核素 氕(1H) 氘(2H) 氚(3H)
丰度 99.98% 0.016% 0.004%
氢元素的近似相对原子质量为 。(计算结果不近似)
（5）在离子NH3T+中，电子数:质子数= 。
【答案】（1）AD （2）D （3）C （4）1.00024 （5）10:11
【解析】（1）A．卡通形象中+号表示正电荷，该小球表示质子，故 A 正确；B．氚原子，核电荷数为 1，质量数为1+2= 3，故表示为，B 错误；C．氚及其同位素在周期表中位置相同，物理性质不相同，化学性质相同， C 错误；D．氚水的摩尔质量为22g/mol，11g氚水物质的量为0.5mol， 1分子氚水中含12个中子，则所含中子数为6NA，D 正确；选AD。
（2）A．同位素指质子数相同中子数不同的原子，而H2和T2都是分子，故H2和T2不互为同位素，A错误；B．同素异形体指同种元素形成的不同单质，而H2和T2是同种元素形成的相同单质，故H2和T2不互为同素异形体，B错误；C．电子数等于原子序数，H和T都是氢元素，故H2和T2电子数相同，C错误；D．H2和T2是同种元素形成的相同单质，是同一种物质，D正确；选D。
（3）A．元素的近似相对原子质量应该是各同位素的近似相对原子质量与丰度乘积的和，氧的其它同位素的丰度太低，对氧元素的近似相对原子质量影响不大，A正确；B．1个质子的质量为 1.6726×10-27kg，1个中子的质量为 1.6749×10-27kg ，12C质量的十二分之一为 1.6606×10-27kg ，这三者很相近，故质子和中子的相对质量都很接近于1，B正确；C．元素的近似相对原子质量不一定是整数，如氯元素的近似相对原子质量为35.5，所以元素的近似相对原子质量总是取整数不是16O的质量数常被当做氧元素近似相对原子质量的“近似”理由，C错误；D．原子的质量几乎全部集中在原子核上，电子的质量太小，D正确；选C。
（4）元素的近似相对原子质量应该是各同位素的近似相对原子质量与丰度乘积的和，各同位素的近似相对原子质量等于质量数，则氢元素的近似相对原子质量为1×99.98%+2×0.016%+3×0.004%=1.00024。
（5）N、H、T中电子数依次为7、1、1，质子数依次为7、1、1，该离子中，电子数:质子数=10:11。
1．（2010高二·广东·竞赛）在化学科学的形成和发展过程中，不少科学家提出了起到重要作用的“假说”。从目前的化学理论来看，下列“假说”仍然科学的是
选项 科学家 假说
A 道尔顿 每种元素的原子都以其原子质量为基本特征
B 波义耳 只有那些不能用化学方法再分解的简单物质才是元素
C 阿伏加德罗 同温同压下，体积相同的任何气体所含的分子数都相等
D 贝采里乌斯 所有化合物均由带正电和带负电的两种性质的微粒组成
【答案】C
【解析】A．不同元素的原子的原子质量也可能相同，比如碳十四和氮十四，故原子质量不是每种元素的原子的基本特征，A错误；B． 元素是一类原子的集合，元素可以继续细分为各种核素，B错误；C． 由理想气体状态方程可以得出同温同压下，体积相同的任何气体所含的分子数都相等，C正确；D． 离子化合物由带正电的阳离子和带负电的阴离子组成，共价化合物不由带正电核带负电的两种性质的微粒组成，D错误；故选C。
2．（2009高二·上海·竞赛）全国科学技术名词审定委员会于2007年3月21日宣布：111号元素(符号为Rg)的中文名称为“錀”(读音为伦)。下列说法正确的是
A．111号元素的质量数为111 B．111号元素是过渡元素
C．111号元素是非金属元素 D．111号元素位于第六周期、第IVA族
【答案】B
【解析】A． 111号元素的质子数为111，故A错误；B． 111号元素位于第七周期、第IB族,是过渡元素，故B正确；C． 111号元素是过渡元素，是金属元素，故C错误；
D． 111号元素位于第七周期、第IB族,故D错误；故答案为：B
3．（2017高二·广东·竞赛）核磁共振(NMR)技术已广泛用于复杂分子结构的测定和医学诊断等领域。只有质子数或中子数为奇数的原子核才有NMR现象，下列各组原子均可产生NMR现象的是
A．VA族所有元素的原子 B．35Cl、31P和18O
C．第一周期所有元素的原子 D．19F、12C和27Al
【答案】A
【分析】根据信息中只有质子数或中子数为奇数的原子核才有NMR现象来分析，并利用质量数=质子数+中子数来计算，据此分析判断。
【解析】A．VA族元素的原子质子数一定为奇数，能产生NMR现象，故A选；B．该组原子中18O有8个质子、10个中子，质子数、中子数都是偶数，不能产生NMR现象，故B不选；C．元素周期表的第一周期中，4He的质子数、中子数都是偶数，不能产生NMR现象，故C不选；D．该组原子中12C有6个质子6个中子，质子数、中子数都是偶数，不能产生NMR现象，故D不选；答案选A。
4．（2010高一·广西·竞赛）下列各组物质中，属于同素异形体的是
A．HSCN和HNCS B．S2和S8
C．Na2O和Na2O2 D．S2和O2
【答案】B
【分析】同素异形体是指由同样的单一化学元素组成，因排列方式不同，而具有不同性质的单质。
【解析】A．二者均不属于单质，A错误；B．S2和S8是由同种元素形成的不同单质，B正确；C．二者均不属于单质，C错误；D．二者组成元素不相同，D错误；故选B。
5．（2023高一下·浙江台州·竞赛）质量相等的石墨和足球烯(化学式C60)所含原子数
A．前者多 B．相等 C．后者多 D．无法确定
【答案】B
【解析】石墨和足球烯，都是单质，且都只有碳元素组成，质量相等的石墨和足球烯，碳原子的物质的量相同，所以原子数相同，故选：B。
6．（2019高一上·云南曲靖·竞赛）核外电子数相等的原子一定是（ ）
①同种元素 ②同种原子 ③质子数相同 ④质量数相同⑤同位素
A．①②③ B．①③
C．①②③④ D．全部
【答案】B
【解析】构成原子的各位微粒间的关系为：原子序数=质子数=核电荷数=原子核外电子数，质量数=质子数+中子数；①核外电子数相等的原子，质子数=原子核外电子数，则质子数相同，质子数决定元素种类，则是一定是同种元素，故①符合题意；②核外电子数相等的原子，质子数=原子核外电子数，则质子数相同，但中子数不一定相同，不一定是同种原子，故②不符合题意；③核外电子数相等的原子，质子数=原子核外电子数，则质子数一定相同，故③符合题意；④核外电子数相等的原子，质子数=原子核外电子数，则质子数相同，但中子数不一定相同，质量数=质子数+中子数，则质量数不一定相同，故④不符合题意；⑤核外电子数相等的原子，质子数=原子核外电子数，则质子数相同，中子数不一定相同，可能是同种元素的不同原子，质量数不相同，可能互为同位素，故⑤不符合题意；答案选B。
7．（2007高二·浙江·竞赛）A、B是周期表中相邻两主族的两种元素，若A的原子序数为a，以下不可能是B的原子序数是
A．a-17 B．a-7 C．a+18 D．a+19
【答案】C
【分析】相邻主族元素（如第n主族与第n+1主族）的原子序数差值，取决于它们所在的周期：①短周期（1、2、3周期）：同周期相邻主族原子序数差为1；跨周期时，差值与两周期元素种数相关（第1周期2种，第2、3周期各8种）；②长周期（4、5、6、7周期）：因含过渡元素（第4、5周期各10种，第6、7周期含镧系/锕系），跨周期相邻主族原子序数差更大，可能为11、25等。
【解析】A.第4周期ⅢA族的Ga（原子序数31）与第3周期ⅣA族的Si（原子序数14）是相邻主族（ⅢA与ⅣA），原子序数差为31-14=17。若A为Ga（a=31），则B为Si（原子序数=31-17），故A可能;B.第4周期ⅡA族的Ca（原子序数20）与第3周期ⅢA族的Al（原子序数13）是相邻主族（ⅡA与ⅢA），原子序数差为20-13=7。若A为Ca（a=20），则B为Al（原子序数=20-7），故B可能;C.相邻主族元素的原子序数差与周期种数相关：短周期跨周期最大差为8+1=9（如第2周期ⅦA族F与第3周期ⅠA族Na差2，非相邻主族）；长周期因过渡元素存在，差值多为11、25等。同主族相邻周期原子序数差可为18（如第5、6周期），但相邻主族无此差值，故C不可能;D.第3周期ⅡA族的Mg（原子序数12）与第4周期ⅢA族的Ga（原子序数31）是相邻主族（ⅡA与ⅢA），原子序数差为31-12=19。若A为Mg（a=12），则B为Ga（原子序数=12+19），故D可能,答案选C。
8．（2013高二·河南·竞赛）两种短周期元素组成的化合物中，原子个数比为1：3，若两种元素的原子序数分别为a和b，则a、b的关系可能是
①a=b+5 ②a+b=8 ③a+b=30 ④a=b+8
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①②③④
【答案】D
【分析】常见 1:3 型短周期化合物及原子序数关系，短周期元素（1-18 号）组成的 1:3 型化合物可分为两类：非金属化合物（如 NH3、BF3、SO3等）和金属与非金属化合物（如 AlCl3等），还包括烃类（如 C2H6，原子个数比 C:H=1:3）。
【解析】①a=b+5，存在对应化合物。例如：乙烷（ C2H6）中，C的原子序数为6，H的原子序数为1，满足6=1+5（C与H原子个数比为1:3）。故①可能。②a+b=8，存在对应化合物。例如：氨气（NH3）中，N的原子序数为7，H的原子序数为1，满足7+1=8（N与H原子个数比为1:3）。故②可能。③a+b=30，存在对应化合物。例如：氯化铝（AlCl ）中，Al的原子序数为13，Cl的原子序数为17，满足13+17=30（Al与Cl原子个数比为1:3）。故③可能。④a=b+8，存在对应化合物。例如：三氧化硫（SO3）中，S的原子序数为16，O的原子序数为8，满足16=8+8（S与O原子个数比为1:3）。故④可能。综上，①②③④均可能成立。答案选D。
9.（2023高一·广西·竞赛）核磁共振(NMR)技术已广泛应用于复杂分子结构的测定和医学诊断等高科技领域。已知只有质子数或中子数为奇数的原子核有NMR现象。试判断下列哪组原子均可产生NMR现象
A．16O、31P、119Sn B．元素周期表中IIIA族所有元素的原子
C．27Al 、19F、14C D．元素周期表中第三周期所有元素的原子
【答案】B
【解析】A．16O的质子数或中子数都为偶数，不能产生NMR现象，故A不符合题意；B．元素周期表中IIIA族所有元素的原子的质子数为奇数，能产生NMR现象，故B符合题意；C．14C质子数或中子数都为偶数，不能产生NMR现象，故C不符合题意；D．元素周期表中第三周期所有元素的原子质子数和中子数可能都为偶数，不能产生NMR现象，故D不符合题意。
综上所述，答案为B。
10．（2023高一下·浙江台州·竞赛）硒是人体必需的一种微量元素，严重缺硒有可能诱发皮肤疾病，已知硒的原子序数为34，质子数与中子数之和为79，下列有关硒原子的说法中，不正确的是
A．核外电子数为34 B．核电荷数为79 C．质子数为34 D．中子数为45
【答案】B
【解析】A．原子中原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数，由题意硒的原子序数为34，故其核外电子数为34，故A正确；B．原子中原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数，由题意硒的原子序数为34，故其核内质子数为34，故B错误；C．原子中原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数，由题意硒的原子序数为34，故其质子数为34，故C正确；D．质子数与中子数之和为79，则中子数=79-34=45，故D正确；故选：B。
11．（2018高二·上海·竞赛）核反应堆中常存在三种具有放射性的微粒、、，下列说法正确的是
A．与互为同素异形体
B．与互为同位素
C．与具有相同的化学性质
D．与具有相同的中子数
【答案】D
【解析】A．与互为同位素，故A错误；B．与是质量数相同的两种不同元素的核素，不能互称为同位素，故B错误；C．与两种原子价层电子结构不同，化学性质不同，故C错误；D．中子数240-94=238-92=146，与具有相同的中子数，故D正确；故选D。
12．（2017高二·湖南·竞赛）硒(Se)是人体必需的微量元素。下列关于弱Se和数Se的说法正确的是
A．Se和Se互为同素异形体 B．Se和Se互为同位素
C．Se和Se都含有44个质子 D．Se和Se都含有34个中子
【答案】B
【解析】A．由同种元素组成的不同单质互为同素异形体，Se和Se是质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子，互为同位素，A错误；B．Se和Se是质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子，互为同位素，B正确；C．Se和Se都含有34个质子，C错误；D．中子数=质量数-质子数，Se和Se分别含有44、46个中子，D错误；答案选B。
13．（2013高二·广东·竞赛）2003 年，IUPAC (国际纯粹与应用化学联合会)推荐原子序数为110 号的元素的符号为Ds，以纪念该元素的发现地Darmstadt。下列有关该元素的说法中，不正确的是
A．为金属元素 B．其核外电子数为110
C．为过渡元素 D．在周期表中位于第7周期VIIB族
【答案】D
【解析】A．原子序数为118应为第7周期0族元素，原子序数为110的元素位于第10个纵行，所以Ds位于元素周期表中的第七周期第Ⅷ族，为过渡元素，属于金属元素，故A正确；B．原子序数=质子数=核外电子数=110，故B正确；C．Ds为ⅤⅢ族元素，属于过渡元素，故C正确；D．原子序数为118应为第7周期0族元素，原子序数为110的元素位于第10个纵行，所以Ds位于元素周期表中的第七周期第Ⅷ族，故D错误；故选D。
14．（2007高二·安徽·竞赛）14C是宇宙射线与大气中的氮通过核反应产生的，它和12C以一定比例混合存在于空气中的二氧化碳里。14C随生物体的吸收代谢，经过食物链进入活的生物体中。当生物死亡之后新陈代谢停止，在以后年代里，12C通常不再发生变化，其数量固定下来，而14C具有放射性，仍不断衰变减少。与其有关的说法中不正确的是
A．14C与12C互为同位素
B．0.012kg的14C中含有NA个碳原子数(NA表示阿伏加德罗常数)
C．等物质的量的14C与12C所含的中子数不同
D．可根据14C在生物体内的含量来计算生物体的死亡年代
【答案】B
【解析】A．同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，即同一元素的不同核素互称为同位素，14C与12C均为碳元素的核素，故14C和12C互为同位素，A选项正确；B． 0.012kg为12g，12g12C中含有NA个碳原子，12g14C中碳原子的数目小于NA，B选项错误；C．一个14C原子中含有8个中子，一个12C原子钟含有6个中子，故等物质的量的12C和14C所含的中子数不同，C选项正确；D．碳十四断代法是考古学上一种用于断定有机体年代的方法，凡以碳水化合物为养料的生物机体中都含有14C同位素，因为生物体中的14C一方面按5730±40年衰变，同时吸收补充，所以其浓度与当时大气中14C的浓度平衡，故可根据14C在生物体内的含量来计算生物体的死亡年代，D选项正确；故选B。
15．（2013高二·河南·竞赛）据报道，火星和金星大气层中可能存在一种非常特殊的气态化合物。这种化合物会导致温室效应，它的结构式为16O=C=18O。下列说法正确的是
A．16O与18O为同种核素
B．16O=C=18O与16O=C=16O互为同位素
C．16O=C=18O的化学性质与16O=C=16O的几乎相同
D．用16O=C=18O与Na216O2反应生成的氧气中含有18O
【答案】C
【解析】A.核素是指具有一定质子数和中子数的原子。16O与18O的质子数均为8（同属氧元素），但中子数不同（16O中子数为8，18O中子数为10），因此二者是不同核素，A错误；B.同位素是指同种元素的不同原子之间的互称（如16O与18O互为同位素）。而16O=C=18O与16O=C=16O是两种不同的分子（因氧原子同位素组成不同），并非原子，因此不互为同位素，B错误；C.物质的化学性质主要由分子的结构决定。16O=C=18O与16O=C=16O的分子结构完全相同（均为直线形的CO2分子），仅氧原子的同位素种类不同。由于同位素的化学性质几乎相同，因此这两种分子的化学性质也几乎相同，C正确；D.CO2与Na2O2的反应机理为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑，生成的O2中的氧原子全部来自Na2O2中的氧（而非CO2）。若反应物为16O=C=18O与Na216O2，则Na216O2中的氧为16O，生成的O2应为16O2，不含18O，D错误，综上，正确答案为：C。
16．（2023高一下·浙江台州·竞赛）下列关于Na、Na+两种粒子的判断：①核电荷数相同 ②电子层数相同 ③Na+比Na稳定 ④质量几乎相等 ⑤质子数相等 ⑥化学性质相同，其中，正确的是
A．①③⑤⑥ B．②④ C．①③④⑤ D．全部
【答案】C
【解析】①Na、Na+都属于钠元素，原子核内质子数都是11个，由于核电荷数等于原子核内质子数，故二者的核电荷数相同，①正确；②Na核外有3个电子层，而Na+核外有2个电子层，故二者的核外电子层数不相同，②错误；③Na+最外层有8个电子，是比较稳定的状态，而Na最外层有1个电子，由于Na原子半径比较大，容易失去，故其化学性质活泼，故Na+比Na性质稳定，③正确；④由于1个电子的质量是1个质子质量的，所以Na原子失去1个电子变为Na+时质量几乎不变，因此二者的质量几乎相等，④正确；⑤Na、Na+都属于钠元素，原子核内质子数都是11，因此二者的质子数相等，⑤正确；⑥Na原子容易失去电子，表现强的还原性，而Na+最外层是8个电子，化学性质比较稳定，可见二者的化学性质不相同，⑥错误；综上所述可知：上述说法正确的是①③④⑤，故合理选项是C。
17．（2023高一下·浙江台州·竞赛）哈佛大学实验室对液氢样本施加4.95×1011Pa压力，成功制造出了金属氢，这是一种以氢离子和自由电子为基本单位构成的晶体。关于金属氢的推测错误的是
A．与氢气互为同素异形体 B．制造金属氢过程属于化学变化
C．可能具有良好的导电性 D．相对分子质量与氢气相同
【答案】D
【解析】A．是一种以氢离子和自由电子为基本单位构成的晶体，是原子构成的单质，与氢气互为同素异形体，故A正确；B．制造金属氢过程，单质结构发生变化属于化学变化，故B正确；C．是一种以氢离子和自由电子为基本单位构成的晶体，存在自由移动的电子能导电，故C正确；D．是一种以氢离子和自由电子为基本单位构成的晶体，是原子构成的单质，与氢气分子不同的单质，相对分子质量不同，故D错误；故选：D。
18．（2007高二·浙江·竞赛）已知氢元素有1H、2H、3H三种同位素，氧元素也有16O、18O二种同位素。它们之间形成化合物的种类有
A．30种 B．18种 C．21种 D．33种
【答案】D
【解析】由H、O两种元素组成的化合物有两种H2O、H2O2；
（1）对于H2O：H可以三种氢原子可以取一种也可以取两种形成水的取法有：取一种有3种，取两种也有3种（1H2H、1H3H、2H3H）；而O的取法只有两种16O、18O，故形成的H2O分子共有6×2=12种；
（2）对于H2O2：同理，相同的氢同位素与相同的氧同位素形成的H2O2共有6种（1H216O2、2H216O2、3H216O2、1H218O2、2H218O2、3H218O2）；相同的氢同位素与不同的氧同位素形成H2O2共有3种（1H216O18O、2H216O18O、3H216O18O）；不同的氢同位素与相同的氧同位素形成的H2O2共有6种（1H2H16O2、1H2H18O2、1H3H16O2、1H3H18O2、2H3H16O2、2H3H18O2）；不同的氢同位素与不同的氧同位素形成H2O2共有6种（1H16O-18O2H、1H18O-16O2H、1H16O-18O3H、1H18O-16O3H、2H16O-18O3H、2H18O-16O3H）；故H2O2的种数共6+3+6+6=21种，两种H2O、H2O2的种数共有21+12=33，故选D。
19．（2020高一·浙江温州·竞赛）下列说法正确的是
A．同一原子中，内层电子激发到外层电子需要放出能量
B．同主族元素的原子序数可能相差8、16、26、32
C．同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的非金属性一定增大
D．1869年门捷列夫发现元素的性质随着元素核电荷数的递增而呈周期性变化的规律
【答案】B
【解析】A．同一原子中，内层电子能量较低，外层电子能量较高，内层电子激发到外层电子需要吸收能量，A错误；B．一至七周期元素的种类数分别为2、8、8、18、18、 32、32，则同主族元素的原子序数可能相差8、16、26、 32，B正确；C．第1周期只有H、He两种元素，H的非金属性比He元素强， C错误；D．1869年 门捷列夫发现元素的性质随着相对原子质量的递增而呈周期性变化的规律，而不是核电荷数，D错误；故选B。
20．（2011高二·广西·竞赛）元素的相对原子质量是该元素的天然同位素相对原子质量的加权平均值。例如：氯元素在自然界存在两种稳定的同位素，35Cl 的相对原子质量34.0968852，丰度75.77%，37Cl的相对原子质量36.965903， 丰度24.23%， 则氯元素的相对原子质量等于35.4527(36.965903 ×24.23%+34.0968852 ×75.77%)。《元素周期表》中，每种元素均只标注一个相对原子质量确定数值的情况即将改变。在新表中，氢、锂、硼、碳、氮、氧、硫、硅、氯、铊等十种元素的相对原子质量将采用新的区间方式给予标注，即有上限和下限，例如：硫元素目前标注的相对原子质量为32.065， 今后要依据其所处实际位置的不同而标注，在32.059和32.076的区间内。请回答下列问题：
（1）不同地区的元素相对原子质量有不同的数值，反映了什么事实
（2）举例说明，采用新的标注方法后，有什么重要的应用
【答案】（1）在自然界的不同地方，元素各种同位素的丰度有所不同，因而标注出不同地方所具有不同的相对原子质量。
（2）应用更广泛，例如：只要正确地测得出某物品中碳同位素的丰度，对照新的相对原子质量的标注，可以确定该物品来自何方，同样的道理，可以追踪河流或地下水的污染源；又如：人的头发中的水，其氢或氧同位素的丰度与其所饮用的水有关，经过同位素丰度的正确测定，比照新的相对原子质量标注的数值，可以确定某人所处的位置．如果收集到该人不同时期的头发，可以知道该人的行踪。
【解析】（1）不同地区的元素相对原子质量有不同的数值说明，在自然界的不同地方，元素各种同位素的丰度有所不同，因而标注出不同地方所具有不同的相对原子质量，故答案为：在自然界的不同地方，元素各种同位素的丰度有所不同，因而标注出不同地方所具有不同的相对原子质量；
（2）《元素周期表》采用新的标注方法后会使元素周期表的应用更广泛，例如：只要正确地测得出某物品中碳同位素的丰度，对照新的相对原子质量的标注，可以确定该物品来自何方，同样的道理，可以追踪河流或地下水的污染源；又如：人的头发中的水，其氢或氧同位素的丰度与其所饮用的水有关，经过同位素丰度的正确测定，比照新的相对原子质量标注的数值，可以确定某人所处的位置．如果收集到该人不同时期的头发，可以知道该人的行踪，故答案为：应用更广泛，例如：只要正确地测得出某物品中碳同位素的丰度，对照新的相对原子质量的标注，可以确定该物品来自何方，同样的道理，可以追踪河流或地下水的污染源；又如：人的头发中的水，其氢或氧同位素的丰度与其所饮用的水有关，经过同位素丰度的正确测定，比照新的相对原子质量标注的数值，可以确定某人所处的位置．如果收集到该人不同时期的头发，可以知道该人的行踪。
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第一节 原子结构与元素周期表
内容概览
01 竞赛技巧总结 核心策略精讲，高效解题通法提炼
02 技巧针对训练 专项能力突破，弱点题型强化攻坚
03 综合培优精练 高阶思维拓展，综合问题融合演练
04 竞赛真题精练 实战命题解密，赛场节奏模拟特训
竞赛技巧1 原子的构成及表示方法
1.构成原子的微粒及作用
（1）构成原子的微粒：原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的核外电子构成的。原子核由质子和中子构成。
（2）构成原子的微粒的作用
原子(X)
2.质量数：
（1）概念：将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数，常用A表示。
（2）构成原子的粒子间的关系
①原子中：质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数；
②质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)；
③阳离子的核外电子数＝质子数－阳离子所带的电荷数；
④阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数。
（3）原子构成的表示方法：用X表示，A表示质量数，Z表示核电荷数。
【特别提醒】①并不是所有的原子都是由质子、中子和电子构成，如H原子核内无中子。
②在原子中，质子数一定等于核外电子数，但不一定等于中子数。如Cl中的质子数为17，中子数为18。3.微粒符号周围数字的含义
竞赛技巧2 核外电子排布及其规律
1.电子层：在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动。我们把不同的区域简化为不连续的壳层，也称作电子层。
如图为电子层模型示意图：
2.不同电子层的表示及能量关系
各电子层由内到外 电子层数 1 2 3 4 5 6 7
字母代号 K L M N O P Q
离核远近 由近到远
能量高低 由低到高
3.核外电子排布规律
核电荷数 元素名称 元素符号 各电子层的电子数
K L M N O P
2 氦 He 2
10 氖 Ne 2 8
18 氩 Ar 2 8 8
36 氪 Kr 2 8 18 8
54 氙 Xe 2 8 18 18 8
86 氡 Rn 2 8 18 32 18 8
（1）能量规律：离核由近到远，电子能量由低到高，电子一般总是先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。
（2）数量规律
①原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。
②原子最外层电子数不能超过8(K层为最外层时不能超过2)，次外层电子数不能超过18，倒数第三层电子数不能超过32。
③次外层最多能容纳的电子数不超过18个。
【特别提醒】①核外电子排布的规律是相互联系的，不能孤立地理解，如当M层不是最外层时，最多可排18个电子，而当它是最外层时，最多排8个电子。
②核外电子排布的规律是互相联系的，不能孤立地理解。如钙原子由于受最外层电子数不超过8个的限制，其原子结构示意图为而不是。
4.核外电子排布的表示方法——原子结构示意图
（1）原子结构示意图
①用小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核和核电荷数。 如钠的原子结构示意图：
②用弧线表示电子层。
③弧线上的数字表示该电子层上的电子数。
④原子结构示意图中，核内质子数＝核外电子数。
（2）离子结构示意图
①金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时，电子层数减少一层。
如MgMg2＋
②非金属元素的原子得电子形成简单离子时，电子层数不变。
如FF－
5.核外电子排布与元素性质的关系
①金属元素原子的最外层电子数一般小于4，较易失去电子，形成阳离子，表现出还原性，在化合物中显正化合价。
②非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于4，较易得到电子，活泼非金属原子易形成阴离子，表现出氧化性，在化合物中主要显负化合价。
③稀有气体元素的原子最外层为8电子(氦为2电子)稳定结构，不易失去或得到电子，通常表现为0价。
6.1～18号元素原子结构的特殊关系
特殊关系 对应元素
最外层电子数等于次外层电子数的一半 Li、Si
最外层电子数等于次外层电子数 Be、Ar
最外层电子数等于次外层电子数的2倍 C
最外层电子数等于次外层电子数的3倍 O
最外层电子数等于次外层电子数的4倍 Ne
最外层电子数等于电子层数 H、Be、Al
最外层有1个电子 H、Li、Na
最外层有2个电子 He、Be、Mg
7.常见“10电子”“18电子”微粒
①“10电子”的微粒：
分子 离子
一核10电子 Ne N3－、O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋
二核10电子 HF OH－
三核10电子 H2O NH
四核10电子 NH3 H3O＋
五核10电子 CH4 NH
②常见的“18电子”的微粒：
分子 阳离子 阴离子
Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4 K＋、Ca2＋ P3－、S2－、HS－、Cl－
③其他等电子数的粒子
a.“2电子”的粒子：He、H－、Li＋、Be2＋、H2。
b.“9电子”的粒子：—F、—OH、—NH2。
c.“14电子”的粒子：Si、N2、CO、CN－。
d.“16电子”的粒子：S、O2。
④质子数及核外电子总数均相等的粒子
a.Na＋、NH、H3O＋；
b.HS－、Cl－；
c.F－、OH－、NH；d.N2、CO等。
竞赛技巧3 元素周期表及其应用
一、元素周期表的历史和发展
1.诞生：1869年，俄国化学家门捷列夫编制出第一张元素周期表。
2.依据：按照相对原子量由小到大排列，将化学性质相似的元素放在同一纵行。
3.意义：揭示了化学元素间的内在联系，成为化学发展史上的重要里程碑之一。
4.发展：随着科学的发展，元素周期表中为未知元素留下的空位先后被填满。
5.成熟：当原子的组成及结构的奥秘被发现后，编排依据由相对原子质量改为原子序数，形成现行的元素周期表。
6.多种多样的元素周期表
（1） 短式表 ：以门捷列夫的原始周期表为代表，这种表格形式较为简洁，通常只包含必要的元素信息和一些基本的周期律特征。
（2） 长式表 ：以维尔纳式为代表，这种表格形式较为详细，包含更多的元素信息，如电子排布、电负性等，常用于教学和研究。
（3） 特长表 ：以波尔塔式为代表，这种表格形式更加详细，包含更多的化学和物理性质数据，适用于高级研究和教学。
（4） 平面螺线表和圆形表 ：以达姆开夫式为代表，这种表格形式将元素周期表设计成平面螺线或圆形，便于视觉上的连续性和对称性展示。
（5） 立体周期表 ：以莱西的圆锥柱立体表为代表，这种表格形式将元素周期表设计成立体结构，便于三维空间中的元素排列和对比。
二、元素周期表的概念
1.元素周期表的概念：元素周期表是一种将所有已知的化学元素按照原子序数和电子排布排列的表格，它能够反映出元素的周期性规律和族性特征。
2.原子序数：
（1）定义：按照元素在周期表中的顺序给元素编号，称之为原子序数，原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。
（2）元素周期表中原子序数的有关规律
①同主族、邻周期元素的原子序数差：
a.元素周期表中左侧元素(ⅠA、ⅡA族)：同主族相邻两元素中，Z(下)＝Z(上)＋上一周期元素所在周期的元素种类数目；
b.元素周期表中右侧元素(ⅢA～ⅦA族)：同主族相邻两元素中，Z(下)＝Z(上)＋下一周期元素所在周期的元素种类数目。
②同周期的ⅡA和ⅢA的原子序数差可能为1,11,25。
③应用关系：
a．电子层数＝周期序数。
b．质子数＝原子序数。
c．最外层电子数＝主族序数。
d．主族元素的最高正价＝最外层电子数。最低负价＝－|8－最外层电子数|。
3.编排原则
（1）周期：把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序，从左至右排成的横行。
（2）族：把最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序，从上至下排成的纵行。
三、周期表的结构
1.周期
（1）概念：元素周期表每一个横行，叫做一个周期，共7个周期，除第一周期外，其余各周期均从碱金属开始过渡到卤素，最后以稀有气体元素结束。
（2）与原子结构的关系：周期序数＝电子层数。
（3）分类：
①短周期：包括第1、2、3周期，分别有2、8、8种元素。
②长周期：包括第4、5、6、7周期，分别有18、18、32、32种元素。
2.族:周期表中有十八个纵行，但第8、9、10三个纵行为一族，所以共十六个族。7个主族，7个副族，1个第Ⅷ族，1个0族。
（1）周期表中族的特点和划分
个数 元素周期表中有18个纵列，共有16个族
特点 主族元素的族序数＝最外层电子数
分类 主族 共有7个，包括ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA
副族 共有8个，包括ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB，第Ⅷ族，第Ⅷ族包括第8、9、10三个纵列
0族 占据元素周期表的第18纵行，最外层电子数为8(He是2)
（2）常见族的特别名称
族 别名
第ⅠA族(除氢外) 碱金属元素
第ⅦA族 卤族元素
0族 稀有气体元素
3.过渡元素
（1）元素周期表中部从第IIIB族第IIB族10个纵列共六十多种元素，过渡元素都是金属元素。
（2）过渡元素——镧系与锕系
①镧系元素：元素周期表第六周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。
②锕系元素：元素周期表第七周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。
4.元素周期表中方格里的符号的意义
【易混易错提醒】
（1）主族和副族的区分：主族是由长周期元素和短周期元素共同构成的族，但由长周期和短周期构成的族也不一定是主族元素，如0族元素。只由长周期元素构成的族为副族和第Ⅷ族。
（2）最外层只有1个电子的元素，不一定是lA族元素、可能是副族元素，如Cu，也不一定是金属元素，如H.最外层电子数有2个电子的元素不一定是主族元素，如He、Fe等。最外层电子是3~7个电子的元素一定是主族元素。
（3）过渡元素：元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族为过渡元素，这些元素都是金属元素，所以又称它们为过渡金属。
（4）镧系元素：元素周期表第六周期第ⅢB族中，从57号元素镧到71号元素镥共有15种元素，统称为镧系元素，它们的化学性质相似。
（5）锕系元素：元素周期表第七周期第ⅢB族中，从89号元素锕到103号元素铹共有15种元素，统称为锕系元素，它们的化学性质相似。
（6）113～118号元素的中文名称依次为、、镆、、、。
四、元素周期表的应用
1.根据元素周期表中的位置寻找未知元素
2.预测元素的性质(由递变规律推测)
①比较不同周期、不同主族元素的性质
如：金属性：Mg＞Al、Ca＞Mg，则碱性：Mg(OH)2＞Al(OH)3、Ca(OH)2＞Mg(OH)2，则Ca(OH)2＞Al(OH)3(填“＞”“＜”或“＝”)。
②推测未知元素的某些性质
如：已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2难溶；再如：已知卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹(At)应为有色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。
3.启发人们在一定区域内寻找新物质
①半导体元素在金属与非金属分界线附近，如：Si、Ge、Ga等。
②农药中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。
③催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中找，如：Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。
4．元素在周期表中的位置与原子结构的相互推断
（1）元素的位置与原子结构的关系
（2）短周期元素原子结构与位置的关系
①族序数等于周期序数的元素有H、Be、Al。
②族序数是周期序数的2倍的元素有C、S。
③族序数是周期序数的3倍的元素是O。
④周期序数是族序数的2倍的元素是Li。
⑤周期序数是族序数的3倍的元素是Na。
5．由元素的原子序数推断元素在周期表中的位置——常用0族元素定位法：
（1）明确0族元素信息
0族元素 He Ne Ar Kr Xe Rn Og
所在周期序数 1 2 3 4 5 6 7
原子序数 2 10 18 36 54 86 118
（2）比大小定周期：比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小，找出与其相邻近的0族元素，那么该元素就和序数大的0族元素处于同一周期。
（3）求差值定族数：若某元素原子序数比相应的0族元素多1或2，则该元素应处在该0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA族或ⅡA族。
竞赛技巧4 核素 同位素 相对原子质量
一、元素、核素、同位素
1.概念：
①元素：具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称，一种元素可有多种核素。
②核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫做核素，表示方法X。
③同位素:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素（即同一元素的不同核素互称为同位素）。
2.元素、核素、同位素的联系与区别
①现行元素周期表已发现的元素有118种，由于同位素的存在，故核素的种数远大于118种。
②不同核素可能具有相同的质子数，如H、H；也可能具有相同的中子数，如C、O；也可能具有相同的质量数，如C、N。
③同位素之间的转化，既不是物理变化也不是化学变化，是核反应。
④同位素之间可形成不同的同位素单质。如氢的三种同位素形成的单质有六种：H2、D2、T2、HD、HT、DT，他们的物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全相同。
⑤同位素之间可形成不同的同位素化合物。如水分子有H2O(普通水)、D2O(重水)、T2O(超重水)等。他们的相对分子质量不同，物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全相同。
3.同位素的特征
①“同位”指的是在同期表中的位置相同（核外电子排布一样）
② 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。同位素的“六同三不同”
③ 天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数(丰度)一般不变。
4.氢元素的三种核素
H：名称为氕，不含中子；
H：用字母D表示，名称为氘或重氢；
H：用字母T表示，名称为氚或超重氢。
5.几种重要核素的用途
核素 U C H H O
用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子
【特别提醒】①核素界定的是一种原子，它由质子数和中子数共同确定，即原子核内质子数相同、中子数也相同的原子才是同一种核素。如H、H、H、C、C、C各为一种核素。
②除少数元素只有一种核素外，大多数元素有多种核素，即一种元素可以有多种核素，因此核素种数多于元素种数。
③在辨析同位素和同素异形体时，通常只根据二者研究的范畴不同即可作出判断。
二、四种相对原子质量
1.原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与一个12C质量的的比值。一种元素有几种同位素，就有几种不同核素的相对原子质量。
2.元素的相对原子质量：是根据该元素各种天然同位素的相对原子质量按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。即：Ar(E)＝Ar1×a%＋Ar2×b%＋Ar3×c%＋…，其中a%＋b%＋c%＋…=1。
3.核素的近似相对原子质量＝该核素的质量数。
4.元素的近似相对原子质量：是根据该元素各种天然同位素的质量数按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。即：Ar(E)＝A1×a%＋A2×b%＋A3×c%＋…，其中a%＋b%＋c%＋…=1。
三、常见的核反应方程
①卢瑟福发现质子：N＋He→O＋H
②查德威克发现中子：Be＋H→C＋n
③铀核裂变反应：U＋n→Kr＋Ba＋3n
④氘核与氚核聚变反应：H＋H→He＋n
竞赛技巧1 原子的构成及表示方法
1.（2012高二·广东·竞赛）粒子用尔Rn+ 表示，下列有关该粒子的叙述正确的是
A．所含中子数=A-Z B．所含质子数= A-Z
C．所含电子数=Z+n D．质量数=n+A
2.（2007高二·浙江·竞赛）自英国科学家狄拉克提出反粒子存在的预言，人类开始在茫茫宇宙中寻找反物质的例证。后又聚焦于反物质的合成研究。1997年人类首次合成了9个反氢原子。2002年是人类合成反物质的丰收年，合成了5万个反氢原子，也是对狄拉克诞辰100周年祭典的一份厚礼。你认为反氢原子的组成应该为
A．由1个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成
B．由1个带正电荷的质子与一个带负电荷的电子构成
C．由1个不带电荷的中子与一个带负电荷的电子构成
D．由1个带负电荷的质子与一个带负电荷的电子构成
竞赛技巧2 核外电子排布及其规律
3.（2021·广东梅州·模拟预测）在水溶液中，RO和Mn2+发生反应：RO+3Mn2++3H2O=R-+3MnO2↓+6H+，则RO中R元素的化合价和原子最外层电子数分别为
A．+4、6 B．+7、7 C．+5、7 D．+5、5
4.（2015高二·浙江·竞赛）已知位于第4周期的A、B两元素，A原子的M层电子数比B原子的M层电子数少7个。下列说法正确的是
A．A原子的N层电子数比B原子的N层电子数一定少
B．A原子的外围电子数比B原子的外围电子数可能多
C．A元素一定是副族元素，B元素可能是副族元素，也可能是主族元素
D．A元素一定是副族元素，B元素一定是主族元素
竞赛技巧3 元素周期表及其应用
5.（2011高一·安徽安庆·竞赛）据国外有关资料报道，在“独居石”(一种共生矿，化学成分为Ce、La、Nd等的磷酸盐)中，查明有尚未命名的116、124、126号元素。试判断116号元素应位于周期表中的( )
A．第六周期ⅣA族 B．第七周期ⅥA族
C．第七周期ⅦA族 D．第八周期ⅥA族
6.（2008高二·河南·竞赛）对于短周期元素，下列说法正确的是。
A．若两元素原子序数相差8，则周期数一定相差1
B．两种简单离子不可能相差3个电子层
C．同族的两元素之间不可能形成化合物
D．最外层电子数相同的元素一定位于同一族
竞赛技巧4 核素 同位素 相对原子质量
7.（2018高三·上海徐汇·竞赛）核反应堆中常存在三种具有放射性的微粒23894X、24094Y、23892Z，下列说法正确的是（ ）
A．23894X与24094Y互为同素异形体 B．23894X与23892Z 互为同位素
C．23894X与23892Z具有相同的化学性质 D．24094Y、23892Z具有形同的中子数
8.（2016高二·广东·竞赛）已知X、Y、Z三种物质的分子中均含有元素Q，它们的相对分子质量分别为60、90、96，各物质中元素Q的质量分数依次为40%、40%、50%，则元素Q的相对原子质量为
A．8 B．12 C．24 D．36
1．（24-25高一上·河南·期末）载人飞船所用动力燃料之一为氢化锂三兄弟：LiH、LiD、LiT，其中Li的质量数为7，下列有关叙述不正确的是
A．等物质的量的三种物质质子数之比为1：1：1
B．等物质的量的三种物质中子数之比为4：5：6
C．等物质的量的三种物质摩尔质量之比为8：9：10
D．三种物质的化学性质不相同
2．（23-24高一下·上海青浦·期末）下列说法正确的是
A．“34”表示元素的质量数 B．“78.096”表示原子的相对原子质量
C．与的原子核构成不同 D．与互为核素
3．（23-24高一上·上海·期末）某元素R有两种同位素，可分别表示为85R和87R，若元素R的近似相对原子质量85.5，则85R原子的质量分数为
A．75% B．74.6% C．25.4% D．67.8%
4．（23-24高一上·辽宁大连·期末）1819年德国矿物学教授E．Mitscherlich发现了化合物中的同晶形规律，这个规律是：相同晶型的化合物具有相同数目的原子且原子以相同的方式结合。例如，和就是互为同晶型的两种化合物。化学家们后来利用这一规律来推测当时某些元素的相对原子质量。现在已知两种非金属元素和的含氧酸钠盐互为同晶型化合物，在的含氧酸钠盐中，钠元素的质量分数为，A元素的质量分数为，其余为氧；在的含氧酸钠盐中，钠元素的质量分数为，B元素的质量分数为，其余为氧。若元素的相对原子质量为，则元素的相对原子质量是
A． B． C． D．
5．（24-25高一上·天津·期末）卢瑟福用α粒子轰击氮核：N+He→O+H。下列有关说法错误的是(O在自然界中能稳定存在)
A．N位于周期表第二周期第ⅤA族 B．O可用作示踪原子研究化学反应历程
C．H是氢元素的一种核素 D．He非常稳定是因其化学键稳定
6．（24-25高一上·黑龙江·期末）在第n电子层中，当它作为原子的最外电子层时，最多容纳的电子数与n-1层相同，当它作为原子的次外层时，其电子数比n+1层最少能多10个，则此电子层是
A．K层 B．M层 C．L层 D．N层
7．（24-25高一上·重庆·期末）铁60同位素的现身，揭秘了超新星爆炸历史真相。下列说法中正确的是
A．铁60的质子数为60
B．与的核外电子数相同，属于不同核素
C．的核内质子数比中子数多8
D．与的化学性质相似，互为同素异形体
8．（24-25高一上·上海·期末）下列叙述中错误的是
A．原子的核外M层电子数是L层电子数一半的元素是硅
B．原子的最外层电子数是次外层电子数1.5倍的元素是硼
C．原子的次外层电子数是最外层电子数的元素是氧
D．与氖原子电子层排布相同的离子一定是钠离子
9．（24-25高一·广东·期末）下图为多电子原子的电子层模型示意图。有关描述不正确的是
A．K层电子的能量高于L层 B．核外电子从K层开始填充
C．L层最多能容纳8个电子 D．原子由原子核与核外电子构成
10．（23-24高一上·北京通州·期末）某元素原子L层上的电子数是K层上的3倍，此元素是
A．氟 B．氧 C．氮 D．碳
11．（23-24高一上·广东肇庆·期末）我国科学家团队采用与同时参与的核反应揭示了宇宙中第一代星的钙元素起源之谜。下列说法不正确的是
A．的质子数是10 B．钙元素的原子序数是20
C．与原子的中子数相等 D．钙原子L层与M层电子数相等
12．（24-25高一上·上海·单元测试）设氯原子的质量为 a g， 12C 原子的质量为b g， 用 NA 表示阿伏加 德罗常数的值， 则下列说法正确的是（ ）
A．氯元素的相对原子质量为12/b
B．m g 该氯原子的物质的量为 m/NA mol
C．该氯原子的摩尔质量是 a NA
D．n g 该氯原子所含的电子数是17n/a
13．（23-24高一下·山东潍坊·期末）放射性核素发生衰变会转变为另一种核素，同时释放出电子、正电子等粒子，如：，。下列说法正确的是
A．的中子数是27 B．X与Co不在同一族
C．Y的最外层电子数是7 D．与互为同位素
14．（24-25高一·浙江·期中）RO3n﹣中共有x个电子，R原子的质量数为A，则a克RO3n﹣中含有质子的物质的量为 （ ）
A．（x﹣n）mol B．（x﹣24﹣n）mol
C．（x﹣n）mol D．（x+n）mol
15．（24-25高一上·上海虹口·期末）2023年8月24日，日本政府和东京电力公司强行推进福岛第一核电站核污染水排海，并将核废水主要辐射物质“氚(T)”做成卡通形象，以合理化将放射性核废水排入太平洋的行为。据统计，至今已有超过6万吨的核污染水被排放到海洋中。此举引发日本民众和国际社会强烈反对。
（1）下列有关氚的说法正确的是_______。
A．卡通形象中标“+”号的小球表示质子 B．氚的核素符号为21H
C．氚及其同位素性质完全相同 D．11g氚水(T216O)所含中子数为6NA
（2）有关H2和T2的说法正确的是_______。
A．互为同位素 B．互为同素异形体 C．电子数不同 D．是同一种物质
（3）16O的质量数常被当作氧元素的近似相对原子质量。这里“近似”不包括的含义_______。
A．氧的其它同位素的丰度太低，被忽略了
B．质子和中子的相对质量都很接近于1
C．元素的近似相对原子质量总是取整数
D．电子的质量太小
（4）氢元素存在三种天然核素，相关数据如表所示：
核素 氕(1H) 氘(2H) 氚(3H)
丰度 99.98% 0.016% 0.004%
氢元素的近似相对原子质量为 。(计算结果不近似)
（5）在离子NH3T+中，电子数:质子数= 。
1．（2010高二·广东·竞赛）在化学科学的形成和发展过程中，不少科学家提出了起到重要作用的“假说”。从目前的化学理论来看，下列“假说”仍然科学的是
选项 科学家 假说
A 道尔顿 每种元素的原子都以其原子质量为基本特征
B 波义耳 只有那些不能用化学方法再分解的简单物质才是元素
C 阿伏加德罗 同温同压下，体积相同的任何气体所含的分子数都相等
D 贝采里乌斯 所有化合物均由带正电和带负电的两种性质的微粒组成
2．（2009高二·上海·竞赛）全国科学技术名词审定委员会于2007年3月21日宣布：111号元素(符号为Rg)的中文名称为“錀”(读音为伦)。下列说法正确的是
A．111号元素的质量数为111 B．111号元素是过渡元素
C．111号元素是非金属元素 D．111号元素位于第六周期、第IVA族
3．（2017高二·广东·竞赛）核磁共振(NMR)技术已广泛用于复杂分子结构的测定和医学诊断等领域。只有质子数或中子数为奇数的原子核才有NMR现象，下列各组原子均可产生NMR现象的是
A．VA族所有元素的原子 B．35Cl、31P和18O
C．第一周期所有元素的原子 D．19F、12C和27Al
4．（2010高一·广西·竞赛）下列各组物质中，属于同素异形体的是
A．HSCN和HNCS B．S2和S8
C．Na2O和Na2O2 D．S2和O2
5．（2023高一下·浙江台州·竞赛）质量相等的石墨和足球烯(化学式C60)所含原子数
A．前者多 B．相等 C．后者多 D．无法确定
6．（2019高一上·云南曲靖·竞赛）核外电子数相等的原子一定是（ ）
①同种元素 ②同种原子 ③质子数相同 ④质量数相同⑤同位素
A．①②③ B．①③
C．①②③④ D．全部
7．（2007高二·浙江·竞赛）A、B是周期表中相邻两主族的两种元素，若A的原子序数为a，以下不可能是B的原子序数是
A．a-17 B．a-7 C．a+18 D．a+19
8．（2013高二·河南·竞赛）两种短周期元素组成的化合物中，原子个数比为1：3，若两种元素的原子序数分别为a和b，则a、b的关系可能是
①a=b+5 ②a+b=8 ③a+b=30 ④a=b+8
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①②③④
9.（2023高一·广西·竞赛）核磁共振(NMR)技术已广泛应用于复杂分子结构的测定和医学诊断等高科技领域。已知只有质子数或中子数为奇数的原子核有NMR现象。试判断下列哪组原子均可产生NMR现象
A．16O、31P、119Sn B．元素周期表中IIIA族所有元素的原子
C．27Al 、19F、14C D．元素周期表中第三周期所有元素的原子
10．（2023高一下·浙江台州·竞赛）硒是人体必需的一种微量元素，严重缺硒有可能诱发皮肤疾病，已知硒的原子序数为34，质子数与中子数之和为79，下列有关硒原子的说法中，不正确的是
A．核外电子数为34 B．核电荷数为79 C．质子数为34 D．中子数为45
11．（2018高二·上海·竞赛）核反应堆中常存在三种具有放射性的微粒、、，下列说法正确的是
A．与互为同素异形体
B．与互为同位素
C．与具有相同的化学性质
D．与具有相同的中子数
12．（2017高二·湖南·竞赛）硒(Se)是人体必需的微量元素。下列关于弱Se和数Se的说法正确的是
A．Se和Se互为同素异形体 B．Se和Se互为同位素
C．Se和Se都含有44个质子 D．Se和Se都含有34个中子
13．（2013高二·广东·竞赛）2003 年，IUPAC (国际纯粹与应用化学联合会)推荐原子序数为110 号的元素的符号为Ds，以纪念该元素的发现地Darmstadt。下列有关该元素的说法中，不正确的是
A．为金属元素 B．其核外电子数为110
C．为过渡元素 D．在周期表中位于第7周期VIIB族
14．（2007高二·安徽·竞赛）14C是宇宙射线与大气中的氮通过核反应产生的，它和12C以一定比例混合存在于空气中的二氧化碳里。14C随生物体的吸收代谢，经过食物链进入活的生物体中。当生物死亡之后新陈代谢停止，在以后年代里，12C通常不再发生变化，其数量固定下来，而14C具有放射性，仍不断衰变减少。与其有关的说法中不正确的是
A．14C与12C互为同位素
B．0.012kg的14C中含有NA个碳原子数(NA表示阿伏加德罗常数)
C．等物质的量的14C与12C所含的中子数不同
D．可根据14C在生物体内的含量来计算生物体的死亡年代
15．（2013高二·河南·竞赛）据报道，火星和金星大气层中可能存在一种非常特殊的气态化合物。这种化合物会导致温室效应，它的结构式为16O=C=18O。下列说法正确的是
A．16O与18O为同种核素
B．16O=C=18O与16O=C=16O互为同位素
C．16O=C=18O的化学性质与16O=C=16O的几乎相同
D．用16O=C=18O与Na216O2反应生成的氧气中含有18O
16．（2023高一下·浙江台州·竞赛）下列关于Na、Na+两种粒子的判断：①核电荷数相同 ②电子层数相同 ③Na+比Na稳定 ④质量几乎相等 ⑤质子数相等 ⑥化学性质相同，其中，正确的是
A．①③⑤⑥ B．②④ C．①③④⑤ D．全部
17．（2023高一下·浙江台州·竞赛）哈佛大学实验室对液氢样本施加4.95×1011Pa压力，成功制造出了金属氢，这是一种以氢离子和自由电子为基本单位构成的晶体。关于金属氢的推测错误的是
A．与氢气互为同素异形体 B．制造金属氢过程属于化学变化
C．可能具有良好的导电性 D．相对分子质量与氢气相同
18．（2007高二·浙江·竞赛）已知氢元素有1H、2H、3H三种同位素，氧元素也有16O、18O二种同位素。它们之间形成化合物的种类有
A．30种 B．18种 C．21种 D．33种
19．（2020高一·浙江温州·竞赛）下列说法正确的是
A．同一原子中，内层电子激发到外层电子需要放出能量
B．同主族元素的原子序数可能相差8、16、26、32
C．同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的非金属性一定增大
D．1869年门捷列夫发现元素的性质随着元素核电荷数的递增而呈周期性变化的规律
20．（2011高二·广西·竞赛）元素的相对原子质量是该元素的天然同位素相对原子质量的加权平均值。例如：氯元素在自然界存在两种稳定的同位素，35Cl 的相对原子质量34.0968852，丰度75.77%，37Cl的相对原子质量36.965903， 丰度24.23%， 则氯元素的相对原子质量等于35.4527(36.965903 ×24.23%+34.0968852 ×75.77%)。《元素周期表》中，每种元素均只标注一个相对原子质量确定数值的情况即将改变。在新表中，氢、锂、硼、碳、氮、氧、硫、硅、氯、铊等十种元素的相对原子质量将采用新的区间方式给予标注，即有上限和下限，例如：硫元素目前标注的相对原子质量为32.065， 今后要依据其所处实际位置的不同而标注，在32.059和32.076的区间内。请回答下列问题：
（1）不同地区的元素相对原子质量有不同的数值，反映了什么事实
（2）举例说明，采用新的标注方法后，有什么重要的应用
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