2010年《高考风向标》化学 第四部分 物质结构与元素周期律 第16讲 原子结构与性质

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第四部分　 物质结构与元素周期律
考纲要求
1.能描述元素周期表的结构，知道金属、非金属在元素周期表中的位置。
2.在初中有关原子结构知识的基础上，了解元素原子核外电子排布。
3.通过有关数据和实验事实，了解原子结构与元素性质之间的关系。知道核素的涵义；认识原子结构相似的一族元素在化学性质上表现出的相似性和递变性；认识元素周期律。
4.认识化学键的涵义，通过实例了解离子键和共价键的形成。
知识网络
学法指导
1.本章概念多、较抽象、理论性强，复习时要注意各个知识点的区别和联系，恰当运用对比的方法，熟练掌握各知识点的共性和差异性，如同位素、同系物、同素异形体等。
2.重视各部分知识之间的联系，培养迁移应用能力。本章内容与其他内容有密切联系，复习时要有意识地将相关知识结合起来，将知识点连成线，形成网，使所学知识系统化、规律化。
3.重视化学与数学、物理之间的联系和渗透，学会从不同的角度解决化学问题，如晶体结构，要结合几何知识，以确定晶体的空间结构和微粒间的相对位置，提高空间想象能力和抽象思维能力。
第16讲　原子结构与性质
★考情直播
1.考纲解读
考纲内容 能力要求 考向定位
1.了解元素、核素和同位素的含义。
2.了解原子构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。
3.了解原子核外电子排布。 1.正确判断同位素、同素异形体、同分异构体、同位素、同种物质的概念。2.掌握原子结构特点，能够计算原子中质量数与质子数和中子数的关系。3.正确书写元素周期表中前20号元素的原子结构示意图。4.了解10电子和18电子的微粒，正确比较原子半径和离子半径的大小。 原子中质子数、中子数和质量数的关系和10电子、18电子的微粒是高考的重点，主要考点有：①判断微粒之间的关系，考查同位素、同素异形体、同分异构体、同位素、同种物质的概念；②通过同位素的计算考查质量数与质子数和中子数的关系；③以10电子和18电子的微粒为载体，综合考查重要的化学反应，微粒中质子数、中子数、电子数等的计算，离子半径的比较等。今后的命题方向：选择题中考查原子结构的简单计算、同位素的概念以及阿伏加德罗常数；通过10电子和18电子的微粒综合考查了物质结构和性质。
2.考点整合
考点1 原子结构
1、原子的构成
中子N（不带电荷） 同位素 （核素）
原子核 → 质量数（A=N+Z） 近似相对原子质量
质子Z（带正电荷） → 核电荷数 元素 → 元素符号
原子结构 最外层电子数决定主族元素的 决定原子呈电中性
电子数（Z个）
化学性质及最高正价和族序数
体积小，运动速率高（近光速），无固定轨道
核外电子 运动特征
电子云（比喻） 小黑点的意义、小黑点密度的意义。
排布规律 → 电子层数 周期序数及原子半径
表示方法 → 原子（离子）的电子式、原子结构示意图
2、三个基本关系
（1）数量关系：质子数 = 核电荷数 = 核外电子数（原子中）
（2）电性关系：
①原子中：质子数=核电荷数=核外电子数
②阳离子中：质子数>核外电子数 或 质子数=核外电子数+电荷数
③阴离子中：质子数<核外电子数 或 质子数=核外电子数-电荷数
（3）质量关系：质量数 = 质子数 + 中子数
[特别提醒]对于公式：质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N），无论原子还是离子，该公式均适应。原子可用表示，质量数A写在原子的右上角，质子数Z写在原子的左下角，上下两数值的差值即为中子数。原子周围右上角以及右下角或上面均可出现标注，注意不同位置标注的含义，右上角为离子的电性和电荷数，写作n；右下角为微粒中所含X原子的个数，上面标注的是化合价，写作n形式，注意与电荷的标注进行正确区分，如由氧的一种同位素形成的过氧根离子，可写作。
[例1]（2008·茂名一模）一定量的锎（98252Cf）是有用的中子源，1mg（98252Cf）每秒约放出2. 34xl99个中子，在医学上常用作治疗恶性肿瘤的中子源。下列有关锎的说法错误的是（ ）
A.98252Cf原子中，中子数为154 B.98252Cf原子中，质子数为98
C.98252Cf原子中，电子数为 98 D.锎元素的相对原子质量为252
[解析]98252Cf原子核外有98个电子，核内有98个质子，154个中子，质量数为252。
[答案]D
[规律总结]抓住公式质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N），可迅速解决原子和离子中质子数和中子数的关系。
考点2 原子核外电子排布规律
核外电子排布规律 1 各电子层最多能容纳 2n2 个电子即：电子层序号 1 2 3 4 5 6 7代表符号 K L M N O P Q最多电子数 2 8 18 32 50 72 98
2 最外层电子数目不超过 8 个（K层为最外层时不超过2个）。
3 次外层电子数最多不超过 18 个，倒数第三层不超过 32 个。
4 核外电子总是尽先排满能量最低、离核最近的电子层，然后才由里往外，依次排在能量较高，离核较远的电子层。
注意事项 1.以上几点是相互联系的，不能孤立地理解，必须同时满足各项要求。2.上述乃核外电子排布的初步知识，只能解释1～18号元素的结构问题，若要解释更多问题，有待进一步学习核外电子排布所遵循的其它规律。
[特别提醒]1-18号元素的原子结构特性：①原子核中无中子的原子：11H。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；是次外层电子数3倍的元素：O；是次外层电子数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：Si。⑨内层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、P。
[例2]（2008·广州二模·理基）X和Y属短周期元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，Y位于X的前一周期，且最外层上只有一个电子，下列说法正确的是（ ）
A．X可能是第二周期的非金属元素 B．X可能是第三周期的金属元素
C．Y可能与X同主族 D．Y一定是金属元素
[解析]根据题意，因“X原子的最外层电子数是次外层电子数的一半”，故X可能为Li或Si，又“Y位于X的前一周期，且最外层上只有一个电子”，故若X为Li，则Y为H；若X为Si，则Y为Li 。
[答案]C
考点3 相对原子质量
定义：以12C原子质量的1/12（约1.66×10-27kg）作为标准，其它原子的质量跟它比较所得的值。其国际单位制（SI）单位为1，符号为1（单位1一般不写）
原子质量：指原子的真实质量，也称绝对质量，是通过精密的实验测得的。
如：一个氯原子的m(35Cl)=5.81×10-26kg。
核素的相对原子质量：各核素的质量与12C的质量的1/12的比值。一种元素有几种同位素，就应有几种不同的核素的相对原子质量，
相对 诸量 如35Cl为34.969,37Cl为36.966。
原子 比较 核素的近似相对原子质量：是对核素的相对原子质量取近似整数值，数值上与该质量 核素的质量数相等。如：35Cl为35,37Cl为37。
元素的相对原子质量：是按该元素各种天然同位素原子所占的原子个数百分比算出的平均值。如：Ar(Cl)=Ar(35Cl)×a% + Ar(37Cl)×b%
元素的近似相对原子质量：用元素同位素的质量数代替同位素相对原子质量与其原子个数百分比的乘积之和。
注意 ①、核素相对原子质量不是元素的相对原子质量。
②、通常可以用元素近似相对原子质量代替元素相对原子质量进行必要的计算。
[例4]（2008·汕头二模）某元素一种同位素的原子的质子数为m，中子数为n，则下列说法正确的是( )
A.不能由此确定该元素的原子量
B.这种元素的原子量为(m+n)
C.若碳原子质量为w g，此原子的质量为(m+n)w g
D.核内中子的总质量小于质子的总质量
[解析]元素的相对原子质量是各同位素相对原子质量的平均值，所以A正确，B不正确。由相对原子质量的概念，若设该核素一个原子的质量为x，并且我们用该核素的质量数代替核素的相对原子质量时，方有，即x=，C不正确。在原子核内，一个中子的质量比一个质子的质量略大，但核内的质子数和中子数无法确定，因此D不正确。
［答案］A
[规律总结]分清相对原子质量、质量数的有关概念，切不可用核素的相对原子质量代替元素的相对原子质量。
考点4 微粒半径的大小比较和10电子、18电子微粒
1．原子半径和离子半径
原子半径 1.电子层数相同时（同周期元素），随原子序数递增，原子半径减小?例：Na＞Mg＞Al＞Si＞P＞S＞Cl2.最外层电子数相同时（同主族元素），随电子层数递增原子半径增大。例：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs
离子半径 1.同种元素的离子半径:阴离子大于原子,原子大于阳离子,低价阳离子大于高价阳离子。例：Cl―＞Cl，Fe＞Fe2＋＞Fe3＋ 2.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,半径越小。例：O2―＞F―＞Na＋＞Mg2＋＞Al3＋ 3.带相同电荷的离子（同主族元素的离子）,电子层越多,半径越大。例：Li＋＜Na＋＜K＋＜Rb＋＜Cs＋；O2―＜S2―＜Se2―4.带电荷、电子层均不同的离子可选一种离子参照比较。例：比较K＋与Mg2＋可选Na＋或Ca2＋为参照可知K＋＞Na＋（或Ca2＋）＞Mg2＋
2．10电子的微粒：
（1）分子： Ne、CH4、NH3、H2O、HF ；
（2）离子： Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、NH2-、H3O+、OH-、O2-、F- 。
3．18电子的微粒：2．（1）
（1）分子： Ar、SiH4、PH3、H2S、HCl、CH3CH3、N2H4、H2O2、F2、CH3OH、CH3F 等；
（2）离子： S2-、Cl-、K+、Ca2+、HS- 。
[特别提醒]：
记忆10电子微粒的方法：首先找出10电子的原子（单原子分子）Ne，然后向前寻找非金属元素对应的氢化物：CH4～HF，向后寻找金属形成的阳离子：Na+～Al3+。在氢化物的基础上增加或减少H+，可构成一系列的离子。
记忆18电子的微粒方法：首先找出18电子的原子（单原子分子）Ar，然后向前寻找非金属元素对应的氢化物：SiH4～HCl，向后寻找金属形成的阳离子：K+～Ca2+。在氢化物的基础上减少H+，可构成一系列的离子。还有部分18电子的分子可通过10电子的氢化物分析得到，10电子的氢化物分子去掉一个H得到9电子的基团：—CH3、—NH2、—OH、—F，这些基团两两结合可形成18电子的分子。
[例5]下列化合物中阴离子半径和阳离子半径之比最大的是（ ）
A.LiI B.NaBr C.KCl D.CsF
[解析]离子的电子层数越多，半径越大，卤族离子中，I-的电子层最多，故半径最大，而碱金属中，Li＋半径最小。
[答案]A
★ 高考重点热点题型探究
热点1 同位素的概念和原子核内质子数、中子数与质量数的关系
[真题1]（2007·广东）铋（Bi）在医药方面有重要应用。下列关于Bi和Bi的说法正确的是（ ）
A.Bi和Bi都含有83个中子 B.Bi和Bi互为同位素
C.Bi和Bi的核外电子数不同 D.Bi和Bi分别含有126和127个质子
[思路分析] 了解原子中各角标的含义，掌握同位素的概念。同位素顾名思义就是位置相同的元素，即在元素周期表中位置相同，则为同种元素，核内质子数相同，而中子数不同。
[解析]Bi和Bi互为同位素，质子数相同，电子数同，中子数不同。
[答案]B
[真题2]（2008·全国Ⅱ）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1 H原子组成HmX分子，在a g HmX中所含质子的物质的量是( )
A．(A－N＋m)mol B．(A－N)mol
C．(A－N)mol D．(A－N＋m)mol
[解析]X原子的质子数为(A－N)个，一个HmX中所含的质子数为(A－N＋m)个，HmX的摩尔质量为(A＋m)g·mol－1，所以ag HmX中所含质子的物质的量为(A－N＋m)mol。
[答案]A
名师指引：
区别同分异构体、同位素、同素异形体、同种物质等概念时，可从概念的表面加深理解。同分异构体的研究对象是化合物，“同分”是指分子式相同，“异构”是指结构不同；同位素研究对象是原子，“同位”是指在元素周期表中位置相同，即质子数相同，中子数不同；同素异形体研究对象为单质，“同素”是指元素种类相同，“异形”是指结构不同；同种物质在结构或化学式的书写中有部分物质可以有不同的写法，常见无机物有部分含氧酸或两性氢氧化物，如原硅酸可写成H4SiO4或Si(OH)4，次氯酸可写成HClO或HOCl，氢氧化铝可写作Al(OH)3或H3AlO3，有机物CX2Y2的两种写法和（X和Y为两种不同的原子或原子团）为同一种结构。
新题导练1
1-1．（2008·江苏口岸中学）下列各组物质中，互为同位素的是（ ）
A.红磷、白磷 B.氧气、臭氧 C.重氢、超重氢 D.乙酸、丙酸
[解析]红磷和白磷，氧气和臭氧两者都是互为同素异形体，故A、B不正确；乙酸和丙酸互为同系物，故D也不正确。
[答案]C
热点2 原子的核外电子排布
[真题3]（2008·宁夏）X、Y、Z、Q、E五种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量（质量分数）最高的元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，E在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题：
(1)X、Y的元素符号依次为 、 ；
(2)XZ2与YZ2分子的立体结构分别是 和 ，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是 （写分子式），理由是 ；
(3)Q的元素符号是 ，它属于第 周期，它的核外电子排布式为 ，在形成化合物时它的最高化合价为 ；
(4)用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键 。
[思路分析]根据题给中的各元素原子的核外电子的排布特点及一些特殊元素的特殊性质来解答即可。
[解析]根据题意，由“X原子核外的M层中只有两对成对电子”可知X为S；由“Y原子核外的L层电子数是K层的两倍”可知Y为C；由“Z是地壳内含量（质量分数）最高的元素”可知Z为O；由“E在元素周期表的各元素中电负性最大” 可知E为F；再由“Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和”可知Q为24号元素Cr。
[答案]（1）S ，C
（2）V形，直线形，SO2 ，因为CO2是非极性分子，SO2和H2O都是极性分子，根据“相似相溶”原理，SO2在H2O中的溶解度较大。
（3）Cr ，四，1s22s22p63s23p63d54s1 ， +6
（4）F-H…F F-H…O O-H…F O-H…O
名师指引：
熟悉原子核外电子的排布规律，掌握原子核外电子的轨道表示式，熟记元素周期表中一些性质特殊的元素是解答次类问题的基本。
新课导练2
2-1.（2008·海珠区模拟）短周期元素A、B、C的原子序数依次递增，它们的原子最外层电子数之和为10，A与C同主族，B原子的最外层电子数等于A原子的次外层电子数，则下列叙述正确的是（ ）
A．原子半径：A＜B＜C
B．A的氢化物稳定性大于C的氢化物稳定性
C．三种元素的最高价氧化物对应水化物均可由化合反应得到
D．高温下，A单质能置换出C单质
[解析]根据题意，由“B原子的最外层电子数等于A原子的次外层电子数”可知，B原子的最外层电子数为2或8。若为2，因“A与C同主族”，则A、C的最外层电子数为4，故A、B、C依次为C、Mg、Si；若为8，则A、C的最外层电子数为1，故A、B、C依次为Na、Ar、K（非短周期元素，不满足题意）。故A、B、C依次为C、Mg、Si。
[答案]B D
2-2.（2008·汕头二模）元素X和Y在元素周期素中处于相邻周期，两种元素原子的质子数之和为21，Y元素原子的核外电子数比X元素原子的核外电子数多5。则下列叙述不正确的是（ ）
A．X和Y两元素形成的化合物在熔融状态下电解可以得到两元素的单质
B．Y元素的单质不能和金属氧化物反应
C．X和Y构成一种阴离子，这种阴离子与过量H+反应可以转变为Y元素阳离子
D．X元素的一种单质能有效地吸收太阳光线中的紫外线
[解析]由题意知，假设X的质子数为X，Y的质子数为Y，则有：X+Y=21，Y-X=5 解得：X=8，Y=13 即X为Al，Y为O；故答案为B。
[答案]B
热点3 10电子和18电子的考查
[真题4]（2007·全国II）用A+、B-、C2-、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种微粒（离子或分子），请回答：
（1）A元素是_______、B元素是_______、C元素是_______（用元素符号表示）。
（2）D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是__________。
（3）E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是__________。
（4）F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是_______，电子式是__ ______。
（5）G分子中含有4个原子，其分子式是__________。
（6）H分子中含有8个原子，其分子式是__________。
[思路分析] 根据18电子微粒的书写规律，正确写出这些微粒，然后逐一排查，结合题目得到答案。
[解析]本题主要考查有关原子结构的相关问题。可联系元素周期表分析、提取规律来推断。18e-微粒来源大体分三个部分：一是第三周期元素的气态氢化物及去H+的对应离子，二是第四周期的金属阳离子，三是由第二周期气态氢化物去掉氢原子后，两两结合得到的分子，共16种，阳离子K+、Ca2+；阴离子P3-、S2-、HS-、Cl-；分子有Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4等，结合题目所给条件，不难确定所需答案。
[答案]（1）K Cl S （2）HCl （3）F2 （4）H2S
（5）H2O2（答PH3也可） （6）C2H6
[真题4]（2007·江苏）通常情况下，微粒A和B为分子，C和E为阳离子，D为阴离子，它们都含有10个电子；B溶于A后所得的物质可电离出C和D；A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀。请回答：
(1)用化学符号表示下列4种微粒：A： B ： C： D ： 。
(2)写出A、B、E三种微粒反应的离子方程式：
、 。
[思路分析]正确书写10电子的微粒，总结微粒间可能发生的化学反应。
[解析]本题主要考查原子、分子和离子的核外电子的结构特征。常见的核外电子总数为10个电子的粒子有：阳离子有Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+；阴离子有N3-、O2-、F-、OH-；分子有Ne、HF、H2O、NH3、CH4；显然结合题目所给的其他条件可知：A：H2O，B：NH3，C：NH4+，D：OH-，E：Al3+或Mg2+；A、B、E反应的离子方程式：3H2O+3NH3+Al3+==Al(OH)3↓+3NH4+或Mg2++2NH3+2H2O==Mg(OH)2↓+2NH4+。
[答案]（1）H2O NH3 NH4＋ OH- （2）Al3++3NH3+3H2O==Al（OH）3↓+3NH4＋
Mg2++2NH3+2H2O==Mg（OH）2↓+2NH4＋
名师指引：
10电子和8电子的微粒是高考的热点，应按照书写规律正确书写，切勿遗漏，在平时的学习过程中，注意总结这些微粒之间发生的反应，提高解题的速度。
新题导练3
3-1.（2009·湖南岳阳）在2008年初我国南方遭遇的冰雪灾害中，使用了一种融雪剂，其主要成分的化学式为XY，X、Y均为元素周期表前20号元素，其阳离子和阴离子分别是10电子和18电子的单核粒子，且1molXY含有28mol电子。
⑴该融雪剂的化学式是__ ____；X与氢元素形成的化合物的电子式是____________。
⑵元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，D与Y相邻，则D所在同主族元素的氢化物中，沸点最低的是________（化学式）；E的原子结构示意图是_____ _____。
⑶元素R与Y同主族，其氢化物能用于刻蚀玻璃，R2与H2O溶液反应的产物之一是O2，该反应的化学方程式为_______________________________________________。
[解析]（1）XY的阳离子和阴离子分别是10电子和18电子的单核粒子，则只可能为NaCl或MgS，作为融雪剂则只能为NaCl。
（2）元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，则二者只能为C和S。D与Y（Cl）相邻，则D为S元素，E为C元素。
[答案]（1）NaCl Na+[:H]- （2） H2S （3）2F2+2H2O=4HF+O2
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限时基础训练
1．（2008·广州天河二模）金属钛对体液无毒且惰性，能与肌肉和骨骼生长在一起，有“生物金属”之称。下列有关的说法中正确的是（ ）
A．原子中均含有22个中子
B．在周期表中位置相同，都在第4纵行
C．分别由组成的金属钛单质互称为同分异构体
D．为同一核素
[解析]同位素是同一种元素，故在周期表中位置相同，22号元素是第4周期第IVB族。
[答案]B
2.周期表中16号元素和4号元素的原子相比较，前者的下列数据是后者的4倍的是（ ）
A.电子数 B.最外层电子数 C.电子层数 D.次外层电子数
[解析]元素周期表中16号元素为硫元素，次外层电子数为8，4号元素铍，其次外层电子数为2，故A、D正确
[答案]AD
3．（2008·肇庆市高中毕业班第二次统测）下列各组中的关系正确的是（ ）
A．同位素：O2和O3 B．同分异构体：氨基乙酸和硝基乙烷
C．同素异形体：K2O、K2O2、KO2 D．同系物：分子式相差CnH2n+2的有机物
[解析]O2和O3互为同素异形体；K2O、K2O2、KO2没有直接关系；同系物包括很多种类物质，是结构相似，分子中相差CH2的原子团的有机物。
[答案]B
4．（2008·广州执信中学模拟题）用高能核轰击核，发生核合成反应，得到新原子，该原子中中子数与核外电子数之差为（ ）
A．161 B．108 C．84 D．53
[解析]中子数＝质量数－质子数＝269-108＝161，核外电子数＝108，故中子数与核外电子数之差＝161-108＝53。
[答案]D
5.（2008·广州执信中学模拟题）元素X、Y、Z的原子序数都小于18，X的阳离子，Y的阳离子和Z的阴离子都具有相同的电子层结构，Y的阳离子半径小于X的阳离子半径，则元素X、Y、Z的原子序数由小到大的顺序依次是（ ）
A．Z、Y、X B．Y、Z、X C．Y、X、Z D．Z、X、Y
[解析]这种题可选用特殊值代入法。据题意，可认为X-Na,Y-Mg,Z-F，即知答案为D。其中，具有相同的电子层结构的离子，核电核数越大，半径反而越小。
[答案]D
6.（2008·揭阳一模）短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W与Y、X与Z位于同一主族，W与X可形成共价化合物WX2，Y原子的内层电子总数是其最外层电子数的2.5倍。下列叙述中不正确的是（ ）
A.WZ2分子中所有原子最外层都为8电子结构 B.WX2、ZX2的化学键类型和晶体类型都相同
C.WX2是以极性键结合成的非极性分子 D.原子半径大小顺序为X＜W＜Y＜Z
[解析]短周期元素原子的内层电子数只能是2或10，根据Y原子的内层电子总数是其最外层电子数的2.5倍可推出Y应为Si，则W为C，X为O，Z为S。故答案为D
[答案]D
7.下列各原子构成的单质中，肯定能与稀硫酸反应产生H2的是( )
A.原子核内没有中子 B.M层有5个电子
C.原子核外最外层电子数＝电子层数
D.M层上电子数与K层电子数相等，次外层有8个电子
[解析]所有原子中只有氢无中子，故A项为氢元素；B项各层电子数为2、8、5，为P元素；C项当电子层数为1－6时，其元素分别为H、Be、Al、Ge、Sb、Po元素；D项各层电子数为2、8、2，为Mg元素。因此，只有D项的单质肯定能与稀硫酸反应产生氢气。
[答案]D
8.（2008·广州市七区联考）下列叙述正确的是（ ）
A. 发生化学反应时失去电子越多的金属原子，还原能力越强
B. 金属阳离子被还原后，一定得到该元素的单质
C. 核外电子总数相同的原子，一定是同种元素的原子
D. 能与酸反应的氧化物，一定是碱性氧化物
[解析]金属原子失去电子越容易，其还原能力越强，如Na>Mg>Al，与失去的电子数目无关；金属阳离子被还原后，可能得到较低价态的阳离子，如Fe3＋可悲还原为Fe2＋；核外电子总数相同的原子，则具有相同的质子数，肯定属于同种元素，故C正确；SiO2可和HF反应，但它是酸性氧化物。
[答案]C
9.（2008·黄冈中学）下列指定微粒的个数比为2∶1的是 （ ）
A. Be2+离子中的质子和电子 B. 原子中的中子和质子
C. NaHCO3晶体中的阳离子和阴离子 D. BaO2过氧化钡固体中的阴离子和阳离子
[解析]Be是4号元素，有4个质子，则Be2+离子中有2个电子；原子中的中子和质子都是1；NaHCO3晶体中的阳离子和阴离子是1∶1；BaO2过氧化钡固体中的阴离子和阳离子是1∶1。
[答案]A
10．A、B、C、D、E分别代表5种微粒，每种微粒中都含有18个电子。其中A和C都是由单原子形成的阴离子，B、D和E都是分子；又知在水溶液中A跟B反应可生成C和D；E具有强氧化性。请回答：
（1）用化学符号表示上述5种微粒：
A____________，B____________，C____________，D___________，E___________。
（2）在水溶液中A跟B反应的离子方程式是_____________。
[答案]（1）S2-，HCl，Cl-，H2S，F2 （2）S2-＋2H+=H2S↑
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11.（2008·揭阳一模）已知铍(Be)的原子序数为4。下列对铍及其化合物的叙述中，正确的是（ ）
A．铍的原子半径大于碳的原子半径 B．氯化铍分子中铍原子的最外层电子数是8
C．氢氧化铍的碱性比氢氧化钙强 D．单质铍跟冷水反应产生氢气
[解析]根据同周期元素原子半径的递变规律可知A正确；B中氯化铍分子中铍原子的最外层电子数小于8，故B错误；根据同主族元素的性质的递变规律可知C、D错误。
[答案]A
12．已知某元素的阴离子Rn-，其原子核内的中子数为A-x+n，其中A为质量数。则W g Rn-中的电子总数为（NA为阿伏加德罗常数）( )
A.·NA B.·NA C.·NA D.·NA
[解析]由于Rn-中的中子数为A-x+n，则其质子数为x-n，故Rn-核外电子数x-n+n=x，所以W g Rn-中电子数为·x·NA。
[答案]D
13．已知自然界中铱有两种质量数分别为191和193的同位素，而铱的平均相对原子质量为192.22，这两种同位素的原子个数比应为（ ）
A．39：61 B．61：39 C．1：1 D．39：11
[解析]利用平均相对原子质量定义即可计算：
解法1 设铱的两种同位素、的原子数分别为，
解得
解法2
[答案]A
14．（2007·广州市高三年级调研测试）元素A和B的原子序数都小于18。已知A元素原子的最外层电子数为a，次外层电子数为b；B元素原子的M电子层数为（a－b），L层电子数为（a+b），则A、B两元素所形成的化合物的性质可能有（ ）
A.能与水反应 B.能与氢氧化钠反应 C.能与硫酸反应 D.能与碳酸钠反应
[解析]据题意推出元素A和B分别是O和Si，所形成的化合物是SiO2，它在常温下可与氢氧化钠溶液反应，在高温下可与碳酸钠固体反应。
[答案]B D
15.已知短周期元素的离子，aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是（ ）
A.原子半径 A＞B＞D＞C B.原子序数d＞c＞b＞a
C.离子半径 C＞D＞B＞A D.单质的还原性 A＞B＞D＞C
[解析]C aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的电子层结构，说明A与B同周期，C与D同周期，且A、B处于C、D的下一周期，所以，原子半径应是B＞A＞C＞D，原子序数应是a＞b＞d＞c，离子半径应是C＞D＞B＞A，单质的还原性应是B＞A＞C＞D。故只有选项C是正确的。
[答案]C
16．（2004·天津）用A质子数，B中子数，C核外电子数，D最外层电子数，E电子层数，填写下列空格。
（1）同位素种类由_________________决定；
（2）元素种类由___________________决定；
（3）某元素有无同位素由___________________决定；
（4）核素相对原子质量由___________________决定；
（5）主族元素的化学性质主要由___________________决定；
（6）核电荷数由___________________决定；
（7）碱金属原子失电子能力相对强弱由___________________决定；
（8）原子失电子能力相对强弱由___________________决定；
[答案]（1）AB （2）A （3）B （4）AB （5）D （6）A （7）E （8）DE
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17．A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增，且均属于短周期元素，已知A是非金属元素，其电子层数与最外层电子数相等。Bn+和C(n+1)+与氖原子具有相同的电子层结构，且C是两性元素。Dn-、E(n-1)-与氩原子具有相同的电子层结构。
（1）写出这五种元素的元素符号A._____；B______；C._____；D._____；E.______
（2）写出E单质与NaOH溶液反应的化学方程式：_______________________________。
（3）比较A、B、C、D、E的半径大小_______________________________________。
[解析]短周期元素中电子层数与最外层电子数相等的有H、Be、Al。其中H为非金属元素，所以A为H。由于C为两性元素，则Bn+和C(n+1)+分别为Mg2＋、Al3＋。由于n＝2，则Dn-、E(n-1)-分别为S2-、Cl-。因此A、B、C、D、E分别为H Mg Al S Cl。A元素原子半径最小，B、C、D、E同周期，序数增大，其半径减小。
[答案]（1）H Mg Al S Cl (2)Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O (3)B>C>D>E>A
18．1919年，Langmuir提出等电子原理：原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。
（1）根据上述原理，仅由第2周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是： 和 ； 和 。
（2）此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与NO2—互为等电子体的分子有： 、 。
[解析]本题的考查点是核外电子，思维的切入点是，读懂题目信息中的等电子体的定义。解题关键就是，正确理解等电子体的同原子数和同电子数，再根据所学的短周期元素组成分子的特点。 (1)第二周期只有八种元素，除了稀有气体元素只有七种，既满足原子数相同又要满足电子总数也相同的共价型分子只有：N2 和CO ；CO2 和N2O (2) NO2—含有三个原子，7+8×2+1=24共二十四个电子，由短周期元素的原子组成的三个原子二十四个电子的微粒有：SO2 和O3
[答案](1)N2 和CO ；CO2 和N2O (2)SO2 和O3
19.（2008·汕头一模）有A、B、C、D四种单质，在一定条件下，B可以分别和A、C、D化合生成甲、乙、丙，C和D化合生成化合物丁。已知甲、乙、丙的每个分子分别都含有10个电子，并且甲、乙、丙、丁有如下图所示的关系。
请填写下列空白：
（1）单质B的化学式是 ，电子式为 。
（2）单质A和化合物乙发生反应的化学方程式是 ；单质C和化合物丙发生反应的化学方程式是 。
（3）试根据化合物丙、丁中D元素的化合价，判断丙和丁能否在一定条件下发生化学反应生成D的单质。若认为能反应，写出它们反应的化学方程式；若认为不能反应，简要说明理由。
[解析]根据题意，单质A和化合物乙生成化合物甲和单质C的反应为置换反应，且甲、乙均含有10个电子，则该反应只能为：2F2+2H2O=4HF+O2。甲为H2O，乙为HF，A为F2，C为O2。B可以分别和A（F2）、C（O2）、化合生成甲（H2O）、乙（HF），则B为H2。H2和D化合得到丙，且丙为10电子的氢化物，则丙为NH3。
[答案]（1）H2 （2）2F2+2H2O=4HF+O2 4NH3+5O24NO+6H2O
（3）能 4NH3+6NO 5H2+6H2O
20.（2008·泸州高中一模）A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素。A原子的电子层数与它的核外电子总数相同，A与C、B与D分别为同主族，B和C的最外层电子数之和与E的最外层电子数相同。A与E形成的化合物化学式为AE，其分子中含18个电子。
（1）写出A、D的元素符号：A ，B 。
（2）由A、B、C三种元素形成的化合物的电子式为 ，这种化合物形成的晶体中所含的化学键类型有 。
（3）A2B的沸点高于A2D，其原因是 。
（4）B、C、E三种元素形成一种盐，此盐中三种原子个数比为1：1：1，在25℃时，将该盐溶于水，测得溶液pH＞7，理由是 （用离子方程式表示）；将该盐溶液在空气中露置一段时间后（充分光照，不考虑水分的挥发），溶液的pH近似为7，请写出该过程的总反应方程式 。
[解析]由“A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素，A原子的电子层数与它的核外电子总数相同”可知A为H；由“A与C同主族”可知C为Li或Na；由“A与E形成的化合物化学式为AE，其分子中含18个电子”可知E为Cl；由“B和C的最外层电子数之和与E的最外层电子数相同”可知B为O，则C为Na ；又由“B与D为同主族”可知D为S。
[答案]（1）H ，S ； （2），离子键、共价键 ；（3）H2O分子之间存在氢键；
（4）ClO－＋H2O HClO＋OH－，2NaClO＝2NaCl＋O2↑
决定原子种类
决定
一定条件
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