知识讲解_原子结构（提高）

1 高考总复习 原子结构 【考纲要求】 　　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。 4．能运用核外电子排布规律推断元素的种类和性质。 5．了解相对原子质量的定义，并能比较几种量之间的关系。 6．了解微粒半径大小的比较方法。 【考点梳理】 要点一、原子 　1．原子的构成 　　 　　 AZX 的含义：代表一个质量数为 A、质子数为 Z 的原子。 　　2．原子微粒间的数量关系： 　　①质量数(A)＝质子数(Z)+中子数(N) 　　②中性原子：核电荷数＝质子数＝核外电子数 　　③阳离子：质子数=核电荷数=核外电子数+离子电荷数 　　④阴离子：质子数=核电荷数=核外电子数-离子电荷数 3．原子结构的表示方法 原子结构示意图：表示原子的核电荷数和核外电子在原子核外各电子层排布的图示。如： 要点二、元素、核素、同位素 【高清课堂：原子结构】 1．概念比较 元素 同位素 核素 概念 具有相同核电荷数的同一 类原子的总称 质子数相同而中子数不同的同 一种元素的不同原子互称为同 具有一定数目的质子数和 一定数目的中子数的一种2 位素 原子 对象 宏观概念，对同类原子而言； 既有游离态，又有化合态 微观概念，对某种元素的原子而 言，因为有同位素，所以原子种 类多于元素种类 微观概念，指元素的具体的 某种原子 特征 以单质或化合物形式存在， 性质通过形成单质或化合 物来体现 同位素化学性质几乎相同，因为 质量数不同，物理性质不同。天 然存在的各种同位素所占的原 子百分比一般不变 具有真实的质量，不同核素 的质量不相同 决定因素 质子数 质子数和中子数 质子数和中子数 2．几种重要的核素及其应用： ①氢元素的三种核素 氢元素的原子核 质子数（Z） 中子数（N） 质量数（A） 原子名称 原子符号 应用 1 0 1 氕 —— 1 1 2 氘 或 D 1 2 3 氚 或 T 用于制造氢弹 ②氧元素的核素有 、 、 ，常用于示踪原子的是 。如酯化反应或酯的水解反应机理的研究。 ③碳元素的核素有 、 、 ，作元素原子相对原子质量标准的碳原子是 12C；具有放射性，在考古时 用于测定一些文物年代的碳原子是 。 ④铀元素的核素有 、 、 ，其中 是制造原子弹的材料和核反应堆的燃料。 ⑤同位素分放射性同位素和非放射性同位素两种。应用放射性同位素发射出的射线，可进行金属制品探伤、 食物保鲜、肿瘤治疗和生物育种等。 要点三、几种相对原子质量的含义与辨析 1．核素的相对原子质量 核素的相对原子质量是某个原子的质量与 12C 原子质量的 的比值。如 原子的质量为 2.657×10―26 kg， 12C 原子的质量为 1.993×10―26 kg，则 的相对原子质量为： 。 2．元素的相对原子质量：指某元素各种核素的相对原子质量与该核素所占的原子个数百分比的乘积之和。 其计算式为： M=M1×a%+M2×b%+…+Mi×x% Mi 代表各核素的相对原子质量，x%代表各天然核素的原子数目百分数。 3．近似相对原子质量：指某元素各种核素的质量数与该核素原子所占的原子个数百分比的乘积之和。 4．示例分析 从原子的组成看，原子的质量数均为整数，但氯元素的相对原子质量却是 35.5，这是为什么？ 1 1H 2 1 H 3 1 H 16 8 O 17 8 O 18 8 O 18 8 O 12 6 C 13 6 C 14 6 C 14 6 C 235 92 U 238 92 U 235 92 U 235 92 U 1 12 16 8 O 16 8 O 26 16 r 8 26 2.657 10 kg( O) 15.99811.993 10 kg 12 A − − ×= = × ×3 氯核素 质量数 核素的近似相对原子质量 核素的相对原子质量 天然核素的原子数目百分数。 35 35 34.969 75.77% 37 37 36.966 24.23% 由上表数据可得： 氯元素的相对原子质量=34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.45 氯元素的近似相对原子质量=35×35.77%+37×24.23%=35.5。 要点四、原子核外电子排布 【高清课堂：原子结构】 　 1．排布规律 　　（1）在含有多个电子的原子里，电子依能量的不同是分层排布的，其主要规律是： 　　 　核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层。 　　（2）原子核外各电子层最多容纳 2n2 个电子。 　　（3）原子最外层电子数目不超过 8 个(K 层为最外层时不能超过 2 个电子)。 　　（4）次外层电子数目不能超过 18 个(K 层为次外层时不能超过 2 个)，倒数第三层电子数目不能超过 32 个。 　　注意：以上规律既相互联系，又互相制约，不能孤立片面的理解。如 M 层为最外层的时候，最多为 8 个， 而不是 18 个。 2．原子结构的特殊性（短周期元素） （1）原子核中无中子的原子是 。 （2）最外层有 1 个电子的元素是 H、Li、Na。 （3）最外层有 2 个电子的元素是 Be、Mg、He。 （4）最外层电子数是次外层电子数 2 倍的元素是 C，3 倍的是 O。 （5）电子层数与最外层电子数相等的元素是 H、Be、Al。 （6）次外层电子数是最外层电子数 2 倍的元素是 Li 和 Si。 （7）内层电子总数是最外层电子数 2 倍的元素是 Li 和 P。 （8）地壳中含量最高的非金属元素是 O，金属元素是 Al。 3．核外电子数相等的微粒 2 电子微粒 （1）分子有：H2、He； （2）阴离子有：H－； （3）阳离子有：Li＋。 10 电子微粒 （1）分子：CH4、NH3、H2O、HF、Ne （2）阴离子：N3―、O2―、F―、OH―、NH2― （3）阳离子：Na+、Mg2+、Al3+、H3O+、NH4+ 18 电子微粒 （1）分子；SiH4、PH3、H2S、HCl、Ar、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、CH3F、 H2N—NH2 等 （2）阴离子：S2―、HS―、Cl―、O22― （3）阳离子：K+、Ca2+ 核外电子总数和质子 总数均相同的微粒 （1）Na+、NH4+、H3O+ （2）F―、OH―、NH2― 要点五、微粒半径大小的比较 【高清课堂：原子结构】 1．同周期，从左向右，随核电荷数的递增，原子半径越来越小，到惰性气体原子半径突然增大。 2．同主族，从上向下，随电子层数递增，原子半径、离子半径越来越大。 1 1H4 3．同种元素的不同微粒，核外电子数越多，半径越大，即：阳离子半径小于原子半径、阴离子半径大于原子半 径。 4．核外电子层结构相同的不同微粒，核电荷数（即质子数）越多，对电子的吸引力越强，微粒半径越小。 注意：在周期表中处于右上到左下对角线位置的微粒，可以比较原子、离子半径，但处于左上到右下对角线位置 的微粒，原子和离子半径接近，不好比较。 【典型例题】 类型一：原子（或离子）的构成 　例 1、某元素的一种核素 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 a g HmX 分子 中含质子的物质的量是（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】X 所含质子数为（A―N），H mX 含质子数为（A―N+m），则 a g H mX 含质子的物质的量为 mol。 【总结升华】 中各数量间的关系与互求一直是高考考查的重点和热点，题目往往以信息题的形式给出， 但起点高，落点低，只要牢固掌握原子结构的基础知识，细心分析就能得出正确答案。 举一反三： 【变式1】已知质量数为A的某阳离子Rn+,核外有X个电子，则核内中子数为（ ） A．A-x B．A-x-n C．A-x+n D．A+x-n 【答案】B 【变式 2】（2015 海淀期中） 某元素的一个原子形成的离子可表示为 Xn－，下列说法正确的是(　　) A. Xn－含有的中子数为 a＋b B. Xn－含有的电子数为 a－n C．X 原子的质量数为 a＋b＋n D．1 个 X 原子的质量约为 g 【答案】D 【解析】A 项： Xn－含有的中子数为 b-a ； B 项： Xn－含有的电子数为 a+n；C 项：X 原子的质量数为 b；D 项：1molX 原子的质量为 bg，则 1 个 X 原子的质量约为 g。 类型二：原子核外电子的排布 例 2、(2016 届山东淄川一中) a、b、c、d 为短周期元素，a 的 M 电子层有 1 个电子，b 的最外层电子数为内层电 子数的 2 倍，c 的最高化合价为最低化合价绝对值的 3 倍，c 与 d 同周期，d 的原子半径小于 c．下列叙述错误的 是 ( ) A. d 元素的非金属性最强 B. 它们均存在两种或两种以上的氧化物 C. 只有 a 与其他元素生成的化合物都是离子化合物 ( )mola A N mA m − ++ ( )mola A NA − ( )mola A NA m −+ ( )mola A N mA − + ( )a A N mA m − ++ XA Z b a b a b a 23 6.02 10 b × b a b a 23 6.02 10 b ×5 D. b、c、d 分别与氢气形成的化合物中化学键均为极性共价键 【思路点拨】a 的 M 电子层有 1 个电子，应为 Na 元素，b 的最外层电子数为内层电子数的 2 倍，应为 C 元素， c 的最高化合价为最低化合价绝对值的 3 倍，应为 S 元素，c 与 d 同周期，d 的原子半径小于 c．应为 Cl 元素， 结合对应单质、化合物的性质以及元素周期率知识解答该题。 【答案】D 【解析】A. 同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，元素非金属性强弱顺序为 Cl＞S＞C＞Na，故 A 正 确；B. 四种元素形成的氧化物有 CO、CO2；Na2O、Na2O2；SO2、SO3，而 Cl 的化合价有多种，则氧化物也有 多种，如 ClO2、Cl2O 等，故 B 正确；C. a 为 Na，为金属，可与其他元素生成离子化合物，含有离子键，故 C 正确；D. b 为 C，可与氢气反应生成 C2H2、C2H4 、C2H6 等化合物，含有同种元素形成的共价键，为非极性键， 故 D 错误。故选 D。 【总结升华】本题涉及原子结构与元素周期率的考查，侧重于学生的分析能力的培养和原子结构、元素周期率的 综合应用的考查，注意把握提给信息以及元素周期率的递变规律，难度不大。 举一反三： 【变式 1】有 X、Y 两种原子，X 原子的 M 电子层比 Y 原子的 M 电子层少 3 个电子，Y 原子的 L 电子层的电子 数恰好为 X 原子 L 电子层电子数的 2 倍，X 和 Y 分别是(　　) A．碳和铝　 B．硅和钠　 C．硼和氮　 D．氯和碳 【答案】A 【变式 2】A 元素原子的 L 层比 B 元素原子的 L 层少 3 个电子，B 元素的原子核外电子总数比 A 元素原子的核 外电子总数多 5 个，则 A 与 B 可形成的化合物类型为 A. AB B. BA2 C. AB4 D. B3A2 【答案】D 类型三： 有关元素、核素、同位素的考查 例 3、（2015•石家庄一模）根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是（　　） A. Cl2 与 Cl2 氧化能力相近，二者互为同位素 B. Se 与 Se 所含质子数相同，中子数不同 C. 同主族元素形成的含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱 D. 同周期主族元素形成的简单离子半径随核电荷数的增大而减小 【思路点拨】A.质子数相同，中子数不同的原子互称同位素；B．质量数=质子数+中子数；C．同主族元素形成 的最高价氧化物对应的含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱； D．电子层数越多，离子半径越大。 【答案】B 【解析】A．质子数相同，中子数不同的原子互称同位素， Cl2 与 Cl2 是氯元素的单质，不是同位素，故 A 错误；B． Se 与 Se 所含质子数均为 34，中子数分别为 44、46，故 B 正确；C．同主族元素形成的最高价 氧化物对应的含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱，不是最高价氧化物的水化物则没有该规律，故 C 错误； D．电子层数越多，离子半径越大，Na+有两个电子层，Cl﹣有三个电子层，则半径：Cl﹣＞Na+，故 D 错误。故 选 B。 【总结升华】本题考查了同位素，原子结构、元素的性质的变化规律，题目难度不大，注意把握非金属性和半径 的比较方法。 举一反三： 【变式 1】下列叙述错误的是(　　) 35 17 37 17 78 34 80 34 35 17 37 17 78 34 80 346 A．13C 和 14C 属于同一种元素，它们互为同位素 B．1H 和 2H 是不同的核素，它们的质子数相等 C．14C 和 14N 的质量数相等，它们的中子数不等 D．6Li 和 7Li 的电子数相等，中子数也相等 【答案】D 【解析】13C、14C 互为同位素；14C、14N 质量数都为 14，中子数分别为 8、7；1H、2H 互为同位素，质子数 相等；6Li、7Li 互为同位素，质子数和电子数都对应相等，但中子数不相等。 类型四： 相对原子质量的计算方法和“五种量”的相互区别与联系 　例 4、设某元素某原子核内的质子数为 m，中子数为 n，则下述论断正确的是 　　A．不能由此确定该元素的相对原子质量 　　B．这种元素的相对原子质量为 m+n 　　C．若碳原子质量为 Wg，此原子的质量为（m+n）Wg 　　D．核内中子的总质量小于质子的总质量 　　【答案】A 【解析】题目所给仅是一种核素的相对原子质量，不能确定元素的相对原子质量，因为元素的相对原子质 量是各种同位素的相对原子质量与其原子个数百分比乘积所求出的平均值。质量数等于质子数加中子数，m+n 仅是这种元素的质量数，不是元素的相对原子质量，故 A 中的论断是正确的，B 中的论断是不对的。C 中的论断 是不对的，核素的相对原子质量是某原子质量与 原子质量 1/12 的比值，而不是与 原子质量的比值。D 中的论断是不准确的，中子的总质量不一定小于质子的总质量。 　 【总结升华】本题考查元素的相对原子质量和同位素的相对原子质量的概念。同时还涉及原子组成中的质 子、中子、电子的相对质量和质量关系。元素的相对原子质量等于各种核素的相对原子质量乘以各自原子百分比 的加和值。 　　元素的近似相对原子质量：各种核素的质量数乘以各自的百分比的加和值。 举一反三： 【变式 1】氯元素在自然界有 35Cl 和 37Cl 两种同位素，在计算式 34.969×75.77%+36.966×24.23% =35.453 中 A．75.77%表示 35Cl 的质量分数 B．24.23%表示 35Cl 的丰度 C．35. 453 表示氯元素的相对原子质量 D．36.966 表示 37Cl 的质量数 　【答案】C 【解析】本题考查同位素相对原子质量的计算方法和元素丰度及质量数的理解。34.969 和 75.77%分别表 示 35Cl 的相对原子质量和丰度。 【变式 2】 下列叙述正确的是 A．CH4O 和 C2H6O 一定互为同系物 B．16 g CH4 与 18 g NH4＋所含质子数相等 C．32S 与 33S 的核外电子数相等，是同一种核素 D．质量相等、体积不等的 N2 和 C2H4 的分子数相等 【答案】D7 【解析】A 项，C2H6O 可能为乙醇或二甲醚；B 项，1 个 CH4 有 10 个质子，1 个 NH4＋有 11 个质子；C 项， 32S 与 33S 是同一种元素；D 项，与“体积不等”无关。 【变式 3】铜有两种天然同位素 6329Cu 和 6529Cu，若铜的相对原子质量为 63.5，估算 6329Cu 的原子个数百分含量 约是 A．25% B．25.6% C．75% D．74.4% 【答案】C 【解析】根据元素的近似相对原子质量＝A1×n1%×＋A2×n2%，有 63×n1%＋65×(1－n1%)＝63.5，可求得 n1% ＝75%，即 6329Cu 的原子个数百分含量为 75%。 本题也可用十字交叉法求解： 类型五：10 电子微粒和 18 电子微粒 例5、用A＋、B－、C2－、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子八种微粒（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 。 【答案】（1）K Cl S （2）HCl （3）F2 （4）H2S （5）H2O2（或PH3） （6）C2H6 【解析】（1）aA＋含有 18 个电子，则其质子数 a=18+1=19，A 为 K 元素；bB－含有 18 个电子，则其质子数 b=18 －1=17，B 为 Cl 元素；同理知 C 为 S 元素。（2）由两种元素组成的双原子 18 电子分子只有 HCl。（3）氧化能 力最强的分子是 F2。（4）由两种元素组成的三原子 18 电子分子只有 H2S。（5）H2O2 和 PH3 都是含有 4 个原子 的 18 电子分子。含有 8 个原子的 18 电子分子是 C2H6。 【总结升华】10 电子、18 电子微粒多由前 20 号常见元素构成，这些微粒能够很好地反映原子核外电子排布 规律，在多年高考命题中很受重视，现归纳如下： 单核 双核 三核 四核 四核以上 10 电子微粒 N3−、O2−、F−、Na+、 Mg2+、Al3+、Ne HF、OH− H2O、NH2 − NH3、H3O+ CH4、NH4+ 18 电子微粒 K+、Ca2+、P3−、S2−、 Cl−、Ar HCl、F2 H2S PH3、H2O2 SiH4、PH4＋、CH3F、CH3OH、 C2H6、N2H4 举一反三： 【变式 1】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：8 A：_______ ；B：_______ ；C：__ ____；D：________。 （2）写出 A、B、E 三种微粒反应的离子方程式：________________。 【答案】（1）H2O NH3 NH4+ OH― （2）Al3++3NH3+3H2O==Al(OH)3↓+3NH4+ 或 Mg2++2NH3+2H2O==Mg(OH)2↓+2NH4+ 类型六：微粒半径大小比较 例 6、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 【答案】A 【解析】第ⅦA 族元素阴离子半径大小顺序是 I－>Br－>Cl－>F－，第ⅠA 族元素阳离子半径大小顺序是 Cs＋ >K＋>Na＋>Li＋，故阴离子半径和阳离子半径之比最大的是 LiI。 【总结升华】　本题考查了同主族元素离子半径大小的递变规律。下面总结一下规律：在中学要求范畴内可 按“三看”规律来比较粒子半径的大小： 一看电子层数：在电子层数不同时，电子层越多，半径越大； 二看核电荷数：在电子层数相同时，核电荷数（原子序数）越多，半径越小，即“序大径小”。 三看电子数：在电子层和核电荷数相同时，电子数越多，半径越大。 举一反三： 【变式 1】X 和 Y 两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X 元素的阳离子半径大于 Y 元素的阳离子半径，Z 和 Y 两元素的原子核外电子层数相同，Z 元素的原子半径小于 Y 元素的原子半径。X、Y、Z 三种元素原子序数 的关系是（　　） 　　A．X＞Y＞Z　　 B．Y＞X＞Z　　C．Z＞Y＞X　　 D. X＞Z＞Y 【答案】C 【变式 2】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，则下列叙述中正确的是(　　) 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 【答案】C 【解析】对电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，由题可判断：aA2＋＝Mg2＋，bB＋＝Na＋， cC3－＝N3－，dD－＝F－，故原子半径：Na>Mg>N>F，原子序数：a>b>d>c，离子半径：N3－>F－>Na＋>Mg2＋，还 原 性 ： Na>Mg>N>F 。9 【巩固练习】 选择题：（每题有 1-2 个选项符合题意） 1．（2016 西城一模）下列事实不能用元素周期律解释的是 A．气态氢化物的稳定性：HBr > HI B．0.1 mol·L－1 溶液的 pH：NaOH > LiOH C．向 Na2SO3 溶液中加盐酸，有气泡产生 D．Mg、Al 与同浓度盐酸反应，Mg 更剧烈 2．(2016 海淀一模)核反应不仅能发电也能制造元素．2016 年初国际上确认，利用原子核间的撞击已制造出原 子序数分别为 113、115、117 和 118 四种新元素，填补了目前元素周期表的空白，其中 113 号元素与 Al 元素 处于同一主族．下列说法正确的是（ ） A．核反应发电实现了化学能到电能的转化 B．115 号元素一定是处于 VA 族的非金属元素 C．117 号元素与 F 、Cl 、Br 、I 均处于 VIIA 族 D．四种新元素位于元素周期表中的不同周期 3．对相同状况下的 12C18O 和 14N2 两种气体，下列说法正确的是( ) A.若质量相等，则质子数相等 B.若原子数相等，则中子数相等 C.若分子数相等，则体积相等 D.若体积相等，则密度相等 4．16O 和 18O 是氧元素的两种核素，NA 表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（ ） A．16O2 与 18O2 互为同分异构体 B．16O 与 18O2 核外电子排布方式不同 C．通过化学变化可以实现 16O 与 18O 间的相互转化 D．标准状况下，1.12 L 16O2 和 1.12 L 18O2 均含 0.1 NA 个氧原子 5．（2015 东城二模）原子序数依次递增的 4 种短周期元素可形成简单离子 W2-、X+、Y3+、Z2-，下列说法 不正确的是（ ） A．工业上常采用电解法冶炼 Y 单质 B．气态氢化物的稳定性：H2W 强于 H2Z C．离子半径由大到小：Z2-﹥X+﹥Y3+﹥W2- D．W、X 形成的化合物中阴、阳离子个数比一定是 1:2 6．下列说法中肯定错误的是(　　) A．某原子 K 层上只有一个电子 B．某原子 M 层上电子数为 L 层上电子数的 4 倍 C．某离子 M 层上和 L 层上电子数均为 K 层上电子数的 4 倍 D．某离子的核电荷数与最外电子层上的电子数相等 7．下列各组给定原子序数的元素，不能形成原子数之比为 1∶1 稳定化合物的是（ ） A．3 和 17 B．1 和 8 C．1 和 6 D．7 和 12 8．某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半，该元素（ ）10 A．在自然界中只以化合态的形式存在 B．单质常用作半导体材料和光导纤维 C．最高价氧化物不与酸反应 D．气态氢化物比甲烷稳定 9．（2015 全国 2 卷）原子序数依次增大的元素 a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为 1、6、7、1。a―的电子 层结构与氦相同，b 和 c 的次外层有 8 个电子，c―和 d+的电子层结构相同。下列叙述错误的是 A．元素的非金属性次序为 c＞b＞a B．a 和其他 3 种元素均能形成共价化合物 C．d 和其他 3 种元素均能形成离子化合物 D．元素 a、b、c 各自最高和最低化合价的代数和分别为 0、4、6 10．有 A、B、C 三种短周期元素，已知 A 元素的原子最外层电子数等于其电子层数，B 元素的原子最外层电子 数是其电子层数的 2 倍，C 元素的原子最外层电子数是其电子层数的 3 倍。由这三种元素组成的化合物的化学式 不可能是（ ） A．A3BC4 B．A2(BC4)3 C．A2BC3 D．A2BC4 11．A 元素的原子最外层电子数是 a，次外层电子数是 b；B 元素原子的 M 层电子数是（a―b），L 层电子数是 （a+b），则 A、B 两种元素形成的化合物可表示为（ ） A．B3A2 B．AB2 C．A3B2 D．BA2 12．下列说法不正确的是（ ） ①质子数相同的粒子一定是同种元素 ②同位素的性质几乎完全相同 ③质子数相同，电子数也相同的两种粒子，不可能是一种分子和一种离子 ④电子数相同的粒子不一定是同一种元素 ⑤一种元素只能有一种质量数 ⑥某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数 A．②③⑤⑥ B．①②④⑤ C．①②⑤⑥ D．③④⑤⑥ 13．某元素构成的双原子单质分子只有 3 种，其相对分子质量分别为 158、160、162，在天然单质中，此三种单 质的物质的量之比为 1:1:1，由此推断以下结论中，正确的是(　　) A．此元素有 3 种同位素 B．其中一种同位素的质量数为 80 C．其中质量数较小的同位素原子占原子总数的 1/2 D．此元素的单质的平均相对分子质量为 160 14．下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是（　　） A．H3O+和 OH﹣ B．CO 和 N2 C．HNO2 和 NO2﹣ D．CH3+和 NH4+ 15．(2015 高考·江苏卷)短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大，X 原子最外层有 6 个电子，Y 是至 今发现的非金属性最强的元素，Z 在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，W 的单质广泛用作半导体材 料。下列叙述 正确的是（ ） A．原子最外层电子数由多到少的顺序：Y、X、W、Z B．原子半径由大到小的顺序：W、Z、Y、X11 C．元素非金属性由强到弱的顺序：Z、W、X D．简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：X、Y、W12 【参考答案与解析】 1．C 【解析】需要同学们熟练掌握元素周期律的内容。A 项，同主族非金属元素的非金属性从上往下逐渐降低，其气 态氢化物的稳定性从上往下也是逐渐降低，所以，HBr > HI 正确；B 项，同主族金属元素的金属性从上往下 逐渐增强，其最高价氧化物的水化物碱性从上往下也是逐渐增强，所以同浓度的溶液的 pH：NaOH > LiOH 正确；C 项，向 Na2SO3 溶液中加盐酸，有气泡产生，只能证明亚硫酸的酸性比盐酸弱；D 项，同周期元素从 左往右，金属性逐渐增强，所以 Mg 的金属性比 Al 强，当其与同浓度盐酸反应，金属性更强的 Mg 反应更剧 烈。故选 C。 2．C 【解析】A 项，核反应发电是核能转化成电能， A 错误；B 项，115 号元素位于第ⅤA 族的金属元素，B 错误； C 项，117 号元素位于第ⅦA 族的元素，C 正确；D 项，四种新元素都在第七周期，D 错误。故选 C。 3．C 4．D 【解析】氧元素的两种核素 16O 和 18O 互为同位素，它们是同种元素的不同原子；同位素原子的质子数相同，电 子数也相同，所以 16O 与 18O 核外电子排布方式相同；16O 与 18O 间的相互转化中原子核发生变化，是物理变化 不属于化学变化；标准状况下，1.12 L 16O2 的物质的量为 1.12 L÷22.4 L·mol－1=0.05 mol，所含的氧原子为 0.05 mol×2=0.1 mol，1.12 L 18O2 的物质的量为 1.12 L÷22.4 L·mol－1=0.05 mol，所含的氧原子为 0.05 mol×2=0.1 mol， 均含 0.1 NA 个氧原子。 5．C 【解析】本题考查物质结构、元素周期律及元素化合物等知识。 因 4 种元素均为短周期元素，所以 W、X、Y、Z 分别是 O、Na、Al、S。工业上电解氧化铝制铝，A 正确； 非金属性 O>S，稳定性 H2O>H2S，B 正确；电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，离子 半径：S2->O2->Na+>Al3+，C 错误；Na2O、Na2O2 中阴阳离子个数比均为 1：2，D 正确。 6．B 【解析】K 层、L 层、M 层上最多容纳的电子数分别为 2、8、18。K 层上可排 1 个电子，也可排 2 个电子，所 以 A 有可能；当 M 层上排有电子时，L 层电子数已经排满，即排了 8 个电子，而 M 层最多可以排 18 个电子， 所以 B 一定错误；符合“某离子 M 层上和 L 层上电子数均为 K 层上电子数的 4 倍”的离子可以是 K＋、Ca2＋；对 选项 D 来说，最外电子层上的电子数可为 2 或 8，符合的为 O2－，所以 D 也有可能。 7．D 【解析】A 项中 Li 与 Cl 可形成 LiCl；B 项中 H 与 O 可形成 H2O2；C 项中 H 与 C 可形成 C2H2，均为原子个数 为 1∶1 的稳定化合物；而 D 项中 N 与 Mg 可形成 Mg3N2，原子个数比不是 1∶1。故选 D 项。 8．A 【解析】经分析该非金属元素是硅，硅在自然界中不存在游离态，只以化合态形式存在，A 项正确；SiO2 常用作 半导体材料和光导纤维，B 项错；SiO2 能与氢氟酸反应，C 项错；CH4 比 SiH4 稳定，D 项错。 9．B 【解析】原子序数依次增大的元素 a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为 1、6、7、1。a－的电子层结构与氦 相同，则 a 是 H。b 和 c 的次外层有 8 个电子，所以 b 是 S，c 是 Cl。c－和 d+的电子层结构相同，则 d 是 K。 A 项：元素的非金属性次序为 c＞b＞a，A 正确； B 项：氢元素与钾元素不能形成共价化合物，B 错误； C 项：d 和其他 3 种元素均能形成离子化合物，即 KH、K2S、KCl，C 正确； D 项：氢元素、硫元素和氯元素的最高价、最低价分别是+1 和―1、+6 或―2、+7 或―1，所以元素 a、b、c 各 自最高和最低化合价的代数和分数为 0、4、6，D 正确。故选 B。 13 10．A 【解析】A 可能为 H、Be、Al；B 元素可能为 He、C、S；C 元素只能为 O。三种元素可形成的化合物有： H2SO4、H2SO3、H2CO3、Al2(SO4)3 等。 11．D 【解析】B 元素原子的 L 层电子数是（a+b），而 L 层最多只能排 8 个电子，又 B 元素原子的 M 层电子数是（a― b），故 a+b=8 且 a＞b；又 A 元素的原子最外层电子数是 a，次外层电子数是 b，故 b 应为 2，则 a=6，由此可知 A 为 O 元素，B 为 Si 元素，答案应选 D 项。 12．C 【解析】粒子包括分子、离子、原子、质子、中子等。如 H2O 与 Ne 电子数、质子数均相同， 、 粒子是 同一元素，故①错，④对；一种分子和一种离子，如果质子数相等，其电子数一定不等，故③对；同位素化学性 质几乎完全相同，物理性质不同；质量数针对某原子而言，一种元素往往有几种同位素原子，它们的质量数各不 相同。 13．CD 【解析】　因该元素的同位素构成的双原子单质分子只有 3 种，这表明存在两种同位素(设为 aX、bX)，它有 aXaX、aXbX、bXbX 等三种双原子分子，若 a