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第一单元原子结构一、单项选择题1．(2020·唐山一模)11H、21H、31H、H＋、H2是()A．氢的五种同位素B．五种氢元素C．氢的五种核素D．氢元素的五种不同粒子解析：选D。11H、21H、31H三种微粒质子数相同，都为1，但中子数分别为0、1、2，它们是同一种元素的三种不同核素，互为同位素。H＋是质子数为1，电子数为0，带一个单位正电荷的微粒。H2是由两个H原子构成的分子。总之，它们属于氢元素的五种不同粒子。2．(2020·南开月考)下列说法中肯定错误的是()A．某原子K层只有一个电子B．某原子M层电子数为L层电子数的4倍C．某离子M层和L层的电子数均为K层电子数的4倍D．阳离子的最外层电子数可能为2，也可能为8解析：选B。H原子K层只有一个电子，A项正确；当M层排有电子时，L层一定排满了8个电子，而M层最多只能排18个电子，B项错误；K层最多只能排2个电子，M层和L层都为8个电子的离子可能为S2－、Cl－、K＋或Ca2＋等，C项正确；Li＋的最外层电子数为2，Na＋的最外层电子数为8，D项正确。3．据新闻网报道：科学家首次合成第117号元素，被美国《时代》周刊评选为当年十大科学发现。假如第117号元素符号暂时定为Up，下列关于293117Up和294117Up的说法中正确的是()A.293117Up和294117Up是两种元素B.293117Up和294117Up互为同位素C.293117Up和294117Up质子数不同、中子数相同D.293117Up和294117Up质量数相同、电子数不同解析：选B。293117Up和294117Up是同种元素的两种核素，元素符号左上角的数字表示该核素的质量数，左下角的数字表示该核素的质子数，它们的质子数相同，中子数不同，互为同位素，A选项错误，B选项正确；293117Up和294117Up的质子数、电子数都是117，而质量数分别为293、294，中子数分别为176、177，C、D选项均错误。4．近20年来，同位素分析法在植物生理学、生态学和环境科学研究中获得广泛应用。例如：在陆地生态研究中，2H、13C、15N、18O、34S等被视为环境分析指示原子。下列说法正确的是()A．34S原子核内的中子数为16B．1H218O的摩尔质量为20g/molC．13C和15N核内的质子数相差2D．2H＋的核外电子数为2解析：选B。A项中S为16号元素，质量数为34，则中子数为34－16＝18，错误；B项中1H182O的摩尔质量为(1×2＋18)g/mol＝20g/mol，正确；C项中C为6号元素，N为7号元素，质子数相差1，错误；D项中2H＋的核外电子数为0，错误。5．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N2C．HNO2和NO－2D．CH＋3和NH＋4解析：选D。中性微粒：核外电子数等于核内质子数；阳离子：电子数等于质子数减所带的电荷数；阴离子：电子数等于质子数加所带的电荷数。CH＋3中的电子数为8，NH＋4中的电子数为10，二者不相等。6．氕化锂、氘化锂、氚化锂可作为启动火箭的优良炸药。下列说法正确的是()A．LiH、LiD、LiT的摩尔质量之比为1∶2∶3B．它们都是强氧化剂C．H、D、T之间互称为同素异形体D．它们都是强还原剂解析：选D。LiH、LiD、LiT的摩尔质量之比等于它们的相对分子质量之比，应为8∶9∶10，A错；氕化锂、氘化锂、氚化锂中氕、氘、氚均为－1价，处于最低价态，具有强还原性，是强还原剂，B错，D对；H、D、T之间互称为同位素，C错。7．已知R元素的某种同位素能形成化合物AmRn，其中A的化合价为＋n。该化合物中一个R微粒的核外电子数为a，核内中子数为b，则该同位素的原子符号是()A.b＋m＋na＋mRB.b＋a－ma＋mRC.b＋aaRD.a－m＋ba－mR解析：选D。由题意可知，在化合物AmRn中，R的化合价为－m，其离子符号为Rm－，已知一个Rm－的核外电子数为a，则该同位素的核内质子数为a－m，质量数＝质子数＋中子数＝a－m＋b，D正确。二、不定项选择题8．(2020·镇江高三模拟)下列关于指定粒子构成的几种描述中不正确的是()A．37Cl与39K具有相同的中子数B．第114号元素的一种核素298114X与82Pb具有相同的最外层电子数C．H3O＋与OH－具有相同的质子数和电子数D．O2－2和S2－具有相同的质子数和电子数解析：选C。37Cl的中子数为20，39K的中子数为20，A项正确；原子序数为114的元素位于第7周期第ⅣA族，与Pb处于同主族，最外层电子数相等，B项正确；H3O＋的质子数和电子数分别为11、10，OH－的质子数和电子数分别为9、10，C项错误；O2－2的质子数为16、电子数为18，S2－的质子数为16、电子数为18，D项正确。9．(2020·常州联考)下列关于元素的说法正确的是()A．随着人工合成的同位素种类不断增加，许多元素的相对原子质量会随之变化B．核素的质量数与其相对原子质量完全相同C．短周期主族元素的族序数一定等于原子的最外层电子数D．周期表中非金属元素均位于过渡元素右侧解析：选C。A.元素的相对原子质量指元素的平均相对原子质量，它是根据天然同位素原子所占的原子个数百分比和其相对原子质量计算出的平均值，与人工合成的同位素种类没有关系，故A错误；B.核素的质量数＝质子数＋中子数，该核素的近似相对原子质量以g·mol－1为单位，数值上等于质量数，并不完全相同，故B错误；C.短周期主族元素的族序数一定等于原子的最外层电子数，故C正确；D.周期表中非金属元素大多位于过渡元素右侧，而氢却位于过渡元素左侧，故D错误。10．X是第3周期非金属元素，该原子如果要达到8电子稳定结构，需要的电子数小于其次外层和最内层的电子数之差，且等于最内层电子数的整数倍。下列说法正确的是()A．X最高价氧化物对应的水化物一定是强酸B．X元素的气态氢化物化学式一定为H2XC．X的单质可能是良好的半导体材料D．X元素的氧化物一定能与烧碱反应解析：选CD。根据已知信息推断，X为Si或S。A项，最高价氧化物对应的水化物为H2SiO3或H2SO4，前者是弱酸，后者是强酸，错误；B项，气态氢化物为SiH4或H2S，错误；C项，单质为Si或S，前者是半导体材料，后者是绝缘体材料，正确；D项，氧化物为SiO2或SO2、SO3，都是酸性氧化物，都能与烧碱反应，正确。三、非选择题11．6种粒子的结构示意图分别为请回答下列问题：(1)依次写出6种粒子的符号：_______________________________________。(2)A、B、C、D、E、F共表示________种元素、________种原子、________种阳离子、________种阴离子。(3)上述微粒中，阴离子与阳离子可构成两种化合物，这两种化合物的化学式为__________。解析：A为F，B为F－，C为Ne，D为Na＋，E为Mg2＋，F为Mg。答案：(1)F、F－、Ne、Na＋、Mg2＋、Mg(2)4321(3)NaF、MgF212．(2020·承德高三月考)现有部分短周期主族元素的性质或原子结构如下表所示：元素编号元素性质或原子结构X周期序数＝主族序数＝原子序数Y原子最外层电子数为a，次外层电子数为bZ原子L层电子数为a＋b，M层电子数为a－bM单质在自然界中的硬度最大N位于第3周期，最外层电子数是电子层数的2倍(1)写出X、Y、Z、N四种元素的名称：X____________，Y____________，Z____________，N____________。(2)由X、Y、Z、M、N五种元素两两组成的分子中，许多分子含有的电子数相等，写出符合下列要求的分子式：①含10e－且呈正四面体结构的分子：__________；②含14e－的双原子分子：__________；③含16e－且能使溴水褪色的分子：__________；④含18e－且常温下呈液态的分子：__________。解析：(1)根据周期序数＝主族序数＝原子序数，推知X为氢元素；根据电子数：Z原子L层＝a＋b，M层＝a－b，Y原子最外层为a，次外层为b，得出b＝2，a＝6，从而推得Y、Z分别为氧元素、硅元素；金刚石在自然界中的硬度最大，故M为碳元素；N位于第3周期，最外层电子数是电子层数的2倍，则推得N为硫元素。(2)①CH4为含10e－的正四面体分子，②CO为双原子14e－分子，③乙烯能和溴水发生加成反应，使溴水褪色，且为16e－分子，④H2O2在常温下为18e－的液态分子。答案：(1)氢氧硅硫(2)①CH4②CO③C2H4④H2O213．已知A、B、C、D均为短周期元素，它们的原子序数依次增大。A是原子最外层只有一个电子的非金属元素，C原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍；C和D可形成两种固态化合物，其中一种为淡黄色固体；B和C可形成多种气态化合物。A、B、C三种元素可形成离子化合物，该化合物中各元素原子的物质的量之比为n(A)∶n(B)∶n(C)＝4∶2∶3。请回答下列问题：(1)写出C和D形成的淡黄色固体化合物的电子式：________________________。(2)各元素原子的物质的量之比为n(A)∶n(B)∶n(C)＝4∶2∶3的化合物的名称为________，其水溶液呈________性。(3)请写出与A2C和BA3分子中电子数相同，且仍由A、B、C元素中任意两种元素组成的粒子的符号(举两例)：________、________。(4)写出由B、C元素组成的原子质量比为7∶12的化合物的化学式：____________。解析：A是原子最外层只有一个电子的非金属元素，则必为H；C原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，故为O；C和D可形成两种固态化合物，其中一种为淡黄色固体，则D是Na，淡黄色固体是Na2O2；B和C可形成多种气态化合物，则B为N。答案：(1)Na＋[··O••••、NH3(4)NCl3＋4H2O===3HClO＋NH3·H2O(5)H2CO3