第五章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第一講原子結(jié)構(gòu)一、選擇題1．據(jù)新聞網(wǎng)報(bào)道：科學(xué)家首次合成第117號(hào)元素，被美國(guó)《時(shí)代》周刊評(píng)選為當(dāng)年十大科學(xué)發(fā)現(xiàn)。假如第117號(hào)元素符號(hào)暫時(shí)定為Up，下列關(guān)于eq\o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up的說(shuō)法中正確的是()。 \o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up是兩種元素 \o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up互為同位素 \o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up質(zhì)子數(shù)不同、中子數(shù)相同 \o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up質(zhì)量數(shù)相同、電子數(shù)不同 解析eq\o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up是同種元素的兩種核素，元素符號(hào)左上角的數(shù)字表示該核素的質(zhì)量數(shù)，左下角的數(shù)字表示該核素的質(zhì)子數(shù)，它們的質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，互為同位素，A選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確；eq\o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up的質(zhì)子數(shù)、電子數(shù)都是117，而質(zhì)量數(shù)分別為293、294，中子數(shù)分別為176、177，C、D選項(xiàng)均錯(cuò)誤。 答案B2．下列敘述錯(cuò)誤的是()。 A．13C和14 B．1H和2H是不同的核素，它們的質(zhì)子數(shù)相等 C．14C和14 D．6Li和7Li的電子數(shù)相等，中子數(shù)也相等 解析本題主要考查同位素、核素以及同位素原子中各種微粒的數(shù)量關(guān)系。A項(xiàng)中13C和14C質(zhì)子數(shù)相同，互為同位素；B項(xiàng)中1H和2H是氫元素的兩種不同的核素，質(zhì)子數(shù)均為1；C項(xiàng)中14C和14N質(zhì)量數(shù)相同，但是中子數(shù)不等；D項(xiàng)中的6 答案D3．近年來(lái)我國(guó)政府強(qiáng)化了對(duì)稀土元素原料的出口管制，引起了美、日等國(guó)家的高度關(guān)注與不滿。所謂“稀土元素”是指鑭系元素及第五周期ⅢB族的釔(39Y)，它們被稱為“工業(yè)味精”。它們?cè)谲姽どa(chǎn)、高科技領(lǐng)域中有極為重要的作用，下列有關(guān)“稀土元素”的說(shuō)法正確的是()。 A．它們的原子核外均有5個(gè)電子層 B．它們的原子最外層均含有3個(gè)電子 C．它們均是金屬元素 D．76Y、80Y中子數(shù)不同，化學(xué)性質(zhì)不同 解析鑭系元素屬于第六周期，而周期序數(shù)等于電子層數(shù)，A錯(cuò)；過(guò)渡元素原子的最外層電子均只有1～2個(gè)，B錯(cuò)；76Y、80Y互為同位素，化學(xué)性質(zhì)幾乎相同，D錯(cuò)。 答案C4．簡(jiǎn)單原子的原子結(jié)構(gòu)可用下圖形象地表示： 其中●表示質(zhì)子或電子，○表示中子，則下列有關(guān)①②③的敘述正確的組合是()。 a．①②③互為同位素b．①②③互為同素異形體c．①②③是三種化學(xué)性質(zhì)不同的粒子d．①②③具有相同的質(zhì)量數(shù)e．①②③具有相同的質(zhì)量f．①②③是三種不同的原子 A．a(chǎn)、f B．b、c C．d、e D．e、f 解析由題圖可知所給出的是三種不同的原子，這三種原子都有1個(gè)質(zhì)子，分別是eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H，它們是氫的三種同位素；同素異形體是指同種元素組成的結(jié)構(gòu)不同的單質(zhì)；同位素物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)幾乎相同。 答案A5．長(zhǎng)征2號(hào)火箭承擔(dān)運(yùn)載“神六”的使命，氕化鋰、氘化鋰、氚化鋰可以作為啟動(dòng)長(zhǎng)征2號(hào)(CZ2F)火箭的優(yōu)良炸藥。下列說(shuō)法正確的是()。 A．LiH、LiD、LiT的摩爾質(zhì)量之比為1∶2∶3 B．它們都是強(qiáng)氧化劑 C．H、D、T之間互稱為同素異形體 D．它們都是強(qiáng)還原劑 解析LiH、LiD、LiT的摩爾質(zhì)量之比等于它們的相對(duì)分子質(zhì)量之比，應(yīng)為8∶9∶10，A錯(cuò)；氕化鋰、氘化鋰、氚化鋰中氕、氘、氚均為－1價(jià)，處于最低價(jià)態(tài)，具有強(qiáng)還原性，是強(qiáng)還原劑，故B錯(cuò)，D對(duì)；H、D、T之間互稱同位素，C錯(cuò)。 答案D6．科學(xué)家從化肥廠生產(chǎn)的(NH4)2SO4中檢驗(yàn)出組成為N4H4(SO4)2的物質(zhì)，經(jīng)測(cè)定，該物質(zhì)易溶于水，在水中以SOeq\o\al(2－,4)和N2Heq\o\al(4＋,4)兩種離子形式存在，植物的根系極易吸收N4Heq\o\al(4＋,4)，但它遇到堿時(shí)，會(huì)生成一種形似白磷的N4分子。N4分子不能被植物吸收。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A．N4和N2互為同素異形體B．14N與14CC．N4H4(SO4)2不能與草木灰混合使用D．8NH3＋4C5OH=N4＋4C5NH2＋6H2＋4H2O，此反應(yīng)中每生成5.6gN4時(shí)轉(zhuǎn)移mol電子解析N4與N2都是N元素的單質(zhì)，A對(duì)；14N與14C是不同元素的原子，B錯(cuò)；草木灰水解顯堿性，N4H4(SO4)2中的N4Heq\o\al(4＋,4)在堿性條件下生成N4分子不能被植物吸收，C對(duì)；8NH3＋4C5OH=N4＋4C5NH2＋6H2＋4H2O反應(yīng)中4molNH3反應(yīng)生成1molN4，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為12mol，生成molN4轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為mol，D對(duì)。答案B7．下列敘述中，正確的是()。 A．兩種微粒，若核外電子排布完全相同，則其化學(xué)性質(zhì)一定相同 B．凡單原子形成的離子，一定具有稀有氣體元素原子的核外電子排布 C．兩原子如果核外電子排布相同，則一定屬于同種元素 D．陰離子的核外電子排布一定與上一周期稀有氣體元素原子的核外電子排布相同 解析Na＋、Mg2＋、Al3＋、F－、O2－、Ne的核外電子排布均完全相同，但化學(xué)性質(zhì)不同，A不正確；單原子形成的離子如H＋、Fe2＋、Fe3＋等均不具有稀有氣體元素原子的核外電子排布，B不正確；陰離子的核外電子排布與同周期稀有氣體元素原子的核外電子排布相同，而主族元素陽(yáng)離子的核外電子排布才與上一周期稀有氣體元素原子的核外電子排布相同，D不正確。 答案C二、非選擇題8．A＋、B＋、C－、D、E五種微粒(分子或離子)，它們都分別含有10個(gè)電子，已知它們有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系： ①A＋＋C－eq\o(→,\s\up12(△))D＋E↑ ②B＋＋C－→2D (1)寫出①的離子方程式_________________________________________。 寫出②的離子方程式_____________________________________________。 (2)除D、E外，請(qǐng)?jiān)賹懗鰞煞N含10個(gè)電子的分子_______________________________________________________________ _______________________________________________________________。 (3)除A＋、B＋外，請(qǐng)?jiān)賹懗鰞煞N含10個(gè)電子的陽(yáng)離子________________________________________________________________ _______________________________________________________________。 解析具有10個(gè)電子的微粒為氣體且需加熱才能生成的一定是NH3，則A＋為NHeq\o\al(＋,4)，C－為OH－，B＋為H3O＋。 答案(1)NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up12(△))H2O＋NH3↑ H3O＋＋OH－=2H2O (2)CH4、HF、Ne(任寫兩種) (3)Na＋、Mg2＋、Al3＋(任寫兩種)9．A、B、C、D、E、F、G七種短周期主族元素的原子序數(shù)依次增大。A和E最外層電子數(shù)相同，短周期主族元素的原子中，E原子的半徑最大；B、C和F在周期表中相鄰，B、C同周期，C、F同主族，F(xiàn)原子的質(zhì)子數(shù)是C原子質(zhì)子數(shù)的2倍；A和C可形成兩種常見(jiàn)的液態(tài)化合物X和Y(相對(duì)分子質(zhì)量X<Y)；D形成的分子為雙原子分子?；卮饐?wèn)題：(1)D元素的名稱為_(kāi)_______，F(xiàn)形成的離子的結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)_____________________________________________________________________。(2)寫出液態(tài)化合物Y的一種用途_________________________________________。(3)用某種金屬易拉罐與A、C、E組成的化合物的水溶液反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體可充填氣球，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的離子方程式_________________，使用這種氣球存在的隱患是____________________。(4)P和Q兩種物質(zhì)都是由A、C、E、F四種元素組成的鹽，其水溶液都顯酸性，等物質(zhì)的量的P和Q恰好完全反應(yīng)。寫出該反應(yīng)的離子方程式：___________________________________________________________。(5)A、B、G三種元素兩兩組合形成的化合物在空氣中相遇形成白煙，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________。解析解答本題時(shí)要注意以下三點(diǎn)：(1)A、E最外層電子數(shù)相同；B、C同周期；C、F同主族。(2)短周期主族元素原子中E原子半徑最大。(3)A和C可形成兩種常見(jiàn)的液態(tài)化合物X和Y且相對(duì)分子質(zhì)量X<Y。 答案：(1)氟 (2)一定濃度的H2O2溶液作消毒劑(3)2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑易燃、易爆(4)H＋＋HSOeq\o\al(－,3)=SO2↑＋H2O(5)NH3＋HCl=NH4Cl10．有原子序數(shù)依次增大的4種短周期元素X、Y、Z、W，已知： ①X與Z、Y與W分別具有相同的最外層電子數(shù)； ②X與Y能形成X2Y、X2Y2兩種共價(jià)化合物； ③Y的陰離子(單核)與Z的陽(yáng)離子的核外電子數(shù)都為10； ④W原子的最外層電子數(shù)為K層電子數(shù)的3倍。 請(qǐng)根據(jù)以上敘述填空： (1)W的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)_______；X、Y與Z形成的化合物的電子式為_(kāi)_______。 (2)Z與W的離子半徑大小為Z________W(填“>”、“<”或“＝”)。 (3)Z與W形成的化合物溶于水顯________性(填“酸”或“堿”)，原因是________________________________________________________________ (用離子方程式表示)。 解析X與Y能形成X2Y、X2Y2兩種共價(jià)化合物，則X為氫，Y為氧，Z為鈉，W為硫。 答案(1)Na＋[eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)H]－(2)< (3)堿S2－＋H2OHS－＋OH－11．元素X、Y、Z、M、N均為短周期主族元素，且原子序數(shù)依次增大。已知Y元素原子最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3∶4，M元素原子的最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)之比為3∶4，且M原子的質(zhì)子數(shù)是Y原子的2倍；N－、Z＋、X＋的半徑逐漸減??；化合物XN在常溫下為氣體，據(jù)此回答下列問(wèn)題： (1)寫出Z與N形成的化合物的化學(xué)式_______________________________________________________________。 (2)X與Y可分別形成10電子和18電子的分子，寫出該18電子分子轉(zhuǎn)化成10電子分子的化學(xué)方程式________________(分解反應(yīng))。(3)下圖表示由上述元素組成的兩種氣體分子在一定條件下的密閉容器中充分反應(yīng)前后的轉(zhuǎn)化關(guān)系，請(qǐng)寫出該轉(zhuǎn)化過(guò)程的化學(xué)方程式：_____________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (4)A、B均為由上述五種元素中的三種元素組成的強(qiáng)電解質(zhì)，且組成元素的原子個(gè)