第五章物質結構元素周期律第一講原子結構一、選擇題1．據新聞網報道：科學家首次合成第117號元素，被美國《時代》周刊評選為當年十大科學發現。假如第117號元素符號暫時定為Up，下列關于eq\o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up的說法中正確的是()。 \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質子數不同、中子數相同 \o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up質量數相同、電子數不同 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，元素符號左上角的數字表示該核素的質量數，左下角的數字表示該核素的質子數，它們的質子數相同，中子數不同，互為同位素，A選項錯誤，B選項正確；eq\o\al(293,117)Up和eq\o\al(294,117)Up的質子數、電子數都是117，而質量數分別為293、294，中子數分別為176、177，C、D選項均錯誤。 答案B2．下列敘述錯誤的是()。 A．13C和14 B．1H和2H是不同的核素，它們的質子數相等 C．14C和14 D．6Li和7Li的電子數相等，中子數也相等 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量關系。A項中13C和14C質子數相同，互為同位素；B項中1H和2H是氫元素的兩種不同的核素，質子數均為1；C項中14C和14N質量數相同，但是中子數不等；D項中的6 答案D3．近年來我國政府強化了對稀土元素原料的出口管制，引起了美、日等國家的高度關注與不滿。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“工業味精”。它們在軍工生產、高科技領域中有極為重要的作用，下列有關“稀土元素”的說法正確的是()。 A．它們的原子核外均有5個電子層 B．它們的原子最外層均含有3個電子 C．它們均是金屬元素 D．76Y、80Y中子數不同，化學性質不同 解析鑭系元素屬于第六周期，而周期序數等于電子層數，A錯；過渡元素原子的最外層電子均只有1～2個，B錯；76Y、80Y互為同位素，化學性質幾乎相同，D錯。 答案C4．簡單原子的原子結構可用下圖形象地表示： 其中●表示質子或電子，○表示中子，則下列有關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是三種化學性質不同的粒子d．①②③具有相同的質量數e．①②③具有相同的質量f．①②③是三種不同的原子 A．a、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個質子，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構不同的單質；同位素物理性質不同，化學性質幾乎相同。 答案A5．長征2號火箭承擔運載“神六”的使命，氕化鋰、氘化鋰、氚化鋰可以作為啟動長征2號(CZ2F)火箭的優良炸藥。下列說法正確的是()。 A．LiH、LiD、LiT的摩爾質量之比為1∶2∶3 B．它們都是強氧化劑 C．H、D、T之間互稱為同素異形體 D．它們都是強還原劑 解析LiH、LiD、LiT的摩爾質量之比等于它們的相對分子質量之比，應為8∶9∶10，A錯；氕化鋰、氘化鋰、氚化鋰中氕、氘、氚均為－1價，處于最低價態，具有強還原性，是強還原劑，故B錯，D對；H、D、T之間互稱同位素，C錯。 答案D6．科學家從化肥廠生產的(NH4)2SO4中檢驗出組成為N4H4(SO4)2的物質，經測定，該物質易溶于水，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，會生成一種形似白磷的N4分子。N4分子不能被植物吸收。下列有關說法不正確的是()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，此反應中每生成5.6gN4時轉移mol電子解析N4與N2都是N元素的單質，A對；14N與14C是不同元素的原子，B錯；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；8NH3＋4C5OH=N4＋4C5NH2＋6H2＋4H2O反應中4molNH3反應生成1molN4，轉移電子的物質的量為12mol，生成molN4轉移電子的物質的量為mol，D對。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，則其化學性質一定相同 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，但化學性質不同，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個電子，已知它們有如下轉化關系： 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，請再寫出兩種含10個電子的分子_______________________________________________________________ _______________________________________________________________。 (3)除A＋、B＋外，請再寫出兩種含10個電子的陽離子________________________________________________________________ _______________________________________________________________。 解析具有10個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依次增大。A和E最外層電子數相同，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原子的質子數是C原子質子數的2倍；A和C可形成兩種常見的液態化合物X和Y(相對分子質量X<Y)；D形成的分子為雙原子分子?；卮饐栴}：(1)D元素的名稱為________，F形成的離子的結構示意圖為______________________________________________________________________。(2)寫出液態化合物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，產生的氣體可充填氣球，請寫出該反應的離子方程式_________________，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，等物質的量的P和Q恰好完全反應。寫出該反應的離子方程式：___________________________________________________________。(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，反應的化學方程式為__________________________。解析解答本題時要注意以下三點：(1)A、E最外層電子數相同；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可形成兩種常見的液態化合物X和Y且相對分子質量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； ②X與Y能形成X2Y、X2Y2兩種共價化合物； ③Y的陰離子(單核)與Z的陽離子的核外電子數都為10； ④W原子的最外層電子數為K層電子數的3倍。 請根據以上敘述填空： (1)W的原子結構示意圖為________；X、Y與Z形成的化合物的電子式為________。 (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，且原子序數依次增大。已知Y元素原子最外層電子數與核外電子總數之比為3∶4，M元素原子的最外層電子數與次外層電子數之比為3∶4，且M原子的質子數是Y原子的2倍；N－、Z＋、X＋的半徑逐漸減?。换衔颴N在常溫下為氣體，據此回答下列問題： (1)寫出Z與N形成的化合物的化學式_______________________________________________________________。 (2)X與Y可分別形成10電子和18電子的分子，寫出該18電子分子轉化成10電子分子的化學方程式________________(分解反應)。(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前后的轉化關系，請寫出該轉化過程的化學方程式：_____________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (4)A、B均為由上述五種元素中的三種元素組成的強電解質，且組成元素的原子個