第五章物质结构元素周期律第一讲原子结构一、选择题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的质量数解析 A项中75.77%表示35Cl原子的丰度；B项中24.23%表示37Cl的丰度；D项37Cl的质量数为37。答案 C2．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且W、X、Y＋、Z的最外层电子数与其电子层数的比值依次为2、3、4、2(不考虑0族元素)。下列关于这些元素的叙述错误的是( )A．X和其他三种元素均可形成至少2种二元化合物B．W和X、Z两种元素分别形成的二元化合物中，均有直线形分子C．W、X和Y三种元素可以形成碱性化合物D．Z和其他三种元素形成的二元化合物，其水溶液均显酸性解析 W、X、Y、Z都是短周期元素，电子层都不超过3。Y＋的最外层电子数与其电子层数的比值为4，Y＋的最外层电子数只能为8，Y＋的电子层数为2，故Y为Na；Z的原子序数大于Y，且最外层电子数与电子层数(3层)的比值为2，故Z为S；X为第2周期元素，X为O，四种元素都不是0族元素，W为C。O与其他三种元素都能形成至少2种二元化合物，A说法正确；CS2和CO2都是直线形分子，B说法正确；Na2CO3和NaHCO3都是显碱性的化合物，C说法正确；Na2S溶液显碱性，D说法错误。答案 D3．2022年4月，科学家成功合成了一种拥有117个质子的新元素。科学家用Ca轰击Bk，生成了6个拥有117个质子的新原子，其中的5个原子有176个中子，1个原子有177个中子。下列有关说法正确的是( )6\nA．第117号元素是副族元素B.Bk的质量数为97C．第117号元素是非金属元素D.Ca2＋的中子数比核外电子数多10解析 A项，第117号元素在元素周期表中的第17列即ⅦA族；B项，质子数是97，质量数是249；C项，在周期表中同一主族，从上到下，元素的金属性增强，所以117号可能为金属元素。答案 D4．氢化锂(LiH)、氘化锂(LiD)、氘化锂(LiT)在一定条件下都可产生极高的能量，被广泛应用在火箭推进剂和核反应中。下列有关说法中，正确的是( )A．LiH、LiD、LiT互为同素异形体B．LiH、LiD、LiT中氢元素的化合价均为＋1C．H、D、T之间互称为同位素D．LiH、LiD、LiT在反应中常作氧化剂解析 同一元素的不同单质之间互为同素异形体，LiH、LiD、LiT是化合物，不是单质，但是H、D、T的最外层电子数相同，它们的化学性质相同，所以LiH、LiD、LiT的化学性质相似，其中Li显＋1价，H、D、T均显－1价，在化学反应中－1价的H容易发生氧化反应生成H2，所以氢化锂作还原剂，所以A、B、D均错误。答案 C5．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( )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解析 依题意知，该元素为Si。A项，正确；B项，制光导纤维的材料是SiO2；C项，SiO2能与氢氟酸反应；D项，硅烷不如甲烷稳定。答案 A6．简单原子的原子结构可用下图形象地表示：6\n若图中表示质子或电子，表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是( )a．①②③互为同位素b．①②③互为同素异形体c．①②③是三种化学性质不同的粒子d．①②③具有相同的质量数e．①②③具有相同的质量f．①②③是三种不同的原子A．a、fB．b、cC．d、eD．e、f解析 ①②③表示质子数相同、中子数不同的原子，所以a、f正确，b、c、d、e错误。答案 A7．医学界通过用14C标记的C60发现一种羧酸衍生物，在特定条件下，它可以通过断裂DNA抑制艾滋病毒的繁殖。下列有关叙述中，正确的是( )A．14C与12C的性质完全不同B．14C与14N含有的中子数相同C．14C60和12C60是碳元素的同素异形体D．14C与12C、13C互为同位素解析 14C与12C互为同位素，化学性质相同；14C原子中有8个中子，14N原子中有7个中子；14C60和12C60是碳元素的不同原子形成的同一类单质。答案 D8．一个12C原子的质量为akg，一个12C16O2分子的质量为bkg，若以12C16O2中的一个氧原子质量的作为相对原子质量标准，则12C16O2的相对分子质量为( )A.B.C.D.解析 一个16O原子的质量为kg，所以相对原子质量的标准为×，所以6\n12C16O2的相对分子质量为，故B正确。答案 B二、非选择题9．A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，原子序数依次增大。元素信息B其单质在常温下为双原子分子，与A可形成分子X，X的水溶液呈碱性D其简单阳离子与X具有相同电子数，且是同周期中简单阳离子中半径最小的E元素原子最外层比次外层少2个电子C、F两种元素的原子最外层共有13个电子则：(1)B的原子结构示意图为________。(2)B、C、E分别与A形成的化合物中最稳定的是________(写化学式)。(3)C与D形成的化合物的化学式是________，它的性质决定了它在物质的分类中应属于________；请写出该化合物对应水化物电离的方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)F的单质在反应中常作________剂，该单质的水溶液与E的低价氧化物反应的离子方程式为________________________________。解析 A、B、C、D、E、F为短周期主族元素，原子序数依次增大，X的水溶液呈碱性，则A为H，B为N；D的简单阳离子与X的电子数相同，且D是同周期中简单阳离子半径最小的元素，则D为Al；E元素的原子最外层比次外层少2个电子，则E为S，F为Cl；C、F原子最外层电子数共13个，则C为O。答案 (1)(2)H2O(3)Al2O3 两性氧化物Al3＋＋3OH－Al(OH)3AlO＋H＋＋H2O(4)氧化 Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO10．短周期的三种元素X、Y、Z，原子序数依次变小，原子核外电子层数之和是5。X元素原子最外电子层上的电子数是Y和Z两元素原子最外电子层上的电子数的总和；Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，X和Z可以形成XZ3的化合物。请回答：6\n(1)X元素的名称是________________；Y元素的名称是________________；Z元素的名称是________________。(2)XZ3化合物的分子式是_____________________________________________。(3)分别写出X、Y的含氧酸的分子式________________、________________解析 由Y入手进行推断，Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，可推断Y为C，不可能是S(S为3个电子层，若为S，另外两种元素只可能为H和He，与题意不符)，由XZ3结合题设可推断为NH3。答案 (1)氮 碳 氢 (2)NH3(3)HNO3或HNO2、H2CO3或H2C2O4等有机酸11．A、B、C、D四种短周期元素，原子序数依次增大，离子半径依次减小，A与C可形成原子个数比分别为1∶1和1∶2的两种离子化合物，A与D的原子序数之和等于B与C的原子序数之和，请回答下列问题。(1)写出元素符号：B____________，D____________。(2)A、C形成的离子化合物与CO2发生氧化还原反应的化学方程式：________________________________________________________________________。(3)B、C形成的化合物溶于水时，溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小的顺序为________________。解析 A、C能形成1∶1和1∶2两种离子化合物故：A为O，C为Na。A、B、C、D原子序数增大，而离子半径依次减小，推知可能为电子层结构相同的离子。A形成O2－，C形成Na＋，D可能形成Mg2＋、Al3＋。又知A、D原子序数之和等于B、C原子序数之和，故D为Mg，B为F。答案 (1)F Mg(2)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2(3)c(Na＋)>c(F－)>c(OH－)>c(H＋)12．元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4，M元素原子的最外层电子数与次外层电子数之比为3∶4，且M原子的质子数是Y原子的2倍；N－、Z＋、X＋的半径逐渐减小；化合物XN在常温下为气体，据此回答下列问题：(1)写出Z与N形成的化合物的化学式____________________________________。(2)X与Y可分别形成10电子和18电子的分子，写出该18电子分子转化成10电子分子的化学方程式________________(分解反应)。6\n(3)下图表示由上述元素组成的两种气体分子在一定条件下的密闭容器中充分反应前后的转化关系，请写出该转化过程的化学方程式：_______________________________________________________________________________________________________。(4)A、B均为由上述五种元素中的三种元素组成的强电解质，且组成元素的原子个数之比为1∶1∶1。若在各自的水溶液中，A能抑制水的电离，B能促进水的电离，则A的化学式为______________，B的化学式为______________。解析 由题意知Y只能为O元素，M为S元素，结合N－、Z＋、X＋的半径逐渐减小，XN常温下为气体，可判N为Cl元素，Z为Na元素，X为氢元素。答案 (1)NaCl(2)2H2O22H2O＋O2↑(3)2SO2＋O22SO3(4)NaOH NaClO或NaHS6
