4.1.1原子结构（习题）-【名课堂精选】2022-2023学年高一化学同步精品备课系列（人教版2019必修第一册）（解析版）

第一节原子结构与元素周期表基础巩固第1课时原子结构1．（2022·上海市嘉定区第一中学高一阶段练习）以下是人们对原子结构的认识所经历的几个重要历史阶段，其中先后顺序正确的是①道尔顿提出的原子论；②卢瑟福的原子结构行星模型；③汤姆孙提出的葡萄干模型；④德谟克利特的古典原子论A．④①②③B．④①③②C．③④②①D．①④③②【答案】B【解析】①1808年，英国科学家道尔顿提出了原子论；②1911年卢瑟福提出原子结构行星模型；③1904年汤姆孙提出的葡萄干面包原子模型；④德谟克里特（约公元前460-公元前370）提出的古典原子论，其先后顺序为④①③②，故选B。2.下列说法正确的是(　　)。A.所有原子都是由质子、中子和核外电子构成的B.只要知道粒子的质子数,就一定能确定它是什么元素C.由于质量数=质子数+中子数,所以电子是没有质量的D.分子的质子数等于该分子中各原子的质子数之和【答案】D【解析】一般说来,原子是由质子、中子和核外电子构成的,但是质量数为1的氢原子(1H)的中子数为0,A项错误。粒子包括原子、分子(单原子分子或多原子分子)、离子等,B项错误。在计算质量数时,由于电子的质量比质子、中子的质量小得多而被忽略,不是电子没有质量,C项错误。3．（2022·上海市进才中学高一期中）某元素的某种原子可表示为，下列结论正确的是A．元素X的相对原子质量是AB．元素X的质量数是AC．D．元素X的质量数是Z【答案】C【解析】某元素的某种核素可以表示为，A表示该种核素的质量数，Z表示该种核素的质子数。A．A表示该种核素的质量数，不表示元素的X的相对原子质量，故A错误；B．X元素可能含有多种核素，所以A只表示该种核素的质量数，故B错误；C．依据质量数=质子数+中子数，可知质量数大于或者等于质子数，故C正确；D．Z表示该种核素的质子数，故D错误； 故选C。4．（2022·上海市嘉定区第一中学高一阶段练习）某负离子ARn-核外共有x个电子，其核内中子数为A．A-x-nB．A-x+nC．A+x+nD．A+x-n【答案】B【解析】核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数，质量数等于质子数加中子数；该离子带n个负电荷，核外共有x个电子，则质子数为x-n，已知质量数为A，则中子数为A-（x-n）=A-x+n；故选B。5．下列关于核外电子层结构的说法中错误的是A．N层为最外层时，最多只可容纳8个电子B．N层为最外层时，最多只可容纳18个电子C．不管L层是否是最外层，最多可容纳8个电子D．K层，最多只可容纳2个电子【答案】B【解析】A．除K层外，当其它电子层为最外层时，最多只可容纳8个电子，A正确；B．N层是第4层，原子核外最多容纳32个电子，由于原子核外最外层是8个电子时是稳定结构，故当其为最外层时，最多只可容纳8个电子，B错误；C．L层是第2电子层，最多容纳8个电子，当其为最外层时，最多容纳8个电子，因此不管L层是否是最外层，最多可容纳8个电子，C正确；D．K层是原子核外的第1电子层，最多只可容纳2个电子，D正确；故合理选项是B。6．（2022·河北唐山·高一期中）下列关于电子排布的说法正确的是A．氧离子()的核电荷数与最外层电子数相等B．在多电子的原子中，能量高的电子通常在离核近的区域内运动C．核外电子总是先排在能量高的电子层上D．某原子M层电子数为L层电子数的4倍【答案】A【解析】A．氧离子()的核电荷数为8，最外层电子数为8，二者相等，故A正确；B．在多电子的原子中，能量高的电子通常在离核远的区域内运动，故B错误；C．核外电子总是先排在能量低的电子层上，故C错误；D．若有M层，则L层一定排满电子，L层为8个电子，而M层最多容纳18个电子，若M层作为最外层电子，最多8个电子，故D错误；故选A。7．下列微粒的结构示意图中，错误的是(　　) A．②③④⑥B．①④⑤⑥C．①②⑤⑥D．①②④⑤【答案】D【解析】①错误，K层最多只能容纳2个电子；②错误，Cl的核电荷数为17；④错误，最外层电子不能超过8个；⑤错误，M层上电子应为5个。8．（2022·福建·莆田第三中学高一期末）下列各组微粒具有相同的质子数和电子数的是A．CH4、NH3、H2O、ArB．OH﹣、F﹣、O2﹣、NeC．H3O+、NH4+、Na+、H2F+D．O2﹣、F﹣、Mg2+、Al3+【答案】C【解析】A．CH4、NH3、H2O的质子数和电子数均是10，Ar的质子数和电子数均是18，则该组微粒的质子数和电子数不同，A不符合题意；B．OH-的质子数和电子数分别是9和10，F-的质子数和电子数分别是9和10，O2-的质子数和电子数分别是8和10，Ne的质子数和电子数分别是10和10，该组微粒的质子数和电子数不同，B不符合题意；C．该组微粒的质子数和电子数均分别是11和10，即该组微粒的质子数和电子数相同，C符合题意；D．O2-的质子数和电子数分别是8和10，F-的质子数和电子数分别是9和10，Mg2+的质子数和电子数分别是12和10，Al3+的质子数和电子数分别是13和10，该组微粒的质子数和电子数不同，D不符合题意；故选C。9．（2022·上海·闵行中学高一期中）完成表格小题序号化学符号质子数中子数电子数质量数(1)C①_______②_______③_______④_______(2)①_______81010②_______(3)①_______121210②_______(4)H3O+①_______/②_______/(5)21H2O①_______②_______③_______/(1)①_______②_______③_______④_______ (2)①_______②_______(3)①_______②_______(4)①_______②_______(5)①_______②_______③_______【答案】(1)    6    8    6    14(2)        18(3)        24(4)    11    10(5)    10    12    10【解析】(1)C质子数为6，质量为14，中子数为14−6＝8，电子数＝质子数＝6；故答案为：6；8；6；14。(2)质子数为8的是氧，电子数为10，说明该微粒是氧离子，中子数为10，则质量数为8+10＝18，其符号为；故答案为：；18。(3)质子数12是Mg，电子数为10，则该微粒为镁离子，中子数为12，则质量数12+12＝24，其符号为；故答案为：；24。(4)H3O+质子数为1×3+8＝11，电子数为11−1＝10；故答案为：11；10。(5)21H2O质子数为1×2+8＝10，中子数为(2−1)×2+(18−8)＝12；电子数为1+1+8＝10；故答案为：10；12；10。10．（2022·全国·高一专题练习）在1~18号元素中，符合下列要求的元素为(填写元素符号)(1)原子L层上有3个电子的元素：_______(2)原子M层电子数为L层电子数一半的元素：_______(3)原子K层与M层上的电子数之和等于L层上的电子数的元素：_______(4)原子最外层电子数为其内层电子数总和一半的元素：_______(5)原子最外层电子数等于其电子层数的元素：_______(6)次外层电子数为最外层电子数的元素：_______(7)最外层只有1个电子的元素：_______(8)原子最外层电子数是次外层电子数的2倍的元素：_______(9)原子次外层电子数是最外层电子数的2倍的元素：____(10)原子的K层和M层电子数相同的元素：_______【答案】(1)B(2)Si(3)S(4)Li、P (5)H、Be、Al(6)O(7)H、Li、Na(8)C(9)Li、Si(10)Mg【解析】1-18号元素最多有三层电子，从内到外为K、L、M，K层最多排2个电子，L层最多排8个电子，排满里层排外层，最外层最多排8个。(1)L层是第二层，所以K层有2个电子，两层共5个电子，是5号元素B，(2)L层电子数为8，所以原子M层电子数为4，三层共14个电子，是14号元素Si；(3)L层上的电子数为8，K层为2，所以M层上的电子数为8-2=6，三层共16个电子，是16号元素S；(4)若共有两层，内层为2个电子，外层为1个电子，则为Li元素，若共有三层，内层共10个电子，外层5个电子，为P元素；(5)若为一层，则电子数为1，是H元素；若为两层，则最外层为2个电子，是Be元素；若为三层，则最外层为3个电子，是Al元素；(6)次外层电子数为最外层电子数，说明只有两层，内层为2，则外层为6，是O元素；(7)最外层只有1个电子在第IA族，有H、Li、Na三种元素；(8)原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，说明有两层电子，内层为2，外层为4，为C元素；(9)若为两层，次外层为2个电子，最外层为1个电子，则为Li元素，若为三层，次外层为8个电子，最外层为4个电子，则为Si元素；(10)K层有2个电子，故M层也为2个电子，为Mg元素。能力提升11．（2022·上海市川沙中学高一期中）研究人员在地壳深处的热液中发现能稳定存在的离子，下列关于说法正确的是A．一个含有47个电子B．一个含有48个质子C．与(硫磺)互为同素异形体D．通常状况下，在水中能稳定存在【答案】B【详解】A．一个含有的电子数为：，A错误；B．一个含有的质子数为：，B正确；C．是离子，不是单质，与(硫磺)不是同素异形体，C错误； D．在地壳深处无氧气，能稳定存在，而通常情况下，易被氧气氧化，D错误；故选B。12．（2022·上海市杨浦高级中学高一阶段练习）潜水艇中氧气来源之一是：。已知过氧化钠是由两种离子构成，下列说法正确的是A．22.4L含有个原子B．1.8g含有个质子C．1mol含有个离子D．1mol含有个电子【答案】B【详解】A．没有指定标准状况下，Vm不一定为22.4L，A错误；B．根据计算，1.8gH2O为0.1mol，每个水分子有10个质子，故1.8g含有个质子，B正确；C．过氧化钠是由两种离子构成，故1mol含有个离子，C错误；D．一个O原子含有8个电子，1mol含有个电子，D错误；故答案选B。13．质子数和中子数之和为A，核内中子数为N的R2＋与16O所形成的Wg氧化物中所含质子的物质的量为()A．(A-N＋8)molB．(A-N＋10)molC．(A-N＋8)molD．(A-N＋6)mol【答案】A【解析】R2＋带2个单位正电荷，所以其氧化物的化学式为RO，该氧化物的摩尔质量为(A＋16)g·mol-1，Wg该氧化物的物质的量为mol；核内中子数为N的R2＋的质量数为A，所以质子数为A-N，1mol氧化物中含有(A-N＋8)mol质子，所以Wg该氧化物中所含质子的物质的量为(A-N＋8)mol，综上所述A符合题意，故选A。14．（2022·全国·高三专题练习）用A+、B-、C2-、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种微粒(离子或分子)，请回答下列问题：(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_______。(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】含有18个电子的简单阳离子为Ca2＋和K＋，简单阴离子为Cl-、S2-等，氢化物有HCl、H2S、PH3、H2O2、C2H6等，其他的如F2、Ar等；则A+、B-、C2-分别为K＋、Cl-、S2-，据此分析解答。（1）A+、B-、C2-分别为K＋、Cl-、S2-，，A元素是K、B元素是Cl、C元素是S；（2）D是由两种元素组成的双原子分子，且含有18个电子，故其分子式HCl；（3）E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，即非金属性最强的分子，其分子式是F2；（4）F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是H2S；（5）G分子中含有4个原子，其分子式是H2O2或PH3；（6）H分子中含有8个原子，其分子式是C2H6。15．（2022·山东·烟台市教育科学研究院高一期末）氯及其化合物在生产生活中应用广泛。(1)在元素周期表中，元素Ts跟氯元素位于同一主族。它的一种核素可由核反应→得到，Ts的原子结构示意图可表示为：，则m=___________，的中子数为___________。(2)海水制得的粗盐中含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质。某同学设计了以下除杂流程，请将下表补充完整：实验步骤添加的试剂预期沉淀的离子1______________2BaCl2溶液3______________4适量稀盐酸(3)高氯酸(HClO4)是一元强酸，在工业上有重要用途。写出高氯酸与小苏打溶液反应的离子方程式___________。(4)ClO2是一种安全高效的消毒剂。以单位质量得到的电子数表示消毒效率，ClO2的消毒效率是Cl2的___________倍。【答案】(1)    18    176 (2)    NaOH溶液    Mg2+    Na2CO3溶液    Ca2+、Ba2+(3)H++HCO3-=H2O+CO2↑(4)2.63【解析】(1)Ts跟氯元素位于同一主族，最外层电子数相同，则z=7，由核反应→，x=117，由核内质子数等于核外电子数，则117=2+8+m+32+32+18+7，解得m=18,的中子数为293-117=176；(2)海水制得的粗盐成分是NaCl，可用NaOH溶液除去杂质Mg2+，加入过量BaCl2溶液除去，用Na2CO3溶液除去Ca2+和过量Ba2+，最后加入适量稀盐酸除去过量的OH-和；(3)高氯酸(HClO4)是一元强酸，电离方程式为HClO4=H++ClO4-，小苏打为NaHCO3，两者是氢离子和碳酸氢根离子反应生成二氧化碳和水，反应的离子方程式H++=H2O+CO2↑；(4)设质量都是71g，氯气得到的电子数为1mol×2×1=2mol，ClO2得到的电子数为mol×1×5=mol，则ClO2消毒的效率是Cl2的倍数为。