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1、第十二讲原子结构与元素周期律E)典型例题【例()1】中国科学技术名词审定委员会已确定第116号元素LV的名称为筵,质量数293,关于筵的叙述错误的是()A.原子序数116B.中子数177C.核外电子数116D.相对原子质量293【答案】D【考点】原子的结构【解答】解:A.第116号元素LV的原子序数为116,故A正确;B.中子数=质量数-质子数=293-116=177,故B正确;C.原子序数=质子数=核外电子数=核电荷数,可知核外电子数为116,故C正确;D.293代表该原子的质量数,一种元素有多种核素,质量数指的是质子与中子的质量的和,不同核素的质量数不同,即一种元素可以有多个质量数,相对原
2、子质量为各核素的平均相对质量,所以同种元素的相对原子质量只有一个数值,两者近似相等,故D错误。故选:Do若某离子An一的核外共有X个电子,核内有y个中子,则A原子的质量数为()A.x+ynB.x-y+nC.x+y-nD.y-x+n【答案】C【考点】原子的结构【解答】解:某阴离子AT的核外共有X个电子,则R原子的质子数为-n,又R核内有y个中子,则R的质量数=y+x-n,故选:Co【例03】“玉兔”号月球车用登8pll作为热源材料.下列关于登8pll的说法正确的是()A.至8pll与债U互为同位素B.至8pll与黄9pu互为同素异形体C. Ii8Pu与噩8u具有完全相同的化学性质D. Il8Pu
3、与Il9Pu具有相同的最外层电子数【答案】D【考点】同位素与核素【解答】解:A.有相同质子数,不同中子数的原子或同一元素的不同核素互为同位素,纪8pll与23u质子数不同,不是同位素,故A错误;B.同种元素形成的不同单质互称同素异形体,/8pll与段9pu均为原子,不是同素异形体,故B错P伏;C. 蔡8pll与的8U质子数不同属于不同的元素,其化学性质不同,故C错误;D. 噌8PU与贫9pll具有相同的质子数,所以其核外电子数相同,则具有相同的最外层电子数,故D正确;故选:D。【例04】重水(D2)是重要的核工业原料,下列说法错误的是()A.笊(D)原子核外有1个电子B.也与D互称同位素C.F
4、hO与D2互称同素异形体D.旧2讴0与口2帕0的相对分子质量相同【答案】C【考点】同位素与核素【解答】解:A.冗(D)质子数为1,质子数=核外电子数,故原子核外有1个电子,故A正确;B. H与D质子数相同,中子数不同,故互为同位素,故B正确;C. HzO与DzO都是化合物,不是单质,故C错误:D. H28o的相对分子质量为:l2+18=20,D216o的相对分子质量为:22+16=20,故D正确,故选:Co【例05】甲、乙是周期表中同一主族的两种元素,若甲的原子序数为X,则乙的原子序数不可能是()A.X+2B.X+4C.X+8D.X+18【答案】B【考点】原子结构与元素周期表【解答】解:由元素
5、周期表结构可知,对于处于同一主族不同周期的元素,原子序数相差可能为2、8、18、32等,不可能相差4。故选:B0【例062007年3月21日,我国公布了Ill号元素Rg的中文名称.该元素名称及所在周期是()A.输第七周期B.镭第七周期C.钱第六周期D.量第六周期【答案】A【考点】原子结构与元素周期表【解答】解:稀有气体的原子序数分别为2、10、18、36、54、86,若第七周期排满,稀有气体原子序数为118,所以Ill号元素处于第七周期第11列,该元素为第七周期第IB族元素输。故选:Ao【例()7】2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲
6、教授曾主持测定了锢(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。锢与锄(37Rb)同周期。下列说法不正确的是()A. In是第五周期第IHA族元素B. 5In的中子数与电子数的差值为17C.原子半径:InAlD.碱性:In(OH)3RbOH【答案】D【考点】原子结构与元素周期律【解答】解:AIn的原子序数为49,原子核外有5个电子层,数目分别为2、8、18、18、3,则锢处于第五周期第InA族,故A正确;B.In的中子数为115-49=66,In原子中电,子数为49,则In的中子数与电子数的差值为66-49=17,故B正确;C.同主族元素从上到下原子半径增大,则原子半径:InA
7、l,故C正确;D.金属性RbIn,元素的金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强,则碱性In(OH)3RbOH,故D错误。故选:Do【例08】下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8.下列说法错误的是()WXYZA.原子半径:WXB.常温常压下,丫单质为固态C.气态氢化物热稳定性:Zr(Y)B. X和W可形成共价化合物XW3C. W的非金属性比Z的强,所以W氢化物的沸点比Z的高D. Z的最低价单核阴离子的失电子能力比丫的强【答案】C【考点】原子结构与元素周期律(表)【解答】解:由短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置,可知X、Y处于第二
8、周期,z、W处于第三周期,令Y的原子序数为a,则Z的原子序数为a+8,X的原子序数为a-1,W的原子序数为a+9,则a+a+8+a-l+a+9=48,则a=8,故Y为O元素、X为N元素、Z为S、W为Cl元素,A.同周期,自左向右半径逐渐减小,故r(X)r(Y),故A正确;B. X为N元素,W为Cl元素,故可形成共价化合物XW3,故B正确:C.熔沸点是物理性质,受分子间作用力有关,与非金属性无关,故C错误;D.非金属性ZVY,故Z的最低价单核阴离子的失电子能力比Y的强,故D正确,故选:Cc现有下列短周期元素性质的数据,下列说法止确的是()原子半径(10,0m)0.741.601.521.100.
9、991.860.750.82最高或最低化合价-2+2+1+5;-3+7;-1+1+5;-3+3A.号元素为AlB.、处于同一周期C.上述八种元素最高价氧化物对应的水化物号酸性最强D.元素的气态氧化物沸点大于元素的氧化物【答案】C【考点】原子结构与元素周期律(表)【解答】解:短周期元素,都有最高价+5、最低价-3,处于VA族,且原子半径,故为P、为N;有+7、-1价,则为Cl:有最低价-2,原子半径小于N,则为O:有最高价+3.处于HIA族,原子半径小于P,则为B;有最高价+2,处于IlA族,原子半径大于P,则为Mg;都有+1价,处于【A族,原子半径V,且的原子半径不是最小,故为Li、为Na,A
10、.由上述分析可知,为B,故A错误;B.为Mg,为Li,二者分别处于第三、第二周期,故B错误;C.上述八种元素中为Cl,非金属性最强,其最高价氧化物对应的水化物酸性最强,故C正确;D.为P、为N,氨气分子之间存在氢键,沸点较高,故D错误,故选:Co短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,丫原子的最外层只有一个电子,Z位于元素周期表川A族,W与X属于同一主族。下列说法正确的是()A.原子半径:r(W)r(Z)r(Y)B.由X、丫组成的化合物中均不含共价键C. Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的弱D. X的简单气态氧化物的热稳定性比W的强【答案】D【考点】原子结构与
11、元素周期律(表)【解答】解:短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,为O元素;Y原子的最外层只有一个电子且原子序数大于X,则Y为Na元素;Z位于元素周期表InA族,且原子序数大于Y,则Z为Al元素:W与X属于同一主族且为短周期元素,则W为S元素,即X、Y、Z、W分别是O、Na、AKS元素;A.同一周期元素,原子半径随着原子序数增大而减小,所以原子半径r(Y)r(Z)r(W),故A错误;B.由X、Y组成的化合物可能是NazO也可能是Na2O2,NazO只含离子键、Na2O2含有离子键和共价键,故B错误;C.元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物碱性越强,金属性Y
12、Z,则Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的强,故C错误;D.元素的非金属性越强,其简单气态氨化物的稳定性越强,非金属性XW,所以X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强,故D正确;故选:Do【例12】W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体;Y的周期数是族序数的3倍;Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同,下列叙述正确的是()A. X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物B. 丫与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键C.四种元素的简单离子具有相同的电子层结构D.W的氧化物对应的水化物均为强酸【答案】A【考点】原子结构与元素周期律【解
13、答】解:W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素,W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体,该气体是NO2,则W、X分别是N、O元素;Y的周期数是族序数的3倍,其原子序数大于O,则Y为Na元素;Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同,为Cl元素;A. X是O元素,与W形成的二元化合物有NO、No2、N25等:与Y元素形成的二元化合物有NazO、Na2O2:有Z元素形成的二元化合物有Clo2、C127等,所以X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物,故A正确;B. Na与O元素形成的化合物Na2O2的电子式为Na,Na,含有共价键和离子键,故B错误;C.形成的简单离子中W、X、
14、Y电子层有2个,而Z离子核外电子层有3个,所以这四种元素简单离子电子层结构不相同,故C错误;D.W的氧化物的水化物HNo3是强酸,而HNo2为弱酸,故D错误:故选:A。【例13】科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是()W+zYZl-A.WZ的水溶液呈碱性B.元素非金属性的顺序为XYZC.Y的最高价氧化物的水化物是中强酸D.该新化合物中Y不满足8电子稳定结构【答案】C【考点】原子结构与元素周期律【解答】解:通过以上分析知,W、X、Y、Z分别是Na、Si、P、CI元素,A.WZ为NaCLNaCl是强酸强
15、碱盐,其水溶液呈中性,故A错误;B.同一周期元素非金属性随着原子序数增大而增强,则非金属性ClPSi,所以非金属性ZYX,故B错误;C. Y为P元素,Y的最高价氧化物的水合物是H3PO4为中强酸,故C正确;D. Y为P元素,其最外层有5个电子,P原子形成2个共价键且该阴离子得到W原子一个电子,所以P原子达到8电子结构,即Y原子达到8句子结构,故D错误;故选:Co【例14】根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述不正确的是()A,气态氢化物的稳定性:H2ONH3SiH4B.氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物C.饱和溶液溶渣如图所示实验可证明元素的非金属性:ClCSiD.用中文“气”(6
16、o)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期。族【答案】C【考点】元索周期律(表)【解答】解:A.非金属性ONSi,气态氧化物的稳定性:H2ONH3SiH4,故A正确;B. H与F、Cl等形成共价化合物,与Na等形成离子化合物,则氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物,故B正确;C.利用最高价含氧酸的酸性比较非金属性,H。不是最高价含氧酸,则不能比较Cl、C的非金属性,故C错误;D.目前周期表中112号元素位于第七周期的IlB族,118号元素的原子结构中有7个电子层、最外层电子数为8,则118号元素在周期表中位于第七周期0族,故D正确;故选:Co【例15】甲、乙、丙、丁、戊为原子序数依
17、次增大的短周期元素。甲、丙处于同一主族,丙、丁、戊处于同一周期,戊原子的最外层电子数是甲、乙、丙原子最外层电子数之和。甲、乙组成的常见气体X能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;戊的单质与X反应能生成乙的单质,同时生成两种溶于水均呈酸性的化合物丫和Z,0.1mol/L的Y溶液pHl;丁的单质既能与丙元素最高价氧化物的水化物的溶液反应生成盐L,也能与Z的水溶液反应生成盐;丙、戊可组成化合物M。请回答下列问题:(1)戊离子的结构示意图为O(2)写出乙的单质的电子式:o(3)戊的单质与X反应生成的丫和Z的物质的量之比为2:4,反应中被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为.(4)写出少量Z的稀溶液滴入过量L
18、的稀溶液中发生反应的离子方程式:。(5)按如图电解M的饱和溶液,写出该电解池中发生反应的总反应方程式:。将充分电解后所得溶液逐滴加入到酚酷试液中,观察到的现象是。(2)(3) 3C12+4NH3=N2+2NH4C1+4HC1;2:3;(4) AlO2+H+H2O=Al(OH)31;(5) NaCI+H2OMNaClO+H2t;溶液先变红后槌色。【考点】元素周期律(表)综合【解答】解:甲、乙、丙、丁、戊为原子序数依次增大的短周期元素。甲、乙组成的常见气体X能使湿泗的红色石蕊试纸变蓝,则X为NH3,甲为H,乙为N:甲、丙处于同一主族,结合原子序数可知,丙为Na;丙、丁、戊处于同一周期,即处于第三周
19、期,戊原子的最外层电子数是甲、乙、丙原子最外层电子数之和,即戊原子最外层电子数为1+1+5=7,则戊为Cl:氯气与X反应能生成乙的单质,同时生成两种溶于水均呈酸性的化合物Y和Z,0.1molL的Y溶液pHl,则Y为NH4Cl,Z为HQ;T的单质既能与丙(Na)元素最高价氧化物的水化物的溶液反应生成盐L,也能与Z(HCl)的水溶液反应生成盐,则丁为Al元素,故L为NaAlo2;丙、戊组成化合物M为NaC1。-)0288yj)288(1)戊的离子为C,离子结构示意图为:/,故答案为:/):(2)乙的单质为N2,其电子式为,、三7:故答案为::N::N:;(3)氯气与氨气反应生成NH4。、HCl,二
20、者物质的量之比为2:4,该反应方程式为:3C12+4NH3=N2+2NH4C1+4HC1,反应中被氧化的物质为NH3,占参加反应的二分之一,被还原的物质为。2,二者物质的量之比为2:3,故答案为:3C124NH3=N2+2NH4C1+4HC1:2:3;(4)将少量的盐酸滴入过量NaAK)2溶液中发生反应的离子方程式为:Al2+H+H2=Al(OH)31;故答案为:Al2+H+H2=Al(OH)31;(5)电解饱和氯化钠溶液,反应的方程式为:2NaQ+2H2电解2NaOH+02+H2T,同时发生反应Ch+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,故该电解池中发生反应的总反应方程式为:Nacl+F
21、hO电解NaClO+H2,电解后得到NaClO溶液,显碱性,且具有强氧化性,滴入酚酬溶液中,观察到溶液先变红后褪色,故答案为:NaCl+H2MNaClO+H2:溶液先变红后褪色。反应NH4Cl+NaNO2NaCl+N2t+2H2O放热且产生气体,可用于冬天石油开采。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是()A.中子数为18的氯原子:;C1B.N2的结构式:N-NC.Na+的结构示意图:1)D.FhO的电子式:H:?.:H【答案】D【考点】化学用语【解答】解:A.中子数为18的氯原子的质量数为18+17=35,该氯原子正确的表示方法为35。,故A错误:B.分子中含有1个氮鼠三键,其正确的结构式
22、为N三N,故B错误;2C. /为钠原子结构示意图,钠离子最外层含有8个电子,其离子结构示意图为故C错误;D.水分子属于共价化合物,其电子式为H:O:H,故D正确;故选:D0下列各组化合物中,所含化学键类型不相同的是()A. Na2O2 和 NaaOB. CaCI2和 Na2SC.Co2和CS2D.KOH和KC103【答案】A【考点】化学键的类型【解答】解:A.Na2O2和Na2,后者只含有离子键,而过氧化钠中含有离子键和非极性键,二者含有的化学键类型不完全相同,故A正确;B. CaCI2和NazS中只含离子键,化学键类型相同,故B错误;C. Co2和CS2中只含有共价键,化学键类型相同,故C错
23、误;D. KOH和KClo3中都含有离子键和极性键,二者含有的化学键类型完全相同,故D错误;故选:Ao【例18下列叙述正确的是()A.共价化合物中可能含有离子键B.离子化合物中可以含有共价键C.金属离子一定满足最外层2电子或8电子结构D.共价化合物中各原子都一定满足最外层8电子结构【答案】B【考点】共价化合物与离子化合物【解答】解:A.只含共价键的化合物是共价化合物,所以共价化合物中一定不含离子键,故A错误;B.含有离子键的化合物是离子化合物,离子化合物中可能含有共价键,如NaOH等,故B正确;C.金属原子失去电子后最外层不一定是2电子或8电子结构,如副族元素CU原子失去一个电子后,最外层电子数是18,故C错误;D.共价化合物中各原子不一定满足最外层8电子结构,如HCl等,故D错误;故选:B,