1、 第 14 讲 原子结构、核素基 础 热 身1核磁共振技术已广泛应用于复杂分子结构的测定和医学诊断等高科技领域。已知只有质子数或中子数为奇数的原子核才有此性质。下列各组原子均可产生核磁共振现象的是( )A 4He、 18O、 24Mg B 10B、 12C、 31PC 2H、 14N、 40K D 7Li、 27Al、 28Si2一定量的锎( Cf)是医学上常用作治疗恶性肿瘤的中子源， 1 mg( Cf)每秒约放25298 25298出 2.34109 个中子。下列有关锎的说法错误的是( )A( Cf)原子中，中子数为 15425298B( Cf)原子中，质子数为 9825298C( Cf)原
2、子中，电子数为 9825298D锎元素的相对原子质量为 2523简单原子的原子结构可用如图 K141 所示的方法形象地表示：其中 表示质子或电子， 表示中子，则下列有关的叙述正确的是( )图 K141A互为同位素B互为同素异形体C是三种化学性质不同的粒子D具有相同的质量数4金属钛对体液无毒且有惰性，能与肌肉和骨骼生长在一起，因而有“生命金属”之称。下列有关 Ti 和 Ti 的说法中正确的是( )4822 5022A. Ti 和 Ti 中均含有 22 个中子4822 5022B. Ti 和 Ti 核外均有 4 个电子层4822 5022C分别由 Ti 和 Ti 组成的金属钛单质互称为同分异构体4
3、822 5022D. Ti 和 Ti 的性质完全相同4822 502252012福建厦门检测 长征 2 号火箭承担运载“神六”的使命，氕化锂、氘化锂、氚化锂可以作为启动长征 2 号(CZ2F)火箭的优良炸药。下列说法正确的是( )ALiH、LiD 、 LiT 的摩尔质量之比为 123B它们都是强氧化剂CH、D、T 之间互称为同素异形体D它们都是强还原剂6具有广泛用途的 Co 放射源首次实现了国内批量生产。另外，钴还有多种原子6027Co、 Co、 Co 和 Co。以下关于钴原子的说法正确的是( )5627 572 5827 5927A. Co、 Co、 Co、 Co 和 Co 是摩尔质量不同的
4、五种同素异形体5627 572 5827 5927 6027B. Co 放射源可以用来治疗癌症，其中中子数与电子数之差等于 66027C. Co、 Co、 Co、 Co 和 Co 互为同位素，物理性质几乎相同，化学性质不同5627 572 5827 5927 6027D. Co、 Co、 Co、 Co 和 Co 互为同分异构体5627 572 5827 5927 60277某元素原子的最外层电子数是次外层的 a 倍(a1)，则该原子的核内质子数是( )A2a2 B2a 10Ca 2 D2a8有下列微粒： H； H； H； 16O； 18O； 12C； 14C； 40K； 40Ca； 35Cl2
5、； 37Cl2。1 21 31 11 回答以下问题：(1)以上 11 种微粒共含有_种核素，属于_ 种元素。(2)互为同位素的是_；_；_。(3)质量数相等的微粒是_。(4)形成的水分子共有_种。(5)核外电子数相等的粒子共有_组。能 力 提 升92012临沂一模 下列说法中，正确的是 ( )A 34S 原子核内的中子数为 16B 1H 和 2H 的化学性质相同CH O 与 H O 互为同素异形体162 182DNa 和 Na 属于同种元素，且性质相同102012威海一模 甲、乙两元素原子的 L 层电子数都是其他层电子总数的 2 倍。下列推断正确的是( )A甲与乙电子层数相同B甲与乙最外层电子
6、数相同C甲与乙的单质都是非金属D甲与乙的原子序数之和为偶数11已知元素 X、Y 的核电荷数分别是 a 和 b，它们的离子 Xm 和 Yn 的核外电子排布相同，则下列关系式中正确的是( )AabmnBa bm nCa bm nDabmn12下列离子中，所带电荷数与该离子的核外电子层数相等的是( )AS 2 BMg 2CBe 2 DH 13两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等，则在周期表的前 10号元素中，满足上述关系的元素共有( )A1 对 B2 对C3 对 D4 对14不具有放射性的同位素称之为稳定同位素，稳定同位素分析法近 20 年来在植物生理学、生态学和环境科学研究中获得广
7、泛应用。如在陆地生态系统研究中，2H、 13C、 15N、 18O、 34S 等常用作环境分析指示物。下列有关说法正确的是( )A 34S 原子核内中子数为 16B 1H O 和 1H O 的相对分子质量不同162 182C 13C 和 15N 原子的原子序数相差 2D 2H 结合 OH 的能力比 1H 的更强15设 X、Y、Z 代表 3 种元素。已知：X 和 Y 两种离子具有相同的电子层结构；Z 元素原子核内质子数比 Y 原子核内质子数少 9 个；Y 和 Z 两种元素可以形成 4 核 42 个电子的负一价阴离子。据此，请填空：(1)写出 X、Y、Z 三种元素的名称 X_，Y_，Z_。(2)写
8、出 X、Y 两种元素最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式：_。16原子序数小于 18 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：(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_ ，电子式是_。(3)分别写出 X、Y 的含氧酸的分子式_、_。挑 战 自 我17现有部分元素的原子结构特点如表：X L 层电子数是 K 层电
9、子数的 3 倍Y 核外电子层数等于原子序数Z L 层电子数是 K 层和 M 层电子数之和W 最外层电子数是次外层电子数的 2.5 倍(1)画出 W 原子结构示意图_。(2)元素 X 与元素 Z 相比，非金属性较强的是 _，写出一个能表示 X、Z 非金属性强弱关系的化学反应方程式_。(3)X、Y、Z、W 四种元素形成的一种离子化合物，其水溶液显强酸性，该化合物的化学式为_。(4)元素 X 和元素 Y 以原子个数比 11 化合形成的化合物 Q，元素 W 和元素 Y 化合形成的化合物 M，Q 和 M 的电子总数相等。以 M 为燃料，Q 为氧化剂，可作火箭推进剂，最终生成无毒的，且在自然界中稳定存在的
10、物质，写出该反应的化学方程式_。18科学家们发现：具有 2、8、20、28、50、82、114、126 等数目的质子或中子的原子核具有特别的稳定性，并将这些偶数称为“幻数” ，而具有双幻数的He、 Ni、 Sn、 Pb 等尤为稳定。据此信息回答下列问题： 42 5628 13250 20882(1)写出前三种幻数为质子数时的元素原子结构示意图：_、_、_。(2)已知氧有 O、 O、 O 三种同位素，根据上述幻数规律，氧的同位素中原子核168 178 18最稳定的是_。(3)根据现有元素周期律推算， R 位于元素周期表的第_周期_族，298114原子核稳定性 R_ R(填“”或“”)。29811
11、4 289114课时作业(十四)1C 解析 A 项， 4He、 18O、 24Mg 三种原子的质子数和中子数均为偶数；B 项，12C 原子的质子数和中子数均为偶数；C 项， 2H、 14N、 40K 三种原子的质子数、中子数均为奇数；D 项， 28Si 原子的质子数和中子数均为偶数。2D 解析 252 只代表锎元素中某同位素的质量数，而不是锎元素的相对原子质量。3A 解析 从图示知、中的质子数等于电子数且都等于 1，可知分别为H、 H、 H。1 21 314B 解析 Ti 和 Ti 互为同位素，中子数必定不相等，故 A 错误。同分异构体4822 5022必须是化合物，C 错误。 Ti 和 Ti
12、 的电子层结构相同，化学性质几乎完全相同，但物理4822 5022性质不完全相同(如密度)，故 D 错误。5D 解析 LiH、LiD、LiT 的摩尔质量之比等于它们的相对分子质量之比，应为8910，A 错；氕化锂、氘化锂、氚化锂中氕、氘、氚均为1 价，处于最低价态，具有强还原性，B 错；H、D、 T 之间互称同位素，C 错。6B 解析 Co、 Co、 Co、 Co 和 Co 互为同位素，物理性质不同，化学5627 572 5827 5927 6027性质相同，故 A、C、D 错； Co 的中子数为 602733，与电子数之差为 33276，6027故 B 正确。7A 解析 最外层电子数大于次外
13、层电子数，则该元素位于第二周期。8(1)11 6(2) H、 H、 H 16O、 18O 12C、 14C1 21 31(3)40K、 40Ca (4)12 (5)4解析 (1)质子数和中子数只要其一不相同就属于不同核素；(2) 质子数相同，而中子数不同的核素互称为同位素；(3)原子符号左上角的数字为质量数； (4)每种氧原子(如 16O)可与三种氢的同位素形成的水分子分别是： H O、 H O、 H O、 H16O H、 H16O 1162 21162 31162 1 21 1H、 H16O H，所以两种氧的核素与三种氢的核素可形成 12 种水分子。(5) 同位素的核外31 21 31电子数
14、相等；由同位素构成的原子数相同的分子中核外电子数相等。9B 解析 A 34S 原子核内的中子数为 341618，错误； B 1H 和 2H 互为同位素，化学性质相同，正确；C. 同素异形体指的是单质， H O 与 H O 不是同素异形体，162 182错误；D.Na 和 Na 属于同种元素，但由于核外电子数不同，所以性质不同，错误。10D 解析 本题主要信息是原子的电子排布特点。可以先根据核外电子排布规律确定可能的元素名称，再确定位置，从而推断单质的性质等。L 层最多可有 8 个电子，当其他层共有 4 个电子时符合题意，根据核外电子排布规律，Mg 符合条件；当 L 层未填满电子时，K 层的 2
15、 个电子已填入，此时 L 层应有 4 个电子，碳符合条件，则甲、乙指的是碳和镁，D 选项符合题意。11A 解析 在原子中，核电荷数等于核外电子数；在阳离子中，核电荷数减去离子所带电荷数等于核外电子数；在阴离子中，核电荷数加上离子所带电荷数等于核外电子数。因为 Xm 和 Yn 具有相同的核外电子排布，所以，X m 和 Yn 具有相同的核外电子数，aXm 的核外电子数等于 am，bY n 的核外电子数为：b n，则：ambn。12B 解析 本题主要考查元素周期表中元素离子的电子层排布与离子所带电荷数的关系。S 2 的核外电子排布为： ，Mg 2 的核外电子排布为：，Be 2 的核外电子排布为： ，
16、H 的所带电荷数为 1，其离子的核外电子层数为 0。13B 解析 解答此类习题时，首先把指定范围内的元素符号、原子序数写出，然后根据指定条件和要求进行联想、重组得出结论。在周期表的前 10 号元素中，电子层数之比只有 12，最外层电子数之比与之相等，若为 12，则为 H 和 Be；若为 24，则为He 和 C。14B 解析 A 项中 34S 的中子数为 341618，不正确； B 项中 H2O 的相对分子质量由 H 和 O 的质量数决定，两个分子中 O 的质量数不同，故 B 项正确；C 项中原子序数之差由质子数决定，应该为 1，C 项不正确；D 中 2H 和 1H 化学性质相同，故 D 项不正
17、确。15(1)钾 氯 氧 (2)OH H =H2O解析 由 推测 4 核 42 电子的负一价阴离子为 ClO ，则 Y 为 Cl，Z 为 O，那么3X 为 K。16(1)氮 碳 氢 (2)NH 3 H N , ,H H(3)HNO3 或 HNO2 H 2CO3 或 H2C2O4 等有机酸解析 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。17(1) (2)X(或氧 ) SO 2 SO2 或 2H2SO 2=2
18、H2O2S= = = = =点 燃 (3)NH4HSO4(4)N2H42H 2O2 N24H 2O= = = = =点 燃 解析 首先推断四种元素是什么。X 元素原子的 L 层电子数是 K 层电子数的 3 倍，根据核外电子排布规律，可知 L 层为 6 个电子，所以 X 为氧元素。Y 元素原子的核外电子层数等于原子序数，Y 只能是 H 元素。Z 元素原子的 L 层电子数是 K 层和 M 层电子数之和，其 M 层电子数为 6，所以 Z 是 S 元素。W 元素原子的最外层电子数是次外层电子数的 2.5倍，其次外层只能是 K 层，所以 W 为 N 元素。18(1)(2) 8O (3)七 A 16解析 (1)、(2)根据题意不难完成；(3)根据元素在周期表中的位置进行推断：原子序数为 2、10、18、36、54、86、118，分别对应元素为第一、二、三、四、五、六、七周期的0 族元素，114 号可看成在 118 号元素的位置(第七周期的 0 族) 再往前数四个位置，即为114 号元素所在的位置，它为第七周期A 族。
