2020届高考化学二轮复习原子结构专题卷

1．下列各组中，互为同位素的是( )
A．氕(11H)和氘(21H)
B．O2和O3
C．碘晶体和碘蒸气
D．SO2和SO3
答案：A
2．(2019·温州选考模拟)重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是( )
A．重水是原子反应堆的导热剂
B．氘(D)原子核内有1个中子
C．H2O与D2O的物理性质不相同
D．1H、D与16O、18O形成的水分子，有5种不相同的相对分子质量
解析：选A。

原子反应堆的导热剂是钠钾合金；D项，1H162O(18)、1H182O(20)、D162O(20)、D182O(22)、HD16O(19)、HD18O(21)，共5种。

3．科研人员最近发现放射性元素钬(166 67Ho)可有效治疗肝癌。

下列说法正确的是( )
A．该原子的相对原子质量为166
B．该原子中含有的质子数为99
C．该原子含有的电子数为67
D．该原子的质子数比中子数多32
解析：选C。

该原子的质量数为166，为该原子的相对原子质量近似整数值，A错误；该原子中含有的质子数为67，中子数为99，中子数比质子数多32，B、D错误；由原子中，原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数，可知钬原子含有的电子数为67，C正确。

4．下列说法不正确的是( )
①质子数相同的粒子一定是同种元素
②同位素的性质几乎相同
③质子数相同，电子数也相同的两种粒子，不可能是一种分子和一种离子
④电子数相同的粒子不一定是同一种元素
⑤一种元素只能有一种质量数
⑥某种元素的相对原子质量取整数，就是质量数
A．②③⑤⑥B．①②④⑤
C．①②⑤⑥D．③④⑤⑥
解析：选C。

粒子包括分子、离子、原子、质子、中子等，如H2O与Ne电子数、质子数均相同，故①错，④对；一种分子和一种离子，如果质子数相等，其电子数一定不相等，故③对；同位素化学性质几乎相同，物理性质不相同，故②错；针对某原子而言，一种元素往往有几种同位素原子，它们的质量数各不相同，故⑤、⑥错。

5．(2019·温州选考模拟)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抑制艾滋病病毒的繁殖。

下列有关叙述中，正确的是( )
A．14C与12C的化学性质完全不同
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：选D。

A项，化学性质取决于最外层电子数，14C与12C的最外层电子数相同，两者化学性质相同，错误。

B项，前者中子数为8，后者为7，错误。

C项，同素异形体指的是同种元素形成的结构不同的单质，
14C
60和12C
60是由两种不同碳原子形成的结构相同的碳单质，错误。

6．下列各微粒：①H3O＋、NH＋4、Na＋；②OH－、NH－2、F－；③O2－2、Na＋、Mg2＋；④CH4、NH3、H2O。

具有相同质子数和电子数的一组是( )
A．①②③B．①②④
C．②③④D．①③④
解析：选B。

①组质子数均为11，电子数均为10；②组质子数均为9，电子数均为10；③组质子数依次为16、11、12，电子数依次为18、10、10；④组质子数、电子数均为10。

7．下列关于原子结构的说法正确的是( )
A．质子数为17、中子数为20的氯原子：2017Cl
B.235 92U和238 92U的中子数相同
C．13C和15N核内中子数相差1
D．通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化
答案：C
8．(2019·金华东阳二中选考模拟)雷雨天闪电时空气中有臭氧(O3)生成，下列说法正确的是( ) A．O2和O3互为同位素
B．O2和O3的相互转化是化学变化
C．O3是由3个氧原子构成的化合物
D．等物质的量O2和O3含有相同的质子数
答案：B
9．元素X的一种核素的质量数为A，中子数为N，下列推断中不正确的是( )
A．这种核素的符号可表示为A A－N X
B．A可以表示这种核素的近似相对原子质量
C．A可能小于X元素的相对原子质量
D．A可表示X元素的近似相对原子质量
解析：选D。

A只能表示该核素的近似相对原子质量，元素的近似相对原子质量是根据各同位素计算的平均值。

故D不正确。

10．同温同压下，等容积的两个密闭容器中分别充满了12C18O 和14N2两种气体。

关于这两个容器中气体的说法正确的是( )
A ．质子数、原子数相等，质量不相等
B ．分子数和质量均不相等
C ．质量、分子数、原子数均相等
D ．原子数、中子数和质子数都相等
解析：选A 。

因两个容器容积相等且同温同压，根据阿伏加德罗定律可知，它们所含的分子数相同，因均为双原子分子，原子数也相同。

12C 18
O 和14
N 2分子里的质量数之和分别为30和28，12C 18
O 分子中的质子数为14，中子数为16，而14
N 2分子中质子数、中子数均为14，故正确答案应选A 。

11．(2019·台州选考模拟)已知阴离子R 2－
的原子核内有n 个中子，R 原子的质量数为m ，则w g R 原子完全转化为R 2－
时，含有电子的物质的量是( )
A ．
m －n －2
w ·m
mol B ．
w （m －n ）
n mol C ．w (m －n －2
m
) mol D ．w m
(m －n ＋2) mol
解析：选D 。

R 原子的质子数为(m －n )，其核外电子数也为(m －n )，所以R 2－
的核外电子数为(m －n ＋2)，而w g R 原子的物质的量为w
m
mol ，所以形成的R 2－
含有的电子的物质的量为w m
(m －n ＋2) mol ，故选D 。

12．如图所示，a 、b 、c 均为非金属单质，d 、e 均为含有10个电子的共价化合物，且分子中所含原子个数：d ＞e ，f 为离子化合物。

则下列说法错误的是( )
A ．常温下，单质a 呈气态
B ．单质c 具有强氧化性
C ．稳定性：d ＞e
D ．f 受热易分解为d 和e
解析：选C 。

非金属单质形成的含有10个电子的共价化合物有CH 4、NH 3、H 2O 、HF 。

由于f 为离子化合物且分子中所含原子个数：d ＞e ，则d 是NH 3，e 是HF ，f 是NH 4F 。

因此a 、b 、c 分别是N 2、H 2、F 2。

根据元素周期律可知HF 的稳定性大于NH 3，故C 错误。

二、非选择题
13．用A ＋
、B －
、C 2－
、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： (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______，电子式是________。

(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____________。

解析：18电子微粒来源大体分为三个部分：一是第3周期元素的气态氢化物及其氢化物失去H＋的对应离子；二是第4周期的金属阳离子；三是由第2周期元素气态氢化物去掉氢原子后，两两结合得到的分子。

阳离子有K＋、Ca2＋；阴离子有P3－、S2－、HS－、Cl－；分子有Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4等，结合题目所给条件，不难确定所需答案。

答案：(1)K Cl S (2)HCl (3)F2
(4)H2S
(5)H2O2(或PH3) (6)C2H6
14．(2019·舟山校级期末)已知元素周期表中，四种非金属元素a、b、c、d均与元素e相邻，其原
子序数按a、b、e、c、d的顺序依次增大，a元素的原子结构示意图可表示为。

请回答下列问题：
(1)请用元素符号表示a、b、c、d在元素周期表中的相对位置。

(2)写出b2H6的结构式：__________________(用元素符号表示)。

(3)e的单质与氯气反应可生成化合物Z，Z分子中各原子都达到8电子稳定结构，Z与水反应可生成两种酸，该反应不属于氧化还原反应。

写出Z与水反应的化学方程式：________________________________________________________________________。

解析：(1)由a的原子结构示意图可知a为N，四者均与e相邻，则分别在e的上、下、左、右，e为P，b、c、d分别为Si、S、As。

(2)类比于C2H6，可写出Si2H6的结构式。

(3)P与氯气反应可生成PCl3和PCl5，PCl3各原子均达到8电子稳定结构，其中P显＋3价，Cl显－1价，PCl3与水反应相当于PCl3发生水解反应。

答案：(1)
(2)
(3)PCl3＋3H2O===H3PO3＋3HCl
15．原子序数依次增大的五种短周期元素X、Y、Z、Q、R，已知X与Q同主族，Y、Z原子序数之比为3∶4，Z的最外层电子数是Q的最外层电子数的6倍，R为同周期中原子半径最小的元素(稀有气体元素除外)，X与R形成的化合物常温下为气态。

(1)Q与Z形成的原子个数比为1∶1的化合物的电子式是____________。

(2)A＋B―→C＋D＋H2O为中学化学常见的反应形式，A、B、C、D均为由上述五种元素组成的单质或化
合物。

①如A为NaOH、B为CO2时，可写成a NaOH＋b CO2===c Na2CO3＋d NaHCO3＋n H2O，a与b的物质的量之比应满足的关系是________。

现向100 mL 3 mol·L－1的NaOH溶液中缓慢通入标准状况下4.48 L的CO2气体，用一个化学方程式表示以上反应：_________________________________________________________(化学计量数为最简整数)。

②请任写一个符合A＋B―→C＋D＋H2O形式的氧化还原反应方程式，其中C、D均为盐：_________________________________________________________________________。

解析：Z的最外层电子数是Q的最外层电子数的6倍，则Q最外层为1个电子，Z最外层为6个电子，由原子序数关系可知，Z为氧，Q为钠，则R为氯，X为氢，Y为碳。

(2)①若只生成Na2CO3，a∶b＝2∶1；若只生成NaHCO3，则a∶b＝1∶1，两者均有，则介于两者之间。

答案：(1)
(2)①1＜a∶b＜2 3NaOH＋2CO2===Na2CO3＋NaHCO3＋H2O
②2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O(其他合理答案也可)
16．X、Y、Z、M、Q均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。

已知：Y的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应能生成一种盐；Z原子的最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4；M可与Z形成阴、阳离子个数之比均为1∶2的两种化合物；Q原子的最外层电子数与次外层电子数之比为3∶4；YX3常温下为气体。

(1)化合物A、B均是由X、Z、M、Q四种元素中的三种元素组成的强电解质，且这两种物质水溶液的酸碱性相同，组成元素的原子数目之比为1∶1∶1，若A能抑制水的电离，B能促进水的电离，则化合物A 的化学式为________，化合物B的化学式为________________。

(2)X与Z、X与Q分别形成18电子分子甲和乙，写出甲、乙两种分子在水溶液中反应生成Q单质的化学方程式：________________________，X和Y也可形成具有18电子的分子丙，它是一种液态火箭燃料。

25 ℃、常压下，3.2 g丙在氧气中完全燃烧并生成稳定的化合物，放出的热量为62.4 kJ，请写出丙完全燃烧的热化学方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)X、Y两种元素形成的离子化合物的电子式为____________________。

解析：由题意可知Y为N元素，形成的盐为NH4NO3；Z原子的核外电子排布式为，Z为O元素；
Na2O和Na2O2中阴、阳离子个数之比均为1∶2，则M为Na元素；Q原子的核外电子排布式为
为S元素；X的原子序数最小，由题意知X为H元素。

(1)由H、O、Na、S四种元素中的三种元素形成两种物质的水溶液酸碱性相同，则确定溶液为碱性。

组成元素的原子数目之比为1∶1∶1，抑制水电离的是碱，化合物A为NaOH；促进水电离的为弱酸强碱盐，确定化合物B为NaHS。

(2)甲、乙、丙分别为H2O2、H2S、N2H4；H2O2能将H2S氧化为S。

(3)N 和H 形成的离子化合物为NH 4H 。

其中阳离子为NH ＋4，阴离子为H －。

答案：(1)NaOH NaHS (2)H 2O 2＋H 2S===S ↓＋2H 2O N 2H 4(l)＋O 2(g)===N 2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－624 kJ·mol －1
(3)
17．(2019·温州月考)A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、L 、I 九种主族元素分别位于三个不同的短周期，它们的原子序数依次增大，其中B 、C 、D 位于同一周期，A 与E 、B 与G 、D 与L 分别位于同一主族，C 、D 、F 三种元素的原子序数之和为28，F 的质子数比D 多5，D 的最外层电子数是F 最外层电子数的2倍，C 和D 的最外层电子数之和为11。

请回答下列问题：
(1)以上元素中非金属所形成的最简单气态氢化物稳定性最弱的是__________(填化学式)，E 、F 、L 所形
成
的
简
单
离
子
的
半
径
由
大
到
小
的
顺
序
为
__________________________________________________________ (用离子符号表示)。

(2)L 、I 两元素可按原子个数比1∶1组成化合物X ，化合物X 中各原子均满足8电子的稳定结构，则X 的电子式为____________________。

(3)固体化合物E 2D 2投入到化合物E 2L 的水溶液中，只观察到有沉淀产生，写出该反应的离子方程式：__________________________________________________________。

解析：由于九种主族元素位于三个不同的短周期，而B 、C 、D 位于同一周期，可以知道A 为氢元素，B 、C 、D 位于第2周期，E 、F 、G 、L 、I 则位于第3周期；由A 与E 为同一主族元素，可确定E 为钠元素；由F 的质子数比D 多5，D 的最外层电子数是F 最外层电子数的2倍，可推知D 、F 为氧元素和铝元素；由C 、D 、F 三种元素的原子序数之和为28，可推知C 为氮元素；由D 与L 位于同一主族，可推知L 为硫元素；由其原子序数关系和B 与G 位于同一主族可知，I 只能是氯元素，B 、G 分别为碳元素和硅元素。

即A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、L 、I 分别对应H 、C(碳)、N 、O 、Na 、Al 、Si 、S 、Cl 。

(1)题述非金属元素除H 外，C(碳)、N 、O 、Si 、S 、Cl 中硅元素的非金属性最弱，故形成的最简单的气态氢化物中SiH 4的稳定性最弱。

E 、F 、L 所形成的简单离子中S 2－
与氩原子的核外电子排布相同，而Na ＋
和Al 3＋
则与氖原子核外电子排布相同，故离子半径大小顺序为S 2－
＞Na ＋
＞Al 3＋。

(2)L 、I 两元素按原子个数比1∶1组成的化合物应该是S 2Cl 2，其中硫原子和硫原子之间、硫原子和氯原子之间均以共价单键的形式结合。

(3)Na 2O 2和Na 2S 的水溶液发生氧化还原反应，生成NaOH ，同时有S 沉淀析出。

答案：(1)SiH 4 S 2－
＞Na ＋
＞Al 3＋
(2)··Cl ······S
······S ······Cl ··
··
··
(3)Na 2O 2＋S 2－
＋2H 2O===S ↓＋2Na ＋
＋4OH
－。