1、 1 4.1.1 原子结构原子结构 一、选择题(每小题 4 分，共 48 分，每小题只有一个正确选项) 1. 20 世纪初，通过 粒子散射实验提出带核的原子结构模型的科学家是 ( B ) A舍勒 B卢瑟福 C汤姆生 D玻尔 解析：A.舍勒发现了氧气，他没有提出有关原子结构模型的理论，故不符合题意；B.卢瑟福根据 粒子散射实验的现象，提出了带核的原子结构模型，故符合题意；C.汤姆生用实验证明电子的普遍存在，提出了一个被称为葡萄干面包式的原子结构模型，故不符合题意；D.玻尔是通过引入量子论观点，提出了原子结构的玻尔模型，电子在一系列稳定的轨道上运动，故不符合题意。故选 B。 2. 任何原子都具有的
2、粒子是 ( C ) A质子、中子和电子 B质子和中子 C质子和电子 D中子和电子 解析：一般说来，原子是由质子、中子和电子三种粒子构成的，但有一种原子(1H)的原子核内却没有中子，1H 原子仅由 1 个质子和 1 个电子构成。由此可见任何原子都具有的粒子是质子和电子，而不一定有中子。 3. 原计划实现全球卫星通信需要发射 77 颗卫星， 这与铱(Ir)元素的原子核外电子数恰好相等，因此称为“铱星计划”。已知铱的一种同位素是191 77Ir，则其核内中子数是 ( B ) A77 B114 C191 D268 解析：191 77Ir 的质子数为 77，质量数为 191，中子数为 19177114。
3、 4. 已知 R2离子核外有 a 个电子，b 个中子。表示 R 原子符号正确的是 ( C ) A.baR B.ab2 a2R C.ab2 a2R D.aba2R 解析：R2离子核外有 a 个电子，则 R 原子核外有(a2)个电子，即核内有(a2)个质子，R 的质量数为 a2b。 5. 下列描述中，不正确的是 ( D ) A14N 与15N 具有相同的质子数 B18O 和17O 具有相同的电子数 C18O 和19F 具有相同的中子数 2 D12C 与13C 具有相同的质量数 解析：14N 与15N 的质子数都是 7；18O 和17O 的电子数都是 8；18O 和19F 的中子数都是10,12C
4、与13C 的质量数分别为 12 和 13。 6. 下列说法不正确的是( C ) A原子结构模型的演变为：希腊哲学家提出原子概念道尔顿原子学说汤姆生葡萄干面包式卢瑟福带核原子模型玻尔电子轨道理论量子力学 B人类对原子结构的认识过程，启示了微观结构也要通过实验验证，同时要付出很大心血 C在原子结构分层排布中，M 层(第三层)容纳电子数最多为 18，最少为 8 D在化学反应过程中，原子核不发生变化，但原子外层电子可能发生变化 解析：A.原子结构模型的演变为：希腊哲学家提出原子概念道尔顿原子学说汤姆生葡萄干面包式卢瑟福带核原子模型玻尔电子轨道理论量子力学，A 正确；B.人类对原子结构的认识过程，启示了
5、微观结构也要通过实验验证，同时要付出很大心血，B 正确；C 在原子结构分层排布中，M 层(第三层)容纳电子数最多为 18，最少为 0 个，C 错误；D.在化学反应过程中，原子核不发生变化，原子是化学变化中的最小微粒，但原子外层电子可能发生变化，D正确。答案选 C。 7. A、B 两原子，A 原子 L 层比 B 原子 M 层少 3 个电子，B 原子 L 层电子数恰为 A 原子L 层电子数的 2 倍，则 A、B 分别是( C ) A硅和钠 B硼和氮 C碳和氯 D碳和铝 解析：设 A 原子 L 层电子数为 x，则 B 原子 L 层和 M 层电子数分别为 2x 和 x3，由 2x8，则 x4，所以，A
6、、B 两原子电子数分别为 6 和 17，分别是碳和氯。 8. 已知一般情况下原子核外最外层电子数相等的元素具有相似的化学性质。氟元素原子的核外电子排布示意图为。下列原子中，与氟元素原子的化学性质相似的是( D ) 3 解析：与氟原子化学性质相似的原子最外层电子数应为 7。根据原子核外电子排布规律及相应原子结构示意图，只有 D 中氯原子与氟原子化学性质相似。 9. 13 6CNMR(核磁共振)可以用于含碳化合物的结构分析，13 6C 表示的碳原子( D ) A核外有 13 个电子 B核内有 6 个质子，核外有 7 个电子 C质量数为 13，核内有 7 个质子 D质量数为 13，核内有 7 个中子
7、 解析：13 6C 的质量数为 13，质子数为 6，由质子数中子数质量数可得，核内中子数为1367，核外电子数等于核内质子数。 10. 下列说法不正确的是( A ) A含多电子的原子里，能量高的电子在离核近的区域运动 B每个电子层最多容纳的电子数是 2n2个 C最外层电子数不超过 8 个(第一层为最外层时，电子数不超过 2 个) D核外电子是分层排布的，元素的化学性质与原子的最外层电子排布密切相关 解析：核外电子是分层排布的，能量低的在离核近的区域运动，能量越高，离核越远。电子在排布时，最外层不超过 8 个(第一层为最外层时，电子数不超过 2 个)，次外层不超过 18个，每个电子层最多容纳 2
8、n2个电子。 11. 据科学杂志报道：科学家们已大量制造出反物质中的反氢原子，认为反物质研究领域的前景“正前所未有的光明”。 反原子原子核和核外电子电性与原子的电性刚好相反假若发现反氯离子，请运用核外电子排布规律大胆设想反氯离子的结构示意图( D ) 解析：反原子原子核和核外电子电性与原子的电性刚好相反，因为是反氯离子，因此原子 4 核应带有负 17 个电荷，核外电子应带 18 个正电，因此氯离子显正电，故选项 D 正确。 12. 下列各项中表达正确的是( C ) AF的结构示意图： BS 的原子结构示意图： CSi 的原子结构示意图： DNa的结构示意图： 解析：根据原子核外电子排布的规律，
9、题述四种微粒结构示意图如下： 选项 微粒 结构示意图 A F B S C Si D Na 二、非选择题(共 52 分) 13. (10 分)A、B、C、D 四种元素，原子序数依次增大，A 原子的最外层上有 4 个电子；B 5 的阴离子和 C 的阳离子具有相同的电子层结构， 两种元素的单质反应生成一种淡黄色的固体 E，D 原子的 L 层电子数等于其 K 层与 M 层的电子数之和。 回答下列问题： (1)A 为 C，B 为 O，C 为 Na。(填元素符号) (2)写出 E 与 A 的最高价氧化物反应的化学方程式：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2。 解析：由 D 原子的 L 层电子数等于其
10、K 层与 M 层的电子数之和，可推断出 D 为 S；由 A原子最外层上有 4 个电子，且四种元素中 A 的原子序数最小，可推断出 A 为 C(碳元素)；由 B的阴离子和 C 的阳离子具有相同的电子层结构， 且两种元素的单质反应生成一种淡黄色固体，可知 B 为 O，C 为 Na，生成的淡黄色固体 E 为 Na2O2。Na2O2与 A 的最高价氧化物 CO2反应的化学方程式为 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2。 14. (10 分)用AZX 表示原子： (1)中性原子的中子数：NAZ。 (2)阳离子的中子数：AZXn共有 x 个电子，则 NAxn。 (3)阴离子的中子数：AZXn共有 x
11、个电子，则 NAxn。 (4)中性分子或原子团的中子数：12C16O2分子中，N22。 (5)A2原子核内有 x 个中子，其质量数为 m，则 n g A2所含电子的物质的量为nm(mx2)mol。 解析：本题考查了 AZN，中性原子、阳离子、阴离子中质子数与核外电子数之间的关系。 15. (10 分)科学家正在设法探寻“反物质”。 所谓“反物质”是由“反粒子”构成的， “反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电量，但电荷符号相反。 (1)若有反 粒子(即反氦原子核)， 它的质量数为 4， 核电荷数为2， 其符号可表示成 42He2。 (2)近几年，欧洲和美国的科研机构先后宣布，他们分别
12、制造出 9 个和 7 个反氢原子，这是人类探索反物质的一大进步。试推测反氢原子的结构是 B。 A由 1 个带正电荷的质子与 1 个带负电荷的电子构成 B由 1 个带负电荷的质子与 1 个带正电荷的电子构成 C由 1 个不带电荷的中子与 1 个带负电荷的电子构成 D由 1 个带负电荷的质子与 1 个带负电荷的电子构成 6 解析： 粒子(即氦原子核)的质量数是 4，核电荷数为2。而“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电量，但电荷符号相反。所以，反 粒子质量数为 4，核电荷数为2。同理分析，反氢原子的电子要带正电，其质子应带负电。 16. (10 分)原子种类由质子数、中子数决定；元素种
13、类由质子数决定；元素的化学性质主要由该元素原子的最外层电子数决定。 (2)写出表示含有 8 个质子、10 个中子的原子的化学符号：18 8O。 (3)某简单微粒的结构示意图为，且 x、y 均为不大于 20 的正整数，据此回答下列问题： 若该微粒一般情况下不与其他元素的原子反应，这种微粒的符号是 Ar。 若该微粒有很强的氧化性，且只需得到一个电子就能达到稳定结构，这种微粒的结构示意图为。 若该微粒为一价阳离子，且对应的碱为可溶性强碱，则 x19，y8。 解析：(3)依据题目所给的结构示意图可知，若微粒性质稳定，则为稀有气体 Ar；若微粒有很强的氧化性且只需得到一个电子就能达到稳定结构，则该微粒是
14、最外层电子数为 7的氯元素；若该微粒为一价阳离子且对应的碱为可溶性碱，则该微粒是 K，其原子核内有19 个质子，其离子最外层电子数为 8。 17. (12 分)有两种常见气态单质 Am和 Bn，已知 2.4 g Am和 2.1 g Bn所含的原子个数相等，而分子数之比为 23。又知 A 和 B 的原子核内质子数都等于中子数，且 A 原子 L 层电子数是K 层的 3 倍，试推断： (1)A、B 的元素符号分别为 O、N。 (2)Am中的 m 值为 3。 (3)在一种由 A 元素和 B 元素组成的化合物 X 中， A 原子的核电荷数之和与 B 原子的核电荷数之和的比值为 127，则 X 的化学式为
15、 N2O3。 (4)据报道， 科学家已成功合成了少量相对分子质量为 56 的 Bn的同素异形体 Y， Y 的化学式为 N4。 7 解析：(1)A 原子 L 层电子数是 K 层电子数的 3 倍，则 A 的原子结构示意图为，A 是氧元素，其符号为 O。A 子核内质子数等于中子数，则 A 的相对原子质量可视为 16。B原子核内质子数等于中子数， 设 B 的核内质子数为 x， 则 B 的相对原子质量可视为 2x。 2.4 g Am与 2.1 g Bn所含的原子个数相等，则 2.4 g 16 g mol12.1 g 2x g mol1，x7，B 是氮元素，其符号为 N。 (2)2.4 g Am与 2.1 g Bn所含的分子数之比为 23，则 2.4 g 16m g mol132.1 g 14n g mol12，mn32；Am与 Bn都是常见的气态单质，则 Am是 O3，Bn是 N2。 (3)X 中氧原子的核电荷数之和与氮原子的核电荷数之和的比值为 127，设化合物 X 为NxOy，则 8y7x127，X 中 xy23，X 的化学式为 N2O3。 (4)Y 的相对分子质量为 56，N 的相对原子质量为 14，则 Y 分子中的 N 原子数为 56 144，Y 的化学式为 N4。
