微观结构与物质的多样性习题及详解

课时作业(一)一、选择题(每小题3分，共33分)1．(2011年浙江宁波)已知最外层电子数相等的元素原子具有相似的化学性质。氟原子的核外电子分层排布示意图为，下列原子中，与氟原子的化学性质相似的是()[解析]D原子最外层电子数与氟相同，为Cl原子，易得1个电子形成稳定结构，与氟化学性质相似。[答案]D2．下列说法中不正确的是()A．在含有多个电子的原子里，电子是分层排布的B．在原子核外的各电子层中，能量高的离核近，能量低的离核远C．在原子核外的各电子层中，层数大的能量高，层数小的能量低D．在原子核外的各电子层中，层数大的离核远，层数小的离核近[解析]原子核外各电子层，电子层数越大时，距原子核越远，能量越高。[答案]B3．下列说法不正确的是()A．原子核外每层最多容纳的电子数为2n2个(n为电子层)B．同一原子核外的M层上的电子数一定比L层上的电子数多C．如果原子只有一个电子层，该原子的核电荷数不超过2个D．核电荷数1～18的元素，每层电子数都满足2n2个电子的元素只有2种[解析]根据核外电子排布规律可知，A正确；当M为最外层时可能的电子数为1～8，而此时的L层电子数为8个，B不正确；只有一个电子层，即为K层，最多只能容纳2个电子，C正确；核电荷数1～18的元素只有He、Ne两种元素原子核外电子排布满足此要求，D正确。[答案]B4．下列微粒的结构示意图表示正确的是()[答案]B5．由(m、n均大于0)的原子构成的单质，与盐酸反应有可燃性气体生成。该结构中n和m的关系，正确的是()A．mnB．0n10C．m＝10－nD．m4[解析]由原子的结构示意图可知：nm，n10，n＝10＋m，所以A、B、C不正确。原子构成的单质与盐酸反应有可燃性气体生成，符合的单质为金属，m4。[答案]D6．下列各微粒中，各个电子层电子数都达到2n2个的是()A．Ne、ArB．Al3＋、S2－C．F－、Na＋D．Ne、Cl－[答案]C7．X、Y、Z三种元素，已知X和Y原子核外电子层数相同，Y和Z原子最外层电子数相同。又已知三种元素原子最外层电子数总和为14，而质子数总和为28，则三种元素为()A．N、P、OB．N、C、SiC．B、Mg、AlD．C、N、P[解析]A项的原子数总和为7＋14＋8＝29；B项的原子数总和为7＋6＋14＝27；C项的原子数总和为5＋12＋13＝30；D项的原子数总和为6＋7＋15＝28。[答案]D8．下列各组粒子中，电子层数和最外层电子数都相同的是()A．O2－和Al3＋B．S和OC．Mg2＋和MgD．Cl和Cl－[解析]A项电子层数都为2，最外层电子数都为8；B项电子层数不同，最外层电子数相同；C、D项电子层数与最外层电子数均不同。[答案]A9．下列说法中，正确的是()A．某单核粒子的核外电子排布为，则该微粒一定是氖原子B．最外层只有3个电子的元素一定是金属元素C．NH＋4与H3O＋具有相同的质子数和电子数D．最外层电子数是次外层电子数2倍的元素的原子容易失去电子成为阳离子[解析]选项A的微粒还可以是N3－、O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋；最外层只有3个电子的元素可以是硼元素，但硼是非金属元素；最外层电子数是次外层电子数2倍的元素是碳，而碳元素的原子最外层有4个电子，既难得到电子成为8电子稳定结构，也难失去电子成为2电子稳定结构。[答案]C10．A元素的原子最外层电子数是a，次外层电子数是b；B元素的原子M层电子数是(a－b)，L层电子数是(a＋b)，则A、B两元素形成的化学式最可能表示为()A．B3A2B．BA2C．A3B2D．AB2[解析]由核外电子排布规律可知，a＋b＝8，则b＝2，a＝6，可知A元素为氧，B元素为硅，二者形成的化合物的化学式为SiO2，选B。[答案]B11．某元素(核电荷数小于20)最外层电子数是次外层电子数的a(1a4)倍，则该原子核内的质子数是()A．2aB．8a＋2C．2a＋10D．2a＋2[解析][答案]D二、非选择题(共27分)12．(6分)甲、乙、丙、丁是1～18号元素，乙元素原子有三个电子层，第一层与最外层电子数相等；甲元素原子的核外电子数比乙元素原子核外电子数少1；丙元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍；丁元素原子核电荷数比丙元素原子核电荷数多2。请回答：(1)甲的单质与水反应的化学方程式为_____________________________________________________________________________________________________________；(2)乙元素的原子结构示意图为______________________________________________________；(3)丙元素的最高价氧化物可以和甲与丁两种元素形成的某种化合物反应生成丁单质，写出其反应的化学方程式_____________________________________________________________________________________________________________。[解析]乙元素原子有三个电子层，各电子层电子数依次为2,8,2，为镁元素；甲为11号元素钠；丙元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，因为最外层电子数不超过8个，所以次外层只能有2个电子，丙为碳元素；丁为氧元素。(1)钠与水反应生成NaOH和H2；(2)镁原子结构示意图为；(3)Na2O2与CO2反应生成O2，反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。[答案](1)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑(2)(3)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O213．(12分)A、B、C、D都是10电子粒子。(1)A为中性粒子。如果A能刻蚀玻璃，则A是________(填化学式，下同)；如果A的溶液显碱性，则A是________。(2)B为带电粒子。如果B为阳离子，且其水溶液能使紫色石蕊试液变红，则B是________；如果B为阴离子，且其水溶液能使无色酚酞试液变红，则B是________。(3)C粒子中含有5个原子，带正电荷，遇碱放出NH3，C是________。(4)D粒子遇过量阴离子B，先生成沉淀，后沉淀溶解，D是________。[解析]本题有两种解法：法一(有序思维法)：先找出所有的10电子微粒：原子：Ne；阳离子：Na＋、Mg2＋、Al3＋、NH＋4、H3O＋；阴离子：N3－、O2－、F－、OH－、NH－2；分子：CH4、NH3、H2O、HF。再将所有10电子微粒逐个与题述对照，可知答案。法二(现象判断法)：(1)能刻蚀玻璃，应为HF；中性粒子溶于水显碱性，应为NH3。(2)阳离子能使石蕊试液变红，应为H3O＋；阴离子能使酚酞试液变红，应为OH－。(3)5原子阳离子，遇碱放出NH3，应为NH＋4。(4)跟少量OH－作用生成沉淀，跟过量OH－作用沉淀溶解，是Al3＋。[答案](1)HFNH3(2)H3O＋OH－(3)NH＋4(4)Al3＋14．(9分)现有四种元素A、B、C、D，已知A－离子核外有18个电子；B原子最外层电子数比D原子核外电子数多2个，B原子比D原子多2个电子层；D＋离子核外没有电子；C元素原子核外电子比B元素的原子核外电子多5个。(1)C的原子结构示意图为________；A－离子的结构示意图为________。(2)画出NaD中阴离子的结构示意图________；已知NaD能够和水反应生成NaOH和D的单质，写出该反应的化学方程式____________，在该反应中还原剂是________(用具体的元素符号表示化学式)。(3)实验室可以用B的盐酸盐溶液和氨水反应制备一种白色胶状沉淀，该反应的离子方程式可以表示为__________________________________。[解析]A－离子核外有18个电子，A为Cl；D＋离子核外没有电子，D为H；B原子比D原子多2个电子层，B原子最外层电子数比D原子核外电子数多2个，B为Al；C元素原子核外电子比B元素的原子核外电子多5个，C为Ar。[答案]NaH＋H2O===NaOH＋H2↑NaH(3)3NH3·H2O＋Al3＋===Al(OH)3↓＋3NH＋4