第九单元 原子结构与元素周期律
1．原子结构模型的演变：①道尔顿实心球式原子模型
②卢瑟福行星运转式原子模型 ③汤姆生葡萄干面包式原子模型 ④近代量子力学原子模型 ⑤玻尔轨道式原子模型。下列符合历史演变顺序的一组排列是( ) A．①③②⑤④ B．③⑤④②① C．①⑤③②④ D．①③⑤④②
解析 ①19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体；③1897年，英国科学家汤姆生发现了电子，1904年提出“葡萄干面包式”的原子结构模型；②1911年英国物理学家卢瑟福(汤姆生的学生)提出了带核的原子结构模型；⑤1913年丹麦物理学家波尔(卢瑟福的学生)引入量子论观点，提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型；④奥地利物理学家薛定谔提出电子云模型(几率说)，为近代量子力学原子模型。故A项正确。 答案 A 1313
2. 6C－NMR 可以用于含碳化合物的结构分析。 6C所表示的碳原子( ) 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，核外电子数为6，核内有7个质子 D．质量数为13，核外电子数为6，核内有7个中子
解析 元素符号左下角的数字代表原子核内的质子数或者电中性时原子核外的电子数，而左上角的数字则代表原子质量数，而质量数＝质子数＋中子数，故此题正确选项为D项。 答案 D
3．(金华联考)在化学反应中，会发生变化的是( ) A．质子数 B．中子数 C．电子数 D．质量数
解析 元素的性质与原子的最外层电子排布密切相关，发生化学变化时会发生电子的得失或偏移。 答案 C
4．下列说法正确的是( )
A．原子核都是由质子和中子构成的 B．不同种元素原子的质量数必定不同
1617
C. 8O和 8O是同种元素的不同核素
D．互为同位素的原子，质量数一定相同
1
解析 1H原子核内就只有一个质子而无中子，故A项错误；不同种元素原子的质子数不
1617
同，但由于中子数也可能不同，而质量数可能相同，故B项错误； 8O和 8O质子数相同而中子数不同，属于同种氧元素的不同核素，故C项正确；互为同位素的原子，质子数一定相同，而质量数一定不同，故D项错误。 答案 C
5．下列叙述错误的是( )
1314
A．C和C属于同一种元素，它们互为同位素
12
B．H和H是不同的核素，它们的质子数相等
1414
C．C和N的质量数相等，它们的中子数不相等
- 1 -
D．Li和Li的电子数相等，中子数也相等
解析 从元素、核素、同位素的概念，原子的质量数＝质子数＋中子数，原子的核外电子数＝核内质子数＝核电荷数等基础知识中可以发现D项错误。 答案 D
6．简单原子的原子结构可用下图形象地表示：
67
其中表示质子或电子，表示中子。则下列有关①②③的叙述中，正确的是( ) A．①②③互为同位素 B．①②③为同素异形体
C．①②③是三种化学性质不同的粒子 D．①②③具有相同的质量数
123
解析 结合图形可知，①②③表示1H、1H、1H 3种原子，则三者互为同位素，其质子数相同，中子数不同，质量数不同，化学性质几乎完全相同，但物理性质有所不同，故A项正确。 答案 A
7．原子核外的M电子层和L电子层最多可容纳的电子数( ) A．前者等于后者 B．前者小于后者 C．前者大于后者 D．无法确定
2
解析 M电子层是第三层、L电子层是第二层，且每层最多容纳的电子数为2n，故C项正确。
答案 C
18
8．以下是某同学画的 8X的原子结构示意图，其中正确的是( )
A. B.
C. D.
解析 原子结构示意图中的圆圈是原子核，里面的数字是该原子的质子数，故应为8，依据核外电子排布规律知，第一层最多有2个电子，第二层最多有8个电子，故D项正确。 答案 D
9．(嘉兴期中)元素的以下性质，随着原子序数递增不呈现周期性变化的是( ) A．化合价 B．原子半径
C．元素的金属性和非金属性 D．相对原子质量
解析 依据元素周期律的内容知，元素的化合价、原子半径、金属性和非金属性都随着原子序数递增呈现周期性变化，而相对原子质量一般随原子序数的递增呈现增大的变化趋势，绝不会出现周期性的变化。 答案 D
10．主族元素在周期表中所处的位置，取决于该元素的( ) A．最外层电子数和原子量 B．原子量和核外电子数
- 2 -
C．次外层电子数和电子层数 D．电子层数和最外层电子数
解析 周期序数＝该周期元素原子所具有的电子层数，主族序数＝最外层的电子数。 答案 D
11．核电荷数为11～17的元素，随着核电荷数递增而逐渐减小的是( ) A．原子半径 B．电子层数 C．最外层电子数 D．元素最高化合价 解析 核电荷数为11～17的元素，随着核电荷数递增原子半径逐渐减小、电子层数相等、最外层电子数逐渐增大、元素化合价逐渐增大，故A项符合题意。 答案 A
12．在元素周期表中位于金属元素和非金属元素交界处最容易找到的材料是( ) A．制催化剂的材料 B．耐高温、耐腐蚀的合金材料 C．制农药的材料 D．半导体材料
解析 位于元素周期表中金属元素和非金属元素交界处的元素既有金属性又有非金属性，可在此处寻找半导体材料。 答案 D
2＋
13．M离子有2个电子层，则M在周期表的位置是( )
A．第2周期零族 B．第2周期ⅡA族 C．第2周期Ⅷ族 D．第3周期ⅡA族 解析 由题意可知M元素处于短周期中的第3周期，由离子所带电荷知M元素处于ⅡA族。 答案 D
14．下列叙述能说明X的非金属性比Y强的是( ) A．X原子的电子层数比Y原子的电子层数多 B．达到稳定结构时，X比Y得电子数多 C．X的氢化物比Y的氢化物稳定
D．Y 单质可以将X从NaX的溶液中置换出来
解析 非金属性的强弱可以通过其气态氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性强弱、置换反应等来判断，故C项正确。而原子最外层电子数的多少或得电子数的多少不能判断，故A、B项错误。而D项说明Y的非金属性比X的强。 答案 C
15．(苍南质检)已知下列元素的原子半径：
原子 半径/10－10N m 0.75 S 1.02 O 0.74 Si 1.17 根据以上数据，磷原子的半径可能是( )
－10－10
A．0.80×10 m B．0.70×10 m
－10－10
C．1.10×10 m D．1.20×10 m
解析 P原子处于Si和S之间，半径应处于二者之间的数值，故C项符合题意。 答案 C
16.短周期元素X、Y、Z在周期表中的位置关系如图所示，下列说法中正确
的是( )
Y A．Z一定是活泼金属
Z B．Z的单质为黄绿色气体
X - 3 -
C．Y一定是活泼非金属 D．X的化学性质非常活泼
解析 由于短周期为1、2、3周期，结合图所示知，X元素所在的周期为第一周期，故X元素为He元素，则Y元素为F元素，Z元素为S元素。He为稀有气体，化学性质稳定；S单质为淡黄色固体，非金属；F2是化学性质非常活泼的单质。 答案 C
17．根据有关题目的要求完成下列各题：
(1) 画出最外层电子数是次外层电子数4倍的二价金属阳离子结构示意图：________； (2) 下列数字是有关原子最外层的电子数，它们的对应元素最有可能是非金属元素的是( )
A．1 B．2 C．4 D．7
(3)X元素的原子最外层电子数是其次外层电子数的3倍，X元素和Y元素的原子最外层电子数相同且X、Y元素的原子序数都小于18，则X元素常见的化合价为________，Y元素的最高化合价为________。
解析 (1)由于最外层电子数不超过8个，及信息：最外层电子数是次外层电子数4倍的
2＋
金属阳离子，可得出该元素原子次外层电子数为2个，故该阳离子为Mg，其离子的结构示
意图为；(2) 由非金属元素的最外层电子数一般大于4，金属元素的最外层电子数一
般小于4，故D项中的7个电子最有可能是非金属元素；(3)由题意可知，X元素是氧元素，Y元素是硫元素，故X元素常见的化合价为－2价，Y元素的最高化合价为＋6价。
答案 (1) (2)D (3)－2价 ＋6价
18．如右图所示，某同学在画某种元素的一种单核微粒的原子结构示意图时，忘记在圆圈内标出其质子数，请你依据下面的提示作出自己的判断。
(1)若该微粒是中性微粒，这种微粒的符号是________。
(2)若该微粒的盐溶液能使溴水褪色，并出现浑浊，这种微粒的符号是________。
(3)若该微粒的氧化性很弱，得到1个电子后变为原子，原子的还原性很强，这种微粒的符号是________。
(4)若该微粒的还原性很弱，失去1个电子后变为原子，原子的氧化性很强，这种微粒的符号是________。
解析 题中的微粒的核外电子排布为2、8、8，是一种稳定结构，该微粒可是原子，阴、阳离子，若是中性微粒，其原子核内的质子数为2＋8＋8＝18，质子数是18的元素是Ar；盐
2－
溶液能使溴水褪色，并出现浑浊的物质应是金属硫化物，该微粒应是S；得到1个电子后变
＋＋
为原子，则该原子的电子数为19，则质子数为19的元素为K，则该微粒应是K，K的氧化性很弱原子的还原性很强；失去1个电子后变为原子，则该原子的电子数为17，则质子数为17
－－
的元素为Cl，则该微粒应是Cl，Cl的还原性很弱，原子的氧化性很强。
2－＋－
答案 (1)Ar (2)S (3)K (4)Cl
19．下表为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑥在表中的位置，回答下列问题：
- 4 -
(1)②、③、⑤的原子半径由大到小的顺序为__________________________(填元素符号)； (2)⑤、⑥的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是________(填化学式)。
(3)写出单质④与①和③形成的2∶1化合物反应的离子方程式_______________________________________________________________。
(4)写出单质③和⑤与①、③和④形成化合物的化学方程式______________________________________________________________。
解析 由元素周期表知①是氢元素、②碳元素、③氧元素、④钠元素、⑤硅元素、⑥氯元素。(1)依据同主族、同周期原子半径的大小变化规律得出②、③、⑤的原子半径由大到小的顺序为Si＞C＞O；(2)依据同周期的非金属性的比较知⑤、⑥的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是HClO4＞H2SiO3；(3) 单质④是金属钠与①和③形成的2∶1化合物H2O反应的离子
＋－
方程式为2Na＋2H2O===2Na＋2OH＋H2↑；(4)单质③和⑤与①、③和④形成化合物的化学方程式为SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。 答案 (1) Si＞C＞O (2)HClO4>H2SiO3
＋－
(3)2Na＋2H2O===2Na＋2OH＋H2↑ (4)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
20．(温岭质检)元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质。下图是元素周期表的一部分。
(1)阴影部分元素N的最高价氧化物为________。根据元素周期律，请你预测：H3AsO4、H3PO4的酸性强弱：H3AsO4________H3PO4(用“＞”、“＜”或“＝”表示)。 (2)元素S的最高正价和最低负价分别为________、________。
(3)在一定条件下，S与H2反应有一定限度(可理解为反应进行的程度)，请判断在相同条件下Se与H2反应的限度________(选填“更大”、“更小”或“相同”)。
- 5 -
解析 依元素周期表知N元素处于第VA族，其最高正化合价为＋5价，其最高价氧化物为N2O5。依同主族元素的性质递变性可知P的非金属性大于As的，故酸性强弱：H3AsO4 - 6 -