2020届高考化学一轮复习第5单元第1讲原子结构学案 21页

第五单元 物质结构　元素周期律 考纲参照 ‎(1)了解元素、核素和同位素的含义 ‎(2)了解原子的构成;了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系 ‎(3)了解原子核外电子排布规律 ‎(4)掌握元素周期律的实质;了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用 ‎(5)以第三周期为例,掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系 ‎(6)以ⅠA和ⅦA族为例,掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系 ‎(7)了解金属、非金属元素在周期表中的位置及其性质递变规律 ‎(8)了解化学键的定义;了解离子键、共价键的形成 考情回顾 近两年全国卷命题涉及的知识点主要有:原子的组成与核外电子排布、元素周期表的结构、元素周期律及其应用、元素“位—构—性”三者的关系、化学键及元素化合物等。题型以选择题和推断题为主 课时安排 本单元内容共3讲,课堂讲解可安排3~4课时的时间 第1讲　原 子 结 构 见《自学听讲》P85‎ ‎　　一、原子结构 ‎1.原子的构成 ‎ ‎AZX原子核质子①‎　　‎个a.每个质子带一个单位②‎　‎电荷b.相对质量约为1‎中子③‎　　　‎个a.中子不带电b.相对质量约为1‎核外电子‎:④‎　‎个a.围绕原子核做高速运动b.每个电子带一个单位⑤‎　‎电荷c.相对质量为一个质子(中子)的‎1‎‎1836‎ ‎2.原子中各粒子之间的数量关系 ‎　　3.符号‎ ‎baX‎+ced+‎中各数字的含义 ‎1.任何微粒中,质量数=质子数+中子数,但质子数与电子数不一定相等,如阴、阳离子中。‎ ‎2.有质子的微粒不一定有中子,如1H;有质子的微粒不一定有电子,如H+。‎ ‎3.质子数相同的微粒不一定属于同一种元素,如F与OH-。‎ ‎4.核外电子数相同的微粒,其质子数不一定相同,如Al3+和Na+、F-等,NH‎4‎‎+‎与OH-等。‎ ‎　　二、核素 ‎1.元素:具有相同⑧　　　　即⑨　　　的同一类原子的总称。 ‎ ‎2.核素:具有一定数目⑩　　和一定数目　　的一种原子。可用符号　　　表示。 ‎ ‎3.同位素 概念:　　　相同而　　　　不同的同一种元素的不同　　　　互称为同位素。 ‎ 特征:‎ ‎(1)具有相同存在形态的同位素,化学性质几乎相同。‎ ‎(2)天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数一般不变。‎ ‎1.一种元素可以有多种核素,也可能只有一种核素,有多少种核素就有多少种原子。‎ ‎2.不同的核素可能具有相同的质子数、中子数或质量数,也可能质子数、中子数、质量数均不相同。‎ ‎　　三、核外电子排布 ‎1.排布方式 多电子原子核外的电子是分层排布的。‎ 电子层序数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ 电子层符号 O P Q ‎　　按电子离核由　　到　　的顺序,电子能量由　　到　　。 ‎ ‎2.排布规律 ‎(1)核外电子一般尽量先排布在　　　的电子层里,即最先排在第　　层,当该层排满后,再排第　　层,依次类推。 ‎ ‎(2)每个电子层最多可容纳的电子数为　　　。 ‎ a.最外层最多可容纳的电子数不超过　　(K层为最外层时不超过2)。 ‎ b.次外层最多可容纳的电子数不超过　　,倒数第三层不超过　　。 ‎ ‎3.应用 ‎(1)氯原子中能量最高的电子位于 　　　层,该层共有　　个电子。 ‎ ‎(2)Ca原子L层上有 　　个电子,N层上有　　个电子,其简单离子的结构示意图为　　　　。 ‎ 核外电子排布的几条规律是相互联系的,不能孤立地理解,必须同时满足各项要求。如当M层不是最外层时,最多能容纳18个电子;当M层为最外层时,最多容纳8个电子。‎ ‎①Z　②正　③A-Z　④Z　⑤负　⑥中子数　⑦质子数　⑧核电荷数　⑨质子数　⑩质子　中子　‎⑫‎ZAX 质子数　中子数　核素　K　L　M　N 近　远　低　高　能量较低　1　2‎ ‎2n2　8　18　32　M　7　8　2‎ ‎　　1.原子结构记忆口诀 原子构成三子(质子、中子、电子)奇(奇妙),质子正电擎大旗;电子抗衡带负电,中子无电为中立。‎ ‎2.原子中各粒子数目之间的4个关系 ‎(1)质量数=质子数+中子数。‎ ‎(2)质子数=核外电子数=核电荷数。‎ ‎(3)阳离子:质子数=核外电子数+离子所带电荷数。‎ ‎(4)阴离子:质子数=核外电子数-离子所带电荷数。‎ ‎3.熟记常见的10e-粒子和18e-粒子 ‎10e-粒子:Ne、HF、H2O、NH3、CH4、Na+、Mg2+、Al3+、NH‎4‎‎+‎、H3O+、O2-、F-、OH-。‎ ‎18e-粒子:HCl、H2S、SiH4、C2H6、CH3OH、H2O2、S2-、Cl-、K+、Ca2+。‎ ‎4.表示原子结构的“三种方式”‎ ‎(1‎)‎AZX着重描述原子核的结构。如‎ ‎‎92‎‎235‎U。‎ ‎(2)原子结构示意图着重描述核外电子的排布情况。如。‎ ‎(3)电子式着重描述原子构成的物质中最外层电子的成键情况。如·C‎·‎‎·‎·。‎ 见《自学听讲》P87‎ 原子结构　核素 ‎　　1.下列说法正确的是(　　)。‎ A.235 g核素‎ ‎‎92‎‎235‎U发生裂变反应‎:‎‎92‎‎235‎U‎+‎‎0‎‎1‎n‎38‎‎90‎Sr+‎54‎‎136‎Xe+1‎0‎‎0‎‎1‎n,净产生的中子‎(‎‎0‎‎1‎n)数为10NA B‎.‎‎17‎‎35‎Cl与‎ ‎‎17‎‎37‎Cl得电子能力相同 C.中子数为146、质子数为92的铀(U)原子‎:‎‎92‎‎146‎U D‎.‎‎92‎‎235‎U和‎ ‎‎92‎‎238‎U是中子数不同,质子数相同的同种核素 解析　A项,核素‎ ‎‎92‎‎235‎U发生裂变反应‎ ‎‎92‎‎235‎U‎+‎‎0‎‎1‎n‎38‎‎90‎Sr‎+‎‎54‎‎136‎Xe+1‎0‎‎0‎‎1‎n,净产生的中子‎(‎‎0‎‎1‎n)数为10-1=9,235 g核素‎92‎‎235‎U的物质的量为1 mol,则发生裂变时净产生的中子数为9NA,错误;C项,表示的铀原子应为‎ ‎‎92‎‎238‎U,错误;D项‎,‎‎92‎‎235‎U和‎92‎‎238‎U是不同核素,错误。‎ 答案　B ‎2.核聚变反应因其释放能量大而成为当前研究的一个热门课题。其反应原理为‎ ‎‎1‎‎2‎H‎+‎‎1‎‎3‎HHe‎+‎‎0‎‎1‎n。下列说法中正确的是(　　)。‎ A.D和T是质量数不同、质子数相同的氢的两种元素 B‎.‎‎1‎‎2‎H的核外电子数为2‎ C‎.‎‎1‎‎1‎H‎、‎‎1‎‎2‎H‎、‎‎1‎‎3‎H是氢的三种核素,互为同位素 D.这个反应既是核反应,也是化学反应 解析　D和T是质量数不同、质子数相同的氢元素的两种核素,A项错误‎;‎‎1‎‎2‎H的核外电子数为1,B项错误‎;‎‎1‎‎1‎H‎、‎‎1‎‎2‎H‎、‎‎1‎‎3‎H质子数相同、中子数不同,是氢的三种核素,互为同位素,C项正确;化学反应的最小微粒是原子,反应中原子种类不会发生变化,但该反应中原子种类发生了变化,因此该反应不属于化学反应,D项错误。‎ 答案　C ‎3.随着科学技术的不断进步,研究物质的手段和途径越来越多,N‎5‎‎+‎、H3、O4、C60等已被发现。下列有关说法中正确的是(　　)。‎ A.N‎5‎‎+‎中含有36个电子 B.O2与O4属于同分异构体 C.C60和12C、14C互为同位素 D.H2与H3属于同素异形体 解析　N‎5‎‎+‎中的电子数为7×5-1=34,故A项错误;O2与O4是由氧元素形成的不同单质,两者互为同素异形体,故B项错误;因质子数相同,中子数不同的原子互为同位素,C60的一个分子中含有60个碳原子,是一种单质,故C项错误;H2与H3属于由同种元素形成的不同单质,故D项正确。‎ 答案　D ‎4.铪具有低的中子吸收截面、优异的耐蚀性和加工性能,是核工业的重要材料,其中一种核素为‎ ‎‎72‎‎185‎Hf。下列说法正确的是(　　)。‎ A‎.‎‎72‎‎185‎Hf的质量数为72‎ B‎.‎‎72‎‎185‎Hf的核外电子数为72‎ C‎.‎‎72‎‎185‎Hf的中子数为103‎ D‎.‎‎72‎‎185‎Hf与‎ ‎‎72‎‎179‎Hf互为同素异形体 解析‎　‎‎72‎‎185‎Hf的质量数为185,A项错误‎;‎‎72‎‎185‎Hf的质子数为72,原子的质子数等于核外电子数,则核外电子数为72,B项正确‎;‎‎72‎‎185‎Hf的中子数为185-72=113,C项错误‎;‎‎72‎‎185‎Hf与‎ ‎‎72‎‎179‎Hf互为同位素而不互为同素异形体,D项错误。‎ 答案　B ‎5.阳离子X2+含N个中子,X的质量数为A,则a g X16O中含质子的物质的量是(　　)。‎ A.aN(N-a) mol　　　　B.aA+16‎(A-N+10) mol C.aA+8‎(N+n) mol D.aA+16‎(A-N+8) mol 解析　阳离子X2+含N个中子,X的质量数为A,则X的质子数是A-N。a g X16O中含质子的物质的量是aA+16‎(A-N+8) mol。‎ 答案　D ‎　　一、原子结构中的“不一定”‎ ‎1.原子中不一定都含有中子,如‎ ‎‎1‎‎1‎H中没有中子。‎ ‎2.电子排布完全相同的原子不一定是同一原子,如互为同位素的各原子。‎ ‎3.易失去1个电子形成+1价阳离子的不一定是金属原子,如氢原子失去1个电子形成H+。‎ ‎4.元素的最高化合价不一定等于元素原子的最外层电子数,如F、O等。‎ ‎5.形成稳定结构的离子最外层不一定是8个电子,如H+、Li+等。‎ ‎　　二、规避原子构成中的4个易失分点 ‎1.任何微粒中,质量数=质子数+中子数,但质子数与电子数不一定相等,如阴、阳离子中。‎ ‎2.有质子的微粒不一定有中子,如1H,有质子的微粒不一定有电子,如H+。‎ ‎3.质子数相同的微粒不一定属于同一种元素,如F与OH-。‎ ‎4.核外电子数相同的微粒,其质子数不一定相同,如Al3+和Na+、F-等。‎ ‎　　三、同位素的“六同三不同”‎ ‎　　四、元素、核素、同位素之间的关系 ‎　　1.地壳中铀的平均含量约为2.5%,在铀元素中,用作核燃料的‎ ‎‎92‎‎235‎U只占0.724%。通过铀浓缩可提高铀元素中‎ ‎‎92‎‎235‎U的含量。下列关于铀元素的说法中正确的是(　　)。‎ A.‎ ‎‎92‎‎235‎U与‎ ‎‎92‎‎238‎U互为同位素 B.可利用‎ ‎‎92‎‎235‎U与‎ ‎‎92‎‎238‎U化学性质的不同将二者分离 C.利用化学反应把‎ ‎‎92‎‎238‎U转化为‎ ‎‎92‎‎235‎U,提高‎ ‎‎92‎‎235‎U在铀元素中的含量 D‎.‎‎92‎‎235‎U与‎ ‎‎92‎‎238‎U互为同素异形体 解析　互为同位素的原子化学性质几乎相同,B项错误;同位素原子之间的转化,不属于化学变化,C项错误‎;‎‎92‎‎235‎U与‎ ‎‎92‎‎238‎U互为同位素而非同素异形体,A项正确,D项错误。‎ 答案　A ‎2.中国计量科学研究院研制的NIM5铯原子喷泉钟,2000万年不差一秒,目前成为国际计量局认可的基准钟之一,参与国际标准时间修正。下列关于Cs的说法错误的是(　　)。‎ A.137Cs和133Cs互为同位素 B.单质Cs与水反应非常缓慢 C.137Cs比133Cs多4个中子 D.137Cs最外层只有1个电子 解析　137Cs和133Cs质子数相同,中子数不同,质量数不同,前者比后者多4个中子,两者互为同位素,A、C两项正确;Cs位于周期表中第六周期ⅠA族,其原子最外层只有1个电子,Cs的金属性很强,能与水剧烈反应,B项错误,D项正确。‎ 答案　B ‎3.核磁共振技术在临床诊断中的应用越来越多。已知原子核内质子数与中子数有如下三种情况:①均为偶数;②均为奇数;③一个为偶数,另一个为奇数。其中②③原子核能发生核磁共振,则下列说法错误的是(　　)。‎ A.D、T两种核素均能发生核磁共振 B.6Li、14C、25Mg均能发生核磁共振 C.第ⅤA族元素的原子均能发生核磁共振 D.若n为自然数,2n+1X一定能发生核磁共振 解析　由题意知,D、T两种核素的质子数是奇数,中子数分别为奇数、偶数,故A项正确;14C的质子数、中子数都是偶数,故B项错误;第ⅤA族元素的原子质子数都是奇数,中子数是偶数或奇数,故C项正确;n为自然数,2n+1X中质量数为奇数,质子数或中子数中必有一个是奇数,另一个是偶数,故D项正确。‎ 答案　B ‎4.230Th和232Th是钍的两种同位素,232Th可以转化成233U。下列有关Th的说法正确的是(　　)。‎ A.Th元素的质量数是232‎ B.Th元素的相对原子质量是231‎ C.232Th转化成233U是化学变化 D.230Th和232Th的化学性质几乎相同 解析　元素无质量数,A项错误;元素的相对原子质量与同位素的相对原子质量及各同位素的丰度有关,B项错误;232Th转化成233U为原子核发生变化,而化学变化的最小微粒是原子,C项错误;230Th与232Th原子的质子数和核外电子排布均相同,所以化学性质几乎相同,D项正确。‎ 答案　D 核外电子排布 ‎　　1.按要求填空(均为短周期元素)。‎ ‎(1)原子最外层电子数为1的元素有　　　(填元素符号,下同)。 ‎ ‎(2)原子最外层电子数为2的元素有　　　。 ‎ ‎(3)原子最外层电子数与次外层电子数相等的元素有　 　。 ‎ ‎(4)原子最外层电子数是次外层电子数2倍的元素是　 　。 ‎ ‎(5)原子最外层电子数是次外层电子数3倍的元素是　 　。 ‎ ‎(6)原子次外层电子数是最外层电子数2倍的元素有　 　。 ‎ ‎(7)原子内层电子总数是最外层电子数2倍的元素有　 　。 ‎ ‎(8)原子电子层数与最外层电子数相等的元素有　　　。 ‎ ‎(9)原子最外层电子数是电子层数2倍的元素有　　　。 ‎ ‎(10)原子最外层电子数是电子层数3倍的元素有　　　。 ‎ 答案　(1)H、Li、Na　(2)He、Be、Mg　(3)Be、Ar　(4)C ‎(5)O　(6)Li、Si　(7)Li、P　(8)H、Be、Al　(9)He、C、S ‎(10)O ‎2.下图为几种粒子的结构示意图,完成以下填空:‎ ‎(1)属于阳离子结构的粒子是　　　　(填序号,下同)。 ‎ ‎(2)具有稳定性结构的原子是　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)只能得电子的粒子是　　　　　　　;只能失电子的粒子是　　　　　　　　;既能得电子,又能失电子的粒子是　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)③的粒子半径　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)④的粒子半径。 ‎ ‎(5)某元素R形成的氧化物为R2O3,则R的离子结构示意图可能是　　　　。 ‎ 答案　(1)③⑤‎ ‎(2)②‎ ‎(3)③⑤;①④⑥;⑦‎ ‎(4)小于 ‎(5)⑤‎ ‎3.A+、B+、C-、D、E五种粒子(分子或离子)中,每个粒子均有10个电子,已知:‎ ‎①A++C-D+E↑;②B++C-2D。‎ 请回答下列问题:‎ ‎(1)C-的电子式为　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)分别写出A+和D反应、B+和E反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　、　。 ‎ ‎(3)除D、E外,请再写出两种含10个电子的分子的分子式:　　　　　　　　　。 ‎ 解析　因A+、B+、C-、D、E均为10电子微粒,且A++C-D+E↑,则A+为NH‎4‎‎+‎,C-为OH-,E为NH3,D为H2O,进而推知B+为H3O+。‎ 答案　(1)‎[‎‎·‎‎·‎O‎··‎‎··‎‎·‎‎·‎H]-‎ ‎(2)NH‎4‎‎+‎+H2ONH3·H2O+H+;H3O++NH3NH‎4‎‎+‎+H2O ‎(3)CH4、Ne(或HF)‎ ‎　　一、核外电子排布与元素推断规律 ‎　　二、10电子微粒间的巧妙转化 若A、B、C、D均为10电子微粒,且它们之间存在如下转化:‎ 如图转化一定是NH‎4‎‎+‎+OH-NH3↑+H2O,即A为NH‎4‎‎+‎,B为OH-,C为NH3,D为H2O。‎ ‎　　1.W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增大。W原子最外层电子数是其所在周期的周期数的2倍;Y+和X2-的电子层结构相同;Z的原子序数等于W和Y的核外电子数之和。下列说法正确的是(　　)。‎ A.Z的氢化物的酸性比WX2的水化物的强,说明Z的非金属性比W的强 B.离子半径大小:Z>Y>X C.工业上用MnO2和Z的氢化物的浓溶液在加热的条件下制取Z的单质 D.WXZ2中只含共价键 解析　W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增大。W原子最外层电子数是其所在周期的周期数的2倍,可能为碳或硫元素,根据其原子序数的大小关系,确定其为碳元素;Y+和X2-的电子层结构相同,则X为氧元素,Y为钠元素;Z的原子序数等于W和Y的核外电子数之和,为氯元素。氯的氢化物的酸性比二氧化碳的水化物的强,但是不能说明氯的非金属性比碳的强,应该比较它们的最高价氧化物对应水化物的酸性,即比较高氯酸和碳酸的酸性,A项错误;钠离子和氧离子电子层结构相同,核电荷数越大,半径越小,所以氧离子半径大于钠离子半径,B项错误;实验室用MnO2和浓盐酸在加热的条件下制取氯气,工业上用电解饱和食盐水的方法得到氯气,C项错误;COCl2为共价化合物,D项正确。‎ 答案　D ‎2.W、X、Y、Z四种元素是原子序数依次增大的短周期元素,已知:①四种元素的电子层数之和等于10,它们最外层上电子数目后者依次比前者多1个;②四种元素的原子中半径最大的是X原子。下列说法正确的是(　　)。‎ A.W和X位于第二周期 B.Y和Z分别是Al和Si元素 C.W和X分别是O和F元素 D.Z的金属性可能比X的金属性强 解析　四种元素的电子层数之和等于10,有两种可能:①1+3+3+3;②2+2+3+3。后一种情况无法满足X的原子半径最大的条件。因此①符合要求,四种元素依次是H、Mg、Al、Si。故B项正确。‎ 答案　B ‎3.W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增大,且原子核外L层的电子数分别为0、5、8、8,它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是(　　)。‎ A.单质的沸点:W>X B.阴离子的还原性:X>Z C.氧化物对应水化物的酸性:YZ,B项正确;未指明最高价氧化物对应的水化物,不能判断酸性的强弱,C项错误;N与P可以存在于同一离子化合物中,如磷酸铵,D项错误。‎ 答案　B ‎4.X、Y、Z、W、Q都是短周期元素,其中X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍;X与Z同主族,Y与Z同周期,Q原子的电子总数等于其电子层数的3倍,W与X、Y既不同族也不同周期且W不为稀有气体;X、Y、Z三种元素的族序数之和为16。下列说法中正确的是(　　)。‎ A.Q与W能形成10e-分子,不能形成14e-、18e-分子 B.Y的最高价氧化物对应水化物的化学式为H2YO4‎ C.Y、Z、Q分别与X化合,只能形成AB2型化合物 D.X、Z、W中的两种或三种元素与Na元素形成的盐溶液可能显酸性、碱性或中性 解析　X、Y、Z、W、Q都是短周期元素,其中X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,最外层电子数不超过8个,则X的内层电子数是2、最外层电子数是6,所以X是O元素;X 与Z同主族,则Z是S元素;X、Y、Z三种元素的族序数之和为16,则Y的族序数是4,Y和Z同周期,则Y是Si元素;Q原子的电子总数等于其电子层数的3倍,则Q有两个电子层,Q为C元素;W与X、Y既不同族也不同周期且W不为稀有气体元素,则W是H元素。Q是C元素,W是H元素,Q与W形成的CH4中含有10个电子,C2H2中含有14个电子,C2H6中含有18个电子,故A项错误;Y是Si元素,Y的最高价氧化物对应水化物的化学式为H4YO4或H2YO3,故B项错误;S元素与O元素除能形成AB2型化合物,还能形成AB3型化合物SO3,C元素与O元素能形成AB2型化合物,还能形成AB型化合物CO,故C项错误;O、S、H中的两种或三种元素与Na元素形成的盐有硫酸钠、硫酸氢钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠等,硫酸氢钠和亚硫酸氢钠溶液呈酸性,亚硫酸钠溶液呈碱性,硫酸钠溶液呈中性,故D项正确。‎ 答案　D ‎5.现有部分短周期主族元素的性质或原子结构如下表所示:‎ 元素编号 元素性质或原子结构 X 周期序数=主族序数=原子序数 Y 原子最外层电子数为a,次外层电子数为b Z 原子L层电子数为a+b,M层电子数为a-b M 单质在自然界中的硬度最大 N 位于第三周期,最外层电子数是电子层数的2倍 ‎　　(1)写出X、Y、Z、N四种元素的名称:X　　　　　　　,Y　　　　　　,Z　　　　　　,N　　　　　　。 ‎ ‎(2)由X、Y、Z、M、N五种元素两两组成的分子中,许多分子含有的电子数相等,写出符合下列要求的分子式:‎ ‎①含10e-且呈正四面体结构的分子　　　　　。 ‎ ‎②含14e-的双原子分子　　　　　。 ‎ ‎③含16e-且能使溴水褪色的分子　　　　　。 ‎ ‎④含18e-且常温下呈液态的分子　　　　　。 ‎ 解析　由题意可推出X为H元素,Y为O元素,Z为Si元素,M为C元素,N为S元素。‎ 答案　(1)氢;氧;硅;硫 ‎(2)①CH4‎ ‎②CO ‎③C2H4‎ ‎④H2O2‎ ‎6.X、Y、Z、W是四种短周期元素,X原子M层上的电子数是其电子层数的2倍;Y原子最外层电子数是次外层电子数的2倍;Z元素的单质为双原子分子,Z的氢化物水溶液呈碱性;W元素最高正价是+7价。回答下列问题:‎ ‎(1)元素X的原子结构示意图为　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)元素Y的一种同位素可测定文物年代,这种同位素的符号是　　　　。 ‎ ‎(3)元素Z能与氢元素形成一价阴离子,该阴离子的电子总数是　　　　,与该离子电子总数相等的Z与氢形成的微粒还有　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。X、Y、Z、W四种元素的最高价氧化物对应的水化物中,为弱酸的是　　　　(用酸的分子式表示)。 ‎ 解析　(1)X原子M层上的电子数是其电子层数的2倍,说明X共有3个电子层,且M层上有6个电子,即原子结构示意图为,为硫元素;Y原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,说明Y只有2个电子层,且最外层有4个电子,Y为碳元素;Z的氢化物水溶液显碱性,中学阶段要求掌握的溶于水呈碱性的气体只有NH3,因此Z为氮元素;W的最高正价为+7价,而F元素无正价,因此W为氯元素。‎ ‎(2)碳的放射性同位素‎ ‎‎6‎‎14‎C可用于考古。‎ ‎(3)氮元素与氢元素形成-1价阴离子,由于氮元素显-3价,氢元素显+1价,因此该阴离子为NH‎2‎‎-‎,其电子总数是10,与该离子电子总数相等的还有NH3、NH‎4‎‎+‎。‎ ‎(4)H2CO3、HNO3、H2SO4、HClO4中,H2CO3为弱酸。‎ 答案　(1)‎ ‎(2‎)‎‎6‎‎14‎C ‎(3)10;NH‎4‎‎+‎、NH3‎ ‎(4)H2CO3‎ ‎1.下列说法正确的是(　　)。‎ A.(2018年江苏,2)中子数为8 的氮原子‎:‎‎7‎‎8‎N B.(2018年全国Ⅲ卷,8)1 mol重水与1 mol水中,中子数比为2∶1‎ C.(2017年全国Ⅲ卷,10)0.1 mol的11B中,含有0.6NA个中子 D.(2017年北京理综,7)中子数为176的Ts核素符号是‎ ‎‎117‎‎176‎Ts 解析　中子数为8的氮原子的质量数为15,表示为‎ ‎‎7‎‎15‎N,A项错误。重水为‎ ‎‎1‎‎2‎H‎2‎‎8‎‎16‎O,其中‎ ‎‎1‎‎2‎H含有1个中子‎,‎‎8‎‎16‎O含有8个中子,所以1个重水分子含有10个中子,1 mol重水含有10 mol中子;水为‎ ‎‎1‎‎1‎H‎2‎‎8‎‎16‎O,其中‎ ‎‎1‎‎1‎H没有中子‎,‎‎8‎‎16‎O含有8个中子,所以1个水分子含有8个中子,1 mol水含有8 mol中子。两者的中子数之比为10∶8=5∶4,B项错误。一个11B原子中含有6个中子,则0.1 mol 11B中含有0.6NA个中子, C项正确。原子符号左上角数字表示的是质量数,不是中子数,正确表示应为‎ ‎‎117‎‎293‎Ts, D项错误。‎ 答案　C ‎2.(2017年北京理综,7)2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”,tián),Ts的原子核外最外层电子数是7。下列说法不正确的是(　　)。‎ A.Ts是第七周期第ⅦA族元素 B.Ts的同位素原子具有相同的电子数 C.Ts在同族元素中非金属性最弱 D.中子数为176的Ts核素符号是‎ ‎‎117‎‎176‎Ts 解析　A项,Ts的原子序数为117,其原子核外最外层电子数是7,则Ts元素位于元素周期表的第七周期ⅦA族,正确;B项,Ts元素的同位素原子具有相同的电子数和不同的中子数,正确;C项,Ts元素与F、Cl、Br、I、At元素同处于第ⅦA族,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,元素的非金属性逐渐减弱,故Ts元素在同族元素中非金属性最弱,正确;D项,核电荷数为117、中子数为176的Ts核素,其质量数为117+176=293,该核素应表示为‎ ‎‎117‎‎293‎Ts,错误。‎ 答案　D ‎3.(2016年全国Ⅱ卷,9)a、b、c、d为短周期元素,a的原子中只有1个电子,b2-和c+离子的电子层结构相同,d与b同族。下列叙述错误的是(　　)。‎ A.a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1‎ B.b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物 C.c的原子半径是这些元素中最大的 D.d和a形成的化合物的溶液呈弱酸性 解析　a的原子中只有1个电子,则a为氢元素,b2-和c+的电子层结构相同,则b为氧元素,c为钠元素,d与b同族,则d为硫元素。氢元素与氧、硫元素分别形成的化合物为H2O和H2S,氢元素的化合价均为+1价,而NaH中氢元素的化合价为-1价,A项错误;氧元素与其他三种元素能形成的化合物有H2O、H2O2、SO2、SO3、Na2O、Na2O2,B项正确;同周期元素,从左到右原子半径逐渐减小,电子层数越多,原子半径越大,故原子半径Na>S>O>H,C项正确;d和a形成的化合物为H2S,硫化氢的溶液呈弱酸性,D项正确。‎ 答案　A ‎4.(2016年浙江理综,9)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍,X、Y的核电荷数之比为3∶4。W-的最外层为8电子结构。金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是(　　)。‎ A.X与Y能形成多种化合物,一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应 B.原子半径大小:XW C.化合物Z2Y和ZWY3都只存在离子键 D.Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂 解析　短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子的核外最外层电子数是其电子层数的2倍,则X为C或S,若X为S,不能满足短周期主族元素Y、Z、W的原子序数依次增大这一条件,因此X只能为C。X、Y的核电荷数之比为3∶4,则Y为O;金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应,则Z为Na;W-的最外层为8电子结构,‎ 则为第ⅦA族元素,根据X、Y、Z、W的原子序数依次增大知W为Cl。X与Y能形成多种化合物,如CO2和CO,Z的最高价氧化物对应的水化物为NaOH,其中CO与NaOH不反应,故A项错误;X和Y、Z和W为同一周期元素,原子序数XY,Z>W,故B项错误;化合物Z2Y和ZWY3的化学式分别为Na2O和NaClO3,二者均为离子化合物,都含有离子键,其中NaClO3中还含有共价键,故C项错误;Y、W的单质O3、Cl2及二者形成的化合物ClO2均可用作消毒剂,故D项正确。‎ 答案　D