二、非选择题（本题包括2小题，共15分）
5.（6分）（2020·南宁模拟）根据下列微粒回答问题
H
H
H、14C、14N、16O、35Cl2、37Cl2。
（1）以上8种微粒共有________种核素，共__ ______种元素；
（2）互为同位素的是______________；
（3）中子数相等的是______________；
（4）氯有两种天然同位素35Cl和37Cl，氯元素的近似相对原子质量为35.5，则自然界中35Cl的原子百分比为________。
【解析】
（1）质子数和中子数只要其一不相同就属于不同核素
H
H
H、14C、14N、16O分别为一种核素，共6种
H
H
H都属于氢元素，14C属于碳元素，14N属于氮元素，16O属于氧元素，35Cl2和37Cl2都属于氯元素，一共有5种元素；
（2）其中
H
H
H都属于氢元素，质子数相同，而中子数不同互为同位素；
（3）元素符号左上角的数字为质量数，14C的中子数=14-6=8，16O的中子数=16-8=8，所以二者中子数相同；
（4）设35Cl和37Cl在自然界中的个数比为x∶y。
列
=35.5，算出x∶y=3∶1，自然界中35Cl的原子百分比为
×100%=75%。
答案：
（1）6 5 （2
H
H
H（也可写作1H、2H、3H） （3）14C、16O （4）75%
6.（9分）（2020·西安模拟）现有部分短周期主族元素的性质或原子结构如表所示：
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
单质之一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元素的名称：
X________，Y__________。
（2）写出Z元素基态原子的价电子电子排布图________、N元素基态原子的电子排布式__________________。
（3）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】X的周期序数=主族序数=原子序数，则X为H元素；Z的原子L层电子数为a+b，M层电子数为a-b，则a+b=8，Y的原子最外层电子数为a，次外层电子数为b，则b=2，因此a=6，则Y为O元素，Z为Si元素；M的单质在自然界中的硬度最大，M为C元素；N位于第三周期，最外层电子数是电子层数的2倍，N为S元素。
（1）根据上述分析，X、Y两种元素的名称分别为氢、氧。
（2）Z元素为硅元素，其价电子排布式为3s23p2，因此其价电子电子排布图为
。
N元素为S元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p4。
（3）由X、Y、Z、M、N五种元素两两组成的分子中，①含10e-且呈正四面体结构的分子为CH4；②含14e-的双原子分子为CO；③含16e-且能使溴水褪色，说明分子中含有不饱和键或分子具有还原性，该分子为C2H4；④含18e-且常温下呈液态的分子为H2O2。
答案：
（1）氢 氧
（2）
1s22s22p63s23p4
（3）①CH4 ②CO ③C2H4 ④H2O2
一、选择题（本题包括2小题，每题3分，共6分）
1.（2020·邯郸模拟）下列说法不正确的是（ ）
①质子数相同的粒子一定是同一元素
②质子数相同且电子数也相同的两种粒子不可能一种是分子，另一种是离子
③电子数相同的粒子不一定是同种元素
④一种元素不能形成不同单质
⑤某元素的相对原子质量取整数值就是质量数
A.②④⑤ B.①④⑤
C.②③④D.②③
【解析】选B。
粒子包括分子、原子、离子、质子、中子等，质子数相同、中子数不同的同一类原子是同一元素。
但质子数相同，若一种是分子而另一种是原子时，则不是同一元素，如H2O、Ne，所以①不正确、③正确。
质子数相同且电子数也相同的两种粒子电性必然相同，不可能一种是分子，另一种是离子，故②正确。
由同一元素形成的不同单质互为同素异形体，如O2、O3，所以④不正确。
元素的相对原子质量是元素的所有同位素的质量数与其在自然界的含量相乘之后再相加求出的平均数，而核素的质量数是其质子数与中子数之和，所以⑤不正确。
故不正确的是①④⑤，选B。
【加固训练】
1.（2020·郑州模拟）两种微粒含有相同的质子数和电子数，这两种微粒可能
是（ ）
①互为同位素的两种不同的原子 ②两种不同元素的原子 ③一种原子和一种分子
④一种原子和一种离子 ⑤两种不同分子 ⑥一种分子和一种离子 ⑦两种不同阳离子 ⑧两种不同阴离子 ⑨一种阴离子和一种阳离子
A.①③⑤⑦⑧ B.①③⑤⑥⑦⑧
C.①③④⑤⑦D.全部都是
【解析】选A。
分子或原子中质子数=核外电子数，阳离子中质子数=核外电子数+电荷数，阴离子中质子数=核外电子数-电荷数，同位素的不同核素具有相同的质子数和核外电子数。
①互为同位素的原子含有相同的质子数和电子数，正确；②不同元素的原子其质子数（或电子数）一定不同，错误；③氖原子和水分子具有相同的质子数和电子数，正确；④一种原子和一种离子其质子数相同时，电子数一定不同，错误；⑤H2O和NH3具有相同的质子数和电子数，正确；⑥一种分子和一种离子含有的质子数相同时，电子数一定不同，错误；⑦钠离子和铵根离子具有相同的质子数和电子数，正确；⑧氢氧根离子和氟离子具有相同的质子数和电子数，正确；⑨一种阴离子和一种阳离子含有的电子数相同，则质子数一定不同，错误。
2.（2020·吉林模拟）设X、Y、Z代表元素周期表中前4周期的三种主族元素，已知X+和Y-具有相同的电子层结构；Z元素的原子核内质子数比Y元素的少9；Y和Z两种元素可形成含4个原子核、42个电子的负一价阴离子。
下列说法不正确的是（ ）
A.元素Z的气态氢化物分子中含有10个电子
B.元素Y的气态氢化物分子中含有18个电子
C.元素Z与元素X形成的化合物X2Z中离子都达到稳定结构
D.元素Y、Z组成的化合物属于离子化合物
【解析】选D。
由Y-知Y为非金属，结合Z的质子数比Y少9，则Y为第ⅦA族的Cl、Z为O，由此可知X为K。
水分子中含有10个电子，HCl分子中含有18个电子，K2O中的K+、O2-均达到最外层8电子稳定结构。
氯氧组成的化合物为共价化合物，D项错误。
2.（双选）（2020·黄冈中学模拟改编）X、Y、Z、W是短周期元素，X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构，工业上通过分离液态空气获得其单质；Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等；Z元素+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同；W元素原子的M层有1个未成对的p电子。
下列有关这些元素性质的说法一定正确的是 （ ）
A.X元素的氢化物的水溶液显中性
B.Z元素的离子半径大于W元素的离子半径
C.Z元素的单质在一定条件下能与X元素的单质反应
D.Y元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点
【解析】选A、C。
X、Y、Z、W是短周期元素，由X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构，工业上通过分离液态空气获得其单质知，X为N或O元素；由Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等知，Y为C或Si元素；由Z元素+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同知，Z为Mg元素；由W元素原子的M层有1个未成对的p电子知，W为Al或Cl元素。
H2O呈中性，A项正确；M
半径比Cl-小，B项错误；镁与N2、O2都能反应，C项正确；CO2为分子晶体，熔、沸点较低，D项错误。
【加固训练】
（2020·长沙模拟）微粒M和N，肯定属于同族元素且化学性质相似的是（ ）
A.原子核外电子排布式：
M为1s22s2，N为1s2
B.结构示意图：
M为
，N为
C.M原子基态2p轨道上有一对成对电子，N原子基态3p轨道上有一对成对电子
D.M原子基态2p轨道上有1个未成对电子，N原子基态3p轨道上有1个未成对电子
【解析】选C。
A项，M为Be，N为He，两者不属于同主族，错误；B项，M属于原子，N属于离子，性质不相似，错误；C项，推断出M为O，N为S，属于同主族，性质具有相似性，正确；D项，M可能为B、F，N可能为Al、Cl，不一定属于同一主族，错误。
二、非选择题（本题包括1小题，共9分）
3.（2020·怀化模拟）X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其相关信息如下表所示：
元素
相关信息
X
X的一种核素的质量数为18，中子数为10
Y
Y与X同主族，且它的一种氧化物是导致酸雨的主要物质之一
Z
Z的单质常温下为黄绿色气体
W
W的基态原子核外有4个未成对电子
（1）Z在元素周期表中的位置是______________。
（2）基态Y原子的核外电子排布式为____________。
（3）基态W3+的核外电子排布式为_______________。
（4）X的一种氢化物H2X2分子中极性键和非极性键数目之比为________。
（5）Y的电负性比Z的________（填“大”或“小”）；X和Y的简单气态氢化物中，较稳定的是___________ （写化学式）。
【解析】由题意可知，X、Y、Z、W分别为O、S、Cl、Fe元素。
（1）Cl元素处于周期表中第三周期第ⅦA族。
（2）基态S原子核外有16个电子，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4。
（3）基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，失去3个电子生成Fe3+，则Fe3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。
（4）H2O2的结构式为H—O—O—H，分子中极性键和非极性键数目之比为2∶1。
（5）S元素的电负性比Cl元素小；O元素的非金属性强于S元素，故H2O的稳定性强于H2S。
答案：
（1）第三周期第ⅦA族
（2）1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4
（3）1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5
（4）2∶1 （5）小 H2O
【加固训练】
1.（2020·青岛模拟）A、B、C、D是四种短周期元素。
A、B、C位于同周期，C、D位于同主族，A元素原子的结构示意图为
，B是同周期除稀有气体元素外半径最大的元素，C元素原子的最高能级上有3个电子。
回答下列问题：
（1）A的基态原子的电子排布式为_____________。
（2）B的碱性氧化物的化学式为________，C的最低化合价为________。
（3）D原子核外电子排布式为________。
【解析】A、B、C、D是四种短周期元素，A元素原子的结构示意图为
，x=2，故A为Si，A、B、C位于同周期，即第三周期，B是同周期除稀有气体元素外半径最大的元素，B为Na，C元素原子的最高能级上有3个电子，价电子排布式为3s23p3，故C为P，C、D位于同主族，故D为N。
答案：
（1）1s22s22p63s23p2
（2）Na2O -3 （3）1s22s22p3
2.（2020·衡水模拟）已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。
X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。
X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子。
请回答下列问题：
（1）X元素原子基态时的电子排布式为__________， 该元素的符号是________。
（2）Y元素原子的价层电子的电子排布图为________，该元素的名称是________。
（3）X与Z可形成化合物XZ3，该化合物的立体构型为_______________。
（4）已知化合物X2Y3在稀硫酸中可被金属锌还原为XZ3，产物还有ZnSO4和H2O，该反应的化学方程式是_______________。
（5）比较X的氢化物与同族第二、第三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明理由：
稳定性：
________________________，
原因：
________________________________________；
沸点高低：
____________________________________、
原因：
________________________________________。
【解析】
（1）X元素原子4p轨道上有3个未成对电子，则其电子排布式为
1s22s22p63s23p63d104s24p3，可推出其元素符号为As。
（2）Y元素原子最外层2p轨道上有2个未成对电子。
可能是
或
，即Y可能为1s22s22p2或1s22s22p4，根据X2Y3，则Y只能是氧，Y元素原子的价层电子的电子排布图为
，该元素的名称是氧。
（3）X、Y、Z原子序数之和为42，则Z的原子序数为42-33-8=1，Z是氢，化合物XZ3为AsH3，与NH3结构相似，为三角锥形。
（4）由题给信息可知As2O3与Zn和H2SO4反应生成AsH3、ZnSO4和H2O，根据电子守恒和原子守恒配平得As2O3+6Zn+6H2SO4
2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O。
（5）稳定性：
NH3>PH3>AsH3，因为键长越短，键能越大，化合物越稳定；沸点：
NH3>AsH3>PH3，NH3可以形成分子间氢键，沸点最高；AsH3相对分子质量比PH3大，分子间作用力大，因而AsH3的沸点比PH3高。
答案：
（1）1s22s22p63s23p63d104s24p3 As
（2）
氧 （3）三角锥形
（4）As2O3+6Zn+6H2SO4
2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O
（5）NH3>PH3>AsH3 键长越短，键能越大，化合物越稳定 NH3>AsH3>PH3 NH3可形成分子间氢键，沸点最高，AsH3相对分子质量比PH3大，分子间作用力大，因而AsH3比PH3沸点高
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