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考点06 原子结构
(好题冲关)
【基础过关】
1．(2023·上海市浦东新区高三质量调研)工业焊接钢管时常用
进行“无损探伤”，该原子( )
A．质子数是82
B．中子数是55
C．与
互为同位素
D．摩尔质量是137
【答案】C
【解析】A 项，
的质子数为55，故A 错误；B 项，
的中子数为137-55=82；故B 错误；C 项，
同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素；
与
互为同位素，故
C 正确；D 项，摩尔质量有单位，所以
的摩尔质量为137g/mol；故D 错误；故选C。
2．(2023·北京市北师大实验中学高三模拟)碘有多种同位素，其中
是稳定同位素。下列说法不正确
的是( )
A．碘元素位于第六周期ⅦA 族
B．碘原子序数为53，是非金属元素
C．可用质谱法区分
和
D．I2易溶于乙醚、乙醇等有机溶剂
【答案】A
【解析】A 项，碘元素位于第五周期，第ⅦA 族，故A 错误；B 项，碘原子序数为53，属于非金属元
素，故B 正确；C 项，两者质量数不同，可用质谱法区分
和
，故C 正确；D 项，I2在水中溶解度很
小，易溶于乙醚、乙醇等有机溶剂，故D 正确；故选A。
3．重水(2H2O)是重要的核工业原料，下列说法不正确的是( )
A．氘(2H)原子核内有1 个质子
B．
1H 与
2H 是不同的核素
C．
1H2
18O 与
2H2
16O 的相对分子质量相同D．
1H2O 与
2H2O 互为同位素
【答案】D
【解析】A 项，核组成符合左下方数字为质子数，故氘质子数为1，A 正确；B 项，具有一定数目质子
和一定数目中子的一种原子称为核素，
1H 与
2H 质子数相同，中子数不同，是氢元素的不同的核素，B 正
1
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确；C 项，
1H2
18O 的相对分子质量为：1×2+18=20，
2H2
16O 的相对分子质量为：2×2+16=20，选项C 正确；
D 项，同位素指的是同种元素的不同原子，而
1H2O 与
2H2O 为水分子，选项D 错误；故选D。
4．人工核反应：
+
=
+
是放能反应。下列有关说法正确的是( )
A．
中含有的中子数为6
B．X 的最高价氢氧化物的碱性弱于Mg(OH)2
C．
12Y 与
14Y 互为同素异形体
D．Y 元素和氯元素形成的氯化物为离子化合物
【答案】B
【解析】A 项，由质子守恒和质量守恒可推知个
为
、
为
。
中含有的中子数为5，A
项错误；B 项，Be(OH)2的碱性弱于Mg(OH)2，B 项正确；C 项，
12C 与
14C 互为同位素，C 项错误；D 项，
碳元素和氯元素形成的化合物为共价化合物，D 项错误；故选B。
5．用中子轰击
原子产生α 粒子(
) 的核反应为：
+
+
。 已知元素Y 在
化合物中呈+1 价。下列说法正确的是( )
A．
6Y 和
7Y 互为同素异形体
B．Y 单质在空气中燃烧的产物是Y2O2
C．H3XO3的酸性弱于碳酸
D．X、Y 元素和氢元素都可形成离子化合物
【答案】C
【解析】核反应为：
+
+
，元素Y 在化合物中呈+1 价，说明其处于IA 族，而Y
的质量数为7，可推知Y 为Li，则X 的质子数Z=3+2=5，质量数N=7+4-1=10，X 为B 元素。由分析可知X
为B 元素、Y 为Li 元素。A 项，
6Li 和
7Li 互为同位素，故A 错误。B 项，Li 在空气中燃烧产物为Li2O，故
B 错误；C 项，同周期从左向右非金属性增强，则非金属性：B<C，则酸性：H3BO3<H2CO3，故C 正确；D
项，B 元素与H 元素之间形成共价化合物，故D 错误；故选C。
6．“嫦娥五号”顺利将1731g 月壤带回地球。科学家发现月壤中有地球土壤中没有的3He。3He 是一
种优良的核反应原料，与氘发生核聚变反应，放出巨大的能量：
，下列有关说法正确
的是( )
A．D2和H2互为同位素
B．等质量的
3He 和
2H 具有相同的中子数
2
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C．
3He 与
发生的核聚变反应属于化学变化
D．
3He 位于周期表的第1 行、第18 列
【答案】D
【解析】A 项，D 和H 互为同位素，D2和H2是不同单质，A 错误；B 项，等质量的
3He 和
2H 中子数
之比为2∶3，B 错误；C 项，核聚变不是化学反应，C 错误；D 项，
3He 属于He 元素，是稀有气体，位于周
期表的第1 行、第18 列，D 正确；故选D。
7．金属钛无毒且有惰性，能与肌肉和骨骼生长在一起，因而有“生物金属”之称。下列有关
和
的说法中正确的( )
A．
和
中均含有22 个中子
B．
和
的化学性质不同
C．
和
互称为同位素
D．
和
为同一核素
【答案】C
【解析】A 项，
和
中均含有22 个质子而不是中子，A 错误；B 项，
和
是同种元素的
不同原子，化学性质相同，B 错误；C 项，
和
质量数不同，但质子数相同，中子数同，互为同位
素，C 正确；D 项，
和
质子数相同中子数不同，为同一种元素的不同核素，D 错误；故选C。
8．由德国重离子研究中心人工合成的第 112 号元素的正式名称为“Copemicium”，相应的元素符号
为“Cn”， 该元素的名称是为了纪念天文学家哥白尼而得名。该中心人工合成 Cn 的过程可表示为： 70Zn
＋
208Pb= 277Cn＋
。下列叙述中正确的是( )
A．上述合成过程属于化学变化
B．由题中信息可知Pb 元素的相对原子质量为208
C．Cn 元素位于元素周期表的第七周期，是副族元素
D．
的原子核内中子数比质子数多165
【答案】C
【解析】A 项，化学变化的最小粒子为原子，该反应中原子的种类发生了变化，不属于化学变化，故
A 错误；B 项，质量数指的是质子与中子质量的和，而不同核素的质量数不同，即一个元素可以有多个质
量数，相对原子质量为各核素的平均相对质量，该Pb 元素的质量数为208，元素的相对原子量与原子的相
3
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对原子量和在自然界中的含量有关，故B 错误；C 项，第118 编号元素位于周期表中第七周期、零族，则
112 号元素位于第七周期、ⅡB 族，故C 正确；D 项，该原子的中子数=277−112=165，中子数比质子数多
的数目为：165−112=53，故D 错误； 故选C。
9．某恒星内部发生的一种核反应为
X+ He
Y+ H，X、Y 为短周期元素，X 的周期序数是
其族序数的3 倍。下列说法正确的是( )
A．
Y 的质量数为24
B．氦气中含有非极性键
C．简单离子半径大小关系：X>Y
D．X、Y 的氯化物水溶液均呈中性
【答案】C
【解析】X 的周期序数是其族序数的3 倍，可知X 为第三周期IA 族元素Na，则Z 为11，根据反应前
后质子守恒可知Z+2=p+1，p=12，反应前后质量守恒可得2Z+1+4=W+1，W=26，则Y 为Mg。A 项，
W=26，故A 错误；B 项，氦气为单原子分子，不存在化学键，故B 错误；C 项，Na+和Mg2+离子的核外电
子排布相同，Na 的核电荷数小于Mg，故钠离子半径大于镁离子，故C 正确；D 项，氯化镁为强酸弱碱盐，
水解显酸性，故D 错误；故选C。
10．下列物质的电子式书写正确的是
A．次氯酸
B．二氧化碳
C．氮气
D．氯化镁
【答案】D
【解析】A 项，HClO 分子中O 原子分别与H、Cl 原子各形成1 对共用电子对，使分子中各原子都达
到8 个电子的稳定结构，所以HClO 的电子式为：
，A 错误；B 项，二氧化碳中C 原子与2 个O
原子形成4 对共用电子对，使分子中各原子都达到最外层8 个电子的稳定结构，其电子式为：
，
B 错误；C 项，N 原子最外层有5 个电子，在N2中2 个N 形成3 对共用电子对，使分子中各原子都达到最
外层8 个电子的稳定结构，所以N2的电子式为：
，C 错误；D 项，MgCl2是离子化合物，2 个Cl-
与Mg2+之间以离子键结合，因此MgCl2的电子式为
，D 正确；故选D。
12．下列化学用语表示正确的是( )
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A．原子核内有8 个中子的碳原子：
B．
的电子式：
C．次氯酸的结构式：
D．用电子式表示
的形成过程为：
【答案】A
【解析】A 项，原子核内有8 个中子的碳原子的质子数为6、质量数为14，原子符号为
，故A 正确；
B 项，二氧化碳是空间构型为直线形的共价化合物，电子式为
，故B 错误；C 项，次氯酸的分
子式为HClO，结构式为Cl—O—H，故C 错误；D 项，氧化钠是离子化合物，用电子式表示氧化钠的形成
过程为
，故D 错误；故选A。
13．下列有关化学用语表示正确的是( )
A．水的电子式：
B．原子核内有10 个中子的氧原子：
C．HCl 的形成过程：
D．镁离子的结构示意图
【答案】D
【解析】A 项，水的电子式为
，A 错误；B 项，原子核内有10 个中子的氧原子应该表示
为：
，B 错误；C 项，HCl 是共价化合物，其形成过程：
，C 错误；
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D 项，镁离子的结构示意图为
，D 正确；故选D。
14．下列有关化学用语表示正确的是( )
A．H2O2的电子式：
B．用电子式表示氧化钠的形成过程：
C．原子核中有10 个中子的氧原子：
10
8O
D．氮气的电子式：
【答案】B
【解析】A 项，H2O2 是共价化合物，电子式为
，故A 错误；B 项，氧化钠是离子化合物，
用电子式表示氧化钠的形成过程为
，故B 正确；C 项，原子
核中有10 个中子的氧原子，质量数为18，该原子表示为
18
8O，故C 错误；D 项，氮气分子中存在氮氮三键，
氮分子的电子式为
，故D 错误；故选B。
15．下列有关化学用语表示正确的是( )
A．NaClO 的电子式：
B．质子数为81，中子数为124 的铊(Tl)原子：
Tl
C．HCN 的结构式：H-C=N
D．Na3N 的电子式：Na
【答案】B
【解析】A 项，NaClO 的电子式为
，A 错误；B 项，质子数为81、中子数为124
的Tl 原子的质量数为205，表示为
， B 正确；C 项，HCN 的结构式为H—C≡N，C 错误；D 项，
Na3N 的电子式为
，D 错误；故选B。
6
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16．氮化钠(Na3N)是一种重要的化合物，与水作用可产生NH3。请回答下列问题：
(1)Na3N 的电子式是________，该化合物是由________键形成的。
(2)Na3N 与盐酸反应生成__________种盐，其电子式分别是__________________。
(3)Na3N 与水的反应属于________(填基本反应类型)反应。
(4)比较Na3N 中两种微粒的半径：r(Na＋)________r(N3－)(填“>”“<”或“＝”)。
【答案】(1)
离子
(2)2
(3)复分解 (4)<
【解析】Na3N 是由Na 与N 结合形成的，其间的相互作用为离子键，电子式为
。反应Na3N＋3H2O===3NaOH＋NH3↑属于复分解反应，当与盐酸反应时，生成
NaCl、NH4Cl 两种盐。Na＋与N3－的电子层排布相同，但Na＋的核电荷数大于N3－，可知离子半径为Na＋
<N3－。
【能力提升】
17．(2023·安徽省滁州市二模)高能粒子
是第一个成功观测到双
衰变现象的原子核，其双
衰变
的方程式
。下列说法正确的是( )
A．
和
互为同位素
B．
和
的中子数相等
C．
次外层电子数为8
D．双
衰变放出能量
【答案】D
【解析】A 项，同位素是指具有相同的质子数不同中子数的原子，
和
质子数不同不是同位素，
A 错误；B 项，质量数减去质子数是中子数，两者质量数相同质子数不同，所以中子数也不相同，B 错误；
C 项，氪是36 号元素，次外层电子数为18，C 错误；D 项，衰变过程释放能量，双
衰变放出能量，D 正
确； 故选D。
18．(2023·广东省揭阳市高三二模)科学家利用氦核
撞击氮原子，发生反应：
，
下列说法正确的是( )
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A．
的质子数为2
B．
的中子数为9
C．
和
互为同位素
D．
与
化学性质不同
【答案】A
【解析】A 项，质子数与原子序数相等，故
4He 的质子数为2，A 正确；B 项，
的中子数为15-
7=8，H 没有中子，则
的中子数为8，B 错误；C 项，同位素为质子数相同、中子数不同的核素，
为单质，C 错误；D 项，
2H、
1H 互为同位素，
2H2、
1H2是不同的氢分子，两者的化学性质相同，D 错
误；故选A。
19．(2023·广东省茂名市二模)约里奥-居里夫妇发现用粒子轰击原子获得人工放射性元素：
、
，从而获得诺贝尔化学奖，下列说法正确的是( )
A．
的质子数为4
B．
和Al 均能与盐酸反应
C．
和
互为同位素
D．
溶于水生成
【答案】B
【解析】A 项，
的质子数为2，质量数为4，故A 错误；B 项，
和Al 核外电子排布相同，性
质相同，均能与盐酸反应，故B 正确；C 项，
和
质子数不同，不是同位素，故C 错误；D 项，
与水不反应，故D 错误；故选B。
20．(2023·天津市和平区耀华中学一模)我国发布了《医用同位素中长期发展规划(2021-2035 年)》，对
提升医用同位素相关产业能力水平、保障健康中国战略实施具有重要意义。医用同位素有
14C、
18F、
131I、
60Co 等，有关说法不正确的是( )
A．
60Co 位于元素周期表的第四周期第VIII 族
B．
18F 和
131I 的最外层电子数相同
C．
14C 与
12C 的化学性质几乎相同
D．化合物
23Na18F 的中子总数为41
【答案】D
8
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【解析】A 项，Co 为27 号元素，位于元素周期表的第四周期第VIII 族，故A 正确；B 项，F 和I 都
属于第ⅦA 族，最外层电子数相同，故B 正确；C 项， 14C 与
12C 的化学性质几乎完全相同，但物理性质有
差异，故C 正确；D 项， 23Na18F 的中子总数为(23-11)+(18-9)=21，为奇数，故D 错误；故选D。
21．(2023·山东省聊城市齐鲁名校大联盟三模)为纪念元素周期表诞生150 周年，IUPAC 向世界介绍了
118 位优秀青年化学家，并形成张“青年化学家元素周期表”。中国学者雷晓光、姜雪峰、刘庄分别成为
“
、
、
”元素的代言人。下列围绕这些元素的相关说法正确的是( )
A．
是一种化合物
B．
与
的化学性质相同
C．
与
的电子数之比为
D．
中含有非极性键
【答案】B
【解析】A 项，该物质是只有N 元素组成的纯净物，它为单质，A 项错误；B 项，两者均为SO2，它
们的化学性质相同，B 项正确；C 项，NH3中电子数为7+3=10，H2S 中电子数为2+16=18，两者电子数之
比为10:18=5:9，C 项错误；D 项，该物质中只有Si-N 键，它为极性键，D 项错误；故选B。
22．(2023·北京市房山区二模)中国先进研究堆是开展中子物理基础研究与应用、反应堆燃料与材料辐
照性能研究，以及放射性同位素辐照研发的重要科学研究和实验应用平台。下列说法不正确的是( )
A．中子位于原子核内部，不带电荷
B．
与
质子数相同、中子数不同
C．钠钾合金可用做反应堆的导热剂、工作时呈液态
D．某元素由放射性同位素转化为稳定同位素的过程，属于化学变化
【答案】D
【解析】A 项，中子是原子核的组成部分，不带电荷，A 项正确；B 项，
3He 与
4He 为同位素，质子
数相同、中子数不同，B 项正确；C 项，钠钾合金是热的良导体，熔点低，可用做反应堆的导热剂、工作
时呈液态，C 项正确；D 项，化学变化不改变前后原子的种类与个数，仅仅是原子与原子之间的结合方式
发生了改变，该过程产生了新的原子，不属于化学变化，D 项错误。故选D。
23．(2023·北京市平谷区高三质量监控)据报道，近期中国科研团队在“人造太阳”国际科研合作项目
研发中取得实质性工程突破，为该项目提供了重要的“中国智慧”和“中国方案”，“人造太阳”的工作
原理是
，下列有关说法错误的是( )
A．
会释放出大量的能量
B．
、
的中子数相同
9
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C．
与
化学性质基本相同
D．
属于化学变化
【答案】D
【解析】A 项，由人造太阳取得了温度比太阳温度还高两倍可知
时会释放出大量的能
量，故A 正确；B 项，
的质子数为1、中子数为2，
的质子数为2、中子数中子数2，所以两者是质
子数不同、中子数相同的不同核素，故B 正确；C 项，
与
最外层电子数相同，所以化学性质基本
相同，故C 正确；D 项，H+ H=
+
是核反应方程式，反应中质子数发生变化，不属于化学反应研究
的范畴，属于物理变化，故D 错误；故选D。
24．(2022·河南省高三模拟)
是一种半衰期长达1570 万年的放射性核素，在评估核事故的污染水平、
洋流运动等领域有广泛应用。下列有关说法中正确的是( )
A．
与
的中子数相同
B．
与
的环境行为和生物过程不同
C．
和
化学性质相同
D．硝酸银溶液可测定该污水中
的含量
【答案】D
【解析】A 项，
的中子数为74、
的中子数为76，两者的中子数不相同，故A 错误；B 项，
与
的物理性质不同，化学性质几乎完全相同，则
与
的环境行为和生物过程相同，故B 错误；C
项，原子与离子的性质不同，则
和
化学性质不同，故C 错误；D 项，AgI 难溶于水，则通过测定其
质量可测定污水中
的含量，故D 正确；故选D。
25．用α 粒子(即氦核He)轰击
14X 原子和
9Z 原子产生的核反应分别为
14X+ He→17Y+1H、
9Z+
He→12C+ n，已知元素X、Y 的单质均为空气的重要组成部分，Z 单质及化合物的性质与Al 类似。下列说
10
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法错误的是( )
A．X、Y 的单质均可作某些可燃物的氧化剂
B．X、Z 的最高价氧化物对应的水化物均能与强碱反应
C．X、Y 形成的单质均存在常见的同素异形体.
D．X、Y 与H 均能形成两种或两种以上的化合物
【答案】C
【解析】根据元素X、Y 的单质均为空气的重要组成部分，可知X、Y 为N 元素和O 元素的一种，结
合
14X+ He→17Y+1H 知，Y 的质子数大于X，则X 为N 元素，Y 为O 元素，根据
9Z+
→12C+
，可知Z
的质子数为4，则Z 为Be。A 项，X、Y 的单质N2、O2均可发生还原反应，如N2+3Mg
Mg3N2、
O2+2Mg
2MgO，故A 正确；B 项，X、Z 的最高价氧化物对应的水化物为HNO3和Be(OH)2，依题意，
Z 单质及化合物的性质与Al 类似，可知X、Z 的最高价氧化物对应的水化物均与强碱反应，故B 正确；C
项，N2不存在常见的同素异形体，故C 错误；D 项，N 元素与H 元素可形成NH3、N2H4等化合物，O 元素
与H 元素可形成H2O、H2O2等化合物，故D 正确；故选C。
26．自门捷列夫发现元素周期律以来，人类对自然的认识程度逐步加深，元素周期表的成员数目不断
增加。2006 年，科学家以钙离子撞击锎(Cf)钯，产生了一种超重元素：
(Og)，其反应可表示为：
+
→
+3
。下列说法正确的是( )
A．
的核外电子数是118
B．
Ca 与
Ca 互为同素异形体
C．
Cf 原子核内有98 个质子，249 个中子
D．
为一种新的核素
【答案】A
【解析】A 项，通过反应
+
→
+3
可确定元素Og 的质子数为：98+20=118，质子数=
核外电子数，所以
的核外电子数是118，故A 正确；B 项，
Ca 与
Ca 的质子数相同，中子数不同，
二者互为同位素，故B 错误；C 项，
Cf 原子核内有98 个质子，含中子数=质量数-质子数=249-98=151，
11
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故C 错误；D 项，具有一定质子数和一定中子数的一种原子称为一种核素，
代表一个中子，不代表核素，
故D 错误；故选A。
27．科学家以钙离子撞击Cf(靶)，产生了一种超重元素Og，其反应可表示为器
。下列说法正确的是( )
A．钙离子的电子式为
B．
与
的中子数相差25
C．1 个
与1 个
的质量之比约为1
D．
与
互为同素异形体
【答案】B
【解析】A 项，钙离子的电子式为
，A 项错误；B 项，
中的中子数为151，
中的中子
数为176，二者相差25，B 项正确；C 项，
的相对质量约为1，
的相对质量为12，故1 个
与1 个
的质量之比约为1∶12，C 项错误；D 项，
与
为质子数相同，中子数不同的核素，两者互为同
位素，D 项错误；故选B。
28．我国学者发明了一种低压高效电催化还原CO2的新方法，其原理可以表示为：NaCl+CO2
CO+NaClO，下列有关化学用语表示正确的是( )
A．中子数为12 的钠离子：
B．NaClO 的电子式：
C．CO2的比例模型：
12
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D．CO 晶体模型：
【答案】B
【解析】A 项，对于一种核素构成的微粒，元素符号左上角的数字表示质量数，所以中子数为12 的钠
离子应表示为：
，A 不正确；B 项，NaClO 为离子化合物，由Na+和ClO-构成，且Cl 与O 原子间形
成1 对共用电子对，其电子式为
，B 正确；C 项，CO2分子呈直线形结构，但C 原子半
径比O 原子大，比例模型为：
，C 不正确；D 项，固体CO 为分子晶体，
为CO2的共价晶体模型，D 不正确；故选B。
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