登录
8. [2025重庆段考]小南是个勤于思考、善于总结的同学,他通过建立数学模型(如图所示),并运用模型研究原子的本质特征。结合模型回答下列问题:
(1) B原子在化学变化中易
(2) 已知C原子的相对原子质量为20,该原子核内的中子数为
(3) 在A、B、C、D四种原子中,化学性质相似的有
(1) B原子在化学变化中易
得
(填“得”或“失”)电子形成离子,该离子的符号为$\ce{S^{2-}}$
。(2) 已知C原子的相对原子质量为20,该原子核内的中子数为
10
。(3) 在A、B、C、D四种原子中,化学性质相似的有
CD
(填字母)。答案
（1）得 $\ce{S^{2-}}$ （2）10 （3）CD
〔解析〕(1)B原子的电子层数为3,最外层电子数为6,则其核外电子排布为2、8、6,在原子中,核外电子数=质子数,则B原子的质子数为2+8+6=16,为硫原子,硫原子在化学变化中易得2个电子形成带两个单位负电荷的硫离子,硫离子的符号是$\ce{S^{2-}}$。(2)C原子的相对原子质量为20,且C原子的核外电子层数为2、最外层电子数为8,则核内质子数为2+8=10。相对原子质量≈质子数+中子数,则该原子核内的中子数为20−10=10。(3)A原子对应镁原子,B原子对应硫原子,C原子对应氖原子,D原子对应氦原子,C、D原子都达到了相对稳定结构,化学性质相似。
〔解析〕(1)B原子的电子层数为3,最外层电子数为6,则其核外电子排布为2、8、6,在原子中,核外电子数=质子数,则B原子的质子数为2+8+6=16,为硫原子,硫原子在化学变化中易得2个电子形成带两个单位负电荷的硫离子,硫离子的符号是$\ce{S^{2-}}$。(2)C原子的相对原子质量为20,且C原子的核外电子层数为2、最外层电子数为8,则核内质子数为2+8=10。相对原子质量≈质子数+中子数,则该原子核内的中子数为20−10=10。(3)A原子对应镁原子,B原子对应硫原子,C原子对应氖原子,D原子对应氦原子,C、D原子都达到了相对稳定结构,化学性质相似。
解析
【分析】
首先明确图中横纵坐标的含义：横坐标代表原子的最外层电子数，纵坐标代表原子的电子层数，我们可以先根据每个点的坐标推导对应原子的核外电子排布，再结合原子结构的相关规律逐步解题：
1. 先定位B点：电子层数为3，最外层电子数为6，可推出核外电子排布是2、8、6，对应硫原子，最外层电子数大于4，化学变化中容易得到电子，再书写对应离子符号。
2. 定位C点：电子层数为2，最外层电子数为8，核外电子排布是2、8，质子数等于核外电子总数为10，再根据相对原子质量≈质子数+中子数，代入已知的相对原子质量20，即可算出中子数。
3. 判断化学性质相似的原子：元素的化学性质由最外层电子数决定，但要注意氦原子的特殊性，它只有1个电子层，2个电子就已经达到稳定结构，和最外层为8电子的稀有气体原子化学性质相似，不要误把最外层2电子的金属镁原子和氦归为性质相似的类别。
【解析】
(1) 由图可知B原子电子层数为3，最外层电子数为6，核外电子排布为2、8、6，质子数=核外电子总数=16，为硫原子；硫原子最外层有6个电子，大于4，在化学变化中易得到2个电子，形成带2个单位负电荷的硫离子，离子符号为$\ce{S^{2-}}$。
(2) C原子电子层数为2，最外层电子数为8，核外电子排布为2、8，质子数=2+8=10；根据相对原子质量≈质子数+中子数，已知C的相对原子质量为20，因此中子数=20-10=10。
(3) 推导各原子：A原子电子层数为3，最外层电子数为2，是镁原子，最外层2个电子在化学反应中易失电子；B是硫原子；C原子电子层数为2，最外层8电子，是氖原子，属于稀有气体，化学性质稳定；D原子电子层数为1，最外层电子数为2，是氦原子，也属于稀有气体，达到相对稳定结构，因此C和D化学性质相似。
【答案】
(1) 得；$\ce{S^{2-}}$ (2) 10 (3) CD
【知识点】
核外电子排布，离子符号书写，相对原子质量计算
【点评】
本题通过创新的坐标模型考察原子结构的核心知识点，解题的关键是先根据横纵坐标信息推导各原子的核外电子排布，易错点是第(3)问，容易错误认为最外层电子数都是2的A和D化学性质相似，忽略只有一个电子层时2电子就是稳定结构的特殊情况，需要学生准确理解元素化学性质和最外层电子数的对应关系。
【难度系数】
0.6
首先明确图中横纵坐标的含义：横坐标代表原子的最外层电子数，纵坐标代表原子的电子层数，我们可以先根据每个点的坐标推导对应原子的核外电子排布，再结合原子结构的相关规律逐步解题：
1. 先定位B点：电子层数为3，最外层电子数为6，可推出核外电子排布是2、8、6，对应硫原子，最外层电子数大于4，化学变化中容易得到电子，再书写对应离子符号。
2. 定位C点：电子层数为2，最外层电子数为8，核外电子排布是2、8，质子数等于核外电子总数为10，再根据相对原子质量≈质子数+中子数，代入已知的相对原子质量20，即可算出中子数。
3. 判断化学性质相似的原子：元素的化学性质由最外层电子数决定，但要注意氦原子的特殊性，它只有1个电子层，2个电子就已经达到稳定结构，和最外层为8电子的稀有气体原子化学性质相似，不要误把最外层2电子的金属镁原子和氦归为性质相似的类别。
【解析】
(1) 由图可知B原子电子层数为3，最外层电子数为6，核外电子排布为2、8、6，质子数=核外电子总数=16，为硫原子；硫原子最外层有6个电子，大于4，在化学变化中易得到2个电子，形成带2个单位负电荷的硫离子，离子符号为$\ce{S^{2-}}$。
(2) C原子电子层数为2，最外层电子数为8，核外电子排布为2、8，质子数=2+8=10；根据相对原子质量≈质子数+中子数，已知C的相对原子质量为20，因此中子数=20-10=10。
(3) 推导各原子：A原子电子层数为3，最外层电子数为2，是镁原子，最外层2个电子在化学反应中易失电子；B是硫原子；C原子电子层数为2，最外层8电子，是氖原子，属于稀有气体，化学性质稳定；D原子电子层数为1，最外层电子数为2，是氦原子，也属于稀有气体，达到相对稳定结构，因此C和D化学性质相似。
【答案】
(1) 得；$\ce{S^{2-}}$ (2) 10 (3) CD
【知识点】
核外电子排布，离子符号书写，相对原子质量计算
【点评】
本题通过创新的坐标模型考察原子结构的核心知识点，解题的关键是先根据横纵坐标信息推导各原子的核外电子排布，易错点是第(3)问，容易错误认为最外层电子数都是2的A和D化学性质相似，忽略只有一个电子层时2电子就是稳定结构的特殊情况，需要学生准确理解元素化学性质和最外层电子数的对应关系。
【难度系数】
0.6
9. ★如图所示为物质与构成物质的微观粒子之间的关系图。据图回答问题：
（1）金属镁是由
（2）某粒子R的结构示意图为
。
① 当$y=3$时，该原子是
② 当$x=10+y$时，该粒子为
③ 当$y=2$时，$x=$
④ 若该结构示意图表示的粒子的化学符号为$\ce{R^-}$，则$x=$
（1）金属镁是由
原子
（填“原子”“分子”或“离子”，下同）构成的；过氧化氢是由分子
构成的；高锰酸钾是由离子
构成的。（2）某粒子R的结构示意图为
。① 当$y=3$时，该原子是
铝原子
（填名称）；当$x=18$时，该原子是稀有气体原子
（填“金属原子”“非金属原子”或“稀有气体原子”）。② 当$x=10+y$时，该粒子为
原子
；当$x＜10+y$时，该粒子为阴离子
。（填“原子”“阳离子”或“阴离子”）③ 当$y=2$时，$x=$
12
，该粒子能形成的离子的符号为$\ce{Mg^{2+}}$
。④ 若该结构示意图表示的粒子的化学符号为$\ce{R^-}$，则$x=$
17
，$y=$8
。答案
（1）原子 分子 离子 （2）① 铝原子 稀有气体原子 ② 原子 阴离子 ③ 12 $\ce{Mg^{2+}}$ ④ 17 8
〔解析〕(2) ① 当y=3时,x=2+8+3=13,质子数为13的原子是铝原子;当x=18时,该原子是质子数为18的氩原子,属于稀有气体原子。② 当x=10+y时,该粒子的质子数=核外电子数,是原子;当x＜10+y时,该粒子的质子数＜核外电子数,是阴离子。③ 当y=2时,x=2+8+2=12,是镁原子,镁原子在化学反应中容易失去最外层的2个电子,形成带2个单位正电荷的镁离子,符号为$\ce{Mg^{2+}}$。④ 若题图表示的粒子的化学符号是$\ce{R^-}$,即为R原子得到1个电子形成的阴离子,则y=8,x=2+8+8−1=17。
〔解析〕(2) ① 当y=3时,x=2+8+3=13,质子数为13的原子是铝原子;当x=18时,该原子是质子数为18的氩原子,属于稀有气体原子。② 当x=10+y时,该粒子的质子数=核外电子数,是原子;当x＜10+y时,该粒子的质子数＜核外电子数,是阴离子。③ 当y=2时,x=2+8+2=12,是镁原子,镁原子在化学反应中容易失去最外层的2个电子,形成带2个单位正电荷的镁离子,符号为$\ce{Mg^{2+}}$。④ 若题图表示的粒子的化学符号是$\ce{R^-}$,即为R原子得到1个电子形成的阴离子,则y=8,x=2+8+8−1=17。
解析
【分析】
这道题可以分两部分梳理思路：第一部分判断物质的构成粒子，先回忆物质构成的分类规律：金属单质等由原子直接构成，多数非金属元素组成的共价化合物由分子构成，盐类等含阴阳离子的物质由离子构成，直接匹配对应物质即可。第二部分围绕粒子结构示意图推导，首先明确该粒子核外电子排布总电子数为2+8+y=10+y，再结合“原子中质子数=核外电子数，阳离子质子数＞核外电子数，阴离子质子数＜核外电子数”的等量关系，代入每小问的已知条件计算，就能得到对应结果。
【解析】
（1）金属镁属于金属单质，由镁原子直接构成；过氧化氢是由氢、氧两种非金属元素组成的共价化合物，由过氧化氢分子构成；高锰酸钾是由钾离子和高锰酸根离子构成的盐，因此由离子构成。
（2）该粒子的核外电子排布为第一层2个电子、第二层8个电子、第三层y个电子，核外电子总数为2+8+y=10+y：
① 当y=3时，若该粒子为原子，质子数等于核外电子数，即x=2+8+3=13，质子数为13的原子是铝原子；当x=18时，质子数等于核外电子数，对应质子数为18的氩原子，属于稀有气体原子。
② 当x=10+y时，粒子的质子数等于核外电子总数，符合原子的电量关系，因此该粒子为原子；当x＜10+y时，粒子的质子数小于核外电子总数，粒子带负电，因此该粒子为阴离子。
③ 当y=2时，若该粒子为原子，x=2+8+2=12，对应镁原子，镁原子在化学反应中易失去最外层2个电子，形成带2个单位正电荷的镁离子，离子符号为$\ce{Mg^{2+}}$。
④ 若该粒子的化学符号为$\ce{R^-}$，说明是R原子得到1个电子形成的带1个单位负电荷的阴离子，最外层达到8电子稳定结构，因此y=8，核外总电子数为2+8+8=18，质子数x=18-1=17。
【答案】
（1）原子 分子 离子 （2）① 铝原子 稀有气体原子 ② 原子 阴离子 ③ 12 $\ce{Mg^{2+}}$ ④ 17 8
【知识点】
物质的构成微粒，原子结构示意图，离子的形成
【点评】
本题属于九年级化学物质构成板块的基础综合题，重点考察学生对不同类别物质构成粒子的区分能力，以及根据粒子结构示意图中质子数与核外电子数的数量关系判断粒子种类的核心知识点，考点贴合课标要求，易错点为混淆阴阳离子的质子数与电子数的大小关系，是该章节必须掌握的典型基础题型。
【难度系数】
0.7
这道题可以分两部分梳理思路：第一部分判断物质的构成粒子，先回忆物质构成的分类规律：金属单质等由原子直接构成，多数非金属元素组成的共价化合物由分子构成，盐类等含阴阳离子的物质由离子构成，直接匹配对应物质即可。第二部分围绕粒子结构示意图推导，首先明确该粒子核外电子排布总电子数为2+8+y=10+y，再结合“原子中质子数=核外电子数，阳离子质子数＞核外电子数，阴离子质子数＜核外电子数”的等量关系，代入每小问的已知条件计算，就能得到对应结果。
【解析】
（1）金属镁属于金属单质，由镁原子直接构成；过氧化氢是由氢、氧两种非金属元素组成的共价化合物，由过氧化氢分子构成；高锰酸钾是由钾离子和高锰酸根离子构成的盐，因此由离子构成。
（2）该粒子的核外电子排布为第一层2个电子、第二层8个电子、第三层y个电子，核外电子总数为2+8+y=10+y：
① 当y=3时，若该粒子为原子，质子数等于核外电子数，即x=2+8+3=13，质子数为13的原子是铝原子；当x=18时，质子数等于核外电子数，对应质子数为18的氩原子，属于稀有气体原子。
② 当x=10+y时，粒子的质子数等于核外电子总数，符合原子的电量关系，因此该粒子为原子；当x＜10+y时，粒子的质子数小于核外电子总数，粒子带负电，因此该粒子为阴离子。
③ 当y=2时，若该粒子为原子，x=2+8+2=12，对应镁原子，镁原子在化学反应中易失去最外层2个电子，形成带2个单位正电荷的镁离子，离子符号为$\ce{Mg^{2+}}$。
④ 若该粒子的化学符号为$\ce{R^-}$，说明是R原子得到1个电子形成的带1个单位负电荷的阴离子，最外层达到8电子稳定结构，因此y=8，核外总电子数为2+8+8=18，质子数x=18-1=17。
【答案】
（1）原子 分子 离子 （2）① 铝原子 稀有气体原子 ② 原子 阴离子 ③ 12 $\ce{Mg^{2+}}$ ④ 17 8
【知识点】
物质的构成微粒，原子结构示意图，离子的形成
【点评】
本题属于九年级化学物质构成板块的基础综合题，重点考察学生对不同类别物质构成粒子的区分能力，以及根据粒子结构示意图中质子数与核外电子数的数量关系判断粒子种类的核心知识点，考点贴合课标要求，易错点为混淆阴阳离子的质子数与电子数的大小关系，是该章节必须掌握的典型基础题型。
【难度系数】
0.7
10. ★比较与归纳是学习化学的重要方法。请你分析表格中的信息，回答下列问题：
| 名 称 | 锂 | 钠 | 钾 | 铷 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| 符 号 | Li | Na | K | Rb |
| 原子结构示意图 | (+3)2 1 |
| (+19)2 8 8 1 | (+37)2 8 18 8 1 |
| 熔点/℃ | 180.5 | 97.7 | 63.65 | 38.89 |
| 沸点/℃ | 1 342 | 883 | 759 | 688 |
| 与冷水反应 | 缓慢 | 剧烈 | 轻微爆炸 | 爆炸 |
（1）钠原子结构示意图中的$x=$
（2）从不同方面找出对应规律。（各写出一条）
① 原子结构：
② 物理性质：
③ 化学性质：
| 名 称 | 锂 | 钠 | 钾 | 铷 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| 符 号 | Li | Na | K | Rb |
| 原子结构示意图 | (+3)2 1 |
| (+19)2 8 8 1 | (+37)2 8 18 8 1 || 熔点/℃ | 180.5 | 97.7 | 63.65 | 38.89 |
| 沸点/℃ | 1 342 | 883 | 759 | 688 |
| 与冷水反应 | 缓慢 | 剧烈 | 轻微爆炸 | 爆炸 |
（1）钠原子结构示意图中的$x=$
11
。（2）从不同方面找出对应规律。（各写出一条）
① 原子结构：
四种元素的原子的最外层电子数相同
。② 物理性质：
从锂到铷，四种物质的熔、沸点均逐渐降低
。③ 化学性质：
从锂到铷，与冷水反应程度越来越剧烈(合理答案均可)
。答案
（1）11 （2）① 四种元素的原子的最外层电子数相同
② 从锂到铷，四种物质的熔、沸点均逐渐降低
③ 从锂到铷，与冷水反应程度越来越剧烈(合理答案均可)
〔解析〕(2)描述原子结构方面的规律从最外层电子数入手,描述物理性质方面的规律从熔、沸点入手,描述化学性质方面的规律从与冷水反应的剧烈程度入手。
② 从锂到铷，四种物质的熔、沸点均逐渐降低
③ 从锂到铷，与冷水反应程度越来越剧烈(合理答案均可)
〔解析〕(2)描述原子结构方面的规律从最外层电子数入手,描述物理性质方面的规律从熔、沸点入手,描述化学性质方面的规律从与冷水反应的剧烈程度入手。
解析
【分析】
这道题的解题思路很清晰：第一问，根据原子的基本性质，原子内的质子数等于核外电子的总电子数，我们把钠原子核外各层电子数相加就能算出x的数值。第二问找规律，我们分三个维度对比表格里的信息：原子结构维度观察四个原子的核外电子排布特征，物理性质维度对比熔点、沸点的数值变化趋势，化学性质维度对比四种金属和冷水反应的剧烈程度变化，就能总结出对应的合理规律。
【解析】
（1）在原子中，核电荷数（质子数）等于核外电子总数，钠原子的核外电子排布为2、8、1，总电子数为2+8+1=11，因此x=11。
（2）① 观察四种原子的结构示意图，可以发现锂、钠、钾、铷的原子最外层都只有1个电子，符合原子结构层面的规律；
② 对比熔点、沸点的数值，从锂到铷，熔点从180.5℃逐步降到38.89℃，沸点从1342℃逐步降到688℃，可以总结出熔沸点逐渐降低的物理性质规律；
③ 对比和冷水反应的现象，从缓慢反应逐步升级到爆炸，可得出反应剧烈程度越来越强的化学性质规律。
【答案】
（1）11
（2）① 四种元素的原子的最外层电子数相同（合理即可）
② 从锂到铷，四种物质的熔、沸点均逐渐降低（合理即可）
③ 从锂到铷，与冷水反应程度越来越剧烈（合理即可）
【知识点】
原子的构成，金属的物理性质，金属的化学性质
【点评】
本题属于信息归纳类基础题型，通过给出碱金属的系列数据，考查学生读取表格信息、对比总结规律的能力，解题时只需要按照指定的三个维度逐一对比数据的共性和变化趋势即可，能帮助学生建立比较归纳的化学学习思维。
【难度系数】
0.8
这道题的解题思路很清晰：第一问，根据原子的基本性质，原子内的质子数等于核外电子的总电子数，我们把钠原子核外各层电子数相加就能算出x的数值。第二问找规律，我们分三个维度对比表格里的信息：原子结构维度观察四个原子的核外电子排布特征，物理性质维度对比熔点、沸点的数值变化趋势，化学性质维度对比四种金属和冷水反应的剧烈程度变化，就能总结出对应的合理规律。
【解析】
（1）在原子中，核电荷数（质子数）等于核外电子总数，钠原子的核外电子排布为2、8、1，总电子数为2+8+1=11，因此x=11。
（2）① 观察四种原子的结构示意图，可以发现锂、钠、钾、铷的原子最外层都只有1个电子，符合原子结构层面的规律；
② 对比熔点、沸点的数值，从锂到铷，熔点从180.5℃逐步降到38.89℃，沸点从1342℃逐步降到688℃，可以总结出熔沸点逐渐降低的物理性质规律；
③ 对比和冷水反应的现象，从缓慢反应逐步升级到爆炸，可得出反应剧烈程度越来越强的化学性质规律。
【答案】
（1）11
（2）① 四种元素的原子的最外层电子数相同（合理即可）
② 从锂到铷，四种物质的熔、沸点均逐渐降低（合理即可）
③ 从锂到铷，与冷水反应程度越来越剧烈（合理即可）
【知识点】
原子的构成，金属的物理性质，金属的化学性质
【点评】
本题属于信息归纳类基础题型，通过给出碱金属的系列数据，考查学生读取表格信息、对比总结规律的能力，解题时只需要按照指定的三个维度逐一对比数据的共性和变化趋势即可，能帮助学生建立比较归纳的化学学习思维。
【难度系数】
0.8
