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4.科学上规定以碳-12原子质量的$\frac{1}{12}$为标准，其他原子的实际质量跟它相比所得到的值就是该原子的相对原子质量。碳-12原子的质量约为$1.993×10^{-26}\ \mathrm{kg}$，一种铁原子的质量约为$9.288×10^{-26}\ \mathrm{kg}$。已知铁原子核内中子数比质子数多4。
(1)这种铁原子的相对原子质量约为
(2)这种铁原子核内的质子数为
(1)这种铁原子的相对原子质量约为
56
。(2)这种铁原子核内的质子数为
26
，核外电子数为26
，中子数为30
。答案
4.(1)56 (2)26 26 30
解析
【分析】
本题分为两小问，解题思路如下：
1. 第(1)问需利用相对原子质量的定义计算：相对原子质量=某原子的实际质量÷（碳-12原子质量×$\frac{1}{12}$），代入数值即可算出铁原子的相对原子质量。
2. 第(2)问需结合原子结构的规律：原子中，质子数=核外电子数；相对原子质量≈质子数+中子数。已知中子数比质子数多4，设质子数为x，则中子数为x+4，结合第(1)问算出的相对原子质量，列方程求解即可得到质子数、中子数，核外电子数等于质子数。
【解析】
(1) 根据相对原子质量的定义，铁原子的相对原子质量为：
$\frac{9.288×10^{-26}\ \mathrm{kg}}{1.993×10^{-26}\ \mathrm{kg}×\frac{1}{12}}≈56$。
(2) 设铁原子的质子数为x，则中子数为x+4。
根据相对原子质量≈质子数+中子数，可得：
$x + (x+4)=56$，
解得$x=26$。
原子中，质子数=核外电子数，故核外电子数为26；中子数为$26+4=30$。
【答案】
(1)56 (2)26；26；30
【知识点】
相对原子质量计算；原子的构成
【点评】
本题考查相对原子质量的计算及原子内部粒子数的关系，属于基础题型，只要掌握相关公式和规律即可顺利解答。
【难度系数】
0.7
本题分为两小问，解题思路如下：
1. 第(1)问需利用相对原子质量的定义计算：相对原子质量=某原子的实际质量÷（碳-12原子质量×$\frac{1}{12}$），代入数值即可算出铁原子的相对原子质量。
2. 第(2)问需结合原子结构的规律：原子中，质子数=核外电子数；相对原子质量≈质子数+中子数。已知中子数比质子数多4，设质子数为x，则中子数为x+4，结合第(1)问算出的相对原子质量，列方程求解即可得到质子数、中子数，核外电子数等于质子数。
【解析】
(1) 根据相对原子质量的定义，铁原子的相对原子质量为：
$\frac{9.288×10^{-26}\ \mathrm{kg}}{1.993×10^{-26}\ \mathrm{kg}×\frac{1}{12}}≈56$。
(2) 设铁原子的质子数为x，则中子数为x+4。
根据相对原子质量≈质子数+中子数，可得：
$x + (x+4)=56$，
解得$x=26$。
原子中，质子数=核外电子数，故核外电子数为26；中子数为$26+4=30$。
【答案】
(1)56 (2)26；26；30
【知识点】
相对原子质量计算；原子的构成
【点评】
本题考查相对原子质量的计算及原子内部粒子数的关系，属于基础题型，只要掌握相关公式和规律即可顺利解答。
【难度系数】
0.7
5. X原子的核电荷数为$a$，能够形成$\ce{X^{n-}}$，Y原子能够形成与$\ce{X^{n-}}$具有相同电子层结构的$\ce{Y^{m+}}$，则Y原子的质子数是（
A.$a+m-n$
B.$a+m+n$
C.$a-m-n$
D.$a-m+n$
B
）。A.$a+m-n$
B.$a+m+n$
C.$a-m-n$
D.$a-m+n$
答案
5.B
解析
【分析】
要解决本题，需明确原子、离子的核外电子数与核电荷数（质子数）的关系：①原子的核外电子数=核电荷数（质子数）；②阴离子是原子得电子形成，核外电子数=质子数+负电荷数；③阳离子是原子失电子形成，核外电子数=质子数-正电荷数。题目中两种离子电子层结构相同，意味着核外电子数相等，据此可推导Y原子的质子数。
【解析】
设Y原子的质子数为$ b $。
1. 计算$\ce{X^{n-}}$的核外电子数：X原子的核电荷数为$ a $，则X原子的核外电子数为$ a $；$\ce{X^{n-}}$是X原子得到$ n $个电子形成的阴离子，故其核外电子数为$ a + n $。
2. 计算$\ce{Y^{m+}}$的核外电子数：$\ce{Y^{m+}}$是Y原子失去$ m $个电子形成的阳离子，Y原子质子数为$ b $，则其核外电子数为$ b - m $。
3. 利用电子层结构相同的条件：两种离子核外电子数相等，即$ b - m = a + n $，解得$ b = a + m + n $。
【答案】
B
【知识点】
离子的核外电子数计算、核电荷数与质子数的关系
【点评】
本题考查原子与离子的核外电子数关系，核心是理解阴阳离子形成时的电子得失规律，以及“电子层结构相同即核外电子数相等”的含义，属于化学基础题，难度较低。
【难度系数】
0.7
要解决本题，需明确原子、离子的核外电子数与核电荷数（质子数）的关系：①原子的核外电子数=核电荷数（质子数）；②阴离子是原子得电子形成，核外电子数=质子数+负电荷数；③阳离子是原子失电子形成，核外电子数=质子数-正电荷数。题目中两种离子电子层结构相同，意味着核外电子数相等，据此可推导Y原子的质子数。
【解析】
设Y原子的质子数为$ b $。
1. 计算$\ce{X^{n-}}$的核外电子数：X原子的核电荷数为$ a $，则X原子的核外电子数为$ a $；$\ce{X^{n-}}$是X原子得到$ n $个电子形成的阴离子，故其核外电子数为$ a + n $。
2. 计算$\ce{Y^{m+}}$的核外电子数：$\ce{Y^{m+}}$是Y原子失去$ m $个电子形成的阳离子，Y原子质子数为$ b $，则其核外电子数为$ b - m $。
3. 利用电子层结构相同的条件：两种离子核外电子数相等，即$ b - m = a + n $，解得$ b = a + m + n $。
【答案】
B
【知识点】
离子的核外电子数计算、核电荷数与质子数的关系
【点评】
本题考查原子与离子的核外电子数关系，核心是理解阴阳离子形成时的电子得失规律，以及“电子层结构相同即核外电子数相等”的含义，属于化学基础题，难度较低。
【难度系数】
0.7
6. 下列关于粒子结构示意图的说法中正确的是(
A.a、c的化学性质相似
B.b是一种非金属的原子
C.c在反应中易失去电子，形成阴离子
D.d离子中的x等于6
B
)。A.a、c的化学性质相似
B.b是一种非金属的原子
C.c在反应中易失去电子，形成阴离子
D.d离子中的x等于6
答案
6.B
解析
【分析】
要判断各选项的正确性，需先明确每个粒子的结构特点：a为氦原子（质子数2，电子层排布2，属于稳定结构）；b为氮原子（质子数7，核外电子数2+5=7，为原子，最外层5个电子）；c为镁原子（质子数12，核外电子数2+8+2=12，为原子，最外层2个电子）；d为硫原子，原子时质子数=核外电子数，即2+8+x=16，得x=6，若为离子则需考虑得失电子情况。再逐一分析选项：
选项A：a是稳定结构，c易失电子，化学性质不同；选项B：b是氮原子，属于非金属原子；选项C：c失电子形成阳离子；选项D：d为离子时x≠6。
【解析】
逐一分析各选项：
1. 选项A：a是氦原子，只有1个电子层，电子数为2，属于稳定结构；c是镁原子，最外层电子数为2，化学反应中易失去电子，二者化学性质不相似，故A错误。
2. 选项B：b的质子数为7，核外电子数=2+5=7，为氮原子，氮元素属于非金属元素，因此b是一种非金属的原子，故B正确。
3. 选项C：c是镁原子，最外层电子数为2，化学反应中易失去2个电子，形成带正电的阳离子，而非阴离子，故C错误。
4. 选项D：d的质子数为16，若为原子则x=6；若为离子，硫原子易得到2个电子形成硫离子（S²⁻），此时x=8，题目明确是“d离子中的x”，故x≠6，D错误。
【答案】
B
【知识点】
原子结构示意图、元素分类、离子形成
【点评】
本题考查粒子结构示意图的基础应用，需掌握原子结构与化学性质的关系、原子和离子的判断方法，属于初中化学基础题，难度适中。
【难度系数】
0.5
要判断各选项的正确性，需先明确每个粒子的结构特点：a为氦原子（质子数2，电子层排布2，属于稳定结构）；b为氮原子（质子数7，核外电子数2+5=7，为原子，最外层5个电子）；c为镁原子（质子数12，核外电子数2+8+2=12，为原子，最外层2个电子）；d为硫原子，原子时质子数=核外电子数，即2+8+x=16，得x=6，若为离子则需考虑得失电子情况。再逐一分析选项：
选项A：a是稳定结构，c易失电子，化学性质不同；选项B：b是氮原子，属于非金属原子；选项C：c失电子形成阳离子；选项D：d为离子时x≠6。
【解析】
逐一分析各选项：
1. 选项A：a是氦原子，只有1个电子层，电子数为2，属于稳定结构；c是镁原子，最外层电子数为2，化学反应中易失去电子，二者化学性质不相似，故A错误。
2. 选项B：b的质子数为7，核外电子数=2+5=7，为氮原子，氮元素属于非金属元素，因此b是一种非金属的原子，故B正确。
3. 选项C：c是镁原子，最外层电子数为2，化学反应中易失去2个电子，形成带正电的阳离子，而非阴离子，故C错误。
4. 选项D：d的质子数为16，若为原子则x=6；若为离子，硫原子易得到2个电子形成硫离子（S²⁻），此时x=8，题目明确是“d离子中的x”，故x≠6，D错误。
【答案】
B
【知识点】
原子结构示意图、元素分类、离子形成
【点评】
本题考查粒子结构示意图的基础应用，需掌握原子结构与化学性质的关系、原子和离子的判断方法，属于初中化学基础题，难度适中。
【难度系数】
0.5
7.钙是人体骨骼和牙齿的重要成分。图1是钙原子的结构示意图。图2是几种其他粒子的结构示意图。
(1)图1中$x=$
(2)图2中与钙原子化学性质相似的原子是
(3)已知原子的核外电子层数越多，原子半径越大，当核外电子层数相等时，核电荷数越多，原子半径越小。B~D中半径最大的原子是
(1)图1中$x=$
8
。(2)图2中与钙原子化学性质相似的原子是
C
(填字母)。(3)已知原子的核外电子层数越多，原子半径越大，当核外电子层数相等时，核电荷数越多，原子半径越小。B~D中半径最大的原子是
C
(填字母)。答案
7.(1)8 (2)C (3)C
解析
【分析】
要解决这道题，需掌握原子结构示意图的核心规则：①原子中核电荷数=核外电子总数，核外电子排布遵循各层电子数规律（第一层最多2个，第二层最多8个等）；②元素化学性质由原子最外层电子数决定，最外层电子数相同的原子化学性质相似（稀有气体除外，因其本身稳定）；③原子半径比较规则：电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越多半径越小。据此逐步分析三个问题：先利用原子构成规则求x，再通过最外层电子数判断化学性质相似的原子，最后结合半径规则比较B~D的原子半径。
【解析】
(1) 原子中，核电荷数等于核外电子总数。图1钙原子的核电荷数为20，核外电子总数为2+8+x+2，因此列等式：2+8+x+2=20，解得x=8。
(2) 元素的化学性质由原子最外层电子数决定，钙原子最外层电子数为2。分析图2：A为氦原子，最外层电子数为2，但属于稀有气体，化学性质稳定，与钙不相似；B为氧原子，最外层电子数为6；C为镁原子，最外层电子数为2，且为金属原子，与钙的化学性质相似；D为氯原子，最外层电子数为7。故答案为C。
(3) 根据原子半径规则：电子层数越多半径越大，电子层数相同时核电荷数越多半径越小。B（氧原子）电子层数为2，C（镁原子）和D（氯原子）电子层数为3，因此B的半径小于C和D；C的核电荷数为12，D的核电荷数为17，电子层数相同，核电荷数越多半径越小，故C的半径大于D。因此半径最大的是C。
【答案】
(1)8；(2)C；(3)C
【知识点】
原子结构示意图、元素化学性质与最外层电子数的关系、原子半径比较
【点评】
本题围绕原子结构示意图展开，考查了原子的构成、化学性质的决定因素及原子半径的比较，均为化学基础知识点，牢记相关规则即可解答，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需掌握原子结构示意图的核心规则：①原子中核电荷数=核外电子总数，核外电子排布遵循各层电子数规律（第一层最多2个，第二层最多8个等）；②元素化学性质由原子最外层电子数决定，最外层电子数相同的原子化学性质相似（稀有气体除外，因其本身稳定）；③原子半径比较规则：电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越多半径越小。据此逐步分析三个问题：先利用原子构成规则求x，再通过最外层电子数判断化学性质相似的原子，最后结合半径规则比较B~D的原子半径。
【解析】
(1) 原子中，核电荷数等于核外电子总数。图1钙原子的核电荷数为20，核外电子总数为2+8+x+2，因此列等式：2+8+x+2=20，解得x=8。
(2) 元素的化学性质由原子最外层电子数决定，钙原子最外层电子数为2。分析图2：A为氦原子，最外层电子数为2，但属于稀有气体，化学性质稳定，与钙不相似；B为氧原子，最外层电子数为6；C为镁原子，最外层电子数为2，且为金属原子，与钙的化学性质相似；D为氯原子，最外层电子数为7。故答案为C。
(3) 根据原子半径规则：电子层数越多半径越大，电子层数相同时核电荷数越多半径越小。B（氧原子）电子层数为2，C（镁原子）和D（氯原子）电子层数为3，因此B的半径小于C和D；C的核电荷数为12，D的核电荷数为17，电子层数相同，核电荷数越多半径越小，故C的半径大于D。因此半径最大的是C。
【答案】
(1)8；(2)C；(3)C
【知识点】
原子结构示意图、元素化学性质与最外层电子数的关系、原子半径比较
【点评】
本题围绕原子结构示意图展开，考查了原子的构成、化学性质的决定因素及原子半径的比较，均为化学基础知识点，牢记相关规则即可解答，难度适中。
【难度系数】
0.6
