考点3
原子的构成与离子

编者引言

本考点是以原子的构成、元素周期表、离子间的反应进行命题，凸显能量观、结构观、元素观和微粒观。基本要求是：认识物质的微粒性，知道分子、原子、离子等都是构成物质的微粒；知道原子是由原子核和核外电子构成的；知道同一元素的原子和离子可以互相转化，初步认识核外电子在化学反应中的作用；能根据元素的原子序数在元素周期表中找到指定的元素；能从离子的角度认识酸、碱、盐的性质和反应的实质。重点是：原子的构成、元素周期表的应用和酸、碱、盐的离子反应；难点是：初步建构能量观，进一步深化结构观、元素观和微粒观及其信息处理的能力。

经典拉分题 思维点评

点评1 原子构成决定元素的性质——能量观的初步建构与结构观的深化

题1 以下是四种微粒的结构示意图，下列有关各微粒的说法中，错误的是（ ）

A.①④的化学性质都比较稳定

B.以上四种微粒分属三种元素

C.④失去一个电子变成原子

D.②得到一个电子变成阴离子

满分解答 C

题2 A、B、C、D是4种粒子的结构示意图。请回答下列问题：

（1）A中 x =_____；D粒子的化学式是_____。

（2）A、B两种粒子表示的元素的原子可以结合成化合物B ₂ A，该化合物（B ₂ A）的化学式为_______（填用元素符合表示的化学式）。

（3）以上4种粒子的结构示意图中，_____表示的是金属元素的粒子（填字母代号）。

满分解答 （1）8;Ne （2）Mg ₂ Si （3）B、C

题3 图3-1为金属钠与氯气反应生成氯化钠的微观示意图，根据图示回答下列问题。

（1）钠原子的最外层电数为_____，在反应中通过_________转化为钠离子，钠离子具有_____原子的核外电子层结构。

（2）构成氯化钠的微粒是_______，这些微粒之间存在强烈的_________作用。

（3）已知稀有气体元素的原子最外层电子排布达到了相对低能量的稳定结构，由上述生成氯化钠的微观示意图可知，元素的原子相互结合的本质是__________________。

（4）由上述生成氯化钠的微观示意图可知，在数值上，元素的正化合价=_________，元素的负化合价=_________。

满分解答 （1）1；失去1个电子；氖（Ne） （2）钠离子和氯离子；静电 （3）通过得失电子使原子最外层电子排布达到相对低能量的稳定结构（合理均可） （4）一个原子失去的电子数；一个原子得到的电子数。

题4 建立宏观、微观和符号之间的相互联系是化学学科的特点。

（1）图3-2（1）表示水、二氧化碳和氧气的循环图。

① 从宏观角度看，图3-2（1）中三种物质的组成中都含有_________。

从微观角度看，图3-2（1）中三种物质都是由_____构成的。

② 试写出图3-2（1）中实现b转化的化学方程式_________。

（2）图3-2（2）表示某反应的微观示意图。试写出相应的化学方程式_________。

（3）图3-2（3）表示氯和溴元素（Br）的原子结构示意图，由图可知，氯和溴具有相似化学性质的原因是_____________，写出溴单质（Br ₂ ）与氢氧化钠溶液反应的化学方程式_____________。

满分解答 （1）①氧元素；分子 ② （2） （本题HClO、HOCl两种书写都算正确，下同） （3）原子核外最外层电子数相同；

思维点评

（1）原子的构成决定元素的性质，初步体现了能量观，深化了物质的结构观（详见前言）。

在解题时，要把握好以下要点：

① 在原子中，核电荷数=核内质子数=核外电子数，核电荷数即质子数决定元素的种类。

② 原子结构示意图：表示核内质子数和核外各电子层的电子数目，其中原子最外层电子数决定元素的化学性质。在化学反应中，最外层电子数<4的原子易失去电子，最外层电子数≥4的原子易得到电子，一个原子得失的电子数目与元素的化合价数值相等。

③原子与离子之间可以相互转化： 。

④ 元素的原子相互结合时，都有通过得失电子达到稀有气体元素原子最外层8个电子（He为2个电子）的相对低能量的稳定结构的趋势。

（2）在处理有关原子构成的信息给予题时，要结合以上要点，进行类比推导。

点评2 原子构成决定元素在周期表的位置——元素观的深化

题5 溴元素在元素周期表中的信息与溴原子结构示意图如图3-3所示，下列说法正确的是（ ）

A.1个溴原子的质量是79.90g

B.溴原子的质量由构成其原子的质子和电子决定

C. m =35， n =7

D.溴化镁的化学式为MgBr

满分解答 C

题6 图3-4是元素周期表的一部分，请回答：

（1）①处和③处元素形成化合物的化学式为_____。

（2）②处元素的原子序数为_____，其原子结构示意图为_______________。

（3）④处元素的原子易_____（填“得”或“失”）电子，形成的离子符号为_______。

（4）南昌大学研发的“硅衬底高光效GaN基蓝色发光二极管技术”获得2015年国家技术发明一等奖。根据图3-5（Ga在元素周期表中的信息以及原子结构示意图）判断Ga元素位于元素周期表的_____周期，其化学性质与上述表中_____（填表中序号）相似，理由是_________；推断GaN中氮元素的化合价为_____价。

满分解答 （1）SO ₂ 、SO ₃ （2）13； （3）得；Cl ^- （4）第四；②；原子最外层电子数相同；-3

思维点评

（1）能根据原子序数在元素周期表中找到指定的元素，深化元素观。在解题时，要把握以下元素周期表与原子构成的关系：原子序数=核电荷数=核内质子数；周期序数=原子的电子层数；主族（A族）序数=原子最外层电子数。

（2）元素周期表能反映元素原子的构成，原子的构成又决定了元素的性质，因此我们要将元素周期表作为学习化学的重要工具，在解题时，要将元素在周期表中的位置、原子构成和元素性质（简称元素的“位-构-性关系”）联系起来。

（3）在处理有关元素周期表的信息给予题时，要结合以上要点，进行类比推导。

点评3 从离子的角度认识酸、碱、盐溶液——微粒观的深化

题7 从离子的角度了解酸、碱、盐溶液，更有助于认识它们的微观组成和变化的本质，下列说法错误的是（ ）

A.酸溶液具有酸的通性，是因为它们在溶液中都产生H ⁺

B.不同的酸具有不同的化学性质，是因为它们在溶液中产生的阴离子不同

C.碱溶液有许多共同的化学性质，是因为它们的溶液中都产生OH ^-

D.除去粗盐水中的Ca ²⁺ 、Mg ²⁺ 、 杂质，可依次加入Na ₂ CO ₃ 、NaOH、BaCl ₂ 溶液

满分解答 D

题8 下列各组离子在pH=1的溶液中能大量共存，并形成无色透明溶液的是（ ）

A.Fe ³⁺ 、 、OH ^-

B.K ⁺ 、 、

C.Ba ²⁺ 、 、

D. 、Cl ^- 、

满分解答 D

题9 某钠盐溶液中含有Cl ^- 、OH ^- 、 三种阴离子 。仅用一份样品溶液，利用下面的试剂与操作就可将溶液中的三种阴离子依次检验出来，正确的实验操作顺序是（ ）

① 滴加Mg(NO ₃ ) ₂ 溶液 ② 过滤 ③ 滴加AgNO ₃ 溶液 ④ 滴加Ba(NO ₃ ) ₂ 溶液

A.①②④②③

B.④②①②③

C.③②①②④

D.④②③②①

满分解答 B

题10 从微观的角度了解物质及其变化，更有助于认识物质微观组成和变化的本质。

（1）图3-6（1）是镁原子和氧原子形成氧化镁的示意图。

① 氧化镁的化学式为_____；图中的 x =_____。

② 从得失氧的角度看，镁与氧气的反应属于_____反应；从得失电子的角度看，反应中镁原子_____（填“得到”或“失去”）2个电子，形成相对稳定结构。

③ 由图3-6（1）可知，元素的原子得到电子后，其化合价将_____（填“升高”或“降低”）。

图3-6（2）是NaCl与AgNO ₃ 两溶液反应Na的示意图。

①图中 的名称是_________。

②该反应的本质是_________结合生成沉淀。

③写出与上述反应本质相同的另一化学方程式：_____________________。（反应物之一为AgNO ₃ ）

满分解答 （1）①MgO；12 ②氧化；失去 ③降低 （2）①硝酸根离子 ②氯离子和银离子③

思维点评

（1）从离子的角度认识酸、碱、盐溶液的微观组成及其变化，更有助于认识它们的通性和反应的本质，进一步深化了微粒观。在解题时，要把握以下思维要点：①酸的通性实质是H ⁺ 的性质；②碱的通性实质是OH ^- 的性质；③某些盐的共同性质实质是盐电离出的某种相同的阳离子或阴离子的性质（详见下表）。

（2）利用离子之间的特征反应现象可以检验常见的阴、阳离子（详见下表）。

要注意溶液中多种离子的检验顺序，要“排干扰、先净化、后检验”。思维要点如下：

①要排除 对检验Cl ^- 的干扰。证明溶液中存在 和Cl ^- ，应先加足量硝酸钡溶液。

②要排除OH ^- 对检验Cl ^- 的干扰。证明碱性溶液中存在Cl ^- ，应先用稀硝酸把溶液酸化。

③要排除 对检验OH ^- 的干扰。证明溶液中存在 和OH ^- ，应先加足量氯化钡溶液。

（3）在溶液中离子能否大量共存的判断思路：

①首先根据题意要求进行排除，例如无色溶液中不可能存在Fe ³⁺ 、Fe ²⁺ 、Cu ²⁺ 、 等有色离子，在酸性溶液中不能大量存在能与H ⁺ 反应的离子（OH ^- 、 等），在碱性溶液中不能大量存在能与OH ^- 反应的离子（H ⁺ 、Mg ²⁺ 、Al ³⁺ 等）。

②然后根据复分解反应的条件（生成沉淀、气体或水）判断离子间能否发生反应，能反应的离子不能大量共存（详见上表）。

（4）利用离子的沉淀反应除去杂质离子：为了使杂质完全除去，除杂试剂要稍过量，但是过量的试剂必须在后续反应中除去，所以要注意试剂滴加的先后顺序。

满分训练

1 2015年10月，中国科研团队首次证实了天然铀单质的存在。用于核电工业的一种铀原子中含有92个质子和143个中子。有关该原子的说法不正确的是（ ）

A.属于金属元素

B.电子数为92

C.原子序数为92

D.相对原子质量为143

2 如图所示为某原子结构模型的示意图，其中a、b、c是构成该原子的三种不同粒子。下列说法正确的是（ ）

A.决定该原子种类的粒子是b

B.原子中b与c的数目一定相同

C.原子中a与c的数目一定相同

D.原子的质量集中在a和c上

3 如图是五种粒子的结构示意图，下列说法错误的是（ ）

A.图中粒子共能表示四种元素

B.图中b、c、e粒子的化学性质相同

C.图中b粒子的化学符号为Mg ²⁺

D.图中d粒子在化学反应中易失去电子

4 亚硒酸钠（Na ₂ SeO ₃ ）可用于提升人体免疫力，硒元素在元素周期表中的部分信息及原子结构示意图如图所示，下列说法正确的是（ ）（多选）

A.Na ₂ SeO ₃ 中Se的化合价为+6

B.Se的相对原子质量为78.96 g

C. n 的值为6

D.Se与S元素具有相似的化学性质

5 按照原子核外电子排布规律，各电子层最多容纳的电子数为2 n ² （ n 为电子层数），其中最外层电子数不超过8个，次外层电子数不超过18个。1999年发现了核电荷数为118的元素，其原子核外电子排布是（ ）

A.2、8、18、32、18、8

B.2、8、18、32、50、18、8

C.2、8、18、32、32、18、8

D.2、8、18、32、50、8

6 根据原子结构示意图：① ② ③ ④ ⑤ ，下列说法正确的是（ ）

A.①④结构的元素都属于金属元素

B.某③结构的原子的相对原子质量为18，则该原子核内中子数为10

C.②③结构的元素形成化合物时，只能形成AB ₂ 型化合物

D.⑤结构的元素在周期表中的位置为第2周期第VIA族

7 元素周期表是学习化学的重要工具，图示为元素周期表的一部分，X、Y、Z代表三种不同元素，以下判断不正确的是（ ）

A.原子序数：Z>Y

B.原子最外层电子数：X=Y

C.原子核外电子层数：Y=Z

D. 元素最高正化合价：Y>Z

8 下列事实的微观解释不合理的是（ ）

9 推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是（ ）

A.NaOH溶液中的OH ^- 能与酸反应，则KOH溶液中的OH ^- 也能与酸反应

B.氧化物中都含氧元素，所以含氧元素的化合物是氧化物

C.饱和溶液不能继续溶解某种溶质，则该饱和溶液也不能继续溶解其他溶质

D.盐是由金属离子和酸根离子构成的，NH ₄ NO ₃ 中没有金属离子，不属于盐

10 下列各组离子在无色的酸性溶液中能大量共存的是（ ）

A.Mg ²⁺ 、Na ⁺ 、 、

B.K ⁺ 、Na ⁺ 、Cl ^- 、

C.K ⁺ 、Na ⁺ 、OH ^- 、

D.K ⁺ 、Fe ²⁺ 、 、

11 在pH=13的某无色溶液中能大量共存的是（ ）

A.K ⁺ 、Cu ²⁺ 、 、

B.Na ⁺ 、H ⁺ 、 、

C.Ba ²⁺ 、 、OH ^- 、

D.Ba ²⁺ 、K ⁺ 、 、OH ^-

12 下列各组离子能在指定溶液中大量共存的一组是（ ）

A.在稀盐酸中：Ag ⁺ 、

B.在硫酸钠溶液中：Ba ²⁺ 、Cl ^-

C.在硝酸钠溶液中：Zn ²⁺ 、

D.在碳酸氢铵溶液中：K ⁺ 、OH ^-

13 下列离子检验的实验方案，不合理的是（ ）

14 粗盐中含有泥沙、Ca ²⁺ 、Mg ²⁺ 、 等杂质。将粗盐溶于水，再进行如下操作即可得到较纯的氯化钠溶液：①过滤；②加过量的NaOH溶液；③加适量的盐酸；④加过量的Na ₂ CO ₃ 溶液；⑤加过量的BaCl ₂ 溶液。以下操作顺序不合理是（ ）

A.⑤②④①③

B.②⑤④①③

C.⑤④②①③

D.①④⑤②①③

15 原子序数为1～18的元素的原子结构示意图等信息如下，请回答下列问题。

（1）原子序数为12的元素位于周期表中第_____周期，它属于_____（填“金属”或“非金属”）元素，它与14号元素形成的化合物的化学式为_____。

（2）在化学反应中，原子序数为16的元素的原子容易_____（填“得到”或“失去”）电子，所形成的离子的结构示意图是_____。

（3）根据氟原子和氯原子的结构示意图分析，由于氟原子和氯原子的_________________相同，所以氟元素与氯元素的化学性质相似。

（4）写出一条元素原子的核外电子排布规律：_____________________。

（5）写出一条元素在周期表中的位置与原子构成的关系：________________。

（6）在金属活动性顺序表中钠的活动性比镁强，试从原子结构的角度说明其原因：_________________。

16 初中化学中，我们学习了酸和碱发生中和反应的实质是 。如图，像这种用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子叫离子方程式。离子方程式的书写一般按以下步骤：（以Na ₂ SO ₄ 与BaCl ₂ 反应为例）

①写出Na ₂ SO ₄ 与BaCl ₂ 反应的化学方程式：_______________；

②把易溶于水、易电离的物质写成离子形式，把难溶的物质、气体和水等仍用化学式表示。上述方程式可改写成： 。

③删去方程式两边不参加反应的离子： 。

④检查方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等。

请回答：

（14）下列各组中的离子，在pH=3的水溶液中能大量共存的是_____。

A.Na ⁺ 、Mg ²⁺ 、Cl ^- 、

B.Na ⁺ 、K ⁺ 、Cl ^- 、OH

C.Na ⁺ 、Cu ²⁺ 、Cl ^- 、

D.Na ⁺ 、K ⁺ 、Cl ^- 、

（2）写出稀盐酸滴在石灰石上所发生反应的离子方程式：________________；

（3）写出一个与离子方程式 相对应的化学方程式：_________________；

（4）酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应实质上就是两种化合物在溶液中相互交换离子的反应，只要具备生成物中有气体或沉淀或_____生成，反应就能发生。

17 为了探究酸碱等溶液的性质，学习小组进行了如图（1）所示的实验，分别试验乙醇、稀硫酸、氢氧化钠溶液的导电性，请回答以下问题：

（1）实验过程中，发现有一组实验灯泡不会发光，该组实验烧杯中装的药品是_____。

（2）NaOH溶于水中会解离出______和______等带电的粒子，所以可以导电。

（3）取少量B中溶液于试管中，滴加紫色石蕊试液，溶液呈_____色。硫酸、盐酸等酸具有相似的化学性质，是因为它们都能解离出_____。

（4）往装有H ₂ SO ₄ 溶液的烧杯中滴加Ba(OH) ₂ 溶液至过量，滴加过程中测得烧杯中的温度变化如图（2）所示，从图中 b 点除了表示温度最高、放出的热量最多，还可以表示_____。滴加过程中可以观察到灯泡发光的情况为_____（填字母序号）。

A.亮度保持不变

B.逐渐变暗至熄灭

C.逐渐变亮

D.由亮变暗至熄灭再逐渐变亮

E.由暗变亮再变暗至熄灭

18 三位学生设计了下述三个方案，并都认为，如果观察到的现象和自己设计的方案一致，即可确证试液中有 。（已知： ）

方案甲：

方案乙：

方案丙：

试评价上述各种方案是否严密，并分别说明理由。

（1）方案甲：___________________________________；

（2）方案乙：___________________________________；

（3）方案丙：___________________________________；

19 氯碱厂电解饱和食盐水溶液制取NaOH的工艺流程示意图如下：

依据图示完成下列填空：

（1）如果粗盐中 含量较高，必须添加钡试剂除去 ，该钡试剂可以是_____。

A.Ba(OH) ₂

B.Ba(NO3) ₂

C.BaCl ₂

D.BaSO ₄

（2）为了有效地除去Ca ²⁺ 、Mg ²⁺ 、 ，加入试剂的合理顺序为_____。

A.先加入NaOH，后加入Na ₂ CO ₃ ，再加入钡试剂

B.先加入NaOH，后加入钡试剂，再加入Na ₂ CO ₃

C.先加入钡试剂，后加入NaOH,再加入Na ₂ CO ₃

D.先加入Na ₂ CO ₃ ，后加入钡试剂，再加入NaOH

（3）粗盐提纯后，电解精制的饱和食盐水可生产烧碱、氢气和氯气，反应的化学方程式是_______________。

（4）脱盐工序中，通过加热浓缩、冷却、过滤的方法除去NaCl，该方法利用的是NaOH与NaCl这两物质在_____上的性质差异。

（5）检验脱盐是否完全的实验方法是________________________。

20 某化学活动小组在一次实验中进行了如图所示的实验：

此时观察到的实验现象是 （1） 。

实验后，小组同学充分振荡U形玻璃管，将U形玻璃管内的物质过滤后，对滤液成分产生了浓厚的兴趣，进行了进一步的探究活动。

【提出问题】 滤液中除Na ⁺ 外，还大量存在什么离子？

【猜想与假设】 A同学：存在OH ^- 、Cl ^- 、 ；B同学：存在OH ^- 、Cl ^- 、Ba ²⁺ ；C同学：存在 （2） （填离子符号）。

【实验探究】 B同学为了验证自己的猜想，取滤液于试管中，向其中滴加少量的硫酸钠溶液，观察到无明显现象。由此B同学得出结论：自己的猜想不成立，A同学的猜想成立。

【评价与交流】 请你评价B同学的结论： （3） 。同学们经过讨论后一致认为：B同学在验证自己的猜想时，若将所加试剂调换成足量的另一种试剂 （4） （填化学式），既能验证自己的猜想，也能确定滤液中的离子成分。若C同学的猜想成立，其验证方案是 （5）

【归纳与总结】 通过上述实验我们能够总结出：在确定化学反应后所得溶液中的离子成分时，一般应加入 （6） ，还要注意 （7） 。 fkflqtQNKmS8xhzqDYA4wfV5Onrk6UOCSiOQKLcunCylDhAaJeES1aCJhQyDw5X2