高中化学人教版 (2019)选择性必修2原子结构同步测试题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2原子结构同步测试题，文件包含人教版必修第一册高一化学上册课后巩固练习411原子结构核素原卷版docx、人教版必修第一册高一化学上册课后巩固练习411原子结构核素解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共12页， 欢迎下载使用。
第1课时 原子结构 核素
培优第一阶——基础过关练
1．（2022·河北廊坊期末）原子结构模型是科学家根据科学猜想和分析，通过对原子结构的形象描摹而建构的揭示原子本质的认知模型。下列原子结构模型的演变顺序正确的是
①道尔顿模型 ②汤姆孙原子模型 ③卢瑟福原子模型 ④玻尔原子模型 ⑤电子云模型
A．①②③④⑤B．②①③④⑤C．③①②④⑤D．⑤①②③④
【答案】A
【解析】19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体；1897年，英国科学家汤姆生发现了电子，1904年提出“葡萄干面包式”的原子结构模型；1911年英国物理学家卢瑟福提出了带核的原子结构模型；1913年丹麦物理学家波尔引入量子论观点，提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型；奥地利物理学家薛定谔提出电子云模型，为近代量子力学原子模型；故原子结构模型的演变的过程为：道尔顿模型→汤姆孙原子模型→卢瑟福原子模型→玻尔原子模型→电子云模型，故选A项。
2．（2022·北京西域期末）钛(Ti)被称为未来钢铁，我国钛的储量居世界首位。下列关于eq \(\s\up 5(48),\s\d 2(22))Ti的说法不正确的是
A．质子数为22B．质量数为26
C．中子数为26D．核外电子数为22
【答案】B
【解析】eq \(\s\up 5(48),\s\d 2(22))Ti的质子数为22，质量数为48，故中子数＝质量数－质子数＝48－22＝26。
A项，eq \(\s\up 5(48),\s\d 2(22))Ti的质子数为22，正确；B项，eq \(\s\up 5(48),\s\d 2(22))Ti的质量数为48，错误；C项，eq \(\s\up 5(48),\s\d 2(22))Ti的中子数＝质量数－质子数＝48－22＝26，正确；D项，核外电子数＝质子数＝22，正确。
3．（2022·广西桂林期末）核素15N常用作生物医药示踪剂。下列关于15N的说法不正确的是
A．质子数是7B．电子数是8
C．中子数是8D．质量数是15
【答案】B
【解析】A项，氮的核电荷数为7，对于原子：核电荷数＝质子数＝核外电子数，因此质子数为7，正确；B项，对于原子：核电荷数＝质子数＝核外电子数，因此氮的电子数为7，错误；C项，中子数＝质量数－质子数，因此氮的中子数＝15－7＝8，正确；D项，15N的质量数为15，正确。
4．（2021·天津卷）核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一，氘(eq \(\s\up 5(2),\s\d 2(1))H)是核聚变反应的主要原料，下列有关叙述正确的是
A．eq \(\s\up 5(2),\s\d 2(1))H的中子数为2B．eq \(\s\up 5(2),\s\d 2(1))H的核电荷数为1
C．eq \(\s\up 5(2),\s\d 2(1))H是自然界中最轻的原子D．eq \(\s\up 5(2),\s\d 2(1))H是氢元素的一种同素异形体
【答案】B
【解析】A项，eq \(\s\up 5(2),\s\d 2(1))H的中子数为2－1＝1，错误；B项，eq \(\s\up 5(2),\s\d 2(1))H的质子数为1，则核电荷数为1，正确；C项，自然界中最轻的原子是eq \(\s\up 5(1),\s\d 2(1))H，不是eq \(\s\up 5(2),\s\d 2(1))H，错误；D项，eq \(\s\up 5(2),\s\d 2(1))H是氢元素的一种同位素，错误。
5．（2022·上海静安期末）下列各组物质中，互为同位素的一组是
A．CO与CO2B．12C与14C
C．O2和O3D．H2O与D2O
【答案】B
【解析】A项，CO和CO2是组成元素相同，但分子式不同的两种物质，错误；B项，12C与14C，是质子数相同，但中子数不同的原子，则互为同位素，正确；C项，O2和O3是同种元素组成的不同单质，属于同素异形体，错误；D项，H2O和H2O2是组成元素相同，但分子式不同的两种物质，错误。
6．（2022·北京朝阳）美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室在2006年10月16日宣布，该实验室科学家与俄罗斯科学家合作，利用俄方的回旋加速器设备，成功合成了118号超重元素eq \(\s\up 5(297),\s\d 2(118))Og，并观察到其存在了不到1毫秒时间。该元素原子的核内中子数与核外电子数之差是
A．118B．297C．61D．179
【答案】C
【解析】原子符号左上角的数字为质量数，左下角的数字为质子数，则eq \(\s\up 5(297),\s\d 2(118))Og的中子数＝质量数－质子数＝297－118＝179，核外电子数＝质子数＝118，故该元素原子的核内中子数与核外电子数之差为179－118＝61，C项正确。
7．（2022·广东普宁期末）2018年5月，美国宣布退出伊朗核协议，eq \(\s\up 5(235),\s\d 2(92))U的浓缩是焦点问题。下列有关eq \(\s\up 5(235),\s\d 2(92))U的说法正确的是
A．eq \(\s\up 5(235),\s\d 2(92))U原子核中含有92个中子B．eq \(\s\up 5(235),\s\d 2(92))U原子核外有143个电子
C．eq \(\s\up 5(235),\s\d 2(92))U与eq \(\s\up 5(238),\s\d 2(92))U互为同位素D．eq \(\s\up 5(235),\s\d 2(92))U与eq \(\s\up 5(238),\s\d 2(92))U互为同素异形体
【答案】C
【解析】A项，eq \(\s\up 5(235),\s\d 2(92))U原子核中含有的中子数为235－92＝143，错误；B项，eq \(\s\up 5(235),\s\d 2(92))U原子核外有92个电子，错误；C项，eq \(\s\up 5(235),\s\d 2(92))U与eq \(\s\up 5(238),\s\d 2(92))U是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同原子，互为同位素，正确；D项，同素异形体的同种元素形成的不同单质，而eq \(\s\up 5(235),\s\d 2(92))U和eq \(\s\up 5(238),\s\d 2(92))U不是单质，是原子，错误。
8．（2022·杭州七县市期末）下列说法正确的是
A．14C与C60互为同素异形体
B．eq \(\s\up 5(1),\s\d 2())H2和eq \(\s\up 5(2),\s\d 2())H2互为同位素
C．eq \(\s\up 5(17),\s\d 2())O的质子数为8，中子数为17
D．新型冠状病毒有可能在空气中以气溶胶的形式传播，气溶胶属于胶体
【答案】D
【解析】A项，14C是C元素的一种原子，而C60是C元素的一种单质，因此二者不能互为同素异形体，错误；B项，eq \(\s\up 5(1),\s\d 2())H2和eq \(\s\up 5(2),\s\d 2())H2是H元素的同位素原子形成的氢气分子，二者都是单质，不能互为同位素，错误；C项，O原子的原子核内质子数是8，原子符号左上角为质量数，质量数等于质子数与中子数的和，则17O的质子数为8，中子数为17－8＝9，错误；D项，新型冠状病毒有可能在空气中以气溶胶的形式传播，气溶胶是分散剂是气体的一种胶体，因此属于胶体，正确。
9．（2022·广东汕头潮南区期末）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．1H2O与2H2O互为同位素
C．1H218O与2H216O的相对分子质量相同
D．1H与2H是不同的核素
【答案】B
【解析】A项，氢原子的核电荷数是1，含有1个质子，正确；B项，同位素是核素之间的互称，如氕、氘、氚原子互为同位素，1H2O与2H2O是两种水分子，错误；C项，1H218O的相对分子质量为：1×2＋18＝20，2H216O的相对分子质量为：2×2＋16＝20，正确；D项，1H与2H是两种不同的核素，正确。
10．（2021·江苏淮安期中）用eq \(\s\up 5(A),\s\d 2(Z))X表示原子：
（1）中性原子的中子数N＝___________。
（2）eq \(\s\up 5(A),\s\d 2())Xn+共有x个电子，则该阳离子的中子数N＝___________。
（3）eq \(\s\up 5(A),\s\d 2())Xn－共有x个电子，则该阴离子的中子数N＝___________。
【答案】A－Z A－x－n A－x＋n
【解析】（1）在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数，又因为中子数＋质子数＝质量数，据此可知中性原子的中子数N＝A－Z；（2）中性原子的核外电子数＝质子数，所以如果AXn＋共有x个电子，则质子数＝x＋n，因此该阳离子的中子数N＝A－x－n；（3）同（2）分析可知，如果AXn－共有x个电子，则质子数＝x－n，因此该阴离子的中子数N＝A－x＋n。
培优第二阶——拓展培优练
11．（2022·江苏扬州中学期中）对物质进行分类，有利于我们的学习。下列物质的分类不正确的是
A．HD(无氧酸)B．SO2(酸性氧化物)
C．HNO3(含氧酸)D．氯水(混合物)
【答案】A
【解析】A项，H和D是氢元素的不同核素，所以HD为单质，不是无氧酸，错误；B项，氧化物SO2与碱反应生成盐和水，所以SO2为酸性氧化物，正确；C项，HNO3为一元含氧强酸，所以硝酸为含氧酸，正确；D项，氯气溶于水得到的溶液为氯水，所以氯水为混合物，正确。
12．（2022·河南濮阳期末）据报道科研人员应用计算机模拟出结构类似C60的物质N60；4H是主要来源于宇宙射线的初级粒子，人类在月球上发现了储量丰富的3H。下列说明正确的是
A．N60与C60互为同素异形体B．3H与4H互为同位素
C．N60可能是一种新型电解质D．3H2O与4H2O互为同素异形体
【答案】B
【解析】A项，同素异形体为同种元素的不同单质，N和C是不同种元素，则N60与C60不是同素异形体，错误；B项，3H与4H的质子数相同，中子数不同，互为同位素，正确；C项，N60是单质，电解质是指在水溶液或熔融状态下能导电的化合物，N60不是电解质，错误；D项，同素异形体为同种元素的不同单质，3H2O与4H2O是化合物，不是同素异形体，错误。
13．（2022·甘肃张掖期末）核内中子数为N的R2＋，质量数为A，则a g R2＋中含有的电子数物质的量为
A． EQ \f(a,A)(A－N) mlB． EQ \f(a,A)(A－N＋2) ml
C． EQ \f(a,A－2)(A－N－2) mlD． EQ \f(a,A)(A－N－2) ml
【答案】D
【解析】1个R2＋中含有的电子数为A－N－2，a g R2＋的物质的量为 EQ \f(a g,A g·ml－1)＝ EQ \f(a,A) ml，故a g R2＋中含有的电子数物质的量为 EQ \f(a,A)(A－N－2) ml，选D项。
14．（2022·江西上饶期末）2020年4月，我国自主设计，被称为“人造太阳”的“东方超环”核聚变实验装置取得重大突破，该核聚变的基础原料是海水中提取的氘和氚。下列叙述正确的是
A．氕、氘、氚三种原子互为同位素
B．氚原子内中子数和核外电子数之差为2
C．H元素的相对原子质量是由三种氢原子质量数的算术平均值
D．海水中的H2O与D2O互为同素异形体
【答案】A
【解析】A项，氕、氘原子和氚原子的质子数均为1，中子数分别是0、1和2，氕、氘、氚三种原子互为同位素，正确；B项，氚原子内中子数为2，核外电子数为1，氚原子内中子数和核外电子数之差为1，错误；C项，H元素的相对原子质量是指H元素中各个原子的相对原子质量×其所占的比例所得，错误；D项，海水中的H2O与D2O是化合物，不是同种元素组成的单质，不互为同素异形体，错误。
15．（2021·四川内江威远中学改编）下列几种化学符号：O2、O3、eq \(\s\up 5(1),\s\d 2(1))H、eq \(\s\up 5(7),\s\d 2(3))Li、eq \(\s\up 5(12),\s\d 2(6))C、eq \(\s\up 5(14),\s\d 2(6))C、eq \(\s\up 5(23),\s\d 2(11))Na、eq \(\s\up 5(14),\s\d 2(7))N、eq \(\s\up 5(24),\s\d 2(12))Mg、O2、O3。
（1）表示核素的符号共______种。
（2）互为同位素的是______和______。
（3）互为同素异形体的是________和________。
（4）中子数相等，但质子数不相等的核素是________和________。
（5）质量相同的H2eq \(\s\up 5(16),\s\d 2())O和D2eq \(\s\up 5(18),\s\d 2())O所含中子数之比为________。
【答案】（1）7 （2）eq \(\s\up 5(12),\s\d 2(6))C、eq \(\s\up 5(14),\s\d 2(6))C （3）O2、O3 （4）eq \(\s\up 5(23),\s\d 2(11))Na、eq \(\s\up 5(24),\s\d 2(12))Mg （5）8∶9
【解析】（1）核素是具有一定质子数和中子数的原子，O2、O2为分子不属于核素范畴，属于核素的是eq \(\s\up 5(1),\s\d 2(1))H、eq \(\s\up 5(2),\s\d 2(1))H、eq \(\s\up 5(12),\s\d 2(6))C、eq \(\s\up 5(14),\s\d 2(6))C、eq \(\s\up 5(23),\s\d 2(11))Na、eq \(\s\up 5(14),\s\d 2(7))N、eq \(\s\up 5(24),\s\d 2(12))Mg，共7种；（2）质子数相同、中子数不同的原子互为同位素，故为eq \(\s\up 5(12),\s\d 2(6))C、eq \(\s\up 5(14),\s\d 2(6))C；（3）同素异形体是指由同种元素形成的不同单质，故为O2、O3；（4）eq \(\s\up 5(23),\s\d 2(11))Na和eq \(\s\up 5(24),\s\d 2(12))Mg的中子数相等，但质子数不同；（5）H2eq \(\s\up 5(16),\s\d 2())O和D2eq \(\s\up 5(18),\s\d 2())O所含中子数分别为8、10，H2eq \(\s\up 5(16),\s\d 2())O和D2eq \(\s\up 5(18),\s\d 2())O的摩尔质量分别为18 g·ml－1、20 g·ml－1，设H2eq \(\s\up 5(16),\s\d 2())O和D2eq \(\s\up 5(18),\s\d 2())O的质量为m g，则所含中子数之比为( EQ \f(m g,18 g·ml－1)×8)∶( EQ \f(m g,20 g·ml－1)×10)＝8∶9。
16．（2022·河南郑州期中）Fe、C、Ni的单质和化合物具有相似的性质，请回答下列问题：
Ⅰ．C的衰变方程为：eq \(\s\up 5(60),\s\d 2(27))C＝eq \(\s\up 5(A),\s\d 2(Z))Ni＋eq \(\s\up 5(0),\s\d 2(－1))e－＋eq \(ve,\s\up6(－))，其中eq \(ve,\s\up6(－))为反中微子，它的电荷数为0，静止质量可认为0。衰变产物Ni的质量数A为________。
Ⅱ．近年来，科学家通过粒子加速器进行实验，获得了6个非常罕见的eq \(\s\up 5(45),\s\d 2(26))Fe原子，接着，科学家又使用特制的测量仪器观测到这6个原子中有4个发生了衰变。
（1）eq \(\s\up 5(45),\s\d 2(26))Fe的中子数为_______。
（2）以下关于eq \(\s\up 5(45),\s\d 2(26))Fe的叙述正确的是________(填字母)。
A．eq \(\s\up 5(45),\s\d 2(26))Fe与eq \(\s\up 5(56),\s\d 2(26))Fe是两种核素
B．科学家获得的eq \(\s\up 5(45),\s\d 2(26))Fe是一种新元素
C．eq \(\s\up 5(45),\s\d 2(26))Fe的衰变是化学变化
D．eq \(\s\up 5(45),\s\d 2(26))Fe衰变放出两个质子后变成eq \(\s\up 5(43),\s\d 2(26))Fe
（3）某同学认为在eq \(\s\up 5(45),\s\d 2(26))Fe在一定条件下也可与O2反应，他的判断依据是_________________________________________。
【答案】Ⅰ．60 Ⅱ．（1）19 （2）A （3）二者核外电子排布相同
【解析】Ⅰ．eq \(\s\up 5(60),\s\d 2(27))C＝eq \(\s\up 5(A),\s\d 2(Z))Ni＋eq \(\s\up 5(0),\s\d 2(－1))e－＋eq \(ve,\s\up6(－))，根据质量数和电荷数守恒可知：60＝A＋0＋0，A＝60；Ⅱ．（1）eq \(\s\up 5(45),\s\d 2(26))Fe的中子数为45－26＝19；（2）A项，eq \(\s\up 5(45),\s\d 2(26))Fe与eq \(\s\up 5(56),\s\d 2(26))Fe的质子数相同，属同一元素Fe元素，但中子数不同，是两种不同的核素，正确；B项，科学家获得的eq \(\s\up 5(45),\s\d 2(26))Fe，是Fe元素的一种原子，不是一种新元素，错误；C项，eq \(\s\up 5(45),\s\d 2(26))Fe衰变是原子核内的变化，不是化学变化，错误；D项，eq \(\s\up 5(45),\s\d 2(26))Fe衰变后放出两个质子后是变成eq \(\s\up 5(45),\s\d 2(24))Ni，是质子数变化，质量数未变，错误；（3）eq \(\s\up 5(45),\s\d 2(26))Fe与eq \(\s\up 5(56),\s\d 2(26))Fe两核素中，核外电子数相同，电子排布相同，故化学性质相同，均可以与氧气反应。