人教版 (2019)必修 第一册第一节 原子结构与元素周期表第2课时习题

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第一节 原子结构与元素周期表第2课时习题，共7页。试卷主要包含了1 ml O所含的中子数约为6，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

第四章物质结构 元素周期律


第一节 原子结构与元素周期表


第2课时 核素


课后篇素养形成


夯实基础轻松达标


1.简单原子的原子结构可用下图形象地表示。





其中,表示质子或核外电子,表示中子,则下列有关①②③的叙述正确的是( )


A.①②③互为同位素


B.①②③属于不同的元素


C.①②③是三种化学性质不同的粒子


D.①②③具有相同的质量数


答案A


解析由图示可知①表示H,②表示H,③表示H,三者互为同位素,化学性质几乎完全相同。


2.为纪念编制了第一个元素周期表的俄国化学家门捷列夫,人们把第101号元素(人工合成元素)命名为钔。该元素最稳定的一种原子可以表示为Md,该原子所含中子的数目为( )


A.56B.157C.258D.101


答案B


解析中子数=质量数-质子数=258-101=157。


3.(2020湖北荆州中学月考)2019年1月3日上午10时26分,嫦娥四号探测器实现人类探测器首次月背软着陆。月背探测器用的是同位素温差发动机,使用的放射性同位素有Sr(锶)Pu(钚)P(钋)。通过衰变产生能量发电。下列有关同位素的说法中正确的是( )


A.位于周期表中同一周期同一族的不同的核素,一定互为同位素


B.氧有三种核素16O、17O、18O,所以自然界中的氧气分子共有6种


C.同位素是指质子数相同中子数不同的微粒间的互称


D.温差发动机使用时没有发生化学变化


答案D


解析位于周期表中同一周期第Ⅷ族的不同的核素,质子数可能不相等,所以它们之间不一定互为同位素,故A错误;因为同位素的化学性质相同,氧虽然有三种核素16O、17O、18O,但自然界中的氧气分子为1种,故B错误;同位素是指质子数相同中子数不同的不同核素之间的互称,故C错误;温差发动机使用时是将放射性同位素衰变时产生的能量转变成电能,发生的是核反应,没有发生化学变化,故D正确。


4.张青莲是我国著名的化学家,1991年他准确测得In的相对原子质量为114.818,被国际相对原子质量委员会采用为新的标准值。这是相对原子质量表中首次采用我国测定的相对原子质量值。则下列关于In的说法中,错误的是( )


AIn原子核外有49个电子


BIn原子核内有49个中子


C.In原子核内质子数和中子数之和等于其质量数,为115


DIn是In元素的一种核素


答案B


解析根据核素的表示方法,In的质子数为49,质量数为115,则中子数为66,B项错误。


5.最近,我国某物理研究所取得重大科技成果,研制出由18O所构成的单质气体。18O是一种稳定的同位素,称为重氧。下列有关说法不正确的是( )


A.1.8 g 18O2气体的物质的量是0.05 ml


B.0.1 ml O所含的中子数约为6.02×1023


C.0.2 ml 18O2气体的体积约为4.48 L


D.18O2气体的摩尔质量为36 g·ml-1


答案C


解析A中1.8g18O2的物质的量为=0.05ml;B中一个O分子所含的中子数为18-8=10,所以,0.1mlO的中子数为0.1×10×6.02×1023=6.02×1023;C中0.2ml18O2气体在标准状况下的体积为4.48L;D中18O2的摩尔质量为36g·ml-1。


6.1919年,科学家第一次实现了人类多年的梦想——人工转变元素。这个核反应如下HeOH。下列叙述正确的是( )


AO原子核内有9个质子


BH原子核内有1个中子


C.O2和O3互为同位素


D.通常情况下,He和N2化学性质都很稳定


答案D


解析O原子核内质子数是8,A错误H原子核内中子数是1-1=0,B错误;O2和O3互为同素异形体,C错误;通常情况下,He和N2化学性质都很稳定,D正确。


7.(2020辽宁大连第二十四中学高一检测)据悉,地球上的氦元素主要以4He的形式存在,而月球上的土壤中吸附着数百万吨3He,据估算3He核聚变所释放的能量可供人类使用上万年。下列说法正确的是( )


①3He、4He的化学性质基本相同 ②3He、4He具有相同的中子数 ③3He核聚变是化学变化 ④3He、4He互为同位素 ⑤等质量的3He和4He的物质的量之比为4∶3 ⑥等质量的3He和4He气体在相同条件下,其体积之比为3∶4


A.①②⑥B.①④⑤


C.③④⑤D.③④⑥


答案B


解析3He、4He都是氦元素的核素,其质子数相同,中子数不同;3He和4He核外电子排布相同,所以它们的化学性质基本相同;3He核聚变不属于化学变化,因为化学变化中原子核不变;3He、4He互为同位素,3He、4He表示两种氦原子;3He、4He的摩尔质量分别为3g·ml-1、4g·ml-1(注意He为稀有气体,其分子为单原子分子),则等质量的3He和4He的物质的量之比为4∶3,在相同条件下,两气体的体积之比为4∶3。


8.下列说法正确的是( )


A.有H、D、T与16O、17O、18O相互结合为水,可得水分子18种,相对分子质量不同的水分子种数为8种


B.H2、D2、T2互为同素异形体


C.H2、D2、T2在相同条件下的密度比为1∶2∶3


D.氕、氘发生核聚变成其他元素,属于化学变化


答案C


解析H、D、T可组合为H2、D2、T2、HD、HT、DT共6种,16O、17O、18O共3种,所以构成的水分子共有6×3=18种,相对分子质量不同的水分子共计7种,A项错误;H2、D2、T2均为氢气单质,属于一种物质,B项错误;H2、D2、T2在相同条件下的密度比等于气体相对分子质量之比为2∶4∶6=1∶2∶3,C项正确;氕、氘发生核聚变成其他元素,属于核反应,不是化学变化,D项错误。


9.科学家们发现氢元素有三种同位素原子。


(1)分别写出它们的名称: 、 、 。写出用于制造氢弹原料的同位素原子 。


(2)已知氯有2种常见同位素原子35Cl、37Cl,氯气与氢气形成的氯化氢分子的相对分子质量有 种。


(3)质量相同的O和O所含质子数之比为 ,中子数之比为 。


答案(1)氕 氘 氚H(或D、T)


(2)5 (3)10∶9 8∶9


解析(2)氯化氢有H35Cl、H37Cl、D35Cl、D37Cl、T35Cl、T37Cl6种,但H37Cl与T35Cl的相对分子质量相同,所以相对分子质量有5种。


(3)质量都为1g的O与O的质子数之比为=10∶9,中子数之比为(×8)∶(×10)=8∶9。


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1.(双选)(2020山东威海高一期中改编)下列叙述正确的是( )


A.任何原子或离子的组成中都含有质子


B.16O2和18O2互称为同素异形体


C.40K和40Ca原子中的质子数和中子数都相等


D.同位素是不同核素,物理性质不完全相同、化学性质相同


答案AD


解析任何原子或离子的组成中都含有质子,故A正确;16O和18O是互为同位素的两种核素,它们形成的单质16O2和18O2不是互为同素异形体,而是同一种物质,故B错误;40K质子数是19、中子数是21,40Ca质子数是20、中子数是20,故C错误;同位素指的是同种元素的不同核素,物理性质不完全相同,如不同核素的质量不同,故D正确。


2.无放射性的同位素被称之为“稳定同位素”,在陆地生态系统研究中,2H、13C、15N、18O、34S等常作环境分析指示物。下列有关一些“稳定同位素”的说法正确的是( )


A.34S原子核内中子数为16


B.2H+的酸性比1H+的酸性更强


C.16O与18O的化学性质几乎完全相同


D.13C和15N原子核内的质子数相差2


答案C


解析34S原子核内中子数为34-16=18,A项错误;酸性强弱只与H+的浓度有关,而与质量数或中子数无关,B项错误;原子的化学性质取决于最外层电子数,与质量数无关,C项正确;C、N的质子数分别为6和7,故相差1,D项错误。


3.有X和X+两种粒子,下列叙述正确的是( )


A.一定都是由质子、中子、电子构成的


B.化学性质几乎完全相同


C.质子数一定相等,质量数和中子数一定不相等


D.核电荷数和核外电子数一定相等


答案C


解析由题意知X和X+分别为同种元素的原子和离子,两者质子数相等,中子数不等,电子数不等X的中子数N=A-Z,N可能为0,故A项错误;决定微粒化学性质的是最外层电子数,同种元素的原子与离子的最外层电子数不同,所以化学性质不同,故B项错误X和X+的核电荷数相等,但核外电子数不相等,故D项错误。


4.某元素一种同位素原子的质子数为m,中子数为n,则下述论断正确的是( )


A.该元素的相对原子质量为(m+n)


B.这种元素的原子序数为n


C.W g此原子的物质的量约为 ml


D.核内中子的总质量小于质子的总质量


答案C


解析该元素一种同位素的相对原子质量为(m+n),A项错误;这种元素的原子序数为m,B项错误;该同位素原子的摩尔质量为(m+n)g·ml-1,所以Wg此原子的物质的量约为ml,C项正确;原子核内质子数、中子数不确定,无法计算核内中子总质量和质子总质量的相对大小,D项错误。


5.下列说法不正确的是( )


①质子数相同的粒子一定属于同一种元素


②同一元素的核素种数由中子数决定


③同位素的化学性质几乎相同


④质子数相同、电子数也相同的两种粒子,不可能是一种分子和离子


⑤Cl2中35Cl与37Cl两种核素的个数之比与HCl中35Cl与37Cl的个数之比相等


A.③B.④C.②⑤D.①


答案D


解析Ne与HF的质子数均为10,但二者不是同一元素,故①是错误的;同一元素的核素中质子数相同,中子数不同,显然中子数决定同一元素的核素种数,故②正确;一种分子和一种离子,如果质子数相等,它们的电子数一定不等,故④正确;同位素的质子数相同,化学性质几乎相同,但其质量数不同,物理性质不同,在自然界中其原子百分组成不变,故③⑤正确。


6.(双选)下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是( )


A.体积相等时密度相等


B.原子数相等时具有的中子数相等


C.体积相等时具有的电子数相等


D.质量相等时具有的质子数不相等


答案CD


解析由于12C18O和14N2的相对分子质量不等,故体积相等的两种气体的质量不等,因此密度不等,故A项错误;1个12C18O分子中有16个中子,1个14N2分子中含有14个中子,二者均为双原子分子,原子数相等,即分子数相等,但中子数不等,故B项错误;12C18O和14N2均为14电子分子,同温同压下,二者体积相等则分子数相等,所具有的电子数相等,故C项正确;12C18O和14N2分子内均有14个质子,由于二者的相对分子质量不等,故等质量的两种分子所具有的质子数不等,故D项正确。


7.近年来,科学家通过粒子加速器进行了一周的实验,获得了6个非常罕见的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,这一实验证实了曾经预言的双质子衰变方式,即有一个原子同时放出两个质子的衰变方式。回答下列问题:


(1)该Fe原子的核内中子数为 ,该原子的核外电子数为 。


(2)以下关于Fe的叙述正确的是 。


AFe与Fe是两种核素


B.科学家获得了一种新元素


CFe的衰变不是化学变化


D.这种铁原子衰变放出两个质子后变成Fe


(3)某同学认为Fe在一定条件下也可与氧气反应,他的判断依据是 。


答案(1)19 26 (2)AC (3Fe与Fe的核内质子数相同,互为同位素,化学性质几乎完全相同


解析(1Fe的中子数=质量数-质子数=45-26=19,电子数=质子数=26。


(2Fe与Fe的质子数相同,属同一种元素Fe元素,但中子数不同,是两种不同的核素;Fe元素不是一种新元素Fe衰变后变为质子数为24的新原子,原子核发生了变化,不是化学变化。


(3Fe与Fe的核内质子数相同,互为同位素,化学性质几乎完全相同。


8.某元素的一种核素为X,1.11 g该核素的氯化物XCl2配成的溶液需用20 mL 1 ml·L-1的AgNO3溶液才能把Cl-完全沉淀下来,已知此核素中质子数与中子数相等,则:


(1X的质量数A是 。


(2)37 g XCl2中所含质子的物质的量为 。


答案(1)40 (2)18 ml


解析(1)据Cl-~Ag+~AgCl可知,1.11gXCl2中所含Cl-的物质的量n(Cl-)=2×10-2L×1ml·L-1=2×10-2ml,n(XCl2)=n(Cl-)=1×10-2ml,则M(XCl2)==111g·ml-1,则X的质量数A=111-71=40,即X为钙元素。


(2)37gCaCl2的物质的量n(CaCl2)=ml,所含质子的物质的量为ml×(20+17×2)=18ml。


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★根据要求回答下列相关问题:


(1)科学家进行科学探究时曾用Ca轰击Bk(锫)生成Uus和Uus,当时他们认为Uus可能就是一直寻找的第117号元素。下列关于CaBk(锫)、Uus和Uus的说法中不正确的是 (填字母,下同)。


AUus和Uus互为同位素


BCaBk表示两种核素


CCaBk(锫)Uus和Uus属于四种元素


(2)下列关于Cs和Cs的说法中正确的是 。


ACs和Cs的质子数相同,电子数不同


BCs和Cs的质量数相同,中子数不同


CCs和Cs的质子数相同,质量数不同


DCs和Cs的化学性质基本相同


(3)根据Cs组成,回答下列问题:


①碘原子最外层有7个电子,其原子的核外电子层数为 ,碘与下列元素性质最相似的是 。


A.钠B.氯C.氮D.氧


②铯原子最外层有1个电子,与钠、钾性质相似,碘与铯化合生成稳定化合物,其化学式为 。


(4)钚的元素符号为Pu,质子数为94。


①用原子符号表示钚-238、钚-239和钚-240分别为 。


②钚-244的中子数为 。


答案(1)C (2)C (3)①5 B ②CsI


(4)PuPuPu ②150


解析(1)A项Uus和Uus表示同种元素的两种原子,互为同位素,A项正确;B项,一定质子数和一定中子数构成一种核素,即有几种原子就有几种核素,B项正确;C项,Ca、Bk(锫)Uus和Uus属于四种原子、三种元素,C项错误。(2Cs和Cs的质子数都是55,质量数分别为134、137,质量数(A)=中子数(N)+质子数(Z),中子数分别为79、82,同位素的化学性质基本相同,但是I、Cs和Cs属于两种元素的三种原子,碘与铯的化学性质不同。(3)①碘原子含53个质子,核外有53个电子,碘最外层有7个电子,根据核外电子排布规律,电子排布为2、8、18、18、7;在钠、氯、氮、氧原子中,只有氯原子最外层有7个电子,一般地,原子最外层电子数决定元素化学性质,即原子最外层电子数相同,其化学性质相似,碘与氯的化学性质相似。②铯与钠、钾化学性质相似,说明铯在化合物中显+1价,碘显-1价,碘化铯的化学式为CsI。(4)①原子的表示方法:元素符号左上角数字表示质量数,左下角数字表示质子数。②质子数与中子数之和等于质量数,钚-244的中子数=244-94=150。