高中化学第1章 原子结构 元素周期律第1节 原子结构与元素性质第1课时一课一练

这是一份高中化学第1章 原子结构 元素周期律第1节 原子结构与元素性质第1课时一课一练，共6页。试卷主要包含了下列有关原子的说法正确的是，下列各组中互为同位素的是等内容，欢迎下载使用。

学习·理解


1．下列有关原子的说法正确的是( )


①原子是由核外电子和原子核构成的 ②原子不能再分 ③原子在化学变化中不能再分 ④原子在化学变化中不发生变化 ⑤原子的质量主要集中在原子核上


A．①②③ B．①③④


C．①②⑤ D．①③⑤


答案 D


解析 所有原子都是由原子核和核外电子构成的，①正确；原子是由原子核和核外电子构成的，可以再分，②错误；原子是化学变化中的最小微粒，所以原子在化学变化中不能再分，③正确；原子在化学变化中可以通过得失电子变为离子，④错误；由于电子的质量很小，所以原子的质量主要集中在原子核上，⑤正确。


2．某公司原计划发射77颗卫星，以实现全球卫星通信，这一数字与铱(Ir)元素的原子核外电子数恰好相等，因此称为“铱星计划”。已知铱的一种同位素的质量数为191，则其核内中子数与质子数之差是( )


A．77 B．114


C．37 D．268


答案 C


解析 根据题中信息可知，核外电子数＝质子数＝77，中子数＝质量数－质子数＝191－77＝114，所以中子数与质子数之差＝114－77＝37，C正确。


3．13C­NMR(核磁共振)可用于含碳化合物的结构分析，15N­NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，下列有关13C、15N的叙述正确的是( )


A．13C与15N具有相同的中子数


B．13C与C60是同一种物质


C．15N与14N互为同位素


D．15N的核外电子数与中子数相同


答案 C


解析 13C与15N的中子数分别是7和8，A不正确；具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子是核素，即13C是一种核素，而C60是一种单质，B不正确；质子数相同、中子数不同的同一种元素的不同核素互称为同位素，C正确；15N的核外电子数与中子数分别是7和8，D不正确。


4．已知元素R有某种核素的氯化物RClX，该氯化物中R微粒的核内中子数为Y，核外电子数为Z，则该核素的符号为( )


A．eq \\al(Y,Z)R B．eq \\al(Y＋Z, Z)R


C．eq \\al(Y＋Z,X＋Z)R D．eq \\al(X＋Y＋Z, X＋Z)R


答案 D


解析 该氯化物中R微粒的核外电子数为Z，又由于该氯化物化学式为RClX，所以该核素的质子数为(X＋Z)，又因为该核素的中子数为Y，质量数＝质子数＋中子数，所以该核素的符号为eq \\al(X＋Y＋Z, X＋Z)R，故D正确。


5．下列各组中互为同位素的是( )


A．eq \\al(40,19)K与eq \\al(40,20)Ca B．T2O与H2O


C．eq \\al(40,19)K与eq \\al(39,19)K D．金刚石与石墨


答案 C


解析 eq \\al(40,19)K与eq \\al(40,20)Ca是不同种元素，因此不互为同位素，A错误；T2O与H2O是由不同的H原子构成的水分子，物质的化学性质相同，但是二者不是原子，因此不互为同位素，B错误；eq \\al(40,19)K与eq \\al(39,19)K属于同一种元素，质子数相同而中子数不同，因此二者互为同位素，C正确；金刚石与石墨是由同种元素组成的结构不同的两种单质，二者互为同素异形体，D错误。


6．意大利科学家使用普通氧分子和带正电荷的氧离子制造出了由4个氧原子构成的氧分子O4，下列说法正确的是( )


A．O4和O2互为同位素


B．O4转化为O2是物理变化


C．18O是氧元素的一种核素，它的中子数是8


D．同温同压下，等体积的O4气体和O2气体含有相同的分子数


答案 D


解析 O4和O2是氧元素的两种单质，互为同素异形体，A错误；O4转化为O2是化学变化，B错误；18O是氧元素的一种核素，它的中子数是18－8＝10，C错误；依据阿伏加德罗定律，同温同压下，等体积的O4气体和O2气体应含有相同的分子数，D正确。


7．某元素原子核内的质子数为m、中子数为n，则下列论断正确的是( )


A．不能由此确定该元素的相对原子质量


B．该元素的相对原子质量为m＋n


C．若碳原子质量为w g，此原子的质量为(m＋n)w g


D．核内中子的总质量小于质子的总质量


答案 A


解析 元素的相对原子质量是其各种核素的相对原子质量分别与各种核素在自然界里的丰度的乘积的加和，因此不能确定该元素的相对原子质量，A正确，B错误；若碳原子质量为w g，碳的相对原子质量近似为12，则此原子的质量约为eq \f(m＋nw,12) g，C错误；原子核内质子数和中子数之间没有必然关系，而且质子的总质量和中子的总质量之间也无必然关系，质子的总质量大于、等于或小于中子的总质量的情况都有可能存在，D错误。


应用·实践


8．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互为同素异形体


C．①②③是三种化学性质不同的微粒


D．①②③具有相同的质量数


答案 A


解析 该题运用图形形象地表示了原子的构成和原子核的构成，三种原子的质子数、电子数均为1，而中子数分别为0、1、2，因此三者是氢元素的三种核素，互为同位素。同位素化学性质相同，物理性质不同。


9．医学上通过研究并实现了利用含放射性元素32P的“纸贴”治疗疤痕疙瘩。下列有关32P和31P的叙述正确的是( )


A．32P和31P属于同一种核素


B．32P原子中所含的质子数为16


C．31P原子中所含的中子数为16


D．32P的摩尔质量为32


答案 C


解析 32P和31P的中子数不同，属于不同的核素，故A错误；32P原子中所含的质子数为15，故B错误；31P原子中所含的中子数为31－15＝16，故C正确；32P的摩尔质量为32 g/ml，故D错误。


10．16O和18O是不同的核素，下列说法正确的是( )


A．16O2和18O2的物理性质、化学性质均相同


B．4.48 L 18O2含有4NA个中子(NA表示阿伏加德罗常数的值)


C．16O2和18O2互为同位素


D．36 g 18O2含有16 ml电子


答案 D


解析 16O2和18O2的物理性质不同，化学性质相似，A错误；没有指明是否为标准状况，4.48 L 18O2的物质的量不一定是0.2 ml，故不能计算其中含有的中子数，B错误；16O2和18O2均是氧气单质，不互为同位素，C错误；36 g 18O2的物质的量是1 ml，其中含有16 ml电子，D正确。


11．某元素的离子Am－核内有n个中子，核外有x个电子。该原子的质量数是( )


A．x－m＋n B．x＋m＋n


C．m＋n－x D．x－n＋m


答案 A


解析 某元素的离子Am－核内有n个中子，核外有x个电子，则该元素原子的核内质子数为x－m，因此该原子的质量数＝质子数＋中子数＝x－m＋n。


12．已知阳离子R2＋的原子核内有n个中子，R原子的质量数为m，则w g R2＋所含电子的物质的量是( )


A．eq \f(m－n－2,wm) ml B．eq \f(wm－n,n) ml


C．eq \f(w,m)(m－n－2) ml D．eq \f(w,m)(m－n＋2) ml


答案 C


解析 已知阳离子R2＋的原子核内有n个中子，R原子的质量数为m，则R的质子数是m－n，所以该阳离子核外电子数是m－n－2，所以w g R2＋所含电子的物质的量是eq \f(w,m)(m－n－2) ml，C正确。


13．用以下微粒的化学式回答下列问题：


①eq \\al(6,3)Li、②eq \\al(7,3)Li、③eq \\al(14, 7)N、④eq \\al(14, 6)C、⑤eq \\al(16, 8)O、⑥C60、⑦C70、


⑧eq \\al(23,11)Na、⑨eq \\al(24,12)Mg


(1)上述微粒共涉及________种元素(填数字)。


(2)互为同位素的核素是________。


(3)上述核素中，中子数相同的核素为__________和________，________和________。


答案 (1)6 (2)eq \\al(6,3)Li、eq \\al(7,3)Li


(3)eq \\al(14, 6)C eq \\al(16, 8)O(两者可互换位置) eq \\al(23,11)Na eq \\al(24,12)Mg(两者可互换位置)


解析 (1)质子数决定元素的种类，上述微粒中含Li、C、N、O、Na、Mg 6种元素。


(2)eq \\al(6,3)Li、eq \\al(7,3)Li的质子数均为3，中子数不同，二者互为同位素。


(3)题给微粒中为核素的是eq \\al(6,3)Li、eq \\al(7,3)Li、eq \\al(14, 7)N、eq \\al(14, 6)C、eq \\al(16, 8)O、eq \\al(23,11)Na和eq \\al(24,12)Mg，中子数为8的核素为eq \\al(14, 6)C和eq \\al(16, 8)O，中子数为12的核素为eq \\al(23,11)Na和eq \\al(24,12)Mg。


14．请用符号表示下列核素或同位素。


(1)质子数为a，中子数为b的X原子：_______________________________。


(2)质子数和中子数都为9的氟原子：_______________________________。


(3)中子数为2的氢原子：________________________________________。


(4)中子数分别为8、9、10的氧原子：________________________________。


(5)质量数分别为35、37的氯原子：________________________________。


答案 (1)eq \\al(a＋b, )aX (2) eq \\al(18, 9)F (3)eq \\al(3,1)H (4) eq \\al(16, 8)O、eq \\al(17, 8)O、eq \\al(18, 8)O


(5)eq \\al(35,17)Cl、eq \\al(37,17)Cl


迁移·创新


15．(1)写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号：______________。


(2)根据下列微粒回答问题：


eq \\al(1,1)H、eq \\al(2,1)H、eq \\al(3,1)H、14C、14N、16O、35Cl2、37Cl2


①以上8种微粒中共有________种核素，共________种元素。


②互为同位素的是________。


③质量数相等的是________和________，中子数相等的是________和________。


(3)相同物质的量的14CO2与S18O2的质量之比为_________；中子数之比为_________；电子数之比为________。


(4)质量相同的H2O和D2O与足量钠反应，放出的气体在标准状况下的体积之比为________。


答案 (1)eq \\al(18, 8)O


(2)①6 5 ②eq \\al(1,1)H、eq \\al(2,1)H、eq \\al(3,1)H ③14C 14N 14C 16O


(3)23∶34 2∶3 11∶16


(4)10∶9


解析 (1)含有8个质子、10个中子的原子的化学符号为eq \\al(18, 8)O。


(3)14CO2的摩尔质量为46 g/ml，S18O2的摩尔质量为68 g/ml，根据公式m＝nM判断相同物质的量的14CO2与S18O2的质量之比为23∶34；14CO2的中子数为24，电子数为22，S18O2的中子数为36，电子数为32，等物质的量的14CO2与S18O2的中子数之比为2∶3，电子数之比为11∶16。


(4)H2O的摩尔质量为18 g/ml，D2O的摩尔质量为20 g/ml，根据n＝eq \f(m,M)知质量相同的H2O和D2O的物质的量之比为10∶9，根据阿伏加德罗定律知，与足量钠反应，放出的气体在标准状况下的体积之比为10∶9。