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高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第1节 原子结构与元素性质随堂练习题
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这是一份高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第1节 原子结构与元素性质随堂练习题，共8页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
原子核 核素
(30分钟 50分)
一、选择题(本题包括3小题,每小题7分,共21分)
1.据报道,放射性同位素钬H可有效治疗肝癌。该同位素原子核内的中子数与核外电子数之差是( )
A.32 B.67
C.99 D.166
【解析】选AH的核外电子数为67,中子数为166-67=99,中子数与核外电子数之差为99-67=32。
2.钍是一种放射性金属元素,带钢灰色光泽,质地柔软,化学性质较活泼,广泛分布在地壳中,是一种前景十分可观的能源材料。230Th和232Th是钍的两种同位素,232Th可以转化成233U,因此它是潜在的核燃料。下列有关Th的说法正确的是
( )
A.Th元素的质量数是232
B.Th元素的相对原子质量是231
C.232Th转换成233U是化学变化
D.230Th和232Th的化学性质相同
【解析】选D。Th有质量数为230、232的两种核素,不能说Th元素的质量数为232,A项错误;元素的相对原子质量是由各种同位素的相对原子质量与其百分含量求得的平均值,B项错误;化学变化是生成新物质的变化,原子不变,C项错误;同位素的物理性质可以不同,但同位素的质子数和核外电子数相同,故化学性质相同,D项正确。
【易错警示】关于原子结构的几个注意点:
(1)由于多数元素有不同的核素,因此不能说元素的质量数,而可以说是某原子或某核素的质量数。
(2)元素的相对原子质量是由各种同位素的相对原子质量与百分含量求得的平均值,某核素的相对原子质量近似为该核素的质量数,而不是该元素的相对原子质量。
(3)原子是化学变化中的最小微粒,核素之间的转化不属于化学变化。
【补偿训练】
最近医学界通过用放射性14C标记的C60,发现一种C60的羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA杀死细胞,从而抑制艾滋病病毒(AIDS)。则有关14C的下列说法中正确的是( )
A.14C原子与C60中普通碳原子的化学性质不同
B.14C原子与14N原子中所含中子数相同
C.14C与C60互为同素异形体
D.14C与12C、13C互为同位素
【解析】选D。构成C60的普通碳原子为12C,它与14C互为同位素,二者化学性质几乎完全相同,A项错误;14C原子的中子数为14-6=8,14N原子的中子数为14-7=7,二者所含中子数不同,B项错误;14C是碳元素的一种核素,是原子,C60是碳元素组成的一种单质,二者不是同素异形体的关系,C项错误;12C、13C、14C质子数相同,中子数不同,互为同位素,D项正确。
3.铋(Bi)在医药方面有重要应用。下列关于Bi和Bi的说法中,不正确的是( )
ABi和Bi都含有83个质子
BBi和Bi互为同位素
CBi和Bi的核外电子数相同
DBi和Bi分别有209和210个中子
【解析】选D。铋元素的这两种原子质子数和核外电子数相同,都是83,中子数不同,分别是126、127,二者互为同位素,只有D错误。
【补偿训练】
1.(2019·淮北高一检测)下列各组微粒属同位素的是( )
①16O2和18O2②H2和D2
O和O④1O和2O
Cl和Cl
A.①②B.③⑤
C.④D.②③
【解析】选B。同位素是原子和原子之间的互称,①②④均不是原子,只有③⑤是原子,而且质子数相同,中子数不同,符合同位素的定义,所以选B。
2.(2019·镇江高一检测)下列说法不正确的是( )
①质子数相同的微粒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微粒,不可能一种是分子另一种是离子
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.④
C.②⑤D.①
【解析】选D。元素的定义中有两个要点:①质子数相同,②是原子,将定义中的“原子”改为“微粒”是错误的,如Ne与HF其质子数均为10,但二者不是同一元素,①错误。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,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,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比组成不变,③⑤正确。
二、非选择题(本题包括1小题,共9分)
4.氢在地球上和地球大气中存在极稀少的游离态。在地壳里,如果按质量计算,氢只占总质量的1%,而如果按原子百分数计算,则占17%。氢在自然界中分布很广,水便是氢的“仓库”——氢在水中的质量分数为11%;泥土中约有1.5%的氢;石油、天然气、动植物体也含氢。
(1)已知氢有3种常见原子HHH(或H、D、T),氯有2种常见核素原子:35Cl、37Cl,氯气与氢气形成的氯化氢分子的相对分子质量有多少种?(质量数看作原子的相对原子质量的近似值)
(2)质量相同的O和O所含质子数之比为多少?所含中子数之比是多少?
(3)已知2 g A中电子数比质子数多3.01×1022个,则A的相对原子质量为多少?
【解析】(1)氯化氢有H35Cl、H37Cl、D35Cl、D37Cl、T35Cl、T37Cl;但H37Cl与T35Cl的相对分子质量相同,所以相对分子质量有5种。
(2)设质量都为1 g,O与O的质子数之比为(×10)∶(×10)=10∶9,中子数之比为(×8)∶(×10)=8∶9。
(3)多出来的电子数就是离子所带的电荷数。
A ～ 电子数比质子数多的数目
[48+Ar(A)] g·ml-1 2×6.02×1023 ml-1
2 g 3.01×1022
得Ar(A)=32。
答案:(1)5 (2)10∶9 8∶9 (3)32
一、选择题(本题包括2小题,每小题4分,共8分)
5.某核素X的质量数为A,含N个中子,它与H组成HmX分子。在a g HmX中所含质子的物质的量是( )
A.(A-N) ml
B.(A-N) ml
C.(A-N+m) ml
D.(A-N+m) ml
【解析】选C。核素X中所含质子数为(A-N),HmX中质子数为(A-N+m),a g HmX的物质的量为 ml,故a g HmX中所含质子的物质的量是(A-N+m) ml。
【延伸探究】
(1)如何计算HmX的摩尔质量?
提示:用X的质量数作为相对原子质量的近似值,与其他原子(m个H原子)的相对原子质量相加,即为该物质的摩尔质量的数值。
(2)a g HmX中所含中子的物质的量是多少?
提示:1 ml HmX中含有N ml中子,故a g HmX中所含中子的物质的量为ml 。
6.下列说法正确的是( )
A.由H、D、T构成的氢分子有3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之比为1∶2∶3
D.核聚变属于化学变化
【解析】选C。H、D、T组合有H2、D2、T2、HD、HT、DT6种,故A项错误;H2、D2、T2不互为同素异形体,故B项错误;H2、D2、T2在相同条件下的密度之比等于气体相对分子质量之比,为2∶4∶6=1∶2∶3,故C项正确;核聚变不是化学变化,故D项错误。
二、非选择题(本题包括1小题,共12分)
7.(2019·承德高一检测)用X表示原子:
(1)中性原子的中子数N=________。
(2)AXn+共有x个电子,则该阳离子的中子数N=_________。
(3)AXn-共有x个电子,则该阴离子的中子数N=_______________。
(4)12C16O2分子中的中子数N=________。
(5)A2-原子核内有x个中子,其质量数为m,则n g A2-所含电子的物质的量为________。
【解析】(1)根据“质子数+中子数=质量数”的关系,得N=A-Z。
(2)AXn+共有x个电子,中性原子X的电子数为x+n,则N=A-x-n。
(3)AXn-共有x个电子,中性原子X的电子数为x-n,则N=A-x+n。
(4)12C16O2分子中的中子数为6+8+8=22。
(5)A2-所含电子数为m-x+2,则n g A2-所含电子的物质的量为 ml。
答案:(1)A-Z (2)A-x-n (3)A-x+n (4)22
(5) ml
【补偿训练】
(1)H、D、T三种核素,它们之间的关系是________;在标准状况下,它们形成的单质的密度之比是________;1 ml各单质中所含的质子数之比是________;在标准状况下,1 L各种单质中所含电子数之比是________。
(2)核内中子数为N的R2+,质量数为A,则n g它的同价态氧化物中所含电子的物质的量为__。
(3)含6.02×1023个中子的7Li的质量是____________________;
4 g D2 和20 g 18O2的单质化合时最多能生成______________g O。
【解析】(1)H、D、T互为同位素,它们形成的单质分别为H2、D2、T2。在标准状况下其密度之比等于摩尔质量之比1∶2∶3,H2、D2、T2所含质子数和电子数都为2。
(2)R的氧化物的化学式为RO,所含电子数为A-N+8,故n g该氧化物所含电子的物质的量约为 ml。
(3)7Li所含中子数为4,含6.02×1023个即1 ml中子的7Li的物质的量是0.25 ml,其质量为1.75 g;4 g D2为1 ml,20 g 18O2约0.56 ml,二者相互反应时18O2过量,D2完全反应,因此最多生成约1 ml O,其质量为22 g。
答案:(1)互为同位素 1∶2∶3 1∶1∶1 1∶1∶1
(2) ml (3)1.75 g 22
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原子核 核素
(30分钟 50分)
一、选择题(本题包括3小题,每小题7分,共21分)
1.据报道,放射性同位素钬H可有效治疗肝癌。该同位素原子核内的中子数与核外电子数之差是( )
A.32 B.67
C.99 D.166
【解析】选AH的核外电子数为67,中子数为166-67=99,中子数与核外电子数之差为99-67=32。
2.钍是一种放射性金属元素,带钢灰色光泽,质地柔软,化学性质较活泼,广泛分布在地壳中,是一种前景十分可观的能源材料。230Th和232Th是钍的两种同位素,232Th可以转化成233U,因此它是潜在的核燃料。下列有关Th的说法正确的是
( )
A.Th元素的质量数是232
B.Th元素的相对原子质量是231
C.232Th转换成233U是化学变化
D.230Th和232Th的化学性质相同
【解析】选D。Th有质量数为230、232的两种核素,不能说Th元素的质量数为232,A项错误;元素的相对原子质量是由各种同位素的相对原子质量与其百分含量求得的平均值,B项错误;化学变化是生成新物质的变化,原子不变,C项错误;同位素的物理性质可以不同,但同位素的质子数和核外电子数相同,故化学性质相同,D项正确。
【易错警示】关于原子结构的几个注意点:
(1)由于多数元素有不同的核素,因此不能说元素的质量数,而可以说是某原子或某核素的质量数。
(2)元素的相对原子质量是由各种同位素的相对原子质量与百分含量求得的平均值,某核素的相对原子质量近似为该核素的质量数,而不是该元素的相对原子质量。
(3)原子是化学变化中的最小微粒,核素之间的转化不属于化学变化。
【补偿训练】
最近医学界通过用放射性14C标记的C60,发现一种C60的羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA杀死细胞,从而抑制艾滋病病毒(AIDS)。则有关14C的下列说法中正确的是( )
A.14C原子与C60中普通碳原子的化学性质不同
B.14C原子与14N原子中所含中子数相同
C.14C与C60互为同素异形体
D.14C与12C、13C互为同位素
【解析】选D。构成C60的普通碳原子为12C,它与14C互为同位素,二者化学性质几乎完全相同,A项错误;14C原子的中子数为14-6=8,14N原子的中子数为14-7=7,二者所含中子数不同,B项错误;14C是碳元素的一种核素,是原子,C60是碳元素组成的一种单质,二者不是同素异形体的关系,C项错误;12C、13C、14C质子数相同,中子数不同,互为同位素,D项正确。
3.铋(Bi)在医药方面有重要应用。下列关于Bi和Bi的说法中,不正确的是( )
ABi和Bi都含有83个质子
BBi和Bi互为同位素
CBi和Bi的核外电子数相同
DBi和Bi分别有209和210个中子
【解析】选D。铋元素的这两种原子质子数和核外电子数相同,都是83,中子数不同,分别是126、127,二者互为同位素,只有D错误。
【补偿训练】
1.(2019·淮北高一检测)下列各组微粒属同位素的是( )
①16O2和18O2②H2和D2
O和O④1O和2O
Cl和Cl
A.①②B.③⑤
C.④D.②③
【解析】选B。同位素是原子和原子之间的互称,①②④均不是原子,只有③⑤是原子,而且质子数相同,中子数不同,符合同位素的定义,所以选B。
2.(2019·镇江高一检测)下列说法不正确的是( )
①质子数相同的微粒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微粒,不可能一种是分子另一种是离子
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.④
C.②⑤D.①
【解析】选D。元素的定义中有两个要点:①质子数相同,②是原子,将定义中的“原子”改为“微粒”是错误的,如Ne与HF其质子数均为10,但二者不是同一元素,①错误。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,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,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比组成不变,③⑤正确。
二、非选择题(本题包括1小题,共9分)
4.氢在地球上和地球大气中存在极稀少的游离态。在地壳里,如果按质量计算,氢只占总质量的1%,而如果按原子百分数计算,则占17%。氢在自然界中分布很广,水便是氢的“仓库”——氢在水中的质量分数为11%;泥土中约有1.5%的氢;石油、天然气、动植物体也含氢。
(1)已知氢有3种常见原子HHH(或H、D、T),氯有2种常见核素原子:35Cl、37Cl,氯气与氢气形成的氯化氢分子的相对分子质量有多少种?(质量数看作原子的相对原子质量的近似值)
(2)质量相同的O和O所含质子数之比为多少?所含中子数之比是多少?
(3)已知2 g A中电子数比质子数多3.01×1022个,则A的相对原子质量为多少?
【解析】(1)氯化氢有H35Cl、H37Cl、D35Cl、D37Cl、T35Cl、T37Cl;但H37Cl与T35Cl的相对分子质量相同,所以相对分子质量有5种。
(2)设质量都为1 g,O与O的质子数之比为(×10)∶(×10)=10∶9,中子数之比为(×8)∶(×10)=8∶9。
(3)多出来的电子数就是离子所带的电荷数。
A ～ 电子数比质子数多的数目
[48+Ar(A)] g·ml-1 2×6.02×1023 ml-1
2 g 3.01×1022
得Ar(A)=32。
答案:(1)5 (2)10∶9 8∶9 (3)32
一、选择题(本题包括2小题,每小题4分,共8分)
5.某核素X的质量数为A,含N个中子,它与H组成HmX分子。在a g HmX中所含质子的物质的量是( )
A.(A-N) ml
B.(A-N) ml
C.(A-N+m) ml
D.(A-N+m) ml
【解析】选C。核素X中所含质子数为(A-N),HmX中质子数为(A-N+m),a g HmX的物质的量为 ml,故a g HmX中所含质子的物质的量是(A-N+m) ml。
【延伸探究】
(1)如何计算HmX的摩尔质量?
提示:用X的质量数作为相对原子质量的近似值,与其他原子(m个H原子)的相对原子质量相加,即为该物质的摩尔质量的数值。
(2)a g HmX中所含中子的物质的量是多少?
提示:1 ml HmX中含有N ml中子,故a g HmX中所含中子的物质的量为ml 。
6.下列说法正确的是( )
A.由H、D、T构成的氢分子有3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之比为1∶2∶3
D.核聚变属于化学变化
【解析】选C。H、D、T组合有H2、D2、T2、HD、HT、DT6种,故A项错误;H2、D2、T2不互为同素异形体,故B项错误;H2、D2、T2在相同条件下的密度之比等于气体相对分子质量之比,为2∶4∶6=1∶2∶3,故C项正确;核聚变不是化学变化,故D项错误。
二、非选择题(本题包括1小题,共12分)
7.(2019·承德高一检测)用X表示原子:
(1)中性原子的中子数N=________。
(2)AXn+共有x个电子,则该阳离子的中子数N=_________。
(3)AXn-共有x个电子,则该阴离子的中子数N=_______________。
(4)12C16O2分子中的中子数N=________。
(5)A2-原子核内有x个中子,其质量数为m,则n g A2-所含电子的物质的量为________。
【解析】(1)根据“质子数+中子数=质量数”的关系,得N=A-Z。
(2)AXn+共有x个电子,中性原子X的电子数为x+n,则N=A-x-n。
(3)AXn-共有x个电子,中性原子X的电子数为x-n,则N=A-x+n。
(4)12C16O2分子中的中子数为6+8+8=22。
(5)A2-所含电子数为m-x+2,则n g A2-所含电子的物质的量为 ml。
答案:(1)A-Z (2)A-x-n (3)A-x+n (4)22
(5) ml
【补偿训练】
(1)H、D、T三种核素,它们之间的关系是________;在标准状况下,它们形成的单质的密度之比是________;1 ml各单质中所含的质子数之比是________;在标准状况下,1 L各种单质中所含电子数之比是________。
(2)核内中子数为N的R2+,质量数为A,则n g它的同价态氧化物中所含电子的物质的量为__。
(3)含6.02×1023个中子的7Li的质量是____________________;
4 g D2 和20 g 18O2的单质化合时最多能生成______________g O。
【解析】(1)H、D、T互为同位素,它们形成的单质分别为H2、D2、T2。在标准状况下其密度之比等于摩尔质量之比1∶2∶3,H2、D2、T2所含质子数和电子数都为2。
(2)R的氧化物的化学式为RO,所含电子数为A-N+8,故n g该氧化物所含电子的物质的量约为 ml。
(3)7Li所含中子数为4,含6.02×1023个即1 ml中子的7Li的物质的量是0.25 ml,其质量为1.75 g;4 g D2为1 ml,20 g 18O2约0.56 ml,二者相互反应时18O2过量,D2完全反应,因此最多生成约1 ml O,其质量为22 g。
答案:(1)互为同位素 1∶2∶3 1∶1∶1 1∶1∶1
(2) ml (3)1.75 g 22
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