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课后作业题

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课后作业题，共14页。试卷主要包含了按要求填表等内容，欢迎下载使用。

基础过关练
题组一 构成原子的微粒及其相互关系
1.(2020山东潍坊高一下月考)根据原子结构的相关知识可知,不同种元素的本质区别是( )

A.质子数不同B.中子数不同
C.电子数不同D.质量数不同
2.1999年诺贝尔物理学奖授予两位荷兰科学家,他们研究了亚原子粒子(比原子更小的粒子)之间电弱相互作用的量子结构,为粒子物理理论提供了更加坚实的数学基础,根据他们的理论可以精确计算夸克(夸克相互结合,形成一种复合粒子,叫强子,强子中最稳定的是质子和中子)的质量,并在欧洲和美国的加速器上得到实验证实。涉及该项研究的基础知识,下列说法正确的是( )
A.亚原子粒子指比原子更小的粒子
B.组成物质的最小微粒是质子、中子和电子
C.原子核内质子和核外电子之间只存在相互吸引作用
D.原子核间只存在引力作用
3.(2020江苏如皋中学教学质量调研)工业焊接钢管时常用 55137Cs进行“无损探伤”,这里的“137”是指该原子的( )
A.质子数B.中子数
C.电子数D.质量数
4.(2021山东泰安宁阳一中高一下月考)某些建筑材料含有放射性元素氡(86222Rn),会对人体产生一定危害。研究表明氡的子体衰变放出的α射线会致癌,WHO认定的19种致癌因素中,氡为其中之一,仅次于吸烟。 86222Rn中中子数和质子数之差是( )
A.136 B.50
C.86 D.222
5.2016年国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)公布了118号元素符号为Og,至此元素周期表的七个周期均已填满。下列关于 118297Og的说法错误的是( )
A.原子序数为118
B.中子数为179
C.核外电子数为118
D.Og元素的相对原子质量为297
6.(2021河南新乡原阳三中下学期月考)下列微粒中,中子数和质子数相等的是( )
①18O ②12C ③26Mg ④40K ⑤40Ca
A.①②B.②⑤
C.④D.③④
7.(2021江苏徐州运河中学高一上期末)核内中子数为N的R2+,质量数为A,则它的n g氧化物中所含质子的物质的量是( )
A.nA+16(A-N+8) mlB.nA+16(A-N+10) ml
C.(A-N+2) mlD.nA(A-N+6) ml
8.(2020河北保定高一上期末)元素R的某原子的质量数为70,其核内中子数为39,它的离子有28个电子,则此元素的氧化物的化学式应为( )
A.RO B.R2O3
C.RO2D.R2O5
9.按要求填表:
题组二 核素、同位素
10.已知2H和3H都是制造氢弹的原料。下列关于2H和3H的说法正确的是( )
A.2H和3H的质子数不同
B.2H和3H互为同位素
C.2H和3H是同一种核素
D.3H的核外电子数为3
11.[2020福建福州八县(市)一中高一下联考]简单原子的原子结构可用如图方法形象表示,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互为同素异形体
B.①②③是三种不同的核素
C.①②③是三种化学性质不同的微粒
D.①②③具有相同的质量数
12.(2021湖南常德淮阳中学高一上期末)金属钛对人体体液无毒且能与肌肉和骨骼生长在一起,有“生物金属”之称。下列有关48Ti和50Ti的说法正确的是 ( )
A.48Ti和50Ti为同一核素
B.48Ti和50Ti的中子数相同
C.48Ti和50Ti 互为同位素
D.48Ti和50Ti互称同素异形体
13.(2021江苏镇江丹阳高一上期中)某诺贝尔化学奖得主对金属Pt表面催化氧化CO的反应模型进行了深入研究。下列关于 78202Pt和 78198Pt的说法正确的是( )
A.78202Pt和 78198Pt的质子数相同,互为同位素
B.78202Pt和 78198Pt的中子数相同,互为同位素
C.78202Pt和 78198Pt的核外电子数相同,是同一种核素
D.78202Pt和 78198Pt的质量数不同,不能互为同位素
14.(2020山西大同一中高一下月考)有H、D、T三种原子,各自可形成双原子分子H2、D2、T2,请填写下列空格。
(1)标准状况下,H2、D2、T2的密度之比为 。
(2)相同物质的量的H2、D2、T2三种单质中,质子数之比为 。
(3)各1 g H2、D2、T2三种单质中,它们的质子数之比为 。
(4)同温同压下,1 L D2和T2气体中所含中子数之比为 。
15.2011年3月30日日本东京电力公司宣布,在福岛第一核电站区域内的5处地点采集的土壤样本中检测出了放射性元素钚。国家核事故应急协调委员会2011年4月8日权威发布:我国从日本核事故释放出的空气中检出极微量的人工放射性核素碘-131,同时还监测到更加微量的人工放射性核素铯-137和铯-134。
根据要求回答下列相关问题。
(1)科学家用 2048Ca轰击 97249Bk(锫)生成 117293Ts和 117294Ts,下列关于 2048Ca、 97249Bk、117293Ts和 117294Ts的说法中不正确的是 。
A.117号元素的相对原子质量为293.5
B.117293Ts和 117294Ts互为同位素
C.2048Ca、97249Bk表示两种核素
D.2048Ca、97249Bk、117293Ts和 117294Ts属于四种元素
(2)下列关于 53131I、55134Cs和 55137Cs的说法中正确的是 。
A.55134Cs和 55137Cs的质子数相同,电子数不同
B.55134Cs和 55137Cs的质量数相同,中子数不同
C.55134Cs和 55137Cs的质子数相同,质量数不同
D.53131I、55134Cs和 55137Cs的化学性质基本相同
(3)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 。
题组三 等电子微粒
16.下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是( )
A.H3O+和OH-B.CO和N2
C.HNO2和NO2-D.CH3+和NH4+
17.(2020河南大学附中高一下月考)下列各组中的两种微粒,所含质子数、电子数都相等的是( )
A.NH3和NH2-B.F2和Ar
C.H2O和OH-D.Na+和NH3
18.(2020福建厦门一中高一下月考)两种微粒的质子数和电子数均相等,它们不可能是( 易错 )
A.不同的分子
B.不同的离子
C.互为同位素
D.一个为分子,另一个为离子
19.(2020辽宁大连高一检测)下列各组微粒中,核外电子层结构相同的是( )
A.Mg2+、O2-、Na+、F- B.Na+、F-、S2-、Ar
C.K+、Ca2+、S2-、Ba2+ D.Mg2+、S2-、Na+、F-
20.A+、B+、C-、D、E五种微粒(分子或离子)中,每个微粒均有10个电子,已知:
①A++C-D+E↑;②B++C-2D。
请回答:
(1)C-的离子符号是 。
(2)分别写出A+和C-反应、B+和E反应的离子方程式: 、 。
(3)除D、E外,请再写出两种含10个电子的分子的分子式 。
题组四 质量数与元素的相对原子质量
21.(2021上海四校高一上月考)氯元素在自然界有35Cl和37Cl两种同位素,在计算式34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.453中( )
%表示35Cl的质量分数
%表示35Cl所占的原子百分数
表示氯元素的平均相对原子质量
表示37Cl的质量数
22.(2020湖北荆州中学高一下月考)硼有两种天然同位素 510B和 511B,硼元素的近似相对原子质量为10.8,则硼元素中 510B的物质的量分数是( )
A.10%B.20%C.50%D.80%
23.(2020河北沧州一中高一下月考)自然界中氯化钠是由 1123Na与 1735Cl和 1737Cl所构成的。已知Cl的相对原子质量是35.5,则11.7 g氯化钠中,含 1735Cl的质量为( )
g g g g
能力提升练
题组一 原子核外电子排布规律及其应用
1.(2020山东临沂高一月考,)根据中学化学教材所附元素周期表判断,下列叙述不正确的是( )

A.K层电子数为奇数的原子所对应元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等
B.L层电子数为奇数的原子所对应元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
C.L层电子数为偶数的原子所对应主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
D.M层电子数为奇数的原子所对应主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等
2.()粒子结构示意图是表示原子核电荷数和电子层排布的图示形式。根据粒子结构示意图:、、,下列判断正确的是( )
A.它们都不呈电中性
B.它们原子的核外电子数相同
C.它们都具有稳定结构
D.它们表示同一种元素
3.(2020山东潍坊青州二中高二上月考,)现有X、Y、Z三种元素,X原子核外有一个电子,Y原子的第一、二、三层电子数分别为2、8、3,Z原子的第一、二层电子数分别为2、6。由这三种元素组成的化合物的化学式可能是( )
A.Y(ZX)3B.XYZ3C.X2YZ2D.X2YZ3
4.(2020山东潍坊高二上月考,)A元素的简单阳离子与B元素的简单阴离子具有相同的核外电子排布。则A、B元素原子序数的关系( )
A.B5.(2020湖北武汉高一下期中,)X、Y、Z和R代表四种元素,如果aXm+、bYn+、cZn-、dRm-四种离子的电子层结构相同(a、b、c、d为元素的核电荷数),则下列关系正确的是( )
A.a-c=m-nB.a-b=n-m
C.c-d=m+nD.b-d=m+n
6.()核电荷数小于18的某元素X,其原子核外电子层数为a,最外层电子数为(2a+1)。下列有关元素X的说法中,不正确的是( )
A.元素X的原子核内质子数为(2a2-1)
B.元素X形成的单质既能作氧化剂又能作还原剂
C.元素X形成的简单离子,各电子层的电子数均达到2n2(n表示电子层数)
D.由元素X形成的某些化合物,可能具有杀菌、消毒的作用
7.()短周期元素中,A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍;B元素原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍;C元素原子M层电子数等于其L层电子数的一半;D元素原子最外层有1个电子,D的阳离子与B的简单阴离子电子层结构相同,则4种元素原子序数关系中正确的是( )
A.C>D>B>AB.D>B>A>C
C.A>D>C>BD.B>A>C>D
8.()若元素X和Y的核电荷数都小于18,最外层电子数分别为n和(m-5),次外层分别有(n+2)个和m个电子。
(1)对于元素X,n 8,n+2个电子所在电子层为 层,n+2= ,n= 。
(2)对于元素Y,0(3)据此推断元素X和Y,其元素名称:X ,Y 。
题组二 原子结构与元素性质
9.()有甲、乙、丙三种元素,甲原子M层的电子数是其K层电子数的12,乙原子核内无中子,丙原子核内有8个质子。
(1)写出丙的元素符号: 。
(2)写出甲、乙、丙三种元素组成的化合物在水中的电离方程式: 。
(3)画出甲的原子结构示意图: 。
10.()观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图,回答有关问题:
(1)属于离子结构示意图的是 、 (填字母)。
(2)性质最稳定的原子是 (填字母,下同),最容易失去电子的原子是 ,最容易得到电子的原子是 。
(3)写出A、D两种粒子所属元素形成的化合物在水溶液中的电离方程式: 。
(4)在核电荷数为1~18的元素中,列举两个与B核外电子排布相同的离子,写出离子符号: 、 。
答案全解全析
第1章 原子结构 元素周期律
第1节 原子结构与元素性质
基础过关练
1.A 元素是具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称,所以元素的最本质区别是质子数不同,选A。
2.A 由题给信息可知,A正确;质子由夸克构成,夸克是比质子更小的粒子,B项错误;原子核与原子核间存在斥力,质子与质子之间存在斥力,质子与电子之间存在引力,C、D项错误。
3.D 原子符号左下角的数字为质子数,左上角的数字为质量数,所以137表示质量数,D正确。
4.B 由 86222Rn可知其质量数为222,质子数为86,则中子数为222-86=136,所以中子数和质子数之差=136-86=50,故B符合题意。
5.D 原子序数等于元素原子核内质子数,A正确; 118297Og的质子数是118,质量数是297,所以中子数=297-118=179,B正确;原子核内质子数等于原子核外电子数,C正确;该元素有几种同位素不清楚,每种核素在该元素中所占比例也不知道,因此不能确定Og元素的相对原子质量,D错误。
6.B ①18O的质子数为8,中子数为18-8=10,①不符合题意;②12C的质子数为6,中子数为12-6=6,②符合题意;③26Mg的质子数为12,中子数为26-12=14,③不符合题意;④40K的质子数为19,中子数为40-19=21,④不符合题意;⑤40Ca的质子数为20,中子数为40-20=20,⑤符合题意。
7.A R2+的质量数为A,中子数为N,则R原子的质子数为A-N,R2+与O2-结合形成RO,其摩尔质量为(A+16) g·ml-1,n g RO的物质的量为nA+16 ml。1 ml RO中含质子(A-N+8) ml,故n g RO中含质子的物质的量为nA+16(A-N+8) ml,A项正确。
8.B 质子数=质量数-中子数=70-39=31,由31-28=3可知R的离子带3个单位正电荷,在氧化物中R的化合价为+3,此元素的氧化物的化学式应为R2O3,故选B。
9.答案
解析 根据原子中核电荷数=质子数=核外电子数、质子数+中子数=质量数等进行解答。
10.B 2H和3H的质子数都是1,故A错误;2H和3H质子数相同,中子数分别为1、2,二者互为同位素,故B正确;2H和3H质子数相同,中子数不同,不是同种核素,故C错误;质子数=核外电子数=1,故D错误。
11.B 同素异形体是由同一种元素形成的不同单质,如氧气和臭氧,故A错误;①②③代表的微粒分别为 11H、12H、13H,它们的质子数相同、中子数不同,互为同位素,故B正确;①②③的化学性质几乎完全相同,故C错误;①、②、③的质量数分别为1、2、3,质量数不同,故D错误。
12.C 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,故C正确。
13.A 78202Pt的中子数为202-78=124,78198Pt的中子数为198-78=120,中子数不同,故B错误;78202Pt和 78198Pt的质子数相同,中子数不同,二者互为同位素,故A正确,D错误;78202Pt和 78198Pt不是同种核素,故C错误。
14.答案 (1)1∶2∶3 (2)1∶1∶1 (3)6∶3∶2 (4)1∶2
解析 (1)H2、D2、T2的相对分子质量分别为2、4、6,相同条件下,气体密度之比等于相对分子质量之比,所以标准状况下,它们的密度之比为2∶4∶6=1∶2∶3。(2)每个H2、D2、T2分子中含有的质子数都是2,物质的量相同的三种单质含有的分子数相同,含有的质子数相同,所以质子数之比为1∶1∶1。(3)各1 g三种单质,H2、D2、T2气体的物质的量分别为12 ml、14 ml、16 ml,每个H2、D2、T2分子中的质子数都是2,它们的质子数之比为6∶3∶2。(4)同温同压条件下,相同体积气体具有相同分子数,1个D2中含有2个中子,1个T2中含有4个中子,所以同温同压下,1 L D2和T2气体,分子数相等,所含中子数之比为2∶4=1∶2。
15.答案 (1)AD (2)C (3)①94238Pu、94239Pu、94240Pu ②150
解析 (1)A项,元素的相对原子质量是按照该元素各种核素所占的百分比算出的平均值,由于117号元素的各种同位素原子百分含量不确定,故其相对原子质量不确定,A项错误;B项,117293Ts和 117294Ts表示同种元素的两种原子,互为同位素,B项正确;C项,一定质子数和一定中子数确定一种核素,C项正确;D项,2048Ca、97249Bk(锫)、117293Ts和 117294Ts属于四种原子、三种元素,D项错误。(2)55134Cs和 55137Cs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 53131I、55134Cs和 55137Cs属于两种元素的三种原子,碘与铯的化学性质不同。(3)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。质子数与中子数之和等于质量数。钚-244的中子数=244-94=150。
16.D H3O+和OH-均含有10个电子;CO和N2均含有14个电子; HNO2和NO2-均含有24个电子; CH3+含有8个电子,而NH4+含有10个电子;故选D。
17.B A项,NH3的质子数为7+1×3=10,NH3的电子数为10,NH2-的质子数为7+1×2=9,NH2-的电子数为9+1=10;B项,F2的质子数为18,其电子数为9×2=18,Ar的质子数等于电子数,为18;C项,H2O的质子数等于电子数,为1×2+8=10,OH-的质子数为8+1=9,OH-的电子数为9+1=10;D项,Na+的质子数为11,电子数为11-1=10,NH3的质子数等于电子数,为7+1×3=10;故选B。
18.D 质子数和电子数均相等的两种微粒,可能是不同分子,如NH3、CH4;可能是不同离子,如F-和OH-;可能是不同原子,如 11H、12H,11H、12H互为同位素;分子不带电,离子带电荷,所以它们的质子数和电子数不可能同时相等;故选D。
易错辨析
微粒中,分子或原子中电子数等于质子数,不显电性;阴、阳离子中电子数一定不等于质子数;一种微粒与另一种微粒的质子数和电子数均相等,它们可能是不同分子、原子或离子,一定不是一种分子和一种离子。
19.A 分析各微粒的核外电子排布情况即可。A项各微粒都含10个电子,核外电子排布相同。
20.答案 (1)OH- (2)NH4++OH-NH3↑+H2O H3O++NH3NH4++H2O
(3)CH4、HF
解析 因A+、C-、D、E均为10电子微粒,且A++C-D+E↑,则通过分析10电子微粒的性质可知,该反应为NH4++OH-NH3↑+H2O,即A+为NH4+、C-为OH-、D为H2O、E为NH3;由B++C-2D可知B+为H3O+。
21.C 75.77%表示35Cl的丰度,故A错误; 24.23%表示37Cl在自然界里的丰度,故B错误;35.453表示氯元素的平均相对原子质量,故C正确; 36.966表示37Cl的相对原子质量,不是37Cl的质量数,故D错误。
22.B 硼元素的近似相对原子质量是10.8,则硼元素的近似摩尔质量是10.8 g/ml,设 510B和 511B的物质的量分别是x ml、y ml,则10g/ml×xml+11g/ml×yml(x+y)ml=10.8 g/ml,解得x∶y=1∶4,令10B和11B的物质的量分别是x ml、4x ml,则硼元素中 510B的物质的量分数是xmlxml+4xml×100%=20%,故选B。
23.C 11.7 g氯化钠中氯元素的质量=11.7 g×35.535.5+23=7.1 g;Cl的相对原子质量是35.5,根据“十字交叉法”求得N(37Cl)∶N(35Cl)=0.5∶1.5=1∶3,所以含 1735Cl的质量为×31+3×35 g/ml=5.25 g。
能力提升练
C K层电子数为奇数的只有氢原子,氢原子所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等,故A正确;L层电子数为奇数的元素为Li、B、N、F,元素所在族的序数与这些元素原子的L层电子数相等,故B正确;Na所在的族为第ⅠA族,该元素原子的L层电子数为8,不相等,故C错误;M层电子数为奇数的主族元素有Na、Al、P、Cl,元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等,故D正确。
2.C 分析比较三种粒子结构示意图可知,的核内质子数等于核外电子数,表示氖原子,A错误;它们的原子核内质子数不同,所以它们的元素种类不同,元素原子的核外电子数也不相同,故B、D错误;它们的最外层电子数都是8,所以它们都具有稳定结构,C正确。
3.A X原子核外有一个电子,则X应为H;Y原子的第一、二、三层电子数分别为2、8、3,则Y为Al;Z原子的第一、二层电子数分别为2、6,则Z为O。X、Y、Z可形成化合物Al(OH)3,A符合。
4.A A元素的简单阳离子和B元素的简单阴离子具有相同的核外电子排布,则两种离子的核外电子数相等,因此A处于与B相邻的下一周期,A的原子序数大于B的原子序数。
5.D 由aXm+、bYn+、cZn-、dRm-四种离子的电子层结构相同知,这四种离子的核外电子数相等,所以a-m=b-n=c+n=d+m,b-d=m+n,故选D。
6.C 因核外电子层数只能为整数,根据题意,1≤a≤3。当a=1时,不成立;当a=2时,最外层电子数为5,元素X为N;当a=3时,最外层电子数为7,元素X为Cl。当X为N元素时,质子数=2a2-1=2×22-1=7;当X为Cl元素时,质子数=2a2-1=2×32-1=17,A正确。X的单质为Cl2或N2,Cl元素和N元素均为0价,处于中间价态,则Cl2和N2均既具有氧化性,又具有还原性,B正确。Cl-的最外层电子数为8,达不到2n2,C错误。如果X为Cl,则可形成HClO,HClO具有杀菌、消毒作用,D正确。
7.A 根据题意可知,A是C元素,B是O元素,C是Si元素,D是Na元素,则这4种元素原子序数关系为C>D>B>A。
8.答案 (1)< L 8 6 (2)< 8 L (3)硫 铝
解析 元素X和Y的核电荷数都小于18,元素X的次外层有(n+2)个电子,此电子层为L层,n+2=8,n=6,元素X为S;元素Y的最外层电子数为(m-5),m>5,而次外层有m个电子,则m等于8,元素Y为Al。
9.答案 (1)O (2)NaOH Na++OH- (3)
解析 有甲、乙、丙三种元素,甲原子M层的电子数是其K层电子数的12,其M层电子数为1,则甲为Na;乙原子核内无中子,则乙为H;丙原子核内有8个质子,则丙为O。(1)由上述分析可知,丙的元素符号为O。(2)Na、H、O三种元素组成的化合物为NaOH,在水中的电离方程式为NaOH Na++OH-。(3)甲为钠,核电荷数为11,其原子结构示意图为。
10.答案 (1)B E (2)C D A (3)NaCl Na++Cl- (4)Na+ Al3+(合理即可)
解析 根据题中粒子的结构示意图可知A是氯原子,B是氧离子,C是氖原子,D是钠原子,E是镁离子。(1)结构示意图中质子数与电子数不相等的是离子,B、E属于离子结构示意图。(2)稀有气体元素原子最外层已达到稳定结构,性质最稳定。元素金属性越强,越容易失去电子;元素非金属性越强,越容易得到电子;5种元素中Na的金属性最强,最容易失去电子;Cl的非金属性最强,最容易得到电子。(3)A、D两种粒子所属元素形成的化合物为NaCl,NaCl在水中电离出钠离子和氯离子,电离方程式为NaCl Na++Cl-。(4)1~18号元素中,含10个电子的离子有O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+等。
微粒
电子数
质子数
中子数
质量数
最外层电子数
1737Cl
818O
1327Al
1634S2-
微粒
电子数
质子数
中子数
质量数
最外层电子数
1737Cl
17
17
20
37
7
818O
8
8
10
18
6
1327Al
13
13
14
27
3
1634S2-
18
16
18
34
8