专题15 原子结构 常考点归纳与变式演练 作业 高中化学 一轮复习 人教版（2022年）

这是一份专题15 原子结构 常考点归纳与变式演练 作业 高中化学 一轮复习 人教版（2022年），共7页。试卷主要包含了选择题，多选题，填空题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（每小题只有一个选项符合题意）
1．质子数和中子数之和为A，核内中子数为N的R2＋与16O所形成的W g氧化物中所含质子的物质的量为
A． (A-N＋8) mlB． (A-N＋10) ml
C．(A-N＋8) mlD． (A-N＋6) ml
【答案】A
【解析】R2＋带2个单位正电荷，所以其氧化物的化学式为RO，该氧化物的摩尔质量为(A＋16) g·ml-1，W g该氧化物的物质的量为ml；核内中子数为N的R2＋的质量数为A，所以质子数为A-N，1 ml氧化物中含有(A-N＋8) ml质子，所以W g该氧化物中所含质子的物质的量为(A-N＋8) ml，综上所述A符合题意，故选A；答案选A。
2．我国自主研制的核电技术“华龙一号”所用的核燃料为和。下列关于两种核素的说法正确的是
A．电子数相同B．质量数相同
C．互称为同素异形体D．相互转化时质子数随之变化
【答案】A
【解析】A．和是同一元素的不同核素，具有相同的质子数，质子数=电子数，所以和的电子数相同，A项正确；B．的质量数为238，的质量数为239，B项错误；C．和是具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素，属于同位素，C项错误；D．和是同一元素的不同核素，具有相同的质子数，二者质量数不同，质子数+中子数=质量数，因此相互转化时质子数不变，中子数随之变化，D项错误；答案选A。
3．2020 年，我国自主研制长征五号火箭“胖五”将嫦娥五号送入地月轨道并顺利从月球带回月壤。下列有关说法不正确的是
A．“胖五”用液氧、液氢作推进剂，在发射过程中发生氧化还原反应
B．“胖五”外壳为铝合金材料，其优点是熔点高、硬度大
C．月壤中可能含有未来能源材料3He，其中子数为 1
D．3He 与 4He 互为同位素
【答案】B
【解析】A．“胖五”用液氧和液氢作推进剂，这两种物质会发生氧化还原反应，A正确；B．“胖五”外壳为铝合金材料，其优点为密度小、熔点高，B错误；C．原子的质量数为3，质子数为2，则其中子数为1，C正确；D．和的质子数相同，中子数不同，二者互为同位素，D正确；故选B。
4．下列说法正确的是
A．H、D、T的原子核外电子排布相同
B．H2、D2、T2互为同素异形体
C．18gH2O与20gD2O中质子数与中子数均为10NA
D．氕、氘发生核聚变后成为其他元素的变化属于化合反应
【答案】A
【解析】A．H、D、T都是氢元素，三种核素互为同位素，其原子核外电子排布相同，均为，故A正确；B．均为氢气单质，属于同一种物质，故B错误；C．中的中子数为，故C错误；D．氕、氘发生核聚变成为其他元素，此过程属于核反应，不是化学变化，故D错误；答案为A。
5．下列说法中，正确的是( )
A．原子的质量主要集中在质子
B．同位素：H2、D2、T2
C．H2O和NH3分子中具有相同的质子数和电子数
D．稀有气体的原子最外层都达到8电子稳定结构，故都不能与别的物质发生反应
【答案】C
【解析】A．质子和中子的质量几乎相等，等于电子质量的1836倍，故原子的质量主要集中在原子核上，故A不符合题意；B．同位素指的是质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子，它的描述对象是核素，同素异形体的描述对象是分子，H2、D2、T2均表示氢气分子，属于同素异形体，不属于同位素，故B不符合题意；C．H的质子数和核外电子数都为1，O的质子数和核外电子数都为8，N的质子数和核外电子数都为7，H2O分子中具有的质子数为8+1+1=10，电子数和质子数相等都等于10，NH3分子中具有的质子数为7+1×3=10，电子数和质子数相等都等于10，H2O和NH3分子中具有相同的质子数和电子数，故C符合题意；D．氦的最外层电子数为2，除了氦之外，稀有气体的原子最外层都达到8电子稳定结构，化学性质比较稳定，但是稀有气体也能够发生反应，如Xe与氟气反应生成XeF2，故D不符合题意；答案选C。
6．下列化学用语表述不准确的是
A．硼原子的结构示意图：
B．M2＋核外有a个电子，b个中子的原子符号：
C．除去氯化铵中氯化镁杂质的离子方程式：Mg2＋＋2OH-=Mg(OH)2↓
D．磷与氯组成的常见化合物中分子内原子均满足8电子结构的电子式：
【答案】C
【解析】A．硼为5号元素，硼原子含有5个质子和5个电子，原子结构示意图为，故A正确；B．M2＋核外有a个电子，b个中子，则原子M中质子数为a+2，质量数为a+b+2，M原子符号为，故B正确；C．除去氯化铵中的氯化镁需要用到氨水，离子方程式中氨水不能拆开，故C错误；D．磷与氯组成的常见化合物有PCl3和PCl5，PCl3分子内原子均满足8电子结构，其电子式为，故D正确；故答案为C。
7．2020年12月4日我国自主研制的核聚变关键装置——“中国环流器二号M”装置实现首次放电，标志着我国核聚变发展取得重大突破。其原理为+→+，下列叙述正确的是
A．的中子数为1B．的质子数为4
C．与是两种不同的核素D．上述核聚变属于化学变化
【答案】C
【解析】A．的中子数为2，选项A错误；B．核聚变的过程中质子数和中子数守恒，Z=2，A=4，X为He，其质量数为4，质子数为2，选项B错误；C．与是氢元素的不同原子（即核素），互为同位素，选项C正确；D．化学反应前后元素种类不变，但核聚变元素种类发生变化，不属于化学变化，选项D错误。答案选C。
8．2020年12月27日，长征四号丙遥三十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，以“一箭双星”的方式成功将遥感三十三号卫星和微纳技术试验卫星送入预定轨道。下列有关说法错误的是
A．气、氘、氚互为同位素
B．火箭中的助燃剂分子的中子总数为23
C．利用微纳技术研发的高端芯片，其组成为单晶硅，硅原子核外的L能层电子数为M能层电子数的2倍
D．为氧化还原反应
【答案】D
【解析】A． 气、氘、氚为H的同位素，互为同位素，A正确；B． 1个中含有7个中子，1个中含有8个中子，则分子的中子总数为7+8×2=23，B正确；C． 硅原子为14号元素，原子结构示意图为，L能层有8个电子，M能层有4个电子，则L能层电子数为M能层电子数的2倍，C正确；D． 为核反应，不是化学反应，D错误；故选D。
9．某元素的原子形成的离子可表示为xn-，下列说法正确的是
A．xn-含有的中子数为bB．xn-含有的电子数为a – n
C．X原子的质量数为a + bD．一个X原子的质量约为 g
【答案】D
【解析】A.xn-质子数是b，由于质量数为a，所以含有的中子数为a-b，A错误；B. xn-含有的质子数为b，由于阴离子带有的电荷数为n-，所以电子数为b+n，B错误；C. X原子的质量数为a，C错误；D. xn-质量数是a，则1 ml该原子质量是a g，1ml含有NA个原子，则一个X原子的质量约为 g，D正确；故合理选项是D。
10．钛（Ti）金属常被称为未来钢铁，Ti和Ti是钛的两种同位素。下列有关Ti的说法正确的是
A．Ti比Ti少1个质子B．Ti和Ti的化学性质相同
C．Ti的相对原子质量是46D．Ti的原子序数为47
【答案】B
【解析】A.Ti和Ti:质子数都是22，故A错误；B. Ti和Ti是同种元素的不同原子，因为最外层电子数相同，所以化学性质相同，故B正确；C.46是Ti的质量数，不是其相对原子质量质量，故C错误；D.Ti的原子序数为22,故D错误；答案选B。
二、多选题（每小题有一个或两个选项符合题意）
11．下列关于Na和Na+的叙述中正确的是
A．它们相差一个电子层B．它们的化学性质相似
C．钠原子，钠离子均为同一元素D．灼烧时，它们的焰色反应都呈紫色
【答案】AC
【解析】A、Na有3个电子层，而Na+有2个电子层，故A正确；B、Na和Na+的化学性质大不一样，Na+是稳定结构，化学性质稳定，而Na原子很活泼，体现出很强的还原性，故B错误； C、因Na和Na+的质子数相同，所以两者为同一元素，故C正确；D、焰色反应是元素的性质，无论元素处于什么样的状态都有同样的焰色，焰色反应都呈黄色，故D错误；故选AC。
12．在陆地生态系统研究中，2H、13C、15N、18O、34S等常用作环境分析指示物。下列说法正确的是
A．34S原子核内中子数为16B．在相同条件下1H216O比1H218O更易挥发
C．13C和15N原子核内的质子数相差2D．2H＋的酸性比1H＋的酸性更强
【答案】B
【解析】A. 34S原子核内的中子数为34−16=18，故A错误；B. 因1H216O的相对分子质量1×2+16=18, 1H218O的相对分子质量为1×2+18=20,则1H216O的沸点低,在相同条件下比1H218O更易蒸发，故B正确；C. C原子的质子数为6,N原子的质子数为7,则13C和15N原子核内的质子数相差7−6=1，故C错误；D. 2H+与1H+都是氢离子,化学性质相同,即2H+的酸性与1H+的酸性相同，故D错误；故选B。
13．氯元素在自然界有和两种同位素，关于计算式中，下列说法正确的是（ ）
A．75.77%表示的质量分数B．24.23%表示的丰度
C．36.966表示的质量数D．35.453表示氯元素的相对原子质量
【答案】D
【解析】A. 75.77%表示35Cl的丰度，不是质量分数，故A错误；B. 24.23%表示37Cl的丰度，故B错误；C. 36.966表示37Cl的相对原子质量，故C错误；D. 氯元素的相对原子质量是用两种同位素的相对原子质量分别乘以各自的丰度，故D正确；
故选D。
14．德国著名行业杂志《应用化学》上曾刊登文章介绍：某中德联合研究小组设计制造了一种“水瓶”，用富勒烯(C60)的球形笼子作“瓶体”，一种磷酸盐作“瓶盖”，恰好可将一个水分子关在里面。下列说法正确的是 ( )。
A．水、双氧水、水玻璃都是纯净物
B．石墨和C60互为同素异形体
C．磷酸钙中所含元素都是短周期元素
D．一定条件下石墨转化为C60是化学变化
【答案】BD
【解析】A．水、双氧水是纯净物而水玻璃是硅酸钠的水溶液，属于混合物，A错误；B．石墨和C60是同种元素组成的不同性质的单质，二者互称为同素异形体，B正确；C．磷酸钙中钙元素是长周期元素，C错误；D．石墨和C60是两种不同的物质，所以一定条件下石墨转化为C60是化学变化，D正确。
答案选BD。
15．重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法正确的是（ ）
A．氘(T)原子核外有1个电子
B．1H2与D2互称同位素
C．H2O与D2O互称同素异形体
D．1H218O与D216O的相对分子质量相同
【答案】AD
【解析】A．氘(T)原子的原子序数为1，其核外有1个电子，故A正确；B．同位素是质子数相同，中子数不同的原子，因此1H2与D2不能互称同位素，故B错误；C．同素异形体是同种元素形成的不同单质，因此H2O与D2O不能互称同素异形体，故C错误；D．1H218O相对分子质量是1×2＋18＝20，D216O相对分子质量是2×2＋16＝20，因此1H218O与D216O的相对分子质量相同，故D正确。
综上所述，答案为AD。
三、填空题
16．某元素的一种同位素X原子的质量数为A，含N个中子，它与1H原子构成HmX分子，在a g HmX中所含原子的物质的量为________，所含中子的物质的量为________，所含质子数为________，所含电子数为________。
【答案】 eq \f(a,A＋m) (m＋1) ml
eq \f(a,A＋m)N ml
(m＋A－N)NA
eq \f(a,A＋m)(m＋A－N)NA
17．现有下列粒子：1H、2H、3H、1H+、234U、235U、238U、40K、40Ca、37Cl、14N、14C，请回答下列问题：
（1）它们分属_____种元素，属于氢元素的核素有_____种，属于铀元素的核素有_____种。互为同位素的原子分别为__________。
（2）质量数相等的粒子为_______、_______、_______。
（3）氢的同位素1H、2H、3H与氧的同位素16O、17O、18O相互结合成水，所得水分子的种数为__________；可得相对分子质量不同的水分子的种数为__________。
【答案】（1）7 3 3 1H、2H、3H，234U、235U、238U
（2）1H和1H+ 40K和40Ca 14N和14C
（3）18 7
【解析】（1）元素的种类由元素原子的质子数决定，质子数不同，元素就不同，1H、2H、3H、1H+，234U、235U、238U，40K，40Ca，37Cl，14N，14C分别属于H、U、K、Ca、Cl、N、C 7种元素，氢元素的核素有3种，分别为1H、2H、3H，三者互为同位素，234U、235U、238U互为同位素。
（2）1H、1H+的质量数都是1，40K、40Ca的质量数都是40，14N、14C的质量数都是14。
（3）氧的同位素有16O、17O、18O，氢的同位素有1H、2H、3H，1个水分子中含有2个氢原子和1个氧原子。若水分子中的2个氢原子相同，16O可分别与2个1H、2H、3H构成水，即存在三种水；17O可分别与2个1H、2H、3H构成水，即存在三种水；18O可分别与2个1H、2H、3H构成水，即存在三种水。若水分子中的2个氢原子不同，16O可分别与1H2H、2H3H、1H3H构成水，即存在三种水；17O可分别与1H2H、2H3H、1H3H构成水，即存在三种水；18O可分别与1H2H、2H3H、1H3H构成水，即存在三种水。所以共形成3×6=18种水。16O与2个1H、16O与2个2H、16O与2个3H构成的H2O的相对分子质量分别为18、20、22；17O与2个1H、17O与2个2H、17O与2个3H构成的H2O的相对分子质量分别为19、21、23；18O与2个1H、18O与2个2H、18O与2个3H构成的H2O的相对分子质量分别为20、22、24；16O与1H和2H、17O与1H和2H、18O与1H和2H构成的H2O的相对分子质量分别为19、20、21；16O与1H和3H、17O与1H和3H、18O与1H和3H构成的H2O的相对分子质量分别为20、21、22；16O与2H和3H、17O与2H和3H、18O与2H和3H构成的H2O的相对分子质量分别为21、22、23。所以水分子的相对分子质量可以为18、19、20、21、22、23、24，共7种。