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鲁科版 (2019)必修 第二册第1节 原子结构与元素性质第1课时课时作业
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这是一份鲁科版 (2019)必修 第二册第1节 原子结构与元素性质第1课时课时作业，共10页。试卷主要包含了02×1023) g，8 g与足量的水反应后，产生0等内容，欢迎下载使用。
知识点1原子构成
1.下列有关说法中，你认为不正确的是( )
2．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
3．1999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
4．已知某元素的离子A2－核外有n个电子，核内含有a个中子，则此元素原子符号表示正确的是( )
A． eq \\al(\s\up1(a－2),\s\d1( n)) A B． eq \\al(\s\up1(a＋n－2),\s\d1( n－2)) A
C． eq \\al(\s\up1(a＋n＋2),\s\d1( n－2)) A D． eq \\al(\s\up1(n＋2),\s\d1( a)) A
5．为纪念门捷列夫，科学家将1955年人工合成的一种新元素用符号“Md”表示，中文命名为“钔”。核素 eq \\al(\s\up1(258),\s\d1(101)) Md的质量数为( )
A．101 B．157 C．258 D．359
6．在离子RO eq \\al(\s\up1(n－),\s\d1(3)) 中，共有x个核外电子，R原子的质量数为A，则R原子核内含有的中子数是( )
A．A－x＋n＋48 B．A－x＋n＋24
C．A－x－n－48 D．A＋x－n－24
7．下列关于 eq \\al(\s\up1(68),\s\d1(31)) Ga的说法中，正确的是( )
A．中子数为68 B．质子数为31
C．质量数为99 D．核外电子数为37
知识点2元素、核素和同位素
8.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．RO2 D．R2O5
9．2020年1月，中国高速磁悬浮列车通过审核，时速600千米，北京到上海只要2小时。YBa2Cu8Ox(Y为元素钇)是磁悬浮列车中的重要超导材料。
下列关于 eq \\al(\s\up1(89),\s\d1(39)) Y的说法不正确的是( )
A．元素钇的相对原子质量为89
B．中子数为50
C．原子的核外电子数是39
D． eq \\al(\s\up1(89),\s\d1(39)) Y和 eq \\al(\s\up1(90),\s\d1(39)) Y是两种不同的核素
10．下列核素中质子数与中子数相等的是( )
A． eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H B．14 6C C．18 8O D．14 7N
11．下列说法正确的是( )
A．核素的种类比元素种类少
B．H2、D2、T2互为同位素，因为它们核内质子数相同，中子数不同
C．通常人们所说的C－12原子是指质子数和中子数都是6的碳原子
D．14C和12C互为同位素，两者的化学性质不同
12．重水(2H2O)是重要的核工业原料，下列说法不正确的是( )
A．氘(2H)原子核内有1个质子
B．1H与2H是不同的核素
C．1H eq \\al(\s\up1(18),\s\d1(2)) O与2H eq \\al(\s\up1(16),\s\d1(2)) O相对分子质量相同
D．1H2O与2H2O互为同位素
13．下列叙述正确的是( )
A．13C和14C属于同一种元素，它们互为同位素
B．2H和3H是不同的核素，它们的质子数不相等
C．14C和14N的质量数相等，它们的中子数相等
D．6Li和7Li的电子数相等，中子数相等
14．诺贝尔化学奖得主Gerhard Ertl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202 78Pt和198 78Pt的说法正确的是( )
A．202 78Pt和198 78Pt的质子数相同，互为同位素
B．202 78Pt和198 78Pt的中子数相同，互为同位素
C．202 78Pt和198 78Pt的核外电子数相同，是同一种核素
D．202 78Pt和198 78Pt的质量数不同，不能互为同位素
15．随着科学技术的不断进步，研究物质的手段和途径越来越多，N eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(5)) 、H3、O4、C60等已被发现。下列说法正确的是( )
A．H2和H3属于同素异形体
B．C60的摩尔质量为720 g
C．O2和O4属于同位素
D．N eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(5)) 中含有36个电子
16．16O和18O是氧元素的两种核素，NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．16O2与18O2互为同位素
B．16O与18O核外电子数不同
C．通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化
D．标准状况下，1.12 L 16O2和1.12 L 18O2均含0.1NA个氧原子
关键能力综合练进阶训练第二层
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1．下表符号中“2”的含义正确的一组是( )
2.2021年为了配合防疫，我们尽量做到每天测量体温，普通体温计中含有金属汞(Hg)。关于200 80Hg的说法正确的是( )
A．质子数为200 B．核外电子数为80
C．核电荷数为120 D．中子数为80
3．2020年1月19日17时55分，“玉兔二号”受光照成功自主唤醒，进入第十四月昼。3月1日20时6分，“玉兔二号”月球车顺利完成第十五月昼的科学探测工作，进入月夜休眠。月球车一般用238 94Pu作为热源材料。
下列关于238 94Pu的说法正确的是( )
A．238 94Pu与238 92U互为同位素
B．238 94Pu与239 94Pu互为同素异形体
C．238 94Pu与238 92U具有完全相同的化学性质
D．238 94Pu与239 94Pu具有相同的最外层电子数
4．Se是人体必需的微量元素，下列有关 eq \\al(\s\up1(78),\s\d1(34)) Se和 eq \\al(\s\up1(80),\s\d1(34)) Se的说法正确的是( )
A． eq \\al(\s\up1(78),\s\d1(34)) Se和 eq \\al(\s\up1(80),\s\d1(34)) Se是同一种核素
B． eq \\al(\s\up1(78),\s\d1(34)) Se和 eq \\al(\s\up1(80),\s\d1(34)) Se互为同位素
C． eq \\al(\s\up1(78),\s\d1(34)) Se和 eq \\al(\s\up1(80),\s\d1(34)) Se分别含有44和46个质子
D． eq \\al(\s\up1(78),\s\d1(34)) Se和 eq \\al(\s\up1(80),\s\d1(34)) Se都含有34个中子
5．2019年1月3日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 eq \\al(\s\up1(90),\s\d1(38)) Sr(锶)、238 94Pu(钚)、210 84P(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．中子数不同的核素，一定互为同位素
B．氧元素有三种核素16O、17O、18O，所以自然界中的氧气分子共有6种
C．同位素是质子数相同、中子数不同的微粒间的互称
D．同位素温差发动机使用时没有发生化学变化
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。
6．某元素的一个原子构成的离子可表示为 eq \\al(\s\up1(b),\s\d1(a)) Xn－，下列说法正确的是( )
A． eq \\al(\s\up1(b),\s\d1(a)) Xn－含有的中子数为a＋b
B． eq \\al(\s\up1(b),\s\d1(a)) Xn－含有的电子数为a＋n
C．X原子的质量数为a＋b＋n
D．X原子的质量约为 eq \f(b,6.02×1023) g
7．核内中子数为N的R2＋，质量数为A，则n g它的氧化物(RO)中所含质子的物质的量是( )
A． eq \f(n,A＋16) (A－N＋8) ml B． eq \f(n,A＋16) (A－N＋10) ml
C．(A－N＋2) ml D． eq \f(n,A)(A－N＋6) ml
8．下列说法中不正确的是( )
①质子数相同的粒子一定属于同种元素；②同位素的性质几乎完全相同；③质子数相同，电子数也相同的粒子，不可能是一种分子和一种离子；④电子数相同的粒子不一定属于同一种元素；⑤一种元素只能有一种质量数；⑥某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数。
A．①②④⑤ B．③④⑤⑥
C．②③⑤⑥ D．①②⑤⑥
9．下列说法正确的是( )
A．金刚石是碳元素的一种核素
B．12 6C、14 6C互为同素异形体
C．等质量的H2、D2、T2在相同条件下的密度之比为1∶2∶3
D．氕化锂、氘化锂、氚化锂可以作为“长征2号”火箭发射的重要燃料，其化学性质相同
三、非选择题
10．现有下列基本粒子：1H、2H、3H、1H＋、234U、235U、238U、14N eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、40K、40Ca、Cl2、14N、14C，请回答下列问题：
(1)其中，含有________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是________，________。
(2)质量数相等的粒子为__________，__________，__________(可不填满，也可补充)。
(3)氢元素的同位素1H、2H、3H与氧元素的同位素16O、17O、18O相互结合为水，可得水分子的种数为________，可得________种不同的相对分子质量。
(4)0.1 ml 14N eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 中共含____________ml中子，含____________个电子。
学科素养升级练进阶训练第三层
1．已知一个R原子的质量为m g，R的相对原子质量为n，则一个碳－12原子的质量为( )
A． eq \f(12m,n) B． eq \f(12m,n) g
C． eq \f(12n,m) g D． eq \f(n,m)
2．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．①②⑥ B．①④⑤
C．③④⑤ D．③④⑥
3．下列说法正确的是( )
A．12C、13C、14C、金刚石、石墨都是碳元素的核素
B．同种元素的原子，质量数一定相同
C.互为同位素的原子，质子数一定相同
D．由同种元素组成的物质，一定是纯净物
4．(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(\s\up1(1),\s\d1(1)) H、 eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H、 eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(1)) H、14C、14N、16O、35Cl2、37Cl2。
①以上8种微粒共有________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)铷和另一种碱金属形成的合金7.8 g与足量的水反应后，产生0.2 g氢气，则此合金中另一碱金属可能是________。(铷的相对原子质量为85.5)
(5)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________。
第1课时 原子结构
必备知识基础练
1．答案：C
解析：元素是具有相同核电荷数的一类原子的总称，有的元素可能有多种同位素，所以导致原子的种类大于元素的种类，A正确；原子是由原子核和核外电子构成的，核外电子的质量很小，可忽略不计，所以原子的质量几乎全部集中在原子核上，B正确； eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H没有中子，C错误；12C和13C是同一元素的不同核素，互称同位素，D正确。
2．答案：A
解析：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。
3．答案：A
解析：由题给信息可知，A项正确；质子由夸克构成，夸克是比质子更小的粒子，B项错误；原子核之间、质子和电子之间既有引力又有斥力，C、D项错误。
4．答案：B
解析：已知某元素的离子A2－核外有n个电子，则质子数为n－2，核内含有a个中子，质量数为n－2＋a，因此元素原子符号表示为 eq \\al(\s\up1(n－2＋a),\s\d1( n－2)) A，B正确。
5．答案：C
解析：核素 eq \\al(\s\up1(258),\s\d1(101)) Md的质量数为258，故选C。
6．答案：B
解析：在离子RO eq \\al(\s\up1(n－),\s\d1(3)) 中，共有x个核外电子，设R原子的质子数为a，则a＋8×3＋n＝x，所以a＝x－24－n，R原子的质量数为A，则R原子核内含有的中子数为A－(x－24－n)＝A－x＋n＋24，故选B。
7．答案：B
解析： eq \\al(\s\up1(68),\s\d1(31)) Ga的质量数为68，质子数为31，因此其中子数＝质量数－质子数＝68－31＝37，A不符合题意； eq \\al(\s\up1(68),\s\d1(31)) Ga的质子数为31，B符合题意； eq \\al(\s\up1(68),\s\d1(31)) Ga的质量数为68，C不符合题意；在原子中，核外电子数＝核电荷数＝质子数，故eq \\al(\s\up1(68),\s\d1(31))Ga的核外电子数为31，D不符合题意。
8．答案：B
解析：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：A
解析：元素钇的质量数为89，不是相对原子质量为89，故A错误。
10．答案：D
解析：A项， eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H的质量数为1，质子数为1，中子数为0；B项，146C的质量数为14，质子数为6，中子数为8；C项，188O的质量数为18，质子数为8，中子数为10；D项，147N的质量数为14，质子数为7，中子数为7，质子数与中子数相等；故选D。
11．答案：C
解析：一种元素可以有多种核素，因此核素的种类比元素的种类多，A错误；质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互为同位素，因此H2、D2、T2不属于同位素，B错误；C－12原子是指质量数为12的碳原子，其质子数为6，中子数为6，C正确；同位素的化学性质相同，物理性质有差异，D错误。
12．答案：D
解析：氘的质子数为1，A正确；具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素，1H与2H质子数相同，中子数不同，是氢元素的不同核素，B正确；1H eq \\al(\s\up1(18),\s\d1(2)) O的相对分子质量为1×2＋18＝20，2H eq \\al(\s\up1(16),\s\d1(2)) O的相对分子质量为2×2＋16＝20，C正确；同位素指的是同种元素的不同原子，而1H2O与2H2O为水分子，D错误。
13．答案：A
解析：A项，符合同位素的概念；B项，2H和3H的质子数都是1；C项，14C和14N的质量数相等，它们的中子数不相等，分别为8和7；D项，6Li和7Li的电子数相等，中子数不相等，分别为3和4。
14．答案：A
解析：eq \\al(\s\up1(202),\s\d3( 78))Pt的中子数为202－78＝124，eq \\al(\s\up1(198),\s\d3( 78))Pt的中子数为198－78＝120，中子数不同，故B错误；198Pt和eq \\al(\s\up1(198),\s\d3( 78))Pt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；eq \\al(\s\up1(202),\s\d3( 78))Pt和eq \\al(\s\up1(198),\s\d3( 78))Pt不是同种核素，故C错误。
15．答案：A
解析：H2和H3是由同种元素形成的不同单质，属于同素异形体，A正确；C60的摩尔质量为720g·ml－1，B错误；O2和O4是由同种元素形成的不同单质，属于同素异形体，C错误；N原子核外有7个电子，因此N eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(5)) 中含有34个电子，D错误。
16．答案：D
解析：16O2与18O2是单质，不是原子，不互为同位素，故A错误；16O与18O核外电子数相等，均为8，故B错误；16O与18O间的相互转化不是化学变化，故C错误；标准状况下，1.12L16O2和1.12L18O2的物质的量均为0.05ml，含有的氧原子数为0.1NA，故D正确。
关键能力综合练
1．答案：B
解析： eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H中2表示质量数，2He中2表示质子数，Cl2中2表示含有2个氯原子，Ca2＋中的2表示带2个电荷。
2．答案：B
解析：原子核外电子数等于质子数，故B正确。
3．答案：D
解析：eq \\al(\s\up1(238),\s\d3( 94))Pu与eq \\al(\s\up1(238),\s\d3( 92))U的质子数不同，不能互称为同位素，A项错误；eq \\al(\s\up1(238),\s\d3( 94))Pu与eq \\al(\s\up1(238),\s\d3( 94))Pu互为同位素，B项错误；eq \\al(\s\up1(238),\s\d3( 94))Pu与eq \\al(\s\up1(238),\s\d3( 92))U不属于同种元素，化学性质不同，C项错误；eq \\al(\s\up1(238),\s\d3( 94))Pu与eq \\al(\s\up1(239),\s\d3( 94))Pu为同种元素，核外电子排布相同，最外层电子数相同，D项正确。
4．答案：B
解析： eq \\al(\s\up1(78),\s\d1(34)) Se和 eq \\al(\s\up1(80),\s\d1(34)) Se是质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素，故A错误； eq \\al(\s\up1(78),\s\d1(34)) Se和 eq \\al(\s\up1(80),\s\d1(34)) Se互为同位素，故B正确； eq \\al(\s\up1(78),\s\d1(34)) Se和 eq \\al(\s\up1(80),\s\d1(34)) Se的质子数都为34，故C错误； eq \\al(\s\up1(78),\s\d1(34)) Se和 eq \\al(\s\up1(80),\s\d1(34)) Se的中子数分别为44和46，故D错误。
5．答案：D
解析：中子数不同的核素，其质子数可能不相等，所以它们不一定互为同位素，A错误；同位素的化学性质基本相同，虽然氧元素有三种核素16O、17O、18O，但是自然界中的氧气分子只有1种，故B错误；同位素是指质子数相同、中子数不同的同一元素的不同核素之间的互称，故C错误；同位素温差发动机使用时是利用放射性同位素衰变时产生的能量转化成电能，发生的是核反应，没有发生化学变化，故D正确。
6．答案：BD
解析：A项，中子数＝质量数－质子数，即中子数为b－a，错误；B项，该离子含有的电子数为a＋n，正确；C项，质量数与核外电子数无关，即X原子的质量数为b，错误；D项，该原子的质量数为b，摩尔质量为bg·ml－1，1mlX原子含有6.02×1023个原子，因此一个X原子的质量约为eq \f(b,6.02×1023)g，正确。
7．答案：A
解析：该氧化物的摩尔质量为(A＋16) g·ml－1，ng它的氧化物的物质的量为eq \f(n,A＋16)ml；一个该氧化物分子中含有(A－N＋8)个质子，所以ng该氧化物中所含质子的物质的量为eq \f(n,A＋16)ml×(A－N＋8)＝eq \f(n,A＋16)(A－N＋8) ml。
8．答案：D
解析：①质子数相同的粒子不一定属于同种元素，如HF和H2O，错误；②同位素之间物理性质不同，化学性质几乎完全相同，错误；③对于一种分子和一种离子，质子数相同，电子数不相同，但分子和分子，离子和离子可以相同，正确；④电子数相同的粒子不一定属于同一种元素，如Na＋、Mg2＋等，正确；⑤一种元素可能有几种互为同位素的核素，这些核素质量数一定不同，错误；⑥由质量数定义知此项错误。
9．答案：CD
解析：金刚石是由碳元素组成的一种单质，核素是一种原子，A错误；eq \\al(\s\up1(12),\s\d3( 6))C、eq \\al(\s\up1(14),\s\d3( 6))C互为同位素，B错误；在相同条件下，等质量的H2、D2、T2的密度之比等于其摩尔质量之比，则其密度之比为1∶2∶3，C正确；化学性质主要由该元素原子的最外层电子数决定，同位素的化学性质几乎完全相同，所以氕化锂、氘化锂、氚化锂的化学性质相同，D正确。
10．答案：(1)7 3 3 1H、2H、3H 234U、235U、238U
(2)1H、1H＋ 40K、40Ca 14N、14C (3)18 7 (4)2.1 2.2NA
解析：(1)元素的种类由质子数决定，质子数不同，元素的种类就不同，因此含有7种元素；核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，属于氢元素的核素有3种；属于铀元素的核素有3种；质子数相同，中子数不同的原子之间互称同位素，因此互为同位素的原子分别是1H、2H、3H，234U、235U、238U。
(2)质量数相等的粒子为1H、1H＋，40K、40Ca，14N、14C。
(3)氧的同位素有16O、17O、18O，氢的同位素有1H、2H、3H，在1个水分子中含有2个氢原子和1个氧原子，若水分子中的氢原子相同，则16O、17O、18O可分别与1H、2H、3H结合为水，即存在九种水；若水分子中的氢原子不同，则16O、17O、18O可分别与1H2H、2H3H、1H3H结合为水，即存在九种水；所以共形成18种水；组成水分子的质量数为18、19、20、21、22、23、24，共7种。
(4)0.1ml14N eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 中共含0.1ml×(14－7)×3＝2.1ml中子，含0.1ml×(7×3＋1)＝2.2ml电子，电子数目为2.2NA。
学科素养升级练
1．答案：B
解析：已知一个R原子的质量为mg，R的相对原子质量为n，设一个碳－12原子的质量为x，则eq \f(mg,x×\f(1,12))＝n，解得x＝eq \f(12m,n)g。
2．答案：B
解析：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、4He都是氦元素的核素，其质子数相同，中子数不同；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，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，其体积之比为4∶3。
3．答案：C
解析：金刚石、石墨都是由碳元素形成的单质，故A错误；同种元素的原子，质子数一定相同，中子数可能不同，则质量数不一定相同，故B错误；质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互为同位素，因此互为同位素的原子，质子数一定相同，C正确；由同种元素组成的物质，不一定是纯净物，如O2和O3组成的混合物，故D错误。
4．答案：(1)188O (2)①5 ② eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H、 eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H、 eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(1)) H ③14C 14N 14C 16O (3)23∶34 2∶3 11∶16 (4)Li或Na
(5)10∶9
解析：(1)质子数＝原子序数，质子数决定元素种类，所以含有8个质子的元素是O，并且质子数＋中子数＝质量数，所以该元素的质量数是18，表示为188O。
(2)① eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H、 eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H、 eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(1)) H都属于氢元素，14C属于碳元素，14N属于氮元素，16O属于氧元素，35Cl2、37Cl2中所含元素都属于氯元素，一共有5种元素。② eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H、 eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H、 eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(1)) H都属于氢元素，质子数相同，而中子数不同，互为同位素。③元素符号左上角的数字为质量数，则质量数相等的是14C和14N；14C的中子数＝14－6＝8，16O的中子数＝16－8＝8，所以二者中子数相等。
(3)根据m＝nM，相同物质的量的14CO2与S18O2的质量之比等于摩尔质量之比，即46∶68＝23∶34，14CO2中1个14C含8个中子、6个质子，1个O含有8个质子，8个中子，则1个14CO2中含中子数为24，含质子数为22，S18O2中1个硫原子含有16个质子，16个中子，1个18O含有8个质子、10个中子，1个S18O2中含中子数为36，含质子数为32，所以相同物质的量的14CO2与S18O2的中子数之比为24∶36＝2∶3，分子中电子数等于质子数，所以两者电子数之比为22∶32＝11∶16。
(4)设另一碱金属为M，0.2g氢气的物质的量为eq \f(0.2g,2g·ml－1)＝0.1ml，则
2M＋2H2O===2MOH＋H2↑
21
0．2ml0.1ml
则合金的平均摩尔质量M＝7.8g/0.2ml＝39g·ml－1，铷的相对原子质量为85.5，则铷的摩尔质量为85.5g·ml－1，则另一种碱金属的摩尔质量一定小于39g·ml－1，故另一碱金属可能是Li或Na。
(5)质量相同的H2O和D2O的物质的量之比为eq \f(1,18)∶eq \f(1,20)＝10∶9，由2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2Na＋2D2O===2NaOD＋D2↑可知，H2、D2的物质的量之比等于H2O和D2O的物质的量之比，即H2、D2的物质的量之比为10∶9，相同体积的气体的体积之比等于其物质的量之比，故H2、D2的体积之比为10∶9。
选项
eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H
2He
Cl2
Ca2＋
A
质量数
中子数
质子数
电荷数
B
质量数
质子数
原子数
电荷数
C
质子数
中子数
原子数
电子数
D
质量数
质子数
分子数
电荷数
知识点1原子构成
1.下列有关说法中，你认为不正确的是( )
2．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
3．1999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
4．已知某元素的离子A2－核外有n个电子，核内含有a个中子，则此元素原子符号表示正确的是( )
A． eq \\al(\s\up1(a－2),\s\d1( n)) A B． eq \\al(\s\up1(a＋n－2),\s\d1( n－2)) A
C． eq \\al(\s\up1(a＋n＋2),\s\d1( n－2)) A D． eq \\al(\s\up1(n＋2),\s\d1( a)) A
5．为纪念门捷列夫，科学家将1955年人工合成的一种新元素用符号“Md”表示，中文命名为“钔”。核素 eq \\al(\s\up1(258),\s\d1(101)) Md的质量数为( )
A．101 B．157 C．258 D．359
6．在离子RO eq \\al(\s\up1(n－),\s\d1(3)) 中，共有x个核外电子，R原子的质量数为A，则R原子核内含有的中子数是( )
A．A－x＋n＋48 B．A－x＋n＋24
C．A－x－n－48 D．A＋x－n－24
7．下列关于 eq \\al(\s\up1(68),\s\d1(31)) Ga的说法中，正确的是( )
A．中子数为68 B．质子数为31
C．质量数为99 D．核外电子数为37
知识点2元素、核素和同位素
8.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．RO2 D．R2O5
9．2020年1月，中国高速磁悬浮列车通过审核，时速600千米，北京到上海只要2小时。YBa2Cu8Ox(Y为元素钇)是磁悬浮列车中的重要超导材料。
下列关于 eq \\al(\s\up1(89),\s\d1(39)) Y的说法不正确的是( )
A．元素钇的相对原子质量为89
B．中子数为50
C．原子的核外电子数是39
D． eq \\al(\s\up1(89),\s\d1(39)) Y和 eq \\al(\s\up1(90),\s\d1(39)) Y是两种不同的核素
10．下列核素中质子数与中子数相等的是( )
A． eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H B．14 6C C．18 8O D．14 7N
11．下列说法正确的是( )
A．核素的种类比元素种类少
B．H2、D2、T2互为同位素，因为它们核内质子数相同，中子数不同
C．通常人们所说的C－12原子是指质子数和中子数都是6的碳原子
D．14C和12C互为同位素，两者的化学性质不同
12．重水(2H2O)是重要的核工业原料，下列说法不正确的是( )
A．氘(2H)原子核内有1个质子
B．1H与2H是不同的核素
C．1H eq \\al(\s\up1(18),\s\d1(2)) O与2H eq \\al(\s\up1(16),\s\d1(2)) O相对分子质量相同
D．1H2O与2H2O互为同位素
13．下列叙述正确的是( )
A．13C和14C属于同一种元素，它们互为同位素
B．2H和3H是不同的核素，它们的质子数不相等
C．14C和14N的质量数相等，它们的中子数相等
D．6Li和7Li的电子数相等，中子数相等
14．诺贝尔化学奖得主Gerhard Ertl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202 78Pt和198 78Pt的说法正确的是( )
A．202 78Pt和198 78Pt的质子数相同，互为同位素
B．202 78Pt和198 78Pt的中子数相同，互为同位素
C．202 78Pt和198 78Pt的核外电子数相同，是同一种核素
D．202 78Pt和198 78Pt的质量数不同，不能互为同位素
15．随着科学技术的不断进步，研究物质的手段和途径越来越多，N eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(5)) 、H3、O4、C60等已被发现。下列说法正确的是( )
A．H2和H3属于同素异形体
B．C60的摩尔质量为720 g
C．O2和O4属于同位素
D．N eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(5)) 中含有36个电子
16．16O和18O是氧元素的两种核素，NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．16O2与18O2互为同位素
B．16O与18O核外电子数不同
C．通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化
D．标准状况下，1.12 L 16O2和1.12 L 18O2均含0.1NA个氧原子
关键能力综合练进阶训练第二层
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1．下表符号中“2”的含义正确的一组是( )
2.2021年为了配合防疫，我们尽量做到每天测量体温，普通体温计中含有金属汞(Hg)。关于200 80Hg的说法正确的是( )
A．质子数为200 B．核外电子数为80
C．核电荷数为120 D．中子数为80
3．2020年1月19日17时55分，“玉兔二号”受光照成功自主唤醒，进入第十四月昼。3月1日20时6分，“玉兔二号”月球车顺利完成第十五月昼的科学探测工作，进入月夜休眠。月球车一般用238 94Pu作为热源材料。
下列关于238 94Pu的说法正确的是( )
A．238 94Pu与238 92U互为同位素
B．238 94Pu与239 94Pu互为同素异形体
C．238 94Pu与238 92U具有完全相同的化学性质
D．238 94Pu与239 94Pu具有相同的最外层电子数
4．Se是人体必需的微量元素，下列有关 eq \\al(\s\up1(78),\s\d1(34)) Se和 eq \\al(\s\up1(80),\s\d1(34)) Se的说法正确的是( )
A． eq \\al(\s\up1(78),\s\d1(34)) Se和 eq \\al(\s\up1(80),\s\d1(34)) Se是同一种核素
B． eq \\al(\s\up1(78),\s\d1(34)) Se和 eq \\al(\s\up1(80),\s\d1(34)) Se互为同位素
C． eq \\al(\s\up1(78),\s\d1(34)) Se和 eq \\al(\s\up1(80),\s\d1(34)) Se分别含有44和46个质子
D． eq \\al(\s\up1(78),\s\d1(34)) Se和 eq \\al(\s\up1(80),\s\d1(34)) Se都含有34个中子
5．2019年1月3日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 eq \\al(\s\up1(90),\s\d1(38)) Sr(锶)、238 94Pu(钚)、210 84P(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．中子数不同的核素，一定互为同位素
B．氧元素有三种核素16O、17O、18O，所以自然界中的氧气分子共有6种
C．同位素是质子数相同、中子数不同的微粒间的互称
D．同位素温差发动机使用时没有发生化学变化
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。
6．某元素的一个原子构成的离子可表示为 eq \\al(\s\up1(b),\s\d1(a)) Xn－，下列说法正确的是( )
A． eq \\al(\s\up1(b),\s\d1(a)) Xn－含有的中子数为a＋b
B． eq \\al(\s\up1(b),\s\d1(a)) Xn－含有的电子数为a＋n
C．X原子的质量数为a＋b＋n
D．X原子的质量约为 eq \f(b,6.02×1023) g
7．核内中子数为N的R2＋，质量数为A，则n g它的氧化物(RO)中所含质子的物质的量是( )
A． eq \f(n,A＋16) (A－N＋8) ml B． eq \f(n,A＋16) (A－N＋10) ml
C．(A－N＋2) ml D． eq \f(n,A)(A－N＋6) ml
8．下列说法中不正确的是( )
①质子数相同的粒子一定属于同种元素；②同位素的性质几乎完全相同；③质子数相同，电子数也相同的粒子，不可能是一种分子和一种离子；④电子数相同的粒子不一定属于同一种元素；⑤一种元素只能有一种质量数；⑥某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数。
A．①②④⑤ B．③④⑤⑥
C．②③⑤⑥ D．①②⑤⑥
9．下列说法正确的是( )
A．金刚石是碳元素的一种核素
B．12 6C、14 6C互为同素异形体
C．等质量的H2、D2、T2在相同条件下的密度之比为1∶2∶3
D．氕化锂、氘化锂、氚化锂可以作为“长征2号”火箭发射的重要燃料，其化学性质相同
三、非选择题
10．现有下列基本粒子：1H、2H、3H、1H＋、234U、235U、238U、14N eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、40K、40Ca、Cl2、14N、14C，请回答下列问题：
(1)其中，含有________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是________，________。
(2)质量数相等的粒子为__________，__________，__________(可不填满，也可补充)。
(3)氢元素的同位素1H、2H、3H与氧元素的同位素16O、17O、18O相互结合为水，可得水分子的种数为________，可得________种不同的相对分子质量。
(4)0.1 ml 14N eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 中共含____________ml中子，含____________个电子。
学科素养升级练进阶训练第三层
1．已知一个R原子的质量为m g，R的相对原子质量为n，则一个碳－12原子的质量为( )
A． eq \f(12m,n) B． eq \f(12m,n) g
C． eq \f(12n,m) g D． eq \f(n,m)
2．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．①②⑥ B．①④⑤
C．③④⑤ D．③④⑥
3．下列说法正确的是( )
A．12C、13C、14C、金刚石、石墨都是碳元素的核素
B．同种元素的原子，质量数一定相同
C.互为同位素的原子，质子数一定相同
D．由同种元素组成的物质，一定是纯净物
4．(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(\s\up1(1),\s\d1(1)) H、 eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H、 eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(1)) H、14C、14N、16O、35Cl2、37Cl2。
①以上8种微粒共有________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)铷和另一种碱金属形成的合金7.8 g与足量的水反应后，产生0.2 g氢气，则此合金中另一碱金属可能是________。(铷的相对原子质量为85.5)
(5)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________。
第1课时 原子结构
必备知识基础练
1．答案：C
解析：元素是具有相同核电荷数的一类原子的总称，有的元素可能有多种同位素，所以导致原子的种类大于元素的种类，A正确；原子是由原子核和核外电子构成的，核外电子的质量很小，可忽略不计，所以原子的质量几乎全部集中在原子核上，B正确； eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H没有中子，C错误；12C和13C是同一元素的不同核素，互称同位素，D正确。
2．答案：A
解析：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。
3．答案：A
解析：由题给信息可知，A项正确；质子由夸克构成，夸克是比质子更小的粒子，B项错误；原子核之间、质子和电子之间既有引力又有斥力，C、D项错误。
4．答案：B
解析：已知某元素的离子A2－核外有n个电子，则质子数为n－2，核内含有a个中子，质量数为n－2＋a，因此元素原子符号表示为 eq \\al(\s\up1(n－2＋a),\s\d1( n－2)) A，B正确。
5．答案：C
解析：核素 eq \\al(\s\up1(258),\s\d1(101)) Md的质量数为258，故选C。
6．答案：B
解析：在离子RO eq \\al(\s\up1(n－),\s\d1(3)) 中，共有x个核外电子，设R原子的质子数为a，则a＋8×3＋n＝x，所以a＝x－24－n，R原子的质量数为A，则R原子核内含有的中子数为A－(x－24－n)＝A－x＋n＋24，故选B。
7．答案：B
解析： eq \\al(\s\up1(68),\s\d1(31)) Ga的质量数为68，质子数为31，因此其中子数＝质量数－质子数＝68－31＝37，A不符合题意； eq \\al(\s\up1(68),\s\d1(31)) Ga的质子数为31，B符合题意； eq \\al(\s\up1(68),\s\d1(31)) Ga的质量数为68，C不符合题意；在原子中，核外电子数＝核电荷数＝质子数，故eq \\al(\s\up1(68),\s\d1(31))Ga的核外电子数为31，D不符合题意。
8．答案：B
解析：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：A
解析：元素钇的质量数为89，不是相对原子质量为89，故A错误。
10．答案：D
解析：A项， eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H的质量数为1，质子数为1，中子数为0；B项，146C的质量数为14，质子数为6，中子数为8；C项，188O的质量数为18，质子数为8，中子数为10；D项，147N的质量数为14，质子数为7，中子数为7，质子数与中子数相等；故选D。
11．答案：C
解析：一种元素可以有多种核素，因此核素的种类比元素的种类多，A错误；质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互为同位素，因此H2、D2、T2不属于同位素，B错误；C－12原子是指质量数为12的碳原子，其质子数为6，中子数为6，C正确；同位素的化学性质相同，物理性质有差异，D错误。
12．答案：D
解析：氘的质子数为1，A正确；具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素，1H与2H质子数相同，中子数不同，是氢元素的不同核素，B正确；1H eq \\al(\s\up1(18),\s\d1(2)) O的相对分子质量为1×2＋18＝20，2H eq \\al(\s\up1(16),\s\d1(2)) O的相对分子质量为2×2＋16＝20，C正确；同位素指的是同种元素的不同原子，而1H2O与2H2O为水分子，D错误。
13．答案：A
解析：A项，符合同位素的概念；B项，2H和3H的质子数都是1；C项，14C和14N的质量数相等，它们的中子数不相等，分别为8和7；D项，6Li和7Li的电子数相等，中子数不相等，分别为3和4。
14．答案：A
解析：eq \\al(\s\up1(202),\s\d3( 78))Pt的中子数为202－78＝124，eq \\al(\s\up1(198),\s\d3( 78))Pt的中子数为198－78＝120，中子数不同，故B错误；198Pt和eq \\al(\s\up1(198),\s\d3( 78))Pt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；eq \\al(\s\up1(202),\s\d3( 78))Pt和eq \\al(\s\up1(198),\s\d3( 78))Pt不是同种核素，故C错误。
15．答案：A
解析：H2和H3是由同种元素形成的不同单质，属于同素异形体，A正确；C60的摩尔质量为720g·ml－1，B错误；O2和O4是由同种元素形成的不同单质，属于同素异形体，C错误；N原子核外有7个电子，因此N eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(5)) 中含有34个电子，D错误。
16．答案：D
解析：16O2与18O2是单质，不是原子，不互为同位素，故A错误；16O与18O核外电子数相等，均为8，故B错误；16O与18O间的相互转化不是化学变化，故C错误；标准状况下，1.12L16O2和1.12L18O2的物质的量均为0.05ml，含有的氧原子数为0.1NA，故D正确。
关键能力综合练
1．答案：B
解析： eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H中2表示质量数，2He中2表示质子数，Cl2中2表示含有2个氯原子，Ca2＋中的2表示带2个电荷。
2．答案：B
解析：原子核外电子数等于质子数，故B正确。
3．答案：D
解析：eq \\al(\s\up1(238),\s\d3( 94))Pu与eq \\al(\s\up1(238),\s\d3( 92))U的质子数不同，不能互称为同位素，A项错误；eq \\al(\s\up1(238),\s\d3( 94))Pu与eq \\al(\s\up1(238),\s\d3( 94))Pu互为同位素，B项错误；eq \\al(\s\up1(238),\s\d3( 94))Pu与eq \\al(\s\up1(238),\s\d3( 92))U不属于同种元素，化学性质不同，C项错误；eq \\al(\s\up1(238),\s\d3( 94))Pu与eq \\al(\s\up1(239),\s\d3( 94))Pu为同种元素，核外电子排布相同，最外层电子数相同，D项正确。
4．答案：B
解析： eq \\al(\s\up1(78),\s\d1(34)) Se和 eq \\al(\s\up1(80),\s\d1(34)) Se是质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素，故A错误； eq \\al(\s\up1(78),\s\d1(34)) Se和 eq \\al(\s\up1(80),\s\d1(34)) Se互为同位素，故B正确； eq \\al(\s\up1(78),\s\d1(34)) Se和 eq \\al(\s\up1(80),\s\d1(34)) Se的质子数都为34，故C错误； eq \\al(\s\up1(78),\s\d1(34)) Se和 eq \\al(\s\up1(80),\s\d1(34)) Se的中子数分别为44和46，故D错误。
5．答案：D
解析：中子数不同的核素，其质子数可能不相等，所以它们不一定互为同位素，A错误；同位素的化学性质基本相同，虽然氧元素有三种核素16O、17O、18O，但是自然界中的氧气分子只有1种，故B错误；同位素是指质子数相同、中子数不同的同一元素的不同核素之间的互称，故C错误；同位素温差发动机使用时是利用放射性同位素衰变时产生的能量转化成电能，发生的是核反应，没有发生化学变化，故D正确。
6．答案：BD
解析：A项，中子数＝质量数－质子数，即中子数为b－a，错误；B项，该离子含有的电子数为a＋n，正确；C项，质量数与核外电子数无关，即X原子的质量数为b，错误；D项，该原子的质量数为b，摩尔质量为bg·ml－1，1mlX原子含有6.02×1023个原子，因此一个X原子的质量约为eq \f(b,6.02×1023)g，正确。
7．答案：A
解析：该氧化物的摩尔质量为(A＋16) g·ml－1，ng它的氧化物的物质的量为eq \f(n,A＋16)ml；一个该氧化物分子中含有(A－N＋8)个质子，所以ng该氧化物中所含质子的物质的量为eq \f(n,A＋16)ml×(A－N＋8)＝eq \f(n,A＋16)(A－N＋8) ml。
8．答案：D
解析：①质子数相同的粒子不一定属于同种元素，如HF和H2O，错误；②同位素之间物理性质不同，化学性质几乎完全相同，错误；③对于一种分子和一种离子，质子数相同，电子数不相同，但分子和分子，离子和离子可以相同，正确；④电子数相同的粒子不一定属于同一种元素，如Na＋、Mg2＋等，正确；⑤一种元素可能有几种互为同位素的核素，这些核素质量数一定不同，错误；⑥由质量数定义知此项错误。
9．答案：CD
解析：金刚石是由碳元素组成的一种单质，核素是一种原子，A错误；eq \\al(\s\up1(12),\s\d3( 6))C、eq \\al(\s\up1(14),\s\d3( 6))C互为同位素，B错误；在相同条件下，等质量的H2、D2、T2的密度之比等于其摩尔质量之比，则其密度之比为1∶2∶3，C正确；化学性质主要由该元素原子的最外层电子数决定，同位素的化学性质几乎完全相同，所以氕化锂、氘化锂、氚化锂的化学性质相同，D正确。
10．答案：(1)7 3 3 1H、2H、3H 234U、235U、238U
(2)1H、1H＋ 40K、40Ca 14N、14C (3)18 7 (4)2.1 2.2NA
解析：(1)元素的种类由质子数决定，质子数不同，元素的种类就不同，因此含有7种元素；核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，属于氢元素的核素有3种；属于铀元素的核素有3种；质子数相同，中子数不同的原子之间互称同位素，因此互为同位素的原子分别是1H、2H、3H，234U、235U、238U。
(2)质量数相等的粒子为1H、1H＋，40K、40Ca，14N、14C。
(3)氧的同位素有16O、17O、18O，氢的同位素有1H、2H、3H，在1个水分子中含有2个氢原子和1个氧原子，若水分子中的氢原子相同，则16O、17O、18O可分别与1H、2H、3H结合为水，即存在九种水；若水分子中的氢原子不同，则16O、17O、18O可分别与1H2H、2H3H、1H3H结合为水，即存在九种水；所以共形成18种水；组成水分子的质量数为18、19、20、21、22、23、24，共7种。
(4)0.1ml14N eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 中共含0.1ml×(14－7)×3＝2.1ml中子，含0.1ml×(7×3＋1)＝2.2ml电子，电子数目为2.2NA。
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1．答案：B
解析：已知一个R原子的质量为mg，R的相对原子质量为n，设一个碳－12原子的质量为x，则eq \f(mg,x×\f(1,12))＝n，解得x＝eq \f(12m,n)g。
2．答案：B
解析：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、4He都是氦元素的核素，其质子数相同，中子数不同；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，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，其体积之比为4∶3。
3．答案：C
解析：金刚石、石墨都是由碳元素形成的单质，故A错误；同种元素的原子，质子数一定相同，中子数可能不同，则质量数不一定相同，故B错误；质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互为同位素，因此互为同位素的原子，质子数一定相同，C正确；由同种元素组成的物质，不一定是纯净物，如O2和O3组成的混合物，故D错误。
4．答案：(1)188O (2)①5 ② eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H、 eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H、 eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(1)) H ③14C 14N 14C 16O (3)23∶34 2∶3 11∶16 (4)Li或Na
(5)10∶9
解析：(1)质子数＝原子序数，质子数决定元素种类，所以含有8个质子的元素是O，并且质子数＋中子数＝质量数，所以该元素的质量数是18，表示为188O。
(2)① eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H、 eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H、 eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(1)) H都属于氢元素，14C属于碳元素，14N属于氮元素，16O属于氧元素，35Cl2、37Cl2中所含元素都属于氯元素，一共有5种元素。② eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H、 eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H、 eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(1)) H都属于氢元素，质子数相同，而中子数不同，互为同位素。③元素符号左上角的数字为质量数，则质量数相等的是14C和14N；14C的中子数＝14－6＝8，16O的中子数＝16－8＝8，所以二者中子数相等。
(3)根据m＝nM，相同物质的量的14CO2与S18O2的质量之比等于摩尔质量之比，即46∶68＝23∶34，14CO2中1个14C含8个中子、6个质子，1个O含有8个质子，8个中子，则1个14CO2中含中子数为24，含质子数为22，S18O2中1个硫原子含有16个质子，16个中子，1个18O含有8个质子、10个中子，1个S18O2中含中子数为36，含质子数为32，所以相同物质的量的14CO2与S18O2的中子数之比为24∶36＝2∶3，分子中电子数等于质子数，所以两者电子数之比为22∶32＝11∶16。
(4)设另一碱金属为M，0.2g氢气的物质的量为eq \f(0.2g,2g·ml－1)＝0.1ml，则
2M＋2H2O===2MOH＋H2↑
21
0．2ml0.1ml
则合金的平均摩尔质量M＝7.8g/0.2ml＝39g·ml－1，铷的相对原子质量为85.5，则铷的摩尔质量为85.5g·ml－1，则另一种碱金属的摩尔质量一定小于39g·ml－1，故另一碱金属可能是Li或Na。
(5)质量相同的H2O和D2O的物质的量之比为eq \f(1,18)∶eq \f(1,20)＝10∶9，由2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2Na＋2D2O===2NaOD＋D2↑可知，H2、D2的物质的量之比等于H2O和D2O的物质的量之比，即H2、D2的物质的量之比为10∶9，相同体积的气体的体积之比等于其物质的量之比，故H2、D2的体积之比为10∶9。
选项
eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H
2He
Cl2
Ca2＋
A
质量数
中子数
质子数
电荷数
B
质量数
质子数
原子数
电荷数
C
质子数
中子数
原子数
电子数
D
质量数
质子数
分子数
电荷数
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