2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第一節(jié)3核素時(shí)作業(yè)含解析新人教版必修2

PAGEPAGE6核素時(shí)間：45分鐘一、選擇題1．下列說(shuō)法正確的是(A)A．同一元素各核素的質(zhì)量數(shù)不同，但它們的化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同B．任何元素的原子都是由核外電子和核內(nèi)中子、質(zhì)子組成的C．鈉原子失去一個(gè)電子后，它的電子數(shù)與氖原子相同，所以變成氖原子D.eq\o\al(40,18)Ar、eq\o\al(40,19)K、eq\o\al(40,20)Ca的質(zhì)量數(shù)相同，所以它們互為同位素解析：本題是利用相關(guān)概念來(lái)對(duì)選項(xiàng)作出推斷。對(duì)于A選項(xiàng)，可利用“結(jié)構(gòu)確定性質(zhì)”這一概念來(lái)進(jìn)行推斷；對(duì)于B選項(xiàng)，可利用部分原子結(jié)構(gòu)的特別性來(lái)解決；C選項(xiàng)中，必需明確確定原子種類(lèi)的微粒是哪幾種；D選項(xiàng)可用同位素的概念來(lái)進(jìn)行推斷。A選項(xiàng)中的各核素屬同一元素，這些核素間必定互為同位素。依據(jù)同位素和質(zhì)量數(shù)的含義可知：各核素原子的質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，二者之和在數(shù)值上等于質(zhì)量數(shù)，因而質(zhì)量數(shù)必不相等，但同位素的化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，故A選項(xiàng)正確。B選項(xiàng)中描述的只是原子構(gòu)成的一般規(guī)律，而忽視了氫原子(eq\o\al(1,1)H)的原子核內(nèi)只有質(zhì)子而無(wú)中子這個(gè)特例，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤。C選項(xiàng)中原子種類(lèi)是由質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)共同確定的，若原子核不變更，僅核外發(fā)生電子得失，是絕不會(huì)發(fā)生由一種原子轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N原子的現(xiàn)象，而只能由原子變?yōu)殡x子，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤。D選項(xiàng)中互為同位素的不同原子質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，因而其質(zhì)量數(shù)必定不等，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。本題答案為A選項(xiàng)。2．下列幾種核素中，已知a、b、c不相等，其中互為同位素的一組是(D)A.eq\o\al(b,a)X與eq\o\al(b,c)W B.eq\o\al(c,b)Z與eq\o\al(a,c)AC.eq\o\al(b,c)W與eq\o\al(c,b)Z D.eq\o\al(b,a)X與eq\o\al(c,a)Y解析：元素左下角數(shù)字表示質(zhì)子數(shù)，同位素養(yǎng)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，A、B、C中質(zhì)子數(shù)不同，故不選，D項(xiàng)質(zhì)子數(shù)相同，左上角表示的質(zhì)量數(shù)不同，說(shuō)明中子數(shù)不同，故互為同位素，D正確。3．含有相同質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)的兩種微粒之間的關(guān)系不正確的是(D)A．它們可能是同位素B．可能是不同分子C．可能是不同離子D．可能是一種分子和一種離子解析：分子是呈電中性的微粒，所以質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)相等，而離子的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)不相等，所以分子與離子的質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)不行能同時(shí)相等。4．在ROeq\o\al(n－,3)中，共有x個(gè)核外電子，R原子的質(zhì)量數(shù)為A，則R原子核內(nèi)含有的中子數(shù)目是(B)A．A－x＋n＋48 B．A－x＋n＋24C．A－x－n－24 D．A＋x－n－24解析：在ROeq\o\al(n－,3)中，R的質(zhì)子數(shù)＝x－n－3×8，R的質(zhì)量數(shù)為A，則R的中子數(shù)＝A－(x－n－24)＝A＋n＋24－x。5.eq\o\al(A,Z)X與eq\o\al(A＋1,Z)X＋兩種微粒，下列敘述正確的是(B)A．質(zhì)子數(shù)肯定相同，質(zhì)量數(shù)和中子數(shù)肯定相同B．化學(xué)性質(zhì)不相同C．肯定都由質(zhì)子、中子、電子組成D．核電荷數(shù)、核外電子數(shù)肯定相同解析：在eq\o\al(A,Z)X、eq\o\al(A＋1,Z)X＋中，當(dāng)A＝1，Z＝1時(shí)，微粒為eq\o\al(1,1)X(即eq\o\al(1,1)H)、eq\o\al(2,1)X＋(即D＋或eq\o\al(2,1)H＋)，eq\o\al(1,1)H無(wú)中子，D＋無(wú)電子，故C不正確；又因中子數(shù)分別為A－Z，A＋1－Z，肯定不相等，eq\o\al(A,Z)X與eq\o\al(A＋1,Z)X＋為同種元素的原子與離子，所以A、D不正確。6．金屬鈦(Ti)被稱(chēng)為將來(lái)“鋼鐵”，也稱(chēng)為“太空金屬”。對(duì)鈦元素的同位素eq\o\al(46,22)Ti、eq\o\al(47,22)Ti、eq\o\al(48,22)Ti、eq\o\al(49,22)Ti、eq\o\al(50,22)Ti，下列說(shuō)法中不正確的是(B)A．上述同位素中，Ti原子核中的中子數(shù)不行能為30B．題述中包括5種鈦元素，且質(zhì)子數(shù)都為22C．題述中包括5種鈦原子，即鈦元素的5種核素D．鈦原子的相對(duì)原子質(zhì)量可能為46，也可能為50解析：鈦的五種同位素的中子數(shù)依次為24、25、26、27、28，A正確；鈦元素只有1種，5種同位素就是5種核素，5種原子，故B錯(cuò)，C正確；鈦原子的相對(duì)原子質(zhì)量介于46～50之間，D正確。7．簡(jiǎn)潔原子的原子結(jié)構(gòu)可用下圖表示方法形象地表示：其中●表示質(zhì)子或電子，○表示中子，則下列有關(guān)①②③的敘述正確的是(A)A．①②③互為同位素B．①②③互為同素異形體C．①②③是三種化學(xué)性質(zhì)不同的粒子D．①②③具有相同的質(zhì)量數(shù)解析：據(jù)圖示，①為1質(zhì)子1電子為eq\o\al(1,1)H。②為1質(zhì)子1中子1電子為eq\o\al(2,1)H。③為1質(zhì)子2中子1電子為eq\o\al(3,1)H，三者互為同位素。8．若NA為阿伏加德羅常數(shù)，已知某元素的陰離子Rn－的原子核中，中子數(shù)為A－x＋n，其中A為原子的質(zhì)量數(shù)，則mgRn－中電子總數(shù)為(D)A.eq\f(mA－xNA,A) B.eq\f(mA－nNA,A)C.eq\f(A－x－nNA,A－m) D.eq\f(mxNA,A)解析：mgRn－的總物質(zhì)的量為eq\f(m,A)mol，所含的電子總數(shù)為：[A－(A－x＋n)＋n]＝x，∴mgRn－的電子總數(shù)為：eq\f(m,A)·NA·x＝meq\f(xNA,A)。9．最近，我國(guó)某物理探討所取得重大科技成果，研制出由18O所形成的單質(zhì)氣體。18O是一種穩(wěn)定的同位素，稱(chēng)為重氧。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是(C)A．1.8g18O形成的氣體的物質(zhì)的量是0.05molB．0.1mol重氧水Heq\o\al(18,2)O所含的中子數(shù)約為6.02×1023個(gè)C．0.2mol18O2氣體的體積約為4.48LD．18O2氣體的摩爾質(zhì)量為36g/mol解析：A中1.8g18O所形成的氣體為18O2，所以其物質(zhì)的量為eq\f(1.8,36)＝0.05mol；B中Heq\o\al(18,2)O中所含的中子數(shù)為18－8＝10，所以，0.1molHeq\o\al(18,2)O的中子數(shù)為0.1×10NA＝NA；C中0.2mol18O2氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下才能為4.48L；D中18O2的摩爾質(zhì)量為18×2g/mol＝36g/mol。10．氫元素有三種同位素H、D、T，氯元素有兩種同位素35Cl、37Cl。當(dāng)用一種儀器分別測(cè)定10000個(gè)氯化氫的相對(duì)分子質(zhì)量，所得數(shù)值最多有(B)A．2種 B．5種C．6種 D．10000種解析：H35Cl：36，H37Cl：38，D35Cl：37，D37Cl：39，T35Cl：38，T37Cl：40，故相對(duì)分子質(zhì)量所得數(shù)值最多有5種。11．下列說(shuō)法中正確的是(D)A．任何元素原子的原子核都是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的B.eq\o\al(37,17)Cl、eq\o\al(35,17)Cl互為同位素，eq\o\al(35,17)Cl2與eq\o\al(37,17)Cl2互為同素異形體C．常溫下，4.48Leq\o\al(37,17)Cl2含有8NA個(gè)中子(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)D．O2－、Mg2＋、Ne的結(jié)構(gòu)示意圖都可以用表示解析：大多數(shù)原子都是由質(zhì)子、中子和核外電子構(gòu)成的，氫原子除外，氫原子中沒(méi)有中子，故A錯(cuò)誤；由同種元素組成的具有不同結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的單質(zhì)互稱(chēng)為同素異形體，eq\o\al(35,17)Cl2與eq\o\al(37,17)Cl2不互為同素異形體，故B錯(cuò)誤；常溫下，4.48Leq\o\al(37,17)Cl2的物質(zhì)的量不肯定為0.2mol，則其含有的中子數(shù)不肯定為8NA，故C錯(cuò)誤；O2－、Mg2＋、Ne的結(jié)構(gòu)示意圖都可以用來(lái)表示，故D正確。12．下列說(shuō)法不正確的是(C)①質(zhì)子數(shù)相同的粒子肯定是同種元素②同位素的性質(zhì)幾乎相同③質(zhì)子數(shù)相同，電子數(shù)也相同的兩種粒子，不行能是一種分子和一種離子④電子數(shù)相同的粒子不肯定是同一種元素⑤一種元素只能有一種質(zhì)量數(shù)⑥某種元素的相對(duì)原子質(zhì)量取整數(shù)，就是其質(zhì)量數(shù)A．②③⑤⑥ B．①②④⑤C．①②⑤⑥ D．③④⑤⑥解析：粒子包括分子、離子、原子、質(zhì)子、中子等，如H2O與Ne電子數(shù)、質(zhì)子數(shù)均相同，eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(1,1)H粒子是同一元素，故①錯(cuò)，④對(duì)；一種分子和一種離子，假如質(zhì)子數(shù)相等，其電子數(shù)肯定不等，故③對(duì)；同位素化學(xué)性質(zhì)幾乎相同，物理性質(zhì)不同，質(zhì)量數(shù)針對(duì)某原子而言，一種元素往往有幾種同位素原子，它們的質(zhì)量數(shù)各不相同。二、非選擇題13．有H、D、T三種原子，各自可形成雙原子分子H2、D2、T2，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列各題。(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，它們的密度之比為123。(2)相同物質(zhì)的量的三種單質(zhì)中，質(zhì)子數(shù)之比為111。(3)各1g三種單質(zhì)中，它們的質(zhì)子數(shù)之比為632。(4)同溫同壓下，1L各單質(zhì)氣體中所含電子數(shù)之比為111。解析：三種氫氣分子H2、D2、T2的相對(duì)分子質(zhì)量分別為2、4、6，則相同狀況下ρ(H2)ρ(D2)ρ(T2)＝246＝123；由于是同位素組成的單質(zhì)，質(zhì)子數(shù)之比為111；質(zhì)量相同時(shí)，質(zhì)子數(shù)之比為eq\f(1,2)eq\f(1,4)eq\f(1,6)＝632；由于同位素組成的原子數(shù)目相同的單質(zhì)，具有相同的質(zhì)子數(shù)。因此同溫同壓下，同體積的氣體具有相同的分子數(shù)，也具有相同的核外電子數(shù)。14．用eq\o\al(A,Z)X表示原子：(1)中性原子的中子數(shù)：N＝A－Z。(2)陽(yáng)離子的中子數(shù)：AXn＋共有x個(gè)電子，則N＝A－x－n。(3)陰離子的中子數(shù)：AXn－共有x個(gè)電子，則N＝A－x＋n。(4)中性分子或原子團(tuán)的中子數(shù)：12C16O2分子中，N＝22。(5)A2－原子核內(nèi)有x個(gè)中子，其質(zhì)量數(shù)為m，則ngA2－所含電子的物質(zhì)的量為n(m－x＋2)/m。解析：依據(jù)“質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)＝質(zhì)量數(shù)”的關(guān)系，(1)N＝A－Z。(2)AXn＋共有x個(gè)電子，中性原子X(jué)的電子數(shù)為x＋n，則N＝A－x－n。(3)AXn－共有x個(gè)電子，中性原子X(jué)電子數(shù)為x－n，則N＝A－x＋n。(4)12C16O2分子中的N為6＋8＋8＝22。(5)A2－所含電子數(shù)為m－x＋2，則ngA2－所含電子的物質(zhì)的量為n(m－x＋2)/m。15．在歷史上有很長(zhǎng)一段時(shí)間，人們始終認(rèn)為原子是“實(shí)心球”。在1911年前后，在新西蘭誕生的物理學(xué)家盧瑟福將一束變速運(yùn)動(dòng)的α粒子(質(zhì)量數(shù)為4、中子數(shù)為2的＋2價(jià)離子)射向一片極薄的金箔，他驚異地發(fā)覺(jué)，由這種“實(shí)心球”緊密排列的金箔，竟讓大多數(shù)α粒子暢通無(wú)阻地通過(guò)，就像金箔不存在似的，但也有極少數(shù)α粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，或被筆直地彈回。這就是聞名的α粒子散射試驗(yàn)。依據(jù)以上敘述回答下列問(wèn)題：(1)用“eq\o\al(A,Z)X”的形式寫(xiě)出α粒子的表示式：eq\o\al(4,2)He2＋。(2)金(Au)是周期表中第79號(hào)元素，對(duì)eq\o\al(197,\a\vs4\al(79))Au的敘述正確的是C(填字母代號(hào))。A．金是一種銀白色金屬B．金的原子核內(nèi)有197個(gè)中子C.eq\o\al(197,\a\vs4\al(79))Au原子中中子數(shù)與核外電子數(shù)之差為39D.eq\o\al(197,\a\vs4\al(79))Au的摩爾質(zhì)量為197g(3)美國(guó)放射的航空器將我國(guó)研制的磁譜儀帶入太空，其目的是探究反物質(zhì)。反物質(zhì)的主要特征是電子帶正電荷，質(zhì)子帶負(fù)電荷。那么反物質(zhì)酸堿中和反應(yīng)的離子方程式為H－＋OH＋=H2O。16．某元素的同位素eq\o\al(A,Z)X，它的氯化物XCl21.11g溶于水制成溶液后，需用1mol·L－1的硝酸銀溶液20mL才能把氯離子沉淀下來(lái)，已知此同位素原子中質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等，試計(jì)算：(1)X的質(zhì)量數(shù)是40。(2)該元素的同位素是(寫(xiě)出符號(hào))eq\o\al(40,20)Ca。(3)37gXCl2中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量是18_mol。解析：(1)n(AgNO3)＝n(Cl－)＝0.02L×1mol·L－1＝0.02mol，則n(XCl2)＝eq\f(1,2)n(Cl－)＝0.01mol，M(XCl2)＝eq\f(1.11g,0.01mol)＝111g·mol－1，即XCl2的相對(duì)分子質(zhì)量為111，X的相對(duì)原子質(zhì)量為111－2×35.5＝40?？烧J(rèn)為X的質(zhì)量數(shù)為40。(2)因X中質(zhì)子數(shù)＝中子數(shù)，所以X的質(zhì)子數(shù)為20，是鈣元素。(3)1molXCl2中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量為(20＋2×17)mol，即54mol，則37gXCl2中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量為eq\f(37g,111g·mol－1)×54＝18mol。17.eq\o\al(235,92)U是重要的核工業(yè)原料，在自然界的豐度很低。eq\o\al(235,)92U的濃縮始終為國(guó)際社會(huì)關(guān)注?；卮鹣铝杏嘘P(guān)問(wèn)題：(1)鈾有三種核素：eq\o\al(234,92)U、eq\o\al(235,92)U、eq\o\al(238,92)U，在自然界中三種核素所占原子個(gè)數(shù)百分率依次為a%、b%、c%，寫(xiě)出鈾的平均相對(duì)原子質(zhì)量的計(jì)算式：。(2)eq\o\al(235,92)U表示的含義是質(zhì)子數(shù)為92、質(zhì)量數(shù)為235的一個(gè)鈾原子。(3)eq\o\al(234,92)U、eq\o\al(235,92)U、eq\o\al(238,92)U互為同位素，下列對(duì)“同位素”的理解不正確的是(B)A．元素符號(hào)相同B．物理性質(zhì)相同C．化學(xué)性質(zhì)基本相同D．在元素周期表中位置相同(4)下列有關(guān)eq\o\al(235,92)U的說(shuō)法不正確的是(D)A.eq\o\al(235,92)U原子核的中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為51B.eq\o\al(235,92)U與eq\o\al(238,92)U的質(zhì)子數(shù)、核外電子數(shù)都相等C.eq\o\al(235,92)U與eq\o\al(238,92)U是兩種質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子D.eq\o\al(235,92)U與eq\o\al(238,92)U是同種原子(5)教材除介紹了eq\o\al(234,92)U、eq\o\al(235,92)U、eq\o\al(238,92)U外，還介紹了eq\o\al(16,8)O、eq\o\al(17,8)O、eq\o\al(18,8)O，eq\o\al(12,6)C、eq\o\al(13,6)C、eq\o\al(14,6)C，eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H等。①用于制造氫彈的核素是eq\o\al(2,1)H、eq\o\al