2024-2025學年高中化學第一章物質結構元素周期律第一節(jié)3核素時作業(yè)含解析新人教版必修2

PAGEPAGE6核素時間：45分鐘一、選擇題1．下列說法正確的是(A)A．同一元素各核素的質量數不同，但它們的化學性質幾乎完全相同B．任何元素的原子都是由核外電子和核內中子、質子組成的C．鈉原子失去一個電子后，它的電子數與氖原子相同，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的質量數相同，所以它們互為同位素解析：本題是利用相關概念來對選項作出推斷。對于A選項，可利用“結構確定性質”這一概念來進行推斷；對于B選項，可利用部分原子結構的特別性來解決；C選項中，必需明確確定原子種類的微粒是哪幾種；D選項可用同位素的概念來進行推斷。A選項中的各核素屬同一元素，這些核素間必定互為同位素。依據同位素和質量數的含義可知：各核素原子的質子數相同，中子數不同，二者之和在數值上等于質量數，因而質量數必不相等，但同位素的化學性質幾乎完全相同，故A選項正確。B選項中描述的只是原子構成的一般規(guī)律，而忽視了氫原子(eq\o\al(1,1)H)的原子核內只有質子而無中子這個特例，故B選項錯誤。C選項中原子種類是由質子數和中子數共同確定的，若原子核不變更，僅核外發(fā)生電子得失，是絕不會發(fā)生由一種原子轉變?yōu)榱硪环N原子的現象，而只能由原子變?yōu)殡x子，故C選項錯誤。D選項中互為同位素的不同原子質子數相同，中子數不同，因而其質量數必定不等，故D選項錯誤。本題答案為A選項。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：元素左下角數字表示質子數，同位素養(yǎng)子數相同，中子數不同，A、B、C中質子數不同，故不選，D項質子數相同，左上角表示的質量數不同，說明中子數不同，故互為同位素，D正確。3．含有相同質子數和電子數的兩種微粒之間的關系不正確的是(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，所以質子數和電子數相等，而離子的質子數和電子數不相等，所以分子與離子的質子數與電子數不行能同時相等。4．在ROeq\o\al(n－,3)中，共有x個核外電子，R原子的質量數為A，則R原子核內含有的中子數目是(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的質子數＝x－n－3×8，R的質量數為A，則R的中子數＝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．質子數肯定相同，質量數和中子數肯定相同B．化學性質不相同C．肯定都由質子、中子、電子組成D．核電荷數、核外電子數肯定相同解析：在eq\o\al(A,Z)X、eq\o\al(A＋1,Z)X＋中，當A＝1，Z＝1時，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無中子，D＋無電子，故C不正確；又因中子數分別為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)被稱為將來“鋼鐵”，也稱為“太空金屬”。對鈦元素的同位素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，下列說法中不正確的是(B)A．上述同位素中，Ti原子核中的中子數不行能為30B．題述中包括5種鈦元素，且質子數都為22C．題述中包括5種鈦原子，即鈦元素的5種核素D．鈦原子的相對原子質量可能為46，也可能為50解析：鈦的五種同位素的中子數依次為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，C正確；鈦原子的相對原子質量介于46～50之間，D正確。7．簡潔原子的原子結構可用下圖表示方法形象地表示：其中●表示質子或電子，○表示中子，則下列有關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是三種化學性質不同的粒子D．①②③具有相同的質量數解析：據圖示，①為1質子1電子為eq\o\al(1,1)H。②為1質子1中子1電子為eq\o\al(2,1)H。③為1質子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，已知某元素的陰離子Rn－的原子核中，中子數為A－x＋n，其中A為原子的質量數，則mgRn－中電子總數為(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－的總物質的量為eq\f(m,A)mol，所含的電子總數為：[A－(A－x＋n)＋n]＝x，∴mgRn－的電子總數為：eq\f(m,A)·NA·x＝meq\f(xNA,A)。9．最近，我國某物理探討所取得重大科技成果，研制出由18O所形成的單質氣體。18O是一種穩(wěn)定的同位素，稱為重氧。下列有關說法不正確的是(C)A．1.8g18O形成的氣體的物質的量是0.05molB．0.1mol重氧水Heq\o\al(18,2)O所含的中子數約為6.02×1023個C．0.2mol18O2氣體的體積約為4.48LD．18O2氣體的摩爾質量為36g/mol解析：A中1.8g18O所形成的氣體為18O2，所以其物質的量為eq\f(1.8,36)＝0.05mol；B中Heq\o\al(18,2)O中所含的中子數為18－8＝10，所以，0.1molHeq\o\al(18,2)O的中子數為0.1×10NA＝NA；C中0.2mol18O2氣體在標準狀況下才能為4.48L；D中18O2的摩爾質量為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。當用一種儀器分別測定10000個氯化氫的相對分子質量，所得數值最多有(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，故相對分子質量所得數值最多有5種。11．下列說法中正確的是(D)A．任何元素原子的原子核都是由質子和中子構成的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個中子(NA為阿伏加德羅常數的值)D．O2－、Mg2＋、Ne的結構示意圖都可以用表示解析：大多數原子都是由質子、中子和核外電子構成的，氫原子除外，氫原子中沒有中子，故A錯誤；由同種元素組成的具有不同結構和性質的單質互稱為同素異形體，eq\o\al(35,17)Cl2與eq\o\al(37,17)Cl2不互為同素異形體，故B錯誤；常溫下，4.48Leq\o\al(37,17)Cl2的物質的量不肯定為0.2mol，則其含有的中子數不肯定為8NA，故C錯誤；O2－、Mg2＋、Ne的結構示意圖都可以用來表示，故D正確。12．下列說法不正確的是(C)①質子數相同的粒子肯定是同種元素②同位素的性質幾乎相同③質子數相同，電子數也相同的兩種粒子，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量數⑥某種元素的相對原子質量取整數，就是其質量數A．②③⑤⑥ B．①②④⑤C．①②⑤⑥ D．③④⑤⑥解析：粒子包括分子、離子、原子、質子、中子等，如H2O與Ne電子數、質子數均相同，eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(1,1)H粒子是同一元素，故①錯，④對；一種分子和一種離子，假如質子數相等，其電子數肯定不等，故③對；同位素化學性質幾乎相同，物理性質不同，質量數針對某原子而言，一種元素往往有幾種同位素原子，它們的質量數各不相同。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?zhí)顚懴铝懈黝}。(1)標準狀況下，它們的密度之比為123。(2)相同物質的量的三種單質中，質子數之比為111。(3)各1g三種單質中，它們的質子數之比為632。(4)同溫同壓下，1L各單質氣體中所含電子數之比為111。解析：三種氫氣分子H2、D2、T2的相對分子質量分別為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，質子數之比為111；質量相同時，質子數之比為eq\f(1,2)eq\f(1,4)eq\f(1,6)＝632；由于同位素組成的原子數目相同的單質，具有相同的質子數。因此同溫同壓下，同體積的氣體具有相同的分子數，也具有相同的核外電子數。14．用eq\o\al(A,Z)X表示原子：(1)中性原子的中子數：N＝A－Z。(2)陽離子的中子數：AXn＋共有x個電子，則N＝A－x－n。(3)陰離子的中子數：AXn－共有x個電子，則N＝A－x＋n。(4)中性分子或原子團的中子數：12C16O2分子中，N＝22。(5)A2－原子核內有x個中子，其質量數為m，則ngA2－所含電子的物質的量為n(m－x＋2)/m。解析：依據“質子數＋中子數＝質量數”的關系，(1)N＝A－Z。(2)AXn＋共有x個電子，中性原子X的電子數為x＋n，則N＝A－x－n。(3)AXn－共有x個電子，中性原子X電子數為x－n，則N＝A－x＋n。(4)12C16O2分子中的N為6＋8＋8＝22。(5)A2－所含電子數為m－x＋2，則ngA2－所含電子的物質的量為n(m－x＋2)/m。15．在歷史上有很長一段時間，人們始終認為原子是“實心球”。在1911年前后，在新西蘭誕生的物理學家盧瑟福將一束變速運動的α粒子(質量數為4、中子數為2的＋2價離子)射向一片極薄的金箔，他驚異地發(fā)覺，由這種“實心球”緊密排列的金箔，竟讓大多數α粒子暢通無阻地通過，就像金箔不存在似的，但也有極少數α粒子發(fā)生偏轉，或被筆直地彈回。這就是聞名的α粒子散射試驗。依據以上敘述回答下列問題：(1)用“eq\o\al(A,Z)X”的形式寫出α粒子的表示式：eq\o\al(4,2)He2＋。(2)金(Au)是周期表中第79號元素，對eq\o\al(197,\a\vs4\al(79))Au的敘述正確的是C(填字母代號)。A．金是一種銀白色金屬B．金的原子核內有197個中子C.eq\o\al(197,\a\vs4\al(79))Au原子中中子數與核外電子數之差為39D.eq\o\al(197,\a\vs4\al(79))Au的摩爾質量為197g(3)美國放射的航空器將我國研制的磁譜儀帶入太空，其目的是探究反物質。反物質的主要特征是電子帶正電荷，質子帶負電荷。那么反物質酸堿中和反應的離子方程式為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，已知此同位素原子中質子數與中子數相等，試計算：(1)X的質量數是40。(2)該元素的同位素是(寫出符號)eq\o\al(40,20)Ca。(3)37gXCl2中所含質子的物質的量是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的相對分子質量為111，X的相對原子質量為111－2×35.5＝40?？烧J為X的質量數為40。(2)因X中質子數＝中子數，所以X的質子數為20，是鈣元素。(3)1molXCl2中所含質子的物質的量為(20＋2×17)mol，即54mol，則37gXCl2中所含質子的物質的量為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的濃縮始終為國際社會關注?；卮鹣铝杏嘘P問題：(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數百分率依次為a%、b%、c%，寫出鈾的平均相對原子質量的計算式：。(2)eq\o\al(235,92)U表示的含義是質子數為92、質量數為235的一個鈾原子。(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“同位素”的理解不正確的是(B)A．元素符號相同B．物理性質相同C．化學性質基本相同D．在元素周期表中位置相同(4)下列有關eq\o\al(235,92)U的說法不正確的是(D)A.eq\o\al(235,92)U原子核的中子數與質子數之差為51B.eq\o\al(235,92)U與eq\o\al(238,92)U的質子數、核外電子數都相等C.eq\o\al(235,92)U與eq\o\al(238,92)U是兩種質子數相同、中子數不同的原子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