易錯專題27-核素、同位素(解析版)

易錯專題27核素、同位素典例精講易錯點一元素、核素、同位素之間的辨析【易錯典例】北京成為世界上首座“雙奧之城”。北京冬奧會也是歷史上首個全部使用綠色清潔能源供電的奧運會，場館中大量使用了綠色環(huán)保的化鎘()發(fā)電玻璃。下列說法正確的是A．比多兩個質(zhì)子 B．的中子數(shù)為128C．的核電荷數(shù)為76 D．與互為同位素【答案】D【詳解】A．和是同種元素的原子，質(zhì)子數(shù)相等，比多兩個中子，故A錯誤；B．的中子數(shù)為128-52=76，故B錯誤；C．核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)，的核電荷數(shù)為52，故C錯誤；

D．與的質(zhì)子數(shù)相等、中子數(shù)不相等，互為同位素，故D正確；選D?！窘忸}必備】一、元素、核素、同位素的對比元素核素同位素本質(zhì)質(zhì)子數(shù)相同的一類原子質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)都一定的原子質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的同一元素的不同原子之間的互稱特性只講種類，不講個數(shù)化學反應中的最小微?；瘜W性質(zhì)幾乎完全相同決定因素質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)舉例H、C、N三種元素、、三種核素、、互為同位素二、元素、核素和同位素的區(qū)分1．元素、核素和同位素概念的區(qū)分判斷元素、核素和同位素時，要抓住各種微粒的本質(zhì)。即質(zhì)子數(shù)相同的原子就是同種元素；質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)均相同的就是同種原子，也稱為核素，同種元素的不同核素互為同位素?；橥凰氐脑?，物理性質(zhì)不同，但化學性質(zhì)幾乎完全相同。2．同位素與同素異形體的區(qū)分注意：1．原子得失電子形成的陰、陽離子中，質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)不相等，并且離子中也不一定含有電子，如H+就沒有電子。2．并不是所有原子都是由質(zhì)子、中子、電子構(gòu)成的，如中就不含中子。3．元素周期表中已列出了112種元素，但已發(fā)現(xiàn)的原子并不是112種，而是遠大于112種。4．同位素與同素異形體所指的對象不同，前者指原子，后者指單質(zhì)。5．金剛石和石墨混合在一起，為混合物，而H2、D2、T2混合在一起為純凈物?！咀兪酵黄啤亢炘氐男⌒行亲矒舻厍蚩赡苁窃斐煽铸垳缃^的原因。銥的密度僅次于餓，化學性質(zhì)與鉑相似，其有多種天然同位素，是最穩(wěn)定的一種放射性同位素。下列有關(guān)敘述中正確的是A．中的質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)少115 B．的核外電子數(shù)為77C．銥單質(zhì)能與稀鹽酸反應生成H2 D．Ir元素的相對原子質(zhì)量為192【答案】B【詳解】A．的質(zhì)量數(shù)為192，質(zhì)子數(shù)為77，中子數(shù)為，所以質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)少115-77=38，A錯誤；B．原子中，核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=元素的原子序數(shù)，所以的核外電子數(shù)為77，B正確；C．鉑的性質(zhì)穩(wěn)定，與稀鹽酸不發(fā)生反應，銥單質(zhì)化學性質(zhì)與鉑相似，不能與稀鹽酸反應，C錯誤；D．元素的相對原子質(zhì)量取決于各天然同位素在自然界的豐度，元素有多種天然同位素，其相對原子質(zhì)量不等于192，D錯誤；答案選B。易錯點二求一定質(zhì)量的某物質(zhì)中粒子數(shù)【易錯典例】例A銅是一種重要的金屬，關(guān)于銅的一種微粒Cu2+，下列說法不正確的是A．核外電子數(shù)為27 B．質(zhì)子數(shù)為27C．核電荷數(shù)為29 D．中子數(shù)為35【答案】B【詳解】A．微粒Cu2+的電子數(shù)=29-2=27，故A正確；B．微粒Cu2+的質(zhì)子數(shù)為29，故B錯誤；C．微粒Cu2+的質(zhì)量數(shù)為64，核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=29，故C正確；D．微粒Cu2+的質(zhì)量數(shù)為64，質(zhì)子數(shù)為29，則中子數(shù)=64-29=35，故D正確；故選B。例B已知元素R有某種同位素的氯化物RClx，該氧化物中R微粒核內(nèi)中子數(shù)為Y，核外電子數(shù)為Z，該同位素的符號為A．B．C．D．【答案】D【解析】該氯化物中R微粒核外電子數(shù)為Z，又由于該氯化物化學式為RClx，所以該同位素的質(zhì)子數(shù)為(X+Z)，又該同位素的中子數(shù)為Y，質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)，所以該同位素的符號為：，故D項正確。答案選D。【解題必備】原子由原子核和核外電子構(gòu)成，原子核在原子的中心，由帶正電的質(zhì)子與不帶電的中子構(gòu)成，帶負電的電子繞核作高速運動。也就是說，質(zhì)子、中子和電子是構(gòu)成原子的三種微粒。在原子中，原子核帶正電荷，其正電荷數(shù)由所含質(zhì)子數(shù)決定。(1)原子的電性關(guān)系：核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)(2)質(zhì)量數(shù)：將原子核內(nèi)所有的質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取近似整數(shù)值加起來所得的數(shù)值，叫質(zhì)量數(shù)。質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)(3)離子指的是帶電的原子或原子團。帶正電荷的離子叫陽離子，帶負電荷的離子叫陰離子。當質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))>核外電子數(shù)時，該離子是陽離子，帶正電荷；當質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))<核外電子數(shù)時，該離子是陰離子，帶負電荷。(4)離子構(gòu)成中的數(shù)量關(guān)系①陰、陽離子所帶電荷數(shù)=∣質(zhì)子數(shù)?核外電子數(shù)∣。②質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)。③陽離子質(zhì)子數(shù)(Z)=核外電子數(shù)+電荷數(shù)。④陰離子質(zhì)子數(shù)(Z)=核外電子數(shù)?電荷數(shù)?！咀兪酵黄啤吭陔x子RO中，共有x個核外電子，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)為A．A－x＋n＋48 B．A－x＋n＋24C．A－x＋n－24 D．A＋x－n－24【答案】B【詳解】在離子RO中，共有x個核外電子，由于其所帶負電荷數(shù)為n，故其質(zhì)子總數(shù)為x-n，其中3個O的質(zhì)子總數(shù)為24，則R的質(zhì)子數(shù)為x-n-24，又知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)為A-(x-n-24)=A－x＋n＋24，因此，本題選B。習題精練1．有5種微粒分別是eq\o\al(40,19)X、eq\o\al(40,18)Z、eq\o\al(40,19)Q＋、eq\o\al(40,20)R、eq\o\al(41,20)M，其中所含元素種類為()A．2種B．3種C．4種D．5種【答案】B2．元素W的核電荷數(shù)為18，它的某個原子的質(zhì)量數(shù)為40，則該原子有A．18個質(zhì)子、22個中子和18個電子 B．22個質(zhì)子、18個中子和18個電子C．18個質(zhì)子、22個中子和22個電子 D．18個質(zhì)子、22個中子和40個電子【答案】A【詳解】原子的質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)，且核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)，所以元素W的核電荷數(shù)為18，即核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)=18，它的某個原子的質(zhì)量數(shù)為40，則該原子的中子數(shù)為40-18=22，即該原子有18個質(zhì)子、22個中子和18個電子，A正確；故選A。3．隨著科學技術(shù)的不斷進步，研究物質(zhì)的手段和途徑越來越多，N、H3、O4、12C60等已被發(fā)現(xiàn)。下列有關(guān)說法正確的是（）A．N中含有36個電子 B．O2和O4互為同位素C．12C60中含720個中子 D．H2和H3互為同素異形體【答案】D【解析】A.中含有的電子數(shù)為，A錯誤；B.和是由氧元素組成的不同單質(zhì)，互為同素異形體，B錯誤；C.每個12C原子含有6個中子，則中含有的中子數(shù)為，C錯誤；D.和是由氫元素組成的不同單質(zhì)，互為同素異形體，D正確；答案選D。4．2021年12月科學家創(chuàng)造出目前最輕的鎂同位素18Mg，該同位素衰變過程放射出4個質(zhì)子。下列關(guān)于18Mg的說法正確的是A．中子數(shù)為6 B．核外電子數(shù)為2C．衰變后得到16O D．1mol18Mg的質(zhì)量為12g【答案】A【詳解】A．Mg原子的質(zhì)子數(shù)為12，則中子數(shù)為18-12=6，故A正確；

B．原子中質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)，Mg原子的質(zhì)子數(shù)為12，核外電子數(shù)為12，故B錯誤；C．18Mg原子的質(zhì)子數(shù)為12，衰變過程放射出4個質(zhì)子，衰變后質(zhì)子數(shù)為8，質(zhì)量數(shù)為14，得到14O，故C錯誤；D．摩爾質(zhì)量的數(shù)值等于質(zhì)量數(shù)，1mol18Mg的質(zhì)量為18g，故D錯誤；選A。5．下列有關(guān)W、W、W的說法正確的是A．它們是鎢的三種元素B．它們互為同位素C．W的中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為110D．它們的所有性質(zhì)幾乎完全相同【答案】B【詳解】A．元素由質(zhì)子數(shù)決定，故它們均為鎢元素，A錯誤；B．同位素是質(zhì)子數(shù)相同中子數(shù)不同的原子，故它們互為同位素，B正確；C．W的中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為(184-74)-74=36，C錯誤；D．W、W、W的質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同、質(zhì)量數(shù)不同，它們的化學性質(zhì)幾乎完全相同，D錯誤；答案選B。6．2020年4月，我國自主設計，被稱為“人造太陽”的“東方超環(huán)”核聚變實驗裝置取得重大突破，該核聚變的基礎(chǔ)原料是海水中提取的氘和氚。下列敘述錯誤的是()A．氘原子的相對原子質(zhì)量約為2B．氚原子內(nèi)中子數(shù)和核外電子數(shù)之差為1C．氘原子和氚原子互為同位素D．海水中的H2O與D2O互為同素異形體【答案】D【詳解】氘原子的中子數(shù)為1，質(zhì)子數(shù)為1，相對原子質(zhì)量約為2，故A正確；氚原子內(nèi)中子數(shù)為2，核外電子數(shù)為1，故B正確；氘原子和氚原子的質(zhì)子數(shù)均為1，中子數(shù)分別是1和2，氘原子和氚原子互為同位素，故C正確；海水中的H2O與D2O是化合物，不是同種元素組成的不同單質(zhì)，不互為同素異形體，故D錯誤。7．47Ag有兩種同位素，在自然界所占的原子個數(shù)百分比幾乎相同，若Ag元素的近似相對原子質(zhì)量為108，則這兩種同位素的中子數(shù)為A．106和110 B．57和63C．153和73 D．60和62【答案】D【詳解】設47Ag有兩種同位素的中子數(shù)分別為X、Y，則(X+47)×50%+(Y+47)×50%=108，X+Y=122，驗證備選項可知，X=60、Y=62，故選D。8．據(jù)國外媒體報道，“火星快車”號和“金星快車”號探測器分別在火星和金星大氣層中發(fā)現(xiàn)了一種非常特殊的氣態(tài)化合物。這種化合物的存在不但會導致金星上的溫室效應被成倍地放大，而且可能會在火星上也誘發(fā)溫室效應。該化合物的化學式為16OC18O。下列說法正確的是()A．相同條件下，16OC18O與16OC16O的密度相同B．16OC18O與16OC16O互為同位素C．16OC18O與Na216O2反應生成的氧氣中沒有18OD．16OC18O與16OC16O的化學性質(zhì)不同【答案】C【詳解】A項，同溫同壓下，氣體的密度之比等于相對分子質(zhì)量之比，由于16OC18O與16OC16O的相對分子質(zhì)量不同，故二者的密度不同，錯誤；B項，質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子互為同位素，16OC18O與16OC16O為化合物，不互為同位素，錯誤；C項，在Na2O2與CO2的反應中，產(chǎn)物氧氣中的氧原子來自過氧化鈉，故16OC18O與Na216O2反應生成的氧氣中沒有18O，均為16O，正確；D項，16OC18O與16OC16O的組成元素完全相同且結(jié)構(gòu)相同，屬于同種物質(zhì)，化學性質(zhì)相同，錯誤。9．物質(zhì)的量相同的Mg2+、F?、H2O三種微粒一定含有相同的A．電子數(shù) B．質(zhì)子數(shù) C．中子數(shù) D．質(zhì)量數(shù)【答案】A【解析】Mg2+、F?、H2O三種微粒所含的電子數(shù)相同，均為10。10．我國科學家通過測量SiO2中26Al和10Be兩種核素的比例來確定“北京人”年齡，這種測量方法叫鋁鈹測年法。下列關(guān)于26Al和10Be的說法不正確的是()A．10Be和9Be是中子數(shù)不同質(zhì)子數(shù)相同的不同原子B．10Be的原子核內(nèi)中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多C．5.2g26Al3＋中所含的電子數(shù)約為1.2×1023D．26Al和26Mg的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)和核外電子數(shù)都不相同【答案】C【詳解】0Be和9Be互為同位素，中子數(shù)不同質(zhì)子數(shù)相同，A項正確；10Be的原子核內(nèi)，質(zhì)子數(shù)為4，中子數(shù)為10－4＝6，中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多，B項正確；5.2g26Al3＋中所含的電子數(shù)約為eq\f(5.2g,26g·mol－1)×(13－3)×NA≈1.2×1024，C項錯誤；26Al和26Mg的質(zhì)子數(shù)分別為13、12，中子數(shù)分別為13、14，核外電子數(shù)等于質(zhì)子數(shù)，故兩者所含質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)和核外電子數(shù)都不相同，D項正確。11．一種原子的核內(nèi)有6個質(zhì)子和6個中子，另一種原子的核內(nèi)有6個質(zhì)子和7個中子，則它們不同的是A．核電荷數(shù) B．核外電子數(shù) C．原子的質(zhì)量 D．元素的種類【答案】C【詳解】一種原子的核內(nèi)有6個質(zhì)子和6個中子，另一種原子的核內(nèi)有6個質(zhì)子和7個中子，可知二者質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同。由于質(zhì)子數(shù)等于核電荷數(shù)等于原子核外電子數(shù)。質(zhì)子數(shù)相同的原子屬于同一元素。由于原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，二者的質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，因此二者的質(zhì)量不相同，故合理選項是C。12．關(guān)于下面8種微粒中子數(shù)相同的微粒是①

②

③

④

⑤

⑥

⑦

⑧A．④⑦ B．①②③ C．①② D．④⑥⑦【答案】D【詳解】根據(jù)核素中中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)-質(zhì)子數(shù)，故①的中子數(shù)=18-8=10，②的中子數(shù)=18-9=9，③的中子數(shù)=12-6=6，④的中子數(shù)=24=12=12，⑤的中子數(shù)=25-12=13，⑥的中子數(shù)=23-11=12，⑦的中子數(shù)=23-11=12，⑧的中子數(shù)=35-17=18，綜上分析可知，④⑥⑦的中子數(shù)均為12，故答案為：D。13．已知3.0g中核外電子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多6.02×1022個，下列說法中正確的是()A．A元素的相對原子質(zhì)量為12 B．AO的摩爾質(zhì)量為60C．3.0gAO的物質(zhì)的量是0.02mol D．A原子的摩爾質(zhì)量32g/mol【答案】A【詳解】因1mol中，核外電子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多2mol，則3.0g的物質(zhì)的量為，則M()=，M(A)=60g/mol-48g/mol=12g/mol，A.A元素的相對原子質(zhì)量為12，故A正確；B.AO的摩爾質(zhì)量為60g/mol，故B錯誤；C.3.0gAO的物質(zhì)的量是0.05mol，故C錯誤；D.A原子的摩爾質(zhì)量12g/mol，故D錯誤；故選A。14．科學家第一次讓18個碳原子連成環(huán)，其合成過程如圖。下列說法正確的是（）C24O6C22O4C20O2C18A．C18與金剛石結(jié)構(gòu)相似B．C24O6→C22O4過程碳元素被氧化C．C18與石墨烯都是碳的同素異形體D．1molC20O2轉(zhuǎn)化為C18過程中反應生成44.8LCO【答案】C【詳解】A．C18中1個碳原子只與2個碳原子相連，而金剛石中每個碳原子與4個碳原子以單鍵相連，二者結(jié)構(gòu)不同，A不正確；B．C24O6→C22O4過程碳元素的化合價沒有改變，發(fā)生的是非氧化還原反應，B不正確；C．C18與石墨烯的結(jié)構(gòu)不同，但它們都是碳元素形成的單質(zhì)，二者都是碳的同素異形體，C正確；D．1molC20O2轉(zhuǎn)化為C18過程中反應生成2molCO，沒有指明標準狀況，體積不一定是44.8L，D不正確；故選C。15．氯的核電荷數(shù)為17，35Cl是氯的一種核素，下列說法正確的是（）A．35Cl2氣體的摩爾質(zhì)量為70gB．mol的1H35Cl分子所含中子數(shù)約為6.02×1023C．3.5g35Cl2氣體的體積約為1.12LD．Na35Cl中Cl—的結(jié)構(gòu)示意圖:【答案】B【解析】A.單位不正確，摩爾質(zhì)量的單位是g/mol，故A錯誤；B.mol的1H35Cl分子所含中子數(shù)==NA個，約為6.02×1023，故B正確；C.未說明溫度和壓強，不能按標準狀況下的氣體摩爾體積進行計算，故C錯誤；D.氯的核電荷數(shù)為17，則氯離子的結(jié)構(gòu)示意圖為：，故D錯誤；答案選B。16．元素R的質(zhì)量數(shù)為A，核內(nèi)中子數(shù)為N，其最高價氧化物的化學式為R2O5，則ngR的簡單氫化物中所含的質(zhì)子的物質(zhì)的量是A．(A?N+3)mol B．(A?N+3)mol C．(A?N+3)mol D．(A?N?3)mol【答案】B【解析】元素R的質(zhì)子數(shù)為A?N，根據(jù)其最高價氧化物的化學式分析，R的最高化合價為+5，則其簡單氫化物的化學式為H3R(或RH3)，氫化物中的質(zhì)子數(shù)為A?N+3，ng氫化物的物質(zhì)的量為mol，則質(zhì)子的物質(zhì)的量為(A?N+3)mo