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1-3原子結(jié)構(gòu)核素課后作業(yè)含解析新人教版必修2

PAGEPAGE6原子結(jié)構(gòu)核素一、選擇題(每小題4分，共48分，每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng))1．氯的原子序數(shù)為17,37Cl和35Cl是氯的兩種同位素，下列說法正確的是(B)A．35Cl原子所含質(zhì)子數(shù)為18,37Cl和35Cl的得電子實(shí)力相同B.eq\f(1,18)molH35Cl分子所含中子數(shù)約為6.02×1023C．7g35Cl2氣體的體積為2.24LD．35Cl的相對原子質(zhì)量是12C原子質(zhì)量的35倍解析：37Cl和35Cl互為同位素，化學(xué)性質(zhì)相同，故得電子實(shí)力也相同，質(zhì)子數(shù)等于原子序數(shù)，所以35Cl的質(zhì)子數(shù)為17，故A錯(cuò)誤；1個(gè)H35Cl分子所含中子數(shù)為18，eq\f(1,18)molH35Cl分子所含中子的物質(zhì)的量為1mol，所以中子數(shù)約為6.02×1023，故B正確；Cl2不肯定處于標(biāo)準(zhǔn)狀況，不能運(yùn)用氣體摩爾體積22.4L/mol計(jì)算其體積，故C錯(cuò)誤；相對原子質(zhì)量的計(jì)算是以12C原子質(zhì)量的eq\f(1,12)為標(biāo)準(zhǔn)，故D錯(cuò)誤。2．下列說法不正確的是(D)①質(zhì)子數(shù)相同的粒子肯定屬于同種元素②同位素的物理性質(zhì)有較大差別而化學(xué)性質(zhì)幾乎相同③元素種類由質(zhì)子數(shù)確定，核素種類由質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)共同確定，元素主要化學(xué)性質(zhì)由最外層電子數(shù)確定④電子數(shù)相同的粒子不肯定是同一種元素⑤核素都是由質(zhì)子和中子構(gòu)成A．①②④B．③④⑤C．②③⑤D．①⑤解析：質(zhì)子數(shù)相同的粒子不肯定是同種元素，例如Na＋和NHeq\o\al(＋,4)，①錯(cuò)誤；互為同位素的原子最外層電子數(shù)相同，所以同位素的化學(xué)性質(zhì)相同，②正確；元素種類由質(zhì)子數(shù)確定，核素種類由質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)共同確定，元素主要化學(xué)性質(zhì)由最外層電子數(shù)確定，③正確；電子數(shù)相同的粒子不肯定是同一種元素，如Na＋和O2－，④正確；氕原子沒有中子，⑤錯(cuò)誤。3．有eq\o\al(A,Z)X和eq\o\al(A＋1,)ZX＋兩種粒子，下列敘述正確的是(C)A．肯定都是由質(zhì)子、中子、電子構(gòu)成的B．化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同C．質(zhì)子數(shù)肯定相等，質(zhì)量數(shù)和中子數(shù)肯定不相等D．核電荷數(shù)和核外電子數(shù)肯定相等解析：由題意知，eq\o\al(A,Z)X、eq\o\al(A＋1,)ZX＋分別為同種元素的原子和離子，即兩者質(zhì)子數(shù)相等，中子數(shù)不等，電子數(shù)不等。中子數(shù)N＝A－Z，N可能為0，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；確定元素化學(xué)性質(zhì)的是最外層電子數(shù)，同種元素的原子與離子的最外層電子數(shù)不同，所以化學(xué)性質(zhì)不同，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；eq\o\al(A,Z)X和eq\o\al(A＋1,)ZX＋的核電荷數(shù)相等，但核外電子數(shù)不相等，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．下列說法中不正確的是(D)①原子核內(nèi)有18個(gè)中子的氯原子：eq\o\al(35,17)Cl②eq\o\al(235,92)U和eq\o\al(238,92)U是中子數(shù)不同質(zhì)子數(shù)相同的同種核素③元素周期表中鉍元素的數(shù)據(jù)如圖所示，則Bi元素的質(zhì)量數(shù)是209.0A．①② B．①③C．①②③ D．②③解析：eq\o\al(235,92)U和eq\o\al(238,92)U應(yīng)為同一元素的不同種核素，②錯(cuò)誤；元素周期表中209.0是Bi元素的相對原子質(zhì)量不是其質(zhì)量數(shù)，③錯(cuò)誤，即選D。5．2024年4月，于敏獲頒“影響世界華人終身成就獎(jiǎng)”。“钚－239”是“于敏型”氫彈的重要原料。下列說法正確的是(C)A．239Pu原子的原子核中含有239個(gè)質(zhì)子B．239Pu衰變成235U屬于化學(xué)改變C．238Pu、239Pu和241Pu屬于不同的核素D．238Pu與238U在元素周期表中的位置相同解析：239表示質(zhì)量數(shù)，不是質(zhì)子數(shù)，A錯(cuò)誤；原子之間的轉(zhuǎn)化屬于核改變，不是化學(xué)改變，B錯(cuò)誤；238Pu、239Pu和241Pu的質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同，屬于不同的核素，C正確；238Pu與238U的質(zhì)子數(shù)不同，不是同種元素，在元素周期表中的位置不同，D錯(cuò)誤。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(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．鈦的相對原子質(zhì)量不行能為46，也不行能為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；鈦的相對原子質(zhì)量介于46～50之間，D正確。7．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)。8．16O和18O是不同的核素，下列說法正確的是(D)A．16O2和18O2的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)均相同B．4.48L18O2含有4NA個(gè)中子(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)C．16O2和18O2互為同位素D．36g18O2中含有16mol電子解析：16O2和18O2的物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)相像，A錯(cuò)誤；沒有指明是否為標(biāo)準(zhǔn)狀況，4.48L18O2的物質(zhì)的量不肯定是0.2mol，故不能計(jì)算其中含有的中子數(shù)，B錯(cuò)誤；16O2和18O2均是氧氣單質(zhì)，不互為同位素，C錯(cuò)誤；36g18O2的物質(zhì)的量是1mol，其中含有16mol電子，D正確。9．下列各組粒子：①H3O＋，NHeq\o\al(＋,4)，Na＋；②OH－，NHeq\o\al(－,2)，F(xiàn)－；③O2－，Na＋，Mg2＋；④CH4，NH3，H2O。具有相同質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)的正確組合是(C)A．①②③B．②③④C．①②④D．①③④解析：①中三種離子均為10個(gè)電子，11個(gè)質(zhì)子。②中三種離子均為10個(gè)電子，9個(gè)質(zhì)子。③中三種離子均為10個(gè)電子，質(zhì)子數(shù)分別為8、11、12。④中三種分子均為10個(gè)電子，10個(gè)質(zhì)子。10．下列說法不正確的是(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某種元素的相對原子質(zhì)量取整數(shù)，就是其質(zhì)量數(shù)A．②③⑤⑥B．①②④⑤C．①②⑤⑥D(zhuǎn)．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；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；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。11．相同溫度下，等體積的兩個(gè)集氣瓶分別盛eq\o\al(12,)6C，eq\o\al(14,)7N，eq\o\al(18,)8O三種原子構(gòu)成的CO和N2，下列說法正確的是(C)A．質(zhì)量和分子數(shù)相同B．質(zhì)量和分子數(shù)都不相同C．若壓強(qiáng)相同，則含有相同的質(zhì)子數(shù)，但質(zhì)量不同D．若壓強(qiáng)相同，則含有相同的原子、質(zhì)子、中子和電子解析：溫度相同、壓強(qiáng)也相同時(shí)，等體積兩瓶中氣體分子數(shù)相同(阿伏加德羅定律)，1個(gè)CO分子中質(zhì)子數(shù)為14,1個(gè)N2分子中也是14，所以質(zhì)子數(shù)相同，但質(zhì)量數(shù)CO為30，N2為28，所以質(zhì)量不同。原子數(shù)、質(zhì)子數(shù)、電子數(shù)均相同，只有中子數(shù)不同。CO的中子數(shù)為16，N2為14，故不相同。12．2024年IUPAC命名117號元素為Ts(中文名“石田”，tián)，Ts的原子核外最外層電子數(shù)是7。下列說法不正確的是(D)A．Ts是第七周期第ⅦA族元素B．Ts的同位素原子具有相同的電子數(shù)C．Ts在同族元素中非金屬性最弱D．中子數(shù)為176的Ts核素符號是eq\o\al(176,117)Ts解析：0族元素從上往下，原子序數(shù)依次為2、10、18、36、54、86、118，則可推斷117號元素位于第七周期第ⅦA族，A項(xiàng)正確；互為同位素的不同原子具有相同的質(zhì)子數(shù)，質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)，B項(xiàng)正確；同主族元素從上往下，非金屬性漸漸減弱，C項(xiàng)正確；中子數(shù)為176的Ts核素符號是eq\o\al(293,117)Ts，D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題(共52分)13．(10分)(1)寫出表示含有8個(gè)質(zhì)子、10個(gè)中子的原子的化學(xué)符號：eq\o\al(18,8)O。(2)依據(jù)下列微?；卮饐栴}：eq\a\vs4\al(\o\al(1,1)H、\o\al(2,1)H、\o\al(3,1)H、14C、14N、16O、35Cl2、37Cl2)①以上8種微粒中共有6種核素，共5種元素。②互為同位素的是eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H。③質(zhì)量數(shù)相等的是14C和14N，中子數(shù)相等的是14C和16O。(3)相同物質(zhì)的量的14CO2與S18O2的質(zhì)量之比為23∶34；中子數(shù)之比為2∶3；電子數(shù)之比為11∶16。(4)銣和另一種堿金屬形成的合金7.8g與足量的水反應(yīng)后，產(chǎn)生0.2g氫氣，則此合金中另一種堿金屬可能是Li或Na(銣的相對原子質(zhì)量取85.5)。(5)質(zhì)量相同的H2O和D2O與足量鈉反應(yīng)，放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積之比為10∶9。解析：(1)含有8個(gè)質(zhì)子、10個(gè)中子的原子的化學(xué)符號為eq\o\al(18,8)O。(2)元素是具有相同核電荷數(shù)(即質(zhì)子數(shù))的一類原子的總稱；具有肯定數(shù)目的質(zhì)子和肯定數(shù)目的中子的原子稱為核素；質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同核素互稱同位素，據(jù)此作答。(3)14CO2的摩爾質(zhì)量為46g/mol，S18O2的摩爾質(zhì)量為68g/mol，依據(jù)公式m＝nM推斷相同物質(zhì)的量的14CO2與S18O2的質(zhì)量之比為23∶34；14CO2的中子數(shù)為24，電子數(shù)為22，S18O2的中子數(shù)為36，電子數(shù)為32，等物質(zhì)的量的14CO2與S18O2的中子數(shù)之比為2∶3，電子數(shù)之比11∶16。(4)用R表示堿金屬的元素符號，7.8g合金與足量的水反應(yīng)后，產(chǎn)生0.2g氫氣，依據(jù)2R＋2H2O=2ROH＋H2↑計(jì)算R的平均相對原子質(zhì)量為39，銣元素的相對原子質(zhì)量取85.5，依據(jù)平均值思想推斷合金中另一堿金屬元素的相對原子質(zhì)量小于39，該堿金屬可能是Li或Na。(5)H2O的摩爾質(zhì)量為18g/mol，D2O的摩爾質(zhì)量為20g/mol，依據(jù)n＝eq\f(m,M)知質(zhì)量相同的H2O和D2O的物質(zhì)的量之比為10∶9，依據(jù)阿伏加德羅定律知，與足量鈉反應(yīng)，放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積之比為10∶9。14．(10分)eq\o\al(60,27)Co的衰變方程式為eq\o\al(60,27)Co=eq\o\al(A,Z)Ni＋0－1e＋Ve，其中Ve是反中微子，它的電荷為零，靜止質(zhì)量可以為零。(1)下列關(guān)于eq\o\al(60,27)Co的敘述中，錯(cuò)誤的是CD(填序號)。A．質(zhì)子數(shù)是27B．電子數(shù)是27C．質(zhì)量數(shù)是27D．中子數(shù)是60(2)在上述衰變方程中，衰變產(chǎn)物Ni的質(zhì)量數(shù)A為60，核電荷數(shù)Z為28。(3)元素的化學(xué)性質(zhì)主要取決于A(填序號)。A．最外層電子數(shù) B．核內(nèi)中子數(shù)C．核內(nèi)質(zhì)子數(shù) D．質(zhì)量數(shù)(4)不同種元素的本質(zhì)區(qū)分是A(填序號)。A．質(zhì)子數(shù)不同B．中子數(shù)不同C．電子數(shù)不同D．質(zhì)量數(shù)不同解析：(1)eq\o\al(60,27)Co中質(zhì)子數(shù)為27，質(zhì)量數(shù)為60，中子數(shù)為60－27＝33；(2)在衰變過程中，衰變出的電子和反中微子，使得衰變產(chǎn)物質(zhì)量數(shù)沒改變，但質(zhì)子數(shù)變?yōu)?7＋1＝28，核電荷數(shù)與質(zhì)子數(shù)相同。(3)元素的化學(xué)性質(zhì)主要由最外層電子數(shù)確定。(4)元素是指具有相同核電荷數(shù)(質(zhì)子數(shù))的一類原子的總稱。15．(10分)(1)A元素原子的核電荷數(shù)為8，其原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)為8，該元素原子的二價(jià)陰離子中，核外電子數(shù)為10，中子數(shù)是9的核素表示為eq\o\al(17,)8O。(2)B元素原子的一價(jià)陽離子的核外有18個(gè)電子，質(zhì)量數(shù)為40，該元素原子的原子核內(nèi)中子數(shù)為21。(3)A、B形成1∶1型化合物的相對分子質(zhì)量是114。解析：(1)核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)，陰離子的核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋所帶電荷數(shù)＝10，中子數(shù)是9的核素，質(zhì)量數(shù)是17，可表示為eq\o\al(17,)8O。(2)B元素養(yǎng)子數(shù)是18＋1＝19，質(zhì)量數(shù)為40，該元素原子的中子數(shù)為40－19＝21。(3)兩元素形成的1∶1型化合物是K2O2，其相對分子質(zhì)量是40×2＋17×2＝114。16．(10分)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(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(寫出符號)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.