高中人教版 (2019)第二节 元素周期律第2课时练习

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第2课时　核素课后篇素养形成合格考达标练1.下列几种核素中,已知a、b、c不相等,其中互为同位素的一组是(　　)　　　　　　　　　　　　　　AX与W BZ与ACW与Z DX与Y答案D解析只有D中两种原子质子数相同,中子数不同,互为同位素。2.在宾馆、办公楼等公共场所,常使用一种电离式烟雾报警器,其主体是一个放有镅-241Am)放射源的电离室Am原子核内中子数与核外电子数之差是(　　)A.241 B.146 C.95 D.51答案D解析Am的质子数为95,质量数为241,中子数=241-95=146,核外电子数=质子数=95,中子数与核外电子数之差为146-95=51。3.(2020湖北荆州中学月考)2019年1月3日上午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Sr(锶)Pu(钚)Po(钋),通过衰变产生能量发电。下列有关同位素的说法正确的是(　　)A.位于元素周期表中同一周期同一族的不同的核素,一定互为同位素B.氧有三种核素16O、17O、18O,所以自然界中的氧气分子共有6种C.同位素是指质子数相同、中子数不同的微粒间的互称D.温差发动机使用时没有发生化学变化答案D解析位于元素周期表中同一周期第Ⅷ族的不同的核素,质子数可能不相等,所以它们之间不一定互为同位素,故A错误;因为同位素的化学性质相同,氧虽然有三种核素16O、17O、18O,但自然界中的氧气分子为1种,故B错误;同位素是指质子数相同、中子数不同的不同核素之间的互称,故C错误;温差发动机使用时是将放射性同位素衰变时产生的能量转变成电能,发生的是核反应,没有发生化学变化,故D正确。4.张青莲是我国著名的化学家,1991年他准确测得In的相对原子质量为114.818,被国际相对原子质量委员会采用为新的标准值。这是相对原子质量表中首次采用我国测定的相对原子质量值。则下列关于In的说法中,错误的是(　　)AIn原子核外有49个电子BIn原子核内有49个中子C.In原子核内质子数和中子数之和等于其质量数,为115DIn是In元素的一种核素答案B解析根据核素的表示方法,In的质子数为49,质量数为115,则中子数为66,B项错误。 5.最近,我国某物理研究所取得重大科技成果,研制出由18O所构成的单质气体。18O是一种稳定的同位素,称为重氧。下列有关说法不正确的是(　　)A.1.8 g 18O2气体的物质的量是0.05 molB.0.1 mol O所含的中子数约为6.02×1023C.0.2 mol 18O2气体的体积约为4.48 LD.18O2气体的摩尔质量为36 g·mol-1答案C解析A中1.8g18O2的物质的量为=0.05mol;B中一个O分子所含的中子数为18-8=10,所以,0.1molO的中子数约为0.1×10×6.02×1023=6.02×1023;C中0.2mol18O2气体在标准状况下的体积约为4.48L;D中18O2的摩尔质量为36g·mol-1。6.1919年,科学家第一次实现了人类多年的梦想——人工转变元素。这个核反应如下HeOH。下列叙述正确的是(　　)AO原子核内有9个质子BH原子核内有1个中子C.O2和O3互为同位素D.通常情况下,He和N2化学性质都很稳定答案D解析O原子核内质子数是8,A错误H原子核内中子数是1-1=0,B错误;O2和O3互为同素异形体,C错误;通常情况下,He和N2化学性质都很稳定,D正确。7.(2020辽宁大连第二十四中学高一检测)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∶4A.①②⑥ B.①④⑤C.③④⑤ D.③④⑥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的摩尔质量分别为3g·mol-1、4g·mol-1(注意He为稀有气体,其分子为单原子分子),则等质量的3He和4He的物质的量之比为4∶3,在相同条件下,两气体的体积之比为4∶3。8.(2020山东聊城高一检测)(1)48 g 12C18O2分子中的中子的物质的量为　　　　　 mol。 (2)硫原子核内有16个中子,其质量数为32,则16 g S2-所含电子的物质的量为　　　　　 mol。 (3)某元素的同位素X,其氯化物为XCl2。1.11 g该氯化物溶于水配成溶液后,加入1 mol·L-1的AgNO3溶液20 mL恰好完全反应。若这种同位素原子核内有20个中子,则X元素在周期表中的位置是　　　　　。 答案(1)26　(2)9　(3)第四周期第ⅡA族解析(1)由题意可知,12C18O2分子的相对分子质量为48,所以48g12C18O2分子为1mol,其中的中子的物质的量为26mol。(2)硫原子核内有16个中子,其质量数为32,则1mol的S2-有18mol的电子,而16gS2-即为0.5molS2-,则有(18×0.5)mol电子,一共有9mol电子。(3)加入1mol·L-1的AgNO3溶液20mL恰好完全反应。则说明其中含有氯离子的物质的量为0.02mol,所以氯化物XCl2的物质的量为0.01mol,而0.01mol该氯化物的质量为1.11g,则说明1mol该氯化物的质量为111g,所以可以推测,X的相对原子质量为40。所以该元素为第四周期第ⅡA族的钙元素。9.科学家们发现氢元素有三种同位素原子。(1)分别写出它们的名称:　　　、　　　、　　　　。写出用于制造氢弹原料的同位素原子　　　　。 (2)已知氯有2种常见同位素原子35Cl、37Cl,氯气与氢气形成的氯化氢分子的相对分子质量有　　　种。 (3)质量相同的O和O所含质子数之比为　　　　,中子数之比为　　　　。 答案(1)氕　氘　氚H(或D、T)(2)5　(3)10∶9　8∶9解析(2)氯化氢有H35Cl、H37Cl、D35Cl、D37Cl、T35Cl、T37Cl6种,但H37Cl与T35Cl的相对分子质量相同,所以相对分子质量有5种。(3)质量都为1g的O与O的质子数之比为=10∶9,中子数之比为(×8)∶(×10)=8∶9。等级考提升练10.(双选)(2020山东威海高一期中改编)下列叙述正确的是(　　)A.任何原子或离子的组成中都含有质子B.16O2和18O2互称为同素异形体C.40K和40Ca原子中的质子数和中子数都相等D.同位素是不同核素,物理性质不完全相同、化学性质相同答案AD解析任何原子或离子的组成中都含有质子,故A正确;16O和18O是互为同位素的两种核素,它们形成的单质16O2和18O2不是互为同素异形体,而是同一种物质,故B错误;40K质子数是19、中子数是21,40Ca质子数是20、中子数是20,故C错误;同位素指的是同种元素的不同核素,物理性质不完全相同,如不同核素的质量不同,故D正确。11.中国的天宫空间站将于2022年运行!最早的“天宫一号”的燃料是氢化锂三兄弟:LiH、LiD、LiT。其中Li的质量数为7,下列对这三种物质的说法中正确的是(　　)A.质子数之比为1∶2∶3B.中子数之比为1∶1∶1C.摩尔质量之比为8∶9∶10D.化学性质不相同答案C解析锂原子质子数为3,质量数为7,其中子数为4;H、D、T质子数均为1,中子数分别为0、1、2,所以LiH、LiD、LiT的质子数之比为(3+1)∶(3+1)∶(3+1)=1∶1∶1,A项错误;中子数之比为(4+0)∶(4+1)∶(4+2)=4∶5∶6,B项错误;摩尔质量之比为(7+1)∶(7+2)∶(7+3)=8∶9∶10,C项正确;物质的化学性质与其元素组成及物质结构有关,LiH、LiD、LiT的元素组成及物质结构均相同,故化学性质相同,D项错误。12.X、Y、Z和R分别代表四种元素。如果aXm+、bYn+、cZn-、dRm-四种离子的电子层结构相同,则下列关系正确的是(　　)A.a-c=m-n B.a-b=n-mC.c-d=m+n D.b-d=m+n答案D解析A项,电子层结构相同,则有a-m=c+n,变形得a-c=m+n,故错误;B项,电子层结构相同,a-m=b-n,变形得a-b=m-n,故错误;C项,c+n=d+m,变形得c-d=m-n,故错误;D项,b-n=d+m,变形得b-d=n+m,故正确。13.某元素一种同位素原子的质子数为m,中子数为n,则下述论断正确的是(　　)A.该元素的相对原子质量为(m+n)B.这种元素的原子序数为nC.W g此原子的物质的量约为 molD.核内中子的总质量小于质子的总质量答案C解析该元素一种同位素的相对原子质量为(m+n),A项错误;这种元素的原子序数为m,B项错误;该同位素原子的摩尔质量为(m+n)g·mol-1,所以Wg此原子的物质的量约为mol,C项正确;原子核内质子数、中子数不确定,无法计算核内中子总质量和质子总质量的相对大小,D项错误。14.下列说法不正确的是(　　)①质子数相同的粒子一定属于同一种元素②同一元素的核素种数由中子数决定③同位素的化学性质几乎相同④质子数相同、电子数也相同的两种粒子,不可能是一种分子和离子⑤Cl2中35Cl与37Cl两种核素的个数之比与HCl中35Cl与37Cl的个数之比相等A.③ B.④ C.②⑤ D.①答案D解析Ne与HF的质子数均为10,但二者不是同一元素,故①是错误的;同一元素的核素中质子数相同,中子数不同,显然中子数决定同一元素的核素种数,故②正确;一种分子和一种离子,如果质子数相等,它们的电子数一定不等,故④正确;同位素的质子数相同,化学性质几乎相同,但其质量数不同,物理性质不同,在自然界中其原子百分组成不变,故③⑤正确。15.(双选)下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是(　　)A.体积相等时密度相等B.原子数相等时具有的中子数相等C.体积相等时具有的电子数相等D.质量相等时具有的质子数不相等答案CD解析由于12C18O和14N2的相对分子质量不等,故体积相等的两种气体的质量不等,因此密度不等,故A项错误;1个12C18O分子中有16个中子,1个14N2分子中含有14个中子,二者均为双原子分子,原子数相等,即分子数相等,但中子数不等,故B项错误;12C18O和14N2均为14电子分子,同温同压下,二者体积相等则分子数相等,所具有的电子数相等,故C项正确;12C18O和14N2分子内均有14个质子,由于二者的相对分子质量不等,故等质量的两种分子所具有的质子数不等,故D项正确。16.近年来,科学家通过粒子加速器进行了一周的实验,获得了6个非常罕见的Fe原子,接着,科学家又使用特制的测量仪器观测到,这6个原子中有4个发生了衰变,这一实验证实了曾经预言的双质子衰变方式,即有一个原子同时放出两个质子的衰变方式。回答下列问题:(1)该Fe原子的核内中子数为　　　　,该原子的核外电子数为　　　　。 (2)以下关于Fe的叙述正确的是　　　　。 AFe与Fe是两种核素B.科学家获得了一种新元素CFe的衰变不是化学变化D.这种铁原子衰变放出两个质子后变成Fe(3)某同学认为Fe在一定条件下也可与氧气反应,他的判断依据是　。 答案(1)19　26　(2)AC　(3Fe与Fe的核内质子数相同,互为同位素,化学性质几乎完全相同解析(1Fe的中子数=质量数-质子数=45-26=19,电子数=质子数=26。(2Fe与Fe的质子数相同,属同一种元素Fe元素,但中子数不同,是两种不同的核素;Fe元素不是一种新元素Fe衰变后变为质子数为24的新原子,原子核发生了变化,不是化学变化。(3Fe与Fe的核内质子数相同,互为同位素,化学性质几乎完全相同。新情境创新练17.根据要求回答下列相关问题:(1)科学家进行科学探究时曾用Ca轰击Bk(锫)生成Uus和Uus,当时他们认为Uus可能就是一直寻找的第117号元素。下列关于Ca、Bk(锫)、Uus和Uus的说法中不正确的是　　　　　(填字母,下同)。 AUus和Uus互为同位素BCaBk表示两种核素CCaBk(锫)Uus和Uus属于四种元素(2)下列关于Cs和Cs的说法中正确的是　　　　。 ACs和Cs的质子数相同,电子数不同BCs和Cs的质量数相同,中子数不同CCs和Cs的质子数相同,质量数不同DCs和Cs的化学性质基本相同(3)根据Cs组成,回答下列问题:①碘原子最外层有7个电子,其原子的核外电子层数为　　　　　,碘与下列元素性质最相似的是　　　　　　。 A.钠 B.氯C.氮 D.氧②铯原子最外层有1个电子,与钠、钾性质相似,碘与铯化合生成稳定化合物,其化学式为　　　　。 (4)钚的元素符号为Pu,质子数为94。①用原子符号表示钚-238、钚-239和钚-240分别为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②钚-244的中子数为　　　　　　。 答案(1)C　(2)C　(3)①5　B　②CsI(4)PuPuPu　②150解析(1)A项Uus和Uus表示同种元素的两种原子,互为同位素,A项正确;B项,一定质子数和一定中子数构成一种核素,即有几种原子就有几种核素,B项正确;C项,Ca、Bk(锫)Uus和Uus属于四种原子、三种元素,C项错误。(2Cs和Cs的质子数都是55,质量数分别为134、137,质量数(A)=中子数(N)+质子数(Z),中子数分别为79、82,同位素的化学性质基本相同,但是I、Cs和Cs属于两种元素的三种原子,碘与铯的化学性质不同。(3)①碘原子含53个质子,核外有53个电子,碘最外层有7个电子,根据核外电子排布规律,电子排布为2、8、18、18、7;在钠、氯、氮、氧原子中,只有氯原子最外层有7个电子,一般地,原子最外层电子数决定元素化学性质,即原子最外层电子数相同,其化学性质相似,碘与氯的化学性质相似。②铯与钠、钾化学性质相似,说明铯在化合物中显+1价,碘显-1价,碘化铯的化学式为CsI。(4)①原子的表示方法:元素符号左上角数字表示质量数,左下角数字表示质子数。②质子数与中子数之和等于质量数,钚-244的中子数=244-94=150。