高中化学沪科技版(2020)必修第一册第4章 原子结构和化学键原子结构原子的构成精品习题
展开1.钠原子的原子核内有11个质子和12个中子,该原子的核外电子数为
A.1B.23C.11D.12
【答案】C
【解析】元素原子的质子数等于核外电子数,故钠原子核外电子数为11。
故选C。
2.用符号表示12个质子,12个中子的原子,应该是
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】核素可用表示,其中A为质量数,等于质子数与中子数的和,Z为质子数,据此分析。
【解析】根据题意知,该核素原子的质子数为12,为镁原子,质量数为12+12=24,故可表示为,C项符合题意。
答案选C。
3.(2022·上海奉贤区致远高级中学高一期末)铀−235( 235 U )是常用的核燃料,原子的中子数为
A.327B.235C.143D.92
【答案】C
【解析】是92号元素,质子数为92,质量数为235,因此中子数=235−92=143,故C符合题意。
综上所述,答案为C。
4.(2022·上海市第十中学高一期末)我国导航卫星的“心脏”使用的是铷原子钟。关于铷原子(Rb)说法正确的是
A.中子数是37B.质量数是85
C.电子数是48D.与Rb互称同素异形体
【答案】B
【解析】据题意,Rb的质子数为37,质量数为85,故中子数=质量数-质子数=48,核外电子数等于质子数为37,;同素异形体指有同种元素组成的不同的单质,Rb和Rb互为同位素,故答案选B。
5.已知R2+核外有a个电子,核内有b个中子。表示R原子符号正确的是( )。
A.abRB. a-2a+b-2R C.a-2a+bRD. a+2a+b+2R
【答案】D
【解析】1个R原子失去2个电子形成R2+,故R原子核外有a+2个电子,核内有b个中子,a+2个质子,表示R原子符号正确的是 a+2a+b+2R。
6.下列叙述正确的是
A.“人造太阳”的核燃料是氘、氚,、互为同位素,其物理性质和化学性质均相同
B.2020年12月17日凌晨,嫦娥五号携带回的月球土壤样本中含有珍贵的,与互为同素异形体
C.测定出土文物年代的与互为同位素
D.近年的材料新宠黑磷仅由P构成,它与白磷互为同位素
【答案】C
【解析】A.同位素的物理性质有差异,A错误;
B.同位素是指质子数相同,而中子数不同的同种元素的原子,故与互为同位素,B错误;
C.与互为同位素,C正确;
D.同素异形体是指同种元素形成的不同单质,故黑磷和白磷互为同素异形体,D错误;
故选C。
7. 38Sr(锶)的87Sr、86Sr稳定同位素在同一地域土壤中87Sr/86Sr值不变。土壤生物中87Sr/86Sr值与土壤中87Sr/86Sr值有效相关。测定土壤生物中87Sr/86Sr值可进行产地溯源。下列说法不正确的是
A.87Sr和86Sr互为同位素
B.87Sr和86Sr含有的中子数分别为49和48
C.同一地域产出的同种土壤生物中87Sr/86Sr值相同
D.87S和86Sr的化学性质不相同
【答案】D
【解析】A.87Sr和86Sr是质子数相同、中子数不同的原子,互为同位素,故A正确;
B.87Sr和86Sr含有的中子数分别为87-38=49和86-38=48,故B正确;
C.87Sr、86Sr是38Sr的稳定同位素,同一地域产出的同种土壤生物中87Sr/86Sr值相同,故C正确;
D.87S和86Sr核外电子排布相同,所以化学性质相同,故D错误;
选D。
8.下列各组微粒中属于同位素的是
A.D2O和H2OB.O2和O3C.40Ar和40CaD.35Cl和37Cl
【答案】D
【解析】A.同位素是质子数相同、中子数不同的原子,D2O和H2O是分子,D2O和H2O不属于同位素,故不选A;
B.O2和O3是氧元素组成的不同单质,属于同素异形体,故不选B;
C.同位素是质子数相同、中子数不同的原子,40Ar和40Ca质子数不同,40Ar和40Ca不是同位素,故不选C;
D.35Cl和37Cl是质子数相同、中子数不同的原子,属于同位素,故选D;
选D。
9.下列关于说法中不正确的是
A.C60、金刚石互为同素异形体
B.同素异形体彼此间物质性质是有差异的
C.由同种元素组成的物质一定为纯净物
D.同素异形体之间的转化是化学变化
【答案】C
【解析】A.C60、金刚石是由碳元素组成的单质,两者互为同素异形体,A正确;
B.同素异形体之间的性质差异主要表现在物理性质上,化学性质上也有着活性的差异,B正确;
C.C60、金刚石是由碳元素组成,两者混在一起,组成元素是C,但为混合物,C错误;
D.同素异形体之间的转化生成了新的物质,是化学变化,D正确;
故选C。
10.可控核聚变的原料3He是一种安全高效而又清洁无污染的物质,据统计,月球土壤的3He含量可达500万吨。关于3He的叙述正确的是
A.3He和4He两种核素互为同素异形体
B.3He和4He两种核素互为同位素
C.核聚变时,原子核发生了变化,发生了化学反应
D.在3He中存在:质子数=中子数=核外电子数
【答案】B
【解析】A.3He和4He质子数相同,中子数不同,属于同位素,A错误;
B.3He和4He质子数相同,中子数不同,属于同位素,B正确;
C.发生化学反应时原子的种类并没有发生改变,核聚变不属于化学反应,C错误;
D.因在原子中:质子数=原子序数=核电荷数=核外电子数,3He质子数为2,中子数为1,两者不等,D错误;
故选B。
11.(2022·上海市杨浦高级中学高一阶段练习)规范的化学试卷的上方总有相对原子质量一项,如Na-23;Cl-35.5;Br-80;I-127等,这些数值确切地说是
A.核素的相对原子质量B.元素的近似平均相对原子质量
C.元素的平均相对原子质量D.元素的平均相对原子质量的近似值
【答案】D
【解析】同种元素可能有多种核素,不同核素的相对原子质量不同,Na-23;Cl-35.5;Br-80;I-127等,这些数值是元素的平均相对原子质量的近似值,故选D。
12.(2022·上海市宝山中学高一阶段练习)铜有两种天然同位素、,铜元素的近似相对原子质量为63.5,自然界中和原子个数比是
A.1:4B.1:3C.2:1D.3:1
【答案】D
【解析】设和原子个数比是x:y,则,求得x:y=3:1;
故选D。
13. 2007年11月26日,我回首次月球探测工程第一幅月面图象发布。月球的月壤中含有丰富的3He,月海玄武岩中蕴藏着丰富的Na、Mg、Cu等金属矿产资源和大量的SiO2等。完成下列填空:
(1)3He是高效核能原料,其原子核内中子数为_______。
(2)Na与Na+两种微粒结构上相同的是_______(选填编号)。
A.质子数B.电子数C.电子层数D.最外层电子数
(3)铜元素近似平均相对原子质量计算式为63×69.17%+x×30.83%= 63.62。该计算式中63是指_______,x的值为_______。
【答案】(1)1
(2)A
(3) 63Cu原子的质量数 65
【解析】(1)3He的中子数=质量数-质子数=3-2=1;
(2)钠原子失去最外层1个电子形成钠离子,微粒质子数相同;钠原子电子数为11,钠离子的为10,钠原子电子层数为3,钠离子的为2,钠原子最外层电子数是1,钠离子的是8,则电子数、电子层数、最外层电子数均不相同,故选A;
(3)铜元素近似平均相对原子质量计算式为63×69.17%+x×30.83%=63.62,该计算式中63是指63Cu原子的质量数,解得x=65。
14. Na、Fe、Al是中学化学常见的金属元素。回答下列问题:
(1)焰色反应的实验中,Na元素燃烧时的焰色为_______色,观察K元素燃烧时的焰色需要透过_______。
(2)碘元素的一种核素可用于治疗肿瘤。该核素的质子数为_______,中子数为_______,质量数为_______,核外电子数为_______。(对应数值125和53)
【答案】(1) 黄 蓝色钴玻璃
(2) 53 72 125 53
【解析】(1)焰色反应的实验中,Na元素燃烧时的焰色为黄色,由于Na的焰色为黄色,很容易掩盖K的紫色,故观察K元素燃烧时的焰色需要透过蓝色钴玻璃以滤去黄色。
(2)的质子数为53,质量数为125,中子数=质量数-质子数=125-53=72,核外电子数=质子数=53。
15.(2022·上海市南洋模范中学高一阶段练习)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轰击生成和下列说法错误的是________。
A.和互为同位素
B.、表示两种核素
C.和属于四种元素
(2)下列关于和的说法正确的是________。
A.和的质子数相同,电子数不同B.和的质量数相同,电子数不同
C.和的质子数相同,质量数不同D.和的化学性质基本相同
(3)碘原子核外电子层数有________层,最外层电子数是________。
(4)钚的质子数为94。
①用核素符号表示:钚、钚和钚分别是________、________、________。
②钚的中子数为________。
【答案】(1)C
(2)C
(3) 5 7
(4) 150
【分析】核素的表示方法为:元素符号左下角为质子数,左上角为质量数,质量数等于质子数加中子数;
(1)A.具有相同质子数,不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素;和互为同位素,A正确;
B.、两者的质子数、质量数不同,表示两种核素,B正确;
C.和两者质子数相同,属于一种元素,故共3种元素,C错误;
故选C;
(2)A.原子中质子数=电子数,和的质子数相同,电子数相同,A错误;
B.和的质量数不相同,B错误;
C.和的质子数均为55相同,质量数分别为134、137不同,C正确;
D.和是表示两种不同的元素,化学性质不同,D错误;
故选C;
(3)碘为53号元素,位于第五周期ⅦA族,原子核外电子层数有5层,最外层电子数是7;
(4)①钚为94号元素,元素符号为Pu;用核素符号表示:钚、钚和钚分别是、、;
②钚的中子数为244-94=150。
16.(2022·上海市嘉定区第一中学高一阶段练习)某负离子 ARn-核外共有x 个电子,其核内中子数为
A.A-x-nB.A-x+nC.A+x+nD.A+x-n
【答案】B
【解析】核素的表示方法为:元素符号左下角为质子数,左上角为质量数,质量数等于质子数加中子数;该离子带n个负电荷,核外共有x 个电子,则质子数为x-n,已知质量数为A,则中子数为A-(x-n)= A-x+n;
故选B。
17.下列各组微粒具有相同质子数和电子数的是
A.、、HFB.、、Ne
C.、、D.、、
【答案】C
【分析】若电子数等于质子数,则微粒为电中性粒子,即为原子或分子。
【解析】A .、不是电中性微粒,故质子数不等于电子数,故A不符合题意;
B.、不是电中性微粒,故质子数不等于电子数,故B不符合题意;
C.CH4、NH3、H2O都为电中性微粒,具有相同质子数和电子数,故C符合题意;
D.、、不是电中性微粒,故质子数不等于电子数,故D不符合题意;
故选:C。
18.下列说法中正确的是
A.12C和14C互为同素异形体
B.H2O和H2O2互为同素异形体
C.金刚石、石墨和C60性质不同的根本原因是所含碳原子的数目不同
D.金刚石、石墨和C60在氧气中完全燃烧都生成二氧化碳
【答案】D
【解析】A.12C和14C为碳原子,互为同位素,同种元素形成的不同单质互为同素异形体,故A错误;
B.同种元素形成的不同单质互为同素异形体,H2O和H2O2为两种不同的化合物,故B错误;
C.金刚石、石墨和C60性质不同的根本原因是金刚石、石墨、C60的内部结构不同,所以三者的性质不同,故C错误;
D.金刚石、石墨和C60都是碳元素的单质,在氧气中完全燃烧都生成二氧化碳,故D正确;
故选:D。
19.关于 818O、816O、O2-、O四种粒子,以下说法正确的是( )。
A.它们是同种原子
B.它们是几种不同的单质
C.它们是氧元素的几种粒子的不同表示方法
D.四种粒子的质子数和电子数均相等
【答案】C
【解析】四种粒子的质子数相等,但中子数不完全相等,因此不是同种原子,A项错误。四种粒子均不是单质,B项错误。四种粒子均属于氧元素,分别为核素、核素、离子、原子,故C项正确。O2-与其他三种粒子的电子数不同,D项错误。
20.(2022·上海市南洋模范中学高一阶段练习)下列说法正确的是
A.同一元素各核素的质量数不同,但它们的化学性质几乎完全相同
B.任何元素的原子都是由核外电子和核内中子、质子组成
C.原子失去一个电子后的电子数与原子相同,所以变成原子
D.的质量数相同,它们互为同位素
【答案】A
【解析】A.质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素,因此同一元素各核素的质量数不同,但它们的化学性质几乎完全相同,A正确;
B.例如氕原子中没有中子,B错误;
C.钠失去电子,带1个正电荷,变为钠离子,C错误;
D.三者的质子数不同,是不同的元素,不是同位素,D错误;
故选A。
21.(2022·上海市杨浦高级中学高一阶段练习)晶体硼由10B和11B两种原子组成,已知5.4克晶体硼完全转化为(硼烷)气体时,可得到5.6L(标准状态)硼烷,试计算该晶体硼中10B和11B两种原子的个数比
A.4∶1B.1∶4C.1∶3D.2∶1
【答案】B
【解析】标准状况下,5.6L硼烷的物质的量是为5.6L÷22.4L/ml=0.25ml,所以硼原子的物质的量为0.25ml×2=0.5ml,可求硼的相对摩尔质量是5.4g÷0.5ml=10.8g/ml,硼的相对原子质量为10.8,所以10B和11B两种原子的原子个数比是。
故选B。
22.(2022·上海市嘉定区第一中学高一阶段练习)某原子的质子数为M,中子数为N,则下列说法正确的是
A.该原子的相对质量为M+N
B.该元素的近似相对质量为 M+N
C.若 12C 的质量为 Wg,则此原子的质量接近于 W(M+N)
D.不能确定该元素的近似相对质量
【答案】D
【解析】A.该元素的一种原子的质子数为M、中子数为N,该原子的近似相对原子质量为M+N,由于原子中还有电子,电子质量未知,无法计算该原子的相对原子质量,A错误;
B.由于不能确定该元素有几种同位素原子,也不能确定其它同位素的质量数,因此不能求该元素的相对原子质量,B错误;
C.该原子的近似相对原子质量为M+N,设它的质量为m,则=M+N,m=W(M+N)g,C错误;
D.根据B选项的分析,D正确;
故选D。
23.重水(D2O)是重要的核工业原料,下列说法错误的是
A.H2O与D2O质子数和中子数都不相同
B.1H与D互称同位素
C.氘(D)原子核外有1个电子
D.1H218O与D216O的质量数相同
【答案】A
【解析】A.1H 与D的质子数相等、中子数不相等, H2O 与 D2O质子数相同,中子数不同,故A错误;
B.1H 与D的质子数相等、中子数不相等,二者互称同位素,故B正确;
C.氘(D)的质子数为1,对于原子来说,质子数等于原子核外电子数,则氘(D)原子核外有1个电子,故C正确;
D.H和D的质量数分别为1、2,则 1H218O 与 D216O 的质量数分别为:1×2+18=20、2×2+16=20,质量数相同,故D正确;
答案选A。
24.(2022·上海交大附中高一开学考试)X元素组成三种气态单质都是双原子分子,它们的相对分子质量分别是32、34、36。现有这三种单质的混合气体,分子数之比为15:4:1,下列说法正确的是
A.若该容器中的全部转化成同素异形体,则的分子有21种
B.质量数为16的同位素的丰度为85%
C.该元素的近似相对原子质量为17
D.该元素所含三种同位素的原子数之比为15:4:1
【答案】B
【分析】X元素组成三种气态单质都是双原子分子,它们相对分子质量分别 32、34、36,则X元素应有两种核素,16X、18X,据此分析
【解析】A.构成成X3,应是16X3、16X218X、16X18X2、18X3,共有4种形式,故A错误;
B.三种双原子气态单质分别为16X2、16X18X、18X2,分子数之比为15∶4∶1,因此质量数为16同位素的丰度为=85%,故B正确;
C.元素的近似相对原子质量为16×85%+18×15%=16.3,故C错误;
D.根据上述分析,X有两个同位素,故D错误;
答案为B。
25.请根据题中提供的信息,填写空格。
(1)H、H、H互为___________;O2、O3互为___________。
(2)下列8种化学符号:①O2、②O2、③H、④C、⑤Na、⑥N、⑦C、⑧Mg.表示核素的符号共___________种。
(3)⑥在元素周期表中的位置是___________;⑧的粒子结构示意图___________。
(4)写出单质⑤的最高价氧化物对应水化物与铝反应的离子方程式___________。
(5)质量相同的H216O和D216O所含中子数之比为___________。
【答案】(1) 同位素 同素异形体
(2)6
(3) 第二周期第ⅤA族
(4)2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑
(5)8:9
【解析】(1)H、H、H为H元素的不同种核素,质子数相同,中子数不同,互为同位素;O2、O3均由O元素组成的不同种单质,互为同素异形体;
(2)核素是指具有一定质子数和中子数的元素,因此①O2、②O2、③H、④C、⑤Na、⑥N、⑦C、⑧Mg中,③④⑤⑥⑦⑧共6个均表示核素的符号;
(3)⑥为N元素,为7号元素,位于元素周期表的第二周期第ⅤA族,⑧为Mg元素,核外共有12个电子,其原子结构示意图为;
(4)⑤为Na元素,其最高价氧化物对应水化物为NaOH,Al与NaOH反应生成NaAlO2和H2,反应的离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑;
(5)H216O和D216O的摩尔质量分别为18g/ml和20g/ml,根据公式可知,质量相同,假设质量为1g,则H216O和D216O的中子数之比为:。
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