化学必修 第一册第三单元 人类对原子结构的认识达标测试

这是一份化学必修 第一册第三单元 人类对原子结构的认识达标测试，共15页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验探究题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．ETH天文研究所报告，组成太阳的气体中存在20Ne和22Ne，关于20Ne和22Ne的说法正确的是
A．20Ne和22Ne互为同位素B．20Ne和22Ne互为同分异构体
C．20Ne和22Ne的质量数相同D．20Ne和22Ne的中子数相同
2．某元素原子核外L 层电子数是K 层和 M层电子数之和的两倍。则该元素是
A．NaB．MgC．NeD．Cl
3．是阿伏加德罗常数的值，下列说法中合理的是
A．0.1 ml 与0.1 ml 于密闭容器中充分反应后HI分子总数为
B．18 g重水中含有质子数为
C．3 g 含有中子数为
D．25℃，101 kPa下，28 L氢气的中电子数目为
4．硒()被称为长寿元素、抗癌之王，在机体中充当抗氧化剂。下列关于的说法不正确的是
A．质子数为34B．质量数为43C．中子数为43D．核外电子数为34
5．我国科学家为世界科技发展做出了重要贡献，下列属于我国科学家研究成果的是
①新一代抗疟药——双氢青蒿素的合成
②提出原子学说——为近代化学发展奠定基础
③首次蛋白质的人工合成——结晶牛胰岛素
④发现元素周期律——把化学元素及其化合物纳入统一的理论体系
A．①②B．③④C．①③D．②③
6．元素周期表最先制作出来的科学家是
A．阿伏加德罗B．门捷列夫C．道尔顿D．侯德榜
7．我国稀土资源丰富。为稀土元素钐的一种核素，下列说法正确的是
A．质量数为212B．中子数为150
C．核外电子数为88D．原子序数为62
8．不符合原子核外电子排布基本规律的是
A．核外电子总是优先排在能量最低的电子层上
B．K层是能量最低的电子层
C．N电子层为次外层时，最多可容纳的电子数为18
D．各电子层（n）最多可容纳的电子数为n2
9．在Li、Li、Na、Mg、C、N中，下列说法不正确的是（ ）
A．Li和Li为同种元素的不同核素，互为同位素
B．表示6种核素
C．C和N质量数相同，属于同主族元素
D．Na和Mg的中子数相同
10．氮化硅是一种新型陶瓷材料的主要成分，能承受高温，可用于制造业、航天业等领域。已知氮、硅的原子结构示意图如下所示，请推测氮化硅的化学式为（ ）.
A．Si3N4B．Si4N3C．Si3N7D．Si7N3
二、填空题
11．在原子结构的探索过程中，很多科学家作出了相应的贡献，我国古代的 认为物质是无限可分的，近代原子学说是由 提出的， 发现了铀的放射性，卢瑟福通过 实验，提出了原子结构的行星模型。
12．某微粒A的结构示意图为
(1)若A是原子，则A的元素符号为 ；若A是带一个正电荷的阳离子，则X=
(2)若X=8，则此阴离子与(1)中带一个正电荷的阳离子形成一种常见化合物的化学式是 ，它是不是电解质(填是或否) 。写出此化合物与盐酸反应的化学方程式：
(3)1ml微粒A含有10ml电子，下列微粒各1ml，也含有10ml电子的有： (填序号)
①CH4 ②H2O2 ③HF ④Al3+ ⑤Cl- ⑥NH4+
(4)若A的阳离子为An+且质量数为a，则其质子数为 ，中子数为 (用含有a，n的代数式表达)
13．S2-中的质子数是 ，中子数是 ，核外电子数是 ，质量数是 。
14．在Ca中，质子数为 ，中子数为 ，电子数为 ；画出该原子的原子结构示意图 ，它在元素周期表中的位置是 ，它的最高价氧化物对应水化物的化学式是 。
15．美国在2003年对伊拉克战争中，不顾全世界人民的反对投放了大量的贫铀弹，贫铀弹中的铀元素核电荷数为92，相对原子质量为238，则它的核内质子数为 ，核外电子数为 ，若已知在数值上，相对原子质量等于质子数与中子数之和，则该铀原子核内中子数为 。
16．原子结构的模型经历了几个重要历史阶段，包括a.卢瑟福的行星模型、b.道尔顿的实心球模型、c.汤姆孙的葡萄干面包模型等。以上三种模型发表的先后顺序是 。
17．在1911年前后，物理学家卢瑟福把一束变速运动的α粒子(相对原子质量约为4的带2个单位正电荷的质子粒)，射向一片极薄的金箔。他惊奇地发现，过去一直认为原子是“实心球”，而由这种“实心球”紧密排列而成的金箔，竟能让大多数α粒子畅通无阻地通过，就像金箔不在那儿似的。但也有极少数的α粒子发生偏转，或被笔直地弹回。根据以上实验现象能得出关于金箔中Au原子结构的一些结论。试写出其中的三点：
(1)
(2)
(3)
18．质量数
(1)概念：质子和中子的相对质量都近似为1，如果忽略电子的质量，将原子核内所有的 相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫作质量数。
(2)关系：质量数(A)= 。
19．已知Mm+与Nn-具有相同的电子层结构，若N的核电荷数为a，M的质量数为A，则M的中子数为 ，两者形成的化合物的化学式可能为 。
20．写出下列微粒的结构示意图
（1）氟离子
（2）硼原子
（3）铝原子
三、实验探究题
21．某白色固体试剂瓶标签已被污渍沾染(如图)。
(1)如果该试剂瓶中盛装的主要是粉末，但是混有少量的，如何测定粉末的质量分数？
(2)如何提纯混有少量粉末的？简述实验步骤。
22．碱式氯化镁(MgOHCl)常用作塑料添加剂，工业上制备方法较多，其中利用氢氧化镁热分解氯化铵制氨气并得到碱式氯化镁的工艺属于我国首创。某中学科研小组根据该原理设计如下装置图进行相关实验，装置C中CuO的质量为8.0g。
请回答下列问题：
(1)装置A中发生反应生成碱式氯化镁的化学方程式为： 。
(2)装置D中生成沉淀，发生反应的离子方程式为 。
(3)反应过程中持续通入N2的作用有两点：一是：将装置A中产生的氨气完全导出，二是： 。
(4)反应完毕，装置C中的氧化铜全部由黑色变为红色，称其质量为6.8g，且生成的气体可直接排放到大气中，该反应中转移电子的物质的量为 ml。
(5)请你设计一个实验方案证明装置C中的氧化铜反应完全后得到的红色固体中含有氧化亚铜。已知：①Cu2O+2H＋=Cu2＋+Cu+H2O
②限选试剂：2 ml·L-1H2SO4溶液、浓硫酸、2 ml·L-1HNO3溶液、10 ml·L-1 HNO3溶液
23．已知某纯碱试样中含有杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，可用下图中的装置进行实验。
主要实验步㵵如下：
①按图组装仪器，并检查装置的气密性
②
③将ag试样放入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液
④称量盛有碱石灰的U形管的质量，得到bg
⑤从分液漏斗滴入的硫酸，直到不再产生气体时为止
⑥从导管A处缓缓鼓入一定量的空气
⑦再次称量盛有碱石灰的U形管的质量，得到cg
⑧重复步穁⑤和⑥的操作，直到形管的质量基本不变，为dg
请回答以下问题：
(1)装置B中的试剂是 (填化学式)。
(2)第②步操作是： 。
(3)装置中干燥管C的作用是 。
(4)如果将装有浓硫酸的装置撤去，测试的结果 (填偏高、偏低或不变)；
(5)步骤⑤的目的是 。
(6)该试样中纯碱的质量分数的计算式为 。
参考答案：
1．A
【详解】两种核素具有相同的质子数，不同的中子数，所以互为同位素。分子式相同，结构不同的化合物属于同分异构体，所以正确的答案是A。
2．B
【详解】L层电子数是K层和M层电子数之和的两倍，L层电子数为8，K层电子数为2，则M层电子数为，说明该元素原子M层的电子数为2，是镁元素的原子，故选：B。
3．C
【详解】A．H2与I2的反应为可逆反应，不可能全部生成HI，所以0.1 ml 与0.1 ml 于密闭容器中充分反应后HI分子总数小于，故A错误；
B．1个D2O分子中含有的质子数为10，18 g重水的物质的量为=0.9ml，则含有质子数为，故B错误；
C．的中子数为3-2=1，则3 g 含有中子数为=，故C正确；
D．标况下，28 L氢气的中电子数目为，但25℃，101 kPa条件下，气体摩尔体积不是22.4L/ml，则含有的电子数目不是，故D错误；
答案选C。
4．B
【分析】元素符号的左上角数字代表质量数，左下角数字代表质子数，质量数=中子数+质子数；对于原子来说，原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数，据此回答。
【详解】A．由上述分析可知，质子数为34，A正确；
B．质量数为77，B错误；
C．中子数为77-34=43，C正确；
D．核外电子数为34，D正确；
故本题选B。
5．C
【详解】①新一代抗疟药-双氢青蒿素的合成，我国科学家屠呦呦，并因此获得诺贝尔医学奖；
②道尔顿提出原子论，标志着近代化学发展的开始，为近代化学发展奠定基础。
③1965年我国化学家在实验室里实现人工全合成结晶牛胰岛素；
④俄国化学家门捷列夫提出元素周期律；
我国科学家研究成果的是①③。
故选C。
6．B
【详解】A．阿伏加德罗在化学上的主要贡献是提出了分子的概念，并创立了分子学说，故A不符合题意；
B．门捷列夫在化学上的主要贡献是发现了元素周期律，并编制出元素周期表，故B符合题意；
C．道尔顿在化学上的主要贡献是提出了原子学说，故C不符合题意；
D．侯德榜化学上的主要贡献是改进了制碱工艺，发明了联合制碱法，故D不符合题意；
故答案为：B。
7．D
【分析】元素符号中，A表示质量数，质量数=质子数+中子数，Z表示表示质子数。
【详解】A．根据分析，的质量数为150，A错误；
B．根据分析，的中子数为150-62=88，B错误；
C．核外电子数=质子数=62，C错误；
D．原子序数=质子数=62，D正确；
故选D。
8．D
【详解】A．核外电子总是首先排布在能量低的电子层上，故A正确；
B．K层离原子核最近，能量最低，故B正确；
C．N层最多可以排布2×42个电子，为最外层时最多排8个，为次外层时最多排18个，故C正确；
D．各电子层（n）最多可容纳的电子数为2n2，故D错误；
故选D。
9．C
【详解】A项、Li和Li为Li元素的不同核素，互为同位素，故A正确；
B项、Li、Li、Na、Mg、C、N为六种不同的原子，是六种核素，故B正确；
C项、C和N的质子数不同，不是同种元素，最外层电子数也不同，不是同主族元素，故C错误；
D项、钠的中子数为（23-11）=12，镁的中子数为（24-12）=12．两者相等，故D正确；
故选C。
【点睛】质子数相同，中子数不同的同种元素的不同核素互为同位素是判断关键，也是解答关键。
10．A
【详解】由氮原子的结构示意图，可以看出最外层电子数为5，容易得到3个电子，则N元素的化合价为-3价；由硅原子的结构示意图，可以看出最外层电子数为4，一般不容易失去也不容易得到电子，但可以与其它元素以共用电子对形成化合物，氮和硅形成化合物时，氮原子比硅原子的半径小，则硅显+4价，氮显-3价，故化学式为Si3N4，答案为A。
11． 惠施 道尔顿 贝克勒尔 a散射
【详解】在原子结构的探索过程中，我国战国中期惠施认为物质是无限可分的，1808年，英国科学家道尔顿提出了原子论，他认为物质是由原子直接构成的，原子是一个实心球体，不可再分割，创立了近现代原子论；1896年贝克勒尔发现了铀的放射性，1897年，英国科学家汤姆生发现原子中存在电子．1904年汤姆生提出了葡萄干面包原子模型，1911年，英国科学家卢瑟福通过a散射，提出了原子结构的行星模型，1913年丹麦物理学家波尔（卢瑟福的学生）引入量子论观点，提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型。
12． 11 Na2O 是 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O ①③④⑥
【分析】(1)在原子中，核内质子数=核外电子数；阳离子，质子数=核外电子数+所带电荷数；
(2)当x=8时，核内质子数小于核外电子数，该粒子是氧离子，与钠离子形成一种常见化合物的化学式是Na2O；
(3)甲烷、氟化氢分子含有10个电子，铝离子、铵根离子含有10个电子；
(4)阳离子，质子数=核外电子数+所带电荷数，中子数=质量数-质子数。
【详解】(1)在原子中，核内质子数=核外电子数，当x=10时，该微粒是Ne原子；若A是带一个正电荷的阳离子，则核内质子数比核外电子数多1，即为11；
(2)当x=8时，核内质子数小于核外电子数，该粒子是氧离子，与钠离子形成一种常见化合物的化学式是Na2O，属于电解质，与盐酸反应的方程式为：Na2O+2HCl=2NaCl+H2O；
(3)甲烷、氟化氢分子含有10个电子，铝离子、铵根离子含有10个电子；
故答案为：①③④⑥；
(4)A的阳离子为An+且质量数为a，则其质子数为10+n，中子数为质量数-质子数=a-(10+n)。
【点睛】阳离子，质子数=核外电子数+所带电荷数；阴离子，质子数=核外电子数-所带电荷数。
13． 16 18 18 34
【详解】S2-中的质子数是16、质量数为34，中子数为(36-16)=18，核外电子数为(16+2)=18，故答案为：16；18；18；34。
14． 20 20 20 第四周期IIA族 Ca(OH)2
【详解】由钙原子的组成结构表示可知，其质子数为20，质量数为40，则中子数=质量数-质子数=40-20=20；质子数=核外电子数，则电子数为20；钙原子的原子结构示意图为：；由原子结构示意图可知，钙为第四周期IIA族元素，其最高价氧化物的水化物为氢氧化钙，化学式为：Ca(OH)2
故答案为：20；20；20；；第四周期IIA族；Ca(OH)2
【点睛】
15． 92 92 146
【详解】原子核内质子数等于原子序数，原子核外电子数等于原子核内质子数，由于贫铀弹中的铀元素核电荷数为92，相对原子质量为238，则它的核内质子数为92，原子核外电子数也是92。若已知在数值上，相对原子质量等于质子数与中子数之和，则该铀原子核内中子数为238-92=146。
16．b、c、a
【详解】a.1911年卢瑟福提出原子结构行星模型；b.1808年，英国科学家道尔顿提出实心球模型；c.1904年汤姆孙提出的葡萄干面包原子模型；故以上三种模型发表的先后顺序是b、c、a。
17． Au原子结构并非实心球体 Au原子核很小 Au原子核带正电
【详解】试题分析：能让大多数α粒子畅通无阻地通过，说明Au原子结构并非实心球体，而是存在很
大空间；极少数的α粒子发生偏转，或被笔直地弹回，这说明Au原子核很小。根据异性相
斥的原理可知，Au原子核带正电核。
考点：考查原子组成和结构
点评：该题是基础性试题的考查，主要是通过化学史的了解，培养学生严谨、科学、实事求是的学习态度，培养学生良好的学习习惯，激发学生的学习求知欲。
18． 质子和中子 质子数(Z)＋中子数(N)；
【详解】质量数的定义为：质子和中子的相对质量都近似为1，如果忽略电子的质量，将原子核内所有的质子和中子相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫作质量数。由定义可得关系式：质量数(A)= 质子数(Z)＋中子数(N)；故答案为：质子和中子；质子数(Z)＋中子数(N)。
19． A-a-n-m MnNm
【分析】利用质量数=中子数+质子数，阳离子质子数=核外电子数+所带电荷数，阴离子的质子数=核外电子数-所带电荷数计算。
【详解】Mm+与Nn-具有相同的电子层结构，若N的核电荷数为a，则Mm+具有的电子数为a+n，质子个数为a+n+m，中子数=质量数-质子数=A-(a+n+m)=A-a-n-m；根据正负化合价的代数和为零，形成的化合物为MnNm。
【点睛】阳离子质子数=核外电子数+所带电荷数，阴离子的质子数=核外电子数-所带电荷数。
20．
【详解】(1) 氟原子核内有9个质子，核外9个电子，分布在两个电子层，从内到外依次容纳2，7个电子，氟原子得到一个电子后变为氟离子，结构示意图：；
答案为：；
(2)硼原子核内有5个质子，核外有5个电子，分布在两个电子层，从内到外依次容纳2，3个电子，原子结构示意图为；
答案为：；
（3）铝原子原子核内有13个质子，核外13个电子，分布在两个电子层，从内到外依次容纳2，8，3个电子，铝原子的结构示意图：；
答案为：；
21．(1)①称取一定量（假设质量为a g）的固体粉末溶于水；
②过滤；
③将滤渣用蒸馏水洗涤、干燥后称取固体质量（假设质量为b g）；
④计算：碳酸钙的质量分数w=。
(2)①溶解；②过滤；③洗涤、干燥（具体步骤见详解）
【详解】（1）根据碳酸钙难溶于水，碳酸钠易溶于水的特点可知，混有少量的粉末的质量分数测定实验步骤为：
①称取一定量（假设质量为a g）的固体粉末溶于水；
②过滤；
③将滤渣用蒸馏水洗涤、干燥后称取固体质量（假设质量为b g）；
④计算：碳酸钙的质量分数w=。
（2）①溶解：将混有少量的粉末溶于水，难溶于水，易溶于水；
②过滤：将沉淀过滤出来；
③洗涤、干燥：将滤渣用蒸馏水洗涤、干燥，得到纯净的。
22． Mg(OH)2+NH4Cl=MgOHCl+NH3↑+H2O Al3++3NH3H2O=Al(OH)3 ↓+3NH4+ 防止倒吸 0.15 向试管中加入2ml/LH2SO4溶液 溶液中出现蓝色，说明红色固体中含有Cu2O
【分析】利用氢氧化镁和氯化铵加热分解制氨气并得到碱式氯化镁(MgOHCl)，为了使反应产生的氨气完全导出并被稀硫酸充分吸收，并还能防止装置D中的氯化铝溶液倒吸入装置C，反应过程中持续通入N2，氨气极易溶于水，碱石灰吸收水蒸气，可以用碱石灰来干燥氨气，氨水可以和氯化铝之间反应生成氢氧化铝，氨气的尾气处理用水吸收；
(1)根据题目信息：利用氢氧化镁、氯化铵加热分解制氨气并得到碱式氯化镁(MgOHCl)来书写化学方程式即可；
(2)氨水和氯化铝反应生成氯化铵和氢氧化铝，据此写出发生反应的离子方程式；
(3)根据氮气性质稳定实验过程中不与其它物质间产生任何化学反应以及气体压强变化原理来回答；
(4)红色物质为Cu或Cu2O或二者混合物，固体质量减少质量为减少的氧元素质量，再计算CuO中氧元素质量，可以判断红色固体的组成，根据Cu元素守恒、红色固体总质量计算组成物质的量，进而计算转移电子；
(5)Cu能与浓硫酸反应，应用稀H2SO4溶液溶解，溶液中出现蓝色，说明红色固体中含有Cu2O。
【详解】(1)根据题意：利用氢氧化镁、氯化铵混合加热，发生反应制得氨气、碱式氯化镁(MgOHCl)、H2O，发生的反应为：Mg(OH)2+NH4ClMgOHCl+NH3↑+H2O；
(2)氨水和氯化铝反应生成氯化铵和氢氧化铝，反应的离子方程式为Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+；
(3)由于氨气是极易溶于水的，反应过程中持续通入N2，可以使反应产生的氨气完全导出并被水充分吸收，并还能稀释氨气，防止装置D中的氯化铝溶液倒吸入装置C；
(4)红色物质为Cu或Cu2O或二者混合物，固体质量减少质量为减少的氧元素质量，则减少的氧元素质量为8g-6.8g=1.2g，而CuO中氧元素质量为8.0g×=1.6g>1.2g，故红色固体为Cu、Cu2O混合物，设二者物质的量分别为xml、yml，则：x+2y=；64x+144y=6.8，解得x=0.05，y=0.025，则转移电子为0.05ml×2+0.025ml×2=0.15ml；
(5)Cu能与浓硫酸反应，Cu2O能与稀酸反应得到Cu2+，用稀H2SO4溶液溶解，溶液中出现蓝色，说明红色固体中含有Cu2O。
【点睛】本题考查物质的制备及性质探究实验，理解各装置作用是本题解答关键，熟练掌握元素化合物性质，学会利用守恒关系分析。注意(4)中利用氧元素质量变化判断固体组成，也可以利用Cu元素质量确定，(5)中充分利用题目信息进行实验设计。
23．(1)
(2)在装置B中加入氢氧化钠溶液，从导管A处缓缓鼓入一定量的空气
(3)防止空气中的二氧化碳和水分进入U形管，对结果产生误差
(4)偏高
(5)使碳酸根离子转化成二氧化碳，通过测定其质量，确定碳酸钠的质量最后得到纯碱的质量分数；
(6)
【分析】实验原理是通过准确测定和酸反应生成的二氧化碳气体的量，计算碳酸钠的量
【详解】（1）空气中含有二氧化碳，氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，防止空气中的二氧化碳气体进入U形管中的碱石灰，答案： ；
（2）装置B的作用是吸收空气中的二氧化碳，应装药品氢氧化钠，且应该排净装置中的空气，答案：在装置B中加入氢氧化钠溶液，从导管A处缓缓鼓入一定量的空气；
（3）干燥管C的作用就是防止空气中的二氧化碳和水分进入U形管，对结果产生误差，答案：防止空气中的二氧化碳和水分进入U形管，对结果产生误差；
（4）如果将装有浓硫酸的装置撤去，会使U形管增重偏大吸收的物质是水和二氧化碳，使碳酸钠的质量偏大，最终结果偏高，答案：偏高；
（5）从分液漏斗滴入的硫酸 发生反应：，可以通过测定气体的量，确定碳酸钠的量，答案：使碳酸根离子转化成二氧化碳，通过测定其质量，确定碳酸钠的质量最后得到纯碱的质量分数；
（6）设样品中碳酸钠的质量为Xg，根据反应方程式Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑，可得反应关系式：Na2CO3~CO2，则有，解得，所以试样中纯碱的质量分数的计算式为，答案：。
实验步骤
预期现象和结论
步骤1：取反应后装置C中的少许固体于试管中
步骤2：