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核素課時(shí)評(píng)價(jià)含解析新人教版必修2

PAGE9-核素(40分鐘70分)一、選擇題(本題10小題,每小題4分,共40分)1.我國(guó)科學(xué)家首次人工合成并鑒別出了兩種新核素,其中一種新核素是Hf(鉿),下列關(guān)于Hf的說(shuō)法中正確的是 ()A.是一種新元素B.原子核內(nèi)有185個(gè)質(zhì)子C.原子核內(nèi)有185個(gè)中子D.原子核內(nèi)中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為41【解析】選DHf中質(zhì)量數(shù)為185,質(zhì)子數(shù)為72,中子數(shù)為185-72=113。【加固訓(xùn)練】我國(guó)研制出“全碳?xì)饽z”,其密度是0.16g·cm-3,A.是碳元素的一種同素異形體B.是碳元素的一種同位素原子C.全部由12CD.能溶于水【解析】選A?！叭?xì)饽z”應(yīng)是碳的一種單質(zhì),即為碳元素的一種同素異形體。2.重水(D2O)是重要的核工業(yè)原料,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ()A.氘(D)原子核外有1個(gè)電子B.1H與D互稱同位素C.H2O與D2O互稱同素異形體D.1O與O的相對(duì)分子質(zhì)量相同【解析】選C。氘(D)原子核外有1個(gè)電子,A正確;1H與D互稱同位素,B正確;同素異形體是同種元素形成的不同單質(zhì),C錯(cuò)誤;1O與O的相對(duì)分子質(zhì)量都是20,D正確。3.某元素的一個(gè)原子形成的離子可表示為Xn-,下列說(shuō)法正確的是 ()AXn-含有的中子數(shù)為a+bBXn-含有的電子數(shù)為a-nC.X原子的質(zhì)量數(shù)為a+b+nD.1個(gè)X原子的質(zhì)量約為g【解析】選D。Xn-含有的中子數(shù)為b-a,A錯(cuò)誤;電子數(shù)為a+n,B錯(cuò)誤;X原子的質(zhì)量數(shù)為b,C錯(cuò)誤;1molXn-的質(zhì)量約為bg,則1個(gè)X原子的質(zhì)量約為g,D正確。4.下列有關(guān)生活中常見核素的說(shuō)法正確的是 ()A.沒(méi)有磷,煙酸(又稱為維生素B3)不能被汲取,質(zhì)量數(shù)為31的磷原子可表示為PB.B在常溫時(shí)為弱導(dǎo)體,而在高溫時(shí)導(dǎo)電良好,0.1mol的11B中,含有0.5NA個(gè)中子C.質(zhì)子數(shù)為17,中子數(shù)為20的氯原子ClD.235g核素U發(fā)生裂變反應(yīng)UnSrXe+1n,凈產(chǎn)生的中子n)數(shù)為10NA【解析】選A。A項(xiàng),P是15號(hào)元素,質(zhì)量數(shù)為31的磷原子可表示為P,正確;B項(xiàng),0.1mol的11B中,含有0.6NA個(gè)中子,錯(cuò)誤;C項(xiàng),質(zhì)子數(shù)為17,中子數(shù)為20的氯原子Cl,錯(cuò)誤;D項(xiàng),1molU發(fā)生裂變反應(yīng)凈產(chǎn)生的中子n)數(shù)為9NA,錯(cuò)誤。5.(教材二次開發(fā)·原創(chuàng)題)下列各組中兩種微粒所含電子數(shù)不相等的是 ()A.H3O+和OH- B.CO和N2C.HNO2和N D.C和N【解析】選D。H3O+的質(zhì)子數(shù)為11,電子數(shù)為11-1=10,OH-的質(zhì)子數(shù)為9,電子數(shù)為9+1=10,電子數(shù)相等,A錯(cuò)誤;CO的質(zhì)子數(shù)為14,電子數(shù)為14,N2的質(zhì)子數(shù)為14,電子數(shù)為14,電子數(shù)相等,B錯(cuò)誤;HNO2的質(zhì)子數(shù)為1+7+8×2=24,電子數(shù)為24,N的質(zhì)子數(shù)為7+8×2=23,電子數(shù)為23+1=24,電子數(shù)相等,C錯(cuò)誤;C的質(zhì)子數(shù)為6+1×3=9,電子數(shù)為9-1=8,N的質(zhì)子數(shù)為11,電子數(shù)為11-1=10,電子數(shù)不相等,D正確。6.2024年1月,中國(guó)高速磁懸浮列車通過(guò)審核,時(shí)速600千米,北京到上海只要2小時(shí)。YBa2Cu8Ox(Y為元素釔)是磁懸浮列車中的重要超導(dǎo)材料。下列關(guān)于Y的說(shuō)法不正確的是 ()A.元素釔的相對(duì)原子質(zhì)量為89B.中子數(shù)為50C.原子的核外電子數(shù)是39DY和Y是兩種不同的核素【解析】選A。由Y知Y的質(zhì)子數(shù)為39,中子數(shù)為89-39=50,原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù),89是質(zhì)量數(shù),不是元素釔的相對(duì)原子質(zhì)量。7.中國(guó)科學(xué)家勝利合成全氮陰離子,是制備全氮類物質(zhì)的重要中間體,下列說(shuō)法中,正確的是 ()A.的中子數(shù)為7B.每個(gè)中含有35個(gè)質(zhì)子C.每個(gè)中含有35個(gè)電子D.和屬于同位素【解析】選B。的中子數(shù)無(wú)法確定,但是不行能是7,A錯(cuò)誤。N5+的質(zhì)子數(shù)為7×5=35,B正確。含有的電子數(shù)為5×7+1=36,C錯(cuò)誤。和屬于離子,不行能互為同位素,D錯(cuò)誤。8.(2024·常州高一檢測(cè))月球坑觀測(cè)和傳感衛(wèi)星獲得的撞月數(shù)據(jù)顯示,月球上存在“數(shù)量可觀的水”。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 ()A.1molO2氣體中所含中子的物質(zhì)的量是18molB.氧元素的相對(duì)原子質(zhì)量是依據(jù)16O、17O和18O三種原子所占的肯定百分比計(jì)算出的平均值C.氫的三種同位素H、D、T與16O只能形成三種水分子D.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol水的體積約是22.4【解析】選B。1molO2氣體中所含中子的物質(zhì)的量是2×(18-8)=20(mol),A錯(cuò)誤;氧元素的相對(duì)原子質(zhì)量是依據(jù)16O、17O和18O三種原子所占的肯定百分比計(jì)算出的平均值,B正確;氫的三種同位素H、D、T與16O能形成六種水分子:O、O、O、HD16O、HT16O、DT16O,C錯(cuò)誤;在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,水不是氣體,1mol水的體積不是22.4L,D錯(cuò)誤。9.某元素的一種同位素X的原子質(zhì)量數(shù)為A,含N個(gè)中子,它與1H原子組成HmX分子。在agHmX中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量是 ()A.(A-N+m)mol B.(A-N)molC.(A-N)mol D.(A-N+m)mol【解析】選A。X原子的質(zhì)子數(shù)為(A-N),1個(gè)HmX分子中所含質(zhì)子數(shù)為[m+(A-N)]個(gè),則agHmX中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量為:(A-N+m)mol。10.不具有放射性的同位素稱為穩(wěn)定同位素,穩(wěn)定同位素分析法近20年來(lái)在植物生理學(xué)、生態(tài)學(xué)和環(huán)境科學(xué)探討中獲得廣泛應(yīng)用。如在陸地生態(tài)系統(tǒng)探討中,2H、13C、15N、18O、34S等常用作環(huán)境分析指示物。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A.34S原子核內(nèi)中子數(shù)為16B.1O和1O的相對(duì)分子質(zhì)量不同C.13C和15ND.2H+結(jié)合OH-的實(shí)力比1H+的更強(qiáng)【解析】選B。A項(xiàng)中原子的中子數(shù)為18,錯(cuò)誤;B項(xiàng)中氧原子的質(zhì)量數(shù)不同,則二者相對(duì)分子質(zhì)量也不同,正確;C項(xiàng),二者質(zhì)子數(shù)相差1,錯(cuò)誤;D項(xiàng),2H+和1H+的化學(xué)性質(zhì)相同,錯(cuò)誤。二、非選擇題(本題包括2小題,共30分)11.(16分)現(xiàn)有下列基本粒子:1H、2H、3H、1H+、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C。據(jù)此回答下列問(wèn)題(1)它們所屬種元素,屬于氫元素的核素有種,屬于鈾元素的核素有種。互為同位素的原子分別為。

(2)質(zhì)量數(shù)相等的粒子為、、

(可不填滿,也可補(bǔ)充)。(3)元素D的一種同位素AD含N個(gè)中子,它與氫原子構(gòu)成HmD分子,在agHmD中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量是,中子的物質(zhì)的量是,電子的物質(zhì)的量是。

【解析】(1)12種粒子分屬H、U、K、Ca、Cl、N、C七種元素。1H和1H+是同一種核素的不同粒子,1H、2H、3H屬于氫元素的3種不同核素,且互為同位素。234U、235U、238U屬于鈾元素的3種不同核素,也互為同位素。(2)40K和40Ca質(zhì)量數(shù)相等,都為40;14N和14C質(zhì)量數(shù)相等,都為14;1H和1H+質(zhì)量數(shù)相等,都為1(3)nHmD)=moln(質(zhì)子)=(A-N+m)moln(中子)=(N+2m)moln(電子)=(A-N+m)mol答案:(1)7331H、2H、3H,234U、235U、238U(2)40K、40Ca14N、14C1H、1H(3)(A-N+m)mol(N+2m)mol(A-N+m)mol12.(14分)科學(xué)家發(fā)覺(jué):具有2、8、20、28、50、82、114、126等數(shù)目的質(zhì)子或中子的原子核具有特殊的穩(wěn)定性,并將這些偶數(shù)稱為“幻數(shù)”,而具有雙幻數(shù)的HeNi、SnPb等尤為穩(wěn)定。依據(jù)此信息回答下列問(wèn)題:(1)寫出質(zhì)子數(shù)為2、8、20元素原子的結(jié)構(gòu)示意圖,并標(biāo)明元素符號(hào)。

(2)已知氧有三種同位素OOO,依據(jù)上述“幻數(shù)”規(guī)律,氧的同位素中原子核最穩(wěn)定的是。

(3)依據(jù)現(xiàn)行元素周期律推算Fl位于元素周期表的第周期第族,穩(wěn)定性Fl

Fl(填“>”“<”或“=”)。

(4)已知氯有兩種常見同位素原子35Cl、37Cl,氯氣與氫氣形成的氯化氫分子的相對(duì)分子質(zhì)量有種。

(5)質(zhì)量相同的O和O所含質(zhì)子數(shù)之比為,中子數(shù)之比為。

【解析】(1)質(zhì)子數(shù)為2、8、20的元素分別是He、O、Ca。(2)因?yàn)榫哂须p“幻數(shù)”(即質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都是“幻數(shù)”)的原子核最穩(wěn)定。依據(jù)氧的同位素原子知,只有O的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都等于幻數(shù)8,最穩(wěn)定。(3)依據(jù)元素Fl的質(zhì)子數(shù)知該元素位于周期表的第七周期第ⅣA族,由于Fl的質(zhì)子數(shù)是“幻數(shù)”,中子數(shù)為298-114=184,184是偶數(shù),所以Fl相對(duì)穩(wěn)定。(4)氯化氫有H35Cl、H37Cl、D35Cl、D37Cl、T35Cl、T37Cl;但H37Cl與T35Cl的相對(duì)分子質(zhì)量相同,所以所形成的氯化氫分子的相對(duì)分子質(zhì)量有5種。(5)設(shè)質(zhì)量都為1g,O與O的質(zhì)子數(shù)之比為∶=10∶9,中子數(shù)之比為(×8)∶(×10)=8∶9。答案:(1)(2O(3)7ⅣA>(4)5(5)10∶98∶9(20分鐘30分)一、選擇題(本題2小題,每小題5分,共10分)13.與OH-具有相同質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)的粒子是 ()A.H2OB.F-C.Na+D.NH3【解析】選B。OH-有9個(gè)質(zhì)子,10個(gè)電子,與F-的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)完全相同?！炯庸逃?xùn)練】下列粒子中電子數(shù)和質(zhì)子數(shù)相同的是 ()A.H2O與OH- B.Cl-與HS-C.N與Mg2+ D.NH3與F-【解析】選B。Cl-與HS-中電子數(shù)都是18,質(zhì)子數(shù)都是17。14.由H和O組成的11g水中,含有的中子的物質(zhì)的量為 ()A.4.5molB.5molC.5.5molD.6mol【解析】選D。由H和O組成水的相對(duì)分子質(zhì)量為22,1mol2O含12mol中子,故11g水中含有中子的物質(zhì)的量為×12=6mol。二、非選擇題(本題包括2小題,共20分)15.(10分)2017年1月15日,全國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)聯(lián)合國(guó)家語(yǔ)言文字工作委員會(huì)組織化學(xué)、物理學(xué)、語(yǔ)言學(xué)界專家召開了113號(hào)、115號(hào)、117號(hào)、118號(hào)元素中文定名會(huì),確認(rèn)了117號(hào)元素中文名稱(石字旁+田)(1Ts的原子核內(nèi)的中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是多少?提示:59Ts的原子核內(nèi)的中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是293-117-117=59。(2Ts和Ts質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)是否相同?提示Ts和Ts是117號(hào)元素的兩種核素,質(zhì)子數(shù)、核外電子數(shù)相同,中子數(shù)不同。16.(10分)某核素R原子核內(nèi)中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多43,R原子的固體單質(zhì),其密度為6.88g·cm-3,摩爾體積為30.1cm3·mol-1。R在化學(xué)反應(yīng)中常表現(xiàn)為+2價(jià)、+4價(jià),在溶液中R2+穩(wěn)定,而R(1)R原子的摩爾質(zhì)量為(取整數(shù))。

(2)R元素的核電荷數(shù)為,處于周期表中第周期族,其元素符號(hào)為。

(3)溶液中不存在R4+,假如能使少量R4+加到FeCl2溶液中,是否會(huì)發(fā)生反應(yīng)?若“否”,其緣由為。

若“是”,其離子反應(yīng)方程式為

。

(4)R原子與16O原子形成的氧化物為R16O2,則agR16O2所含質(zhì)子的物質(zhì)的量是。

【解析】(1)依據(jù)ρ==得:R原子的摩爾質(zhì)量為6.88g·cm-3×30.1cm3·mol-1≈207g(2)依據(jù)R原子核內(nèi)中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多43,中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)的和為207,求出R原子質(zhì)子數(shù)為82,中子數(shù)為125,所以R元素的核