核素(精準(zhǔn)練習(xí))(人教版2019必修第一冊)(解析版)

2021-2022學(xué)年高一化學(xué)同步學(xué)習(xí)高效學(xué)與練（精準(zhǔn)練習(xí)）第四章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表第3課時核素1．（2021·河北·正定中學(xué)高一開學(xué)考試）稀土有工業(yè)“黃金”之稱。下列有關(guān)稀土元素與的說法不正確的是A．元素Y的原子序數(shù)為39 B．與的性質(zhì)相同C．核素的原子核內(nèi)有52個中子 D．與互為同位素【答案】B【詳解】A．原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù)，故元素Y的原子序數(shù)為39，A項正確；B．與互為同位素，物理性質(zhì)不同，B項錯誤；C．指質(zhì)子數(shù)為39，則中子數(shù)=91-39=52，C項正確；D．指質(zhì)子數(shù)為39，中子數(shù)為51的Y原子，指質(zhì)子數(shù)為39，中子數(shù)為52的Y原子，與是兩種不同的原子，互為同位素，D項正確；答案選B。2．（2020·上海市徐匯中學(xué)高一期中）35Cl-和37Cl-的不相同之處是A．化學(xué)性質(zhì) B．核內(nèi)中子數(shù) C．核內(nèi)質(zhì)子數(shù) D．最外層電子數(shù)【答案】B【詳解】A．35Cl-和37Cl-的核內(nèi)質(zhì)子數(shù)、核外電子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)相同，A不符合題意；B．35Cl-中子數(shù)為35-17=18，37Cl-的中子數(shù)為37-17=20，二者中子數(shù)不同，B符合題意；C．35Cl-和37Cl-均為氯元素，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)均為17，C不符合題意；D．35Cl-和37Cl-的最外層電子數(shù)均為8，D不符合題意；綜上所述答案為B。3．（2021·上海交大附中高一開學(xué)考試）美國夏威夷聯(lián)合天文中心的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了新型氫微粒，這種新粒子是由3個氫原子核(只含質(zhì)子)和2個電子構(gòu)成，對于這種微粒，下列說法正確的是A．該微粒為電中性 B．它是氫元素的一種新的核素C．它的化學(xué)式為H3 D．它比一個普通H2分子多一個氫原子核【答案】D【詳解】A．這種氫粒子是由3個氫原子核（只含質(zhì)子）和2個電子構(gòu)成的，所以該粒子帶一個單位的正電荷，A錯誤；B．這種氫粒子是是由3個氫原子核(只含質(zhì)子)和2個電子構(gòu)成，故該離子為化學(xué)式為，該微粒是一個離子，而不是原子，核素是一種原子，故不是氫元素的一種新的核素，B錯誤；C．這種氫粒子是由3個氫原子核（只含質(zhì)子）和2個電子構(gòu)成，該微?？杀硎緸?，C錯誤；D．普通氫分子2個原子核，這種氫粒子是由3個氫原子核構(gòu)成，它比一個普通H2分子多一個氫原子核，D正確；故答案為：D。4．（2021·上海交大附中高一開學(xué)考試）元素M、R形成的簡單離子M2-與R+的核外電子數(shù)之和為20，下列說法正確的是A．M原子的質(zhì)子數(shù)一定大于R原子的質(zhì)子數(shù) B．M可能存在16M、18M兩種核素C．M2-與R+的電子層結(jié)構(gòu)不可能相同 D．兩種離子結(jié)合可形成MR型化合物【答案】B【分析】從離子的核外電子數(shù)之和為20，可推出M、R兩種原子的質(zhì)子數(shù)之和為19，則R為Na、M為O或R為Li、M為S，以此來解答?！驹斀狻緼．若M為O，R為Na，O的質(zhì)子數(shù)為8小于Na的為11，A錯誤；B．氧元素含有16O、17O和18O三種核素，若M為O時則成立，B正確；C．若M為O，R為Na，則O2-和Na+均具有10電子，具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，C錯誤；D．簡單離子M2-與R+形成的化合物為MR2，不可能為MR型化合物，D錯誤；故答案為：B。5．某元素一種同位素原子的質(zhì)子數(shù)為m，中子數(shù)為n，則下列說法正確的是A．不能由此確定該元素的相對原子質(zhì)量B．這種元素的相對原子質(zhì)量為(m+n)C．若碳原子質(zhì)量為Wg，則此原子的質(zhì)量為(m+n)WgD．核內(nèi)中子的總質(zhì)量小于質(zhì)子的總質(zhì)量【答案】A【詳解】A．該元素的一種原子的質(zhì)子數(shù)為m、中子數(shù)為n，由于不能確定該元素有幾種同位素原子，也不能確定其它同位素的質(zhì)量數(shù)，因此不能求該元素的相對原子質(zhì)量，A正確、B錯誤；C．C有12C、13C、14C多種原子，由于不知道該碳原子是何種碳原子，因此無法求出該原子的真實質(zhì)量，C錯誤；D．1個質(zhì)子的質(zhì)量比中子質(zhì)量略小，但因為無法比較m、n的大小，因此不能確定原子核內(nèi)質(zhì)子和中子的總質(zhì)量的相對大小，D錯誤；故答案為：A。6．（2021·河南商丘·高一期末）钷廣泛用于量規(guī)、光電池等。的最外層電子數(shù)是2，下列說法不正確的是A．的原子核外有61個電子 B．與互為同位素C．屬于金屬元素 D．的中子數(shù)為147【答案】D【詳解】A．原子的質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)，故的原子核外有61個電子，故A正確；B．與的質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同，故互為同位素，故B正確；C．屬于金屬元素，故C正確；D．的中子數(shù)為147-61=86，故D錯誤；故選D。7．（2021·遼寧·清原滿族自治縣第二高級中學(xué)高一期中）醫(yī)學(xué)研究證明，放射性I可以用來治療腫瘤。下列有關(guān)I敘述正確的是A．I是一種新發(fā)現(xiàn)的元素B．I核內(nèi)的中子數(shù)與核外電子數(shù)之差為29C．I位于元素周期表中第四周期第ⅦA族D．I是碘的一種同素異形體【答案】B【詳解】A．I的質(zhì)子數(shù)是53，屬于碘元素，不是新發(fā)現(xiàn)的元素，A錯誤；B．I質(zhì)子數(shù)是53，電子數(shù)為53，核內(nèi)的中子數(shù)=135-53=82；所以I核內(nèi)的中子數(shù)與核外電子數(shù)之差為82-53=29，B正確；C．是碘的一種同位素，碘元素位于第五周期VIIA族，C錯誤；D．同素異形體的研究對象是單質(zhì)，I是碘的一種同位素，D錯誤；答案選B。8．（2021·重慶·西南大學(xué)附中高一月考）下列關(guān)于同素異形體的說法正確的是A．O2和O3之間的相互轉(zhuǎn)化是物理變化B．S2、S4、S8互為同素異形體C．金剛石和石墨互為同素異形體，所以推測金剛石也能導(dǎo)電D．紅磷和白磷化學(xué)性質(zhì)完全相同【答案】B【詳解】A．O2和O3之間的相互轉(zhuǎn)化，不同物質(zhì)的轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化，A錯誤；B．S2、S4、S8為硫元素的單質(zhì)，互為同素異形體，B正確；C．金剛石和石墨互為同素異形體，但物理性質(zhì)不同，金剛石不能導(dǎo)電，C錯誤；D．紅磷和白磷互為同素異性體，化學(xué)性質(zhì)相似，D錯誤；答案選B。9．（2021·上海中學(xué)高一月考）氯元素在自然界有35Cl和37Cl兩種同位素，在計算式34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.453中，下列敘述正確的是A．75.77%表示35Cl的質(zhì)量分?jǐn)?shù) B．35.453表示氯元素的相對原子質(zhì)量C．36.966表示37Cl的質(zhì)量數(shù) D．35.453表示氯元素的近似相對原子質(zhì)量【答案】B【分析】元素相對原子質(zhì)量等于元素的同位素原子的相對原子質(zhì)量乘以各在自然界中的原子百分率后求和，計算式:34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.453中35.453為氯元素的相對原子質(zhì)量，34.969為35CI的相對原子質(zhì)量，75.77%為35Cl在自然界中的原子百分率，36.966為37Cl的相對原子質(zhì)量，24.23%為37CI在自然界中的原子百分率，據(jù)此作答?！驹斀狻緼．75.77%表示35Cl的豐度，不是質(zhì)量分?jǐn)?shù)，A錯誤；B．35.453表示氯元素的相對原子質(zhì)量，B正確。C．36.966表示37Cl的相對原子質(zhì)量，C錯誤；D．35.453表示氯元素的相對原子質(zhì)量，D錯誤；故選B。10．（2021·上海中學(xué)高一月考）13C-NMR(核磁共振)、15N-NMR可用于測定蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的空間結(jié)構(gòu)，Kurt等人由此獲得2002年諾貝爾化學(xué)獎。下面有關(guān)13C、15N敘述正確的是A．13C與15N有相同的中子數(shù) B．13C60與12C60互為同素異形體C．13C與14C的性質(zhì)完全相同 D．14N與15N互為同位素【答案】D【詳解】A．13C與15N的中子數(shù)分別為7、8，A錯誤；B．同素異形體是同一種元素形成的不同的單質(zhì)，因排列方式而具有不同性質(zhì)的的單質(zhì)，13C60與12C60的排列相同，B錯誤；C．13C與14C互為同位素，化學(xué)性質(zhì)基本一樣，物理性質(zhì)不同，C錯誤；D．同位素具有相同的質(zhì)子數(shù)不同的中子數(shù)核素的互稱，14N與15N質(zhì)子數(shù)都是7，中子數(shù)分別為7、8，D正確；故選D。11．（2021·吉林市第五十五中學(xué)高一期中）下列物質(zhì)中屬于同素異形體的一組A．金剛石和石墨 B．鋼和鐵 C．氯氣和氯水 D．H2O2和H2O【答案】A【分析】同素異形體是相同元素組成，不同形態(tài)的單質(zhì)。【詳解】A．金剛石和石墨均為C元素組成的單質(zhì)，二者互為同素異形體，A項選；B．鋼是碳鐵合金，是混合物，B項不選；C．氯水是混合物，C項不選；D．H2O2和H2O是化合物，不是單質(zhì)，D項不選；答案選A。12．（2021·遼寧·沈陽二中高一月考）美國科學(xué)家用某有機(jī)分子和球形籠狀分子制成了“納米車”(如圖所示)，每輛“納米車”是由一個有機(jī)分子和4個分子構(gòu)成，直徑約6到9納米。下列說法正確的是A．用激光筆照射該物質(zhì)分散在蒸餾水中形成的分散系，光線通過時出現(xiàn)明亮的光路B．人們用肉眼可以清晰看到“納米車”的運動C．是一種新型的化合物D．與石墨不是同素異形體【答案】A【詳解】A．該物質(zhì)直徑約6到9納米，處在1-100nm之間，分散在蒸餾水中形成的分散系是膠體，具有丁達(dá)爾效應(yīng)，用激光筆照射，光線通過時出現(xiàn)明亮的光路，A正確；B．納米級別的尺度，人們用肉眼無法清晰觀察，不能看到“納米車”的運動，B錯誤；C．是一種由C元素形成的單質(zhì)，不是化合物，C錯誤；D．與石墨是由C元素形成的不同單質(zhì)，屬于同素異形體，D錯誤；故選A。13．（2021·上?！げ軛疃懈咭黄谥校叭A龍一號”是我國自主研制的核電技術(shù)，其使用后的乏燃料中含有測和。下列有關(guān)說法錯誤的是A．中所含的中子數(shù)為144B．和互為同位素C．由轉(zhuǎn)化為的過程屬于化學(xué)變化D．和的核外電子數(shù)均為94【答案】C【詳解】A．的中子數(shù)N=A-Z=238-94=144，故A正確；B．和的質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，互為同位素，故B正確；C．轉(zhuǎn)化為，是原子核發(fā)生的變化，屬于核反應(yīng)，不是化學(xué)變化，故C錯誤；D．和二者的左下角為質(zhì)子數(shù)，質(zhì)子數(shù)均等于94，所以核外電子數(shù)均為94，故D正確；答案為C。14．（2021·上海·同濟(jì)大學(xué)第二附屬中學(xué)高一期中）下列各對物質(zhì)中，互為同位素的是①Cl、Cl②金剛石、石墨③O2、O3④H、D、T⑤12CO2、14CO2A．①④ B．①③④ C．①④⑥ D．①②④⑤【答案】A【分析】具有相同質(zhì)子數(shù)，不同中子數(shù)的原子或同一元素的不同核素互為同位素【詳解】①Cl、Cl④H、D、T質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，互為同位素，同位素必須是原子；故選A。15．（2021·浙江·高一期中）納米材料是指粒子直徑1~100nm的材料，是備受關(guān)注的一類新型無機(jī)非金屬材料，納米碳是其中之一，可用于制造碳納米材料，下列說法正確的是A．納米碳是一種新型化合物 B．的摩爾質(zhì)量為720gC．納米碳和是碳元素的同素異形體 D．納米碳屬于膠體【答案】C【詳解】A．納米碳是只由一種元素組成的單質(zhì)，不是化合物，A錯誤；B．的摩爾質(zhì)量為720g/mol，B錯誤；C．納米碳和是碳元素組成的不同單質(zhì)，屬于同素異形體，C正確；D．納米碳是純凈物，膠體是混合物，納米碳不屬于膠體，D錯誤；故選C。16．（2020·上海市徐匯中學(xué)高一期中）下列各組微粒中，互為同位素的是A．和T B．14C60和12C60 C．Fe2+與Fe3+ D．H2O和D2O【答案】A【詳解】A．T為3H和2H質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，為氫元素的同位素，A正確；B．14C60

和12C60是碳的單質(zhì)，不是原子，不能為同位素，B錯誤；C．Fe2+

與Fe3+是鐵元素的不同離子，不是原子，不能為同位素，C錯誤；D．H2O和D2O是化合物，不是原子，不能為同位素，D錯誤；故選A。17．近期意大利羅馬大學(xué)的FulvioCacace等人獲得了極具理論研究意義的N4分子。N4分子結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法正確的是A．N4屬于一種新型的化合物 B．N4的相對分子質(zhì)量為56gC．N4與N2互為同素異形體 D．N4轉(zhuǎn)化為N2屬于物理變化【答案】C【詳解】A．N4中只有氮元素，因此N4屬于單質(zhì)，A錯誤；B．N4的相對分子質(zhì)量為56，沒有單位g，B錯誤；C．N4與N2是N元素形成的不同性質(zhì)的單質(zhì)，二者互為同素異形體，C正確；D．N4與N2是兩種不同的分子，因此N4轉(zhuǎn)化為N2時有新物質(zhì)產(chǎn)生，發(fā)生的變化屬于化學(xué)變化，D錯誤；故合理選項是C。18．長期依賴進(jìn)口、價格昂貴的物質(zhì)在我國科學(xué)家的攻關(guān)下，終于成功地研制出了。下列說法正確的是A．與互為同位素 B．與是中子數(shù)相同C．和化學(xué)性質(zhì)不相同 D．和互為同素異形體【答案】A【詳解】A．與的質(zhì)子數(shù)都為8，中子數(shù)分別為16-8=8，18-8=10，即質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，兩者互為同位素，選項A正確；B．與的質(zhì)子數(shù)都為8，中子數(shù)分別為16-8=8，18-8=10，選項B錯誤；C．和互為同位素，都具有8個質(zhì)子和8個核外電子，處于周期表中同一位置上，化學(xué)性質(zhì)基本相同，選項C錯誤；D．與的質(zhì)子數(shù)都為8，中子數(shù)分別為16-8=8，18-8=10，即質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，兩者互為同位素，選項D錯誤；答案選A。19．（2021·河南·安陽三十五中高一月考）用A質(zhì)子數(shù)B中子數(shù)C核外電子數(shù)D最外層電子數(shù)E電子層數(shù)填寫下列空白：(填編號)(1)核素種類由質(zhì)子數(shù)和___________決定；(2)元素種類由___________決定；(3)周期序數(shù)是由___________決定；(4)元素的化學(xué)性質(zhì)主要由___________決定【答案】BAED【詳解】(1)核素是具有一定質(zhì)子數(shù)和一定中子數(shù)的一種原子，所以核素的種類由質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)共同決定，故選B；(2)元素是具有相同質(zhì)子數(shù)即核電荷數(shù)的一類原子的總稱，所以元素的種類由質(zhì)子數(shù)即核電荷數(shù)決定，故選A；(3)同一周期元素原子的電子層數(shù)相同，周期序數(shù)=電子層數(shù)，所以周期序數(shù)由電子層數(shù)決定，故選E；(4)元素的原子在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，主要是最外層電子發(fā)生變化，所以元素的化學(xué)性質(zhì)主要由最外層電子數(shù)決定，故選D。20．（2021·陜西·咸陽百靈學(xué)校高一月考）(1)日本大地震和海嘯造成核電站爆炸，發(fā)生核泄漏，使碘-131、銫-137等放射性核素擴(kuò)散到空氣和海洋中。碘-131的原子核中，中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為_______，銫元素位于元素周期表中第_______周期_______族。(2)下列原子：、、、、、、、、中共有_______種元素，_______種核素。(3)在H3O+中，質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)之比為___；在NH3D+中，質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)之比為___?！敬鸢浮?5六IA7911:8:1011:8:10【分析】根據(jù)原子的構(gòu)成微粒間的關(guān)系進(jìn)行計算，質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)，質(zhì)子數(shù)等于原子序數(shù)，對于陽離子來說是失去電子，陰離子是得到電子，其它微粒數(shù)保持不變?！驹斀狻?1)根據(jù)質(zhì)子數(shù)等于原子序數(shù)，中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)-質(zhì)子數(shù)，碘元素的中子數(shù)=131-53=78，故中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為：78-53=25，故答案為78；銫元素在元素周期表中的第六周期，IA主族，故答案為：六、IA；(2)根據(jù)元素是質(zhì)子數(shù)相同的同一類原子的總稱，根據(jù)左下角表示質(zhì)子數(shù)判斷，一共有7種元素，故答案：7；根據(jù)核素是具有一定質(zhì)子數(shù)和一定中子數(shù)的一種原子判斷，故有9種核素，故答案為：9；(3)根據(jù)質(zhì)子數(shù)等于原子序數(shù)，對于H3O+中質(zhì)子數(shù)是：3+8=11，中子數(shù)等于質(zhì)量數(shù)減去質(zhì)子數(shù)，故中子數(shù)為：0+16-8=8，電子數(shù)：11-1=10，故質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)之比為：11:8:10；在NH3D+中不同之處D中含有1個質(zhì)子和1個中子，同理得出故質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)之比為：11:8:10；【點睛】氫元素有三種同位素：H、D、T，它們不同之處在于中子數(shù)不同，中子數(shù)分別是0、1、2。21．現(xiàn)有下列幾種粒子：1H、2H、3H、1H+、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C。請回答下列問題：（1）以上粒子屬于_______種元素，屬于氫元素的核素有_______種，屬于鈾元素的核素有_______種?；橥凰氐脑臃謩e為_______，_______。（2）質(zhì)量數(shù)相等的粒子為_______，_______，_______?！敬鸢浮浚?）7331H、2H、3H234U、235U、238U（2）40K、40Ca14N、14C1H、1H+【分析】（1）以上微粒中含有H、U、K、Ca、Cl、N、C，共有7種元素；1H、1H+是1H的原子和離子，1H、2H、3H屬于氫元素的3種不同核素，且互為同位素，屬于氫元素的核素有3種；234U、235U、238U屬于鈾元素的3種不同核素，也互為同位素；故答案為：7；3；3；1H、2H、3H；234U、235U、238U；（2）質(zhì)量數(shù)相等的粒子，即相對原子質(zhì)量相等的微粒，分別為40K、40Ca；14N、14C；1H、1H+；故答案為：40K、40Ca；14N、14C；1H、1H+。22．回答下列問題：（1）有下列6種原子：16O、17O、18O、H、H、H。①元素種類有___________種。②有___________種核素。③其中互為同位素的是___________。④這些原子可以構(gòu)成水分子，其種類有___________種。（2）某元