2024-2025學年新教材高中化學第四章物質結構元素周期律1-3核素原子結構與元素的性質課時作業(yè)含解析新人教版必修第一冊

PAGEPAGE6核素原子結構與元素的性質時間：45分鐘eq\a\vs4\al(一、選擇題)1．下列說法錯誤的是(B)A.eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H、H＋和H2是氫元素的五種不同微粒B．石墨和金剛石互為同位素，化學性質相像C.eq\o\al(1,1)H和eq\o\al(2,1)H是不同的核素D．12C和14C互為同位素，物理性質不同，但化學性質幾乎完全相同解析：元素的存在形式有游離態(tài)和化合態(tài)兩種，eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H、H＋和H2是氫元素的五種不同微粒，A正確；石墨和金剛石是由碳元素形成的不同單質，而不是原子，不互為同位素，B錯誤；eq\o\al(1,1)H和eq\o\al(2,1)H的質子數均為1，中子數不相同，故它們屬于不同的核素，C正確；12C和14C的質子數均為6，而中子數分別為6和8，故它們互為同位素，其物理性質不同，但化學性質幾乎完全相同，D正確。2．下列說法不正確的是(C)①質子數相同的粒子肯定是同種元素②同位素的性質幾乎相同③質子數相同，電子數也相同的兩種粒子，不行能是一種分子和一種離子④電子數相同的粒子不肯定是同一種元素⑤一種元素只能有一種質量數⑥某種元素的相對原子質量取整數，就是其質量數A．②③⑤⑥ B．①②④⑤C．①②⑤⑥ D．③④⑤⑥解析：粒子包括分子、離子、原子、質子、中子等，如H2O與Ne電子數、質子數均相同，eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(1,1)H粒子是同一元素，故①錯，④對；一種分子和一種離子，假如質子數相等，其電子數肯定不等，故③對；同位素化學性質幾乎相同，物理性質不同，質量數針對某原子而言，一種元素往往有幾種同位素原子，它們的質量數各不相同。3．下列關于堿金屬按Li、Na、K、Rb、Cs的依次敘述中不正確的是(C)A．堿金屬原子最外層都只有一個電子，在化學反應中簡單失去電子表現(xiàn)出強還原性B．單質的熔點和沸點依次遞減C．單質都能與水反應生成堿，都能在空氣中燃燒生成過氧化物D．原子半徑漸漸增大，單質與水反應的猛烈程度漸漸增加解析：依據堿金屬的原子結構示意圖，看出堿金屬原子最外層都只有一個電子，原子半徑漸漸增大，在化學反應中簡單失去最外層電子表現(xiàn)出強還原性；它們與水反應的猛烈程度漸漸增加；依據堿金屬的物理性質改變規(guī)律，堿金屬單質的熔沸點漸漸降低；金屬鋰在氧氣中燃燒生成一般氧化物：4Li＋O2eq\o(=,\s\up17(點燃))2Li2O。4．鹵素是最活潑的一族非金屬，下列關于鹵族元素的說法正確的是(C)A．鹵素單質的最外層電子數都是7B．從上到下，鹵素原子的電子層數依次增多，半徑依次減小C．從F到I，原子核對最外層電子的吸引實力依次減弱，原子得電子實力依次減弱D．鹵素單質與H2化合的簡單程度為F2<Cl2<Br2<I2解析：鹵素原子最外層有7個電子，而不是單質最外層有7個電子，A項錯誤；鹵素原子從F到I，電子層數依次增多，半徑依次增大，原子核對最外層電子吸引實力依次減弱，原子得電子實力依次減弱，故B項錯誤，C項正確；單質與H2化合的簡單程度為F2>Cl2>Br2>I2，故D項錯誤。5．鹵素按F、Cl、Br、I的依次其非金屬性漸漸減弱的緣由是(D)A．原子核內質子數增多起主要作用B．相對原子質量漸漸增大起主要作用C．其單質的密度增大起主要作用D．隨著核電荷數增加電子層數增多起主要作用解析：F、Cl、Br、I元素非金屬性漸漸減弱的緣由主要是由于核外電子層數增多，原子核對最外層電子的吸引實力減弱所致。6．砹是原子序數最大的鹵族元素，依據鹵素性質的遞變規(guī)律，對砹及其化合物的敘述正確的是(C)A．與H2化合實力：At2>I2B．砹在常溫下為白色固體C．砹原子的最外電子層上有7個電子D．砹能從NaCl溶液中置換出氯單質解析：從F2到At2，元素的非金屬性漸漸減弱，與H2化合實力漸漸減弱，A項不正確；從F2到I2，單質的顏色依次加深，I2是紫黑色固體，則砹為黑色固體，B項不正確；鹵族元素的原子，最外電子層上都有7個電子，C項正確；因氧化性Cl2>At2，所以At2不能從NaCl溶液中置換出Cl2，D項不正確。7．堿金屬鈁(Fr)具有放射性，它是堿金屬元素中最重的元素，依據堿金屬元素性質的遞變規(guī)律預料其性質，其中不正確的是(B)A．在堿金屬元素中它具有最大的原子半徑B．鈁在空氣中燃燒時，只生成化學式為Fr2O的氧化物C．它的氫氧化物化學式為FrOH，這是一種極強的堿D．它能跟水反應生成相應的堿和氫氣，由于反應猛烈而發(fā)生爆炸解析：依據同主族元素性質的遞變規(guī)律，從金屬鋰到金屬鈁隨原子序數的遞增，原子半徑漸漸增大，元素的金屬性漸漸增加，最高價氧化物對應的水化物的堿性漸漸增加，與水反應的猛烈程度漸漸增加，與氧氣反應的產物越來越困難，可以產生過氧化物、超氧化物等。8．下列關于堿金屬元素和鹵素的說法中，錯誤的是(D)A．隨核電荷數的增加，堿金屬元素和鹵素的原子半徑都漸漸增大B．堿金屬元素中，鋰原子失去最外層電子的實力最弱；鹵素中，氟原子得電子的實力最強C．鈉與水的反應不如鉀與水的反應猛烈D．溴單質與水的反應比氯單質與水的反應更猛烈解析：從上到下，鹵素單質的氧化性漸漸減弱，非金屬性漸漸減弱，所以溴單質與水反應不如氯單質與水反應猛烈，D項錯誤。9．已知“類鹵素”性質與Cl2相像，鹵素與“類鹵素”的氧化性由強到弱的依次為F2>(OCN)2>Cl2>Br2>(CN)2>(SCN)2>I2>(SeCN)2。則下列敘述中不正確的是(A)A．I2＋2SCN－=2I－＋(SCN)2在溶液中能進行B．Cl2＋2CN－=2Cl－＋(CN)2在溶液中能進行C．離子還原性：F－<OCN－<Br－<SCN－D．(CN)2溶于水的化學方程式為(CN)2＋H2O=HCN＋HCNO解析：A.氧化性(SCN)2>I2，則2I－＋(SCN)2=I2＋2SCN－在溶液中能進行，I2＋2SCN－=2I－＋(SCN)2在溶液中不能進行。B.氧化性Cl2>(CN)2，則Cl2＋2CN－=2Cl－＋(CN)2在溶液中能進行。C.氧化性F2>(OCN)2>Br2>(SCN)2，則離子還原性F－<OCN－<Br－<SCN－。D.“類鹵素”性質與Cl2相像，Cl2溶于水的化學方程式為Cl2＋H2O=HCl＋HClO，則(CN)2溶于水的化學方程式為(CN)2＋H2O=HCN＋HCNO。10．關于Li原子結構和性質的推斷如下：①與H2O反應比Na猛烈；②它的原子半徑比Na小；③它的氧化物暴露在空氣中易汲取CO2；④它的陽離子最外層電子數和鈉離子的最外層電子數相同；⑤它是還原劑；⑥Li應保存在煤油中，以隔絕空氣；⑦Li在空氣中燃燒生成Li2O2。其中錯誤的組合是(A)A．①④⑥⑦B．①②③C．③⑤⑥ D．①②⑦解析：①錯誤，與水反應比鈉緩和。②正確。③正確，Li2O＋CO2=Li2CO3。④錯誤，Li＋只有一個電子層，2個電子，而Na＋兩個電子層，最外層是8個電子。⑤正確，金屬原子只能作還原劑。⑥錯誤，Li不能保存在煤油中(浮在上面)，應保存在石蠟中。⑦錯誤，4Li＋O2eq\o(=,\s\up17(點燃))2Li2O。11．向NaBr和KI的混合溶液中，通入足量的Cl2后，將溶液蒸干并灼燒，最終得到的物質是(C)A．NaBr和KI B．NaBr和KClC．NaCl和KCl D．NaCl、KCl和I2解析：NaBr、KI與足量的Cl2反應，得到NaCl、KCl、Br2、I2，蒸干灼燒時生成的Br2易揮發(fā)、I2易升華，最終只有NaCl、KCl。12．關于鹵素(用X表示)的下列敘述不正確的是(A)A．鹵素單質與水反應均可用X2＋H2OHXO＋HX表示B．雖然Cl的非金屬性比Br強，但鹽酸的酸性比氫溴酸的酸性弱C．鹵素單質的密度從F2→I2，隨相對分子質量增大而增大D．鹵素原子半徑越小，對應的氫化物越穩(wěn)定解析：F2與水反應不能用X2＋H2OHXO＋HX表示；氫化物的酸性與非金屬性的強弱沒必定聯(lián)系，由于在水中HCl比HBr難電離，故鹽酸的酸性比氫溴酸的酸性弱；鹵素原子半徑越小，非金屬性越強，對應的氫化物越穩(wěn)定。eq\a\vs4\al(二、填空題)13.eq\o\al(235,92)U是重要的核工業(yè)原料，在自然界的豐度很低。eq\o\al(235,92)U的濃縮始終為國際社會關注?；卮鹣铝杏嘘P問題：(1)鈾有三種核素：eq\o\al(234,92)U、eq\o\al(235,92)U、eq\o\al(238,92)U，在自然界中三種核素所占原子個數百分率依次為a%、b%、c%，寫出鈾的平均相對原子質量的計算式：。(2)eq\o\al(235,92)U表示的含義是質子數為92、質量數為235的一個鈾原子。(3)eq\o\al(234,92)U、eq\o\al(235,92)U、eq\o\al(238,92)U互為同位素，下列對“同位素”的理解不正確的是(B)A．元素符號相同B．物理性質相同C．化學性質基本相同D．在元素周期表中位置相同(4)下列有關eq\o\al(235,92)U的說法不正確的是(D)A.eq\o\al(235,92)U原子核的中子數與質子數之差為51B.eq\o\al(235,92)U與eq\o\al(238,92)U的質子數、核外電子數都相等C.eq\o\al(235,92)U與eq\o\al(238,92)U是兩種質子數相同、中子數不同的原子D.eq\o\al(235,92)U與eq\o\al(238,92)U是同種原子(5)教材除介紹了eq\o\al(234,92)U、eq\o\al(235,92)U、eq\o\al(238,92)U外，還介紹了eq\o\al(16,8)O、eq\o\al(17,8)O、eq\o\al(18,8)O，eq\o\al(12,6)C、eq\o\al(13,6)C、eq\o\al(14,6)C；eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H等。①用于制造氫彈的核素是eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H；用作相對原子質量標準的核素是eq\o\al(12,)6C。②在考古學中，利用eq\o\al(14,)6C測定一些文物的年頭。已知某核素養(yǎng)量減輕(或衰變)一半所用時間稱為半衰期(T)。eq\o\al(14,6)C的半衰期T＝5730年，質量為mg的eq\o\al(14,6)C經過17_190年質量變?yōu)閑q\f(1,8)mg。解析：(1)元素的平均相對原子質量等于同位素中質量數與該同位素原子個數百分含量積的和。即eq\x\to(Ar)＝234a%＋235b%＋238c%。(3)同位素中的“位”指在元素周期表中的位置，因為同位素的核外電子數相同，所以，它的最外層電子數相同，確定了同位素的化學性質基本相同。又由于同位素的質量數不同，單質的密度等物理性質不同。(4)依題意，eq\o\al(235,92)U的中子數為235－92＝143，其中子數與質子數之差為143－92＝51，A項正確；它們的質子數和核外電子數都為92，B項正確；同種元素的不同種原子互為同位素，C項正確；eq\o\al(235,92)U與eq\o\al(238,92)U是同位素，D項錯誤。(5)①相對原子質量和阿伏加德羅常數的測定都是用eq\o\al(12,6)C，用于制氫彈的核素為eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H。②依題意，經過一個半衰期，質量變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)，經過兩個半衰期，質量變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,4)，經過三個半衰期，質量變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,8)，故所用時間為3×5730年＝17190年。14．為了比較鹵素單質的氧化性強弱，可在試驗室先制取Cl2(利用MnO2與濃鹽酸反應可制取Cl2)，并將Cl2依次通入NaBr溶液和KI－淀粉溶液中。如圖所示儀器及藥品，試回答：(1)若所制取氣體從左向右流向時，上述儀器接口的連接依次為F接G、H接D、C接B、A接E。(2)試驗起先后裝置5中反應的化學方程式為MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up17(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(3)裝置3的作用是汲取未反應完的Cl2，以免污染空氣，反應的離子方程式為Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O。(4)裝置1中產生的現(xiàn)象是溶液顯藍色，反應的化學方程式為Cl2＋2KI=I2＋2KCl。(5)通過本試驗可得到的結論是同主族元素隨著核電荷數的增加，元素的非金屬性和單質的氧化性漸漸減弱。15．某同學做同主族元素性質的相像性和遞變性試驗時，自己設計了一套試驗方案，進行試驗并記錄了有關試驗現(xiàn)象(見下表，表中的“試驗方案”與“試驗現(xiàn)象”前后不肯定是對應關系)。試驗方案試驗現(xiàn)象①將新制氯水滴加到NaBr溶液中，振蕩后加入適量CCl4，振蕩，靜置A.浮在水面上，熔成小球，四處游動，隨之消逝②將一小塊金屬鈉放入冷水中B.分層，上層無色，下層紫紅色③將溴水滴加到NaI溶液中，振蕩后加入適量CCl4，振蕩，靜置C.浮在水面上，熔成小球，四處游動，并伴有稍微的爆炸聲，很快消逝④將一小塊金屬鉀放入冷水中D.分層，上層無色，下層橙紅色請你幫助該同學整理并完