新人教版高一化学必修一第四章第一节第1课时　原子结构　核素

[合 格 练]

1.9048f33a65d03653ff6ace965c50e16d.png53I是常规核裂变产物之一，可以通过测定大气或水中9048f33a65d03653ff6ace965c50e16d.png53I的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关9048f33a65d03653ff6ace965c50e16d.png53I的叙述中错误的是(　　)

A.9048f33a65d03653ff6ace965c50e16d.png53I的化学性质与9c1d34037acba24883e9db4a46407d8a.png53I相同

B.9048f33a65d03653ff6ace965c50e16d.png53I的原子序数为53

C.9048f33a65d03653ff6ace965c50e16d.png53I的原子核外电子数为78

D.9048f33a65d03653ff6ace965c50e16d.png53I的原子核内中子数多于质子数

答案　C

2．下列微粒的结构示意图，正确的是(　　)

A．Mg2＋： B．Cl：

C．Ar： D.

解析　Mg2＋是镁原子失去最外层两个电子后生成的，A选项正确；Cl原子的最外层应该只有7个电子，B选项错误；Ar原子的次外层与最外层应该有8个电子，C选项错误；K原子的结构示意图应该是，故D选项错误。

答案　A

3．有aXn＋和bYm－两种元素的简单离子，若它们的电子层结构相同，则下列关系正确的是(　　)

A．b－a＝n＋m

B．a－b＝n－m

C．核电荷数Y＜X

D．质子数Y＞X

解析　因为两种离子的电子层结构相同，即其核外电子数相同，且阴离子的核电荷数(或质子数)小于阳离子的核电荷数(或质子数)。由此可知：①a－n＝b＋m，a－b＝m＋n，A、B选项不正确；②a＞b，C正确，D不正确。

答案　C

4．已知R2＋核内共有N个中子，R的质量数为A，确定m g R2＋中含有电子的物质的量为(　　)

A.88f6cc4e0008092ed83f0ce12e086854.png mol B.da1091d18a242f24310891752b011b5d.png mol

C.059542aa7aa1a0423adf7d1bffbc360c.png mol D.b6efa8c73497782ebfaf5154b6959d53.png mol

解析　R2＋的核外电子数为(A－N－2)，m g R2＋的物质的量为1f6fa0a3dd0a0d97da6c8447d8a96b3c.png＝4ad3c333f0e612a229b68ddf27311ec5.png mol，m g R2＋中含有电子的物质的量为2b9f6c6d69e2b7a0f9afda596ddd445c.png(A－N－2)mol。

答案　C

5．我国研制出“全碳气凝胶”，其密度是0.16 g·cm－3，成为已知的最轻固态材料。对这种物质的认识正确的是(　　)

A．是碳元素的一种同素异形体

B．是碳元素的一种同位素原子

C．全部由12C组成

D．能溶于水

解析　“全碳气凝胶”应是碳的一种新单质。

答案　A

6．月球的土壤中吸附着大量的a9f3fea62121ef69b62b6175c22bc93b.pngHe，地球上氦元素则主要以743f0e5cba6e6022f56e6f21d1020662.pngHe形式存在。下列说法正确的是(　　)

A.a9f3fea62121ef69b62b6175c22bc93b.pngHe的质量数为5

B.a9f3fea62121ef69b62b6175c22bc93b.pngHe和743f0e5cba6e6022f56e6f21d1020662.pngHe互为同位素

C.743f0e5cba6e6022f56e6f21d1020662.pngHe的中子数为4

D.a9f3fea62121ef69b62b6175c22bc93b.pngHe的核外电子数为3

解析　a9f3fea62121ef69b62b6175c22bc93b.pngHe的质量数为3，质子数为2，中子数为1；743f0e5cba6e6022f56e6f21d1020662.pngHe的质量数为4，质子数为2，中子数为2。a9f3fea62121ef69b62b6175c22bc93b.pngHe与743f0e5cba6e6022f56e6f21d1020662.pngHe是质子数相同、中子数不同的同一元素的不同核素，二者互为同位素。

答案　B

7．氢元素有三种同位素H、D、T，氯元素有两种同位素35Cl、37Cl。当用一种仪器分别测定10 000个氯化氢的相对分子质量，所得数值最多有多少种？(　　)

A．2种 B．5种

C．6种 D．10 000种

解析　1H35Cl：36，1H37Cl：38，D35Cl：37，D37Cl：39，T35Cl：38，T37Cl：40，共有5种。

答案　B

8．下列说法正确的是(　　)

A．由H、D、T与16O、17O、18O构成的水分子的相对分子质量有18个

B．H2、D2、T2互为同素异形体

C．H2、D2、T2在相同条件下的密度比为1∶2∶3

D．氕、氘发生核聚变反应生成其他元素，属于化学变化

解析　 H、D、T组合H2、D2、T2、HD、HT、DT共6种，分别与16O、17O、18O组合，构成的水分子共有6×3＝18种，但其中有相对分子质量相同的分子，故构成的水分子的相对分子质量个数小于18，A错误；H2、D2、T2均为氢气单质，属于一种物质，B错误；H2、D2、T2在相同条件下的密度比等于气体相对分子质量之比，为2∶4∶6＝1∶2∶3，C正确；氕、氘发生核聚变反应生成其他元素，属于核反应，不是化学变化，D错误。

答案　C

9．设某元素原子核内的质子数为m，中子数为n，则下列论断正确的是(　　)

A．不能由此确定该元素的相对原子质量

B．这种元素的相对原子质量为m＋n

C．若12C原子的质量为Wg，该元素原子的质量为(m＋n)Wg

D．该元素原子核内中子的总质量小于质子的总质量

解析　解答此类题关键是掌握元素的相对原子质量与同位素的相对原子质量概念的区别，不能混淆。元素的相对原子质量等于其各种天然、稳定的同位素的相对原子质量与它们在元素中所占的原子个数百分数的乘积之和。所给元素的其他同位素不能确定，所以元素的相对原子质量就不能确定，因此，A项正确，B项错误；同位素的相对原子质量等于该原子的质量与12C原子质量的3a81692584b4a52ae11f4f254a259ad6.png的比值，即Ar＝247c979cef922b096f9466d6f91fb31e.png，若该同位素原子的相对原子质量用质量数(m＋n)代替进行近似计算，那么，此原子的质量应为343a241c63d219b63bb365dc3fad756c.png(m＋n)W g，C项错误；原子的原子核中，质子数与中子数相对大小关系是不固定的，此题中中子的总质量与质子的总质量无法比较，D项错误。

答案　A

10．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、质子构成的

C．钠原子失去一个电子后，它的电子数与氖原子相同，所以变成氖原子

D.70a017efb3917bb9743eee061a4bd60d.pngAr、ee5ce812eacba1bf8e48f235c7fe9fed.pngK、0c056b7ecf4d14021fcb61c1c54c3a56.pngCa的质量数相同，所以它们互为同位素

解析　A选项中的各核素属于同一元素，这些核素间必定互为同位素，同位素的化学性质几乎完全相同，A正确；B选项描述的只是原子构成的一般规律，而忽视了氕原子(5ab42c261b270ae7f4a56505e7fdab27.pngH)的原子核内只有质子而无中子这个特例，B错误；原子种类是由质子数和中子数共同决定的，若原子核不改变，仅核外发生电子得失，不会发生由一种原子转变为另一种原子的现象，而只能由原子变为离子，C错误；质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，D错误。

答案　A

11．现有下列基本粒子：1H、2H、3H、1H＋、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C，请回答下列问题：

(1)它们分属________种元素，属于氢元素的核素有________种，属于铀元素的核素有________种。互为同位素的原子分别为________、________。

(2)质量数相等的粒子为________、________、________(可不填满、也可补充)。

解析　(1)本题列出的12种粒子分属H、U、K、Ca、Cl、N、C 7种元素；1H和1H＋是同一种核素的不同粒子，1H、2H、3H属于氢元素的3种不同核素，且互为同位素；234U、235U、238U属于铀元素的3种不同核素，也互为同位素。

(2)是为“质量数相等的粒子”，而非“质量数相等的原子”，否则“1H和1H＋”不能为答案。

答案　(1)7　3　3　1H、2H、3H　234U、235U、238U

(2)40K、40Ca　14N、14C　1H、1H＋

12．用d343657a7b80bdc28c6984ad6df5917c.pngX表示原子：

(1)中性原子的中子数N＝________。

(2)AXn＋共有x个电子，则该阳离子的中子数N＝________。

(3)AXn－共有x个电子，则该阴离子的中子数N＝________。

(4)12C16O2分子中的中子数N＝________。

(5)A2－原子核内有x个中子，其质量数为m，则n g A2－所含电子的物质的量为________。

解析　(1)根据“质子数＋中子数＝质量数”的关系，得N＝A－Z。(2)AXn＋共有x个电子，中性原子X的电子数为x＋n，则N＝A－x－n。(3)AXn－共有x个电子，中性原子X的电子数为x－n，则N＝A－x＋n。(4)12C16O2分子中的中子数为6＋8＋8＝22。(5)A2－所含电子数为m－x＋2，则n g A2－所含电子的物质的量为a276360e73bdb747b6a8720d0915e7e6.png mol。

答案　(1)A－Z　(2)A－x－n　(3)A－x＋n

(4)22　(5)66e114e37f7ee7320baa4f4a1be39cd1.png mol

[能 力 练]

13．据报道，某些花岗岩会产生氡(c02ea92356c45743e7d338a49903e57c.png86Rn)，从而对人体产生伤害。请回答：

(1)该原子的质量数是________，质子数是________，中子数是________。

(2)研究发现，镭能蜕变为c02ea92356c45743e7d338a49903e57c.png86Rn，故将c02ea92356c45743e7d338a49903e57c.png86Rn称为镭射气；钍能蜕变为ef4659ccffa3b5448055473943384e2b.png86Rn，故将ef4659ccffa3b5448055473943384e2b.png86Rn称为钍射气；锕能蜕变为ef8b09b802d8ed35caa4e02161fd1b84.png86Rn，故将ef8b09b802d8ed35caa4e02161fd1b84.png86Rn称为锕射气。c02ea92356c45743e7d338a49903e57c.png86Rn、ef4659ccffa3b5448055473943384e2b.png86Rn、ef8b09b802d8ed35caa4e02161fd1b84.png86Rn________。

A．属于同种元素 B．互为同位素

C．属于同种核素 D．属于同种原子

(3)由(2)知，________决定元素种类，________决定核素种类。

解析　(1)c02ea92356c45743e7d338a49903e57c.png86Rn的质量数是222，质子数是86，中子数是222－86＝136。

(2)c02ea92356c45743e7d338a49903e57c.png86Rn、ef4659ccffa3b5448055473943384e2b.png86Rn、ef8b09b802d8ed35caa4e02161fd1b84.png86Rn的质子数相同，属于同种元素，但三者的中子数不同，故三者互为同位素。

(3)其中质子数决定元素种类；质子数和中子数共同决定核素种类。

答案　(1)222　86　136　(2)AB　(3)质子数　质子数和中子数

14．近年来，科学家通过粒子加速器进行了一周的实验，获得了6个非常罕见的3bb8d36190769c17ea946a2db02d32e5.pngFe原子，接着，科学家又使用特制的测量仪器观测到这6个原子中有4个发生了衰变，这一实验证实了曾经预言的双质子衰变方式，即有一个原子同时放出两个质子的衰变方式。回答下列问题：

(1)3bb8d36190769c17ea946a2db02d32e5.pngFe原子的核内中子数为________，该原子的核外电子数为________。

(2)以下关于3bb8d36190769c17ea946a2db02d32e5.pngFe的叙述正确的是________(填字母)。

A.3bb8d36190769c17ea946a2db02d32e5.pngFe与0009bd59834732e828face83affbf7eb.pngFe是两种核素

B．科学家获得了一种新元素

C.3bb8d36190769c17ea946a2db02d32e5.pngFe的衰变不是化学变化

D．这种铁原子衰变放出两个质子后变成29b3eb6be0bf5fce95921c77f889f596.pngFe

(3)某同学认为3bb8d36190769c17ea946a2db02d32e5.pngFe在一定条件下也可与氧气反应，他的判断依据是_______________________________________。

解析　(1)3bb8d36190769c17ea946a2db02d32e5.pngFe的中子数＝质量数－质子数＝45－26＝19，电子数＝质子数＝26。

(2)3bb8d36190769c17ea946a2db02d32e5.pngFe与0009bd59834732e828face83affbf7eb.pngFe的质子数相同，属同一元素，但中子数不同，是两种不同的核素；Fe元素不是一种新元素，3bb8d36190769c17ea946a2db02d32e5.pngFe衰变放出两个质子后变为质子数为24的新原子，原子核发生了变化，不是化学变化，因为化学的范畴是在原子、分子水平上研究物质。

答案　(1)19　26　(2)AC　(3)3bb8d36190769c17ea946a2db02d32e5.pngFe与0009bd59834732e828face83affbf7eb.pngFe的核外电子排布相同，化学性质几乎完全相同