4.1.1原子结构、元素周期表、核素同步练习（含解析）高一上学期化学人教版（2019）必修第一册
文档属性
| 名称 | 4.1.1原子结构、元素周期表、核素同步练习（含解析）高一上学期化学人教版（2019）必修第一册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 280.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-25 12:30:13 | ||
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文档简介
4.1.1 原子结构、元素周期表、核素 同步练习/能力提升
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．闪烁着银白色光泽的金属钛(22Ti)因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机械性能，被广泛地应用于军事、医学等领域，号称“崛起的第三金属”。已知钛有48Ti、49Ti、50Ti等核素，下列关于金属钛的叙述不正确的是
A．上述钛原子中，中子数不可能为22
B．钛元素在周期表中处于第四周期
C．钛的不同核素在周期表中处于不同的位置
D．钛元素是d区的过渡元素
2．稀土元素镝(Dy)常用于制造硬盘驱动器，下列关于的说法中，正确的是
A．质子数为156 B．中子数为90
C．核外电子数为222 D．质量数为66
3．核内中子数为N的，质量数为A，则它的ng氧化物中所含质子的物质的量是
A． B．
C． D．
4．下列关于元素和元素周期表的叙述正确的是
A．IA族元素与VIA族元素间形成的化合物可能不止一种
B．Og原子的质子数与中子数之差为179
C．质子数相同的微粒一定是同种元素
D．由Pu转化为Pu的过程属于化学变化
5．NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．过氧化钠与水反应时，生成0.1molO2转移的电子数为0.1NA
B．18gD2O和18gH218O中含有的质子数均为9NA
C．0.5mol L-1硫酸溶液中含有的H+数为NA
D．1molFe与水蒸气在高温下充分反应，转移的电子数为3NA
6．下列化学用语错误的是
A．中子数为14的硅原子： B．分子的电子式：
C．的结构示意图： D．的结构式：
7．科学家们创造出了最轻的镁同位素18Mg，18Mg与24Mg具有
A．不同电子数 B．不同物理性质
C．不同核电荷数 D．不同化学性质
8．原子的质量主要由原子核决定。已知质量数为A的某阳离子，核外有X个电子，则核内中子数为
A． B． C． D．
9．已知元素R的一种同位素形成离子化合物，其中R离子的中子数为Y，核外电子数为Z，该同位素R的符号为
A． B． C． D．
10．核内中子数为N的R2+质量数为A，则ng它氧化物(RO)中所含质子的物质的量是
A．(A-N+8)mol B．(A-N+10)mol
C．(A-N+2)rmol D．(A-N+6)mol
11．A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c，它们的离子、、具有相同的电子层结构，且n>m。下列说法正确的是
A．三种元素位于同一周期 B．a=b＋m＋n
C．a>b>c D．c=a-m-n
12．下列说法不正确的是
①所有的非金属元素都分布在p区
②元素周期表中从IIIB族到IIB族10个纵行的元素都是金属元素
③除氦以外的稀有气体原子的最外层电子数都是8
④同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
13．下列关于元素周期表的说法正确的是
A．第ⅠA 族元素都是金属元素
B．主族元素都是短周期元素
C．副族元素都是金属元素
D．元素周期表中每个长周期均包含 32 种元素
14．下列说法不正确的是
A．主族元素所在的族序数均等于元素原子最外层电子数
B．含有元素种类最多的族是第IIIB族
C．、、是氢元素的三种同位素
D．同一主族，相邻两种元素的原子序数之差一定是偶数
15．2022年科技创新结出累累硕果，加快实现了高水平建设科技强国。下列有关说法错误的是
A．国产航母海上巡航，航母甲板是高强度钢材，钢是一种铁碳合金
B．“华龙一号”核电项目中核反应堆所用铀棒中含有的U与U互为同位素
C．“北斗导航”系统应用一体化芯片手机，芯片成分为SiO2
D．C919大飞机采用的材料中使用了高温陶瓷材料氮化硅，氮化硅属于新型无机非金属材料
16．下列说法正确的是
A．、、是同一种核素
B．相同条件下，HD、HT、H2密度相同
C．石墨烯、金刚石和C60互为同素异形体
D．16O2与18O2互为同位素
17．氢在、、三种核素，氧有、、三种核素。它们形成的水分子有
A．24种 B．18种 C．12种 D．6种
二、填空题
18．我国展开“嫦娥探月”工程，向月球发起探索。2020年嫦娥五号一次带回1700多克月壤样本。研究表明，月球上有丰富的He资源，可开发用作未来的新型能源。
(1)α粒子是带有2个单位正电荷、质量数为4的氦离子，由此推断一个α粒子含有_____个电子，它的结构示意图为______。
(2)利用核聚变发电，3He是最安全的最清洁的能源，下列说法正确的是______。
A．3He、4He的化学性质基本相同 B．3He、4He具有相同的电子数
C．3He核聚变是化学变化 D．3He液化是化学变化
(3)同温同压下，下列关于氦气和氧气的叙述中，正确的是______。
①氦气和氧气所含的分子数相同
②氦分子间的平均距离和氧分子间的平均距离几乎是相等的
③氦分子与氧分子的大小几乎相同
④氦分子和氧分子本身大小对于气体体积影响可以忽略不计
⑤氦气与氧气的密度之比等于32：4
A．①② B．②④ C．③⑤ D．②③
(4)16克氧气含有n个O2分子，则阿佛加德罗常数可表示为______。
A．2n B．n C．16n D．n
(5)人造空气(氧气和氦气的混合气)可用于减轻某些疾病或供深水潜水员使用。在标准状况下，11.2L“人造空气”的质量是4.8g，该混合气体的平均分子量为______，其中氧气和氦气的分子数之比是_____。
19．请按要求填空：
(1)简单原子的原子结构可用下图形象地表示：
其中“●”表示质子或电子，“〇”表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是_______(填字母，下同)。
A．①②③是三种不同的核素 B．①②③具有相同的质量数
C．①②③互为同位素 D．①②③核外电子数不同
(2)科学家已发现一种新型氢分子，则相同条件下，等质量的和相同的是_______。
A．分子数 B．原子数 C．体积 D．电子数
(3)与含有相同电子数的在标准状况下的体积是_______。
(4)已知：，将钠与过量的重水反应，产生气体的质量是_______。
20．回答下列问题
(1)互为同位素的两种不同核素不可能具有相同的___________。(填字母)
A．电子数 B．质子数 C．化学性质 D．质量数
(2)下列各组中的两种微粒，互为同位素的是___________，互为同素异形体的是___________。(填字母)
a．1H216O和2H218Ob．D2和T2c．X和Yd．16O2和18O3e．M和M
(3)氢的同位素1H、2H、3H与氧的同位素16O、17O、18O相互结合为水，可得水分子的种数为___________；可得相对分子质量不同的水分子有___________种。
(4)据报道，科学家发现了一种新的粒子，这种粒子是由3个1H原子核和2个电子构成的。则这种粒子是___________。(填字母)
a．氢的一种新同位素
b．核电荷数为3的一种新元素
c．H2的一种同素异形体
d．比一个1H2多一个氢核的离子
21．1869年，俄国化学家门捷列夫制作了第一张元素周期表，下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表某一化学元素。
(1)元素c代表的元素是(写元素符号)_______
(2)请写出元素e在元素周期表中所在的位置_______
(3)请画出元素f的简单离子结构示意图_______。请写出单质f与d的最高价氧化物对应水化物的离子反应方程式_______。
(4)元素a和b能构成最简单的有机化合物(用结构式表示)_______。请写出元素a和b构成的最简单有机化合物与i单质发生的第一步化学反应方程式_______。
(5)元素h的最高价氧化物对应的水化物呈_______(酸性、中性或碱性)；请写出元素h的最高价氧化物对应的水化物与单质b的化学反应方程式_______。
参考答案：
1．C
【详解】A． 48Ti的中子数为48-22=26、49Ti的中子数为49-22=27、50Ti的中子数为50-22=28，故A正确；
B．钛是22号元素，在周期表中处于第四周期ⅣB，故B正确；
C．钛的不同核素在周期表中处于相同的位置，故C错误；
D．钛是22号元素，在周期表中处于第四周期ⅣB，是d区的过渡元素，故D正确；
选C。
2．B
【分析】R中A代表质量数，Z代表质子数，中子数N=A-Z。
【详解】A．Dy中质子数为66，A错误；
B．Dy中中子数为156-66=90，B正确；
C．原子核外电子数等于质子数，故Dy核外电子数为66，C错误；
D．Dy中质量数为156，D错误；
故选B。
3．A
【详解】核内中子数为N的，质量数为A，则该原子质子数为A N，该原子的氧化物为RO，氧化物的质子数为A N＋8，ng氧化物的物质的量为，ng氧化物中所含质子的物质的量是，故A符合题意。
综上所述，答案为A。
4．A
【详解】A．ⅠA族元素与ⅥA族元素间形成的化合物可能不止一种，如钠元素与氧元素可以形成氧化钠、过氧化钠，选项A正确；
B．该原子的质子数为118，中子数为297-118=179，二者之差为179-118=61，选项B错误；
C．质子数相同的微粒不一定是同种元素，如Ne、H2O、NH3都含有10个质子，选项C错误；
D．该变化过程中发生原子核的变化，不属于化学变化，选项D错误；
答案选A。
5．B
【详解】A．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，过氧化钠中氧元素化合价由-1升高为0生成氧气，生成1mol氧气转移2mol电子，生成0.1molO2转移的电子数为0.2NA，故A错误；
B．一个D2O和一个H218O中均含有10个质子，二者摩尔质量都是20g/mol，含有的质子数都为9NA，故B正确；
C．溶液体积未知，无法计算氢离子个数，故C错误；
D．铁与水蒸气反应生成四氧化三铁，3molFe失8mol电子，则1molFe与水蒸气在高温下充分反应，转移的电子数为NA，故D错误；
选B。
6．B
【详解】A．中子数为14的硅原子，质量数=14+14=28，可表示为：Si，A正确；
B．N2分子的电子式为，B错误；
C．S2 最外层达到8电子稳定结构，其结构示意图为，C正确；
D．HClO分子中O需得2个电子，分别与H和Cl共用，则HClO的结构式为H-O-Cl，D正确；
故选B。
7．B
【详解】A．18Mg和24Mg都具有12个电子，A错误；
B．18Mg和24Mg相对原子质量不同，物理性质不同，B正确；
C．18Mg和24Mg核电荷数均为12，C错误；
D．18Mg和24Mg最外层电子数均为2，两者化学性质相同，D错误；
故答案选B。
8．B
【分析】原子失去电子形成阳离子，质子数不变，失去的电子数等于该阳离子所带的电荷数；
【详解】阳离子Rn+，质量数为A，核外有X个电子，所以其质子数Z=X+n，由于中子数=质量数﹣质子数，故中子数=A﹣（X+n）=A﹣X﹣n。
答案选B。
9．D
【详解】已知元素R的一种同位素形成离子化合物，其中R离子()的中子数为Y，核外电子数为Z，则R核外有(Z+X)个电子即质子数为Z+X，质量数=质子数+中子数=Z+X+Y，则该同位素R的符号为，故D符合题意。
综上所述，答案为D。
10．A
【详解】核内中子数为N的R2+离子，质量数为A，质子数为A-N，该离子的相对原子质量在数值上等于其质量数；该氧化物(RO)的摩尔质量为(A+16)g/mol，n g它的氧化物的物质的量为mol。一个氧化物分子中含有(A-N+8)个质子，质子数和电子数相等，所以ng它的氧化物(RO)中所含电子的物质的量为：(A-N+8)mol，A项正确；答案选A。
11．D
【详解】A．An+、Bn-、Cm-具有相同的电子层结构，则B、C位于A的上一周期，A错误；
B．An+、Bn-具有相同的电子层结构，则a-n=b+n，a=b+2n，又因为n>m，故a>b+m+n，B错误；
C．An+、Bn-、Cm-具有相同的电子层结构，则a-n=b+n=c+m，又因为n>m，故a>c>b，C错误；
D．An+、Cm-具有相同的电子层结构，则a-n=c+m，c=a-m-n，D正确；
故答案选D。
12．D
【详解】①非金属元素H在s区，故①错误；
②元素周期表中从IIIB族到IIB族10个纵行的元素为过渡元素，过渡元素都是金属元素，故②正确 ；
③除氦以外的稀有气体原子的最外层电子数都是8，故③正确；
④同一元素的各种同位素的化学性质相同，物理性质不同，故④错误；
错误的是①④，选D。
13．C
【详解】A．第ⅠA 族元素有氢元素和碱金属，氢为非金属元素，A错误；
B．主族元素有短周期元素，也有长周期元素，B错误；
C．在周期表中，所有副族元素都是金属元素，C正确；
D．元素周期表中，长周期只有第六和第七周期包含 32 种元素，D错误；
故选C。
14．C
【详解】A．所有主族元素的族序数等于元素原子最外层电子数，A正确；
B．第IIIB族包含镧系和锕系元素，含有元素种类最多，B正确；
C．氢元素的三种同位素为：，C错误；
D．同一主族，上下相邻两种元素的原子序数之差为2、8、18、32，一定是偶数，D正确；
故选C。
15．C
【详解】A．钢是一种铁碳合金，A正确；
B．与质子数相同，中子数不同，互为同位素，B正确；
C．芯片的成分为晶体Si，C错误；
D．氮化硅属于新型无机丰金属材料，D正确；
故选C。
16．C
【详解】A．、、质子数相同中子数不同，不是同一种核素，A错误；
B．HD、HT、H2是不同核素组成的不同氢气分子，相同条件下，密度不同，B错误；
C．石墨烯、金刚石和C60是同种元素形成的不同单质，互为同素异形体， C正确；
D．同位素为质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素，16O2与18O2属于两种不同的分子，不属于同位素， D错误；
故选C。
17．B
【分析】根据水的组成是由氢、氧元素组成，在1个水分子中含有2个氢原子和1个氧原子来分析。
【详解】已知氢元素有H、D、T三种同位素，氧元素有16O、17O、 18O三种同位素，水分子由2个H和1个O原子构成，16O可分别与H、D、T构成水，即存在三种水；17O可分别与H、D、T构成水，即存在三种水；18O可分别与H、D、T构成水，即存在三种水；6O可分别与HD、DT、HT构成水，即存在三种水；17O可分别与HD、DT、HT构成水，即存在三种水；18O可分别与HD、DT、HT构成水，即存在三种水；则由它们构成水分子有3×3×2=18种，答案选B。
18．(1) 0
(2)AB
(3)B
(4)A
(5) 9.6 1：4
【详解】（1）α粒子是带2个单位正电荷，是正离子；核电荷数＝质子数＝核外电子数＝2，中子数＝质量数 质子数＝4 2＝2；α粒子是带2个单位正电荷，所以不含电子；它的结构示意图为；故答案为0；；
（2）A．3He和4He互为同位素，化学性质基本相同，选项A正确；
B．3He、4He具有相同的电子数，中子数不同，选项B正确；
C．核聚变时原子核发生变化，不属于化学变化，选项C错误；
D．液化是状态改变，属于物理变化，选项D错误；
故答案选AB；
（3）①没说明体积是否相等，无法确定氦气和氧气所含的分子数是否相同，故①错误；
②同温同压下，气体分子间的平均距离几乎是相等的，故②正确；
③氦原子与氧原子大小不同，所以氦分子与氧分子的大小不同，故③错误；
④分子直径远远小于分子之间距离，所以分子直径大小不影响气体体积大小，则氦分子和氧分子本身大小对于气体体积影响可以忽略不计，故④正确；
⑤同温同压下，气体密度之比等于摩尔质量之比，氦气与氧气的密度之比等于4：32；故⑤错误；
故答案选B；
（4）16克氧气物质的量为，含有n个O2分子，所以，则阿佛加德罗常数可表示为，故答案选A；
（5）在标准状况下，11.2L“人造空气”物质的量为0.5mol，质量是4.8g，该混合气体的平均摩尔质量为，故该混合气体的平均分子量为9.6；设氧气含xmol，氦气含ymol，所以x+y=0.5mol；32x+4y=4.8g；计算得x=0.1，y=0.4；故答案为：9.6；1：4。
19．(1)AC
(2)BD
(3)11.2L
(4)2g
【详解】（1）由题干图示可知，原子①由1个质子和1个电子构成，原子②由1个质子、1个中子和1个电子构成，原子③由1个质子、2个中子和1个电子构成，据此分析解题：
A．①②③具有相同的质子数，属于同一种元素，故是相同元素的不同原子，是三种不同的核素，A正确；
B．质量数等于质子数加中子数，故①②③具有不同的质量数，B错误；
C．①②③是具有相同的质子数、不同的中子数的原子，故互为同位素，C正确；
D．①②③具有相同的电子数，D错误；
故答案为：AC；
（2）A．等质量的H3和H2的分子数分别为：、，二者不相等，A不选；
B．等质量的H3和H2的原子数分别为：、，故二者相等，B选；
C．根据阿伏伽德罗定律及其推论可知，同温同压下，气体的体积与其分子数成正比，结合A项分析可知，二者体积不相等，C不选；
D．等质量的H3和H2的电子数分别为：、，故二者相等，D选；
故答案为：BD；
（3）物质的量为，含有电子的物质的量为0.5 mol，含有相同电子数的NH3为0.5mol，标准状况下体积为0.5mol×22.4 L/mol=11.2L；
（4）23g钠物质的量为1mol，与过量的重水反应，产生气体的物质的量为0.5mol，质量是0.5mol×4g/mol=2g。
20．(1)D
(2) e d
(3) 18 7
(4)d
【详解】（1）A．质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素，原子的核外电子数等于原子的质子数，互为同位素的两种不同核素的电子数相同，A项不选；
B．互为同位素的两种不同核素的质子数相同，B项不选；
C．互为同位素的两种不同核素的核外电子排布相同，最外层电子数相同，化学性质相似，C项不选；
D．互为同位素的两种不同核素质子数相同，中子数不同，则质量数不同，D项选；
答案选D。
（2）a．1H216O和2H218O是两种不同的水分子；
b．D2和T2是两种不同的氢分子；
c．X的质子数为19、中子数为40-19=21，Y的质子数为20、中子数为40-20=20，X和Y是两种不同的核素；
d．16O2和18O3是O元素形成的两种不同的单质，两者互为同素异形体；
e．M和M是质子数都为52，中子数依次为74、76的M元素的两种核素，两者互为同位素；
则互为同位素的是e；互为同素异形体的是d。
（3）1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，由1H、2H、3H与16O、17O、18O结合成的水分子中2个氢原子可能为2个1H、2个2H、2个3H、1个1H和1个2H、1个1H和1个3H、1个2H和1个3H，共6种，与3种不同的氧原子结合成的水分子共6×3=18种；这些水分子中相对分子质量最小的水分子为1H216O（相对分子质量为18）、相对分子质量最大的水分子为3H218O（相对分子质量为24），所得水分子的相对分子质量有18、19、20、21、22、23、24，共7种；答案为：18；7。
（4）科学家发现了一种新的粒子，这种粒子是由3个1H原子核和2个电子构成的，该粒子可以表示为；
a．同位素是质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子的互称，该粒子不是原子，不是氢的一种新同位素，a项不选；
b．该粒子不是一种新元素，b项不选；
c．同素异形体是同一元素形成的不同单质的互称，该粒子带1个单位的正电荷，不是单质，不是H2的同素异形体，c项不选；
d．该粒子与1H2比，都有2个电子，比1H2多一个氢核，d项选；
答案选d。
21．(1)N
(2)第三周期第ⅡA族
(3)
(4)
(5) 酸性
【分析】由元素在元素周期表中的位置可知，a为H，b为C，c为N，d为Na，e为Mg，f为Al，g为P，h为S，i为Cl，j为Se，并结合元素周期律以及物质的性质进行解答。
（1）
元素c是N。
（2）
元素Mg在元素周期表中所在的位置是第三周期第ⅡA族。
（3）
元素Al的简单离子结构示意图为，Al与NaOH溶液反应的离子方程式为。
（4）
元素H和C构成的最简单的有机化合物为甲烷，其结构式为，甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应，方程式为。
（5）
元素S的最高价氧化物对应的水化物为H2SO4，呈酸性；浓H2SO4与碳单质在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，化学反应方程式。
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．闪烁着银白色光泽的金属钛(22Ti)因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机械性能，被广泛地应用于军事、医学等领域，号称“崛起的第三金属”。已知钛有48Ti、49Ti、50Ti等核素，下列关于金属钛的叙述不正确的是
A．上述钛原子中，中子数不可能为22
B．钛元素在周期表中处于第四周期
C．钛的不同核素在周期表中处于不同的位置
D．钛元素是d区的过渡元素
2．稀土元素镝(Dy)常用于制造硬盘驱动器，下列关于的说法中，正确的是
A．质子数为156 B．中子数为90
C．核外电子数为222 D．质量数为66
3．核内中子数为N的，质量数为A，则它的ng氧化物中所含质子的物质的量是
A． B．
C． D．
4．下列关于元素和元素周期表的叙述正确的是
A．IA族元素与VIA族元素间形成的化合物可能不止一种
B．Og原子的质子数与中子数之差为179
C．质子数相同的微粒一定是同种元素
D．由Pu转化为Pu的过程属于化学变化
5．NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．过氧化钠与水反应时，生成0.1molO2转移的电子数为0.1NA
B．18gD2O和18gH218O中含有的质子数均为9NA
C．0.5mol L-1硫酸溶液中含有的H+数为NA
D．1molFe与水蒸气在高温下充分反应，转移的电子数为3NA
6．下列化学用语错误的是
A．中子数为14的硅原子： B．分子的电子式：
C．的结构示意图： D．的结构式：
7．科学家们创造出了最轻的镁同位素18Mg，18Mg与24Mg具有
A．不同电子数 B．不同物理性质
C．不同核电荷数 D．不同化学性质
8．原子的质量主要由原子核决定。已知质量数为A的某阳离子，核外有X个电子，则核内中子数为
A． B． C． D．
9．已知元素R的一种同位素形成离子化合物，其中R离子的中子数为Y，核外电子数为Z，该同位素R的符号为
A． B． C． D．
10．核内中子数为N的R2+质量数为A，则ng它氧化物(RO)中所含质子的物质的量是
A．(A-N+8)mol B．(A-N+10)mol
C．(A-N+2)rmol D．(A-N+6)mol
11．A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c，它们的离子、、具有相同的电子层结构，且n>m。下列说法正确的是
A．三种元素位于同一周期 B．a=b＋m＋n
C．a>b>c D．c=a-m-n
12．下列说法不正确的是
①所有的非金属元素都分布在p区
②元素周期表中从IIIB族到IIB族10个纵行的元素都是金属元素
③除氦以外的稀有气体原子的最外层电子数都是8
④同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
13．下列关于元素周期表的说法正确的是
A．第ⅠA 族元素都是金属元素
B．主族元素都是短周期元素
C．副族元素都是金属元素
D．元素周期表中每个长周期均包含 32 种元素
14．下列说法不正确的是
A．主族元素所在的族序数均等于元素原子最外层电子数
B．含有元素种类最多的族是第IIIB族
C．、、是氢元素的三种同位素
D．同一主族，相邻两种元素的原子序数之差一定是偶数
15．2022年科技创新结出累累硕果，加快实现了高水平建设科技强国。下列有关说法错误的是
A．国产航母海上巡航，航母甲板是高强度钢材，钢是一种铁碳合金
B．“华龙一号”核电项目中核反应堆所用铀棒中含有的U与U互为同位素
C．“北斗导航”系统应用一体化芯片手机，芯片成分为SiO2
D．C919大飞机采用的材料中使用了高温陶瓷材料氮化硅，氮化硅属于新型无机非金属材料
16．下列说法正确的是
A．、、是同一种核素
B．相同条件下，HD、HT、H2密度相同
C．石墨烯、金刚石和C60互为同素异形体
D．16O2与18O2互为同位素
17．氢在、、三种核素，氧有、、三种核素。它们形成的水分子有
A．24种 B．18种 C．12种 D．6种
二、填空题
18．我国展开“嫦娥探月”工程，向月球发起探索。2020年嫦娥五号一次带回1700多克月壤样本。研究表明，月球上有丰富的He资源，可开发用作未来的新型能源。
(1)α粒子是带有2个单位正电荷、质量数为4的氦离子，由此推断一个α粒子含有_____个电子，它的结构示意图为______。
(2)利用核聚变发电，3He是最安全的最清洁的能源，下列说法正确的是______。
A．3He、4He的化学性质基本相同 B．3He、4He具有相同的电子数
C．3He核聚变是化学变化 D．3He液化是化学变化
(3)同温同压下，下列关于氦气和氧气的叙述中，正确的是______。
①氦气和氧气所含的分子数相同
②氦分子间的平均距离和氧分子间的平均距离几乎是相等的
③氦分子与氧分子的大小几乎相同
④氦分子和氧分子本身大小对于气体体积影响可以忽略不计
⑤氦气与氧气的密度之比等于32：4
A．①② B．②④ C．③⑤ D．②③
(4)16克氧气含有n个O2分子，则阿佛加德罗常数可表示为______。
A．2n B．n C．16n D．n
(5)人造空气(氧气和氦气的混合气)可用于减轻某些疾病或供深水潜水员使用。在标准状况下，11.2L“人造空气”的质量是4.8g，该混合气体的平均分子量为______，其中氧气和氦气的分子数之比是_____。
19．请按要求填空：
(1)简单原子的原子结构可用下图形象地表示：
其中“●”表示质子或电子，“〇”表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是_______(填字母，下同)。
A．①②③是三种不同的核素 B．①②③具有相同的质量数
C．①②③互为同位素 D．①②③核外电子数不同
(2)科学家已发现一种新型氢分子，则相同条件下，等质量的和相同的是_______。
A．分子数 B．原子数 C．体积 D．电子数
(3)与含有相同电子数的在标准状况下的体积是_______。
(4)已知：，将钠与过量的重水反应，产生气体的质量是_______。
20．回答下列问题
(1)互为同位素的两种不同核素不可能具有相同的___________。(填字母)
A．电子数 B．质子数 C．化学性质 D．质量数
(2)下列各组中的两种微粒，互为同位素的是___________，互为同素异形体的是___________。(填字母)
a．1H216O和2H218Ob．D2和T2c．X和Yd．16O2和18O3e．M和M
(3)氢的同位素1H、2H、3H与氧的同位素16O、17O、18O相互结合为水，可得水分子的种数为___________；可得相对分子质量不同的水分子有___________种。
(4)据报道，科学家发现了一种新的粒子，这种粒子是由3个1H原子核和2个电子构成的。则这种粒子是___________。(填字母)
a．氢的一种新同位素
b．核电荷数为3的一种新元素
c．H2的一种同素异形体
d．比一个1H2多一个氢核的离子
21．1869年，俄国化学家门捷列夫制作了第一张元素周期表，下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表某一化学元素。
(1)元素c代表的元素是(写元素符号)_______
(2)请写出元素e在元素周期表中所在的位置_______
(3)请画出元素f的简单离子结构示意图_______。请写出单质f与d的最高价氧化物对应水化物的离子反应方程式_______。
(4)元素a和b能构成最简单的有机化合物(用结构式表示)_______。请写出元素a和b构成的最简单有机化合物与i单质发生的第一步化学反应方程式_______。
(5)元素h的最高价氧化物对应的水化物呈_______(酸性、中性或碱性)；请写出元素h的最高价氧化物对应的水化物与单质b的化学反应方程式_______。
参考答案：
1．C
【详解】A． 48Ti的中子数为48-22=26、49Ti的中子数为49-22=27、50Ti的中子数为50-22=28，故A正确；
B．钛是22号元素，在周期表中处于第四周期ⅣB，故B正确；
C．钛的不同核素在周期表中处于相同的位置，故C错误；
D．钛是22号元素，在周期表中处于第四周期ⅣB，是d区的过渡元素，故D正确；
选C。
2．B
【分析】R中A代表质量数，Z代表质子数，中子数N=A-Z。
【详解】A．Dy中质子数为66，A错误；
B．Dy中中子数为156-66=90，B正确；
C．原子核外电子数等于质子数，故Dy核外电子数为66，C错误；
D．Dy中质量数为156，D错误；
故选B。
3．A
【详解】核内中子数为N的，质量数为A，则该原子质子数为A N，该原子的氧化物为RO，氧化物的质子数为A N＋8，ng氧化物的物质的量为，ng氧化物中所含质子的物质的量是，故A符合题意。
综上所述，答案为A。
4．A
【详解】A．ⅠA族元素与ⅥA族元素间形成的化合物可能不止一种，如钠元素与氧元素可以形成氧化钠、过氧化钠，选项A正确；
B．该原子的质子数为118，中子数为297-118=179，二者之差为179-118=61，选项B错误；
C．质子数相同的微粒不一定是同种元素，如Ne、H2O、NH3都含有10个质子，选项C错误；
D．该变化过程中发生原子核的变化，不属于化学变化，选项D错误；
答案选A。
5．B
【详解】A．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，过氧化钠中氧元素化合价由-1升高为0生成氧气，生成1mol氧气转移2mol电子，生成0.1molO2转移的电子数为0.2NA，故A错误；
B．一个D2O和一个H218O中均含有10个质子，二者摩尔质量都是20g/mol，含有的质子数都为9NA，故B正确；
C．溶液体积未知，无法计算氢离子个数，故C错误；
D．铁与水蒸气反应生成四氧化三铁，3molFe失8mol电子，则1molFe与水蒸气在高温下充分反应，转移的电子数为NA，故D错误；
选B。
6．B
【详解】A．中子数为14的硅原子，质量数=14+14=28，可表示为：Si，A正确；
B．N2分子的电子式为，B错误；
C．S2 最外层达到8电子稳定结构，其结构示意图为，C正确；
D．HClO分子中O需得2个电子，分别与H和Cl共用，则HClO的结构式为H-O-Cl，D正确；
故选B。
7．B
【详解】A．18Mg和24Mg都具有12个电子，A错误；
B．18Mg和24Mg相对原子质量不同，物理性质不同，B正确；
C．18Mg和24Mg核电荷数均为12，C错误；
D．18Mg和24Mg最外层电子数均为2，两者化学性质相同，D错误；
故答案选B。
8．B
【分析】原子失去电子形成阳离子，质子数不变，失去的电子数等于该阳离子所带的电荷数；
【详解】阳离子Rn+，质量数为A，核外有X个电子，所以其质子数Z=X+n，由于中子数=质量数﹣质子数，故中子数=A﹣（X+n）=A﹣X﹣n。
答案选B。
9．D
【详解】已知元素R的一种同位素形成离子化合物，其中R离子()的中子数为Y，核外电子数为Z，则R核外有(Z+X)个电子即质子数为Z+X，质量数=质子数+中子数=Z+X+Y，则该同位素R的符号为，故D符合题意。
综上所述，答案为D。
10．A
【详解】核内中子数为N的R2+离子，质量数为A，质子数为A-N，该离子的相对原子质量在数值上等于其质量数；该氧化物(RO)的摩尔质量为(A+16)g/mol，n g它的氧化物的物质的量为mol。一个氧化物分子中含有(A-N+8)个质子，质子数和电子数相等，所以ng它的氧化物(RO)中所含电子的物质的量为：(A-N+8)mol，A项正确；答案选A。
11．D
【详解】A．An+、Bn-、Cm-具有相同的电子层结构，则B、C位于A的上一周期，A错误；
B．An+、Bn-具有相同的电子层结构，则a-n=b+n，a=b+2n，又因为n>m，故a>b+m+n，B错误；
C．An+、Bn-、Cm-具有相同的电子层结构，则a-n=b+n=c+m，又因为n>m，故a>c>b，C错误；
D．An+、Cm-具有相同的电子层结构，则a-n=c+m，c=a-m-n，D正确；
故答案选D。
12．D
【详解】①非金属元素H在s区，故①错误；
②元素周期表中从IIIB族到IIB族10个纵行的元素为过渡元素，过渡元素都是金属元素，故②正确 ；
③除氦以外的稀有气体原子的最外层电子数都是8，故③正确；
④同一元素的各种同位素的化学性质相同，物理性质不同，故④错误；
错误的是①④，选D。
13．C
【详解】A．第ⅠA 族元素有氢元素和碱金属，氢为非金属元素，A错误；
B．主族元素有短周期元素，也有长周期元素，B错误；
C．在周期表中，所有副族元素都是金属元素，C正确；
D．元素周期表中，长周期只有第六和第七周期包含 32 种元素，D错误；
故选C。
14．C
【详解】A．所有主族元素的族序数等于元素原子最外层电子数，A正确；
B．第IIIB族包含镧系和锕系元素，含有元素种类最多，B正确；
C．氢元素的三种同位素为：，C错误；
D．同一主族，上下相邻两种元素的原子序数之差为2、8、18、32，一定是偶数，D正确；
故选C。
15．C
【详解】A．钢是一种铁碳合金，A正确；
B．与质子数相同，中子数不同，互为同位素，B正确；
C．芯片的成分为晶体Si，C错误；
D．氮化硅属于新型无机丰金属材料，D正确；
故选C。
16．C
【详解】A．、、质子数相同中子数不同，不是同一种核素，A错误；
B．HD、HT、H2是不同核素组成的不同氢气分子，相同条件下，密度不同，B错误；
C．石墨烯、金刚石和C60是同种元素形成的不同单质，互为同素异形体， C正确；
D．同位素为质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素，16O2与18O2属于两种不同的分子，不属于同位素， D错误；
故选C。
17．B
【分析】根据水的组成是由氢、氧元素组成，在1个水分子中含有2个氢原子和1个氧原子来分析。
【详解】已知氢元素有H、D、T三种同位素，氧元素有16O、17O、 18O三种同位素，水分子由2个H和1个O原子构成，16O可分别与H、D、T构成水，即存在三种水；17O可分别与H、D、T构成水，即存在三种水；18O可分别与H、D、T构成水，即存在三种水；6O可分别与HD、DT、HT构成水，即存在三种水；17O可分别与HD、DT、HT构成水，即存在三种水；18O可分别与HD、DT、HT构成水，即存在三种水；则由它们构成水分子有3×3×2=18种，答案选B。
18．(1) 0
(2)AB
(3)B
(4)A
(5) 9.6 1：4
【详解】（1）α粒子是带2个单位正电荷，是正离子；核电荷数＝质子数＝核外电子数＝2，中子数＝质量数 质子数＝4 2＝2；α粒子是带2个单位正电荷，所以不含电子；它的结构示意图为；故答案为0；；
（2）A．3He和4He互为同位素，化学性质基本相同，选项A正确；
B．3He、4He具有相同的电子数，中子数不同，选项B正确；
C．核聚变时原子核发生变化，不属于化学变化，选项C错误；
D．液化是状态改变，属于物理变化，选项D错误；
故答案选AB；
（3）①没说明体积是否相等，无法确定氦气和氧气所含的分子数是否相同，故①错误；
②同温同压下，气体分子间的平均距离几乎是相等的，故②正确；
③氦原子与氧原子大小不同，所以氦分子与氧分子的大小不同，故③错误；
④分子直径远远小于分子之间距离，所以分子直径大小不影响气体体积大小，则氦分子和氧分子本身大小对于气体体积影响可以忽略不计，故④正确；
⑤同温同压下，气体密度之比等于摩尔质量之比，氦气与氧气的密度之比等于4：32；故⑤错误；
故答案选B；
（4）16克氧气物质的量为，含有n个O2分子，所以，则阿佛加德罗常数可表示为，故答案选A；
（5）在标准状况下，11.2L“人造空气”物质的量为0.5mol，质量是4.8g，该混合气体的平均摩尔质量为，故该混合气体的平均分子量为9.6；设氧气含xmol，氦气含ymol，所以x+y=0.5mol；32x+4y=4.8g；计算得x=0.1，y=0.4；故答案为：9.6；1：4。
19．(1)AC
(2)BD
(3)11.2L
(4)2g
【详解】（1）由题干图示可知，原子①由1个质子和1个电子构成，原子②由1个质子、1个中子和1个电子构成，原子③由1个质子、2个中子和1个电子构成，据此分析解题：
A．①②③具有相同的质子数，属于同一种元素，故是相同元素的不同原子，是三种不同的核素，A正确；
B．质量数等于质子数加中子数，故①②③具有不同的质量数，B错误；
C．①②③是具有相同的质子数、不同的中子数的原子，故互为同位素，C正确；
D．①②③具有相同的电子数，D错误；
故答案为：AC；
（2）A．等质量的H3和H2的分子数分别为：、，二者不相等，A不选；
B．等质量的H3和H2的原子数分别为：、，故二者相等，B选；
C．根据阿伏伽德罗定律及其推论可知，同温同压下，气体的体积与其分子数成正比，结合A项分析可知，二者体积不相等，C不选；
D．等质量的H3和H2的电子数分别为：、，故二者相等，D选；
故答案为：BD；
（3）物质的量为，含有电子的物质的量为0.5 mol，含有相同电子数的NH3为0.5mol，标准状况下体积为0.5mol×22.4 L/mol=11.2L；
（4）23g钠物质的量为1mol，与过量的重水反应，产生气体的物质的量为0.5mol，质量是0.5mol×4g/mol=2g。
20．(1)D
(2) e d
(3) 18 7
(4)d
【详解】（1）A．质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素，原子的核外电子数等于原子的质子数，互为同位素的两种不同核素的电子数相同，A项不选；
B．互为同位素的两种不同核素的质子数相同，B项不选；
C．互为同位素的两种不同核素的核外电子排布相同，最外层电子数相同，化学性质相似，C项不选；
D．互为同位素的两种不同核素质子数相同，中子数不同，则质量数不同，D项选；
答案选D。
（2）a．1H216O和2H218O是两种不同的水分子；
b．D2和T2是两种不同的氢分子；
c．X的质子数为19、中子数为40-19=21，Y的质子数为20、中子数为40-20=20，X和Y是两种不同的核素；
d．16O2和18O3是O元素形成的两种不同的单质，两者互为同素异形体；
e．M和M是质子数都为52，中子数依次为74、76的M元素的两种核素，两者互为同位素；
则互为同位素的是e；互为同素异形体的是d。
（3）1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，由1H、2H、3H与16O、17O、18O结合成的水分子中2个氢原子可能为2个1H、2个2H、2个3H、1个1H和1个2H、1个1H和1个3H、1个2H和1个3H，共6种，与3种不同的氧原子结合成的水分子共6×3=18种；这些水分子中相对分子质量最小的水分子为1H216O（相对分子质量为18）、相对分子质量最大的水分子为3H218O（相对分子质量为24），所得水分子的相对分子质量有18、19、20、21、22、23、24，共7种；答案为：18；7。
（4）科学家发现了一种新的粒子，这种粒子是由3个1H原子核和2个电子构成的，该粒子可以表示为；
a．同位素是质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子的互称，该粒子不是原子，不是氢的一种新同位素，a项不选；
b．该粒子不是一种新元素，b项不选；
c．同素异形体是同一元素形成的不同单质的互称，该粒子带1个单位的正电荷，不是单质，不是H2的同素异形体，c项不选；
d．该粒子与1H2比，都有2个电子，比1H2多一个氢核，d项选；
答案选d。
21．(1)N
(2)第三周期第ⅡA族
(3)
(4)
(5) 酸性
【分析】由元素在元素周期表中的位置可知，a为H，b为C，c为N，d为Na，e为Mg，f为Al，g为P，h为S，i为Cl，j为Se，并结合元素周期律以及物质的性质进行解答。
（1）
元素c是N。
（2）
元素Mg在元素周期表中所在的位置是第三周期第ⅡA族。
（3）
元素Al的简单离子结构示意图为，Al与NaOH溶液反应的离子方程式为。
（4）
元素H和C构成的最简单的有机化合物为甲烷，其结构式为，甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应，方程式为。
（5）
元素S的最高价氧化物对应的水化物为H2SO4，呈酸性；浓H2SO4与碳单质在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，化学反应方程式。