第1章第1节原子结构与元素性质同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列关于同位素和同种元素关系判断正确的是
A.质量数相同的原子,一定不是同位素关系
B.质子数相同的原子,一定是互为同位素
C.核外电子数相同的原子,可能属于不同种元素
D.中子数相同的原子,一定属于同种元素
2.简单原子的原子结构可用如图的方法形象地表示:其中●表示质子或电子,○表示中子,则下列有关①②③的叙述正确的是
A.①②③互为同位素 B.①②③在自然界中含量相同
C.①②③是三种化学性质不同的粒子 D.①②③具有相同的质量数
3.同辐技术(同位素与辐射技术)广泛应用于工农业、医学等领域。其中一种同位素放射源辐射时的衰变方程为=。下列说法错误的是
A.和互为同位素
B.和的质子数和中子数均相差1
C.一个和一个的质量近似相等
D.利用粒子轰击原子核的方法可人工合成新元素
4.含铱元素的小行星撞击地球可能是造成恐龙灭绝的原因。铱的密度仅次于饿,化学性质与铂相似,其有多种天然同位素,是最稳定的一种放射性同位素。下列有关叙述中正确的是
A.中的质子数比中子数少115 B.的核外电子数为77
C.铱单质能与稀盐酸反应生成H2 D.Ir元素的相对原子质量为192
5.下列有关的说法正确的是
A.三者与互为同位素
B.三者是碳元素的三种不同的核素
C.三者中子数相等
D.和的质量数相等,所以是同一种元素
6.可用于有机物的结构分析。下列有关的叙述正确的是
A.与具有相同的中子数 B.与的核外电子排布不同
C.与互为同位素 D.的核外电子数与中子数相同
7.1911年,英国物理学家卢瑟福用带正电的α粒子轰击极薄的金箔,为了解释实验结果,提出了原子的有核模型。图中黑点表示金原子核的位置,曲线ab、cd和ef表示经过金原子核附近的α粒子的运动轨迹,能正确反映实验结果的图是
A. B. C. D.
8.在一个氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物,还原剂的还原性强于还原产物。已知反应:O3+2I-+H2O=O2+I2+2OH-,下列说法不正确的是
A.O3和O2是同素异形体
B.此反应中H2O既不是氧化剂也不是还原剂
C.氧化性:I2>O2
D.反应生成1个I2时转移2个电子
9.2021年12月科学家创造出目前最轻的镁同位素18Mg,该同位素衰变过程放射出4个质子。下列关于18Mg的说法正确的是
A.中子数为6 B.核外电子数为2
C.衰变后得到16O D.1mol18Mg的质量为12g
10.用中子撞击铀原子的裂变方程为。下列说法错误的是
A.和是铀元素的两种核素
B.裂变时净产生的中子数为
C.和的化学性质几乎没有差别
D.裂变产物的质量数A为92
11.美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室在2006年10月16日宣布,该实验室科学家与俄罗斯科学家合作,利用俄方的回旋加速器设备,成功合成了118号超重元素,并观察到其存在了不到1毫秒时间。该元素原子的核内中子数与核外电子数之差是
A.118 B.297 C.61 D.179
12.中国科学技术名词审定委员会已确定第116号元素Lv的名称为鉝,质量数。关于鉝的叙述错误的是
A.原子序数116 B.中子数177
C.核外电子数116 D.相对原子质量293
13.根据元素在元素周期表中的位置,下列判断错误的是
A.酸性: B.碱性:
C.非金属性: D.稳定性:
14.2018年5月,美国宣布退出伊朗核协议,的浓缩是焦点问题。下列有关的说法正确的是
A.原子核中含有92个中子 B.原子核外有143个电子
C.与互为同位素 D.与互为同素异形体
二、多选题
15.重水()是重要的核工业原料,下列说法不正确的是
A.氘()原子核内有1个质子 B.1H与2H是不同的核素
C.与的相对分子质量相同 D.与互为同位素
三、实验题
16.某同学为了验证元素周期律相关的结论,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象。
实验方案 实验现象
①将氯气通入Na2S溶液中 有淡黄色固体(S)生成
②将一小块金属镁,用砂纸磨去表面的氧化膜后,放入试管中,加入2 mL水,观察现象,记录为现象I ,过一会儿,加热试管至液体沸腾,观察现象,记录为现象II 现象 I :无明显变化 现象II:金属镁逐渐溶解,有气体生成
③将溴水滴入NaI溶液中,充分反应后加入淀粉溶液 溶液变蓝
④将一小块金属钠放入冷水中 钠浮在水面上,熔成小球,四处游动,逐渐消失
回答下列问题:
(1)实验①相关反应的离子方程式为___________。由实验①可知,C1、S的非金属性由强到弱的顺序为___________ (用元素符号表示,下同)。由实验③可知,Br、I的非金属性由强到弱的顺序为___________。
(2)由实验②和实验④知,碱性:NaOH ___________ (填“>”或“<”)Mg(OH)2。
(3)实验结论:同主族元素自上而下,元素的非金属性逐渐___________ (填“增强”或“减弱”,下同);同周期元素,原子序数逐渐增大,金属性逐渐___________ ,非金属性逐渐___________。由此可知:H2SiO3、H3PO4、H2SO4、HClO4的酸性由强到弱的顺序为___________ (填化学式, 下同);常见氢化物NH3、H2O、HF、H2S中稳定性最强的是___________。
17.硫及其化合物是重要的工业原料,探究其性质具有非常重要的意义。
(1)某学习小组设计用如图装置验证二氧化硫的化学性质。
①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为_________。
②为验证二氧化硫的还原性,充分反应后,取试管b中的溶液分成三份,分别进行如下实验。
方案I:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成
方案II:向第二份溶液中加入品红溶液,红色褪去
方案III:向第三份溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
上述方案中合理的是_____(填“I”、“II”或“III”);试管b中发生反应的离子方程式为_____。
(2)利用如图装置可以验证硫和氯非金属性的强弱。
①仪器A的名称为__________,干燥管D的作用是__________。
②实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2,请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫:装置A、B、C中所装药品分别为__________、__________、__________;装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成,离子方程式为_______。
四、元素或物质推断题
18.A、B、C、D、E、F的核电荷数依次增大,且均为核电荷数小于18的非稀有气体元素。A的单质是自然界中密度最小的气体,A和C可形成A2C和A2C2两种常见的液态化合物,B、C原子的最外层电子数之和等于11,D+与C的简单离子的核外电子排布相同,C、E原子的最外层电子数相同。请回答下列问题:
(1)写出元素符号:B__,D__。
(2)A元素具有两个中子的核素的表示符号为__,E的简单离子的结构示意图是__。
(3)A2C2的分子式为__。
(4)将少量F的单质通入足量NaOH溶液中,发生反应的离子方程式是__。
19.已知A、B、C、D、E、F、G、H、I九种物质,其中A、B、D、E焰色反应均为紫色(透过蓝色钴玻璃),G、F是单质,其余均为化合物,H是一种淡黄色固体,它们的转化关系如图所示。请回答:
(1)画出G离子结构示意图________;
(2)写出B、I的化学式B________,I________;
(3)写出H的一种用途__________________________________;
(4)写出A受热分解的化学方程式_________________________;
(5)若H与C反应固体增重4.2 g,则参加反应的C气体在标准状况下的体积为________L。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.A
【详解】A.质量数相同,质子数相同的原子,是同一种核素;质量数相同,质子数不同的是不同元素,故质量数相同的原子,一定不是同位素关系,A正确;
B.质子数相同且中子数不同的原子互为同位素,B错误;
C.核外电子数相同的原子,质子数一定相同,属于同种元素,C错误;
D.质子数相同的原子一定属于同种元素,D错误;
故选A。
2.A
【分析】从图示知①、②、③中的质子数等于电子数且都等于1,可知①②③代表的微粒分别为、、,据此分析解答。
【详解】A.从图示知①、②、③中的质子数等于电子数且都等于1,可知①②③代表的微粒分别为、、,质子数相同中子数不同,互为同位素,故A正确;
B.存在于自然界中所有氢原子的99.98%是,大约0.02%是,而的存在是极少的,故B错误;
C.①②③互为同位素,同位素具有相似的化学性质,故C错误;
D.、、,质子数相同中子数不同,质量数=质子数+中子数,所以质量数不同,故D错误;
故答案选A。
3.A
【详解】A.质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素,和的质子数不同,不互为同位素,A错误;
B.的质子数为27,中子数为33,的质子数为28,中子数为32,质子数和中子数均相差1,B正确;
C.和的质量数相等,其原子质量应近似相等,C正确;
D.95~118号元素,都是通过人工合成的新元素,利用粒子轰击原子核的方法可人工合成新元素,D正确;
答案选A。
4.B
【详解】A.的质量数为192,质子数为77,中子数为,所以质子数比中子数少115-77=38,A错误;
B.原子中,核电荷数=质子数=核外电子数=元素的原子序数,所以的核外电子数为77,B正确;
C.铂的性质稳定,与稀盐酸不发生反应,铱单质化学性质与铂相似,不能与稀盐酸反应,C错误;
D.元素的相对原子质量取决于各天然同位素在自然界的丰度,元素有多种天然同位素,其相对原子质量不等于192,D错误;
答案选B。
5.B
【详解】A.具有相同的质子数,但中子数不同三者互为同位素,而是单质,A错误;
B.是碳元素的三种不同的核素,B正确;
C.的中子数分别为6、7、8,C错误;
D.元素是具有相同的质子数的一类原子的总称,和的质子数分别为6和7,属于不同的元素,D错误;
故选B。
6.C
【详解】A.中有7个中子,中有8个中子,A项错误;
B.和互为同位素,核外电子排布完全相同,B项错误;
C.与具有相同的质子数、不同的中子数,二者互为同位素,C项正确;
D.中有7个电子,8个中子,D项错误;
故选C。
7.D
【分析】用粒子(带正电,质量较小)轰击金箔时,大部分粒子直接穿过金箔,有少数因同性相斥发生一定的偏移,极小的一部分被笔直地弹回。
【详解】A.c这个粒子不会偏向原子核运动,c到d的轨迹错误,A错误;
B.e这个粒子不会偏向原子核运动,e到f的轨迹错误,B错误;
C.e这个粒子不会偏向原子核运动,e到f的轨迹错误,C错误;
D.D选项中三条轨迹符合粒子在原子核周围运动的规律,D正确;
故答案选D。
8.C
【详解】A.O3和O2是O元素形成的不同单质,两者互为同素异形体,A项正确;
B.该反应中H2O中O、H元素的化合价均未发生变化,H2O既不是氧化剂也不是还原剂,B项正确;
C.该反应中I元素的化合价由-1价升至0价,I-是还原剂、I2是氧化产物,O3中部分O元素的化合价降低被还原得到还原产物OH-,根据“在一个氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物”,则氧化性O3>I2,但O2既不是氧化产物也不是还原产物,所以无法判断I2和O2的氧化性大小关系,C项错误;
D.根据I元素的化合价变化可知,反应生成1个I2时转移2个电子,D项正确;
答案选C。
9.A
【详解】A.Mg原子的质子数为12,则中子数为18-12=6,故A正确;
B.原子中质子数等于核外电子数,Mg原子的质子数为12,核外电子数为12,故B错误;
C.18Mg原子的质子数为12,衰变过程放射出4个质子,衰变后质子数为8,质量数为14,得到14O,故C错误;
D.摩尔质量的数值等于质量数,1mol18Mg的质量为18g,故D错误;
选A。
10.B
【详解】A.和质子数相同,中子数不同,是铀元素的两种核素,A项正确;
B.根据裂变的方程式,可知裂变时净产生的中子数为,B项错误;
C.和互为同位素,化学性质几乎相同,C项正确;
D.根据质量守恒定律,裂变产物的质量数A==92,D项正确;
答案选B。
11.C
【详解】原子符号左上角的数字为质量数,左下角的数字为质子数,则的中子数=质量数-质子数=297-118=179,核外电子数=质子数=118,故该元素原子的核内中子数与核外电子数之差为179-118=61,故C正确;
故选C。
12.D
【详解】A.第116号元素Lv的原子序数为116,故A正确;
B.中子数=质量数-质子数=293-116=177,故B正确;
C.原子序数=核外电子数,则核外电子数为116,故C正确;
D.293表示该核素的质量数,近似等于该核素的相对原子质量,而一种元素可能有多种核素,元素的相对原子质量为该元素各天然核素的平均相对质量,故D错误;
故选D。
13.A
【详解】A.根据同一主族,从上至下,非金属性逐渐减弱,则非金属性为,最高价氧化物对应水化物的酸性为,故A错误;
B.金属性K<Mg,故最高价氧化物对应水化物的碱性为,故B正确;
C.同一主族,从上至下,非金属性逐渐减弱,则非金属性为,故C正确;
D.非金属性F>O,故最简单气态氢化物的热稳定性为HF>H2O,故D正确;
故选:A。
14.C
【详解】A.原子核中含有的中子数为235-92=143,故A错误;
B.原子核外有92个电子,故B错误;
C.与是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同原子,互为同位素,故C正确;
D.同素异形体的同种元素形成的不同单质,而和不是单质,是原子,故D错误;
故选C。
15.CD
【详解】A.2H是H元素的一种原子,原子核内质子数是1,中子数是1,A正确;
B.1H与2H质子数都是1,中子数分别是0、1,二者质子数相同,中子数不同,因此二者是两种不同的核素,B正确;
C.的相对分子质量是20,而的相对分子质量是22,可见二者的相对分子质量不相同,C错误;
D.与是H元素的两种同位素原子与O原子形成的两种不同的H2O分子,它们不是原子,因此不能互为同位素,D错误;
故合理选项是CD。
16.(1) S2- +Cl2=2C1- +S↓ Cl>S Br>I
(2)>
(3) 减弱 减弱 增强 HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3 HF
【详解】(1)将氯气通入Na2S溶液中,氯气将S2-氧化成S单质,离子方程式为S2- +Cl2=2C1- +S↓,单质氧化性越强,元素非金属性越强,故非金属性Cl>S;③将溴水滴入NaI溶液中,充分反应后加入淀粉溶液,溶液变蓝,说明溴将I-氧化成I2,非金属性Br>I;
(2)实验②现象可以表明Mg与冷水不反应,与热水反应,实验④Na与冷水剧烈反应,由方案②和方案④中反应的剧烈程度可知,Na与水反应比Mg与水反应更剧烈,则金属性MgMg(OH)2;
(3)由实验分析可知,非金属性Br>I,由此得出同主族元素自上而下,元素的非金属性逐渐减弱;同周期元素金属性Mg H2SO4>H3PO4>H2SiO3;非金属性F>O>N>S,元素非金属性越强简单氢化物越稳定,稳定性最强的是HF。
17. a中溶液出现淡黄色沉淀 Ⅲ Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42- 分液漏斗 防止倒吸 浓盐酸 KMnO4 Na2S S2-+Cl2=S↓+2Cl-
【分析】(1)①二氧化硫具有氧化性,可以和最低价的硫化钠发生氧化还原反应;②氯气具有氧化性,可以将二氧化硫氧化到最高价的硫酸;
(2)①根据仪器的构造写出仪器A的名称,球形干燥管具有防倒吸的作用;②设计实验证明非金属性Cl>S,利用氯气和硫化钠的氧化还原可验证。
【详解】(1)①二氧化硫具有氧化性,可以和最低价的硫化钠发生氧化还原反应生成淡黄色的沉淀S,因此本题正确答案是:a试管中有淡黄色沉淀生成;
②方案Ⅰ:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,可能是氯水中的氯离子产生的作用;
方案Ⅱ:向第二份溶液加入品红溶液,红色褪去,可能是氯水中含有的漂白性物质次氯酸起的作用;
方案Ⅲ:向第三份溶液加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明溶液中含硫酸根离子,是二氧化硫在酸性环境下被氯水氧化生成的,即SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+2C1-,S元素的化合价升高体现二氧化硫的还原性,实验设计合理,因此,本题正确答案是:Ⅲ;SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+2C1-。
(2)①仪器A为分液漏斗,球形干燥管D能够防止倒吸,可以避免C中液体进入锥形瓶中,正确答案是:分液漏斗;防止倒吸;
②设计实验验证非金属性:Cl>S,利用氯气与Na2S的氧化还原反应可验证,则装置A、B、C中所装药品应分别为浓盐酸、KMnO4、Na2S溶液,装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成,C中发生反应的离子方程式为S2-+Cl2=S↓+2Cl-,正确答案是:浓盐酸、KMnO4、Na2S溶液;S2-+Cl2=S↓+2Cl-。
18. N Na H(或T) H2O2 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
【分析】A的单质是自然界中密度最小的气体,A是H元素;A和C可形成A2C和A2C2两种常见的液态化合物,C是O元素;B、C原子的最外层电子数之和等于11,B最外层有5个电子,B是N元素;D+与C的简单离子的核外电子排布相同,D是Na元素;C、E原子的最外层电子数相同,E是S元素;E、F的核电荷数依次增大,F是Cl元素。
【详解】(1)根据以上分析,元素B的符号是N,元素D的符号是Na;
(2)A是H元素,具有两个中子的核素质量数是3,表示符号为H,E是S元素,简单离子的结构示意图是;
(3)A是H元素、C是O元素,A2C2的分子式为H2O2;
(4)F是Cl元素,将少量Cl2通入足量NaOH溶液中生成氯化钠、次氯酸钠、水,发生反应的离子方程式是Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
19. KClO3 HCl 可用在呼吸面具中和潜水艇里作为氧气的来源(或可用来漂白织物等) 2KHCO3K2CO3+H2O+CO2↑ 3.36
【详解】由A、B、D、E的焰色反应可知四种物质均为钾盐;物质B在MnO2催化作用下分解生成E盐和F气体单质,推知B为KClO3,则E为KCl,I为HCl,F为O2;据H的颜色结合转化关系可知H为Na2O2,则G为Na,C为CO2;物质A受热分解可生成H2O、CO2和物质D,结合D盐+盐酸→CO2可知A为KHCO3,D为K2CO3;然后依次解答即可。
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