2024人教版新教材高中化学必修第一册同步练习--第1课时 原子结构 核素（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024人教版新教材高中化学必修第一册同步练习--第1课时 原子结构 核素（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 342.9KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-09-26 09:30:12 | ||
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文档简介
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2024人教版新教材高中化学必修第一册
第四章 物质结构 元素周期律
第一节 原子结构与元素周期表
第1课时 原子结构 核素
基础过关练
题组一 原子结构
1.(2022黑龙江鹤岗一中期末)我国“玉兔”号月球车用Pu作为热源材料。关于Pu的叙述正确的是( )
A.质量数是94 B.质子数是145
C.中子数为239 D.核外电子数94
2.有六种微粒,它们分别是 M、N、X、Q+、Y2+、Z-,它们所属元素的种类为( )
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
3.(2021北京顺义期末)钼(Mo)是生命必需的元素,参与人体内硝酸盐的代谢,阻止致癌物亚硝胺的形成。下列关于Mo的说法中,不正确的是( )
A.中子数是66
B.原子核内中子数与质子数之差为28
C.核外电子数是42
D.质量数是108
题组二 原子核外电子排布
4.根据核外电子排布规律,M层最多容纳的电子数是( )
A.8 B.10 C.18 D.32
5.下列叙述正确的是( )
A.电子的能量越低,运动区域离核越远
B.电子一般总是先从内层排起,当一层充满后再填充下一层
C.稀有气体元素原子的最外层都排有8个电子
D.当M层是最外层时,最多可排布18个电子
6.(2022辽宁沈阳重点联合体月考)下列是原子或离子的核外电子排布,其中错误的是( )
A.Na+: B.Cl-:
C.21Sc: D.35Br:
7.(2021北京丰台期中)某粒子的结构示意图为,关于该粒子的说法正确的是( )
A.核电荷数为18
B.核外有3个电子层
C.属于非金属元素的原子
D.在化学反应中易得1个电子
8.A、B两种原子,A的M电子层比B的M电子层少3个电子,B的L电子层电子数恰好为A的L电子层电子数的2倍。A和B分别是( )
A.硅原子和钠原子
B.硼原子和氦原子
C.氯原子和碳原子
D.碳原子和铝原子
9.(2021辽宁辽阳高一上期末)已知A的原子序数是x,B2-与A3+具有相同的电子层结构,则B元素的原子序数为( )
A.x-5 B.x+5 C.x+1 D.x-1
10.根据下列叙述,写出元素名称并画出原子结构示意图。
信息 元素 名称 原子结构 示意图
A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半
B元素原子最外层电子数是次外层电子数的1.5倍
C元素+1价离子C+的电子层排布与Ne相同
D元素原子次外层电子数是最外层电子数的
题组三 核素与同位素
11.(2022河北沧衡八校期中联考)“碳达峰”“碳中和”成为全国两会的热词。下列有关12C和14C的说法中正确的是( )
A.12C和14C的质子数相同,互称为同位素
B.12C和14C的质量数相同,互称为同位素
C.12C和14C的质子数相同是同一种核素
D.12C和14C的核外电子数相同,中子数不同,不能互称为同位素
12.(2021天津六校期末联考)Se是人体必需的微量元素,下列有关Se和Se的说法正确的是( )
ASe和Se是同一种核素
BSe和Se互为同位素
CSe和Se分别含有44和46个质子
DSe和Se都含有34个中子
13.(2022福建莆田期中I是常规核裂变的产物之一,可以通过测定大气或者水中的I的含量来监测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关叙述中错误的是( )
AI的化学性质与I几乎完全相同
BI的原子序数为53
CI的原子核外电子数为78
DI的原子核内中子数多于质子数
14.(2021辽宁葫芦岛期末)重水(2H2O)是重要的核工业原料,下列说法不正确的是( )
A.氘(2H)原子核内有1个质子
B.1H2O与2H2O互为同位素
C.1O与2O的相对分子质量相同
D.1H与2H是不同的核素
15.(1)写出表示含有8个质子,10个中子的原子的化学符号: 。
(2)根据下列微粒回答问题:1H、2H、3H、14C、14N、16O。
①以上6种微粒共有 种核素, 种元素。
②互为同位素的是 。
③质量数相等的是 ,中子数相等的是 。
(3)相同物质的量的14CO2与S18O2的质量之比为 ;中子数之比为 ;电子数之比为 。
(4)质量相同的H2O和D2O与足量钠反应,放出的气体在标准状况下的体积之比为 。
题组四 等电子粒子
16.下列各组微粒具有相同的质子数和电子数的是( )
A.OH-、H2O、F- B.NH3、N、N
C.H3O+、N、N D.HCl、F2、H2S
17.用A+、B-、C2-、D分别表示含有18个电子的四种微粒(离子或分子),请回答:
(1)A元素是 (用元素符号表示,下同),B元素是 ,C元素是 。
(2)D是由两种元素组成的双原子分子,其化学式是 。
能力提升练
题组一 原子的结构与微粒的数量关系
1.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Co同位素放射源辐射时的衰变方程为Co Ni+e。下列说法错误的是( )
ACo和Ni互为同位素
BCo和Ni的质子数和中子数均相差1
C.一个Co和一个Ni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
2.(2022上海杨浦期中)核内中子数为N的离子R3+的质量数为A,则n g R的氧化物中所含的质子的物质的量为( )
A.(A-N+8) mol
B.(A-N+12) mol
C.(2A-2N+24) mol
D.(A-N) mol
3.含铱元素的小行星撞击地球可能是造成恐龙灭绝的原因。铱的密度仅次于锇,化学性质与铂相似,其有多种天然同位素Ir是最稳定的一种放射性同位素。下列有关叙述中正确的是( )
AIr中的质子数比中子数少115
BIr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
题组二 核外电子排布规律及其应用
4.X、Y、Z为1~18号元素的三种元素,X原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍,Y原子的次外层电子数是最外层电子数的2倍,Z原子的次外层电子数是最外层电子数的4倍。则X、Y、Z三种元素可能的组合是( )
A.C、Si、Mg B.Li、C、Mg
C.C、Mg、Li D.C、O、Mg
5.(2021山东潍坊月考)下列说法中正确的是( )
A.某单核微粒的核外电子排布为,则该微粒一定是氩原子
B.最外层只有3个电子的元素一定是金属元素
C.N与H3O+具有相同的质子数和电子数
D.最外层电子数是次外层电子数2倍的元素的原子容易失去电子成为阳离子
6.核电荷数小于18的某元素X,其原子核外电子层数为a,最外层电子数为(2a+1)。下列有关元素X的说法中,不正确的是( )
A.元素X的原子核内质子数为(2a2-1)
B.元素X形成的单质既有氧化性又有还原性
C.元素X形成的简单离子,各电子层的电子数均达到2n2(n表示电子层数)
D.由元素X形成的某些化合物,可能具有杀菌、消毒的作用
7.短周期元素中,A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍;B元素原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍;C元素原子M层电子数等于其L层电子数的一半;D元素原子最外层有1个电子,D的阳离子与B的简单阴离子电子层结构相同,则4种元素原子序数关系中正确的是( )
A.C>D>B>A B.D>B>A>C
C.A>D>C>B D.B>A>C>D
答案全解全析
基础过关练
1.D 2.B 3.B 4.C 5.B 6.C 7.B 8.D
9.A 11.A 12.B 13.C 14.B 16.D
1.DPu的质量数为239,质子数为94,中子数为239-94=145,核外电子数=质子数=94。
2.BMQ+表示K元素形成的微粒NY2+表示Ca元素形成的微粒X表示Ar原子Z-表示Cl元素形成的微粒。
3.B Mo的质量数为108,质子数为42,中子数为108-42=66,核外电子数=质子数=42,中子数与质子数之差=66-42=24,B项错误,A、C、D项正确。
4.C M层为第3层,结合第n层最多容纳2n2个电子,故M层最多容纳的电子数是2×32=18。
5.B 电子的能量越低,运动区域离核越近,A错误;氦最外层只有2个电子,C错误;最外层最多可排布8个电子,D错误。
6.C Na+核内质子数为11,核外电子数为10,核外电子排布为2、8,A项正确;Cl-核内质子数为17,核外电子数为18,核外电子排布为2、8、8,B项正确;最外层电子数最多只能为8,Sc的核外电子排布应为2、8、8、3,C项错误;Br原子核外有35个电子,根据每层最多容纳2n2个电子,可知其核外电子排布应为2、8、18、7,D项正确。
7.B 图示粒子为Cl-,C项错误;其质子数和核电荷数均为17,A项错误;该粒子核外有3个电子层,B项正确;该粒子已达到最外层8电子稳定结构,不能得电子,D项错误。
8.D A原子的M层比B原子的M层少3个电子,B原子的L层电子数恰好为A原子L层电子数的2倍,说明A、B分别为第二、第三周期元素;L层最多排8个电子,则B原子L层有8个电子,B原子的L层电子数恰好为A原子L层电子数的2倍,则A原子的L层有4个电子,故A是碳原子;A的M层比B的M层少3个电子,故B为铝原子。
9.A 设元素B的核电荷数是y,已知A的原子序数是x,核电荷数为x,所以A3+的核外电子数等于x-3,同理B2-中含有(y+2)个电子。因为B2-和A3+具有相同的电子层结构,即核外电子数相同,所以x-3=y+2,即y=x-5。
10.答案 硅 硼 钠 氧
解析 L层有8个电子,则M层有4个电子,故A元素为硅元素,原子结构示意图为。当次外层为K层时,B元素原子最外层电子数为3,是硼元素,原子结构示意图为;当次外层为L层时,B元素原子最外层电子数为1.5×8=12,违背了排布规律,故不可能。C元素原子的质子数为10+1=11,故为钠元素,原子结构示意图为。当次外层为K层时,D元素为氧元素,原子结构示意图为;当次外层为L层时,最外层有24个电子,故不可能。
11.A 12C和14C的质子数相同(核外电子数也相同),中子数不同,二者互为同位素,A正确、D错误;二者的质量数分别为12和14,即质量数不相同,B错误;二者质子数相同,但中子数不同,不是同一种核素,C错误。
12.B 同一种核素的质子数和中子数均相同Se和Se质子数都是34,但中子数前者是44,后者是46,不是同一种核素,A、C、D错误;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,B正确。
13.CI与I具有相同的核外电子排布,化学性质几乎完全相同,A正确I的质子数=原子序数=核外电子数=53,B正确,C错误I的原子核内中子数=131-53=78,质子数是53,即其中子数大于质子数,D正确。
14.B 氢是1号元素,含有1个质子,A正确;同位素是质子数相同、中子数不同的核素之间的互称,1H2O与2H2O不互为同位素,B错误;1O的相对分子质量为1×2+18=20,2O的相对分子质量为2×2+16=20,C正确;1H与2H是不同的核素,D正确。
15.答案 (1O
(2)①6 4 ②1H、2H、3H ③14C、14N 14C、16O
(3)23∶34 2∶3 11∶16
(4)10∶9
解析 (1)含有8个质子、10个中子的原子的质量数为8+10=18,化学符号为O。
(2)①1H、2H、3H的质子数均为1,中子数分别为0、1、2,属于氢元素的不同核素;14C、14N、16O的质子数不同,属于不同元素的核素,则6种微粒中共有6种核素,4种元素。②质子数相同而中子数不同的核素互为同位素,则互为同位素的是1H、2H、3H。③元素符号的左上角表示的是质量数,则质量数相等的是14C、14N;中子数等于质量数减去质子数,则中子数相等的是14C、16O,中子数均为8。
(3)相同物质的量的14CO2与S18O2的质量之比等于其摩尔质量之比,为=23∶34;14CO2与S18O2的中子数分别为(14-6)+(16-8)×2=24、(32-16)+(18-8)×2=36,中子数之比为24∶36=2∶3;14CO2与S18O2的电子数分别为6+8×2=22、16+8×2=32,电子数之比为22∶32=11∶16。
(4)H2O和D2O的摩尔质量之比为18∶20=9∶10,质量相同的H2O和D2O的物质的量之比与其摩尔质量成反比,为10∶9,水与钠反应时的关系式为2Na~H2(或D2),质量相同的H2O和D2O与足量钠反应时,放出的气体在标准状况下的体积之比为10∶9。
16.D OH-和F-的质子数为9、电子数为10,H2O的质子数和电子数均为10,A错误;NH3的质子数与电子数均为10,N的质子数为11、电子数为10,N的质子数为9,电子数为10,B错误;H3O+的质子数为11、电子数为10,N的质子数为11、电子数为10,N的质子数为9,电子数为10,C错误;HCl、F2、H2S的质子数和电子数均为18,D正确。
17.答案 (1)K Cl S (2)HCl
解析 常见的18e-微粒:阳离子有K+、Ca2+;阴离子有P3-、S2-、HS-、Cl-;分子有Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2等。结合题目所给条件,不难确定答案。
能力提升练
1.A 2.B 3.B 4.A 5.C 6.C 7.A
1.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,Ni的质子数不同,不互为同位素,A项错误Co的质子数为27,中子数为33,Ni的质子数为28,中子数为32,质子数和中子数均相差1,B项正确Co和Ni的质量数相等,其原子质量应近似相等,C项正确;95~118号元素,都是通过人工合成的新元素,D项正确。
归纳总结
元素、核素、同位素的辨析
①元素:具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子的总称。元素是宏观概念,如H2和HCl中的H都属于氢元素。
②核素:具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。如HHH是氢元素的三种不同的核素。
③同位素: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,在周期表中占据相同的位置。如H元素的三种核素HHH互称为同位素。
2.B 根据R3+中R为+3价,可确定其氧化物的化学式为R2O3,1个R2O3中含有的质子数为2×(A-N)+3×8=2(A-N+12),R2O3的摩尔质量为(2A+3×16) g/mol=(2A+48) g/mol,n g R2O3的物质的量为 mol,则n g R2O3中所含的质子的物质的量为 mol×2(A-N+12)=(A-N+12) mol,故B项正确。
反思升华
①核素的近似相对原子质量等于其质量数;②若给出Rn+的质量数A和核外电子数m,则R的质子数为m+n,其中子数为A-(m+n)=A-m-n。
3.B 根据核素的表示方法可知Ir的质量数为192,质子数为77,中子数为192-77=115,所以质子数比中子数少38,A项错误;原子中,核电荷数=质子数=核外电子数=元素的原子序数,所以Ir的核外电子数为77,B项正确;铂的性质稳定,与强酸不发生反应,铱单质化学性质与铂相似,不能与强酸反应,C项错误;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,Ir元素有多种天然同位素,其相对原子质量不等于192,D项错误。
4.A 短周期元素中最外层电子数是次外层电子数的2倍的元素是C,次外层电子数是最外层电子数2倍的有Li和Si,次外层电子数是最外层电子数4倍的是Mg。
5.C 该单核粒子的核电荷数未知,不一定是氩原子,也可能为K+、Ca2+、S2-等,A错误;最外层只有3个电子的元素可能为非金属元素硼,B错误;N与H3O+的质子数均为11,电子数均为10,C正确;最外层电子数是次外层电子数2倍的元素为碳元素,最外层有4个电子,既难得电子也难失电子,D错误。
6.C 因核外电子层数只能为整数,根据题意,1≤a≤3。当a=1时,不成立;当a=2时,最外层电子数为5,元素X为N;当a=3时,最外层电子数为7,元素X为Cl。当X为N元素时,质子数=2a2-1=2×22-1=7;当X为Cl元素时,质子数=2a2-1=2×32-1=17,A正确。X的单质为Cl2或N2,Cl元素和N元素均为0价,处于中间价态,则Cl2和N2均既具有氧化性,又具有还原性,B正确。Cl-的最外层电子数为8,达不到2n2,C错误。如果X为Cl,则可形成HClO,HClO具有杀菌、消毒作用,D正确。
7.A 根据题意可知,A是C元素,B是O元素,C是Si元素,D是Na元素,则这4种元素原子序数关系为C>D>B>A。
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第四章 物质结构 元素周期律
第一节 原子结构与元素周期表
第1课时 原子结构 核素
基础过关练
题组一 原子结构
1.(2022黑龙江鹤岗一中期末)我国“玉兔”号月球车用Pu作为热源材料。关于Pu的叙述正确的是( )
A.质量数是94 B.质子数是145
C.中子数为239 D.核外电子数94
2.有六种微粒,它们分别是 M、N、X、Q+、Y2+、Z-,它们所属元素的种类为( )
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
3.(2021北京顺义期末)钼(Mo)是生命必需的元素,参与人体内硝酸盐的代谢,阻止致癌物亚硝胺的形成。下列关于Mo的说法中,不正确的是( )
A.中子数是66
B.原子核内中子数与质子数之差为28
C.核外电子数是42
D.质量数是108
题组二 原子核外电子排布
4.根据核外电子排布规律,M层最多容纳的电子数是( )
A.8 B.10 C.18 D.32
5.下列叙述正确的是( )
A.电子的能量越低,运动区域离核越远
B.电子一般总是先从内层排起,当一层充满后再填充下一层
C.稀有气体元素原子的最外层都排有8个电子
D.当M层是最外层时,最多可排布18个电子
6.(2022辽宁沈阳重点联合体月考)下列是原子或离子的核外电子排布,其中错误的是( )
A.Na+: B.Cl-:
C.21Sc: D.35Br:
7.(2021北京丰台期中)某粒子的结构示意图为,关于该粒子的说法正确的是( )
A.核电荷数为18
B.核外有3个电子层
C.属于非金属元素的原子
D.在化学反应中易得1个电子
8.A、B两种原子,A的M电子层比B的M电子层少3个电子,B的L电子层电子数恰好为A的L电子层电子数的2倍。A和B分别是( )
A.硅原子和钠原子
B.硼原子和氦原子
C.氯原子和碳原子
D.碳原子和铝原子
9.(2021辽宁辽阳高一上期末)已知A的原子序数是x,B2-与A3+具有相同的电子层结构,则B元素的原子序数为( )
A.x-5 B.x+5 C.x+1 D.x-1
10.根据下列叙述,写出元素名称并画出原子结构示意图。
信息 元素 名称 原子结构 示意图
A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半
B元素原子最外层电子数是次外层电子数的1.5倍
C元素+1价离子C+的电子层排布与Ne相同
D元素原子次外层电子数是最外层电子数的
题组三 核素与同位素
11.(2022河北沧衡八校期中联考)“碳达峰”“碳中和”成为全国两会的热词。下列有关12C和14C的说法中正确的是( )
A.12C和14C的质子数相同,互称为同位素
B.12C和14C的质量数相同,互称为同位素
C.12C和14C的质子数相同是同一种核素
D.12C和14C的核外电子数相同,中子数不同,不能互称为同位素
12.(2021天津六校期末联考)Se是人体必需的微量元素,下列有关Se和Se的说法正确的是( )
ASe和Se是同一种核素
BSe和Se互为同位素
CSe和Se分别含有44和46个质子
DSe和Se都含有34个中子
13.(2022福建莆田期中I是常规核裂变的产物之一,可以通过测定大气或者水中的I的含量来监测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关叙述中错误的是( )
AI的化学性质与I几乎完全相同
BI的原子序数为53
CI的原子核外电子数为78
DI的原子核内中子数多于质子数
14.(2021辽宁葫芦岛期末)重水(2H2O)是重要的核工业原料,下列说法不正确的是( )
A.氘(2H)原子核内有1个质子
B.1H2O与2H2O互为同位素
C.1O与2O的相对分子质量相同
D.1H与2H是不同的核素
15.(1)写出表示含有8个质子,10个中子的原子的化学符号: 。
(2)根据下列微粒回答问题:1H、2H、3H、14C、14N、16O。
①以上6种微粒共有 种核素, 种元素。
②互为同位素的是 。
③质量数相等的是 ,中子数相等的是 。
(3)相同物质的量的14CO2与S18O2的质量之比为 ;中子数之比为 ;电子数之比为 。
(4)质量相同的H2O和D2O与足量钠反应,放出的气体在标准状况下的体积之比为 。
题组四 等电子粒子
16.下列各组微粒具有相同的质子数和电子数的是( )
A.OH-、H2O、F- B.NH3、N、N
C.H3O+、N、N D.HCl、F2、H2S
17.用A+、B-、C2-、D分别表示含有18个电子的四种微粒(离子或分子),请回答:
(1)A元素是 (用元素符号表示,下同),B元素是 ,C元素是 。
(2)D是由两种元素组成的双原子分子,其化学式是 。
能力提升练
题组一 原子的结构与微粒的数量关系
1.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Co同位素放射源辐射时的衰变方程为Co Ni+e。下列说法错误的是( )
ACo和Ni互为同位素
BCo和Ni的质子数和中子数均相差1
C.一个Co和一个Ni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
2.(2022上海杨浦期中)核内中子数为N的离子R3+的质量数为A,则n g R的氧化物中所含的质子的物质的量为( )
A.(A-N+8) mol
B.(A-N+12) mol
C.(2A-2N+24) mol
D.(A-N) mol
3.含铱元素的小行星撞击地球可能是造成恐龙灭绝的原因。铱的密度仅次于锇,化学性质与铂相似,其有多种天然同位素Ir是最稳定的一种放射性同位素。下列有关叙述中正确的是( )
AIr中的质子数比中子数少115
BIr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
题组二 核外电子排布规律及其应用
4.X、Y、Z为1~18号元素的三种元素,X原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍,Y原子的次外层电子数是最外层电子数的2倍,Z原子的次外层电子数是最外层电子数的4倍。则X、Y、Z三种元素可能的组合是( )
A.C、Si、Mg B.Li、C、Mg
C.C、Mg、Li D.C、O、Mg
5.(2021山东潍坊月考)下列说法中正确的是( )
A.某单核微粒的核外电子排布为,则该微粒一定是氩原子
B.最外层只有3个电子的元素一定是金属元素
C.N与H3O+具有相同的质子数和电子数
D.最外层电子数是次外层电子数2倍的元素的原子容易失去电子成为阳离子
6.核电荷数小于18的某元素X,其原子核外电子层数为a,最外层电子数为(2a+1)。下列有关元素X的说法中,不正确的是( )
A.元素X的原子核内质子数为(2a2-1)
B.元素X形成的单质既有氧化性又有还原性
C.元素X形成的简单离子,各电子层的电子数均达到2n2(n表示电子层数)
D.由元素X形成的某些化合物,可能具有杀菌、消毒的作用
7.短周期元素中,A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍;B元素原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍;C元素原子M层电子数等于其L层电子数的一半;D元素原子最外层有1个电子,D的阳离子与B的简单阴离子电子层结构相同,则4种元素原子序数关系中正确的是( )
A.C>D>B>A B.D>B>A>C
C.A>D>C>B D.B>A>C>D
答案全解全析
基础过关练
1.D 2.B 3.B 4.C 5.B 6.C 7.B 8.D
9.A 11.A 12.B 13.C 14.B 16.D
1.DPu的质量数为239,质子数为94,中子数为239-94=145,核外电子数=质子数=94。
2.BMQ+表示K元素形成的微粒NY2+表示Ca元素形成的微粒X表示Ar原子Z-表示Cl元素形成的微粒。
3.B Mo的质量数为108,质子数为42,中子数为108-42=66,核外电子数=质子数=42,中子数与质子数之差=66-42=24,B项错误,A、C、D项正确。
4.C M层为第3层,结合第n层最多容纳2n2个电子,故M层最多容纳的电子数是2×32=18。
5.B 电子的能量越低,运动区域离核越近,A错误;氦最外层只有2个电子,C错误;最外层最多可排布8个电子,D错误。
6.C Na+核内质子数为11,核外电子数为10,核外电子排布为2、8,A项正确;Cl-核内质子数为17,核外电子数为18,核外电子排布为2、8、8,B项正确;最外层电子数最多只能为8,Sc的核外电子排布应为2、8、8、3,C项错误;Br原子核外有35个电子,根据每层最多容纳2n2个电子,可知其核外电子排布应为2、8、18、7,D项正确。
7.B 图示粒子为Cl-,C项错误;其质子数和核电荷数均为17,A项错误;该粒子核外有3个电子层,B项正确;该粒子已达到最外层8电子稳定结构,不能得电子,D项错误。
8.D A原子的M层比B原子的M层少3个电子,B原子的L层电子数恰好为A原子L层电子数的2倍,说明A、B分别为第二、第三周期元素;L层最多排8个电子,则B原子L层有8个电子,B原子的L层电子数恰好为A原子L层电子数的2倍,则A原子的L层有4个电子,故A是碳原子;A的M层比B的M层少3个电子,故B为铝原子。
9.A 设元素B的核电荷数是y,已知A的原子序数是x,核电荷数为x,所以A3+的核外电子数等于x-3,同理B2-中含有(y+2)个电子。因为B2-和A3+具有相同的电子层结构,即核外电子数相同,所以x-3=y+2,即y=x-5。
10.答案 硅 硼 钠 氧
解析 L层有8个电子,则M层有4个电子,故A元素为硅元素,原子结构示意图为。当次外层为K层时,B元素原子最外层电子数为3,是硼元素,原子结构示意图为;当次外层为L层时,B元素原子最外层电子数为1.5×8=12,违背了排布规律,故不可能。C元素原子的质子数为10+1=11,故为钠元素,原子结构示意图为。当次外层为K层时,D元素为氧元素,原子结构示意图为;当次外层为L层时,最外层有24个电子,故不可能。
11.A 12C和14C的质子数相同(核外电子数也相同),中子数不同,二者互为同位素,A正确、D错误;二者的质量数分别为12和14,即质量数不相同,B错误;二者质子数相同,但中子数不同,不是同一种核素,C错误。
12.B 同一种核素的质子数和中子数均相同Se和Se质子数都是34,但中子数前者是44,后者是46,不是同一种核素,A、C、D错误;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,B正确。
13.CI与I具有相同的核外电子排布,化学性质几乎完全相同,A正确I的质子数=原子序数=核外电子数=53,B正确,C错误I的原子核内中子数=131-53=78,质子数是53,即其中子数大于质子数,D正确。
14.B 氢是1号元素,含有1个质子,A正确;同位素是质子数相同、中子数不同的核素之间的互称,1H2O与2H2O不互为同位素,B错误;1O的相对分子质量为1×2+18=20,2O的相对分子质量为2×2+16=20,C正确;1H与2H是不同的核素,D正确。
15.答案 (1O
(2)①6 4 ②1H、2H、3H ③14C、14N 14C、16O
(3)23∶34 2∶3 11∶16
(4)10∶9
解析 (1)含有8个质子、10个中子的原子的质量数为8+10=18,化学符号为O。
(2)①1H、2H、3H的质子数均为1,中子数分别为0、1、2,属于氢元素的不同核素;14C、14N、16O的质子数不同,属于不同元素的核素,则6种微粒中共有6种核素,4种元素。②质子数相同而中子数不同的核素互为同位素,则互为同位素的是1H、2H、3H。③元素符号的左上角表示的是质量数,则质量数相等的是14C、14N;中子数等于质量数减去质子数,则中子数相等的是14C、16O,中子数均为8。
(3)相同物质的量的14CO2与S18O2的质量之比等于其摩尔质量之比,为=23∶34;14CO2与S18O2的中子数分别为(14-6)+(16-8)×2=24、(32-16)+(18-8)×2=36,中子数之比为24∶36=2∶3;14CO2与S18O2的电子数分别为6+8×2=22、16+8×2=32,电子数之比为22∶32=11∶16。
(4)H2O和D2O的摩尔质量之比为18∶20=9∶10,质量相同的H2O和D2O的物质的量之比与其摩尔质量成反比,为10∶9,水与钠反应时的关系式为2Na~H2(或D2),质量相同的H2O和D2O与足量钠反应时,放出的气体在标准状况下的体积之比为10∶9。
16.D OH-和F-的质子数为9、电子数为10,H2O的质子数和电子数均为10,A错误;NH3的质子数与电子数均为10,N的质子数为11、电子数为10,N的质子数为9,电子数为10,B错误;H3O+的质子数为11、电子数为10,N的质子数为11、电子数为10,N的质子数为9,电子数为10,C错误;HCl、F2、H2S的质子数和电子数均为18,D正确。
17.答案 (1)K Cl S (2)HCl
解析 常见的18e-微粒:阳离子有K+、Ca2+;阴离子有P3-、S2-、HS-、Cl-;分子有Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2等。结合题目所给条件,不难确定答案。
能力提升练
1.A 2.B 3.B 4.A 5.C 6.C 7.A
1.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,Ni的质子数不同,不互为同位素,A项错误Co的质子数为27,中子数为33,Ni的质子数为28,中子数为32,质子数和中子数均相差1,B项正确Co和Ni的质量数相等,其原子质量应近似相等,C项正确;95~118号元素,都是通过人工合成的新元素,D项正确。
归纳总结
元素、核素、同位素的辨析
①元素:具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子的总称。元素是宏观概念,如H2和HCl中的H都属于氢元素。
②核素:具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。如HHH是氢元素的三种不同的核素。
③同位素: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,在周期表中占据相同的位置。如H元素的三种核素HHH互称为同位素。
2.B 根据R3+中R为+3价,可确定其氧化物的化学式为R2O3,1个R2O3中含有的质子数为2×(A-N)+3×8=2(A-N+12),R2O3的摩尔质量为(2A+3×16) g/mol=(2A+48) g/mol,n g R2O3的物质的量为 mol,则n g R2O3中所含的质子的物质的量为 mol×2(A-N+12)=(A-N+12) mol,故B项正确。
反思升华
①核素的近似相对原子质量等于其质量数;②若给出Rn+的质量数A和核外电子数m,则R的质子数为m+n,其中子数为A-(m+n)=A-m-n。
3.B 根据核素的表示方法可知Ir的质量数为192,质子数为77,中子数为192-77=115,所以质子数比中子数少38,A项错误;原子中,核电荷数=质子数=核外电子数=元素的原子序数,所以Ir的核外电子数为77,B项正确;铂的性质稳定,与强酸不发生反应,铱单质化学性质与铂相似,不能与强酸反应,C项错误;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,Ir元素有多种天然同位素,其相对原子质量不等于192,D项错误。
4.A 短周期元素中最外层电子数是次外层电子数的2倍的元素是C,次外层电子数是最外层电子数2倍的有Li和Si,次外层电子数是最外层电子数4倍的是Mg。
5.C 该单核粒子的核电荷数未知,不一定是氩原子,也可能为K+、Ca2+、S2-等,A错误;最外层只有3个电子的元素可能为非金属元素硼,B错误;N与H3O+的质子数均为11,电子数均为10,C正确;最外层电子数是次外层电子数2倍的元素为碳元素,最外层有4个电子,既难得电子也难失电子,D错误。
6.C 因核外电子层数只能为整数,根据题意,1≤a≤3。当a=1时,不成立;当a=2时,最外层电子数为5,元素X为N;当a=3时,最外层电子数为7,元素X为Cl。当X为N元素时,质子数=2a2-1=2×22-1=7;当X为Cl元素时,质子数=2a2-1=2×32-1=17,A正确。X的单质为Cl2或N2,Cl元素和N元素均为0价,处于中间价态,则Cl2和N2均既具有氧化性,又具有还原性,B正确。Cl-的最外层电子数为8,达不到2n2,C错误。如果X为Cl,则可形成HClO,HClO具有杀菌、消毒作用,D正确。
7.A 根据题意可知,A是C元素,B是O元素,C是Si元素,D是Na元素,则这4种元素原子序数关系为C>D>B>A。
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