新人教版+第一章+物质结构元素周期律+1.2元素周期律
练习十二同位素及其应用
一.选择题(共15小题)
1.稀有金属铟由于其良好的性能常用于生产液晶显示器和平板屏幕,如图是铟元素的相关信息,下列说法中错误的是( )
A.115In原子核内有66个中子
B.115In原子最外层有3个电子
C.115In、113In互为同位素
D.115In、113In的化学性质有很大不同
2.考古研究中利用N的测定,分析古代人类的食物结构。下列关于N的说法中,不正确的是( )
A.核外电子数为7
B.质子数为15
C.中子数为8
D.与N互为同位素
3.C的衰变反应为C→Xe,其半衰期(反应物的量被消耗到其初始量的一半需要的时间)为5730年.下列说法正确的是( )
A.C与X互为同位素
B.C与X的中子数相同
C.C和C的价层轨道电子数相差2
D.某考古样品中C的量应为其11460年前的
4.下列说法不正确的是( )
A.氕、氘、氚三种核素互称同位素
B.S2、S4、S6、S8是硫元素的4种同素异形体
C.CH3CH2﹣NO2和H2N﹣CH2﹣COOH互称为同分异构体
D.金属元素的最外层电子数不可能大于4
5.下列说法错误的是( )
A.C中,中子数比质子数多2
B.酸、碱和绝大多数盐都属于电解质
C.氕、氘、氚互称为同位素
D.碱金属元素随原子序数递增单质密度逐渐增大,金属性增强
6.下列互为同位素的是( )
A.O2和O3
B.O和O
C.O和O2﹣
D.CO和CO2
7.据报道,科学家已经成功合成了少量N4气体分子,下列说法正确的是( )
A.N4是一种新型化合物
B.相同质量的N4和N2原子个数比为1:1
C.14N原子和15N原子化学性质不同
D.N4与N2互为同位素
8.下列关于同温同压同体积的16O2和18O2的判断正确的是( )
A.质子数相同
B.沸点相同
C.互为同位素
D.摩尔质量相同
9.下列关于碳元素的两种核素12C和14C的说法正确的是( )
A.质量数相同
B.互为同位素
C.质子数不同
D.中子数相同
10.随着科学技术的不断进步,研究物质的手段和途径越来越多,N5+、H3、O4、12C60等已被发现。下列有关说法正确的是( )
A.N5+中含有36个电子
B.O2和O4互为同位素
C.12C60中含720个中子
D.H2和H3互为同素异形体
11.考古时利用14C测定文物的年代,下列关于14C的说法正确的是( )
A.核外电子数为8
B.质子数与中子数之差为8
C.与14N互为同位素
D.能与O2反应生成14CO2
12.下列各组中属于同位素关系的是( )
A.K与K
B.K与Ca
C.T2O与H2O
D.金刚石与石墨
13.下列叙述错误的是( )
A.13C和14C属于同一种元素,它们互为同位素
B.6Li和7Li的电子数相等,中子数也相等
C.14C和14N的质量数相等,中子数不相等
D.1
mol
92235U的中子数比1
mol
92238U的中子数少3NA个
14.2020年12月17日“嫦娥五号”返回器携带月球样品成功着陆地球.月球上的土壤中吸附着数百万吨的He。在地球上,氦元素主要以He的形式存在。下列说法正确的是( )
A.He原子核内含有4个质子
B.He和He互为同位素
C.He原子核内含有2个中子
D.He的最外层电子数为2,所以He具有较强的还原性
15.下列微粒中,互为同位素的是( )
A.H2和H+
B.O2和O3
C.12C和14C
D.冰、干冰
二.多选题(共2小题)
16.下列说法正确的是( )
A.H、D、T互为同位素,H2、D2、T2属于同素异形体
B.具有相同质子数的微粒一定属于同种元素
C.含有金属元素的离子可能是阴离子也可能是阳离子
D.用于测定年代的14C与通常的12C化学性质相似
17.下列关于元素、原子、核素和同位素说法不正确的是( )
A.核素是同一种元素的质量不同的原子核,是微观概念,其决定因素是质子数和中子数
B.原子是化学变化的最小粒子,是微观概念,其决定因素是质子数、中子数和电子数
C.元素是一类原子的“总称”,不是微观粒子,是个宏观概念,其决定因素是质子数
D.同位素是同一种元素的不同核素的互称,其决定因素是质子数和中子数
三.填空题(共5小题)
18.现有下列各组物质:
①O2和O3;
②CH2=CH﹣CH3和CH2=CH﹣CH=CH2;
③和;
④H2O和H2O;
⑤CH3CH2CH3和CH3C(CH3)3;
⑥A和质量数为238、中子数为146的原子;
⑦C2H5C≡CCH3和CH3CH=CHCH=CH2;
⑧CH3CH2Cl与CH3CH2CH2Br;
⑨与。
按要求用序号填空:
(1)互为同系物的是
。
(2)互为同分异构体的是
。
(3)互为同位素的是
。
(4)互为同素异形体的是
。
(5)属于同种物质的是
。?
19.(1)有以下物质:①CO2②熔融KOH③生铁④稀硫酸⑤铜⑥Na2O2⑦苏打⑧CaO⑨无水乙醇⑩CO。上述物质中属于碱性氧化物的是
(填序号,下同),属于电解质的是
,上述条件下能导电的是
。
(2)已知①234U、236U、238U②16O2、17O3、18O4③12C16O、13C16O、14C16O,其中互为同位素的一组是
(填序号,下同),互为同素异形体的一组是
。
(3)已知氢有3种核素:1H、2H、3H,氯有3种核素:35Cl、36Cl、37Cl,上述核素能形成
种不同的氯化氢分子,其对应的相对分子质量有
种。
20.在C、N、O、Cl、U、U中:
(1)
和
的质量数相等,但不能互称为同位素。
(2)
和
的中子数相等,但质子数不相等,所以不是同一种元素。以上所列共有
种元素。
21.按要求完成下列填空:
(1)下列各组微粒,请按要求将序号填空:
①H与D
②O2与O3③正戊烷与环戊烷
④C2H6与CH3CH2CH2CH3⑤C2H4与C3H6⑥CH2═CHCH═CH2与CH≡CH
⑦液氯与氯气
⑧氯化氢与盐酸
⑨和⑩与
属于同素异形体的是
;属于同位素的是
;属于同种物质的是
;属于同系物的是
。
(2)某有机物分子式为C5H12,该有机物分子中只有一种相同化学环境的氢,有机物的结构简式为
。
22.用序号填写下列空格:
①O2和O3②H2、D2和T2③12C和14C④石墨和足球烯(C60)⑤和⑥正丁烷和异丁烷⑦和⑧CH3CH3和CH3CH2CH2CH3
互为同素异形体的是
;互为同位素的是
,互为同分异构体的是
,互为同系物的是
,同一种物质的是
。
四.计算题(共1小题)
23.锂含有7.42%Li(ma=6.01513ma)和92.58%Li(ma=7.01601ma)两种同位素。试计算锂的原子量。
五.解答题(共1小题)
24.回答下列问题:有下列微粒H、H、H、C、N、O、Cl2、Cl2。
(1)互为同位素的是
。
(2)中子数相等的是
和
。
(3)H、H、H三种核素构成的氢气的相对分子质量有
种。
(4)以上8种微粒中共有
种核素,共
种元素。
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练习十二同位素及其应用
参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
1.稀有金属铟由于其良好的性能常用于生产液晶显示器和平板屏幕,如图是铟元素的相关信息,下列说法中错误的是( )
A.115In原子核内有66个中子
B.115In原子最外层有3个电子
C.115In、113In互为同位素
D.115In、113In的化学性质有很大不同
【分析】A.原子中质量数=质子数+中子数;
B.结合价电子排布判断最外层电子数;
C.质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子为元素的同位素;
D.原子核电荷数=质子数=核外电子数,元素化学性质决定于最外层电子数。
【解答】解:A.115In原子核内质子数=49,质量数=115,有中子数=115﹣49=66,故A正确;
B.115In原子价电子排布为5s25p1,最外层有3个电子,故B正确;
C.115In、113In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.115In、113In的最外层电子数相同,化学性质相似,物理性质不同,故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查了原子结构、微粒关系、元素化学性质判断等知识点,掌握基础是解题关键,题目难度不大。
2.考古研究中利用N的测定,分析古代人类的食物结构。下列关于N的说法中,不正确的是( )
A.核外电子数为7
B.质子数为15
C.中子数为8
D.与N互为同位素
【分析】质量数=质子数+中子数,元素左上角为质量数,左下角为质子数,原子核外电子数=质子数。
【解答】解:A.原子核外电子数=质子数=7,故A正确;
B.元素左上角为质量数,质量数为15,故B错误;
C.中子数=质量数﹣质子数=15﹣7=8,故C正确;
D.具有相同质子数不同中子数的同种元素的不同原子互称为同位素,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查原子结构和表示方法等知识,为高频考点,侧重于学生的分析能力和基础知识的综合理解和运用的考查,主要相关知识的积累,题目难度不大。
3.C的衰变反应为C→Xe,其半衰期(反应物的量被消耗到其初始量的一半需要的时间)为5730年.下列说法正确的是( )
A.C与X互为同位素
B.C与X的中子数相同
C.C和C的价层轨道电子数相差2
D.某考古样品中C的量应为其11460年前的
【分析】A.由C的衰变反应为C→Xe,可知z=7,X为N,同位素是指质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子;
B.原子中质量数=质子数+中子数;
C.主族元素原子的最外层电子数为价层电子;
D.半衰期是反应物的量被消耗到其初始量的一半需要的时间,据此计算。
【解答】解:A.由C的衰变反应为C→Xe,可知z=7,X为N,C与X质子数不相同,不互为同位素,故A错误;
B.C与X的中子数分别为14﹣6=8、14﹣7=7,中子数不同,故B错误;
C.C和C的核外电子数均为6,核外电子排布相同,价层轨道电子数相同,故C错误;
D.根据半衰期的定义,反应物的量被消耗到其初始量的一半需要的时间,某考古样品中C的量应为其5730年前的,5730,为5730×2=11460年前的,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查了原子结构、原子衰变过程分析判断、微粒数的关系等知识点,掌握基础是解题关键,题目难度不大。
4.下列说法不正确的是( )
A.氕、氘、氚三种核素互称同位素
B.S2、S4、S6、S8是硫元素的4种同素异形体
C.CH3CH2﹣NO2和H2N﹣CH2﹣COOH互称为同分异构体
D.金属元素的最外层电子数不可能大于4
【分析】A.具有相同质子数和不同中子数的一类原子互称为同位素;
B.同一种元素的不同种单质互称为同素异形体;
C.分子式相同,结构不同的互称为同分异构体;
D.金属元素的最外层电子数可能大于4。
【解答】解:A.氕、氘、氚质子数相同,均为1,中子数不同,互称同位素,故A正确;
B.S2、S4、S6、S8是硫元素的4种本题单质,为硫元素的同素异形体,故B正确;
C.CH3CH2﹣NO2和H2N﹣CH2﹣COOH分子式相同,结构不同,互称为同分异构体,故C正确;
D.金属元素的最外层电子数可能大于4,如第ⅤA族的锑原子最外层电子数为5,故D错误;
故选:D。
【点评】本题主要考查的是原子结构、同分异构体、同位素、同素异形体的概念,题目难度不大,注意概念的区别。
5.下列说法错误的是( )
A.C中,中子数比质子数多2
B.酸、碱和绝大多数盐都属于电解质
C.氕、氘、氚互称为同位素
D.碱金属元素随原子序数递增单质密度逐渐增大,金属性增强
【分析】A.元素符号左上角为质量数,左下角为质子数,质量数﹣质子数+中子数;
B.水溶液中或熔融状态下导电的化合物为电解质,酸、碱、盐属于电解质;
C.质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子为元素的同位素;
D.同主族金属性增强,碱金属的密度是增大趋势。
【解答】解:A.C中质子数=6,质量数=14,中子数=14﹣6=8,中子数比质子数多2,故A正确;
B.酸、碱和绝大多数盐水溶液中或熔融状态下导电,都属于电解质,故B正确;
C.氕、氘、氚是质子数相同,中子数不同的氢元素的不同原子,为氢元素的同位素,故C正确;
D.随核电荷数递增,碱金属单质的密度呈现递增趋势,但是钠钾反常,钠的密度大于钾的密度,故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查了原子结构、原子中微粒数关系、同位素概念、同主族递变规律等知识点,掌握基础是解题关键,题目难度不大。
6.下列互为同位素的是( )
A.O2和O3
B.O和O
C.O和O2﹣
D.CO和CO2
【分析】质子数相同中子数不同的原子互称同位素,互为同位素原子具有以下特征:质子数相同、中子数不同,研究对象为原子。
【解答】解:A.O2、O3是同种元素形成的不同种单质,故互为同素异形体,故A错误;
B.O和O是质子数相同中子数不同的原子,互称同位素,故B正确;
C.O和O2﹣是同种元素的原子和离子,故C错误;
D.CO与CO2为为同种元素的不同氧化物,不是原子,故D错误;
故选:B。
【点评】本题主要考查了同位素为概念的理解,注意和同素异形体区别开来,同位素的研究对象是原子,题目难度不大。
7.据报道,科学家已经成功合成了少量N4气体分子,下列说法正确的是( )
A.N4是一种新型化合物
B.相同质量的N4和N2原子个数比为1:1
C.14N原子和15N原子化学性质不同
D.N4与N2互为同位素
【分析】A.由一种元素形成的纯净物叫做单质;
B.根据n(N)分析;
C.原子最外层电子数决定元素化学性质;
D.有相同质子数,不同中子数的原子互为同位素。
【解答】解:A.N4是一种单质,故A错误;
B.n(N),所以质量相同的N4和N2原子个数比为1:1,故B正确;
C.14N原子和15N原子最外层电子数都为5,化学性质相似,故C错误;
D.N4和N2是分子,不是原子,故不能互为同位素,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查同位素、单质、化合物的概念、原子数的计算等知识,题目难度不大,要注意基础知识的积累。
8.下列关于同温同压同体积的16O2和18O2的判断正确的是( )
A.质子数相同
B.沸点相同
C.互为同位素
D.摩尔质量相同
【分析】同温同压同体积的16O2和18O2具有相同的物质的量,16O2和18O2的质子数都是16,二者相对分子量不同,则摩尔质量、沸点不同;同位素研究对象为原子,据此极性键判断。
【解答】解:根据阿伏加德罗定律可知,同温同压同体积的16O2和18O2具有相同的物质的量,
A.16O2和18O2的质子数都是16,则等物质的量的二者含有质子数相同,故A正确;
B.二者都是分子晶体,沸点与相对分子质量有关,其相对分子质量不同,则沸点不同,故B错误;
C.同种元素的不同原子之间互为同位素,二者为单质,不属于同位素,故C错误;
D.16O2和18O2的相对分子质量分别为32、36,其摩尔质量分别为32g/mol、36g/mol,二者摩尔质量不同,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查物质的量的应用、阿伏加德罗定律等,题目难度不大,明确影响沸点因素、同系物概念为解答关键,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力。
9.下列关于碳元素的两种核素12C和14C的说法正确的是( )
A.质量数相同
B.互为同位素
C.质子数不同
D.中子数相同
【分析】原子符号中左上角数字为质量数,左下角为质子数,质子数+中子数=质量数,核外电子数=质子数,质子数相同中子数不同的原子互为同位素。
【解答】解:两种核素12C和14C的质子数都为6,质量数分别为12、14,中子数分别为6、8,电子数都为6,核外电子排布相同,二者互为同位素,故B正确;
故选:B。
【点评】本题考查了原子的结构,题目难度不大,注意把握原子表示式中各数值的含义以及原子中各种微粒之间的关系,侧重于考查学生对基础知识的应用能力。
10.随着科学技术的不断进步,研究物质的手段和途径越来越多,N5+、H3、O4、12C60等已被发现。下列有关说法正确的是( )
A.N5+中含有36个电子
B.O2和O4互为同位素
C.12C60中含720个中子
D.H2和H3互为同素异形体
【分析】A.阳离子中核外电子数=核内质子数﹣离子所带电荷数;
B.质子数相同,中子数不同的原子互称同位素;
C.原子中质量数=质子数+中子数;
D.同素异形体的定义:由同种元素形成的不同单质。
【解答】解:A.因N5+中的电子数为7×5﹣1=34,故A错误;
B.因质子数相同,中子数不同的原子互称同位素,而O2与O4是由氧元素形成的不同单质,两者是同素异形体,故B错误;
C.12C60中中子数=质量数﹣质子数=(12﹣6)×60=360,故C错误;
D.H2与H3属于由同种氢元素形成的不同单质,属于同素异形体,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查了电子数和中子数的计算、同素异形体、同位素的辨析等问题,把握概念是解题的关键,题目较简单。
11.考古时利用14C测定文物的年代,下列关于14C的说法正确的是( )
A.核外电子数为8
B.质子数与中子数之差为8
C.与14N互为同位素
D.能与O2反应生成14CO2
【分析】核电荷数=质子数=核外电子数,质量数=质子数+中子数,质子数相同中子数不同的同种元素的原子互为同位素,元素的化学性质跟核外电子数有关,据此分析解答。
【解答】解:A.14C的质子数为6,质子数=核外电子数,所以核外电子数为6,故A错误;
B.质量数=质子数+中子数,14C的质子数为6,中子数=14﹣6=8,质子数与中子数之差为2,故B错误;
C.质子数相同中子数不同的同种元素的原子互为同位素,14N和14C为不同元素,不是同位素,故C错误;
D.元素的化学性质跟核外电子数有关,碳元素都能与O2反应生成CO2,所以14C与O2反应生成14CO2,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查了同位素的判断与分析,侧重于对有关概念的考查,侧重于基础知识的综合理解和运用的考查,难度不大。
12.下列各组中属于同位素关系的是( )
A.K与K
B.K与Ca
C.T2O与H2O
D.金刚石与石墨
【分析】质子数相同中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素,据此分析解答。
【解答】解:A.K与K质子数相同中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素,故A正确;
B.K与Ca的质子数不同,不是同位素,故B错误;
C.T2O与H2O是化合物不是原子,故C错误;
D.金刚石与石墨是同种元素组成的不同单质为同素异形体,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查了同位素和同素异形体的判断,侧重于对有关概念的考查,注意同位素和同素异形体的区别,侧重于基础知识的综合理解和运用的考查,难度不大。
13.下列叙述错误的是( )
A.13C和14C属于同一种元素,它们互为同位素
B.6Li和7Li的电子数相等,中子数也相等
C.14C和14N的质量数相等,中子数不相等
D.1
mol
92235U的中子数比1
mol
92238U的中子数少3NA个
【分析】A.质子数相同中子数不同的同种元素的原子为同位素;
B.原子符号中左上角为质量数,左下角为质子数,质量数=质子数+中子数,核电荷数=质子数=核外电子数;
C.原子中质量数=质子数+中子数;
D.原子中质量数=质子数+中子数;
【解答】解:A.13C和14C质子数相同为6,属于同一种元素,中子数不同它们互为同位素,故A正确;
B.6Li和7Li的电子数相等为3,质量数不同,中子数不相等,故B错误;
C.14C和14N的质量数相等,中子数分别为14﹣6=8,14﹣7=7,中子数不相等,故C正确;
D.1
mol
92235U的中子数=1mol×(235﹣92)=143mol,1
mol
92238U的中子数=1mol×(238﹣92)=146mol,1
mol
92235U的中子数比1
mol
92238U的中子数少3NA个,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查了原子结构、微粒数关系、同位素概念的理解应用等,掌握基础是解题关键,题目难度不大。
14.2020年12月17日“嫦娥五号”返回器携带月球样品成功着陆地球.月球上的土壤中吸附着数百万吨的He。在地球上,氦元素主要以He的形式存在。下列说法正确的是( )
A.He原子核内含有4个质子
B.He和He互为同位素
C.He原子核内含有2个中子
D.He的最外层电子数为2,所以He具有较强的还原性
【分析】A.原子符号ZAX的含义,A表示质量数,Z表示质子数;
B.质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子为同位素;
C.中子数=质量数﹣质子数;
D.还原性是物质失去电子的能力。
【解答】解:A.24He原子核内含有2个质子,故A错误;
B.23He和24He质子数相同,中子数不同,故互为同位素,故B正确;
C.23He中子数=3﹣2=1,故C错误;
D.因He原子的结构稳定,既不容易得到电子,也不容易失去电子,故D错误;
故选:B。
【点评】本题主要考查了原子符号的含义、核素的种类以及同位素的概念,题目难度不大,明确概念是解答本题关键。
15.下列微粒中,互为同位素的是( )
A.H2和H+
B.O2和O3
C.12C和14C
D.冰、干冰
【分析】质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素,互为同位素原子具有以下特征:质子数相同、中子数不同,研究对象为原子。
【解答】A.H2和H+是氢气分子和氢离子,不是原子,不能互为同位素,故A错误;
B.O2和O3是氧元素的不同单质,为同素异形体,不是原子,不能互为同位素,故B错误;
C.12C和14C是质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素,故C正确;
D.冰为水,干冰是二氧化碳固体,为化合物,不是原子,不能互为同位素,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查了同位素概念的理解应用,把握同位素的判断为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意概念的要点及判断方法,题目难度不大。
二.多选题(共2小题)
16.下列说法正确的是( )
A.H、D、T互为同位素,H2、D2、T2属于同素异形体
B.具有相同质子数的微粒一定属于同种元素
C.含有金属元素的离子可能是阴离子也可能是阳离子
D.用于测定年代的14C与通常的12C化学性质相似
【分析】A.H2、D2、T2都是氢气,不属于同素异形体;
B.具有相同质子数的微粒不一定属于同种元素;
C.含金属元素的离子,可能为阳离子,Al3+,也可能为阴离子,如AlO2﹣;
D.原子最外层电子数相同决定元素化学性质相同。
【解答】解:A.H、D、T为H元素的不同原子,属于同位素,而H2、D2、T2都是氢气单质,不属于同素异形体,故A错误;
B.具有相同质子数的微粒不一定属于同种元素,如Na+和NH4+具有相同质子数为11,属于质子数相同的不同微粒,故B错误;
C.含有金属元素的离子可能是阴离子也可能是阳离子,如铝元素可能为阳离子Al3+,也可能为阴离子,如AlO2﹣,故C正确;
D.用于测定年代的14C与通常的12C原子的核电荷数=质子数=核外电子数,化学性质相似,故D正确;
故选:CD。
【点评】本题综合考查原子结构的知识,涉及同位素概念和微粒结构分析判断,侧重于学生的分析能力的考查,注意相关基础知识的积累,题目难度不大。
17.下列关于元素、原子、核素和同位素说法不正确的是( )
A.核素是同一种元素的质量不同的原子核,是微观概念,其决定因素是质子数和中子数
B.原子是化学变化的最小粒子,是微观概念,其决定因素是质子数、中子数和电子数
C.元素是一类原子的“总称”,不是微观粒子,是个宏观概念,其决定因素是质子数
D.同位素是同一种元素的不同核素的互称,其决定因素是质子数和中子数
【分析】核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子,具有相同质子数,不同中子数同一元素的不同原子互为同位素,同种元素的核素间互称同位素,元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,据此回答。
【解答】解:A、核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子,不能说核素是原子核,故A错误;
B、原子是化学变化中的最小粒子,其决定因素是质子数、中子数,故B错误;
C、元素的概念是具有相同核电荷数的一类原子的总称,其决定因素是质子数,故C正确;
D、同种元素的不同核素具有相同质子数,不同中子数,互称同位素,其决定因素是质子数和中子数,故D正确。
故选:AB。
【点评】本题考查了有关物质组成的化学概念,深入理解各种概念的含义是解答这类题的关键,题目难度不大。
三.填空题(共5小题)
18.现有下列各组物质:
①O2和O3;
②CH2=CH﹣CH3和CH2=CH﹣CH=CH2;
③和;
④H2O和H2O;
⑤CH3CH2CH3和CH3C(CH3)3;
⑥A和质量数为238、中子数为146的原子;
⑦C2H5C≡CCH3和CH3CH=CHCH=CH2;
⑧CH3CH2Cl与CH3CH2CH2Br;
⑨与。
按要求用序号填空:
(1)互为同系物的是 ⑤ 。
(2)互为同分异构体的是 ⑦ 。
(3)互为同位素的是 ⑥ 。
(4)互为同素异形体的是 ① 。
(5)属于同种物质的是 ③④ 。?
【分析】(1)结构相似、组成相差n个CH2原子团的有机物互为同系物;
(2)分子式相同、结构不同的化合物互为同分异构体;
(3)质子数相同、中子数不同的原子,互为同位素;
(4)同种元素的不同单质互为同素异形体;
(5)分子式相同、结构相同的为同种物质。
【解答】解:①O2和O3是同种元素组成的不同单质,为氧元素的同素异形体,
②CH2=CH﹣CH3和CH2=CH﹣CH=CH2,是单烯烃和二烯烃,属于不同类别物质,
③和分子结构为四面体结构,为同种物质,
④H2O和H2O属于同种物质,
⑤CH3CH2CH3和CH3C(CH3)3,结构相似组成相差CH2,为同系物,
⑥质量数为238、中子数为146的原子的原子,质子数=238﹣146=92,原子符号为:23892A和A是质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子,为同位素,
⑦C2H5C≡CCH3和CH3CH=CHCH=CH2分子式相同,结构不同为同分异构体,
⑧CH3CH2Cl与CH3CH2CH2Br,官能团不同,属于不同的卤代烃,
⑨是苯酚,为苯甲醇,官能团类别不同,
(1)互为同系物的是:⑤,
故答案为:⑤;
(2)互为同分异构体的是:⑦,
故答案为:⑦;
(3)互为同位素的是:⑥,
故答案为:⑥;
(4)互为同素异形体的是:①,
故答案为:①;
(5)属于同种物质的是:③④,
故答案为:③④。
【点评】本题考查几同概念的辨析,为高频考点,把握概念的要点、判断方法为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,综合性较强,题目难度不大。
19.(1)有以下物质:①CO2②熔融KOH③生铁④稀硫酸⑤铜⑥Na2O2⑦苏打⑧CaO⑨无水乙醇⑩CO。上述物质中属于碱性氧化物的是 ⑧ (填序号,下同),属于电解质的是 ②⑥⑦⑧ ,上述条件下能导电的是 ②③④⑤ 。
(2)已知①234U、236U、238U②16O2、17O3、18O4③12C16O、13C16O、14C16O,其中互为同位素的一组是 ① (填序号,下同),互为同素异形体的一组是 ② 。
(3)已知氢有3种核素:1H、2H、3H,氯有3种核素:35Cl、36Cl、37Cl,上述核素能形成 9 种不同的氯化氢分子,其对应的相对分子质量有 5 种。
【分析】(1)和酸反应生成盐和水的氧化物为碱性氧化物,
在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物为电解质,在水溶液中和熔融状态下均不能导电的化合物为非电解质,
含有自由移动的离子或电子的物质能导电;
(2)有相同质子数,不同中子数的原子或同一元素的不同核素互为同位素,相同元素组成,不同形态的单质互为同素异形体;
(3)采用排列组合的方法计算存在的分子种类=C31×C31,然后去掉相对分子质量相同的即可。
【解答】解:(1)①CO2不能导电,是非电解质,
②熔融KOH导电,属于电解质,
③生铁导电,是合金混合物,既不是电解质也不是非电解质,
④稀硫酸导电,是混合物,既不是电解质也不是非电解质,
⑤铜导电,既不是电解质也不是非电解质,
⑥Na2O2不能导电,熔融状态导电,属于电解质,
⑦苏打是碳酸钠,不能导电,水溶液中导电,属于电解质,
⑧CaO不能导电,熔融状态导电,属于电解质,
⑨无水乙醇不能导电,属于非电解质,
⑩CO不能电离,不能导电,属于非电解质,上述物质中属于碱性氧化物的是:⑧CaO,属于电解质的是②熔融KOH、⑥Na2O2、⑦苏打、⑧CaO,上述条件下能导电的是:②熔融KOH、③生铁、④稀硫酸、⑤铜,
故答案为:⑧;②⑥⑦⑧;②③④⑤;
(2)①234U、236U、238U是有相同质子数,不同中子数的原子或同一元素的不同核素互为同位素,
②16O2、17O3、18O4是氧元素的不同单质,属于同素异形体,
③12C16O、13C16O、14C16O是化合物,其中互为同位素的一组是①,互为同素异形体的一组是②,
故答案为:①;②;
(3)已知氢有3种核素:1H、2H、3H,氯有3种核素:35Cl、36Cl、37Cl,H的核素有3种,氯的核素有3种,所以HCl的种类=C31×C31=9种,但21H3717Cl和31H3517Cl的相对分子质量相同、11H3717Cl和21H3617Cl的相对分子质量相同、21H3517Cl和11H3617Cl的相对分子质量相同、21H3717Cl和31H3617Cl的相对分子质量相同,所以HCl分子的相对分子质量数值有5种,
故答案为:9;5。
【点评】本题考查了物质分类、物质组成、原子结构、同位素和同素异形体概念的分析判断等知识点,掌握基础是解题关键,题目难度不大。
20.在C、N、O、Cl、U、U中:
(1) C 和 N 的质量数相等,但不能互称为同位素。
(2) C 和 O 的中子数相等,但质子数不相等,所以不是同一种元素。以上所列共有 5 种元素。
【分析】(1)原子符号左上角为质量数,左下角为质子数,质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子为元素的同位素;
(2)原子中质量数=质子数+中子数,元素种类决定于原子的质子数。
【解答】解:(1)同位素中核素对应的质子数需相同,因此质量数相等,但不能互称为同位素的核素为C、N,
故答案为:C、N;
(2)中子数=质量数﹣质子数,上述核素的中子数分别为8、7、8、18、143、146,因此C和O的中子数相等,但质子数不相等,二者不是同一种元素,一种元素符号对应一种质子数,一种质子数对应一种元素,因此上述一共有5种元素,
故答案为:C;O;5。
【点评】本题考查了原子结构、微粒数关系、元素的种类判断等知识点,掌握基础是解题关键,题目难度不大。
21.按要求完成下列填空:
(1)下列各组微粒,请按要求将序号填空:
①H与D
②O2与O3③正戊烷与环戊烷
④C2H6与CH3CH2CH2CH3⑤C2H4与C3H6⑥CH2═CHCH═CH2与CH≡CH
⑦液氯与氯气
⑧氯化氢与盐酸
⑨和⑩与
属于同素异形体的是 ② ;属于同位素的是 ① ;属于同种物质的是 ⑦⑨⑩ ;属于同系物的是 ④ 。
(2)某有机物分子式为C5H12,该有机物分子中只有一种相同化学环境的氢,有机物的结构简式为 。
【分析】(1)同种元素组成结构不同的单质间互为同素异形体;
同位素:质子数相同,中子数不同同种元素不同原子的互称;
分子式相同结构也相同的物质为同一种物质;
同系物是结构相似,分子组成上相差若干“CH2”原子团的有机物间的互称。
(2)该有机物只有一种相同化学环境的H,即该有机物结构非常对称。
【解答】解:(1)同素异形体:是同种元素组成结构不同的单质,符合同素异形体定义的是②;
同位素:质子数相同,中子数不同同种元素不同原子的互称,符合定义的是①;
液氯是氯气液化后得到的,因此液氯与氯气属于同种物质,盐酸是氯化氢溶于水,属于混合物,氯化氢属于纯净物,因此氯化氢和盐酸不属于同种物质,甲烷的空间构型为正四面体,因此和属于同种物质,苯空间构型为平面正六边形,与属于同种物质,因此属于同种物质的是⑦⑨⑩;
同系物是结构相似,分子组成上相差若干“CH2”原子团的有机物,属于同系物的是④;
故答案为:②;①;⑦⑨⑩;④;
(2)该有机物只有一种相同化学环境的H,即该有机物的结构简式为,
故答案为:。
【点评】本题考查了同位素、同系物、同分异构体和同一种物质概念的判断,难度不大,应注意概念要点的掌握。
22.用序号填写下列空格:
①O2和O3②H2、D2和T2③12C和14C④石墨和足球烯(C60)⑤和⑥正丁烷和异丁烷⑦和⑧CH3CH3和CH3CH2CH2CH3
互为同素异形体的是 ①④ ;互为同位素的是 ③ ,互为同分异构体的是 ⑥⑦ ,互为同系物的是 ⑧ ,同一种物质的是 ②⑤ 。
【分析】同素异形体:有同种元素组成的不同单质;
同位素:质子数相同中子数不同的核素;
同分异构体:分子式相同结构不同的有机物;
同系物:结构相似,分子组成上相差n个CH2原子团的同类物质;
同种物质:分子式相同、结构相同的物质为同一种物质,以此来解答;
【解答】解:①O2和O3是同种元素组成的不同单质,二者互为同素异形体;
②H2、D2和T2三者都是由氢原子构成的氢气分子,是同种物质;
③12C和14C质子数都是6,中子数分别是6和8,所以二者属于同位素;
④石墨和足球烯(C60)是同种元素组成的不同单质,二者互为同素异形体;
⑤和二者分子式相同,结构相同,是同种物质;
⑥正丁烷和异丁烷分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体;
⑦和
分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体;
⑧CH3CH3和CH3CH2CH2CH3结构相似,分子组成上相差n个CH2原子团的同类物质,二者互为同系物;
所以互为同素异形体的是①,④;互为同位素的是③,互为同分异构体的是⑥,⑦,互为同系物的是⑧,同一种物质的是②⑤,
故答案为:①④;③;⑥⑦;⑧;②⑤。
【点评】本题考查了常见化学用语的概念及判断,注意物质组成和类别的分析判断,题目难度不大,侧重考查学生对基础知识的掌握。
四.计算题(共1小题)
23.锂含有7.42%Li(ma=6.01513ma)和92.58%Li(ma=7.01601ma)两种同位素。试计算锂的原子量。
【分析】锂含有7.42%Li(ma=6.01513ma)和92.58%Li(ma=7.01601ma)两种同位素,锂元素的相对原子质量=同位素丰度×原子的相对原子质量之和,据此计算。
【解答】解:锂含有7.42%Li(ma=6.01513ma)和92.58%Li(ma=7.01601ma)两种同位素,锂的平均相对原子质量=原子量=7.42%×6.01513+92.58%×7.01601=6.94,
答:锂的原子量为6.94。
【点评】本题考查了元素相对原子质量和原子的相对原子质量的计算分析、原子符合中数值的意义,掌握基础是解题关键,题目难度不大。
五.解答题(共1小题)
24.回答下列问题:有下列微粒H、H、H、C、N、O、Cl2、Cl2。
(1)互为同位素的是 11H、21H、31H 。
(2)中子数相等的是 14C 和 16O 。
(3)H、H、H三种核素构成的氢气的相对分子质量有 5 种。
(4)以上8种微粒中共有 8 种核素,共 5 种元素。
【分析】(1)质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子为元素的同位素;
(2)原子中质量数=质子数+中子数;
(3)氢气分子是两个氢原子构成,据此分析判断;
(4)一定数目质子数和一定数目中子数的原子为一种核素,具有相同质子数或核电荷数的同一类原子总称为元素。
【解答】解:(1)互为同位素的是:11H、21H、31H,
故答案为:11H、21H、31H;
(2)中子数相等的是14C
的中子数=14﹣6=8,16O
的中子数=16﹣8=8,
故答案为:14C;16O;
(3)11H、21H、31H
形成氢气分子的种类为:11H2、21H2、31H2、11H21H、11H31H、21H31H,其相对分子质量分别为:2、4、6、3、4、5,构成的氢气的相对分子质量有5种,
故答案为:5;
(4)以上8种微粒中共有8种核素,为11H、21H、31H、C、N、O、Cl、Cl,元素种类5种,分别为:H、C、N、O、Cl,
故答案为:8;
5。
【点评】本题考查了原子结构、微粒关系、同位素、核素等概念的理解应用,掌握基础是解题关键,题目难度不大。