PAGE1PAGE第四章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表第1課時原子結(jié)構(gòu)核素培優(yōu)第一階——基礎(chǔ)過關(guān)練1．（2022·河北廊坊期末）原子結(jié)構(gòu)模型是科學家根據(jù)科學猜想和分析，通過對原子結(jié)構(gòu)的形象描摹而建構(gòu)的揭示原子本質(zhì)的認知模型。下列原子結(jié)構(gòu)模型的演變順序正確的是①道爾頓模型②湯姆孫原子模型③盧瑟福原子模型④玻爾原子模型⑤電子云模型A．①②③④⑤ B．②①③④⑤ C．③①②④⑤ D．⑤①②③④【答案】A【解析】19世紀初，英國科學家道爾頓提出近代原子學說，他認為原子是微小的不可分割的實心球體；1897年，英國科學家湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，1904年提出“葡萄干面包式”的原子結(jié)構(gòu)模型；1911年英國物理學家盧瑟福提出了帶核的原子結(jié)構(gòu)模型；1913年丹麥物理學家波爾引入量子論觀點，提出電子在一定軌道上運動的原子結(jié)構(gòu)模型；奧地利物理學家薛定諤提出電子云模型，為近代量子力學原子模型；故原子結(jié)構(gòu)模型的演變的過程為：道爾頓模型→湯姆孫原子模型→盧瑟福原子模型→玻爾原子模型→電子云模型，故選A項。2．（2022·北京西域期末）鈦(Ti)被稱為未來鋼鐵，我國鈦的儲量居世界首位。下列關(guān)于eq\o(\s\up5(48),\s\do2(22))Ti的說法不正確的是A．質(zhì)子數(shù)為22 B．質(zhì)量數(shù)為26C．中子數(shù)為26 D．核外電子數(shù)為22【答案】B【解析】eq\o(\s\up5(48),\s\do2(22))Ti的質(zhì)子數(shù)為22，質(zhì)量數(shù)為48，故中子數(shù)＝質(zhì)量數(shù)－質(zhì)子數(shù)＝48－22＝26。A項，eq\o(\s\up5(48),\s\do2(22))Ti的質(zhì)子數(shù)為22，正確；B項，eq\o(\s\up5(48),\s\do2(22))Ti的質(zhì)量數(shù)為48，錯誤；C項，eq\o(\s\up5(48),\s\do2(22))Ti的中子數(shù)＝質(zhì)量數(shù)－質(zhì)子數(shù)＝48－22＝26，正確；D項，核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝22，正確。3．（2022·廣西桂林期末）核素15N常用作生物醫(yī)藥示蹤劑。下列關(guān)于15N的說法不正確的是A．質(zhì)子數(shù)是7 B．電子數(shù)是8C．中子數(shù)是8 D．質(zhì)量數(shù)是15【答案】B【解析】A項，氮的核電荷數(shù)為7，對于原子：核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)，因此質(zhì)子數(shù)為7，正確；B項，對于原子：核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)，因此氮的電子數(shù)為7，錯誤；C項，中子數(shù)＝質(zhì)量數(shù)－質(zhì)子數(shù)，因此氮的中子數(shù)＝15－7＝8，正確；D項，15N的質(zhì)量數(shù)為15，正確。4．（2021·天津卷）核聚變發(fā)電有望成為解決人類能源問題的重要手段之一，氘(eq\o(\s\up5(2),\s\do2(1))H)是核聚變反應(yīng)的主要原料，下列有關(guān)敘述正確的是A．eq\o(\s\up5(2),\s\do2(1))H的中子數(shù)為2 B．eq\o(\s\up5(2),\s\do2(1))H的核電荷數(shù)為1C．eq\o(\s\up5(2),\s\do2(1))H是自然界中最輕的原子 D．eq\o(\s\up5(2),\s\do2(1))H是氫元素的一種同素異形體【答案】B【解析】A項，eq\o(\s\up5(2),\s\do2(1))H的中子數(shù)為2－1＝1，錯誤；B項，eq\o(\s\up5(2),\s\do2(1))H的質(zhì)子數(shù)為1，則核電荷數(shù)為1，正確；C項，自然界中最輕的原子是eq\o(\s\up5(1),\s\do2(1))H，不是eq\o(\s\up5(2),\s\do2(1))H，錯誤；D項，eq\o(\s\up5(2),\s\do2(1))H是氫元素的一種同位素，錯誤。5．（2022·上海靜安期末）下列各組物質(zhì)中，互為同位素的一組是A．CO與CO2 B．12C與14CC．O2和O3 D．H2O與D2O【答案】B【解析】A項，CO和CO2是組成元素相同，但分子式不同的兩種物質(zhì)，錯誤；B項，12C與14C，是質(zhì)子數(shù)相同，但中子數(shù)不同的原子，則互為同位素，正確；C項，O2和O3是同種元素組成的不同單質(zhì)，屬于同素異形體，錯誤；D項，H2O和H2O2是組成元素相同，但分子式不同的兩種物質(zhì)，錯誤。6．（2022·北京朝陽）美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室在2006年10月16日宣布，該實驗室科學家與俄羅斯科學家合作，利用俄方的回旋加速器設(shè)備，成功合成了118號超重元素eq\o(\s\up5(297),\s\do2(118))Og，并觀察到其存在了不到1毫秒時間。該元素原子的核內(nèi)中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是A．118 B．297 C．61 D．179【答案】C【解析】原子符號左上角的數(shù)字為質(zhì)量數(shù)，左下角的數(shù)字為質(zhì)子數(shù)，則eq\o(\s\up5(297),\s\do2(118))Og的中子數(shù)＝質(zhì)量數(shù)－質(zhì)子數(shù)＝297－118＝179，核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝118，故該元素原子的核內(nèi)中子數(shù)與核外電子數(shù)之差為179－118＝61，C項正確。7．（2022·廣東普寧期末）2018年5月，美國宣布退出伊朗核協(xié)議，eq\o(\s\up5(235),\s\do2(92))U的濃縮是焦點問題。下列有關(guān)eq\o(\s\up5(235),\s\do2(92))U的說法正確的是A．eq\o(\s\up5(235),\s\do2(92))U原子核中含有92個中子 B．eq\o(\s\up5(235),\s\do2(92))U原子核外有143個電子C．eq\o(\s\up5(235),\s\do2(92))U與eq\o(\s\up5(238),\s\do2(92))U互為同位素 D．eq\o(\s\up5(235),\s\do2(92))U與eq\o(\s\up5(238),\s\do2(92))U互為同素異形體【答案】C【解析】A項，eq\o(\s\up5(235),\s\do2(92))U原子核中含有的中子數(shù)為235－92＝143，錯誤；B項，eq\o(\s\up5(235),\s\do2(92))U原子核外有92個電子，錯誤；C項，eq\o(\s\up5(235),\s\do2(92))U與eq\o(\s\up5(238),\s\do2(92))U是質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的同種元素的不同原子，互為同位素，正確；D項，同素異形體的同種元素形成的不同單質(zhì)，而eq\o(\s\up5(235),\s\do2(92))U和eq\o(\s\up5(238),\s\do2(92))U不是單質(zhì)，是原子，錯誤。8．（2022·杭州七縣市期末）下列說法正確的是A．14C與C60互為同素異形體B．eq\o(\s\up5(1),\s\do2())H2和eq\o(\s\up5(2),\s\do2())H2互為同位素C．eq\o(\s\up5(17),\s\do2())O的質(zhì)子數(shù)為8，中子數(shù)為17D．新型冠狀病毒有可能在空氣中以氣溶膠的形式傳播，氣溶膠屬于膠體【答案】D【解析】A項，14C是C元素的一種原子，而C60是C元素的一種單質(zhì)，因此二者不能互為同素異形體，錯誤；B項，eq\o(\s\up5(1),\s\do2())H2和eq\o(\s\up5(2),\s\do2())H2是H元素的同位素原子形成的氫氣分子，二者都是單質(zhì)，不能互為同位素，錯誤；C項，O原子的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)是8，原子符號左上角為質(zhì)量數(shù)，質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)的和，則17O的質(zhì)子數(shù)為8，中子數(shù)為17－8＝9，錯誤；D項，新型冠狀病毒有可能在空氣中以氣溶膠的形式傳播，氣溶膠是分散劑是氣體的一種膠體，因此屬于膠體，正確。9．（2022·廣東汕頭潮南區(qū)期末）重水（2H2O）是重要的核工業(yè)原料，下列說法不正確的是A．氘（2H）原子核內(nèi)有1個質(zhì)子B．1H2O與2H2O互為同位素C．1H218O與2H216O的相對分子質(zhì)量相同D．1H與2H是不同的核素【答案】B【解析】A項，氫原子的核電荷數(shù)是1，含有1個質(zhì)子，正確；B項，同位素是核素之間的互稱，如氕、氘、氚原子互為同位素，1H2O與2H2O是兩種水分子，錯誤；C項，1H218O的相對分子質(zhì)量為：1×2＋18＝20，2H216O的相對分子質(zhì)量為：2×2＋16＝20，正確；D項，1H與2H是兩種不同的核素，正確。10．（2021·江蘇淮安期中）用eq\o(\s\up5(A),\s\do2(Z))X表示原子：（1）中性原子的中子數(shù)N＝___________。（2）eq\o(\s\up5(A),\s\do2())Xn+共有x個電子，則該陽離子的中子數(shù)N＝___________。（3）eq\o(\s\up5(A),\s\do2())Xn－共有x個電子，則該陰離子的中子數(shù)N＝___________。【答案】A－ZA－x－nA－x＋n【解析】（1）在表示原子組成時元素符號的左下角表示質(zhì)子數(shù)，左上角表示質(zhì)量數(shù)，又因為中子數(shù)＋質(zhì)子數(shù)＝質(zhì)量數(shù)，據(jù)此可知中性原子的中子數(shù)N＝A－Z；（2）中性原子的核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)，所以如果AXn＋共有x個電子，則質(zhì)子數(shù)＝x＋n，因此該陽離子的中子數(shù)N＝A－x－n；（3）同（2）分析可知，如果AXn－共有x個電子，則質(zhì)子數(shù)＝x－n，因此該陰離子的中子數(shù)N＝A－x＋n。培優(yōu)第二階——拓展培優(yōu)練11．（2022·江蘇揚州中學期中）對物質(zhì)進行分類，有利于我們的學習。下列物質(zhì)的分類不正確的是A．HD(無氧酸) B．SO2(酸性氧化物)C．HNO3(含氧酸) D．氯水(混合物)【答案】A【解析】A項，H和D是氫元素的不同核素，所以HD為單質(zhì)，不是無氧酸，錯誤；B項，氧化物SO2與堿反應(yīng)生成鹽和水，所以SO2為酸性氧化物，正確；C項，HNO3為一元含氧強酸，所以硝酸為含氧酸，正確；D項，氯氣溶于水得到的溶液為氯水，所以氯水為混合物，正確。12．（2022·河南濮陽期末）據(jù)報道科研人員應(yīng)用計算機模擬出結(jié)構(gòu)類似C60的物質(zhì)N60；4H是主要來源于宇宙射線的初級粒子，人類在月球上發(fā)現(xiàn)了儲量豐富的3H。下列說明正確的是A．N60與C60互為同素異形體 B．3H與4H互為同位素C．N60可能是一種新型電解質(zhì) D．3H2O與4H2O互為同素異形體【答案】B【解析】A項，同素異形體為同種元素的不同單質(zhì)，N和C是不同種元素，則N60與C60不是同素異形體，錯誤；B項，3H與4H的質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，互為同位素，正確；C項，N60是單質(zhì)，電解質(zhì)是指在水溶液或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物，N60不是電解質(zhì)，錯誤；D項，同素異形體為同種元素的不同單質(zhì)，3H2O與4H2O是化合物，不是同素異形體，錯誤。13．（2022·甘肅張掖期末）核內(nèi)中子數(shù)為N的R2＋，質(zhì)量數(shù)為A，則agR2＋中含有的電子數(shù)物質(zhì)的量為A．EQ\f(a,A)(A－N)mol B．EQ\f(a,A)(A－N＋2)molC．EQ\f(a,A－2)(A－N－2)mol D．EQ\f(a,A)(A－N－2)mol【答案】D【解析】1個R2＋中含有的電子數(shù)為A－N－2，agR2＋的物質(zhì)的量為EQ\f(ag,Ag·mol－1)＝EQ\f(a,A)mol，故agR2＋中含有的電子數(shù)物質(zhì)的量為EQ\f(a,A)(A－N－2)mol，選D項。14．（2022·江西上饒期末）2020年4月，我國自主設(shè)計，被稱為“人造太陽”的“東方超環(huán)”核聚變實驗裝置取得重大突破，該核聚變的基礎(chǔ)原料是海水中提取的氘和氚。下列敘述正確的是A．氕、氘、氚三種原子互為同位素B．氚原子內(nèi)中子數(shù)和核外電子數(shù)之差為2C．H元素的相對原子質(zhì)量是由三種氫原子質(zhì)量數(shù)的算術(shù)平均值D．海水中的H2O與D2O互為同素異形體【答案】A【解析】A項，氕、氘原子和氚原子的質(zhì)子數(shù)均為1，中子數(shù)分別是0、1和2，氕、氘、氚三種原子互為同位素，正確；B項，氚原子內(nèi)中子數(shù)為2，核外電子數(shù)為1，氚原子內(nèi)中子數(shù)和核外電子數(shù)之差為1，錯誤；C項，H元素的相對原子質(zhì)量是指H元素中各個原子的相對原子質(zhì)量×其所占的比例所得，錯誤；D項，海水中的H2O與D2O是化合物，不是同種元素組成的單質(zhì)，不互為同素異形體，錯誤。15．（2021·四川內(nèi)江威遠中學改編）下列幾種化學符號：O2、O3、eq\o(\s\up5(1),\s\do2(1))H、eq\o(\s\up5(7),\s\do2(3))Li、eq\o(\s\up5(12),\s\do2(6))C、eq\o(\s\up5(14),\s\do2(6))C、eq\o(\s\up5(23),\s\do2(11))Na、eq\o(\s\up5(14),\s\do2(7))N、eq\o(\s\up5(24),\s\do2(12))Mg、O2、O3。（1）表示核素的符號共______種。（2）互為同位素的是______和______。（3）互為同素異形體的是________和________。（4）中子數(shù)相等，但質(zhì)子數(shù)不相等的核素是________和________。（5）質(zhì)量相同的H2eq\o(\s\up5(16),\s\do2())O和D2eq\o(\s\up5(18),\s\do2())O所含中子數(shù)之比為________?！敬鸢浮浚?）7（2）eq\o(\s\up5(12),\s\do2(6))C、eq\o(\s\up5(14),\s\do2(6))C（3）O2、O3（4）eq\o(\s\up5(23),\s\do2(11))Na、eq\o(\s\up5(24),\s\do2(12))Mg（5）8∶9【解析】（1）核素是具有一定質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的原子，O2、O2為分子不屬于核素范疇，屬于核素的是eq\o(\s\up5(1),\s\do2(1))H、eq\o(\s\up5(2),\s\do2(1))H、eq\o(\s\up5(12),\s\do2(6))C、eq\o(\s\up5(14),\s\do2(6))C、eq\o(\s\up5(23),\s\do2(11))Na、eq\o(\s\up5(14),\s\do2(7))N、eq\o(\s\up5(24),\s\do2(12))Mg，共7種；（2）質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子互為同位素，故為eq\o(\s\up5(12),\s\do2(6))C、eq\o(\s\up5(14),\s\do2(6))C；（3）同素異形體是指由同種元素形成的不同單質(zhì)，故為O2、O3；（4）eq\o(\s\up5(23),\s\do2(11))Na和eq\o(\s\up5(24),\s\do2(12))Mg的中子數(shù)相等，但質(zhì)子數(shù)不同；（5）H2eq\o(\s\up5(16),\s\do2())O和D2eq\o(\s\up5(18),\s\do2())O所含中子數(shù)分別為8、10，H2eq\o(\s\up5(16),\s\do2())O和D2eq\o(\s\up5(18),\s\do2())O的摩爾質(zhì)量分別為18g·mol－1、20g·mol－1，設(shè)H2eq\o(\s\up5(16),\s\do2())O和D2eq\o(\s\up5(18),\s\do2())O的質(zhì)量為mg，則所含中子數(shù)之比為(EQ\f(mg,18g·mol－1)×8)∶(EQ\f(mg,20g·mol－1)×10)＝8∶9。16．（2022·河南鄭州期中）Fe、Co、Ni的單質(zhì)和化合物具有相似的性質(zhì)，請回答下列問題：Ⅰ．Co的衰變方程為：eq\o(\s\up5(60),\s\do2(27))Coeq\o(\s\up5(A),\s\do2(Z))Ni＋eq\o(\s\up5(0),\s\do2(－1))e－＋eq\o(ve,\s\up6(－))，其中eq\o(ve,\s\up6(－))為反中微子，它的電荷數(shù)為0，靜止質(zhì)量可認為0。衰變產(chǎn)物Ni的質(zhì)量數(shù)A為________。Ⅱ．近年來，科學家通過粒子加速器進行實驗，獲得了6個非常罕見的eq\o(\s\up5(45),\s\do2(26))Fe原子，接著，科學家又使用特制的測量儀器觀測到這6個原子中有4個發(fā)生了衰變。（1）eq\o(\s\up5(45),\s\do2(26))Fe的中子數(shù)為_______。（2）以下關(guān)于eq\o(\s\up5(45),\s\do2(26))Fe的敘述正確的是________(填字母)。A．eq\o(\s\up5(45),\s\do2(26))Fe與eq\o(\s\up5(56),\s\do2(26))Fe是兩種核素B．科學家獲得的eq\o(\s\up5(45),\s\do2(26))Fe是一種新元素C．eq\o(\s\up5(45),\s\do2(26))Fe的衰變是化學變化D．eq\o(\s\up5(45),\s\do2(26))Fe衰變放出兩個質(zhì)子后變成eq\o(\s\