2025年下學(xué)期高二化學(xué)化學(xué)家故事背景試題（二）一、選擇題（每題3分，共30分）1896年，法國物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)鈾鹽能自發(fā)發(fā)出射線，這一現(xiàn)象被居里夫人定義為"放射性"。下列關(guān)于放射性的本質(zhì)描述正確的是（）A.分子的熱運(yùn)動產(chǎn)生的能量輻射B.原子核內(nèi)部不穩(wěn)定狀態(tài)下釋放的粒子流C.電子躍遷時釋放的電磁波D.原子外層電子激發(fā)產(chǎn)生的熒光現(xiàn)象居里夫人在研究瀝青鈾礦時發(fā)現(xiàn)，其放射性強(qiáng)度遠(yuǎn)超純鈾，據(jù)此推斷礦中含有未知放射性元素。這一推理依據(jù)的化學(xué)原理是（）A.質(zhì)量守恒定律B.元素周期律C.放射性強(qiáng)度與物質(zhì)濃度的正相關(guān)關(guān)系D.化學(xué)性質(zhì)由元素種類決定1898年，居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出兩種新元素，其中一種以居里夫人祖國命名為"釙"（Po）。釙的原子序數(shù)為84，下列關(guān)于釙元素的說法錯誤的是（）A.位于元素周期表第六周期ⅥA族B.最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式為H?PoO?C.原子半徑比同周期相鄰的砹（At）元素小D.單質(zhì)具有較強(qiáng)的氧化性居里夫人在實驗室中通過"分步結(jié)晶法"提純鐳鹽，該過程利用的原理是（）A.不同溶質(zhì)在溶劑中溶解度的差異B.放射性元素的半衰期差異C.離子交換樹脂對不同離子的吸附能力D.元素電負(fù)性的周期性變化1903年，居里夫婦與貝克勒爾共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎。下列關(guān)于他們研究成果的應(yīng)用，屬于化學(xué)變化的是（）A.利用鐳輻射測定物質(zhì)密度B.鐳源用于癌癥的放射治療C.含鐳化合物作為熒光涂料D.放射性同位素示蹤化學(xué)反應(yīng)歷程居里夫人在研究中發(fā)現(xiàn)，鐳單質(zhì)與水反應(yīng)劇烈，生成氫氧化鐳和氫氣。已知鐳（Ra）位于第七周期ⅡA族，下列關(guān)于鐳及其化合物的性質(zhì)推斷正確的是（）A.單質(zhì)的金屬性比鈣弱B.氯化鐳的水溶液呈堿性C.碳酸鐳難溶于水D.氫氧化鐳的堿性比氫氧化鋇弱居里夫人在提取鐳元素時，從數(shù)噸瀝青鈾礦中僅獲得0.1克氯化鐳（RaCl?）。若要計算鐳元素的相對原子質(zhì)量，需要測定的數(shù)據(jù)是（）A.氯化鐳的摩爾質(zhì)量及氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)B.鐳原子的核電荷數(shù)和中子數(shù)C.氯化鐳晶體的密度和晶胞參數(shù)D.鐳元素的放射性衰變常數(shù)下列關(guān)于放射性同位素應(yīng)用的化學(xué)原理，錯誤的是（）A.利用1?C測定文物年代：基于碳元素的同位素豐度變化B.放射治療癌癥：利用射線破壞癌細(xì)胞的DNA結(jié)構(gòu)C.農(nóng)業(yè)育種：通過輻射誘發(fā)基因突變D.工業(yè)探傷：利用γ射線的穿透能力差異居里夫人發(fā)現(xiàn)的鐳-226（22?Ra）的半衰期約為1600年，衰變方程為22?Ra→222Rn+X。下列關(guān)于該衰變的說法正確的是（）A.X粒子為α粒子（?He2?）B.衰變過程中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)守恒C.100克鐳-226經(jīng)過3200年剩余25克D.衰變產(chǎn)生的氡氣（222Rn）化學(xué)性質(zhì)活潑居里夫人晚年因長期接觸放射性物質(zhì)患上再生障礙性貧血。下列防護(hù)措施中，利用化學(xué)方法減少放射性危害的是（）A.佩戴鉛制防護(hù)眼鏡B.實驗室通風(fēng)櫥保持負(fù)壓C.用硫代硫酸鈉溶液清洗放射性污染D.采用遠(yuǎn)程操控機(jī)械臂進(jìn)行實驗操作二、填空題（每空2分，共30分）居里夫人在1898年發(fā)現(xiàn)的兩種放射性元素中，釙（Po）的命名是為了紀(jì)念她的祖國______；鐳（Ra）的希臘文原意是"______"。瀝青鈾礦的主要成分是鈾酰磷酸鹽，其化學(xué)式可表示為UO?HPO?·nH?O。在提取鈾元素時，常用碳酸鈉溶液處理礦石，反應(yīng)生成可溶性的鈾酸鈉（Na?UO?），該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。居里夫人在研究放射性時發(fā)現(xiàn)，釷元素也具有放射性。釷-232（232Th）經(jīng)過一系列衰變后最終生成穩(wěn)定的鉛-208（2??Pb），整個衰變過程中共釋放出______個α粒子和______個β粒子。實驗室模擬居里夫人提取鐳元素的過程：取瀝青鈾礦樣品，加入濃鹽酸溶解，過濾后得到含U??、Ra2?等離子的酸性溶液。若要分離U??和Ra2?，可加入______（填試劑名稱）調(diào)節(jié)pH，使______（填離子符號）先沉淀。已知鐳的一種同位素22?Ra的衰變方程為22?Ra→22?Ac+???e，該衰變過程中釋放的能量主要來源于______；生成的錒-228（22?Ac）的原子結(jié)構(gòu)示意圖中，最外層電子數(shù)為______。居里夫人在1911年因"發(fā)現(xiàn)鐳和釙元素并分離出純鐳單質(zhì)"獲得諾貝爾化學(xué)獎。分離鐳單質(zhì)時，可采用熔融電解法，以氯化鐳和氯化鈣的混合熔融物為電解質(zhì)，金屬鐳在______（填"陽極"或"陰極"）析出，電極反應(yīng)式為______。放射性物質(zhì)對人體的危害主要是通過______效應(yīng)和______效應(yīng)造成損傷，因此在操作放射性物質(zhì)時必須佩戴專用防護(hù)裝備。三、實驗題（共20分）某化學(xué)興趣小組模擬居里夫人的放射性研究實驗，探究未知放射性元素的性質(zhì)：實驗一：放射性強(qiáng)度測定取A、B兩種放射性樣品，分別測定不同時間的放射性計數(shù)率，數(shù)據(jù)如下表：時間（h）樣品A計數(shù)率（cpm）樣品B計數(shù)率（cpm）01600800280040044002006200100（1）計算樣品A的半衰期為______h，若樣品A的摩爾質(zhì)量為200g/mol，則10g樣品A經(jīng)過8小時后剩余的物質(zhì)的量為______mol。（4分）實驗二：未知元素的定性分析取少量樣品A的氧化物，進(jìn)行如下實驗：①加入稀硝酸溶解，得到無色溶液；②滴加碳酸鈉溶液，產(chǎn)生白色沉淀；③沉淀溶于過量稀鹽酸，放出無色氣體；④用鉑絲蘸取溶液進(jìn)行焰色反應(yīng)，火焰呈磚紅色。（2）根據(jù)實驗現(xiàn)象推斷，樣品A的元素符號為______，實驗②中反應(yīng)的離子方程式為______。（4分）實驗三：放射性防護(hù)模擬（3）為減少放射性物質(zhì)對人體的危害，實驗室常采用"時間-距離-屏蔽"三原則。請設(shè)計一個簡單實驗，驗證不同材料對γ射線的屏蔽效果（提供器材：放射性源、蓋革計數(shù)器、鉛板、鋁板、木板、不同厚度的同種材料）。要求寫出實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。（6分）（4）若實驗中不慎將少量放射性溶液灑落在實驗臺上，應(yīng)立即采取的措施是______，用______（填試劑名稱）覆蓋污染區(qū)域，待處理后再進(jìn)行清潔。（2分）（5）從居里夫人在簡陋實驗室中堅持科研的事跡，談?wù)勀銓?科學(xué)精神"的理解。（4分）四、計算題（共20分）居里夫人在1902年首次制得氯化鐳（RaCl?）晶體。為測定鐳元素的相對原子質(zhì)量，她進(jìn)行了如下實驗：（1）取0.444g氯化鐳樣品，溶于水后加入過量AgNO?溶液，充分反應(yīng)后過濾、洗滌、干燥，得到0.464gAgCl沉淀。計算氯化鐳的摩爾質(zhì)量及鐳元素的相對原子質(zhì)量。（8分）（2）已知鐳元素有多種同位素，其中豐度最高的同位素原子核內(nèi)有138個中子。寫出該同位素的符號，并計算其原子序數(shù)和核外電子排布式。（6分）（3）若將上述實驗中得到的AgCl沉淀溶于氨水，生成[Ag(NH?)?]?配離子。已知該配離子的穩(wěn)定常數(shù)Kf=1.7×10?，計算0.1mol/L[Ag(NH?)?]?溶液中Ag?離子的濃度（忽略氨水的電離）。（6分）五、綜合應(yīng)用題（共20分）閱讀下列材料，回答問題：材料一：居里夫人在研究中發(fā)現(xiàn)，瀝青鈾礦的放射性強(qiáng)度是純鈾的四倍。她推測礦中含有未知放射性元素，并與丈夫皮埃爾·居里合作，通過"結(jié)晶-分離-測量"的循環(huán)操作，歷時四年從數(shù)噸礦渣中提取出0.1克氯化鐳。材料二：鐳元素的發(fā)現(xiàn)推動了放射化學(xué)的發(fā)展。1934年，居里夫人的女兒伊雷娜·約里奧-居里和女婿弗雷德里克·約里奧-居里發(fā)現(xiàn)了人工放射性，即用α粒子轟擊鋁箔時產(chǎn)生了磷-30，后者能放出正電子衰變?yōu)楣?30。材料三：放射性同位素在現(xiàn)代社會中應(yīng)用廣泛。例如，131I用于甲狀腺疾病診斷和治療，??Co用于腫瘤放療，3H用于生物醫(yī)學(xué)研究中的同位素示蹤等。（1）根據(jù)材料一，分析居里夫人在科研過程中運(yùn)用的科學(xué)方法，并說明這些方法對現(xiàn)代化學(xué)研究的啟示。（6分）（2）寫出材料二中人工放射性發(fā)現(xiàn)的核反應(yīng)方程式，并指出該反應(yīng)屬于哪種核反應(yīng)類型。（4分）（3）以131I治療甲狀腺疾病為例，說明放射性同位素在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的化學(xué)原理。已知131I的半衰期約為8天，若患者服用含20mg131I的藥物，計算16天后體內(nèi)剩余的131I質(zhì)量。（6分