内容正文:
第17课 原子结构 化学键
普查与练习17Ⅰ 原子结构
1.构成原子或离子的各基本微粒之间的数量关系及应用
(1)(2024汇编,4分)下列有关核素的表示说法正确的是________(填序号)。
①中子数为9的氮原子:N(江苏经典真题)
②火星陨石中的20Ne质量数为20(2021广东真题)
③In的中子数与电子数的差值为17(北京经典真题)
④中子数为10的氧原子形成的过氧根离子:O
⑤氡(Rn)的质子数为86,中子数为136
(1)答案:②③⑤
解析:原子左上角的数字表示原子的质量数,质子数为7,中子数为9的氮原子的质量数=质子数+中子数=7+9=16,该核素应该表示为N,故①错误。元素符号左上角数字为质量数,所以火星陨石中的20Ne质量数为20,故②正确。质量数=质子数+中子数,元素符号的左上角数字为质量数、左下角数字为质子数,因此该原子的质子数=电子数=49,中子数为115-49=66,所以中子数与电子数之差为66-49=17,故③正确。中子数为10的氧原子质量数=10+8=18,则其形成的过氧根离子应为O,故④错误。氡(Rn)的质子数为86,中子数为222-86=136,故⑤正确。
(2)(2021北京真题,3分) 下列有关放射性核素氚(H)的表述不正确的是( )
A.H原子核外电子数为1
B.H原子核内中子数为3
C.H2与H2化学性质基本相同
D.H2O具有放射性
(2)答案:B
解析:放射性核素H,质量数是3,质子数是1,质子数等于核外电子数,所以核外电子数是1,故A项正确,不符合题意。H原子核内中子数是3-1=2,故B项错误,符合题意。H2与H2的相对分子质量不同,二者的物理性质不同,但二者同属于氢气,化学性质基本相同,故C项正确,不符合题意。H是放射性核素,所以H2O也具有放射性,故D项正确,不符合题意。
(3)(2022山东真题,2分)O、O的半衰期很短,自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下:O+He→O+X;O+He→O+Y。下列说法正确的是( )
A.X的中子数为2
B.X、Y互为同位素
C.O、O可用作示踪原子研究化学反应历程
D.自然界不存在O2、O2分子是因其化学键不稳定
(3)答案:B
解析:根据质量守恒可知,X为He,Y为He,根据质量数=质子数+中子数可知,X的中子数为4,故A项错误。X为He,Y为He,二者具有相同的质子数而中子数不同,互为同位素,故B项正确。由题干信息可知,O与O的半衰期很短,不宜用作示踪原子研究化学反应历程,故C项错误。自然界中不存在O2与O2并不是因其化学键不稳定,而是由于O与O的半衰期很短,自然界中不能稳定存在,故D项错误。
2.元素、核素、同位素的区别与联系
(4)(2024汇编,4分)下列有关叙述错误的是________(填序号)。
①O和O互为同位素(浙江经典真题)
②C60和C70是具有相同质子数的不同核素(浙江经典真题)
③35Cl和37Cl是两种不同的元素(浙江经典真题)
④月壤中的3He与地球上的3H互为同位素(2021广东真题)
⑤14N2和15N2互为同位素(2021.01浙江选考)
⑥Fe2C和Fe3C互为同素异形体(2021.01浙江选考)
(4)答案:②③④⑤⑥
解析:O和O的质子数相同,中子数不同,互为同位素,故①正确,不符合题意。核素表示具有一定的质子数和中子数的原子,C60和C70是由一定数目的碳原子形成的分子,是同素异形体,故②错误,符合题意。35Cl和37Cl是氯元素的两种不同核素,属于同种元素,故③错误,符合题意。同位素是同种元素的不同种原子,3He 和 3H的质子数不同,不是同一种元素,不可能互为同位素,故④错误,符合题意。14N2和15N2均为氮气分子,不能互称为同位素,故⑤错误,符合题意。同素异形体的研究对象是单质,Fe2C和Fe3C均为化合物,不能互称同素异形体,故⑥错误,符合题意。
(5)(2022北京真题,3分)38Sr(锶)的87Sr、86Sr稳定同位素在同一地域土壤中87Sr/86Sr值不变。土壤生物中87Sr/86Sr值与土壤中87Sr/86Sr值有效相关。测定土壤生物中87Sr/86Sr值可进行产地溯源。下列说法不正确的是( )
A.Sr位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族
B.可用质谱法区分87Sr和86Sr
C.87Sr和86Sr含有的中子数分别为49和48
D.同一地域产出的同种土壤生物中87Sr/86Sr值相同
(5)答案:A
解析:Sr的原子序数为38,位于元素周期表中第五周期、第ⅡA族,故A项错误,符合题意。质谱法可以测定原子的相对原子质量,87Sr和86Sr的相对原子质量不同,可以用质谱法区分,故B项正确,不符合题意。87Sr的中子数为87