2.3人类对原子结构的认识 同步练习 2023-2024学年高一上学期化学苏教版（2019）必修第一册

2.3人类对原子结构的认识 随堂训练 2023-2024学年高一上学期化学苏教版（2019）必修第一册 一、单选题 1．人造的115号元素被我国命名为“镆”，取自我国古代宝剑之名“镆铘”。下列相关叙述正确的是 A．镆元素的质量数为115 B．镆铘剑中可能含有镆 C．镆原子的中子数为115 D．镆铘剑中一定不含镆 2．铀元素的一种核素，它的中子数与电子数相差为 A．50 B．60 C．92 D．142 3．铀元素有多种同位素，其中的质量数是 A．51 B．92 C．143 D．235 4．下列叙述正确的是(　　) A．在多电子原子里能量高的电子通常在离核近的区域内运动 B．核外电子总是先排在能量低的电子层上 C．两种微粒，若核外电子排布相同，则其化学性质一定相同 D．微粒的最外层只能是8个电子才稳定 5．镇是一种人工合成的元素，同位素的原子核内的中子数是 A．58 B．173 C．288 D．403 6．科研人员最近发现放射性同位素钬Ho可有效地治疗肝癌，该同位素原子核内中子数与质子数之差为(　　) A．99 B．32 C．166 D．233 7．下列叙述正确的是 A．两种粒子，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同 B．凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布 C．存在两种质子数和电子数均相同的阳离子和阴离子 D．两原子如果核外电子排布相同，则一定属于同种元素 8．将少量的CO2通入下列溶液中，不变浑浊的是 A．饱和碳酸钠溶液 B．CaCl2溶液 C．次氯酸钙溶液 D．澄清石灰水 9．下列说法正确的是 A．在所有元素中，氟的第一电离能最大 B．处于最低能量的原子叫做基态原子 C．原子半径最小的氢元素的电负性最大 D．最外层电子数为8的都是稀有气体元素的原子 10．1911年卢瑟福用α粒子(即氦核)轰击，得到，由此发现了质子()：。下列叙述正确的是 A．的质量数为9 B．与D互为同位素 C．与互为同素异形体 D．与的相对分子质量和化学性质均不同 11．考古研究中可利用和的测定来分析古代人类的食物结构。的原子核内中子数是 A．7 B．8 C．15 D．22 12．下列有关原子的说法正确的是 ①原子是由核外电子和原子核构成的 ②原子不能再分 ③原子是化学变化中最小的粒子 ④原子的质量主要集中在原子核上 A．①② B．①③④ C．①②③ D．①③ 13．下列叙述中正确的是 A．两种微粒，若核外电子排布完全相同，其化学性质也一定相同 B．两种原子若核外电子排布相同，则一定属于同种元素 C．有单质参加或生成的反应一定为氧化还原反应 D．两种原子，若最外层电子数相同，其化学性质一定相似 14．He可作为核聚变材料，科学家已探明月球上有大量的He存在，下列关于He的叙述正确的是（    ） A．He原子核内中子数为2 B．He原子核外电子数为2 C．He和H互为同位素 D．He代表有2个质子和3个中子的氦原子 15．氯只有35Cl和37Cl两种稳定同位素，它们在氯气中的原子个数之比35Cl∶37Cl为3∶1，则相对分子质量为70、72、74的氯气分子数之比可能是 A．5∶2∶3 B．5∶2∶2 C．9∶3∶1 D．9∶3∶2 16．我国安徽发现了全国最大的钼矿，下图所示是钼元素的相关信息，下列有关钼的说法错误的是 A．95Mo原子核内有53个中子 B．95Mo原子核外有42个电子 C．92Mo、95Mo、98Mo互为同位素 D．92Mo、95Mo、98Mo的化学性质有较大的不同 17．下列粒子示意图中，表示＋2价阳离子的是(　　) A．   B．   C．   D．   18．下列叙述中，正确的是 A．某负离子和某正离子，其质子数和电子数都可能分别相同 B．金属正离子一定具有稀有气体元素原子的电子层结构 C．两种微粒的电子层结构相同，则化学性质一定相同 D．两种原子的电子层结构相同，则一定属于同种元素 19．若某元素的某种核素质子数为m，中子数为n。则下列说法正确的是（    ） A．由此确定该元素的相对原子质量 B．这种元素的相对原子质量为m+n C．该元素的质量数为m+n D．若C原子质量为Wg，则该核素的质量约为g 20．据权威杂志《Nature》报道：科学家在距离地球3000光年的一个年轻的行星状星云NGC7027中，首次发现宇宙中最早的化学反应产物氦合氢离子(HeH+)(其模型如图所示)，科学家认为氦合氢离子是宇宙中最早的氢气来源，并于1925年就在实验室中合成了HeH+，下列说法正确的是 A．一个氦合氢离子有3个电子 B．如图模型中大球为H+ C．宇宙中早形成的元素是相对原子质量大的元素 D．推测HeH+可能具有强酸性 21．下列学者在原子结构探索过程中，都有自己的观点。但没有建立自己原子结构模型的 A．德谟克利特 B．汤姆孙 C．卢瑟福 D．玻尔 22．有X、Y两种原子，X原子的L电子层比Y原子的L电子层少3个电子，Y原子的核外电子数比X原子的电子数总数多5个，则X，Y元素的元素符号分别为 A．C和Al B．N和Be C．Si和B D．N和Mg 23．美国科学家将两种元素铅和氪的原子核对撞，获得了一种质子数为118，中子数为175的超重元素，该元素原子核内的中子数和核外电子数之差为 A．293 B．47 C．175 D．57 24．在人类探究原子结构奥秘的历史长河中，有很多哲学家、科学家做出了卓越的贡献，以下说法与史实不符的是 A．德谟克利特提出古典原子论，认为物质只能分割到原子为止 B．阿伏加德罗提出原子学说，为近代化学发展奠定了基础 C．汤姆孙发现电子，提出了葡萄干面包原子结构模型 D．卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子结构的行星模型 25．NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10NA B．2 L 0.5 mol·L-1亚硫酸溶液中含有的H+离子数为2NA C．过氧化钠与水反应时，生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA D．50 mL 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA 二、填空题 26．19世纪初，英国科学家 提出了原子概念和原子学说。 27．在1~18号元素中，符合下列要求的元素为(填写元素符号) (1)原子L层上有3个电子的元素： (2)原子M层电子数为L层电子数一半的元素： (3)原子K层与M层上的电子数之和等于L层上的电子数的元素： (4)原子最外层电子数为其内层电子数总和一半的元素： (5)原子最外层电子数等于其电子层数的元素： (6)次外层电子数为最外层电子数的元素： (7)最外层只有1个电子的元素： (8)原子最外层电子数是次外层电子数的2倍的元素： (9)原子次外层电子数是最外层电子数的2倍的元素： (10)原子的K层和M层电子数相同的元素： 28．根据下表中的电子、质子和中子的基本数据，讨论回答问题： 微粒 电子 质子 中子 质量/kg 9.109×10-31 1.637×10-27 1.675×10-27 相对质量 0.548×10-3 1.007 1.008 电量(C) 1.602×10-19 1.602×10-19 0 电荷 -1 +1 0 氧原子序数为8 8 8 (1)决定原子质量的主要微粒是 。 (2)原子相对质量的计算方法是 。 (3)如果1个质子和1个中子的相对质量都近似等于1，其原子的相对质量近似等于 。 (4)原子中质子数、中子数、质量数之间的关系是 。 (5)确定原子中质子数的方法是 。 (6)原子显电中性的原因是 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．D 【详解】A.115表示原子序数，镆元素的质量数不是115，A错误； B.镆铘剑硬度极高，应由合金铸造，镆是人造元素，镆铘剑中不可能含有镆，B错误； C.原子中核内质子数=原子序数，镆的原子序数为115，所以镆原子的质子数为115，由于中子数未给出，因此不能确定其质量数，C错误； D.镆是人造元素，镆铘剑中一定不含镆元素，D正确； 故合理选项是D。 2．A 【详解】质量数=234，核外电子数=质子数=92，中子数=质量数-质子数=234-92=142，因此中子数-电子数=142-92=50，A正确； 答案选A。 3．D 【详解】原子符号的左上角为质量数，即的质量数是235，故D正确。 综上所述，答案为D。 4．B 【详解】A．在多电子的原子里，能量高的电子通常在离核远的区域内运动，故A错误； B．核外电子总是先排在能量低的电子层上，由里向外逐层排布，故B正确； C．两种微粒，若核外电子排布完全相同，则其化学性质不一定相同，如Na+和Ne核外都有10个电子，电子排布相同，但是二者化学性质不同，故C错误； D．稀有气体氦，最外层2个电子，也很稳定，故D错误； 答案选B。 5．B 【详解】中质子数为115，质量数为288，中子数=质量数-质子数=288-115=173，故答案为B。 6．B 【详解】由Ho中可以得出，质子数为67，质量数为166，该同位素原子核内中子数与质子数之差为166-67-67=32，故选B。 7．D 【详解】A．微粒S2-和K+核外电子排布相同，S2-具有较强的还原性，而K+没有，化学性质不同，A错误； B．副族元素的离子，如Fe2+等不具有稀有气体原子的核外电子排布，B错误； C．阳离子中质子数=电子数+电荷数，阴离子中质子数=电子数-电荷数，所以不存在两种质子数和电子数均相同的阳离子和阴离子，C错误；   D．两原子核外电子数相同，所以质子数相同，两原子是同一元素，D正确； 故选D。 8．B 【详解】A．CO2和饱和碳酸钠溶液反应生成溶解度更小的碳酸氢钠，溶液变浑浊，A项不选； B．CO2和CaCl2溶液不反应，无沉淀生成，溶液不变浑浊，B项选； C．CO2和次氯酸钙溶液反应生成碳酸钙沉淀，溶液变浑浊，C项不选； D．CO2和澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，溶液变浑浊，D项不选； 答案选B。 9．B 【详解】A．越不易失电子的元素其第一电离能越大，稀有气体最外层达到稳定结构，在同一周期稀有气体的第一电离能最大，同族元素自上而下第一电离能逐渐降低，所以在所有元素中，氦的第一电离能最大，在主族元素中，氟的第一电离能最大，A错误； B．处于最低能量状态的原子叫做基态原子，B正确； C．原子半径最小的氢元素的电负性不是最大，在主族元素中氟元素的非金属性最强，所以电负性最大，C错误； D．最外层电子数为8的粒子可能为原子或离子，若为原子则为稀有气体元素的原子，若为离子就不是稀有气体元素的原子，D错误。 答案选B。 10．B 【详解】A．的质量数为17，故A错误； B．与D()是质子数相同、中子数不同的核素，两者互为同位素，故B正确； C．同素异形体是同种元素形成的不同单质，与两者是不同核素，不是同种元素，也不互为同素异形体，故C错误； D．与的相对分子质量分别为18、20，但两者化学性质相同，故D错误； 综上所述，答案为B。 11．B 【详解】中质子数为7，质量数为15，其中子数为15-7=8，选项B正确； 答案为B。 12．B 【详解】①原子是由原子核和核外电子组成的，故①正确；②原子可以再分，由原子核与核外电子构成，原子核又分为质子和中子，故②错误；③原子是化学变化中最小的粒子，故③正确；④原子的质量主要集中在原子核上，故④正确；因此①③④正确，故B正确。 综上所述，答案为B。 13．B 【详解】A．核外电子排布完全相同的微粒可能是分子，也可能是离子，如Ne和钠离子、氧离子核外电子排布均相同，但三者化学性质不同，故A错误； B．原子核外电子排布相同时说明原子电子数相同，核电荷数也相同，核电荷数相同的原子属于同种元素，故B正确； C．，该转化有单质参与反应，但没有发生价态变化，不是氧化还原反应，故C错误； D．He和Mg最外层都有两个电子，但He为稳定结构，不易发生化学反应，而镁为活泼金属，易发生氧化反应，故D错误； 故选：B。 14．B 【详解】A. He原子核内质子数为2，中子数，3-2=1，A错误； B. He原子核内质子数为2，由于原子核内质子数等于原子核外电子数，所以He原子核外电子数为2，B正确； C. He和H质子数不相同，中子数不同，二者不能互为同位素，C错误； D. He表示有2个质子和1个中子的氦原子，D错误； 故合理选项是B。 15．D 【详解】设相对分子质量为70、72、74的Cl2分子个数分别为X、Y、Z个，相对分子质量为70的Cl2是由 2个35Cl组成的，故x个相对分子质量为70的Cl2中含有的35Cl原子个数为 2X个；相对分子质量为72的Cl2是由一个35Cl和一个37Cl组成，故y个相对分子质量为72的Cl2中含有的35Cl原子和37Cl原子个数分别为为Y个；相对分子质量为74的Cl2是由 2个37Cl组成的，故z个相对分子质量为74的Cl2中含有的37Cl原子个数为为2Z个；通过上述分析可知则：35Cl原子有(2X+Y)个，37Cl原子有(Y+2Z)个，已知35Cl和37Cl的个数之比为 3∶1，则(2X+Y)∶(Y+2Z)=3∶1，即3Y+6Z=2X+Y，解得 X=Y+3Z，满足此关系就可。 A．将X=5、Y=2、Z=1分别带入关系式X═Y+3Z，可知该式子不成立，错误； B．将X=5、Y=2、Z=2分别带入关系式X═Y+3Z，可知该式子不成立，错误； C．将X=9、Y=3、Z=1分别带入关系式X═Y+3Z，可知该式子不成立，错误； D．将X=9、Y=3、Z=4分别带入关系式X=Y+3Z，可知该式子成立，正确。 16．D 【详解】A.95Mo原子核内含有的个中子数＝95-42＝53，A正确； B. 质子数＝核外电子数，95Mo原子核外有42个电子，B正确； C.92Mo、95Mo、98Mo具有相同的质子数不同的中子数，互为同位素，C正确； D.92Mo、95Mo、98Mo的原子核外电子排布相同，化学性质相同，D错误。答案选D。 17．C 【详解】A．由图示可知，核内质子数等于核外电子数，A表示原子，故A不符合题意； B．由图示可知，核内质子数比核外电子数多1，带1个正电荷；依据简单离子所带的电荷和该元素的化合价的数值相同，化合价为+1，故B不符合题意； C．由图示可知：核内质子数比核外电子数多2，带2个正电荷；依据离子所带的电荷和该元素的化合价的数值相同，化合价为+2，故C符合题意； D．由图示可知：核内质子数比核外电子数多3，带3个正电荷；依据离子所带的电荷和该元素的化合价的数值相同，化合价为+3，故D不符合题意； 故答案为C。 【点睛】明确原子结构与离子结构的特点是解题关键，根据当核电荷数=质子数=核外电子数，为原子；当核电荷数=质子数＞核外电子数，为阳离子；当核电荷数=质子数＜核外电子数，为阴离子；特别注意离子所带的电荷和该元素的化合价的数值相同。 18．D 【详解】A．某负离子和某正离子，若其质子数相同则电子数一定不同，A错误； B．金属正离子不一定具有稀有气体元素原子的电子层结构，如Fe2+最外层14个电子，B错误； C．两种微粒的电子层结构相同，则化学性质一不定相同，如氯离子和氩原子，C错误； D．两种原子的电子层结构相同，即电子数相同，质子数相同，则一定属于同种元素，D正确； 故选D。 19．D 【详解】A．只知道一种核素的质子数、中子数，无法确定该元素的相对原子质量，A错误； B．m+n是该核素的质量数，不等于该元素的相对原子质量，B错误； C．质量数是针对某一种核素而言的，而不是针对元素，C错误； D．该核素的相对原子质量近似等于其质量数，设该核素的质量为M ，则，g ，D正确； 故选D。 20．D 【详解】A．由化学式可知，一个氦合氢离子含有3个质子、2个电子，故A错误； B．由图可知，模型中大球为氦原子、小球为氢离子，故B错误； C．由题意可知，宇宙中早形成的元素是相对原子质量小的氢元素和氦元素，故C错误； D．由氦合氢离子是宇宙中最早的氢气来源可知，氦合氢离子可能会在溶液中电离出氦和氢离子而表现强酸性，故D正确； 故选D。 21．A 【详解】A．古希腊哲学家德谟克利特提出古典原子论，认为物质由极小的称为“原子”的微粒构成，物质只能分割到原子为止，最终没有建立自己原子结构模型的，故A选； B．1897年，英国科学家汤姆孙发现原子中存在电子，1904年汤姆孙提出了一个被称为“西瓜式”结构的原子结构模型，故B不选； C．1911年英国科学家卢瑟福用一束质量比电子大很多的带正电的高速运动的α粒子轰击金箔，结果是大多数α粒子能穿过金箔且不改变原来的前进方向，但也有一小部分改变了原来的方向，还有极少数的α粒子被反弹了回来，据此他提出了带核的原子结构模型，故C不选； D．1913年丹麦物理学家波尔(卢瑟福的学生)引入量子论观点，提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型，故D不选； 故答案为A。 22．D 【详解】A．由 C 元素原子的 L 电子层比 Al元素原子的 L 电子层少 4 个电子，故A不符； B．Be原子的核外电子数比N原子的电子数总数少3个，故B不符； C．B原子的核外电子数比Si原子的电子数总数少9个，故C不符； D．由 X 元素原子的 L 电子层比 Y 元素原子的 L 电子层少 3 个电子，而电子总数比 Y 元素原子少 5 个，可推知 Y 元素原子 M 电子层有 2 个电子， Y 为 Mg 元素，则 X 为 N 元素，故D符合。 故选D。 23．D 【详解】原子中质子数等于核外电子数，该元素的原子核外电子数为118，中子数为175，中子数和核外电子数之差为175-118=57，故选D。 24．B 【详解】A．古希腊哲学家德谟克利特提出古典原子论，认为物质由极小的称为“原子”的微粒构成，物质只能分割到原子为止，故A正确； B．阿伏加德罗提出分子学说，故B错误； C．1911年汤姆孙提出原子结构的“葡萄干面包式”模型，故C正确； D．卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子结构的行星模型，故D正确； 选B。 25．C 【详解】A、核素D和H的质量数不同，质子数相同。则18gD2O和18gH2O的物质的量不同，所以含有的质子数不同，A错误； B、亚硫酸为弱酸，水溶液中不完全电离，所以溶液中氢离子数目小于2NA，B错误； C、过氧化钠与水反应生成氧气，氧气的来源于-1价的O元素，所以生成0.1mol氧气时转移电子0.2NA，C正确； D、由于在反应过程中盐酸浓度降低，稀盐酸与二氧化锰不反应，所以不能计算转移的电子数，D错误； 答案选C。 【点晴】该题的易错选项是D，注意浓度对反应进程的影响，与之相类似的还有浓硫酸与铜，浓硝酸与铜等。 26．道尔顿 【详解】19世纪初，英国科学家道尔顿提出了原子概念和原子学说。 27．(1)B (2)Si (3)S (4)Li、P (5)H、Be、Al (6)O (7)H、Li、Na (8)C (9)Li、Si (10)Mg 【分析】1-18号元素最多有三层电子，从内到外为K、L、M，K层最多排2个电子，L层最多排8个电子，排满里层排外层，最外层最多排8个。 (1) L层是第二层，所以K层有2个电子，两层共5个电子，是5号元素B， (2) L层电子数为8，所以原子M层电子数为4，三层共14个电子，是14号元素Si； (3) L层上的电子数为8，K层为2，所以M层上的电子数为8-2=6，三层共16个电子，是16号元素S； (4) 若共有两层，内层为2个电子，外层为1个电子，则为Li元素，若共有三层，内层共10个电子，外层5个电子，为P元素； (5) 若为一层，则电子数为1，是H元素；若为两层，则最外层为2个电子，是Be元素；若为三层，则最外层为3个电子，是Al元素； (6) 次外层电子数为最外层电子数，说明只有两层，内层为2，则外层为6，是O元素； (7) 最外层只有1个电子在第IA族，有H、Li、Na三种元素； (8) 原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，说明有两层电子，内层为2，外层为4，为C元素； (9) 若为两层，次外层为2个电子，最外层为1个电子，则为Li元素，若为三层，次外层为8个电子，最外层为4个电子，则为Si元素； (10) K层有2个电子，故M层也为2个电子，为Mg元素。 28．(1)质子和中子 (2) (3)等于质子数与中子数之和(质量数) (4)质量数=质子数＋中子数 (5)质子数=核电荷数=核外电子数=质量数-中子数 (6)原子核所带正电荷数与核外电子所带负电荷数相等 【详解】（1）原子的质量主要集中在原子核上，原子核是由质子与中子两种微粒构成，因此决定原子质量的主要微粒是质子和中子； （2）根据相对原子质量的定义：以12C原子质量的为标准，将其它原子的质量与标准质量相比较，所得到的比值就是该原子的相对原子质量，故原子的相对原子质量的计算方法是A=； （3）如果1个质子和1个中子的相对质量都近似等于1，其原子的相对质量近似等于原子核内质子数与中子数之和(质量数)； （4）原子中质子数、中子数、质量数之间的关系是质量数(A)=质子数(Z)＋中子数(N)； （5）原子核内质子数等于原子核外电子数，等于原子序数。由于质量数等于质子数与中子数的和，因此确定原子中质子数的方法是质子数=核电荷数=核外电子数=质量数-中子数； （6）原子显电中性的原因是由于原子核所带正电荷数与核外电子所带负电荷数相等。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$