内容正文:
化学 必修·第一册 作业与测评
第三单元 人类对原子结构的认识
(建议用时:10分钟)
考点一 原子核的构成
1.发现原子中存在电子的科学家是( )
A.英国科学家道尔顿
B.英国物理学家汤姆生
C.英国物理学家卢瑟福
D.丹麦物理学家玻尔
答案:B
2.下列关于原子结构的说法中正确的是( )
A.所有原子结构中都含有质子、中子和电子
B.质子数决定元素种类,中子数决定原子的种类
C.原子核内质子数=中子数=电子数
D.电子的质量很小,原子的质量主要集中在原子核上
答案:D
3.已知A的核电荷数为x,B2-与A3+具有相同的电子层结构,则B元素原子的质子数为( )
A.x-5 B.x+5
C.x+1 D.x-1
答案:A
考点二 元素、核素、同位素的辨析
4.元素的种类和原子的种类( )
A.前者多 B.后者多
C.相等 D.不能确定
答案:B
解析:绝大部分元素都有同位素。
5.据科学家预测,月球的土壤中吸附着数百万吨的He,每百吨He核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量。以下关于3He的说法正确的是( )
A.是4He的同素异形体
B.比4He少一个电子
C.是4He的同位素
D.比4He少一个质子
答案:C
解析:3He是4He的同位素,比4He少一个中子,C正确。
6.我国是稀土资源大国,稀土元素钕(60Nd)是制造导弹合金材料的重要元素。下列说法正确的是( )
A.Nd和Nd是同一核素
B.Nd是第七周期元素
C.Nd原子的中子数与质子数之差为80
D.Nd的同位素原子具有相同的电子数
答案:D
考点三 原子核外电子的排布
7.在1~18号元素中,有A、B两种原子,A原子的第三层比B原子的第三层少3个电子,B原子的第二层电子数恰好为A原子第二层电子数的2倍。A和B分别是( )
A.Si和Na B.B和He
C.Cl和O D.C和Al
答案:D
8.下列说法中正确的是( )
A.同一种元素的原子中子数一定相同
B.最外层电子达到稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子
C.F-、Na+、Mg2+、Al3+与Ne原子具有相同的电子层结构
D.某元素原子的最外层只有2个电子,则该元素一定是金属元素
答案:C
解析:1H和2H是同种元素的原子,但它们的中子数不同,A错误;最外层电子达稳定结构的微粒不一定是稀有气体的原子,也可能是处于稳定结构的阴离子或阳离子,B错误;原子的最外层只有2个电子,该元素不一定是金属元素,也可能是He,D错误。
9.原子核外电子是分层排布的,下面关于L层与M层的比较不正确的是( )
A.L层离核比M层离核近
B.M层上电子所具有的能量高于L层上的电子
C.M层上最多可填充8个电子
D.当L层上的电子数为奇数时,M层上不可能有电子
答案:C
(建议用时:40分钟)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
难度
★
★
★
★
★
★
★
★
对点
原子核的构成、同位素
原子核的构成、同位素
核外电子排布
同位素
原子核的构成
原子核的构成
核外电子排布
同位素
题号
9
10
11
12
13
14
15
难度
★
★★
★★
★★★
★★
★★
★★★
对点
核外电子排布
核外电子排布
核外电子排布
原子核的构成
原子核的构成
核外电子排布
核外电子排布
一、选择题
1.镨(Pr)、钕(Nd)都属于稀土元素,在军事和国防工业上有广泛应用,下列有关说法中正确的是( )
A.镨(Pr)和钕(Nd)可能互为同位素
B.Pr是镨的一种新元素
C.Pr核内有59个质子,核外有81个电子
D.Pr质量数为140,原子序数为59,核内有81个中子
答案:D
解析:镨(Pr)原子和钕(Nd)原子的质子数不相等,二者不可能是同位素,A错误;Pr是镨的一种核素,不是新元素,B错误;Pr的质子数为59,核外电子数也为59,C错误。
2.下列叙述正确的是( )
A.氯离子的结构示意图为
B.核外电子排布相同的微粒的化学性质相同
C.氢弹中用到的2H、3H互为同位素
D.同种元素的原子具有不同的质子数
答案:C
解析:氯原子的结构示意图为,故A错误;核外电子排布相同的微粒的化学性质不一定相同,如Ar、S2-的核外电子排布相同,但化学性质不同,故B错误;同种元素的原子具有相同的质子数,故D错误。
3.现有粒子:①Mg2+;②;③O2-;④K+。其核外电子数相同的是( )
A.①②③ B.②③④
C.①②④ D.①③④
答案:A
4.(2024·福州三中高一期中)16O和18O是氧元素的两种核素,下列说法正确的是( )
A.16O2与18O2互为同位素
B.16O与18O核外电子排布方式不同
C.16O与18O化学性质几乎相同
D.16O和18O的摩尔质量相同
答案:C
解析:16O2与18O2都是氧元素的单质,不互为同位素,故A错误;16O和18O核外电子数相同,核外电子排布方式相同,故B错误;16O和18O的摩尔质量不同,分别为16 g/mol、18 g/mol,故D错误。
5.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,下列有关铟的说法错误的是( )
A.115In原子核内有66个中子
B.115In原子核外有49个电子
C.115In、113In互为同位素
D.115In、113In的化学性质有较大差异
答案:D
解析:115In、113In的核外电子数相同,化学性质几乎完全相同,故D错误。
6.现有几组粒子:①N2、CO、C2H2;②NH、H3O+、OH-;③C、O、CN-;④PO、SO、ClO。对上述四组粒子归类正确的是( )
A.质子数相等、电子数和原子数不相等:①
B.质子数和电子数相等、原子数不相等:②
C.原子数相等、质子数和电子数不相等:③
D.原子数相等、质子数和电子数不相等:④
答案:C
解析:①N2、CO、C2H2的质子数和电子数都等于14,原子数不相等,A错误;②NH、H3O+、OH-的原子数和质子数不相等,电子数都为10,B错误;④PO、SO、ClO的电子数相等,D错误。
7.下列是几种粒子的结构示意图,有关说法正确的是( )
A.①和②两种粒子的化学性质相似
B.③和④均属于离子结构示意图
C.粒子②在化学反应中容易得到电子
D.①②③④共表示三种元素的粒子
答案:D
解析:①是He原子结构示意图,是稀有气体元素,原子达到稳定结构,而②是Mg原子结构示意图,最外层有2个电子,容易失去电子,化学性质活泼,故两种粒子的化学性质不相似,A、C错误;③是Mg2+结构示意图,④是Ne原子结构示意图,B错误;①表示He元素的原子,②③表示Mg元素的粒子,④表示Ne元素的原子,共表示三种元素的粒子,D正确。
8.某元素的天然同位素有X和X两种,如果该元素的相对原子质量为10.8,那么元素X的天然同位素中X和X的原子个数之比为( )
A.3∶1 B.1∶3
C.4∶1 D.1∶4
答案:D
解析:设元素X的天然同位素中X和X的原子个数之比为m∶n,则=10.8,解得m∶n=1∶4。
9.核电荷数为1~18号的元素中,下列叙述正确的是( )
A.内层电子数是最外层电子数2倍的元素一定是金属元素
B.最外层只有2个电子的元素一定是金属元素
C.原子核外各层电子数相等的元素一定是金属元素
D.核电荷数为7的元素的原子易获得1个电子
答案:C
解析:在1~18号元素中,内层电子数是最外层电子数2倍的元素是Li、P,其中P不是金属元素,A错误;最外层只有2个电子的元素有He、Be、Mg,其中He属于非金属元素,B错误;原子核外各层电子数相等的元素是Be,是金属元素,C正确;核电荷数为7的元素的原子结构示意图为,容易获得3个电子使最外层达到8电子稳定结构,D错误。
10.有A、B两种元素,已知元素A的核电荷数为a,且A3-与Bn+的核外电子排布完全相同,则原子B的质子数为( )
A.a-n-3 B.a+n+3
C.a+n-3 D.a-n+3
答案:B
解析:设元素B的核电荷数为b,已知元素A的核电荷数为a,A3-与Bn+的核外电子排布完全相同,则b-n=a+3,原子B的质子数为a+n+3。
11.已知元素K、Ca、Br、I的原子核外电子排布如表:
电子层
K层
L层
M层
N层
O层
K
2
8
8
1
Ca
2
8
8
2
Br
2
8
18
7
I
2
8
18
18
7
下列有关说法正确的是( )
A.钾元素的原子在化学变化中易失去1个最外层电子,在化合物中显+1价
B.钙元素的原子在化学变化中易得到6个电子,使最外层达到8电子稳定结构
C.溴和碘的最外层电子数均为7,它们均属于非金属元素,在化学变化中只能得到电子
D.溴和碘在化合物中显示的化合价肯定有-1价,也可能有-2价
答案:A
解析:钙元素的原子最外层只有2个电子,只能通过失去电子达到稳定结构,不可能通过得到电子达到稳定结构,B错误;溴和碘的最外层电子数均为7,在化学变化中易得到电子,但也能失去电子,C错误;溴和碘的最外层电子数为7,不可能得到2个电子,故其化合价不可能为-2,D错误。
12.核内中子数为N的离子R2+,其质量数为A,则n g氧化物(R18O)中所含质子的物质的量为( )
A.(A-N+8) mol
B.(A-N+8) mol
C.(A-N+10) mol
D.(A-N+8) mol
答案:B
解析:核内中子数为N的离子R2+,其质量数为A,则R原子的质子数为A-N,R18O的质子数为A-N+8,n g R18O的物质的量为 mol,则所含质子的物质的量为(A-N+8) mol。
二、非选择题
13.(1)写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号:________。
(2)根据下列微粒回答问题:
H、H、H、14C、14N、16O、35Cl2、37Cl2
①以上8种微粒共有________种核素,共包括________种元素。
②互为同位素的是________。
③质量数相等的是________和________,中子数相等的是________和________。
(3)相同物质的量的14CO2与S18O2的质量之比为________;所含中子数之比为________;所含电子数之比为________。
(4)核内中子数为N的R3+,质量数为A,则m g该离子的核外电子总数为________(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
答案:(1)O
(2)①6 5 ②H、H、H ③14C 14N 14C 16O
(3)23∶34 2∶3 11∶16
(4)
解析:(2)①H、H、H、14C、14N、16O表示核素,35Cl2和37Cl2表示氯气分子。题给8种微粒中共包括H、C、N、O、Cl 5种元素。
(3)相同物质的量的14CO2与S18O2的质量之比为46∶68=23∶34;所含中子数之比为(14-6+8×2)∶[16+(18-8)×2]=2∶3;质子数等于核外电子数,则所含电子数之比为(6+8×2)∶(16+8×2)=11∶16。
(4)R3+的质子数为(A-N),电子数为(A-N-3),m g该离子的物质的量为 mol,核外电子总数为 。
14.已知某粒子的结构示意图为。
(1)当x-y=10时,该粒子为________(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。
(2)当y=8时,粒子可能为(填名称)________、________、________、________、________。
答案:(1)原子 (2)氩原子 氯离子 硫离子 钾离子 钙离子
解析:(1)当x-y=10时,x =10+y,说明核电荷数等于核外电子数,所以该粒子应为原子。
(2)当y=8时,应为有18个电子的粒子,所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子。
15.A、B、C、D四种元素的核电荷数依次增大,它们的简单离子的电子层数相同且最外层电子数均为8。A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等,D原子的K、L层电子数之和等于其电子总数的一半。请回答下列问题:
(1)四种元素的元素符号分别是A________、B________、C________、D________。
(2)试写出四种元素的简单离子的结构示意图:
A__________________、B__________________、
C__________________、D__________________。
答案:(1)S Cl K Ca (2)S2-
Cl- K+ Ca2+
解析:A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等,所以A原子的核电荷数为2×8=16,A为S。D原子的K、L层电子数之和等于其电子总数的一半,所以D原子的核电荷数为(2+8)×2=20,D为Ca。根据四种元素的核电荷数依次增大,它们的简单离子的电子层数相同且最外层电子数均为8,可以推断出B为Cl,C为K。
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