4.2 原子结构（6大题型专项训练）化学沪科版2020必修第一册

4.2 原子结构 题型01 原子结构的探索历程 题型02 原子的结构 题型03 化学符号各种角标的意义 题型04 具有相同结构的多种离子的性质相关分析及判断 题型05 “四素”及其比较 题型06 相对原子质量的有关计算 题型01 原子结构的探索历程 道尔顿提出 ，认为原子是不可再分的实心球体。 汤姆生通过 实验，发现电子，提出 “葡萄干面包式” 原子模型，打破原子不可再分的观念。 卢瑟福进行 实验，提出 模型，认为原子中心有很小的原子核，电子在核外空间运动。 玻尔基于 光谱，提出玻尔原子模型，认为电子在具有固定能量的轨道上运动。 现代量子力学原子模型，认为电子运动没有确定轨道，用 描述电子在核外空间出现的概率。 【典例1】下列对粒子散射实验的解释中正确的是 A．能产生大角度偏转的粒子是穿过原子时离原子核远的粒子 B．极少数粒子被弹回，是由于原子内部有一个体积很小，且占据该原子所有质量的核 C．原子核很小，粒子接近它的机会很少，故绝大多数粒子仍沿原来方向前进 D．使粒子产生偏转的力主要是原子中电子对粒子的作用力 【变式1-1】人类认识原子结构的历史中，科学家汤姆孙做出的重要贡献是 A．创立了近代原子论 B．提出了原子结构的有核模型 C．创立了现代原子论 D．提出了葡萄干面包原子模型 【变式1-2】人类对原子结构的认识归功于很多科学家研究的成果，下列有关科学家与科研成果不正确的是 A．近代原子学说由道尔顿创立 B．电子是汤姆孙发现的 C．原子核外电子的分层排布是由汤姆孙提出的 D．卢瑟福先提出了有核模型，之后才发现了质子 【变式1-3】1911年，英国科学家卢瑟福用一束α粒子(带2个单位正电荷的氦原子核)轰击金箔时发现绝大部分的α粒子都能顺利地穿过金箔而且不改变原来的前进方向，小部分α粒子改变了原来的运动方向，只有万分之一的α粒子被反弹回来。这个实验不能说明 A．原子中存在原子核，它在原子中占极小的体积 B．原子核带正电荷 C．金原子中电子是分层排布的 D．金原子核的质量远大于α粒子的质量 题型02 原子的结构（微粒中粒子数间的关系质量数） 原子的构成：由 和 构成，原子核由 和 组成。 粒子数关系： 质子数 = 核电荷数 = 核外电子数（原子呈电中性） 质量数（A）= 质子数（Z）+ 中子数（N） 离子中的粒子数关系： 阳离子：核外电子数 = 质子数 - 所带电荷数 阴离子：核外电子数 = 质子数 + 所带电荷数 【典例2】下列说法中错误的是 ①同位素的化学性质基本相同②质子数相同的微粒一定是同种元素③电子数相同的微粒不一定是同一种原子④某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数 A．①③ B．③④ C．①② D．②④ 【变式2-1】2018年3月《Nature》杂志上刊登了通过测量行星物质中48Ca/44Ca的比值，揭示了行星演变的关系。48Ca和44Ca具有（） A．相同的质量数 B．不同的质子数 C．相同的中子数 D．相同的电子数 【变式2-2】下列关于微粒Na+的描述中，错误的是 A．质子数是11 B．电子数是11 C．中子数是12 D．质量数是23 【变式2-3】下列说法不正确的是(　　) ①质子数相同的粒子一定属于同种元素 ②同位素的性质几乎完全相同 ③质子数相同，电子数也相同的粒子，不可能是一种分子与一种离子 ④电子数相同的微粒不一定属于同种元素 ⑤同种元素的原子的质量数相等 ⑥某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数 A．①②③④ B．③④⑤⑥ C．②④⑤⑥ D．①②⑤⑥ 题型03 化学符号各种角标的意义 元素符号左上角：表示质量数（A），即该原子 与 之和。 元素符号左下角：表示质子数（Z），即该元素原子的核电荷数。 元素符号右上角：表示离子所带电荷数，数字在前，正负号在后（电荷数为 1 时，数字可省略）。 元素符号右下角：表示物质分子中该原子的个数。 元素符号正上方：表示元素的化合价，正负号在前，数字在后（化合价为 1 时，数字不可省略）。 【典例3】已知氯元素在自然界有和两种氯原子，在以下关于计算式：的说法中正确的是 A．24.23%表示的质量百分数 B．34.969表示的相对原子质量 C．36.966表示的质量数 D．35.453表示氯元素的近似相对原子质量 【变式3-1】如图为锌元素在元素周期表中的相关信息和原子结构示意图。下列有关锌元素的说法不正确的是 A．锌原子核内质子数为30 B．K层电子的能量与N层电子的能量相同 C．锌元素的相对原子质量为65.38 D．锌在反应中容易失去2个电子 【变式3-2】亚钡(镭)由居里夫妇于1898年发现，其中是重要中子放射源。对中的数字叙述正确的是 A．226是Ra元素的相对原子质量 B．226是Ra元素的质量数 C．88是的质子数 D．38是的中子数 【变式3-3】钯常用作汽车、医学等领域的催化剂。如图为钯元素在元素周期表中的相关信息，下列说法正确的是 A．钯的中子数为60.4 B．钯属于非金属元素 C．钯原子的质子数为46 D．钯的相对原子质量为106.4 g 题型04 具有相同结构的多种离子的性质相关分析及判断 离子半径：电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越 。 氧化性与还原性： 阳离子：核电荷数越大，对电子的吸引能力越 ，氧化性越 。 阴离子：核电荷数越小，对电子的束缚能力越 ，还原性越 。 稳定性：核外电子层结构达到稀有气体电子层结构的离子，稳定性较 。 与其他物质的反应性：离子的电荷数、半径不同，与其他物质（如酸、碱、盐）反应的难易程度和反应类型存在差异。 【典例4】如果、、、四种离子的电子层结构相同，则下列正确的是 A． B． C． D． 【变式4-1】A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c，它们的离子具有相同的电子层结构，且，则下列关系正确的是 A． B． C． D． 【变式4-2】下列各组微粒中，具有相同电子数的一组是 A．Na、Mg2+、Al3+ B．F-、OH-、H3O+ C．S、Cl-、Ar D．CH4、NH3、H2S 【变式4-3】X原子的核电荷数为a，它的阳离子aXm+与Y原子的阴离子bYn—电子层结构相同，则Y原子的核电荷数b为 A．a—m—n B．a+m—n C．m+n—a D．m—n—a 题型05 “四素”及其比较 定义： 元素：具有相同 （核电荷数）的一类原子的总称。 核素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。 同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素。 同素异形体：由 元素组成的不同单质互称为同素异形体。 比较： 本质差异：元素基于质子数；核素基于质子数和中子数；同位素基于同种元素的核素间中子数差异；同素异形体基于同种元素形成的单质结构差异。 范畴：元素属于宏观概念，不涉及个数；核素属于微观概念，指具体原子；同位素是核素间的关系；同素异形体是单质间的关系。 性质关联：同种元素的不同核素（同位素）化学性质 ，物理性质 ；同素异形体化学性质 、，物理性质 。 【典例5】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 【变式5-1】下列说法中，正确的是 A．质子数与中子数之和等于其原子的相对原子质量 B．质子数相同的微粒一定是同一种原子或互为同位素 C．两种微粒，若核外电子排布相同，则化学性质一定相似 D．钠离子比钠原子稳定 【变式5-2】有关和的说法正确的是 A．互为同位素 B．互为同素异形体 C．电子数不同 D．是同一种物质 【变式5-3】下列各组物质中，互为同位素的是 A．24Mg和24Mg2+ B．16O与18O C．O2和O3 D．H216O与H218O 题型06 相对原子质量的有关计算 原子的相对原子质量：以一个 原子质量的 1/12 为标准，其他原子的实际质量跟它相比较所得到的比值。 元素的相对原子质量：按该元素各种天然核素（同位素）的相对原子质量与其在自然界中所占原子个数百分比（丰度）计算出的平均值。 计算方法：元素的相对原子质量 = Σ（某核素的相对原子质量 × 该核素的丰度） 原子质量数与相对原子质量的关系：原子质量数近似等于该原子的相对原子质量，元素的相对原子质量是各核素相对原子质量的 值，不一定为整数。 【典例6】氯有两种同位素、，其中Cl元素的近似相对原子质量为35.5，同位素中的原子个数百分比为 A．75% B．25% C．50% D．73.9% 【变式6-1】氯元素有两种核素和，它们的相对原子质量及丰度如表所示 核素符号 相对原子质量 丰度 34.969 75.77% 36.966 24.23% 氯元素的近似相对原子质量是 A．35.485 B．35 C．35.453 D．37 【变式6-2】氯元素在自然界有和两种同位素，在以下关于计算式的说法中正确的是：％％=35.453) A．75.77％表示的质量分数 B．24.23％表示的原子百分率 C．36.966表示的质量数 D．35.453表示氯元素的相对原子质量 【变式6-3】某元素R有两种同位素，可分别表示为85R和87R，若元素R的近似相对原子质量85.5，则85R原子的质量分数为 A．75% B．74.6% C．25.4% D．67.8% / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.2 原子结构 题型01 原子结构的探索历程 题型02 原子的结构 题型03 化学符号各种角标的意义 题型04 具有相同结构的多种离子的性质相关分析及判断 题型05 “四素”及其比较 题型06 相对原子质量的有关计算 题型01 原子结构的探索历程 道尔顿提出原子学说，认为原子是不可再分的实心球体。 汤姆生通过阴极射线实验，发现电子，提出 “葡萄干面包式” 原子模型，打破原子不可再分的观念。 卢瑟福进行 α 粒子散射实验，提出原子核式结构模型，认为原子中心有很小的原子核，电子在核外空间运动。 玻尔基于氢原子光谱，提出玻尔原子模型，认为电子在具有固定能量的轨道上运动。 现代量子力学原子模型，认为电子运动没有确定轨道，用电子云描述电子在核外空间出现的概率。 【典例1】下列对粒子散射实验的解释中正确的是 A．能产生大角度偏转的粒子是穿过原子时离原子核远的粒子 B．极少数粒子被弹回，是由于原子内部有一个体积很小，且占据该原子所有质量的核 C．原子核很小，粒子接近它的机会很少，故绝大多数粒子仍沿原来方向前进 D．使粒子产生偏转的力主要是原子中电子对粒子的作用力 【答案】C 【详解】A．离原子核近的粒子受到的原子核对它的库伦力就大，能产生大角度偏转，故A错误； B．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，不是全部在原子核，B错误； C．只有当粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以粒子接近它的机会就很少，所以只有极少数大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进，C正确；   D．使粒子产生偏转的力主要是原子核对粒子的库仑力的作用，D错误； 故选C。 【变式1-1】人类认识原子结构的历史中，科学家汤姆孙做出的重要贡献是 A．创立了近代原子论 B．提出了原子结构的有核模型 C．创立了现代原子论 D．提出了葡萄干面包原子模型 【答案】D 【详解】A．道尔顿创立了近代原子论，A不符合题意； B．卢瑟福提出了原子结构的有核模型，B不符合题意； C．玻尔创立了现代原子论，C不符合题意； D．汤姆孙发现了电子，提出了葡萄干面包原子模型，D符合题意； 故选D。 【变式1-2】人类对原子结构的认识归功于很多科学家研究的成果，下列有关科学家与科研成果不正确的是 A．近代原子学说由道尔顿创立 B．电子是汤姆孙发现的 C．原子核外电子的分层排布是由汤姆孙提出的 D．卢瑟福先提出了有核模型，之后才发现了质子 【答案】C 【详解】A．英国科学家道尔顿十九世纪初提出近代原子学说，A正确； B．根据阴极射线，汤姆孙发现电子，B正确； C． “葡萄干面包”模型是由汤姆孙提出的，汤姆孙没有提出原子核外电子的分层排布，C不正确； D． 卢瑟福先提出了有核模型，并用α粒子轰击氮原子核的实验、发现了质子，D正确； 答案选C。 【变式1-3】1911年，英国科学家卢瑟福用一束α粒子(带2个单位正电荷的氦原子核)轰击金箔时发现绝大部分的α粒子都能顺利地穿过金箔而且不改变原来的前进方向，小部分α粒子改变了原来的运动方向，只有万分之一的α粒子被反弹回来。这个实验不能说明 A．原子中存在原子核，它在原子中占极小的体积 B．原子核带正电荷 C．金原子中电子是分层排布的 D．金原子核的质量远大于α粒子的质量 【答案】C 【详解】A．小部分α粒子改变了原来的运动方向，只有万分之一的α粒子被反弹回来，说明原子中存在原子核，它在原子中占极小的体积，故A符合题意； B．α粒子(带2个单位正电荷的氦原子核) 轰击金箔时，只有万分之一的α粒子被反弹回来，说明原子核带正电荷，故B符合题意； C．从题中信息不能得出金原子中电子是分层排布的，故C不符合题意； D．只有万分之一的α粒子被反弹回来，说明金原子核的质量远大于α粒子的质量，才能弹回来，故D符合题意。 综上所述，答案为C。 题型02 原子的结构（微粒中粒子数间的关系质量数） 原子的构成：由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子组成。 粒子数关系： 质子数 = 核电荷数 = 核外电子数（原子呈电中性） 质量数（A）= 质子数（Z）+ 中子数（N） 离子中的粒子数关系： 阳离子：核外电子数 = 质子数 - 所带电荷数 阴离子：核外电子数 = 质子数 + 所带电荷数 【典例2】下列说法中错误的是 ①同位素的化学性质基本相同②质子数相同的微粒一定是同种元素③电子数相同的微粒不一定是同一种原子④某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数 A．①③ B．③④ C．①② D．②④ 【答案】D 【详解】①同位素是指质子数相同中子数不同的原子互为同位素，其最外层电子数相同，化学性质基本相同，故①正确； ②元素是指具有相同质子数的一类原子的总称，所以质子数相同的微粒，可能是原子团或分子，不一定是同种元素，故②错误； ③微粒包含离子、原子、原子团、分子等，所以电子数相同的微粒不一定是同一种原子，故③正确； ④质量数是指中性原子中，将原子内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加而得到的数值。由于一个质子和一个中子相对质量取近似整数值时均为1，所以质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)，故④错误； 综上所述，②④错误； 故选D。 【变式2-1】2018年3月《Nature》杂志上刊登了通过测量行星物质中48Ca/44Ca的比值，揭示了行星演变的关系。48Ca和44Ca具有（） A．相同的质量数 B．不同的质子数 C．相同的中子数 D．相同的电子数 【答案】D 【分析】原子符号的左上角数字是质量数，原子序数=质子数=核电荷数=原子核外电子数，质量数=质子数+中子数，据此分析解答。 【详解】A．48Ca和44Ca的质量数分别为48、44，质量数不相同，A选项错误； B．48Ca和44Ca为Ca的同位素，Ca是20号元素，故48Ca和44Ca质子数均为20，质子数相同，B选项错误； C．质量数=质子数+中子数，则48Ca和44Ca的中子数分别为28、24，中子数不同，C选项错误； D．原子核外电子数=质子数，故48Ca和44Ca的电子数均为20，电子数相同，D选项正确； 答案选D。 【变式2-2】下列关于微粒Na+的描述中，错误的是 A．质子数是11 B．电子数是11 C．中子数是12 D．质量数是23 【答案】B 【详解】A．Na+质子数是11，故A正确； B．Na+电子数是10，故B错误；     C．Na+中子数是23-11=12，故C正确； D．Na+质量数是23，故D正确； 选B。 【变式2-3】下列说法不正确的是(　　) ①质子数相同的粒子一定属于同种元素 ②同位素的性质几乎完全相同 ③质子数相同，电子数也相同的粒子，不可能是一种分子与一种离子 ④电子数相同的微粒不一定属于同种元素 ⑤同种元素的原子的质量数相等 ⑥某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数 A．①②③④ B．③④⑤⑥ C．②④⑤⑥ D．①②⑤⑥ 【答案】D 【详解】质子数相同的粒子不一定属于同种元素，如HF和H2O的质子数均为10，①错误。同位素的物理性质不同，化学性质几乎完全相同，②错误。质子数相同，电子数也相同的粒子，不可能是一种分子与一种离子，③正确；电子数相同的粒子不一定属于同种元素，例如钠离子和氟离子等，④正确；同种元素的不同核素的质量数不相等，⑤错误。元素的相对原子质量是按照该元素各种原子所占的百分比算出的平均值，元素没有质量数一说，⑥错误。答案选D。 题型03 化学符号各种角标的意义 元素符号左上角：表示质量数（A），即该原子质子数与中子数之和。 元素符号左下角：表示质子数（Z），即该元素原子的核电荷数。 元素符号右上角：表示离子所带电荷数，数字在前，正负号在后（电荷数为 1 时，数字可省略）。 元素符号右下角：表示物质分子中该原子的个数。 元素符号正上方：表示元素的化合价，正负号在前，数字在后（化合价为 1 时，数字不可省略）。 【典例3】已知氯元素在自然界有和两种氯原子，在以下关于计算式：的说法中正确的是 A．24.23%表示的质量百分数 B．34.969表示的相对原子质量 C．36.966表示的质量数 D．35.453表示氯元素的近似相对原子质量 【答案】B 【详解】A．24.23%表示的是37Cl的原子个数百分比，而非质量百分数，A错误； B．34.969是35Cl的相对原子质量（根据同位素原子质量计算得出），而非质量数（质量数为35），B正确； C．36.966是37Cl的相对原子质量，而37Cl的质量数为37（质子数+中子数），C错误； D．元素的近似相对原子质量=各元素的质量数×原子个数百分比，35.453表示氯元素的相对原子质量，氯元素的近似相对原子质量为35×75.77%+37×24.23%=35.5，D错误； 故选B。 【变式3-1】如图为锌元素在元素周期表中的相关信息和原子结构示意图。下列有关锌元素的说法不正确的是 A．锌原子核内质子数为30 B．K层电子的能量与N层电子的能量相同 C．锌元素的相对原子质量为65.38 D．锌在反应中容易失去2个电子 【答案】B 【详解】A．原子序数等于原子的质子数，由题干图示信息可知，锌原子核内质子数为30，A正确； B．原子核外电子在核外能量不同的不连续壳层上，由内向外电子的能量由低到高，即K层电子的能量比N层电子的能量更低，B错误； C．由题干图示信息可知，锌元素的相对原子质量为65.38，C正确； D．由题干原子结构示意图可知，锌原子的最外层上有2个电子，故在反应中容易失去2个电子，D正确； 故答案为：B。 【变式3-2】亚钡(镭)由居里夫妇于1898年发现，其中是重要中子放射源。对中的数字叙述正确的是 A．226是Ra元素的相对原子质量 B．226是Ra元素的质量数 C．88是的质子数 D．38是的中子数 【答案】C 【详解】A．某元素的相对原子质量是各同位素按丰度计算的平均值，而226只是核素的质量数，A错误； B．质量数226属于特定的核素，而非整个元素，B错误； C．中，Z表示质子数（原子序数），A表示质量数，质子数为88，C正确； D．的中子数=质量数-质子数=，D错误； 故答案选C。 【变式3-3】钯常用作汽车、医学等领域的催化剂。如图为钯元素在元素周期表中的相关信息，下列说法正确的是 A．钯的中子数为60.4 B．钯属于非金属元素 C．钯原子的质子数为46 D．钯的相对原子质量为106.4 g 【答案】C 【详解】A．钯的中子数=质量数-质子数，160.4是平均相对原子质量，无法计算，A错误； B．钯属于金属元素，B错误； C．钯的原子序数为46，钯原子的质子数为46，C正确； D．相对原子质量的单位是“1”，钯的相对原子质量为106.4，D错误； 故选C。 题型04 具有相同结构的多种离子的性质相关分析及判断 离子半径：电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小。 氧化性与还原性： 阳离子：核电荷数越大，对电子的吸引能力越强，氧化性越强。 阴离子：核电荷数越小，对电子的束缚能力越弱，还原性越强。 稳定性：核外电子层结构达到稀有气体电子层结构的离子，稳定性较强。 与其他物质的反应性：离子的电荷数、半径不同，与其他物质（如酸、碱、盐）反应的难易程度和反应类型存在差异。 【典例4】如果、、、四种离子的电子层结构相同，则下列正确的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】aXm+、bYn+、cZn-、dRm-四种离子的电子层结构相同，则X、Y为第三周期的金属元素，Z、R为第二周期的非金属元素，且存在a-m=b-n=c+n=d+m，可得,故选D。 【变式4-1】A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c，它们的离子具有相同的电子层结构，且，则下列关系正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】 A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c，它们的离子具有相同的电子层结构，且，其在周期表中的位置关系为，故原子序数有a>c>b；具有相同的电子层结构说明电子数相同，有a-n=b+n=c+m；即有a=b+2n，a=c+m-n；综上有B正确，答案选B。 【变式4-2】下列各组微粒中，具有相同电子数的一组是 A．Na、Mg2+、Al3+ B．F-、OH-、H3O+ C．S、Cl-、Ar D．CH4、NH3、H2S 【答案】B 【详解】A．Na、Mg2+、Al3+三种微粒的电子数分别为11、10、10，电子数不相等，故A不符合题意； B．F-、OH-、H3O+三种微粒的电子数均为10，电子数相等，故B符合题意； C．S、Cl-、Ar三种微粒的电子数分别为16、18、18，电子数不相等，故C不符合题意； D．CH4、NH3、H2S三种微粒的电子数分别为10、10、18，电子数不相等，故D不符合题意； 答案选B。 【变式4-3】X原子的核电荷数为a，它的阳离子aXm+与Y原子的阴离子bYn—电子层结构相同，则Y原子的核电荷数b为 A．a—m—n B．a+m—n C．m+n—a D．m—n—a 【答案】A 【详解】由离子aXm+与Y原子的阴离子bYn—电子层结构相同可得：a—m=b+n，解得b= a—m—n，故选A。 题型05 “四素”及其比较 定义： 元素：具有相同质子数（核电荷数）的一类原子的总称。 核素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。 同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素。 同素异形体：由同种元素组成的不同单质互称为同素异形体。 比较： 本质差异：元素基于质子数；核素基于质子数和中子数；同位素基于同种元素的核素间中子数差异；同素异形体基于同种元素形成的单质结构差异。 范畴：元素属于宏观概念，不涉及个数；核素属于微观概念，指具体原子；同位素是核素间的关系；同素异形体是单质间的关系。 性质关联：同种元素的不同核素（同位素）化学性质相似，物理性质不同；同素异形体化学性质相似、，物理性质差异较大。 【典例5】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 【答案】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。 【变式5-1】下列说法中，正确的是 A．质子数与中子数之和等于其原子的相对原子质量 B．质子数相同的微粒一定是同一种原子或互为同位素 C．两种微粒，若核外电子排布相同，则化学性质一定相似 D．钠离子比钠原子稳定 【答案】D 【详解】A．质子数与中子数之和是原子的质量数，等于其近似相对原子质量，故A错误； B．质子数相同的微粒不一定是原子或同位素，例如H2O和NH3的质子数均为10，它们是分子而非同位素，故B错误； C．核外电子排布相同的微粒化学性质不一定相同，如S2-、Ar核外电子排布相同，但它们的化学性质不同，故C错误； D．钠离子具有8电子稳定结构，钠原子最外层仅1个电子，易失电子，故钠离子更稳定，故D正确； 选D。 【变式5-2】有关和的说法正确的是 A．互为同位素 B．互为同素异形体 C．电子数不同 D．是同一种物质 【答案】D 【详解】A．同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子，和是分子，因此不互为同位素，A错误； B．同素异形体需为同种元素组成的不同单质，且结构不同（如O2和O3）。和均为双原子分子，结构相同，故不互为同素异形体，B错误； C．H原子和T（3H）原子均含1个质子，故和分子中每个原子含有1个电子，总电子数均为2，电子数相同，C错误； D．在高中化学中，和的化学性质几乎相同，且结构相同，因此通常被视为同一种物质，D正确； 故选D。 【变式5-3】下列各组物质中，互为同位素的是 A．24Mg和24Mg2+ B．16O与18O C．O2和O3 D．H216O与H218O 【答案】B 【详解】A．24Mg是镁原子，24Mg2+是镁离子，两者不是同位素，故A不符合题意； B．16O与18O，两者质子数相同，中子数不同的原子，是同位素，故B符合题意； C．O2和O3，两者是同种元素形成的不同单质，互为同素异形体，故C不符合题意； D．H216O与H218O，两者都是水分子，不是原子，不互为同位素，故D不符合题意。 综上所述，答案为B。 题型06 相对原子质量的有关计算 原子的相对原子质量：以一个碳 - 12 原子质量的 1/12 为标准，其他原子的实际质量跟它相比较所得到的比值。 元素的相对原子质量：按该元素各种天然核素（同位素）的相对原子质量与其在自然界中所占原子个数百分比（丰度）计算出的平均值。 计算方法：元素的相对原子质量 = Σ（某核素的相对原子质量 × 该核素的丰度） 原子质量数与相对原子质量的关系：原子质量数近似等于该原子的相对原子质量，元素的相对原子质量是各核素相对原子质量的平均值，不一定为整数。 【典例6】氯有两种同位素、，其中Cl元素的近似相对原子质量为35.5，同位素中的原子个数百分比为 A．75% B．25% C．50% D．73.9% 【答案】A 【详解】设和自然界的个数比为x:y，则，算出x:y=3:1，自然界中35Cl的原子个数百分比为，故选A。 【变式6-1】氯元素有两种核素和，它们的相对原子质量及丰度如表所示 核素符号 相对原子质量 丰度 34.969 75.77% 36.966 24.23% 氯元素的近似相对原子质量是 A．35.485 B．35 C．35.453 D．37 【答案】A 【详解】元素的相对原子质量=各核素的相对原子质量与丰度的乘积之和，元素的近似相对原子质量=各核素的质量数与丰度的乘积之和，则氯元素的相对原子质量= 34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.453，氯元素的近似相对原子质量= 35×75.77%+37×24.23%=35.485； 选A。 【变式6-2】氯元素在自然界有和两种同位素，在以下关于计算式的说法中正确的是：％％=35.453) A．75.77％表示的质量分数 B．24.23％表示的原子百分率 C．36.966表示的质量数 D．35.453表示氯元素的相对原子质量 【答案】D 【分析】元素相对原子质量等于元素的同位素原子的相对原子质量乘以其在自然界中的丰度后求和，计算式：34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.453中35.453为氯元素的相对原子质量，34.969为35Cl的相对原子质量，75.77%为35Cl在自然界中的丰度，36.966为37Cl的相对原子质量，24.23%为37Cl在自然界中的丰度； 【详解】A．75.77%表示35Cl的丰度，不是质量分数，故A错误； B．24.23%表示37Cl的丰度，24.23%表示37Cl在自然界所占的原子个数百分比，而不是35Cl在自然界所占的原子个数百分比，故B错误； C．元素的相对原子质量=各元素的质量数×原子百分比，36.966表示37Cl的相对原子质量，不是37Cl的质量数，故C错误； D．氯元素的相对原子质量是用两种同位素的相对原子质量分别乘以各自的丰度，35.453为氯元素的相对原子质量，故D正确； 故选：D。 【变式6-3】某元素R有两种同位素，可分别表示为85R和87R，若元素R的近似相对原子质量85.5，则85R原子的质量分数为 A．75% B．74.6% C．25.4% D．67.8% 【答案】B 【详解】 R的近似相对原子质量为85.5是质量数分别为85和87的核素的平均值，由十字交叉法得，85R和87R两种同位素原子的个数比为，所以85R原子的质量分数为×100%=74.6%；答案选B。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $