4.1.1原子结构 核素 同步练习 -2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

第四章　物质结构　元素周期律 第一节　原子结构与元素周期表 课时1　原子结构　核素 考点1　原子的构成及表示 1．下列说法中错误的是 （ ） A．某原子K层上只有一个电子 B．某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍 C．某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍 D．某原子的核电荷数与最外层电子数相等 2. (双选)在多电子原子里，把电子运动的能量不同的区域简化得到的不连续壳层称作为电子层。电子层模型被称为洋葱式结构，如图所示。下列说法不正确的是(　　) A. 在多电子原子里，核外电子的能量不同 B. 所有电子在同一区域里运动 C. 能量高的电子在离核近的区域内运动 D. K、L、M层上的电子能量依次增大 3．东风-21导弹能对中程目标实施精确打击，其原因是导弹中使用了含有稀土元素钕(60Nd)的永磁材料。下列说法正确的是(　　) A．与的中子数相同 B．与的质子数相等 C．所含的中子数等于质子数 D．与的核外电子排布相同 考点2　微粒的数目判断 4. 某元素原子序数小于18且最外层电子数是内层电子总数的，该元素原子的质子数是(　　) A. 3 B. 14 C. 15 D. 3或15 考点3　原子核外电子排布 5. 依据原子核外电子排布规律，下列说法正确的是(　　) A. 当K层是最外层时，最多容纳的电子数是8 B. 某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍 C. N层最多容纳的电子数是32 D. 溴原子结构示意图为 考点4　核素、同位素 6．核素是具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。下列说法错误的是(　　) A．、、H+和H2是氢元素的四种不同粒子 B．和、石墨和金刚石均互为同素异形体 C．和是不同的核素 D．12C和14C互为同位素，物理性质不同，但化学性质几乎完全相同 7．下列说法不正确的是(　　) A．自然界中较为常见的O和N互为同位素 B．近年的材料新宠黑磷(仅由P构成)，它与白磷互为同素异形体 C．1H、2H、3H属于氢元素的三种核素 D．Na2O和Na2O2中阴阳离子个数比相等 8. 已知氧元素有三种同位素，分别是16O、17O、18O，在自然界的丰度分别为a%、b%、c%，由此不能得出的是(　　) A. 同位素的中子数 B. 同位素的质量数 C. 氧元素的相对原子质量 D. 氧元素的近似相对原子质量 高考考法提升练 9.工业上常利用放射性同位素Kr进行测井探矿、无损探伤、检查管道泄漏等。Kr的原子核内中子数是(　　) A. 36 B. 49 C. 121 D. 85 10. 14C是一种放射性同位素，在高层大气中由宇宙射线或核爆炸产生的中子轰击14N可使它转变为14C，该过程可表示为14N＋n―→ 14C＋H。下列说法正确的是(　　) A. 14C和14N的化学性质相同 B. 14C和14N的质量数相等，它们的中子数不相等 C. 常温常压下，12 g 14C所含原子数为NA D. 当14 g 14N完全转变为14C时，吸收中子(n)的质量约为6.02×1023 g 11. 锶(Sr)是人体必需的一种微量元素，具有放射性的Sr可用于医疗领域中的核素治疗，从而近距离精准杀伤病变细胞。 (1)Sr的质量数是________，质子数是________，中子数是________。 (2)请将Sr的原子结构示意图补全。 (3)金属锶化学性质活泼，在空气中易被氧化，______(填“能”或“不能”)保存在水中。 12．由德、法、美、英及波兰等多国科学家组成的科研小组，通过粒子加速器进行了一周的实验，获得了6个非常罕见的铁(26号元素)原子，该铁原子的质量数为45，接着，科学家又使用特制的测量仪器观测到，这6个原子中有4个发生了衰变，这一实验证实了曾经预言的双质子衰变方式，即有一个原子同时放出两个质子的衰变方式。 (1)该铁原子的核内中子数为 ，该原子的核外电子数为 。 (2)该铁原子的衰变是化学变化吗？说明理由： 。 13．氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。 (1)2021年日本将核废水中的辐射物“氚(T)”做成卡通形象(如图示)，企图将核废水排入大海合理化。引发国内外民众的严重不满。下列有关氚的说法正确的是 。 A．标“+”小球表示质子 B．可表示为 C．和氕、氘的性质完全相同 D．氚水所含中子数为 (2)一个分子的质量约为 (保留3位有效数字)。 (3)已知天然氢元素中：氕，丰度为99.98%、氘，丰度0.016%、氚，丰度0.004%；氕、氘、氚原子的质量用、、表示，原子的质量用表示。则氢元素的相对原子质量计算表达式 。 氢能是一种洁净的可再生能源，制备和储存氢气是氢能开发的关键环节。 (4)有关和的说法正确的是___________(选填序号)。 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 14．按要求回答下列问题。 (1)A元素原子L层上有6个电子，B元素比A元素原子核外电子层数多1，B元素原子最外电子层只有1个电子。 ①B元素的原子结构示意图 。 ②A、B两元素形成的化合物化学式是 ，该化合物与反应的化学方程式是 。 (2)已知某粒子的结构示意图为，试回答下列问题。 ①当时，该微粒为 (填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。 ②当时，常见的微粒可能为 、 、 、K+、 (填微粒符号)。 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 第四章　物质结构　元素周期律 第一节　原子结构与元素周期表 课时1　原子结构　核素 1．B 【详解】A．K、L、M电子层上最多容纳的电子数分别为2、8、18，K层上可排1个电子，也可排2个电子，A正确； B．当M层上排有电子时，L层上一定排满了8个电子，而M层上最多只能排18个电子，又，B错误； C．K层上最多只能排2个电子，，即存在M层和L层都为8个电子的离子，、等均有可能，C正确； D．H、的核电荷数分别与它们的最外层电子数相等，D正确； 故选B。 2.BC　【详解】在多电子原子中，电子的能量是不相同的，电子不可能都在同一区域里运动，而是分层排布的，A正确，B错误；在离核较近的区域内运动的电子能量较低，在离核较远的区域内运动的电子能量较高，故K、L、M层上的电子能量依次增大，C错误，D正确。 3．D 【详解】A．二者的中子数分别为142-60=82和143-60=83，A错误； B．二者的质子数分别为60和58，B错误； C．中子数为144-60=84，质子数为60，C错误； D．二者为同一种元素，核外电子数相同，核外电子排布相同，D正确； 故答案为：D。 4. D　【详解】若为2个电子层，则内层电子数为2，最外层电子数为1，该元素为Li，质子数为3；若为3个电子层，则内层电子总数为10，最外层电子数为5，该元素为P，质子数为15，故选D。 5. C　【详解】各电子层(n)最多可容纳的电子数为2n2，故K、L、M、N电子层最多能容纳电子数依次为2、8、18、32，A错误，C正确；M层有电子，说明L层电子数为8个，若M层为最外层，则M层最多有8个电子，若M层不为最外层，则M层有18个电子，两种情况均不满足4倍的关系，B错误；原子结构示意图中，原子核内需标明质子数和正电荷，图示未标注正电荷，D错误。 6．B 【详解】A．、是核素，H+是离子，H2是分子，均为氢元素的不同粒子，A正确； B．和是同种元素的不同核素，互为同位素；石墨和金刚石是同种元素形成的结构和性质不同的单质，互为同素异形体，B错误； C．和是质子数相同、中子数不同的核素，属于不同核素，C正确； D．12C和14C是质子数相同、中子数不同的核素，互为同位素，二者化学性质几乎相同，物理性质不同，D正确； 答案选B。 7．A 【详解】A．质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素互称为同位素，O和N不是同种元素，二者不是同位素，A错误； B．同种元素形成的不同单质互称为同素异形体，黑磷与白磷都是由P元素组成的不同单质，互为同素异形体，B正确； C．具有一定质子和一定中子的一种原子称为核素，1H、2H、3H属于氢元素的三种核素，C正确； D．Na2O阴离子为O2-，阳离子为Na+，阴阳离子个数比为1:2，Na2O2中阴离子为，阳离子为Na+，阴阳离子个数比为1:2，二者相等，D正确； 答案选A。 8. C　【详解】可以得出16O、17O、18O的中子数分别为8、9、10，质量数分别为16、17、18；由于未知氧元素的同位素原子的相对原子质量，因此不能根据丰度计算氧元素的相对原子质量；氧元素的近似相对原子质量为16×a%＋17×b%＋18×c%；故选C。 9. B【详解】　X中A表示质量数，Z表示质子数，中子数＝质量数－质子数，则Kr的中子数为49，故选B。 10. B【详解】　14C和14N的质量数都为14，但质子数分别为6、7，为两种不同的元素，化学性质不同，根据质量数＝中子数＋质子数可知，它们的中子数分别为8、7，A错误，B正确；12 g 14C的物质的量小于 1 mol，原子数小于NA，C错误；由题给反应可知，当14 g 14N(1 mol)完全转变为14C时，吸收中子约为1 mol，其质量约为1 g，D错误。 11. (1)89　38　51　(2)①＋38　②2　③8　④18　⑤2　(3)不能 【解析】(3)金属锶很活泼，类比金属钠与H2O的反应可知，锶会将水中的氢置换出来，不能保存在水中。 12．(1) 19 26 (2)不是。化学变化中原子种类不变，即原子所含质子数不变，衰变时质子数减少，故衰变不属于化学变化。 【详解】(1)铁元素为26号元素，中子数＝质量数－质子数＝45－26＝19，核外电子数＝质子数＝26。 (2)化学变化中原子种类不变，即原子所含质子数不变，衰变时质子数减少，故衰变不属于化学变化。 13．(1)AD (2) (3)×99.98%+×0.016%+×0.004% (4)D 【详解】（1）A．卡通形象中+号表示正电荷，该小球表示质子， A 正确； B．氚原子核电荷数为 1，质量数为1+2= 3，故表示为，B 错误； C．氚及其同位素在周期表中位置相同，物理性质不相同，化学性质相同， C 错误； D．11g氚水物质的量为11g÷22g/mol=0.5mol， 1分子氚水中含12个中子，则所含中子数为，D 正确； 故选AD。 （2）的摩尔质量为22g/mol，则一个分子的质量约为； （3）由题意，氕、氘、氚原子的相对原子质量分别为：、、，结合丰度可知氢元素的相对原子质量计算表达式为×99.98%+×0.016%+×0.004%。 （4）A．同位素指质子数相同中子数不同的原子，而H2和T2都是分子，故H2和T2不互为同位素，A错误； B．同素异形体指同种元素形成的不同单质，而H2和T2是同种元素形成的相同单质，故H2和T2不互为同素异形体，B错误； C．电子数等于原子序数，H和T都是氢元素，故H2和T2电子数相同，C错误； D．H2和T2是同种元素形成的相同单质，是同一种物质，D正确； 故选D。   14．(1) 、 、 (2) 原子 Ar 【详解】（1）A元素原子有2个电子层，且最外层电子数为6，由此可知A元素原子核外有8个电子，即为O；B元素原子核外有3个电子层，且最外层电子数为1，由此可知，B元素原子核外有11个电子，即为Na。 ①Na元素的原子结构示意图为：。 ②O、Na两元素形成的化合物有和，与反应的化学方程式是，与反应的化学方程式是。 （2）①当时，，说明核电荷数等于核外电子数，所以该粒子应为原子； ②当时，应是18个电子的粒子，所以可能为Ar、、、K+、。 $