第4节 探究物质组成的奥秘 第1课时 元素与同位素（培优考点练）科学新教材浙教版七年级下册

第4节 探究物质组成的奥秘（第1课时） 目录 题型分组练 2 题型01 元素的概念 2 题型02 同位素的概念及应用 3 创新拓展练 5 新题速递 7 题型分组练 题型01 元素的概念 1．下列各组微粒中，属于同一种元素的是（　　） A．Cl和Cl﹣ B．Co和CO C．H和He D．14C和14N 【答案】A 【解答】解：A、Cl和Cl﹣质子数都为17相同，都属于氯元素，故A符合题意； B、Co是一种元素、CO有两种元素，故B不符合题意； C、H、He是不同元素，故C不符合题意； D、14C和14N是不同元素，故D不符合题意。 故选：A。 2．2024年6月25日，嫦娥六号返回器携带月球背面的月壤样品回到地球。月壤中蕴含He﹣3，它被认为是解决未来能源问题的重要物质之一。地球上的氦元素主要以He﹣4形式存在，He﹣4原子核内有2个质子和2个中子，下列说法正确的是（　　） A．He﹣3原子核中有2个质子，1个中子，核外有3个电子 B．He﹣3和He﹣4的中子数不同，所以属于不同种元素 C．He﹣3和He﹣4属于同种元素，所以它们的原子质量相同 D．He﹣3和He﹣4属于同种元素，它们原子核外都只有2个电子 【答案】D 【解答】解：A．He﹣3原子核中有2个质子，由于氦元素的原子序数为2，所以核外有2个电子，故A错误； B．He﹣3和He﹣4的质子数相同，中子数不同，它们是同种元素，故B错误； C．He﹣3和He﹣4属于同种元素，中子数不同，则它们的原子质量数不同，故C错误； D．He﹣3和He﹣4属于同种元素，它们的原子核外都只有2个电子，故D正确； 故选：D。 3．“宏观辨识与微观探析”是学习科学的核心观念之一。在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的重要思维方式。 （1）图1是两个微粒的结构模型示意图，它们不属于同种元素的依据是 　 　 。 （2）铁是常见的金属，有着广泛用途。图2中①～④是四种物质的微观模型图。可以表示铁的构成的是图 　 　 。铁原子在化学变化中易形成带2个单位正电荷的亚铁离子和带3个单位正电荷的铁离子，在铁原子、亚铁离子、铁离子这三种微观粒子中，核外电子数最少的是 　 　 ，三种微观粒子的质量 　 　 （填“相差不大”或“差距较大”）。 【答案】（1）质子数不同； （2）铁离子；相差不大。 【解答】解：（1）图1是两个微粒的结构模型示意图，这两个微粒是不属于同种元素，依据是质子数不同； （2）铁是由铁原子直接构成的，可以表示铁原子的是图①，铁原子在化学变化中易形成带2个单位正电荷的亚铁离子和带3个单位正电荷的铁离子，在铁原子、亚铁离子（由铁原子失去2个电子形成）、铁离子（由铁原子失去3个电子形成）这三种微观粒子中，核外电子数最少的是铁离子，由于电子的质量相当于质子和中子小得多，因此三种微观粒子的质量相差不大。 故答案为：（1）质子数不同； （2）铁离子；相差不大。 题型02 同位素的概念及应用 4．国际纯粹与应用化学联合会近日发布了新版《化学元素周期表》，对人工合成元素的原子质量做了更精确的标注。下列说法正确的是（　　） A．同位素原子位于元素周期表同一位置 B．同一周期，原子核最外层电子数相同 C．同一主族的元素，物理性质相似 D．元素周期表最初由拉瓦锡提出 【答案】A 【解答】解：A.同位素是质子数相同、中子数不同的原子，它们的原子序数相同，而元素周期表是按照原子序数（质子数）进行排序的，因此同位素原子位于元素周期表的同一位置，该说法正确，故A符合题意； B.元素周期表中，同一周期的元素原子核外电子层数相同，最外层电子数从左到右依次递增，并非最外层电子数相同，该说法错误，故B不符合题意； C.同一主族的元素，最外层电子数相同，因此化学性质相似，但是物理性质存在明显的递变规律，并非相似，该说法错误，故C不符合题意； D.元素周期表最初是由门捷列夫提出的，拉瓦锡是近代化学的奠基人之一，并未提出元素周期表，该说法错误，故D不符合题意。 故选：A。 5．碳纳米管是新型储能材料，其强度与碳﹣12原子的稳定性有关。下列说法正确的是（　　） A．碳﹣14可用于测定文物年代 B．碳﹣12和碳﹣14中子数相同 C．碳纳米管与木炭互为同位素 D．碳的相对原子质量为12g 【答案】A 【解答】解：A、生物体死亡后，其体内的碳﹣14含量会随时间衰减，通过测量文物中碳﹣14的残留量，可以推算其年代（如测定古生物或文物年龄），故A符合题意； B、碳﹣12和碳﹣14是碳的同位素，质子数均为6，但中子数不同，故B不符合题意； C、碳纳米管是碳单质，木炭是混合物，故C不符合题意； D、相对原子质量的单位是“1”，常省略不写，故D不符合题意。 故选：A。 6．考古学家在对遗址出土文物的碳﹣14含量测定，推测该遗址年代跨度从北宋延续至民国时期。碳﹣14原子与碳﹣12原子是碳元素中的两种同位素原子，二者不同的是（　　） A．质子数 B．中子数 C．电子数 D．核电荷数 【答案】B 【解答】解：质子数相同中子数不同的同一元素的原子互称同位素，碳﹣14原子与碳﹣12原子是碳元素中的两种同位素原子，则两种原子的质子数相同、中子数不同；原子中核电荷数＝质子数＝核外电子数，则二者的核电荷数、核外电子数均相同。 故选：B。 创新拓展练 7．有关Fe2+和Fe3+两种粒子的比较，下列说法正确的是（　　） ①有相同的质子数 ②化学性质相同 ③核外电子总数相同 ④属于同种元素 ⑤质量几乎相等 A．①②④ B．②③④ C．①④⑤ D．③④⑤ 【答案】C 【解答】解：①1个铁原子失去2个电子形成Fe2+，失去3个电子形成Fe3+，质子数不变，则Fe2+和Fe3+两种粒子有相同的质子数，故说法正确。 ②1个铁原子失去2个电子形成Fe2+，失去3个电子形成Fe3+，Fe2+和Fe3+两种粒子的最外层电子数不同，化学性质不相同，故说法错误。 ③1个铁原子失去2个电子形成Fe2+，失去3个电子形成Fe3+，则Fe2+和Fe3+两种粒子的核外电子总数不同，故说法错误。 ④1个铁原子失去2个电子形成Fe2+，失去3个电子形成Fe3+，质子数不变，则Fe2+和Fe3+两种粒子有相同的质子数，属于同种元素，故说法正确。 ⑤个铁原子失去2个电子形成Fe2+，失去3个电子形成Fe3+，电子的质量很小，则Fe2+和Fe3+两种粒子的质量几乎相等，故说法正确。 故①④⑤说法正确。 故选：C。 8．国产大型客机C919部分机身采用了新型的铝锂合金，铝锂合金中的铝（Al）元素与锂（Li）元素的本质区别是（　　） A．元素符号不同 B．原子质量不同 C．质子数不同 D．电子数不同 【答案】C 【解答】解：元素是质子数（即核电荷数）相同的一类原子的总称，决定元素种类的是质子数（即核电荷数），不同种元素最本质的区别是核电荷数（即核内质子数）不同，故铝（Al）元素与锂（Li）元素的本质区别是质子数不同。 故选：C。 9．在O2、CO2、SO2这三种物质中都含有（　　） A．氧元素 B．氧分子 C．两个氧原子 D．两个氧元素 【答案】A 【解答】解：A、O2、CO2、SO2三种物质中都含有氧元素，说法正确； B、氧气中含有氧分子，二氧化碳中含有二氧化碳分子，二氧化硫中含有二氧化硫分子，二者均不含氧分子，说法错误； C、O2、CO2、SO2这三种物质的一个分子中都含有两个氧原子，说法错误； D、元素是个宏观概念，只讲种类、不讲个数，说法错误。 故选：A。 10．日本不顾国际社会强烈反对，宣布拟于2023年春夏之际开始将核污染废水排入海洋。核废水中含有氚原子（H﹣3），具有放射性。则氚原子和氕原子（H﹣1）（　　） A．属于不同种元素 B．都有中子，但数目不同 C．核外电子数相同 D．相对原子质量相同 【答案】C 【解答】解：A、元素是质子数（即核电荷数）相同的一类原子的总称，决定元素种类的是质子数（即核电荷数），氚原子和氕原子（H﹣1）的核内质子数相同，属于同种元素，故选项说法错误。 B、氕原子（H﹣1）原子的相对原子质量为1，质子数为1，相对原子质量≈质子数+中子数，中子数为1﹣1＝0，故选项说法错误。 C、原子中质子数＝核外电子数，氕原子（H﹣1）和氚原子（H﹣3）的核内质子数均为1，核外电子数相同，故选项说法正确。 D、氕原子（H﹣1）和氚原子（H﹣3）的相对原子质量分别是1、3，相对原子质量不同，故选项说法错误。 故选：C。 11．由于波音飞机的两起重大事故，我国的C919大型客机迎来了发展的机遇。C919部分机身采用了新型的铝锂合金，铝锂合金中的铝（Al）元素和锂（Li）元素的本质区别是（　　） A．元素符号不同 B．相对原子质量不同 C．原子的质子数不同 D．原子的电子数不同 【答案】C 【解答】解：元素是质子数（即核电荷数）相同的一类原子的总称，不同种元素最本质的区别是质子数（即核电荷数）不同，所以铝锂合金中铝（Al）元素与锂（Li）元素的本质区别是质子数（即核电荷数）不同。 故选：C。 12．下列说法中正确的是（　　） A．若两种微粒的电子数相同，它们一定属于同种元素 B．若两种微粒的质子数相同，它们一定属于同种元素 C．若两种微粒属于同种元素，它们的原子核内的质子数一定相同 D．若两种微粒属于同种元素，它们的原子核外的电子数一定相同 【答案】C 【解答】解：A．同种元素具有相同的核电荷数（即核内质子数），电子数相同的微粒不一定是同一种元素，如K+和Ca2+，具有相同的电子数，但不是同种元素，故错误； B．具有相同质子数的原子一定属于同种元素，但微粒可能为原子、分子、离子等，如Na+、NH4+的质子数都是11，HF、Ne的质子数都是10，但不是同种元素，故错误； C．质子数决定元素的种类，故正确； D．同种元素的原子得失电子后形成的离子，质子数不变，但是电子数不相同，故错误。 故选：C。 新题速递 13．幽门螺旋杆菌是一种可以生活在人胃中的细菌，对肠胃伤害较大，且具有传染性。临床上医生通过让受检者口服14C标记的尿素胶囊进行呼气试验检测，下列说法中正确的是（　　） A．14C和12C化学性质不同 B．14C和12C的中子数相同 C．14C和12C属于同位素 D．14C和12C的核外电子数分别为8和6 【答案】C 【解答】解：A、14C和12C都属于碳元素，化学性质相同，故A不符合题意； B、14C和12C都属于碳元素，质子数相同，中子数不同，故B不符合题意； C、14C含有6个质子和8个中子，12C中含有6个质子和6个中子，14C与12C的原子核内质子数相同，中子数不相同，属于同位素，故C符合题意； D、14C和12C都属于碳元素，质子数都为6，核外电子数都为6，故D不符合题意。 故选：C。 14．考古学家常用碳﹣14（C﹣14）测定古代文物的年代。碳﹣14与普通的碳﹣12（C﹣12）原子相比，不同的是（　　） A．核电荷数 B．质子数 C．中子数 D．电子数 【答案】C 【解答】解：质子数相同，中子数不同的同一元素的原子互称同位素。碳﹣14原子与碳﹣12原子是碳元素中的两种同位素原子，则两种原子的质子数相同、中子数不同。 故选：C。 15．如图为三种微粒模型，图中“”、“”、“”分别表示质子、中子和电子。则其中互为同位素原子的是（　　） A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 【答案】A 【解答】解：同位素是指质子数相同，但中子数不同的原子，由图可知，①②质子数相同，但中子数不同，互为同位素原子。 故选：A。 16．据科学家预测，月球的土壤中吸附着百万吨的He﹣3，其原子核中质子数为2、中子数为1。地球上的氦主要以He﹣4（比He﹣3多一个中子）形式存在。下列说法正确的是（　　） A．He﹣3和He﹣4核电荷数不同 B．He﹣3的原子核外有3个电子 C．He﹣3和He﹣4的原子质量相同 D．He﹣3和He﹣4核外电子数相同 【答案】D 【解答】解：A、原子中质子数＝核外电子数，He﹣3和He﹣4质子数均为2，则He﹣3和He﹣4核电荷数相同，故选项说法错误。 B、原子中质子数＝核外电子数，He﹣3原子核中质子数为2，则He﹣3的原子核外有2个电子，故选项说法错误。 C、相对原子质量≈质子数+中子数，He﹣3相对原子质量为2+1＝3，He﹣4相对原子质量为2+2＝4，相对原子质量与原子的实际质量成正比，则He﹣3和He﹣4的原子质量不同，故选项说法错误。 D、原子中质子数＝核外电子数，He﹣3和He﹣4质子数均为2，则He﹣3和He﹣4核外电子数相同，故选项说法正确。 故选：D。 17．如图所示为氦﹣3原子的结构模型，下列原子中与氦﹣3原子互为同位素原子的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解答】解：质子数相同中子数不同的同一元素的原子互称同位素，氦﹣3原子中质子数是2、中子是1、核外电子数是2，在D中，质子数是2、中子数是2、核外电子数是2，D是与氦﹣3原子互为同位素的原子。 故选：D。 18．天然存在的氧原子一般是O﹣16，另外还有少量O﹣17和O﹣18。最近，某科研团队首次观测到O﹣28。 （1）O﹣28的原子核中有 　 　 个中子。 （2）下列与O﹣28和O﹣16的关系相同的是 　 　 。 A.C﹣12和C﹣14 B.金刚石和石墨 C.氕和氘 【答案】（1）20； （2）AC。 【解答】解：（1）O﹣28 的质子数为8，质量数为28，故中子数＝28–8＝20； （2）A.C﹣12 与 C﹣14 中质子数（6）相同、中子数不同，互为同位素，故A正确； B.金刚石和石墨是碳元素组成的两种单质，属于同素异形体，故B错误； C.氕和氘是氢元素的两种同位素，故C正确。 故答案为：（1）20； （2）AC。 19．如图中，甲、乙、丙三种原子的原子核如图所示，其中互为同位素原子的是 　 　 ，相对原子质量相等的是 　 　 。 【答案】甲、乙；乙、丙。 【解答】解：质子数相同，中子数不同的原子互称同位素，因此甲和乙互为同位数原子；原子的核外电子数和核电荷数相等，因此核外电子数＝原子的核电荷数，则甲和乙核外电子数相等；原子的质量主要集中在原子核上，所以相对原子质量＝质子数+中子数，则相对原子质量相等的是乙和丙。 故答案为：甲、乙；乙、丙。 20．阅读以下材料并回答问题： 【材料一】日本核废水的排放引起了民众囤盐恐慌，被污染的海水中含有的I﹣131是碘的一种放射性元素。 【材料二】核废水中含有三种水，分别是水（H2O）、重水（2H2O）和超重水（3H2O）。 【材料三】一个氘（阳）原子中有1个质子和1个中子；一个氚原子（H）中有1个质子和2个中子。 【材料四】放射性元素的原子核放出射线的过程叫做衰变，超重水（3H2O）中的氚（3H）元素会发生β﹣衰变，在这个过程中，氚原子核内一个中子会变成一个质子。 （1）加碘食盐中的碘元素是Ⅰ﹣127，则I﹣127和I﹣131互为碘的 　同位素　 。 （2）水（H2O）、重水（2H2O）和超重水（3H2O）中共有 　2　 种元素。 （3）核废水中氚（3H）元素发生β﹣衰变时，会变成 　He　 （填元素符号）。 【答案】（1）同位素。 （2）2。 （3）He。 【解答】解：（1）加碘食盐中的碘元素是I﹣127，I﹣127和I﹣131具有相同的质子数但不同的中子数，因此它们互为碘的同位素，故答案为：同位素。 （2）水（H2O）、重水和超重水中虽然氢原子的同位素不同，但它们都是由氢和氧两种元素组成，故答案为：2。 （3）核废水中氚（3H）元素发生β﹣衰变时，一个中子转变为一个质子，同时释放出一个电子和一个反中微子，原子核内的质子数增加1，因此会变成氦（He），故答案为：He。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4节 探究物质组成的奥秘（第1课时） 目录 题型分组练 2 题型01 元素的概念 2 题型02 同位素的概念及应用 3 创新拓展练 5 新题速递 7 题型分组练 题型01 元素的概念 1．下列各组微粒中，属于同一种元素的是（　　） A．Cl和Cl﹣ B．Co和CO C．H和He D．14C和14N 2．2024年6月25日，嫦娥六号返回器携带月球背面的月壤样品回到地球。月壤中蕴含He﹣3，它被认为是解决未来能源问题的重要物质之一。地球上的氦元素主要以He﹣4形式存在，He﹣4原子核内有2个质子和2个中子，下列说法正确的是（　　） A．He﹣3原子核中有2个质子，1个中子，核外有3个电子 B．He﹣3和He﹣4的中子数不同，所以属于不同种元素 C．He﹣3和He﹣4属于同种元素，所以它们的原子质量相同 D．He﹣3和He﹣4属于同种元素，它们原子核外都只有2个电子 3．“宏观辨识与微观探析”是学习科学的核心观念之一。在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的重要思维方式。 （1）图1是两个微粒的结构模型示意图，它们不属于同种元素的依据是 　 　 。 （2）铁是常见的金属，有着广泛用途。图2中①～④是四种物质的微观模型图。可以表示铁的构成的是图 　 　 。铁原子在化学变化中易形成带2个单位正电荷的亚铁离子和带3个单位正电荷的铁离子，在铁原子、亚铁离子、铁离子这三种微观粒子中，核外电子数最少的是 　 　 ，三种微观粒子的质量 　 　 （填“相差不大”或“差距较大”）。 题型02 同位素的概念及应用 4．国际纯粹与应用化学联合会近日发布了新版《化学元素周期表》，对人工合成元素的原子质量做了更精确的标注。下列说法正确的是（　　） A．同位素原子位于元素周期表同一位置 B．同一周期，原子核最外层电子数相同 C．同一主族的元素，物理性质相似 D．元素周期表最初由拉瓦锡提出 5．碳纳米管是新型储能材料，其强度与碳﹣12原子的稳定性有关。下列说法正确的是（　　） A．碳﹣14可用于测定文物年代 B．碳﹣12和碳﹣14中子数相同 C．碳纳米管与木炭互为同位素 D．碳的相对原子质量为12g 6．考古学家在对遗址出土文物的碳﹣14含量测定，推测该遗址年代跨度从北宋延续至民国时期。碳﹣14原子与碳﹣12原子是碳元素中的两种同位素原子，二者不同的是（　　） A．质子数 B．中子数 C．电子数 D．核电荷数 创新拓展练 7．有关Fe2+和Fe3+两种粒子的比较，下列说法正确的是（　　） ①有相同的质子数 ②化学性质相同 ③核外电子总数相同 ④属于同种元素 ⑤质量几乎相等 A．①②④ B．②③④ C．①④⑤ D．③④⑤ 8．国产大型客机C919部分机身采用了新型的铝锂合金，铝锂合金中的铝（Al）元素与锂（Li）元素的本质区别是（　　） A．元素符号不同 B．原子质量不同 C．质子数不同 D．电子数不同 9．在O2、CO2、SO2这三种物质中都含有（　　） A．氧元素 B．氧分子 C．两个氧原子 D．两个氧元素 10．日本不顾国际社会强烈反对，宣布拟于2023年春夏之际开始将核污染废水排入海洋。核废水中含有氚原子（H﹣3），具有放射性。则氚原子和氕原子（H﹣1）（　　） A．属于不同种元素 B．都有中子，但数目不同 C．核外电子数相同 D．相对原子质量相同 11．由于波音飞机的两起重大事故，我国的C919大型客机迎来了发展的机遇。C919部分机身采用了新型的铝锂合金，铝锂合金中的铝（Al）元素和锂（Li）元素的本质区别是（　　） A．元素符号不同 B．相对原子质量不同 C．原子的质子数不同 D．原子的电子数不同 12．下列说法中正确的是（　　） A．若两种微粒的电子数相同，它们一定属于同种元素 B．若两种微粒的质子数相同，它们一定属于同种元素 C．若两种微粒属于同种元素，它们的原子核内的质子数一定相同 D．若两种微粒属于同种元素，它们的原子核外的电子数一定相同 新题速递 13．幽门螺旋杆菌是一种可以生活在人胃中的细菌，对肠胃伤害较大，且具有传染性。临床上医生通过让受检者口服14C标记的尿素胶囊进行呼气试验检测，下列说法中正确的是（　　） A．14C和12C化学性质不同 B．14C和12C的中子数相同 C．14C和12C属于同位素 D．14C和12C的核外电子数分别为8和6 14．考古学家常用碳﹣14（C﹣14）测定古代文物的年代。碳﹣14与普通的碳﹣12（C﹣12）原子相比，不同的是（　　） A．核电荷数 B．质子数 C．中子数 D．电子数 15．如图为三种微粒模型，图中“”、“”、“”分别表示质子、中子和电子。则其中互为同位素原子的是（　　） A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 16．据科学家预测，月球的土壤中吸附着百万吨的He﹣3，其原子核中质子数为2、中子数为1。地球上的氦主要以He﹣4（比He﹣3多一个中子）形式存在。下列说法正确的是（　　） A．He﹣3和He﹣4核电荷数不同 B．He﹣3的原子核外有3个电子 C．He﹣3和He﹣4的原子质量相同 D．He﹣3和He﹣4核外电子数相同 17．如图所示为氦﹣3原子的结构模型，下列原子中与氦﹣3原子互为同位素原子的是（　　） A． B． C． D． 18．天然存在的氧原子一般是O﹣16，另外还有少量O﹣17和O﹣18。最近，某科研团队首次观测到O﹣28。 （1）O﹣28的原子核中有 　 　 个中子。 （2）下列与O﹣28和O﹣16的关系相同的是 　 　 。 A.C﹣12和C﹣14 B.金刚石和石墨 C.氕和氘 19．如图中，甲、乙、丙三种原子的原子核如图所示，其中互为同位素原子的是 　 　 ，相对原子质量相等的是 　 　 。 20．阅读以下材料并回答问题： 【材料一】日本核废水的排放引起了民众囤盐恐慌，被污染的海水中含有的I﹣131是碘的一种放射性元素。 【材料二】核废水中含有三种水，分别是水（H2O）、重水（2H2O）和超重水（3H2O）。 【材料三】一个氘（阳）原子中有1个质子和1个中子；一个氚原子（H）中有1个质子和2个中子。 【材料四】放射性元素的原子核放出射线的过程叫做衰变，超重水（3H2O）中的氚（3H）元素会发生β﹣衰变，在这个过程中，氚原子核内一个中子会变成一个质子。 （1）加碘食盐中的碘元素是Ⅰ﹣127，则I﹣127和I﹣131互为碘的 　同位素　 。 （2）水（H2O）、重水（2H2O）和超重水（3H2O）中共有 　2　 种元素。 （3）核废水中氚（3H）元素发生β﹣衰变时，会变成 　He　 （填元素符号）。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $