2.2同位素（练习）-《化学基础》（化工版）上好课（原卷版+解析版）

《化学基础》化工版第二版练习题 2.2同位素 一、选择题 1.下列各组微粒中，互为同位素的是（ ） A. H₂和D₂ B. ¹⁶O和¹⁸O C. O₂和O₃ D. H₂O和D₂O 【答案】B 【解析】同位素是质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子。¹⁶O和¹⁸O质子数均为8，中子数分别为8和10，互为同位素。 2.下列说法正确的是（ ） A. 同种元素的原子一定互为同位素 B. 一种核素就是一种原子 C. 同位素之间的转化属于化学变化 D. 元素周期表中列出的相对原子质量是某种核素的相对原子质量 【答案】B 【解析】一种核素就是一种原子，B正确。同种元素的不同原子才互为同位素，A错；同位素转化属于核反应，不是化学变化，C错；元素周期表中是平均相对原子质量，D错。 3.氢元素的三种核素氕（¹H）、氘（²H）、氚（³H）中，中子数分别为（ ） A. 0、0、0 B. 1、2、3 C. 0、1、2 D. 1、1、1 【答案】C 【解析】中子数 = 质量数 - 质子数。¹H：1-1=0；²H：2-1=1；³H：3-1=2。 4.下列各组物质中，互为同素异形体的是（ ） A. H₂和D₂ B. ¹⁶O和¹⁸O C. O₂和O₃ D. H₂O和D₂O 【答案】C 【解析】同素异形体是同种元素形成的不同单质。O₂和O₃均为氧元素形成的不同单质，互为同素异形体。 5.目前人类已知的元素有118种，而原子的种类远多于118种，其原因是（ ） A. 同种元素可以形成不同单质 B. 同种元素的原子的中子数可以不同 C. 同种元素的原子的质子数可以不同 D. 同种元素的原子的核外电子数可以不同 【答案】B 【解析】同种元素质子数相同，但中子数可以不同，因此同种元素可以有多种核素，导致原子种类远多于元素种类。 6.硼元素有两种天然同位素¹⁰B和¹¹B，硼元素的近似相对原子质量为10.8，则¹⁰B的原子个数百分数为（ ） A. 80% B. 20% C. 50% D. 60% 【答案】B 【解析】设¹⁰B的原子个数百分数为x，则¹¹B的为1-x。10x + 11(1-x)=10.8，解得x=0.2=20%。 7.已知氯元素有两种天然稳定的核素³⁵Cl和³⁷Cl，其原子个数比为3∶1。由³⁵Cl和³⁷Cl构成的相对分子质量分别为70、72、74的三种分子的个数比为（ ） A. 6∶6∶1 B. 3∶3∶1 C. 6∶3∶1 D. 9∶3∶1 【答案】C 【解析】设三种分子³⁵Cl₂、³⁵Cl³⁷Cl、³⁷Cl₂的个数分别为x、y、z。³⁵Cl原子数=2x+y，³⁷Cl原子数=y+2z，(2x+y)∶(y+2z)=3∶1，解得x=y+3z。代入验证C项6=3+3×1成立。 8.下列有关同位素的说法错误的是（ ） A. 同位素的化学性质几乎完全相同 B. 同位素的物理性质有所不同 C. 同位素之间的转化属于化学变化 D. 大多数元素都有同位素 【答案】C 【解析】同位素之间质子数相同、核外电子数相同，化学性质几乎完全相同；质量不同，物理性质有差异，A、B正确。同位素转化属于核反应，不是化学变化，C错误。大多数元素都有同位素，D正确。 9.重水（D₂O）中D原子的核外电子数为（ ） A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 【答案】B 【解析】D（氘）是氢的同位素，质子数为1，核外电子数=质子数=1。 10.下列原子中，与⁴⁰K互为同位素的是（ ） A. ⁴⁰Ar B. ³⁹K C. ⁴⁰Ca D. ⁴⁰K⁺ 【答案】B 【解析】同位素要求质子数相同而中子数不同。³⁹K与⁴⁰K的质子数均为19，中子数分别为20和21，互为同位素。 二、判断题 11.同种元素的原子一定具有相同的质子数。（ ） 【答案】√ 【解析】元素种类由质子数决定，同种元素的原子质子数一定相同。 12.同位素之间的转化属于物理变化。（ ） 【答案】× 【解析】同位素之间的转化涉及原子核的变化，属于核反应，既不是物理变化也不是化学变化。 13.一种核素就是一种原子。（ ） 【答案】√ 【解析】核素是具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。 14.同种元素的不同原子，其化学性质几乎完全相同。（ ） 【答案】√ 【解析】同位素的质子数和核外电子数相同，最外层电子数相同，化学性质几乎完全相同。 15.H₂和D₂互为同位素。（ ） 【答案】× 【解析】H₂和D₂是单质分子，不是原子，不互为同位素。同位素是原子之间的互称。 16.元素的近似相对原子质量是按各种天然同位素的质量数与其丰度乘积之和计算的。（ ） 【答案】√ 【解析】元素的近似相对原子质量 = A₁·a% + A₂·b% + ……，其中A为质量数，a%、b%为丰度。 17.²³⁵U是核反应堆的燃料，利用的是其释放的化学能。（ ） 【答案】× 【解析】²³⁵U在核反应堆中利用的是核能（核裂变），不是化学能。 18.¹⁴C可以用于考古测年，推断文物的年代。（ ） 【答案】√ 【解析】¹⁴C具有放射性，半衰期已知，通过测定文物中¹⁴C含量可推算其年代。 19.氧元素有三种核素¹⁶O、¹⁷O、¹⁸O，它们互为同位素。（ ） 【答案】√ 【解析】三种核素质子数均为8，中子数不同，属于同种元素的不同原子，互为同位素。 20.元素的种类和原子的种类一样多。（ ） 【答案】× 【解析】元素有118种，原子种类（核素）有1800多种，远多于元素种类。 三、计算题 21.已知铜元素有两种天然同位素⁶³Cu和⁶⁵Cu，铜元素的近似相对原子质量为63.5，求⁶³Cu的原子个数百分数。 【答案】75% 【解析】设⁶³Cu的原子个数百分数为x，则⁶⁵Cu的为1-x。 63x + 65(1-x) = 63.5 63x + 65 - 65x = 63.5 x = 0.75 = 75% 22.已知锂元素有两种天然同位素⁶Li和⁷Li，⁶Li的原子个数百分数为7.5%，求锂元素的近似相对原子质量。 【答案】6.925 【解析】锂元素近似相对原子质量 = 6×7.5% + 7×(1-7.5%) = 0.45 + 6.475 = 6.925。 23.现有⁴⁰Ar、³⁹K、⁴⁰Ca、⁴¹K、⁴²Ca五种原子，请回答：（1）其中有几种元素？（2）有几种核素？（3）哪些原子互为同位素？ 【答案】（1）3种元素；（2）5种核素；（3）³⁹K和⁴¹K互为同位素，⁴⁰Ca和⁴²Ca互为同位素。 【解析】（1）⁴⁰Ar（Z=18）、³⁹K和⁴¹K（Z=19）、⁴⁰Ca和⁴²Ca（Z=20），共3种元素。 （2）每种原子符号代表一种核素，共5种。 （3）质子数相同而中子数不同：³⁹K与⁴¹K（均为Z=19）互为同位素，⁴⁰Ca与⁴²Ca（均为Z=20）互为同位素。 24.11g D₂¹⁸O中所含中子的物质的量为多少？（已知D即²H，¹⁸O的质量数为18） 【答案】6 mol 【解析】D₂¹⁸O的相对分子质量 = 2×2 + 18 = 22。 n(D₂¹⁸O) = 11/22 = 0.5 mol。 1个D原子含1个中子，1个¹⁸O原子含10个中子。 1个D₂¹⁸O分子含中子数 = 1×2 + 10 = 12个。 n(中子) = 0.5×12 = 6 mol。 25.某元素R的两种同位素分别为ᵃR和ᵃ⁺¹R，其原子个数比为2∶3。已知该元素的近似相对原子质量为24.4，求a的值。 【答案】24 【解析】ᵃR的原子个数百分数为2/5=40%，ᵃ⁺¹R的为3/5=60%。 近似相对原子质量 = a×40% + (a+1)×60% = 24.4 0.4a + 0.6a + 0.6 = 24.4 a = 23.8，质量数取整数，a=24。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 《化学基础》化工版第二版练习题 2.2同位素 一、选择题 1.下列各组微粒中，互为同位素的是（ ） A. H₂和D₂ B. ¹⁶O和¹⁸O C. O₂和O₃ D. H₂O和D₂O 2.下列说法正确的是（ ） A. 同种元素的原子一定互为同位素 B. 一种核素就是一种原子 C. 同位素之间的转化属于化学变化 D. 元素周期表中列出的相对原子质量是某种核素的相对原子质量 3.氢元素的三种核素氕（¹H）、氘（²H）、氚（³H）中，中子数分别为（ ） A. 0、0、0 B. 1、2、3 C. 0、1、2 D. 1、1、1 4.下列各组物质中，互为同素异形体的是（ ） A. H₂和D₂ B. ¹⁶O和¹⁸O C. O₂和O₃ D. H₂O和D₂O 5.目前人类已知的元素有118种，而原子的种类远多于118种，其原因是（ ） A. 同种元素可以形成不同单质 B. 同种元素的原子的中子数可以不同 C. 同种元素的原子的质子数可以不同 D. 同种元素的原子的核外电子数可以不同 6.硼元素有两种天然同位素¹⁰B和¹¹B，硼元素的近似相对原子质量为10.8，则¹⁰B的原子个数百分数为（ ） A. 80% B. 20% C. 50% D. 60% 7.已知氯元素有两种天然稳定的核素³⁵Cl和³⁷Cl，其原子个数比为3∶1。由³⁵Cl和³⁷Cl构成的相对分子质量分别为70、72、74的三种分子的个数比为（ ） A. 6∶6∶1 B. 3∶3∶1 C. 6∶3∶1 D. 9∶3∶1 8.下列有关同位素的说法错误的是（ ） A. 同位素的化学性质几乎完全相同 B. 同位素的物理性质有所不同 C. 同位素之间的转化属于化学变化 D. 大多数元素都有同位素 9.重水（D₂O）中D原子的核外电子数为（ ） A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 10.下列原子中，与⁴⁰K互为同位素的是（ ） A. ⁴⁰Ar B. ³⁹K C. ⁴⁰Ca D. ⁴⁰K⁺ 二、判断题 11.同种元素的原子一定具有相同的质子数。（ ） 12.同位素之间的转化属于物理变化。（ ） 13.一种核素就是一种原子。（ ） 14.同种元素的不同原子，其化学性质几乎完全相同。（ ） 15.H₂和D₂互为同位素。（ ） 16.元素的近似相对原子质量是按各种天然同位素的质量数与其丰度乘积之和计算的。（ ） 17.²³⁵U是核反应堆的燃料，利用的是其释放的化学能。（ ） 18.¹⁴C可以用于考古测年，推断文物的年代。（ ） 19.氧元素有三种核素¹⁶O、¹⁷O、¹⁸O，它们互为同位素。（ ） 20.元素的种类和原子的种类一样多。（ ） 三、计算题 21.已知铜元素有两种天然同位素⁶³Cu和⁶⁵Cu，铜元素的近似相对原子质量为63.5，求⁶³Cu的原子个数百分数。 22.已知锂元素有两种天然同位素⁶Li和⁷Li，⁶Li的原子个数百分数为7.5%，求锂元素的近似相对原子质量。 23.现有⁴⁰Ar、³⁹K、⁴⁰Ca、⁴¹K、⁴²Ca五种原子，请回答：（1）其中有几种元素？（2）有几种核素？（3）哪些原子互为同位素？ 24.11g D₂¹⁸O中所含中子的物质的量为多少？（已知D即²H，¹⁸O的质量数为18） 25.某元素R的两种同位素分别为ᵃR和ᵃ⁺¹R，其原子个数比为2∶3。已知该元素的近似相对原子质量为24.4，求a的值。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $