第4讲 原子的结构及元素、核素、同位素的判断（重难点专练）化学苏教版必修第一册

**基本信息** 聚焦原子结构与核素同位素核心概念，通过分类型题组构建从微观粒子计算到宏观概念辨析的逻辑体系，强化化学观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |原子的结构|7题|质量数/中子数计算、化学用语规范判断|从质子/中子/电子关系推导质量数公式，建立原子结构示意图与化学用语的对应模型| |元素、核素、同位素的判断|7题|同位素/同素异形体/核素概念辨析、核反应应用|以核素定义为核心，构建元素-核素-同位素的概念层级，通过对比辨析强化科学思维中的分类与推理|

第4讲 原子的结构及元素、核素、同位素的判断 类型一 原子的结构 1．（25-26高一上·江苏淮安·阶段检测）核素的质量数为 A．21 B．45 C．24 D．66 【答案】B 【解析】核素表示式中左上角的数值为质量数，该核素左上角数值为45，即质量数为45，故选B。 2．（25-26高一上·甘肃天水·阶段检测）镓(原子序数为31)在电子工业中得到了广泛应用，被誉为电子工业“脊梁”。已知一种镓原子的质量数为68，该原子的中子数与核外电子数之差为 A．6 B．31 C．37 D．68 【答案】A 【解析】镓的原子序数为31，原子中核外电子数等于原子序数，故核外电子数为31；中子数=质量数-质子数=68-31=37，二者差值为37-31=6，故选A。 3．（25-26高一上·河北保定·阶段检测）下列化学用语表示正确的是 A．H2O、D2O、T2O互为同位素 B．H2SO4的摩尔质量为98g·mol-1 C．中子数为8的碳原子可表示为 D．S2-的结构示意图为 【答案】B 【解析】A．同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素，、、均为水分子，属于化合物，不互为同位素，A错误；B．的相对分子质量为98，摩尔质量在数值上等于相对分子质量，单位为，故其摩尔质量为，B正确；C．核素符号左上角为质量数，左下角为质子数，中子数为8的碳原子质量数为，应表示为，C错误；D．为16号元素，的核电荷数为16，题给结构示意图核电荷数为18，不是的结构示意图，正确的示意图为，D错误；故选B。 4．（25-26高一上·四川德阳·阶段检测）下列有关化学用语表示正确的是 A．质子数为53、中子数为78的碘原子： B．H2、D2、T2互为同位素 C．Cl-的结构示意图： D．次氯酸的结构式为H-O-Cl 【答案】D 【解析】A．质量数等于质子数与中子数之和，该碘原子质量数为，核素符号左上角应为质量数，正确表示为，A错误；B．同位素是质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子，、、均为单质分子，不互为同位素，B错误；C．的核电荷数为17，图示应为，C错误；D．次氯酸分子中原子分别与、形成共价键，结构式为，D正确；故选D。 5．（25-26高一上·河南洛阳·阶段检测）碘-131可以清除术后残留的甲状腺组织和潜在的微小癌灶。关于的说法正确的是 A．原子序数为131 B．中子数为53 C．核外电子数为53 D．元素I的相对原子质量为131 【答案】C 【解析】A．核素符号左下角的数字为质子数，I的质子数为53，原子序数等于质子数，A错误； B．中子数为，B错误； C．原子的核外电子数等于质子数，为53，C正确； D．核素的质量数只是近似等于其元素的相对原子质量，D错误；故答案为：C。 6．（25-26高一上·陕西西安·期末）中国科学院团队利用中国超重元素研究加速器装置提供的束流轰击靶，通过熔合蒸发反应，合成了新核素。下列说法正确的是 A．与的质量数相同 B．的相对原子质量为175 g C．的中子数比质子数多28 D．与合成属于化学变化 【答案】C 【解析】A．的质量数为40，的质量数为42，二者质量数不相同，A错误；B．相对原子质量为比值，单位为1（通常省略），且175是的质量数，并非其相对原子质量，同时单位使用错误，B错误；C．的质子数为91，质量数为210，中子数，中子数比质子数多，C正确；D．该合成过程中原子核发生改变，属于核反应，化学变化的最小粒子为原子、反应过程中原子核不发生变化，因此该反应不属于化学变化，D错误；故选C。 7．（24-25高一上·福建泉州·期中）下列说法中不正确的是 A．质量数质子数中子数 B．原子的化学性质主要由最外层电子数决定 C．任何微粒的电子数和核电荷数一定相等 D．某种氧原子的，则其， 【答案】C 【解析】A．质量数等于原子核内质子数与中子数之和，即，A正确；B．原子发生化学反应时主要涉及最外层电子，因此原子的化学性质主要由最外层电子数决定，B正确；C．中性原子的电子数等于核电荷数，但离子因得失电子而不满足这一关系，故不能说任何微粒都一定相等，C错误；D．氧原子的质子数为8，中子数为8时，；中性氧原子的核外电子数等于质子数，为8，D正确；故选C。 类型二 元素、核素、同位素的判断 8．（25-26高一下·云南曲靖·开学考试）是核反应堆的重要原料，下列说法正确的是 A．中的中子数为235 B．和是同一种核素 C．和互为同素异形体 D．合理利用发展核电符合“碳中和”要求 【答案】D 【解析】A．的质子数为92，质量数为235，由中子数=质量数质子数可知，中子数，A错误；B．和质子数相同但中子数不同，是不同的核素，B错误；C．和质子数相同但中子数不同，互为同位素，不互为同素异形体，C错误；D．合理利用发展核电可以减少化石燃料的应用，从而减少二氧化碳的排放，符合“碳中和”要求，D正确；故选D。 9．（24-25高一上·四川资阳·阶段检测）北京大学科研团队构筑了纯化的h-10BN和h-11BN范德华界面对原子进行研究，下列说法正确的是 A．和互为同位素 B．和的质子数相差1 C．的原子结构示意图为 D．11B中质子数和中子数相等 【答案】A 【解析】A．和是质子数相同、中子数不同的硼元素的不同核素，互为同位素，A正确；B．和都属于硼元素，质子数均为5，质子数相差0，B错误；C．的质子数为5，原子结构示意图核电荷数应为+5，核外电子排布为2、3，图示为氖原子的结构示意图，C错误；D．的质子数为5，中子数=质量数-质子数=，二者不相等，D错误；故选A。 10．（25-26高一上·江苏徐州·期中）是重要的核工业原料，下列有关说法错误的是 A．核外有92个电子 B．质量数为235 C．含有92个中子 D．与互为同位素 【答案】C 【解析】A．原子中质子数等于核外电子数，的质子数为92，故核外有92个电子，A正确；B．核素符号左上角数字代表质量数，的质量数为235，B正确；C．中子数=质量数-质子数，的中子数为，不是92，C错误；D．与质子数相同、中子数不同，是同种元素的不同核素，互为同位素，D正确；故选C。 11．（24-25高一上·安徽合肥·期末）分类是科学研究的重要方法，下列物质分类正确的是 A．、、互为同位素 B．化合物：冰水混合物、的酒精、烧碱 C．电解质：、、熔融的 D．碱性氧化物：、、 【答案】C 【解析】A．同位素的定义是质子数相同，中子数不同的同种元素的不同原子，而、、都是单质分子，不是原子，不符合同位素的关系，A错误；B．的酒精是乙醇和水的混合物，不是化合物，B错误；C．电解质是在水溶液或熔融状态能自身电离导电的化合物，、熔融的在熔融状态下可电离导电，在水溶液中能电离导电，三者均为电解质，C正确；D．碱性氧化物是与酸反应只生成盐和水，而和酸反应，除了生成盐和水，还会生成氧气，不是碱性氧化物，D错误；故选C。 12．（25-26高一上·上海·期末）13C-NMR (核磁共振)、15N-NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，Kurt Wu thrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N叙述正确的是 A．13C与15N有相同的中子数 B．13C与15N互为同素异形体 C．15N与14N有相同的电子数 D．15N的核外电子数与中子数相同 【答案】C 【解析】A．的中子数为，的中子数为，二者中子数不相等，A错误；B．同素异形体是同种元素形成的不同单质，、是不同元素的原子，不互为同素异形体，B错误；C．与均为氮元素的原子，质子数均为7，中性原子核外电子数等于质子数，故二者电子数相同，C正确；D．的核外电子数为7，中子数为，二者不相同，D错误；故选C。 13．（25-26高一上·天津武清·阶段检测）分类是学习和研究化学的一种重要方法，下列物质的归类错误的是 A．化学变化：食物腐败、氢气与氯气混合爆炸 B．同种核素：H(氕)、D(氘)、T(氚) C．同素异形体：、金刚石和石墨 D．同种物质：、 【答案】B 【解析】A．食物腐败属于缓慢氧化，氢气与氯气混合爆炸生成，二者均有新物质生成，属于化学变化，A正确；B．核素是具有一定数目质子和一定数目中子的原子，氕（）、氘（）、氚（）质子数均为1，但中子数分别为0、1、2，属于三种不同的核素，B错误；C．、金刚石和石墨均是碳元素组成的结构不同的单质，互为同素异形体，C正确；D．和均为水，构成二者的氢原子互为同位素，化学性质几乎完全相同，属于同种物质，D正确；故选B。 14．（25-26高一上·山东青岛·阶段检测）科学家发现了一种新型的氮分子，其化学式为，下列有关的说法正确的是 A．的摩尔质量为 B．的质子数为 C．的体积约为 D．和的化学性质相同 【答案】B 【解析】A．摩尔质量的单位为，的摩尔质量为，选项中单位错误，A错误；B．1个N原子含有7个质子，1个分子含有个质子，因此含有的质子数目为，B正确；C．气体摩尔体积的使用前提是标准状况，题目没有说明温度、压强，无法确定的体积，C错误；D．与的分子结构不同，物质的结构决定化学性质，因此二者化学性质不相同，D错误；故选B。 1．（25-26高一上·江苏南通·阶段检测）氯气溶于水发生反应Cl2 + H2OHCl + HClO，该反应相关微粒的化学用语和性质中，正确的是 A．氯原子的结构示意图： B．Cl2的水溶液能导电，因此Cl2 属于电解质 C．该反应中H2O既不做氧化剂也不做还原剂 D．中子数为20的氯原子： 【答案】C 【解析】A．给出的结构示意图核外电子数为18，是的结构示意图，氯原子核外电子数为17、最外层电子数为7，正确的氯原子结构示意图为：，A错误；B．电解质是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物，是单质，既不属于电解质也不属于非电解质，B错误；C．该反应中只有元素化合价发生变化，属于歧化反应，中、元素化合价均不变，既不做氧化剂也不做还原剂，C正确；D．原子符号左上角为质量数，质量数=质子数+中子数，故中子数为20的氯原子应表示为，D错误；故选C。 2．（25-26高一上·河北衡水·阶段检测）下列化学用语描述正确的是 A．可用于考古判断年代的一种核素的符号：12C B．氚的原子结构模型： C．18O2-的离子结构示意图： D．14C和14N互为同位素 【答案】B 【解析】A．用于考古判断年代的碳核素为，A错误；B．氚是氢的同位素，为，含有1个质子，2个中子，1个电子，B正确；C．的质子数为8，核外电子数为10，结构示意图为，C错误；D．同位素的定义是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素，和属于不同元素，不互为同位素，D错误；故答案为B。 3．（25-26高一下·天津·期末）利用示踪技术研究与的反应历程，结果如下： ① ② 下列叙述正确的是 A．反应①是置换反应 B．的核电荷数是18 C．与互为同素异形体 D．反应历程中中的键未发生断裂 【答案】D 【解析】A．置换反应的定义为单质与化合物反应生成新单质和新化合物，反应①的生成物均为化合物，无单质生成，不属于置换反应，A错误；B．的质量数为18，质子数为8，核电荷数与质子数相等，为8，B错误；C．与是质子数相同、中子数不同的氧元素的不同核素，互为同位素，同素异形体描述的是同种元素形成的不同单质，C错误；D．反应历程中的键在反应①中保留在中，反应②中该键又保留在中，整个过程未发生断裂，D正确；故答案选D。 4．（25-26高一上·上海·期中）氯元素有两种核素 核素 中子数 相对原子质量 丰度 甲 18 34.969 75.77% 乙 20 36.966 24.23% 下列说法正确的是 A．34.969是35Cl的相对原子质量 B．34.969是35Cl的近似相对原子质量 C．75.77%是37Cl的丰度 D．24.23%是37Cl的质量数 【答案】A 【解析】A．氯元素质子数为17，核素甲的中子数为18，质量数为，即，表格中对应甲的相对原子质量为34.969，A正确；B．核素的近似相对原子质量等于其质量数，的近似相对原子质量为35，34.969是其精确相对原子质量，B错误；C．75.77%是的丰度，的丰度为24.23%，C错误；D．24.23%是的丰度，的质量数为37，D错误；故选A。 5．（25-26高一上·上海·期中）下列微粒中所含电子数为18的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．的质子数为，作为带1个正电荷的阳离子，电子数为，A错误；B．的质子数为，作为带1个负电荷的阴离子，电子数为，B错误；C．为中性分子，质子数等于电子数，为，C正确；D．为中性分子，质子数等于电子数，为，D错误；故答案为C。 6．（25-26高一上·上海·期中）下列各组物质中，核外电子总数相等的一组是 A．CO、NO B．H2O、HCl C．SO2、H2S D．NH3、CH4 【答案】D 【解析】A．核外电子总数为，核外电子总数为，二者不相等，A错误；B．核外电子总数为，核外电子总数为，二者不相等，B错误；C．核外电子总数为，核外电子总数为，二者不相等，C错误；D．核外电子总数为，核外电子总数为，二者相等，D正确；故选D。 7．（25-26高一下·江苏扬州·阶段检测）我国科学家成功合成出新核素251Lr，熔合反应为。下列说法正确的是 A．上述熔合反应属于化学变化 B．251Lr的中子数为251 C．251Lr和253Lr互为同位素且性质相同 D．251Lr核内中子数与质子数之差为45 【答案】D 【解析】A．化学变化中原子种类不变，该反应涉及原子核变化，产生了新的元素，属于核反应，不属于化学变化，A错误；B．的质量数为251，质子数为103，中子数为，B错误；C．和质子数相同、中子数不同，互为同位素，二者化学性质几乎完全相同，物理性质存在差异，C错误；D．的质子数为103，中子数为，中子数与质子数的差值为，D正确；故选D。 1．（2022·浙江·高考真题）下列说法不正确的是 A．32S和34S互为同位素 B．C70和纳米碳管互为同素异形体 C．CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2互为同分异构体 D．C3H6和C4H8一定互为同系物 【答案】D 【解析】A．32S和34S是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素，故A正确；    B．C70和纳米碳管是由碳元素组成的不同单质，互为同素异形体，故B正确；C．CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2的分子式相同、结构不同，互为同分异构体，故C正确；D．C3H6和C4H8可能为烯烃或环烷烃，所以不一定是同系物，故D错误；选D。 2．（2021·天津·高考真题）核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一、氘()是核聚变反应的主要原料，下列有关叙述正确的是 A．的中子数为2 B．的核电荷数为1 C．是自然界中最轻的原子 D．是氢元素的一种同素异形体 【答案】B 【解析】A．的中子数为2-1=1，故A错误；    B．的质子数为1，则核电荷数为1，故B正确；C．自然界中最轻的原子是，不是，故C错误；D．是氢元素的一种同位素，故D错误；故选B。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4讲 原子的结构及元素、核素、同位素的判断 类型一 原子的结构 1．B 2．A 3．B 4．D 5．C 6．C 7．C 类型二 元素、核素、同位素的判断 8．D 9．A 10．C 11．C 12．C 13．B 14．B 1．C 2．B 3．D 4．A 5．C 6．D 7．D 1．D 2．B 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4讲 原子的结构及元素、核素、同位素的判断 类型一 原子的结构 1．（25-26高一上·江苏淮安·阶段检测）核素的质量数为 A．21 B．45 C．24 D．66 2．（25-26高一上·甘肃天水·阶段检测）镓(原子序数为31)在电子工业中得到了广泛应用，被誉为电子工业“脊梁”。已知一种镓原子的质量数为68，该原子的中子数与核外电子数之差为 A．6 B．31 C．37 D．68 3．（25-26高一上·河北保定·阶段检测）下列化学用语表示正确的是 A．H2O、D2O、T2O互为同位素 B．H2SO4的摩尔质量为98g·mol-1 C．中子数为8的碳原子可表示为 D．S2-的结构示意图为 4．（25-26高一上·四川德阳·阶段检测）下列有关化学用语表示正确的是 A．质子数为53、中子数为78的碘原子： B．H2、D2、T2互为同位素 C．Cl-的结构示意图： D．次氯酸的结构式为H-O-Cl 5．（25-26高一上·河南洛阳·阶段检测）碘-131可以清除术后残留的甲状腺组织和潜在的微小癌灶。关于的说法正确的是 A．原子序数为131 B．中子数为53 C．核外电子数为53 D．元素I的相对原子质量为131 6．（25-26高一上·陕西西安·期末）中国科学院团队利用中国超重元素研究加速器装置提供的束流轰击靶，通过熔合蒸发反应，合成了新核素。下列说法正确的是 A．与的质量数相同 B．的相对原子质量为175 g C．的中子数比质子数多28 D．与合成属于化学变化 7．（24-25高一上·福建泉州·期中）下列说法中不正确的是 A．质量数质子数中子数 B．原子的化学性质主要由最外层电子数决定 C．任何微粒的电子数和核电荷数一定相等 D．某种氧原子的，则其， 类型二 元素、核素、同位素的判断 8．（25-26高一下·云南曲靖·开学考试）是核反应堆的重要原料，下列说法正确的是 A．中的中子数为235 B．和是同一种核素 C．和互为同素异形体 D．合理利用发展核电符合“碳中和”要求 9．（24-25高一上·四川资阳·阶段检测）北京大学科研团队构筑了纯化的h-10BN和h-11BN范德华界面对原子进行研究，下列说法正确的是 A．和互为同位素 B．和的质子数相差1 C．的原子结构示意图为 D．11B中质子数和中子数相等 10．（25-26高一上·江苏徐州·期中）是重要的核工业原料，下列有关说法错误的是 A．核外有92个电子 B．质量数为235 C．含有92个中子 D．与互为同位素 11．（24-25高一上·安徽合肥·期末）分类是科学研究的重要方法，下列物质分类正确的是 A．、、互为同位素 B．化合物：冰水混合物、的酒精、烧碱 C．电解质：、、熔融的 D．碱性氧化物：、、 12．（25-26高一上·上海·期末）13C-NMR (核磁共振)、15N-NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，Kurt Wu thrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N叙述正确的是 A．13C与15N有相同的中子数 B．13C与15N互为同素异形体 C．15N与14N有相同的电子数 D．15N的核外电子数与中子数相同 13．（25-26高一上·天津武清·阶段检测）分类是学习和研究化学的一种重要方法，下列物质的归类错误的是 A．化学变化：食物腐败、氢气与氯气混合爆炸 B．同种核素：H(氕)、D(氘)、T(氚) C．同素异形体：、金刚石和石墨 D．同种物质：、 14．（25-26高一上·山东青岛·阶段检测）科学家发现了一种新型的氮分子，其化学式为，下列有关的说法正确的是 A．的摩尔质量为 B．的质子数为 C．的体积约为 D．和的化学性质相同 1．（25-26高一上·江苏南通·阶段检测）氯气溶于水发生反应Cl2 + H2OHCl + HClO，该反应相关微粒的化学用语和性质中，正确的是 A．氯原子的结构示意图： B．Cl2的水溶液能导电，因此Cl2 属于电解质 C．该反应中H2O既不做氧化剂也不做还原剂 D．中子数为20的氯原子： 2．（25-26高一上·河北衡水·阶段检测）下列化学用语描述正确的是 A．可用于考古判断年代的一种核素的符号：12C B．氚的原子结构模型： C．18O2-的离子结构示意图： D．14C和14N互为同位素 3．（25-26高一下·天津·期末）利用示踪技术研究与的反应历程，结果如下： ① ② 下列叙述正确的是 A．反应①是置换反应 B．的核电荷数是18 C．与互为同素异形体 D．反应历程中中的键未发生断裂 4．（25-26高一上·上海·期中）氯元素有两种核素 核素 中子数 相对原子质量 丰度 甲 18 34.969 75.77% 乙 20 36.966 24.23% 下列说法正确的是 A．34.969是35Cl的相对原子质量 B．34.969是35Cl的近似相对原子质量 C．75.77%是37Cl的丰度 D．24.23%是37Cl的质量数 5．（25-26高一上·上海·期中）下列微粒中所含电子数为18的是 A． B． C． D． 6．（25-26高一上·上海·期中）下列各组物质中，核外电子总数相等的一组是 A．CO、NO B．H2O、HCl C．SO2、H2S D．NH3、CH4 7．（25-26高一下·江苏扬州·阶段检测）我国科学家成功合成出新核素251Lr，熔合反应为。下列说法正确的是 A．上述熔合反应属于化学变化 B．251Lr的中子数为251 C．251Lr和253Lr互为同位素且性质相同 D．251Lr核内中子数与质子数之差为45 1．（2022·浙江·高考真题）下列说法不正确的是 A．32S和34S互为同位素 B．C70和纳米碳管互为同素异形体 C．CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2互为同分异构体 D．C3H6和C4H8一定互为同系物 2．（2021·天津·高考真题）核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一、氘()是核聚变反应的主要原料，下列有关叙述正确的是 A．的中子数为2 B．的核电荷数为1 C．是自然界中最轻的原子 D．是氢元素的一种同素异形体 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $