人类对原子结构的认识 课时作业 上学期高一化学苏教版必修第一册

课时作业9人类对原子结构的认识一、选择题(每小题4分，共48分)1．下列说法不正确的是()①质子数相同的微粒一定属于同一种元素'②同位素的性质几乎相同'③质子数相同，电子数也相同的两种微粒不可能是一种分子和一种离子'④电子数相同的微粒不一定是同一种元素'⑤一种元素只能有一种质量数'⑥某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数A．②③⑤⑥ B．①②④⑤C．①②⑤⑥ D．③④⑥2．13C­NMR(核磁共振)、15N­NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构。下面有关13C、15N的叙述中正确的是()A．13C与15N有相同的中子数B．13C与12C是同一种核素C．15N与14N互为同位素D．N的相对原子质量为153．X、Y、Z和R分别代表四种元素。如果aXm＋、bYn＋、cZn－、dRm－四种离子的电子层结构相同(a、b、c、d为元素的原子序数)，则下列关系正确的是(D)A．a－c＝m－n B．a－b＝n－mC．c－d＝m＋n D．b－d＝n＋m4．下列叙述中，正确的是()A．两种微粒若核外电子排布相同，则其化学性质一定相同B．单原子形成的离子一定有稀有气体元素原子的核外电子排布C．两种原子的核外电子排布相同，则一定属于同种元素D．存在两种质子数和电子数均相同的阳离子和阴离子5．在原子中，下列关系式一定正确的是()A．质子数＝核电荷数B．相对原子质量＝质子数＋中子数C．质子数≠中子数D．相对原子质量＝质子数＋核外电子数6．(双选)核电荷数为1～18的元素中，下列叙述正确的是()A．最外层只有1个电子的元素一定是金属元素B．最外层只有2个电子的元素一定是金属元素C．原子核外各层电子数相等的元素一定是金属元素D．核电荷数为17的元素的原子易获得1个电子7．铋(Bi)在医药方面有重要应用，下列关于eq\o\al(209,83)Bi和eq\o\al(210,83)Bi的说法正确的是()A.eq\o\al(209,83)Bi和eq\o\al(210,83)Bi都含有83个中子B.eq\o\al(209,83)Bi和eq\o\al(210,83)Bi互为同位素C.eq\o\al(209,83)Bi和eq\o\al(210,83)Bi的核外电子数不同D.eq\o\al(209,83)Bi和eq\o\al(210,83)Bi分别含有126和127个质子8．下列叙述正确的是()A．硫离子的结构示意图为B．核外电子排布相同的微粒的化学性质也相同C．氢弹中用到的2H、3H互为同位素D．同种元素的原子均有相同的质子数和中子数9．在两个密闭的集气瓶中，分别充有相同分子数的12C18O和14N2两种气体。下列关于这两个容器中气体的说法正确的是()A．质子数、电子数、原子数相等，质量数和中子数不等B．质子数、中子数相等，原子数、电子数和质量数不等C．原子数、质量数、质子数、电子数、中子数均相等D．原子数、质量数、质子数、电子数、中子数均不相等10．下列说法中正确的是()A．某微粒核外电子排布为2、8、8，则该微粒一定是氩原子B．最外层电子达到稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子C．F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋是与Ne原子具有相同电子层结构的离子D．某元素原子的最外电子层上只有2个电子，则该元素一定是金属元素11．某元素的天然同位素有eq\o\al(10,5)X和eq\o\al(11,5)X两种，如果该元素的相对原子质量为10.8，那么元素X的天然同位素中，eq\o\al(10,5)X和eq\o\al(11,5)X的原子个数之比为()A．31 B．13C．41 D．1412．某元素的一种同位素X的质量数为A，含N个中子，它与1H组成HmX分子。agHmX中所含质子的物质的量是()A.eq\f(a,A＋m)(A－N＋m)mol B.eq\f(a,A)(A－N)molC.eq\f(a,A＋m)(A－N)mol D.eq\f(a,A)(A－N＋m)mol二、非选择题(共52分)13．(7分)按核电荷数从1～18的顺序将元素排列成下表：从核外电子层数和最外层电子数分析：(1)核电荷数为6和14的一对原子，它们的相同，不相同；核电荷数为15和16的一对原子，它们的相同，不相同；核电荷数为10和18的一对原子，它们的最外层电子数为个，它们是元素的原子，一般情况下化学性质。(2)某元素的原子核外有两个电子层，最外层电子数是最内层电子数的3倍，该元素的元素符号是，原子结构示意图是，与Mg反应时该元素的一个原子(填“失去”或“得到”)个电子。14．(9分)观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图，回答有关问题。(1)与离子相对应的元素符号是，与原子相对应的离子的结构示意图是、。(2)电子层结构相同的是(填写代号，下同)，性质最稳定的是，最容易失去电子的是，最容易得到电子的是。(3)可直接相互结合形成的化合物的化学式是。可经过得失电子后再相互结合形成的化合物的化学式是。(4)在核电荷数1～10的元素内，列举两个与B电子层结构相同的离子，写出离子的符号：。15．(12分)已知几种元素的性质或原子结构的相关叙述如表所示，回答下列问题。元素编号元素性质或原子结构的相关叙述T失去一个电子后，形成与Ne相同的核外电子排布X最外层电子数是次外层电子数的2倍Y其某种单质是空气的主要成分，也是最常见的助燃剂Z原子核外有3个电子层，最外层比次外层少1个电子(1)元素X的一种同位素用作相对原子质量的标准，这种同位素的原子符号是。X的另一种同位素可用来测定文物所属年代，这种同位素的原子符号是。(2)Y形成的另一种单质，主要存在于地球的平流层中，被称作地球生物的保护伞，该单质的化学式是。(3)元素Z在海水中含量非常高，海水中含Z元素的化合物主要是(写化学式)。(4)画出T的原子结构示意图：。(5)由X元素组成的单质在Y元素组成的常见单质中燃烧，生成的产物是。16．(12分)据报道，某些花岗岩会产生氡(eq\o\al(222,86)Rn)，对人体产生伤害。请回答：(1)该原子的质量数是，质子数是，中子数是。(2)请根据Rn的原子结构示意图，预测氡气的化学性质。A．非常活泼，容易与氧气等非金属单质反应B．比较活泼，能与钠等金属反应C．不太活泼，与氮气性质相似D．很难与其他物质发生反应你选择该选项的理由是。(3)研究发现，镭能蜕变为eq\o\al(222,86)Rn，故称eq\o\al(222,86)Rn为镭射气；钍能蜕变为eq\o\al(220,86)Rn，故称eq\o\al(220,86)Rn为钍射气；锕能蜕变为eq\o\al(219,86)Rn，故称eq\o\al(219,86)Rn为锕射气。则eq\o\al(222,86)Rn、eq\o\al(220,86)Rn、eq\o\al(219,86)Rn是。A．同种元素 B．同位素C．同素异形体 D．同种原子17．(12分)(1)写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号：。(2)写出最外层电子数为次外层电子数一半的原子：或(填元素符号)。(3)根据下列微粒回答问题：eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H、14C、14N、16O、35Cl2、37Cl2。①以上8种微粒共有种核素，共包括种元素。②互为同位素的是。③质量数相等的是和，中子数相等的是和。(4)相同物质的量的14CO2与S18O2的质量之比为；所含中子数之比为；所含电子数之比为。 答案一、选择题(每小题4分，共48分)1．下列说法不正确的是(C)①质子数相同的微粒一定属于同一种元素'②同位素的性质几乎相同'③质子数相同，电子数也相同的两种微粒不可能是一种分子和一种离子'④电子数相同的微粒不一定是同一种元素'⑤一种元素只能有一种质量数'⑥某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数A．②③⑤⑥ B．①②④⑤C．①②⑤⑥ D．③④⑥解析：此题考查了三个概念：一是微粒的概念。质子数相同、电子数也相同的微粒不一定是同一种元素，如H2O与Ne不能称同一元素，但eq\o\al(2,1)H与eq\o\al(1,1)H是同一种元素，故①错，④对。一种分子和一种离子，如果质子数相同，它们的电子数一定不相等，故③对。二是同位素的概念。同位素原子的质子数相同，化学性质几乎相同，但其质量数不同，物理性质不同，故②错。三是质量数的概念。质量数是针对某个原子而言，而不是针对元素而言的，因一种元素往往有几种同位素原子，它们的质量数各不相同，故⑤、⑥错。2．13C­NMR(核磁共振)、15N­NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构。下面有关13C、15N的叙述中正确的是(C)A．13C与15N有相同的中子数B．13C与12C是同一种核素C．15N与14N互为同位素D．N的相对原子质量为15解析：13C与15N的中子数分别为7、8，故A错误；13C与12C中子数不相同，不是同一种核素，故B错误；15N与14N为质子数都是7，但中子数不同的原子，则两者互为同位素，故C正确。3．X、Y、Z和R分别代表四种元素。如果aXm＋、bYn＋、cZn－、dRm－四种离子的电子层结构相同(a、b、c、d为元素的原子序数)，则下列关系正确的是(D)A．a－c＝m－n B．a－b＝n－mC．c－d＝m＋n D．b－d＝n＋m解析：根据题意，aXm＋、bYn＋、cZn－、dRm－的电子层结构相同，则四者的核外电子数相等，即有：a－m＝b－n＝c＋n＝d＋m。分析题中四个选项：由a－m＝c＋n，得a－c＝n＋m，故A项错误；由a－m＝b－n，得a－b＝m－n，故B项错误；由c＋n＝d＋m，得c－d＝m－n，故C项错误；由b－n＝d＋m，得b－d＝n＋m，故D项正确。4．下列叙述中，正确的是(C)A．两种微粒若核外电子排布相同，则其化学性质一定相同B．单原子形成的离子一定有稀有气体元素原子的核外电子排布C．两种原子的核外电子排布相同，则一定属于同种元素D．存在两种质子数和电子数均相同的阳离子和阴离子解析：两种微粒，核外电子排布相同，核电荷数不一定相同，则化学性质不一定相同，如O2－、F－、Ne、Na＋、Mg2＋的核外电子排布相同，但化学性质不同，A错误；有些单原子形成的离子并不一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布，如H＋，B错误；核外电子排布相同的原子，其质子数必相等，则一定属于同种元素，C正确；质子数和电子数均分别相同，则粒子所带的电荷数必相等，不可能一个是阳离子(带正电荷)，一个是阴离子(带负电荷)，D错误。5．在原子中，下列关系式一定正确的是(A)A．质子数＝核电荷数B．相对原子质量＝质子数＋中子数C．质子数≠中子数D．相对原子质量＝质子数＋核外电子数解析：原子的相对原子质量近似等于其质量数，原子中质子数可能等于中子数。6．(双选)核电荷数为1～18的元素中，下列叙述正确的是(CD)A．最外层只有1个电子的元素一定是金属元素B．最外层只有2个电子的元素一定是金属元素C．原子核外各层电子数相等的元素一定是金属元素D．核电荷数为17的元素的原子易获得1个电子解析：在1～18号元素中，最外层只有1个电子的元素有H、Li、Na，其中H不是金属元素；最外层只有2个电子的元素有He、Mg、Be，其中He属于稀有气体元素；原子核外各层电子数相等的元素是Be，是金属元素；核电荷数为17的元素，核外电子排布为，容易获得1个电子。故选C、D。7．铋(Bi)在医药方面有重要应用，下列关于eq\o\al(209,83)Bi和eq\o\al(210,83)Bi的说法正确的是(B)A.eq\o\al(209,83)Bi和eq\o\al(210,83)Bi都含有83个中子B.eq\o\al(209,83)Bi和eq\o\al(210,83)Bi互为同位素C.eq\o\al(209,83)Bi和eq\o\al(210,83)Bi的核外电子数不同D.eq\o\al(209,83)Bi和eq\o\al(210,83)Bi分别含有126和127个质子解析：A项，根据原子的表示方式可知，左下角为质子数，中子数＝质量数－质子数，两个原子的中子数分别是(209－83)＝126、(210－83)＝127，故错误；B项，同位素是质子数相等，中子数不同的同种元素的不同核素，故正确；C项，质子数等于核外电子数，质子数相等，因此核外电子数相等，故错误；D项，质子数都是83，故错误。8．下列叙述正确的是(C)A．硫离子的结构示意图为B．核外电子排布相同的微粒的化学性质也相同C．氢弹中用到的2H、3H互为同位素D．同种元素的原子均有相同的质子数和中子数解析：硫原子的结构示意图为，故A项错误；核外电子排布相同的微粒化学性质不一定相同，如Ar、S2－的核外电子排布相同，但性质不同，故B项错误；2H、3H的质子数相同、中子数不同，互为同位素，故C项正确；同种元素的原子具有相同的质子数，中子数不一定相同，故D项错误。9．在两个密闭的集气瓶中，分别充有相同分子数的12C18O和14N2两种气体。下列关于这两个容器中气体的说法正确的是(A)A．质子数、电子数、原子数相等，质量数和中子数不等B．质子数、中子数相等，原子数、电子数和质量数不等C．原子数、质量数、质子数、电子数、中子数均相等D．原子数、质量数、质子数、电子数、中子数均不相等解析：两个容器中所含的分子数相同，又均为双原子分子，故原子数相同。12C18O和14N2分子的质量数之和分别为30和28。12C18O分子的质子数为14，中子数为16，而14N2分子质子数、中子数均为14。由质子数与电子数相等知12C18O与14N2的电子数相等。故原子数、电子数和质子数相等，中子数和质量数不相等，选A。10．下列说法中正确的是(C)A．某微粒核外电子排布为2、8、8，则该微粒一定是氩原子B．最外层电子达到稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子C．F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋是与Ne原子具有相同电子层结构的离子D．某元素原子的最外电子层上只有2个电子，则该元素一定是金属元素解析：具有2、8、8结构的微粒还可能为S2－、Cl－、K＋、Ca2＋等，A错误；最外层电子达到稳定结构的微粒还可能是由活泼金属的原子失去电子或活泼非金属的原子得到电子而形成的离子，B错误；具有相同电子层结构的离子指核外电子层数和每层电子数都相同，C正确；最外电子层上只有2个电子的Be、Mg等是金属元素，而He则是稀有气体元素，D错误。11．某元素的天然同位素有eq\o\al(10,5)X和eq\o\al(11,5)X两种，如果该元素的相对原子质量为10.8，那么元素X的天然同位素中，eq\o\al(10,5)X和eq\o\al(11,5)X的原子个数之比为(D)A．31 B．13C．41 D．14解析：设元素X的天然同位素中eq\o\al(10,5)X和eq\o\al(11,5)X的原子个数之比为mn，则eq\f(10m＋11n,m＋n)＝10.8，解得mn＝14，D项正确。12．某元素的一种同位素X的质量数为A，含N个中子，它与1H组成HmX分子。agHmX中所含质子的物质的量是(A)A.eq\f(a,A＋m)(A－N＋m)mol B.eq\f(a,A)(A－N)molC.eq\f(a,A＋m)(A－N)mol D.eq\f(a,A)(A－N＋m)mol解析：由质量数A和中子数N可以求得X的质子数为A－N，同位素X的近似相对原子质量与质量数A相等，则HmX的相对分子质量为A＋m,1molHmX含有的质子的物质的量为(A－N＋m)mol，那么，agHmX中所含质子的物质的量为eq\f(a,A＋m)(A－N＋m)mol。二、非选择题(共52分)13．(7分)按核电荷数从1～18的顺序将元素排列成下表：从核外电子层数和最外层电子数分析：(1)核电荷数为6和14的一对原子，它们的最外层电子数相同，核外电子层数不相同；核电荷数为15和16的一对原子，它们的核外电子层数相同，最外层电子数不相同；核电荷数为10和18的一对原子，它们的最外层电子数为8个，它们是稀有气体元素的原子，一般情况下化学性质不活泼。(2)某元素的原子核外有两个电子层，最外层电子数是最内层电子数的3倍，该元素的元素符号是O，原子结构示意图是，与Mg反应时该元素的一个原子得到(填“失去”或“得到”)2个电子。解析：(1)根据原子在表中的位置结合每个原子的结构示意图，上下相邻的两个原子最外层电子数相同、核外电子层数不同，左右相邻的两个原子核外电子层数相同、最外层电子数不相同；当原子的最外层电子数等于8个或2个(K层为最外层)时，一般情况下化学性质不活泼。(2)因该元素有两个电子层、最外层电子数是最内层电子数的3倍，即该原子的核外电子排布为，故该元素为氧元素，O与Mg反应时O得到2个电子。14．(9分)观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图，回答有关问题。(1)与离子相对应的元素符号是O、Mg，与原子相对应的离子的结构示意图是、。(2)电子层结构相同的是BCE(填写代号，下同)，性质最稳定的是C，最容易失去电子的是D，最容易得到电子的是A。(3)可直接相互结合形成的化合物的化学式是MgO。可经过得失电子后再相互结合形成的化合物的化学式是NaCl。(4)在核电荷数1～10的元素内，列举两个与B电子层结构相同的离子，写出离子的符号：N3－、F－。解析：(1)在五种粒子中A是Cl，B是O2－，C是Ne，D是Na，E是Mg2＋。Ne的特殊稳定性决定了它不能形成离子。(2)电子层结构相同，即电子层数和各个电子层上的电子数目都相同。O2－、Ne、Mg2＋都具有稳定的电子层结构，但最稳定的是Ne。(3)阳离子与阴离子可直接相互结合形成化合物；活泼金属元素的原子与活泼非金属元素的原子经过得失电子后可相互结合形成化合物；在化合物里，Na呈＋1价，Mg呈＋2价，Cl呈－1价，O呈－2价。(4)在核电荷数1～10的元素内，N原子核外共有7个电子，其中最外层上是5个，N原子得到3个电子后形成N3－，与B的电子层结构相同；F原子核外共有9个电子，其中最外层上是7个，F原子得到1个电子后形成F－，与B的电子层结构相同。15．(12分)已知几种元素的性质或原子结构的相关叙述如表所示，回答下列问题。元素编号元素性质或原子结构的相关叙述T失去一个电子后，形成与Ne相同的核外电子排布X最外层电子数是次外层电子数的2倍Y其某种单质是空气的主要成分，也是最常见的助燃剂Z原子核外有3个电子层，最外层比次外层少1个电子(1)元素X的一种同位素用作相对原子质量的标准，这种同位素的原子符号是12C。X的另一种同位素可用来测定文物所属年代，这种同位素的原子符号是14C。(2)Y形成的另一种单质，主要存在于地球的平流层中，被称作地球生物的保护伞，该单质的化学式是O3。(3)元素Z在海水中含量非常高，海水中含Z元素的化合物主要是NaCl(写化学式)。(4)画出T的原子结构示意图：。(5)由X元素组成的单质在Y元素组成的常见单质中燃烧，生成的产物是CO2或CO。解析：T是Na，X是C，Y是O，Z是Cl。16．(12分)据报道，某些花岗岩会产生氡(eq\o\al(222,86)Rn)，对人体产生伤害。请回答：(1)该原子的质量数是222，质子数是86，中子数是136。(2)请根据Rn的原子结构示意图，预测氡气的化学性质D。A．非常活泼，容易与氧气等非金属单质反应B．比较活泼，能与钠等金属反应C．不太活泼，与氮气性质相似D．很难与其他物质发生反应你选择该选项的理由是Rn原子最外层已达8电子稳定结构，因此氡气很稳定。(3)研究发现，镭能蜕变为eq\o\al(222,86)Rn，故称eq\o\al(222,86)Rn为镭射气；钍能蜕变为eq\o\al(220,86)Rn，故称eq\o\al(220,86)Rn为钍射气；锕能蜕变为eq\o\al(219,86)Rn，故称eq\o\al(219,86)Rn为锕射气。则eq\o\al(222,86)Rn、eq\o\al(220,86)Rn、eq\o\al(219,86)Rn