2020-2021化学第一册4-1-3 核素原子结构与元素的性质含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精2020-2021学年新教材化学人教版必修第一册课时作业：4-1-3核素原子结构与元素的性质含解析课时作业21核素原子结构与元素的性质时间：45分钟eq\a\vs4\al(一、选择题)1．下列说法错误的是（B）A。eq\o\al(1,1)H、eq\o\al（2,1）H、eq\o\al(3，1）H、H＋和H2是氢元素的五种不同微粒B．石墨和金刚石互为同位素，化学性质相似C.eq\o\al(1，1)H和eq\o\al（2,1)H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解析：元素的存在形式有游离态和化合态两种，eq\o\al(1，1）H、eq\o\al（2，1)H、eq\o\al（3,1）H、H＋和H2是氢元素的五种不同微粒,A正确；石墨和金刚石是由碳元素形成的不同单质，而不是原子,不互为同位素，B错误；eq\o\al（1,1）H和eq\o\al(2，1)H的质子数均为1,中子数不相同，故它们属于不同的核素,C正确；12C和14C的质子数均为6,而中子数分别为6和8，故它们互为同位素，其物理性质不同,但化学性质几乎完全相同,D正确。2．下列说法不正确的是(C)①质子数相同的粒子一定是同种元素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粒子，不可能是一种分子和一种离子④电子数相同的粒子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．③④⑤⑥解析:粒子包括分子、离子、原子、质子、中子等,如H2O与Ne电子数、质子数均相同，eq\o\al（2，1)H、eq\o\al（1，1)H粒子是同一元素，故①错，④对；一种分子和一种离子，如果质子数相等,其电子数一定不等，故③对;同位素化学性质几乎相同，物理性质不同,质量数针对某原子而言,一种元素往往有几种同位素原子，它们的质量数各不相同.3．下列关于碱金属按Li、Na、K、Rb、Cs的顺序叙述中不正确的是(C)A．碱金属原子最外层都只有一个电子,在化学反应中容易失去电子表现出强还原性B．单质的熔点和沸点依次递减C．单质都能与水反应生成碱，都能在空气中燃烧生成过氧化物D．原子半径逐渐增大,单质与水反应的剧烈程度逐渐增强解析：根据碱金属的原子结构示意图，看出碱金属原子最外层都只有一个电子，原子半径逐渐增大,在化学反应中容易失去最外层电子表现出强还原性;它们与水反应的剧烈程度逐渐增强;根据碱金属的物理性质变化规律,碱金属单质的熔沸点逐渐降低;金属锂在氧气中燃烧生成普通氧化物:4Li＋O2eq\o(=，\s\up17（点燃)）2Li2O.4．卤素是最活泼的一族非金属，下列关于卤族元素的说法正确的是（C）A．卤素单质的最外层电子数都是7B．从上到下,卤素原子的电子层数依次增多，半径依次减小C．从F到I，原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，原子得电子能力依次减弱D．卤素单质与H2化合的容易程度为F2〈Cl2〈Br2〈I2解析：卤素原子最外层有7个电子，而不是单质最外层有7个电子，A项错误；卤素原子从F到I，电子层数依次增多,半径依次增大，原子核对最外层电子吸引能力依次减弱,原子得电子能力依次减弱,故B项错误，C项正确;单质与H2化合的容易程度为F2〉Cl2〉Br2>I2,故D项错误。5．卤素按F、Cl、Br、I的顺序其非金属性逐渐减弱的原因是(D)A．原子核内质子数增多起主要作用B．相对原子质量逐渐增大起主要作用C．其单质的密度增大起主要作用D．随着核电荷数增加电子层数增多起主要作用解析：F、Cl、Br、I元素非金属性逐渐减弱的原因主要是由于核外电子层数增多,原子核对最外层电子的吸引能力减弱所致。6．砹是原子序数最大的卤族元素,根据卤素性质的递变规律，对砹及其化合物的叙述正确的是(C）A．与H2化合能力:At2〉I2B．砹在常温下为白色固体C．砹原子的最外电子层上有7个电子D．砹能从NaCl溶液中置换出氯单质解析：从F2到At2，元素的非金属性逐渐减弱，与H2化合能力逐渐减弱,A项不正确;从F2到I2,单质的颜色依次加深，I2是紫黑色固体，则砹为黑色固体，B项不正确；卤族元素的原子，最外电子层上都有7个电子，C项正确；因氧化性Cl2>At2，所以At2不能从NaCl溶液中置换出Cl2，D项不正确。7．碱金属钫（Fr）具有放射性,它是碱金属元素中最重的元素，根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质，其中不正确的是(B）A．在碱金属元素中它具有最大的原子半径B．钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物C．它的氢氧化物化学式为FrOH，这是一种极强的碱D．它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸解析:根据同主族元素性质的递变规律，从金属锂到金属钫随原子序数的递增，原子半径逐渐增大，元素的金属性逐渐增强,最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强,与水反应的剧烈程度逐渐增强，与氧气反应的产物越来越复杂，可以产生过氧化物、超氧化物等。8．下列关于碱金属元素和卤素的说法中,错误的是(D)A．随核电荷数的增加,碱金属元素和卤素的原子半径都逐渐增大B．碱金属元素中，锂原子失去最外层电子的能力最弱；卤素中，氟原子得电子的能力最强C．钠与水的反应不如钾与水的反应剧烈D．溴单质与水的反应比氯单质与水的反应更剧烈解析：从上到下，卤素单质的氧化性逐渐减弱,非金属性逐渐减弱，所以溴单质与水反应不如氯单质与水反应剧烈，D项错误.9．已知“类卤素”性质与Cl2相似，卤素与“类卤素”的氧化性由强到弱的顺序为F2>(OCN）2>Cl2〉Br2〉(CN）2〉(SCN）2>I2>(SeCN)2。则下列叙述中不正确的是（A)A．I2＋2SCN－=2I－＋（SCN）2在溶液中能进行B．Cl2＋2CN－=2Cl－＋(CN)2在溶液中能进行C．离子还原性：F－〈OCN－〈Br－〈SCN－D．（CN）2溶于水的化学方程式为（CN)2＋H2O=HCN＋HCNO解析：A.氧化性（SCN）2〉I2，则2I－＋(SCN)2=I2＋2SCN－在溶液中能进行，I2＋2SCN－=2I－＋(SCN)2在溶液中不能进行.B.氧化性Cl2〉（CN）2，则Cl2＋2CN－=2Cl－＋（CN）2在溶液中能进行。C。氧化性F2〉（OCN)2>Br2>(SCN)2，则离子还原性F－〈OCN－〈Br－<SCN－.D。“类卤素”性质与Cl2相似,Cl2溶于水的化学方程式为Cl2＋H2O=HCl＋HClO，则(CN)2溶于水的化学方程式为(CN）2＋H2O=HCN＋HCNO。10．关于Li原子结构和性质的判断如下：①与H2O反应比Na剧烈；②它的原子半径比Na小;③它的氧化物暴露在空气中易吸收CO2；④它的阳离子最外层电子数和钠离子的最外层电子数相同;⑤它是还原剂；⑥Li应保存在煤油中，以隔绝空气；⑦Li在空气中燃烧生成Li2O2.其中错误的组合是(A）A．①④⑥⑦B．①②③C．③⑤⑥ D．①②⑦解析：①错误，与水反应比钠缓和.②正确。③正确，Li2O＋CO2=Li2CO3。④错误,Li＋只有一个电子层，2个电子,而Na＋两个电子层，最外层是8个电子。⑤正确，金属原子只能作还原剂.⑥错误，Li不能保存在煤油中(浮在上面)，应保存在石蜡中。⑦错误，4Li＋O2eq\o(=，\s\up17(点燃））2Li2O。11．向NaBr和KI的混合溶液中，通入足量的Cl2后,将溶液蒸干并灼烧，最后得到的物质是（C）A．NaBr和KI B．NaBr和KClC．NaCl和KCl D．NaCl、KCl和I2解析：NaBr、KI与足量的Cl2反应,得到NaCl、KCl、Br2、I2，蒸干灼烧时生成的Br2易挥发、I2易升华，最后只有NaCl、KCl.12．关于卤素(用X表示)的下列叙述不正确的是（A)A．卤素单质与水反应均可用X2＋H2OHXO＋HX表示B．虽然Cl的非金属性比Br强，但盐酸的酸性比氢溴酸的酸性弱C．卤素单质的密度从F2→I2，随相对分子质量增大而增大D．卤素原子半径越小,对应的氢化物越稳定解析：F2与水反应不能用X2＋H2OHXO＋HX表示；氢化物的酸性与非金属性的强弱没必然联系，由于在水中HCl比HBr难电离，故盐酸的酸性比氢溴酸的酸性弱；卤素原子半径越小，非金属性越强，对应的氢化物越稳定.eq\a\vs4\al(二、填空题)13。eq\o\al(235，92）U是重要的核工业原料，在自然界的丰度很低。eq\o\al(235,92)U的浓缩一直为国际社会关注。回答下列有关问题：（1）铀有三种核素：eq\o\al(234，92)U、eq\o\al(235,92）U、eq\o\al(238，92）U,在自然界中三种核素所占原子个数百分率依次为a％、b％、c%，写出铀的平均相对原子质量的计算式：。(2)eq\o\al(235,92）U表示的含义是质子数为92、质量数为235的一个铀原子。(3)eq\o\al(234,92)U、eq\o\al（235,92)U、eq\o\al（238，92）U互为同位素，下列对“同位素”的理解不正确的是（B)A．元素符号相同B．物理性质相同C．化学性质基本相同D．在元素周期表中位置相同（4)下列有关eq\o\al(235,92）U的说法不正确的是(D）A.eq\o\al(235，92）U原子核的中子数与质子数之差为51B.eq\o\al（235,92)U与eq\o\al（238,92）U的质子数、核外电子数都相等C.eq\o\al（235,92）U与eq\o\al（238，92）U是两种质子数相同、中子数不同的原子D。eq\o\al（235,92)U与eq\o\al(238,92）U是同种原子(5)教材除介绍了eq\o\al（234，92）U、eq\o\al(235，92）U、eq\o\al(238，92）U外，还介绍了eq\o\al（16，8)O、eq\o\al(17,8)O、eq\o\al(18,8）O,eq\o\al（12,6）C、eq\o\al(13，6）C、eq\o\al（14,6)C；eq\o\al(1，1)H、eq\o\al(2，1）H、eq\o\al（3,1）H等。①用于制造氢弹的核素是eq\o\al(2，1）H、eq\o\al（3,1)H;用作相对原子质量标准的核素是eq\o\al（12,)6C。②在考古学中，利用eq\o\al（14,）6C测定一些文物的年代。已知某核素质量减轻(或衰变)一半所用时间称为半衰期（T）。eq\o\al（14，6)C的半衰期T＝5730年,质量为mg的eq\o\al(14,6）C经过17_190年质量变为eq\f（1,8）mg.解析:（1)元素的平均相对原子质量等于同位素中质量数与该同位素原子个数百分含量积的和。即eq\x\to（Ar)＝234a%＋235b％＋238c%。(3）同位素中的“位”指在元素周期表中的位置,因为同位素的核外电子数相同，所以，它的最外层电子数相同，决定了同位素的化学性质基本相同.又由于同位素的质量数不同，单质的密度等物理性质不同。(4）依题意，eq\o\al(235，92）U的中子数为235－92＝143,其中子数与质子数之差为143－92＝51，A项正确;它们的质子数和核外电子数都为92，B项正确；同种元素的不同种原子互为同位素，C项正确；eq\o\al（235，92）U与eq\o\al（238，92）U是同位素，D项错误。（5)①相对原子质量和阿伏加德罗常数的测定都是用eq\o\al(12,6）C，用于制氢弹的核素为eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H.②依题意，经过一个半衰期，质量变为原来的eq\f（1，2)，经过两个半衰期，质量变为原来的eq\f(1，4），经过三个半衰期，质量变为原来的eq\f(1,8),故所用时间为3×5730年＝17190年。14．为了比较卤素单质的氧化性强弱，可在实验室先制取Cl2(利用MnO2与浓盐酸反应可制取Cl2），并将Cl2依次通入NaBr溶液和KI－淀粉溶液中.如图所示仪器及药品，试回答:(1)若所制取气体从左向右流向时，上述仪器接口的连接顺序为F接G、H接D、C接B、A接E.（2）实验开始后装置5中反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up17（△））MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(3）装置3的作用是吸收未反应完的Cl2,以免污染空气，反应的离子方程式为Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O。(4)装置1中产生的现象是溶液显蓝色,反应的化学方程式为Cl2＋2KI=I2＋2KCl。(5）通过本实验可得到的结论是同主族元素随着核电荷数的增加,元素的非金属性和单质的氧化性逐渐减弱。15．某同学做同主族元素性质的相似性和递变性实验时,自己设计了一套实验方案，进行实验并记录了有关实验现象(见下表，表中的“实验方案”与“实验现象"前后不一定是对应关系)。实验方案实验现象①将新制氯水滴加到NaBr溶液中,振荡后加入适量CCl4，振荡，静置A。浮在水面上，熔成小球，四处游动，随之消失②将一小块金属钠放入冷水中B.分层,上层无色，下层紫红色③将溴水滴加到NaI溶液中，振荡后加入适量CCl4，振荡，静置C.浮在水面上，熔成小球，四处游动，并伴有轻微的爆炸声，很快消失④将一小块金属钾放入冷水中D。分层,上层无色，下层橙红色请你帮助该同学整理并完成实验报告.（1）实验目的：探究同主族元素性质的相似性和递变性.（2）实验用品：①试剂：金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0。1mol·