浙江专用2024-2025学年新教材高中化学课时检测19核素含解析新人教版必修第一册

PAGE10-核素(30分钟50分)一、选择题(本题包括3小题,每小题6分,共18分)1.(2024·黄冈高一检测)16O和18O是氧元素的两种核素,NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是 ()A.16O与18O是同一种核素B.16O与18O核外电子排布方式不同C.通过化学改变可以实现16O与18O间的相互转化D.标准状况下,1.12L16O2与1.12L18O2【解析】选D。16O与18O是氧元素的两种核素,A错误;16O与18O都是氧元素的不同核素,核外电子排布方式相同,B错误;化学改变的实质是旧键断裂新键形成的过程,16O与O间的相互转化属于原子核间的改变,是物理改变,C错误;16O2与18O2都是双原子分子,因此在标准状况下,1.12L16O2与1.12L18O2均含0.1NA【补偿训练】关于OO、O2-、O四种微粒,以下说法正确的是 ()A.它们是同种原子B.它们是几种不同的单质C.它们是氧元素的几种微粒的不同表示方法D.四种微粒的质子数和电子数均相等【解析】选C。四种微粒的质子数相等,但中子数不完全相等,因此不是同种原子,A错误;四种微粒均不是单质,B错误;四种微粒均属于氧元素,分别为核素、核素、离子、原子,C正确;O2-比其他三种微粒的电子数多2,D错误。2.(2024·北京高一检测)据科学家预料,月球的土壤中吸附着数百万吨的He,而在地球上氦元素则主要以He的形式存在。下列说法正确的是()AHe原子核内含有4个质子BHe与He互为同位素C.He与He在元素周期表中占有不同的位置DHe的最外层电子数为2,故He易失去最外层电子【解析】选B。He原子核内有2个质子,A错误;He与He都含有2个质子,中子数不同,都是He元素的一种原子,互为同位素,B正确;He与He互为同位素,在元素周期表中所占位置相同,C错误;He最外层电子数为2,达到了稳定结构,故He难失去或者得到电子,D错误。【补偿训练】医学上通过探讨并实现了利用含放射性元素32P的“纸贴”治疗疤痕疙瘩。下列有关32P和31P的叙述正确的是 ()A.32P和31P属于同一种核素B.32P原子中所含的质子数为16C.31P原子中所含的中子数为16D.32P的摩尔质量为32【解析】选C。32P和31P的中子数不同,属于不同的核素,故A错误;32P原子中所含的质子数为15,故B错误;31P原子中所含的中子数为31-15=16,故C正确;32P的摩尔质量为32g·mol-1,故3.(2024·厦门高一检测)闻名化学家徐光宪(画面正中),因为在稀土萃取领域取得的卓越成就被誉为“稀土界的袁隆平”。稀土元素是指镧系元素,加上钪和钇两种元素。下列说法正确的是 ()A.稀土元素一共有16种元素B.稀土元素为主族元素C.稀土元素全部是金属元素D.某些稀土元素在地壳中的含量可能高于铝【解析】选C。A.稀土元素是指镧系的15种元素,加上钪和钇共17种元素,A错误;B.稀土元素为副族元素,B错误;C.稀土元素全部是金属元素,C正确;D.在地壳中含量最高的金属元素是铝元素,D错误。【补偿训练】科学家已制造出第112号元素,其原子的质量数为277。下列关于该元素的叙述正确的是 ()A.其原子核内中子数和质子数都是112B.其原子核内中子数为112,核外电子数为165C.其原子质量是12C原子质量的277D.其原子质量与12C原子质量之比为【解析】选D。该元素的原子核内中子数是277-112=165,A、B错误;原子的相对原子质量的标准:一个12C原子质量的,C错误、D正确。二、非选择题(本题包括1小题,共12分)4.现有下列基本粒子:1H、2H、3H、1H+、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C。请据此回答下列问题:(1)它们所属种元素,属于氢元素的核素有种,属于铀元素的核素有种。互为同位素的原子分别为。

(2)质量数相等的粒子为、、(可不填满,也可补充)。

(3)氢的同位素1H、2H、3H与氧的同位素16O、17O、18O相互结合为水,可得水分子的种数为;可得相对分子质量不同的水分子有种。

【解析】(1)12种粒子分属H、U、K、Ca、Cl、N、C7种元素。1H和1H+是同一种核素的不同粒子,1H、2H、3H属于氢元素的3种不同核素,且互为同位素。234U、235U、238U属于铀元素的3种不同核素,也互为同位素。(2)40K和40Ca质量数相等,都为40;14N和14C质量数相等,都为14;1H和1H+质量数相等,都为1(3)氢的同位素1H、2H、3H与氧的同位素16O形成的H2O有以下6种:同理氢的同位素1H、2H、3H与氧的另两种同位素17O、18O形成的H2O也各有6种,故共有18种水分子。其相对分子质量范围为18至24的连续整数,共7种。答案:(1)7331H、2H、3H,234U、235U、238U(2)40K、40Ca14N、14C1H、1H+(3)18【补偿训练】结合元素周期表回答下列问题:(1)表中的实线是元素周期表的部分边界,请在图中用实线补全元素周期表的边界。(2)表中所列元素,属于短周期元素的有(填字母,下同),属于主族元素的有;g元素位于第周期族;i元素位于第周期族。

(3)元素f是第周期族元素,请在下边方框中按氦元素的样式写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。

(4)简述元素在元素周期表中的位置与元素原子结构的关系:

。

【解析】(1)依据元素周期表的结构知:第一周期有2种元素,其次、三周期均有8种元素,分列于第1、2、13～18列,第四、五、六、七周期为长周期,包括1～18列。由此可画出元素周期表的边界。(2)画出元素周期表的边界,比照周期表,很简单找出各元素在周期表中的位置。(3)第三周期第ⅥA族元素为硫元素,原子序数为16,相对原子质量为32。(4)元素原子结构与元素在元素周期表中的位置关系:①元素所在周期序数等于其原子的电子层数,元素所在的主族序数等于原子的最外层电子数,由元素原子的电子层数和最外层电子数可确定元素在元素周期表中的位置。②同一周期元素原子的电子层数相同,同一主族元素原子的最外层电子数相同。答案:(1)(2)a、b、c、d、e、f、ga、b、c、d、e、f三0四ⅡB(3)三ⅥA(4)元素的主族序数即为原子结构的最外层电子数,元素的周期序数即为原子的核外电子层数1.(5分)某元素的一种同位素X的原子质量数为A,含N个中子,它与氢原子组成HmX分子。在agHmX中所含质子的物质的量是 ()A.(A-N+m)molB.(A-N)molC.(A-N)molD.(A-N+m)mol【解析】选A。X原子的质子数为(A-N),则HmX的质子数为(m+A-N),所以agHmX中质子的物质的量为(A-N+m)mol,A正确。【补偿训练】质子数和中子数相同的原子A,其阳离子An+核外共有x个电子,则原子A的质量数为 ()A.2(x+n)B.2(x-n)C.2x D.n+2x【解析】选A。已知阳离子Am+中:质子数=核外电子数+m。则原子A的质子数=中子数=x+n,故其质量数=2(x+n)。2.(5分)(2024·舟山高一检测)0.05mol某金属单质与足量的盐酸反应,放出1.68LH2(标准状况),并转变为具有氖原子的电子层结构的离子,A.第4周期ⅡA族 B.第3周期ⅡA族C.第4周期ⅠA族 D.第3周期ⅢA族【解析】选D。n(H2)==0.075mol,则该金属与氢气之间的关系式为2M～3H2,即金属M形成化合物时的化合价为+3,又知M3+具有氖原子的电子层结构,说明M为Al,它位于第3周期ⅢA族。3.(10分)Ⅰ.杨振宁和李政道提出弱相互作用中宇称不守恒原理,并由吴健雄用Co放射源进行了试验验证。次年,杨振宁、李政道两人因此获得诺贝尔物理奖。Co的衰变方程式为CoNie+ve,其中ve是反中微子,它的电荷为零,静止质量可以为零。(1)下列关于Co的叙述中,错误的是。

A.质子数是27B.电子数是27C.质量数是27 D.中子数是60(2)不同种类元素的本质区分是。

A.质子数不同 B.中子数不同C.电子数不同 D.质量数不同Ⅱ.科学家通过粒子加速器进行了一周的试验,获得了6个特别罕见的Fe原子,接着,科学家又运用特制的测量仪器观测到,这6个原子中有4个发生了衰变,这一试验证明了曾经预言的双质子衰变方式,即有一个原子同时放出两个质子的衰变方式。回答下列问题:(1Fe原子的核内中子数为,该原子的核外电子数为。

(2)以下关于Fe的叙述正确的是。

AFe与Fe是两种核素B.科学家获得了一种新元素CFe的衰变不是化学改变D.这种铁原子衰变放出两个质子后变成Fe(3)某同学认为Fe在肯定条件下也可与氧气反应,他的推断依据是

。

【解析】Ⅰ.(1Co的质子数为27,质量数为60,中子数为60-27=33。(2)元素是具有相同核电荷数(质子数)的一类原子的总称。Ⅱ.(1Fe的中子数=质量数-质子数=45-26=19,核外电子数=质子数=26。(2Fe与Fe的质子数相同,属于同一元素Fe元素,但中子数不同,是两种不同的核素;Fe元素不是一种新元素Fe衰变放出两个质子后变为质子数为24的新原子,原子核发生了改变,不是化学改变,因为化学的范畴是在原子、分子水平上探讨物质。答案:Ⅰ.(1)CD(2)AⅡ.(1)1926(2)AC(3Fe与Fe的核外电子数相同,化学性质几乎相同【补偿训练】1.某核素R原子核内中子数比质子数多43,R原子的固体单质的密度为6.88g·cm-3,摩尔体积为30.1cm3·mol-1。R在化学反应中常表现为+2价、+4价,在溶液中R2+稳定,而R(1)R原子的摩尔质量为(取整数)。

(2)R元素的核电荷数为,处于周期表中的第周期族,其元素符号为。

(3)若将少量R4+加到FeC12溶液中,是否会发生反应?若“否”,写出其缘由;若“是”,写出其反应的离子方程式。(4)R原子与16O原子形成氧化物R16O2,则agR16O2所含质子的物质的量是。

【解析】(1)依据ρ==得:R原子的摩尔质量为6.88g·cm-3×30.1cm3·mol-1=207g(2)依据R原子核内中子数比质子数多43,中子数与质子数的和为207,求出R原子质子数为82,中子数为125,所以R元素的核电荷数为82,处于第六周期ⅣA族,是铅。(3)在溶液中Pb2+稳定,而Pb的+4价化合物具有强氧化性,则P与Fe2+会发生氧化还原反应。(4)Pb的质子数为82,与16O原子形成氧化物Pb16O2,1molPb16O2含(82+8×2)mol=98mol质子,所以agPb16O2中含质子的物质的量是×98mol=mol。答案:(1)207g·(2)82六ⅣAPb(3)是,Pb4++2Fe2+Pb2++2Fe3+(4)mol2.科学家发觉:具有2、8、20、28、50、82、114、126等数目的质子或中子的原子核具有特殊的稳定性,并将这些偶数称为“幻数”,而具有双幻数的He、NiSnPb等尤为稳定。依据此信息回答下列问题:(1)写出质子数为2、8、20元素原子的结构示意图,并标明元素符号。

(2)已知氧有三种同位素OOO,依据上述“幻数”规律,氧的同位素中原子核