1、原子结构 核素1目前,全球已探明的稀土资源工业储量约9 261万吨REO。我国稀土工业储量占全世界的71.1%,达6 588万吨REO。下列有关稀土资源Sm和Sm的说法正确的是()A.Sm和Sm互为同位素B.Sm和Sm是同一种核素C.Sm和Sm的质量数相同D.Sm和Sm的中子数相同解析:选ASm和Sm是Sm元素的两种不同的核素,二者互为同位素,A正确;Sm和Sm的质子数相同,但质量数不同,所以不是同一种核素,B不正确;Sm和Sm的质量数分别为144、150,二者的质量数不相同,C不正确;Sm和Sm的中子数分别为82、88,二者的中子数不同,D不正确。2不符合原子核外电子排布基本规律的是()A核
2、外电子总是优先排在能量最低的电子层上BK层是能量最低的电子层CN电子层为次外层时,最多可容纳的电子数为18D各电子层(n)最多可容纳的电子数为n2解析:选DA正确;K层离核最近,能量最低,B正确;当N电子层为次外层时,最多可容纳的电子数为18,C正确;各电子层最多容纳的电子数为2n2,D错误。3某粒子的结构示意图为,下列关于该粒子的说法错误的是()A核电荷数为17B属于金属元素C核外有三个电子层D在化学反应中容易得到1个电子解析:选B由结构示意图可知,该原子为氯原子,是非金属元素。4据报道,科学家已经成功合成了少量N4气体分子,下列说法正确的是()AN4是一种新型化合物B相同质量的N4和N2原
3、子个数之比为11C14N原子和15N原子化学性质不同DN4与N2互为同位素解析:选BN4是一种单质,不是化合物,A错误;N4和N2都是氮元素的不同单质,分子均由氮原子构成,相同质量的N4和N2原子个数之比为11,B正确;14N原子和15N互为同位素,具有相同的电子数,核外电子排布式相同、化学性质相同,C错误;N4与N2都是氮元素的不同单质,互为同素异形体,不互为同位素,D错误。5如图为镁元素和硫元素的相关信息,由此不能得到的信息是()A镁属于金属元素B镁原子核内有12个质子C镁离子与硫离子的电子层数相等D在化学反应中,1个硫原子容易得到2个电子解析:选C镁离子的结构示意图为,硫离子的结构示意图
4、为,两者电子层数不相等。6下列粒子中,与OH具有相同质子数和电子数的是()AClBFCNH3DNH解析:选BOH中O原子的质子数为8,H原子的质子数为1,所以OH的质子数为9,电子数9110;Cl中质子数为17,电子数为18,故A错误;F中质子数为9,电子数9110,故B正确;NH3中质子数为10,电子数为10,故C错误;NH中质子数为11,电子数11110,故D错误。7下列有关原子核外电子排布的说法中错误的是()A电子总是先排布在能量最低的电子层里B每个电子层最多能容纳的电子数为2n2C最外层电子数不超过8个(K层为最外层时不超过2个)DS2的M层电子数是K层电子数的3倍解析:选D根据能量最
5、低原理,电子总是先排布在能量最低的电子层里,A正确;根据电子排布的数量规律,每个电子层最多能容纳的电子数为2n2,最外层电子数不超过8个(K层为最外层时不超过2个),B、C正确;S2的M层电子数是K层电子数的4倍,D错误。8中国计量科学研究院自主研制出了精确度极高的NIM5铯(133Cs)原子喷泉钟,2 000万年不差一秒。已知该铯原子的质子数为55,则该原子的中子数和质子数之差为()A23B55C78D133解析:选A由题意可知,该原子的质量数为133,质子数为55,因此中子数为1335578,中子数和质子数之差为785523,A项正确。9已知R2离子核外有a个电子,b个中子。表示R原子符号
6、正确的是()A.R B.RC.R D.R解析:选DR2是R原子失去2个电子形成的,原子核外有a2个电子,核内有b个中子,a2个质子,则表示R原子符号正确的是R。10下表符号中“2”的含义正确的一组是()选项2H2He2ClCa2A质量数中子数质子数电荷数B质量数质子数原子个数电荷数C质子数中子数原子个数电荷数D质量数质子数中子数电荷数解析:选B元素符号左上角的数字表示质量数,C项错误;左下角的数字表示质子数,A项错误;前面的数字表示微粒个数,D项错误;右上角的数字表示所带电荷数,B项正确。11在粒子NH3D中,电子数、质子数和中子数之比为()A10711B11118C10118D11810解析
7、:选CNH3D中的电子数为10,质子数为11,中子数为8。12下列说法正确的是()A由H、D、T与16O、17O、18O构成的水分子的相对分子质量有18个BH2、D2、T2属于三种物质CH2、D2、T2在相同条件下的密度比为123D氕、氘发生核聚变反应生成其他元素,属于化学变化解析:选CH、D、T组合H2、D2、T2、HD、HT、DT共6种,分别与16O、17O、18O组合,构成的水分子共有6318种,但其中有相对分子质量相同的分子,故构成的水分子的相对分子质量个数小于18,A错误;H2、D2、T2均为氢气单质,属于一种物质,B错误;H2、D2、T2在相同条件下的密度比等于气体相对分子质量之比
8、,为246123,C正确;氕、氘发生核聚变反应生成其他元素,属于核反应,不是化学变化,D错误。13现有下列基本粒子:1H、2H、3H、1H、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C,请回答下列问题:(1)它们分属_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)。解析:(1)本题列出的12种粒子分属H、U、K、Ca、Cl、N、C 7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
9、不同核素,也互为同位素。(2)是为“质量数相等的粒子”,而非“质量数相等的原子”,否则“1H和1H”不能为答案。答案:(1)7331H、2H、3H234U、235U、238U(2)40K、40Ca14N、14C1H、1H14据报道,某些花岗岩会产生氡(Rn),从而对人体产生伤害。请回答:(1)该原子的质量数是_,质子数是_,中子数是_。(2)研究发现,镭能蜕变为Rn,故将Rn称为镭射气;钍能蜕变为Rn,故将Rn称为钍射气;锕能蜕变为Rn,故将Rn称为锕射气。Rn、Rn、Rn是_。A属于同种元素B互为同位素C属于同种核素D属于同种原子(3)由(2)可知,_决定元素种类,_决定核素种类。解析:(1
10、)Rn的质量数是222,质子数是86,中子数是22286136。(2)Rn、Rn、Rn的质子数相同,属于同种元素,但三者的中子数不同,故互为同位素。(3)质子数决定元素种类,质子数和中子数共同决定核素种类。答案:(1)22286136(2)AB(3)质子数质子数和中子数1513CNMR(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的叙述正确的是()A13C与15N有相同的中子数B13C与C60互为同素异形体C15N与14N互为同位素D15N的核外电子数与中子数相同解析:选CA项,13C与15N的中子数分别是1367、1578,中子数不同,错误;B
11、项,13C是一种核素,不是单质,与C60不互为同素异形体,错误;C项,15N与14N的质子数相同,而中子数不同,二者互为同位素,正确;D项,15N的核外电子数与中子数分别是7和8,错误。16许多元素有多种核素,如氧元素存在O、O、O三种核素,氢元素有H、H、H三种核素。下列说法正确的是()A由O、H、H三种核素最多可能组成4种水分子B10.0 g由H、O组成的水分子,其中含中子数为5NAC10.0 g由H、O组成的水分子,其中含质子数为5NAD由H和O两种核素组成的水分子,其摩尔质量为18解析:选C1个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的,H和H可以自身组合,还可以两个组合,共有三种组合,所
12、以和O能组成三种水分子,故A错误;由H、O组成的水分子的摩尔质量为23 g/mol16 g/mol22 g/mol,中子数为(31)216812,所以10.0 g由H、O组成的水分子其中含中子数为12NA mol15NA,故B错误;由H、O组成的水分子的摩尔质量为22 g/mol16 g/mol20 g/mol,质子数为12810,10.0 g由H、O组成的水分子中含质子数为10NAmol15NA,故C正确;由H和O两种核素组成的水分子,其摩尔质量为23 g/mol16 g/mol22 g/mol,故D错误。17近年来,科学家通过粒子加速器进行了一周的实验,获得了6个非常罕见的Fe原子,接着,
13、科学家又使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,这一实验证实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:(1)Fe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_(填字母)。A.Fe与Fe是两种核素B科学家获得了一种新元素C.Fe的衰变不是化学变化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在一定条件下也可与氧气反应,他的判断依据是_。解析:(1)Fe的中子数质量数质子数452619,电子数质子数26。(2)Fe与Fe的质子数相同,属于同一元素,但中子数不同,是两种不同的核素;Fe元素不是一种新元
14、素;Fe衰变放出两个质子后变为质子数为24的新原子;原子核发生了衰变,不是化学变化,因为化学的范畴是在原子、分子水平上研究物质。答案:(1)1926(2)AC(3)Fe与Fe的核外电子排布相同,化学性质几乎完全相同18请按要求填空:(1)简单原子的原子结构可用下图形象地表示:其中“”表示质子或电子,“”表示中子,则下列有关的叙述正确的是_(填字母,下同)。A是三种不同的核素B具有相同的质量数C互为同位素D核外电子数不同(2)科学家已发现一种新型氢分子(H3),则相同条件下,等质量的H3和H2相同的是_。A分子数B原子数C体积D电子数(3)微粒AXn核外有a个电子,则它的核内中子数为_。(4)与
15、10 g D2O含有相同电子数的NH3在标准状况下的体积是_。(5)已知:2Na2H2O=2NaOHH2,将23 g钠与过量的重水(D2O)反应,产生气体的质量是_。解析:(1)A项,该题运用图形形象地表示了原子的构成和原子核的构成,三种原子的质子数、电子数均为1,而中子数分别为0、1、2,因此三者是氢元素的三种核素,正确;B项,由于中子数不同,因此三者的质量数不同,错误;C项,三种核素均为H元素,互为同位素,正确;D项,同位素的质子数相同,因此电子数也相同,错误。(2)A项,分子数之比为23,错误;B项,两种物质均由H原子构成,因此等质量的两种物质所含的H原子个数相等,正确;C项,相同条件下,H3与H2的体积比等于分子数之比等于23,体积不同,错误;D项,H原子数相同,因此电子数也相同,正确。(3)AXn核外有a个电子,因此AX核外有an个电子,因此质子数an,即中子数Aan。(4)D2O的相对分子质量为20,因此10 g D2O的物质的量为0.5 mol,1个氨分子和1个D2O分子均含有10个电子,因此含相同电子数时氨气的物质的量为0.5 mol,即在标准状况下的体积是11.2 L。(5)23 g钠的物质的量为1 mol,生成0.5 mol D2,D2的摩尔质量为4 g/mol,因此质量为2 g。答案:(1)AC(2)BD(3)Aan(4)11.2 L(5)2 g