2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 課時作業(yè)3 1.1.3 核素（含解析）新人教版必修2.doc

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課時作業(yè)3　核素 一、選擇題 1．下列說法錯誤的是(　　) A.H、H、H＋和H2是氫元素的四種不同粒子 B.Ca和Ca、石墨和金剛石均為同素異形體 C.H和H是不同的核素 D．12C和14C互為同位素，物理性質(zhì)不同，但化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同 【解析】　元素的存在形式有游離態(tài)和化合態(tài)兩種，A項中的四種微粒是氫元素的四種不同粒子，H和H是質(zhì)子數(shù)均為1，中子數(shù)不等的不同的氫原子，它們是不同的核素；12C和14C由于其質(zhì)子數(shù)均為6，而中子數(shù)分別為6和8，故它們互為同位素，同理，Ca和Ca互為同位素其物理性質(zhì)不同但化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同；金剛石與石墨是由碳元素組成的不同的單質(zhì)，它們互為同素異形體。 【答案】　B 2．簡單原子的原子結(jié)構(gòu)可用下圖形象地表示： 其中“”表示質(zhì)子或電子，“○”表示中子，則下列有關(guān)①②③的敘述正確的是(　　) A．①②③互為同素異形體 B．①②③互為同位素 C．①②③是三種化學(xué)性質(zhì)不同的粒子 D．①②③具有相同的質(zhì)量數(shù) 【解析】　由題圖可知三個原子的質(zhì)子數(shù)、核外電子數(shù)相同，而中子數(shù)不同，所以應(yīng)為同位素，同位素的化學(xué)性質(zhì)相同。 【答案】　B 3．下列各組中屬于同位素關(guān)系的是(　　) A．金剛石與石墨　　　　B．T2O與H2O C．40K與39K D．16O與16O2－ 【解析】　A中金剛石與石墨都是碳元素形成的不同的單質(zhì)，屬于同素異形體；B中T2O與H2O是化合物；D中16O2－是離子，16O與16O2－的關(guān)系為同一種元素形成的不同的微粒。C正確。 【答案】　C 4．已知R2＋有b個中子，核外有a個電子，表示R原子符號正確的是(　　) A.R B.R C.R D.R 【解析】　R2＋有a個電子，則其原子序數(shù)(質(zhì)子數(shù))為a＋2，據(jù)其中子數(shù)為b個，可得知其質(zhì)量數(shù)為a＋b＋2。 【答案】　C 5.H、H、H、H＋、H2是(　　) A．氫的五種同位素 B．五種氫元素 C．氫的五種原子 D．氫元素的五種不同粒子 【解析】　微粒中有氫原子、氫離子、氫分子，所以應(yīng)是氫元素的不同微粒。判斷是否為同一元素時，應(yīng)看質(zhì)子數(shù)是否相同；確定核素的種類及是否為同位素時，要同時看質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)。 【答案】　D 6．已知R2＋核內(nèi)共有N個中子，R 質(zhì)量數(shù)為A，確定m g R2＋中含有電子的物質(zhì)的量為(　　) A.mol B.mol C.mol D.mol 【解析】　R2＋核外電子數(shù)為(A－N－2)，m gR2＋的物質(zhì)的量為＝ mol，m gR2＋中含有電子的物質(zhì)的量為(A－N－2)mol。 【答案】　C 7．核內(nèi)中子數(shù)為N的R2＋離子，質(zhì)量數(shù)為A，則n g它的氧化物中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量是(　　) A.(A－N＋8) mol B.(A－N＋10) mol C．(A－N＋2) mol D.(A－N＋6) mol 【解析】　由題意可知，它的氧化物可表示為RO,1個R原子的質(zhì)子數(shù)為A－N，所以1個“RO”所含質(zhì)子數(shù)為(A－N＋8)，則n gRO所含質(zhì)子的物質(zhì)的量為(A－N＋8) mol。 【答案】　A 【點撥】　R原子與Rm－、Rn＋的質(zhì)量數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)都相同，分別為A、Z、A－Z，而電子數(shù)不同，依次為Z、Z＋m、Z－n。 8．某元素一種同位素原子的質(zhì)子數(shù)為m，中子數(shù)為n，則下列敘述正確的是(　　) A．不能由此確定元素的相對原子質(zhì)量 B．該元素的相對原子質(zhì)量為m＋n C．若12C原子的質(zhì)量為W g，則該原子的質(zhì)量為(m＋n)W g D．核內(nèi)中子的總質(zhì)量小于質(zhì)子的總質(zhì)量 【解析】　由核素的相對原子質(zhì)量、元素的相對原子質(zhì)量的含義及求法、原子核的組成及各粒子間的關(guān)系可解本題。元素的相對原子質(zhì)量等于其各種天然存在的同位素的相對原子質(zhì)量與它們所占的原子個數(shù)百分比的乘積之和。由于所給元素的其他同位素不能確定，所以該元素的相對原子質(zhì)量就不能確定，因此，A項正確，B項錯誤。核素的相對原子質(zhì)量等于該原子的質(zhì)量與12C原子質(zhì)量的的比值，即Ar＝，若該原子的相對原子質(zhì)量用質(zhì)量數(shù)(m＋n)代替進行近似計算，那么該原子的質(zhì)量應(yīng)為(m＋n)W g，C項錯誤。因m與n的大小關(guān)系不確定，故無法比較核內(nèi)中子總質(zhì)量與質(zhì)子總質(zhì)量的大小，D項錯誤。 【答案】　A 9．金屬鈦有“生物金屬”之稱。下列有關(guān)Ti和Ti的說法正確的是(　　) A.Ti和Ti原子中均含有22個中子 B.Ti和Ti在周期表中位置相同，都在第4縱行 C.Ti和Ti的物理性質(zhì)相同 D.Ti和Ti為同一核素 【解析】　中子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)－質(zhì)子數(shù)，則Ti原子中的中子數(shù)為48－22＝26，Ti原子中的中子數(shù)為50－22＝28，A錯誤；Ti和Ti的質(zhì)子數(shù)相同，所以是同一種元素，在周期表中的位置相同。與22最接近的0族元素原子序數(shù)是18(第三周期，Ar)，由于22－18＝4，則22號元素Ti位于第四周期第4縱行，B正確；Ti和Ti互為同位素，同位素的物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)相同，C錯誤；核素是指具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子，由于Ti和Ti各有一定數(shù)目的質(zhì)子和中子，因此是兩種不同的核素，D錯誤。 【答案】　B 10．14C是一種放射性同位素，在高層大氣中由宇宙射線產(chǎn)生的中子或核爆炸產(chǎn)生的中子轟擊14N可使它轉(zhuǎn)變?yōu)?4C,14N＋n―→14C＋H。下列說法正確的是(　　) A．14C和14N互為同位素 B．14C和C60互為同素異形體 C．人體內(nèi)，由于新陳代謝作用也存在14C D．當14 g是核素14N完全被轟擊時，吸收中子(n)的質(zhì)量約為6.021023g 【解析】　A項，14C和14N是不同元素的核素，它們不互為同位素。B項，14C是一種核素，C60是一種單質(zhì)，14C和C60不互為同素異形體。C項，由包括14C在內(nèi)的碳元素的各同位素具有相同的化學(xué)性質(zhì)，大氣、植物、動物和人體相互之間有碳元素的循環(huán)可知，人體內(nèi)由于新陳代謝作用也存在14C。D項，在14N＋n―→14C＋H中，當14 g核素14N完全被轟擊時，吸收中子約1 mol,1 mol中子的質(zhì)量約為1 g。 【答案】　C 二、非選擇題 11．(1)日本大地震和海嘯造成核電站爆炸，發(fā)生核泄漏，使碘131、銫137等放射性核素擴散到空氣和海洋中。碘131的原子核中，中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為________，銫元素位于元素周期表中第________周期________族。 (2)下列原子：C、N、H、Na、C、U、K、I、U中共有________種元素，________種核素。 (3)在H3O＋中，質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)之比為________；在NH3D＋中，質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)之比為________。 (4)填寫下列表格(Z——質(zhì)子數(shù)，N——中子數(shù)，A——質(zhì)量數(shù))： 【解析】　(1)碘131原子核中有131－53＝78個中子，中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為78－53＝25。(2)有C、N、H、Na、U、K、I等7種元素。(3)1個H3O＋中有11個質(zhì)子，8個中子，10個電子；1個NH3D＋中有11個質(zhì)子，8個中子、10個電子。 【答案】　(1)25　六?、馎　(2)7　9　(3)11810　11810 (4) 12.用X表示原子： (1)中性原子的中子數(shù)N＝________。 (2)AXn＋共有x個電子，則該陽離子的中子數(shù)N＝__________________________。 (3)AXn－共有x個電子，則該陰離子的中子數(shù)N＝__________________。 (4)12C16O2分子中的中子數(shù)N＝________。 (5)A2－原子核內(nèi)有x個中子，其質(zhì)量數(shù)為m，則n gA2－所含電子的物質(zhì)的量為________。 【解析】　根據(jù)“質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)＝質(zhì)量數(shù)”的關(guān)系，(1)N＝A－Z。(2)AXn＋共有x個電子，中性原子X的電子數(shù)為x＋n，則N＝A－x－n。(3)AXn－共有x個電子，中性原子X的電子數(shù)為x－n，則N＝A－x＋n。(4)12C16O2分子中的中子數(shù)為6＋8＋8＝22。(5)A2－所含電子數(shù)為m－x＋2，則n gA2－所含電子的物質(zhì)的量為mol。 【答案】　(1)A－Z　(2)A－x－n　(3)A－x＋n　(4)22　(5)mol 13．(1)A元素原子的核電荷數(shù)為8，其原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)為________，該元素原子的二價陰離子中，核外電子數(shù)為________，中子數(shù)是9的核素表示為________。 (2)B元素原子的一價陽離子的核外有18個電子，質(zhì)量數(shù)為40，該元素原子的原子核內(nèi)中子數(shù)為________。 (3)A、B形成11型化合物的相對分子質(zhì)量是________。 【解析】　(1)核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)，陰離子的核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋所帶電荷數(shù)＝10，中子數(shù)是9的核素，質(zhì)量數(shù)是17，可表示為O。(2)B元素質(zhì)子數(shù)是18＋1＝19，質(zhì)量數(shù)為40，該元素原子的中子數(shù)為40－19＝21。(3)兩元素形成11型化合物是K2O2，其相對分子質(zhì)量是402＋172＝114。 【答案】　(1)8　10　O　(2)21　(3)114 14．有A、B、C、D、E 5種短周期元素，A與B可形成BA型化合物，且A元素是鹵族元素中非金屬性最強的元素；金屬B的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)比它前一周期同主族元素原子的質(zhì)子數(shù)多8；C元素有3種同位素C1、C2、C3，其中自然界中含量最多的是C1，C3原子的質(zhì)量數(shù)是C1的3倍，C2原子的質(zhì)量數(shù)是C1的2倍；D的氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性，而其最高價氧化物對應(yīng)的水化物為強酸；E元素為地殼中含量最多的元素。 (1)寫出下列元素的元素符號：D________，E________。 (2)寫出C1、C2、C3三種核素的符號：C1________，C2________，C3________。 (3)E2－的離子結(jié)構(gòu)示意圖為________。 (4)A與B形成的化合物的化學(xué)式是________________________________________________________________________， 最常見的E與C2形成的分子中含________個中子。 【解析】　A是鹵族元素中非金屬性最強的元素，可知A為F；由B與A形成BA型化合物及B的質(zhì)子數(shù)特點可知B為Na；C是有3種同位素原子的元素，且根據(jù)三者的質(zhì)量數(shù)關(guān)系，可知C為H；由D的氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性及其最高價氧化物對應(yīng)的水化物呈強酸性可知，D為N；由信息可知E為O。 【答案】　(1)N　O　(2)H　H　H　(3)　(4)NaF　10 [教材習(xí)題解答] 1．1　1　銫　鋰　7　1　氟　氟 2．C　3.C　4.A 5．(1)Li　Li　(2)C　N　(3)Na　Mg 6. 7. 8.調(diào)味品食鹽中含有氯元素，加碘鹽中還含有碘元素；紫菜、海帶等海產(chǎn)品中含有碘元素；一些消毒水、殺蟲劑中含有氯元素。 (1)鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì) 鹵素 單質(zhì) 顏色和 狀態(tài) 密度 熔點℃ 沸點℃ F2 淡黃綠 色氣體 1.69 g/L(15℃) －219.6 －188.1 Cl2 黃綠色 氣體 3.214 g/L(0℃) －101 －34.6 Br2 深紅棕 色液體 3.119 g/cm3(20℃) －7.2 58.78 I2 紫黑色 固體 4.93 g/cm3 113.5 184.4 (2)鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)： ①鹵素單質(zhì)與氫氣反應(yīng) H2＋F2===2HF 在暗處能劇烈化合并發(fā)生爆炸，生成的氟化氫很穩(wěn)定 H2＋Cl22HCl 光照或點燃發(fā)生反應(yīng)，生成的氯化氫較穩(wěn)定 H2＋Br22HBr 加熱至一定溫度才能反應(yīng)，生成的溴化氫不如氯化氫穩(wěn)定 H2＋I22HI 不斷加熱才能緩慢反應(yīng)，碘化氫不穩(wěn)定，同時發(fā)生分解 隨著核電荷數(shù)的增多，鹵素單質(zhì)與氫氣的反應(yīng)劇烈程度減小。生成的氫化物的穩(wěn)定性減弱。 ②鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng) 實驗 現(xiàn)象 化學(xué)方程式 a.將少量新制的飽和氯水加入盛有NaBr溶液的試管中，振蕩后加CCl4，振蕩，靜置 溶液分上下兩層，下層呈橙紅色 Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2 b.將少量新制的飽和氯水加入盛有KI溶液的試管中，振蕩后加CCl4，振蕩，靜置 溶液分上下兩層，下層呈紫色 Cl2＋2KI===2KCl＋I2 c.將少量溴水加入盛有KI溶液的試管中，振蕩后加CCl4，振蕩，靜置 溶液分上下兩層，下層呈紫色 Br2＋2KI===2KBr＋I2 隨著核電荷數(shù)的增加，鹵素單質(zhì)的氧化性逐漸減弱。 9．(1)4Li＋O22Li2O；氧化劑為O2，還原劑為Li。 (2)2K＋2H2O===2KOH＋H2↑；氧化劑為H2O，還原劑為K。 (3)Br2＋2KI===2KBr＋I2；氧化劑為Br2，還原劑為KI。 (4)2FeCl2＋Cl2===2FeCl3；氧化劑為Cl2，還原劑為FeCl2。 10．(1)如下表所示。 元素 甲 乙 丙 丁 原子序數(shù) 6 8 11 13 元素符號 C O Na Al 周期 第二周期 第二周期 第三周期 第三周期 族 ⅣA族 ⅥA族 ⅠA族 ⅢA族 (2)C＋O2CO2；2Na＋O2Na2O2；4Al＋3O22Al2O3(其他合理答案也可) 11．不能說我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了113種原子。這是因為一種元素可能存在多種核素，即多種原子。 12．如利用H和H制造氫彈；農(nóng)藥由含砷的有機物發(fā)展成為對人畜毒性較低的含磷有機物(在農(nóng)業(yè)方面)；利用放射性同位素釋放的射線育種、治療惡性腫瘤(在育種、醫(yī)療方面)；利用C測定一些文物的年代(在考古方面)等。