第1章第1节原子结构与元素的性质同步练习

第1章第1节原子结构与元素的性质同步练习

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．下列关于原子的说法中正确的是

A．同种元素的原子内质子数相同

B．原子不显电性，说明原子内的质子数等于中子数

C．含有相同中子数的原子，一定是同一种原子

D．原子是最小的粒子，不可再分

2．核外电子层结构相同的是

A．、、、Ar B．、、、

C．、、、Ar D．、、、

3．38Sr(锶)的87Sr、86Sr稳定同位素在同一地域土壤中87Sr/86Sr值不变。土壤生物中87Sr/86Sr值与土壤中87Sr/86Sr值有效相关。测定土壤生物中87Sr/86Sr值可进行产地溯源。下列说法不正确的是

A．87Sr和86Sr互为同位素

B．87Sr和86Sr含有的中子数分别为49和48

C．同一地域产出的同种土壤生物中87Sr/86Sr值相同

D．87Sr和86Sr的化学性质不相同

4．最近，我国某物理研究所取得重大科技成果，研制出由18O所构成的单质气体。18O是一种稳定的同位素，称为重氧。下列有关说法不正确的是

A．的物质的量是

B．0.1molH218O中所含的中子数约为

C．的体积约为

D．18O2的摩尔质量为

5．下列事实能证明碳的非金属性比硅强的是

①Na2SiO3＋CO2＋2H2O=H4SiO4↓＋Na2CO3

②SiO2＋2CSi＋2CO↑

③Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑

④CH4比SiH4稳定

A．①②③④ B．①② C．②④ D．①④

6．下列各对物质中，互为同位素的是

①H、H    ②H2O、D2O    ③Cl、Cl    ④金刚石、石墨    ⑤O2、O3    ⑥H2、H+

A．①②③ B．①③ C．③④⑤ D．④⑤⑥

7．同辐技术(同位素与辐射技术)广泛应用于工农业、医学等领域。其中一种同位素放射源辐射时的衰变方程为=。下列说法错误的是

A．和互为同位素

B．和的质子数和中子数均相差1

C．一个和一个的质量近似相等

D．利用粒子轰击原子核的方法可人工合成新元素

8．含铱元素的小行星撞击地球可能是造成恐龙灭绝的原因。铱的密度仅次于饿，化学性质与铂相似，其有多种天然同位素，是最稳定的一种放射性同位素。下列有关叙述中正确的是

A．中的质子数比中子数少115 B．的核外电子数为77

C．铱单质能与稀盐酸反应生成H2 D．Ir元素的相对原子质量为192

9．下列有关的说法正确的是

A．三者与互为同位素

B．三者是碳元素的三种不同的核素

C．三者中子数相等

D．和的质量数相等，所以是同一种元素

10．可用于有机物的结构分析。下列有关的叙述正确的是

A．与具有相同的中子数 B．与的核外电子排布不同

C．与互为同位素 D．的核外电子数与中子数相同

11．纳米材料被誉为21世纪最有发展前景的新型材料。纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几纳米的空心管。下列说法错误的是

A．纳米碳管是一种新型的有机化合物

B．纳米碳管在常温下化学性质稳定

C．纳米碳管材料如果完全燃烧，生成物是二氧化碳

D．纳米碳管材料管道多，表面积大，吸附能力强

12．1911年，英国物理学家卢瑟福用带正电的α粒子轰击极薄的金箔，为了解释实验结果，提出了原子的有核模型。图中黑点表示金原子核的位置，曲线ab、cd和ef表示经过金原子核附近的α粒子的运动轨迹，能正确反映实验结果的图是

A． B． C． D．

13．下列图①、图②、图③所示的原子结构模型中依次符合卢瑟福、道尔顿、汤姆生的观点的是

A．①②③ B．③①② C．③②① D．②①③

14．在一个氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物，还原剂的还原性强于还原产物。已知反应：O3＋2I-＋H2O=O2＋I2＋2OH-，下列说法不正确的是

A．O3和O2是同素异形体

B．此反应中H2O既不是氧化剂也不是还原剂

C．氧化性：I2>O2

D．反应生成1个I2时转移2个电子

15．2021年12月科学家创造出目前最轻的镁同位素18Mg，该同位素衰变过程放射出4个质子。下列关于18Mg的说法正确的是

A．中子数为6 B．核外电子数为2

C．衰变后得到16O D．1mol18Mg的质量为12g

二、填空题

16．核素与同位素

(1)核素：把具有的_______一种原子叫做核素。

(2)同位素：_______的同一元素的不同原子互称为同位素。如H、D、T互称为同位素。

(3)核素(原子)符号

质量数为A、质子数为Z的核素(原子)表示_______。

(4)同位素的特征

①同一种元素的各种同位素的_______几乎完全相同；_______略有差异。

②在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，同位素相互之间保持一定的比率。

同位素的用途：

①C在考古工作中用于测定一些文物的年代。

②H、H用于制造氢弹。

③利用放射性同位素释放的射线育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病等。

④利用18O作为示踪原子探究有机反应机理。

17．电子分层排布

(1)能量最低原理

核外电子总是优先排布在_______的电子层里，然后再由里往外排布在能量逐步升高的电子层里，即按K→L→M→N……顺序排列。

(2)电子层最多容纳的电子数

①第n层最多容纳_______个电子。如K、L、M、N层最多容纳电子数分别为_______。

②最外层电子数目最多不能超过_______个(K层为最外层时不能超过_______个)。

③次外层最多能容纳的电子数不超过_______个。

三、实验题

18．某同学做同主族元素性质的相似性、递变性实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象(表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。

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。

实验用品：

①仪器：_______、_______、镊子、小刀、玻璃片等。

②试剂：金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1 mol·L-1 NaBr溶液、0.1 mol·L-1 NaI溶液、CCl4等。

(2)实验内容(填写与实验方案对应的实验现象的字母和化学方程式)：

(3)实验结论：_______。

19．实验：探究钠、镁、钾的金属性强弱。

仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、试管夹、酒精灯、滴管、药匙、火柴；、、K、水、稀盐酸、溶液、酚酞溶液。

完成以下实验探究过程：

(1)提出假设：三种金属的活动性由强到弱的顺序为。

(2)设计实验方案。

(3)实验过程。根据(2)的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。

(4)实验结论：___________。

(5)上述操作中，涉及的化学方程式有___________、___________。

参考答案：

1．A

【详解】A．质子数决定元素种类，元素相同，质子数相同，A正确；

B．质子带正电，电子带负电，原子不显电性，说明原子内的质子数等于核外电子数，B错误；

C．含有相同中子数的原子不一定是同一种原子，例如与，C错误；

D．在化学变化中分子可分，原子不可分，是最小的粒子，但实际上原子可以分为原子核和核外电子，D错误；

故选A。

2．C

【详解】A．镁离子、铝离子的电子层结构相同，比氯离子和氩原子少一个电子层，A错误；

B．钠离子、氟离子和氖原子电子层结构相同，比硫离子少一个电子层，B错误；

C．钾离子、钙离子、硫离子和氩核外都是18个电子，所以电子层结构相同，C正确；

D．钠离子和镁离子电子层结构相同，氯离子和钾离子电子层结构相同，但钠离子和镁离子比氯离子和钾离子少一个电子层，D错误；

故选C。

3．D

【详解】A．87Sr和86Sr是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素，故A正确；

B．87Sr和86Sr含有的中子数分别为87-38=49和86-38=48，故B正确；

C．87Sr、86Sr是38Sr的稳定同位素，同一地域产出的同种土壤生物中87Sr/86Sr值相同，故C正确；

D．87Sr和86Sr核外电子排布相同，所以化学性质相同，故D错误；

选D。

4．C

【详解】A． 的物质的量是=，故A正确；

B． 0.1molH218O中所含的中子数约为0.1mol×(0×2+18-8)×mol-1=，故B正确；

C． 没有明确气体是否是标准状况，的体积不一定为，故C错误；

D． 18O2的摩尔质量为，故D正确；

故选C。

5．D

【详解】①非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，该反应为强酸制取弱酸的反应，可以判断非金属性强弱，故①正确；

②该反应中C的还原性大于Si的还原性，无法比较C、Si的非金属性，故②错误；

③该反应为高温固体之间的反应，不能判断非金属性强弱，故③错误；

④CH4比SiH4稳定，可知C的非金属性强，故④正确；

所以①④正确；

故选D。

6．B

【详解】同位素是指质子数相同，而中子数不同的同一元素的不同核素（原子）互为同位素。

①H、H是同元素的不同原子，是氢元素的同位数，故正确 ；

②H2O、D2O 组成和构成相同，是一种物质不是同位素，故错误；

③Cl、Cl是同元素的不同原子，是氯元素的同位素，故正确；

④金刚石、石墨是同种元素组成的不同单质，属于同素异形体，故错误；

⑤O2、O3是同种元素组成的不同单质，属于同素异形体，故错误；

⑥H2是氢气，分子；H+是氢离子，故错误；

答案选B。

7．A

【详解】A．质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素，和的质子数不同，不互为同位素，A错误；

B．的质子数为27，中子数为33，的质子数为28，中子数为32，质子数和中子数均相差1，B正确；

C．和的质量数相等，其原子质量应近似相等，C正确；

D．95~118号元素，都是通过人工合成的新元素，利用粒子轰击原子核的方法可人工合成新元素，D正确；

答案选A。

8．B

【详解】A．的质量数为192，质子数为77，中子数为，所以质子数比中子数少115-77=38，A错误；

B．原子中，核电荷数=质子数=核外电子数=元素的原子序数，所以的核外电子数为77，B正确；

C．铂的性质稳定，与稀盐酸不发生反应，铱单质化学性质与铂相似，不能与稀盐酸反应，C错误；

D．元素的相对原子质量取决于各天然同位素在自然界的丰度，元素有多种天然同位素，其相对原子质量不等于192，D错误；

答案选B。

9．B

【详解】A．具有相同的质子数，但中子数不同三者互为同位素，而是单质，A错误；

B．是碳元素的三种不同的核素，B正确；

C．的中子数分别为6、7、8，C错误；

D．元素是具有相同的质子数的一类原子的总称，和的质子数分别为6和7，属于不同的元素，D错误；

故选B。

10．C

【详解】A．中有7个中子，中有8个中子，A项错误；

B．和互为同位素，核外电子排布完全相同，B项错误；

C．与具有相同的质子数、不同的中子数，二者互为同位素，C项正确；

D．中有7个电子，8个中子，D项错误；

故选C。

11．A

【详解】A．纳米碳管是一种新型的无机物，属于单质，A错误；

B．纳米碳管在常温下化学性质稳定，B正确；

C．纳米碳管材料为碳的同素异形体，如果完全燃烧，生成物是二氧化碳，C正确；

D．纳米碳管材料管道多，直径为纳米级别，表面积大，吸附能力强，D正确；

故选A。

12．D

【分析】用粒子(带正电，质量较小)轰击金箔时，大部分粒子直接穿过金箔，有少数因同性相斥发生一定的偏移，极小的一部分被笔直地弹回。

【详解】A．c这个粒子不会偏向原子核运动，c到d的轨迹错误，A错误；

B．e这个粒子不会偏向原子核运动，e到f的轨迹错误，B错误；

C．e这个粒子不会偏向原子核运动，e到f的轨迹错误，C错误；

D．D选项中三条轨迹符合粒子在原子核周围运动的规律，D正确；

故答案选D。

13．B

【详解】卢瑟福提出了原子结构的有核模型，道尔顿认为原子是一个实心的球体，汤姆生发现了电子，并提出了原子结构的“葡萄干面包式”模型，故选B。

14．C

【详解】A．O3和O2是O元素形成的不同单质，两者互为同素异形体，A项正确；

B．该反应中H2O中O、H元素的化合价均未发生变化，H2O既不是氧化剂也不是还原剂，B项正确；

C．该反应中I元素的化合价由-1价升至0价，I-是还原剂、I2是氧化产物，O3中部分O元素的化合价降低被还原得到还原产物OH-，根据“在一个氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物”，则氧化性O3＞I2，但O2既不是氧化产物也不是还原产物，所以无法判断I2和O2的氧化性大小关系，C项错误；

D．根据I元素的化合价变化可知，反应生成1个I2时转移2个电子，D项正确；

答案选C。

15．A

【详解】A．Mg原子的质子数为12，则中子数为18-12=6，故A正确；    

B．原子中质子数等于核外电子数，Mg原子的质子数为12，核外电子数为12，故B错误；

C．18Mg原子的质子数为12，衰变过程放射出4个质子，衰变后质子数为8，质量数为14，得到14O，故C错误；

D．摩尔质量的数值等于质量数，1mol18Mg的质量为18g，故D错误；

选A。

16．(1)一定数目质子和中子

(2)质子数相同而中子数不同

(3)

(4)     化学性质     物理性质

【详解】（1）核素是具有一定数目质子和中子的一种原子，故答案为：一定数目质子和中子；

（2）质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，故答案为：质子数相同而中子数不同；

（3）原子符号左上角为质量数，左下角为质子数，则质量数为A、质子数为Z的核素表示为，故答案为：；

（4）同种元素的各种同位素，核外电子数相同，化学性质几乎完全相同，物理性质略有差异，故答案为：化学性质；物理性质。

17．(1)能量最低

(2)     2n2     2、8、18、32     8     2     18

【详解】（1）核外电子总是首先排布在离核近、能量低的电子层上，因此核外电子总是优先排布在能量最低的电子层里，故答案为：能量最低；

（2）①第n层最多可容纳的电子数为2n2，K、L、M、N层最多容纳电子数分别为2、8、18、32，故答案为：2n2；2、8、18、32；

②各电子层最多容纳的电子数为2n2，最外层电子数不超过8个，K层为最外层时不超过2个，故答案为：8；2；

③次外层电子数不超过18个，故答案为：18。

18．(1)     试管     滴管

(2)     D     Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2     A     2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑     B     Br2＋2NaI=2NaBr＋I2     C     2K＋2H2O=2KOH＋H2↑

(3)同主族元素性质相似；自上到下元素原子失去电子的能力增强，得到电子的能力减弱

【分析】根据实验条件和实验药品的性质判断所需仪器；依据实验步骤和实验现象，结合物质性质和反应现象进行对应，写出反应的化学方程式；分析金属和非金属反应的产物和剧烈程度，结合金属性和非金属性强弱的判断依据分析判断，同主族从上到下失电子能力依次增强，得电子能力依次减弱。

(1)

该试验涉及滴加溶液，则需胶头滴管，实验过程中离不开试管；

故答案为：试管；滴管；

(2)

①氯水滴入NaBr溶液中发生反应Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2，振荡后加入CCl4后振荡、静置，观察到分层，上层无色，下层橙红色，故选D；

②将一小块Na投入冷水中发生反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，观察到浮在水面上，熔成小球，快速游动，最后消失，故选A；

③将溴水滴入NaI溶液中发生反应Br2+2NaI=2NaBr+I2，振荡加入适量CCl4，振荡后静置，观察到分层，上层无色，下层紫红色，故选B；

④将一小块K投入冷水中发生反应2K+2H2O=2KOH+H2↑，观察到浮在水面上，熔成小球，快速游动，并伴有轻微的爆炸声，很快消失，故选C。

(3)

根据实验得出结论：同主族元素性质相似；自上到下元素原子失去电子的能力增强，得到电子的能力减弱。

19．     钠剧烈反应，溶液变红，产生大量气体；镁没有明显现象，说明钠的金属性比镁强     将少许钠和钾分别加入滴有酚酞溶液的适量水中     金属与水反应越剧烈，金属性越强，所以金属性         

【详解】(3)②与水剧烈反应，产生大量气体，生成的呈碱性，所以溶液变红色；因为镁在冷水中几乎不反应，所以加入镁的烧杯中无明显现象，说明钠的金属性比镁强；③将少许钠和钾分别加入滴有酚酞溶液的适量水中，钾反应比钠剧烈，说明钾的金属性比钠强。

(4)以上实验说明金属与水反应越剧烈，金属性越强，所以金属性。

(5)反应涉及的化学方程式有、。