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专题18 原子结构 原子核外电子排布1由德国重离子研究中心人工合成的第 112 号元素的正式名称为“Copemicium”，相应的元素符号为“Cn”，该元素的名称是为了纪念天文学家哥白尼而得名。该中心人工合成 Cn 的过程可表示为：70Zn+208Pb277Cn + 1n下列叙述中正确的是 （）A上述合成过程属于化学变化B得到Cn元素的相对原子质量为277CCn元素位于元素周期表的第七周期，是副族元素D的原子核内中子数比质子数多165【答案】C【解析】A.化学变化的最小粒子为原子，该反应中原子种类发生了变化，不属于化学变化，错误；B.该Cn原子的相对原子质量为277，元素的相对原子质量由元素的各种天然同位素的相对原子质量及其在自然界中的百分含量有关，错误；C.第118号元素位于周期表中第七周期、零族，则112号元素位于第七周期、B族，正确；D.该原子的中子数=277-112=165，中子数比质子数多：165-112=53，错误。2焦点访谈栏目中曾报道“铊中毒事件”，铊再次成为公众关注的焦点。已知铊有两种天然同位素和。下列关于说法正确的是（ ）A中子数与质子数之差为122B中子数与电子数之差为122C质量数与中子数之差为81D质量数与电子数之差为81【答案】C【解析】A、质子数是81，中子数是203-81=122，中子数与质子数之差为122-81=41，故A错误；B. 电子数是81，中子数是203-81=122，中子数电子数之差为122-81=41，故B错误；C. 质量数是203，中子数是203-81=122，质量数与中子数之差为203-122=81，故C正确；D. 质量数是203，电子数是81，质量数与电子数之差为203-81=122，故D错误。3俄罗斯科学家用铪和钨两种核素精确测定了地球和月球的年龄，得出月球至少比地球早700万年形成，它们是根据18272Hf(铪-182)和18274W(钨-182)两种核素的含量比例得出的。下列有关铪-182和钨-182的关系说法正确的是A在周期表中处于相邻位置B互为同位素C电子数相同D中子数分别为110个 和108个【答案】D【解析】A二者的核电荷数分别为72、74，则在周期表中不处于相邻位置，分别位于73的两侧，故A错误；B质子数相同，中子数不同的同一种元素的不同核素互称为同位素，两种核素的质子数不同，不属于同位素，故B错误；C核电荷数=核外电子数，两者电子数分别为72、74，不相等，故C错误；D因为质子数和中子数之和是质量数，原子核内中子数=质量数-质子数，则两核素中子数分别为182-72=110、182-74=108，故D正确；故答案为D。 4下列叙述正确的是( )A任何原子或离子的组成中都含有质子B16O2和18O2互称为同素异形体C40K和40Ca原子中的质子数和中子数都相等D同位素是不同核素，物理、化学性质完全相同【答案】A【解析】A. 任何原子或离子的组成中都含有质子，至少有1个质子，如H原子中有1个质子，故A正确；B. 16O和18O是互为同位素的两种核素，它们形成的单质不是互为同素异形体而是同一种物质，故B错误；C.质子数+中子数=质量数， 40K质子数是19、中子数是21，40Ca质子数是20、中子数是20，故C错误；D. 同位素是不同核素，物理性质不完全相同，如不同核素的质量不同，故D错误；答案选A。5下列有关13C、15N的叙述正确的是（） A13C与15N有相同的中子数BC60与13C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【答案】C【解析】A. 13C中子数13-6=7与15N有中子数15-7=8，中子数不相等，故A错误；B.同素异形体是同种元素形成的不同单质，13C是原子不是单质，故B错误；C.同位素指质子数相同、中子数不同的同一元素的不同核素，因此15N与14N互为同位素，故C正确； D. 15N的核外电子数为7，中子数为15-7=8，电子数与中子数不相等，故D错误。6.朝核问题备受人们的关注，下列关于核燃料的说法正确的是（ ）A原子核内中子数和质子数均为92B原子核内中子数为143，核外电子数为92C原子质量为12C原子的235倍D与是两种不同的元素【答案】B【解析】A.该原子核内质子数为92，中子数为235-92=143，A错误；B.该原子核内质子数为92，中子数为235-92=143，由于原子核外电子数等于原子核内质子数，所以核外电子数为92，B正确；C.由于相对原子质量是以12C的为标准，因此该原子质量是作为相对原子质量标准的C原子12C原子质量的倍，C错误；D.与质子数相同，中子数不同，因此二者是同一元素的两种不同的原子，互为同位素，D错误。7我国科技工作者发现铂的一种原子20278Pt。下列说法正确的是( )A20278Pt原子质量为202gB20278Pt的质子数是202C20278Pt原子质子数与中子数之差为78D20278Pt核内的中子数是124【答案】D【解析】A. 20278Pt原子质量为g，故A错误； B. 20278Pt的质子数是78，故B错误；C. 20278Pt原子质子数与中子数之差为20278 78=46，故C错误；D. 20278Pt核内的中子数是20278=124，故D正确。8下列结构示意图所表示的粒子属于稀有气体元素的是( )ABCD【答案】A【解析】A.质子数=核外电子数=2，为氦元素，故A正确；B.质子数核外电子数，为锂离子，故B不符合题意；C.虽然为原子，但为碳原子，故C错误；D.质子数核外电子数，为钠离子，故D错误。9有A、B两种元素，已知元素A的核电荷数为a，且A3与Bn的电子排布完全相同，则元素B的核电荷数为（ ）Aan3Ban3Can3Dan3【答案】D【解析】A元素原子的核电荷数为a，原子中核电荷数=核内质子数=核外电子数，则其核外电子数为a；A原子得到3个电子形成A3-，则A3-的核外电子数为a+3，B原子失去n个电子形成Bn+，设B的核电荷数为x，由于A3与Bn的电子层排布相同，则：a+3=x-n，解得：x=a+n+3，所以元素B的核电荷数为a+n+3，D项正确；答案选D。10某离子Am-原子核内有n个中子，核外有X个电子，则其质量数为 ( )AX - m + nBX + m + nCm + n - XDX + n【答案】A【解析】阴离子Am-的核外共有X个电子，A原子的核外电子数为X-m，则A原子的质子数X-m，又因为质子数中子数质量数，则质量数X - m + n，故答案为A。11下列说法错误的是()A某些花岗石产生氡(22288Rn)，该元素的相对原子质量为222BSe是人体必需的微量元素， 7834Se和8034Se互为同位素CF2通入氯化钠溶液中，生成的主要气体为O2 D136CNMR(核磁共振)可用于含碳化合物的结构分析， C的中子数为7【答案】A【解析】A. 质量数指的是质子数与中子数的和，而不同核素的质量数不同，即一个元素可以有多个质量数，相对原子质量为各核素的平均相对质量所以同种元素的相对原子质量只有一个数值，故A错误；B. 7834Se和8034Se 的质子数均为34，中子数分别为44、46，则二者互为同位素，故B正确；C. F2通入氯化钠溶液中，F2与水反应生成氟化氢和氧气，反应方程式为：2F2+2H2O=4HF +O2，故C正确；D. C中质子数为6，质量数为13，中子数=质量数-质子数=13-6=7，故D正确。1216O和18O是氧元素的两种核素，NA表示阿伏伽德罗常数，下列说法正确的是A16O和18O互为同位素B相同质量的16O2和18O2含有相同的质子数C通过化学变化可以实现16O和18O间的相互转化D1.12L16O2和1.12L18O2均含有0.1NA个氧原子【答案】A 【解析】A16O和18O是同种元素的不同种原子，互为同位素，故A正确；B16O2和18O2含有相同的质子数，但相对分子质量不等，因此相同质量的16O2和18O2含有不同的质子数，故B错误；C化学变化是原子核外电子发生的变化，原子核不发生变化，因此化学变化不能实现同位素间的相互转化，故C错误；D1.12L16O2和 1.12L18O2所处的状态不一定相同，故其物质的量不一定相同，则含有的氧原子个数不一定相同，故D错误。13某元素的一种同位素X原子的质量数为A，它与2H原子组成2HmX分子，此分子含N个中子，在a g 2HmX中所含电子的物质的量是A?(ANm) molB(AN) molC(ANm) molD(AN+2m) mol【答案】D【解析】2HmX分子含N个中子，则同位素X含中子数为（Nm），由同位素X的原子质量数为A可知，质子数为（A-N+m），则每个2HmX分子含有质子数为（A-N+2m），ag2HmX的物质的量为mol，故含有质子物质的量为mol（A-N+2m）=（A-N+2m）mol，因中性分子中质子数等于电子数，则a g 2HmX中所含电子的物质的量是（A-N+2m）mol，故选D。14地球上氦元素主要以4He形式存在，月球上氦元素主要以3He形式存在，已知一个12C原子的质量为a g，一个3He 原子的质量为b g，一个4He 原子的质量为c g。下列说法正确的是（ ）A3He的电子式为：B3He的相对原子质量约为bNA，氦元素的相对原子质量为C3He、4He为氦元素的同素异形体，同温同压下，密度之比为cbD3He、4He为氦元素的同位素，同温同压下，等体积的质量之比为bc【答案】D【解析】A. 氦为2号元素，核外有2个电子，3He的电子式为，故A错误；B. 一个3He 原子的质量为b g，则1mol3He 原子的质量为bNA g，即3He的相对原子质量约为：bNA；元素的近似平均相对原子质量为同位素的质量数乘以该同位素原子在自然界所占原子个数的百分数，为 3He的相对相对原子质量，不是氦元素的相对原子质量，故B错误；C.同温同压下密度之比为等于摩尔质量之比，3He的摩尔质量为bNAg/mol，4He的摩尔质量为cNAg/mol，同温同压下3He与4He密度之比为bc，故C错误；D. 同温同压下，相同体积的气体的质量之比等于摩尔质量之比，3He的摩尔质量为bNAg/mol，4He的摩尔质量为cNAg/mol，3He、4He为氦元素的同位素，同温同压下，等体积的质量之比为bc，故D正确。15医学界通过用14C标记的C60发现的一种C60的羟酸衍生物，这种羟酸衍生物在特定条件下可以通过断裂DNA抑制艾滋病毒的繁殖下列有关14C 的正确叙述是( )A与12C60的碳原子化学性质不同B与14N含的中子数相同C是12C60的同素异形体D与12C互为同位素【答案】D【解析】A项、同一种元素的化学性质是一样的， 14C与C60中普通碳原子的化学性质相同，故A错误；B项、14C和14N中14表示质量数，而C和N的质子数分别为6和7，由中子数=质量数-质子数可知它们的中子数分别为8、7，故B错误；C项、同分异构体是分子式相同，结构不同的化合物的互称，而14C与C60都不是化合物，故C错误；D项、同位素是质子数相同、中子数不同的原子的互称， 14C与12C的质子数相同，中子数不同，互为同位素，故D正确。16已知元素X，Y的核电荷数分别为a和b，它们的离子Xn+的Ym-的核外电子排布完全相同，则下列关系中正确的是 ()Aa+m=b-nBa+b=m+nCa-m=b+nDa+m=b-n【答案】C【解析】在原子中，核电荷数等于核外电子数；在阳离子中，核电荷数减去离子所带电荷数等于核外电子数；在阴离子中，核电荷数加上离子所带电荷数等于核外电子数。因为Xn+和Ym-具有相同的核外电子排不，所以，Xn+和Ym-具有相同的核外电子数，aXn+的核外电子数等于a-n，bYm-的核外电子数等于b+m，因而a-n=b+m，即a-m=b+n。17根据所学知识，回答下列问题：.在 中:(1)_和_互为同位素。(2)_和_质量数相等,但不能互称同位素。(3)_和_的中子数相等,但质子数不相等,所以不是同一种元素。.已知31 g白磷变为31 g红磷释放能量。试回答：(1)上列变化属于_变化。(2)31 g白磷具有的能量_（填“”或“”，下同）31 g红磷具有的能量。(3)31 g白磷完全燃烧释放的能量_31 g红磷完全燃烧释放的能量。【答案】 化学 【解析】.(1) 属于质子数相同，中子数不同的同一元素的不同核素，因此互为同位素；答案： (2) 质量数相等,但属于不同元素，不能互称同位素；答案： (3)的中子数= 23-11=12和的中子数=24-12=12，二者中子数相等,但质子数不相等,所以不是同一种元素。答案： .（1）白磷与红磷为同种元素的不同单质，则白磷转化为红磷，为化学变化；答案：化学；（2）31g白磷（P4）变为31g红磷（P）时释放能量，为放热反应，白磷能量高，则31g白磷具有的能量31g红磷具有的能量；答案：（3）白磷和红磷燃烧均生成P2O5，产物相同，燃烧为放热反应，反应物中能量高的燃烧放热多，则31g白磷完全燃烧释放出的能量31g红磷完全燃烧释放的能量；答案：。 18画出下列各微粒的结构示意图：(1)与氖原子电子层结构相同的-2价阴离子：_。(2)最外层电子数为次外层电子数2倍的原子：_。(3)第2层电子数为第1层、第3层电子数之和的原子：_。【答案】 【解析】（1）氖原子电子数 10，-2价阴离子即得到2个电子，故与氖原子电子层结构相同的-2价阴离子为O2-，结构示意图是；（2）最外层电子数为次外层电子数2倍说明至少有2层电子结构，次外层电子数为2，最外层电子数为4，该原子是碳原子，结构示意图是；（3）有3层电子结构，第一层电子数为2，第二层电子数为8，由此可知第三层电子数为6，该原子是硫原子，结构示意图是。19室温时，在下列物质中：Na Cl2 Na2O FeCl2溶液 NaHCO3 蔗糖 NH3NaCl晶体 HClO Fe(OH)2 属于碱性氧化物的是(用序号填写,下同) _，属于酸的是_，属于强电解质的是_，属于非电解质的是_，能导电的是_。下列各组化学用语中：3He、4He 2H2 O、1H2O 1H、3H 14N和13C质子数相同的有_，中子数相同的有_，互为同位素的有_。【答案】 【解析】（1）属于碱性氧化物的是Na2O；属于酸的是HClO； 属于强电解质的是Na2O、NaHCO3、NaCl晶体，属于非电解质的是蔗糖、NH3，能导电的是Na、FeCl2溶液；故属于碱性氧化物的是；属于酸的是；属于强电解质的是；属于非电解质的是；能导电的是；（2）由上述分析可知，3He、4He的质子数均为2，中子数分别为1、2；2H2O、1H2O 的质子总数均为10，中子总数分别为10、8；1H、3H的质子数均为1，中子数分别为0、2；14N和13C的质子数分别为7、6，中子数均为7；由此可知质子数相同的是；中子数相同的是；互为同位素的是。
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