資源簡介

4.1.2元素周期表　核素
A組·基礎(chǔ)達標
1．2023年8月24日下午，日本當局開始將福島核污染水排海，引起全世界強烈譴責，核污染水中存在鍶的一種放射性核素Sr，有引發(fā)白血病的風險，那么這種核素的中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)之差為(　　)
A．38 B．52
C．12 D．14
2．C和N都可用于考古研究，下列對這兩種核素的說法正確的是(　　)
A．質(zhì)子數(shù)相同 B．互為同位素
C．中子數(shù)相同 D．質(zhì)量數(shù)相同
3．關(guān)于元素周期表，下列敘述中不正確的是(　　)
A．元素周期表中有3個短周期，4個長周期
B．周期表中金屬元素種類多于非金屬元素
C．過渡元素中包含非金屬元素
D．主族都是由短周期元素和長周期元素共同組成的
4．2023年8月，日本排放的核廢水中含有氚(3H)、碳14C、钚(94Pu)等多種放射性元素，下列說法正確的是(　　)
A．3H、3He互為同位素
B．14CO、14CO2互為同素異形體
C．考古時可利用14C測定一些文物的年代
D．Pu與Pu的原子核外電子排布不同
5．下列說法中錯誤的是(　　)
A．原子及其離子的核外電子層數(shù)等于該元素所在的周期數(shù)
B．元素周期表中從第ⅢB族到第ⅡB族10個縱行的元素都是金屬元素
C．除氦外的稀有氣體原子的最外層電子數(shù)均是8
D．第ⅦA族元素都是非金屬元素
6．1919年，科學(xué)家實現(xiàn)了人類多年的夢想——人工轉(zhuǎn)變元素。這個核反應(yīng)如下：N＋He―→O＋H，下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A．O原子核內(nèi)有9個質(zhì)子
B．通常情況下，He和N2化學(xué)性質(zhì)都較穩(wěn)定
C．H原子核內(nèi)有1個中子
D．O2和O3互為同位素
7．2023年11月30日，同濟大學(xué)科研團隊在《Nature》上發(fā)表了最新科研成果，即合成了C10和C14兩種全新的純碳分子材料，有望應(yīng)用于未來的分子電子學(xué)器件。下列說法正確的是(　　)
A．C與C14均為C的核素
B．C和C具有不同的電子層結(jié)構(gòu)
C．C10、C14、C60均為C的同素異形體
D．C10和C14物理性質(zhì)相似，化學(xué)性質(zhì)有很大差異
8．元素A、B、C、D在元素周期表中的位置如圖所示。下列敘述不正確的是(　　)
A．C的原子比B的原子的原子序數(shù)大1
B．原子結(jié)構(gòu)示意圖為的元素，與C位于同一周期
C．B的原子與D的原子最外層電子數(shù)相等
D．原子結(jié)構(gòu)示意圖為的元素，與B位于同一主族
9．稀土有工業(yè)“黃金”之稱。下列有關(guān)稀土元素Y與Y的說法不正確的是(　　)
A．元素Y的原子序數(shù)為39
B．Y與Y的物理性質(zhì)相同
C．核素Y的原子核內(nèi)有52個中子
D．Y與Y互為同位素
10．X、Y、Z和W代表原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素，它們滿足以下條件：
①元素周期表中，Z與Y相鄰，Z與W也相鄰；
②Y、Z和W三種元素的原子最外層電子數(shù)之和為17。
請?zhí)羁眨?br/>(1)Y、Z和W三種元素是否位于同一周期？________(填“是”或“否”)，理由是____________________________________。
(2)Y是________(填元素符號，下同)，Z是________，W是________。
(3)X、Y、Z和W可組成一化合物，其原子個數(shù)之比為8∶2∶4∶1。寫出該化合物的名稱及化學(xué)式______________________。
B組·能力提升
11．俄羅斯科學(xué)家用含20個質(zhì)子的鈣的一種原子轟擊含95個質(zhì)子的镅原子，結(jié)果4次成功合成4個第115號元素的原子，中文名“鏌”，讀音是 mò。這4個原子生成數(shù)微秒后衰變成第113號元素，中文名則定為“鉨”字的簡化形式，讀作 nǐ。
下列有關(guān)這三種元素的敘述正確的是(　　)
A．115號元素在第六周期
B．113號元素在第七周期第ⅢA族
C．115號和113號元素都是非金屬元素
D．镅元素和115號元素不在同一周期
12．下列說法中正確的是(　　)
A．14C與14N原子中的中子數(shù)相等
B．兩種微粒核外電子排布相同，則一定屬于同種元素
C．互為同位素的兩種核素，它們原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)一定相等
D．原子序數(shù)為35的元素在元素周期表中的位置是第四周期第ⅥA族
13．(1)楊振寧和李政道提出在弱相互作用中宇稱不守恒原理，并由吳健雄用Co放射源進行了實驗驗證。次年，楊振寧、李政道兩人因此獲得諾貝爾物理學(xué)獎。 Co的衰變方程式為 Co―→AZNi＋e＋νe，其中νe是反中微子，它的電荷為零，靜止質(zhì)量可以為零。
①下列關(guān)于 Co的敘述中，錯誤的是______(填字母，下同)。
A．質(zhì)子數(shù)是27 B．電子數(shù)是27
C．質(zhì)量數(shù)是27 D．中子數(shù)是60
②不同種類元素的本質(zhì)區(qū)別是__________。
A．質(zhì)子數(shù)不同 B．中子數(shù)不同
C．電子數(shù)不同 D．質(zhì)量數(shù)不同
(2)近年來，科學(xué)家通過粒子加速器進行了一周的實驗，獲得了6個非常罕見的Fe原子，接著，科學(xué)家又使用特制的測量儀器觀測到，這6個原子中有4個發(fā)生了衰變，這一實驗證實了曾經(jīng)預(yù)言的雙質(zhì)子衰變方式，即有一個原子同時放出兩個質(zhì)子的衰變方式。回答下列問題：
①Fe原子的核內(nèi)中子數(shù)為__________，該原子的核外電子數(shù)為__________。
②以下關(guān)于Fe的敘述正確的是__________。
A．Fe與Fe是兩種核素
B．科學(xué)家獲得了一種新元素
C．Fe的衰變不是化學(xué)變化
D．這種鐵原子衰變放出兩個質(zhì)子后變成Fe
③某同學(xué)認為Fe在一定條件下也可與氧氣反應(yīng)，他的判斷依據(jù)是_____________ _____________。
參考答案
A組·基礎(chǔ)達標
1.【答案】D
【解析】Sr的質(zhì)子數(shù)為38，質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和為90，則中子數(shù)為90－38＝52，該核素中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)之差為52－38＝14，D正確。
2.【答案】C
【解析】C的質(zhì)子數(shù)為6，N的質(zhì)子數(shù)為7，A錯誤；C和N兩種核素的質(zhì)子數(shù)不相同，不是同位素，B錯誤；C的質(zhì)量數(shù)為14，質(zhì)子數(shù)為6，中子數(shù)為14－6＝8，N的質(zhì)量數(shù)為15，質(zhì)子數(shù)為7，中子數(shù)為15－7＝8，則中子數(shù)相同，C正確；C的質(zhì)量數(shù)為14，N的質(zhì)量數(shù)為15，D錯誤。
3.【答案】C
4.【答案】C
5.【答案】A
6.【答案】B
7.【答案】C
8.【答案】D
【解析】根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)分析題圖可知，B是第一周期的最后一種元素，C是第二周期的第一種元素，則C的原子序數(shù)比B的原子序數(shù)大1，A正確；原子結(jié)構(gòu)示意圖為的元素的原子序數(shù)是8，在第二周期，B正確；B是2號元素，最外層有2個電子，D是12號元素，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，C正確；原子結(jié)構(gòu)示意圖為的元素是10號元素，是第二周期的最后一種元素，與B同族，但該族是0族而不是主族，D錯誤。
9.【答案】B
10.【答案】(1)否　若三者處于同一周期，則最外層電子數(shù)之和不可能為17
(2)N　O　S　(3)硫酸銨、(NH4)2SO4
【解析】任取同周期連續(xù)相鄰的三種元素Y、Z、W，其原子的最外層電子數(shù)之和均不可能等于17。根據(jù)原子序數(shù)關(guān)系X＜Y＜Z＜W和它們的相鄰關(guān)系，可知短周期中只有兩種形式：
設(shè)Z的原子最外層電子數(shù)為a，若為A型：Y、W原子最外層電子數(shù)分別為a、a＋1，有a＋a＋a＋1＝17，則a＝，而最外層電子數(shù)必為整數(shù)，舍去。若為B型：Y、W原子最外層電子數(shù)分別為a－1、a，有a－1＋a＋a＝17，則a＝6，符合題意，所以Z為氧，Y為氮、W為硫。
根據(jù)化合物中原子個數(shù)比X∶N∶O∶S＝8∶2∶4∶1，以及N、O、S通常所顯示的化合價判斷可知價態(tài)、、，故X為＋1價，由X的原子序數(shù)和化合價可推知其為氫元素，所以化合物為(NH4)2SO4。
B組·能力提升
11.【答案】B
12.【答案】C
【解析】14C與14N原子中的中子數(shù)分別為8和7，二者的中子數(shù)不相等，A不正確；兩種微粒核外電子排布相同，則不一定屬于同種元素，如O2－與Na＋，其核外都有10個電子，但它們屬于不同種元素，B不正確；互為同位素的兩種核素，它們一定屬于同一種元素，則其原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)一定相等，C正確；原子序數(shù)為35的元素與17號元素Cl位于同一主族，且位于Cl的下一周期，則該元素在元素周期表中的位置是第四周期第ⅦA族，D不正確。
13.【答案】(1)①CD　②A　(2)①19　26　②AC　
③Fe與Fe的核外電子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)幾乎相同
【解析】(1)①Co的質(zhì)子數(shù)為27，質(zhì)量數(shù)為60，中子數(shù)為60－27＝33。②元素是具有相同核電荷數(shù)(質(zhì)子數(shù))的一類原子的總稱。(2)①Fe的中子數(shù)＝質(zhì)量數(shù)－質(zhì)子數(shù)＝45－26＝19，核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝26。②Fe與Fe的質(zhì)子數(shù)相同，屬于同一元素Fe元素，但中子數(shù)不同，是兩種不同的核素，A正確；Fe元素不是一種新元素，B錯誤；Fe衰變放出兩個質(zhì)子后變?yōu)橘|(zhì)子數(shù)為24的Cr原子，原子核發(fā)生了變化，不是化學(xué)變化，C正確，D錯誤。

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