2.3人类对原子结构的认识 同步练习 2022-2023学年高一 化学苏教版（2019）必修第一册
一、单选题
1．现有下列几组粒子：①N2、CO；②NH4+、OH－；③O22-、CN－；④PO43-、ClO4-。对上述四组粒子归类正确的是
A．①中质子数相等、电子数和原子数不相等 B．②中质子数和电子数相等、原子数不相等
C．③中电子数相等、质子数和原子数不相等 D．④中原子数和电子数相等、质子数不相等
2．可以用于脑恶性肿瘤的放射治疗。下列关于的叙述中正确的是（ ）
A．的原子核中含有15个中子 B．的相对原子质量为32
C．原子的质量数是17 D．原子中含有的电子数和质子数都是15
3．代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A．9g超重水含中子数为6
B．0.1mol和0.1mol于密闭容器中充分反应后，其分子总数为0.2
C．相同质量的和含有相同的质子数
D．235g核素发生裂变反应：净产生的中子数为10
4．下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是（ ）
A．C原子外围电子排布图： B．硫原子结构示意图：
C．二氧化硅的分子式：SiO2 D．Na原子的电子排布式：1s22s22p63s1
5．2021年3月20日，三星堆遗址新出土了多达500多件重要文物，如黄金而具、丝绸“黑炭”、青铜神树、陶瓷碎片等。下列有关叙述错误的是
A．考古时利用“C测定文物的年代，的中子数为8
B．黄金面具、青铜神树的成分均为纯金属
C．丝绸转化为“黑炭”的过程涉及化学变化
D．三星堆中含有大量的陶瓷碎片，属于无机非金属材料
6．下列关于Co原子的叙述不正确的是( )
A．中子数为33
B．电子数为33
C．质量数为60
D．质子数为27
7．某元素的原子结构示意图为，下列关于该元素的说法中，错误的是
A．它的阳离子带3个单位正电荷
B．它是一种金属元素
C．它的阳离子有10个质子
D．其原子核外有13个电子
8．下列电子层中，能量比M层高的是
A．L层 B．K层 C．N层 D．G层
9．美籍华人科学家吴健雄用Co放射源进行实验验证了杨振宁和李政道的重要发现。下列关于Co的说法正确的是
A．电子数是27 B．质子数是33 C．中子数是60 D．质量数是27
10．以下四位科学家都对原子结构的认识起到过重要的推动作用，其中根据α粒子散射现象，提出带核的原子结构模型的科学家是
A．汤姆生 B．卢瑟福 C．道尔顿 D．波尔
11．不久前，某国决定将核废水排放入海引发国际争论。核废水中含有氚、锶、铯等放射性元素。已知氚原子的核内质子数为1，中子数为2。下列关于氚、氢两种原子的说法正确的是
A．属于不同种元素 B．都有中子，但数目不同
C．最外层电子数相同 D．相对原子质量相同
12．原子核中一定含有的微粒是
A．质子 B．中子 C．质子和中子 D．电子
13．C的放射性可用于考古断代。在高层大气中，由宇宙射线轰击N可转变为C。下列说法正确的是
A．C核素的中子数为8 B．C原子的最外层有6个电子
C．C和N互为同位素 D．CO2的摩尔质量为46
14．O2气体称为“重氧”，科学研究中有重要应用。1molO2分子中所含的中子数是（ ）
A．16mol B．20mol C．36mol D．10mol
二、填空题
15．在1911年前后，物理学家卢瑟福把一束变速运动的α粒子(相对原子质量约为4的带2个单位正电荷的质子粒)，射向一片极薄的金箔。他惊奇地发现，过去一直认为原子是“实心球”，而由这种“实心球”紧密排列而成的金箔，竟能让大多数α粒子畅通无阻地通过，就像金箔不在那儿似的。但也有极少数的α粒子发生偏转，或被笔直地弹回。根据以上实验现象能得出关于金箔中Au原子结构的一些结论。试写出其中的三点：
(1)______
(2)______
(3)______
16．假设是科学家新发现的一种微粒，一个中所含质子数目为_____________、中子数目为_____________、核外电子的数目为_____________。
三、计算题
17．(1)35Cl-离子结构示意图_______。
(2)16.4 g NaR含有Na+ 0.2 mol，则NaR的摩尔质量为____，则含R-的质量为5.9 g的NaR的物质的量为_______。
(3)标准状况下，3.2 g甲烷(CH4)所占的体积为___L，它与标准状况下__L硫化氢(H2S)含有相同数目的氢原子。
(4)在200 g浓度为18 mol·L-1、密度为ρ (g·cm-3)的浓硫酸中加入一定量的水稀释成9 mol·L-1的硫酸，则加入水的体积_____200 mL。（填“>”“<”、“=”）
18．有H和O组成的11克水中，含有中子数的物质的量为多少____？；含有电子数为多少个？____。
四、实验题
19．某白色固体试剂瓶标签已被污渍沾染(如图)。
(1)如果该试剂瓶中盛装的主要是粉末，但是混有少量的，如何测定粉末的质量分数？______
(2)如何提纯混有少量粉末的？简述实验步骤。______
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】A．①中N2、CO的质子数和电子数都等于14，原子数也相等，故A错误；
B．②中NH4+、OH－的原子数和质子数不相等，电子数都为10，故B错误；
C．③中O22-、CN－的原子数相等，O22-中含有18个电子和16个质子，CN－中含有14个电子和13个质子，电子数和质子数不同；C错误；
D．④中P、Cl所含的电子数分别为15、17，酸根离子中所含氧原子数均相等，所带负电荷数依次为3、1，两种酸根离子所含的总电子数相等(18＋32)、原子数都为5，但两种种酸根离子的质子数不相等，故D正确；
答案选D。
2．D
【详解】A. 的原子核中含有中子数= 质量数 – 质子数 =32 -15 =17，故A错误；
B. 的质量数为32，相对原子质量无法得出，故B错误；
C. 原子的质量数是32，质子数为15，故C错误；
D. 原子质子数是15，电子数等于质子数等于15，故D正确。
综上所述，答案为D。
【点睛】原子符号：质子数写在左下角，质量数写在左上角；中子数 =质量数 – 质子数。
3．B
【详解】A．9g超重水物质的量为，则含中子数为，故A错误；
B．氢气和单质碘反应是可逆反应且是等体积反应，因此0.1mol和0.1mol于密闭容器中充分反应后，其分子总数为0.2，故B正确；
C．相同质量(假设质量为mg)的和含有有的质子物质的量、，因此两者的质子数不相同，故C错误；
D．，根据反应方程式分析235g核素(物质的量为1mol)发生裂变反应：净产生的中子数为9，故D错误。
综上所述，答案为B。
4．D
【分析】A. 违背洪特规则；
B. 核电荷数为16；
C. 二氧化硅为原子，晶体由原子构成，不存在分子；
D. 根据能量最低原理书写钠原子核外电子排布式。
【详解】A. 违背洪特规则，电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，A项错误；
B.核电荷数为16，原子结构示意图为，B项错误；
C. 二氧化硅为原子，晶体由原子构成，不存在分子，c项错误；
D. Na原子核电荷数为11，根据能量最低原理得电子排布式为1s22s22p63s1，D项正确；
答案选D。
5．B
【详解】A．的质量数为14，质子数为6，中子数=质量数-质子数=8，A选项正确；
B．黄金面具、青铜神树的成分是金属与金属或非金属的熔合混合物，属于合金，B选项错误；
C．丝绸转为“黑炭”的过程是失去H、O元素只剩下碳元素，生成新的物质，属于化学变化，C选项正确；
D．陶瓷主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，D选项正确；
答案选B。
6．B
【详解】A、由质量数＝质子数＋中子数可知，其中子数＝60－27＝33，故A正确；
B、Co中质子数＝核外电子数＝27，故B错误；
C、Co中质量数为60，故C正确；
D、Co中质子数为27，故D正确；
选B。
7．C
【分析】据原子结构示意图知，该元素为Al；
【详解】A、原子有13个质子，原子核外有13个电子，最外层上有3个电子，易失去最外层上的3个电子，形成带3个单位正电荷的阳离子，A正确；
B、该元素为Al，属于金属元素，B正确；
C、该元素失去电子形成阳离子时，质子数不会变化，依然有13个质子，C错误；
D、质子数等于核外电子数，其原子核外有13个电子，D正确；
答案选C。
8．C
【分析】原子核外电子排布按其能量的高低分成七个能层，由里向外能量由低到高依次是K、L、M、N、O、P、Q，据此解答。
【详解】A．L层在M层里面，能量比M层低，故A不选；
B．K层在M层里面，能量比M层低，故B不选；
C．N层在M层外面，能量比M层高，故C选；
D．在原子核外电子排布中没有G层，故D不选。
故选C。
9．A
【详解】A．Co的电子数为27，故A正确；
B．Co的质子数为27，故B错误；
C．Co的中子数为60-27=33，故C错误；
D．Co的质量数为60，故D错误；
故选A。
10．B
【详解】根据α粒子散射现象，提出带核的原子结构模型的科学家是卢瑟福，故选B。
11．C
【详解】A．氚原子和氢原子质子数都为1，属于同种元素，选项A错误；
B．氢原子没有中子，氚原子中子数为2，选项B错误；
C．氚原子和氢原子质子数都为1，最外层电子数相同也为1，选项C正确；
D．氢原子相对原子质量1，氚原子的核内质子数为1，中子数为2相对原子质量1+2=3， 不相同，选项D错误；
答案选C。
12．A
【详解】一般情况下原子核是由质子和中子组成，但的原子核内只有质子，没有中子，所以原子核一定含有的微粒是质子；
答案是A。
13．A
【详解】A．C核素中的中子数为14-6=8，故A正确；
B．C原子的原子结构示意图为，最外层电子数为4，故B错误；
C．C和N的质子数分别为6、7，中子数分别为8、7，不是同位素，故C错误；
DCO2的摩尔质量为46g/mol，故D错误；
故选A。
14．B
【详解】中子数=质量数-质子数，O2中子数，故1molO2分子中所含的中子数是20mol，答案选B。
15． Au原子结构并非实心球体 Au原子核很小 Au原子核带正电
【详解】试题分析：能让大多数α粒子畅通无阻地通过，说明Au原子结构并非实心球体，而是存在很
大空间；极少数的α粒子发生偏转，或被笔直地弹回，这说明Au原子核很小。根据异性相
斥的原理可知，Au原子核带正电核。
考点：考查原子组成和结构
点评：该题是基础性试题的考查，主要是通过化学史的了解，培养学生严谨、科学、实事求是的学习态度，培养学生良好的学习习惯，激发学生的学习求知欲。
16． bZ (A-Z)×b Z×b+n
【详解】一个X原子所含质子数为Z，中子数为A-Z，则b个X原子所含质子数为bZ，中子数为(A-Z)×b，再加上从外界夺得的n个电子，核外电子总数为Z×b+n，故答案为：bZ；(A-Z)×b；Z×b+n。
【点睛】n个负电荷是整个微粒所显示的，而不是由一个X所显示的，所以应该是先用一个X原子的质子、中子、电子数之和乘以X的个数后再加所显示的负电荷，学习者容易将顺序搞错，带负电荷说明微粒从外界得到了电子，在算式中应该用加号，相反，带正电荷说明微粒本身失去了电子，在算式中应该用减号。
17． 82 g/mol 0.1 4.48 8.96 <
【分析】(1)Cl是17号元素，Cl原子得到1个电子变为Cl-，根据原子核外电子排布书写；
(2)NaR中含有1个Na+，根据n=，计算NaR的摩尔质量，结合Na相对原子质量是23，可计算出R的相对原子质量，再根据n=，可计算出R-及NaR的物质的量；
(3)先根据n=计算甲烷的物质的量，再根据n=计算甲烷的体积，结合CH4、H2S分子中含有的H原子数目关系计算H2S的物质的量，最后根据n=计算H2S的体积；
(4) 18 mol·L-1硫酸变为9 mol·L-1硫酸，溶液的体积是原来的2倍，根据硫酸密度比水的大进行判断。
【详解】(1)Cl是17号元素，Cl原子得到1个电子变为Cl-，Cl-核外有18个电子，核外电子排布是2、8、8，所以35Cl-离子结构示意图为：；
(2)NaR中含有1个Na+，16.4 g NaR含有Na+ 0.2 mol，则根据n=可知NaR的摩尔质量M==82 g/mol；Na相对原子质量是23，则R的相对原子质量=82-23=59，5.9 gR-的物质的量为5.9g÷59 g/mol=0.1 mol，则含有R-0.1 mol的NaR的物质的量为0.1 mol；
(3)3.2 g甲烷(CH4)的物质的量为n(CH4)==0.2 mol，其在标准状况下的体积V=n·Vm=0.2 mol×22.4 L/mol=4.48 L；0.2 mol甲烷中含有0.8 molH原子，则含有0.8 molH原子的H2S的物质的量为n(H2S)=0.8 mol÷2=0.4 mol，所以该气体在标准状况下的体积V= n·Vm=0.4 mol×22.4 L/mol=8.96 L；
(4)硫酸的浓度由18 mol/L变为9 mol/L，根据溶液在稀释前后溶质的物质的量不变，可知稀释后溶液的体积是原来的2倍，水的密度是1 g/mL，200 g浓硫酸的体积小于200 mL，所以加入水的体积<200 mL。
【点睛】本题考查了原子结构示意图的书写、有关物质的量的计算。注意掌握物质的量与物质的摩尔质量、气体摩尔体积之间的转化关系，相对原子质量与摩尔质量关系计算。明确原子结构与表示方法的关系书写。
18． 6mol 5NA
【分析】由H和O组成的水是H2O，相对分子质量是22。
【详解】11克H2O的物质的量是0.5mol，1个H2O分子中含有12个中子，中子的物质的量是0.5mol×12=6mol；1个H2O分子中含有10个电子，电子的物质的量是0.5mol×10=5mol，电子数是5NA。
19．(1)①称取一定量（假设质量为a g）的固体粉末溶于水；
②过滤；
③将滤渣用蒸馏水洗涤、干燥后称取固体质量（假设质量为b g）；
④计算：碳酸钙的质量分数w=。
(2)①溶解；②过滤；③洗涤、干燥（具体步骤见详解）
【详解】（1）根据碳酸钙难溶于水，碳酸钠易溶于水的特点可知，混有少量的粉末的质量分数测定实验步骤为：
①称取一定量（假设质量为a g）的固体粉末溶于水；
②过滤；
③将滤渣用蒸馏水洗涤、干燥后称取固体质量（假设质量为b g）；
④计算：碳酸钙的质量分数w=。
（2）①溶解：将混有少量的粉末溶于水，难溶于水，易溶于水；
②过滤：将沉淀过滤出来；
③洗涤、干燥：将滤渣用蒸馏水洗涤、干燥，得到纯净的。
答案第1页，共2页
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