原子构成与同位素概念试题

原子构成与同位素概念试题一、选择题（每题3分，共30分）下列关于原子构成的说法正确的是（）A.原子由质子和中子构成B.原子由原子核和核外电子构成C.原子的质量主要集中在核外电子上D.原子中质子数一定等于中子数某原子的核电荷数为17，中子数为18，则该原子的核外电子数为（）A.17B.18C.35D.3下列粒子中，质子数与电子数相等的是（）A.Na⁺B.Cl⁻C.NeD.H⁺关于相对原子质量的说法正确的是（）A.相对原子质量就是原子的实际质量B.相对原子质量的单位是克C.相对原子质量是以碳-12原子质量的1/12为标准D.相对原子质量等于质子数与电子数之和下列关于同位素的说法正确的是（）A.同位素的质子数不同B.同位素的中子数相同C.同位素的化学性质基本相同D.同位素的物理性质完全相同碳元素有三种同位素：¹²C、¹³C、¹⁴C，它们的不同点是（）A.质子数B.电子数C.中子数D.核电荷数氢元素的三种同位素中，不含中子的是（）A.氕（¹H）B.氘（²H）C.氚（³H）D.都含有中子氯元素有两种天然同位素：³⁵Cl和³⁷Cl，它们在自然界中的原子个数比约为3:1，则氯元素的相对原子质量约为（）A.35.5B.35C.37D.36下列说法中，正确的是（）A.所有原子的原子核都是由质子和中子构成的B.同种元素的原子其质子数一定相同C.不同种元素的原子其质量数一定不同D.质子数相同的粒子一定属于同种元素某元素的一种同位素原子的质子数为m，中子数为n，则下列说法正确的是（）A.该同位素的相对原子质量约为m+nB.该元素的相对原子质量为m+nC.该同位素的质量数为mD.该元素的原子序数为n二、填空题（每空2分，共40分）原子是由居于原子中心的带______电的______和核外带______电的______构成。原子核是由______和______构成，其中______带正电，______不带电。在原子中，核电荷数==。质量数是指原子核内______和______之和，用符号______表示。同位素是指具有相同______和不同______的同一元素的不同原子互称为同位素。写出下列原子的质子数、中子数和电子数：¹⁶O：质子数______，中子数______，电子数______²³Na：质子数______，中子数______，电子数______³¹P：质子数______，中子数______，电子数______氢元素有三种同位素，分别是______、、，它们的质子数都是______，中子数分别是______、、。三、简答题（每题10分，共30分）简述原子的构成及各粒子之间的关系。什么是同位素？举例说明同位素在实际生活中的应用。已知某元素X有两种同位素：¹⁰⁷X和¹⁰⁹X，它们的原子个数比为3:1，计算该元素的相对原子质量。四、计算题（每题10分，共20分）某原子的核电荷数为26，相对原子质量为56，求该原子的中子数。铜元素有两种天然同位素：⁶³Cu和⁶⁵Cu，它们的相对原子质量分别为62.93和64.93，在自然界中的丰度分别为69.1%和30.9%，计算铜元素的相对原子质量。五、综合应用题（每题15分，共30分）有A、B、C三种原子，A原子的质子数为8，中子数为8；B原子的质子数为8，中子数为9；C原子的质子数为10，中子数为10。（1）A、B、C三种原子分别属于哪种元素？（2）A和B是什么关系？（3）比较A、B、C三种原子的核外电子数。碳元素有三种同位素：¹²C、¹³C、¹⁴C，其中¹⁴C具有放射性，半衰期约为5730年。考古学家常用¹⁴C来测定文物的年代。（1）解释为什么可以用¹⁴C来测定文物的年代。（2）¹²C、¹³C、¹⁴C的质子数、中子数各是多少？（3）这三种同位素的化学性质是否相同？为什么？参考答案及解析一、选择题B解析：原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成（氢原子无中子），原子的质量主要集中在原子核上，原子中质子数不一定等于中子数，故B正确。A解析：在原子中，核电荷数=质子数=核外电子数，该原子的核电荷数为17，故核外电子数为17，A正确。C解析：Ne是稀有气体原子，质子数等于电子数；Na⁺、H⁺质子数大于电子数，Cl⁻质子数小于电子数，C正确。C解析：相对原子质量是以碳-12原子质量的1/12为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比，单位是“1”，通常省略不写，相对原子质量约等于质子数与中子数之和，C正确。C解析：同位素的质子数相同，中子数不同，化学性质基本相同，物理性质不同，C正确。C解析：同位素的质子数相同，中子数不同，C正确。A解析：氕（¹H）不含中子，氘（²H）含1个中子，氚（³H）含2个中子，A正确。A解析：氯元素的相对原子质量=35×(3/4)+37×(1/4)=35.5，A正确。B解析：氢原子无中子，A错误；同种元素的原子质子数一定相同，B正确；不同种元素的原子质量数可能相同（如¹⁴C和¹⁴N），C错误；质子数相同的粒子不一定属于同种元素（如Ne和H₂O），D错误。A解析：质量数=质子数+中子数，该同位素的质量数为m+n，相对原子质量约等于质量数，A正确；元素的相对原子质量是该元素各种同位素相对原子质量的加权平均值，B错误；该同位素的质量数为m+n，C错误；原子序数=质子数=m，D错误。二、填空题正；原子核；负；电子；质子；中子；质子；中子质子数；核外电子数质子数；中子数；A质子数；中子数8，8，8；11，12，11；15，16，15氕（¹H）；氘（²H或D）；氚（³H或T）；1；0；1；2三、简答题原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成（氢原子无中子）。在原子中，核电荷数=质子数=核外电子数，质量数=质子数+中子数。原子的质量主要集中在原子核上，核外电子的质量很小可忽略不计。同位素是指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。同位素在实际生活中的应用广泛，如：¹⁴C用于考古断代；²H和³H用于制造氢弹；放射性同位素用于医疗诊断和治疗（如碘-131治疗甲状腺疾病）；铀-235用于核反应堆发电等。解：该元素的相对原子质量=107×(3/4)+109×(1/4)=107.5答：该元素的相对原子质量为107.5。四、计算题解：在原子中，相对原子质量≈质子数+中子数，质子数=核电荷数=26中子数=相对原子质量-质子数=56-26=30答：该原子的中子数为30。解：铜元素的相对原子质量=62.93×69.1%+64.93×30.9%≈63.55答：铜元素的相对原子质量约为63.55。五、综合应用题（1）A原子质子数为8，属于氧元素；B原子质子数为8，属于氧元素；C原子质子数为10，属于氖元素。（2）A和B质子数相同，中子数不同，互为同位素。（3）在原子中，核外电子数=质子数，A、B的质子数为8，核外电子数为8；C的质子数为10，核外电子数为10。因此，核外电子数：C>A=B。（1）活的生物体不断从环境中吸收碳元素，体内¹⁴C与¹²C的比值保持恒定；生物体死亡后，不再吸收碳元素，¹⁴C因放射性衰变而减少，通过测定文物中¹⁴C与¹²C的比值，可计算出文物的年代。（2）¹²C：质子数6，中子数6；¹³C：质子数6，中子数7；¹⁴C：质子数6，中子数8。（3）化学性质基本相同。因为同位素的质子数相同，核外电子排布相同，而元素的化学性质主要由最外层电子数决定，所以它们的化学性质基本相同。知识拓展原子结构模型的发展历程道尔顿原子模型（1803年）：认为原子是不可分割的实心球体。汤姆生原子模型（1904年）：发现电子，提出“葡萄干布丁”模型，认为原子是一个平均分布着正电荷的球体，电子镶嵌其中。卢瑟福原子模型（1911年）：通过α粒子散射实验，提出原子核式结构模型，认为原子中心有一个很小的原子核，电子在核外空间绕核运动。玻尔原子模型（1913年）：引入量子化概念，认为电子在原子核外一定轨道上运动。现代原子模型（20世纪20年代后）：量子力学模型，认为核外电子的运动状态用电子云来描述，电子没有确定的轨道，只有出现的概率大小。同位素的分类及应用稳定性同位素：如¹H、²H、¹³C、¹⁵N等，常用于化学、生物学、医学等领域的示踪研究。放射性同位素：如¹⁴C、³²P、³⁵S、碘-131、钴-60等，广泛应用于医疗（诊断、治疗）、工业（无损检测）、农业（辐射育种）、考古（断代）、环境监测等领域。相对原子质量与质量数的区别相对原子质量是指以一个碳-12原子质量的1/12作为标准，其他原子的实际质量跟它相比较所得的比值，是一个相对值，有单位（“1”）；质量数是指原子核内质子数与中子数之和，是