《2025年资源库高中化学人教版》

例180 [北京新高考]下列有关放射性核素${}_{\space 1}^{3}H$（氚）的表述不正确的是（ ）
A. ${}_{\space 1}^{3}H$原子核外电子数为1
B. ${}_{\space 1}^{3}H$原子核内中子数为3
C. ${}_{\space 1}^{3}H_{2}$与${H}_{2}$化学性质几乎相同
D. ${}_{\space 1}^{3}H_{2}O$具有放射性

答案： B
解析：质量数=质子数+中子数，质量数标注于元素符号左上角，质子数标注于元素符号左下角，结合${}_{\space 1}^{3}H$可知，其核外电子数等于质子数，等于1，A项正确；${}_{\space 1}^{3}H$的中子数等于质量数减去质子数，即为$3 - 1=2$，B项错误；${}_{\space 1}^{3}H_{2}$和${H}_{2}$都是氢分子，它们的化学性质基本相同，C项正确；${}_{\space 1}^{3}H$本身具有放射性，所以超重水（${}_{\space 1}^{3}H_{2}O$）也具有放射性，D项正确。

例181 [北京2024·1]我国科研人员利用激光操控方法，从Ca原子束流中直接俘获${}_{\space 20}^{41}Ca$原子，实现了对同位素${}_{\space 20}^{41}Ca$的灵敏检测。${}_{\space 20}^{41}Ca$的半衰期（放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间）长达10万年，是${}_{\space \space 6}^{14}C$的17倍，可应用于地球科学与考古学。下列说法正确的是（ ）
A. ${}_{\space 20}^{41}Ca$的原子核内有21个中子
B. ${}_{\space 20}^{41}Ca$的半衰期长，说明${}_{\space 20}^{41}Ca$难以失去电子
C. ${}_{\space 20}^{41}Ca$衰变一半所需的时间小于${}_{\space \space 6}^{14}C$衰变一半所需的时间
D. 从Ca原子束流中直接俘获${}_{\space 20}^{41}Ca$原子的过程属于化学变化

答案： A
解析：${}_{\space 20}^{41}Ca$的质量数为41，质子数为20，中子数为$41 - 20=21$，A正确；${}_{\space 20}^{41}Ca$的半衰期长短与得失电子能力无关，放射性元素原子核发生衰变所需的时间由原子核自身决定，B错误；由题意可知，${}_{\space 20}^{41}Ca$衰变一半所需的时间是${}_{\space \space 6}^{14}C$衰变一半所需时间的17倍，C错误；从Ca原子束流中直接俘获${}_{\space 20}^{41}Ca$原子的过程中无新物质生成，不属于化学变化，D错误。

例182 [全国高考]下列叙述正确的是（ ）
A. 24 g镁与27 g铝中，含有相同的质子数
B. 同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同
C. 1 mol重水与1 mol水中，中子数比为2:1
D. 1 mol乙烷和1 mol乙烯中，化学键数相同

答案： B
解析：24 g Mg与27 g Al的物质的量均为1 mol，含有的质子数分别为$12N_{A}$、$13N_{A}$，A错误；等质量的氧气与臭氧中含有等物质的量的氧原子，因此含有的电子数一定相同，B正确；因D的原子核中含有1个中子，故1 mol D₂O（重水）中含有的中子数为$10N_{A}$，H的原子核中不含中子，故1 mol H₂O中含有的中子数为$8N_{A}$，二者所含中子数之比为5:4，C错误；乙烷分子中含有6个C-H键和1个C-C键，乙烯分子中含有4个C-H键和1个C=C键，物质的量相同时，二者所含化学键的数目不同，D错误。

例183 [北京新高考]${}_{\space 38}^{87}Sr$（锶）的${}_{\space 38}^{87}Sr$、${}_{\space 38}^{86}Sr$稳定同位素在同一地域土壤中${}_{\space 38}^{87}Sr/{}_{\space 38}^{86}Sr$值不变。土壤生物中${}_{\space 38}^{87}Sr/{}_{\space 38}^{86}Sr$值与土壤中${}_{\space 38}^{87}Sr/{}_{\space 38}^{86}Sr$值有效相关。测定土壤生物中${}_{\space 38}^{87}Sr/{}_{\space 38}^{86}Sr$值可进行产地溯源。下列说法不正确的是（ ）
A. Sr位于元素周期表中第六周期第ⅡA族
B. 可用质谱法区分${}_{\space 38}^{87}Sr$和${}_{\space 38}^{86}Sr$
C. ${}_{\space 38}^{87}Sr$和${}_{\space 38}^{86}Sr$含有的中子数分别为49和48
D. 同一地域产出的同种土壤生物中${}_{\space 38}^{87}Sr/{}_{\space 38}^{86}Sr$值相同

答案： A
解析：Sr位于元素周期表中第五周期第ⅡA族，A错误；质谱法用于测定相对分子（原子）质量，可以区分二者，B正确；${}_{\space 38}^{87}Sr$和${}_{\space 38}^{86}Sr$互为同位素，质子数都是38，所以中子数分别是$87 - 38=49$和$86 - 38=48$，C正确；由题意可知，同一地域产出的同种土壤生物中${}_{\space 38}^{87}Sr/{}_{\space 38}^{86}Sr$值相同，D正确。

例184 [山东新高考]${}_{\space \space 8}^{13}O$、${}_{\space \space 8}^{15}O$的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下：${}_{\space \space 8}^{16}O+{}_{2}^{3}He\to {}_{8}^{18}O+{}_{Z}^{A}X$，${}_{\space \space 8}^{16}O+{}_{2}^{4}He\to {}_{10}^{19}Ne+{}_{Z}^{A}Y$。下列说法正确的是（ ）
A. X的中子数为2
B. X、Y互为同位素
C. ${}_{\space \space 8}^{13}O$、${}_{\space \space 8}^{15}O$可用作示踪原子研究化学反应历程
D. 自然界不存在${}_{\space \space 8}^{13}O_{2}$、${}_{\space \space 8}^{15}O_{2}$分子是因其化学键不稳定

答案： B
解析：根据质量守恒可知，X为${}_{2}^{1}He$，Y为${}_{2}^{1}He$，根据质量数等于质子数加中子数可知，X的中子数为$1 - 2=-1$（此处解析中X应为${}_{2}^{1}H$，可能存在题干或解析表述误差，按答案B正确逻辑，X、Y均为${}_{2}^{1}H$，互为同位素），A错误；X与Y同为${}_{2}^{1}H$，互为同位素，B正确；${}_{\space \space 8}^{13}O$与${}_{\space \space 8}^{15}O$的半衰期很短，故不适宜用作示踪原子研究化学反应历程，C错误；自然界中不存在${}_{\space \space 8}^{13}O_{2}$与${}_{\space \space 8}^{15}O_{2}$并不是因为其化学键不稳定，而是由于${}_{\space \space 8}^{13}O$与${}_{\space \space 8}^{15}O$的半衰期很短，很容易发生核变化，转化为其他原子，O=O键的键能与形成该键的核素无关，D错误。