高中 | 核素 题目答案及解析

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必修二

第一章 物质结构 元素周期律

第一节 元素周期表

核素

化合物${{\text{X}}_{\text{3}}}{{\text{Y}}_{\text{7}}}\text{WR}$${{\text{X}}_{\text{3}}}{{\text{Z}}_{\text{7}}}\text{WR}$所含元素相同,相对分子质量相差$\rm 7$$\text{1 mol}\text{ X}_{\text{3}}\text{Y}_{\text{7}}\text{WR}$$40\;\rm \text{mol}$电子,$\text{X}$$\text{W}$$\text{R}$三种元素位于同周期,$\text{X}$原子最外层电子数是$\text{R}$原子核外电子数的一半。下列说法正确的是$(\qquad)$

["

同周期第一电离能比$\\text{W}$大的元素有$\\rm 3$

","

电负性顺序:$\\text{R}\\gt \\text{W}\\gt \\text{X}$

","

常温常压下$\\text{X}$$\\text{R}$的单质均为固体

","

$\\text{Y}$$\\text{Z}$互为同素异形体

"]
[["B"]]

因为化合物${{\text{X}}_{\text{3}}}{{\text{Y}}_{\text{7}}}\text{WR}$${{\text{X}}_{\text{3}}}{{\text{Z}}_{\text{7}}}\text{WR}$所含元素相同,相对分子质量相差$\rm 7$,可能是其中一种元素存在不同核素,且质量数差值为$\rm 7$,或者是质量数相差$\rm 1$的氢原子,个数为$\rm 7$,推测可能是氢元素的不同核素(如$\rm H$$\rm D$$\rm D$相对原子质量比$\rm H$$\rm 1$ ),所以$\rm Y$$\rm Z$为氢元素的两种核素。已知$\rm X$$\rm W$$\rm R$三种元素位于同周期,若为第三周期元素,设$\rm X$的最外层电子数为$a$,则$\rm R$的核外电子数为$2a$$\rm W$的核外电子数为$b$$\rm Y$(氢元素)的质子数为$\rm 1$。由$\rm 1\;\rm mol\;{{\text{X}}_{\text{3}}}{{\text{Y}}_{\text{7}}}\text{WR}$$\rm 40\;\rm mol$质子,可列出等式$3(a+2+8)+2a+b+7=40$,整理可得$5a+b=3$,舍去。若为第二周期元素,设$\rm X$的最外层电子数为$a$,则$\rm R$的核外电子数为$2a$$\rm W$的核外电子数为$b$$\rm Y$(氢元素)的质子数为$\rm 1$。由$\rm 1\;\rm mol\;{{\text{X}}_{\text{3}}}{{\text{Y}}_{\text{7}}}\text{WR}$$\rm 40\;\rm mol$质子,可列出等式$3(a+2)+2a+b+7=40$,整理可得$5a+b=27$。对$a$$b$进行取值讨论:当$a=5$时,$b=27-5\times5$ $\rm =2$$\rm W$$\rm He$,舍去。当$a$ $\rm =4$时,$b$ $\rm =27-5\times 4$ $\rm =7$,此时$\rm X$的质子数为$\rm 4+2=6$$\rm X$$\rm C$$\rm R$的核外电子数为$\rm 2\times 4=8$$\rm R$$\rm O$$\rm W$的核外电子数为$\rm 7$$\rm W$$\rm N$。当$a=3$时,$b=27-5\times3=27-15=12$,此时$\rm W$$\rm X$$\rm R$不在同周期,舍去。所以确定$\rm X$$\rm C$$\rm R$$\rm O$$\rm W$$\rm N$

$\rm A$$\rm W$$\rm N$元素,同周期元素(第二周期)中,第一电离能比$\rm N$大的元素有$\rm F$$\rm Ne$,共$\rm 2$种,$\rm A$错误;

$\rm B$.同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,所以电负性顺序为$\rm R(O)\gt W(N)\gt X(C)$$\rm B$正确;

$\rm C$$\rm X$$\rm C$,其单质(如石墨、金刚石等)在常温常压下为固体;$\rm R$$\rm O$,其单质${{\text{O}}_{2}}$${{\text{O}}_{3}}$在常温常压下为气体,$\rm C$错误;

$\rm D$$\rm Y$$\rm Z$是氢元素的两种核素,质子数相同而中子数不同,它们互为同位素,而同素异形体是指由同种元素组成的不同单质,$\rm D$错误;

故选:$\rm B$

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