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$\frac{yz}{x}$
9:8
13

原子的最外
层电子数相同
解:铼的相对原子质量$=\frac{一个铼原子的质量}{一个碳-12原子的质量×\frac{1}{12}},$
因此一个铼原子的质量为$\frac{186.2×1.993×10^{-26}\ \mathrm{kg}}{12}\approx3.1×10^{-25}\ \mathrm{kg}。$
答:一个铼原子的质量约为$3.1×10^{-25}\ \mathrm{kg}。$
D
错误
a
绝大多数α粒子通过金箔并按原来方向运动
$\ce{_{2}^{4}He^{2-}}$
【分析】
本题围绕化学宏观、微观、符号的联系展开,涉及元素判断、物质构成、原子结构、相对原子质量计算等知识点。解题思路:①根据元素定义(质子数相同的一类原子)判断粒子是否为同种元素,结合相对原子质量≈质子数+中子数确定对应粒子;②根据物质构成类型(原子、分子、离子构成)匹配图示;③利用原子中质子数=核外电子数、最外层电子数决定化学性质、阳离子质子数>电子数的规律分析;④依据相对原子质量与实际质量的关系、原子个数比的计算方法推导结果。
【解析】
(1) 元素的定义是质子数相同的一类原子的总称,图甲中p粒子质子数为1,q粒子质子数为2,二者质子数不同,故不属于同种元素;He的质子数为2,相对原子质量=质子数+中子数,He-3的相对原子质量为3,则中子数=3-2=1,对应q粒子(质子数2,中子数1)。
(2) 图乙中,①是单个原子构成的物质,铁属于金属,由原子直接构成,对应图①;④是由$\ce{Na^+}$和$\ce{Cl^-}$构成的离子化合物,故由离子构成的是图④。
(3) 原子中质子数=核外电子数,a的核外电子数=2+8+6=16,因此m=16;a是硫原子,最外层电子数为6,b是氧原子,最外层电子数也为6,二者化学性质相似;硫原子在化学反应中易得到2个电子,形成带2个单位负电荷的$\ce{S^{2-}}$。
(4) 阳离子的质子数>核外电子数:c粒子质子数12,核外电子数10,为$\ce{Mg^{2+}}$;e粒子质子数13,核外电子数10,为$\ce{Al^{3+}}$,故阳离子为$\ce{Mg^{2+}}$、$\ce{Al^{3+}}$。
(5) 相对原子质量与原子实际质量成正比,设另一种原子的相对原子质量为A,则$\frac{z}{x}=\frac{A}{y}$,解得$A=\frac{yz}{x}$。
(6) 原子个数比=(质量÷相对原子质量)之比,设镁和铝的质量均为m,则原子个数比为$\frac{m}{24}:\frac{m}{27}=9:8$。
【答案】
不属于;质子数不同;q;④;①;16;b;$\ce{S^{2-}}$;$\ce{Mg^{2+}}$、$\ce{Al^{3+}}$;$\frac{yz}{x}$;9:8
【知识点】
元素概念、物质的构成、相对原子质量计算
【点评】
本题综合考查化学微观基础知识点,需准确掌握元素定义、物质构成类型、原子结构规律及相关计算,整体难度适中,适合中等水平学生解答。
【难度系数】
0.5
【分析】
首先,原子中核内质子数等于核外电子总数,据此计算x的值;其次,原子序数为12的元素是镁元素,根据核外电子排布规律画出其原子结构示意图,元素的化学性质由原子最外层电子数决定,据此判断化学性质相似的原因;最后,利用相对原子质量的计算公式推导并计算铼原子的质量。
【解析】
(1) 在原子中,核内质子数=核外电子数,铼原子的质子数为75,核外电子总数为$2+8+18+32+x+2$,因此:
$2+8+18+32+x+2=75$,解得$x=13$。
(2) 原子序数为12的元素是镁元素,镁原子的核内质子数为12,核外电子分三层排布,第一层2个、第二层8个、第三层2个,原子结构示意图为:;元素的化学性质由原子的最外层电子数决定,铼原子和镁原子的最外层电子数均为2,因此二者化学性质相似。
(3) 根据相对原子质量公式:$\mathrm{相对原子质量}=\frac{\mathrm{一个原子的质量}}{\mathrm{一个碳-12原子质量}×\frac{1}{12}}$,变形得:$\mathrm{一个原子的质量}=\mathrm{相对原子质量}×\mathrm{一个碳-12原子质量}×\frac{1}{12}$。
代入数据计算:
一个铼原子的质量$=\frac{186.2×1.993×10^{-26}\ \mathrm{kg}}{12}≈3.1×10^{-25}\ \mathrm{kg}$(结果保留两位有效数字)。
【答案】
13

原子的最外层电子数相同
一个铼原子的质量约为$3.1×10^{-25}\ \mathrm{kg}$
【知识点】
原子结构、元素周期表、相对原子质量
【点评】
本题考查原子结构与元素性质的关系及相对原子质量的计算,需掌握原子中质子数与核外电子数的关系、核外电子排布规律和相对原子质量公式,属于化学基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.5
【分析】要判断各化学模型是否正确,需结合化学基础知识逐一分析选项:
1. 选项A:地壳中元素含量前四位为氧、硅、铝、铁,模型中硅含量最高、氧次之,与事实不符,错误。
2. 选项B:氧气、液氧、固态氧是同一种物质的不同状态,分子大小相同,仅分子间间隔不同,模型中分子大小由大到小的排序错误,错误。
3. 选项C:空气按体积分数,氮气约占78%,氧气约占21%,模型中氧气占78%、氮气占21%,比例标注颠倒,错误。
4. 选项D:物质由元素组成,分子由原子构成,原子可构成分子,元素可组成物质,也可由原子、分子构成,该模型符合化学概念,正确。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:地壳中元素含量从高到低依次为氧、硅、铝、铁,图示中硅含量最高,氧含量次之,与实际不符,模型错误。
B选项:氧气、液氧、固态氧均由氧分子构成,分子大小相同,只是分子间间隔不同,图示中分子大小由大到小排序错误,模型错误。
C选项:空气的体积分数中,氮气约占78%,氧气约占21%,图示中氧气占78%、氮气占21%,比例标注颠倒,模型错误。
D选项:物质由元素组成,分子由原子构成,原子可直接构成物质,也可构成分子;元素可组成物质,也可由原子、分子构成,该模型正确反映了物质的组成和构成关系。
【答案】
D
【知识点】
地壳元素含量、空气成分、物质的组成与构成
【点评】
本题考查化学基础模型的判断,需准确记忆地壳元素含量、空气体积分数、物质组成与构成的相关知识,逐一分析各选项即可得出正确答案,难度适中。
【难度系数】
0.6
【分析】
本题围绕原子结构的探索历程设置问题,需结合道尔顿原子论的局限性、卢瑟福α粒子散射实验的结论与模型建立、反粒子的定义等知识点逐一分析:
1. 对比道尔顿原子论观点与现代原子结构理论,判断正误;
2. 明确卢瑟福根据实验结果提出原子结构模型对应的科学探究环节;
3. 从α粒子散射实验中绝大多数粒子未偏转的现象,推断原子内部空间特点;
4. 根据反粒子“电性相反、质量和电量大小相同”的定义,推导反α粒子的符号。
【解析】
(1) 现代科学证明原子由原子核和核外电子构成,原子可以再分,因此道尔顿“原子是不可再分的实心球体”的观点是错误的。
(2) 卢瑟福在α粒子散射实验的基础上,提出了原子的核式结构模型(图乙),这一过程属于建立模型,故选a。
(3) 在α粒子散射实验中,绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向运动,说明原子内部绝大部分空间是空的,仅少数粒子受原子核斥力偏转,极少数粒子被反弹。
(4) α粒子符号为$\ce{_{2}^{4}He^{2+}}$,带2个单位正电荷;根据反粒子定义,反α粒子与α粒子质量相同、电量大小相同但电性相反,故反α粒子带2个单位负电荷,符号为$\ce{_{2}^{4}He^{2-}}$。
【答案】
错误;a;绝大多数α粒子通过金箔并按原来方向运动;$\ce{_{2}^{4}He^{2-}}$
【知识点】
原子结构探索历程、原子模型、反粒子概念
【点评】
本题考查原子结构相关基础知识点,涉及化学史与基本概念,需准确记忆实验结论和反粒子定义,属于对基础知识的应用考查,难度适中。
【难度系数】
0.6