2026年拔尖特训九年级化学上册沪教版第36页答案
8. 作为相对原子质量标准的1个碳-12原子的质量是$1.993×10^{-26}\ \mathrm{kg}$,现有24 g镁粉,则这些镁粉中含有镁原子的个数约为(
A


A.$6.02×10^{23}$
B.$5.02×10^{25}$
C.$6.02×10^{26}$
D.$5.02×10^{22}$

答案

A 根据某原子的相对原子质量$=\dfrac{一个原子的实际质量}{一个碳-12原子的实际质量×\dfrac{1}{12}}$,可求出一个镁原子的实际质量为$1.993×10^{-26}\ \mathrm{kg}×\dfrac{1}{12}×24$,则24 g镁粉中含有镁原子的个数为$\dfrac{24×10^{-3}\ \mathrm{kg}}{1.993×10^{-26}\ \mathrm{kg}×\dfrac{1}{12}×24}≈6.02×10^{23}$。

解析

【分析】
要计算24g镁粉中镁原子的总个数,可按三步思路推导:第一步,回忆相对原子质量的定义公式,已知镁的相对原子质量为24,结合题目给出的碳-12原子实际质量,逆向推导得到单个镁原子的实际质量;第二步,统一单位,题目中镁粉质量单位是克,碳-12原子质量单位是kg,需要把24g换算为以kg为单位的数值,避免单位不匹配引发计算错误;第三步,用镁粉的总质量除以单个镁原子的实际质量,即可得到镁原子的总个数,最终匹配选项选出正确答案。
【解析】
解:
1. 根据相对原子质量的定义公式:
某原子的相对原子质量$=\dfrac{1个该原子的实际质量}{1个碳-12原子的实际质量× \dfrac{1}{12}}$
将镁的相对原子质量24代入公式变形,可得单个镁原子的实际质量:
$m(\ce{Mg})=1.993×10^{-26}\ \mathrm{kg}×\dfrac{1}{12}×24$
2. 统一单位:将24g镁粉的总质量换算为kg,得到$24×10^{-3}\ \mathrm{kg}$
3. 计算镁原子总个数:
$N=\dfrac{\mathrm{镁粉总质量}}{\mathrm{单个镁原子实际质量}}=\dfrac{24×10^{-3}\ \mathrm{kg}}{1.993×10^{-26}\ \mathrm{kg}×\dfrac{1}{12}×24}≈6.02×10^{23}$
因此答案为A选项。
【答案】A
【知识点】相对原子质量定义;原子个数计算
【点评】
本题属于相对原子质量模块的基础应用题,核心考察对相对原子质量定义的理解和逆向推导能力,易错点是忽略单位换算导致计算结果偏差,通过本题也可以直观理解1mol镁所含原子数约为阿伏伽德罗常数的含义,为后续物质的量相关知识的学习铺垫基础。
【难度系数】
0.7
9. 据报道,“火星快车”号探测器在火星大气层中发现了一种二氧化碳分子,它的化学式可表示为$\ce{C^{16}O^{18}O}$(元素符号左上角的数字代表该原子中质子数和中子数之和)。
(1) $\ce{^{18}O}$中的质子数是________,中子数是________。
(2) 相同分子数的$\ce{C^{16}O_{2}}$和$\ce{C^{16}O^{18}O}$,分别与足量$\ce{CaO}$化合全部转化为$\ce{CaCO_{3}}$,生成$\ce{CaCO_{3}}$的质量情况是前者________(填“大于”“小于”或“等于”)后者。

答案

(1) 8 10 (2) 小于
〔解析〕(1) $\ce{^{16}O}$和$\ce{^{18}O}$属于同种元素的原子,具有相同的电子数和质子数,但原子核内的中子数和相对原子质量不同,故$\ce{^{18}O}$中的质子数是8,中子数$=18-8=10$。
(2) $\ce{C^{16}O_{2}}$的相对分子质量为$12+16×2=44$,$\ce{C^{16}O^{18}O}$的相对分子质量为$12+16+18=46$,故$\ce{C^{16}O_{2}}$与足量$\ce{CaO}$化合全部转化为$\ce{CaCO_{3}}$的质量小于$\ce{C^{16}O^{18}O}$与足量$\ce{CaO}$化合全部转化为$\ce{CaCO_{3}}$的质量。

解析

【分析】
这道题可以分两小问逐步思考:
1. 第一问要计算$\ce{^{18}O}$的质子数和中子数,首先明确同种元素的原子质子数是固定的,氧元素的原子序数为8,因此质子数等于原子序数为8;再结合题目给出的信息,元素符号左上角的数字是质子数与中子数之和,用这个数值减去质子数就能得到中子数。
2. 第二问比较生成碳酸钙的质量,首先明确$\ce{CO_{2}}$和$\ce{CaO}$化合的反应关系:1个$\ce{CO_{2}}$分子完全反应会生成1个$\ce{CaCO_{3}}$,相同分子数的两种$\ce{CO_{2}}$生成的$\ce{CaCO_{3}}$分子数相等,此时只需要对比两种$\ce{CO_{2}}$的相对分子质量,就能判断最终生成的$\ce{CaCO_{3}}$的总质量大小。
【解析】
(1) 氧元素属于8号元素,原子的质子数等于其原子序数,因此$\ce{^{18}O}$的质子数为8;根据题给信息,左上角数字为质子数和中子数之和,因此中子数$=18-8=10$。
(2) 反应$\ce{CO_{2} + CaO = CaCO_{3}}$中,每1分子$\ce{CO_{2}}$反应生成1分子$\ce{CaCO_{3}}$,相同分子数的$\ce{C^{16}O_{2}}$和$\ce{C^{16}O^{18}O}$参与反应时,生成的$\ce{CaCO_{3}}$的分子数相等。计算两种$\ce{CO_{2}}$的相对分子质量:$\ce{C^{16}O_{2}}$的相对分子质量为$12+16×2=44$,$\ce{C^{16}O^{18}O}$的相对分子质量为$12+16+18=46$,结合反应中参与的$\ce{CaO}$质量是固定的,因此最终生成$\ce{CaCO_{3}}$的质量前者小于后者。
【答案】
(1) 8;10 (2) 小于
【知识点】
原子的构成,相对分子质量计算,化学反应质量关系
【点评】
本题结合火星探测的新情境考察化学基础概念,考点基础、情境新颖,既巩固了同位素原子的结构特点,也考察了化学反应中物质的质量对应关系,需要学生注意题目给出的新定义信息,避免惯性思维忽略$\ce{^{18}O}$的质量差异。
【难度系数】
0.8
10. 新素养 科学思维 为了揭示原子结构的奥秘,人类经历了漫长的探索过程。
材料一:1803年,道尔顿在原子学说中提出:物质由微小的不可再分的原子构成。
材料二:1897年,汤姆孙发现原子内有带负电的微观粒子,否定了“原子不可再分”。
材料三:1911年,卢瑟福进行了α粒子(α粒子由2个质子和2个中子构成)轰击金箔实验。结果发现:绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进,但是有少数α粒子却发生了较大角度的偏转,并且有极少数α粒子的偏转角度超过$90°$,像是被金箔反弹了回来。
材料四:1919年,卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子,发现一个α粒子留在了一个氮原子中,使氮原子变成了氧原子,同时有微观粒子从氮原子中被打出。
(1)汤姆孙发现的带负电的微观粒子是
电子

(2)卢瑟福在实验中使用的金箔是由
原子
(填“分子”“原子”或“离子”)构成的;通过卢瑟福做的实验,可推出的原子结构模型为
C
(填字母)。

(3)α粒子轰击金箔时,其运动轨迹不可能是
bc
(填字母)。
(第10题图)

答案

(1) 电子 (2) 原子 C (3) bc
〔解析〕(1) 汤姆孙发现原子内有带负电的微观粒子,根据原子的构成可知带负电的微观粒子为电子。(2) 金箔是由金属原子直接构成的。大多数α粒子不改变方向就可以顺利穿过,说明原子内部有较大的空间;有少部分α粒子发生偏转,说明原子内部有带正电荷的微观粒子;有少数粒子却发生了较大角度的偏转,并且极少数α粒子的偏转角度超过90°,像是被金箔弹了回来,说明原子内部存在质量较大的部分。卢瑟福做的实验,说明原子是由居于原子中心的原子核与核外电子构成的,由此可推出的原子结构模型为C。(3) α粒子由2个质子和2个中子构成,带正电,原子核也带正电,故α粒子轰击金箔时,不可能出现被原子核吸引而靠近原子核的轨迹,故运动轨迹不可能的是bc。

解析

【分析】
我们可以逐问梳理清晰解题思路:
1. 第一问:回忆原子的基本构成,原子内仅有一种带负电的微观粒子,对应汤姆孙的发现即可得出答案。
2. 第二问:首先明确金属单质的构成特点,金属于金属,直接判断金箔的构成微粒;再结合α粒子散射实验的现象推导原子结构:绝大多数α粒子直接穿过说明原子内部大部分空间是空的,少数粒子大角度偏转、极少数被反弹说明原子中心存在体积很小、质量很大、带正电的原子核,对应匹配正确的原子结构模型。
3. 第三问:利用同种电荷相互排斥的规律,α粒子和金原子核都带正电,靠近时只会受到斥力作用,不可能出现向原子核方向弯折靠近的轨迹,由此判断不可能的运动路径。
【解析】
(1) 原子由居于中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成,汤姆孙发现的原子内带负电的微观粒子就是电子。
(2) 金属于金属单质,金属单质由原子直接构成,因此金箔是由金原子构成的;卢瑟福α粒子轰击金箔的实验现象证明原子不是均匀分布的结构,而是中心有一个体积很小、质量远大于α粒子、带正电的原子核,对应图C的核式结构模型。
(3) α粒子由2个质子和2个中子构成,整体带正电,金原子核也带正电,同种电荷相互排斥,α粒子经过原子核附近时会受到斥力作用发生偏转,不可能出现向原子核方向弯折靠近的轨迹,因此b、c轨迹不可能出现。
【答案】
(1) 电子 (2) 原子 C (3) bc
【知识点】
原子的构成,α粒子散射实验,电荷相互作用
【点评】
本题依托原子结构探索的科学史素材命题,既考察基础的原子构成常识,也要求学生结合实验现象推理原子结构、利用电荷作用规律判断粒子运动轨迹,帮助学生建立原子结构模型的发展逻辑,深化对核式结构的理解,属于基础概念应用题。
【难度系数】
0.7
11. [2025 镇江质检]已知1个$\ce{N_{2}O}$分子的质量为$n$,1个$\ce{N_{2}O_{3}}$分子的质量为$m$,若以1种氮原子的质量的$\dfrac{1}{14}$作为标准,则$\ce{N_{2}O_{3}}$的相对分子质量为 (
A


A.$\dfrac{56m}{3n - m}$
B.$\dfrac{4m}{3n - m}$
C.$\dfrac{3n - m}{56(m - n)}$
D.$\dfrac{3n - m}{56m}$

答案

A 1个$\ce{N_{2}O}$分子中含有2个氮原子和1个氧原子,1个$\ce{N_{2}O_{3}}$分子中含有2个氮原子和3个氧原子;故1个氧原子的质量为(1个$\ce{N_{2}O_{3}}$分子的质量-1个$\ce{N_{2}O}$分子的质量)$×\dfrac{1}{2}=\dfrac{m-n}{2}$;1个氮原子的质量为(1个$\ce{N_{2}O}$分子的质量-1个氧原子的质量)$×\dfrac{1}{2}=\dfrac{3n-m}{4}$;氧原子的相对原子质量$=\dfrac{\dfrac{m-n}{2}}{\dfrac{3n-m}{4}×\dfrac{1}{14}}=\dfrac{28(m-n)}{3n-m}$;氮原子的相对原子质量为14;则$\ce{N_{2}O_{3}}$的相对分子质量为$14×2+\dfrac{28(m-n)}{3n-m}×3=\dfrac{56m}{3n-m}$。

解析

【分析】
解题时首先要紧扣题目给出的特殊相对质量基准,不要直接套用常规以C-12为标准的计算逻辑。第一步先拆解两种分子的原子构成:1个N₂O分子含2个N原子和1个O原子,1个N₂O₃分子含2个N原子和3个O原子,通过两分子质量作差就能消去氮原子的总质量,先求出单个氧原子的质量;第二步再代入N₂O的质量表达式,就能算出单个氮原子的质量;第三步根据题目要求,得到作为标准的“氮原子质量的1/14”的具体数值;最后根据相对分子质量的定义:分子实际质量除以基准质量,代入数值计算就能得到N₂O₃的相对分子质量。
【解析】
1. 计算单个氧原子的质量
已知1个N₂O分子质量为n,满足:$2m(\mathrm{N}) + m(\mathrm{O}) = n$
1个N₂O₃分子质量为m,满足:$2m(\mathrm{N}) + 3m(\mathrm{O}) = m$
将两式相减,得$2m(\mathrm{O}) = m - n$,因此单个氧原子质量:$m(\mathrm{O})=\dfrac{m-n}{2}$
2. 计算单个氮原子的质量
将$m(\mathrm{O})=\dfrac{m-n}{2}$代入$2m(\mathrm{N}) + m(\mathrm{O}) = n$,整理得:
$2m(\mathrm{N}) = n - \dfrac{m-n}{2} = \dfrac{3n - m}{2}$
因此单个氮原子质量:$m(\mathrm{N})=\dfrac{3n - m}{4}$
3. 计算题目给定的相对质量基准
题目规定以1种氮原子质量的$\dfrac{1}{14}$作为标准,因此基准质量为:
$m_{\mathrm{标}} = \dfrac{1}{14} × m(\mathrm{N}) = \dfrac{1}{14} × \dfrac{3n - m}{4} = \dfrac{3n - m}{56}$
4. 计算N₂O₃的相对分子质量
根据相对分子质量的定义,分子的相对质量等于分子实际质量除以基准质量:
$M_r(\ce{N_{2}O_{3}}) = \dfrac{m}{m_{\mathrm{标}}} = \dfrac{m}{\dfrac{3n - m}{56}} = \dfrac{56m}{3n - m}$
因此答案为A选项。
【答案】
A.$\dfrac{56m}{3n - m}$
【知识点】
相对原子质量定义,原子质量推算,相对分子质量计算
【点评】
本题的易错点是打破了常规以C-12原子质量1/12为基准的惯性思维,不少同学会误用旧基准的公式导致出错,解题核心是牢牢抓住相对质量的本质定义,无论基准如何更换,都通过“粒子实际质量÷基准质量”的逻辑计算,先推导基准的具体数值就能快速得到结果。
【难度系数】
0.4
12. 已知作为相对原子质量标准的一个碳原子的质量是 $1.993× 10^{-26}\ \mathrm{kg}$。
(1)若一个铝原子的质量是 $4.482× 10^{-26}\ \mathrm{kg}$,则该铝原子的相对原子质量是 ______(结果保留整数)。已知铝原子核中有13个质子,则铝原子中的中子数是 ______。
(2)若氧原子的相对原子质量是16,则一个氧原子的质量约为 ______(结果保留四位有效数字)。
(3)相同质量的锂和铝,________ 含有的原子个数更多。

答案

(1) 27 14 (2) $2.657×10^{-26}\ \mathrm{kg}$ (3) 锂
〔解析〕(1) 若一个铝原子的质量是$4.482×10^{-26}\ \mathrm{kg}$,则铝原子的相对原子质量是$\dfrac{4.482×10^{-26}\ \mathrm{kg}}{1.993×10^{-26}\ \mathrm{kg}×\dfrac{1}{12}}≈27$。已知铝原子核中有13个质子,相对原子质量的整数值=质子数+中子数,则铝原子中的中子数是$27-13=14$。(2) 若氧原子的相对原子质量是16,设一个氧原子的质量是$x$,$\dfrac{x}{1.993×10^{-26}\ \mathrm{kg}×\dfrac{1}{12}}=16$,$x≈2.657×10^{-26}\ \mathrm{kg}$。(3) 原子的相对原子质量与其实际质量成正比,由于相对原子质量的大小关系是铝>锂,故相同质量的锂和铝,锂含有的原子个数更多。

解析

【分析】
这道题核心围绕相对原子质量的定义展开,解题思路如下:1. 首先明确相对原子质量的计算公式:某原子的相对原子质量 = 该原子的实际质量 ÷(碳12原子实际质量 × 1/12),第一问直接代入铝原子和碳原子的质量就能算出铝的相对原子质量,再利用近似等量关系:相对原子质量≈质子数+中子数,减去已知的质子数就能得到中子数。2. 第二问是公式的逆向运用,已知氧的相对原子质量,把公式变形后就能反推求出氧原子的实际质量。3. 第三问结合相对原子质量和实际原子质量的正比关系:总质量相同时,单个原子的实际质量越小,含有的原子总个数就越多,对比锂和铝的相对原子质量大小就能得出结论。
【解析】
(1)根据相对原子质量的定义计算铝的相对原子质量:
$Ar(\mathrm{Al})=\dfrac{m(\mathrm{Al})}{m(\mathrm{C}) × \dfrac{1}{12}}=\dfrac{4.482×10^{-26}\ \mathrm{kg}}{1.993×10^{-26}\ \mathrm{kg} × \dfrac{1}{12}} \approx 27$
又因为相对原子质量的近似整数值等于质子数与中子数之和,已知铝的质子数为13,因此中子数=27-13=14。
(2)设一个氧原子的质量为$x$,代入相对原子质量公式:
$\dfrac{x}{1.993×10^{-26}\ \mathrm{kg} × \dfrac{1}{12}}=16$
解得$x\approx 2.657×10^{-26}\ \mathrm{kg}$。
(3)原子的实际质量和其相对原子质量成正比,锂的相对原子质量约为7,远小于铝的相对原子质量27,说明单个锂原子的质量远小于单个铝原子的质量,因此相同质量的锂和铝,锂含有的原子个数更多。
【答案】
(1) 27;14 (2) $2.657×10^{-26}\ \mathrm{kg}$ (3) 锂
【知识点】
相对原子质量计算,原子构成,原子质量与个数关系
【点评】
本题属于相对原子质量相关的基础计算题,既考察了对相对原子质量定义的正向、逆向灵活运用,也考察了原子内部粒子数的关系,以及宏观总质量和微观原子个数的关联,整体难度低,能够帮助学生夯实刚接触的微观化学相关计算基础,避免对概念的死记硬背。
【难度系数】
0.8