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14. 阅读下面科普短文并回答问题。
研究发现,同种元素的原子核中,中子数不一定相同,如氢元素的原子核如下表。
为了更好地区别同种元素的不同原子,常用原子符号$\ce{^{A}_{Z}X}$来表示质量数为$A$、质子数为$Z$的$X$原子,其质量数 = 质子数 + 中子数,如上述氕、氘、氚3种不同的氢原子就可以依次表示为$\ce{^{1}_{1}H}$、$\ce{^{2}_{1}H}$、$\ce{^{3}_{1}H}$。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,如$\ce{^{1}_{1}H}$和$\ce{^{2}_{1}H}$和$\ce{^{3}_{1}H}$互为同位素。同位素在生活、生产和科学研究中有着重要用途。例如,考古时利用$\ce{^{14}_{6}C}$测定一些文物的年代;通过测定$\ce{^{13}_{6}C}$和$\ce{^{15}_{7}N}$,分析古代人类的食物结构;通过追踪$\ce{^{35}_{15}P}$发出的射线,确定磷在植物中的作用部位等。
(1)测定相对原子质量时,要使用含有6个质子和6个中子的一种碳原子质量的$\dfrac{1}{12}$作标准。该碳原子的原子符号为
(2)在$\ce{^{6}_{3}Li}$、$\ce{^{7}_{3}Li}$、$\ce{^{23}_{11}Na}$、$\ce{^{24}_{12}Mg}$、$\ce{^{14}_{6}C}$、$\ce{^{14}_{7}N}$中,互为同位素的是
(3)$\ce{^{35}_{15}P}$的原子核内中子数是
(4)下列说法正确的是
A.$\ce{^{35}_{15}P}$原子的结构示意图为
B.氘原子与氚原子的相对原子质量一定不同
C.由$\ce{^{2}_{1}H}$和$\ce{^{18}_{8}O}$组成的1个水分子中含11个中子
D.氕、氘、氚3种氢原子最多可以组成6种不同的氢分子
(5)元素周期表中第8号元素是地壳中含量最多的元素,该元素是
研究发现,同种元素的原子核中,中子数不一定相同,如氢元素的原子核如下表。
为了更好地区别同种元素的不同原子,常用原子符号$\ce{^{A}_{Z}X}$来表示质量数为$A$、质子数为$Z$的$X$原子,其质量数 = 质子数 + 中子数,如上述氕、氘、氚3种不同的氢原子就可以依次表示为$\ce{^{1}_{1}H}$、$\ce{^{2}_{1}H}$、$\ce{^{3}_{1}H}$。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,如$\ce{^{1}_{1}H}$和$\ce{^{2}_{1}H}$和$\ce{^{3}_{1}H}$互为同位素。同位素在生活、生产和科学研究中有着重要用途。例如,考古时利用$\ce{^{14}_{6}C}$测定一些文物的年代;通过测定$\ce{^{13}_{6}C}$和$\ce{^{15}_{7}N}$,分析古代人类的食物结构;通过追踪$\ce{^{35}_{15}P}$发出的射线,确定磷在植物中的作用部位等。
(1)测定相对原子质量时,要使用含有6个质子和6个中子的一种碳原子质量的$\dfrac{1}{12}$作标准。该碳原子的原子符号为
$\boldsymbol{\ce{^{12}_{6}C}}$
。(2)在$\ce{^{6}_{3}Li}$、$\ce{^{7}_{3}Li}$、$\ce{^{23}_{11}Na}$、$\ce{^{24}_{12}Mg}$、$\ce{^{14}_{6}C}$、$\ce{^{14}_{7}N}$中,互为同位素的是
$\boldsymbol{\ce{^{6}_{3}Li}}$和$\boldsymbol{\ce{^{7}_{3}Li}}$
。(3)$\ce{^{35}_{15}P}$的原子核内中子数是
20
。(4)下列说法正确的是
BD
(填字母,多选)。A.$\ce{^{35}_{15}P}$原子的结构示意图为
B.氘原子与氚原子的相对原子质量一定不同
C.由$\ce{^{2}_{1}H}$和$\ce{^{18}_{8}O}$组成的1个水分子中含11个中子
D.氕、氘、氚3种氢原子最多可以组成6种不同的氢分子
(5)元素周期表中第8号元素是地壳中含量最多的元素,该元素是
氧元素
(填元素名称)。答案
$\ce{^{12}_{6}C}$
$\ce{^{6}_{3}Li}$和$\ce{^{7}_{3}Li}$
20
BD
氧元素
$\ce{^{6}_{3}Li}$和$\ce{^{7}_{3}Li}$
20
BD
氧元素
解析
【分析】
本题围绕原子符号、同位素的概念及应用展开，需结合原子构成的相关知识逐一分析各小题：
1. 第(1)题：根据原子符号的表示方法，左上角为质量数（质子数+中子数），左下角为质子数，已知碳原子质子数为6、中子数为6，计算质量数后即可确定原子符号；
2. 第(2)题：依据同位素的定义（质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子），逐一对比各粒子的质子数和中子数，找出符合同位素的组合；
3. 第(3)题：利用“质量数=质子数+中子数”的关系，结合原子符号中左下角的质子数、左上角的质量数，计算中子数；
4. 第(4)题：逐个分析选项，结合原子结构、相对原子质量、水分子的中子数计算、氢分子的组合数等知识点判断正误；
5. 第(5)题：根据元素周期表中原子序数与质子数的关系，确定第8号元素的名称。
【解析】
(1) 碳原子的质子数$Z=6$，题目中该碳原子的中子数$N=6$，根据质量数$A=Z+N=6+6=12$，因此原子符号为$\ce{^{12}_{6}C}$；
(2) 同位素的定义为：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子。观察给出的粒子：$\ce{^{6}_{3}Li}$的质子数为3、中子数为$6-3=3$；$\ce{^{7}_{3}Li}$的质子数为3、中子数为$7-3=4$，二者质子数相同、中子数不同，互为同位素；其余粒子质子数不同，不互为同位素；
(3) 原子符号$\ce{^{A}_{Z}X}$中，$Z$为质子数，$A$为质量数，中子数$=A-Z$，因此$\ce{^{35}_{15}P}$的中子数$=35-15=20$；
(4) 选项分析：
A. P为15号元素，原子核外电子数为15，其原子结构示意图应为2、8、5，若题目中插图不符则A错误；
B. 氘（$\ce{^{2}_{1}H}$）的质量数为2，氚（$\ce{^{3}_{1}H}$）的质量数为3，相对原子质量近似等于质量数，因此二者相对原子质量不同，B正确；
C. $\ce{^{2}_{1}H}$的中子数为$2-1=1$，$\ce{^{18}_{8}O}$的中子数为$18-8=10$，水分子（$\ce{H_{2}O}$）的中子数总和为$1×2 +10=12$，并非11，C错误；
D. 氢分子由2个氢原子构成，氢原子有氕、氘、氚3种，组合方式为：氕氕、氕氘、氕氚、氘氘、氘氚、氚氚，共6种，D正确；故答案为BD；
(5) 元素周期表中，原子序数=质子数，第8号元素的质子数为8，对应元素为氧，且氧是地壳中含量最多的元素，因此该元素为氧元素。
【答案】
$\ce{^{12}_{6}C}$；$\ce{^{6}_{3}Li}$和$\ce{^{7}_{3}Li}$；20；BD；氧元素
【知识点】
同位素、原子构成、元素周期表
【点评】
本题为原子结构相关的基础应用题，结合科普短文考查核心概念，涵盖原子符号书写、同位素判断、中子数计算等知识点，需要学生准确理解概念并灵活运用，整体难度适中，适合巩固基础。
【难度系数】
0.5
本题围绕原子符号、同位素的概念及应用展开，需结合原子构成的相关知识逐一分析各小题：
1. 第(1)题：根据原子符号的表示方法，左上角为质量数（质子数+中子数），左下角为质子数，已知碳原子质子数为6、中子数为6，计算质量数后即可确定原子符号；
2. 第(2)题：依据同位素的定义（质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子），逐一对比各粒子的质子数和中子数，找出符合同位素的组合；
3. 第(3)题：利用“质量数=质子数+中子数”的关系，结合原子符号中左下角的质子数、左上角的质量数，计算中子数；
4. 第(4)题：逐个分析选项，结合原子结构、相对原子质量、水分子的中子数计算、氢分子的组合数等知识点判断正误；
5. 第(5)题：根据元素周期表中原子序数与质子数的关系，确定第8号元素的名称。
【解析】
(1) 碳原子的质子数$Z=6$，题目中该碳原子的中子数$N=6$，根据质量数$A=Z+N=6+6=12$，因此原子符号为$\ce{^{12}_{6}C}$；
(2) 同位素的定义为：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子。观察给出的粒子：$\ce{^{6}_{3}Li}$的质子数为3、中子数为$6-3=3$；$\ce{^{7}_{3}Li}$的质子数为3、中子数为$7-3=4$，二者质子数相同、中子数不同，互为同位素；其余粒子质子数不同，不互为同位素；
(3) 原子符号$\ce{^{A}_{Z}X}$中，$Z$为质子数，$A$为质量数，中子数$=A-Z$，因此$\ce{^{35}_{15}P}$的中子数$=35-15=20$；
(4) 选项分析：
A. P为15号元素，原子核外电子数为15，其原子结构示意图应为2、8、5，若题目中插图不符则A错误；
B. 氘（$\ce{^{2}_{1}H}$）的质量数为2，氚（$\ce{^{3}_{1}H}$）的质量数为3，相对原子质量近似等于质量数，因此二者相对原子质量不同，B正确；
C. $\ce{^{2}_{1}H}$的中子数为$2-1=1$，$\ce{^{18}_{8}O}$的中子数为$18-8=10$，水分子（$\ce{H_{2}O}$）的中子数总和为$1×2 +10=12$，并非11，C错误；
D. 氢分子由2个氢原子构成，氢原子有氕、氘、氚3种，组合方式为：氕氕、氕氘、氕氚、氘氘、氘氚、氚氚，共6种，D正确；故答案为BD；
(5) 元素周期表中，原子序数=质子数，第8号元素的质子数为8，对应元素为氧，且氧是地壳中含量最多的元素，因此该元素为氧元素。
【答案】
$\ce{^{12}_{6}C}$；$\ce{^{6}_{3}Li}$和$\ce{^{7}_{3}Li}$；20；BD；氧元素
【知识点】
同位素、原子构成、元素周期表
【点评】
本题为原子结构相关的基础应用题，结合科普短文考查核心概念，涵盖原子符号书写、同位素判断、中子数计算等知识点，需要学生准确理解概念并灵活运用，整体难度适中，适合巩固基础。
【难度系数】
0.5
