1、8 / 8中學化學競賽試題資源庫一一核化學組1 .美國科學家將兩種元素鉛和氟的原子核對撞，獲得了一種質子數為、中子數為的 超重元素，該元素原子核內的中子數與核外電子數之差是2 .歐洲科學家小組將和經核聚合并緊接著釋放出一個中子而產生了第號元素的一種 同位素，該同位素的中子數是3 .美國科學家用高速紅離子轟擊鉛靶，獲得了號元素的原子，這種原子里的中子數 比核外電子數多，則它的質量數為4 .放射性的一個原子經過次衰變（每次衰變都放出一個相同粒子）后，得到比較穩 定的第號元素鑲（）的含個中子的核素。下列說法中正確的是每次衰變都放出一個笊原子 153 最終得到核素的符號是 100和都是主族元素上述和原

2、子核中中子數和質子數之差相同5 .年月日，俄國杜布納實驗室宣布用核反應得到了兩種新元素和是用高能撞擊243靶得到的。經過微秒，發生 衰變，得到。然后連續發生次 衰變，轉變為質量數為的 元素的同位素。則下列對的表示正確的是2682752682681131091071056.在核反應方程式是中子，=是質子，=235190 + 136 +中92 丁 038 丁 54 丁丁是中子,是質子,7 .本題中用大寫字母代表原子核。經 久衰變成為，再經3衰變成為，再經 a衰變成 為。上述系列衰變可記為下式：另一系列衰變如下： 一匕 一3 3 3 %已知是的同位素，則是的同位素，是的同位素是的同位素，是的同位素是

3、的同位素，是的同位素是的同位素，是的同位素 一一.2324 .8 .舸系元素牡（）原子可蛻變為另一元素的原子，并釋放出 a粒子，90Th -+ 2a , 關于元素的下列推論正確的是的硫酸鹽難溶于水是超鈾元素，具有放射性的最高價氧化物對應的水化物呈酸性單質不能與水反應9 .迄今為止合成的最重的元素是號元素，它是用70Zn高能原子轟擊20；Pb的靶子,使鋅核與鉛核熔合而得，每生成一個號元素的原子的同時向外釋放出一個中子。下列說法 錯誤的是號兀素是金屬兀素號元素位于第七周期第四主族科學家合成的號元素的原子的中子數為號元素為放射性元素 閱讀以下材料，完成下面題年月，人類合成超重元素的努力豎立起了一個新

4、的里程碑，美國勞侖斯一柏克萊國家 實驗室的領導人，核化學家.宣布，在該實驗室的英寸回旋加速器上，研究者用高能；Kr離子轟擊28；Pb靶，氟核與鉛核融合，放出個中子，形成了一種新元素；微秒后，該元素 的原子核分裂出個“-粒子，衰變成另一種新元素；微秒又釋放出一個a -粒子，形成另一種新元素的一種同位素。 新元素是在年末，俄美科學家小組用248Ca核轟擊29；Pu靶時得 到的。10 .人們發現新元素、的時間先后順序為11 .人們發現的新元素的原子序數為12 .在年月得到的元素的一種同位素的原子核中中子數有13 .下列有關元素性質的說法錯誤的是元素的單質是固體元素是金屬元素元素具有放射性元素具有類似

5、鹵素的化學性質14 .最近有人用高能核轟擊248核，發生核合成反應，得到新元素。研究者將與氧氣一起加熱，檢出了氣態分子，使成為研究了化學性質的最重元素。已知的同位素如下表所示，上述核反應得到的核素是其中之一，該核素的衰變性質保證了其化學性質實驗獲得成功。質量數衰艾方式釋放a粒子釋放a粒子；或自發裂變釋放a粒子；或自發裂變不詳不詳釋放a粒子；或自發裂變不詳不詳釋放a粒子（）的元素符號是。（）用元素符號并在左上角和左下角分別標注其質量數和質子數，寫出合成的核反應 方程式（方程式涉及的其他符號請按常規書寫）。15 . 3衰變為核素的一種基本類型，主0- 1+0（0代表中微子）（）元素146經三次3衰

6、變成元素的一種核素，試寫出衰變的反應式。（）在衰變過程中有一元素能以+價離子存在于水溶液中，且具有強氧化性，還原產 物為+價離子。其+價離子的硝酸鹽和硝酸錢可按：形成一種復鹽，它常作為分析中的一 種基準物質，寫出該復鹽的化學式。（）該復鹽常用來測定某樣品中 +的含量，請寫出滴定反應的化學方程式。16 . 0年用中子轟擊和，實現了把廉價的金屬轉變為金的夢想，前者形成了穩定的 后者形成核發生3衰變后得到，寫出以上個反應式。（）某金屬能形成幾種氧化物，它在其中一種氧化物中的氧化態為，在另一種氧 。后者轉化為前者時失 （質量）的氧。確定金屬種類及其氧化物。17 .年月日，俄國杜布納實驗室宣布用核反應得

7、到了兩種新元素和。是用高能撞擊93靶得到的。經過微秒，發生 “衰變，得到。然后連續發生次a衰變，轉變為質量數為的第號元素的同位素。以和的原子序數為新元素的代號（左上角標注該核素的質量數），寫出上述合成新元素和的核反應方程式。18 .迄今已合成的最重元素是號，它是用70高能原子轟擊282的靶子，使鋅核與鉛核熔合而得。科學家通過該放射性元素的一系列衰變的產物確定了它的存在，總共只檢出一個 原子。該原子每次衰變都放出一個高能粒子，最后得到比較穩定的第號元素鑲的含個中子 的同位素。（）號是第幾周期第幾族元素？（）它是金屬還是非金屬？（）你認為它的最高氧化態至少可以達到多少？（）寫出合成元素的反應式（注

8、反應式中的核素要用諸如3、208等帶上下標的符號來表示，號元素符號未定，可用表示）。19 .放射性同位素16被考古學家稱為“碳鐘”。它可以用來斷定古生物體死亡至今的 年代。此項研究成果獲得年諾貝爾化學獎。（）宇宙射線中高能量中子碰撞空氣中的氮原子后，就會形成14,寫出它的核反應方程式。（）14很不穩定，容易發生3衰變，其半衰期年。寫出它發生衰變的方程。（）14的生成和衰變通常是平衡的，即空氣中、生物活體中14的含量是不變的。當機體死亡后，機體內的14含量將會不斷減少，若測得一具古生物遺骸中16含量只有活體中的,則這具遺骸死亡至今應有多少年？20 .放射性同位素氟（；Kr ）氣，經3衰變成鋤（3

9、；Rb）,半衰期為年，鋤最后成 固態。有一容積為的密閉容器，內盛溫度為C,壓強為的純凈的氯氣。（）此容器內氟氣的質量是多少？（）寫出氨（85）氣的3衰變方程。（）將此容器埋入地下年后取出，加熱到C,此時容器內氣體的壓強多大？21 .大氣中含有和，的半衰期為年。由于宇宙線的作用，大氣中與含量比基本不變。活的動植物體內的與含量比與大氣的相同。當它們死后，由于的 3衰變，與的含量不斷減 少。通過測量出土動植物殘骸中和的含量比，可根據公式=一定出動植物死亡的年代。其中是從動植物死亡到測量時的時間間隔，單位為年，是出土動植物殘骸中現在大氣中和 的含量比和現在大氣中和的含量的比值。最近國際著名雜志自然報道

10、了在河南省出土 的世界上最早的樂器一骨頭做的笛子，測得骨笛的值在和之間。（）元素屬第 周期，第 族；原子中有 個中子，有 個價電子。（）這些骨笛大約是在 年前制造的。0這些骨笛的制造年代屬于下列中國歷史的哪一個文化時期？舊石器時代新石器時代青銅時代鐵器時代（）吹奏骨笛能發聲靠的是 的振動。（）骨笛是一種在頂端吹奏的豎笛。吹奏時，用手指封住笛孔，通過打開笛孔可以產 生所需要的聲音。聲波的波長等于打開笛扎到頂端的距離的四倍。設一笛孔到頂端的距離為厘米，求出相應的聲波的頻率（已知聲速）提示：y , y組22在反應堆中質量為多少的釓能夠與鎘減少的中子通量相同？已知釓的截面大為。23 .銅元素能夠自發地

11、裂變：252 - 142 + 106 + 1。已知各單位核子的結合能分別為，和，則估算在這一裂變過程中所釋放出的能量為多少？24 .史蒂文瓊斯于年成功地在約實現低溫核聚變，成為舉世矚目的重大新聞。低溫 核聚變的奧秘就在于 科原子的應用。所謂 科原子就是把核外電子換成帶一個單位負電荷的 科子后的笊原子。（）依據玻爾的經典量子論，核外負粒子（如電子或 科子）的軌道運動角動量必須等 于兀的整數倍。即=兀，此處為任意整數，為普朗克常數。又=（式中、分別是負粒子的質量、軌道運動線速度和軌道半徑），因此，兀=。如果在基態（即=）的科原子中，科子作圓形軌道運動，平衡時其向心力由靜電引力提供，請導出這種科原子

12、半徑與核外 科子質量之間的關系式。（）已知科子的靜止質量=><,電子的靜止質量=X，則科原子的半徑是笊原子半徑 的多少分之一？為什么？（） 根據你所掌握的理論，說明為什么氘氘溶合（核聚變）要在億度高溫下才能實現？（）為什么用科原子就可以實現低溫核聚變？25小題：用測定年代。是到達 島的第一批居民之一，他決定在他的花園里種植一些歐洲人喜歡的樹。他播種的確切年代已經不知道了。若干年后，在靠近住宅的湖底發現有歐洲橡樹和榆樹的花粉 的沉積。同時在湖底也沉積了很少量放射性-（半衰期=）。假設歐洲橡樹和榆樹在種下的第一年就釋放出花粉。年，一個研究小組從湖底取出一塊沉積物，把沉積物切成厚的薄片，

13、檢測了花粉和放射性的存在。在測定沉積物塊時發現： 歐洲橡樹和榆樹的花粉直到的深處還存在。 在沉積塊的頂部的放射性強度為，而在深處則為。（） 是在哪一年種下歐洲橡樹和榆樹的？ 放射性是的子核之一。存在于地殼中，但由于某些原因，一定量的會通過降雨從大氣中降落，并附著在沉積物的顆粒上在湖底積存。 的衰變鏈為：（）* （穩定）。標有*的半衰期極短；以分鐘和天計。（）試解釋在衰變鏈的哪一步能夠說明，既然母核只在地殼中存在，那么，怎么會在雨水中最后產生的呢？從下面選擇一個答案。小題：醫用放射性核素的分離。可用于淋巴肉瘤的檢查。 它常用高能質子轟擊一（>%）靶制得。一在天然鋅中占, 在轟擊結束后過，用

14、陽離子交換樹脂吸附，把和其他的核素淋洗下來，而把留在交換柱上。放射性核素一一一（一的子核）一一一一一在核醫學應用中，一和一半衰期是符合要求的，因而需要從洗脫液中將它們分離出來。分配系數是金屬離子在離子交換樹脂上和洗脫液之間分布的量度。對于給定的離子交 換樹脂和洗脫液，的定義如下：=每樹脂的放射活性每洗脫液的放射活性對于兩種金屬離子的理想分離來說，它們的分配系數值的差別至少要大于才行。（）洗脫液經蒸干后將殘渣重新分散在少量鹽酸的甲醇溶液中，負載到一個陰離子 交換樹脂上。應用下圖給出的分配系數，選擇淋洗一和一適用的溶劑體系（在前面的空格 里填寫自然數，數字越小表示該體系越好） 。金屬離子在陰離子交

15、換樹脂和各種不同濃度的鹽酸的%甲醇溶液中的分配系數（請注意的值大于）鹽酸濃度（）金屬離子在陰離子交換樹脂和不同濃度的鹽酸的%異丙醇溶液中的分配系數I :%甲醇除去一然后再加%異丙醇%異丙醇除去-然后再加除去一%甲醇除去一然后再加%異丙醇除去-然后再加%異丙醇 除去%異丙醇隨后除去一%異丙醇 除去甲醇 除去一然后再加%異丙醇除去-然后再加%異丙醇 除去（）在分離出相關核素后，某些長半衰期放射性核素會干擾-或-或-的醫用。請指出下面每一種說法是正確的（記為）還是錯誤的（記為）。正確的可能不只一種。正確錯誤可能作為一的污染物們存在會干擾一的醫用會干擾一的醫用會干擾一的醫用會干擾一的醫用（）如果在-、

16、-或-中存在放射性雜質，可用一些方法減少放射性雜質的量。請指 出下面每一種說法是正確的（記為）或者是錯誤的（記為）。正確的可能不只一種。正確錯誤在分離-前除去-在分離前從靶材料中把分離出來在轟擊結束后立即分離放射性核素在分離-之前讓-衰變掉（）如果用高能質子來轟擊天然鋅而不是轟擊-，請指出下面每一種說法是正確的（記為）或者是錯誤的（記為）。正確的可能不只一種。正確錯誤的產量增加倍的產量減少倍的產量減少，而一、一、一、一產生的污染增加一的）里減少，而一、一、一、一產生的污染小艾參考答案()1 A2 C3 A4 D5 D6 B7 B8 A9 B、C10 D11 D12 B13 D14 (1) Hs

17、(2) 2；Mg + 248cm = 208 Hs+5n15 (1) 146A - 149B+ ；e+30v(2) (NH 4)2Ce(NO3)6(3) Ce4+ Fe2+= Ce3+ Fe3+ 1961197019811990199199016 80 Hg+ °n- 79 Au + 由e 8。Hg + 0 n- 79 Au + 4 e 7gAu- 80Hg+e R2On + 5 - R2On+5/2O2，設 R2On + 5 摩爾質量為 X,則 0.361X= 80(5/2O2) -1X= 221.8g - molR20n 摩爾質量 141.8 g - mol1若 n=1X = 6

18、3.1g mol 1(Cu?)1n=2X = 55.1g m ol( Mn ?)1n= 3X = 47.1g mol(Ti?)其中只有Mn符合題意2Mn2O7-4MnO +502 T 24348288288284417 95Am +20Ca=115+3n115=113+ He70277118 30Zn + 82Pb = 112M + 0n 1411411414019 (1) 7N + °n 6C+H(2) 6c 7N+e(2)設活體中含16C的量為P0,遺骸中含量為p, 14c的半衰期為T,半衰期的數為n,則 p /p 0= 1/2n, n=3。因為 n = t/T ,所以 t=nT= 17190 年。20 (1) 1.7g(2) 86Kr - 85Rb+01e(3) 22年為2個半衰期，剩余就氣為原來的1/4,忽略掉固態鋤的體積，以速氣為研究對象：p2=0.34atm21 (1) 14C元素屬于第二周期，第IV a族，14C原子有8個中子，4個價電子(2)由 P=2T/5730 和 P= 33.7%= 2T.57得 t = 5730X 1.57=8996 年；同理，由 P=35.5%=2-1.50得t = 5730 X 1.50=8595