人教高中化学专项35 核反应的变化（解析版）.docx

第六篇 物质结构与性质
专项35 核反应的变化
核裂变，又称核分裂，是指由重的原子核(主要是指铀核或钚核)分裂成两个或多个质量较小的原子的一种核反应形式。***或核能发电厂的能量来源就是核裂变。其中铀裂变在核电厂最常见，热中子轰击铀-235原子后会放出2到4个中子，中子再去撞击其它原子，从而形成链式反应而自发裂变。
聚变由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下(如超高温和高压)，发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。原子核中蕴藏巨大的能量，原子核的变化(从一种原子核变化为另外一种原子核)往往伴随着能量的释放。
如果是由重的原子核变化为轻的原子核，叫核裂变，如***爆炸；如果是由轻的原子核变化为重的原子核，叫核聚变，如太阳发光发热的能量来源。
1．(2022•山东卷)138O、158O的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下：；。下列说法正确的是( )
A．X的中子数为2
B．X、Y互为同位素
C．138O、158O可用作示踪原子研究化学反应历程
D．自然界不存在138O2、158O2分子是因其化学键不稳定
【答案】B
【解析】根据质量守恒可知，结合题中的人工合成反应，推知X微粒为62He，Y微粒为42He。A项，X微粒为62He，根据质量数等于质子数加中子数可知，该微粒的中子数为4，A错误；B项，X微粒为62He，Y微粒为42He，二者具有相同的质子数而不同的中子数的原子，故互为同位素，B正确；C项，.由题干信息可知，138O与158O的半衰期很短，故不适宜用作示踪原子研究化学反应历程，C错误；D项，自然界中不存在138O2与158O2并不是其化学键不稳定，而是由于138O与158O的半衰期很短，很容易发生核变化，转化为气体其他原子，O=O的键能与形成该键的核素无关，D错误；故选B。
2．(2021•河北选择性考试)用中子轰击X原子产生α粒子(即氮核He)的核反应为：X+n→Y+He。已知元素Y在化合物中呈+1价。下列说法正确的是( )
A．H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液
B．Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2
C．X和氢元素形成离子化合物
D．6Y和7Y互为同素异形体
【答案】A
【解析】根据核反应为：可知，X的质量数N为4+7-1=10，又因为Y在化合物中呈+1价，则推知Y位于IA族，质量数=质子数+中子数，Y的质量数为7，所以得出Y为Li，其质子数p=3，所以X的质子数Z=3+2-0=5，核电荷数=原子序数=核内质子数=5，则推知X属于B元素。A项，H3BO3为硼酸，氢氧化钠溶液具有腐蚀性，若不慎将NaOH溶液溅到皮肤上，则需用大量水冲洗，同时涂抹H3BO3，以中和碱液，A正确；B项，Y为Li，在空气中燃烧的产物只有Li2O，B错误；C项，X为B，与氢元素会形成BH3或B2H4等硼氢化合物，B元素与H元素以共价键结合，属于共价化合物，C错误；D项，6Li和7Li两者的质子数均为3，中子数不同，所以两者互为同位素，D错误；故选A。
3．(2020•新课标Ⅰ卷)1934年约里奥–居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核)轰击金属原子，得到核素，开创了人造放射性核素的先河：+→+。其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是( )
A．的相对原子质量为26 B．X、Y均可形成三***化物
C．X的原子半径小于Y的 D．Y仅有一种含氧酸
【答案】B
【解析】原子轰击实验中，满足质子和质量数守恒，因此W+4=30+1，则W=27，X与Y原子之间质子数相差2，因X元素为金属元素，Y的质子数比X大，则Y与X位于同一周期，且Y位于X右侧，且元素X、Y的最外层电子数之和为8，设X最外层电子数为a，则Y的最外层电子为a+2，解得a=3，因此X为Al，Y为P。A项，的质量数为27，则该原子相对原子质量为27，故A错误；B项，Al元素均可形成AlCl3，P元素均可形成PCl3，故B正确；C项，Al原子与P原子位于同一周期，且Al原子序数大于P原子序数，故原子半径Al>P，故C错误；D项，P的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO2等，故D错误；故选B。
1．核聚变和核裂变统称核反应
“原子是化学变化中的最小单位”。化学只研究原子以上级别的变化，原子核内部的变化，不属于化学的范畴。尽管核裂变、聚变生成新的物质，但这中变化是元素的改变，已经超出了化学的范围了，化学变化只是元素(原子)的重新组合，而不会有新的元素(原子)的产生。
2．质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
1．(2022·河北省高三模拟)X的一种核素俘获一个α粒子后放出一个中子：