【知识点详解】
1. **核素与同位素的区别**:
- 核素是指具有相同质子数和不同中子数的原子,比如题目中提到的14060Nd和14260Nd就是不同的核素,因为它们虽然质子数相同(都是60),但中子数不同(分别为80和82)。
- 同位素则是指具有相同质子数但中子数不同的原子,如12C和14C,它们都属于碳元素,但是中子数不同。
2. **原子结构与电子排布**:
- 原子的电子排布遵循泡利不相容原理和能量最低原理,如题目中的X、X、X的核外电子排布相同,说明它们的电子数目和电子层结构一致,因此它们在元素周期表中的位置相同。
- 最外层电子数对于元素的化学性质至关重要,例如第ⅣA族元素与ⅦA族元素间的分子,如CF4、SiCl4,它们的分子结构满足原子最外层8电子稳定结构,这解释了它们的化学稳定性。
3. **核素的基本属性**:
- 质子数等于原子序数,决定元素种类;中子数加上质子数等于原子的质量数。
- 如题目中的Ca2+,它的中子数为28,质子数为20,因此Ca2+的核外电子数为20-2=18,比中子数少10。
4. **同位素的物理性质与化学性质**:
- 同位素的物理性质通常有差异,如质量、熔点、沸点等,而化学性质基本相同,因为它们的价电子结构一致,导致化学反应方式相似。
5. **同素异形体的概念**:
- 同素异形体是由相同元素组成但结构不同的单质,如石墨和金刚石都是碳的同素异形体。题目中提到的Co、Co、Co、Co等是同位素,而不是同素异形体。
6. **核变化与化学变化的区分**:
- 核聚变或裂变是核变化,涉及到原子核内部粒子的变化,如H+H→He+n,生成新的核素,这不是化学变化,因为它不涉及原子间的化学键的形成或断裂。
7. **相对分子质量计算**:
- 当不同原子(如H、D、T与16O、18O)组合形成分子时,可能产生多种相对分子质量不同的分子,但有些分子的相对分子质量可能会相同,如HT16O2与DO2。
8. **离子的核外电子数**:
- 离子的核外电子数可以通过原子的核电荷数和离子的电荷来确定。如bXn-和aYm+,若a=b+m+n,则它们的核外电子总数相同,因为bXn-的电子数为b+n,aYm+的电子数为a-m。
通过以上内容,我们可以看出化学知识涵盖了原子结构、核素、同位素、同素异形体、离子的电子排布、元素周期表、核变化与化学变化的区别等多个方面,这些都是高中化学学习的重要知识点。