专题1揭示物质结构的奥秘综合训练
2022——2023学年下学期高二化学苏教版（2019）选择性必修2
单选题
1. 下列各组物质中，属于同素异形体的是( )
A. 与 B. 和 C. 与 D. 和
2. 下列说法正确的是( )
冶金厂常用高压电除去烟尘，是因为烟尘微粒带电荷；“钡餐”中使用的硫酸钡是非电解质；活性炭、、金刚石是同素异形体；雾是气溶胶，在阳光下可观察到丁达尔现象；某无色溶液中加入稀盐酸，产生的气体可使澄清石灰水变浑浊，则原溶液中一定含
A. B. C. D.
3. 和是氯元素的两种核素，它们具有不同的( )
A. 质子数 B. 中子数 C. 电子数 D. 核外电子排布
4. 年月，嫦娥五号返回器携带月球土壤样品“月壤”在预定区域安全着陆，标志着我国探月工程取得圆满成功。下列有关说法正确的是( )
A. “月壤”中的与地球上的互为同素异形体
B. 和互为同位素
C. 原子核外电子数为
D. 居里夫人用原子核轰击原子核，得到核素：，则为磷元素
5. 李克强总理在世界核安全会议上倡导各成员国安全、合理地开发利用核能。是核反应堆的重要原料，下列说法正确的是( )
A. 中的中子数为 B. 和是同一种核素
C. 合理利用核能符合“低碳经济”要求 D. 和是铀元素的两种同素异形体
6. 下列关于同位素和同种元素关系判断正确的是( )
A. 质量数相同的原子，一定不是同位素关系 B. 质子数相同的原子，一定是互为同位素
C. 核外电子数相同的原子，可能属于不同种元素 D. 中子数相同的原子，一定属于同种元素
7. 下列化学用语使用正确的是( )
A. 用电子式表示形成过程：
B. 钾离子的结构示意图：
C. 氨分子的电子式：
D. 的一种同位素为
8. 据报道，上海某医院正在研究同位素碘治疗肿瘤的新技术。下列说法正确的是( )
A. 读作碘 B. 的中子数为
C. 的电子数为 D. 与互称为同系物
9. “飞秒化学”使运用激光光谱技术观测化学反应时分子中原子的运动成为可能，你认为利用该技术不能观察到的是( )
A. 原子中原子核的内部结构 B. 化学反应中原子的运动
C. 化学反应中生成物分子的形成 D. 化学反应中反应物分子的分解
10. 我国科学家成功合成的长的管状定向碳纳米管，长度居世界之首。这种碳纤维具有强度高、刚度抵抗变形的能力大、密度小只有钢的四分之一、熔点高、化学稳定性好的特点，因而被称为“超级纤维”。下列关于这种碳纤维的说法中，不正确的是( )
A. 组成元素是碳 B. 结构与石墨不同 C. 是制造飞机的理想材料 D. 是一种高分子化合物
11. 自年道尔顿提出原子假说以来，人类对原子结构的研究不断深入，通过实验事实不断完善原子结构理论。下列关于原子结构的说法中，正确的是( )
A. 所有原子都含有质子、中子和电子三种基本构成微粒
B. 所有原子中的质子、中子和电子三种基本构成微粒的个数都是相等的
C. 原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引
D. 原子中的质子、中子和电子三种基本构成微粒不可能再进一步分成更小的微粒
12. 科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在。在下列假设或猜想引导下的探究肯定没有意义的是 ( )
A. 探究和反应可能有生成
B. 探究和可能化合生成
C. 探究可能被溶液完全吸收生成和
D. 探究新型催化剂实现汽车尾气中与反应转化为和
13. 对物质结构与性质的研究，能够解决许多问题。在生命科学领域，下列不能通过研究物质结构与性质的关系加以解决的问题是( )
A. 酶的催化机理 B. 手性生物分子与手性药物的作用机制
C. 指甲的长短与手指灵活性的关系 D. 抗癌药物的设计与筛选
14. 富勒烯由于具有空心的类似足球状的结构，也称为足球烯。下列有关的说法正确的是 ( )
A. 的摩尔质量是
B. 在一定条件下可与发生置换反应
C. 金刚石、石墨和足球烯分别与足量氧气反应的最终产物不同
D. 金刚石、石墨和足球烯的性质完全相同
15. 我国科学家成功合成了长的管状碳纳米管，长度居世界之首。这种碳纤维具有强度高、刚度抵抗变形的能力大、密度小只有钢的、熔点高、化学性质稳定性好的特点，因而被称为“超级纤维”。下列关于这种碳纤维的说法错误的是 ( )
A. 它是制造飞机的理想材料 B. 它的组成元素是碳元素
C. 它的抗腐蚀能力强 D. 它的结构与石墨相同
二、填空题
16. 完成下列基本计算：
氮的氧化物中氮原子的物质的量为，则的摩尔质量为________，此质量的在标准状况下的体积约为________；
与足量稀硝酸反应时，转移电子总数是_____表示阿伏加德罗常数；
元素的某种原子，其氯化物配成溶液后，需用的溶液才能把氯离子完全沉淀下来。已知该原子中：质子数中子数。
该原子的质量数为_____________。
写出该原子核素符号___________。
元素在周期表中的位置是_______________。
三、实验题
17. 归纳与演绎是重要的科学方法，也是常用的化学学习方法，请用该方法解决下列问题。
我们已经学过实验室制取、、三种气体的反应原理与收集方法。请你归纳出选择实验室制取气体反应的发生装置主要考虑的因素：_______填序号。
反应物的状态 生成气体的溶解性 反应条件 原料为纯净物 气体的密度
探究课上，小明同学为了探究氨气的某些性质，做了如图实验从左向右依次是他所做实验及现象。
通过实验，小明同学可得出氨气的三点性质，分别是
_______；
_______；
_______。
在获得氨气的主要性质后，小明决定自己来制取氨气，他先查阅了有关资料，知道可通过多种反应得到。他准备分别用以下两种化学反应来制备氨气，请结合所学知识帮助他完成氨气的实验制备方案。
( )
若选择反应作为实验室制取的反应原理，需要用图中装置的_______作为发生装置，若用装置来收集氨气，气体由_______端进入。若选择反应作为实验室制取的反应原理，需要用图中装置的_______作为发生装置。
简答题
18. 太阳能的开发利用在新能源研究中占据重要地位，单晶硅太阳能电池片在加工时，一般掺杂微量的铜、铁、钴、硼、镓、硒等。其中某种重要的含铜的化合物结构如图。请回答下列问题：
铜位于周期表中___________区。
基态二价铜离子的电子排布式为___________，已知高温下比更稳定，试从核外电子排布角度解释___________。
硼核外电子的运动状态的概率密度分布可用___________形象化描述。
的价电子排布图为___________。
、、三种元素中的第一电离能最大的为：___________。
19. 月球含有等元素，是人类未来的资源宝库。
是高效核能原料，其原子核内中子数为_______。
的原子结构示意图为_______，在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为_______。
在工业上应用广泛，可由制备。
月球上某矿石经处理得到的中含有少量，除去的离子方程式为_______。
与炭粉和氯气在一定条件下反应可制备。若尾气可用足量溶液完全吸收，则生成的盐为_______写化学式。
月球土壤中含有丰富的，从月球土壤中提炼，同时可得和。以所得和为原料经一系列反应最多可生产碳酸氢铵_______。
答案和解析
1.【答案】
【解析】同素异形体是指同种元素形成的不同单质，这些单质之间互称为同素异形体。
A.与是两种核素，它们不是同素异形体，故A不符合题意；
B.和是元素的两种核素，它们是同位素关系，故B不符合题意；
C.与是指两种水分子，是化合物，故C不符合题意；
D.和是氧元素组成的不同单质，它们是同素异形体，故D符合题意；
本题答案选D。
2.【答案】
【解析】烟是胶体，胶体微粒带有电荷，通高压电，使胶体聚沉，烟尘形成沉淀，从而净化空气，与胶体的性质有关，故正确；
硫酸钡是盐，在熔融状态下能够电离出白由移动的离子，属于电解质，故错误；
活性炭、、石墨烯、金刚石都是碳元素形成的不同单质，故正确；
胶体能产生丁达尔效应，雾是气溶胶，所以在阳光下可观察到丁达尔现象，故正确；
碳酸根离子和碳酸氢根离子都能与盐酸反应产生使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳气体，亚疏酸根离子和亚硫酸氢根离子也能与盐酸反应产生使澄清石灰水变浑浊的二氧化硫气体，所以某无色溶液中加入稀盐酸，产生的气体可使澄清石灰水变浑浊不能确定原溶液中是否含有碳酸根离子，故错误；
正确，故选C。
3.【答案】
【解析】根据原子符号中左上角数字为质量数，左下角为质子数，质子数中子数质量数，核外电子数质子数，以此来解答。
和的质子数都为，质量数分别为、，中子数分别为、，电子数都为，核外电子排布相同，故B正确。
故选B。
4.【答案】
【解析】A.“月壤”中的与地球上的具有相同的质子数和不同的中子数，互为同位素，A错误；
B.和的质子数不同，是两种不同的元素，不能互为同位素，B错误；
C.原子核外电子数等于质子数，为，表示质量数，C错误；
D.居里夫人用原子核轰击原子核，得到核素：，则的质子数，因此为磷元素，D正确；
故选D。
5.【答案】
【解析】A.的质子数为，质量数为，由中子数质量数质子数可知，中子数，故A错误；
B.和的质子数相同但中子数不同，是不同的核素，故B错误；
C.合理利用核能可以减少化石燃料的应用，减少化石燃料的使用，可以减少二氧化碳的排放，符合“低碳经济”要求，故C正确；
D.和互为同位素，是同一元素的不同原子，不是单质，不可能互为同素异形体，故D错误。
故选C。
6.【答案】
【解析】A.质量数相同，质子数相同的原子，是同一种核素；质量数相同，质子数不同的是不同元素，故质量数相同的原子，一定不是同位素关系，故A正确；
B.质子数相同且中子数不同的原子互为同位素，故B错误；
C.核外电子数相同的原子，质子数一定相同，属于同种元素，故C错误；
D.质子数相同的原子一定属于同种元素，故D错误；
故选A。
7.【答案】
【解析】A.用电子式表示形成过程，要写出离子符号，故A错误；
B.钾离子的结构示意图：，故B正确；
C.氨分子的电子式：，故C错误；
D.同位素是指质子数相同而中子数不同的两种原子，和不是同位素，故D错误；
故选B。
8.【答案】
【解析】A.同位素命名时由元素名称质量数组成，故读作碘，故A错误；
B.质量数质子数中子数，因此的中子数为，故B正确；
C.得到一个电子形成，故的电子数为，故C错误；
D.同系物是指结构相似，分子组成上相差个“”的有机物，而与质子数相同，中子数不同，应互称为同位素，故D错误；
故选B。
9.【答案】
【解析】运用激光光谱技术观察化学反应时分子中原子的运动，也就是说最小能观察到原子，对于原子内部结构，该技术是观测不到的。
10.【答案】
【解析】A、碳纤维的组成元素是碳，故A正确；
B、石墨的强度小、刚度低，与碳纤维性质差别较大，所以石墨与这种碳纤维的结构不同，故B正确；
C、这种碳纤维的强度高、刚度大、密度小、熔点高、化学稳定性好，是制造飞机的理想材料，故C正确；
D、碳纤维组成元素是碳，不是高分子化合物，故D错误。
11.【答案】
【解析】A.普通原子没有中子，故A错误；
B.原子的质子数电子数，和中子数不一定相等，故B错误；
C.质子带正电，电子带负电，则原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引，故C正确；
D.随科学的发展，可认识到质子、中子和电子可以再分成更小的微粒，故D错误。
12.【答案】
【解析】二氧化硫具有还原性，过氧化钠具有氧化性，所以可以探究和反应可能有生成，项不符合题意；
中氮元素化合价为，中氮元素化合价为，化合生成时化合价都升高，不符合氧化还原反应的特征，项符合题意；
可能被溶液完全吸收生成和，氮元素化合价从变化为和，符合氧化还原反应的特征，有探究的意义，项不符合题意；
与反应转化为和，氮元素化合价从变化为，碳元素化合价从变化为，符合氧化还原反应的特征，有探究的意义，项不符合题意。
13.【答案】
【解析】物质结构是内在的，而不是外在的，项符合题意。
14.【答案】
【解析】的摩尔质量是，项错误；
是碳元素的一种单质，具有碳单质的化学性质，故其在一定条件下可与发生置换反应，项正确；
金刚石、石墨和足球烯都是碳元素的单质，它们分别和足量的氧气反应的最终产物都是，项错误；
金刚石、石墨和足球烯的化学性质相似，物理性质不同，项错误。
15.【答案】
【解析】由题意知该碳纤维强度高、刚度大、密度小、熔点高，故其是制造飞机的理想材料，且其化学性质稳定性好，则其抗腐蚀能力强，、项正确；这种碳纤维的组成元素是碳元素，项正确；由于这种碳纤维的物理性质与石墨的不同，所以它们的结构不同，项错误。
16.【答案】；
；；第四周期第Ⅱ族
【解析】氮的氧化物中氮原子的物质的量为，则的物质的量是，所以摩尔质量为；此质量的在标准状况下的体积约为；
的物质的量是，与足量稀硝酸反应时生成硝酸铜，铜元素化合价从价升高到价，转移电子总数是；
由可知，，所以的物质的量是，则，由摩尔质量与相对分子质量的数值相等及质量数质子数中子数，则，又因为质子数中子数，所以，则是；
该原子的质量数；该原子核素符号为；元素在周期表中的位置是第四周期第Ⅱ族。
17.【答案】
相同条件下，氨气的密度比空气小
氨气极易溶于水
氨气能跟水发生化学反应，反应后的溶液显碱性
；；或
【解析】实验室制取气体反应的发生装置的选择主要考虑反应物的状态是固体还是液体以及反应条件，如加热等；
根据实验可知，气体是由上到下充满试管的，充满氨气的试管能形成喷泉且形成的溶液使酚酞显红色，从而得出氨气的三点性质：相同条件下，氨气的密度比空气小、氨气极易溶于水、氨气能跟水发生化学反应，反应后的溶液显碱性；
反应需要用固固加热型发生装置，则选取作为发生装置；氨气的密度比空气小，则用装置收集时，气体由端进入；若选择反应作为实验室制取的反应原理，则应选择固液不加热型发生装置，即或。
18.【答案】
或；的最外层电子排布式为，而的最外层电子排布为，因为最外层电子排布达到全满时稳定，所以固态稳定性强于
电子云
【解析】铜是号元素，电子排布式为，铁是号元素，电子排布式为，结合第一电离能的变化规律分析解答。
铜是号元素，电子排布式为，位于周期表中区，故答案为：；
原子失去一个电子、一个电子生成二价铜离子，根据构造原理，基态二价铜离子的电子排布式为或；原子轨道中电子处于半满、全满、全空时较稳定，二价铜离子价电子排布式为、亚铜离子价电子排布式为，亚铜离子核外电子处于稳定的全充满状态，所以较稳定，故答案为：；的最外层电子排布式为，而的最外层电子排布为，因为最外层电子排布达到全满时稳定，所以固态稳定性强于；
硼核外电子的运动状态的概率密度分布可用电子云形象化描述，故答案为：电子云；
基态原子的价电子排布式为，轨道有个单电子，基态原子失去个电子和个电子形成稳定的，所以的价电子排布式为，三价铁离子的能级上有个自旋方向相同的电子，其价电子排布图为，故答案为：；
同一周期，从左到右，元素的第一电离能逐渐增大，但第Ⅱ族、第族元素的第一电离能大于相邻元素，第一电离能；同一主族，从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，第一电离能；三种元素中的第一电离能最大的为，故答案为：。
19.【答案】
；
【解析】元素核内质子数为，所以的核内中子数为；
是号元素，原子结构示意图为；在中完全燃烧生成的是，电子式为；
由和的性质知，能与强碱溶液反应生成可溶性的盐而被除去，所以除去的离子方程式为；
与炭粉和氯气反应制，根据反应原理和物质的性质知，反应后的尾气中有和，所以用足量溶液处理尾气时，生成的盐有；
由的组成知，中的来自，而和，合成时，过量，所以生成的的质量取决于的质量，根据原子守恒，，所以。
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