1.1 物质结构研究的内容 课后练习 2024-2025学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2

1.1 物质结构研究的内容 课后练习 2024-2025学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2 一、单选题 1．核反应堆通常使用235U和239Pu作为原料，研究和开发核能可以减少对化石燃料的依赖。下列有关说法正确的是 A．239Pu比235U原子核内多4个中子 B．核反应堆中使用的重水与水互为同位素 C．石油、天然气等化石燃料属于可再生能源 D．合理使用核能可有效减少温室气体的排放 2．下列化学用语中正确的是 A．氮气的电子式： B．Cl-的结构示意图： C．质量数为35的核素氯： D．NaCl的形成过程： 3．下列说法正确的是 A．18O2与16O2互为同位素 B．18O与16O是同一种核素 C．原子核都是由质子和中子构成的 D．Na2O中阳离子和阴离子的个数比为2：1 4．有5种微粒，它们分别是、、、、，则它们所属元素的种类有 A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 5．下列各组物质中，互为同素异形体的一组是 A．麦芽糖和蔗糖 B．乙烷和丙烷 C．12C和14C D．氧气和臭氧 6．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．盐酸中含有个分子 B．已知核反应：，则1mol中含有中子数55 C．与一定量浓硫酸反应后完全溶解，生成气体的分子数等于 D．溶液中与离子数之和小于 7．下列说法正确的是 A．①中原子核内的质子数为288 B．②可用符号表示为Mg+2 C．原子变成离子后电子层数一定会改变 D．③④属于同种元素的两种微粒 8．用NA表示阿伏加德罗常数的值，35Cl和37Cl是Cl元素的两种核素，下列说法正确的是 A．71g35Cl2和71g37Cl2均含2NA个Cl原子 B．35Cl和37Cl间的相互转化是化学变化 C．35Cl和37Cl核外电子排布方式相同 D．35Cl2、H2形成的燃料电池，35Cl2在负极放电 9．月球土壤中吸附着数百万吨的3He，每百吨3He核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量。在地球上，氦元素主要以 4He的形式存在。下列说法中正确的是 A．4He原子核内含有4个质子 B．3He原子核内含有3个中子 C．3He和4He互为同位素 D．4He的最外层电子数为2，故 4He易失电子 10．下列说法正确的是 A．O2和O3互为同位素 B．金刚石和石墨互为同素异形体 C．CH4和HC≡CH互为同系物 D．乙醛和乙醇互为同分异构体 11．钛(22Ti)金属常被称为未来钢铁。钛有46Ti、47Ti、48Ti、49Ti、50Ti等同位素，下列关于金属钛的叙述中不正确的是 A．以上五种钛原子中，中子数不可能为22 B．钛元素在周期表中处于第四周期 C．钛的不同同位素在周期表中处于不同的位置 D．钛元素是属于d区的过渡元素 12．重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是 A．氘(D)原子核外有1个电子 B．1H与D化学性质几乎完全相同 C．H2O与D2O互称为同素异形体 D．1H218O与D216O的相对分子质量相同 13．下列微观粒子中，互为同位素的是 A．40Ar和40Ca B．D和T C．H2O和D2O D．O2和O3 14．化学与环境保护、工业生产、生活等密切相关。下列说法不正确的是 A．汽车的排气管上装有“催化转化器”，使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2 B．废弃的聚乙烯塑料属于白色垃圾，不可降解，能使溴水褪色 C．大力实施矿物燃料“脱硫、脱硝技术”，可以减少硫的氧化物和氮的氧化物对环境的污染 D．嫦娥五号带回的“快递”——“月壤”中富含“完美能源”3He，3He和4He是不同种核素 15．下列有关化学概念的说法正确的是 A．仅含一种元素的物质一定是纯净物 B．35Cl与37Cl互为同位素，通过化学变化可以实现二者间的相互转化 C．有单质生成的化学反应不一定是氧化还原反应 D．根据是否产生丁达尔效应，将分散系分为溶液，浊液和胶体 16．同位素2H、15N、18O、34S等常被用做陆地生态分析研究。下列说法中正确的是 A．16O和18O是同一种核素 B． 1H218O的摩尔质量为20 C．34S和15N核内的中子数相差9 D．2H＋核外电子数为0 17．分子在金属表面的解离、吸附在多相催化等领域占有重要的地位。在的催化作用下可与发生加成反应生成，在表面解离和吸附过程如图所示，表示阿伏加德罗常数。下列叙述正确的是 (每个原子表面可以吸附一个H原子，一个原子占据的面积为) A．氢分子解离为氢原子的过程放出热量 B．镍在反应前后性质不发生变化 C．32g中所含中子的物质的量为14 mol D．标准状况下，吸附V L所需的表面积为 18．下列图示或化学用语表达不正确的是 A．过氧化氢的比例模型： B．中子数为20的氯原子： C．基态原子的价层电子轨道表示式： D．的电子式： 19．已知铜有与两种同位素，铜元素的近似相对原子质量为63.5，则在铜元素中，同位素的质量百分数约为 A． B． C． D． 20．化学用语是表示物质组成、结构和变化规律的一种具有国际性、科学性和规范性的书面语言。下列化学用语使用错误的是 A．乙烷的球棍模型：     B．乙烯分子中的π键： C．HClO的电子式：   D．质子数为78，中子数为124的铂(Pt)的原子符号： 21．不具有放射性的同位素称为稳定同位素，稳定同位素分析法近20年来在植物生理学、生态学和环境科学研究中获得广泛应用。如在陆地生态系统研究中，2H、13C、15N、18O、34S等常用作环境分析指示物。下列有关说法正确的是    A．34S原子核内中子数为16 B．12CO和14CO物理性质不同，化学性质基本相同 C．13C和15N原子核内的质子数相差2 D．2H＋结合OH－的能力比1H＋的更强 22．下列对各项描述的判断正确的是 选项 描述 结论 A 由同种元素组成的物质一定是纯净物 正确 B 科学家最近合成了一种新型的化合物N4 正确 C 红磷转化为白磷是物理变化 错误 D 纳米碳管和金刚石互为同素异形体 错误 A．A B．B C．C D．D 23．我们可以根据物质的组成，性质，结构或用途等进行分类。下列关于物质的分类正确的是 A．天然气—化石燃料；金刚石和石墨—碳的同位素 B．亚硫酸氢钠—正盐；95%酒精—消毒剂 C．氢氟酸—弱酸；石墨烯—无机非金属材料 D．稀豆浆—胶体；NH4Cl —共价化合物 24．239Pu是“于敏型”氢弹的重要原料。下列说法正确的是 A．239Pu原子的原子核中含有239个质子 B．239Pu衰变成235U属于化学变化 C．238Pu、239Pu和241Pu属于不同的核素 D．238Pu与238U在元素周期表中的位置相同 25．某中德联合研究小组设计制造了一种“水瓶”，用富勒烯(C60)的球形笼子作“瓶体”，一种磷酸盐作“瓶盖”，恰好可将一个水分子关在里面。下列说法正确的是 A．“水瓶”、冰水混合物、CuSO4•5H2O都是混合物 B．金刚石、石墨和C60互称为同位素 C．磷酸钙是难溶性弱电解质 D．一定条件下石墨转化为C60是化学变化，属于有单质参加的非氧化还原反应 二、填空题 26．在S2-中，质子数为 ，中子数为 ，电子数为 ，该元素在元素周期表中的位置是第 周期 族，该元素的最高价氧化物对应水化物的化学式是 。 27．Ⅰ．下列几组物质中：①和，②金刚石和，③和，④和，⑤和，⑥T和D，⑦氯气和液氯，⑧和 (1)互为同位素的是 (填序号，下同)。 (2)互为同素异形体的是 。 (3)互为同分异构体的是 。 Ⅱ. 有以下物质：①石墨   ②铁  ③蔗糖  ④一氧化碳  ⑤氯化铁固体    ⑥碳酸氢钠固体  ⑦氢氧化钡溶液   ⑧纯醋酸   ⑨熔融氯化钠   ⑩液态氯化氢   ⑪硫酸氢钠 (4)以上物质属于电解质的是 ；属于强电解质的是 。 (5)以上物质属于离子晶体的是 ；属于共价化合物的是 。 (6)⑥在水溶液中的电离方程式为 ； ⑧在水溶液中的电离方程式为 ； ⑪在熔融状态下的电离方程式为 ； (7)写出用⑤的饱和溶液制备胶体的化学反应方程式： 。 28．Ⅰ.(1)写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号 。 (2)元素周期表中，所含元素超过18种的周期是 。 Ⅱ.有：① 168O、178O、188O ②H2O、D2O ③石墨、金刚石④H、D、T 四组微粒或物质，回答下列问题： (1)互为同位素的是 ；      (2)互为同素异形体的是 ； (3)由①和④中微粒能结合成含三个原子的化合物，这些化合物中分子量最大的是 (填化学式)。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．D 【分析】 【详解】A．235U中子数：235-92=143，239Pu中子数：239-94=145，两种原子中子数相差2个，A错误； B．同位素研究的对象是原子，重水和水是化合物，不属于同位素，B错误； C．石油、天然气等化石燃料为不可再生能源，C错误； D．核反应无有二氧化碳气体排放，D正确； 故选D。 2．B 【详解】A．氮气的电子式为：，与题意不符，A错误； B．Cl－核外电子数为18，核内质子数为17，则离子结构示意图：，符合题意，B正确； C．Cl原子的质子数为17，质量数为35，则其核素：，与题意不符，C错误； D．NaCl的形成过程：，与题意不符，D错误； 故选：B。 3．D 【详解】A．同位素是质子数相同中子数不同的同一元素的不同原子，对象是原子，18O2与16O2是单质，故A错误； B．18O与16O是质子数相同中子数不同的两种原子，为不同的核素，故B错误； C．原子核是由质子和中子构成的，但不一定含有中子，如1H不含有中子，故C错误； D．Na2O由钠离子和氧离子构成，即阳离子和阴离子的个数比为2：1，故D正确。 故选D。 4．B 【分析】具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称叫元素；元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数，质子数相同中子数不同的同一类原子互称同位素。 【详解】和质子数均为19，属于同一种元素；和的质子数均为20，属于同一种元素；的质子数为18；共有3种元素，答案选B。 5．D 【分析】由同种元素组成的性质不同的单质互为同素异形体。 【详解】A．麦芽糖和蔗糖分子式均为C12H22O11，结构不同，二者互为同分异构体，A不符合题意； B．乙烷和丙烷同属烷烃，结构相似，分子组成相差一个“CH2”，二者互为同系物，B不符合题意； C．12C和14C属于质子数相同，中子数不同的碳的两种原子，二者互为同位素，C不符合题意； D．氧气和臭氧均是由C元素组成的性质不同的两种单质，二者互为同素异形体，D符合题意。 答案选D。 6．C 【详解】A．氯化氢在水中完全电离，不存在分子，A错误； B．核反应方程式必须遵循核电荷数和质量数守恒，即可推算出A=36，Z=89，，1molZM中含中子(89-36)NA=53NA，B错误； C．由得失电子数目守恒可知，1mol锌与稀硫酸反应生成1mol氢气，与浓硫酸反应生成1mol二氧化硫，则0.25mol Zn与一定量浓硫酸反应后完全溶解时，无论是生成氢气，还是二氧化硫，或是二氧化硫或氢气的混合气体，气体的分子数恒定为0.25mol×NA mol—1=0.25NA，C正确； D．1L 1mol/L CH3COONa溶液中n(Na+)=1mol，根据电荷守恒：n(CH3COO-)+n(OH-)=n(Na+)+n(H+)，所以CH3COO-与OH-离子数之和大于NA，D错误； 故选C。 7．D 【详解】A．①中原子核内的质子数为115，故A错误； B．②可用符号表示为Mg2+，故B错误； C．原子变成离子后电子层数不一定会改变，例如Cl变成Cl-，故C错误； D．③④的质子数都是17，都是氯元素，③表示Cl-，④表示Cl，故D正确。 答案选D。 8．C 【详解】A．35Cl2和37Cl2的摩尔质量不同，所以相同质量的35Cl2和37Cl2含有Cl原子数不等，故A错误； B．发生化学变化的最小微粒是原子，原子的种类和数目不发生变化，而35Cl和37Cl间的相互转化是原子核内部的变化，故B错误； C．35Cl和37Cl核外均为17个电子，核外电子排布方式相同，故C正确； D．35Cl2与H2反应生成H35Cl，35Cl2是氧化剂，在正极放电，故D错误； 故答案：C。 9．C 【分析】根据题意，质子数(Z)+中子数(N)=质量数(A)，x元素原子的质子数和质量数可用符号表示，据此结合原子中：核电荷数=核内质子数=核外电子数、相对原子质量=质子数+中子数，进行分析解答。 【详解】A．根据题意，原子核内含有2个质子，故A错误； B．3He原子核含有2个质子，1个中子，故B错误； C．3He和4He质子数相同，中子数不同，互为同位素，故C正确； D．4He只有一个电子层，电子数为2，为稳定结构，故不易失去电子，故D错误。 答案选C。 10．B 【详解】A．同位素为质子数相同而中子数不同的同种元素的不同种核素；O2和O3均为单质，故A错误； B．同素异形体为同种元素所组成的不同单质，金刚石和石墨为C元素所组成的两种不同单质，故B正确； C．同系物为结构相似，分子组成相差一个或多个CH2原子团的有机化合物；CH4和HC≡CH结构不相似，故不属于同系物，故C错误； D．同分异构体为分子式相同而结构式不同的有机化合物，乙醛和乙醇的分子式分别为CH3CHO、CH3CH2OH，其分子式不相同，故D错误； 答案选B。 11．C 【详解】质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，由于互为同位素的原子碱液相同的质子数，所以在周期表中处于同一位置，选项C不正确，其余都是正确的，答案选C。 12．C 【详解】A．氘(D)原子为 H，原子核外有1个电子，故A正确； B．同位素指同种元素不同种核素间的互称，1H和D(H)互为同位素，化学性质几乎完全相同，故B正确； C．同素异形体指由同一种元素组成的性质不同的单质，H2O和D2O均为化合物，故C错误； D．1H218O和D216O的相对分子质量均是20，故D正确； 故选C。 13．B 【详解】A．40Ar和40Ca质子数不同，为两种不同的元素，故A错误； B．D和T质子数相同，中子数不同，互为同位素，故B正确； C．H2O和D2O都是化合物，不是原子，故C错误； D．氧气和臭氧是由氧元素形成的不同单质，互为同素异形体，故D错误； 故选B。 【点晴】对于元素、核素、同位素、同素异形体、同分异构体、同系物、同种物质等概念的区别是考试的热点问题，核电荷数相同的一类原子为一种元素；有相同质子数，不同中子数的原子或同一元素的不同核素互为同位素；相同元素组成，不同形态的单质互为同素异形体；据此分析解题。 14．B 【详解】A．汽车的排气管上装有"催化转化器”，能使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2，选项A正确； B．聚乙烯不含碳碳双键，不能与溴水反应，选项B不正确； C．矿物燃料“脱硫、脱硝技术” 减少硫的氧化物和氮的氧化物污染，选项C正确； D．3He和4He是质子数相同、中子数不相同的同种元素的不同种核素，互称为同位素，选项D正确； 答案选B。 15．C 【详解】A．仅含一种元素的物质可能是混合物，如氧气和臭氧的混合物，A错误； B．化学变化中的最小粒子是原子，故通过化学变化不能实现35Cl与37Cl间的相互转化，B错误； C．有单质生成的化学反应不一定是氧化还原反应，如氧气与臭氧之间的转化中有单质生成，但不存在化合价变化，不属于氧化还原反应，C正确； D．将分散系分为溶液、浊液和胶体是根据分散质微粒直径的大小，而不是能否产生丁达尔效应，D错误； 故答案选C。 16．D 【详解】A．16O和18O的质子数都为8，中子数分别为8、10，不是同一种核素，A错误； B．2H218O的相对分子质量是22，因此其摩尔质量为22g/mol，B错误； C．34S和15N核内的中子数分别为34-16=18，15-7=8，中子数相差10，C错误； D．2H+核外电子数为1-1=0，D正确； 故合理选项是D。 17．C 【详解】A．氢分子解离为氢原子的过程中涉及化学键的断裂，需要吸收热量，A项错误； B．镍是催化剂，反应前后质量和化学性质均不发生变化，物理性质可能会发生改变，B项错误； C．中14C的中子数为8，普通碳原子即12C中子数为6，普通氢原子即1H中子数为0，故一个分子所含中子总数为14，摩尔质量为32g/mol。32g即1mol所含中子的物质的量为14 mol，C项正确； D．一个原子占据的面积为，每个原子表面可以吸附一个H原子，一个分子可以解离为两个H原子，标准状况下，V L所含H原子的数目为，则吸附V L所需的表面积为，D项错误； 答案选C。 18．A 【详解】A．过氧化氢的结构式为H-O-O-H，由模型可知2个小球为O原子，2个大球为H原子，O原子半径小，实际O原子半径大于H原子半径，不符合比例，A不正确； B．中子数为20的氯原子质量数为17+20=37，可表示为：，B正确； C．基态原子的价层电子排布式为3d64s1，其轨道表示式为： ，C正确； D．是氨气分子去掉一个H原子，其电子式为： ，D正确； 答案选A。 19．C 【详解】元素的相对原子质量是其各种同位素相对原子质量的加权平均值，设63Cu原子的物质的量百分数为x，则65Cu的物质的量百分数为1-x，则63x+65（1-x）=63.5，解得x=75.0%；63Cu的质量百分数为=74.4%，故选C。 20．C 【详解】A．乙烷分子式是C2H6，结构简式是CH3CH3，两个C原子之间以共价单键结合，剩余的价电子全部与H原子结合，由于原子半径：C＞H，故其球棍模型为：  ，A正确； B．乙烯分子式是C2H4，结构简式是CH2=CH2，两个C原子之间以共价双键结合，其中一个是σ键，一个是π键，π键的肩并肩形式重叠，C原子剩余的2个价电子与2个H原子结合，故乙烯分子中的π键可表示为：  ，B正确； C．HClO分子中O原子分别与H、Cl原子各形成1对共用电子对，使分子中各个原子都达到稳定结构，故HClO的电子式为：  ，C错误； D．原子符号左下角为质子数，左上角为质量数，质量数等于质子数与中子数的和，则质子数为78，中子数为124的铂(Pt)原子的质量数为78+124=202，故该原子的原子符号为：，D正确； 故合理选项是C。 21．B 【详解】A．34S原子核内的中子数为34-16=18，选项A错误； B. 12CO和14CO由于碳原子质量数不相同，物理性质不同，但化学性质基本相同，选项B正确； C．C原子的质子数为6，N原子的质子数为7，则13C和15N原子核内的质子数相差7-6=1，选项C错误； D．2H+与1H+都是氢离子，化学性质相同，即2H+的酸性与1H+的结合OH-的能力相同，选项D错误； 答案选B。 22．C 【详解】A．氧气和臭氧都是由氧元素形成的单质，它们的混合气体属于混合物；A错误； B．N4只含有一种元素，是一种新单质，不属于化合物；B错误； C．红磷和白磷属于同素异形体，同素异形体之间的转化属于化学变化；C正确； D．纳米碳管和金刚石是由碳元素形成的不同单质，互为同素异形体。D错误； 故选C。 23．C 【详解】A．天然气的主要成分为甲烷属于化石燃料；金刚石和石墨组成元素均为C元素，但是是两种不同物质，不是碳的同位素，A错误； B．亚硫酸氢钠为酸式盐不是正盐；75%酒精为消毒剂，B错误； C．氢氟酸为弱酸；石墨烯为无机非金属材料，C正确； D．稀豆浆为胶体；NH4Cl为离子化合物，D错误； 答案选C。 24．C 【详解】A．239Pu中的239表示的是其质量数，故A错误； B．由于化学变化不涉及原子核的变化，所以元素的衰变不是化学变化，故B错误； C．核素的种类是由质子数和中子数共同决定的，238Pu、239Pu和241Pu属于同种元素的不同核素，故C正确； D．238Pu与238U核电荷数不相同，属于不同的元素，在元素周期表中的位置不同，故D错误； 故选C。 25．D 【详解】A．冰水混合物、CuSO4•5H2O均只含一种物质，都是纯净物，根据题干提供的信息可知，“水瓶”为混合物，故A错误； B．金刚石、石墨和C60均是由碳元素形成的结构和性质不同的单质，互为同素异形体，金刚石是由共价键形成的立体网状结构，属于原子晶体，石墨中的层与层之间是分子间作用力，而层内的碳原子之间是以共价键结合形成的平面网状结构，石墨是混合晶体，C60存在分子结构，分子之间以分子间作用力相结合，C60属于分子晶体，故B错误； C．磷酸钙为难溶物，但溶解的部分在水溶液中可以完全电离，是强电解质，故C错误； D．石墨和C60互为同素异形体，同素异形体之间的转化伴随着旧键的断裂和新键的形成，是化学变化，因反应前后元素的化合价没有发生变化，属于有单质参加的非氧化还原反应， 故D正确。 26． 16 16 18 三 ⅥA H2SO4 【详解】S为第16号元素，其原子核中有16个质子；原子核中有32-16=16个中子；S2-的原子核外多两个电子，因此该粒子含有16+2=18个电子；S元素在元素周期表中的位置为第三周期第ⅥA族；S元素的最高正化合价为+6价，因此其最高价氧化物对应的水化物为H2SO4。 27．(1)⑥ (2)② (3)③⑧ (4) ⑤⑥⑧⑨⑩⑪ ⑤⑥⑨⑩⑪ (5) ⑤⑥⑧⑨⑩⑪ ⑤⑥⑪ (6) NaHCO3=Na++ CH3COOH CH3COO-+H+ NaHSO4=Na++ (7)FeCl3+3H2OFe(OH)3（胶体）+3HCl 【详解】（1）同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子，互为同位素的是⑥T和D。 （2）同素异形体是指由同样的单一化学元素组成，因排列方式不同，而具有不同性质的单质，互为同素异形体的是②金刚石和。 （3）在有机化学中，将分子式相同、结构不同的化合物互称同分异构体，互为同分异构体的是③和、⑧和。 （4）电解质是溶于水溶液中或在熔融状态下自身能够导电的化合物，属于电解质的是⑤氯化铁固体、⑥碳酸氢钠固体、⑧纯醋酸、⑨熔融氯化钠、⑩液态氯化氢、⑪硫酸氢钠；属于强电解质的是⑤氯化铁固体、⑥碳酸氢钠固体、⑨熔融氯化钠、⑩液态氯化氢、⑪硫酸氢钠。 （5）离子晶体是由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体，属于离子晶体的是⑤氯化铁固体、⑥碳酸氢钠固体、⑪硫酸氢钠；共价化合物就是只含共价键的化合物，属于共价化合物的是③蔗糖、④一氧化碳、⑧纯醋酸、⑩液态氯化氢。 （6）⑥碳酸氢钠固体是强电解质，在水溶液中的电离方程式为：NaHCO3=Na++； ⑧纯醋酸是弱电解质，在水溶液中的电离方程式为：CH3COOH CH3COO-+H+； ⑪硫酸氢钠是强电解质，在熔融状态下的电离方程式为：NaHSO4=Na++。 （7）写出用⑤氯化铁的饱和溶液制备Fe(OH)3胶体的化学反应方程式：FeCl3+3H2OFe(OH)3（胶体）+3HCl。 28． 第六、七周期 ①④ ③ 【详解】写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号，元素周期表中，所含元素超过18种的周期是第六、七周期，有镧系、锕系。分子量最大的是。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$