1.1 物质结构研究的内容 同步练习 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 课时训练 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．铀元素的一种核素，它的中子数与电子数相差为 A．50 B．60 C．92 D．142 2．下列说法正确的是 A．NaCl溶于水，在通电条件下才能发生电离 B．焰色试验中，应用稀硫酸清洗铂丝 C．铁与水蒸气高温下反应可生成 D．金刚石、石墨、互为同素异形体 3．用中子轰击原子核发生下列核衰变： (1)；(2) 已知：上述变化中，变化前、后总质量守恒，总核电荷数守恒。的半衰期为T年［半衰期指衰变(质量减少)一半时所用时间］。下列叙述错误的是 A．X和Y核素的化学性质几乎相同 B．的质量数为235 C．1mg剩余mg时衰变16T年 D．Y位于元素周期表第六周期ⅡA族 4．据探测月球土壤中吸附着数百万吨可作为核聚变材料的 。下列有关的说法正确的是： A．质量数为2 B．质子数为2 C．质子数为3 D．质量数为1 5．下列说法不正确的是 A．原子种类由质子数和中子数共同决定 B．电子数相同的微粒一定属于同种元素 C．元素的性质主要由元素原子的最外层电子数决定 D．同位素的物理性质有差别而化学性质几乎完全相同 6．下列化学用语使用正确的是 A．的空间填充模型： B．含有8个中子的碳原子可表示为： C．与互为同位素 D．用电子式表示氧化钠的形成过程： 7．月球土壤中含有Th(钍)元素，是一种天然的放射性核素。2022年，我国科研团队采用和(铪)熔合蒸发技术合成了新核素。下列说法不正确的是 A．、互为同位素 B．、分别含有142个和117个中子 C．化学性质不活泼 D．含有176个质子 8．设阿伏加德罗常数的值为，下列说法正确的是 A．标准状况下，含有的分子数为 B．完全溶于水，转移电子数为 C．加入沸水中生成胶体的粒子数为 D．已知，则0.5molX中含有的中子数为 9．对于同位素的概念，下列叙述正确的是 A．质子数相等，化学性质与质量数不同 B．质子数相等，并有相同的化学性质和相同的质量数 C．质子数相等，化学性质几乎完全相同，而中子数不同 D．化学性质相同，而质量数与质子数不同 10．下列每组中的两种互为同位素的是 A．12C与13C B．金刚石与石墨 C．葡萄糖与蔗糖 D．CH4与CH3CH3 11．下列相关化学用语正确的是 A．氯原子的结构示意图：   B．氟化氢形成过程：   C．氮气的结构式：N≡N D．14C与14N互为同位素 12．最近，新闻报道称，中国科学院院士、北京大学教授彭练矛所带领的团队成功研制出基于碳基 CMOS 集成电路技术的 5 纳米栅长的碳管晶体管，其性能和功耗综合指标较目前最先进的硅基 CMOS 器件具有 10 倍以上的优势。这意味着中国科学家有可能研制出以此类晶体管为元器件的商用碳基芯片，有望在芯片研究技术上赶超国外同行。已知碳晶体管是采用石墨为原料制造而成，是一种碳纳米材料。下列说法错误的是 A．石墨与金刚石互为同素异形体 B．碳纳米材料是胶体 C．碳纳米管是非金属导体 D．碳纳米管比表面积大，也可用作新型储氢材料 13．下列说法正确的是 A．O2和O3互为同位素 B．C2H4和C3H6一定互为同系物 C．白磷和红磷互为同素异形体 D．乙醇与乙醚互为同分异构体 14．下列说法正确的是 A．氕、氘、氚互为同位素，中子数分别为1、2、3 B．氧气和臭氧互为同素异形体，两者之间可以相互转化 C．HCOOH与HCOOCH3互为同系物 D．C4H10的一氯取代物有3种，其沸点各不相同 15．为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 A．重水中所含质子数为 B．标准状况下，中含有的氮原子为 C．与足量反应时，转移的电子数为 D．常温常压下，和的混合气体中含有的氧原子数为 16．某元素的一种同位素X的原子质量数为A，中子数为N，它与1H+组成XH离子，则ag XH中所含质子的物质的量是 A． B． C． D． 17．下列说法正确的是 A．互为同位素的气、氘、氚可通过化学反应相互转化 B．甲基丙烷和异丁烷互为同系物，化学性质相似 C．甲酸甲酯和乙酸互为同分异构体，化学性质不同 D．富勒烯与金刚石互为同素异形体，物理性质相似 18．实验室模拟用硫铁矿制备硫酸，其实验过程如图所示。下列说法正确的是 A．硫铁矿的主要成分为FeS B．“操作1”和“操作2”完全相同 C．S易溶于是由于其为单原子分子，是非极性分子 D．每生成消耗(标准状况) 19．下列化学用语正确的是 A．的结构示意图： B．分子的比例模型： C．的电子式为： D．自然界某氯原子： 20．人类对自然界的物质探索从未停止过，2016年国际纯粹与应用化学联合会命名第117号元素为Ts(中文名，钿)。关于Ts的叙述不正确的是（    ） A．中子数177 B．相对原子质量117 C．核外电子数117 D．质量数294 21．下列说法正确的是（    ） A．1H2O和2H2O表示氢元素的二种核素 B．C60和金刚石互为同素异形体，二者均为原子晶体 C．若分子式为C4H10的烃只有两种一氯代物，则其分子中必含有3个甲基 D．CH3CH(NH2)COOH与CH3CH2CH2NO2互为同分异构体 22．设NA为阿伏加德罗常数，下列有关说法正确的是 A．常温下，48gCT3CO18OCH2CH3含电子数24NA、中子数24NA B．标准状况下，11.2L氮气和足量的氧气在高温条件下可以直接生成46gNO2 C．常温下，1LpH=9的CH3COONa溶液中，发生电离的水分子数为1×10-9NA D．常温下，10mL5.6mol/L的氯化铁溶液滴到100mL沸水中，生成0.056NA个氢氧化铁胶粒 23．已知：①白磷和的分子结构和部分化学键的键能分别如下图、表所示：    化学键 键能 ②(白磷，)(红磷，)   。 下列说法正确的是 A．白磷和红磷互为同位素 B．相同条件下白磷比红磷稳定 C．等质量的白磷、红磷分别完全燃烧，放出热量更多的是白磷 D．(白磷，)    24．长期依赖进口、价格昂贵的物质在我国科学家的攻关下，终于成功地研制出了。下列说法正确的是 A．与互为同位素 B．与是中子数相同 C．和化学性质不相同 D．和互为同素异形体 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．在下列各组物质中，找出合适的序号填在对应的空格内： ①和②和③异戊烷和新戊烷④ 和 ⑤甲烷和戊烷 (1)互为同位素的是 ； (2)互为同分异构体的是 ； (3)互为同系物的是 ； (4)为同一种物质的是 ； (5)互为同素异形体的是 ； 27．在、、、、、中 (1)互为同位素的是 和 。 (2)质量数相等，但不能互称同位素的是 和 。 (3)中子数相等，但质子数不相等的是 和 。 28．按要求回答下列问题。 (1)甲烷的电子式为 。 (2)相对分子质量为72的烷烃的分子式为 ，写出其所有同分异构体的结构简式   其中直链烷烃的习惯命名为 (3)下列物质中互为同分异构体的有 ，互为同素异形体的有 ，互为同位素的有 ，是同一种物质的有 (填序号)。 ①液氯 ②氯气 ③石墨 ④金刚石 ⑤35Cl  ⑥37Cl  ⑦CH3CH2CH2CH3 ⑧(CH3)2CHCH3  ⑨异丁烷 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．A 【详解】质量数=234，核外电子数=质子数=92，中子数=质量数-质子数=234-92=142，因此中子数-电子数=142-92=50，A正确； 答案选A。 2．D 【详解】A．电离不需要通电作为条件，氯化钠溶于水后就会电离出钠离子、氯离子，A错误； B．稀盐酸具有挥发性，焰色试验中，应用稀盐酸清洗铂丝，B错误； C．铁与水蒸气高温下反应可生成和氢气，C错误； D．同素异形体是同种元素组成的单质；金刚石、石墨、互为同素异形体，D正确； 故选D。 3．C 【分析】根据总质量守恒、质子守恒，由(1)式可知，，解得：；，解得：。根据(2)式可知，，，解得：，。 【详解】A．X和Y的质子数相同，中子数不同，互为同位素，同位素的化学性质基本相同， A正确； B．中235是质量数，92是质子数，B正确； C．质量减少一半所用时间叫半衰期。设衰变x年，即经过半衰期数为，剩余质量为原来的，，C错误； D．根据56号元素在元素周期表中位置推断：0族中，第五周期元素是Xe(54号元素)，故56号元素位于第六周期ⅡA族，它是钡元素， D正确； 故选C。 4．B 【详解】A．质量数为3，质子数为2，中子数为1，故A错误； B．质量数为3，质子数为2，中子数为1，故B正确。 C．质量数为3，质子数为2，中子数为1，故C错误； D．质量数为3，质子数为2，中子数为1，故D错误； 故选B。 5．B 【详解】A．因为质子数等于电子数，所以质子数和中子数相同了，那么电子数也必然相同了，因此原子种类由质子数和中子数同共决定，A正确； B．电子数相同的微粒可以是分子、离子、原子，所以不一定是同种元素，B错误； C．结构决定性质，特别是原子的最外层电子数决定了元素的化学性质，C正确； D．因为同位素的最外层电子数相同，所以化学性质相似；但是中子数不同，所以物理性质不同，D正确； 故选B。 6．A 【详解】A．是直线型分子，其空间填充模型：，故A正确； B．碳原子的质子数为6，含有8个中子的碳原子的质量数为14，标在元素符号的左上角，，故B错误； C．质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，与是单质不互为同位素，故C错误； D．氧化钠是氧离子和钠离子之间通过离子键形成的离子化合物，用电子式表示氧化钠的形成过程中产物氧化钠的钠离子不能用角标的形式缩写，需阴阳离子间隔排列，故D错误； 故选A。 7．D 【详解】A．、质子数相同，中子数不同，互为同位素，故A正确； B．原子符号左上角的数字为质量数，左下角的数字为质子数，中子数=质量数-质子数，故、分别含有232-90=142个和207-90=117个中子，故B正确； C．最外层电子数为8，已经是稳定结构，不易得失电子，故化学性质不活泼，故C正确； D．原子符号左上角的数字为质量数，左下角的数字为质子数，则含有72个质子，中子数=质量数-质子数=176-72=104，故D错误； 故选D。 8．D 【详解】A.标准状况下，是液态，因此含有的溴分子的物质的量不是0.1mol，错误； B.的物质的量为0.5mol，完全溶于水生成和NO，根据可知，转移的电子数为，错误； C. 胶体粒子是由多个Fe(OH)3聚合而成，加入沸水中生成胶体粒子小于，故胶体粒子总数不为0.1mol，错误； D.根据反应可知X的质量数为226-4=222，质子数为88-2=86，则中子数为222-86=136，0.5mol X含有的中子数为，D正确。 故选D。 9．C 【详解】质子数相同，而中子数不同的原子互为同位素，元素的化学性质主要决定于核电荷数和最外层电子数，而同位素，二者皆相同，故属于同位素的不同原子的化学性质几乎完全相同，综合以上分析，故选C。 10．A 【解析】略 11．C 【详解】A．氯原子的质子数为17，核外有17个电子，分成三层排布，依次为2、8、7，即氯原子结构示意图为  ，故A错误； B．HF为共价化合物，形成时无电子得失，故其形成过程为  ，故B错误； C．氮气分子中含有氮氮三键，其结构式为N≡N，故C正确； D．同位素所含元素的质子数相同，中子数不同，则14C和14N不互为同位素，故D错误。 答案选C。 12．B 【详解】A. 石墨与金刚石都是由碳元素组成的单质，但结构与性质不同，互为同素异形体，A 正确； B. 碳纳米材料分散在适当的溶剂中所形成的混合物才是胶体，B 错误； C. 碳纳米管的原料是石墨，是非金属导体，C 正确； D. 碳纳米管是由碳原子组成的六角形蜂巢状平面薄膜卷曲而成，所以比表面积大，具有吸附性，可用作新型储氢材料，D 正确； 故选B。 13．C 【详解】A．同种元素形成的不同单质称为同素异形体，所以O2和O3互为同素异形体，故A错误； B．C2H4为乙炔，C3H6可能为丙炔，也可能为环丙烯，不一定互为同系物，故B错误； C．同种元素形成的不同单质称为同素异形体，所以白磷和红磷互为同素异形体，故C正确； D．乙醇的分子式为C2H6O，乙醚的分子式为C4H10O，分子式不同，不是同分异构体，故D错误； 故选C。 14．B 【分析】 【详解】A. 氕、氘、氚互为同位素，中子数分别为0、1、2，故A错误； B. 氧气和臭氧都是O元素的不同单质，二者互为同素异形体，两者之间可以相互转化，故B正确； C. HCOOH与HCOOCH3，结构不相似，不互为同系物，故C错误； D. C4H10的一氯取代物有4种，其沸点各不相同，故D错误； 答案选B。 15．A 【详解】A．重水的物质的量为，1个分子含10个质子，则0.09mol重水所含质子数为0.9，A选； B．1个氮气分子含2个N原子，则标准状况下中含有的氮原子为，B不选； C．与足量反应时，Na转化为Na+，则转移1mol电子，转移的电子数为，C不选； D．和的混合气体全部是由O原子组成，常温常压下，16g和的混合气体中含有氧原子物质的量为，所含氧原子数为NA，D不选； 故选A。 16．A 【详解】XH的相对分子质量为A+m，a g XH分子的物质的量为n(XH)==mol，X原子的质量数为A，含N个中子，则质子数为A-N，所以在a g XH分子中含质子的物质的量=mol×(A-N+m)=(A-N+m)mol，故选A。 17．C 【详解】A．氕、氘、氚质子数相同，都是氢元素，互为同位素的氕、氘、氚可通过核反应相互转化，转化过程属于物理变化，故A错误； B．2—甲基丙烷和异丁烷的结构简式都为CH3(CH3)CHCH3，是同种物质，故B错误； C．甲酸甲酯和乙酸的分子式都为C2H4O2，结构不同，互为同分异构体，由结构决定性质可知，甲酸甲酯和乙酸的化学性质不同，故C正确； D．富勒烯与金刚石都是碳元素形成的单质，互为同素异形体，富勒烯属于分子晶体，熔沸点低，硬度小，金刚石是原子晶体，熔沸点很高、硬度很大，则富勒烯与金刚石的物理性质不同，故D错误； 故选C。 18．D 【分析】分析清楚每一步转化的目的，除去的杂质以及进入下一步流程的离子 【详解】 A．硫铁矿的主要成分是FeS2，故A错误； B．“操作1”是把无机相提取到有机相，属于萃取操作，“操作2”是把有机相萃取到无机相，是反萃取操作，所以二者不相同，故B错误； C．单质硫不是单原子分子，硫单质属于非极性分子，四氯化碳也是非极性分子，根据相似相溶原理，二者都是非极性分子，所以硫可以溶解在四氯化碳中，故C错误； D．根据反应流程，FeS2在第一步加入FeCl3以后，被氧化为单质S，之后再用氯气氧化为硫酸根离子，根据氧化还原反应电子转移守恒，列出算式 单质S失去电子数:0.5molFeS2×2×6e-=n(Cl2)×2×1e-,解得n(Cl2)=3mol，Cl2在标准状况下体积为67.2L，故D正确； 故答案选D。 【点睛】掌握亚铁离子和硫元素被氧化的规律，掌握氯气作氧化剂的特点 19．C 【详解】A. 的核电荷数为16，核外电子数为18，该结构示意图中核外电子数为16，此为S原子的结构示意图，故A错误； B. 此为分子的球棍模型，不是比例模型，故B错误； C. 为共价化合物，C与每个O原子形成两对共用电子对，其电子式为：，故C正确； D. 35.5是自然界中氯元素的相对分子质量，不是某氯原子的质量数，故D错误； 故选C。 20．B 【分析】原子符号左下角的数字表示质子数，左上角的数字表示质量数，质量数=质子数+中子数，相对原子质量=质量数，则相对原子质量为294，据此分析解答。 【详解】A. Ts的质子数为117，质量数为294，中子数=294-117=177，故A正确； B. 117是该原子的原子序数，不是其相对原子质量，故B错误； C. 核外电子数=质子数=117，故C正确； D. 质量数为294，故D正确； 故选B。 21．D 【详解】A．1H和2H表示氢元素的二种核素，1H2O和2H2O表示均表示水分子而不是表示核素，选项A错误； B．C60和金刚石互为同素异形体，金刚石是原子晶体，C60是分子晶体，选项B错误； C．分子式为C4H10的烃为正丁烷或异丁烷，均只有两种一氯代物，其分子中分别含有2个甲基和3个甲基，选项C错误； D．丙氨酸CH3CH(NH2)COOH与CH3CH2CH2NO2分子式相同、结构不同，所以互为同分异构体，选项D正确。 答案选D。 22．A 【详解】A．CT3CO18OCH2CH3的摩尔质量为96g·mol－1，48gCT3CO18OCH2CH3的物质的量为0.5mol，1个CT3CO18OCH2CH3含有48个电子、48个中子，48gCT3CO18OCH2CH3所含电子和中子的物质的量均为0.5mol×48=24mol，故含电子和中子的数目均为24NA，故选项A正确； B．氮气和足量的氧气需要在雷电（放电）或者高温条件下生成NO，不能直接生成NO2，故选项B错误； C．常温下，1L pH＝9的CH3COONa溶液中，发生电离的水分子数为1×10−5NA，故选项C错误； D．氢氧化铁胶粒是集合体，一个氢氧化铁胶粒含许多个氢氧化铁，因此含有氢氧化铁胶粒的物质的量小于10×10－3L×5.6mol·L－1=0.056mol，故选项D错误； 答案选A。 23．C 【详解】A．白磷和红磷为磷元素形成的不同单质，互为同素异形体，A错误； B．(白磷，)(红磷，)   ，为放热反应，白磷的能量高于红磷，所以红磷比白磷更稳定，B错误； C．白磷的能量高于红磷，等质量的白磷、红磷分别完全燃烧，放出热量更多的是白磷，C正确； D．根据反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能，(白磷，)   ，D错误； 故选C。 24．A 【详解】A．与的质子数都为8，中子数分别为16-8=8，18-8=10，即质子数相同，中子数不同，两者互为同位素，选项A正确； B．与的质子数都为8，中子数分别为16-8=8，18-8=10，选项B错误； C．和互为同位素，都具有8个质子和8个核外电子，处于周期表中同一位置上，化学性质基本相同，选项C错误； D．与的质子数都为8，中子数分别为16-8=8，18-8=10，即质子数相同，中子数不同，两者互为同位素，选项D错误； 答案选A。 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．(1)② (2)③ (3)⑤ (4)④ (5)① 【分析】同位素是同一元素的不同原子的互称，同素异形体是同一元素组成的不同性质的单质的互称，同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物的互称，同系物是通式相同、结构相似、组成上相差1个或若干个“CH2”的有机物的互称。①和是氧元素形成的两种碳单质\互为同素异形体；②和是质子数都为6、质量数分别为12、14的碳元素的两种核素、互为同位素；③异戊烷和新戊烷的分子式都为C5H12，但结构不同、互为同分异构体；④和 分子式都为CH2Cl2，都呈四面体结构、为同一种物质；⑤甲烷和戊烷通式相同、结构相似、组成上相差4个 “CH2”、 互为同系物，据此回答； 【详解】（1）互为同位素的是②； （2）互为同分异构体的是③； （3）互为同系物的是⑤； （4）为同一种物质的是④； （5）互为同素异形体的是①。 27． 【分析】同位素是具有相同的质子数和不同的中子数的同种元素的不同原子，结合质量数=质子数+中子数来分析判断。 【详解】(1)、是同一种元素的不同种原子，互为同位素，故答案为：；； (2)和的质量数相等均是14，质子数不同，中子数也不同，不是同位素，故答案为：；； (3)和的中子数相等，均为12，但质子数不相等，分别为11、12，质子数不相等，不是同一种元素，故答案为：；。 28．(1) (2) C5H12 CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3) CH2CH3、C(CH3)4 正戊烷 (3) ⑦⑧ ③④ ⑤⑥ ①② 【分析】(1) 甲烷的分子式为CH4，碳原子和4 氢原子形成4条共价键，其电子式为，故答案：。 (2) 饱和烷烃的通式为CnH2n+2，所以相对分子质量为72的烷烃的分子式为C5H12，其所有同分异构体有三种：正戊烷CH3CH2CH2CH2CH3；异戊烷 (2-甲基丁烷)：CH3CH(CH3) CH2CH3；新戊烷(2,2-二甲基丙烷) C(CH3)4，故答案：C5H12；CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3) CH2CH3、C(CH3)4；正戊烷。 (3) 同分异构体是分子式相同，结构不同，所以⑦CH3CH2CH2CH3 ⑧(CH3)2CHCH3互为同分异构体；同素异形体由同种元素组成的不同单质，所以③石墨 ④金刚石互为同素异形体；同位素是质子数相同，中子数不同，所以⑤35Cl  ⑥37Cl互为同位素；①液氯是氯气的液态，所以①液氯②氯气是同一种物质。故答案：⑦⑧；③④；⑤⑥；①②。 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 $$