1.1 物质结构研究的内容 随堂训练 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 随堂训练 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．以下互为同位素的是 A．石墨与金刚石 B．D2和T2 C．CO和CO2 D．和 2．实际存在的、、、H- 和H，它们是 A．氢的五种同位素 B．五种氢元素 C．氢的五种原子 D．氢元素的五种不同微粒 3．下列说法正确的是 A．、、互为同素异形体 B．HCHO和最简式相同 C．和互为同分异构体 D．正丁烷和环己烷互为同系物 4．下列各组物质中,属于同素异形体的是 A．与 B．和 C．T2O与D2O D．O2和O3 5．下列各组物质中，互为同位素的是： A．氕和氘 B．蓝矾和胆矾 C．金刚石和石墨 D．丁烷和异丁烷 6．关于Nd的说法中，正确的是 A．核外电子数为60 B．核电荷数82 C．中子数为142 D．质量数为202 7．下列化学用语表达正确的是 A．SO2和SO3互为同素异形体 B．的原子结构示意图为： C．H2和D2互为同位素 D．石墨和石墨烯互为同素异形体 8．反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2可用于氯气管道的检漏。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是 A．中子数为18的氯原子：Cl B．N2分子的电子式：N⋮⋮N C．Cl2分子的结构式：Cl—Cl D．Cl-的结构示意图： 9．工业上通过Al2O3+N2+3C2AlN+3CO可制得陶瓷材料AlN,下列说法正确的是 A．CO是氧化产物，AlN 既是氧化产物也是还原产物 B．每生成2. 24LCO，转移0. 2mol电子 C．工业上可通过电解熔融AlCl3来冶炼金属铝 D．等物质的量的14N2和12C16O所含中子数相等 10．已知碘元素的核电荷数为53，下列关于的说法正确的是（    ） A．的核外有53个电子 B．的质量数是78 C．的核内有53个中子 D．的核内有131个质子 11．Li电池使用过程中会产生LiH，对电池的性能和安全性带来影响。可用D2O与LiH进行反应测定LiH含量，由产物中的比例可推算。 已知：(1)2LiH2Li+H2    △H>0。下列说法正确的是 A．H2O、D2O的化学性质基本相同，H、D、T可用于制造氢弹 B．LiH与D2O反应的方程式是LiH+D2O=LiOH+D2 C．比例小说明比例小 D．80℃下的小于25℃下的 12．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 13．下列表示正确的是 A．乙烯分子的比例模型： B．乙醛的结构简式：CH3COH C．中子数为22的钙原子：Ca D．次氯酸的结构式：H—Cl—O 14．下列物质属于同素异形体的是 A．CO 和 CO2 B．水和干冰 C．金刚石和石墨 D．氯气和液态氯 15．化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。下列说法正确的是 A．“神舟十三号”运载火箭的结构部件中的铝合金因其密度小、抗腐蚀性能好等优点成为关键材料 B．中科院首次实现了合成淀粉，淀粉、蛋白质和油脂是人体必需的高分子营养物质 C．燃煤中加入主要是为了减少温室气体的排放和酸雨的形成 D．T-碳是一种新型三维碳结构晶体，与互为同位素 16．下列物质间关系判断正确的是（    ） A．1H2、2H2 ——同位素 B．O2-、O——同素异形体 C．HCOOCH3、CH3COOH ——同分异构体 D．苯乙烯、乙烯——同系物 17．下列说法不正确的是 A．新戊烷和2，2-二甲基丙烷为同一物质 B．乙烯和聚乙烯互为同系物 C．环氧丙烷和丙酮互为同分异构体 D．和互为同素异形体 18．2022年2月4日至2月20日在中国北京举行了第二十四届冬奥会。下列叙述正确的是 A．冬奥火炬“飞扬”使用的是有机高分子材料碳纤维与高性能树脂结合而成的复合材料，质量轻，强度大 B．用二氧化碳跨临界直接制冷来代替氟利昂等制冷剂的使用，在精准控制冰温的同时还体现了“绿色化学”的观念 C．颁奖礼服“瑞雪祥云”、“鸿运山水”和“唐花飞雪”中特意添加的发热材料——石墨烯，与石墨互为同素异形体，性质完全相同 D．冬奥会吉祥物“冰墩墩”的外材料为羊毛，是一种天然纤维素 19．下列有关化学用语或模型正确的是 A．甲烷分子的空间填充模型： B．乙烯分子的电子式： C．中子数为10的氧原子： D．正丁烷的分子式： 20．某元素的一种同位素原子，它与3H原子组成HmX分子，在agHmX中所含中子的物质的量是 A．(A－Z＋2m)mol B．(A+2m)mol C．(A－Z+3m)mol D． 21．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 22．某金属氧化物的化学式为，1mol中含有的电子总数为。若其中每个氧原子核内有8个中子，的式量为102，则M原子核内的中子数为 A．14 B．16 C．10 D．21 23．在新研制的超导材料中，铊(Tl)是其主要组成元素之一，自然界中存在的稳定铊原子有和两种。下列说法正确的是 A．和的最外层电子数相同 B．和含有的中子数相同 C．和互为同素异形体 D．比少两个质子 24．每年10月23日上午6：02到晚上6：02被誉为“摩尔日”。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．1molO2-核外电子数为8NA B．常温时，22gT2O中所含的中子数为12NA C．标准状况下，22.4LHF中含有HF分子数为NA D．1L0.1mol·L-1AlCl3溶液中含有A13+的数目为0.1NA 25．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．含有的氧原子数为 B．标准状况下，水中含有的分子数一定大于 C．常温时，中所含的中子数为12 D．质量分数为46%的乙醇水溶液中含氧原子的数目为 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．通过本单元的学习，你认为物质结构的研究成果对人类物质文明产生了多大的影响，你认为化学还应该为人类解决哪些问题，解决这些问题需要哪些条件 。 28．有下列几种物质：①金刚石和石墨  ②C2H6和C5H12  ③C2H4和C2H6 ④CH3CH2CH2CH3和CH3CH（CH3）2  ⑤35Cl 和37Cl  ⑥O2和O3 ⑦12C和14C ⑧乙烷和丁烷  ⑨CH3CH2CH2CH（C2H5）CH3和 CH3CH2CH2CH（CH3）C2H5 其中属于 ⑴同分异构体的是 （填序号，下同）， ⑵同素异形体的是 ， ⑶属于同系物的是 ， ⑷属于同位素的是 ． ⑸是同一种物质的是 ． 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 【详解】A．石墨与金刚石互为同素异形体，故A不符合题意； B．D2和T2都是氢气，属于同种物质，故B不符合题意； C．CO和CO2属于碳的两种氧化物，故C不符合题意； D．和属于氯元素的两种核素，它们质子数相同，中子数不同，互为同位素，故D符合题意。 本题答案D。 2．D 【详解】A．同位素是指质子数相同则中子数不同的同一元素不同原子，、、是氢元素的不同核素，互为同位素，故A错误； B．氢元素只有一种，故B错误； C．氢元素只有三种原子：、、，故C错误； D．、、是氢元素的不同核素，互为同位素，H-为氢元素形成的阴离子，H为氢原子，都是氢元素的不同微粒，故D正确； 答案选D。 3．B 【详解】A．H2、D2、T2都是同位素形成的不同单质，属于同一种物质，不属于同素异形体，故A错误； B．HCHO与C6H12O6的最简式都是CH2O，故B正确； C．HCOOCH3与CH3OCHO的分子式相同，但结构也是相同的，属于同一种物质，不属于同分异构体，故C错误； D．正丁烷的分子式为C4H10，环己烷的分子式为C6H12，二者分子结构不同，不属于同系物，故D错误； 故本题选B。 4．D 【分析】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。 【详解】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H元素的两种核素，它们是同位素关系，故B不符合题意； C．T2O与D2O是指两种水分子，是化合物，故C不符合题意； D．O2和O3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D。 5．A 【详解】具有相同质子数，不同中子数同一元素的不同核素互为同位素． A．氕和氘质子数都为1相同，中子数分别为0、1不同，互为同位素，故A正确； B．蓝矾和胆矾是硫酸铜晶体的俗称，是化合物不是原子，故B错误； C．石墨和金刚石是碳元素组成的单质，互为同素异形体，故C错误； D．丁烷和异丁烷是化合物，分子式相同结构不同属于同分异构体，不是原子，所以不是同位素，故D错误； 答案选A。 6．A 【详解】A．Nd的核外电子数为60，故A正确； B．Nd的核电荷数为60，故B错误； C．Nd的中子数为142-60=82，故C错误； D．Nd的质量数为142，故D错误； 故选A。 7．D 【详解】A．SO2和SO3两种物质的元素组成相同，分子式不同，因此不能互为同分异构体，A错误； B．B是5号元素，所以10B的原子结构示意图为： ，B错误； C．H2和D2是由同位素原子形成的单质，二者不能互为同位素，C错误； D．石墨和石墨烯是由C元素形成的不同性质的单质，二者互为同素异形体，D正确； 故选D。 8．C 【详解】A．氮元素的质子数为17，中子数为18的氮原子的质量数=质子数+中子数=7+9=35，该核素可以表示为：Cl ，故A错误； B．氮气分子中存在氮氮三键，氮原子最外层达到8电子稳定结构，氮气的电子式为： ，故B错误； C．氯气电子式为： ，分子中存在1对氯氯共用电子对，其结构式为：Cl-Cl，故C正确； D．氯离子的核电荷数为17，最外层为8个电子，氯离子的离子结构示意图为： ，故D错误； 故选：C。 9．D 【详解】A．在该反应中N元素化合价降低，得到电子被还原为AlN，所以AlN是还原产物。C元素化合价升高，失去电子被氧化为CO，则氧化产物是CO，A错误。 B．只有气体体积，未说明其所处的外界条件，因此不能确定其物质的量，也就不能进行有关计算，B错误。 C．工业上通过电解熔融Al2O3来冶炼金属铝，AlCl3为共价化合物，电解不能生成金属铝，C错误。 D．14N2中的中子数是14，而12C16O中的中子数也是14，故二者所含中子数相等，D正确。 故选D。 10．A 【详解】的质子数和电子数与核电荷数相等为53，质量数为131，中子数为(131—53)=78，故选A。 11．C 【详解】A．、都是氢元素形成的同种物质，化学性质基本相同；D、T可用于制造氢弹，H不可用于制造氢弹，故A错误； B．D2O 和LiH反应，氢氧根由D2O提供，故反应为，故B错误； C．，，根据方程式可知比例小说明比例小，故C正确； D．已知氢化锂与水反应是吸热反应，温度高有利于该反应正向进行，生成更多的氢气，所以下的大于下的，故D错误； 故答案为C。 12．B 【详解】A．用电子式表示形成过程，要写出离子符号，A错误； B．钾离子的结构示意图：，B正确； C．氨分子的电子式：，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，D错误； 故选B。 13．C 【详解】A．是乙烯分子的球棍模型，故A错误； B．乙醛的结构简式为CH3CHO，故B错误； C．中子数为22的钙原子的质量数为44，其核素表示为Ca，故C正确； D．次氯酸分子中存在H-O和O-Cl键，其结构式为H-O-Cl，故D错误； 故答案为C。 14．C 【详解】A．同素异形体为单质，CO和CO2为化合物不是单质，A错误； B．水和干冰都是化合物不是单质，B错误； C．金刚石和石墨都是碳的单质，两者由相同元素组成，形态不同，属于同素异形体，C正确； D．氯气和液态氯为同一种物质，不是同素异形体，D错误； 故答案选C。 15．A 【详解】A．铝合金因其密度小、抗腐蚀性能好，故可以用于“神舟十三号”运载火箭的结构部件，故A正确； B．油脂是高级脂肪酸甘油酯，不是高分子化合物，故B错误； C．加入氧化钙可与煤燃烧生成的二氧化硫在氧气中发生反应生成硫酸钙，二氧化硫排放量减少，但在高温下反应生成二氧化碳，燃煤中加入CaO后可减少酸雨的发生，但不能减少温室气体的排放量，故C错误； D．T-碳与都是含碳元素的单质，互为同素异形体，故D错误； 故选A。 16．C 【详解】A. 同位素是指质子数相同中子数不同的同种元素，1H2、2H2不是元素，故A错误； B. 同素异形体是指同种元素组成结构不同的单质，O2-、O不是单质，故B错误； C. 同分异构体是指分子式相同结构不同的物质，HCOOCH3、CH3COOH分子式均为C2H4O2，结构不同，为同分异构体，故C正确； D. 同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物，苯乙烯、乙烯分子不是相差若干个“CH2”，不是同系物，故D错误。 故答案选：C。 17．B 【详解】A． 新戊烷和2，2-二甲基丙烷为同一物质，C(CH3)4,故A正确； B． 乙烯和聚乙烯是单体和聚合物的关系，故B错误； C． 环氧丙烷和丙酮互为同分异构体，分子式均为C3H6O，结构式分别为：、，故C正确； D． 和互为同素异形体，同为由氮元素组成的两种不同的单质，故D正确； 故选B。 18．B 【详解】A．碳钎维属于无机非金属材料，不是有机高分子化合物，A错误； B．氟利昂会破坏臭氧层，用二氧化碳代替，更安全环保，符合绿色化学要求，B正确； C．石墨烯和石墨都属于碳单质，结构有差异，是同素异形体关系，物理性质相差大，C错误； D．羊毛是蛋白质，不是纤维素，D错误； 故选B。 19．A 【详解】A．甲烷分子是由一个碳原子和4个氢原子构成的，碳原子在正四面体中心，4个氢原子在正四面体的四个顶点，碳原子半径比氢原子半径大，所以选项中的空间充填模型正确，A正确； B．乙烯分子中两个碳原子之间是两对共用电子对，B错误； C．中子数为10的氧原子：，C错误； D．分子式是表示分子组成的式子，正丁烷的分子式为C4H10，CH3CH2CH2CH3是正丁烷的结构简式，D错误； 故选A。 20．D 【详解】某元素的一种同位素X的原子质量数为A，含Z个质子，则中子数为（A-Z），则每个HmX分子含有中子数为（A-Z＋2m），ag HmX的物质的量为a，故含有中子物质的量为，D满足题意。 答案选D。 21．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。 22．A 【详解】1mol中含有的电子总数为，一个氧原子含有8个电子，则一个M原子中含13个电子，M原子核内质子数为13；氧原子核内有8个中子，氧的相对原子质量为16，M2O3的相对分子质量为102，M的相对原子质量为（102-316）2=27，M的质量数为27；M原子核内中子数为27-13=14，答案选A。 23．A 【详解】A．203Tl和205Tl核外电子排布相同，最外层电子数相同，故A正确； B．203Tl中子数=203-81=122，205Tl中子数=205-81=124，不相同，故B错误； C．203Tl和205Tl互为同位素，故C错误； D．203Tl比205Tl少两个中子，故D错误； 故本题选A。 24．B 【详解】A．O的质子数为8，O2-是O原子得到2个电子形成的，所以1个O2-的电子数为10，则1molO2-核外电子数为10NA，故A错误； B．22gT2O的物质的量为1mol，1个T2O中所含的中子数为12个，所以22gT2O中所含的中子数为12NA，故B正确； C．标准状况下HF为液态，22.4LHF的物质的量不是1mol，所以22.4LHF中含有HF分子数不是NA，故C错误； D．Al3+在水溶液中会发生水解，所以1L0.1mol·L-1AlCl3溶液中含有A13+的数目小于0.1NA，故D错误； 故选B。 【点睛】T2O中T为氚，1个T含有1个质子和2个中子，T2O的相对分子质量为22。 25．B 【详解】A．不是标准状况下，无法计算，A错误； B．标准状况下，水不是气体，水的物质的量大于1mol，含有的分子数大于，B正确； C．1个T2O中含有12个中子，中所含的中子数为， C错误； D．质量分数为46%的乙醇水溶液中含有46g乙醇和54g水，46g乙醇的物质的量为，54g水的物质的量为，含氧原子的数目为4，D错误； 故答案为：B。 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．如制备高效手性催化剂，必须运用立体选择性反应的方法获得手性分子的单一异构体，才能实现化学反应‘友好环境’的需要，探明了特定物质的空间结构、手性、溶解性、基团的位置等具体信息，才能合成具有特效的药物 【详解】物质结构研究获得的知识和方法可以指导人们解决很多实践中的问题，在搞清楚新物质结构特征的基础上，才能有目的地进行合成，如制备高效手性催化剂，必须运用立体选择性反应的方法获得手性分子的单一异构体，才能实现化学反应‘友好环境’的需要，探明了特定物质的空间结构、手性、溶解性、基团的位置等具体信息，才能合成具有特效的药物。 28． ④ ①⑥ ②⑧ ⑤⑦ ⑨ 【详解】（1）具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体。故答案为④；（2）同素异形体是同种元素形成的不同单质。故答案为①⑥；（3）同系物是有机化合物中具有同一通式、组成上相差一个或多个某种原子团、在结构与性质上相似的化合物系列。故答案为②⑧；（4）具有相同质子数，不同中子数（或不同质量数）同一元素的不同核素互为同位素。故答案为⑤⑦；⑸根据有机物的系统命名CH3CH2CH2CH（C2H5）CH3和 CH3CH2CH2CH（CH3）C2H5均为3-甲基己烷，则为同一种物质，答案选⑨。 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 $$