5.3 从微观结构看物质的多样性 同步习题 2024-2025学年高一上学期化学苏教版（2019）必修第一册

5.3 从微观结构看物质的多样性 同步习题 2024-2025学年高一上学期化学苏教版（2019）必修第一册 一、单选题 1．下列化合物中，属于原子晶体的是 A．干冰 B．氯化钠 C．氟化硅 D．二氧化硅 2．下列各组物质中，不是同素异形体的是 A．石墨和金刚石 B．斜方硫和单斜硫 C．SO3和SO2 D．氧气和臭氧 3．共价键、离子键、分子间作用力都是粒子间的作用力，含有以上两种作用力的晶体是 A．SiO2 B．CO2 C．NaCl D．Ar 4．不是碳的同素异形体的是 A．金刚石 B．石墨烯 C．C60 D．煤炭 5．稀土有工业“黄金”之称。下列有关稀土元素 Y 与Y的说法错误的是 A．元素Y的原子序数为39 B．Y 与Y 互为同位素 C．Y 与 Y 是同一种原子 D．核素Y 的原子核内有52个中子 6．国际元素相对原子质量表上查得C是12.01，这是碳的（    ） A．质量数 B．原子质量 C．元素的平均相对原子质量 D．同位素相对原子质量 7．科学家利用回旋加速器进行实验,成功制成115号元素的原子。该原子在生成数秒后衰变成113号元素,115号元素的一种核素为。下列有关叙述中正确的是 A．核素的中子数为174 B．115号与113号元素互为同位素 C．113号元素的原子的质量数为113 D．115号元素衰变成113号元素是化学变化 8．随着科学的进步，研究物质的手段也逐渐增多，越来越多的新物质被发现，如、、、等。下列有关说法错误的是 A．中含有36个电子 B．和互为同位素 C．中含360个中子 D．和互为同素异形体 9．化学与生活、社会发展息息相关，下列叙述不正确的是 A．“青蒿一握，以水二升渍，绞取之”，句中体现的对青蒿素的提取属于物理变化 B．我国十大科技成果之一的“纳米氮化镓”(GaN)是一种胶体 C．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，该过程属于离子反应 D．“纳米碳粉”是一种直径小于100nm的碳单质材料，它是碳的一种同素异形体 10．下列物质中，互为同分异构体的是 A．红磷和白磷 B．和 C．和 D．和 11． —NMR(核磁共振)、 —NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，瑞士科学家库尔特、维特里希等人为此获得诺贝尔化学奖。下列有关、的叙述正确的是 A． 与互为同位素 B． 与C60互为同素异形体 C． 、具有相同的中子数 D． 的核外电子数与中子数相同 12．镧镍合金是合成有机物的新型催化剂。下列说法错误的是 A．是镍元素的一种核素 B．与互为同位素 C．的中子数为31 D．的质量数为28 13．、、、是核电荷数小于18的四种离子，而且这四种离子具有相同的电子层结构。下列有关判断正确的是 A．四种元素的原子中，的核电荷数最大 B．一定是，一定是 C．四种元素原子的次外层电子数相等 D．与这四种离子具有相同电子层结构的还有 14．“天问一号”成功着陆火星，火星上首次留下中国的足迹。火星大气层的主要成分是二氧化碳，其次是氮、氩，此外还有少量的氧、水蒸气和甲烷。下列说法正确的是 A．氮气的电子式是： B．二氧化碳的结构式是：O=C=O C．甲烷的空间充填模型是： D．和是同素异形体 15．国家核事故应急协调委员会2011年4月4日权威发布：我国内地31个省、自治区、直辖市部分地区空气中监测到来自日本核事故释放出的极微量人工放射性核素131I。下列有关说法正确的是 A．131I与127I互为同素异形体。 B．131I比127I多4个质子 C．131I与127I是同一核素 D．131I与127I互为同位素 16．已知四种短周期元素的离子具有相同的电子层结构，若，下列叙述正确的是 A．元素原子序数： B． C．元素非金属性： D．氧化性： 17．下列有关物质分类或归类中，正确的是 ①混合物：盐酸、漂白粉、氯水、水银 ②化合物：CaCl2、NaOH、HCl、HD ③电解质：明矾、石膏、冰醋酸、氯化银 ④同素异形体：C60、C70、金刚石、石墨 A．只有①③ B．只有②③ C．只有③④ D．只有④ 18．据权威刊物报道，1996年科学家在宇宙中发现H3分子。甲、乙、丙、丁四位学生对此报道的认识正确的是 A．甲认为上述发现绝对不可能，因为H3分子违背了共价键理论 B．乙认为宇宙中还可能存在另一种氢单质，因为氢元素有三种同位素必然有三种同素异形体 C．丙认为H3分子实质是H2分子与H+以特殊共价键结合的产物，应写成H3+ D．丁认为如果上述的发现存在，则证明传统的价键理论有一定的局限性有待继续发展 19．下列各组物质中，互为同位素的一组是（    ） A．CO与CO2 B．12C与14C C．O2和O3 D．H2O与D2O 20．科学家第一次让18个碳原子连成环，其合成过程如图。下列说法正确的是（    ） C24O6C22O4C20O2C18 A．C18与金刚石结构相似 B．C24O6→C22O4过程碳元素被氧化 C．C18与石墨烯都是碳的同素异形体 D．1molC20O2转化为C18过程中反应生成44.8LCO 21．下列说法不正确的是 A．主族元素所在的族序数均等于元素原子最外层电子数 B．含有元素种类最多的族是第IIIB族 C．、、是氢元素的三种同位素 D．同一主族，相邻两种元素的原子序数之差一定是偶数 22．下列说法正确的是 A．氧气和臭氧分子式不同，但结构相同 B．红磷转化为白磷，属于物理变化 C．石墨导电、金刚石不导电，这二者不是同素异形体 D．单质硫有S2、S4、S6等，它们都是硫的同素异形体 23．下列说法不正确的是 A．和互为同位素 B．是硫元素的4种同素异形体 C．2-甲基丙烷和异丁烷互为同系物 D．和互为同分异构体 24．反应放热且产生气体，可用于冬天石油开采。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是 A．的结构式： B．与互为同位素 C．中子数为12的钠离子： D．的电子式： 25．正确掌握化学用语和化学基本概念是学好化学的基础。下列有关表述中正确的一组是 A．过氧乙酸(CH3COOOH)与羟基乙酸(HOCH2COOH)互为同分异构体； 与互为同系物 B．金刚石、CH4、粒子的空间构型均为正四面体；晶体硅、碳化硅均为原子晶体 C．16O与18O互为同位素；、、、互为同素异形体 D．Ca2＋的结构示意图为，NH4CI的电子式为 二、填空题 26．(A)质子数(B)中子数(C)核外电子数(D)最外层电子数(E)电子层数，用编号填写下列空格。 (1)原子的种类由 决定。 (2)元素的种类由 决定。 (3)元素的同位素由 决定。 (4)同位素的质量数由 决定。 (5)元素的化学性质主要由 决定。 (6)元素的化合价主要由 决定； 27．现有下列物质：①浓盐酸 ②石墨 ③硫磺 ④H2S 气体 ⑤氩气 ⑥NaHCO3固体⑦熔融的烧碱 ⑧汞 ⑨酒精 ⑩干冰。请用序号回答下列问题。 （1）以上纯净物中由原子构成的是 ，由分子构成的是 ，由离子构成的是 。 （2）以上物质中属于电解质的是 ，非电解质的是 。 （3）以上物质在该状态下能导电的是 。 （4）请按要求写出上述物质中属于电解质的电离方程式：酸： 盐： 28．化学用语是国际通用语言，是学习化学的重要工具。 (1)用化学用语填空： ①2个氩原子 。 ②3个铝离子 。 ③3个水分子 。 ④生物细胞中含量最多的元素 。 (2)下列化学符号中，数字“2”可表示不同的含义，其中，表示化合物中某元素化合价的是 (填序号，下同)；表示一个分子中所含的原子个数的是 。 ①2CO    ②NO2    ③    ④3Fe2+ 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．干冰是固体二氧化碳，是分子晶体，A不选； B．氯化钠是离子晶体，B不选； C．氟化硅类似于四氯化碳，是分子晶体，C不选； D．二氧化硅是原子晶体，D选； 答案选D。 2．C 【详解】同素异形体是指由同种元素组成的不同种单质。 A．石墨和金刚石均是碳单质，是同素异形体，A不符合题意； B．斜方硫和单斜硫均是硫单质，是同素异形体，B不符合题意； C．SO3和SO2是两种化合物，不是同素异形体，C符合题意； D．氧气和臭氧均是氧单质，是同素异形体，D不符合题意； 故选C。 3．B 【详解】A．SiO2是原子晶体，存在共价键，A错误； B．CO2是分子晶体，存在共价键和分子间作用力，B正确； C．NaCl是离子晶体，存在离子键，C错误； D．Ar是分子晶体，只存在分子间作用力，D错误。 答案选B。 4．D 【详解】同素异形体是指同种元素组成的不同单质，属于纯净物，上述选项中，金刚石、石墨烯和C60都属于碳的同素异形体，但煤炭属于混合物，不属于碳的同素异形体，故D项符合题意。 答案选D。 5．C 【详解】A．Y 与Y中左下标数字表示质子数，原子中质子数=原子序数，元素Y的原子序数为39，A正确； B．具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素；Y 与Y 互为同位素，B正确； C．Y  与 Y 是同种元素的不同种原子，C错误； D．质量数=质子数+中子数，核素Y 的原子核内有91-39=52个中子，D正确； 故选C。 6．C 【详解】根据元素周期表中的一格中获取的信息，可以知道碳元素的相对原子质量为12.01，12.01是指碳元素的平均相对原子质量，故C正确； 综上所述，答案为C。 【点睛】 7．A 【详解】A．中子数=质量数-质子数=289-115=174，故A正确； B．115号与113号元素质子数不同，二者属于不同元素，故B错误； C．113号元素的原子的质子数为113，质量数=质子数+中子数，根据题目已给条件无法确定质量数，故C错误； D．化学变化中元素种类不发生改变，115号元素衰变成113号元素，元素种类发生改变，所以不属于化学变化，故D错误； 综上所述答案为A。 8．A 【详解】A．每个氮原子含有7个电子，因此中含有电子数为5×7-1=34，A错误； B．和质子数都是8，含有8个中子，含有10个中子，两者质子数相同而中子数不同，因此两者互为同位素，B正确； C．1个C中含有中子数为12-6=6，因此中含中子数为6×60=360，C正确； D．同素异形体是指同种元素组成的结构不同的单质，和都是由H元素组成的不同单质，两者互为同素异形体，D正确； 故答案为：A。 9．B 【详解】A．“青蒿一握，以水二升渍，绞取之”，利用相似相溶原理，为萃取过程，体现的对青蒿素的提取属于物理变化，A正确； B．“纳米氮化镓”(GaN)是化合物，不属于胶体，B错误； C．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，铁与铜离子反应生成铜单质和亚铁，该过程属于离子反应，C正确； D．“纳米碳粉”是碳元素的一种单质，是碳的一种同素异形体，D正确； 故选B。 10．D 【详解】A．红磷和白磷是同种元素形成的不同单质，互为同素异形体，故A错误； B．氧气和臭氧是氧元素形成的不同种单质，互为同素异形体，故B错误； C．和的结构相似，分子组成上相差一个CH2原子团，互为同系物，故C错误； D．和的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故D正确； 故选D。 11．A 【详解】A．15N与14N的质子数相同、中子数不同，属于同一元素的不同原子，互为同位素，故A正确； B．13C是原子，C60是单质，不能称为同素异形体，故B错误； C．中子数=质量数-质子数，则13C中子数=13-6=7、15N中子数=15-7=8，所以二者中子数不同，故C错误； D．原子的核外电子数=质子数，15N的质子数=7，中子数=15-7=8，核外电子数不等于中子数，故D错误； 故选A。 12．D 【分析】核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数； 【详解】A．为28号元素，是镍元素的一种核素，A正确； B．具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素；与互为同位素，B正确； C．的中子数为59-28=31，C正确； D．的质子数为28，质量数为60，D错误； 故选D。 13．B 【分析】由题意知，G、J、L、M分别为Mg、Na、O、F。 【详解】A． 的核电荷数最大，G的核电荷数最大，故A错误； B．G、J、L、M分别为Mg、Na、O、F，故B正确； C．O、F原子的次外层均有2个电子，而Na、Mg原子的次外层均有8个电子，故C错误； D．Ne原子的电子层结构与这四种离子的相同，故D错误； 答案选B。 【点睛】由于四种离子是核电荷数小于18的离子，排除K，Ca等。 14．B 【详解】A．氮气分子中N原子之间共用3对电子、每个N原子还有1对孤电子对，其电子式为，故A错误； B．二氧化碳是直线形分子，中心的C原子分别与O原子以双键结合，其结构式为O=C=O，故B正确； C．CH4分子的空间充填模型，又叫比例模型，甲烷为正四面体结构，碳原子比较大于氢原子，空间充填模型为：，故C错误； D．16O与18O质子数相同，中子数不同，互为同位素，故D错误； 故选：B。 15．D 【详解】A．131I与127I是碘元素的不同核素，不是单质，所以不互为同素异形体，故A错误； B．因为131I和127I是同位素，所以质子数相同中子数不同，故B错误； C．因为131I与127I是同一元素的不同原子，所以是不同核素，故C错误； D．因为131I与127I是质子数相同中子数不同的同一元素，所以互称同位素，故D正确； 故选：D。 16．A 【分析】四种短周期元素的离子aXm+、bYn+、cZn-和dRm-具有相同的电子层结构，则a-m=b-n=c+n=d+m，若m＞n，则原子序数大小顺序是：a＞b＞c＞d，结合离子所带电荷可知，X、Y为金属元素，Z、R为非金属元素，且X、Y位于Z和R的下一周期，同一周期元素，元素的非金属性随着原子序数的增大而增强，元素的金属性随着原子序数的增大而减小，元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强，以此分析解答。 【详解】A．通过以上分析知，元素的原子序数：a＞b＞c＞d，故A正确； B．aXm+、dRm-具有相同的电子层结构，则a-m=b-n，即m-n=a-b，故B错误； C．Z和R属于同一周期元素，且原子序数Z＞R，同一周期元素，元素的非金属性随着原子序数的增大而增强，所以元素非金属性：Z＞R，故C错误； D．X、Y为金属元素，二者位于同一周期，原子序数越大金属性越强，对应离子的氧化性越弱，原子序数a＞b，则金属性：X＜Y，则氧化性：Yn+＜Xm+，故D错误； 故选：A。 17．C 【详解】①由不同种物质组成的是混合物，盐酸是HCl的水溶液、漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca（ClO）2、氯水是Cl2的水溶液，三者都是混合物，水银是金属单质Hg，属于纯净物，①不正确；②由不同种元素组成的纯净物是化合物，CaCl2、NaOH、HCl均是化合物，而HD表示氢气，属于单质，②不正确；③溶于水或在熔融状态下能够自身电离出离子的化合物是电解质，明矾、石膏、冰醋酸、氯化银都是电解质，③正确；④由同种元素形成的不同单质互为同素异形体，C60、C70、金刚石、石墨都是碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，④正确；答案选C。 18．D 【详解】A．H3分子的结构类似于臭氧分子，是三中心三电子结构，很不稳定，故A错误； B．同位素的种类和同素异形体之间没有必然关系，故B错误； C．H3分子不带电，不能写成H3+，故C错误； D．果上述的发现存在，则证明传统的价键理论有一定的局限性有待继续发展，正确； 所以正确的答案是D。 19．B 【详解】A.CO和CO2是组成元素相同，但分子式不同的两种物质，故A错误； B. 12C与14C，是质子数相同，但中子数不同的原子，则互为同位素，故B正确； C.O2和O3是同种元素组成的不同单质，属于同素异形体，故C错误； D.H2O和H2O2是组成元素相同，但分子式不同的两种物质，故D错误； 答案：B 【点睛】同位素是质子数相同，而中子数不同的同一元素的不同核素（原子）。 20．C 【详解】A．C18中1个碳原子只与2个碳原子相连，而金刚石中每个碳原子与4个碳原子以单键相连，二者结构不同，A不正确； B．C24O6→C22O4过程碳元素的化合价没有改变，发生的是非氧化还原反应，B不正确； C．C18与石墨烯的结构不同，但它们都是碳元素形成的单质，二者都是碳的同素异形体，C正确； D．1molC20O2转化为C18过程中反应生成2molCO，没有指明标准状况，体积不一定是44.8L，D不正确； 故选C。 21．C 【详解】A．所有主族元素的族序数等于元素原子最外层电子数，A正确； B．第IIIB族包含镧系和锕系元素，含有元素种类最多，B正确； C．氢元素的三种同位素为：，C错误； D．同一主族，上下相邻两种元素的原子序数之差为2、8、18、32，一定是偶数，D正确； 故选C。 22．D 【详解】A．氧气和臭氧的分子数不同，结构也不同，A错误； B．红磷转化为白磷发生了化学变化，B错误； C．金刚石和石墨是碳元素组成的不同单质，是同素异形体，C错误； D．单质硫有S2、S4、S6等，均为硫元素组成的不同单质，都是硫的同素异形体，D正确； 故选D。 23．C 【详解】A．和的质子数相同、质量数不同，二者是氯元素的不同原子，互为同位素，A正确； B．是硫元素的不同单质，它们的物理性质不同，化学性质有一定的差异，互称同素异形体，B正确； C．2-甲基丙烷和异丁烷的结构简式都是(CH3)2CHCH3，二者是同一种物质，C不正确； D．和的分子式相同，但结构不同，所属物质的类别不同，二者互为同分异构体，D正确； 故选C。 24．C 【详解】A．的结构式：，A错误； B．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称为同位素，与互为同位素，与互为同素异形体，B错误； C．中子数为12的钠离子，质量数为11+12=23，所以表示为：，C正确； D．的电子式：，D错误； 故选C。 25．B 【分析】结构相似，分子组成相差若干个CH2原子团的同一类有机物的，互称为同系物；同种元素形成的不同单质，互为同素异形体；分子式相同，结构不同的有机物，互称为同分异构体。 【详解】A．苯酚和苯甲醇不是同一类有机物，二者不能互为同系物，A不正确； B．金刚石、CH4、粒子的空间构型均为正四面体，晶体硅、碳化硅均为原子构成的晶体，属于原子晶体，B正确； C． 、、、都是化合物，不能互为同素异形体，C不正确； D．氯化铵的电子式应该是，D不正确； 答案选B。 26．(1)AB (2)A (3)AB (4)AB (5)D (6)D 【分析】(1) 原子种类由质子数和中子数决定，故选AB； (2) 元素是指质子数相同一类原子或离子的统称，由质子数决定，故选A； (3) 质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同种原子互为同位素，因此元素的同位素由质子数和中子数决定，故选AB； (4) 质量数=质子数+中子数，因此同位素的质量数由质子数和中子数决定，故选AB； (5) 元素的化学性质主要由最外层电子数决定，故选D； (6) 元素的化合价主要由最外层电子数决定，故选D。 27． ②⑤⑧ ③④⑨⑩ ⑥⑦ ④⑥⑦ ⑨⑩ ①②⑦⑧ H2S⇌H++HS﹣、HS﹣⇌H++S2﹣ NaHCO3＝Na++HCO3﹣ 【分析】（1）根据物质的构成粒子进行分析； （2）根据电解质和非电解质的定义进行分析； （3）能导电的物质为电解质的水溶液、熔融状态的碱和盐、金属等，据此进行分析； （4）电解质是化合物，H2S是弱酸，分步电离；碳酸氢钠属于强电解质，完全电离，据此写出各自的电离方程式。 【详解】（1）金属单质、大部分固体非金属、稀有气体单质等由原子直接构成，即②石墨、⑤氩气、⑧汞等由原子直接构成；③硫磺的化学式为S8、④H2S 气体、⑨酒精化学式是C2H5OH、⑩干冰是二氧化碳固体，它们均由分子构成；常见的碱和盐由阴阳离子构成，是离子化合物，所以⑥NaHCO3固体、⑦熔融的烧碱由离子构成， 故答案为②⑤⑧；③④⑨⑩；⑥⑦； （2）水溶液中或熔融状态下导电的化合物为电解质，常见电解质有酸、碱、盐、碱性氧化物、水等，所以④H2S气体、⑥NaHCO3固体、⑦熔融的烧碱为电解质，水溶液中和熔融状态下都不导电的化合物为非电解质，所以⑨酒精、⑩干冰为非电解质； 故答案为④⑥⑦；⑨⑩； （3）能导电的物质为电解质的水溶液、熔融状态的碱和盐、金属等，所以①浓盐酸、②石墨、⑦熔融的烧碱、⑧汞均能导电； 故答案为①②⑦⑧； （4）电解质是化合物，H2S是弱酸，分步电离，电离方程式为H2S⇌H++HS﹣、HS﹣⇌H++S2﹣；碳酸氢钠属于强电解质，完全电离，NaHCO3＝Na++HCO3﹣； 故答案为H2S⇌H++HS﹣、HS﹣⇌H++S2﹣；NaHCO3＝Na++HCO3﹣。 28．(1) 2Ar 3Al3+ 3H2O O (2) ③ ② 【详解】（1）①原子的表示方法，用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，故2个氩原子表示为2Ar； ②离子的表示方法，在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略，若表示多个该离子，就在其离子符号前加上相应的数字，故3个铝离子表示为3Al3+； ③分子的表示方法，正确书写物质的化学式，表示多个该分子，就在其化学式前加上相应的 数字，故3个水分子表示为3H2O； ④书写元素符号时应注意:由一个字母表示的元素符号要大写;由两个字母表示的元素符号，第一个字母大写，第二个字母小写，生物细胞中含量最多的元素为：O； （2）①化学式前数字表示分子个数，2CO中数字“2”的含义是两个一氧化碳分子； ②化学式元素右下角的数字表示一个分子中含有的该元素原子的个数，NO2中数字“2”的含义是一个二氧化氮分子中含有两个氧原子； ③元素符号正上方数字表示(某物质中)某元素的化合价。中数字“2”的含义是氧化钡中钡显正二价； ④元素符号右上角数字表示一个离子带的电荷数，Fe2+中数字“2”的含义是一个亚铁离子带两个单位正电荷； 故答案为：③；②。 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 $$