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．和是氮元素的两种核素，它们具有不同的 A．质子数 B．中子数 C．核电荷数 D．核外电子排布 2．下列说法不正确的是 A．1H2和2H2互为同位素 B．白磷和红磷互为同素异形体 C．CH4和C3H8互为同系物 D．CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)CH3互为同分异构体 3．金刚石、C60(足球烯)是碳元素的两种单质，它们的碳原子相互连接情况如图所示。 下列叙述错误的是 A．金刚石和C60中碳元素的化合价都是0 B．金刚石和C60都能转化为CO或CO2 C．金刚石、C60、甲烷含有相同的某一元素 D．金刚石和C60化学性质完全相同 4．下列化合物中晶体类型完全相同的一组是 A．CH4和O2 B．HCl和SiO2 C．NaOH和H2O D．Cu和CaCl2 5．中国探月工程“嫦娥五号”探测器于2020年12月17日完成探月任务，这是我国航天事业发展的巨大成就。“嫦娥五号”带回的月球土壤中富含3He，3He聚变生成4He时放出巨大的能量。下列关于3He、4He的说法正确的是 A．中子数相同 B．质量数相同 C．化学性质相同 D．物理性质相同 6．下列有关碳及其化合物的说法中，正确的是 A．12C、13C、14C是碳元素的三种核素 B．干冰与二氧化碳气体互为同素异形体 C．石墨转化为金刚石改变了碳原子的排列方式，是物理变化 D．石墨和石墨烯都是碳元素形成的单质，性质完全相同 7．可用于辐照治疗癌症，下列关于说法正确的是 A．核电荷数为138 B．核外电子数为226 C．中子数为88 D．与属同一种元素，两种核素 8．均为短周期主族元素，三种元素位于同一周期，两元素的最外层电子数之和与Z的最外层电子数相等，Y的最外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法正确的是 A．原子半径： B．最简单氢化物的热稳定性： C．XZ为共价化合物 D．的单质均不能与水发生反应 9．下列有关化学用语表示正确的是（　　） A．中子数为20的氯原子： B．CaCl2的电子式：   C．比例模型表示甲烷分子或四氯化碳分子   D．氟离子的结构示意图：   10．关于同位素、同素异形体、同系物、同分异构体说法错误的是 A．碳原子数不同的烷烃互为同系物 B．葡萄糖与蔗糖互称为同分异构体 C．金刚石、石墨与C60互称为同素异形体 D．同一种元素的同位素原子化学性质几乎相同 11．下列表示物质结构的化学用语正确的是（　　） A．含有8个中子的碳原子的核素符号： B．氯离子的结构示意图： C．氧离子的电子式： D．氯化镁的电子式： 12．、是氧元素的两种原子，下列说法正确的是 A．和的物理性质相同、化学性质不相同 B．通过化学反应可实现与之间相互转化 C．和的原子核外电子排布的方式不相同 D．和能形成三种化学性质相同的氧分子 13．下列说法正确的是 A．Cl2能和铁反应，液氯不可用钢瓶储存 B．金刚石不导电，石墨导电，故二者不互为同素异形体 C．胶体是混合物，可用丁达尔效应来鉴别胶体和溶液 D．钠燃烧或氯化钠固体于酒精灯火焰上加热时，透过蓝色钴玻璃均可观察到黄色火焰 14．下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确，并且有因果关系的是 选项 叙述Ⅰ 叙述Ⅱ A 极易溶于水 用液氨作制冷剂 B 铝的化学性质稳定 用铝槽存放和运载浓硫酸 C 具有稳定的半衰期 用对文物进行年代测定 D 具有氧化性 用作供氧剂 A．A B．B C．C D．D 15．高纯硅是现代信息等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如图：下列说法正确的是 A．自然界中存在大量的单质硅 B．步骤电弧炉中的化学方程式为 C．该工艺流程中被循环利用的物质只有 D．该工艺涉及的反应均为氧化还原反应 16．下列化学用语的表达不正确的是 A．氟离子结构示意图： B．的电子式： C．的结构式：O=C=O D．与互为同位素 17．合成新物质是研究化学的主要目的之一。意大利科学家合成了一种新型的氧分子()，下列关于的说法中正确的是 A．是一种新型的化合物 B．和不互为同素异形体 C．等质量的和含氧原子数目相同 D．1个分子由2个分子构成 18．月球土壤中含有钍元素，Th(中文名“钍”)是一种天然放射性核素，通常用来制造合金，提高金属强度，也是一种极有前途的能源。下列关于Th的说法中，不正确的是 A．质子数为90 B．核外电子数为90 C．中子数为142 D．质量数为322 19．某矿物由元素周期表前20号主族元素X、Y、Z、W组成。X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中只有X、Y位于同一周期且相邻，X是地壳中含量最多的元素，Z、W的族序数之和与Y的族序数相等，Z元素原子的内层电子总数是其最外层电子数的2倍。下列叙述正确的是 A．X、Z的单质均存在同素异形体 B．最简单氢化物的稳定性： C．原子半径： D．和含有的化学键类型完全相同 20．一瓶气体经化验分析只含有一种元素，则该气体是 A．一种单质 B．一种化合物 C．化合物和单质的混合物 D．既可能是一种单质，又可能是几种单质的混合物 21．某氧原子的质量为a g，12C原子的质量为b g，且NA表示阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是 A．氧元素的相对原子质量为12a/b B．1 mol该原子质量为aNAg C．x g该氧原子所含电子数为8x/(aNA) D．y g该氧原子的中子数一定为8y/a 22．分类法是我们学习与生活的重要工具之一，下列物质的分类正确的是 A．空气和冰水混合物都属于混合物 B．NaCl和CaO都属于化合物 C．和CO都属于酸性氧化物 D．和互为同素异形体 23．2016年IUPAC将第118号元素命名为Og(中文名“鿫”，音ào)，Og的最外层电子数是8。下列说法不正确的是 A．Og是第七周期0族元素 B．Og的同位素原子具有相同的电子数 C．Og在同族元素中非金属性最弱 D．中子数为176的Og，其核素符号是 24．近年来，我国科技创新不断实现新的突破。下列说法正确的是 A．燃气轮机助力电力发展，燃气轮机发电时，化学能全部转化为热能 B．国产航空发动机上使用的SiC属于传统硅酸盐材料 C．亚太6E卫星发射成功，卫星使用的镁锂合金属于无机非金属材料 D．中国“人造太阳”创亿度百秒世界新纪录，其原料中的和属于两种核素 25．某氯原子的质量为a g，12C的质量是b g，用NA表示阿伏加 德罗常数，下列说法正确的是 A．氯元素的相对原子质量为 B．氯元素的摩尔质量为aNA C．m g该氯原子的物质的量为 D．n g该氯原子所含的电子数为 二、填空题 26．已知某主族元素的原子结构示意图如下，请写出它们在周期表中的位置。 X： ，Y： 。 27．现有以下一些物质：①C60②蔗糖③纯净的空气④石墨⑤硫酸铜溶液⑥熔融氧化钙⑦金刚石⑧纯醋酸⑨酒精⑩氢氧化铁 (1)上述物质中互为同素异形体的是： ； (2)上述物质中属于混合物的是： ； (3)上述物质中属于非电解质的是： ； (4)上述物质中属于弱电解质的是： ； (5)上述状态物质中能导电的是： 。 28．碳元素的单质有多种形式，下图依次是、石墨和金刚石的结构图： 回答下列问题： (1)属于 晶体，石墨属于 晶体。 (2)在金刚石晶体中，碳原子数与化学键数之比为 。 (3)石墨晶体中，层内键的键长为，而金刚石中键的键长为。推测金刚石的熔点 (填“>”“<”或“=”)石墨的熔点。 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．B 【详解】A．质子数都是7，故A不符合题意； B．中子数=质量数-质子数，分别是7和8，故B符合题意； C．核电荷数=质子数=7，故C不符合题意； D．核外电子数=核电荷数=质子数=7，故D不符合题意； 答案选B。 2．A 【详解】A．1H2与2H2是单质，不是原子，不为同位素，故A错误； B．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B正确； C．CH4和C3H8，二者都属于烷烃，结构相似，分子间相差2个CH2原子团，所以二者一定互为同系物，故C正确； D．CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)CH3分子式相同，但结构不同，故互为同分异构体，故D正确； 故选A。 3．D 【详解】A．单质中元素的化合价为0，故A正确； B．碳单质不完全燃烧生成CO，完全燃烧生成CO2，故B正确； C．金刚石、C60、甲烷(CH4)都含有碳元素，故C正确； D．金刚石和C60是不同的物质，不同物质的化学性质不可能完全相同，故D错误； 故选D。 4．A 【详解】A．CH4和O2都为分子晶体，故A符合题意； B．HCl为分子晶体，SiO2为原子晶体，故B不符合题意； C．NaOH为离子晶体，H2O    为分子晶体，故C不符合题意； D．Cu为金属晶体，CaCl2为离子晶体，故D不符合题意； 答案选A。 5．C 【详解】A．3He和4He的中子数分别为1和2，不相同，A错误； B．3He和4He的质量数分别为3和4，不相同，B错误； C．3He和4He互为同位素，质子数相同，故化学性质相同，C正确； D．3He和4He互为同位素，由于质量数不同，故密度、熔沸点等物理性质不相同，D错误； 故答案为：C。 6．A 【分析】根据核素、同位素的基本概念进行判断，化学变化的特点是有无新物质生成。 【详解】A．核素是具有一定质子数和一定中子数的原子，12C、13C、14C是碳元素的三种核素，故A正确； B．干冰是固体二氧化碳，和二氧化碳是同一种物质，故B不正确； C．石墨转化为金刚石，有新物质生成，属于化学变化，故C不正确； D．石墨和石墨烯在物理性质上不同，故D不正确； 故选A。 【点睛】注意物质具有的性质，一般是物理性质和化学性质两种。 7．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；质量数=质子数+中子数；原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数。 【详解】A．质子数=核电荷数，的核电荷数为88，故A错误； B．质子数=核外电子数， 的核外电子数为88，故B错误； C．质量数=质子数+中子数，的中子数为236－88=148，故C错误； D．与质子数相同、中子数不同，所以互为同位素，属同一种元素，两种核素，故D正确。 故选D。 8．B 【分析】本题主要考查原子结构与元素周期律的知识，侧重考查学生的元素推断和知识迁移能力。由Y的最外层电子数是内层电子数的3倍，可以推出Y为O；再由三种元素位于同一周期，X、Y两元素的最外层电子数之和与Z的最外层电子数相等，可以推出X为Li，Z为F。 【详解】A．同周期元素从左向右原子半径依次减小，三种元素的原子半径从大到小的顺序为Li>O>F，A错误； B．Y的简单氢化物为水，Z的简单氢化物为HF，F的非金属性强于O，故HF的热稳定性强，B正确； C．X、Z构成的化合物为LiF，LiF为离子化合物，C错误； D．F2能与水发生反应生成O2和HF，D错误； 故选B。 9．D 【详解】A项，元素符号的左上角标质量数，中子数为20的氯原子表示为3717Cl，故A项错误； B项，CaCl2为离子化合物，正确的电子式为  ，故B项错误； C项，Cl原子半径大于C原子，若是四氯化碳分子，则比例模型不正确，比例模型应符合原子的相对大小，故C项错误； D项，F元素的原子序数为9，其简单离子的最外层电子数满足8电子稳定结构，故D项正确； 故答案为D。 10．B 【详解】A.分子中碳原子数不同的烷烃互为同系物，A正确； B.葡萄糖与蔗糖分子式不同，不是同分异构体关系，B错误； C.金刚石、石墨与C60属于同一元素的不同单质，互称为同素异形体，C正确； D.同一种元素的同位素原子，其核外电子数及最外层电子数相同，故化学性质几乎相同，D正确； 答案选B。 11．A 【详解】A．含有8个中子的碳原子，其质量数为8+6=14，质量数应标在元素符号的左上角，该核素符号为，A正确； B．氯原子得电子转化为氯离子，核电荷数不变，则氯离子的结构示意图为，B不正确； C．阴离子的电子式应加[  ]，所以氧离子的电子式为，C不正确； D．书写离子化合物的电子式时，同性离子不能合在一起写，所以氯化镁的电子式为，D不正确； 故选A。 12．D 【详解】A.16O与18O的质子数相同，中子数不同，两者互为同位素，物理性质不同，化学性质相同，A错误； B.同位素的转化不属于化学变化，B错误； C. 16O与18O的质子数相同，则原子的核外电子数相同，所以核外电子排布相同，C错误； D. 16O与18O能形成三种化学性质相同的氧分子：16O2、16O18O、18O2，D正确； 答案选D。 13．C 【详解】A．常温下Cl2和铁不反应，液氯可以用钢瓶储存，故A错误； B．金刚石、石墨是碳元素组成的不同单质，二者互为同素异形体，故B错误； C．胶体是混合物，胶体能产生丁达尔效应，可用丁达尔效应来鉴别胶体和溶液，故C正确； D．钠燃烧或氯化钠固体于酒精灯火焰上加热时，直接观察，可看到黄色火焰，故D错误； 选C。 14．C 【详解】A．可用作制冷剂，与氨气易液化、液氨汽化吸热有关，故A错误； B．Al在浓硫酸中发生钝化，因此可铝槽存放和运载浓硫酸，故B错误； C．由于具有稳定的半衰期，因此科技考古研究人员利用对文物进行年代测定，故C正确； D．与反应生成，可以用作防毒面具供氧剂，在反应中既做氧化剂又做还原剂，故D错误； 故答案选C。 15．D 【分析】电弧炉中二氧化硅和焦炭反应生成粗硅和一氧化碳；流化床反应器中硅和氯化氢反应生成SiHCl3和氢气，还原炉中SiHCl3和氢气反应生成高纯硅和氯化氢。 【详解】A．自然界不存在单质硅，故A错误； B．步骤电弧炉中二氧化硅和焦炭反应生成粗硅和一氧化碳，反应的化学方程式为，故B错误； C．该工艺流程中被循环利用的物质有、HCl，故C错误； D．该工艺涉及的反应均为氧化还原反应，故D正确； 选D。 16．B 【详解】A．氟元素是9号元素，氟离子核外有10个电子，故A正确； B．CCl4的电子式，故B错误； C．CO2是碳原子分别和氧原子形成2对共用电子对，O和C原子达到8电子稳定结构，故C正确； D．质子数相同，中子数不同的核素互为同素异形体，故D正确； 答案为B。 17．C 【详解】A．化合物至少含有两种元素，故A错误； B．同种元素形成的不同单质是同素异形体，因此与是同素异形体，故B错误； C．依据氧元素守恒分析，都由氧元素组成，等质量时氧元素质量相同，氧原子数相同，故C正确； D．分子中不可能含有其他分子，只能含有原子，故D错误； 故答案为C。 18．D 【详解】该核素中232为质量数，而90为质子数。由于质量数=质子数+中子数，而对于原子：质子数=核电荷数=核外电子数=90，所以质子数为90而中子数=质量数-质子数=232-90=142，所以答案为D； 故答案选D。 19．A 【分析】Z元素原子的内层电子总数是其最外层电子数的2倍，则Z为P元素；基态W元素原子中无未成对电子，原子序数最大，则W为Ca元素；X是地壳中含量最多的元素，则X是O元素，Z、W的族序数之和与Y的族序数相等，则Y为F元素，故X、Y、Z、W分别为O、F、P、Ca元素。 【详解】A．X为O，Z为P，O元素的单质存在同素异形体，如氧气和臭氧，P元素的单质存在同素异形体，如白磷和红磷，故A项正确； B．非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，非金属性：F>O>P，则最简单氢化物的稳定性：HF>H2O>PH3，故B项错误； C．同周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：Ca>P>F，故C项错误； D．CaO2和CaF2含有的化学键类型不完全相同，CaF2中只含有离子键，CaO2中含有离子键和共价键，故D项错误； 故本题选A。 20．D 【详解】一瓶气体经化验分析只含有一种元素，该气体可能是一种单质，如氧气，只含有一种元素；也可能是这种元素组成的几种单质的混合物，如氧气和臭氧的混合气体，也只含一种元素，因此不能确定为纯净物或混合物，D符合题意； 答案选D。 21．B 【详解】A．元素是指具有相同核电荷数(核内质子数)的一类原子的总称，一种元素因中子数不同，有多种原子；元素的相对原子质量是指该元素的同位素按其丰度计算的平均值，氧原子的相对原子质量为，但该值不是氧元素的相对原子质量，故A错误； B．氧原子的质量为ag，NA个氧原子的质量为aNAg，1 mol该原子质量为aNAg，故B正确； C．一个该氧原子的质量是a，xg该氧原子个数为g，1个氧原子所含的电子数是8个，则xg该氧原子所含的电子数为，故C错误； D．氧原子有多种核素，中子数不一定是8，故D错误； 故选B。 22．B 【详解】A．冰水混合物是纯净物，故A错误； B．由不同种元素组成的纯净物属于化合物，NaCl和CaO都属于化合物，故B正确； C．酸性氧化物是与碱反应生成盐和水，CO不是酸性氧化物，C项错误； D．同素异形体是由同一种元素形成的几种性质不同的单质，和都是化合物，不属于同素异形体，故D错误； 故答案为B。 23．D 【详解】A．Og的最外层电子数是8，Og是第七周期0族元素，故A正确；     B．同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素，同种原子，质子数等于电子数，Og的同位素原子具有相同的质子数，所以Og的同位素原子具有相同的电子数，故B正确； C．Og在同族元素中半径最大，吸引电子能力最弱，非金属性最弱，故C正确； D．中子数为176的Og，质量数为176+118=294，其核素符号是，故D错误； 故选D。 24．D 【详解】A．燃气轮机发电时，化学能转化为热能、机械能、电能等，A错误； B．SiC属于新型的无机非金属材料，B错误； C．镁锂合金属于金属材料，C错误； D．和为H元素的中子数不同的两种原子，属于两种核素，D正确； 故选D。 25．C 【详解】A. 某氯原子的质量为a g，12C的质量是b g，则该氯原子的相对原子质量为，不是氯元素的相对原子质量，故A错误； B. 氯原子的质量为a g，则该氯原子的摩尔质量为aNA g·mol-1，故B错误； C. 氯原子的质量为a g，则该氯原子的摩尔质量为aNA g·mol-1，故m g该氯原子的物质的量，故C正确； D. n g该氯原子含有的氯原子的数目为个，则其含有的电子个数为，故D错误； 故选C。 26． 第四周期第ⅠA族 第五周期第ⅦA族 【详解】由X的原子结构示意图可知，其原子核外有4个电子层，则X位于第四周期，最外层电子数为1，位于第ⅠA族，则X在元素周期表中的位置为第四周期第ⅠA族；由Y的原子结构示意图可知，其原子核外有5个电子层，则Y位于第五周期，最外层电子数为7，位于第ⅦA族，则Y在元素周期表中的位置为第五周期第ⅦA族，故答案为：第四周期第ⅠA族；第五周期第ⅦA族。 27．(1)①④⑦ (2)③⑤ (3)②⑨ (4)⑧⑩ (5)④⑤⑥ 【分析】(1) 同素异形体是指由同一种元素组成的不同性质的单质，因此上述10种物质中属于同素异形体的有①C60、④石墨、⑦金刚石； (2) 混合物是指由2种或2种以上成分组成的物质；因此上述10种物质中属于混合物的有③纯净的空气(含有氧气、氮气等)、⑤硫酸铜溶液； (3) 在水溶液中和熔融状态下均不能导电的化合物，为非电解质，主要是非金属氧化物、氨气、大部分有机物等；所以上述10种物质中属于非电解质的有②蔗糖、⑨酒精； (4) 在水溶液中能够部分电离的电解质为弱电解质，主要有弱酸、弱碱、水等；所以上述10种物质中属于弱电解质有⑧纯醋酸、⑩氢氧化铁； (5) 物质中存在自由移动的离子或电子，物质就能够导电；所以上述10种物质中有能导电的是：④石墨、⑤硫酸铜溶液、⑥熔融氧化钙。 28． 分子 混合型 1：2 < 【详解】(1)中构成微粒是分子，所以属于分子晶体；石墨晶体中含有共价键、范德华力，且沿石墨平面的方向具有导电性，所以石墨属于混合型晶体；故答案为：分子；混合型； (2)金刚石晶体中每个碳原子平均拥有的化学键数为，则碳原子数与化学键数之比为1：2，故答案为：1：2； (3)石墨中的键比金刚石中的键键长短，键能大，故石墨的熔点高于金刚石，故答案为：<。 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 $$