5.3 从微观结构看物质的多样性 课后练习 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 课后练习 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．已知反应10Na+2NaNO3=6Na2O+N2↑可用于制备氧化钠。下列有关说法正确的是 A．钠离子结构示意图 B．中子数为10的氧原子： C．N2的结构式：N=N D．的电子式： 2．国际元素相对原子质量表中查得C是12.01，这是指碳的 A．质量数 B．元素的近似相对原子质量 C．原子的相对原子质量 D．元素的相对原子质量 3．(中文名“镓”)是医学中用于肿瘤、炎症的定位诊断和鉴别诊断的重要核素。下列关于的说法不正确的是 A．质子数为31 B．中子数为36 C．核外电子数为31 D．质量数为98 4．H、H、H、H+、H2是　　 A．氢的5种同位素 B．氢元素的5种不同微粒 C．5种氢元素 D．氢的5种原子 5．中国空间站建成并开启长期留驻，体现了中国强大的科技力量。下列说法中正确的是 A．承担航天器供电系统的三结砷化镓柔性太阳电池翼，其中镓元素属于副族元素 B．飞船返回舱表层材料中耐高温的轻质陶瓷隔热瓦，属于无机非金属材料 C．运载火箭使用了煤油液氧推进剂，煤油是由C、H、O元素组成的有机物 D．中国空间站使用石墨烯存储器，所用材料石墨烯与金刚石互为同分异构体 6．下列说法不正确的是 A．金刚石、石墨和是同素异形体 B．身体有汗容易发生触电事故，是因为汗液中含有自由移动的离子 C．溶于水能导电，所以为电解质 D．从物质分类的角度来看，氧化钠和过氧化钠都属于氧化物 7．据报道，碳纳米管是由碳原子形成的大分子，其导电性是铜的1万倍;N5可用作烈性炸药。下列说法不正确的是（    ） A．金刚石与碳纳米管互为同素异形体 B．N5与N2互为同素异形体 C．互为同素异形体的物质的性质完全相同 D．N5与N2之间的转化属于化学变化 8．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．标准状况下，水中含有氢原子的数目为 B．常温常压下，所含有的分子数为 C．溶液中的数目为 D．重水()与水()中，中子数比为 9．医疗上用诊断和治疗甲状腺疾病。下列关于的说法不正确的是 A．核内中子数为78 B．核外电子数为53 C．与互为同位素 D．与物理性质和化学性质均相同 10．下列表述正确的是(　 　) A．含有8个中子的碳原子的核素符号：14C B．氯离子的结构示意图： C．和互为同位素 D．和分别含有34个中子和46个质子 11．简单原子的原子结构可用如图形象地表示： 其中●表示质子或电子，○表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是 a．①②③互为同位素 b．①②③表示三种化学性质不同的粒子 c．①②③具有相同的质量数 d．①②③具有相同的质量 e．①②③是三种不同的原子 A．a、e B．b、e C．d、e D．a、c 12．红磷是巨型共价分子，无定型结构，下列方法能证明红磷是非晶体的是 A．质谱法 B．原子发射光谱法 C．核磁共振谱 D．X射线衍射法 13．下列说法正确的是（    ） A．金刚石和C60互为同素异形体，熔沸点都很高 B．CH4与C4H10互为同系物 C．Cl与Cl互为同位素，其质子数相差2 D．乙醚和乙醇互为同分异构体 14．氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。、、是氢元素的3种核素，H既可以形成又可以形成，还能形成、、、、等重要化合物。是有机合成中一种重要的还原剂，能与等强氧化剂剧烈反应。是一种储氢材料，与水反应释放氢气，设表示阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是 A．、、都属于氢元素 B．标准状况下，体积均为的和含有的电子数目都为 C．，该反应中生成氢气转移的电子数目为 D．的结构示意图为 15．美国和墨西哥研究人员将普通纳米银微粒分散到纳米泡沫碳(碳的第五种单质形态)中，得到不同形状的纳米银微粒，该纳米银微粒能有效杀死艾滋病病毒(HIV 1)。纳米泡沫碳与金刚石的关系是 A．同素异形体 B．同分异构体 C．同一种物质 D．同位素 16．a、b、c、d是四种短周期元素。a、b、d同周期，c、d同主族。a的原子结构示意图为，b与c形成的化合物的电子式为。下列说法中正确的是 A．原子半径：a＞c＞d＞b B．最高化合价：a＞b＞c＞d C．原子序数：d＞a＞c＞b D．最高价含氧酸的酸性：c＞d＞a 17．已知自然界中铜有两种质量数分别为64和65的同位素，而铜的平均原子量为64.5，这两种同位素的质量之比应为（    ） A．2：1 B．1：1 C．64：65 D．65：64 18．下列化学用语的描述中，正确的是 A．中子数为18的氯原子： B．HClO的结构式： C．分子结构模型： D．的形成过程： 19．液晶显示器广泛应用，下列说法错误的是 A．液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，既具有液体的流动性，又具有晶体的某些物理性质，表现出类似晶体的各向异性，说明它属于晶态 B．晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列是否具有特定的方向性 C．晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间呈周期性有序排列的宏观表象 D．铍的最高价氧化物的水化物可能具有两性 20．铜有两种天然同位素、，铜元素的近似相对原子质量为63.5，自然界中和原子个数比是 A．1：4 B．1：3 C．2：1 D．3：1 21．下列有关原子结构的说法正确的是 A．电子层离原子核越远，该电子层上的电子的能量越低 B．某粒子的结构示意图为，其中的x不一定等于10 C．中子数为18的氯原子表示方法为： D．第四周期(周期数=电子层数)元素原子的M电子层上都有18个电子 22．Y元素最高正价与负价的绝对值之差是6；Y元素与M元素形成离子化合物，并在水中电离出电子层结构相同的离子，该化合物是 A．KCl B．NaF C．Na2O D．NaCl 23．碳—14在考古学中可用于测定生物的死亡年代，关子该原子的说法正确的是 A．质子数为14 B．核外电子数为14 C．质量数为14 D．和氮—14互称为同位素 24．下列说法错误的是 A．属于氧化物中的两性氧化物 B．中子数为148的铀原子是 C．HClO的结构式：H-O-Cl D．金刚石和石墨均为碳元素的同素异形体 25．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置如表所示，其中X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半，则下列说法中正确的是 X Y Z W A．钠与Y只能形成Na2Y B．Z形成的单质易溶于由X与Z形成的化合物 C．Z得电子能力比W强 D．X有多种同素异形体，而Y不存在同素异形体 二、填空题 26．有下列物质①1H、2H；②H2O和D2O；③金刚石和石墨烯；④乙醇和二甲醚 属于同位素的是 ，属于同素异形体的是 ，属于同分异构体的是 。 27．用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　填写下列空白：(填编号) (1)核素种类由质子数和 决定；     (2)元素种类由 决定； (3)周期序数是由 决定；     (4)元素的化学性质主要由 决定 28．2021年4月13日，日本政府召开相关阁僚会议，正式决定向海洋排放福岛第一核电站含有对海洋环境有害的核废水。该核废水中含有以目前技术手段无法去除的放射性物质“氚”H。(天然氢元素中：氕，丰度为99.98%；氘，丰度0.016%；氚，丰度0.004%。) (1)H与H互为 。 (2)数字3表示 。 (3)氢元素的相对原子质量计算表达式 。(氕、氘、氚原子的质量用m1，m2，m3表示，C—12原子质量用m0表示)。 (4)碳也有一种放射性核素14C，举出一种该核素的应用 。 (5)该两种核素形成的化合物14C3H4中化学键为 ；空间构型 ；用电子式表示该化合物的形成过程 。 (6)6.5g该两种核素形成的化合物14C3H4，在标况下的体积为 L；其中所含的质子为 mol，中子为 个。 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．钠离子的核电荷数为11，其结构示意图为，A错误； B．中子数为10的O原子的质量数为18，B正确； C．的结构式为，C错误； D．是离子化合物，其电子式为，D错误； 故选B。 2．D 【详解】国际元素相对原子质量表中查得C是12.01，指的是该元素的各种核素的相对原子质量加权平均值为12.01，不是指某个原子； 故选D。 3．D 【详解】的质子数为31、质量数为67、中子数为67—31=36，核外电子数与质子数相等，也为31，故选D。 4．B 【详解】A．H、H、是氢元素的三种同位素，H+、H2是氢元素形成的离子和分子，故A错误； B．H、H、H、H+、H2是三种不同的原子、一种离子和一种分子，属于氢元素的5种不同微粒，故B正确； C．H、H、H、H+、H2是质子数相同的氢元素的5种不同微粒，属于同种元素，故C错误； D．H、H、是氢的3种原子，H+是氢离子、H2是氢气分子，故D错误； 故选：B。 5．B 【详解】A．镓元素属于IIIA族元素，故A错误； B．陶瓷主要成分为硅酸盐，属于无机非金属材料，故B正确； C．煤油主要成分为烃类，是由C、H元素组成的有机物，故C错误； D．石墨烯与金刚石均为碳的单质，互为同素异形体，故D错误； 故选：B。 6．C 【详解】A．同素异形体是指同种元素组成不同单质，金刚石、石墨和C60互为同素异形体，A正确； B．人的汗液中有氯化钠等电解质，可以导电，B正确； C．溶于水形成一水合氨能导电，说明一水合氨是电解质，在水溶液中本身不导电，属于非电解质，错误； D．氧化物是指含有两种元素，其中一种为氧元素的化合物，所以氧化钠和过氧化钠都属于氧化物，D正确； 答案选C。 7．C 【详解】A.金刚石与碳纳米管是碳元素形成的不同种单质，互为同素异形体，故A正确； B.N5与N2是氮元素形成的不同种单质，互为同素异形体，故B正确； C.互为同素异形体的物质，物理性质不同，化学性质相似，故C错误； D.N5与N2是不同的两种物质，它们之间的转化是化学变化，故D正确； 故选C。 8．B 【详解】A．标准状况下，水不是气体，不能用气体摩尔体积计算，A错误； B．常温常压下，的物质的量是=0.5mol，则所含有的分子数为，B正确； C．没有给出溶液的体积，不能计算Na+的数目，C错误； D．重水()含有中子数1×2+8=10(mol)，水()中含有中子数0×2+8=8(mol)，二者中子数比为，D错误； 故选B。 9．D 【详解】A．中131为质量数，53为质子数，则中子数=质量数-质子数=131-53=78， A正确； B．中的质子数为53，原子中核内质子数=核外电子数=53，B 正确； C．与质子数相同，中子数不同，属于I元素的不同核素，互为同位素，C正确； D．与的质子数、电子数相同，电子层排布完全相同，故化学性质相同，但由于质量数不同，会引起物理性质不同，D错误。 答案选D。 10．A 【分析】根据核素结构可知，A为质量数，X为质子数，该原子中子数=质量数-质子数，核素为原子，据此回答问题。 【详解】A. 碳元素的原子序数为6，含有8个中子的碳原子的核素符号：14C，A正确； B. 氯元素的原子序数为17，题中结构示意图为氩原子，B错误； C. 互为核素且为原子，为离子，C错误； D. 和分别含有56个中子和34个质子，D错误； 答案为A。 11．A 【分析】①表示的是，②表示的是，③表示的是。 【详解】a．它们是质子数相同、中子数不同的三种核素，故互为同位素，故a正确； b．三者互为同位素，核外电子排布相同，同位素的化学性质相似，故b错误； c．它们的中子数不同，①②③的质量数依次为1、2、3，所以质量数不同，故c错误； d．它们的中子数不同，所以质量数不同，原子的质量也不相同，故d错误； e．它们的质子数虽然相同，但中子数不同，是三种不同的原子，故e正确； 综上所述答案为A。 12．D 【详解】区别晶体和非晶体最有效的方法是进行X射线衍射实验，故选D； 答案选D。 13．B 【详解】A．金刚石为原子晶体，熔沸点高，与C60互为同素异形体，但C60为分子晶体，熔沸点较低，故A错误； B．CH4和C4H10都为烷烃，结构相似，但分子式不同，互为同系物，故B正确； C．同位素为质子数相同、中子数不同的同种元素的不同原子，Cl与Cl互为同位素，质子数相等，故C错误； D．乙醚的分子式为C4H10O，而乙醇分子式为C2H6O，两者分子式不同，不是同分异构体，故D错误； 故答案为B。 【点睛】判断同位素、同素异形体、同分异构体的方法是：若化学式为元素，可能是同位素；若化学式为单质，则可能是同素异形体；若化学式为分子式相同、结构不同的有机化合物，则为同分异构体；若是分子式不同结构相似的有机化合物，则可能为同系物。 14．B 【详解】A．、、质子数都是1，都属于氢元素，故A正确； B．标准状况下水是液体， 的物质的量不是0.1mol，故B错误； C．，CaH2中H元素化合价由-1升高为0，H2O中H元素化合价由+1降低为0，H2既是氧化产物又是还原产物，生成氢气转移1mol电子，故C正确； D．核外有2个电子，的结构示意图为，故D正确； 选B。 15．A 【详解】A．同一元素的不同单质互称同素异形体，纳米泡沫碳与金刚石都是碳元素的不同单质，所以互称同素异形体，故选A； B．同分异构体是化合物，而纳米泡沫碳与金刚石都是碳元素的不同单质，不是同分异构体，故不选B； C．纳米泡沫碳与金刚石组成元素一样，但结构不一样，不是同一种物质，故不选C； D．同位素是质子数相同而中子数不同的原子，纳米泡沫碳与金刚石是单质，故不选D； 选A。 16．D 【分析】由a的原子结构示意图分析得x＝2，a应为硅元素，位于第3周期；因为a、b、d同周期，且b元素显+1价，故b应为钠元素；又因c显-3价，则c应为氮或磷，但d为第三周期元素，且c与d同主族，故d应为磷元素，c应为氮元素。据此解答。 【详解】A．同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，原子半径：Na＞Si＞P＞N，A错误； B．主族元素最高价等于最外层电子数，则最高化合价：P=N＞Si＞Na，B错误； C．原子序数等于质子数，则原子序数：P＞Si＞Na＞N，C错误； D．非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，所以最高价含氧酸的酸性：N＞P＞Si，D正确； 答案选D。 17．C 【详解】假设64和65的个数比是x：y，则， 解的，个数之比等于物质的量之比，因此假设物质的量都为1 mol， ，即质量之比等于摩尔质量之比等于相对分子质量之比即质量数之比，因此质量之比为64:65，故C正确； 综上所述，答案为C。 18．D 【详解】A．Cl是17号元素，原子核内质子数是17，则中子数为18的氯原子质量数是17+18=35，用原子符号可表示为，选项A错误； B．HClO分子中O原子分别与H、Cl原子各形成1个共用电子对，使分子中各个原子都达到最外层2个或8个电子的稳定结构，其结构式为：H-O-Cl，选项B错误； C．碳原子比氧原子大，比例不符合，选项C错误； D．的形成过程为氯原子得到电子形成氯离子，镁原子失去电子形成镁离子，氯离子和镁离子生成氯化镁：，选项D正确； 答案选D。 19．A 【详解】A．液晶是介于液态和晶态之间的物质状态既具有液体的流动性，又具有晶体的某些物理性质，表现出类似晶体的各向异性，但它不属于晶态，故A错误； B．晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列是否具有特定的方向性，故B正确； C．晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间呈周期性有序排列的宏观表象，故C正确； D．铍位于金属与非金属的分界处，高价氧化物的水化物可能具有两性，故D正确； 答案选A。 20．D 【详解】设和原子个数比是x:y，则，求得x:y=3:1； 故选D。 21．B 【详解】A．电子层离原子核越远，该电子层上的电子的能量越高，选项A错误； B．某粒子的结构示意图为，若为原子则x等于10，若为阴离子则x小于10，若为阳离子则x大于10，选项B正确； C．中子数为18的氯原子，质量数为35，可表示方法为：，选项C错误； D．第四周期K、Ca等元素原子的M电子层上均不为18个电子，选项D错误； 答案选B。 22．A 【分析】Y元素的最高正价与负价的代数和为6，最高正价和最低负价的绝对值的代数和为8，可知Y元素最高价+7，最低负价-1，Y是第ⅦA主族的元素，Y离子和M离子相同的电子层结构，则M位于Y所在周期的下一周期。 【详解】A．KCl中钾离子与氯离子电子层结构相同，氯元素处于第ⅦA主族，符合题意，故A正确； B．NaF中离子有相同的电子层结构，但氟元素没有正化合价，故B错误； C．Na2O离子有相同的电子层结构，但氧离子不是第ⅦA主族的元素，故C错误； D．K2S离子有相同的电子层结构，但硫离子不是第ⅦA主族的元素，故D错误； 答案选A。 23．C 【详解】A．碳﹣14属于C元素，原子的质子数=原子序数=6，A错误； B．碳﹣14属于C元素，其核电荷数=质子数=核外电子数=6，B错误； C．碳﹣14的质量数为14，C正确； D．碳﹣14和氮﹣14质子数不同，二者属于不同元素的原子，因此不能互称为同位素，D错误； 故合理选项是C。 24．B 【详解】A．既能与酸反应生成盐和水，又能和碱反应生成盐和水，属于氧化物中的两性氧化物，A正确； B．铀原子的质子数为92，中子数为148，根据质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)可知，，其正确书写应该为，B错误； C．HClO的电子式为，故其结构式为H-O-Cl，C正确； D．金刚石和石墨均为碳元素形成的性质不同的碳单质，是碳元素的同素异形体，D正确。 故选B。 25．B 【分析】由题干信息可知，X元素是第二周期元素，原子内层电子数是最外层电子数的一半，所以X是碳元素，则Y是O，Z是S，W是Cl，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，Y为O，钠与Y能形成Na2O即Na2Y也能形成Na2O2即Na2Y2，A错误； B．由分析可知，X为C、Z为S，则Z形成的单质S易溶于由X与Z形成的化合物CS2中，B正确； C．由分析可知，Z为S，W为Cl，同周期自左向右非金属性逐渐减弱，则Z得电子能力比W弱，C错误； D．碳有多种同素异形体如金刚石和石墨、C60等，而氧元素也存在同素异形体，例如氧气和臭氧，D错误， 故答案为：B。 26． ① ③ ④ 【详解】①1H、2H是质子数相同，中子数不同，属于同位素关系；②H2O和D2O都是化合物，不是原子，均为水分子；③金刚石和石墨烯都是由碳元素形成的不同性质的单质，互为同素异形体关系；④乙醇和二甲醚分子式相同，结构不同：CH3-CH2-OH和CH3-O-CH3，互为同分异构体关系；结合以上分析可知：属于同位素的是①；属于同素异形体的是③；属于同分异构体的是④。 27． B A E D 【详解】(1)核素是具有一定质子数和一定中子数的一种原子，所以核素的种类由质子数和中子数共同决定，故选B； (2)元素是具有相同质子数即核电荷数的一类原子的总称，所以元素的种类由质子数即核电荷数决定，故选A； (3)同一周期元素原子的电子层数相同，周期序数=电子层数，所以周期序数由电子层数决定，故选E； (4)元素的原子在发生化学反应时，主要是最外层电子发生变化，所以元素的化学性质主要由最外层电子数决定，故选D。 28．(1)同位素 (2)质量数 (3) (4)示踪剂 (5) 共价键 正四面体 (6) 5.6 2.5 4NA 【解析】(1) H与H是质子数相同中子数不同的不同核素，互为同位素； (2) H数字3表示质量数； (3) 某原子的相对原子质量=；则氚原子的相对原子质量=； (4) 14C的应用主要有两个方面：一是在考古学中测定生物死亡年代，即放射性测年法；二是以14C 标记化合物 为示踪剂，探索化学和生命科学中的微观运动； (5) 化合物14C3H4为C-H形成的共价键；类似于甲烷12C1H4中碳原子12C被 14C核素替代，空间构型与甲烷类似，为正四面体；14C3H4与甲烷的电子数相同，则用电子式表示甲烷的形成过程为； (6) 6.5g 14C3H4的物质的量，在标况下的体积为V=nVm=0.25mol×22.4L/mol=5.6L，其中所含的质子为(6+1×4)×0.25mol=2.5mol，中子数为N=nNA=(8+2×4)×0.25mol×NAmol-1=4NA个。 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 $$