5.3 从微观结构看物质的多样性 课时训练 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 课时训练 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．下列物质属于同位素的是 A．和 B．和 C．和 D．K和 2．据国外媒体报道，一项新的建模研究显示，地核中仍存有大量氦-3(3He)，正在不断向外泄漏，以下关于3He的说法正确的是 A．是4He的同分异构体 B．与4He中子数相同 C．是4He的同位素 D．比4He少一个质子 3．下列叙述中正确的是 A．H2、D2、T2互为同位素 B．HNO3的摩尔质量63g C．纯碱的化学式：NaOH D．氯离子的结构示意图为： 4．用化学用语表示Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O中的相关微粒，其中正确的是 A．中子数为18的氯原子： B．Na2O的电子式： C．H2O的结构式： D．Na＋的结构示意图： 5．化学科学在科技强国中发挥着重要作用。下列有关叙述正确的是 A．“天和号”使用砷化镓(GaAs)太阳能电池，供电时砷化镓发生氧化还原反应 B．“朱雀二号”遥二液氧甲烷运载火箭发射成功，甲烷是最简单的烃的衍生物 C．“天舟六号”为中国空间站送去推进剂Xe气，与互为同位素 D．C919大飞机内的椅罩、门帘等使用国产芳砜纶纤维，芳砜纶纤维属于天然纤维 6．最近，科学家研制了一种新的分子，它具有类似足球状结构，化学式为C60，下列说法不正确的是（    ） A．C60中含共价键 B．C60 和C60分子之间存在范德华力 C．C60和金刚石互为同素异形体 D．C60是一种新型化合物 7．已知X、Y、Z三种物质的分子中均含有元素Q，它们的相对分子质量分别为60、90、96，各物质中元素Q的质量分数依次为40%、40%、50%，则元素Q的相对原子质量为 A．8 B．12 C．24 D．36 8．如图是某无机化合物的二聚分子，该分子中A、B两种元素都是第三周期的元素，分子中所有原子的最外层电子都达到8个电子的稳定结构。下列说法不正确的是 A．该化合物的化学式是Al2Cl6 B．该化合物是离子化合物，在熔融状态下能导电 C．该化合物在固态时所形成的晶体是分子晶体 D．该化合物中存在特殊的共价键，且不含有非极性共价键 9．对下列各组物质关系的描述中不正确的是(　　) A．O2和O3互为同素异形体 B．、、互为同位素 C．CH2=CH2和CH2=CH-CH=CH2互为同系物 D．分子式为C3H6的物质有同分异构体 10．关于钠及其化合物的化学用语正确的是 A．钠原子的结构示意图： B．过氧化钠的电子式： C．碳酸氢钠的电离方程式：NaHCO3＝Na＋＋H＋＋CO D．中子数为12的钠的核素符号为：Na 11．家用消毒柜常用臭氧（O3）消毒，在消毒过程中通过放电发生如下反应：3O2(g)=2O3(g)△H=+144.8kJ/mol；下列关于臭氧说法不正确的是 A．O2和O3互为同素异形体 B．O3具有较强的氧化性 C．O2比O3稳定 D．植物油等食物为防止细菌污染，可放入消毒柜中消毒 12．用化学用语表示中的相关微粒，正确的是 A．中子数为10的氧原子：O B．HClO的电离方程式： C．“84”消毒液的有效成分：HClO D．Cl-的结构示意图： 13．近期《美国化学会志》报道，中国科学家以二氧化碳为碳源，金属钠为还原剂，在470℃、80MPa下合成出金刚石，具有深远意义。下列说法不正确的是 A．由二氧化碳合成金刚石是化学变化 B．金刚石是碳的一种同位素 C．钠在空气中最终生成碳酸钠 D．纳米碳颗粒分散在空气中形成胶体 14．下列说法中错误的是 A．D2和T2互为同素异形体 B．12C和14C互为同位素 C．甲烷和异丁烷互为同系物 D．正戊烷和异戊烷互为同分异构体 15．化学与生产、生活社会发展息息相关，下列说法错误的是 A．门捷列夫发现元素周期律并编制了第一张元素周期表，使化学的研究变得有规律可循 B．近年来的材料新宠——石墨烯，与金刚石互为同位素 C．“华为麒麟980”手机中芯片的主要成分是单质硅 D．盛装溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞 16．下列有关叙述正确的是(　　) A．只含有离子键的化合物才是离子化合物 B．硫酸铵晶体是含有离子键、极性键和配位键的分子晶体 C．由于I－I键的键能比F－F、Cl－Cl、Br－Br键的键能都小，所以在卤素单质中碘的熔点最低 D．在分子晶体中一定不存在离子键，而在离子晶体中可能存在共价键 17．化学与生活、生产、科学与技术等密切相关。下列说法错误的是 A．张若虚词“斜月沉沉藏海雾，碣石萧湘无限路”，雾是一种气溶胶，光束透过大雾可观察到丁达尔效应 B．生铁的含碳量比钢的含碳量高，合金的熔点一般比其成分金属的熔点高 C．维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其具有强还原性，易于被氧化 D．中国空间站存储器所用的材料石墨烯与金刚石互为同素异形体 18．下列叙述错误的是（   ） A．和属于同种元素，它们互为同位素 B．和是不同的核素，它们的质子数相等 C．和的电子数相等，中子数也相等 D．和的质量数相等，它们的中子数不等 19．下列化学用语正确的是（   ） A．、D、T是氢元素的三种同位素 B．次氯酸的结构式：H－Cl－O C．N2的结构式：:N≡N: D．H2O2的电子式： 20．下列说法中正确的是(　　) A．Na2O2晶体中的阳离子与阴离子个数比为1：1 B．石墨晶体中C原子数与C—C共价键数比为1：3 C．3HO与2HO分子中的质子个数比为1：1 D．冰晶体中H2O分子个数与氢键数目比为1：4 21．有aXn＋和bYm－ 两种元素的简单离子，若它们的电子层结构相同，则下列关系正确的是 A．a－b＝n＋m B．b－a＝n＋m C．原子序数：Y＞X D．离子半径：Ym－＜Xn＋ 22．科学研究表明，物质有多种聚集状态，下列有关描述错误的是 A．等离子体的外观为气态 B．等离子体的构成粒子仅有电子、阳离子 C．液晶和液态是物质的两种聚集状态 D．离子液体是熔点低于或稍高于室温的离子化合物 23．A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c，它们的离子An+、Bn-、Cm-具有相同的电子层结构，且n＞m，则下列关系正确的是 A．a＞b＞c B．a＞c＞b C．a=b+m+n D．a=c-n-m 24．2021年4月华人科学家苗建伟教授团队在《Nature》发文称，团队在国际上首次实现了对金属玻璃中所有原子的3D位置的实验测定。金属玻璃就是由金属元素或金属元素为主要成分的熔体通过快速冷却得到的具有非晶态结构的金属固体。以下关于金属玻璃的说法正确的是 A．金属玻璃能自发呈现多面体外形 B．金属玻璃具有固定的熔点 C．鉴别金属玻璃是否为晶体最可靠的科学方法为X射线衍射实验 D．金属玻璃是金属与二氧化硅的混合物 25．下列叙述正确的有 ①冰的密度小于水，是因为冰中水分子的氢键导致分子间出现较大空隙 ②两种不同非金属元素原子间形成的化学键都是极性键 ③氢键是共价键的一种 ④一般来说，对于组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高，所以HF、HCl、HBr、HI的沸点依次升高 ⑤某化合物在熔融态时能导电，则该化合物一定是离子化合物 ⑥单质分子中不存在化学键，化合物的分子中才存在化学键 ⑦离子化合物中一定含有离子键，共价化合物中一定没有离子键 ⑧比更稳定，是因为分子间存在氢键 ⑨H、D、T互为同位素，、、互为同素异形体 A．3项 B．4项 C．5项 D．6项 二、填空题 26．下图为几种粒子的结构示意图，完成以下填空。 (1)属于阳离子的粒子是 (填序号，下同)。 (2)具有稳定结构的原子是 。 (3)只能得电子的粒子是 ；只能失电子的粒子是 ；既能得电子又能失电子的粒子是 。 (4)某元素R形成的氧化物为R2O3，则R的离子结构示意图可能是 。 27．科学的分类能够反映事物的本质特征，有利于人们分门别类地进行深入探究。 ①②晶体③固体    ④    ⑤熔融⑥    ⑦溶液⑧固体 (1)已知是一种酸根离子，则②属于 (填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。 (2)以上物质中⑥ 电解质(填“是”、“不是”)。 (3)写出⑤⑦中溶质的电离方程式： ⑤ ；⑦ 。 (4)请写出与互为同素异形体的物质的名称： 。 (5)从以上物质中，选出适当的物质，按以下要求写出反应的离子方程式： i.⑦与⑧反应： ； ii.③与⑥反应： ； iii.少量⑧的水溶液与足量的氢氧化钙溶液反应 。 (6)用双线桥表示反应电子转移情况： 。 28．六羰基铬[Cr(CO)6]用于制高纯度铬粉，它的沸点为220℃。Cr(CO)6的晶体类型是 。 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．B 【详解】A．二者为氧元素形成不同单质，是同素异形体，A错误； B．二者具有相同的质子数和不同的中子数，二者互为同位素，B正确； C．二者是不同元素的两种不同的原子，没有必然的联系，C错误；   D．前者是钾原子，后者是钾离子，不是同位素，D错误； 故选B。 2．C 【详解】A．3He与4He质子数相同、中子数不同的原子，两者互为同位素，故A错误； B．与4He中子数不相同，3He中子数为1，4He中子数为2，故B错误； C．3He是4He的同位素，故C正确； D．3He与4He质子数相同，中子数比4He中子数少一个，故D错误。 综上所述，答案为C。 3．D 【详解】A．H2、D2、T2为不同氢原子形成的氢气分子，不是同位素，A错误； B．HNO3的摩尔质量63g/mol，B错误； C．纯碱为碳酸钠，化学为Na2CO3，C错误； D．氯离子核电荷数为17，核外有18个电子，结构示意图为，D正确； 综上所述答案为D。 4．C 【详解】A．中子数为18的氯原子：，A错误； B．Na2O的电子式：，B错误； C．结构式是用一根“-”表示一对共用电子对的式子，故H2O的结构式： ，C正确； D．Na＋的结构示意图：，D错误； 故答案为：C。 5．C 【详解】A．砷化镓太阳能电池的工作原理是通过太阳能将光子转换为电子，进而产生电流，砷化镓没有发生氧化还原反应，故A错误； B．甲烷是仅含有碳元素和氢元素的最简单的烃，故B错误； C．与的质子数相同、中子数不同，互为同位素，故C正确； D．芳砜纶纤维是合成高分子化合物，属于合成纤维，故D错误； 故选C。 6．D 【详解】A．C60为共价化合物，分子中C原子之间形成共价键，A正确； B．分子间都存在这范德华力，因此C60 和C60分子之间存在范德华力，B正确； C．C60和金刚石是由C元素组成的不同种单质，两者互为同素异形体，C正确； D．C60是一种单质，D错误； 答案选D。 7．B 【详解】1molX、Y、Z三种物质中含有的Q元素的质量分别为60g×40%=24g、90g×40%= 36g、96g×50%=48g，则Q元素的相对原子质量应为24、36、48的公约数，则Q的相对原子质量为12，故选B。 【点睛】 8．B 【详解】A、将二聚分子变成单分子，得AB3化学式，根据两种元素都处于第三周期，可能是PCl3 或AlCl3，而在PCl3所有原子已达稳定结构，形成二聚分子的话不可能符合，故只可能是AlCl3，该化合物的化学式是Al2Cl6，故A正确； B、该化合物是无机化合物的二聚分子，属于共价化合物，不存在离子键，也不是离子化合物，在熔融状态下不能导电，故B错误； C、该化合物是无机化合物的二聚分子，属于共价化合物，是分子晶体，故C正确； D、该化合物是无机化合物的二聚分子，属于共价化合物，Cl与Cl之间没有形成非极性共价键，不含非极性键，由于形式8电子稳定结构，故分子内存在配位键，故D正确； 故选B。 9．C 【详解】A．O2和O3是由同种元素(氧元素)构成的两种单质，互为同素异形体，故A正确； B．、、它们质子数均相同，均为1，中子数分别为0，1，2，中子数不同，为同一元素的不同核素，互为同位素，故B正确； C．结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物间互为同系物，互为同系物的化合物的官能团的种类和个数必须相同，故CH2=CH2和CH2=CH-CH=CH2不是同系物，故C错误； D．分子式为C3H6可以为烯烃，即CH2=CHCH3，也可以是环烷烃，即，则分子式为C3H6的物质有同分异构体，故D正确； 答案为C。 10．D 【详解】A．钠原子核外有11个电子，原子结构示意图为 ，A错误； B．过氧化钠是离子化合物，电子式为 ，B错误； C．碳酸氢钠电离成Na+和，电离方程式为NaHCO3=Na＋＋，C错误； D．中子数为12的钠的质量数为23，核素符号为，D正确； 故选D。 11．D 【详解】A．O2和O3是由氧元素组成的不同性质的单质，因此二者互为同素异形体，A正确； B．O3是活泼的非金属元素的单质，在反应时容易获得电子，因此具有较强的氧化性，B正确； C．O2转化为O3时要吸收能量，物质O3含有的能量越高，物质的稳定性越差，因此O2比O3稳定，C正确； D．植物油等食物为防止细菌污染，应该密封保存，同时在食品包装袋中放入还原剂、干燥剂等，并在食品保质期内食用，不可放入消毒柜中消毒，以免臭氧将食物氧化导致变质，D错误；答案选D。 12．D 【详解】A．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；中子数为10的氧原子：O，故A错误； B．HClO的电离方程式：，故B错误； C．“84”消毒液的有效成分：NaClO，故C错误； D．Cl-是氯原子得到1个电子形成的，结构示意图：，故D正确； 故选D。 13．B 【详解】A．由二氧化碳合成金刚石有新物质金刚石生成，所以是化学变化，故A正确； B．同位素必须是一种原子，金刚石是碳元素的单质，故B错误； C．钠性质活泼，钠和氧气反应生成氧化钠，氧化钠和水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠潮解后和二氧化碳反应生成十水碳酸钠晶体，再风化得到碳酸钠，所以最终生成碳酸钠，故C正确； D．纳米碳颗粒符合胶体微粒的大小要求，分散在空气中可以形成胶体，故D正确。 答案选B。 14．A 【详解】A．D2和T2是同种物质，不是互为同素异形体，A错误； B．12C和14C元素相同，中子数不同故互为同位素，B正确； C．甲烷(CH4)和异丁烷(CH3(CH2)CH3)结构相似，相差3个-CH2原子团，故互为同系物，C正确； D．正戊烷(),异戊烷( )两者分子式相同，结构式不同，故互为同分异构体，D正确； 答案选A。 15．B 【详解】A．1869年，门捷列夫发现元素周期律，并编制出元素周期表，使化学学习和研究变得有规律可循，故A正确； B．石墨烯和金刚石是碳元素的不同单质，互为同素异形体，故B错误； C．Si单质是良好的半导体材料，可以做硅芯片，“华为麒麟980”手机中芯片的主要成分是单质硅，故C正确； D．二氧化硅能与NaOH溶液反应生成具有很强黏性的硅酸钠，所以盛放碱液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞，应该用橡皮塞，故D正确； 故选：B。 16．D 【分析】 【详解】离子晶体中可能存在共价键，如(NH4)2SO4，选项A、B错误，选项D正确；X—X键键能决定X2的稳定性而不是单质的熔点，且卤素单质中I2的熔点最高，选项C错误。答案选D。 17．B 【详解】 A．雾属于胶体，可产生丁达尔效应，故A正确； B．合金的熔点一般比其成分金属的熔点低，故B错误； C．维生素C具有很强的还原性，因此，其可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其容易被氧气氧化，从而防止水果被氧化，故C正确； D．石墨烯与金刚石为结构不同的碳单质，互为同素异形体，故D正确； 故选B。 18．C 【详解】A.13C和14C属于同一种元素，质子数相同而中子数不同，它们互为同位素，故A正确，但不符合题意； B.1H和2H是氢元素的不同核素，质子数相同均为1，故B正确，但不符合题意； C. 6Li和7Li的电子数相等均为3，中子数分别为：6-3=3、7-3=4，不相等，故C错误，符合题意； D. 4C和14N的质量数相等，质子数分别为6、7，中子数分别为：14-6=8、14-7=7，它们的中子数不等，故D正确，但不符合题意； 故选：C。 19．A 【详解】A．、D、T是氢元素的三种核素，质子数相同，中子数不同，它们互称为同位素，故A正确； B．HClO分子中，O原子与H原子形成一对共用电子对，O原子与Cl原子形成一对共用电子对，其电子式为，该结构中含有1个O-Cl和1个O-H键，其正确的结构式为H-O-Cl，故B错误； C．N2的分子中含三对共用电子对，形成三键结构，其电子式为，氮气的结构式为N≡N，故C错误； D．H2O2分子中，一个O原子与一个H原子形成一对共用电子对，O原子与O原子形成一对共用电子对，其电子式为，属于共价化合物，故D错误； 答案为A。 20．C 【分析】 【详解】A.Na2O2晶体中的阳、阴离子为Na＋、O22－，其个数比为2：1，A错误； B.石墨中1个C原子形成0.5×3＝1.5个共价键，C原子数与C－C共价键数比为2：3，B错误； C.氢原子质子数为1，氧原子质子数为8，所以不论何种水，其质子数均为10，C正确； D.冰晶体中一个水分子可形成四个氢键，但是每个氢键被2个H2O分子共有，故H2O分子个数与氢键数目比为1：2，D错误； 答案选C。 21．A 【详解】A．电子层结构相同，说明原子核外电子数相等，即a-n=b＋m，a－b＝n＋m ，A项正确，B项错误； C．bYm－是阴离子，说明Y是非金属，则X是金属，位于Y的下一周期，所以原子序数X＞Y，C项错误； D．根据电子层结构相同的微粒，核电荷数越大，半径越小，所以离子半径：Ym－＞Xn＋ ，D项错误； 答案选A。 22．B 【详解】A．等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子(分子和原子)组成的整体上呈电中性的气态物质，故A正确； B．结合选项A，等离子体的构成粒子除了有电子、阳离子外，还有电中性粒子(分子和原子)，故B错误； C．液晶是介于液态和静态之间的物质状态，既具有液体的流动性、黏度、形变性等，又具有晶体的某些物理性质，如导热性，光学性质等，表现出类似晶体的各向异性，液晶和液态是物质的两种聚集状态，故C正确； D．离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质，则离子液体是熔点低于或稍高于室温的离子化合物，故D正确； 故选B。 23．B 【详解】A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c，它们的离子An+、Bn-、Cm-具有相同的电子层结构，这说明核外电子数相同，则a－n＝b+n＝c+m，又因为n＞m，所以a＞c＞b，a＝b+2n＝c+m+n，答案选B。 24．C 【详解】A．金属玻璃属于类似于玻璃态的一种非晶体结构，因此不能自发呈现多面体外形，A错误； B．非晶体没有固定的熔点，B错误； C．鉴别晶体与非晶体最可靠的科学方法是进行X射线衍射实验，C正确； D．金属玻璃由金属元素或金属元素为主要成分的熔体通过快速冷却形成的，与二氧化硅无关，D错误； 故选C。 25．B 【详解】①冰中由于氢键的作用，水分子间形成正四面体结构，使得水分子间的空隙变大，所以水变冰后体积增大，密度变小，正确； ②不同种非金属元素原子形成极性共价键，正确； ③氢键属于分子间作用力，不属于化学键，错误； ④HF中含有氢键，沸点最高，HCl、HBr、HI不存在氢键，沸点依次升高，错误； ⑤共价化合物在熔融态以分子存在，离子化合物在熔融态以离子存在，所以某化合物熔融态能导电，该化合物一定是离子化合物，正确； ⑥单质分子中可能存在化学键，如H2存在氢氢原子间的共价键，也可能不存在化学键，如稀有气体中没有化学键，化合物的分子一定存在化学键，错误； ⑦离子化合物是通过离子键相互作用而形成的，所以离子化合物中一定含有离子键，共价化合物通过共价键相互作用而形成的，所以共价化合物中一定含有共价键，正确； ⑧比更稳定，是因为O的非金属性强于S，错误； ⑨H、D、T互为同位素，、、为同一物质，错误； ①②⑤⑦正确，故选B。 26． ③⑤⑧ ② ③⑤ ①④⑥ ⑦⑧ ⑤ 【详解】(1)核电荷数大于核外电子数的属于阳离子，故属于阳离子的粒子有③⑤⑧，故答案为：③⑤⑧； (2)最外层电子数为8(K层为最外层时，电子数为2)的粒子具有稳定结构，具有稳定结构的原子为②，①③⑤⑥是具有稳定结构的离子，故答案为：②； (3)③⑤分别为 Mg2+、Al3+，元素化合价均达到最高价，只能得到电子；①⑥分别为F-、S2-，元素化合价均达到最低价，只能失去电子，④为Na，属于金属原子，只能失去电子，不能得到电子；⑦为 Si 原子，⑧为 Fe2+，元素化合价处于中间价态，Si的化合价既能升高为+4 价，又能降低为-4价，而 Fe2+的化合价为+2价，既能升高为+3 价，又能降低为0 价，即它们既能失去电子，又能得到电子，故答案为：③⑤；①④⑥；⑦⑧； (4)氧化物 R2O3中R的化合价为+3 价，其离子带3个单位的正电荷，符合要求的是 Al3+，即⑤，故答案为：⑤； 27．(1)盐 (2)是 (3) (4)金刚石或石墨 (5) 少量⑧的水溶液与足量的氢氧化钙溶液反应产物为CaCO₃和NaOH，离子方程式为： (6) 【详解】（1）是由酸根阴离子和二价铁离子组成的化合物，所以属于盐； （2）电解质是在水溶液或者熔融状态下能导电的化合物，水是极弱的电解质； （3）Al2 (SO4)3、是强电解质，所以电离方程式为：、； （4）的同素异形体有金刚石或石墨等 （5）i.⑦与⑧反应的离子方程式是：;ii.③与⑥反应的离子方程式是：; iii.少量⑧的水溶液与足量的氢氧化钙溶液反应产物为CaCO₃和NaOH，离子方程式为：。 （6）CaH₂中的氢元素为负一价，H₂O中的氢元素为正一价，发生归中反应，所以用双线桥表示的电子转移情况为： 28．分子晶体 【详解】六羰基铬[Cr(CO)6]的沸点为220℃，沸点比较低，故Cr(CO)6的晶体类型是分子晶体。 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 $$