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．下列过程只需要破坏共价键的是： A．晶体硅熔化 B．碘升华 C．熔融Na2O D．NaCl溶于水 2．反应可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学用语不正确的是 A．中子数为20的氯原子： B．氯化铵： C．Cl2分子的结构式：Cl—Cl D．Cl原子的结构示意图： 3．2021年，“中国天眼”正式对全球开放，其“眼镜片”主要成分是高性能碳化硅新型材料，它能探测到宇宙边缘的中性氢，重现宇宙早期图像。下列有关说法正确的是 A．其塔架所用钢材的组成元素都是金属元素 B．其射电板所用铝合金具有较强的抗腐蚀性 C．中性氢原子构成的氢气有三种同素异形体 D．硅位于元素周期表第三周期ⅥA族 4．下列物质属于同位素的是 A．和 B．和 C．和 D．K和 5．科学家发现了一种新型的氮分子，其化学式为N4，下列有关N4说法正确的是 A．N4的摩尔质量为56g B．N4与N2互为同素异形体 C．1mol N4的体积约为22.4 L D．N4和N2的化学性质相同 6．下列说法正确的是 A．从外观上无法区分FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体 B．纳米材料粒子直径一般在10-9m至10-7m之间，因此纳米材料属于胶体 C．碳纳米管与石墨互为同素异形体 D．仅由一种元素组成的物质一定为纯净物 7．下列物质固态时以共价晶体形式存在的是 A．干冰 B．氢氧化钠 C．汞 D．单质硅 8．氮化碳部分结构如图所示，其中β-氮化碳硬度超过金刚石晶体，成为超硬新材料。下列有关氮化碳的说法不正确的是    A．氮化碳属于分子晶体 B．氮化碳中C为＋4价，N为－3价 C．氮化碳的化学式为 D．每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子与三个碳原子相连 9．下列说法不正确的是 A．C2H4和C3H6一定互为同系物 B．正丁烷和异丁烷互为同分异构体 C．H、D、T互为同位素 D．金刚石和C60互为同素异形体 10．锝（）是核医学临床诊断中应用最广的医用核素，这里的“99”是指该原子的 A．质子数 B．中子数 C．质量数 D．相对原子质量 11．下列说法正确的是 A．C60与C70互为同位素 B．异丙苯和苯互为同系物 C．H2O与D2O互为同素异形体 D．乙醇和乙醚互为同分异构体 12．下列关于氧的单质O2和O3的说法中，正确的是 A．O2和O3互为同位素 B．O2和O3的相互转化是物理变化 C．等质量的O2和O3含有的原子数相同 D．等体积的O2和O3含有的分子数相同 13．下列说法不正确的是 A．O2和O3互为同素异形体 B．KBr→Br2需加入还原剂才能实现 C．钠的焰色试验是物理变化 D．ClO2可用于自来水消毒 14．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是 A．32gCu在足量O2或在足量硫蒸气中完全反应失去的电子数均为NA B．标准状况下，22.4L H2O含有的质子数为18 NA C．7.8gNa2O2与足量的CO2反应，转移的电子数为0.2NA D．4.0gH218O与D2O的混合物中，所含中子数为2 NA 15．2022年12月，中国航天员乘组完成首次在轨交接，中国航天员“天宫”会师创造历史。下列说法不正确的是 A．航天器使用的太阳能电池帆板的主要成分是 B．运载火箭的燃料偏二甲肼()在反应中作还原剂 C．天和核心舱的霍尔发动机燃料原子核中含77个中子 D．航天员的耳机使用的双层蛋白质皮革属于有机高分子材料 16．下列是典型晶体的结构示意图，从①到⑥对应正确的是 A．CsCl   金刚石 CaF2 Cu CO2 Fe B．CaF2 SiC 金刚石 Cu CO2 CsCl C．NaCl  单质硅 CaF2 Au CO2 K D．NaCl BN Au CaF2 CO2 Na 17．正确掌握化学用语是学好化学的基础。下列化学用语正确的是 A．Cf+18O→Sg+n属于化学变化 B．NaHCO3在水溶液中电离方程式：NaHCO3=Na++H++CO C．质子数为18、中子数为22的原子表示式：Ar D．氯化镁形成过程可表示为：   18．下列说法不正确的是 A．硫原子结构示意图 B．NaCl的电子式 C．和互为同位素 D．金刚石和石墨互为同素异形体 19．下列化学用语正确的是 A．聚丙烯的结构简式： B．丙烷分子的比例模型： C．四氯化碳分子的电子式： D．中子数为18的氯原子： 20．分类法是学习化学常用的方法，下列各组物质属于同素异形体的是 A．氧气、臭氧 B．氧化铁、氧化亚铁 C．碳酸钠、纯碱 D．水、过氧化氢 21．下列表达正确的是 A．中子数为8的碳原子：C B．金刚石和石墨互为同分异构体 C．碳原子的结构示意图： D．CH4分子的空间填充模型： 22．利用如下装置验证可做供氧剂，下列说法错的是 A．装置乙中的试剂是饱和碳酸氢钠溶液 B．装置丙中固体由淡黄色变为白色 C．装置丁的作用是吸收未反应的 D．若用进行实验，可收集到 23．已知短周期元素的离子aA2+、bB+、cC3－、dD－都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是 A．原子半径　A＞B＞D＞C B．原子序数　b＞a＞d＞c C．离子半径　C＞D＞B＞A D．单质的还原性　A＞B＞D＞C 24．下列说法正确的是 A．二氧化硅的结构式：O =Si=O B．H2O沸点高于NH3，是因为H2O分子间存在氢键而NH3分子间不存在氢键 C．含有金属离子的晶体一定是离子晶体 D．分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键 25．已知氢元素有1H、2H、3H三种同位素，氧元素也有16O、18O二种同位素。它们之间形成化合物的种类有 A．30种 B．18种 C．21种 D．33种 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．原子、元素、核素、同位素等都属于重要的化学基本概念。下列八种化学符号：H、H、C、Li、Na、N、Li、Mg。 （1）涉及的核素共有 种； （2）互为同位素的是 、 。 （3）质量数相等，但不能互称为同位素的是 ； （4）中子数相等，但质子数不相等的是 。 （5）氢的三种同位素是 。 28．物质世界丰富多彩，原子间通过化学键构成了各种各样的物质。请根据相关知识完成下列问题。 （1）关于下面几种物质或粒子，请将合适的组号填在空格上①石墨与“足球烯”（C60）；②D与T；③16O和17O；④1H2与2H2，是同素异形体的 ，是同位素的 。 （2）下列物质中，①氨气；②氯化氢；③氯化铵；④二氧化碳；⑤NaClO；⑥NaCl；⑦氢气；⑧晶体硅，只有非极性键的是（填序号） ；属于离子晶体、且含共价键的是 。 （3）在下列变化中：①碘的升华；②烧碱熔化；③MgCl2溶于水；④HCl溶于水；⑤N2溶于水；⑥SiO2熔化；未发生化学键破坏的是 ，发生离子键破坏的是 ，发生共价键破坏的是 。（填写序号） 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： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B B B B C D A A C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 B C B D A C C B D A 题号 21 22 23 24 25 答案 A D C D D 1．A 【详解】A．晶体硅为原子晶体，熔化只需要破坏共价键，故A符合题意； B．碘单质为分子晶体，升华过程破坏分子间作用力，故B不符合题意； C．氧化钠为离子晶体，熔化时破坏离子键，故C不符合题意； D．NaCl为电解质，溶于水时发生电离，离子键被破坏，故D不符合题意； 故答案为A。 2．B 【详解】A．中子数为20的氯原子的质量数17+20=37，该核素为，故A正确； B．氯化铵是离子化合物，其电子式为，故B错误； C．Cl2分子中Cl与Cl之间存在一个共用电子对，则其结构式为Cl—Cl，故C正确； D．Cl原子的核电荷数为17，原子核外电子总数等于核电荷数，则原子的结构示意图为，故D正确； 故答案为B。 3．B 【详解】A．钢材的组成元素除了铁元素外，还有碳元素，故A错误； B．铝合金表面有一层致密的氧化膜，具有较强的抗腐蚀性，故B正确； C．同种元素组成的不同单质为同素异形体，中性氢原子构成的氢气只有一种单质，故C错误； D．硅元素位于元素周期表第三周期ⅣA族，故D错误； 答案B。 4．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。 5．B 【详解】A．N4的摩尔质量是56g/mol，故A错误； B．N4和N2是N元素组成的性质不同的两种单质，互为同素异形体，故B正确； C．没有指明标准状况这一条件，C错误； D．N4和N2的组成的和结构不同，化学性质不同，故D错误 故选：B。 6．C 【详解】A． FeCl3溶液为黄棕色，Fe(OH)3胶体为红褐色，从外观上可以区分FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体，故A错误； B． 纳米材料分散在分散剂中才能得到胶体，故B错误； C． 同种元素的不同单质互为同素异形体，故碳纳米管与石墨互为同素异形体，故C正确； D． 仅由一种元素组成的物质不一定为纯净物，如氧气和臭氧的混合物只含有氧元素，故D错误； 故选C。 7．D 【详解】A．干冰由二氧化碳分子构成，形成分子晶体，A不符合题意； B．氢氧化钠由Na+和OH-构成，形成离子晶体，B不符合题意； C．汞为金属单质，形成金属晶体，C不符合题意； D．单质硅由硅原子构成，硅原子间形成共价键，形成共价晶体，D符合题意； 故选D。 8．A 【详解】A．C和N都属于非金属元素，通过共价键形成共价晶体，A错误； B．N元素的非金属性强于C，N显-3价，C显+4介，B正确； C．由结构图可知，在一个晶胞内（虑线框）有四个N原子，有8个C原子，其中有四个位于四边形的顶点上，有四个位于四边形的边上，根据均摊法，可知C原子数目为4× +4×=3，化学式为C3N4，C正确； D．由结构图可看出，每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子与三个碳原子相连，D正确； 答案选A。 9．A 【详解】A．同系物指结构相似组成上相差若干个CH2基团的有机物，C2H4是乙烯，若C3H6为丙烯，则二者是同系物，若C3H6为环丙烷，则二者不是同系物，A不正确； B．正丁烷和异丁烷分子式均是C4H10，二者结构不同，互为同分异构体，B正确； C．H、D、T三者质子数均是1，中子数分别是0、1、2，属于同种元素中的不同核素，互为同位素，C正确； D．金刚石和C60是均由C元素组成的不同单质，二者互为同素异形体，D正确； 故选A。 10．C 【详解】的质量数为99，质子数为43，该原子核内中子数=质量数-质子数=99-43=56，质量数是原子的相对原子质量近似整数值，因此“99”是指该原子的质量数或相对原子质量近似整数值，故选C。 【点睛】本题的易错点为D，要正确区分相对原子质量与质量数的关系。 11．B 【详解】A. 同位素是指质子数相同中子数不同的同一种元素，C60与C70不是同位素，为同素异形体故A错误； B. 结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物，异丙苯和苯互为同系物，故B正确； C. 由同种元素形成的不同种单质互为同素异形体，H2O与D2O不是单质，不是同素异形体，故C错误； D. 分子式相同结构式不同的化合物是同分异构体乙醇和乙醚分子式为：C2H6O和C4H10O，分子式不同不是同分异构体，故D错误。 故答案选：B。 12．C 【详解】A．质子数相同，而中子数不同的原子互为同位素，O2和O3是两种单质互为同素异形体，故A错误； B．氧气与臭氧是不同的物质，其转化属于化学变化，故B错误； D．均为氧原子构成的单质分子，相同质量的O2和O3含有的氧原子数相等，故C正确； D．只有在相同的温度与压强下，气体的摩尔体积才相等，等体积的O2和O3含有的分子数才相同，故D错误； 答案为C。 13．B 【详解】A．O2和O3是由O元素组成的不同性质的单质，二者互为同素异形体，A正确； B．KBr→Br2时Br元素化合价升高，失去电子被氧化，因此需加入氧化剂才能实现，B错误； C．钠的焰色试验是电子跃迁的结构，在这个过程中没有新物质产生，因此发生的变化属于物理变化，C正确； D．ClO2具有强氧化性，能够使细菌＼病毒的蛋白质发生变性而失去其生理作用，因此可用于自来水消毒，D正确； 故合理选项是B。 14．D 【详解】A．Cu在足量O2反应生成CuO，Cu变为+2价，在足量硫蒸气中完全反应生成Cu2S，Cu变为+1价，转移电子数目不相等，A说法错误； B．标准状况下， H2O为非气体，不能用气体摩尔体积计算其物质的量，B说法错误； C．7.8gNa2O2即0.1mol，与足量的CO2反应，Na2O2中一半的O原子化合价由-1变为0，则转移的电子数为0.1NA，C说法错误； D．H218O与D2O摩尔质量为20g/mol，且含有的中子数均为10个，则4.0gH218O与D2O的混合物中，所含中子数为2NA，D说法正确； 答案为D。 15．A 【详解】A．太阳能电池帆板的主要成分是硅单质，选项A不正确； B．火箭升空过程中，燃料发生反应：C2H8N2+2N2O4=2CO2+3N2+4H2O提供能量，偏二甲肼中碳元素化合价从-1价升高到+4价，氮元素从-3价升高到0价，做还原剂，选项B正确； C．原子核中含131-54=77个中子，选项C正确； D．蛋白皮革主要成分为蛋白质，其属于有机物，选项D正确； 答案选A。 16．C 【详解】①为NaCl，②为原子晶体Si或SiC；③为金刚石或CaF2，④为Au或Cu，⑤为CO2分子晶体，⑥为K、Na或Fe，故答案为C。 17．C 【详解】A． Cf+18O→Sg+n是核反应，不属于化学变化，故A错误； B． 碳酸是弱酸，NaHCO3在水溶液中电离方程式：NaHCO3=Na++HCO，故B错误； C． 质子数为18、中子数为22的原子，质量数为18+22=40，可表示式：Ar，故C正确； D． 氯化镁形成过程可表示为：  ，故D错误； 故选C。 18．B 【详解】A． 硫原子结构示意图 ，故A正确； B． NaCl是离子化合物，电子式，故B错误； C． 和质子数相同，中子数不同，互为同位素，故C正确； D． 金刚石和石墨是碳元素形成的两种不同的单质，互为同素异形体，故D正确； 故选B。 19．D 【详解】A．聚丙烯的结构简式为： ，故A错误； B．是丙烷的球棍模型，故B错误； C．氯原子未成键的孤对电子对未标出，四氯化碳电子式为 ，故C错误； D．质量数=质子数+中子数，中子数为18的氯原子：，故D正确； 本题选D。 20．A 【详解】A．氧气的分子式为O2、臭氧的分子式为O3，二者都是氧元素的单质，互为同素异形体，A符合题意； B．氧化铁、氧化亚铁属于铁的两种氧化物，不是同素异形体，B不符合题意； C．纯碱是碳酸钠的俗称，二者是同一种物质，C不符合题意； D．水、过氧化氢是氢元素的两种不同的氧化物，不是同素异形体，D不符合题意； 故选A。 21．A 【详解】A．中子数为8的碳原子的质量数为6+8=14，该原子可以表示为，故A正确； B．金刚石和石墨均为碳元素的不同单质，二者互为同素异形体，故B错误； C．碳原子的核外电子总数=核电荷数=6，其原子结构示意图为，故C错误； D．为甲烷的球棍模型，甲烷的空间填充模型为，故D错误； 故选：A。 22．D 【分析】由实验装置图可知，装置甲为稀盐酸与碳酸钙反应制备二氧化碳装置，装置乙中盛有的饱和碳酸氢钠溶液用于除去挥发出的氯化氢气体，装置丙中二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气，装置丁中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的二氧化碳气体，装置戊用于收集反应生成的氧气。 【详解】A．由分析可知，装置乙中盛有的饱和碳酸氢钠溶液用于除去挥发出的氯化氢气体，故A正确； B．由分析可知，装置丙中二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气，反应中淡黄色的过氧化钠固态变为白色的碳酸钠，故B正确； C．由分析可知，装置丁中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的二氧化碳气体，故C正确； D．过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应中氧元素的化合价即升高被氧化又降低被还原，过氧化钠即是反应的氧化剂又是还原剂，则用进行实验时，不可能收集到，故D错误； 故选D。 23．C 【分析】短周期元素的离子aA2+、bB+、cC3－、dD－都具有相同的电子层结构，则它们分别为12Mg2+、11Na+、7N3－、9F－。 【详解】A．电子层数相同的主族元素的原子，核电荷数越大，半径越小，则原子半径：Na(B)＞Mg(A)，N(C)＞F(D)，A不正确； B．原子序数：b(11)＜a(12)，Ｂ不正确； C．对于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越小，离子半径越大，则离子半径：C(N3-)＞D(F-)＞B(Na+)＞A(Mg2+)，C正确； D．金属性越强，单质的还原性越强，则单质的还原性：Na(B)＞Mg(A)，N(C)＞F(D)，D不正确； 故选C。 24．D 【详解】A．二氧化硅晶体中存在Si-O键，结构模型为，A错误； B．NH3分子间存在氢键，但水中含有的氢键数目较多，沸点较高，故B错误； C．金属晶体由金属阳离子和电子构成，故C错误； D．惰性气体单质为分子晶体，为单原子分子，不存在共价键，D正确。 25．D 【解析】略 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． 8 Li和Li H和H 和 Na和Mg H、H、H 【详解】(1)核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，属于原子的有H、H、C、Li、Na、N、Li、Mg，它们都表示核素，即共有8种核素，故答案为：8； (2)质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素，在8种微粒中，Li和Li质子数都是3，而中子数分别为3和4，即二者互为同位素，H和H质子数都是1，而中子数分别为0和1，即二者互为同位素，故答案为：Li和Li；H和H； (3)在8中微粒中，质量数相等的是和，它们的质子数分别为6和7而不相同，它们不能互称同位素，故答案为：和； (4)根据质量数=质子数+中子数得，H、H、C、Li、Na、N、Li、Mg的中子数分别为0、1、8、3、12、7、4、12，因此中子数相等，但质子数不相等的是Na、Mg，故答案为：Na和Mg； (5)氢原子有三种同位素：H、H、H，故答案为：H、H、H。 28． ① ②③ ⑦⑧ ③⑤ ①⑤ ②③ ④⑥ 【详解】⑴①是同种元素形成的不同的单质属于同素异形体，②③是具有相同数目的质子数和不同的中子数的氢元素和氧元素的不同原子，互为同位素，故答案为①；②③； ⑵①氨气含有极性键； ②氯化氢含有极性键； ③氯化铵含有极性键、离子键、配位键； ④二氧化碳含有极性键； ⑤NaClO含有极性键、离子键； ⑥NaCl含有离子键； ⑦氢气含有非极性键； ⑧晶体硅含有非极性键； 只有非极性键的是⑦⑧；属于离子晶体、且含共价键的是③⑤；故答案分别为⑦⑧；③⑤； ⑶①碘的升华破坏分子间作用力； ②烧碱熔化破坏离子键； ③MgCl2溶于水破坏离子键； ④HCl溶于水破坏共价键； ⑤N2溶于水破坏分子间作用力； ⑥SiO2熔化破坏共价键； 未发生化学键破坏的是①⑤，发生离子键破坏的是②③，发生共价键破坏的是④⑥；故答案分别为①⑤；②③；④⑥。 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 $$