1.1 物质结构研究的内容 同步习题 2024-2025学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2

1.1 物质结构研究的内容 同步习题 2024-2025学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2 一、单选题 1．下列各组物质中，互为同素异形体的一组是 A．麦芽糖和蔗糖 B．乙烷和丙烷 C．12C和14C D．氧气和臭氧 2．12C中的“12”的含义是 A．碳元素的质量数 B．碳元素的一种同位素的相对原子质量 C．碳元素的一种同位素原子的质量数 D．碳元素的近似相对原子质量 3．“嫦娥五号”返回器取回的月壤中检测出含有丰富的3He，是人类梦寐以求的绿色能源。3He与4He互为 A．同素异形体 B．核素 C．单质 D．同位素 4．氦()大量存在于月球的土壤中，其原子核中质子数为2、中子数为1。下列关于氦()元素的说法正确的是 A．相对原子质量为2 B．原子核外电子数为3 C．原子结构示意图为 D．该元素原子的核电荷数为1 5．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 6．用NA表示阿伏加德罗常数的值，35Cl和37Cl是Cl元素的两种核素，下列说法正确的是 A．71g35Cl2和71g37Cl2均含2NA个Cl原子 B．35Cl和37Cl间的相互转化是化学变化 C．35Cl和37Cl核外电子排布方式相同 D．35Cl2、H2形成的燃料电池，35Cl2在负极放电 7．下列说法正确的是 A．互为同素异形体的物质必然具有相同的性质 B．碳酸钠固体中不存在阴、阳离子 C．氢化锂“三兄弟”——、、三种物质的质子数之比为 D．同素异形体之间的相互转化一定是化学变化 8．下列说法正确的是 A．O2和O3互为同位素 B．金刚石和石墨互为同素异形体 C．CH4和HC≡CH互为同系物 D．乙醛和乙醇互为同分异构体 9．高铁动车车厢禁止吸烟。高铁装有的离子式烟雾传感器具有稳定性好、灵敏度高的特点，其主体是一个放有镅(Am)放射源的电离室。下列关于Am的说法中正确的是 A．质量数为146 B．核外电子数为146 C．中子数与质子数差值为146 D．中子数与质子数差值为51 10．下列说法正确的是 A．、、是氢元素的同素异形体 B．、、摩尔质量之比为 C．由H、D、T与、、能形成9种水分子 D．D、T发生核聚变成为其他元素，属于化学变化 11．我国的“神舟五号”载人飞船已发射成功，“嫦娥”探月工程也已正式启动。据科学能量相当于目前人家预测，月球上的土壤中吸附着数百万吨的He，每百吨He核聚变所释放的类一年消耗的能量.在地球上，氦元素主要以He的形式存在.下列说法正确的是(　　) A．He原子核内含有4个质子 B．He和He互为同素异形体 C．He原子核内含有1个中子 D．He的最外层电子数为2，所以He具有较强的还原性 12．下列有关化学用语表示正确的是 A．氯原子的结构示意图： B．铀(U)原子U的中子数为146、质子数为92 C．溴原子Br的核外电子数为35 D．硫离子的结构示意图： 13．原子的种类决定于原子的 A．核内质子数和中子数 B．核电荷数 C．核外电子数 D．质量数 14．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．常温常压下，15 g甲基（－14CH3）所含的电子数为9NA B．100 g质量分数为46%的乙醇水溶液中氧原子数为4NA C．22.4 L Cl2与足量的NaOH溶液反应转移的电子数是NA D．50mL18.4mol·L-1浓硫酸与足量铜微热反应，生成SO2分子的数目为0.46NA 15．NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关叙述正确的是 A．1.8g重水中含有电子数目为NA B．标准状况下，22.4L37Cl2与足量Fe反应，转移3NA电子 C．常温常压下，4.6gNO2与N2O4的混合物含有0.3NA个原子 D．0.1mol/L的NH4NO3溶液中含0.2NA个N原子 16．化学与环境保护、工业生产、生活等密切相关。下列说法不正确的是 A．汽车的排气管上装有“催化转化器”，使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2 B．废弃的聚乙烯塑料属于白色垃圾，不可降解，能使溴水褪色 C．大力实施矿物燃料“脱硫、脱硝技术”，可以减少硫的氧化物和氮的氧化物对环境的污染 D．嫦娥五号带回的“快递”——“月壤”中富含“完美能源”3He，3He和4He是不同种核素 17．化学是一门自然科学，其特征是从微观层次认识物质，在不同层面创造物质。科学家制造出一种石墨炔(局部结构如图)，这种石墨炔属于平面网状结构的全碳分子，化学性质稳定。下列有关石墨炔的叙述正确的是 A．石墨炔与金刚石结构相似 B．石墨炔属于高分子化合物 C．石墨炔与石墨互为同素异形体 D．石墨炔性质稳定，与浓硫酸不反应 18．下列有关和的说法中正确的是 A．和原子中均含有22个中子 B．分别由和组成的金属钛单质互称为同素异形体 C．与为同一核素 D．和在周期表中位置相同，都在第四周期 19．元素周期表是学习化学的重要工具。下图是元素周期表中的一格，以下对该图信息的解读中，不正确的是 A．该元素的原子序数为6 B．该元素所有原子的质子数均为6 C．该元素的相对原子质量为12.01 D．该元素没有同位素，所有原子的中子数均为6 20．已知：①白磷和的分子结构和部分化学键的键能分别如下图、表所示：    化学键 键能 ②(白磷，)(红磷，)   。 下列说法正确的是 A．白磷和红磷互为同位素 B．相同条件下白磷比红磷稳定 C．等质量的白磷、红磷分别完全燃烧，放出热量更多的是白磷 D．(白磷，)    21．下列有关物质分类或归类正确的是 ①混合物：盐酸、漂白粉、氯水、水银 ②化合物：CaCl2、NaOH、HCl、CuSO4·5H2O ③电解质：明矾、纯碱、冰醋酸、氯化银 ④互为同素异形体：C60、金刚石、石墨 A．②③④ B．只有②③ C．只有③④ D．只有①③ 22．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 A．50mL18.4mol·L-1浓硫酸与足量铜反应，生成 SO2分子数目为 0.46NA B．56gFe与稀硝酸反应，转移的电子的数目一定为3NA C．常温常压下，18g重水(D2O)含有的电子总数为10 NA D．3 mol NO2与水充分反应，转移2NA个电子 23．科研团队通过皮秒激光照射悬浮在甲醇溶液中的多臂碳纳米管合成T-碳，T-碳的晶体结构可以看成金刚石晶体中每个碳原子被一个由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代，T-碳的密度约为金刚石的一半，T-碳晶体的晶胞、金刚石的晶胞如下图所示。 下列说法正确的是 A．T-碳与金刚石互为同位素 B．一个T-碳晶胞中含有16个碳原子 C．T-碳晶胞和金刚石晶胞的棱长之比为2:1 D．T-碳晶体的硬度小 24．化学与社会、生活密切相关，以下说法错误的是 A．中国画师创作《神奈氚冲浪里》——3H的半衰期为12年，60年后浓度降为 B．《山海经》记载：“又东二十五里，曰役山，上多白金，多铁……”——我国最早使用的金属是白金 C．“熟鸡蛋返生”引发网络热议—— CH2(NH2)CH2COOH具有两性，所以能与酸和碱反应 D．“自古书契多编以竹简，其用缣帛者(丝质品)谓之为纸”——这里的“纸”主要成分为蛋白质 25．某锂电池的负极材料由锂原子嵌入石墨烯层间形成，其晶胞结构(底面为平行四边形)如图所示。下列说法正确的是 A．石墨烯和金刚石互为同素异形体，两者的化学性质完全相同 B．多层石墨烯之间是通过化学键相连的 C．由于有石墨烯保护，此电池可以用LiCl水溶液作电解质溶液 D．该晶体的密度为 二、填空题 26．在下列各组物质中，找出合适的序号填在对应的空格内： ①和②和③异戊烷和新戊烷④ 和 ⑤甲烷和戊烷 (1)互为同位素的是 ； (2)互为同分异构体的是 ； (3)互为同系物的是 ； (4)为同一种物质的是 ； (5)互为同素异形体的是 ； 27．按要求完成下列填空： (1)某种粒子有1个原子核，核内有17个质子，20个中子，核外有 18个电子，写出该粒子的化学符号 ，结构示意图 。 (2)将NaHSO₄溶于水，破坏了 NaHSO₄中的 ，写出其电离方程式: 。 (3)19g某二价金属的氯化物 ACl₂中含有0.4molCl⁻，金属A的相对原子质量是 。 (4)根据反应，可知当有 参加反应时，被氧化的硫元素的物质的量为 mol，转移电子的物质的量为 mol。 28．现有下列9种微粒：H、H、C、C、N、Fe2+、Fe3+、O2、O3。按要求完成以下各题： (1)互为同素异形体的微粒是 。 (2)Fe2+的中子数为 ，核外电子数为 。 (3)形成上述9种微粒的核素有 种、元素有 种。 (4)常温下，16gO2、O3的混合气体中原子的物质的量为 。 (5)由1H、2H和16O、18O构成的水分子有 种。 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 D C D C A C D B D B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C C A B C B C D D C 题号 21 22 23 24 25 答案 A D C B D 1．D 【分析】由同种元素组成的性质不同的单质互为同素异形体。 【详解】A．麦芽糖和蔗糖分子式均为C12H22O11，结构不同，二者互为同分异构体，A不符合题意； B．乙烷和丙烷同属烷烃，结构相似，分子组成相差一个“CH2”，二者互为同系物，B不符合题意； C．12C和14C属于质子数相同，中子数不同的碳的两种原子，二者互为同位素，C不符合题意； D．氧气和臭氧均是由C元素组成的性质不同的两种单质，二者互为同素异形体，D符合题意。 答案选D。 2．C 【详解】12为元素符号左上角的数字，在元素符号左上角的数字代表了该原子的质量数，代表氧元素的一种同位素的质量数，故答案选C。 3．D 【详解】A．同素异形体由同种元素形成的几种性质不同的单质，A不符合题意； B．核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，B不符合题意； C．单质是由一种元素形成的物质，C不符合题意； D．同位素是指元素周期表中具有相同质子数而中子数不同的原子，3He与4He互为同位素，D符合题意； 故选D。 4．C 【详解】A．相对原子质量在数值上约等于质量数，的质量数是3，所以的相对原子质量不可能是2，故A说法错误； B．核中质子数为2，质子数等于核外电子数，则其原子核外电子数为2，故B说法错误； C．核中质子数为2，核外电子数为2，则其原子结构示意图为，故C说法正确； D．原子的核电荷数等于质子数，核中质子数为2，则该元素原子的核电荷数为2，故D错误； 本题答案C。 5．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。 6．C 【详解】A．35Cl2和37Cl2的摩尔质量不同，所以相同质量的35Cl2和37Cl2含有Cl原子数不等，故A错误； B．发生化学变化的最小微粒是原子，原子的种类和数目不发生变化，而35Cl和37Cl间的相互转化是原子核内部的变化，故B错误； C．35Cl和37Cl核外均为17个电子，核外电子排布方式相同，故C正确； D．35Cl2与H2反应生成H35Cl，35Cl2是氧化剂，在正极放电，故D错误； 故答案：C。 7．D 【详解】A．同素异形体的物理性质不同，化学性质相似，故A错误； B．碳酸钠是由和形成的，存在阴、阳离子，故B错误； C．H、D和T的质子数都为1，、、三种物质的质子数之比为1∶1∶1，故C错误； D．同素异形体是不同的物质，所以同素异形体之间的相互转化一定是化学变化，故D正确； 故答案：D。 8．B 【详解】A．同位素为质子数相同而中子数不同的同种元素的不同种核素；O2和O3均为单质，故A错误； B．同素异形体为同种元素所组成的不同单质，金刚石和石墨为C元素所组成的两种不同单质，故B正确； C．同系物为结构相似，分子组成相差一个或多个CH2原子团的有机化合物；CH4和HC≡CH结构不相似，故不属于同系物，故C错误； D．同分异构体为分子式相同而结构式不同的有机化合物，乙醛和乙醇的分子式分别为CH3CHO、CH3CH2OH，其分子式不相同，故D错误； 答案选B。 9．D 【详解】A．质量数为241，A错误； B．核外电子数为95，B错误； C．中子数为，质子数为95，中子数与质子数差值为，C错误； D．由以上分析可知，中子数与质子数差值为51，D正确； 故选D。 10．B 【详解】A．H2、D2、T2是氢气，为同种物质，不是同素异形体，故A错误； B．的摩尔质量是2g/mol，的摩尔质量是4g/mol，的摩尔质量是6g/mol，摩尔质量之比为，故B正确； C．一个水分子中含有两个氢原子和一个氧原子，水分子所含有的氢原子可以是同一种氢原子，也可以是不同种氢原子，当氧原子是16O时，若是同一种氢原子，则能组成的水分子种类有3种，若是不同种氢原子，则由1H、2H、组成的水分子有1种，由2H、3H组成的水分子有1种，由1H、3H组成的水分子有1种，共有6种水分子，同理，当氧原子是17O、18O时，又分别有6种水分子，共18种，故C错误； D．氘、氚聚变反应属于核反应，核反应不属于物理变化，也不属于化学变化，故D错误。 答案选B。 11．C 【详解】A．原子符号左下角数字代表质子数，He原子核内含有2个质子，故A错误； B．He和He为He元素的不同核素，二者互为同位素，同素异形体是同种元素形成的不同单质，故B错误； C．中子数=质量数-质子数，所以He原子核内含有3-2=1个中子，故C正确； D．虽然He的最外层电子数为2，但He核外只有一层电子，当只有一层电子时，电子数为2时达到稳定结构，所以He化学性质稳定，故D错误； 综上所述答案为C。 12．C 【详解】A． 氯原子的核内质子数=核外电子数=17，故其结构示意图为 ，故A错误； B． 原子符号左下角的数字表示质子数，左上角的数字表示质量数，中子数=质量数-质子数=146-92=54，故B错误； C． 原子符号左下角的数字表示质子数，左上角的数字表示质量数，核外电子数=质子数=35，故C正确； D． 硫离子核内质子数为16，核外电子数为18，故其结构示意图为：，故D错误； 故选C。 13．A 【详解】具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为一种核素，一种核素即一种原子，故原子的种类决定于原子的质子数和中子数，故A正确；故选A。 14．B 【详解】A. 常温常压下，15 g甲基（－14CH3）物质的量为mol，所含的电子数小于9NA，A错误； B. 100 g质量分数为46%的乙醇水溶液中乙醇的质量为46g，即乙醇物质的量为1mol，乙醇中氧原子数为NA，同理可知，水的质量为54g，物质的量为3mol，即水中氧原子数为3NA，即溶液中氧原子共4NA，B正确； C. 22.4 L Cl2未指明环境状态，不能用气体摩尔体积计算，C错误； D. 浓硫酸随反应进行浓度变稀后不与铜继续反应，50mL 18.4mol/L浓硫酸与足量铜微热反应，生成SO2分子数目小于0.46NA，D错误。 答案为B。 15．C 【详解】A．D2O分子含有10电子，1.8 g重水(D2O)物质的量为= 0.9mol，其中含有的电子数目为0.9NA，故A错误； B．标准状况下，22.4L37Cl2的物质的量为0.1mol，与足量Fe反应生成氯化铁，故转移电子数目为2NA，故B错误； C．4.6gNO2和N2O4的最简式相同都为NO2，4.6g的混合 气体中含有的原子数目为N= nNA=NA=NA×3=0.3NA，故C正确； D．体积未知，不能计算物质的量，故D错误； 故选C。 16．B 【详解】A．汽车的排气管上装有"催化转化器”，能使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2，选项A正确； B．聚乙烯不含碳碳双键，不能与溴水反应，选项B不正确； C．矿物燃料“脱硫、脱硝技术” 减少硫的氧化物和氮的氧化物污染，选项C正确； D．3He和4He是质子数相同、中子数不相同的同种元素的不同种核素，互称为同位素，选项D正确； 答案选B。 17．C 【详解】A．石墨炔中有不饱和键，金刚石结构只含有碳碳单键，故A错误； B．石墨炔只含有一种元素，不是化合物，故B错误； C．石墨炔与石墨都是由碳单质构成的单质，两者互为同素异形体，故C正确； D．石墨炔含有不饱和键，活性较强，故D错误； 故答案为C。 18．D 【详解】A．原子所含中子数=48-22=26，原子所含中子数=50-22=28，二者所含中子数不同，A错误； B．同素异形体是指由同一元素组成的不同单质，分别由和组成的单质均为钛单质，化学性质相同，不互为同素异形体，B错误； C．与质子数相同，中子数不同，二者不是同一核素，C错误； D．和质子数相同，属于同一种元素，在周期表中位置相同，都在第四周期，D正确； 故选D。 19．D 【详解】碳元素质子数=原子序数=6，存在12C、13C、14C三种同位素，元素的相对原子质量为12.01，各个核素的中子数分别为6、7、8。答案选D。 20．C 【详解】A．白磷和红磷为磷元素形成的不同单质，互为同素异形体，A错误； B．(白磷，)(红磷，)   ，为放热反应，白磷的能量高于红磷，所以红磷比白磷更稳定，B错误； C．白磷的能量高于红磷，等质量的白磷、红磷分别完全燃烧，放出热量更多的是白磷，C正确； D．根据反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能，(白磷，)   ，D错误； 故选C。 21．A 【详解】①由两种或者两种以上物质组成的为混合物，水银为汞单质，是纯净物，故①错误； ②由两种或者两种以上元素组成的纯净物为化合物，CaCl2、NaOH、HCl、CuSO4·5H2O都是化合物，故②正确； ③电解质是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物，明矾、纯碱、冰醋酸、氯化银都是电解质，故③正确； ④C60、金刚石、石墨都是碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，故④正确； 故答案为②③④，为A。 22．D 【详解】A．浓硫酸和铜反应，浓硫酸浓度逐渐降低，而稀硫酸不和铜反应，故不能由硫酸的物质的量计算生成二氧化硫的物质的量，故A错误； B．铁和稀硝酸反应，若铁过量，可生成Fe(NO3)2，则56gFe(即1molFe)转移2mol电子，故B错误； C．18g重水的物质的量为=0.9mol，1个重水分子含有10个电子，则18g重水含有的电子总数为9 NA，故C错误； D．NO2和水反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO，3molNO2参加反应，转移2mol电子，故D正确； 故选D。 23．C 【分析】由金刚石晶胞可知，金刚石晶胞中有8个碳原子，则T-碳晶胞是金刚石的4倍；T-碳晶胞质量为金刚石的4倍，由于T-碳的密度约为金刚石的一半，根据可推出，T一碳晶胞体积是金刚石的8倍，而晶胞棱长=，则棱长是金刚石的2倍。 【详解】A．T-碳与金刚石均为碳的单质，二者互为同素异形体，故A错误； B．每个金刚石晶胞中有8个碳原子，则每个T-碳晶胞中含有的碳原子个数为84=32，故B错误； C．由分析可知，T-碳晶胞的棱长和金刚石晶胞的棱长之比为2:1，故C正确； D．类比金刚石，T-碳晶体也有很高的硬度，故D错误； 答案选C。 24．B 【详解】A．3H的半衰期(含量减少为一半)为12年，经过5个12年，即60年后浓度降为原来，故A正确； B．白金(铂)、黄金或银，虽然发现的较早，但由于含量、硬度等因素，并未投入使用，我国最早使用的金属为铜，故B错误； C．天然蛋白质水解得到的是 氨基酸，无法得到CH2(NH2)CH2COOH(非氨基酸)，故C正确； D．依据题意可知：这里的“纸”指丝绸，主要成分为蛋白质，故D正确； 故选：B。 25．D 【详解】A．同素异形体虽然由同样的元素组成，同素异形体之间物理性质不同，化学性质略有差异；故A错误； B．多层石墨烯中各层是不通过化学键相互连接的，只是通过范德华力联系在一起，故B错误； C．Li能与水反应，不能用LiCl水溶液作电解质溶液；故C错误； D．由图可知，一个晶胞中含有Li+为1，C原子个数为6，则晶体化学式为LiC6，晶胞的质量为，晶胞体积为，所以晶体的密度为；故D正确； 故答案选D。 26．(1)② (2)③ (3)⑤ (4)④ (5)① 【分析】同位素是同一元素的不同原子的互称，同素异形体是同一元素组成的不同性质的单质的互称，同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物的互称，同系物是通式相同、结构相似、组成上相差1个或若干个“CH2”的有机物的互称。①和是氧元素形成的两种碳单质\互为同素异形体；②和是质子数都为6、质量数分别为12、14的碳元素的两种核素、互为同位素；③异戊烷和新戊烷的分子式都为C5H12，但结构不同、互为同分异构体；④和 分子式都为CH2Cl2，都呈四面体结构、为同一种物质；⑤甲烷和戊烷通式相同、结构相似、组成上相差4个 “CH2”、 互为同系物，据此回答； 【详解】（1）互为同位素的是②； （2）互为同分异构体的是③； （3）互为同系物的是⑤； （4）为同一种物质的是④； （5）互为同素异形体的是①。 27．(1) (2) 离子键和共价键 NaHSO4=Na++H++ (3)24 (4) 1.5 10.5 【详解】（1）质子数决定元素的种类，质子数为17的元素是氯元素，核外有18个电子，质子带正电，电子带负电，中子不带电，该粒子是带一个单位负电荷的氯离子，因此化学符号为，结构示意图为：； （2）将NaHSO₄溶于水，破坏了 NaHSO₄中的离子键和共价键，电离方程式为:； （3）氯化物 ACl₂中含有0.4molCl⁻，那么ACl₂的物质的量为0.2mol，则ACl₂的摩尔质量为，因此A的相对原子质量为； （4）根据反应，5mol反应时，生成3mol，失去21mol电子，因此2.5mol反应时，被氧化的硫元素的物质的量为1.5mol，失去电子10.5mol。 28． O2和O3 30 24 7 5 1mol 6 【详解】(1)由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体，因此互为同素异形体的微粒是O2和O3。 (2)质子数+中子数＝质量数，所以Fe2+的中子数为56－26＝30，核外电子数为26―2＝24。 (3)具有一定数目质子和一定数目中子的原子是核素，因此形成上述9种微粒的核素有7种，即H、H、C、C、N、Fe2+、Fe3+，具有相同核电荷数即质子数相同的同一类原子互为同位素，因此元素有H、C、N、Fe、O，共计是五种元素。 (4)O2、O3均是由同一种氧原子形成的单质，则常温下，16gO2、O3的混合气体中原子的物质的量为16g÷16g/mol＝1mol。 (5)由1H、2H和16O、18O构成的水分子有2H216O、1H218O、1H216O、2H218O、1H2H16O、2H1H18O，共计是6种。 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 $$