5.3 从微观结构看物质的多样性 同步练习 2024-2025学年高一上学期化学苏教版（2019）必修第一册

2024—2025学年高中化学苏教版必修第一册5.3 从微观结构看物质的多样性 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列化学用语正确的是 A．质子数为17、中子数为20的氯原子： B．氟原子的结构示意图： C．纯碱的化学式：NaOH D．碳酸氢钠的电离方程式： 2．雷雨天闪电时空气中有O3生成。下列说法中，不正确的是 A．16O、17O、18O具有相同的质子数 B．O2和O3互为同素异形体 C．O2和O3的相互转化是物理变化 D．在相同的温度和压强下，等体积的O2和O3含有相同的分子数 3．下列说法不正确的是 A．金刚石、、石墨互为同素异形体 B．葡萄糖与果糖互为同分异构体 C．互为同位素 D．乙醇与甘油互为同系物 4．杭州亚运会成功举办、神舟十六号顺利往返、“天宫课堂”如期开讲及“华龙一号”核电海外投产等，均展示了我国科技发展的巨大成就。下列相关叙述正确的是 A．亚运会“薪火”火炬所用的燃料甲醇为无机物 B．神舟飞船返回舱的材料中有铝等金属主要是利用了其导热性好的特点 C．乙酸钠过饱和溶液析出晶体并放热的过程仅涉及化学变化 D．核电站反应堆所用铀棒中含有的与具有相同的化学性质 5．下列有关硅及其化合物的说法不正确的是 A．陶瓷、玻璃、水泥是传统的无机非金属材料 B．二氧化硅可以用于制造光导纤维 C．陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点 D．硅在自然界既有游离态又有化合态 6．中国是稀土大国，铈是地壳中含量最高的稀土元素，主要存在于独居石中。金属铈在空气中易被氧化变暗，能与水反应，常见的化合价为+3和+4，氧化性：。下列说法不正确的是 A．、、互为同位素 B．可通过电解溶液制得金属铈 C．溶液中能与硫酸亚铁发生反应： D．溶于氢碘酸的化学方程式可表示为 7．化学与社会生产、生活、材料、科技密切相关。下列叙述正确的是 A．古代壁画颜料中所用的铁红主要成分为氧化亚铁 B．明矾能杀菌消毒，故可作水处理剂 C．航天飞船上用于燃气管路隔热层的纳米二氧化硅是胶体 D．中核集团从中制备出理想的放射性医疗同位素，与是不同种核素 8．反应可制取氨气。下列表述错误的是 A．的原子结构示意图： B．水的分子结构模型： C．氯化钙的电子式： D．中子数为18的氯原子： 9．纳米碳管可看作由石墨片层卷成的管状物，具有优良的电学性能，它与金刚石的关系是 A．同位素 B．同系物 C．同素异形体 D．同分异构体 10．同济大学科研团队首次成功合成了两种全新的碳分子材料—芳香性环型碳和（如图所示）。下列说法不正确的是 A．与互为同位素 B．与互为同素异形体 C．与的性质完全相同 D．由含碳化合物合成芳香性环型碳属于化学变化 11．下列物质互为同素异形体的是 A．和 B．和 C．和 D．和 12．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 13．铁有δ、γ、α三种晶体结构，以下依次是δ、γ、α三种晶体的晶胞在不同温度下转化的示意图。下列有关说法不正确的是 A．δ、γ、α三种铁晶体的晶胞中铁原子个数比为2∶4∶1 B．γ-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有12个 C．三种铁晶体的结构虽然不同，但密度相同 D．将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型不相同 14．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正确的是 A．中子数为9的氮原子： B．分子的电子式为 C．分子的结构式： D．只能表示，不能表示 15．用NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．18.0gH218O中所含的中子数为10NA B．1mol/LNa2CO3的溶液中，Na+的物质的量为2mol C．56g铁与足量稀硝酸完全反应转移电子数为2NA D．标况下，3.36L氮气所含共用电子对的数目为0.45NA 二、填空题 16．根据要求回答下列相关问题： (1)科学家进行科学探究时曾用48Ca轰击Bk生成Uus和Uus下列说法错误的是 。 A．Uus和Uus互为同位素 B．48Ca、Bk表示两种核素 C．48Ca、Bk、Uus和Uus属于四种元素 (2)下列关于I和Cs和Cs的说法正确的是___________。 A．Cs和Cs的质子数相同，电子数不同 B．Cs和Cs的质量数相同，电子数不同 C．Cs和Cs的质子数相同，质量数不同 D．I和Cs和Cs的化学性质基本相同 (3)碘原子核外电子层数有 层，最外层电子数是 。 (4)钚的质子数为94。 ①用核素符号表示：钚-238、钚-239和钚-244分别是 、 、 。 ②钚的中子数为 。 17．完成下列各题 （1）马铃薯有望成为水稻、小麦、玉米之后的我国第四大主粮作物。马铃薯约含20%淀粉，淀粉属于 (填“糖类”或“蛋白质”)。 （2）重氢(H)和超重氢(H)两种核素都可用做制造氢弹的原料，它们所含中子数之比为 。 18．高铁酸钠()是水处理过程中的一种新型的绿色多功能净水剂。其净水过程中所发生的化学反应主要为相比传统的用氯气进行水的消毒处理，高铁酸钠安全无异味，投加更方便。请回答下列问题： (1)高铁酸钠()属于 (填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)；与互为同素异形体的物质的化学式为 。 (2)上述反应中的氧化剂是 (填化学式)，被氧化的元素是 (填元素符号)。 19．根据所学知识回答问题： (1)写出表示含有8个质子，10个中子的原子结构示意图： 。该元素在周期表中位置 。 (2)根据下列微粒回答问题：、、、、、、、。 ①以上8种微粒共有 种核素，共 种元素。 ②互为同位素的是 。 ③中子数相等的是 。 (3)相同物质的量的与的质量之比为 ，电子数之比为 。 三、计算题 20．某元素的同位素X，它的氯化物XCl 1.49g溶于水制成溶液后，加入1mol·L－1的AgNO3溶液20mL恰好完全反应。若这种同位素原子核内有20个中子，试通过计算确定(写出计算过程)： （1）X元素在周期表中的位置 ； （2）把一小粒X的单质放入水中，有何现象 ?　写出反应的化学方程式 。 21．一定质量的某金属X和足量的稀H2SO4反应共有0.3mol电子发生转移，生成6.02×1022个 Xn+ ，这些阳离子共有1.3×6.02×1023个质子、1.4×6.02×1023个中子。 (1)求Z、n和A的值。(写过程) (2)写出该金属与NaOH溶液反应的化学方程式。 22．已知银只有两种天然同位素和，银元素的近似原子量是107.8，碘元素只有一种原子，某化工厂制造出10吨90%的碘化银用于人工降雨(杂质中不含碘和银)。则原料中含 吨，原料中含 吨。 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 C D D D B D D C C 题号 11 12 13 14 15 答案 D D C C D 1．A 【详解】A．质子数为17、中子数为20的氯原子质量数为37：，A正确； B．氟原子的结构示意图：，B错误； C．纯碱为碳酸钠，化学式：Na2CO3，C错误； D．碳酸氢钠的电离方程式：，D错误； 故选A。 2．C 【详解】A．16O、17O、18O的质子数都是8个，中子数分别是8、9、10，它们是具有相同的质子数的不同原子，A正确； B．O2和O3是氧元素组成的不同性质的单质，二者互为同素异形体，B正确； C．O2和O3是氧元素组成的不同性质的单质，因此二者的相互转化是有新物质生成的变化，属于化学变化，C错误； D．O2、O3都是气体物质，根据阿伏伽德罗定律可知：在相同的温度和压强下，等体积的O2和O3的物质的量相同，因此它们含有相同的分子数，D正确； 故合理选项是C。 3．D 【详解】A．金刚石、C60、石墨都是碳元素形成的单质，属于同素异形体，A正确； B．葡萄糖和果糖的分子式都为C6H12O6，葡萄糖的结构简式为HOCH2(CHOH)4CHO、果糖的结构简式为HOCH2(CHOH)3COCH2OH，两者结构不同，互为同分异构体，B正确； C．是氢元素的不同核素，质子数相同，中子数不同，互为同位素，C正确； D．乙醇的结构简式为CH3CH2OH，甘油的结构简式为，它们所含羟基的个数不同，它们不互为同系物，D错误； 故选D。 4．D 【详解】A．甲醇含C、H、O三种元素，属于有机化合物，故A错误； B．神舟飞船返回舱的材料中有铝等金属主要是利用了其合金密度小，硬度大特点，故B错误； C．乙酸钠过饱和溶液析出晶体并放热的过程没有新物质生成，属于物理变化，故C错误； D．同位素质子数和电子数相等，中子数不同，所以其化学性质相同，故D正确； 故选D。 5．D 【详解】A．陶瓷、玻璃、水泥是硅酸盐产品，是传统的无机非金属材料，A正确； B．光导纤维的主要成分为二氧化硅，二氧化硅可用于制造光导纤维，B正确； C．陶瓷由陶土或瓷土经高温烧结而成，陶瓷化学性质稳定，它具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点，C正确； D．硅在自然界没有游离态，只有有化合态，Si是亲氧元素，不能以单质形式存在于自然界中，主要以二氧化硅和硅酸盐形式存在，D不正确； 故选D。 6．B 【详解】A．、、质子数相同，中子数不同，故互为同位素，故A正确； B．根据题干信息，金属铈能与水反应，则不能电解溶液制得金属铈，故B错误； C．根据题干信息，，故溶液中能与硫酸亚铁发生反应：，故C正确； D．氧化性： ，溶于氢碘酸的化学方程式可表示为，故D正确； 答案为B。 7．D 【详解】A．铁红主要成分为氧化铁，故A错误； B．明矾溶于水能形成胶体，胶体表面积大，吸附力强，能够吸附水中悬浮的固体小颗粒使之沉淀，从而具有净水作用，但明矾不能用于消毒杀菌，故B错误； C．胶体需要是一种分散系，所以纳米二氧化硅不是胶体，故C错误； D．核素指的是具有一定数量质子，一定数量中子的一种原子，故D正确； 答案选D。 8．D 【详解】 A．Ca原子序数20，其原子结构示意图：，A正确； B．水的分子结构模型：，B正确； C．氯化钙为离子化合物，其电子式：，C正确； D．中子数为18的氯原子，质量数为35，表示为：，D错误； 答案选D。 9．C 【详解】纳米碳管可看作由石墨片层卷成的管状物，石墨与金刚石是由碳元素组成性质不同的单质，它们互称为同素异形体，故答案为：C。 10．C 【详解】A．与质子数相同，中子数不同，互为同位素，A正确； B．与为碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，B正确； C．与的组成和结构不同，性质不完全相同，C错误； D．由含碳化合物合成芳香性环型碳，生成了新物质，属于化学变化，D正确； 故选C。 11．D 【分析】同素异形体是同种元素组成而性质不同的单质。 【详解】A．和是氢元素的两种氧化物，都是化合物，A不符合题意； B．和是碳元素的不同核素，两者互为同位素，B不符合题意； C．和是氮元素的两种氧化物，都是化合物，C不符合题意； D．和是氧元素的不同单质，属于同素异形体，D符合题意； 故选D。 12．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。 13．C 【详解】A．根据均摊法，一个-晶胞中含有铁原子个数为，一个-晶胞含有铁原子个数为，一个-晶胞中含有铁原子个数为，A正确； B．-位于顶角的原子，被晶胞的三个平面共有，每个平面上有四个铁原子与顶角处铁原子距离最短，则共有个，B正确； C．三种铁晶体的结构不同，空间利用率不同，密度也不相同，C错误； D．依据得到晶体的条件可知，在急速冷却时（立即降温到）得到-，缓慢冷却时（缓慢冷却到）得到-Fe，两种晶体类型不同，D正确； 综上所述，答案为。 14．C 【详解】A．中子数为9的氮原子的质量数为，该氮原子表示为，故A错误； B．分子的电子式为，故B错误； C．分子中，氮原子与每个氢原子都共用1个电子对，其结构式为，故C正确； D．和的核电荷数都为17，都有18个电子，二者离子结构示意图都是，故D错误； 选C。 15．D 【详解】A．18.0gH218O中所含的中子数为=9NA，A错误； B．题干未告知溶液的体积，故无法计算1mol/LNa2CO3的溶液中Na+的物质的量，B错误； C．56g铁与足量稀硝酸完全反应生成Fe(NO3)3，则转移电子数为3NA，C错误； D．已知N2分子中含有氮氮三键，故标况下，3.36L即=0.15mol氮气所含共用电子对的数目为0.15mol×3×NAmol-1=0.45NA，D正确； 故答案为：D。 16．(1)C (2)C (3) 5 7 (4) Pu Pu Pu 150 【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，质量数等于质子数加中子数。 【详解】（1）A．具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素；和互为同位素，A正确； B．、两者的质子数、质量数不同，表示两种核素，B正确； C．和两者质子数相同，属于一种元素，故共3种元素，C错误； 故选C； （2）A．原子中质子数=电子数，和的质子数相同，电子数相同，A错误； B．和的质量数不相同，B错误； C．和的质子数均为55相同，质量数分别为134、137不同，C正确； D．和是表示两种不同的元素，化学性质不同，D错误； 故选C； （3）碘为53号元素，位于第五周期ⅦA族，原子核外电子层数有5层，最外层电子数是7； （4）①钚为94号元素，元素符号为Pu；用核素符号表示：钚-238、钚-239和钚-244分别是、、； ②钚-244的中子数为244-94=150。 17． 糖类 1:2 【详解】（1）淀粉属于多糖，多糖自然是糖类； （2）核素左上角的数字代表质量数，左下角的数字代表质子数，而质量数=质子数+中子数，因此不难得出重氢中有1个中子，超重氢中有2个中子，因此所含中子数之比为1:2。 18．(1) 盐 O3 (2) Na2FeO4 O 【详解】（1）Na2FeO4由金属阳离子(Na+)和酸根离子()构成，属于盐，由同种元素组成而性质不同的单质互为同素异形体，则与互为同素异形体的物质的化学式为O3； （2）上述反应中铁元素化合价降低，则氧化剂是Na2FeO4，氧元素化合价升高，则被氧化的元素是O。 19．(1) 第二周期第VIA族 (2) 6 5 、、 和 (3) 23∶34 11∶16 【详解】（1） 含有8个质子的原子为O原子，O原子的核电荷数为8，核外有2个电子层，最外层电子数为6，原子的结构示意图为；该元素在周期表中位置第二周期第VIA族； （2）①核素对应的是原子，质子数和中子数决定核素种类，则以上8种微粒共有6种核素；质子数决定元素种类，则5种元素，故答案为：6；5； ②质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，则互为同位素的是、、； ③的中子数为14—6=8，的中子数为18—8=8，则中子数相等的原子为和； （3）的摩尔质量为46g/mol、含有的电子数为22，的摩尔质量为68g/mol、含有的电子数为32，则相同物质的量的与的质量之比为1mol×46g/mol：1mol×68g/mol=23：34，电子数之比为1mol×22：1mol×32=11：16。 20． 第4周期ⅠA族 钾粒浮在水面上，剧烈反应，熔成闪亮的小球，四处游动，发出“咝咝”的声音，甚至能自行燃烧，轻微爆炸 2K+2H2O = 2KOH+H2↑ 【分析】根据题中数据求出X的相对原子质量，再确定其质子数，从而确定其在元素周期表中的位置。 【详解】X的氯化物XCl 1.49g溶于水制成溶液后，加入1mol·L－1的AgNO3溶液20mL恰好完全反应，该反应的化学方程式为XCl ＋AgNO3=AgCl↓＋XNO3，则： n(XCl)=n(AgNO3)=1mol·L－1×20mL×10－3L·mL－1=0.02mol M(XCl)=1.49g÷0.02mol=74.5 g·mol－1 所以，Mr(XCl)=74.5， Mr(X)= 74.5-35.5=39，则X的质量数A(X)=39，由于X的同位素原子核内有20个中子，则X的质子数Z(X)=39－20=19，即X为K。 （1）K有4个电子层，最外层只有1个电子，故其位于元素周期表中第4周期ⅠA族； （2）K比Na更活泼，把一小粒K的单质放入水中，K与水发生剧烈反应生成氢氧和氢氧化钾，联系钠与水瓜泊现象可知该反应的现象有：钾粒浮在水面上，剧烈反应，熔成闪亮的小球，四处游动，发出“咝咝”的声音，甚至能自行燃烧，轻微爆炸。该反应的化学方程式为2K+2H2O = 2KOH+H2↑。 21．(1)Z、n、A的值分别为13、3、27 (2) 【详解】（1）离子的物质的量为0.1mol，质子的物质的量为1.3mol，中子的物质的量为1.4mol，所以每个离子中的质子数为1.3/0.1=13，每个离子中的中子数为1.4/0.1=14，所以质子数Z为13，质量数A为13+14=27，离子的电荷数为0.3/0.1=3，所以n为3； （2）该金属为铝，铝和氢氧化钠和水反应生成偏铝酸钠和氢气，。 22． 2.46 3.62 【详解】因为银只有两种天然同位素和，银元素的近似原子量是107.8，根据十字交叉法求得n()：n()=3:2，则原料中含m()=，原料中含m()=。 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 $$