内容正文:
第2 章《物质的微观结构》同步练
1. “科学思维”是化学学科的核心素养之一。下列解释中不正确的是( )
A. 将气体压缩到钢瓶中——分子间有间隔,且气体分子间的间隔大 B.液态氧和氧气都能支持燃烧——同种物质的分子化学性质相同 C.缉毒犬能根据气味发现毒品——分子在不断运动
D.变瘪的乒乓球放入热水中能鼓起来——分子受热体积变大
2. 利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去,氮分子不能通过分子筛,从而获得高浓度的氧气该提纯方法的依据主要是( )
A. 分子的大小不同 B.分子的组成元素不同
C.分子的质量不同 D.分子的运动方向不同 3.下列是几种粒子的结构示意图,有关说法不正确的是( )
A.①、②、③、④具有相对稳定结构 B.②、④表示的粒子化学性质相似 C.②、⑤属于同一周期元素的原子 D.①、⑤可形成X2Y 型化合物
4. 中国劳动人民早在南宋时期就利用“镁粉”制作照明弹。镁元素的相关信息如图所示,下列有关说法正确的是( )
A. 镁在氧气中燃烧生成黑色固体 B.镁元素位于元素周期表的第二周期 C.镁原子在化学反应中容易失去电子 D.镁原子质量为24.31g
5. 化学用语是学习化学的重要工具和国际通用的化学语言。下列化学用语表示正确的是( )
A.n 个铁离子:nFe2+ B.四个氧原子:2O2
(
4
)C.铵根离子:+ D.m 个一氧化碳分子:mCo
6. 掌握化学用语是学好化学的关键。下列化学用语与所表述的意义相符的是( )
A.1 个铁离子Fe2+ B.2 个氢原子2H
C.钠离子的结构示意图: D.第三周期的稀有气体元素是Ne
7. 科学家使用普通氧分子和带电的氧离子得到了新型氧分子(O4)。下列叙述正确的是( )
A. 一个O4 分子中含有四个氧原子 B.O4 与O2 的性质完全相同 C.O4 和O2 混合形成的是纯净物 D.一个O4 分子含有两个O2 分子
8. 生产自来水的过程中,可用高铁酸钾(K2FeO4)作净水剂,高铁酸钾中铁元素的化合价是( )
A. +1 B.+2 C.+3 D.+6
9. 学习小组用下列装置探究分子的性质。请回答下列问题:
(1) 用透明笔管和笔帽进行图1 微型实验,观察到的现象是滴有酚酞的滤纸条从左到右依次变 色,说明分子具有的性质是 。
(2) 如图2 所示,将一块糖放入水中,糖溶解后,乙中液面低于甲中液面。请用分子的观点解释液面下降的原因: 。
(3) 图3 是氢分子和氧分子运动的微观示意图。在A、B 和C 中能通过比较得出“温度越高,分子运动速率越快”的是 (填字母)。
10. 根据下列粒子结构示意图,回答问题。
(1)A、B、C、E 所示粒子中属于阳离子的是 (填序号),若D 为离子,其化学符号为 。
(2)C 所示粒子在化学反应中容易 (填“得到”或“失去”)电子形成离子。
(3)A、B、C、E 中具有相对稳定结构的粒子是 (填序号)。
( 4 ) 由 E 粒子的结构示意图可知, E 粒子的名称是 。
11.元素周期表是学习和研究化学的重要工具。
(1) 元素周期表中第16 号元素对应的离子符号为 。
(
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(2) 第11 号元素和17 号元素组成的物质由 构成
(3) F、Cl 化学性质相似是因为 相同。
12.用化学符号填空:
(1) 两个氢原子 。
(2)3 个硝酸根离子 。
(3) 保持氧气化学性质最小的粒子 。
(4) 标出锰酸钾中锰元素的化合价 。
13 去年,无chi 的日本将福岛第一核电站含放射性物质废水排放,有关131I(碘﹣131)的相关报道成为话题请回答下列问题:
(1)131I 原子中含有53 个质子, 个中子。自然界中普遍存在另一种稳定的碘原子127I,它和131I 是 原子。
(2) 专家指出,服用碘片(有效成分为KI,由离子构成)可以治疗131I 造成的辐射,但服用碘酒(有效成分为I2)却会引起碘中毒。KI 和I2 的性质不同的原因是 。
14.1910 年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子(氦原子核)轰击金箔实验。实验如图:绝大多数α粒子穿过1um 厚的金箔后仍沿原来的
方向前进,但是有少数α粒子却发生了较大的偏转并且有极少数α粒子的偏转超过90°,有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来。
【猜想与假设】α粒子遇到电子后,就像飞行的子弹碰到灰尘一样运动方向不会发生明显的改变,而结果却出乎意料,除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上,否则大角度的散射是不可能的。
【解释与结论】
(1) 卢瑟福说的“原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是 。
(2) 大多数α粒子能穿过金箔且不改变原来的前进方向,这一实验现象说明 。
(3)1919 年,卢瑟福用加速了的高能α粒子(氦原子核)轰击氮原子,结果有种微粒从氮原子被打出,而α粒子留在了氮原子中,使氮原子变成了氧原子,从现代观点看,被打出的微粒一定是 。
15. 化合价是一个重要的化学概念。下面是对元素化合价的部分探究过程。 [提出问题一]元素正负化合价有何规律?
推测一:金属元素在化合物中都显正价;推测二:非金属元素在化合物中只有负价。
[举例及分析一]
(1) NaCl、FeO、Al2O3 中金属元素化合价分别为+1、+2、+3,其他金属在化合物中也都显正价,推测一正确。金属都显正价的可能原因是 。
(2) H2O、SO2、CO2 中氢、氧、硫、碳元素的化合价分别为+1、﹣2、+4、+4,说明推测二 (填“成立”或“不成立”)。
(3) 金属元素与非金属元素形成化合物时,非金属元素显 价。
(4)[提出问题二]一种元素在化合物中只有一种化合价吗?
推测一:一种元素在化合物中只有一种化合价; 推测二: 。
(5)[举例及分析二]
①由NaCl、NaOH、Na2CO3、Na2SO4 等物质中钠元素都显+1 价,得出推测一成立。
②由H2S、SO2、SO3、H2SO3 等物质中硫元素化合价不同,硫元素化合价分别为﹣2、+4、+6、 ,得出推测二成立。
(6)[结论]通过上述举例分析及结合教材上所给元素的化合价,可知 。
16. 奥运会上火炬的可燃物是丁烷(C4H10),它燃烧时火苗高而亮,在白天,两百米外也能清晰可见,将你所知道的信息(即该化学式的涵义)至少写出三项:
(1) ;(2) ;(3) .
17. 有一种氮的氧化物,其氮元素与氧元素的质量比为7:4,该氧化物中氮原子与氧原子的个数比为 .
参考答案与试题解析
1. 【分析】根据分子的基本特征:分子质量和体积都很小;分子之间有间隔;分子是在不断运动的;同种的分子性质相同,不同种的分子性质不同,可以简记为:“两小运间,同同不不”,进行分析判断即可。
【解答】解:A、分子间有间隔,气体受压后,分子间隔变小,气体的体积减小,所以可将压缩到钢瓶中,故A 正说法确;
B、液态氧和氧气都能支持燃烧,是因为它们都是由氧分子构成的,同种分子性质相同,故B 说法正确;
C、缉毒犬能根据气味发现毒品,是因为构成毒品的分子是在不断运动的,故C 说法正确;
D、变瘪的乒乓球放入热水中能鼓起来,是因为温度升高,分子间的间隔增大,分子的体积并没有改变,故D 说法错误。
故选:D。
【点评】本题难度不大,掌握分子的基本性质(可以简记为:“两小运间,同同不不”)及利用分子的基本性质分析和解决问题的方法是解答此类题的关键。
2. 【分析】根据分子的基本特征:分子质量和体积都很小;分子之间有间隔;分子是在不断运动的;同种的分子性质相同,不同种的分子性质不同,可以简记为:“两小运间,同同不不”,结合事实进行分析解答。
【解答】解:利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去,氮分子不能通过分子筛,从而获得高浓度的氧气。该提纯方法的依据主要是分子的大小不同。
故选:A。
【点评】本题难度不大,了解分子的基本性质(可以简记为:“两小运间,同同不不”)及利用分子的基本性质分析和解决问题的方法是正确解答此类题的关键。
3. 【分析】A、根据最外层电子数为8(只有一个电子层时为2)的结构为稳定结构进行分析; B、根据决定元素化学性质的为最外层电子数进行分析;
C、根据原子的核外电子层数=周期数进行分析; D、根据化学式的书写进行分析。
【解答】解:A、①②③最外层电子数为8,④核外只有一个电子层,最外层电子数为2,均属于稳定结构,说法正确,故不符合题意;
B、②和④在元素周期表中属于同一族,都是稀有气体,化学性质相似,说法正确,故不符合题意;
C、②、⑤的质子数=核外电子数,均属于原子,且它们具有相同的电子层数,属于同一周期元素的原子,说法正确,故不符合题意;
D、①是钠离子,⑤是氧原子,两种粒子不可形成化合物,说法错误,故符合题意。故选:D。
【点评】本题难度不大,考查学生对不同种元素最本质的区别是质子数不同知识的理解,和根据当核电荷数,质子数,核外电子数的关系进行判别原子的种类,进行解题的能力。
4. 【分析】A、根据镁在氧气中燃烧的现象,进行分析判断。 B、根据周期数=原子核外电子层数,进行分析判断。
C、根据决定元素化学性质的是原子的最外层电子数,进行分析判断。
D、根据元素周期表中的一格可知,汉字下面的数字表示相对原子质量,进行分析判断。
【解答】解:A、镁在氧气中燃烧生成一种白色固体,故选项说法错误。
B、周期数=原子核外电子层数,镁元素的原子核外有3 个电子层,则在元素周期表中,镁元素位于第三周期,故选项说法错误。
C、镁原子的最外层电子数是2,少于4,在化学反应中易失去2 个电子而形成带2 个单位正电荷的阳离子,故选项说法正确。
D、根据元素周期表中的一格可知,汉字下面的数字表示相对原子质量,该元素的相对原子质量为24.31,而不是镁原子质量为24.31g,故选项说法错误。
故选:C。
【点评】本题难度不大,灵活运用元素周期表中一格的信息、原子结构示意图的含义等是正确解答本题的关键。
5. 【分析】书写元素符号时,第一个字母要大写,第二个字母要小写;化学符号周围的数字表示不同的意义:符号前面的数字,表示原子、分子或离子的个数;右上角的数字表示一个离子所带的电荷数;右下角的数字表示几个原子构成一个分子;元素符号正上方的数字表示元素的化合价。
【解答】解:A.n 个铁离子表示为:nFe3+,故A 错误;
B.四个氧原子表示为:4O,故B 错误;
(
4
)C.铵根离子表示为:+,故C 正确;
D.m 个一氧化碳分子表示为:mCO,故D 错误;故选:C。
【点评】本题主要考查化学符号及其周围数字的意义,需要学生掌握标在元素符号不同位置的数字所代表的含义。 6.【分析】根据标在元素符号前面的数字表示原子的个数;标在化学式前面的数字表示分子的个数;标在元素符号右下角的数字表示一个分子中所含原子的个数;标在元素符号右上角的数字表示离子所带电荷数;根据标在离子符号
前面的数字表示离子个数;标在元素符号正上方的数字表示该元素化合价的数值,进行解答。
【解答】解:A.1 个铁离子表示为:Fe3+,故A 错误;
B.化学符号前面的数字,表示微粒的个数,2 个氢原子表示为:2H,故B 正确;
C.钠离子核电荷数应该为11,不是10,故C 错误;
D.第三周期的稀有气体元素是Ar,第二周期的稀有气体元素是Ne,故D 错误;故选:B。
【点评】本题主要考查化学符号及其周围数字的意义,需要学生掌握标在元素符号不同位置的数字所代表的含义。
7. 【分析】A、根据O4 分子构成O4 这种物质进行分析;
B、根据O4 和O2 为不同的分子进行分析;
C、根据O4 和O2 为不同的两种分子进行分析; D、根据1 个O4 分子含有4 个氧原子进行分析。
【解答】解:A、O4 分子构成O4 这种物质,1 个O4 分子含有4 个氧原子,故A 正确;
B、O4 和O2 为不同的分子,分子结构不同,性质不相同,故B 错误;
C、O4 和O2 为不同的两种分子,即为不同物质,混合后形成的是混合物,故C 错误。
D、1 个O4 分子含有4 个氧原子,不含有O2 分子,故D 错误;故选:A。
【点评】本题难度不大,考查同学们结合新信息、灵活运用化学式的含义与有关计算进行分析问题、解决问题的能力。
8. 【分析】根据在化合物中正负化合价代数和为零,结合高铁酸钾的化学式进行解答本题。
【解答】解:钾元素显+1 价,氧元素显﹣2 价,设铁元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:(+1)×2+x+(﹣2)×4=0,则x=+6 价。
故选:D。
【点评】本题难度不大,掌握利用化合价的原则(化合物中正负化合价代数和为零)计算指定元素的化合价的方法即可正确解答本题。
9. 【分析】(1)根据实验现象得出分子不断运动的结论;
(2) 根据实验现象得出分子在不断运动且分子之间存在间隔的结论;
(3) 根据实验现象得出分子的运动速率快慢与温度的关系。
【解答】解:(1)该实验中,浓氨水具有挥发性,挥发出的氨分子不断运动,当运动到酚酞试液处时,氨气溶于水形成氨水,氨水显碱性,能使无色酚酞试液变红,故观察到的现象是滴有酚酞的滤纸条从左到右依次变红色;该实验中,浓氨水和酚酞试液没有直接接触,一段时间后,酚酞试液变红,说明分子在不断运动;
(2) 将一块糖放入水中,糖溶解后,乙中液面低于甲中液面,是因为分子在不断运动且分子之间存在间隔,糖分子扩散到了水分子中;
(3)B 图中的温度为27℃,氧分子的运动速率为480 米/秒,C 图中的温度为127℃,氧分子的运动速率为560 米/秒,则B 和C 对比,能得出“温度越高,分子运动速率越快”的结论。
故答案为:(1)红;分子在不断运动;(2)分子在不断运动且分子之间存在间隔;(3)BC。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
10.【分析】(1)根据阳离子的质子数>核外电子数及离子符号的书写进行分析;
(4) 根据最外层电子数分析电子的得失情况进行分析;
(5) 根据最外层电子数为8(只有一个电子层时为2)的结构属于稳定结构进行分析;
(6) 根据质子数和核外电子数的关系进行分析。
【解答】解:(1)A 粒子核内质子数=核外电子数,表示原子;B 粒子核内质子数>核外电子数,表示阳离子;C粒子核内质子数=核外电子数,表示原子;E 粒子核内质子数=核外电子数,表示原子;属于阳离子的是B;在原子中,原子序数=质子数,则D 粒子对应的为硫元素,则硫离子的化学符号为S2﹣。
(2)C 粒子最外层电子数为3,小于4,在化学反应中容易失去3 个电子。
(3) 最外层电子数为8 的微粒具有相对稳定结构,如果只有1 个电子层,最外层电子数为2 的微粒也具有相对稳定结构,故具有相对稳定结构的粒子是AB。
(4)E 粒子核内质子数=核外电子数,表示原子,在原子中,原子序数=质子数,则E 粒子表示氯元素,故E 粒子的名称是氯原子。
故答案为:(1)B;S2﹣;(2)失去;(3)AB;(4)氯原子。
【点评】本题难度一般,主要考查微粒结构示意图,掌握相关知识为解答该题的关键。
11.【分析】(1)每个硫离子带2 个单位正电荷。
(7) 氯化钠由钠离子和氯离子构成。
(8) 一般情况下,最外层电子数小于4 的,反应中容易失去电子,大于4 的反应中容易得到电子,等于4 的,既不容易得到电子,也不容易失去电子,因此最外层电子数相等的元素化学性质相似。
【解答】解:(1)元素周期表中第16 号元素为硫元素,硫原子最外层电子数为6>4,在化学反应中易得到2 个电子,形成带2 个单位负电荷的硫离子,则对应的离子符号为S2﹣;
(2) 第11 号元素(钠元素)和17 号元素(氯元素)组成的物质为氯化钠,由钠离子和氯离子构成;
(3) F、Cl 化学性质相似是因为原子的最外层电子数相同。
故答案为:(1)S2﹣。(2)钠离子和氯离子。(3)原子的最外层电子数。
【点评】元素周期表反映了元素之间的内在联系,要注意理解和应用。
12.【分析】本题考查化学用语的意义及书写,解题关键是分清化学用语所表达的对象是分子、原子、离子还是化合价,才能在化学符号前或其它位置加上适当的计量数来完整地表达其意义,并能根据物质化学式的书写规则正确书写物质的化学式,才能熟练准确的解答此类题目.
【解答】解:(1)原子的表示方法就是用元素符号来表示一个原子,表示多个该原子,就在其元素符号前加上相应的数字.所以2 个氢原子,就可表示为:2H;
(9) (
3
)离子的表示方法:在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负符号在后,带1 个电荷时,1 要省略.若表示多个该离子,就在其元素符号前加上相应的数字,故3 个硝酸根离子可表示为:3NO ﹣;
(10) 保持氧气化学性质最小的粒子是氧分子,其化学式为:O2;
(11) 元素化合价的表示方法:确定出化合物中所要标出的元素的化合价,然后在其化学式该元素的上方用正负号
+6
和数字表示,正负号在前,数字在后,所以标出锰酸钾中锰元素的化合价,故可表示为:K2𝑛O4。
﹣ +6
故答案为:(1)2H;(2)3NO3 ;(3)O2;(4)K2𝑛O4。
【点评】本题主要考查学生对化学用语的书写和理解能力,题目设计既包含对化学符号意义的了解,又考查了学生对化学符号的书写,考查全面,注重基础,题目难度较易.
13.【分析】(1)根据相对原子质量≈质子数+中子数,127I 和131I 的质子数相同,相对原子质量不同,进行分析解答。
(12) 根据粒子的基本性质,进行分析解答。
【解答】解:(1)相对原子质量≈质子数+中子数,131I 原子中含有53 个质子,则中子数=131﹣53=78。127I 和131I
的质子数相同,相对原子质量不同,则中子数不同,127I 和131I 是同种元素的不同原子,即是同位素原子。
(2)KI 和I2 的性质不同,是因为它们粒子的构成不同,不同种的粒子化学性质不同。故答案为:
(1)78;同位素;(2)粒子的构成不同。
【点评】本题难度不大,了解粒子的基本性质、原子中核电荷数=核内质子数=核外电子数、相对原子质量≈质子数+中子数等是正确解答本题的关键。
14.【分析】根据科学家的原子模型解答,根据原子结构分析解答;原子的质量主要集中在原子核上,核外有一个非常大的空间。
【解答】解:(1)卢瑟福说的“原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是原子核;
(13) 大多数α粒子能穿过金箔且不改变原来的前进方向,这一实验现象说明原子内部大部分为空的(合理即可);
(3)1919 年,卢瑟福用加速了的高能α粒子(氦原子核)轰击氮原子,结果有种微粒从氮原子被打出,卢瑟福从氮原子中打出了1 个微粒,α粒子留在了氮原子中,使氮原子变成了氧原子,说明原子核内的质子数变成了8 个,所以从现代观点看,被打出的微粒一定是质子。
故答案为:(1)原子核;(2)原子内部大部分为空的(合理即可);(3)质子。
【点评】记住并理解原子的结构以及原子结构的发现史,并能根据实验现象进行推理是解答本题关键。
15.【分析】金属元素在形成化合物时只能失去电子而不能得到电子,因此金属元素在化合物中都显正价,而非金属元素在化合物中即有负价也有正价,且一种元素可能有多种化合价,据此进行分析。
【解答】解:(1)金属元素在形成化合物时只能失去电子而不能得到电子,因此金属元素在化合物中都显正价,推测一正确;
(14) 推测二:非金属元素在化合物中只有负价;而H2O、SO2、CO2 中氢、氧、硫、碳元素的化合价分别为+1、
﹣2、+4、+4,说明非金属元素在化合物中即有负价也有正价,即推测二不成立;
(15) 金属元素在形成化合物时只能失去电子而不能得到电子,因此金属元素在化合物中都显正价,所以金属元素与非金属元素形成化合物时,非金属元素显负价;
(16) 根据问题二及推测一可知推测二为:一种元素可有多种化合价;
(17) ②化合物中各元素的化合价代数和为0,氢元素为+1 价、氧元素为﹣2 价,所以由H2S、SO2、SO3、H2SO3
等物质中硫元素化合价不同,硫元素化合价分别为﹣2、+4、+6、+4,得出推测二成立;
(18) 通过上述举例分析及结合教材上所给元素的化合价,可知一些元素只有一种化合价,一些元素有多种化合价。故答案为:
(1) 金属元素在形成化合物时只能失去电子而不能得到电子;(2)不成立;
(3)负;(4)一种元素可有多种化合价;(5)②+4;
(6)一些元素只有一种化合价,一些元素有多种化合价。
【点评】本题考查了化合价规律和原则、有关元素化合价的计算等相关知识,根据题文信息结合已学知识即可解答。
16.【分析】根据化学式的意义进行分析:①宏观意义:a.表示一种物质; b.表示该物质的元素组成; ②微观意义:a.表示该物质的一个分子; b.表示该物质的分子构成;进行分析判断.
【解答】解:由丁烷的化学式是C4H10 可知,丁烷是由碳、氢两种元素组成的,丁烷由丁烷分子构成的,丁烷分子是由碳原子和氢原子构成的.
分子是由原子构成的,则丁烷分子由碳、氢两种原子构成的;1 个丁烷分子是由4 个碳原子和10 个氢原子构成的.故填:丁烷是由碳、氢两种元素组成的;丁烷分子是由碳原子和氢原子构成的;1 个丁烷分子是由4 个碳原子和10个氢原子构成的.
【点评】本题难度不大,掌握化学式的宏观与微观意义并能灵活运用是正确解答本题的关键.
17.【分析】利用氧化物的组成特点确定氮的氧化物,然后利用其中氮元素和氧元素的质量比确定氮的氧化物中两元素的原子个数比
【解答】解:设该氮的氧化物的化学式为:NxOy,则由化合物中元素的比的求算方法可以知道:14x:16y=7:4;所以x:y=2:1,即该氧化物中氮原子和氧原子的个数比为2:1.
故答案为:2:1.
【点评】要确定分子中各元素的原子个数,可以先确定化合物的化学式,还需要知本题的考点也就放在原子个数的解决上.除上述解法外,也可以直接使用原子个数比就等于元素质量比与相对原子质量比的比值求得.
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