内容正文:
课时跟踪检测(二) 物质结构研究的范式与方法
(选择题请在答题栏中作答)
一、选择题
1.下列关于归纳范式的说法不正确的是 ( )
A.归纳范式的过程为“从个别到一般”
B.由“相似相溶规则”可推知乙醇易溶于水运用的是归纳法
C.由甲烷、乙烷、丙烷等的性质可归纳出烷烃的性质
D.归纳范式就是根据事实进行概括归纳,抽象出共同点
2.在1.013×105 Pa下,测得某些烷烃的沸点见下表。据表分析,下列选项正确的是 ( )
物质名称及结构简式
沸点/℃
正丁烷CH3(CH2)2CH3
-0.5
正戊烷CH3(CH2)3CH3
36.1
异戊烷
27.9
新戊烷C(CH3)4
9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3
69.0
A.在标准状况下,新戊烷是气体
B.在1.01×105 Pa、20 ℃时,戊烷都是液体
C.烷烃随碳原子数的增加,沸点逐渐降低
D.分子式为C5H12的烷烃的同分异构体中,随着支链数的增加,沸点逐渐降低
3.下列进行物质结构研究时采用的是演绎范式的是 ( )
A.通过1~18号原子半径推断原子半径的周期性变化
B.在元素周期表中金属与非金属分界线附近寻找半导体材料
C.依据甲烷、乙烷、丙烷的分子式推断出饱和烷烃的通式
D.依据甲醇、乙醇的性质推断官能团羟基的一般性质
4.下列物质研究的范式不属于演绎范式的是 ( )
A.由乙烯、丙烯均能与Br2、HCl、H2发生加成反应得出烯烃能发生加成反应
B.在元素理论的指导下,人们于1875年发现了“类铝”(镓)
C.利用酸的通性推知乙酸可与NaHCO3溶液发生反应
D.利用元素周期律可推断出还原性:K>Na
5.科学家预测原子序数为114的元素具有相当稳定的同位素,它的位置在第7周期ⅣA族,称为“类铅”。下列说法错误的是 ( )
A.这种研究物质的范式为演绎范式
B.它的失电子能力比铅强
C.它具有+2、+4价
D.它的最高价氧化物的水化物是强酸
6.研究和学习化学,有许多提供技术的方法。下列方法中所举示例正确的是 ( )
A.观察法:变化中观察到有发光、放热现象即可说明发生了化学变化
B.归纳法:水、二氧化碳是由分子构成的,归纳出所有物质都是由分子构成的
C.类比法:一氧化碳有毒,推测二氧化碳也有毒
D.分类法:根据组成物质的元素种类,将纯净物分为单质和化合物
7.下列有关研究物质结构的方法中,说法不正确的是 ( )
A.研究物质的结构时,常用到观察、实验、分类、比较、模型、假设等方法
B.观察是一种有计划、有目的地运用感官考察研究对象的方法
C.科学家提出的假说一定能成为科学理论
D.使用模型有助于人们研究物质的结构
8.原子结构模型的演变历史给我们的启迪是 ( )
A.道尔顿原子学说存在着缺陷或错误,因而没有积极的作用
B.科学发现是有止境的
C.原子结构属客观事实,没有必要去揭示它
D.没有科学实验,就没有科学发现
9.某同学将一小块金属钠和一小块铁分别放在表面皿中,研究它们在空气中的稳定性,该学生采用的研究方法是 ( )
①假说法 ②实验法 ③分类法 ④比较法
A.①② B.①③
C.②③ D.②④
10.(2025·唐山一中阶段练习)中学化学中很多“规律”都可以类推,下列根据有关“规律”推出的结论正确的是 ( )
A.CO2为直线形分子,故CS2也为直线形分子
B.浓硫酸可以干燥HCl气体,故也可用浓硫酸干燥HI气体
C.Na在空气中燃烧会生成Na2O2,故Li在空气中燃烧也会生成Li2O2
D.卤族元素单质随核电荷数增加熔点升高,故碱金属单质熔点也随核电荷数增加而升高
11.某同学想利用所学的知识去探究SO2的性质,设计了如下研究程序,合理的是 ( )
A.观察(得出SO2的物理性质)→分类(预测SO2的化学性质)→实验(观察实验现象、验证预测)→比较并得出结论,对于异常现象再预测,再实验,再验证
B.分类(预测SO2的化学性质)→观察(得出SO2的物理性质)→实验→比较并得出结论
C.观察(得出SO2的物理性质)→实验→分类(预测SO2的化学性质)→比较并得出结论
D.实验→分类(预测SO2的化学性质)→观察(得出SO2的物理性质)→比较并得出结论
12.物质的结构决定物质的性质。下列关于物质结构与性质的说法错误的是 ( )
A.乙烯能使Br2的CCl4溶液褪色,而苯不能,主要是由于分子中的化学键不同
B.一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同,是由于构成它们的分子不同
C.金刚石和石墨的物理性质不同,是由于构成它们的碳原子不同
D.钠和镁的元素性质存在差异,主要是由于钠原子和镁原子的最外层电子数不同
13.(2025·苏州中学月考)借助碱金属和卤族元素的递变性分析下面的推断,其中正确的是 ( )
A.已知Ca是第4周期ⅡA族的元素,故Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性弱
B.已知As是第4周期ⅤA族的元素,故AsH3的稳定性比NH3的稳定性强
C.已知Cs的原子半径比Na的原子半径大,故Cs与水反应不如Na与水反应剧烈
D.已知Cl的核电荷数比F的核电荷数多,故Cl的原子半径比F的原子半径大
二、非选择题
14.(12分)根据要求回答下列问题:
(1)根据甲烷、乙烷、丙烷的分子式,归纳出链状烷烃的分子通式为 ;根据乙炔、丙炔的分子式,归纳出链状单炔烃的分子通式为 。
(2)根据常见有机物的分子结构,可归纳出基本的价键规律:在共价分子的结构式中,连接碳原子、氮原子、氧原子、氢原子的短线数依次为 、 、 、 。
(3)根据第3周期元素原子半径的变化规律,结合核外电子排布的变化规律,归纳出同周期元素原子半径的变化规律为 。
(4)铷(Rb)是第5周期的碱金属元素,比较铷、钙最高价氧化物的水化物碱性的强弱:RbOH Ca(OH)2。
(5)烷烃 溶于水,乙醇、乙酸 溶于水,硬脂酸 溶于水;氨、氯化氢 溶于水,四氯化碳 溶于水。
(6)由甲烷的性质可知甲苯在光照条件下与氯气反应可生成 种有机物。
15.(12分)元素周期表是学习化学的重要工具,它隐含许多信息和规律。下表所列是六种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍元素的原子半径为0.089 nm)。
元素代号
A
B
C
D
X
Y
原子半径/nm
0.037
0.143
0.102
0.099
0.074
0.075
主要化合价
+1
+3
+6,-2
-1
-2
+5,-3
(1)C元素在周期表中的位置为 ,其离子结构示意图为 。
(2)B的最高价氧化物对应的水化物与Y的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 。
(3)关于C、D两种元素说法正确的是 (填字母)。
a.简单离子的半径:D>C
b.气态氢化物的稳定性:D>C
c.最高价氧化物对应水化物的酸性:C>D
(4)在100 mL 18 mol·L-1 C的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液中加入过量的铜片,加热使其充分反应,产生气体的体积为6.72 L(标准状况下),则该反应过程中转移的电子数为 。
(5)比较Y元素与其同族短周期元素的最简单氢化物的熔、沸点高低: > (填化学式),理由:
。
16.(10分)“宏观—微观—符号”三重表征是化学独特的表示物质及其变化的方式。
(1)如图1分别表示水、铜和氯化钠三种物质的实物及微观图示:
①其中由分子构成的物质是 (填化学式),氯化钠是由 (填微粒符号)构成。
②“Cu”表示的微观意义是 。
③一杯水中氢元素与氧元素的质量比和1个水分子中氢原子与氧原子的质量比 (填“相等”或“不相等”)。
(2)图2为乙醇分子的结构模型,下列说法正确的是 (填字母)。
A.乙醇由碳、氢、氧三种元素组成
B.乙醇中含有两个碳原子
C.乙醇中碳元素的质量分数最大
D.乙醇中碳、氢、氧三种元素的个数比为2∶6∶1
(3)图3为某物质在一定条件下发生反应的微观模拟示意图,其中“·”和“○”分别表示氢原子和氧原子:
①图3所示的变化属于 (填“化合”或“分解”)反应。
②结合图3,从原子、分子的角度分析,该化学变化获取的一条信息是 。
课时跟踪检测(二)
1.选B 由“相似相溶规则”可推知乙醇易溶于水运用的是演绎法。
2.选D 新戊烷的沸点为9.5 ℃,标准状况下的温度为0 ℃,则在标准状况下新戊烷为液体,A项错误;C5H12的烷烃包括正戊烷、异戊烷、新戊烷,而新戊烷在20 ℃时是气体,B项错误;从表中数据可知,烷烃随碳原子数的增加,沸点逐渐升高,C项错误;C5H12的烷烃的3种同分异构体中,随着支链数的增加,沸点逐渐降低,D项正确。
3.选B 演绎范式在于使学生学会从一般性原则到特殊事例的思路考虑问题。
4.选A 由乙烯、丙烯均能与Br2、HCl、H2发生加成反应得出烯烃能发生加成反应,利用的是归纳的方法,属于归纳范式。
5.选D 演绎范式,其过程通常为“从一般到个别”。具体而言,它是从某个一般结论出发,向从属于这一结论的多个要素进行推理的过程,故A正确;同主族元素的原子,从上到下失电子能力逐渐增强,114号元素在周期表中处于元素Pb的下方,故它的失电子能力比铅强,故B正确;根据ⅣA族元素中,C、Si等有+2、+4价可以推知它具有+2、+4价,故C正确;同主族元素的原子,从上到下最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱,碳酸是弱酸,所以“类铅”的最高价氧化物的水化物不可能是强酸,故D错误。
6.选D 化学变化的实质是有新物质生成,变化中观察到有发光、放热现象不一定说明有新物质生成,所以不一定发生了化学变化,故A错误;构成物质的微粒很多,水、二氧化碳是由分子构成的,氯化钠是由氯离子和钠离子构成的,不是所有物质都是由分子构成的,故B错误;物质不同,其性质也不同,一氧化碳有毒,但二氧化碳无毒,故C错误;根据组成物质的元素种类多少,将纯净物分为单质(含有一种元素)和化合物(含有不同种元素),故D正确。
7.选C 观察、实验、分类、比较、模型、假设等是研究物质结构时常用到的方法,A项正确;观察是一种有计划、有目的地运用感官考察研究对象的方法,B项正确;假说不一定是正确的,C项错误;通过建构模型对物质或物质的变化进行简化模拟,有助于人们研究物质的结构,D项正确。
8.选D 道尔顿的原子学说,对化学的发展产生了重大而积极的影响;原子结构模型的每一次演变,都是从科学实验开始的;只有揭示物质结构的奥秘,才能把握物质变化的实质,更好地造福人类;科学发现是无穷无尽的。
9.选D 假说法是以客观事实材料和科学理论为依据,对未知事实或规律所提出的一种推测性说明,题目未提出推测性说明,故①错误;通过两金属暴露于空气中,以实验研究它们在空气中的稳定性,故②正确;没有分门别类地对物质及其变化进行研究,故③错误;金属钠和铁片分别放在表面皿中,采取比较的方法来研究它们在空气中的稳定性,故④正确。
10.选A CO2和CS2结构相似,都是直线形分子,A正确。浓硫酸可以干燥HCl气体,但是由于浓硫酸具有强氧化性,而HI具有还原性,二者容易发生氧化还原反应,因此不能用浓硫酸干燥HI气体,B错误。Na在空气中燃烧会生成Na2O2,由于Li的活动性比Na弱,在空气中燃烧只能生成Li2O,C错误。碱金属单质的熔点随核电荷数的增加而降低,D错误。
11.选A 探究SO2的性质时其基本程序是先从色、态方面观察二氧化硫的外观,得出SO2的物理性质,然后根据二氧化硫的类别,预测SO2的化学性质,再做实验验证预测,观察实验并记录现象,再分析实验现象并用已知化学知识解释现象,最后得出结论,所以A合理。
12.选C 乙烯分子中含有碳碳双键,能与Br2发生加成反应,使Br2的CCl4溶液褪色,而苯分子中的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键,苯不能与Br2发生加成反应,故苯不能使Br2的CCl4溶液褪色,A项正确;一氧化碳是由一氧化碳分子构成,二氧化碳是由二氧化碳分子构成,故二者的化学性质不同,B项正确;金刚石和石墨的物理性质不同是由于碳原子的排列方式不同,C项错误;元素的化学性质主要取决于元素原子的最外层电子数,钠原子最外层有1个电子,镁原子最外层有2个电子,因此钠和镁的元素性质存在差异,D项正确。
13.选D 由碱金属元素和卤族元素的递变性可知,同主族元素从上到下元素的金属性递增,非金属性递减,金属活动性增强,非金属气态氢化物稳定性减弱;同主族元素随核电荷数的增大,最高价氧化物对应水化物的碱性增强,原子半径递增,D正确。
14.(1)CnH2n+2(n≥1) CnH2n-2(n≥2)
(2)4 3 2 1 (3)随原子序数增大,半径减小(稀有气体元素除外) (4)大于 (5)不 易 不 极易 不 (6)3
15.解析:根据表格数据进行分析可知,A的主要化合价为+1价,且其原子半径最小,故A为H元素,C和X都有-2价,C还有+6价,故C为S元素,B的主要化合价为+3价,其原子半径大于S,则B为Al元素,D和X的主要化合价为-1价和-2价,根据原子半径可判断D为Cl元素,X为O元素,Y的主要化合价是+5价和-3价,原子半径大于氧原子而小于氯原子,则Y是N元素。(3)C为S元素,D为Cl元素,硫离子和氯离子均有三个电子层,且电子数均为18,电子层结构相同时,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子半径:D<C,故a项错误;同周期从左到右元素非金属性逐渐增强,非金属性越强,其气态氢化物越稳定,非金属性:Cl>S,则气态氢化物的稳定性:D>C,故b项正确;非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则最高价氧化物对应水化物的酸性:D>C,故c项错误。(4)C为硫元素,C的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液为浓硫酸,浓硫酸和铜发生反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,硫元素的化合价从+6价降低到+4价,得到2个电子。反应中生成二氧化硫的物质的量为=0.3 mol,则转移电子的物质的量为0.6 mol,数目为0.6NA。
答案:(1)第3周期ⅥA族
(2)Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O (3)b
(4)0.6NA (5)NH3 PH3 NH3存在分子间氢键,分子间作用力增强,导致熔、沸点比PH3高
16.(1)①H2O Na+和Cl- ②铜原子
③相等 (2)AC (3)①分解 ②原子是化学反应中的最小微粒
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