第一章第一单元物质结构研究的内容 进阶训练- 高二化学苏教版（2019） 选择性必修2

第一单元物质结构研究的内容进阶训练一、单选题（共20题，每题2分，共40分）1．可用于辐照育种。下列关于的说法正确的是A．质子数为82 B．中子数为55C．质量数为137 D．核外电子数为822．下列各项描述的判断正确的是选项描述结论A由同种元素组成的物质一定是纯净物正确B科学家最近合成了一种新型的化合物S8正确C红磷转化为白磷是物理变化错误D石墨和金刚石是同素异形体错误A．A B．B C．C D．D3．门捷列夫在建立元素周期律的时候，曾经预言了一种“类锰”元素。现在这种元素的单质是从核燃料的裂变产物中提取的，它的一种核素在医学临床诊断中应用很广。莫斯莱确定了该元素的原子序数为43。已知这种核素的中子数比质子数多13。那么这种医用核素可能是A．Mn B．56Tc C．99Mn D．99Tc4．2003年，IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)推荐原子序数为110号的元素的符号为Ds，以纪念该元素的发现地Darmstadt。下列有关该元素的说法中，不正确的是A．为金属元素 B．其核外电子数为110C．为过渡元素 D．在周期表中位于第7周期VIIB族5．工业上通过Al2O3+N2+3C2AlN+3CO可制得陶瓷材料AlN,下列说法正确的是A．CO是氧化产物，AlN既是氧化产物也是还原产物B．每生成2.24LCO，转移0.2mol电子C．工业上可通过电解熔融AlCl3来冶炼金属铝D．等物质的量的14N2和12C16O所含中子数相等6．月球土壤中吸附着数百万吨的3He，每百吨3He核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量。在地球上，氦元素主要以4He的形式存在。下列说法中正确的是A．4He原子核内含有4个质子 B．3He原子核内含有3个中子C．3He和4He互为同位素 D．4He的最外层电子数为2，故4He易失电子7．据报道，碳纳米管是由碳原子形成的大分子，其导电性是铜的1万倍;N5可用作烈性炸药。下列说法不正确的是（）A．金刚石与碳纳米管互为同素异形体B．N5与N2互为同素异形体C．互为同素异形体的物质的性质完全相同D．N5与N2之间的转化属于化学变化8．在原子中，下列关系中一定正确的是A．中子数=核外电子数 B．质子数+中子数=质量数C．质子数+核外电子数=质量数 D．质子数=中子数9．铪具有低的中子吸收截面、优异的耐蚀性和加工性能，是核工业的重要原料，其中一种核素是，下列说法正确的是A．的质量数为72 B．的核外电子数为72C．的中子数为103 D．与互为同素异形体10．下列化学用语书写正确的是A．离子的结构示意图：B．和互为同位素C．电离：D．NaOH电离：11．下列化学用语表示正确的是A．HClO的结构式：H-Cl-OB．硫原子的原子结构示意图：C．过氧化钠的电子式为D．离子核外有x个电子，y个中子，R原子表示为12．下列关于同素异形体的说法正确的是A．O2和O3之间的相互转化是物理变化B．S2、S4、S8互为同素异形体C．金刚石和石墨互为同素异形体，所以推测金刚石也能导电D．红磷和白磷化学性质完全相同13．下列说法不正确的是A．12C和14C互为同位素B．C2H6和C3H8互为同系物C．HCOOCH3和CH3CH2OOCCH3互为同分异构体D．C60和金刚石互为同素异形体14．元素钔的命名是为了纪念门捷列夫，钔的元素符号Md。核素Md的中子数为A．101 B．157 C．258 D．35915．的衰变反应为，其半衰期(反应物的量被消耗到其初始量的一半需要的时间)为5730年。下列说法正确的是A．与互为同位素 B．与的中子数相同C．和的性质相同 D．某考古样品中的量应为其11460年前的16．设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列有关说法正确的是A．锌与浓硫酸反应生成气体11.2L(标准状况)时转移电子数目为NAB．将lmolCl2通入水中，HClO、Cl-、ClO-粒子数之和为2NAC．0.5molN4(分子为正四面体结构)含共价键数目为2NAD．24gT218O中含有的中子数为10NA17．ETH天文研究所报告，组成太阳的气体中存在20Ne和22Ne，关于20Ne和22Ne的说法正确的是A．20Ne和22Ne互为同位素 B．20Ne和22Ne互为同分异构体C．20Ne和22Ne的质量数相同 D．20Ne和22Ne的中子数相同18．质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。下列属于同位素的是A．O3和O2 B．Cl和Cl- C．1H和2H D．14C和14N19．下列说法不正确的是A．Se和Se是同一元素的不同核素B．H2O2和H2O互为同素异形体C．CH3CH2Br和CH3CHBrCH3互为同系物D．CH3—CH2—NO2和H2N—CH2—COOH为同分异构体20．下列说法不正确的是A．金刚石、石墨、C60均是碳的同素异形体B．干燥的氯气和氯水均能使鲜花褪色C．铂金属在灼烧时没有呈现出特征颜色D．工业制盐酸需要的HCl是通过H2和Cl2在光照条件下生成二、综合题（共6题，每题10分，共60分）21．电解普通水和重水（H2O）的混合物，通电一段时间后，两极共生成气体18.5g，体积为33.6L（标况下）。求所生成的气体中氕和氘的原子个数比是多少。22．有下列各组物质：①和；②石墨和足球烯；③正丁烷和异丁烷；④丙烷和庚烷；⑤和⑥CH3-CH2-CH2-CH3和CH3-CH(CH3)CH3.用序号填空：（1）___________组互为同位素。（2）___________组互为同素异形体。（3）___________组属于同系物。（4）___________组互为同分异构体。（5）___________组是同一物质。23．钋（Po）是一种低熔点金属，极其稀有，毒性和放射性极强。回答下列问题：（1）Po具有放射性，经衰变成稳定的铅，在衰变过程中释放一个He2+，Pb的原子核中质子数为____，中子数为____，Po元素能形成较稳定的+4价离子，wgPo4+含有的电子的物质的量为____；（2）半衰期是指由大量原子组成的放射性样品中，放射性元素原子核有50％发生衰变所需的时间，已知Po的半衰期为138天，质量为64克的Po，经276天后，得到铅的质量为____。24．有A、B、C、D、E五种微粒：I.A微粒不带电，其质量数为1；II.B微粒呈电中性，得2个电子后，其电子层结构与Ne相同；III.C微粒带有一个单位的正电荷，核电荷数为11；IV.D微粒核内有14个中子，核外M层上有3个电子；V.E微粒核外有18个电子，当失去一个电子时呈电中性。（1）写出A微粒的符号_______，B微粒的结构示意图_______，C微粒的电子式_______，D微粒的质量数_______，E微粒的结构示意图_______；（2）B、C、E所属三种元素可组成多种物质，请写出它们的化学式_______、_______。25．某研究小组为探究不溶性固体X的组成和性质，进行了如下实验。已知X是一种仅含有四种元素的具有固定成的盐类物质，H由碘元素和另外一种元素组成，图中所有气体体积均在标准状况下测定。请回答下列问题：（1）写出X的化学式__________；（2）写出C的原子结构示意图___________；组成E元素的某种核素常用于考古断代，该原子核内中子数为8，写出该校素的原子符号___________。（3）C在装有B的集气瓶中燃烧，其实验现象为___________；并写出相应的化学方程式___________。（4）已知H能与含NaClO的碱性溶液反应生成NaIO3和蓝色絮状沉淀，试写出该反应的离子方程式____________________________。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___________；参考答案1．C【分析】代表铯元素的一种核素，元素符号左下角的数字为质子数，元素符号左上角的数字是质量数，中子数=质量数-质子数，质子数等于核外电子数，由此分析。【详解】A．元素符号左下角的数字为质子数，的质子数是55

，故A不符合题意；B．中子数=质量数-质子数，中子数=137-55=82，故B不符合题意；C．元素符号左上角的数字是质量数，质量数为137，故C符合题意；D．质子数等于核外电子数，核外电子数为55，故D不符合题意；答案选C。2．C【详解】A．由同种元素组成的物质不一定是纯净物，如O2和O3的混合物，A错误；B．S8只由一种元素组成，为单质，B错误；C．红磷和白磷是两种不同的物质，该变化有新物质生成，为化学变化，C正确；D．石墨和金刚石均是由C元素组成的性质不同的单质，是同素异形体，D错误。答案选C。3．D【详解】“类锰”元素不是锰元素。该元素的原子序数=核内质子数=43，这种核素的中子数比质子数多13，则这种核素的中子数为43+13=56，那么质量数=质子数+中子数=43+56=99，结合选项可以判断这种核素是99Tc，故选D。4．D【详解】略5．D【详解】A．在该反应中N元素化合价降低，得到电子被还原为AlN，所以AlN是还原产物。C元素化合价升高，失去电子被氧化为CO，则氧化产物是CO，A错误。B．只有气体体积，未说明其所处的外界条件，因此不能确定其物质的量，也就不能进行有关计算，B错误。C．工业上通过电解熔融Al2O3来冶炼金属铝，AlCl3为共价化合物，电解不能生成金属铝，C错误。D．14N2中的中子数是14，而12C16O中的中子数也是14，故二者所含中子数相等，D正确。故选D。6．C【分析】根据题意，质子数(Z)+中子数(N)=质量数(A)，x元素原子的质子数和质量数可用符号表示，据此结合原子中：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，进行分析解答。【详解】A．根据题意，原子核内含有2个质子，故A错误；B．3He原子核含有2个质子，1个中子，故B错误；C．3He和4He质子数相同，中子数不同，互为同位素，故C正确；D．4He只有一个电子层，电子数为2，为稳定结构，故不易失去电子，故D错误。答案选C。7．C【详解】A.金刚石与碳纳米管是碳元素形成的不同种单质，互为同素异形体，故A正确；B.N5与N2是氮元素形成的不同种单质，互为同素异形体，故B正确；C.互为同素异形体的物质，物理性质不同，化学性质相似，故C错误；D.N5与N2是不同的两种物质，它们之间的转化是化学变化，故D正确；故选C。8．B【详解】A．在原子中，中子数不一定等于核外电子数，A错误；B．在原子中，质子数+中子数=质量数，B正确；C．由于核外电子数不一定等于中子数，所以质子数+核外电子数不一定等于质量数，C错误；D．质子数不一定等于中子数，D错误；答案选B。9．B【详解】A．的质量数为185，A说法错误；B．的质子数为72，原子核内质子数等于核外电子数，则的核外电子数为72，B说法正确；C．的中子数为185-72=113，C说法错误；D．与互为同位素，而不是同素异形体，D说法错误；答案为B。10．B【详解】A．是氩原子的原子结构示意图，氧为8号元素，离子中的质子数为8，中子数为10，核外电子数为10，离子的结构示意图为，故A不符合题意；B．和是具有相同的质子数6，不同的中子数(6、7)的碳原子，互为同位素，故B符合题意；C．为强酸，完全电离，电离方程式为：，题中离子方程式的氢离子的离子符号错误，故C不符合题意；D．NaOH是强电解质，完全电离，电离方程式为：，题中离子方程式中氢氧根离子的离子符号错误，故D不符合题意；答案选B。11．D【详解】A．的结构式中氧原子应该写在氢原子和氯原子的中间，A错误；B．题中给出的是硫离子的结构示意图而非硫原子的结构示意图，B错误；C．所给的电子式中过氧根离子中两个氧原子应形成一个共用电子对，且应符合8电子稳定结构，C错误；D．所给阴离子中，质子数=电子数-所带的电荷数，质量数=质子数＋中子数，所以R原子表示为，D正确。答案选D。12．B【详解】A．O2和O3之间的相互转化，不同物质的转化是化学变化，A错误；B．S2、S4、S8为硫元素的单质，互为同素异形体，B正确；C．金刚石和石墨互为同素异形体，但物理性质不同，金刚石不能导电，C错误；D．红磷和白磷互为同素异性体，化学性质相似，D错误；答案选B。13．C【详解】A．同位素指质子数相同，中子数不同，故12C和14C互为同位素，故A正确；B．C2H6和C3H8组成相同，结构相似，分子组成相差CH2，所以C2H6和C3H8互为同系物，故B正确；C．HCOOCH3和CH3CH2OOCCH3的分子式不同，所以不互为同分异构体，故C错误；D．C60和金刚石都是由碳原子组成的单质，所以C60和金刚石互为同素异形体；，故D正确；故答案：C。14．B【详解】质子数+中子数＝质量数，因此核素Md的中子数为258－101＝157。答案选B。15．D【分析】由，可知z=7，X为N，因此。【详解】A．z=7，与质子数不相同，不互为同位素，A错误；B．与的中子数分别为14-6=8、14-7=7，中子数不同，B错误；C．和的核外电子数均为6，核外电子排布相同，则化学性质相同、而质量数不同，故性质并不完全相同，C错误；D．根据半衰期的定义，某考古样品中的量应为其5730年前的，为5730×2=11460年前的，D正确；答案选D。16．A【详解】A．锌与浓硫酸反应生成SO2，随着反应的进行，浓硫酸变稀，锌与稀硫酸反应生成H2，故生成的气体为SO2和H2的混合气体。无论生成SO2还是H2，生成1mol气体转移2mol电子，故生成0.5mol气体转移的电子数目为NA，故A正确；B．氯气和水反应是可逆反应，氯元素应该存在Cl2、HClO、Cl-、ClO-四种粒子，将lmolCl2通入水中，HClO、Cl-、ClO-粒子数之和小于2NA，故B错误；C．N4为分子晶体，呈空间正四面体分布，1molN4含6molN-N键，0.5molN4含共价键数目为3NA，故C错误；D．T质子数为1，中子数为2，质量数为3，24gT218O为1mol，含有的中子数为14NA，故D错误；故答案为：A。17．A【详解】两种核素具有相同的质子数，不同的中子数，所以互为同位素。分子式相同，结构不同的化合物属于同分异构体，所以正确的答案是A。18．C【详解】A．O3和O2是分子，二者关系是同素异形体，A错误；B．Cl和Cl-中，Cl-是离子不是原子，B错误；C．1H和2H，二者符合同位素的定义，C正确；D．14C和14N不是同一种元素，D错误；答案选C。19．B【详解】A．Se和Se的质子数相同而中子数不同，故是同一元素的不同核素，正确；B．同素异形体是同种元素形成的不同单质，故H2O2和H2O不是同素异形体，错误；C．CH3CH2Br和CH3CHBrCH3的结构相似、在分子组成上相差1个CH2原子团，故互为同系物，正确；D．CH3—CH2—NO2和H2N—CH2—COOH的分子式相同而结构不同的物质，故为同分异构体，正确；故选B。20．D【详解】A．金刚石、石墨、C60是碳元素组成的不同单质，互为同素异形体，故A正确；B．因干燥的氯气遇到鲜花中的水生成次氯酸，氯水中含有次氯酸，HClO有漂白性，则鲜花都褪色，故B正确；C．焰色反应是部分金属元素的性质，铂没有焰色反应，则铂金属在灼烧时没有呈现出特征颜色，故C正确；D．氢气和氯气混合光照易发生爆炸，不适用于工业生产HCl，故D错误；故答案为D。21．3:1【详解】电解水的方程式为2H2O2H2↑+O2↑，由方程式知，氢气和氧气的体积之比为2:1，33.6L混合气体气体的物质的量是n=33.6L÷22.4L/mol=1.5mol，其中氢气的体积为22.4L，氢气的物质的量为1mol；氧气的体积为11.2L，氧气的物质的量是0.5mol，氧气的质量m(O2)=（11.2L÷22.4L/mol）×32g/mol=16g；氢气的质量为2.5g，所以氢气的平均摩尔质量=2.5g÷1mol=2.5g/mol，普通氢和重氢的物质的量之比为：(4-2.5):(2.5-2)=1.5：0.5=3:1，普通氢和重氢都是双原子分子，所以普通氢和重氢的原子个数之比为3:1。22．（1）①（2）②（3）④（4）③⑥（5）⑤【分析】（1）和为碳元素的两种不同的核素，属于同位素，故选①；（2）石墨和足球烯为碳元素形成的两种不同的单质，属于同素异形体，故选②；（3）丙烷和庚烷都属于烷烃，结构相似，分子组成相差4个CH2，属于同系物，故选④；（4）正丁烷和异丁烷分子式均为C4H10，但结构不同，二者互为同分异构体，CH3-CH2-CH2-CH3和CH3-CH(CH3)CH3的分子式均为C4H10，但结构不同，二者互为同分异构体，故选③⑥；（5）由于甲烷是正四面体结构，与碳原子直接相连的H原子两两相邻，所以其二溴代物只有一种，即和为同一种物质，故选⑤。23．82124mol47.09g【分析】(1)了解任何一个原子X用表示时的意义，且A、Z、N满足关系式A=Z+N，离子所含的电子数为原子得失电子后得到的电子数；(2)半衰期是指有一半发生衰变所需要的时间，276天是二个半衰期。【详解】(1)Po的质子数是84，它释放出的2+的质子数是2，所以Pb的质子数=84-2=82；Po的中子数是210-84=126，它释放出的2+的中子数=4-2=2，所以Pb的中子数=126-2=124；的质量数为210，所以Po的摩尔质量数值为210，质量为Wg的Po的物质的量为mol，一个Po原子含的电子数为84，一个Po4+离子含的电子数为84-4=80，所以Wg所含的电子的物质的量为mol×80=mol；(2)经过第一个半衰期生成的Pb的物质的量为×50%mol，剩余的Po的物质的量为×50%mol；再经过第二个半衰期生成的Pb的物质的量为×50%×50%mol，所以经过276天所得Pb的质量为(×50%+×50%×50%)×206g/mol=47.09g。24．（1）HNa+27（2）NaClONaClO3【分析】A微粒不带电，其质量数为1，则A为H；B微粒呈电中性，得2个电子后，其电子层结构与Ne相同，则B为O；C微粒带有一个单位的正电荷，核电荷数为11，则C为Na；D微粒核内有14个中子，核外M层上有3个电子，则D为Al；E微粒核外有18个电子，当失去一个电子时呈电中性，则E为Cl。（1）A微粒的符号H，B微粒的结构示意图，C微粒的电子式Na+，D微粒的质量数27，E微粒的结构示意图。（2）B、C、E所属三种元素可组成多种物质，如NaClO、NaClO3。25．Cu(OH)2·3CuCO3146C剧烈燃烧，发出耀眼白光，产生白烟，有黑色固体生成2Mg+CO22MgO+C2CuI+7ClO-+2OH-+H2O＝2Cu(OH)2+2IO3-+7Cl-【分析】绿色固体X隔绝空气加热得到无色气体A，通过浓硫酸变为无色气体B，减少的为生成的水蒸气，金属C与B反应生成白色耐高温固体D和黑色固体E，推断D为MgO，E为C，则C为Mg，B为CO2；分解生成的黑色固体F加入稀硫酸反应得到蓝色溶液G为硫酸铜溶液，则黑色固体F为CuO，蓝色溶液G加入KI溶液反应生成白色沉淀H和含I2的溶液，结合氧化还原反应得到碘离子被铜离子氧化为碘单质，铜离子被还原为CuI，H为CuI，结合元素守恒计算分析判断X的化学式。【详解】绿色固体X4.70g隔绝空气加热得到无色气体A的体积896mL，通过浓硫酸无色气体B体积为672mL，减少的为生成的水蒸气，体积=896mL-672mL=224mL，金属C在无色气体B中点燃反应生成白色耐高温固体D和黑色固体E，推断D为MgO，E为C，则C为Mg，B为CO2，物质的量n（CO2）=0.672L÷22.4L/mol=0.03mol，n（H2O）=0.224÷22.4L/mol=0.01mol，分解生成的黑色固体F质量为3.20g，加入稀硫酸反应得到蓝色溶液G为硫酸铜溶液，则黑色固体F为CuO，其物质的量n（CuO）=3.20g÷80g/mol=0.04mol，蓝色溶液G加入KI溶液反应生成白色沉淀H7.64g，和含I2的溶液，结合氧化还原反应得到碘离子被铜离子氧化为碘单质，铜离子被还原为CuI，H为CuI，其物质的量n（CuI）=7.64g÷191g/mol=0.04mol，则X组成元素