《专题1 微观结构与物质的多样性》试卷及答案-高中化学必修2-苏教版-2024-2025学年

《专题1微观结构与物质的多样性》试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列物质中，属于非极性分子的是（）A、H2OB、NH3C、CO2D、CH42、下列物质中，原子的最外层电子数为8的是（）A.氢原子B.氯原子C.氧原子D.钠原子3、下列关于物质的微观结构的叙述中，正确的是（）A.所有物质的微观结构都是由原子组成的B.分子是构成物质的最小微粒，可以分割C.物质的物理性质和化学性质都是由其分子结构决定的D.在化学反应中，原子是最小的化学变化单位4、下列关于分子的说法中，正确的是（）A、所有分子都含有原子B、分子是由原子构成的，但原子不是构成物质的最小粒子C、分子是保持物质一切性质的最小微粒D、分子是物质中能够独立存在并保持该物质一切化学性质的最小微粒5、下列关于同位素的说法中，正确的是（）A、同位素是指具有相同中子数不同质子数的同种元素的原子B、同位素是指具有相同质子数不同中子数的同种元素的原子C、同位素是指具有相同质量数不同质子数的同种元素的原子D、同位素是指具有相同元素符号不同中子数的同种元素的原子6、下列关于原子结构的说法正确的是：A、原子的质子数等于其核外电子数，所以原子不带电。B、原子核内的质子数等于核外电子数，但原子可以失去或获得电子形成离子。C、原子的质量主要集中在原子核上，而电子的质量可以忽略不计。D、原子的化学性质主要取决于其核外电子的排布。7、下列物质中，分子间作用力最强的是（）A、H2OB、H2SC、HFD、NH38、下列关于原子结构与元素周期表的陈述中，正确的是（）A、原子的质子数等于其中子数，这样的原子在元素周期表中通常位于稳定性较高的区域。B、元素周期表中，同一周期元素的最外层电子数依次增加，但原子半径不会随之增加。C、所有过渡金属元素都能形成二价阳离子。D、同位素是指同一种元素，不同质量数的原子，原子核中质子数相同，但中子数不同。9、下列关于原子结构中电子排布的描述正确的是：A、所有原子在基态时，电子总是先填满能量低的轨道，再填能量高的轨道。B、原子核外电子总是先填满能量低的轨道，然后按照能量由低到高的顺序填满能量高的轨道。C、电子在原子轨道中按能量从低到高的顺序排列。D、原子核外电子的排布总是遵循泡利不相容原理。10、下列关于离子化合物和共价化合物的说法，正确的是（）。A.离子化合物中只存在离子键，而共价化合物中只存在共价键B.离子化合物的熔点必定高于共价化合物C.离子化合物在水溶液中一定能导电，而共价化合物在任何情况下都无法导电D.离子化合物的熔点不一定高于某些共价化合物11、下列关于同位素的说法正确的是（）A、同位素是指质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子B、同位素具有相同的化学性质，因为它们的电子排布相同C、同位素的物理性质（如密度、熔点、沸点等）完全相同D、同位素之间不能发生核反应12、下列关于分子间作用力的说法中，正确的是（）A.分子间作用力随着分子间距离的增大而减小B.分子间作用力随着分子间距离的减小而增大C.分子间作用力与分子的种类无关D.分子间作用力与分子的运动状态无关13、下列关于原子轨道的说法中，正确的是：A.s轨道的形状为球形，且能量总是最低B.p轨道的形状为哑铃形，且一个p亚层有三个相互垂直的空间取向C.d轨道的形状为花瓣形，且一个d亚层有四个空间取向D.f轨道的形状非常复杂，但一个f亚层只有五个空间取向14、下列物质中属于离子化合物的是（）。A.H2OB.CO2C.NaClD.CH415、某元素的原子核内含有10个中子，若该元素的一个原子在化学反应中失去2个电子，其核外电子数与核内质子数的关系为（）A.Electronicconfig.：2，2B.Electronicconfig.：10，10C.Electronicconfig.：8，10D.Electronicconfig.：8，816、下列关于分子间作用力的说法中，错误的是：A.分子间作用力包括范德华力、氢键等。B.氢键是一种较强的分子间作用力，能够影响物质的沸点。C.范德华力只存在于非极性分子之间。D.分子间作用力的大小通常随相对分子质量的增大而增强。二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题题目：下列物质中，不属于同一种元素形成的不同单质的是：A.O₂和O₃B.C₆₀和C₇₀C.H₂和O₂D.Fe和Fe₃O₄第二题【题目】已知元素A、B和C的原子序数分别是7、14和17。根据以下信息回答问题：1.写出A、B和C的元素符号。2.A元素的单质（气态）在标准状况下的密度是多少？（已知气体密度的计算公式：ρ=m/V，其中m为质量，V为体积；标准状况下水的密度约为1g/cm³；氧气的密度约为1.43g/L）3.B元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式是什么？它属于哪一类化合物？4.C元素的单质在空气中燃烧生成的化合物化学式是什么？简述其反应过程。第三题题目：现有以下两种反应：1.22.F请回答以下问题：（1）写出上述两个反应的化学方程式。（2）判断两个反应的类型，并简要说明原因。（3）若将2mol的氢气与1mol的氧气混合并点燃，根据化学反应原理和理论计算，解释为什么实际产生的液态水可能少于3mol。（4）计算上述铁与盐酸反应中，若每1mol的氢气对应1mol的氢离子反应，则生成1mol氢气需要多少摩尔的盐酸（HCl）？第四题题目：(16分)某化合物X由碳(C)、氢(H)和氧(O)三种元素组成。实验测得该化合物中C的质量分数为40%，H的质量分数为6.7%，其余为O。已知该化合物的相对分子质量为60。试求：化合物X的经验式；化合物X的分子式；写出化合物X可能的结构式，并简述理由。《专题1微观结构与物质的多样性》试卷及答案一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列物质中，属于非极性分子的是（）A、H2OB、NH3C、CO2D、CH4答案：C解析：非极性分子是指分子中正电中心和负电中心重合，整个分子没有偶极矩的分子。C项CO2属于非极性分子，因为虽然它含有极性键（C=O），但由于分子的对称性，这些键的偶极矩相互抵消，所以整个分子是非极性的。其余选项中的H2O、NH3、CH4分别为极性分子、极性分子、非极性分子（但由于不对称性，属于极性分子）。2、下列物质中，原子的最外层电子数为8的是（）A.氢原子B.氯原子C.氧原子D.钠原子答案：B解析：氯原子的原子序数为17，其核外电子数为17，电子排布为2,8,7，所以氯原子的最外层电子数为7，不是8。选项A的氢原子只有一个电子，最外层电子数也是1；选项C的氧原子的电子排布为2,6，最外层电子数为6；选项D的钠原子的电子排布为2,8,1，最外层电子数为1。因此，正确答案为B，但因为选项描述错误，实际上氯原子的最外层电子数应为7而非8。所以本题设计有误，正确解析应为：题目描述中所有选项的最外层电子数都不为8，因此没有符合条件的正确答案。3、下列关于物质的微观结构的叙述中，正确的是（）A.所有物质的微观结构都是由原子组成的B.分子是构成物质的最小微粒，可以分割C.物质的物理性质和化学性质都是由其分子结构决定的D.在化学反应中，原子是最小的化学变化单位答案：C解析：选项A错误，因为并非所有物质都是由原子组成的，例如分子和离子。选项B错误，因为分子是化学反应中的最小粒子，但不可分割，否则会改变物质的化学性质。选项C正确，因为物质的物理性质和化学性质确实是由其分子结构决定的。选项D错误，因为在化学反应中，分子是发生化学变化的最小粒子，而不是原子。4、下列关于分子的说法中，正确的是（）A、所有分子都含有原子B、分子是由原子构成的，但原子不是构成物质的最小粒子C、分子是保持物质一切性质的最小微粒D、分子是物质中能够独立存在并保持该物质一切化学性质的最小微粒答案：D解析：A选项不正确，因为分子是一些原子按照一定方式结合的产物，并不是所有分子中都含有原子。比如，稀有气体可以直接由原子构成的单原子分子，如氦（He）分子。B选项也不正确，这是因为原子还可以再分为更小的粒子，如质子、中子和电子，说明原子也不是构成物质的最小粒子。C选项错误，因为分子保持的是那种分子的化学性质，而不是物质一切性质，分子不仅是保持化学性质的最小单元，也是保持物理性质的最小单元。D选项是正确的，因为在化学反应中，分子可以分解成原子，原子重新组合形成新的分子，而在分子反应中，分子是保持化学性质的最小单位。5、下列关于同位素的说法中，正确的是（）A、同位素是指具有相同中子数不同质子数的同种元素的原子B、同位素是指具有相同质子数不同中子数的同种元素的原子C、同位素是指具有相同质量数不同质子数的同种元素的原子D、同位素是指具有相同元素符号不同中子数的同种元素的原子【答案】B【解析】同位素是指具有相同的质子数（即相同的原子序数），但中子数不同的同种元素的原子。因此，具有相同质子数但中子数不同的原子称为同位素。选项B正确描述了同位素的定义。选项A、C和D描述中的“中子数”、“质量数”和“元素符号”等概念与同位素的定义不符。6、下列关于原子结构的说法正确的是：A、原子的质子数等于其核外电子数，所以原子不带电。B、原子核内的质子数等于核外电子数，但原子可以失去或获得电子形成离子。C、原子的质量主要集中在原子核上，而电子的质量可以忽略不计。D、原子的化学性质主要取决于其核外电子的排布。答案：D解析：原子的化学性质主要由其最外层电子（即价电子）的排布决定，因为这些电子参与化学反应。选项A错误，因为虽然质子数等于电子数，但原子可能失去或获得电子形成离子，因此原子可能带电。选项B虽然描述了原子的电中性，但没有指出化学性质的决定因素。选项C虽然正确，但不是题目要求的最佳答案。因此，正确答案是D。7、下列物质中，分子间作用力最强的是（）A、H2OB、H2SC、HFD、NH3答案：C解析：分子间作用力大小与相对分子质量、极性等因素有关。在选项中，HF（氟化氢）虽然相对分子质量不是最大的，但由于F原子的电负性极强，导致HF分子间存在较强的氢键作用力，因此分子间作用力最强。H2O（水）、H2S（硫化氢）和NH3（氨气）的分子间作用力虽然也存在，但相比HF中的氢键作用力较弱。8、下列关于原子结构与元素周期表的陈述中，正确的是（）A、原子的质子数等于其中子数，这样的原子在元素周期表中通常位于稳定性较高的区域。B、元素周期表中，同一周期元素的最外层电子数依次增加，但原子半径不会随之增加。C、所有过渡金属元素都能形成二价阳离子。D、同位素是指同一种元素，不同质量数的原子，原子核中质子数相同，但中子数不同。答案：D解析：选项D正确描述了同位素的定义，即同位素是同一种元素的原子，具有相同的质子数（原子序数），但质量数（质子数加上中子数）不同。其他选项的陈述均存在错误。在选项A中，原子的质子数并不一定等于其中子数，同时稳定区域与质子数和中子数的关系较为复杂。选项B中，同一周期的原子半径确实是随着原子序数的增加而逐渐减小，但由于核电荷的增加，电子屏蔽效应的变化使问题变得复杂。选项C错误，因为并非所有过渡金属都能形成二价阳离子。9、下列关于原子结构中电子排布的描述正确的是：A、所有原子在基态时，电子总是先填满能量低的轨道，再填能量高的轨道。B、原子核外电子总是先填满能量低的轨道，然后按照能量由低到高的顺序填满能量高的轨道。C、电子在原子轨道中按能量从低到高的顺序排列。D、原子核外电子的排布总是遵循泡利不相容原理。答案：A解析：在原子结构中，电子的排布遵循能量最低原理，即电子总是先填满能量低的轨道，再填能量高的轨道。选项A正确地描述了这一原理。选项B和C中的“然后”和“总是”都过于绝对，实际上电子排布还会受到泡利不相容原理和洪特规则的影响。选项D提到了泡利不相容原理，但没有提及能量最低原理，因此不是最准确的描述。10、下列关于离子化合物和共价化合物的说法，正确的是（）。A.离子化合物中只存在离子键，而共价化合物中只存在共价键B.离子化合物的熔点必定高于共价化合物C.离子化合物在水溶液中一定能导电，而共价化合物在任何情况下都无法导电D.离子化合物的熔点不一定高于某些共价化合物答案：D解析：离子化合物中可能存在离子键和极性共价键或非极性共价键，共价化合物中可能存在共价键和极性共价键或非极性共价键，因此选项A错误；离子化合物的熔点不一定高于共价化合物，例如干冰（CO2）的熔点就低于许多离子化合物，因此选项B错误；在水中不能电离产生自由移动的离子的共价化合物，例如乙醇（C2H5OH），可以在特定条件下导电，因此选项C错误。选项D正确，说明了离子化合物熔点不一定高于某些共价化合物的情况。11、下列关于同位素的说法正确的是（）A、同位素是指质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子B、同位素具有相同的化学性质，因为它们的电子排布相同C、同位素的物理性质（如密度、熔点、沸点等）完全相同D、同位素之间不能发生核反应答案：A解析：同位素是指具有相同原子序数（质子数）但中子数不同的原子，因此选项A正确。选项B错误，因为同位素化学性质相同是因为它们具有相同的最外层电子排布，而不是所有电子排布相同。选项C错误，同位素的物理性质可能会有所不同，因为中子数的差异会影响原子的质量和结构。选项D错误，同位素之间是可以发生核反应的，比如核聚变和核裂变。12、下列关于分子间作用力的说法中，正确的是（）A.分子间作用力随着分子间距离的增大而减小B.分子间作用力随着分子间距离的减小而增大C.分子间作用力与分子的种类无关D.分子间作用力与分子的运动状态无关答案：B解析：分子间作用力随着分子间距离的减小而增大。当分子间距离较远时，作用力较小；当分子间距离减小到一定程度时，作用力会迅速增大；当分子间距离继续减小时，作用力会达到最大值，之后随着分子间距离的进一步减小而减小。因此，选项B正确。选项A错误是因为分子间作用力并不是一直减小，而是先增大后减小。选项C和D错误是因为分子间作用力与分子的种类和运动状态有关。13、下列关于原子轨道的说法中，正确的是：A.s轨道的形状为球形，且能量总是最低B.p轨道的形状为哑铃形，且一个p亚层有三个相互垂直的空间取向C.d轨道的形状为花瓣形，且一个d亚层有四个空间取向D.f轨道的形状非常复杂，但一个f亚层只有五个空间取向答案：B解析：选项A错误，虽然s轨道的形状确实是球形，但其能量并不总是最低，这取决于电子所在的主能级；选项B正确，p轨道确实呈哑铃状，并且一个p亚层包含三个p轨道，它们在空间中的取向分别是沿着x、y、z轴方向；选项C错误，一个d亚层实际上包含五个d轨道，而非四个；选项D错误，一个f亚层含有七个f轨道，而不是五个。因此，正确答案为B。14、下列物质中属于离子化合物的是（）。A.H2OB.CO2C.NaClD.CH4答案：C解析：离子化合物是由正离子和负离子通过静电吸引形成的化合物。选项AH2O（水）是由氢原子和氧原子通过共价键形成；选项BCO2（二氧化碳）是由碳原子和氧原子通过共价键形成；选项DCH4（甲烷）是由碳原子和氢原子通过共价键形成。只有选项CNaCl（氯化钠）中钠离子和氯离子通过静电吸引形成离子键，因此是离子化合物。15、某元素的原子核内含有10个中子，若该元素的一个原子在化学反应中失去2个电子，其核外电子数与核内质子数的关系为（）A.Electronicconfig.：2，2B.Electronicconfig.：10，10C.Electronicconfig.：8，10D.Electronicconfig.：8，8答案：C解析：根据题目信息，该元素的原子核内含有10个中子，因此其质量数为中子数加上质子数。若在化学反应中失去2个电子，其电子数将会从原数减少2。由于在化学反应中，原子核内的质子数不变，故该元素失去2个电子后，核外电子数应比质子数少2。因为原子核内含有10个中子，所以该元素的总原子序数为质子数加10。根据选择题答案，选择C项，即原子核外电子数为8，核内质子数为10，满足上述条件。16、下列关于分子间作用力的说法中，错误的是：A.分子间作用力包括范德华力、氢键等。B.氢键是一种较强的分子间作用力，能够影响物质的沸点。C.范德华力只存在于非极性分子之间。D.分子间作用力的大小通常随相对分子质量的增大而增强。【答案】C【解析】范德华力实际上存在于所有分子之间，无论是极性分子还是非极性分子。这种作用力是由瞬时偶极或诱导偶极引起的吸引力，因此选项C表述错误。范德华力可以进一步分为伦敦分散力、偶极-偶极相互作用以及氢键，其中伦敦分散力在所有分子中都存在，而偶极-偶极相互作用则发生在极性分子之间。氢键虽然强度较大，但它仍然属于分子间作用力的一种。此外，随着分子量的增加，分子之间的接触面积可能增大，导致范德华力也相应增强，故选项D正确。二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题题目：下列物质中，不属于同一种元素形成的不同单质的是：A.O₂和O₃B.C₆₀和C₇₀C.H₂和O₂D.Fe和Fe₃O₄答案：C解析：A.O₂和O₃都是由氧元素组成的单质，分别是氧气和臭氧，它们是氧元素的同素异形体。B.C₆₀和C₇₀都是由碳元素组成的单质，分别是富勒烯和碳纳米管，它们也是碳元素的同素异形体。C.H₂和O₂分别是由氢元素和氧元素组成的单质，它们不是同一种元素形成的不同单质。D.Fe和Fe₃O₄都是由铁元素组成的，Fe是铁的单质，而Fe₃O₄是铁的氧化物，不是不同单质。因此，正确答案是C。第二题【题目】已知元素A、B和C的原子序数分别是7、14和17。根据以下信息回答问题：1.写出A、B和C的元素符号。2.A元素的单质（气态）在标准状况下的密度是多少？（已知气体密度的计算公式：ρ=m/V，其中m为质量，V为体积；标准状况下水的密度约为1g/cm³；氧气的密度约为1.43g/L）3.B元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式是什么？它属于哪一类化合物？4.C元素的单质在空气中燃烧生成的化合物化学式是什么？简述其反应过程。【答案】1.A元素是氮（N），B元素是硅（Si），C元素是氯（Cl）。2.氮气是双原子分子（N₂），其相对分子质量为28。标准状况下1摩尔氮气的体积约为22.4L。根据摩尔质量和气体密度的关系公式：ρ=m/V=M/Vm其中，M为相对分子质量，Vm为摩尔体积，代入相应的值：ρ=28g/mol÷22.4L/mol计算得出：ρ=1.25g/L3.硅的最高氧化态为+4，对应的最高价氧化物为二氧化硅（SiO₂），其对应的水化物为硅酸（H₄SiO₄），但通常称作硅酸酐的水合物。如果是考虑硅酸本身的形式，其化学式为H₂SiO₃，它属于酸类化合物。4.氯元素的单质在空气中燃烧生成的化合物是氯化氢（HCl）。反应过程为：Cl₂+H₂→2HCl【解析】1.依据元素周期表的原子序数，氮（N）的原子序数是7，硅（Si）的原子序数是14，氯（Cl）的原子序数是17。2.利用已给的计算公式，先确定氮气的相对分子质量和标准状况下的摩尔体积，然后计算出氮气在标准状况下的密度。3.硅的最高氧化态为+4，对应的最高价氧化物是二氧化硅（SiO₂），而其对应的水化物是以SiO₂形式存在的硅酸酐的水合物，通常不直接表示为H₂SiO₃。硅酸的常见形式是H₂SiO₃。4.对于氯单质在空气中燃烧的反应，H₂和Cl₂反应生成HCl，在这个问题的具体表述中，通常用HCl来简化表达。第三题题目：现有以下两种反应：1.22.F请回答以下问题：（1）写出上述两个反应的化学方程式。（2）判断两个反应的类型，并简要说明原因。（3）