2021-2022学年高一上学期化学苏教版(2019)必修第一册专题5 第三单元从微观结构看物质的多样性 同步练习 (含解析)

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名称 2021-2022学年高一上学期化学苏教版(2019)必修第一册专题5 第三单元从微观结构看物质的多样性 同步练习 (含解析)
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2021-10-19 13:00:48

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专题5微观结构与物质的多样性第三单元从微观结构看物质的多样性-----2021-2022学年上学期高一化学苏教版(2019)必修第一册
一、选择题(共15题)
1.下列叙述不属于晶体特点的是
A.有规则的几何外形 B.具有各向异性
C.有自范性 D.没有固定熔点
2.常温常压下,下列物质为金属晶体的是
A.铂 B.汞 C.石英 D.金刚石
3.下列叙述中正确的是
A.H2、D2、T2互为同位素 B.HNO3的摩尔质量63g
C.纯碱的化学式:NaOH D.氯离子的结构示意图为:
4.下列物质中,不属于非晶体的是
A.玻璃 B.石蜡和沥青 C.塑料 D.干冰
5.下列说法错误的是
A.H、、和是氢元素的四种不同粒子
B.和、石墨和金刚石均为同位素
C.和是不同的核素
D.和互为同位素,物理性质不同,但化学性质几乎完全相同
6.关于液晶,下列说法正确的是
A.液晶是一种晶体 B.液晶分子的空间排列是稳定的,具有各向异性
C.液晶的化学性质与温度变化无关 D.液晶的光学性质随外加电场的变化而变化
7.下列互为同位素的是
A.与 B.与 C.与 D.与
8.配合物Fe(CO)5的熔点为-20 ℃,沸点为103 ℃,可用于制备纯铁。Fe(CO)5的结构如图所示。下列关于Fe(CO)5说法正确的是
A.固态Fe(CO)5属于离子晶体
B.Fe(CO)5中Fe原子以sp3杂化方式与CO成键
C.1 mol Fe(CO)5含有10 mol配位键
D.Fe(CO)5=Fe+5CO反应中没有新化学键生成
9.短周期元素的离子aA2+、bB+、cC3-、dD-都具有相同的电子层结构,下列叙述正确的是
A.原子半径:A>B>D>C B.原子序数:d>c>b>a
C.离子半径:C3->D->B->A2+ D.单质的还原性:A>B>D>C
10.Se是人体必需的微量元素。下列关于的说法错误的是( )
A.互为同素异形体 B.都含有34个电子
C.分别含有44和46个中子 D.的质量数不同
11.金属钛有“生物金属”之称。下列有关Ti和Ti的说法正确的是
A.Ti和Ti原子中均含有22个中子
B.Ti和Ti在周期表中位置相同,都在第4纵行
C.Ti和Ti的物理性质相同
D.Ti和Ti为同一核素
12.同位素示踪技术已广泛应用在农业、工业、医学、地质及考古等领域。下列有关叙述,不正确的是
A.14C与12C是两种不同的核素
B.通过化学变化可以实现16O与18O之间的相互转化
C.17O的相对原子质量约为17
D.铯元素的两种同位素中137Cs比133Cs多4个中子
13.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X是周期表中原子半径最小的原子,Y原子最外层比W原子最外层多1个电子,Z的单质是空气中含量最高的气体,W的单质在常温下接触浓硫酸会钝化。下列说法正确的是
A.离子半径:Z > W B.Z的氢化物水溶液呈酸性
C.X原子核内一定没有中子 D.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强
14.下列化学用语书写正确的是
A.氯原子的结构示意图:
B.作为相对原子质量测定标准的碳核素:C
C.氯化镁的电子式:
D.用电子式表示氯化氢分子的形成过程:
15.2020年11月24日,嫦娥五号在长征五号火箭巨大的推力下,启程前往月球,经20多天旅程后将带着月壤返回,这是中国航天“探月工程”向世界展示出“中国力量”。下列相关说法错误的是
A.嫦娥五号带回的“快递”——“月壤”中含有珍贵的,它与互为同位素
B.“嫦娥五号” 返回器舱外表面使用的高温结构陶瓷是新型无机非金属材料
C.嫦娥五号上升起的“高科技国旗”,所用材料是耐高低温的芳纶,属于天然纤维材料。
D.长征五号火箭采用“液氢液氧”作为推进剂,它比传统的“液肼”燃料绿色环保
二、综合题(共2题)
16.非金属元素H、C、O、S、Cl能形成的化合物种类很多,单质及化合物的用途很广泛。
(1)O2-的离子结构示意图为__________,CS2的晶体类型为________ 晶体;
(2)O、Cl两元素形成的单质和化合物常用来杀菌消毒,试举例________(写化学式,任写两种);
(3)CH3OH在常温下为液态,沸点高于乙烷的主要原因是______________________________;
(4)Cl2是一种大气污染物,液氯储存区贴有的说明卡如下(部分):
危险性
·
储运要求
远离金属粉末、氨、烃类、醇类物质;设置氯气检测仪
泄漏处理
NaOH、NaHSO3溶液吸收
包装
钢瓶
·······················································································································①用离子方程式表示“泄漏处理”中NaHSO3溶液的作用___________________________。
②若液氯泄漏后遇到苯,在钢瓶表面氯与苯的反应明显加快,原因是________________。
③将Cl2通入适量KOH溶液中,产物中可能有KCl、KClO、KClO3。当溶液中c(Cl-):c(ClO-)=11:1时,则c(ClO-):c(ClO3-)比值等于___________。
(5)镁是一种较活泼的金属,Mg与Ca类似,也能与C形成某种易水解的离子化合物。已知该化合物0.1mol与水完全反应后,产生0.1mol的某种气体。该气体被溴水全部吸收后,溴水增重2.6g。请写出该水解反应方程式__________________________。
17.I.阅读下面短文。
原子核究竟是什么形状的呢 你也许会说,原子核应该是球形的吧。没错,对于大多数的原子而言,它们的原子核都是球形(如图1)或者比较接近球形的椭球形,就像橄榄球一样(如图2)。但是,科学家也发现极少数的原子核中的质子和中子会聚集成罕见的梨形(如图3)。
要想验证原子核是否为梨形,最直接的方法就是寻找不同核状态间的八极形变(octupole transition),这是梨形结构原子核特有的现象。利用这一手段,研究人员先后确认了224Ra、226Ra及其他一些重原子核均为梨形,但一直没有发现质量数小于200的梨形原子核。
近日,来自美国、英国和法国的一组科研团队制备了144Ba原子束,使其与铅箔发生碰撞并进入激发态。通过分析原子核产生的伽马射线光谱,研究人员发现几次八极形变的强度是核结构模型中预测数值的两倍多。由此,确认了144Ba的原子核也是梨形。
请回答下列问题:
(1)224Ra原子核的形状是_____________,224Ra 和226Ra互称为____________。
(2)科学家确认144Ba的原子核是梨形,其根据是_____________(填字母)。
a.直接观察了144Ba原子核的形状 b.由核结构模型做出的理论计算 c.发现了八极形变现象
II.氧元素和硫元索组成的两种物质发生化学反应的微观示意图如图所示,其中●表示硫原子,O表示氧原子。
请回答下列问题:
(3)该反应的化学方程式是__________________________________。
(4)反应过程中,O2的浓度在5min内由5mol/L变成了1mol/L,用O2表示的化学反应速率是____________ mol·L-1·min-1。
(5)在等温等容条件下,该反应达到化学平衡状态的依据是___________(填字母)。
a.同一物质的正反应速率等于逆反应速率 b.混合气体的密度不变
c.混合气体中c(O2)不再改变 d. c(SO2)=c(O2)
参考答案
1.D
【详解】
晶体具有规则的几何外形、各向异性、自范性等特点且晶体有固定的熔点.,
故选:D。
2.A
【详解】
A.铂是金属,常温下是晶体,A正确;
B.汞是金属,但常温下为液体,不是晶体,B错误;
C.石英不是金属单质,C错误;
D.金刚石是碳的单质,不是金属晶体,D错误;
故选A。
3.D
【详解】
A.H2、D2、T2为不同氢原子形成的氢气分子,不是同位素,A错误;
B.HNO3的摩尔质量63g/mol,B错误;
C.纯碱为碳酸钠,化学为Na2CO3,C错误;
D.氯离子核电荷数为17,核外有18个电子,结构示意图为,D正确;
综上所述答案为D。
4.D
【详解】
干冰属于分子晶体,玻璃、石蜡、沥青、塑料均属于非晶体,综上所述,故选D。
5.B
【详解】
A.H是质子数为1,中子数为0的氢原子;是质子数为1,中子数为1的氢原子;是带一个正电荷的氢离子;是氢气分子,它们都是由氢元素组成的,是氢元素的四种不同粒子,A项正确;
B.同种元素的不同原子互称同位素,和是钙元素的不同原子,它们互称同位素;而石墨和金刚石都是由碳元素组成的结构不同的单质,它们互称同素异形体,B项错误;
C.和的质子数均为1,但中子数不同,前者为0,后者为1,是不同的核素,C项正确;
D.同种元素的不同原子互称同位素,和互为同位素。它们的质子数相同,核外电子数也相同,化学性质几乎完全相同;而不同原子的物理性质是不同的,D项正确;
答案选B。
6.D
【详解】
A.液晶在一定温度范围内存在,既具有液体的可流动性,又表现出类似晶体的各向异性,但它不是晶体,A项错误;
B.虽然液晶分子沿特定方向的排列比较有序,但分子的空间排列是不稳定的,B项错误;
C.外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化,从而改变液晶的某些性质,如温度、外加电场等因素变化时,都会改变液晶的光学性质,C项错误;
D.液晶的光学性质随外加电场的变化而变化,D项正确;
故选D。
7.A
【分析】
质子数相同,中子数不同的原子互称同位素,研究对象为原子,据此解答。
【详解】
A.与是质子数相同,中子数不同的原子互称同位素,故A正确;
B.与是两种不同的氧化物,不是同位素,故B错误;
C.与是氧元素的不同单质为同素异形体,故C错误;
D.与都是烷烃,结构相似,互为同系物,故D错误;
故选A。
8.C
【详解】
A.配合物Fe(CO)5的熔点为-20 ℃,沸点为103 ℃,所以固态Fe(CO)5属于分子晶体,故A错误;
B.Fe(CO)5中Fe原子与5个CO成键,但不是sp3杂化,故B错误;
C.1个Fe(CO)5分子中Fe原子与5个CO形成5个配位键,在每个CO分子中存在1个配位键,1mol Fe(CO)5中共含有10mol配位键,故C正确;
D.Fe(CO)5=Fe+5CO属于化学变化,包括化学键的断裂与形成,断开了Fe(CO)5分子中的配位键,形成了金属键,故D错误;
故选C。
9.C
【分析】
aA2+、bB+、cC3-、dD-都具有相同的电子层结构,其中A、B位于周期表的左侧,且位于同一周期,C、D位于周期表的右侧,也位于同一周期,且位于A和B的上一周期,所以原子序数应是a>b>d>c,据此解答。
【详解】
A.同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:B>A>C>D,A错误;
B.根据以上分析可知原子序数:a>b>d>c,B错误;
C.核外电子排布相同时,离子半径随原子序数的增大而减小,则离子半径:C3->D->B+>A2+,C正确;
D.同周期自左向右金属性逐渐减弱,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则单质的还原性:B>A>C>D,D错误;
答案选C。
10.A
【详解】
A.的质子数相同、中子数不同,二者互为同位素,A错误;
B.的质子数都为34,则都含有34个电子,B正确;
C.的质子数都为34,则中子数分别为78-34=44、80-34=46,C正确;
D.的质量数分别为78和80,D正确;
故选A。
11.B
【详解】
A.中子数=质量数-质子数,则Ti原子中的中子数为48-22=26Ti原子中的中子数为50-22=28,A错误;
B.Ti和Ti的质子数相同,所以是同一种元素,在周期表中的位置相同,与原子序数22最接近的0族元素原子序数是18(第三周期,Ar),由于22-18=4,则22号元素Ti位于第四周期第4纵行,B正确;
C.Ti和Ti互为同位素,同位素的物理性质不同,化学性质相同,C错误;
D.核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子,由于Ti和Ti各有一定数目的质子和中子,因此是两种不同的核素,D错误。
故选:B。
12.B
【详解】
A.14C与12C质子数都是6,而中子数不同,因此它们是C元素的两种不同的核素,A正确;
B.化学反应过程中原子种类不变,16O与18O是两种不同原子,因此通过化学反应不能实现16O与18O之间的转化,B错误;
C.原子符号左上角为质量数,近似等于该原子的相对原子质量,故17O的相对原子质量约为17,C正确;
D.原子符号左上角为质量数,137Cs和133Cs都是Cs原子,原子含有的质子数相同,则二者质量数的差就等于二者中子数的差,故137Cs比133Cs多4个中子,D正确;
故合理选项是B。
13.A
【分析】
短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X的原子核内只有一个质子,则X为H;Z的单质是空气中含量最高的气体,则Z为N元素;W单质在常温下能被浓硫酸钝化,则W为Al元素;Y原子最外层比W原子最外层多1个电子,其原子序数小于N,则Y为C元素,据此解答。
【详解】
根据分析可知:X为H,Y为C,Z为N,W为Al元素。
A.电子层相同时,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径:Z>W,故A正确;
B.Z的氢化物是NH3,其水溶液呈碱性,故B错误;
C.X为H,其同位素D中有1个中子,T中有2个中子,故C错误;
D.非金属性C故选:A。
14.C
【详解】
A.Cl是17号元素,原子核外电子排布是2、8、7,则氯原子的结构示意图为:,A错误;
B.作为相对原子质量测定标准的碳核素是质子数是6,中子数是6 的C原子,其质量数是12,用原子符号表示为:,B错误;
C.MgCl2是离子化合物,Mg2+与2个Cl-之间以离子键结合,其电子式为,C正确;
D.HCl是共价化合物,H、Cl原子之间以共价键结合,用电子式表示形成过程为:,D错误;
故合理选项是C。
15.C
【详解】
A.3He与4He是质子数相同中子数不同的同一元素的不同核素,互为同位素,故A正确;
B.返回器舱外表面使用的高温结构陶瓷,陶瓷是无机非金属材料,高温结构陶瓷是新型无机非金属材料,故B正确;
C.“高科技国旗”的材料芳纶是一种合成高分子材料,不是天然纤维材料,故C错误;
D.液氢液氧的燃烧产物为水,无污染,所以“液氢液氧”属于绿色环保燃料,故D正确;
答案选C。
16. 分子晶体 )ClO2 O3 Cl2 甲醇分子之间能形成氢键而乙烷不能 HSO3-+Cl2+H2O=SO42-+3H++2Cl- Fe(FeCl3)能催化苯与氯气的反应 1:2 MgC2+2H2O=Mg(OH)2+C2H2↑
【详解】
试题分析:(1)氧元素的原子序数是8,则O2-的离子结构示意图为;CS2是由分子构成的分子晶体。
(2)O、Cl两元素形成的单质和化合物常用来杀菌消毒,例如ClO2、O3、Cl2等。
(3)由于甲醇分子之间能形成氢键而乙烷不能,所以CH3OH在常温下为液态,沸点高于乙烷。
(4)①氯气具有强氧化性,你氧化亚硫酸氢钠,反应的离子方程式为HSO3-+Cl2+H2O=SO42-+3H++2Cl-。
②由于Fe(FeCl3)能催化苯与氯气的反应,所以若液氯泄漏后遇到苯,在钢瓶表面氯与苯的反应明显加快。
③设溶液中氯离子的物质的量是11mol,则次氯酸根的物质的量是1mol,根据电子得失守恒可知氯酸根的物质的量是 ,则c(ClO-):c(ClO3-)比值等于1:2。
(5)镁是一种较活泼的金属,Mg与Ca类似,也能与C形成某种易水解的离子化合物。已知该化合物0.1mol与水完全反应后,产生0.1mol的某种气体。该气体被溴水全部吸收后,溴水增重2.6g,因此该气体的相对分子质量是2.6÷0.1=26,所以该气体是乙炔,因此该化合物是MgC2,水解反应方程式为MgC2+2H2O=Mg(OH)2+C2H2↑。
考点:考查原子结构、晶体类型元素及其化合物的性质等
17.梨形 同位素 c 2SO2+O22SO3 0.8 a c
【详解】
分析:(1)根据题目信息,研究人员先后确认了224Ra、226Ra及其他一些重原子核均为梨形的;根据质子数相同,而中子数不同的原子互为同位素来分析;
(2)根据题目信息分析144Ba的原子核形状;
(3)根据图示可确定反应前后原子的变化,据此确定发生反应的方程式;
(4)化学反应速率=△c÷△t;
(5)可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量不变、物质的量浓度不变、百分含量不变以及由此引起的一系列物理量不变。
详解:(1)224Ra原子核的形状是梨形,224Ra和226Ra的质子数相同,中子数不同,因此二者互称为同位素;
(2)通过分析原子核产生的伽马射线光谱,研究人员发现几次八极形变的强度是核结构模型中预测数值的两倍多。由此,确认了144Ba的原子核也是梨形的,答案选c;
(3)根据图知,反应物是二氧化硫和氧气,该反应中参加反应的二氧化硫分子个数是2、参加反应的氧气分子个数是1、生成2个三氧化硫分子,且反应中还有剩余的二氧化硫和氧气,所以为可逆反应,据此确定方程式为2SO2+O22SO3;
(4)氧气反应速率=△c÷△t==0.8mol/(L·min);
(5)a.同一物质的正反应速率等于逆反应速率时反应达到平衡状态,a正确;
b.密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中质量和容积始终是不变的,混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡状态,b错误;
c.混合气体中c(O2)不再改变时正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,c正确;
d.c(SO2)=c(O2)时该反应不一定达到平衡状态,与反应物浓度及转化率有关,所以不能据此判断平衡状态,d错误;答案选ac。