2023春高中化学选择性必修2 （苏教2019）专题1第二单元 物质结构研究的范式与方法 课时练（含答案）

第二单元　物质结构研究的范式与方法
题组一　归纳范式的应用
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．化学工作者把烷烃、烯烃、环烷烃、炔烃……的通式转化成键数的通式，给研究有机物分子中键能大小的规律带来了很大的方便。烷烃中碳原子数跟键数的关系通式为CnH3n＋1，烯烃(视双键为两条单键)、环烷烃中碳原子数跟键数的关系通式为CnH3n，则苯的同系物中碳原子数跟键数的关系通式为(　　)
A．CnH3n－1 B．CnH3n－2
C．CnH3n－3 D．CnH3n－4
3．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 36.0
异戊烷 27.8
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
题组二　演绎范式的应用
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．下列说法不正确的是(　　)
A．金属性：K>Na>Li
B．热稳定性：HI>HCl>HF
C．非金属性：F>O>N
D．碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
6．关于化合物2 苯基丙烯()，下列说法正确的是(　　)
A．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．可以发生加成聚合反应
C．不能发生取代反应
D．易溶于水及甲苯
7．下列物质在水中溶解性最好的是(　　)
A．CO2 B．NH3
C．SO2 D．CH4
题组三　物质结构研究的方法
8．下列实验事实与原子结构模型建立的关系正确的是(　　)
A．电子的发现：道尔顿的原子结构模型
B．α粒子散射：汤姆生原子结构模型
C．α粒子散射：玻尔原子结构模型
D．氢原子光谱：玻尔原子结构模型
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．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
11．选择萃取剂将碘水中的碘萃取出来，这种萃取剂应具备的性质是(　　)
A．不溶于水，且必须易与碘发生化学反应
B．不溶于水，且比水更容易使碘溶解
C．不溶于水，且必须比水密度大
D．不溶于水，且必须比水密度小
12．(2021·浙江衢州高二期末)类推的思维方式在化学学习与研究中经常采用。以下类推的结论正确的是(　　)
A．Al与氢氧化钠溶液反应，故Mg也可以
B．金刚石的硬度大，则C60的硬度也大
C．CO2与SiO2化学式相似，则CO2与SiO2的物理性质也相似
D．常温下Na与水剧烈反应，故常温下K也能与水剧烈反应
13．类比推理是化学中常用的思维方法，下列推理合理的是(　　)
A．Fe与Cl2反应可生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3
B．CaO与Al2O3都可与酸反应生成对应的盐和水，推测两者都属于碱性氧化物
C．SO2与CaCl2溶液不反应，推测SO2与Ca(NO3)2溶液也不反应
D．CO2是直线形分子，推测CS2也是直线形分子
14．下列“类比”合理的是(　　)
A．Fe与S反应生成FeS，则Cu与S反应生成Cu2S
B．C在足量的O2中燃烧生成CO2，则S在足量的O2中燃烧生成SO3
C．Cl2与水反应生成HCl和HClO，则F2与水反应生成HF和HFO
D．Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，则Na2O2与SO2反应生成Na2SO3和O2
15．揭示原子内部结构的奥秘，有助于我们理解所处的物质世界。
(1)上表中元素f的氢化物的电子式是_________________________________________，此氢化物的热稳定性比元素g的氢化物热稳定性______(填“强”或“弱”)。
(2)某元素形成的气态氢化物中氢的含量是所有氢化物中最高的，该元素形成的化合物种类也最多，该元素是________(填字母)。该元素有多种同位素，在理论上和科学上均有重要的应用，写出其中两种用途：___________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)α粒子是__________(填字母，下同)原子所形成的一种粒子，1909年，卢瑟福等人做了用α粒子轰击金箔的实验，从而提出原子结构的行星模型，下列选项能正确表示这种模型的是________。
(4)古代哲学家们也树立了不少有关物质构成的观点。例如，我国战国时期的惠施认为物质是无限可分的；而同时期的墨子认为如果物质不存在被分割的条件，物质就不能被无限分割。惠施的观点可用下图表示：
请你用相同的图示方法表示墨子的观点：_____________________________________
________________________________________________________________________。
16．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：D>C
c．最高价氧化物对应的水化物的酸性：C>D
(4)在100 mL 18 mol·L－1的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氢化物的熔、沸点高低：______＞______(填氢化物化学式)，理由：____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第二单元　物质结构研究的范式与方法
1．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．C　[每两个成键电子构成一个共价键，分子中的成键电子总数除以2就得到该分子中共价键总数，苯的同系物的通式为CnH2n－6，分子中碳原子总的价电子数为4n个，氢原子总的价电子数为(2n－6)个，总价电子数为(6n－6)个，共价键总数为＝3n－3。]
3．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，而新戊烷的沸点是9.5 ℃，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。]
4．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，利用的是归纳法，属于归纳范式。]
5．B　[A中为同主族元素，金属性：K>Na>Li；B中非金属性：F>Cl>I，故热稳定性：HIO>N；D中金属性：Na>Mg>Al，故碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3。]
6．B　[2 苯基丙烯的官能团为碳碳双键，能够与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，而使其褪色，一定条件下能够发生加聚反应生成聚2 苯基丙烯，故A错误、B正确；苯环、甲基均能发生取代反应，故C错误；2 苯基丙烯为烃类，分子中不含羟基、羧基等亲水基团，难溶于水，易溶于有机溶剂如甲苯，故D错误。]
7．B　8.D
9．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．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，然后根据二氧化硫可能具有的性质，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符合。]
11．B　[根据萃取剂选择的条件可知该萃取剂应不溶于水，与碘、水互不反应，且碘在其中的溶解度比在水中的溶解度更大。]
12．D　[Al与氢氧化钠溶液反应，Mg不能与氢氧化钠溶液反应，故A错误；金刚石是共价晶体，金刚石的硬度大，C60是分子晶体，C60的硬度小，故B错误；CO2与SiO2都是酸性氧化物，化学式相似，CO2是分子晶体，熔、沸点低，SiO2是共价晶体，熔、沸点高，物理性质差异大，故C错误；钾的活泼性大于钠，常温下Na与水剧烈反应，所以常温下K也能与水剧烈反应，故D正确。]
13．D　[氯气具有强氧化性，能将变价金属氧化为高价态，碘单质氧化性较弱，将变价金属氧化为低价态，Fe与I2反应生成FeI2，故A错误；CaO与Al2O3都可与酸反应生成对应的盐和水，Al2O3也能与碱反应生成对应的盐和水，Al2O3为两性氧化物，CaO属于碱性氧化物，故B错误；SO2与CaCl2溶液不反应， SO2与Ca(NO3)2溶液反应生成硫酸钙沉淀，因为硝酸钙溶液中通入二氧化硫后呈酸性，硝酸根离子在酸性条件下表现强氧化性，将二氧化硫氧化成SO，SO与Ca2＋形成硫酸钙沉淀，故C错误。]
14．A　[S的氧化性比较弱，S与变价金属Fe反应生成FeS，与Cu反应生成Cu2S，A正确；C在足量的O2中燃烧生成CO2，而S在足量的O2中燃烧生成SO2，B错误；Cl2与水反应生成HCl和HClO，F2与水反应生成HF和O2，C错误；Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，由于Na2O2具有强氧化性，SO2具有还原性，则Na2O2与SO2反应生成Na2SO4，D错误。]
15．(1)　弱
(2)b　利用14C的放射性考古断代；12C可作为相对原子质量的基准；0.012 kg 12C含有的碳原子数为阿伏加德罗常数(任选其二即可)
(3)a　C
(4)
解析　墨子认为物质如果不具备被分割的条件则不能被无限分割，所以用线段表示不能再减小。
16．(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，增强分子间作用力，导致熔、沸点比PH3高
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，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，则最高价氧化物对应的水化物的酸性：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。