专题1揭示物质结构的奥秘综合练习（含解析）2022——2023学年高中化学苏教版（2019）选择性必修2

专题1揭示物质结构的奥秘综合练习
2022——2023学年下学期高二化学苏教版（2019）选择性必修2
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”，tián)，Ts的原子核外最外层电子数是7，下列说法不正确的是
A．Ts是第七周期第ⅦA族元素 B． Ts的同位素原子具有相同的电子数
C． Ts在同族元素中非金属性最弱 D．中子数为176的Ts核素符号是Ts
2．我国科学家研制出一种纳米电子学材料—石墨炔，图丁为石墨炔的结构片段。下列有关说法错误的是
A．甲分子中的6个溴原子在同一平面上
B．丙的二氯代物有2种
C．丙能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．石墨炔和互为同素异形体
3．下列五组同族元素的物质，在101.3kPa时测定它们的沸点(℃)如表所示：
① He -268.8 (a)-249.5 Ar -185.8 Kr -151.7
② F2 -187.0 Cl2 -33.6 (b) 58.7 I2 184.0
③ (c) 19.4 HCl -84.0 HBr -67.0 HI -35.3
④ H2O 100.0 H2S -60.2 (d) -42.0 H2Te -1.8
⑤ CH4 -161.0 SiH4 -112.0 GeH4 -90.0 (e) -52.0
对应表中内容，下列说法正确的是A．a、b、c的化学式分别为Ne、Br2、HF
B．第②行物质均有氧化性；第③行物质均是强酸
C．第④行各化合物的沸点变化说明元素非金属性越强，气态氢化物沸点越高
D．由于氢键的影响，HF分子和H2O分子特别稳定
4．根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是
A．气态氢化物的稳定性：H2O＞NH3＞SiH4
B．氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C．如图所示实验可证明元素的非金属性：Cl＞C＞Si
D．用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族
5．1998年诺贝尔化学奖授予科恩（美）和波普尔（英）以表彰他们在理论化学领域作出的重大贡献。他们的工作使实验和理论能够共同协力探讨分子体系的性质，引起整个化学领域正在经历一场革命的变化。下列说法正确的是
A．化学不再是纯实验科学 B．化学不再需要实验
C．化学不做实验，就什么都不知道 D．未来化学的方向还是经验化
6．科学家发现的C60是一种新型分子，它具有空心、类似于足球的结构。最近科学家又发现另一种分子“N60”，它与C60的结构相似，在高温或机械撞击时，其积蓄的巨大能量会在一瞬间释放出来。下列关于N60的说法正确的（ ）
A．N60是由共价键结合而成的空心球状结构，是一种分子晶体
B．N60和14N都是氮的同位素
C．N60与NO2互为同素异形体
D．N60不可能成为很好的火箭燃料
7．下列实验事实的解释正确的是
选项 实验事实
A H2O的沸点高于H2S O的非金属性比S强
B 将打磨过的形状和大小相同的镁条和铝条同时插入盐酸中，镁条表面产生气泡快 镁的金属性强于铝
C HCl溶于水，能电离出H+、Cl- HCl为离子化合物
D HBr的酸性强于HCl的酸性 Br的非金属性比Cl强
A．A B．B C．C D．D
8．有一种分子(分子式为)，该分子过去只是在星际空间被探测到，现在一个研究小组在实验室中制造出了这种稳定的分子。该分子也许能帮助研究人员更好地了解含碳的分子如何在太空中形成，刚接触到这个分子时，有人认为是a、b两种结构中的某一种(如图所示)，如果取其样品继续研究，你认为下列推断正确的是
①a、b分子属于同分异构体
②若用(D即)示踪，燃烧后生成等物质的量的H2O、D2O和HDO，可推测应为b
③a、b两物质在一定条件下均能发生加成反应、氧化反应及加聚反应
④a、b中的所有原子都应处于同一平面
A．①② B．②③ C．①③④ D．②③④
9．美国某大学的研究人员开发出一种利用铝镓合金加水制造氢气的新工艺。这项工艺具有广泛的用途，包括为汽车提供原料、为潜水艇提供燃料等。该工艺通过向铝镓合金注水，使铝生成氧化铝，同时生成氢气。合金中镓()是关键成分，可阻止铝形成致密的氧化膜。下列关于铝、镓的说法正确的是
A．铝的金属性比镓强 B．铝的熔点比镓低
C．铝的原子半径比镓大 D．铝稼合金与水反应后的物质可以回收利用冶炼铝
10．核磁共振技术已广泛应用于复杂分子结构的测定和医学诊断等高科技领域。已知质子数或中子数为奇数的原子才产生核磁共振，而质子数和中子数均为偶数的原子不产生核磁共振，下列各原子一定能产生核磁共振的是
A．、、 B．、、
C．、、 D．、、
11．化学是一门从分子、原子层次上研究物质的性质、组成、结构与变化规律的学科。下列说法不正确的是
A．人们往往需要借助实验观测的事实对假设的正确与否进行检验
B．制陶、冶金及酿酒的过程中，一定都发生了化学变化
C．随着先进仪器的不断使用，研究化学已不再需要通过实验的方法
D．模型研究对科学家探索物质的微观结构有重要意义
12．应用元素周期律的有关知识，可以预测陌生的一些元素及其化合物的性质。下列预测错误的是
A．硒(Se)是第ⅥA族元素，熔、沸点：
B．铋(Bi)与氮同主族，其最高价氧化物的水化物酸性比磷酸弱
C．砹单质是一种有色固体，砹化氢很不稳定
D．锶(Sr)是第ⅡA族元素，其最高价氧化物对应的水化物是强碱
13．已知金属锂的化学性质与金属钠相似，金属锂的密度是、煤油的密度是，下列有关金属锂的说法不正确的是(深度解析)
A．自然界中不存在锂单质
B．在盛有煤油和水的烧杯中投入金属锂，金属锂在水层和煤油界面处发生反应
C．金属锂可能与氧气、氯气、盐酸发生反应
D．金属锂与金属钠的性质有相似又有不同，体现了分类法和比较法在研究物质性质时的应用
14．据报道，我国科学家研制出以石墨烯为载体的催化剂，在25℃下用H2O2直接将CH4转化为含氧有机物，其主要原理如图所示：
下列说法不正确的是
A．图中代表H2O2
B．步骤i、ii的总反应方程式是
C．由图可知，步骤iv生成的H2O，其中的H原子全部来自H2O2
D．根据以上原理，推测步骤vi生成HCOOH和H2O
15．化学与生活密切相关，下列叙述错误的是
A．最新华为手机Mate30的芯片麒麟990主要原材料是硅单质
B．被称为“黑金”的新型纳米材料石墨烯属于新型无机非金属材料
C．工业生产玻璃、水泥、漂白粉，均需要用石灰石作原料
D．化学反应在物质变化的同时，伴随着能量变化，其表现形式只有吸热和放热两种
二、填空题
16．月球含有等元素，是人类未来的资源宝库。
(1)是高效核能原料，其原子核内中子数为_______。
(2)的原子结构示意图为_______，在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为_______。
(3)在工业上应用广泛，可由制备。
①月球上某矿石经处理得到的中含有少量，除去的离子方程式为_______。
②与炭粉和氯气在一定条件下反应可制备。若尾气可用足量溶液完全吸收，则生成的盐为_______(写化学式)。
(4)月球土壤中含有丰富的，从月球土壤中提炼，同时可得和。以所得和为原料经一系列反应最多可生产碳酸氢铵_______。
三、元素或物质推断题
17．有A、B、C、D、E五种微粒，它们可能是原子或离子，并且所含的元素都位于短周期。A显负价时，几乎不能被任何氧化剂氧化：金属原子B的原子核内质子数比前一周期的同族元素多8，其单质不能从溶液中置换出Cu；C元素有三种同位素C1、C2、C3，C1的质量数为C2的1/2，为C3的1/3；D的气态氢化物溶于水后显碱性；E是由两种不同元素组成的带负电荷的微粒，它共有10个电子，E极易与C+结合成中性微粒。回答下列问题：
(1)写出五种微粒的符号：A_______、B_______、C_______、D_______、E_______。
(2)写出C的同位素名称：C1_______、C2_______、C3_______。
(3)A与B形成的化合物是_______晶体；C和D形成的分子的电子式为_______，结构式为_______。
18．A、B、C、D、E五种短周期元素，A与D同周期，A的单质既可与盐酸反应，又可与NaOH溶液反应，B的单质在放电条件下能与氧气反应，C的常见离子不含电子，D元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的，E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍。
(1)A的简单离子结构示意图为___________，E元素在周期表的位置是___________。
(2)用电子式表示C的氧化物的形成过程：___________。
(3)B、D、E的简单氢化物的沸点由高到低的顺序为___________。
(4)化合物甲由元素A、B组成，具有绝缘性。化合物甲能与水缓慢反应生成化合物乙。乙分子中含有10个电子，写出该反应的化学方程式：___________。
(5)化学家鲍林在研究含氧酸的酸性强弱时，提出了一个定性规则：含氧酸分子中的非羟基(注：羟基是—OH)氧原子数与酸性强弱有关。设含氧酸化学式为HnROm，则非羟基氧原子数为m-n，其数值越大，该含氧酸的酸性越强。鲍林认为含氧酸的酸性强弱与非羟基氧原子数(m-n)有如下关系：
m-n 0 1 2 3
含氧酸强度 弱 中强 强 很强
实例 HClO H3PO4 HNO3 HClO4
①根据规则判断H2CrO4、HMnO4酸性由强到弱的顺序为___________。
②As为第VA族元素，H3AsO3为弱酸，H3PO3为中强酸，试推断H3AsO3分子的结构简式为___________，H3PO3分子的结构简式为___________。
四、结构与性质
19．研究人员发现，在一定的实验条件下，给水施加一个弱电场，在20℃、1个大气压下，水可以结成冰，称为“热冰”。
(1)中半径较大的是_______原子，其原子结构示意图为_______；水分子中氢、氧原子间的化学键是_______(填“共价键”或“离子键”)。
(2)用球棍模型表示的水分子结构正确的是_______(填字母)。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
参考答案：
1．D
【详解】A．该元素的原子序数为117，位于第七周期，该原子核外最外层有7个电子，位于第ⅦA族，A项正确；
B．互为同位素的原子具有相同的质子数和电子数，B项正确；
C．同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，Ts在同族元素中非金属性最弱，C项正确；
D．中子数为176的核素符号为，D项错误；
答案选D。
2．B
【详解】A．苯环中所有原子共平面，溴原子取代苯分子中原子生成甲，则甲中所有原子共平面，故A正确；
B．丙的二氯代物有邻间对共3种，故B错误；
C．丙中含有碳碳三键，能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，故C正确；
D．石墨炔中只含元素，中也只含元素，二者均为单质，但结构不同，互为同素异形体，故D正确；
答案选B。
3．A
【详解】A．根据表中数据规律，a、b、c的化学式分别为Ne、Br2、HF，A项正确；
B．第③行物质中HF是弱酸，B项错误；
C．第④行物质的沸点变化为高→低→高，与氢键和范德华力有关，与元素非金属性无关，C项错误；
D．氢键影响物质的熔、沸点，与分子的稳定性无关，D项错误；
故答案选A。
4．C
【详解】A．C、N、O属于同周期元素，从左至右，非金属性依次增强，原子序数C＜N＜O，非金属性O＞N＞C，C、Si属于同主族元素，从上到下，非金属性依次减弱，原子序数C＜Si ，非金属性C＞Si，则非金属性O＞N＞Si，非金属性越强，氢化物越稳定，气态氢化物的稳定性H2O＞NH3＞SiH4，故A正确；
B．H与F、Cl等形成共价化合物，与Na等形成离子化合物，则氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物，故B正确；
C．利用最高价含氧酸的酸性比较非金属性强弱，HCl不是最高价含氧酸，则不能比较Cl、C的非金属性，故C错误；
D．118号元素的原子序数为118，质子数为118，核外电子数为118，其原子结构示意图为，它的原子结构中有7个电子层，最外层电子数为8，则第118号元素在周期表中位于第七周期0族，故D正确。
答案为C。
5．A
【详解】A．化学离不开实验，也需要理论的指导，故A正确；
B．化学是一门以实验为基础的科学，化学不再需要实验是错误的，故B错误；
C．化学也需要理论研究，离不开理论的指导，故C错误；
D．化学无论何时，都需要实验来验证，故D错误；
故答案为A。
6．A
【详解】A.C60是一种分子晶体，“N60”与C60的结构相似，晶体类型相似，N60是一种分子晶体，故A正确；
B.N60和14N一个是单质，一个是原子，不是互为同位素关系，故B错误；
C.N60是单质，NO2属于化合物，但同素异形体是同种元素组成性质不同的单质之间的互称，故C错误；
D.根据N60在高温或机械撞击时，其积蓄的巨大能量会在一瞬间释放出来，得知N60可能成为很好的火箭燃料，故D错误。
故选：A。
7．B
【详解】A、H2O的沸点高于H2S，是由于水分子之间形成氢键，故A错误；
B、将打磨过的形状和大小相同的镁条和铝条同时插入盐酸中，镁条表面产生气泡快，说明镁还原性强，金属性强，故B正确；
C、HCl是共价化合物，是强电解质，HCl溶于水，在水分子的作用下，能电离出H+、Cl-，要判断是不是离子化合物，应看该化合物在熔融状态（液态）时能否导电，故C错误；
D、要比较溴和氯的非金属性，要用最高价氧化物对应水化物的酸性比较，故D错误。
故选B。
8．C
【详解】a、b分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，①正确；
a、b分子中的H原子都是等效H原子，不能推测出结构，②错误；
a、b分子含双键，均可发生加成反应、氧化反应、加聚反应，③正确；
a、b分子均为平面结构，④正确；
故选C。
9．D
【详解】A．同主族元素从上到下金属性逐渐增强，金属性Ga＞Al，故A错误；
B．二者都是金属晶体，离子半径Ga3+＞Al3+，故金属Al中的金属键更强，则铝的熔点比镓高，故B错误；
C．同主族元素从上到下原子半径递增，铝的原子半径比镓小，故C错误；
D．铝镓合金与水反应，铝生成氧化铝，可以回收氧化铝冶炼铝，故D正确；
答案选D。
10．C
【详解】A．的质子数和中子数均为6，不产生核磁共振，A错误；
B．的质子数、中子数均为6，的质子数和中子数均为16，不产生核磁共振，B错误；
C．的质子数为1，的中子数为7，的质子数为17，均能产生核磁共振，C正确；
D．的质子数为8，中子数为10，不产生核磁共振，D错误；
故答案选C。
11．C
【详解】A.人们往往根据自己的研究目标，依据一-定的理论基础，设计并进行实验再从实验数据或现象中得出假说:通过实验或理论证明假说正确与否，A正确；
B.制陶、冶金及酿酒过程中，都有新物质生成，属于化学变化，B正确；
C.化学是以实验为基础的学科，不会离开实验，C错误；
D.建立模型在科学研究中有着重要的作用，模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的微观结构，D正确；
故选C。
12．A
【详解】A．第ⅥA族元素，其氢化物的熔、沸点：，水分子之间存在氢键，使其熔、沸点偏高，A项错误；
B．同一主族元素从上到下，最高价氧化物的水化物酸性递减、碱性递增，磷酸为弱酸，但比锑酸酸性强，故铋的最高价氧化物的水化物酸性更弱，B项正确；
C．砹是第六周期第ⅦA族的元素，由于同主族从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，元素的氢化物的稳定性逐渐减弱，砹化氢很不稳定，同主族从上到下卤素单质的颜色逐渐加深，砹单质是一种有色固体，C项正确；
D．锶()是第ⅡA族元素，其最高价氧化物对应的水化物碱性强于Ca(OH)2，一定是强碱，D项正确；
故选：A。
13．B
【详解】A．Li与Na是题意主族元素，二者化学性质相似。由金属锂的化学性质与金属钠相似可知，锂是活泼金属，自然界中不存在锂单质，A正确；
B．由金属锂、煤油及水的密度可知：在盛有煤油和水的烧杯中投入金属锂，煤油在上层，水在下层，金属锂会浮在煤油液面上而不能和水发生反应，B错误；
C．根据金属锂的化学性质与金属钠相似可知，金属锂能与氧气、氯气、盐酸发生反应，C正确；
D．锂与钠原子最外层电子数相同，电子层数逐渐增加，所以金属锂与金属钠化学性质相似，同主族元素从上到下元素的金属性增强，所以金属锂与金属钠化学性质又有不同，可以用分类法和比较法来研究二者性质的异同，D正确；
故合理选项是B。
14．C
【详解】A．根据题意，H2O2与CH4转化为含氧有机物， 为H2O2的比例模型，A正确，不选；
B．根据图示步骤i、ii，得到产物水和CH3OH，方程式为，B正确，不选；
C．根据图示，步骤iv生成的H2O，其中的H来自于步骤ii生成的CH3OH和H2O2，C错误，符合题意；
D．模仿步骤ii，H2O2分解成2个－OH，1个结合H原子生成H2O，1个与v生成的-CHO结合得到HCOOH，因此步骤vi生成HCOOH和H2O，D正确，不选；
故选C。
15．D
【详解】A．手机芯片制造是以硅晶片为载体的，而硅晶片主要原材料是硅单质，故A叙述正确；
B．石墨烯属于碳元素的一种单质，属于新型无机非金属材料，故B叙述正确；
C．工业生产玻璃的原料是纯碱、石灰石、石英，水泥主要以黏土、石灰石、石膏为原料，漂白粉生产需要石灰乳，而石灰乳需要石灰石煅烧获得，故C叙述正确；
D．化学反应在物质变化的同时，伴随着能量变化，而能量的表现形式可以是热能，也可以是电能，光能，故D叙述错误；
本题答案D。
16．(1)1
(2)
(3)
(4)3950
【解析】（1）
He元素核内质子数为2，所以的核内中子数为；
（2）
Na是11号元素，原子结构示意图为；Na在O2中完全燃烧生成的是Na2O2，电子式为；
（3）
①由MgO和SiO2的性质知，SiO2能与强碱溶液反应生成可溶性的盐而被除去，所以除去SiO2的离子方程式为；
②MgO与炭粉和氯气反应制MgCl2，根据反应原理和物质的性质知，反应后的尾气中有CO2和Cl2，所以用足量溶液处理尾气时，生成的盐有；
（4）
由的组成知， 中的N来自N2，而和，合成NH3时，H2过量，所以生成的的质量取决于N2的质量，根据N原子守恒，，所以。
17．(1) F H N
(2) 氕 氘 氚
(3) 离子
【分析】A的负价离子几乎不能被氧化剂氧化，说明其单质的氧化性很强，为F；金属原子B对应的元素位于第三周期，且其单质不能置换出，说明它是极易与反应的；C的三种核素是、、；D的气态氢化物溶于水显碱性，则D是N；由10电子的阴离子可与结合成中性微粒推出E为OH-。
（1）
根据以上分析可知，A为F、B为Na、C为H、D为N、E为OH-。
（2）
C为H，H存在三种同位素，分别为氕、氘、氚。
（3）
A为F、B为Na，两者形成的化合物为NaF，活泼金属和活泼非金属易形成离子化合物，则NaF为离子晶体。C为H、D为N，两者形成的分子为氨气，电子式为。氨气分子中N原子形成三条键分别与H原子相连，其结构式为。
18． 第二周期VIA族 H2O>NH3>H2S HMnO4>H2CrO4
【分析】A、B、C、D、E五种短周期元素，A的单质既可与盐酸反应，又可与NaOH溶液反应，则A为Al；A与D同周期，D元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的，则最外层电子数为6，次外层电子数为8，故D为S；B的单质在放电条件下能与氧气反应，则B为N；C的常见离子不含电子，则C为H；E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍，E原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故E为O。
【详解】(1)A为Al，原子核外有3个电子层，失去3个电子后其离子结构示意图为；E为O，在周期表的位置是第二周期VIA族；
(2)C的氧化物为H2O，为共价化合物，用电子式表示C的氧化物的形成过程为；
(3)B、D、E分别为N、S、O，简单氢化物(为分子晶体)的沸点一般由分子的相对分子质量决定，相对分子质量越大，沸点越高，但是HF、H2O、NH3的沸点比同族元素氢化物的沸点高，原因是这些分子间易形成氢键，故N、S、O的简单氢化物的沸点由高到低的顺序为H2O>NH3>H2S；
(4)化合物甲由元素Al、N组成，具有绝缘性，甲为AlN，能与水缓慢反应生成含N的化合物乙，乙分子中含有10个电子，则乙为NH3，同时生成Al(OH)3，反应的化学方程式为；
(5)①H2CrO4的非羟基氧原子有2个，HMnO4的非羟基氧原子有3个，所以酸性由强到弱的顺序为HMnO4>H2CrO4；
②因为H3AsO3为弱酸，所以其分子中不存在非羟基氧原子，故其分子的结构简式应为；由于H3PO3为中强酸，由题表可知其非羟基氧原子有一个，而分子中却有三个氢原子，说明必有一个氢原子是直接与P原子结合，该分子的结构简式为。
19．(1) 氧(或O) 共价键
(2)B
【解析】（1）
电子层数越多，原子半径越大，氧原子比氢原子半径大，O的原子结构示意图为，水分子中氧原子和氢原子间通过共价键连接，化学键为共价键。
（2）
水分子中含有一个氧原子和两个氢原子，氧原子形成两条共价键分别与氢原子相连，氧原子半径大于氢原子，水分子空间构型呈V形结构，两个键之间夹角约为，故答案选B。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页