专题1揭示物质结构的奥秘综合练习
单选题
1. 下列有关物质结构与性质的说法中,不正确的是( )
A. 通常条件下很稳定的原因是氮分子中氮氮三键的键能大
B. 根据石墨易传热、能导电的性质,可以推测出石墨晶体中有自由移动的电子
C. 熔融的氯化钠能导电是因为其中有自由移动的电子
D. 研究材料结构与性质的关系,有助于新材料的研发
2. 对于同位素的概念,下列叙述正确的是( )
A. 质子数相等,化学性质与质量数不同
B. 质子数相等,并有相同的化学性质和相同的质量数
C. 质子数相等,化学性质几乎完全相同,而中子数不同
D. 化学性质相同,而质量数与质子数不同
3. 下列说法正确的是( )
A. 和一定互为同系物 B. 和互为同位素
C. 和互为同分异构体 D. 金刚石和石墨互为同素异形体
4. 年,中国科学家研究获得仅由硼原子组成的硼烯结构如图,下列说法正确的是( )
A. 硼烯是一种新型含硼化合物
B. 硼烯与金刚石的结构相似
C. 硼烯与石墨互为同素异形体
D. 硼烯的硼原子之间通过共价键结合
5. 下列说法正确的是( )
A. 、、、互为同素异形体
B. 环己烷和互为同系物
C. 和互为同分异构体
D. 与互为同位素
6. 在探索微观世界的过程中,科学家们常通过提出假说来把握物质的结构及特点,不断拓展认识的新领域。关于假说,下列表述中正确的是( )
A. 假说是对现实中已知事物或现象的一种简化处理
B. 假说是根据已知的科学事实和原理对未知领域的事物或现象的本质提出的一种推测
C. 假说是对一个问题的所有幻想和假定
D. 假说最终都可以变成科学理论
7. 科学家的发明与创造推动了人类文明的进程,下列有关说法中不正确的是 ( )
A. 俄国化学家门捷列夫提出了元素周期律,并列出了第一张元素周期表
B. 科学家戴维将电用于化学研究,在实验室制得了钠、镁等金属
C. 瑞典化学家舍勒在研究软锰矿与浓盐酸混合加热时发现了氯气
D. 玻尔根据粒子散射实验提出的核式结构为原子结构模型的建立做出了卓越贡献
8. 化学中的模型有助于我们形成化学学科的思想和方法,其中,实物模型是依靠物质的基本形态所做的模仿。下列属于实物模型的是( )
A. 卢瑟福原子结构模型
B. 分子的结构模型
C. 氧化汞受热分解示意图
D. 接触法制硫酸示意图
9. 化学是一门充满神奇色彩而又非常实用的科学,下列叙述错误的是( )
A. 探索原子、分子的特征和行为,从而控制原子、分子之间的反应
B. 分析自然界物质构成,以便在工厂中实现规模生产
C. 漂白粉在空气中久置变质,是因为其中的与空气中的反应生成
D. 和钠在时反应生成纳米级金刚石和另一种化合物,其可能是
10. 由下列事实得出的结论中,不正确的是( )
A. 维勒利用无机物合成了尿素,突破了无机物与有机物的界限
B. 门捷列夫在前人工作的基础上发现了元素周期律,表明科学研究既要继承又要创新
C. 是英国和美国化学家共同发现的,体现了国际科技合作的重要性
D. 年,科恩和波普尔因理论化学方面的贡献获诺贝尔化学奖,意味着化学已成为以理论研究为主的学科
11. 元素周期律和元素周期表把构成万物的基本元素组成了一个相互联系的完整体系,简单、清晰却非常深刻地揭示出复杂物质世界的内在规律。它的出现,使化学研究实现从现象到本质的根本性飞跃,是化学作为一门科学的重要理论基石。下列关于元素周期律和元素周期表的说法正确的是( )
A. 元素周期律是指元素的性质随着相对原子质量的增大而呈周期性的变化
B. 元素周期表中目前发现的原子是种
C. 我们现在广泛使用的长式元素周期表有个纵行个族
D. 除了稀有气体元素之外,其它非金属元素都是主族元素
12. 现有下列几组粒子:、、;、、;、、;、、。对上述四组粒子归类正确的是( )
A. 质子数相等、电子数和原子数均不相等:
B. 质子数和电子数分别相等、原子数不相等:
C. 电子数相等、质子数和原子数均不相等:
D. 原子数和电子数分别相等、质子数均不相等:
13. 原子结构模型经历了五个主要阶段:年实心球模型年“葡萄干面包”模型年原子核式结构模型年轨道模型世纪初量子力学的原子结构模型。对轨道模型贡献最大的科学家是( )
A. 玻尔 B. 汤姆孙 C. 卢瑟福 D. 道尔顿
14. 与金刚石互为同素异形体,两者的物理性质差异较大。下列关于的说法中,正确的是( )
A. 易溶于水 B. 易溶于氯化钠溶液 C. 易溶于氨水 D. 可溶于苯等有机溶剂
15. 反应可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学用语正确的是( )
A. 中子数为的氮原子: B. 分子的电子式:
C. 分子的结构式: D. 的结构示意图:
二、填空题
16. 完成下列基本计算:
氮的氧化物中氮原子的物质的量为,则的摩尔质量为________,此质量的在标准状况下的体积约为________;
与足量稀硝酸反应时,转移电子总数是_____表示阿伏加德罗常数;
元素的某种原子,其氯化物配成溶液后,需用的溶液才能把氯离子完全沉淀下来。已知该原子中:质子数中子数。
该原子的质量数为_____________。
写出该原子核素符号___________。
元素在周期表中的位置是_______________。
三、实验题
17. 归纳与演绎是重要的科学方法,也是常用的化学学习方法,请用该方法解决下列问题。
我们已经学过实验室制取、、三种气体的反应原理与收集方法。请你归纳出选择实验室制取气体反应的发生装置主要考虑的因素:_______填序号。
反应物的状态 生成气体的溶解性 反应条件 原料为纯净物 气体的密度
探究课上,小明同学为了探究氨气的某些性质,做了如图实验从左向右依次是他所做实验及现象。
通过实验,小明同学可得出氨气的三点性质,分别是
_______;
_______;
_______。
在获得氨气的主要性质后,小明决定自己来制取氨气,他先查阅了有关资料,知道可通过多种反应得到。他准备分别用以下两种化学反应来制备氨气,请结合所学知识帮助他完成氨气的实验制备方案。
( )
若选择反应作为实验室制取的反应原理,需要用图中装置的_______作为发生装置,若用装置来收集氨气,气体由_______端进入。若选择反应作为实验室制取的反应原理,需要用图中装置的_______作为发生装置。
四、简答题
18. 月球含有等元素,是人类未来的资源宝库。
是高效核能原料,其原子核内中子数为_______。
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_______。
在工业上应用广泛,可由制备。
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_______。
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。
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_______。
19. 按要求完成下列各题
下列各组物质 和和
互为同位素的是______ 互为同素异形体的是_____,互为同分异构体的是_____________
如下图所示,把试管放入盛有的饱和石灰水溶液的烧杯中,试管中开始放入几小片镁片,再用滴管滴入盐酸于试管中。回答下列问题:
实验中观察到的现象是_____________________。
产生上述现象的原因是___________________。
写出有关反应的离子方程式__________________。
由实验推知,所得溶液和的总能量___________填“大于”“小于”“等于”原来镁片和盐酸的总能量。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查物质结构与性质,难度一般,解题关键是理解物质结构与性质的关系。
【解答】
A.通常条件下很稳定的原因是氮分子中氮氮三键的键能大,不易断裂,故A正确;
B.根据石墨易传热、能导电的性质,可以推测出石墨晶体中有自由移动的电子,故B正确;
C.熔融的氯化钠能导电是因为其中有自由移动的离子,故C错误;
D.研究材料结构与性质的关系,有助于新材料的研发,故D正确。
2.【答案】
【解析】质子数相同,而中子数不同的原子互为同位素,元素的化学性质主要决定于核电荷数和最外层电子数,而同位素,二者皆相同,故属于同位素的不同原子的化学性质几乎完全相同,综合以上分析,故选C。
3.【答案】
【解析】A.是乙烯,若是环丁烷,则不是同系物,故A错误;
B.同位素是质子数相同而中子数不同的原子,研究对象应为原子,故B错误;
C.和是同一种物质,故C错误;
D.金刚石和石墨是同种元素形成的不同单质,故互为同素异形体,故D正确;
故选D。
4.【答案】
【解析】解:硼烯是只有一种元素形成的单质,不是化合物,故A错误;
B.硼烯是平面结构,而不是空间网状结构,故B错误;
C.硼烯与石墨的组成元素分别为硼元素和碳元素,不是同种元素,故C错误;
D.硼原子之间通过共价键结合形成硼烯,故D正确。
本题考查同素异形体、化学键等知识点,为高频考点,把握物质的组成、相关概念的辨析、化学键的形成为解答的关键,侧重分析与迁移应用能力的考查,题目难度不大。
5.【答案】
【解析】A.同素异形体应为单质,、为离子,A错误;
B.同系物官能团种类和个数相同,环己烷和官能团种类不同,B错误;
C.和分子式相同而结构不同,故互为同分异构体,C正确;
D.与为单质分子,不能互为同位素,D错误;
故选C。
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题的关键要了解假说的含义,可通过实例来理解假说在科学研究中的作用。
【解答】
假说是以事物或现象和科学理论为依据,对未知领域的事物或现象提出的一种推测。故ACD错误,B正确。
7.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查化学史。了解化学发展历史上科学家的贡献是解答此题的关键。
【解答】
A.俄国化学家门捷列夫提出了元素周期律,并列出了第一张元素周期表,故A正确;
B.科学家戴维将电用于化学研究,在实验室制得了钠、镁等金属,故B正确;
C.瑞典化学家舍勒在研究软锰矿与浓盐酸混合加热时发现了氯气,故C正确;
D.英国科学家卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子结构的核式模型,丹麦科学家玻尔建立了核外电子分层排布的原子结构模型,故D错误;
故选D。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了实物模型的辨别,试题难度不大,注意相关知识的积累。
【解答】
实物模型是依靠物质的基本形态所做的模仿。
A.卢瑟福原子模型,又称“有核原子模型”、“原子太阳系模型”、“原子行星模型”、“原子核式模型”,但不属于实物模型,不选;
B.分子的球棍模型为,不选;
C.该图为氧化汞受热分解示意图,不是实物模型,不选;
D.该图为接触法制硫酸实物模型,选。
9.【答案】
【解析】A.化学是在分子、原子层次上研究物质的,故A正确;
B.化学可以分析自然界物质构成,以便在工厂中实现规模生产,如合成橡胶,故B正确;
C.漂白粉在空气中久置变质,是因为其中的与空气中的反应生成,故C错误;
D.钠单质具有还原性,中元素为最高价,具有氧化性,二者在时反应生成纳米级金刚石和另一种化合物,根据氧化还原反应规律以及元素守恒可知该化合物可能为,故D正确。
本题考查物质组成、结构与性质的应用,题目难度不大,明确常见元素化合物的性质为解答关键,注意掌握化学的学科特点及研究对象,试题侧重考查学生的分析与应用能力。
10.【答案】
【解析】A.维勒用无机物合成了尿素,突破了无机物与有机物的界限,故A正确;
B.门捷列夫发现元素周期律并编制出元素周期表,故B正确;
C.的发现,体现了国际科技合作的重要性,故C正确;
D.化学是以实验为主的学科,故D错误。
11.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了元素周期表的结构及应用,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,把握周期表的结构及元素的位置等为解答的关键,题目难度不大。
【解答】
A.元素周期律指元素的性质随着元素的原子序数即原子核外电子数或核电荷数的增加呈周期性变化的规律,故A错误;
B.每种元素可能含有多种同位素原子,原子种类远大于种,故B错误;
C.长式元素周期表有个纵行个族,个主族,个副族,一个族,一个第Ⅷ族,故C错误;
D.族元素为非金属元素,其它非金属元素均位于主族,除了稀有气体元素之外,其它非金属元素都是主族元素,故D正确;
故选D。
12.【答案】
【解析】A.、、的质子数和电子数都等于,原子数不相等,故A错误;
B.、、的原子数和质子数均不相等,电子数都为,故B错误;
C.、、的原子数相等,质子数均不相等,和的电子数相等,均为,但的电子数为,故C错误;
D.、、中、、的电子数分别为、、,酸根离子中氧原子数均相等,得电子数依次为、、,三种酸根离子的总电子数都为、原子数都为,但三种酸根离子的质子数不相等,故D正确;
故选D。
13.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了原子的结构和化学史,题目难度一般,平时注意基础知识的积累。
【解答】
世纪初,英国科学家道尔顿提出近代原子学说,他认为原子是微小的不可分割的实心球体。
年,英国科学家汤姆孙发现了电子,年提出“葡萄干面包式”的原子结构模型。
年英国物理学家卢瑟福汤姆孙的学生提出了带核的原子结构模型。
年丹麦物理学家玻尔卢瑟福的学生引入量子论观点,提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型。
奥地利物理学家薛定谔提出电子云模型几率说,为近代量子力学原子模型。
对轨道模型贡献最大的科学家是丹麦物理学家玻尔,
故选:。
14.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查分子晶体、同素异形体等,注意极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂。
【解答】
和苯为非极性分子,相似相溶,因而可溶。
15.【答案】
【解析】A.中子数为的氮原子的质量数为,符号为,A错误;
B.分子中两个原子间形成对共用电子对,分子的电子式为,B错误;
C.分子中原子与每个原子共用一对电子,结构式:,C正确;
D.的核电荷数为,核外有个电子,的结构示意图为,D错误;
综上所述答案为。
16.【答案】;
;;第四周期第Ⅱ族
【解析】氮的氧化物中氮原子的物质的量为,则的物质的量是,所以摩尔质量为;此质量的在标准状况下的体积约为;
的物质的量是,与足量稀硝酸反应时生成硝酸铜,铜元素化合价从价升高到价,转移电子总数是;
由可知,,所以的物质的量是,则,由摩尔质量与相对分子质量的数值相等及质量数质子数中子数,则,又因为质子数中子数,所以,则是;
该原子的质量数;该原子核素符号为;元素在周期表中的位置是第四周期第Ⅱ族。
17.【答案】
相同条件下,氨气的密度比空气小
氨气极易溶于水
氨气能跟水发生化学反应,反应后的溶液显碱性
;;或
【解析】实验室制取气体反应的发生装置的选择主要考虑反应物的状态是固体还是液体以及反应条件,如加热等;
根据实验可知,气体是由上到下充满试管的,充满氨气的试管能形成喷泉且形成的溶液使酚酞显红色,从而得出氨气的三点性质:相同条件下,氨气的密度比空气小、氨气极易溶于水、氨气能跟水发生化学反应,反应后的溶液显碱性;
反应需要用固固加热型发生装置,则选取作为发生装置;氨气的密度比空气小,则用装置收集时,气体由端进入;若选择反应作为实验室制取的反应原理,则应选择固液不加热型发生装置,即或。
18.【答案】
;
【解析】元素核内质子数为,所以的核内中子数为;
是号元素,原子结构示意图为;在中完全燃烧生成的是,电子式为;
由和的性质知,能与强碱溶液反应生成可溶性的盐而被除去,所以除去的离子方程式为;
与炭粉和氯气反应制,根据反应原理和物质的性质知,反应后的尾气中有和,所以用足量溶液处理尾气时,生成的盐有;
由的组成知,中的来自,而和,合成时,过量,所以生成的的质量取决于的质量,根据原子守恒,,所以。
19.【答案】; ;
烧杯中出现白色浑浊 镁与盐酸反应为放热反应, 在水中的溶解度随温度升高而减小,故析出晶体 小于
【解析】和,是由氧元素组成的不同单质,互称同素异形体;
和,是碳元素的不同核素,互为同位素;
其分子式都是,但结构不同,为同分异构体;
所以互为同位素的是;互为同素异形体的是;互为同分异构体的是;
综上所述,本题正确选项:;;;
位于氢之前,能和稀盐酸反应生成氢气,该反应是放热反应,放出的热量使烧杯中溶液温度升高,氢氧化钙溶解度随着温度升高而减小;镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,所以试管中镁片逐渐溶解,生成氢气,所以试管中产生无色气泡,金属和酸的反应是放热反应,氢氧化钙溶解度随着温度升高而减小,升高温度,氢氧化钙饱和溶液变为过饱和溶液,所以烧杯底部析出少量白色固体;
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