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）2022——2023学年上学期高一化学苏教版（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
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．自然界中绝大多数物质是固体，随着化学的发展，人工合成的固体越来越多，广泛应用于能源、环境、材料、生命科学等领域。下列说法错误的是
A．物质的聚集状态除了我们熟知的气、液、固三态外还有液晶态、塑晶态等多种聚集状态
B．晶体与非晶体的本质区别：是否有规则的几何外形
C．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是：对固体进行X射线衍射实验
D．配合物和超分子有着广泛的应用，其中超分子的特性是“分子识别”和“自组装”
2．最近医学界通过用放射性来标记，发现的一种羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA来杀死细胞，从而抑制艾滋病(AIDS)。下列有关的叙述中正确的是
A．与原子的化学性质不同
B．与含有的中子数相同
C．是的同素异形体
D．与互为同位素
3．三种原子的原子结构可用下图形象地表示：
其中●表示质子， 表示电子，○表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是
A．①②③互为同位素
B．①②③是同种原子
C．①②③是三种化学性质不同的粒子
D．①②③具有相同的质量数
4．下列关于同位素和同种元素关系判断正确的是
A．质量数相同的原子，一定不是同位素关系
B．质子数相同的原子，一定是互为同位素
C．核外电子数相同的原子，可能属于不同种元素
D．中子数相同的原子，一定属于同种元素
5．在元素周期表中，应用于计算机芯片的硅元素如图所示，下列有关硅的说法正确
A．原子核外有14个电子 B．原子个数是14
C．硅原子的相对原子质量是28.09 D．质量数是28.09
6．38Sr(锶)的87Sr、86Sr稳定同位素在同一地域土壤中87Sr/86Sr值不变。土壤生物中87Sr/86Sr值与土壤中87Sr/86Sr值有效相关。测定土壤生物中87Sr/86Sr值可进行产地溯源。下列说法不正确的是
A．87Sr和86Sr互为同位素
B．87Sr和86Sr含有的中子数分别为49和48
C．同一地域产出的同种土壤生物中87Sr/86Sr值相同
D．87Sr和86Sr的化学性质不相同
7．2019年三场大火：巴西亚马孙大火，美国加州大火，澳洲大火。其中澳洲大火面积最大，火势最猛。原因是干燥的地面，加上澳洲特有的物种桉树富含油脂，一旦燃烧起来，不易熄灭。下列有关油脂(C57H110O6)的说法正确的是
A．由三种元素构成 B．所占元素质量分数最大的是氢元素
C．油脂均为固态 D．有些脂肪酸是人体必需的，但人体内却不能合成
8．最近，我国某物理研究所取得重大科技成果，研制出由18O所构成的单质气体。18O是一种稳定的同位素，称为重氧。下列有关说法不正确的是
A．的物质的量是
B．0.1molH218O中所含的中子数约为
C．的体积约为
D．18O2的摩尔质量为
9．简单原子的原子结构可用如图的方法形象地表示：其中●表示质子或电子，○表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是
A．①②③互为同位素 B．①②③在自然界中含量相同
C．①②③是三种化学性质不同的粒子 D．①②③具有相同的质量数
10．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9的氮原子：
B．分子的电子式：
C．分子的结构式：
D．只能表示，不能表示
11．钚是一种放射性元素，是原子能工业的一种重要原料，可作为核燃料和核武器的裂变剂。下列关于的说法不正确的是
A．是元素周期表中第七周期的元素
B． 与为两种不同的核素，互为同位素
C． 与具有相同的化学性质
D． 原子核中有145个中子
12．可用于有机物的结构分析。下列有关的叙述正确的是
A．与具有相同的中子数 B．与的核外电子排布不同
C．与互为同位素 D．的核外电子数与中子数相同
13．能说明某晶体属于离子晶体的是
A．易溶于水
B．固态不导电，水溶液能导电
C．有较高的熔点
D．固态不导电，熔融时能导电
14．意大利罗马大学的一些人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示，下列说法正确的是
A．N4属于一种新型的化合物 B．N4转化为N2属于物理变化
C．N4的摩尔质量为56 D．N4与N2互为同素异形体
15．据报道，上海某医院正在研究同位素碘治疗肿瘤的新技术。下列说法正确的是
A．读作碘53 B．的中子数为72
C．的电子数为52 D．与互称为同系物
二、填空题
16．核素与同位素
(1)核素：把具有的_______一种原子叫做核素。
(2)同位素：_______的同一元素的不同原子互称为同位素。如H、D、T互称为同位素。
(3)核素(原子)符号
质量数为A、质子数为Z的核素(原子)表示_______。
(4)同位素的特征
①同一种元素的各种同位素的_______几乎完全相同；_______略有差异。
②在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，同位素相互之间保持一定的比率。
同位素的用途：
①C在考古工作中用于测定一些文物的年代。
②H、H用于制造氢弹。
③利用放射性同位素释放的射线育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病等。
④利用18O作为示踪原子探究有机反应机理。
17．元素周期律和元素周期表对深入认识物质的性质具有重要的作用，有利于将零散的元素及其化合物的知识整合起来形成知识网络。通过本章的学习，你是否对学习过的元素及其化合物的知识进行了整合？请尝试用图示的方式进行总结，并与同学们交流分享，示例如下：
李明打开元素周期表，看到元素符号“N”，便按照以下思路回顾和整理了关于氮元素的相关知识。
(1)氮元素的原子结构示意图_____、元素符号_____。
(2)氮元素所在周期的元素性质递变规律_____。
(3)氮元素所在主族的元素性质递变规律_____。
(4)含有氮元素的常见物质的性质及它们之间的转化关系_____。
三、原理综合题
18．回答下列问题：
(1)以Fe、CuO、H2SO4三种物质为原料，用两种方法制取铜(用化学方程式表示)：
方法一：___________。
方法二：___________。
(2)请从不同角度对硝酸进行分类___________、___________、___________。
(3)请写出NH4NO3的电离方程式：___________。
(4)请写出与O2互为同素异形体的物质的化学式：___________
(5)当光束通过下列物质时，不会出现丁达尔现象的分散系有___________ (填字母)。
A．氢氧化铁胶体 B．水 C．蔗糖溶液 D．氯化铁溶液 E．云、雾
(6)现有下列物质，请回答问题
①NaOH溶液②铝③液态氯化氢④大理石⑤二氧化碳 ⑥酒精 ⑦氢氧化铜 ⑧硫酸氢钠 ⑨氨气⑩熔融的KNO3；
A．以上物质属于强电解质的是___________。(填序号，下同)
B．以上物质属于弱电解质的是___________。
C．以上物质属于非电解质的是___________。
四、结构与性质
19．碳元素不仅能形成丰富多彩的有机化合物，而且还能形成多种无机化合物，同时自身可以形成多种单质，碳及其化合物的用途广泛。
已知图中A为离子晶体，B为金属晶体，C为分子晶体。
(1)A、B、C、D、E分别代表了五种常见的晶体，则A______，B______，C______，D______，E______。(填名称或化学式)
(2)干冰和冰是两种常见的分子晶体，下列关于两种晶体的比较正确的是______(填字母，下同)。
a.晶体的密度：干冰>冰
b.晶体的熔点：干冰>冰
c.晶体中的空间利用率：干冰>冰
d.晶体中分子间相互作用力类型相同
(3)金刚石和石墨是碳的两种常见单质，下列叙述正确的有______。
a.金刚石中碳原子的杂化类型为杂化，石墨中碳原子的杂化类型为杂化
b.晶体中共价键的键长：金刚石中键<石墨中键
c.晶体的熔点：金刚石>石墨
d.晶体中共价键的键角：金刚石>石墨
e.金刚石晶体中只存在共价键，石墨晶体中则存在共价键、金属键和范德华力
f.金刚石和石墨的熔点都很高，所以金刚石和石墨都是共价晶体
(4)金刚石晶胞结构如图所示，一个晶胞中的C原子数目为______。
(5)C与孔雀石共热可以得到金属铜，铜原子的原子结构示意图为______，金属铜采用面心立方最密堆积(在晶胞的顶点和面心均含有一个原子)，已知单质的晶体密度为，的相对原子质量为M，阿伏加德罗常数的值为，则的原子半径为______(写出分数表达式即可)。
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参考答案：
1．B
【详解】A．物质的聚集状态有晶态、非晶态还有塑晶态和液晶态，A正确；
B．晶体与非晶体的根本区别在于其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列，不是在于是否具有规则的几何外形，B错误；
C．构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X射线衍射图谱反映出来，所以区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验，C正确；
D．超分子是由两种或两种以上的分子通过相互作用形成的分子聚集体，具有分子识别与自组装的特征，D正确；
故选B。
2．D
【详解】A．14C与为同种元素的原子，两者化学性质几乎完全相同，A项错误；
B．14C的中子数为14 6=8，14N的中子数为14 7=7，二者不同，B项错误；
C．14C是原子，不是单质，与C60单质不是同素异形体，C项错误；
D．14C与12C的质子数均为6，中子数分别为8、6不同，互为同位素，D项正确；
答案选D。
3．A
【分析】由图可知：①为，②为，③为，是氢元素的3种核素。
【详解】A．氢元素的三种核素、、互为同位素，A正确；
B．、、是氢元素的3种核素，三种原子，B错误；
C．同位素原子具有相似的化学性质，C错误；
D．、、的质量数分别为1、2和3，质量数不同，D错误；
故选A。
4．A
【详解】A．质量数相同，质子数相同的原子，是同一种核素；质量数相同，质子数不同的是不同元素，故质量数相同的原子，一定不是同位素关系，A正确；
B．质子数相同且中子数不同的原子互为同位素，B错误；
C．核外电子数相同的原子，质子数一定相同，属于同种元素，C错误；
D．质子数相同的原子一定属于同种元素，D错误；
故选A。
5．A
【详解】A．原子序数是14，原子呈电中性即原子核内质子数等于核外电子数，故每个硅原子核外有14个电子，A正确；
B．图中14是指元素的原子序数、质子数、核电荷数等，而不是原子个数，B错误；
C．28.09表示的是元素的相对原子质量而不是原子的，硅元素有多种核素，C错误；
D．质量数等于质子数和中子数之和， 28.09表示的是元素的相对原子质量而不是质量数，D错误；
故选A。
6．D
【详解】A．87Sr和86Sr是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素，故A正确；
B．87Sr和86Sr含有的中子数分别为87-38=49和86-38=48，故B正确；
C．87Sr、86Sr是38Sr的稳定同位素，同一地域产出的同种土壤生物中87Sr/86Sr值相同，故C正确；
D．87Sr和86Sr核外电子排布相同，所以化学性质相同，故D错误；
选D。
7．D
【详解】A．该油脂是由碳、氢、氧三种元素组成的，选项说法错误；
B．该油脂中，碳、氢、氧元素的质量比为：（12×57）：（1×110）：（16×6）＝684：110：96，可见其中碳元素的质量分数最大，选项说法错误；
C．植物性油脂在常温下是液态的，选项说法错误；
D．有些脂肪酸是人体必需的，但人体内却不能合成，选项说法正确；
故答案选D。
8．C
【详解】A． 的物质的量是=，故A正确；
B． 0.1molH218O中所含的中子数约为0.1mol×(0×2+18-8)×mol-1=，故B正确；
C． 没有明确气体是否是标准状况，的体积不一定为，故C错误；
D． 18O2的摩尔质量为，故D正确；
故选C。
9．A
【分析】从图示知①、②、③中的质子数等于电子数且都等于1，可知①②③代表的微粒分别为、、，据此分析解答。
【详解】A．从图示知①、②、③中的质子数等于电子数且都等于1，可知①②③代表的微粒分别为、、，质子数相同中子数不同，互为同位素，故A正确；
B．存在于自然界中所有氢原子的99.98%是，大约0.02%是，而的存在是极少的，故B错误；
C．①②③互为同位素，同位素具有相似的化学性质，故C错误；
D．、、，质子数相同中子数不同，质量数=质子数+中子数，所以质量数不同，故D错误；
故答案选A。
10．C
【详解】A．中子数为9的氮原子的质量数为，该氨原子表示为，A错误；
B．分子的电子式为：，B错误；
C．分子中，两个氯原子间含有1个共用电子对，其结构式为，C正确；
D．和的核电荷数都为17，都有18个电子，二者离子结构示意图相同，D错误；
故选C。
11．C
【详解】A.Pu的原子序数为94，是第七周期的元素，A正确；
B.与质子数相同而中子数不同，则它们为两种不同的核素，互为同位素，B正确；
C.与质量数相同，但质子数不同、核外电子数不同、电子排布不同，则化学性质不同，C错误；
D.原子核中有个中子，D正确；
故选C。
12．C
【详解】A．中有7个中子，中有8个中子，A项错误；
B．和互为同位素，核外电子排布完全相同，B项错误；
C．与具有相同的质子数、不同的中子数，二者互为同位素，C项正确；
D．中有7个电子，8个中子，D项错误；
故选C。
13．D
【详解】A．离子晶体在固态时不导电，在水溶液里或熔融后可以导电，但并非所有的离子晶体都易溶于水，如，A错误；
B．易溶于水的也不一定是离子晶体，如。在水溶液里能导电的化合物不一定是离子晶体，如，B错误；
C．不能根据熔点高低判断晶体类型，C错误；
D．判断一种晶体是否为离子晶体的方法大多看它在固态时不导电，熔融状态下能导电，D正确；
故答案选D。
14．D
【详解】A．是由一种元素组成的单质，不是化合物，A错误；
B．和是两种不同的物质，所以两者之间的转化是化学变化，B错误；
C．的摩尔质量为，C错误；
D．和互为同素异形体，D正确；
故答案选D。
15．B
【详解】A．同位素命名时由元素名称+质量数组成，故读作碘125，A错误；
B．质量数=质子数+中子数，因此的中子数为125-53=72，B正确；
C．得到一个电子形成，故的电子数为54，C错误；
D．同系物是指结构相似，分子组成上相差n个“CH2”的有机物，而与质子数相同，中子数不同，应互称为同位素，D错误；
答案选B。
16．(1)一定数目质子和中子
(2)质子数相同而中子数不同
(3)
(4) 化学性质 物理性质
【详解】（1）核素是具有一定数目质子和中子的一种原子，故答案为：一定数目质子和中子；
（2）质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，故答案为：质子数相同而中子数不同；
（3）原子符号左上角为质量数，左下角为质子数，则质量数为A、质子数为Z的核素表示为，故答案为：；
（4）同种元素的各种同位素，核外电子数相同，化学性质几乎完全相同，物理性质略有差异，故答案为：化学性质；物理性质。
17．(1) N
(2)同周期从左到右，元素得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱
(3)同主族从上到下，元素得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐 增强
(4)
【详解】（1）氮元素原子序数＝核电荷数＝７，原子结构示意图为；元素符号为N；
（2）同周期元素的原子，电子层数相同，从左到右，核电荷数增大，原子核对电子的吸引力增强，使得原子的失电子能力减弱，答案：同周期从左到右，元素得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱 ；
（3）同主族从上到下，最外层电子数相等，电子层数增多，元素得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强，答案：同主族从上到下，元素得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐 增强；
（4）
18．(1)
(2) 强酸 含氧酸 一元酸、挥发性酸
(3)
(4)O3
(5)B、C、D
(6) ③⑧⑩ ⑦ ⑤⑥⑨
【分析】(1)
方法一：Fe、H2SO4反应制取氢气，用氢气还原氧化铜生成金属铜，反应方程式是 ；
方法二：氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜溶液，用铁置换出硫酸铜中的铜，反应方程式是 ；
(2)
硝酸在水溶液中能完全电离，所以硝酸属于强酸；硝酸中含有氧元素，所以硝酸属于含氧酸；硝酸易挥发，硝酸属于挥发性酸；1个硝酸分子能电离出1个氢离子，所以硝酸属于一元酸；
(3)
在水溶液中电离出铵根离子和硝酸根离子，电离方程式为；
(4)
由同种元素组成的不同单质互为同素异形体，与O2互为同素异形体的物质的化学式为O3；
(5)
胶体能产生丁达尔现象。 A．氢氧化铁胶体属于胶体，能产生丁达尔现象； B．水不是分散系，不能产生丁达尔现象； C．蔗糖溶液不是胶体，不能产生丁达尔现象； D．氯化铁溶液不是胶体，不能产生丁达尔现象； E．云、雾属于胶体，能产生丁达尔现象；故选B、C、D。
(6)
A．电解质是指在水溶液或熔融状态下能够导电且是物质本身发生电离的化合物，强电解质则是指在水溶液中能够完全电离的电解质，强酸、强碱和大部分盐均为强电解质，故以上物质属于强电解质的是③⑧⑩，故答案为：③⑧⑩；
B．弱电解质则是指在水溶液中只能部分电离的电解质，弱酸、弱碱和水等属于弱电解质，故以上物质属于弱电解质的是⑦，故答案为：⑦；
C．非电解质是指在水溶液和熔融状态下均不能够导电的化合物，NH3和CO2的水溶液虽然能够导电，但由于不是其本身发生电离，酒精的水溶液和液体是均不能导电，故属于非电解质，故以上物质属于非电解质的是⑤⑥⑨，故答案为：⑤⑥⑨；
19． NaCl Na 干冰 金刚石 石墨 ac ae 8
【分析】（2）水分子间存在氢键，且氢键有方向性，导致水分子形成冰时存在较大的空隙，而受热融化时氢键被破，干冰分子之间只存在范德华力，形成的分子晶体是密堆积；
（4）由金刚石的晶胞结构可知，晶胞内部有4个C原子，面心上有6个C原子，顶点有8个C原子，根据均摊法计算；
【详解】（1）根据图中晶体的结构，结合常见晶体可知，A为NaCl、B为Na、C为干冰、D为金刚石、E为石墨，故答案为：NaCl；Na；干冰；金刚石；石墨；
（2）a．水分子间存在氢键，且氢键有方向性，导致水分子形成冰时存在较大的空隙，密度比水小，干冰分子之间只存在范德华力，形成的分子晶体是密堆积，密度比水大，故a正确；
b．冰融化时氢键被破，干冰分子之间只存在范德华力，融化时破坏范德华力，氢键比范德华力强，故晶体的熔点冰＞干冰，故b错误；
c．水分子间存在氢键，且氢键有方向性，导致水分子形成冰时存在较大的空隙，干冰分子之间只存在范德华力，形成的分子晶体是密堆积，晶体中的空间利用率：干冰＞冰，故c正确；
d．干冰分子之间存在范德华力，水分子间存在氢键，晶体中分子间相互作用力类型不相同，故d错误，故答案为：ac；
（3）a、金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键，构成正四面体，碳原子的杂化类型为sp3杂化；石墨中的碳原子与相邻的三个碳原子以σ键结合，形成平面正六边形结构，碳原子的杂化类型为sp2杂化，故a正确；
b、sp2杂化中，s轨道的成分比sp3杂化更多，而且石墨的碳原子还有大π键所以形成的共价键更短，更牢固，即石墨的层内共价键键长比金刚石的键长短，故b错误；
c、石墨的层内共价键键长比金刚石的键长短，作用力更大，破坏化学键需要更大能量，所以晶体的熔点金刚石＜石墨，故c错误；
d、金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键，构成正四面体，键角为109°28′，石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合，形成正六角形的平面层状结构，键角为120°，故d错误；
e、金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键，构成正四面体，石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合，形成正六角形的平面层状结构，而每个碳原子还有一个2p轨道，其中有一个2p电子．这些p轨道又都互相平行，并垂直于碳原子sp2杂化轨道构成的平面，形成了大π键．因而这些π电子可以在整个碳原子平面上活动，类似金属键的性质，石墨为层状结构，层与层之间通过范德华力连接，说明晶体中含有共价键、金属键、范德华力，故e正确；
f、金刚石是原子晶体，石墨为层状结构，层与层之间通过范德华力连接，石墨为混合型晶体，不属于原子晶体，故f错误；故选：ae；
（4）由金刚石的晶胞结构可知，晶胞内部有4个C原子，面心上有6个C原子，顶点有8个C原子，所以金刚石晶胞中c原子数目为，故答案为：8；
（5）铜是29号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，原子结构示意图为；Cu原子数目为，令铜原子的比较为rcm，则晶胞的棱长为，所以， r=cm，故答案为：；。
答案第1页，共2页
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