1.1.2揭示物质结构与性质的关系 分层练习 （含解析）2023-2024学年高二化学苏教版（2019）选择性必修2
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| 名称 | 1.1.2揭示物质结构与性质的关系 分层练习 （含解析）2023-2024学年高二化学苏教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 296.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-22 15:18:10 | ||
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文档简介
1.1.2揭示物质结构与性质的关系
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．简单原子的原子结构可用如图形象地表示：
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表示三种化学性质不同的粒子
c．①②③具有相同的质量数
d．①②③具有相同的质量
e．①②③是三种不同的原子
A．a、e B．b、e C．d、e D．a、c
2．Li电池使用过程中会产生LiH，对电池的性能和安全性带来影响。可用D2O与LiH进行反应测定LiH含量，由产物中的比例可推算。
已知：(1)2LiH2Li+H2 △H>0。下列说法正确的是
A．H2O、D2O的化学性质基本相同，H、D、T可用于制造氢弹
B．LiH与D2O反应的方程式是LiH+D2O=LiOH+D2
C．比例小说明比例小
D．80℃下的小于25℃下的
3．下列各组微粒中，互为同素异形体的是
A．C和C B．红磷和白磷 C．H2O和H2O2 D．正丁烷和异丁烷
4．石墨烯是从石墨材料中剥离出来的，由单层碳原子组成的二维晶体，将氢气加入石墨烯中可制得一种新材料石墨烷。下列说法错误的是
A．石墨烯C原子间存在σ键和π键，是一种强度很高的材料
B．石墨烯是电的良导体而石墨烷则是绝缘体
C．石墨烯和石墨烷均为高分子化合物
D．石墨烯与制得石墨烷的反应属于加成反应
5．代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．含有的中子数为
B．乙烯和乙烷的混合气体中所含的分子数为
C．与在密闭容器中充分反应后的分子数小于
D．在的溶液中，由于水解导致溶液中阴离子总数小于
6．镓的原子结构示意图如图所示。下列有关的说法错误的是
A．与互为同位素 B．原子核内的中子数为31
C．质量数为71 D．在化学反应中易失去电子
7．用中子轰击X原子产生α粒子(即氦核He)的核反应为：X+n→Y+He。已知元素Y在化合物中呈+1价。下列说法正确的是
A．H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液
B．Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2
C．X和氢元素形成离子化合物
D．6Y和7Y互为同素异形体
8．氧化氘(D2O)主要用于核反应堆的慢化剂和冷却剂。因为它比一般水重，所以又称之为“重水”。下列说法中错误的是
A．D2O的质量数是20 B．D2O与H2O中的质子数相等
C．H2和D2互为同位素 D．H2O与D2O的中子数之比为4:5
9．化学与社会、生活、科技密不可分，下列说法正确的是
A．黑火药的使用不涉及化学变化 B．神舟十三号载人飞船外壳使用的铝合金属于纯净物
C．指南针所用的磁性材料为Fe2O3 D．大气层中的O3与空气中的O2互为同素异形体
10．德国著名行业杂志《应用化学》上刊登文章介绍：某中德联合研究小组设计制造了一种“水瓶”，用富勒烯(C60)的球形笼子作“瓶体”，一种磷酸盐作“瓶盖”，恰好可将一个水分子关在里面。下列说法正确的是
A．“水瓶”、冰水混合物都是混合物 B．石墨和C60互为同位素
C．磷酸钙是电解质 D．一定条件下石墨转化为C60是物理变化
二、填空题
11．有下列几种物质：①金刚石和石墨 ②C2H6和C5H12 ③C2H4和C2H6
④CH3CH2CH2CH3和CH3CH（CH3）2 ⑤35Cl 和37Cl ⑥O2和O3 ⑦12C和14C
⑧乙烷和丁烷 ⑨CH3CH2CH2CH（C2H5）CH3和 CH3CH2CH2CH（CH3）C2H5
其中属于
⑴同分异构体的是 （填序号，下同），
⑵同素异形体的是 ，
⑶属于同系物的是 ，
⑷属于同位素的是 ．
⑸是同一种物质的是 ．
12．请按要求填空：
（1）简单原子的原子结构可用下图形象地表示：
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是三种不同的核素
B．①②③具有相同的质量数
C．①②③互为同位素
D．①②③是三种化学性质不同的粒子
（2）科学家已发现一种新型氢分子（H3），在相同条件下，等质量的H3和H2相同的是
A 分子数 B 原子数 C 体积 D 电子数
（3）微粒AXn+核外有a个电子，则它的核内中子数为
（4）与10克D2O含有相同电子数的NH3在标准状况下的体积是
13．按要求回答下列问题。
(1)甲烷的电子式为 。
(2)相对分子质量为72的烷烃的分子式为 ，写出其所有同分异构体的结构简式 其中直链烷烃的习惯命名为
(3)下列物质中互为同分异构体的有 ，互为同素异形体的有 ，互为同位素的有 ，是同一种物质的有 (填序号)。
①液氯 ②氯气 ③石墨 ④金刚石 ⑤35Cl ⑥37Cl ⑦CH3CH2CH2CH3 ⑧(CH3)2CHCH3 ⑨异丁烷
14．在下列各组物质中，找出合适的序号填在对应的空格内：
①淀粉和纤维素 ②和 ③和 ④和 ⑤和金刚石 ⑥异戊烷和新戊烷 ⑦与 ⑧
(1)互为同位素的是 ；
(2)互为同素异形体的是 ；
(3)互为同系物的是 ；
(4)互为同分异构体的是 ；
(5)同一种物质的是 。
15．常见的同素异形体
(1)碳的同素异形体
碳的同素异形体 金刚石 石墨 C60
结构 结构模型
结构特点 每个碳原子与相邻的 个碳原子以 键结合，形成 结构。 石墨晶体为 结构，每一层内碳原子以 键结合，排列成 形，形成 结构；层间存在 。 C60是由 个碳原子形成的 分子；石墨烯是由碳原子构成的 的碳材料。
物理性质 颜色状态 无色透明固体 灰黑色固体 —
熔点 很高 很高 较低
导电性 不导电 能导电 不导电
硬度 很硬 较软 较软
化学性质 相似
差异分析 碳原子的成键方式和排列方式不同
相互转化 石墨金刚石
用途 装饰品、切割玻璃、钻头 润滑剂、电极 材料科学、超导体
(2)氧的同素异形体
氧的同素异形体 氧气(O2) 臭氧(O3)
性质 颜色 无色 淡蓝色
气味 无味 鱼腥味
状态 气体 气体
溶解性 难溶于水 比氧气的大
化学性质 有较强的氧化性 氧化性比氧气强
差异分析 臭氧分子和氧气分子中氧原子的个数和氧原子的成键方式不同
相互转化 3O22O3
(3)磷的同素异形体
磷的同素异形体 白磷 红磷
分子结构 P4，正四面体结构 分子结构复杂
颜色状态 白色蜡状固体 暗红色粉末状固体
溶解性 不溶于水，易溶于CS2 不溶于水，也不溶于CS2
毒性 剧毒 无毒
着火点 40℃，易自燃 240℃
化学性质 自燃生成P2O5 燃烧生成P2O5
保存方法 少量可保存在水中，大量封闭保存 密封保存
差异分析 磷原子的成键方式和排列方式不同
相互转化 白磷红磷
16．按要求回答下列问题。
(1)下列各组微粒：①与；②和；③H、D、T；④金刚石和石墨；⑤和；⑥和。互为同位素的是 (填序号)，透过蓝色钴玻璃观察K元素燃烧时的焰色为 色。
(2)苯与浓硫酸、浓硝酸在55℃～60℃时反应的化学方程式为 。
(3)现有如下三个反应：
A．
B．
C．
根据三个反应本质，能设计成原电池的是 (填“A”、“B”或“C”)。该原电池的负极材料为 ，若导线上转移电子0.6mol，则电极减少的质量是 g。
17．现有下列几种粒子：1H、2H、3H、1H+、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C。请回答下列问题：
(1)以上粒子属于 种元素，属于氢元素的核素有 种，属于铀元素的核素有 种。互为同位素的原子分别为 ， 。
(2)质量数相等的粒子为 ， ， 。
18．有下列原子：① 12C；② 39K；③ 40Ca；④ 13C；⑤ 14N；⑥ 40Ar。其中：
（1）互为同位素的是 。
（2）质量数相等，但不能互称同位素的是 。
（3）中子数相等，但质子数不相等的是 、 。
19．有下列物质：①金刚石和石墨；②79Br和81Br；③CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)CH3；④和 ；⑤己烷和庚烷；上述各组物质中，互为同位素的是 (填序号，下同)；互为同素异形体的是 ；互为同系物的是 ；互为同分异构体的是 ；属于同一种物质的是 。
20．有下列几组物质，请将序号填入下列空格内：
A、CH2=CH-COOH和油酸(C17H33COOH) B、12C60和石墨 C、和 D、35Cl和37Cl E、乙醇和乙二醇
①互为同位素的是 ；
②互为同系物的是 ；
③互为同素异形体的是 ；
④互为同分异构体的是 ；
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【分析】①表示的是，②表示的是，③表示的是。
【详解】a．它们是质子数相同、中子数不同的三种核素，故互为同位素，故a正确；
b．三者互为同位素，核外电子排布相同，同位素的化学性质相似，故b错误；
c．它们的中子数不同，①②③的质量数依次为1、2、3，所以质量数不同，故c错误；
d．它们的中子数不同，所以质量数不同，原子的质量也不相同，故d错误；
e．它们的质子数虽然相同，但中子数不同，是三种不同的原子，故e正确；
综上所述答案为A。
2．C
【详解】A．、都是氢元素形成的同种物质，化学性质基本相同；D、T可用于制造氢弹，H不可用于制造氢弹，故A错误；
B．D2O 和LiH反应，氢氧根由D2O提供，故反应为，故B错误；
C．，，根据方程式可知比例小说明比例小，故C正确；
D．已知氢化锂与水反应是吸热反应，温度高有利于该反应正向进行，生成更多的氢气，所以下的大于下的，故D错误；
故答案为C。
3．B
【分析】由同种元素形成的不同单质互为同素异形体，据此分析判断。
【详解】A．C和C是同种元素的不同核素，互为同位素，A错误；
B．红磷和白磷是磷元素的不同单质，互为同素异形体，B正确；
C．H2O和H2O2的组成元素相同，是化合物，不是单质，不是同素异形体，C错误；
D．正丁烷和异丁烷分子式相同结构不同，是同分异构体，D错误；
故选B。
4．C
【详解】A．石墨烯是从石墨材料中剥离出来的，由单层碳原子组成的二维晶体，故C原子间存在σ键和π键，是一种强度很高的材料，A正确；
B．石墨烯是石墨材料中剥离出来的，同层间存在自由移动的电子，是电的良导体；石墨烷是和氢气加成得到的不存在自由移动电子是绝缘体，B正确；
C．石墨烯为单质，不是化合物，C错误；
D．石墨烯与制得石墨烷的反应后饱和度增加，属于加成反应，D正确；
故选C。
5．C
【详解】A．1个中含有中子数=18-8=10，的物质的量小于1mol，所以含有的中子数小于，A错误；
B．未说明标准状况，无法利用标况下的气体摩尔体积计算器分子数，B错误；
C．与在密闭容器中发生反应，产物的分子数为，但同时存在平衡，所以分子数小于，C正确；
D．溶液中的水解方程式，消耗1mol碳酸根时生成2mol阴离子，故阴离子总数大于，D错误；
答案选C。
6．B
【详解】A．和是同一元素的不同核素，二者互为同位数，A正确；
B．原子核内的中子数=71-31=40，B错误；
C．的质量数为71，C正确；
D．最外层为3个电子，在化学反应中易失去，D正确；
故选B。
7．A
【分析】根据核反应为：可知，X的质量数N为4+7-1=10，又因为Y在化合物中呈价，则推知Y位于IA族，质量数=质子数+中子数，Y的质量数为7，所以得出Y为Li，其质子数p=3，所以X的质子数Z=3+2-0=5，核电荷数=原子序数=核内质子数=5，则推知X属于B元素，据此分析解答。
【详解】A．为硼酸，氢氧化钠溶液具有腐蚀性，若不慎将溶液溅到皮肤上，则需用大量水冲洗，同时涂抹，以中和碱液，A正确；
B．Y为Li，在空气中燃烧的产物只有Li2O，B错误；
C．X为B，与氢元素会形成BH3或B2H4等硼氢化合物，B元素与H元素以共价键结合，属于共价化合物，C错误；
D．和两者的质子数均为3，中子数不同，所以两者互为同位素，D错误；
故选A。
8．C
【详解】A．D含有1个中子，所以质量数为1+1=2，则D2O的质量数是22+16=20，故A正确；
B．D2O与H2O中的质子数均为12+8=10，故B正确；
C．同位素是指同种元素的不同核素，H2和D2是不同氢原子形成的氢气分子，不是核素，故C错误；
D．H2O的中子数为8，D2O的中子数为12+8=10，数量比为8:10=4:5，故D正确；
综上所述答案为C。
9．D
【详解】A．黑火药的使用时产生了新的物质，因此发生的变化涉及化学变化，A错误；
B．神舟十三号载人飞船外壳使用的铝合金属于混合物，不属于纯净物，B错误；
C．指南针所用的磁性材料为Fe3O4，C错误；
D．大气层中的O3与空气中的O2是O元素的两种不同性质的单质，二者互为同素异形体，D正确；
故合理选项是D。
10．C
【详解】A．冰水混合物只含一种物质，属于纯净物，A错误；
B．石墨和均是碳元素组成的单质，互称为同素异形体，B错误；
C．磷酸钙属于盐类，熔融状态下能导电，是电解质，C正确；
D．石墨转化为生成了新的物质，是化学变化，D错误；
故选C。
11． ④ ①⑥ ②⑧ ⑤⑦ ⑨
【详解】（1）具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体。故答案为④；（2）同素异形体是同种元素形成的不同单质。故答案为①⑥；（3）同系物是有机化合物中具有同一通式、组成上相差一个或多个某种原子团、在结构与性质上相似的化合物系列。故答案为②⑧；（4）具有相同质子数，不同中子数（或不同质量数）同一元素的不同核素互为同位素。故答案为⑤⑦；⑸根据有机物的系统命名CH3CH2CH2CH（C2H5）CH3和 CH3CH2CH2CH（CH3）C2H5均为3-甲基己烷，则为同一种物质，答案选⑨。
12． AC BD 11.2L
【详解】(1)根据示意图不难看出①②③分别是H、D、T原子：
A.首先明确核素的定义，不同的原子即不同的核素，氕、氘、氚明显是三种不同的核素，A项正确；
B.质量数=质子数+中子数，氕、氘、氚的质量数分别为1、2、3，B项错误；
C.氕、氘、氚互为氢元素的同位素，C项正确；
D.同位素的化学性质几乎完全一样，物理性质有差别，D项错误；
答案选AC；
(2）的分子量为3，的分子量为2，等质量的和，其分子数为反比，即2:3：
A.分子数为2:3，A项错误；
B.不管是还是，都是由氢原子构成的，因此等质量的和必然是由等量的氢原子构成的，B项正确；
C.虽然在相同条件下，但是二者的分子数不同，因此体积不同，C项错误；
D.同B项，二者都是由等量的氢原子构成的，因此二者所含的电子数也是相等的，D项正确；
答案选BD；
(3)首先带有n个正电荷，表明其失去了n个电子，则有个电子，又因为电子数=质子数，质量数=质子数+中子数，不难得出其核内有个中子；
(4)1个分子中有个电子，一个分子中有个电子，可以发现二者的电子数相等，n（）=，则的物质的量也为0.5mol，v（）=。
13．(1)
(2) C5H12 CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3) CH2CH3、C(CH3)4 正戊烷
(3) ⑦⑧ ③④ ⑤⑥ ①②
【分析】(1)
甲烷的分子式为CH4，碳原子和4 氢原子形成4条共价键，其电子式为，故答案：。
(2)
饱和烷烃的通式为CnH2n+2，所以相对分子质量为72的烷烃的分子式为C5H12，其所有同分异构体有三种：正戊烷CH3CH2CH2CH2CH3；异戊烷 (2-甲基丁烷)：CH3CH(CH3) CH2CH3；新戊烷(2,2-二甲基丙烷) C(CH3)4，故答案：C5H12；CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3) CH2CH3、C(CH3)4；正戊烷。
(3)
同分异构体是分子式相同，结构不同，所以⑦CH3CH2CH2CH3 ⑧(CH3)2CHCH3互为同分异构体；同素异形体由同种元素组成的不同单质，所以③石墨 ④金刚石互为同素异形体；同位素是质子数相同，中子数不同，所以⑤35Cl ⑥37Cl互为同位素；①液氯是氯气的液态，所以①液氯②氯气是同一种物质。故答案：⑦⑧；③④；⑤⑥；①②。
14． ③ ⑤ ⑦ ⑥ ⑧
【详解】(1)同位素是质子数相同而中子数不同的原子，互为同位素的是③；
(2)同素异形体是同种元素形成的不同物质，互为同素异形体的是⑤；
(3)同系物是结构相似、在分子组成上相差若干个CH2原子团的有机物，互为同系物的是⑦；
(4) 同分异构体是分子式相同而结构不同的物质，互为同分异构体的是⑥；
(5)为同一种物质的是⑧；
15． 4 共价 空间网状 层状 共价 平面六边 平面网状 分子间作用力 60 封闭笼状 二维层状
【解析】略
16． ①③ 紫 +HO－NO2+H2O C 铜(或Cu) 19.2
【详解】(1) 同种元素的不同种原子间互为同位素,故①12C和13C互为同位素，③H、D、T互为同位素；同种元素的不同种单质间互为同素异形体，故②O2和O3、④金刚石和石墨均互为同素异形体；K的烟色反应为紫色，所以透过蓝色钴玻璃观察K元素燃烧时的焰色为紫色。
(2)苯与浓硫酸、浓硝酸在55℃～60℃时反应为苯硝化反应，其化学方程式为+HO－NO2+H2O；
(3) A和B中反应前后各元素化合价不变，所以不属于氧化还原反应，C中有元素化合价升降，所以有电子转移，能设计成原电池，故选C；在C中Cu失去电子作负极，所以该原电池的负极材料为铜(或Cu)；C中 Cu发生氧化反应作负极，根据，导线上转移电子0.6mol，则消耗0.3mol的铜，质量为：。
17．(1) 7 3 3 1H、2H、3H 234U、235U、238U
(2) 40K、40Ca 14N、14C 1H、1H+
【分析】(1)
以上微粒中含有H、U、K、Ca、Cl、N、C，共有7种元素；1H、1H+是1H的原子和离子，1H、2H、3H属于氢元素的3种不同核素，且互为同位素，属于氢元素的核素有3种；234U、235U、238U属于铀元素的3种不同核素，也互为同位素；故答案为：7；3；3；1H、2H、3H；234U、235U、238U；
(2)
质量数相等的粒子，即相对原子质量相等的微粒，分别为40K、40Ca；14N、14C；1H、1H+；故答案为：40K、40Ca；14N、14C；1H、1H+。
18． ①④ ③⑥ ②和③ ④和⑤
【详解】(1)质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，则互为同位素的是12C和13C。
(2)质量数相等，但不能互称同位素的是40Ca和40Ar。
(3)13C和14N的中子数相等均是7，但质子数不相等，分别是6、7。
19． ② ① ⑤ ③ ④
【详解】具有相同质子数，不同中子数（或不同质量数）同一元素的不同核素互为同位素，上述各组物质中，互为同位素的是②；同素异形体是同种元素形成的不同单质，上述各组物质中，互为同素异形体的是①；同系物是有机化合物中具有同一通式、组成上相差一个或多个某种原子团、在结构与性质上相似的化合物系列，上述各组物质中，互为同系物的是⑤；在有机化学中，将分子式相同、结构不同的化合物互称同分异构体，上述各组物质中，互为同分异构体的是③；甲烷只有一种二氯代物，和 是同一种物质，属于同一种物质的是④；故答案为：②；①；⑤；③；④。
20． D A B C
【分析】质子数相同质量数（或中子数）不同的原子互称同位素；
同系物指结构相似、通式相同，组成上相差1个或者若干个CH2原子团，具有相同官能团的化合物；
同种元素形成的不同单质互为同素异形体；
具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体。
【详解】①35Cl和37Cl质子数都为17，中子数不同，是氯元素的不同原子，互为同位素，故答案为D；
②CH2=CH-COOH和油酸（C17H33COOH）结构相似、通式相同，相差15个CH2原子团，互为同系物，故答案为A；
③12C60和石墨是由碳元素组成的不同单质，互为同素异形体，故答案为B；
④分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故答案为C
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．简单原子的原子结构可用如图形象地表示：
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表示三种化学性质不同的粒子
c．①②③具有相同的质量数
d．①②③具有相同的质量
e．①②③是三种不同的原子
A．a、e B．b、e C．d、e D．a、c
2．Li电池使用过程中会产生LiH，对电池的性能和安全性带来影响。可用D2O与LiH进行反应测定LiH含量，由产物中的比例可推算。
已知：(1)2LiH2Li+H2 △H>0。下列说法正确的是
A．H2O、D2O的化学性质基本相同，H、D、T可用于制造氢弹
B．LiH与D2O反应的方程式是LiH+D2O=LiOH+D2
C．比例小说明比例小
D．80℃下的小于25℃下的
3．下列各组微粒中，互为同素异形体的是
A．C和C B．红磷和白磷 C．H2O和H2O2 D．正丁烷和异丁烷
4．石墨烯是从石墨材料中剥离出来的，由单层碳原子组成的二维晶体，将氢气加入石墨烯中可制得一种新材料石墨烷。下列说法错误的是
A．石墨烯C原子间存在σ键和π键，是一种强度很高的材料
B．石墨烯是电的良导体而石墨烷则是绝缘体
C．石墨烯和石墨烷均为高分子化合物
D．石墨烯与制得石墨烷的反应属于加成反应
5．代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．含有的中子数为
B．乙烯和乙烷的混合气体中所含的分子数为
C．与在密闭容器中充分反应后的分子数小于
D．在的溶液中，由于水解导致溶液中阴离子总数小于
6．镓的原子结构示意图如图所示。下列有关的说法错误的是
A．与互为同位素 B．原子核内的中子数为31
C．质量数为71 D．在化学反应中易失去电子
7．用中子轰击X原子产生α粒子(即氦核He)的核反应为：X+n→Y+He。已知元素Y在化合物中呈+1价。下列说法正确的是
A．H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液
B．Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2
C．X和氢元素形成离子化合物
D．6Y和7Y互为同素异形体
8．氧化氘(D2O)主要用于核反应堆的慢化剂和冷却剂。因为它比一般水重，所以又称之为“重水”。下列说法中错误的是
A．D2O的质量数是20 B．D2O与H2O中的质子数相等
C．H2和D2互为同位素 D．H2O与D2O的中子数之比为4:5
9．化学与社会、生活、科技密不可分，下列说法正确的是
A．黑火药的使用不涉及化学变化 B．神舟十三号载人飞船外壳使用的铝合金属于纯净物
C．指南针所用的磁性材料为Fe2O3 D．大气层中的O3与空气中的O2互为同素异形体
10．德国著名行业杂志《应用化学》上刊登文章介绍：某中德联合研究小组设计制造了一种“水瓶”，用富勒烯(C60)的球形笼子作“瓶体”，一种磷酸盐作“瓶盖”，恰好可将一个水分子关在里面。下列说法正确的是
A．“水瓶”、冰水混合物都是混合物 B．石墨和C60互为同位素
C．磷酸钙是电解质 D．一定条件下石墨转化为C60是物理变化
二、填空题
11．有下列几种物质：①金刚石和石墨 ②C2H6和C5H12 ③C2H4和C2H6
④CH3CH2CH2CH3和CH3CH（CH3）2 ⑤35Cl 和37Cl ⑥O2和O3 ⑦12C和14C
⑧乙烷和丁烷 ⑨CH3CH2CH2CH（C2H5）CH3和 CH3CH2CH2CH（CH3）C2H5
其中属于
⑴同分异构体的是 （填序号，下同），
⑵同素异形体的是 ，
⑶属于同系物的是 ，
⑷属于同位素的是 ．
⑸是同一种物质的是 ．
12．请按要求填空：
（1）简单原子的原子结构可用下图形象地表示：
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是三种不同的核素
B．①②③具有相同的质量数
C．①②③互为同位素
D．①②③是三种化学性质不同的粒子
（2）科学家已发现一种新型氢分子（H3），在相同条件下，等质量的H3和H2相同的是
A 分子数 B 原子数 C 体积 D 电子数
（3）微粒AXn+核外有a个电子，则它的核内中子数为
（4）与10克D2O含有相同电子数的NH3在标准状况下的体积是
13．按要求回答下列问题。
(1)甲烷的电子式为 。
(2)相对分子质量为72的烷烃的分子式为 ，写出其所有同分异构体的结构简式 其中直链烷烃的习惯命名为
(3)下列物质中互为同分异构体的有 ，互为同素异形体的有 ，互为同位素的有 ，是同一种物质的有 (填序号)。
①液氯 ②氯气 ③石墨 ④金刚石 ⑤35Cl ⑥37Cl ⑦CH3CH2CH2CH3 ⑧(CH3)2CHCH3 ⑨异丁烷
14．在下列各组物质中，找出合适的序号填在对应的空格内：
①淀粉和纤维素 ②和 ③和 ④和 ⑤和金刚石 ⑥异戊烷和新戊烷 ⑦与 ⑧
(1)互为同位素的是 ；
(2)互为同素异形体的是 ；
(3)互为同系物的是 ；
(4)互为同分异构体的是 ；
(5)同一种物质的是 。
15．常见的同素异形体
(1)碳的同素异形体
碳的同素异形体 金刚石 石墨 C60
结构 结构模型
结构特点 每个碳原子与相邻的 个碳原子以 键结合，形成 结构。 石墨晶体为 结构，每一层内碳原子以 键结合，排列成 形，形成 结构；层间存在 。 C60是由 个碳原子形成的 分子；石墨烯是由碳原子构成的 的碳材料。
物理性质 颜色状态 无色透明固体 灰黑色固体 —
熔点 很高 很高 较低
导电性 不导电 能导电 不导电
硬度 很硬 较软 较软
化学性质 相似
差异分析 碳原子的成键方式和排列方式不同
相互转化 石墨金刚石
用途 装饰品、切割玻璃、钻头 润滑剂、电极 材料科学、超导体
(2)氧的同素异形体
氧的同素异形体 氧气(O2) 臭氧(O3)
性质 颜色 无色 淡蓝色
气味 无味 鱼腥味
状态 气体 气体
溶解性 难溶于水 比氧气的大
化学性质 有较强的氧化性 氧化性比氧气强
差异分析 臭氧分子和氧气分子中氧原子的个数和氧原子的成键方式不同
相互转化 3O22O3
(3)磷的同素异形体
磷的同素异形体 白磷 红磷
分子结构 P4，正四面体结构 分子结构复杂
颜色状态 白色蜡状固体 暗红色粉末状固体
溶解性 不溶于水，易溶于CS2 不溶于水，也不溶于CS2
毒性 剧毒 无毒
着火点 40℃，易自燃 240℃
化学性质 自燃生成P2O5 燃烧生成P2O5
保存方法 少量可保存在水中，大量封闭保存 密封保存
差异分析 磷原子的成键方式和排列方式不同
相互转化 白磷红磷
16．按要求回答下列问题。
(1)下列各组微粒：①与；②和；③H、D、T；④金刚石和石墨；⑤和；⑥和。互为同位素的是 (填序号)，透过蓝色钴玻璃观察K元素燃烧时的焰色为 色。
(2)苯与浓硫酸、浓硝酸在55℃～60℃时反应的化学方程式为 。
(3)现有如下三个反应：
A．
B．
C．
根据三个反应本质，能设计成原电池的是 (填“A”、“B”或“C”)。该原电池的负极材料为 ，若导线上转移电子0.6mol，则电极减少的质量是 g。
17．现有下列几种粒子：1H、2H、3H、1H+、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C。请回答下列问题：
(1)以上粒子属于 种元素，属于氢元素的核素有 种，属于铀元素的核素有 种。互为同位素的原子分别为 ， 。
(2)质量数相等的粒子为 ， ， 。
18．有下列原子：① 12C；② 39K；③ 40Ca；④ 13C；⑤ 14N；⑥ 40Ar。其中：
（1）互为同位素的是 。
（2）质量数相等，但不能互称同位素的是 。
（3）中子数相等，但质子数不相等的是 、 。
19．有下列物质：①金刚石和石墨；②79Br和81Br；③CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)CH3；④和 ；⑤己烷和庚烷；上述各组物质中，互为同位素的是 (填序号，下同)；互为同素异形体的是 ；互为同系物的是 ；互为同分异构体的是 ；属于同一种物质的是 。
20．有下列几组物质，请将序号填入下列空格内：
A、CH2=CH-COOH和油酸(C17H33COOH) B、12C60和石墨 C、和 D、35Cl和37Cl E、乙醇和乙二醇
①互为同位素的是 ；
②互为同系物的是 ；
③互为同素异形体的是 ；
④互为同分异构体的是 ；
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【分析】①表示的是，②表示的是，③表示的是。
【详解】a．它们是质子数相同、中子数不同的三种核素，故互为同位素，故a正确；
b．三者互为同位素，核外电子排布相同，同位素的化学性质相似，故b错误；
c．它们的中子数不同，①②③的质量数依次为1、2、3，所以质量数不同，故c错误；
d．它们的中子数不同，所以质量数不同，原子的质量也不相同，故d错误；
e．它们的质子数虽然相同，但中子数不同，是三种不同的原子，故e正确；
综上所述答案为A。
2．C
【详解】A．、都是氢元素形成的同种物质，化学性质基本相同；D、T可用于制造氢弹，H不可用于制造氢弹，故A错误；
B．D2O 和LiH反应，氢氧根由D2O提供，故反应为，故B错误；
C．，，根据方程式可知比例小说明比例小，故C正确；
D．已知氢化锂与水反应是吸热反应，温度高有利于该反应正向进行，生成更多的氢气，所以下的大于下的，故D错误；
故答案为C。
3．B
【分析】由同种元素形成的不同单质互为同素异形体，据此分析判断。
【详解】A．C和C是同种元素的不同核素，互为同位素，A错误；
B．红磷和白磷是磷元素的不同单质，互为同素异形体，B正确；
C．H2O和H2O2的组成元素相同，是化合物，不是单质，不是同素异形体，C错误；
D．正丁烷和异丁烷分子式相同结构不同，是同分异构体，D错误；
故选B。
4．C
【详解】A．石墨烯是从石墨材料中剥离出来的，由单层碳原子组成的二维晶体，故C原子间存在σ键和π键，是一种强度很高的材料，A正确；
B．石墨烯是石墨材料中剥离出来的，同层间存在自由移动的电子，是电的良导体；石墨烷是和氢气加成得到的不存在自由移动电子是绝缘体，B正确；
C．石墨烯为单质，不是化合物，C错误；
D．石墨烯与制得石墨烷的反应后饱和度增加，属于加成反应，D正确；
故选C。
5．C
【详解】A．1个中含有中子数=18-8=10，的物质的量小于1mol，所以含有的中子数小于，A错误；
B．未说明标准状况，无法利用标况下的气体摩尔体积计算器分子数，B错误；
C．与在密闭容器中发生反应，产物的分子数为，但同时存在平衡，所以分子数小于，C正确；
D．溶液中的水解方程式，消耗1mol碳酸根时生成2mol阴离子，故阴离子总数大于，D错误；
答案选C。
6．B
【详解】A．和是同一元素的不同核素，二者互为同位数，A正确；
B．原子核内的中子数=71-31=40，B错误；
C．的质量数为71，C正确；
D．最外层为3个电子，在化学反应中易失去，D正确；
故选B。
7．A
【分析】根据核反应为：可知，X的质量数N为4+7-1=10，又因为Y在化合物中呈价，则推知Y位于IA族，质量数=质子数+中子数，Y的质量数为7，所以得出Y为Li，其质子数p=3，所以X的质子数Z=3+2-0=5，核电荷数=原子序数=核内质子数=5，则推知X属于B元素，据此分析解答。
【详解】A．为硼酸，氢氧化钠溶液具有腐蚀性，若不慎将溶液溅到皮肤上，则需用大量水冲洗，同时涂抹，以中和碱液，A正确；
B．Y为Li，在空气中燃烧的产物只有Li2O，B错误；
C．X为B，与氢元素会形成BH3或B2H4等硼氢化合物，B元素与H元素以共价键结合，属于共价化合物，C错误；
D．和两者的质子数均为3，中子数不同，所以两者互为同位素，D错误；
故选A。
8．C
【详解】A．D含有1个中子，所以质量数为1+1=2，则D2O的质量数是22+16=20，故A正确；
B．D2O与H2O中的质子数均为12+8=10，故B正确；
C．同位素是指同种元素的不同核素，H2和D2是不同氢原子形成的氢气分子，不是核素，故C错误；
D．H2O的中子数为8，D2O的中子数为12+8=10，数量比为8:10=4:5，故D正确；
综上所述答案为C。
9．D
【详解】A．黑火药的使用时产生了新的物质，因此发生的变化涉及化学变化，A错误；
B．神舟十三号载人飞船外壳使用的铝合金属于混合物，不属于纯净物，B错误；
C．指南针所用的磁性材料为Fe3O4，C错误；
D．大气层中的O3与空气中的O2是O元素的两种不同性质的单质，二者互为同素异形体，D正确；
故合理选项是D。
10．C
【详解】A．冰水混合物只含一种物质，属于纯净物，A错误；
B．石墨和均是碳元素组成的单质，互称为同素异形体，B错误；
C．磷酸钙属于盐类，熔融状态下能导电，是电解质，C正确；
D．石墨转化为生成了新的物质，是化学变化，D错误；
故选C。
11． ④ ①⑥ ②⑧ ⑤⑦ ⑨
【详解】（1）具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体。故答案为④；（2）同素异形体是同种元素形成的不同单质。故答案为①⑥；（3）同系物是有机化合物中具有同一通式、组成上相差一个或多个某种原子团、在结构与性质上相似的化合物系列。故答案为②⑧；（4）具有相同质子数，不同中子数（或不同质量数）同一元素的不同核素互为同位素。故答案为⑤⑦；⑸根据有机物的系统命名CH3CH2CH2CH（C2H5）CH3和 CH3CH2CH2CH（CH3）C2H5均为3-甲基己烷，则为同一种物质，答案选⑨。
12． AC BD 11.2L
【详解】(1)根据示意图不难看出①②③分别是H、D、T原子：
A.首先明确核素的定义，不同的原子即不同的核素，氕、氘、氚明显是三种不同的核素，A项正确；
B.质量数=质子数+中子数，氕、氘、氚的质量数分别为1、2、3，B项错误；
C.氕、氘、氚互为氢元素的同位素，C项正确；
D.同位素的化学性质几乎完全一样，物理性质有差别，D项错误；
答案选AC；
(2）的分子量为3，的分子量为2，等质量的和，其分子数为反比，即2:3：
A.分子数为2:3，A项错误；
B.不管是还是，都是由氢原子构成的，因此等质量的和必然是由等量的氢原子构成的，B项正确；
C.虽然在相同条件下，但是二者的分子数不同，因此体积不同，C项错误；
D.同B项，二者都是由等量的氢原子构成的，因此二者所含的电子数也是相等的，D项正确；
答案选BD；
(3)首先带有n个正电荷，表明其失去了n个电子，则有个电子，又因为电子数=质子数，质量数=质子数+中子数，不难得出其核内有个中子；
(4)1个分子中有个电子，一个分子中有个电子，可以发现二者的电子数相等，n（）=，则的物质的量也为0.5mol，v（）=。
13．(1)
(2) C5H12 CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3) CH2CH3、C(CH3)4 正戊烷
(3) ⑦⑧ ③④ ⑤⑥ ①②
【分析】(1)
甲烷的分子式为CH4，碳原子和4 氢原子形成4条共价键，其电子式为，故答案：。
(2)
饱和烷烃的通式为CnH2n+2，所以相对分子质量为72的烷烃的分子式为C5H12，其所有同分异构体有三种：正戊烷CH3CH2CH2CH2CH3；异戊烷 (2-甲基丁烷)：CH3CH(CH3) CH2CH3；新戊烷(2,2-二甲基丙烷) C(CH3)4，故答案：C5H12；CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3) CH2CH3、C(CH3)4；正戊烷。
(3)
同分异构体是分子式相同，结构不同，所以⑦CH3CH2CH2CH3 ⑧(CH3)2CHCH3互为同分异构体；同素异形体由同种元素组成的不同单质，所以③石墨 ④金刚石互为同素异形体；同位素是质子数相同，中子数不同，所以⑤35Cl ⑥37Cl互为同位素；①液氯是氯气的液态，所以①液氯②氯气是同一种物质。故答案：⑦⑧；③④；⑤⑥；①②。
14． ③ ⑤ ⑦ ⑥ ⑧
【详解】(1)同位素是质子数相同而中子数不同的原子，互为同位素的是③；
(2)同素异形体是同种元素形成的不同物质，互为同素异形体的是⑤；
(3)同系物是结构相似、在分子组成上相差若干个CH2原子团的有机物，互为同系物的是⑦；
(4) 同分异构体是分子式相同而结构不同的物质，互为同分异构体的是⑥；
(5)为同一种物质的是⑧；
15． 4 共价 空间网状 层状 共价 平面六边 平面网状 分子间作用力 60 封闭笼状 二维层状
【解析】略
16． ①③ 紫 +HO－NO2+H2O C 铜(或Cu) 19.2
【详解】(1) 同种元素的不同种原子间互为同位素,故①12C和13C互为同位素，③H、D、T互为同位素；同种元素的不同种单质间互为同素异形体，故②O2和O3、④金刚石和石墨均互为同素异形体；K的烟色反应为紫色，所以透过蓝色钴玻璃观察K元素燃烧时的焰色为紫色。
(2)苯与浓硫酸、浓硝酸在55℃～60℃时反应为苯硝化反应，其化学方程式为+HO－NO2+H2O；
(3) A和B中反应前后各元素化合价不变，所以不属于氧化还原反应，C中有元素化合价升降，所以有电子转移，能设计成原电池，故选C；在C中Cu失去电子作负极，所以该原电池的负极材料为铜(或Cu)；C中 Cu发生氧化反应作负极，根据，导线上转移电子0.6mol，则消耗0.3mol的铜，质量为：。
17．(1) 7 3 3 1H、2H、3H 234U、235U、238U
(2) 40K、40Ca 14N、14C 1H、1H+
【分析】(1)
以上微粒中含有H、U、K、Ca、Cl、N、C，共有7种元素；1H、1H+是1H的原子和离子，1H、2H、3H属于氢元素的3种不同核素，且互为同位素，属于氢元素的核素有3种；234U、235U、238U属于铀元素的3种不同核素，也互为同位素；故答案为：7；3；3；1H、2H、3H；234U、235U、238U；
(2)
质量数相等的粒子，即相对原子质量相等的微粒，分别为40K、40Ca；14N、14C；1H、1H+；故答案为：40K、40Ca；14N、14C；1H、1H+。
18． ①④ ③⑥ ②和③ ④和⑤
【详解】(1)质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，则互为同位素的是12C和13C。
(2)质量数相等，但不能互称同位素的是40Ca和40Ar。
(3)13C和14N的中子数相等均是7，但质子数不相等，分别是6、7。
19． ② ① ⑤ ③ ④
【详解】具有相同质子数，不同中子数（或不同质量数）同一元素的不同核素互为同位素，上述各组物质中，互为同位素的是②；同素异形体是同种元素形成的不同单质，上述各组物质中，互为同素异形体的是①；同系物是有机化合物中具有同一通式、组成上相差一个或多个某种原子团、在结构与性质上相似的化合物系列，上述各组物质中，互为同系物的是⑤；在有机化学中，将分子式相同、结构不同的化合物互称同分异构体，上述各组物质中，互为同分异构体的是③；甲烷只有一种二氯代物，和 是同一种物质，属于同一种物质的是④；故答案为：②；①；⑤；③；④。
20． D A B C
【分析】质子数相同质量数（或中子数）不同的原子互称同位素；
同系物指结构相似、通式相同，组成上相差1个或者若干个CH2原子团，具有相同官能团的化合物；
同种元素形成的不同单质互为同素异形体；
具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体。
【详解】①35Cl和37Cl质子数都为17，中子数不同，是氯元素的不同原子，互为同位素，故答案为D；
②CH2=CH-COOH和油酸（C17H33COOH）结构相似、通式相同，相差15个CH2原子团，互为同系物，故答案为A；
③12C60和石墨是由碳元素组成的不同单质，互为同素异形体，故答案为B；
④分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故答案为C