专题1 揭示物质结构的奥秘 检测卷
1. (茂名期末)“天问一号”着陆火星,“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学,长征系列运载火箭使用的燃料有液氢和煤油等化学品。下列有关说法正确的是( )
A. 煤油是可再生能源
B. H2燃烧过程中化学能转化为热能
C. 火星陨石中的20Ne中子数为20
D. 月壤中的3He与地球上的3H互为同位素
2. (邯郸鸡泽一中月考)合成新物质是研究化学的主要目的之一。意大利科学家合成了一种新型的氧分子O4。下列关于O4的说法正确的是( )
A. O4是一种新型的化合物
B. 红磷和白磷互为同素异形体,而O4和O3不互为同素异形体
C. 等质量的O4和O2含氧原子数目相同
D. O4和O2可通过氧化还原反应实现转化
3. (三亚华侨学校月考)分类归纳是学习化学常用的方法,下列知识归纳不正确的是( )
甲 乙 丙 丁
A. 图甲金属活动性逐渐减弱
B. 图乙化合物中氮元素的化合价逐渐升高
C. 图丙地壳中元素含量逐渐增大
D. 图丁空气中各成分的体积分数逐渐增大
4. (淄博四中月考)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、双氧水和水玻璃都是纯净物
B. 金刚石、石墨和C60互为同素异形体
C. 磷酸钙是可溶性电解质
D. 一定条件下石墨转化为C60是物理变化
5. (广雅中学期中)我国化学家研究的一种新型光催化剂(碳纳米点/氮化碳)可以利用太阳光高效实现分解水,其原理如图所示。下列说法正确的是( )
A. 总反应为H2O2H2+O2
B. 水分解过程中,H2O2作催化剂
C. 若反应Ⅱ是放热反应,则反应Ⅰ可能是吸热反应,也可能是放热反应
D. 反应Ⅰ和反应Ⅱ均存在O—H的断裂
6. 类比是研究物质性质的常用方法之一,可预测许多物质的性质,但类比是相对的,不能违背客观实际。下列各说法正确的是( )
A. CO2和SiO2均为酸性氧化物,CO2能与水反应生成H2CO3,则SiO2也能与水反应生成H2SiO3
B. SO2通入BaCl2溶液中不产生沉淀,则SO2通入Ba(NO3)2溶液中也不产生沉淀
C. CO2的电子式为,则CS2的电子式为?
D. 铝与稀硫酸反应生成氢气,则铝与稀硝酸反应也生成氢气
7. (温州期末)学科思想方法是学好化学的关键,下列有关理解不正确的是( )
A. 基于物质的类别与化合价,可以预测物质的性质。例如从硫的化合价角度分析,Na2SO3既有氧化性又有还原性
B. 类比是研究物质性质的常用方法之一,可预测许多物质的性质。例如铝与稀硫酸反应生成氢气,则铝与稀硝酸反应也生成氢气
C. 物质的结构与性质关联,根据物质的结构可以分析其性质。例如N2分子中存在三键,断键需要较多的能量,所以N2的化学性质稳定
D. 模型在科学认识中具有描述、解释和预测等功能,例如电离模型很好地解释了酸、碱、盐的某些性质
8. 类推的思维方法在化学学习与研究中经常采用,但类推出的结论是否正确最终要经过实验的验证。下列类推的结论不正确的是( )
A. Na、K在元素周期表中处于同一主族,化学性质相似,Na在常温下能与水剧烈反应,故K在常温下也能与水剧烈反应
B. HCl是强酸,推出HI也是强酸
C. 由反应2Fe+3Br2===2FeBr3可推出反应2Fe+3Cl2===2FeCl3也能发生
D. 由反应Cl2+H2O??HCl+HClO可推出反应F2+H2O===HF+HFO也能发生
9. (上海敬业中学期中)已知:金属镓(Ga)应用广泛,在合金、半导体和光电材料等领域都有重要应用。Ga、Al同主族,性质相似。室温下,GaN不溶于水、硬度高、熔点高。
(1) 写出镓与盐酸反应的化学方程式:______________________________。
(2) 有关物质的熔、沸点如表所示。工业上常用电解Al2O3的方法生产铝,而不用AlCl3的原因是_____________________________________________________。
化学式 Al2O3 AlCl3
熔点/℃ 2 072 190
沸点/℃ 2 980 178(升华)
(3) GaAs是共价化合物,是一种重要的半导体材料。GaAs中存在的化学键类型是________。
(4) As、N同主族,GaAs中As元素的化合价为________。用原子结构理论解释As元素显该价态的原因:__________________________________________________________________________________________________________________。
10. (清华大学附中开学考试)青蒿素(C15H22O5)是治疗疟疾的有效药物,白色针状晶体,溶于乙醇和乙醚,对热不稳定。青蒿素晶胞(长方体,含4个青蒿素分子)及分子结构如图甲所示。
甲
(1) 提取青蒿素。在浸取、蒸馏过程中,发现用沸点比乙醇低的乙醚(C2H5OC2H5)提取,效果更好。乙醚沸点低于乙醇,原因是___________________________________________________________________________________________。
用乙醚提取效果更好,原因是___________________________________________________________________________________________________________________。
(2) 确定结构。能确定晶体中哪些原子间存在化学键,并能确定键长和键角,从而得出分子空间结构的一种方法是________(填字母)。
a. 质谱法 b. X射线衍射 c. 核磁共振氢谱 d. 红外光谱
(3) 修饰结构,提高疗效。一定条件下,用NaBH4将青蒿素选择性还原生成双氢青蒿素(见图乙)。比较水溶性:双氢青蒿素________(填“>”“<”或“=”)青蒿素,从结构与性质关系的角度解释原因:_______________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
乙
专题1检测卷
1. B 煤油来源于石油,属于不可再生能源,A错误;氢气的燃烧过程放出热量,将化学能变为热能,B正确;元素符号左上角数字为质量数,所以火星陨石中的20Ne 质量数为20,C错误;3He 和 3H的质子数不同,不可能互为同位素,D错误。
2. C O4是一种新型的单质分子,不属于化合物,A错误;红磷和白磷是磷的不同单质,互为同素异形体, O4和O3是氧的不同单质,互为同素异形体,B错误;O4和O2是氧的不同单质,等质量的O4和O2含氧原子数目相同,C正确; O4和O2可相互转化,但反应中元素化合价不变,属于非氧化还原反应,D错误。
3. B 锌、铁、铜金属活动性逐渐减弱,A正确;NH3、KNO3、NO2中N元素的化合价分别是-3、+5、+4,化合物中氮元素的化合价不是逐渐升高,B错误;地壳中元素含量按Fe、Al、Si、O顺序逐渐增大,C正确;空气中各成分的体积分数按CO2、O2、N2顺序逐渐增大,D正确。
4. B 水玻璃是Na2SiO3的水溶液,属于混合物,A错误;磷酸钙是难溶性强电解质,C错误;石墨转化为C60,物质种类发生变化,属于化学变化,D错误。
5. D 过程Ⅰ是水分解为氢气和过氧化氢,过程Ⅱ是过氧化氢分解为氧气和水,整个过程是水分解为氢气和氧气,总反应为2H2O2H2↑+O2↑,A错误;H2O2是中间产物,不是催化剂,B错误;水分解是吸热反应,在此过程中,水分解分两步进行,若反应Ⅱ是放热反应,则反应Ⅰ一定是吸热反应,不可能是放热反应,C错误;由历程图可知,过程 Ⅰ 是水分解为氢气和过氧化氢,过程 Ⅱ 是过氧化氢分解为氧气和水,均存在O—H的断裂,D正确。
6. C SiO2属于酸性氧化物,但其不溶于水,与水也不反应,A错误。根据强酸制备弱酸的规律可知,盐酸的酸性强于亚硫酸,所以SO2与BaCl2溶液不反应;但NO在酸性环境下具有强氧化性,能把H2SO3氧化为H2SO4,SO与Ba2+结合生成硫酸钡沉淀,B错误。氧、硫元素属于同一主族元素,原子的最外层均有6个电子,碳原子与氧原子、硫原子间均能形成2对共用电子对,即CO2的电子式为,?,CS2的电子式为,C正确。硝酸具有强氧化性,其还原产物为NOx,因此铝与稀硝酸反应不能生成氢气,D错误。
7. B 元素处于最低价态只具有还原性,元素处于最高价态只具有氧化性,元素处于中间价态既具有氧化性又具有还原性,Na2SO3中S元素显+4价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性,A正确。硝酸为氧化性酸,与金属反应不产生氢气,B错误。氮气分子中氮原子之间形成三键,断开时需要较多的能量,因此氮气化学性质稳定,C正确。酸是在水溶液中电离出的阳离子全部是H+的化合物;碱是在水溶液中电离出的阴离子全部是OH-的化合物;盐是在水溶液中电离出金属阳离子(或铵根离子)和酸根阴离子的化合物,D正确。
8. D 同主族元素从上到下,金属性逐渐增强,故K在常温下与水反应比Na在常温下与水反应更剧烈,A正确;HCl和HI在水溶液中都能完全电离,都是强酸,B正确;由于非金属性Cl>Br,则氧化性Cl2>Br2,Cl2、Br2都具有强氧化性,能将铁氧化成三价铁,C正确;F2与H2O反应生成HF和氧气:2F2+2H2O===4HF+O2,D错误。
9. (1) 2Ga+6HCl===2GaCl3+3H2↑
(2) AlCl3为共价化合物,熔融状态下不导电
(3) 共价键
(4) -3 As、N同主族,最外层电子数为5,得3个电子达到8电子稳定结构,As显-3价
10. (1) 乙醇分子间能形成氢键,沸点高,乙醚分子间不能形成氢键,沸点低 蒸馏时所需温度低,青蒿素不易分解 (2) b
(3) > 与青蒿素相比,双氢青蒿素分子中含有羟基,与水分子间能形成氢键,水溶性更好,疗效更好
氢键对物质性质的影响
①接近水的沸点时,水蒸气的相对分子质量测定值比按化学式H2O计算出来的相对分子质量大一些。解释:接近水的沸点的蒸气中存在一定量的水分子因氢键而相互缔合,形成所谓的缔合分子。②HF分子的相对分子质量测定结果比理论值偏大。解释:HF分子间通过氢键形成缔合分子,使测定结果偏大。