专题1 揭示物质结构的奥秘
第三单元 物质结构研究的意义
1．为了进一步提高合成氨的生产效益，科研中最有开发价值的是( )
A．寻求H2的新来源
B．研制耐高温高压的新材料合成塔
C．研制低温下活性较大的催化剂
D．研制高温下活性较大的催化剂
2．玻尔在人类对原子结构的认识的历程上是非常重要的。下列关于人类对原子结构的认识错误的是( )
A．伦琴发现X射线，将人类对原子结构的认识引入了新的历程
B．道尔顿认为“不同元素化合时，这些元素的原子按简单整数比结合成化合物”
C．汤姆生通过α粒子散射实验总结出原子结构行星模型
D．法国物理学家贝克勒尔发现了铀的放射性
3．化学科学史上每一次重大的发现都极大地推进了科学的发展，对于人类文明的进步发挥了巨大的推动作用，如合成氨技术，制造出能促进粮食增产的氮肥，使成千上万的人免除饥饿的威胁。下列对化学史的描述不正确的是( )
A．侯德榜联合制碱法中制得的碱是烧碱
B．道尔顿提出了原子论
C．阿伏加德罗提出了分子学说
D．拉瓦锡提出了燃烧的氧化学说
4．化学与材料科学息息相关，从一定意义上讲，材料是科学技术的先导，没有新材料的发展，就不可能使新的科学技术成为生产力。下列有关材料的说法不正确的是( )
A．材料是为人类社会所需要并能用于制造有用器物的物质
B．人类使用和制造材料有悠久的历史，制造出的第一种材料是陶
C．由于空气的剧烈摩擦，飞机尖端的温度较高，故航天飞机的保护层可以采用镁铝合金
D．高分子分离膜是具有传统高分子材料的机械性能，又具有特殊分离功能的功能高分子材料制成的薄膜
5．据报道我国科学家最近研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成。下列相关叙述不正确的是( )
A．它耐高温、抗氧化
B．它比钢铁轻、硬，但质地较脆
C．它没有固定熔点
D．它是一种新型无机非金属材料
6．随着科学的发展，学科间的交叉和综合越来越多，学科之间的界限越来越不明显，“边缘科学”代表了一个新名词，说明了学科间的相互联系。但目前的科学研究，学科间的分工依然存在，各自的研究领域仍有所不同。下列不属于化学研究范畴的是( )
A．水稻、兰花的太空育种
B．“嫦娥五号”带回的月球土壤成分研究
C．疫苗药物的研制
D．高强度舰船用特种钢的研发
7．下列不属于化学科学未来探索空间的是( )
A．阿伏加德罗定律
B．超耐久性的超长碳纳米管
C．人工光合作用
D．常温常压合成氨
8．2020年诺贝尔化学奖的获奖研究成果是“基因剪刀——重写生命密码的工具”。两位获奖者发现了“CRISPR/Cas9基因编辑技术”，研究人员能以极高精度改变动物、植物和微生物的DNA(脱氧核糖核酸)，并有望更改某些生物的生命周期。下列说法不正确的是( )
A．现代化学与生命科学形成很强的交叉融合
B．这一技术可能使治愈遗传性疾病成为现实
C．化学家们已能够在微观层面上操纵分子和原子
D．通过化学方法可制造出使人长生不老的“仙丹”
1．门捷列夫在描述元素周期表时，许多元素尚未发现，但他为第4周期的三种元素留下了空位，并对它们的一些性质做了预测，X是其中的一种“类硅”元素，后来被德国化学家文克勒发现，并证实门捷列夫当时的预测相当准确。根据元素周期律，下列有关X性质的描述错误的是( )
A．X单质不易与水反应
B．XO2可被碳或氢气还原为X
C．XCl4的沸点比SiCl4的高
D．XH4的稳定性比SiH4的高
2．2020年12月，嫦娥五号返回器携带月球土壤样品“月壤”在预定区域安全着陆，标志探月工程取得圆满成功。下列有关说法正确的是( )
A．“月壤”中的He与地球上氦气中的He是同素异形体
B．组成“月壤”的矿物粉末主要是由无机物和多种有机物组成的复杂混合物
C．“月壤”的“太空风化”与地球上在大气、水和生物共同作用下的“地表风化”原理相同
D．居里夫人用He原子核轰击Al原子核，得到核素Y：Al＋He―→Y＋n，则Y为磷元素
3．麻醉剂的发现和使用，是人类医疗史上了不起的一项成就，它可使患者在接受治疗时感觉不到疼痛。
(1)笑气(N2O)是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一，它可由NH4NO3在微热条件下分解产生，产物除N2O外还有一种物质，此反应的化学方程式为__________________________________。
(2)有关理论认为N2O与CO2分子具有相似的结构(包括电子式)，又知N2O分子中氧原子只与一个氮原子相连，则其空间结构呈________。专题1 揭示物质结构的奥秘
第三单元 物质结构研究的意义
1．为了进一步提高合成氨的生产效益，科研中最有开发价值的是( )
A．寻求H2的新来源
B．研制耐高温高压的新材料合成塔
C．研制低温下活性较大的催化剂
D．研制高温下活性较大的催化剂
答案 C
解析 合成氨工业目前主要采取高温、高压、催化剂的生产条件。如果能找到低温下活性高的催化剂，可以大大降低氨的合成成本，提高生产效益。
2．玻尔在人类对原子结构的认识的历程上是非常重要的。下列关于人类对原子结构的认识错误的是( )
A．伦琴发现X射线，将人类对原子结构的认识引入了新的历程
B．道尔顿认为“不同元素化合时，这些元素的原子按简单整数比结合成化合物”
C．汤姆生通过α粒子散射实验总结出原子结构行星模型
D．法国物理学家贝克勒尔发现了铀的放射性
答案 C
解析 1895年，伦琴发现X射线，将人类对原子结构的认识引入了新的历程，故A正确；1803年道尔顿提出原子论，其要点之一：不同元素化合时，原子以简单整数比结合，故B正确；卢瑟福进行α粒子散射实验后，认为原子是“行星模型”，故C错误；1896年，法国物理学家贝克勒尔发现了铀的放射性，故D正确。
3．化学科学史上每一次重大的发现都极大地推进了科学的发展，对于人类文明的进步发挥了巨大的推动作用，如合成氨技术，制造出能促进粮食增产的氮肥，使成千上万的人免除饥饿的威胁。下列对化学史的描述不正确的是( )
A．侯德榜联合制碱法中制得的碱是烧碱
B．道尔顿提出了原子论
C．阿伏加德罗提出了分子学说
D．拉瓦锡提出了燃烧的氧化学说
答案 A
解析 侯德榜联合制碱法利用反应：NaCl＋NH3＋H2O＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl，先过滤出NaHCO3，将其煅烧得到Na2CO3，因此制得的碱为Na2CO3，名为纯碱，A错误；英国科学家道尔顿提出了原子论，他认为物质是由原子直接构成的，原子是一个实心球体，不可再分割，创立了近现代原子论，B正确；阿伏加德罗在化学上的主要贡献是提出了分子的概念，并创立了分子学说，C正确；法国化学家拉瓦锡建立了燃烧现象的氧化学说，使近代化学取得了革命性的发展，D正确。
4．化学与材料科学息息相关，从一定意义上讲，材料是科学技术的先导，没有新材料的发展，就不可能使新的科学技术成为生产力。下列有关材料的说法不正确的是( )
A．材料是为人类社会所需要并能用于制造有用器物的物质
B．人类使用和制造材料有悠久的历史，制造出的第一种材料是陶
C．由于空气的剧烈摩擦，飞机尖端的温度较高，故航天飞机的保护层可以采用镁铝合金
D．高分子分离膜是具有传统高分子材料的机械性能，又具有特殊分离功能的功能高分子材料制成的薄膜
答案 C
解析 当航天飞机返回地球大气层时，由于空气的剧烈摩擦，飞机尖端的温度可达1 000 ℃以上，镁铝合金是热的传导体，会造成飞机烧毁，一般采用耐高温的绝热材料，如碳纤维等。
5．据报道我国科学家最近研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成。下列相关叙述不正确的是( )
A．它耐高温、抗氧化
B．它比钢铁轻、硬，但质地较脆
C．它没有固定熔点
D．它是一种新型无机非金属材料
答案 B
解析 由该材料主要成分的性质可知其应具有耐高温、抗氧化的性能，A项正确；由题意知，该材料具有良好的韧性，B项错误；该材料是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成，属于混合物，没有固定的熔、沸点，C项正确；该材料由无机物复合而成，为新型无机非金属材料，D项正确。
6．随着科学的发展，学科间的交叉和综合越来越多，学科之间的界限越来越不明显，“边缘科学”代表了一个新名词，说明了学科间的相互联系。但目前的科学研究，学科间的分工依然存在，各自的研究领域仍有所不同。下列不属于化学研究范畴的是( )
A．水稻、兰花的太空育种
B．“嫦娥五号”带回的月球土壤成分研究
C．疫苗药物的研制
D．高强度舰船用特种钢的研发
答案 A
解析 太空育种属于生物学研究的范畴，故选A。
7．下列不属于化学科学未来探索空间的是( )
A．阿伏加德罗定律
B．超耐久性的超长碳纳米管
C．人工光合作用
D．常温常压合成氨
答案 C
解析 人工光合作用属于生物学研究的范畴，故选C。
8．2020年诺贝尔化学奖的获奖研究成果是“基因剪刀——重写生命密码的工具”。两位获奖者发现了“CRISPR/Cas9基因编辑技术”，研究人员能以极高精度改变动物、植物和微生物的DNA(脱氧核糖核酸)，并有望更改某些生物的生命周期。下列说法不正确的是( )
A．现代化学与生命科学形成很强的交叉融合
B．这一技术可能使治愈遗传性疾病成为现实
C．化学家们已能够在微观层面上操纵分子和原子
D．通过化学方法可制造出使人长生不老的“仙丹”
答案 D
解析 由题干信息知，现代化学与生命科学形成很强的交叉融合，A正确；由题干信息知，这一技术可能使治愈遗传性疾病成为现实，B正确；“基因剪刀”能识别DNA，对这种“剪刀”施加控制，就能在任何预先设定的位置上切割任何DNA分子，进而重写生命密码，说明化学家们已能够在微观层面上操纵分子和原子，C正确；使人长生不老的“仙丹”是不存在的，D错误。
1．门捷列夫在描述元素周期表时，许多元素尚未发现，但他为第4周期的三种元素留下了空位，并对它们的一些性质做了预测，X是其中的一种“类硅”元素，后来被德国化学家文克勒发现，并证实门捷列夫当时的预测相当准确。根据元素周期律，下列有关X性质的描述错误的是( )
A．X单质不易与水反应
B．XO2可被碳或氢气还原为X
C．XCl4的沸点比SiCl4的高
D．XH4的稳定性比SiH4的高
答案 D
解析 “类硅”元素和硅元素同为ⅣA族元素，根据元素周期律，同主族元素随着原子序数的递增，非金属性逐渐减弱，气态氢化物的稳定性逐渐减弱，D选项错误。
2．2020年12月，嫦娥五号返回器携带月球土壤样品“月壤”在预定区域安全着陆，标志探月工程取得圆满成功。下列有关说法正确的是( )
A．“月壤”中的He与地球上氦气中的He是同素异形体
B．组成“月壤”的矿物粉末主要是由无机物和多种有机物组成的复杂混合物
C．“月壤”的“太空风化”与地球上在大气、水和生物共同作用下的“地表风化”原理相同
D．居里夫人用He原子核轰击Al原子核，得到核素Y：Al＋He―→Y＋n，则Y为磷元素
答案 D
解析 “月壤”中的He与地球上氦气中的He是同位素，A项错误；“月壤”的矿物粉末主要是由无机物组成的，属于混合物，B项错误；根据Al＋He―→Y＋n可以推测出，Y为
Y，质子数为15，则Y为P元素，D项正确。
3．麻醉剂的发现和使用，是人类医疗史上了不起的一项成就，它可使患者在接受治疗时感觉不到疼痛。
(1)笑气(N2O)是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一，它可由NH4NO3在微热条件下分解产生，产物除N2O外还有一种物质，此反应的化学方程式为__________________________________。
(2)有关理论认为N2O与CO2分子具有相似的结构(包括电子式)，又知N2O分子中氧原子只与一个氮原子相连，则其空间结构呈________。
答案 (1)NH4NO3N2O↑＋2H2O
(2)直线形
解析 (1)结合题给条件和氧化还原反应配平方法即可完成化学方程式的书写。(2)N2O和CO2结构相似，都是直线形分子。
