专题1 揭示物质结构的奥秘
第二单元 物质结构研究的范式和方法
1．化学工作者把烷烃、烯烃、环烷烃、炔烃……的通式转化成键数的通式，给研究有机物分子中键能大小的规律带来了很大的方便。烷烃中碳原子数跟键数的关系通式为CnH3n＋1，烯烃(视双键为两条单键)、环烷烃中碳原子数跟键数的关系通式为CnH3n，则苯的同系物中碳原子数跟键数的关系通式为( )
A．CnH3n－1 B．CnH3n－2 C．CnH3n－3 D．CnH3n－4
2．在1.013×105 Pa下，测得某些烷烃的沸点见下表。据表分析，下列选项正确的是( )
物质名称及结构简式 沸点/℃
正丁烷CH3(CH2)2CH3 －0.5
正戊烷CH3(CH2)3CH3 36.0
异戊烷 27.8
新戊烷C(CH3)4 9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3 69.0
A．在标准状况下，新戊烷是气体
B．在1.01×105 Pa、20 ℃时，戊烷都是液体
C．烷烃随碳原子数的增加，沸点逐渐降低
D．分子式为C5H12的烷烃的同分异构体中，随着支链数的增加，沸点逐渐降低
3．下列物质研究的范式不属于演绎范式的是( )
A．由乙烯、丙烯均能与Br2、HCl、H2发生加成反应得出烯烃能发生加成反应
B．在元素理论的指导下，人们于1875年发现了“类铝”(镓)
C．利用酸的通性推知乙酸可与NaHCO3溶液发生反应
D．利用元素周期律可推断出还原性：K>Na
4．关于化合物2-苯基丙烯()，下列说法正确的是( )
A．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．可以发生加成聚合反应
C．不能发生取代反应
D．易溶于水及甲苯
5．研究和学习化学，有许多提供技术的方法。下列方法中所举示例正确的是( )
A．观察法：变化中观察到有发光、放热现象即可说明发生了化学变化
B．归纳法：水、二氧化碳是由分子构成的，归纳出所有物质都是由分子构成的
C．类比法：一氧化碳有毒，推测二氧化碳也有毒
D．分类法：根据组成物质的元素种类，将纯净物分为单质和化合物
6．某同学将一小块金属钠和一小块铁分别放在表面皿中，研究它们在空气中的稳定性，该学生采用的研究方法是( )
①假说法 ②实验法 ③分类法 ④比较法
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
7．下列实验事实与原子结构模型建立的关系正确的是( )
A．电子的发现：道尔顿的原子结构模型
B．α粒子散射：汤姆生原子结构模型
C．α粒子散射：玻尔原子结构模型
D．氢原子光谱：玻尔原子结构模型
8．某同学想利用所学的知识去探究SO2的性质，设计了如下研究程序，合理的是( )
A．观察(得出SO2的物理性质)→分类(预测SO2的化学性质)→实验(观察实验现象、验证预测)→比较并得出结论，对于异常现象再预测，再实验，再验证
B．分类(预测SO2的化学性质)→观察(得出SO2的物理性质)→实验→比较并得出结论
C．观察(得出SO2的物理性质)→实验→分类(预测SO2的化学性质)→比较并得出结论
D．实验→分类(预测SO2的化学性质)→观察(得出SO2的物理性质)→比较并得出结论
1．类比推理是化学中常用的思维方法，下列推理合理的是( )
A．Fe与Cl2反应可生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3
B．CaO与Al2O3都可与酸反应生成对应的盐和水，推测两者都属于碱性氧化物
C．SO2与CaCl2溶液不反应，推测SO2与Ca(NO3)2溶液也不反应
D．CO2是直线形分子，推测CS2也是直线形分子
2．下列“类比”合理的是( )
A．Fe与S反应生成FeS，则Cu与S反应生成Cu2S
B．C在足量的O2中燃烧生成CO2，则S在足量的O2中燃烧生成SO3
C．Cl2与水反应生成HCl和HClO，则F2与水反应生成HF和HFO
D．Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，则Na2O2与SO2反应生成Na2SO3和O2
3．应用元素周期律的有关知识，可以预测我们未知的一些元素及其化合物的性质。下列预测错误的是( )
A．硒(Se)是ⅥA族元素，其氢化物的熔、沸点：H2Se>H2S>H2O
B．铋(Bi)与氮同主族，其最高价氧化物的水化物可能为弱碱
C．砹单质是一种有色固体，砹化氢很不稳定
D．锶(Sr)是ⅡA族元素，其最高价氧化物对应的水化物是强碱
4．“宏观—微观—符号”三重表征是化学独特的表示物质及其变化的方式。
(1)如图1分别表示水、铜和氯化钠三种物质的实物及微观图示：
①其中由分子构成的物质是________(填化学式)，氯化钠是由________(填微粒符号)构成。
②“Cu”表示的微观意义是______________________。
③一杯水中氢元素与氧元素的质量比和1个水分子中氢原子与氧原子的质量比________(填“相等”或“不相等”)。
(2)图2为乙醇分子的结构模型，下列说法正确的是________(填字母)。
A．乙醇由碳、氢、氧三种元素组成
B．乙醇中含有两个碳原子
C．乙醇中碳元素的质量分数最大
D．乙醇中碳、氢、氧三种元素的个数比为2∶6∶1
(3)图3为某物质在一定条件下发生反应的微观模拟示意图，其中“”和“○”分别表示氢原子和氧原子：
①图3所示的变化属于________(填“化合”或“分解”)反应。
②结合图3，从原子、分子的角度分析，该化学变化获取的一条信息是_________________________。专题1 揭示物质结构的奥秘
第二单元 物质结构研究的范式和方法
1．化学工作者把烷烃、烯烃、环烷烃、炔烃……的通式转化成键数的通式，给研究有机物分子中键能大小的规律带来了很大的方便。烷烃中碳原子数跟键数的关系通式为CnH3n＋1，烯烃(视双键为两条单键)、环烷烃中碳原子数跟键数的关系通式为CnH3n，则苯的同系物中碳原子数跟键数的关系通式为( )
A．CnH3n－1 B．CnH3n－2 C．CnH3n－3 D．CnH3n－4
答案 C
解析 每两个成键电子构成一个共价键，分子中的成键电子总数除以2就得到该分子中共价键总数，苯的同系物的通式为CnH2n－6，分子中碳原子总的价电子数为4n个，氢原子总的价电子数为(2n－6)个，总价电子数为(6n－6)个，共价键总数为＝3n－3。
2．在1.013×105 Pa下，测得某些烷烃的沸点见下表。据表分析，下列选项正确的是( )
物质名称及结构简式 沸点/℃
正丁烷CH3(CH2)2CH3 －0.5
正戊烷CH3(CH2)3CH3 36.0
异戊烷 27.8
新戊烷C(CH3)4 9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3 69.0
A．在标准状况下，新戊烷是气体
B．在1.01×105 Pa、20 ℃时，戊烷都是液体
C．烷烃随碳原子数的增加，沸点逐渐降低
D．分子式为C5H12的烷烃的同分异构体中，随着支链数的增加，沸点逐渐降低
答案 D
解析 新戊烷的沸点为9.5 ℃，标准状况下的温度为0 ℃，则在标准状况下新戊烷为液体，A项错误；C5H12的烷烃包括正戊烷、异戊烷、新戊烷，而新戊烷在20 ℃时是气体，B项错误；从表中数据可知，烷烃随碳原子数的增加，沸点逐渐升高，C项错误；C5H12的烷烃的3种同分异构体中，随着支链数的增加，沸点逐渐降低，D项正确。
3．下列物质研究的范式不属于演绎范式的是( )
A．由乙烯、丙烯均能与Br2、HCl、H2发生加成反应得出烯烃能发生加成反应
B．在元素理论的指导下，人们于1875年发现了“类铝”(镓)
C．利用酸的通性推知乙酸可与NaHCO3溶液发生反应
D．利用元素周期律可推断出还原性：K>Na
答案 A
解析 由乙烯、丙烯均能与Br2、HCl、H2发生加成反应得出烯烃能发生加成反应，利用的是归纳的方法，属于归纳范式。
4．关于化合物2-苯基丙烯()，下列说法正确的是( )
A．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．可以发生加成聚合反应
C．不能发生取代反应
D．易溶于水及甲苯
答案 B
解析 2-苯基丙烯的官能团为碳碳双键，能够与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应而使其褪色，一定条件下能够发生加聚反应生成聚2-苯基丙烯，故A错误、B正确；苯环、甲基均能发生取代反应，故C错误；2-苯基丙烯为烃类，分子中不含羟基、羧基等亲水基团，难溶于水，易溶于有机溶剂如甲苯，故D错误。
5．研究和学习化学，有许多提供技术的方法。下列方法中所举示例正确的是( )
A．观察法：变化中观察到有发光、放热现象即可说明发生了化学变化
B．归纳法：水、二氧化碳是由分子构成的，归纳出所有物质都是由分子构成的
C．类比法：一氧化碳有毒，推测二氧化碳也有毒
D．分类法：根据组成物质的元素种类，将纯净物分为单质和化合物
答案 D
解析 化学变化的实质是有新物质生成，变化中观察到有发光、放热现象不一定说明有新物质生成，所以不一定发生了化学变化，故A错误；构成物质的微粒很多，水、二氧化碳是由分子构成的，氯化钠是由氯离子和钠离子构成的，不是所有物质都是由分子构成的，故B错误；物质不同，其性质也不同，一氧化碳有毒，但二氧化碳无毒，故C错误；根据组成物质的元素种类多少，将纯净物分为单质(含有一种元素)和化合物(含有不同种元素)，故D正确。
6．某同学将一小块金属钠和一小块铁分别放在表面皿中，研究它们在空气中的稳定性，该学生采用的研究方法是( )
①假说法 ②实验法 ③分类法 ④比较法
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
答案 D
解析 假说法是以客观事实材料和科学理论为依据，对未知事实或规律所提出的一种推测性说明，题目未提出推测性说明，故①错误；通过两金属暴露于空气中，以实验研究它们在空气中的稳定性，故②正确；没有分门别类地对物质及其变化进行研究，故③错误；金属钠和铁片分别放在表面皿中，采取比较的方法来研究它们在空气中的稳定性，故④正确。
7．下列实验事实与原子结构模型建立的关系正确的是( )
A．电子的发现：道尔顿的原子结构模型
B．α粒子散射：汤姆生原子结构模型
C．α粒子散射：玻尔原子结构模型
D．氢原子光谱：玻尔原子结构模型
答案 D
8．某同学想利用所学的知识去探究SO2的性质，设计了如下研究程序，合理的是( )
A．观察(得出SO2的物理性质)→分类(预测SO2的化学性质)→实验(观察实验现象、验证预测)→比较并得出结论，对于异常现象再预测，再实验，再验证
B．分类(预测SO2的化学性质)→观察(得出SO2的物理性质)→实验→比较并得出结论
C．观察(得出SO2的物理性质)→实验→分类(预测SO2的化学性质)→比较并得出结论
D．实验→分类(预测SO2的化学性质)→观察(得出SO2的物理性质)→比较并得出结论
答案 A
解析 探究SO2的性质时其基本程序是先从色、态方面观察二氧化硫的外观，得出SO2的物理性质，然后根据二氧化硫可能具有的性质，预测SO2的化学性质，再做实验验证预测，观察实验并记录现象，再分析实验现象并用已知化学知识解释现象，最后得出结论，所以A合理。
1．类比推理是化学中常用的思维方法，下列推理合理的是( )
A．Fe与Cl2反应可生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3
B．CaO与Al2O3都可与酸反应生成对应的盐和水，推测两者都属于碱性氧化物
C．SO2与CaCl2溶液不反应，推测SO2与Ca(NO3)2溶液也不反应
D．CO2是直线形分子，推测CS2也是直线形分子
答案 D
解析 氯气具有强氧化性，能将变价金属氧化为高价态，碘单质氧化性较弱，将变价金属氧化为低价态，Fe与I2反应生成FeI2，故A错误；CaO与Al2O3都可与酸反应生成对应的盐和水，Al2O3也能与碱反应生成对应的盐和水，Al2O3为两性氧化物，CaO属于碱性氧化物，故B错误；SO2与CaCl2溶液不反应， SO2与Ca(NO3)2溶液反应生成硫酸钙沉淀，因为硝酸钙溶液中通入二氧化硫后呈酸性，硝酸根离子在酸性条件下表现强氧化性，将二氧化硫氧化成SO，SO与Ca2＋形成硫酸钙沉淀，故C错误。
2．下列“类比”合理的是( )
A．Fe与S反应生成FeS，则Cu与S反应生成Cu2S
B．C在足量的O2中燃烧生成CO2，则S在足量的O2中燃烧生成SO3
C．Cl2与水反应生成HCl和HClO，则F2与水反应生成HF和HFO
D．Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，则Na2O2与SO2反应生成Na2SO3和O2
答案 A
解析 S的氧化性比较弱，S与变价金属Fe反应生成FeS，与Cu反应生成Cu2S，A正确；C在足量的O2中燃烧生成CO2，而S在足量的O2中燃烧生成SO2，B错误；Cl2与水反应生成HCl和HClO，F2与水反应生成HF和O2，C错误；Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，由于Na2O2具有强氧化性，SO2具有还原性，则Na2O2与SO2反应生成Na2SO4，D错误。
3．应用元素周期律的有关知识，可以预测我们未知的一些元素及其化合物的性质。下列预测错误的是( )
A．硒(Se)是ⅥA族元素，其氢化物的熔、沸点：H2Se>H2S>H2O
B．铋(Bi)与氮同主族，其最高价氧化物的水化物可能为弱碱
C．砹单质是一种有色固体，砹化氢很不稳定
D．锶(Sr)是ⅡA族元素，其最高价氧化物对应的水化物是强碱
答案 A
解析 简单氢化物的熔、沸点：H2O>H2Se>H2S，水分子之间存在氢键，使熔、沸点反常的高，A项错误；同主族元素从上到下，最高价氧化物对应水化物的酸性递减、碱性递增，铋的最高价氧化物对应的水化物可能为弱碱，B项正确；同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，元素的氢化物的稳定性逐渐减弱，砹是第6周期ⅦA族元素，可推知砹化氢很不稳定；随原子序数的增加卤素单质的颜色逐渐加深，砹单质是一种有色固体，C项正确；锶(Sr)是第5周期ⅡA族元素，其最高价氧化物对应的水化物碱性强于Ca(OH)2，Sr(OH)2是强碱，D项正确。
4．“宏观—微观—符号”三重表征是化学独特的表示物质及其变化的方式。
(1)如图1分别表示水、铜和氯化钠三种物质的实物及微观图示：
①其中由分子构成的物质是________(填化学式)，氯化钠是由________(填微粒符号)构成。
②“Cu”表示的微观意义是______________________。
③一杯水中氢元素与氧元素的质量比和1个水分子中氢原子与氧原子的质量比________(填“相等”或“不相等”)。
(2)图2为乙醇分子的结构模型，下列说法正确的是________(填字母)。
A．乙醇由碳、氢、氧三种元素组成
B．乙醇中含有两个碳原子
C．乙醇中碳元素的质量分数最大
D．乙醇中碳、氢、氧三种元素的个数比为2∶6∶1
(3)图3为某物质在一定条件下发生反应的微观模拟示意图，其中“”和“○”分别表示氢原子和氧原子：
①图3所示的变化属于________(填“化合”或“分解”)反应。
②结合图3，从原子、分子的角度分析，该化学变化获取的一条信息是_________________________。
答案 (1)①H2O Na＋和Cl－ ②Cu原子 ③相等 (2)AC (3)①分解 ②原子是化学反应中的最小微粒
