1.1物质结构研究的内容课后练习2023-2024学年高二下学期化学选择性必修2

1.1物质结构研究的内容课后练习20232024学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2一、单选题1．科技创新让2022年北京冬奥会举世瞩目，下列判断不正确的是A．颁奖礼服内添加了石墨烯发热材料，石墨烯与互为同位素B．为了降低冬奥会上碳排放，火炬“飞扬”的燃料用氢气替代丙烷C．速滑竞赛服使用聚氨酯材料可减少空气阻力，聚氨酯是高分子材料D．国际速滑馆“冰丝带”使用二氧化碳跨临界直冷技术制冰，该过程属于物理变化2．下列每组中两种物质之间的关系为同素异形体的一组是A．和 B．和 C．和 D．和3．18O中子数与质子数的差为A．10 B．8 C．2 D．184．用于放射性诊断的人工合成同位素原子核内中子数为A．53 B．78 C．131 D．1845．下列各组中属于同位素关系的是A．金刚石与石墨 B．与 C．与 D．与6．化学与科技、生活有密切的关系。下列叙述正确的是A．第三代核电“华龙一号”落户福建，核反应属于化学反应B．城市内的光化学烟雾污染与氮、碳及硫的氧化物都有关C．“84”消毒液沾到皮肤上应立即用大量水清洗，并涂抹维生素CD．运动员“战袍”内层添加石墨烯片用于保暖，石墨烯和碳纳米管互为同位素7．次磷酸钠属于正盐，下列说法错误的是A．的原子结构示意图为：B．次磷酸根的化合价为C．次磷酸钠的电离方程式为：D．红磷和白磷，和互为同素异形体8．一种电池电解液添加剂的结构如图所示，W、X、Y、Z均为短周期元素，且原子序数依次增大。下列说法正确的是A．中所有原子均满足稳定结构 B．简单氢化物的沸点：X>YC．同周期第一电离能大于X的有2种 D．W单质在空气中燃烧的产物是9．下列判断正确的是A．CH4和CH3CH2CH3互为同系物 B．H2、D2、T2互为同素异形体C．和互为同分异构体 D．和互为同位素10．下列说法不正确的是A．名称为2乙基丙烷B．金刚石、石墨、足球烯、纳米碳管互为同素异形体C．2He和3He互为同位素D．乙酸和硬脂酸互为同系物11．下列互为同位素的是A．12C与13C B．H2O与H2O2 C．氧气与臭氧 D．正丁烷与异丁烷12．据新华社报道，我国科学家首次合成了B一种新核素镅(Am)，这种新核素同铀(U)比较，下列叙述正确的是A．具有相同的质子数 B．原子核中具有相同的中子数C．具有相同的质量数 D．原子核外电子总数相同13．下列说法正确的是A．和是同系物 B．一氯甲烷和二氯甲烷互为同分异构体C．和互为同素异形体 D．、互为同位素14．利用无机物离子[(L)RuⅢ(H2O)]5和[CeⅣ(NO3)6]2(如图简写为CeⅣ)，实现了水在催化剂作用下制氧气。用H218O进行同位素标记实验，证明了产物氧气中氧原子完全来自于水。其相关机理如图所示：下列说法正确的是A．[CeⅣ(NO3)6]2在反应中作催化剂B．催化氧化水的反应为2H2OO2↑+2H2↑C．进行同位素标记实验前需排尽体系中的空气D．若H218O参与反应，则[(L)RuⅢ(OOH)]6中不存在18O15．含锂材料在能源领域应用广泛，如和用作核反应堆热载体，氕化锂、氘化锂、氖化锂作为启动长征2号火箭的优良原料。下列说法正确的是A．H、D、T的性质相同B．和原子核外电子排布相同C．通过化学变化可以实现和间的相互转化D．LiH、LiD、LiT互为同素异形体，都是强还原剂16．已知R元素的某种同位素能形成离子化合物，其中A的化合价为。该化合物中一个R微粒的核外电子数是a，中子数是b，则该同位素的原子符号是（

）A． B． C． D．17．2019年8月，科学家在Science杂志首次报道合成了18个原子的纯碳环物质(如图所示)。以下对该物质的推测不正确的是A．由该物质形成的晶体属于原子晶体B．该物质能发生加成反应C．可能具有单键和三键交替的结构D．与足球烯互为同素异形体18．化学渗透在社会生活的各个方面。下列叙述正确的是A．我国自主研发的大丝束碳纤维被称为“新材料之王”，碳纤维属于有机高分子材料B．离子交换膜在现代工业中应用广泛，氯碱工业使用阴离子交换膜C．核辐射废水中氚含量较高，氚是氢的一种放射性同位素D．煤的液化、蛋白质的颜色反应和焰色反应都涉及化学变化19．下列关于金刚石、石墨、的说法不正确的是A．的摩尔质量为720g/molB．石墨在一定条件下可转化成金刚石C．三者的结构不同，但性质完全相同D．三者都是由碳元素组成的单质，都是碳元素的同素异形体20．化学与生产、科技及环境密切相关。下列说法正确的是A．科学家宣布已合成铝的“超级原子”结构和，和互为同位素B．空气污染指数中是指微粒直径不大于10pm可吸入固体小颗粒C．工业合成氨、工业制硝酸、侯氏制碱法均涉及氧化还原反应D．煤、石油和天然气是塑料、合成纤维、合成橡胶的主要生产原料21．研究物质结构，可以帮助人们开发新型材料。下列哪项不属于新型材料A．信息材料 B．光导纤维 C．纳米材料 D．可降解高分子材料22．已知X+He→Y+H，其中元素X、Y均为第二周期元素，其原子的最外层电子数之和为11。下列叙述正确的是A．Y原子核内中子数为9 B．X单质的结构式为X=XC．H2Y2溶液只有强氧化性 D．X与N互为同素异形体23．某金属氧化物的化学式为，1mol中含有的电子总数为。若其中每个氧原子核内有8个中子，的式量为102，则M原子核内的中子数为A．14 B．16 C．10 D．2124．比核电荷数为11的元素的原子少1个电子而又多1个质子的微粒是A．Mg2+ B．Na C．Na+ D．Mg25．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、CuSO4•5H2O都是混合物B．金刚石、石墨和C60互称为同位素C．磷酸钙是难溶性弱电解质D．一定条件下石墨转化为C60是化学变化，属于有单质参加的非氧化还原反应二、填空题26．在S2中，质子数为，中子数为，电子数为，该元素在元素周期表中的位置是第周期族，该元素的最高价氧化物对应水化物的化学式是。27．下列各组粒子，属于同种核素的是（填编号，下同），互为同位素的是，互为同素异形体的是，互为同分异构体的是，属于同种物质的是，互为同系物的是。①16O2和18O3

②CH4和C3H8

③、D、T

④和（核内15个中子）⑤CH3CH2OH和CH3OCH3

⑥28．按要求填空。(1)现有以下物质：①溶液

②固体

③蔗糖

④石墨

⑤熔融

⑥液态醋酸

⑦氨水

⑧液态氨上述状态不能导电的电解质有（填序号，下同），非电解质。(2)已知元素R有某种同位素的氯化物，该氯化物中微粒核内中子数为y，核外电子数为z，该核素R原子符号为。(3)同温同压下，aL气体和bL气体恰好完全反应生成cL气体Z，若，Z的分子式为（用X、Y来表示）。(4)把和混合物溶于水制成溶液，测得溶液中钠离子浓度为。取上述等质量混合物加热灼烧后至质量不变，所得固体质量为克。(5)碘元素在地壳中主要以的形式存在，在海水中主要以的形式存在，几种粒子之间的转化关系如图所示。途径Ⅱ的化学方程式，向含淀粉碘化钾溶液慢慢通入氯气至过量，观察到现象是。参考答案：1．A【详解】A．石墨烯与均为碳单质，互为同素异形体，A错误；B．H2燃烧热值高，产物为H2O，不生成二氧化碳，环保，B正确；C．工业上可用聚合反应制备聚氨酯，聚氨酯是高分子材料，C正确；D．使用CO2跨临界直冷制冰没有新物质生成，为物理变化，D正确；故选A。2．C【详解】A．CO和CO2是化合物，不是单质，A错误；B．和为离子，非单质，不是同素异形体，B错误；C．和是碳元素的不同单质互为同素异形体，C正确；D．HCl和HClO是不同化合物，不是单质，D错误；答案选C。3．C【详解】18O质量数为18，质子数为8，中子数=质量数质子数=188=10，中子数与质子数的差为2；故选C。4．B【详解】元素符号左下角的数字为53，代表质子数，左上角的数字为131，代表质量数，放射性同位素，其质量数为131，质子数为53，根据质量数=质子数+中子数，可求得中子数为13153=78，答案选B。5．C【详解】A.金刚石和石墨是碳元素的不同单质,属于同素异形体,故A错误；B.T2O与H2O是化合物,不是元素,所以它们不是同位素,故B错误；C.40k和39K的质子数都是19,40K的中子数是21,39K的中子数是20,所以40K和39K是同位素,所以C选项是正确的；D.16O与16O2的关系为同一种元素形成的不同的微粒,故D错误；综上所述，本题答案为C。6．C【详解】A．核反应中原子核会发生变化，所以核反应属于物理变化，不属于化学变化，A错误；B．光化学烟雾污染与氮氧化物、碳氢化物有关，B错误；C．“84"消毒液具有氧化性、腐蚀性，沾到皮肤上应立即用大量水清洗，并涂抹维生素C,，C正确；D．石墨烯和碳纳米管互为同位素，D错误；故选C。7．C【详解】A．P为15号元素，P的原子结构示意图为：，A正确；B．次磷酸根中氧为2价、氢为+1价，利用化学式化合价代数和为0，则P元素的化合价为+1价，B正确；C．次磷酸钠属于正盐，则电离方程式为：，C错误；D．红磷和白磷均为磷单质，和均为氧单质，互为同素异形体，D正确；故选C。8．B【分析】W、X、Y、Z均为短周期元素，且原子序数依次增大。W为正一价，Z能形成5个共用电子对，X能形成2个共用电子对，Y能形成1个共用电子对，则W、X、Y、Z分别为Li、O、F、P。【详解】A．判断共价化合物是否达到8e稳定结构，可先标出化合价，根据元素化合价的绝对值+原子最外层电子数之和是否等于8来判断。ZY5为PF5，P为+5价，F为1价，根据上述公式，P未达到8e稳定，A错误；B．X、Y的简单氢化物分别为H₂O和HF，常温下水为液体，HF为气体，所以沸点H2O>HF，B正确；C．第二周期第一电离能强于氧的有N、F和Ne三种元素，C错误；D．由于Li的金属性在碱金属元素中最弱，所以Li在空气中燃烧只能生成Li₂O，D错误；故选B。9．A【详解】A．CH4和CH3CH2CH3结构相似并且差两个CH2原子团，二者互为同系物关系，故A正确；B．H2、D2、T2都是氢元素形成的单质，是同一种物质，不是同素异形体，故B错误；C．甲烷为正四面体结构，甲烷中的2个氢原子被2个氯原子替代，所以和为同种物质，结构相同，故C错误；D．和是两种不同的元素，故D错误；故选A。10．A【详解】A．名称为2甲基丁烷，A错误；B．金刚石、石墨、足球烯、纳米碳管均是碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，B正确；C．2He和3He的质子数相同，中子数不同，互为同位素，C正确；D．乙酸和硬脂酸均是饱和一元羧酸，结构相似，互为同系物，D正确；答案选A。11．A【详解】A．12C和13C的质子数相同，中子数不同，二者属于同位素，A符合题意；B．H2O和H2O2为两种不同的物质，B不符合题意；C．O2与O3均由O元素构成，但物质种类不同，二者互称同素异形体，C不符合题意；D．正丁烷与异丁烷的化学式相同但结构不同，二者互称为同分异构体，D不符合题意；故答案选A。12．C【详解】A．Am的质子数是95，而U的质子数是92，两者质子数不相同，A错误；B．Am的中子数是23595=140，而U的中子数是23592=143，两者中子数不同，B错误；C．Am的质量数为235，U的质量数也为235，它们的质量数相同，C正确；D．Am的核外电子数为95，而U的核外电子数为92，它们的核外电子总数不相同，D错误；答案选C。13．A【详解】A．和是结构相似、分子组成相差1个原子团的烷烃，互为同系物，故A正确；B．一氯甲烷和二氯甲烷的分子式不同，不可能互为同分异构体，故B错误；C．同素异形体是同种元素形成的不同单质的互称，一氧化碳和二氧化碳是化合物，不是单质，所以不可能互为同素异形体，故C错误；D．同位素是质子数相同、中子数不同的一类原子的互称，不是分子的互称，则、不互为同位素，故D错误；故选A。14．C【详解】A．由图中知知，Ce的化合价降低，被还原，[CeⅣ(NO3)6]2在反中作氧化剂，A错误；B．由图中知，催化氧化水产物中是O2和H+，没有生成H2，B错误C．为了防止空气中的氧气对实验造成干扰，进行同位素标记实验前应将体系中的空气排尽，C正确；D．由图中知，[(L)RuV=O]5吸收被标记的氧原子形成[(L)RuⅢOOH]6，故H218O参与反应时，[(L)RuⅢOOH]6中存在18O，D错误；故选C。15．B【详解】A．H、D、T均为氢元素，由于三者中子数不同导致三者性质不相同，A错误；B．6Li和7Li是锂元素的不同原子，原子核外电子排布相同，B正确；C．化学变化中的最小粒子是原子，故通过化学变化不能实现6Li和7Li间的相互转化，C错误；D．同素异形体是由同种元素形成的不同单质，LiH、LiD、LiT不是同素异形体，D错误；故答案选B。16．D【详解】由题意可知，在离子化合物中R的化合价为m，其离子符号为，已知一个的核外电子数是a，则其质子数为，，即该同位素的原子符号是；故答案选：D。17．A【详解】A．由题干可知18个原子的纯碳环物质为一个分子，故该物质形成的晶体属于分子晶体，A错误；B．该分子中没有H原子，故高度不饱和，根据碳四价结构可知该物质中可能含有单键和三键交替结构，该物质能发生加成反应，B正确；C．由B的分析可知，该物质可能具有单键和三键交替的结构，C正确；D．同素异形体是指同一元素形成的性质不同的几种单质，故该物质与足球烯互为同素异形体，D正确；故答案为：A。18．C【详解】A．碳纤维属于新型无机非金属材料，故A错误；B．氯碱工业中的离子交换膜只能允许H+、Na+通过，不允许Cl、OH通过，这样才能提高电流功率和烧碱纯度，所以用阳离子交换膜，不能用阴离子交换膜，故B错误；C．氚是氢的一种放射性同位素，故C正确；D．焰色反应属于物理变化，故D错误；故选C。19．C【详解】A．的摩尔质量为60×12g/mol=720g/mol，故A正确；B．石墨在一定条件下可发生化学反应生成金刚石，故B正确；C．三者的结构不同，物理性质不同，如沸点，故C错误；D．由同种元素组成的不同种单质互为同素异形体，三者都是由碳元素组成的单质，都是碳元素的同素异形体，故D正确；故选C。20．D【详解】A．同位素的分析对象为质子数相同而中子数不同的原子，和都是由Al元素形成的不用单质，不是同位素的关系，故A错误；B．是指空气中直径等于或小于10μm的悬浮颗粒物，它能较长时间悬浮于空气中，故B错误；C．氨碱法生产纯碱涉及的方程式为：NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3+NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，这几个方程式中都没有电子的转移，所以不涉及氧化还原反应，故C错误；D．煤的干馏，石油的裂化、裂解都能得到重要的化工原料，可以用于塑料、合成纤维、合成橡胶的生产，故D正确。答案选D。21．B【详解】A．信息材料是为实现信息探测、传输、存储、显示和处理等功能使用的材料，属于功能材料，是研究物质结构开发的新型材料，A不符合题意；B．光导纤维的主要成分是SiO2，不是研究物质结构开发的新型材料，B符合题意；C．纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸(1100nm)或由它们作为基本单元构成的材料，是研究物质结构开发的新型材料，C不符合题意；D．可降解高分子材料是在一段时间内，在热力学和动力学意义上均可降解的材料，可分为光降解材料、生物降解材料等，是研究物质结构开发的新型材料，D不符合题意；故选B。22．A【分析】X+He→Y+H，满足质子和质量数守恒，因此14+4=A+1，则A=17，X与Y原子之间质子数相差1，元素X、Y均为第二周期元素，且其原子的最外层电子数之和为11，设X最外层电子数为a，则Y的最外层电子为a+1，解得a=5，因此X为N，Y为O，据此分析解答。【详解】A．根据分析，Y为O，其原子核内中子数=178=9，A正确；B．X单质为N2，其结构式为，B错误；C．H2O2中的O为1价，化合价既能升高到0价，表现还原性，也能降低到2价，表现氧化性，C错误；D．N与N属于质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子，二者互称为同位素，D错误；故选A。23．A【详解】1mol中含有的电子总数为，一个氧原子含有8个电子，则一个M原子中含13个电子，M原子核内质子数为13；氧原子核内有8个中子，氧的相对原子质量为16，M2O3的相对分子质量为102，M的相对原子质量为（102316）2=27，M的质量数为27；M原子核内中子数为2713=14，答案选A。24．A【详解】比核电荷数为11的元素的原子少1个电子的是10个电子，而又多1个质子是12个质子，所以为Mg2+,选A。25．D【详解】A．冰水混合物、CuSO4•5H2O均只含一种物质，都是纯净物，根据题干提供的信息可知，“水瓶”为混合物，故A错误；B．金刚石、石墨和C60均是由碳元素形成的结构和性质不同的单质，互为同素异形体，金刚石是由共价键形成的立体网状结构，属于原子晶体，石墨中的层与层之间是分子间作用力，而层内的碳原子之间是以共价键结合形成的平面网状结构，石墨是混合晶体，C60存在分子结构，分子之间以分子间作用力相结合，C60属于分子晶体，故B错误；C．磷酸钙为难溶物，但溶解的部分在水溶液中可以完全电离，是强电解质，故C错误；D．石墨和C60互为同素异形体，同素异形体之间的转化伴随着旧键的断裂和新键的形成，是化学变化，因反应前后元素的化合价没有发生变化，属于有单质参加的非氧化还原反应，故D正确。26．161618三ⅥAH2SO4【详解】S为第16号元素，其原子核中有16个质子；原子核中有3216=16个中子；S2的原子核外多两个电子，因此该粒子含有16+2=18个电子；S元素在元素周期表中的位置为第三周期第ⅥA族；S元素的最高正化合价为+6价，因此其最高价氧化物对应的水化物为H2SO4。27．④③①⑤⑥②【分析】原子里具有相同质子数和不同中子数的同一元素的原子互称为同位素，由同种元素形成的多种单质叫做这种元素的同素异形体，分子式相同，但结