苏教版高中化学选择性必修2 揭示物质结构的奥秘 作业1 物质结构研究的内容 【原卷+答案】

作业1物质结构研究的内容

A级必备知识基础练

L下列物质的组合中前者互为同位素，后者互为同素异形体的是（）

A.D?O和FhO;金刚石和石墨

B.35cl和37Q；C60和金刚石

C.D2和H2；红磷和白磷

D.红磷和白磷;16。和I8o

2.金刚石和石墨的物理性质存在着较大差异，原因是（）

A.它们是由不同种元素构成的

B.它们各自的原子排列方式不同

C.它们具有不同的几何外形

D.石墨能导电而金刚石不能

3.［2（）24河北秦皇岛阶段练习］2016年IUPAC将117号元素命名为石田（Ts）。下列关于

济Ts和澎Ts的说法正确的是（）

1117Tsi

|础*|

A.二者互为同位素

B.都含有117个中子

C.含有不同的电子数

D.分别含有176个和177个质子

4.下列说法不正确的是（）

A.32s和34s互为同位素

B.C70和纳米碳管互为同素异形体

C.CH2CICH2CI和CH3cHe匕互为同分异构体

D.C3H6和C4H8一定互为同系物

5,2024河北石家庄期末模拟］四轮纳米车是全球最小的、由80个单个碳原子制成的“电

动车''，科研小组通过将4个旋转的运动单元（相当于汽车的4个轮子）附着到一个中心轴

上，制造出一个可定向移动的分子，该分子仅为4纳米长，当施加微弱电流时，会向前行

驶。下列说法错误的是（）

A.用激光笔照射该物质分散在蒸储水中形成的分散系,光线通过时出现明亮的光路

B.“四轮纳米车”分子可透过滤纸，也可透过半透膜

C.“四轮纳米车”与石墨是同素异形体

D.“四轮纳米车”是一种新型的单质

6.化学与科技、生产、生活有密切的关系。下列叙述不正确的是()

A.石墨烯液冷散热技术是我国公司首创，石墨烯是一种有机高分子材料

B.我国自主研发的“东方超环”(人造太阳)应用的气、笊、笳互为同位素

C.“地沟油”经处理可生产生物柴油、燃料乙醇等，变废为宝

D.我国海洋开发走向“深蓝时代”，大型舰船的底部常镶嵌锌块作负极,防止船底腐蚀

7.科学家以笊原子撞击铜的一种同位素豺Cu,产生了一种银的同位素界Ni,其核反应可表

示为汨+羽Cu一为Ni+a。下列说法正确的是()

A.a粒子为,He

B.羽Cu与患Ni中子数相差2

C.Ni元素的相对原子质量为61

DJH2与2H2互为同素异形体

8.我国科学家利用蜡虫肠道菌群，将塑料降解时间从50()年缩减到24小时，并用同位素

示踪法证实了聚乙烯降解为CO2的过程。下列有关该过程的说法不正确的是()

A.一定发生了氧化反应

B.只涉及碳碳键的断裂

C.同位素示踪法是从微观角度识别物质的变化

D.该研究成果有利于缓解塑料垃圾引起的环境问题

9.(1)写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号:o

(2)根据下列微粒回答问题1H、2从3H、曳、叩、附0、35cl2、37cl2。

①以上8种微粒共有一种核素，共一种元素。

②互为同位素的是o

③质量数相等的是，中子数相等的是O

(3)相同物质的星的"Ch与S躇O2的质量之比为；中子数之比

为；电子数之比为。

(4)质量相同的H2O和D2O与足量钠反应，放出的气体在标准状况下的体积之比

为O

B级关键能力提升练

10.人类发现碳纳米管以来，在世界范围内掀起了一股碳纳米管热。碳纳米管的结构见

图：

卷起来

“石墨的片层就像做蛋卷一样卷成了碳纳米管”。请推断下列说法不正确的是（）

A.碳纳米管具有较强的吸附能力

B.碳纳米管与金刚石互为同素异形体

C.碳纳米管不能导电

D.碳纳米管在受热条件下能与浓硝酸反应

11.化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是（）

A.红薯中含有大量淀粉和纤维素,二者互为同分异构体

B.从动物皮、骨中提取的明胶属于油脂，可用作食品增稠剂

C.对储氢合金的要求是能大量吸收氢气,且形成的金属氢化物很稳定

D.硅酸盐材料化学性质稳定、耐腐蚀，原因为Si和O构成了稳定的四面体

12.科学家发现由磷原子构成的黑磷（黑磷的二维结构如图）是比石墨烯更好的新型二维

半导体材料。下列说法正确的是（）

A.黑磷属于单质

B.黑磷导电属于化学变化

C.黑磷高温下在空气中可以稳定存在

D.黑磷与白磷互为同位素

13.12024河北邢台检测］茯苓新酸DM是从中药茯苓中提取的一种化学物质，具有一定生

理活性，其结构简式如图。关于该化合物下列说法不正确的是（）

H,COOC

A.可使酸性KMn€）4溶液褪色

B.可发生取代反应和加成反应

C.可与金属钠反应放出H2

D.分子中含有3种官能团

14.北京冬奥会中许多核心技术将为比赛保驾护航，其中确化镉(CdTe)发电玻璃用于一体

化项目，其发电原理为在玻璃表面涂抹一层稀化镉，使其具有光电转换功能。以下说法

正确的是()

A.稀元素属于过渡元素

B.卷町e的中子数为128

C.u2cd与,,4Cd互为同素异形体

D.硅化镉玻璃发电过程是瘠光能转化为电能

15.通常状况下,X、Y和Z是三种气态单质。X的组成元素是第3周期原子半径最小的

元素(稀有气体元素除外);Y和Z均由元素R组成,Y能氧化匚反应的离子方程式为

Y+2I-+2H+——h+Z+HzOo在大自然中,Y是“生命卫士”。

(1)写出物质的分子式:X、Y、Zo

(2)Y与Z的关系是(填字母)。

a.同位素

b.同一物质

c.同素异形体

d.同分异构体

(3)导致大气中Y减少的主要物质是。

(4)将Y和二氧化硫分别通入品红溶液，都能使品红褪色。简述用褪色的溶液区别二者的

实验方法:o

(5)举出实例说明X的氧化性比硫单质的氧化性强(用化学方程式表示):o

C级学科素养拔高练

16.碳正离子［例如CHtCH］、(CH3)3C+等］是有机反应中重要的中间体，欧拉(OlahG)

因在此领域研究中的卓越成就而荣获1994年诺贝尔化学奖。碳正离子CH：可以通过

CK在“超强酸”中再获得一个H+而得到，而CH：失去H2可得CHJO

(1)CH1是反应性很强的正离子,是缺电子的。其电子式是o

(2)C町中4个原子是共平面的，三个键的夹角相等，则C—H键之间的夹角应是o

(3)(CH3)2CH+和NaOH的水溶液反应将得到电中性的有机分子，其结构简式

是,

(4)甲烷为正四面体形结构，若把CK分子放在一个立方体中，其中一个氢原子在立方体

的顶点，如图所示，试在该立方体中用。画出另外三个氢原子的位置,并用短线与碳原子相

连。

答案：

1.B解析D2O和H2O是化合物，不是原子，不互为同位素,A错误。35cl和37。是质子数

均为17,中子数分别为18、20的氯的两种核素,互为同位素;C60和金刚石是碳元素形成

的不同单质，互为同素异形体,B正确。D2和H2是单质，不是原子，不互为同位素,C错

误。红磷和白磷是磷元素形成的不同单质，互为同素异形体;mo和跳0是质子数沟为8,

中子数分别为8、1()的氧的两种核素,互为同位素,D错误。

2.B解析金刚石和石墨是由碳元素形成的同素异形体，它们各自的原子排列方式不同，

导致性质不同。

3.A解析同位素是质子数相同而中子数不同的核素,故二者互为同位素,A正确;二者都

含有117个质子,B、D错误;同种元素的不同核素含有相同的质子数,原子中，质子数二电

子数，故二者所含电子数相同C错误。

4.D解析32s和34s是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素，故A说法正确;C70

和纳米碳管是由碳元素组成的不同单质，互为同素异形体，故B说法正确;CH2cleH2cl和

CH3cHe上的分子式相同、结构不同，互为同分异构体，故C说法正确；C3H6和C4H8可能

为烯煌或环烷垃,所以不一定是同系物，故D说法错误。

5.B解析该分子长4纳米，分散在蒸馈水中形成胶体，用激光笔照射，产生丁达尔效应,A

正确;该分子长4纳米，可透过滤纸，但不可透过半透膜,B错误;“四轮纳米车”是由碳原子

形成的单质，与石墨是同素异形体,C正确;由题意可知，该分子是由80个单个碳原子构成

的，所以“四轮纳米车”是一种新型的单质,D正确。

6.A解析石墨饰是单层石墨，是碳的单质，不是有机物，故A错误;兔、笊、氤的质子数

相同、中子数不同，是同种元素的不同原子，互为同位素，故B正确;“地沟油”是废弃的油

脂，经处理可生产生物柒油、燃料乙醇等，变废为宝，故C正确;舰船船体是钢铁制成的，容

易发生电化学腐蚀,在舰船底部镶嵌锌块可以构成锌铁原电池，锌作负极，被氧化,保护了

正极铁，该方法为牺牲阳极的阴极保护法，故D正确。

7.A解析根据核反应汨+羽Cu一髭Ni+a可推出,a粒子为$He,A正确;3Cu与为Ni之

间的中子数相差1,B错误;镶元素的相对原子质量不等于该镶原子的质量数,C错误;咕2

与2H2属于同一种物质,D错误。

8.B解析聚乙烯(C2H4)〃降解为CO2是氧化反应,A正确;聚乙饰(C2H4)〃降解过程中不

仅涉及碳碳键的断裂，还有碳氢键的断裂,B错误;同位素示踪法是从微观角度识别物质

的变化,C正确;该研究成果有利于缓解塑料垃圾引起的白色污染,D正确。

9.答案(1)；8。⑵①65②出、3H③气、呐l4C.,60⑶23：342：3

11：16(4)10:9

解析(1)含有8个质子的原子是氧原子，中子数为10,则质量数为18。

(2)核素指的是原子，元素是指质子数相同的一类原子，同位素是指同一元素的不同原

子。

(3)位02与y8()2的相对分子质量分别为46、68,中子数依次为24、36,电子数依次为

22、320

(4)质量相同的H2O和D2O与足量钠反应，放出的气体在标准状况下的体积之比为

-:-=10：9

18200

10.C解析比表面积越大，吸附能力越强,碳纳米管呈空心管状，表面原子占比例特别大，

故吸附能力较强,A说法正确;碳纳米管与金刚石均为碳元素形成的单质，二者互为同素

异形体,B说法正确;碳纳米管的结构与石墨的片层结构相似,所以具有较好的电学性能,C

说法错误;碳的各种同素异形体有相似的化学性质，在受热条件下能被浓硝酸氧化成

CCh,D说法正确。

11.D解析淀粉和纤维素虽然分子通式均为(C6H|0O5)〃,但由于〃值不同,二者的分子式

不同,故二者不互为同分异构体,A错误;从动物皮、骨中提取的明胶属于蛋白质，可用作

食品增稠剂,B错误;对储氢合金的要求是能大量吸收氧气，被吸收的H2还要能够释放出

来,故形成的金属氢化物不能很稳定,C错误;硅酸盐材料中Si和O构成了稳定的四面体,

导致其化学性质稳定、耐腐蚀,D正确。

12.A解析黑磷属于单质,A正确;黑磷导电属于物理变化,B错误;黑磷在高温下会和空

气中的氧气反应,C错误;黑磷与白磷为磷元素的两种不同单质，二者互为同素异形体,D

错误。

13.D解析分子中含有的碳碳双键、所连碳原子上也连有氢原子的羟基，能与酸性高镒

酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色，故A说法正确;分子中含有的碳碳双键能发生加成

反应,含有的较基、羟基和酯基能发生取代反应，故B说法正确;分子中含有的照基和羟

基能与金属钠反应生成氢气，故C说法正确;分子中含有的官能团为碳碳双键、段基、

羟基和酯基，共4种，故D说法错误。

14.D解析过渡元素全部是金属元素,A项错误严:Te的中子数为76,B项错误;"Cd与

u4cd互为同位素,C项错误;由信息可知发电过程是将光能转化为电能,D项正确c

15.答案(1)。20302(2)c(3)氟氯燃(或氟利昂)

(4)加热褪色后的溶液，若溶液恢复红色，则原通入气体为SCh;若溶液不变红，则原通入气

体是0.3

(5)2Fe+3C12t'2FeCb,Fe+S--FeS(答案合理即可)

解析第3周期原子半径最小的元素是C1,所以X是Ch;从反应Y+2I—2H+——I2+Z+H2O

可知Y中含有0元素，是0元素的一种单质，根据性质可确定Y是03,Z是02。

16.答案⑴，・9―(2)120°