高中化学苏教版 (2019)选择性必修2专题1 揭示物质结构的奥秘第一单元 物质结构研究的内容课时作业

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1. [2023南通一中高二检测]下列各组物质中，属于同素异形体的是( )
A. 、B. 碘晶体、碘蒸气C. 、DD. 、
2. 下列关于物质结构的认识正确的是( )
A. 物质的结构反映物质的性质，物质的性质决定物质的结构
B. 物质的结构包括构成物质的微粒之间的相互作用、分子的空间结构、排列方式等
C. 物质的结构随着人们的认识或研究的程度经常发生些小的变化
D. 物质的结构有宏观和微观两方面，从宏观上说物质是由元素组成的，从微观上说物质都是由分子构成的
3. [2023南京大学附属中学]下列说法正确的是( )
A. 互为同素异形体的物质的性质完全相同
B. 互为同素异形体的物质之间不可能相互转化
C. 氧气和臭氧之间的转化是物理变化
D. 分子式为 的物质有两种同分异构体
4. [2023苏州市实验中学高二检测]某有机物的结构为，该有机物不可能发生的化学反应是( )
A. 水解反应B. 加聚反应C. 加成反应D. 酯化反应
5. （1） 写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号：。
（2） 根据下列微粒回答问题：、、、、、、、。
① 以上8种微粒共有种核素，共有种元素。
② 互为同位素的是。
③ 质量数相等的是，中子数相等的是。
（3） 相同物质的量的与的质量之比为；中子数之比为；电子数之比为。
（4） 质量相同的和与足量钠反应，放出的气体在标准状况下的体积之比为。
关键能力提升练B级
6. 抗疟特效药青蒿素最早是从青蒿中提取出来的，化学家在青蒿素的基础上又合成了疗效更好的双氢青蒿素。从青蒿素的发现到双氢青蒿素的应用，涉及下列工作：
①提取青蒿素；
②研究青蒿素的分子组成及结构；
③研究青蒿素的合成方法，并不断改进合成路线；
④适当改变青蒿素的结构以使其药效更好。
其中化学工作者必须做的有( )
A. ①②B. ①②③C. ②③④D. ①②③④
7. [2023江苏盐城高二期末考试]高铁酸钾是一种新型、高效、多功能水处理剂，其与水反应的化学方程式是（胶体）。下列说法正确的是( )
A. 的最外层有6个电子B. 的结构示意图为
C. 中子数为30的铁原子表示为D. 、 、 互为同素异形体
8. [2022河南信阳高二期末]德国著名行业杂志《应用化学》上刊登文章介绍：某中德联合研究小组设计制造了一种“水瓶”，用富勒烯的球形笼子作“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”、冰水混合物都是混合物
B. 石墨和 互为同位素
C. 磷酸钙是电解质
D. 一定条件下石墨转化为 是物理变化
9. [2023南京市虹桥实验学校高二检测]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
10. [2023扬州一中高二检测]科技创新让2023年北京冬奥会举世瞩目。对下列科技创新所涉及的化学知识判断正确的是( )
A. “黑金”石墨烯为冬奥赛场留住温暖，石墨烯属于烯烃
B. 冰墩墩的外壳材质主要是有机硅橡胶，结构中硅形成四个共价键
C. 速滑竞赛服使用聚氨酯材料可减少空气阻力，聚氨酯与水接触就会水解
D. 二氧化碳跨临界直接制成的冰被誉为“最快的冰”，二氧化碳为“ ”形结构分子
11. 2009年《自然》杂志报道了我国科学家通过测量化石中和两种元素的比例确定“北京人”年龄的研究结果，这种测量方法叫“铝铍测年法”。
完成下列填空：
（1） 和（填字母）。
.是同一种原子
.具有相同的中子数
.具有相同的化学性质
.具有恒定的丰度
（2） 和具有相似的化学性质，请写出与溶液反应生成的化学方程式：
。
（3） 研究表明可以衰变为,比较这两种元素金属性强弱的方法是（填字母）。
.比较这两种元素的单质的硬度和熔点
.在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氢氧化钠溶液
.将打磨过的镁带和铝片分别和热水作用，并滴入酚酞溶液
.将空气中放置已久的这两种元素的单质分别和热水作用
（4） 目前还有一种测量方法叫“钾氩测年法”。两种常见简单阴离子的核外电子排布和氩原子核外电子排布相同，两者的半径由大到小的顺序：
（用化学符号表示）；其中一种与钾相邻元素的离子所形成的化合物可用作干燥剂，此化合物的电子式是。
（5） 、、三种元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是（写名称）。工业制铝时电解熔融的而不电解的原因是。
学科素养创新练C级
12. [2023秦淮中学高二检测]分子在金属表面的解离、吸附，在多相催化等领域占有重要的地位。在的催化作用下可与发生加成反应生成，在表面解离和吸附的过程如图所示，设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
(每个原子表面可以吸附一个原子，一个原子占据的面积为
A. 氢分子解离为氢原子的过程放出能量
B. 镍在反应前后性质不发生变化
C. 中所含中子的物质的量为
D. 标准状况下，吸附 所需要 的表面积为
13. 碳正离子［例如、、等］是有机反应中重要的中间体，欧拉因在此领域研究中的卓越成就而荣获1994年诺贝尔化学奖。碳正离子可以通过在“超强酸”中再获得一个而得到，而失去可得。
（1） 是反应性很强的正离子，是缺电子的。其电子式是。
（2） 中4个原子是共平面的，三个键的夹角相等，则键之间的夹角应是。
（3） 在的水溶液中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。
第一单元 物质结构研究的内容
A级 必备知识基础练
1. A
[解析]和是硫元素形成的不同单质，互为同素异形体，项属于同素异形体；碘蒸气和碘晶体是碘的不同状态，属于同一物质，项不属于同素异形体；和是氢元素的两种核素，和互为同位素，项不属于同素异形体；是同一种物质，结构和性质是相同的，项不属于同素异形体。
2. B
[解析]物质的结构决定物质的性质，物质的性质反映物质的结构，项错误；物质的结构指的是构成物质的微粒、微粒间的作用力及微粒的排列方式等，项正确；物质的结构是自然存在的，只是人们认识物质结构的过程在逐步深入，项错误；从微观上说，构成物质的微粒有分子，也有原子、离子，项错误。
3. D
[解析]互为同素异形体的物质物理性质不同，化学性质相似，项错误；互为同素异形体的物质之间可以通过化学反应相互转化，项错误；和之间的转化是化学变化，项错误。
4. A
[解析]该有机物含有碳碳双键能发生加聚反应和加成反应，含有羧基能发生酯化反应，该有机物中没有能发生水解反应的官能团（如酯基）。
5. （1）
[解析]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） ① ; 5
② 、、
③ ;
[解析]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） ;;
[解析]与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、32。
（4）
[解析]质量相同的和与足量钠反应，放出的气体在标准状况下的体积之比为。
B级 关键能力提升练
6. D
[解析]提取青蒿素是萃取操作，必须要化学工作者完成，①正确；研究青蒿素的分子组成及结构，必须要化学工作者完成，②正确；研究青蒿素的合成方法，并不断改进合成路线，必须要化学工作者完成，③正确；适当改变青蒿素的结构以使其药效更好，必须要化学工作者完成，④正确；故选。
7. B
[解析]的最外层有4个电子，项错误；是19号元素，钾原子失去最外层的1个电子形成钾离子，则结构示意图为，项正确；中子数为30的铁原子表示为，项错误；、、的质子数相同，中子数不同，互为同位素，项错误。
8. C
[解析]冰水混合物只含一种物质，属于纯净物，错误；石墨和均是由碳元素组成的单质，互为同素异形体，错误；磷酸钙属于盐类，熔融状态下能导电，是电解质，正确；石墨转化为生成了新的物质，是化学变化，错误。
9. A
[解析]黑磷属于单质，正确；黑磷导电属于物理变化，错误；黑磷在高温下会和空气中的氧气反应，错误；黑磷和白磷为磷元素组成的两种不同单质，二者互为同素异形体，错误。
10. B
[解析]石墨烯是无机物，项错误；硅为Ⅳ族元素，能形成四个共价键，正确；聚氨酯是一种高分子聚合物，根据使用环境，可推知其不可能遇水就发生水解，错误；二氧化碳为直线形分子，项错误。
11. （1）
[解析]和的质子数相同、中子数不同，互为同位素，二者不是同一种原子，故错误；和的中子数分别为6、5，所以其中子数不同，故错误；决定化学性质的是其最外层电子，二者的核外电子排布相同，所以同位素具有相同的化学性质，故正确；同位素具有恒定的丰度，故正确。
（2）
[解析]和具有相似的化学性质，根据与溶液的反应知，与溶液反应的化学方程式为 。
（3）
[解析]金属性强弱与其单质的硬度和熔点无关，故错误；在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氢氧化钠溶液，氢氧化铝能溶于溶液，而氢氧化镁不溶于溶液，所以的金属性强于，故正确;将打磨过的镁带和铝片分别和热水作用，并滴入酚酞溶液，加入镁的溶液呈红色、加入铝片的溶液不变色，说明的金属性强于，故正确；将空气中放置已久的这两种元素的单质分别和热水作用，二者表面都生成氧化物薄膜，氧化镁和氧化铝都不与水反应，所以无法判断金属性强弱，故错误。
（4） ;
[解析]和氩原子核外电子排布相同的两种常见简单阴离子有、，电子层结构相同的离子，其离子半径随着原子序数的增大而减小，所以这两种离子半径大小顺序是；其中一种与钾相邻元素的离子所形成的化合物可用作干燥剂，该离子是钙离子，形成的干燥剂是，中阴阳离子之间存在离子键，其电子式为。
（5） 高氯酸;是共价化合物，液态时不能电离出自由移动的离子，不能导电
[解析]、、三种元素中非金属性最强的是，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，所以酸性最强的是，名称为高氯酸。工业制铝时，电解而不电解的原因是是共价化合物，在液态时不能电离出自由移动的离子，不能导电。
C级 学科素养创新练
12. C
[解析]氢分子解离为氢原子的过程中涉及化学键的断裂，需要吸收能量，错误；为该反应的催化剂，反应前后质量和化学性质均不发生改变，但物理性质可能改变，错误；一个中含有中子数为14，则(物质的量为中所含中子的物质的量为，正确；每个原子表面可以吸附一个原子，而一个分子可解离为两个原子，则（标准状况下）含有的物质的量为，则。一个原子占据的面积为，则所需的表面积为，错误。
[解析]由一个碳原子和三个氢原子构成，是缺电子的，相当于在的基础上又失去一个电子。的结构也可从的结构进行分析，该离子相当于分子去掉一个原子和一个电子，因此它的电子式为。
（2）
[解析]中4个原子是共平面的，三个键的夹角相等，则应为平面正三角形结构，因此键之间的夹角应是 。
（3）
[解析]在的水溶液中反应将得到电中性的有机分子，根据电性关系，则必定与溶液中的阴离子结合，而溶液中阴离子只有，因此得到的电中性的有机分子为。
[解析]甲烷分子为正四面体形结构，分子中四个键长度相等，除已经画出的碳氢键，另外三个碳氢键中的氢原子的位置应该在立方体的顶点。在甲烷分子的正四面体中，任意三个氢原子可构成一个平面正三角形，因此立方体中的结构为。