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当堂检测题

分层作业1　物质结构研究的内容

A级  必备知识基础练

1.用化学方法不能实现的是(　　)

A.生成一种新分子 B.生成一种新离子

C.生成一种新原子 D.生成一种新单质

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.中华文化源远流长,三星堆出土了大量文物,如黄金面具、丝绸“黑炭”、青铜神树、陶瓷碎片等。下列有关说法正确的是(　　)

A.测定文物年代的14C与12C互为同素异形体

B.文物中做面具的金箔由热还原法制得

C.丝绸转化为黑炭的过程涉及化学变化

D.青铜属于合金,青铜器上的铜锈成分为CuO

4.[2022浙江1月选考]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.CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2互为同分异构体

D.C3H6和C4H8一定互为同系物

5.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一些小的变化

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

6.化学与科技、生产、生活有密切的关系。下列叙述中不正确的是(　　)

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)应用的氕、氘、氚互为同位素

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.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.只有①② B.只有①③

C.只有②④ D.①②③④

8.我国科学家利用蜡虫肠道菌群,将塑料降解时间从500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:　　　　。 

(2)根据下列微粒回答问题:1H、2H、3H、14C、14N、16O、35Cl2、37Cl2。

①以上8种微粒共有　　种核素,共　　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14CO2与S18O2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　　　　　　　　。 

B级  关键能力提升练

10.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。C2H4在Ni的催化作用下可与H2发生加成反应生成CH3CH3,H2在Ni表面解离和吸附的过程如图所示,NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(　　)

(每个Ni原子表面可以吸附一个H原子,一个Ni原子占据的面积为S0)

A.氢分子解离为氢原子的过程放出热量

B.镍在反应前后性质不发生变化

C.32 g 14CH3CH3中所含中子的物质的量为14 mol

D.标准状况下,吸附V L H2所需Ni的表面积为

11.[2023河北石家庄教学质量期末检测]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.[2022河北学业水平选择性考试]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(　　)

A.可使酸性KMnO4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,其中碲化镉(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碲化镉, 使其具有光电转换功能。以下说法正确的是(　　)

A.碲元素属于过渡元素

BTe的中子数为128

C.112Cd与114Cd互为同素异形体

D.碲化镉玻璃发电过程是将光能转化为电能

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I-,反应的离子方程式为Y+2I-+2H+══I2+Z+H2O。在大自然中,Y是“生命卫士”。

(1)写出物质的分子式:X　　　　、Y　　　　、Z　　　　。 

(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:  　　　　　　　　　　　　　。 

(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):         　。

C级  学科素养拔高练

16.碳正离子[例如C、C、(CH3)3C+等]是有机反应中重要的中间体,欧拉(Olah G)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C可以通过CH4在“超强酸”中再获得一个H+而得到,而C失去H2可得C。

(1)C是反应性很强的正离子,是缺电子的。其电子式是　　　　　。 

(2)C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　　　。

(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CH4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.C　解析 原子是保持物质化学性质的最小微粒,在化学反应中,一种原子不会变成另外的原子。

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.C　解析 14C与12C二者互为同位素,选项A错误;金在自然界中以游离态的形式存在,选项B错误;丝绸和黑炭成分不同,二者的转化发生了化学变化,选项C正确;铜锈的成分是Cu2(OH)2CO3,选项D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;CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2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可能为烯烃或环烷烃,所以不一定是同系物,故D说法错误。

5.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,A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,B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,C项错误;从微观上说,构成物质的微粒有分子,也有原子、离子,D项错误。

6.A　解析 石墨烯是单层石墨,是碳的单质,不是有机物,故A错误;氕、氘、氚的质子数相同、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,经处理可生产生物柴油、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.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D。

8.B　解析 聚乙烯(C2H4)n降解为CO2是氧化反应,A正确;聚乙烯(C2H4)n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 (1O　(2)①6　5　②1H、2H、3H　③14C、14N　14C、16O　(3)23∶34　2∶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)14CO2与S18O2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)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。

10.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,A错误;Ni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,B错误;一个14CH3CH3中含有中子数为14,则32 g14CH3CH3(物质的量为1 mol)中所含中子的物质的量为14 mol,C正确;每个Ni原子表面可以吸附一个H原子,而一个H2分子可解离为两个H原子,则V L H2含有H的物质的量为×2 mol= mol,则n(Ni)= mol。一个Ni原子占据的面积为S0,则Ni的表面积为×NA×S0,D错误。

11.D　解析 淀粉和纤维素虽然分子通式均为(C6H10O5)n,但由于n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氢气,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,能与酸性高锰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,含有的羧基、羟基和酯基能发生取代反应,故B说法正确;分子中含有的羧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、羧基、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Te的中子数为76,B项错误;112Cd与114Cd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。

15.答案 (1)Cl2　O3　O2　(2)c　(3)氟氯烃(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SO2;若溶液不变红,则原通入气体是O3

(5)2Fe+3Cl22FeCl3,Fe+SFeS(答案合理即可)

解析 第3周期原子半径最小的元素是Cl,所以X是Cl2;从反应Y+2I-+2H+══I2+Z+H2O可知Y中含有O元素,是O元素的一种单质,根据性质可确定Y是O3,Z是O2。

16.答案 (1)　(2)120°　(3)(CH3)2CHOH　(4)

解析 (1)C由一个碳原子和三个氢原子构成,C是缺电子的,相当于在—CH3的基础上又失去一个电子,碳原子最外层电子总数为6。C的结构也可从CH4的结构进行分析,该离子相当于CH4分子去掉一个H原子和一个电子构成,因此它的电子式为。

(2)C中4个原子是共平面的,三个键的夹角相等,则C应为平面正三角形结构,

因此C—H键之间的夹角应是=120°。

(3)(CH3)2CH+和NaOH的水溶液反应将得到电中性的有机分子,根据电性关系,则(CH3)2CH+必定与溶液中的阴离子结合,而NaOH溶液中阴离子只有OH-,因此得到的电中性的有机分子为(CH3)2CHOH。

(4)甲烷分子为正四面体形结构,分子中四条C—H键长度相等,除已经画出的碳氢键,另外三条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CH4的结构为。