高中化学苏教版 (2019)选择性必修2第一单元 物质结构研究的内容练习

这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修2第一单元 物质结构研究的内容练习，共12页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
1．人类生活品质的提升离不开科技的进步。下列说法正确的是
A．作为纳米苂光材料的碳量子点属于胶体
B．食品脱氧剂使用后，其中的铁粉转化成
C．人工转化二氧化碳合成的己糖属于高分子化合物
D．环型碳、环型碳和金刚石均是碳元素的同素异形体
2．下列化学用语表示正确的是
A．有a个电子，b个中子，M的原子符号为：
B．的结构示意图：
C．的分子结构模型：
D．的电离方程式：
3．设为阿伏伽德罗常数的值，下列说法不正确的是
A．与足量的反应，转移电子数小于
B．石墨中含有个数与的个数比为2:3
C．和混合气体中所含中子数为
D．与足量水反应，最终水溶液中原子的数目为个
4．被称为“黑金”的石墨烯也是一种碳单质，石墨烯是碳原子构成的六边形结构、只有一层原子厚度的二维晶体，又称为“新材料之王”。下列说法正确的是
A．、、都属于碳的同素异形体
B．晶体中存在离子键和共价键
C．的空间填充模型如图所示
D．石墨烯属于芳香烃的一种
5．与水发生反应。下列表示相关微粒的化学用语正确的是
A．的结构示意图：B．是非电解质
C．HClO电离D．中子数为18的氯原子：
6．Na2O2与H2O反应生成NaOH 和O2.下列说法正确的是
A．Na2O2中阴阳离子的个数比为1∶1B．Na+结构示意图为
C．H2O的摩尔质量是18D．16O2与18O2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．分类是化学学习的重要方法，下列有关物质的分类，正确的是
A．化合物：B．混合物：钢铁、冰水混合物
C．酸性氧化物：D．碱性氧化物：
9．日本核污水含有大量的放射性核素，如氚、锶-90、碳-14等。据统计，目前已有12个国家和地区对福岛食品采取进口限制。阿伏加德罗常数为NA，下列有关说法正确的是
A．等物质的量的氚(3H)与氘(2H)的核内中子数分别为2NA和NA
B．锶-为第IIA元素，得电子能力比强
C．常温下，17gN2H3所含中子的数目为10NA
D．0.1ml14CH4和14NH3的混合物含电子数为NA
10．医学界通过用放射性来标记，发现的一种羧酸衍生物在特定条件下可通过DNA来杀死细胞，从而抑制艾滋病(AIDS)。下列说法正确的是
A．与石墨互为同位素
B．的中子数与质子数相差2
C．常温下，易溶于氯化钠溶液
D．基态碳原子L层的轨道表示式为
11．正确掌握化学用语是学好化学的基础。下列化学用语正确的是
A．在水中电离：
B．的结构示意图：
C．四羟基合铝酸钠的化学式：
D．互为同位素
12．核能利用有助于实现“碳达峰、碳中和”，核裂变的原理为，下列说法错误的是
A．X的质子数为33B．与互为同位素
C．的中子数为85D．X的质量数为92
13．85Rb、87Rb是铷的最稳定同位素，其中国际上以87Rb的辐射频率作为时间基准。已知85Rb在该元素原子中占有的物质的量的分数为75%，87Rb在该元素原子中占有的物质的量的分数为25%，则Rb元素的近似相对原子质量为
A．85.7B．86C．85.5D．86.5
14．2016年IUPAC将117号元素命名为(Ts)。下列关于和的说法正确的是

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
15．将溶液与NaHS溶液混合可发生反应。下列化学用语使用正确的是
A．的结构示意图：
B．中子数为10的氧原子：O
C．NaHS的电子式：
D．在水中的电离方程式：
二、填空题
16．富勒烯()是一类完全由碳组成的中空分子，在催化、光电等很多领域都有重要作用。
Ⅰ．以其完美的球烯受到科学家重视，其结构如图所示。60个碳原子是等同的，均为近似杂化，但却有两种不同类型的碳碳键。其中一种为；另一种为。
(1)在水中溶解度 在甲苯中溶解度(填“>”、“<”或“≈”)
(2)石墨、互为同素异形体，但相同条件下，石墨的熔点比高得多，原因是 。
Ⅱ．常态下是为紫色固体，不导电，但给富勒烯掺杂金属后(用金属原子把富勒烯分子连起来或者把金属原子放进富勒烯笼子里)，其在一定条件下甚至可以成为超导体。
(3)的晶胞结构如图所示、每个白球代表1个分子，已知一定条件下晶胞的棱长为，阿伏加德罗常数为，则该条件下的摩尔体积为 (用含a、的代数式表示)。
(4)晶体结构中存在四面体空隙(如图中1、3、6、7围成的空隙)和八面体空隙(如图中3、6、7、8、9、12围成的空隙)，所有空隙中均填充一个金属M原子，可获得某条件下的超导材料、则该超导材料中，平均一个晶胞需掺杂 个M原子。

17．开发利用核能可以减少对化石能源的依赖。UO2是一种常用的核燃料，其铀元素中需达到5%。该核燃料的一种制备流程如下：
(1)天然铀主要含99.3%和0.7%，和互为 。
(2)I中，将含有硫酸的UO2SO4溶液通入电解槽，如下图所示。
①A电极是 (填“阴极”或“阳极”)，其电极反应式是 。
②U4+有较强的还原性。用质子交换膜隔开两极区溶液可以 ，从而提高U4+的产率。
(3)III中使用的F2可通过电解熔融KF、HF混合物制备，不能直接电解液态HF的理由是HF属于 化合物，液态HF几乎不电离。
三、解答题
18．黄铜矿(主要成分是)是重要的含铜矿物，常用于冶炼金属铜。
(1)黄铜矿的晶胞如图所示。图中“△”表示的微粒是 。
(2)黄铜矿在潮湿的空气中一段时间会发生如图所示的变化。
①写出黄铜矿在潮湿的空气中发生反应的化学方程式： 。
②黄铜矿在潮湿空气中变质时，晶胞中的会优先到达变质后固体的表面。从结构上分析原因除了比更容易与亲和外，还有 。
(3)工业上可以在酸性介质中用氧化浸出黄铜矿。40℃、pH＜1、过量的条件下用、混合液浸出黄铜矿。
①反应后转化为、、。将1ml 完全转化，理论上所需的物质的量为 。
②浸出过程中发现，的反应实际用量远大于理论用量，原因是 。
③若浸出过程中，溶液中含有少量，则会析出黄钠铁矾[]沉淀。写出转化为黄钠铁矾沉淀的离子方程式： 。
19．可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中，铈(Ce)主要以形式存在，还含有、、、等物质。以独居石为原料制备的工艺流程如图：
已知：CaF2+H2SO4(浓)=CaSO4+2HF
回答下列问题：
(1)铈的某种核素含有58个质子和80个中子，该核素的符号为 ；
(2)为提高“水浸”效率，可采取的措施有 (一条即可)；
(3)滤渣I的主要成分是硫酸钙、磷酸钙和 、 (填化学式)；
(4)加入絮凝剂的目的是促使Fe3+和 沉淀(填一离子)；
(5)“沉铈”过程中，生成的离子方程式为 ，
(6)滤渣Ⅱ的主要成分为，在高温条件下，、葡萄糖()和可制备电极材料，同时生成、CO2和，该反应的化学方程式为
参考答案：
1．D
【详解】A．纳米苂光材料的碳量子点颗粒大小在胶体的范围内，但是没有分散剂，不能叫胶体，故A错误；
B．食品脱氧剂使用后，其中的铁粉与空气中的氧气反应转化成，故B错误；
C．己糖的相对分子质量不大，不属于高分子化合物，故C错误；
D．环型碳、环型碳和金刚石都是碳元素的单质，是碳元素的同素异形体，故D正确。
答案选D。
2．A
【详解】A．M2+有a个电子，则M原子有a+2个电子，由于原子的质子数等于核外电子数，因此质子数也是a+2，质量数=质子数+中子数，则质量数为a+b+2，表示为，故A正确；
B．的核电荷数为16，核外电子总数为18，图中核电荷数错误，故B错误；
C．分子结构模型为直线形分子，故C错误；
D．是弱酸的酸式盐，其电离方程式为：，故D错误；
故选A。
3．D
【详解】A．与足量的的反应是可逆反应，与足量的反应生成的HClO和HCl都小于0.1ml，转移电子数小于，故A正确；
B．石墨是平面六边结构，每个碳与其他三个碳形成三个共价键，每个键被两个碳原子共用，一个碳原子占有键，（碳原子与其他三个碳原子形成三个共价键）×3=，所以碳原子与碳-碳键比1：=2:3，故B正确；
C．含有8+14-7=15个中子，含有8+13-6=15个中子，和混合气体中所含中子数为，故C正确；
D．与足量水反应过程中既是氧化剂又是还原剂，与足量水反应，生成0.5ml和1mlNa18OH，最终水溶液中原子的数目为个，故D错误；
故选D。
4．B
【详解】A．、、质子数相同，中子数不同，都属于碳的同位素，故A错误；
B．是离子化合物，存在离子键，C中含有共价键，故B正确；
C．是正四面体结构，空间填充模型为：，故C错误；
D．石墨烯是单质，不是芳香烃，故D错误；
故选B。
5．C
【详解】A．氯离子的核电荷数为17，核外电子总数为18，其正确的离子结构示意图为：，故A错误；
B．是单质，既不是电解质，也不是非电解质，故B错误；
C．HClO是弱酸，部分电离，电离方程式为，故C正确；
D．中子数为18的氯原子应表示为：，故D错误。
答案选C。
6．B
【详解】A．Na2O2晶体中阳离子为Na+、阴离子为O，所以Na2O2晶体中阴阳离子个数之比为1：2，故A错误；
B．Na+核电荷数为10，核外电子数为10，结构示意图为，故B正确；
C．H2O的摩尔质量是18g/ml，故C错误；
D．16O2与18O2为氧元素的单质不是原子，不为同位素关系，故D错误。
答案选B。
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．C
【详解】A．化合物是含有两种元素的的纯净物，只含有一种元素，是单质，故A错误；
B．混合物含有两种物质：冰水混合物只含有一种物质是纯净物，故B错误；
C．酸性氧化物是和碱反应生成盐和水的氧化物：和碱反应生成盐和水、和碱反应生成盐和水，都是酸性氧化物，故C正确；
D．碱性氧化物和酸反应生成盐和水，既能和酸反应生成盐和水，又能和碱反应生成盐和水，是两性氧化物，故D错误；
故选：C。
9．D
【详解】A．等物质的量的氚与氘的核内中子数不能确定，A项错误；
B．锶-为第IIA元素，得电子能力比弱，B项错误；
C．常温下，的摩尔质量为，所含中子的数目为，C项错误；
D．中含10个电子，中也含10个电子，所以0.1ml和的混合物含电子数为，D项正确；
答案选D。
10．B
【详解】A．与石墨互为同素异形体，A项错误；
B．质子数为6，质量数为14，中子数为8，则中子数与质子数相差2，B项正确；
C．常温下，不溶于氯化钠溶液，C项错误；
D．基态碳原子L层的轨道表示式为，D项错误；
故答案为：B。
11．B
【详解】A．在水中电离：，A错误；
B．S为16号元素，核外有18个电子，结构示意图：，B正确；
C．四羟基合铝酸钠的化学式：，C错误；
D．同位素是同一元素的不同原子，而为化合物，不是互为同位素，D错误；
答案选B。
12．A
【详解】A．核裂变反应前后，总的质量数和总的质子数均不变，据此可计算出X的质量数为，X的质子数为，X为。X的质子数为36，A错误；
B．与的质子数相同，中子数不同，它们互为同位素，B正确；
C．的质量数为141，质子数为56，中子数为，C正确；
D．X的质量数为92，D正确。
故选A。
13．C
【详解】元素的近似相对原子质量等于各种同位素的的质量数乘以物质的量分数再求和，则Rb元素的近似相对原子质量为，C符合。
答案选C。
14．A
【详解】A．同位素是质子数相同而中子数不同的核数，故二者互为同位素，A正确；
B．二者都含有117个质子，B错误；
C．同种元素的不同核素含有相同的质子数，原子中有：质子数=电子数，故二者所含电子数相同，C错误；
D．同种元素的不同核素质子数相同，二者都为117，D错误；
故选A。
15．C
【详解】A．的结构示意图：，A错误；
B．中子数为10的氧原子：，B错误；
C．NaHS为离子化合物，其电子式为：，C正确；
D．在水中完全电离，电离方程式为：，D错误；
故选C。
16．(1)<
(2)C60是由分子构成的，它发生物理变化时只要克服分子间作用力，石墨是原子晶体、金属晶体和分子晶体之间的一种过渡型晶体，它熔化时要克服很强的共价键之外还要克服层与层之间的作用力
(3)
(4)12
【详解】（1）C60不溶于水等强极性溶剂，在正己烷、苯、二硫化碳、四氯化碳等非极性溶剂中有一定的溶解性，则C60在水中溶解度< C60在甲苯中溶解度，故答案为 < ；
（2）C60是由分子构成的，它发生物理变化时只要克服分子间作用力，石墨是原子晶体、金属晶体和分子晶体之间的一种过渡型晶体，它熔化时要克服很强的共价键之外还要克服层与层之间的作用力，所以熔沸点很高，故答案为: C60是由分子构成的，它发生物理变化时只要克服分子间作用力，石墨是原子晶体、金属晶体和分子晶体之间的一种过渡型晶体，它熔化时要克服很强的共价键之外还要克服层与层之间的作用力；
（3）由晶胞结构可知，每个晶胞中含有8+6= 4个C60分子，则该条件下C60的摩尔体积为，故答案为： ；
（4）由晶胞结构可知，晶体中正四面体空隙为8个，正八面体空隙为4个，则该超导材料中，平均一个C60晶胞需掺杂12个M原子，故答案为：12。
17． 同位素 阴极 +4H++2e-=U4++2H2O 防止U4+移动到阳极附近被氧化 共价
【详解】(1)和为同种元素的不同核素，互为同位素；
(2)①电解池中阳离子流向阴极，根据氢离子的流向可知A电极为阴极；得电子被还原为U4+，同时生成水，电极反应式为+4H++2e-=U4++2H2O；
②电解过程B电极即阳极水电离出的氢氧根放电生成氧气，而U4+有较强还原性，质子交换膜可以防止U4+移动到阳极附近被氧气氧化；
(3)HF只含共价键，为共价化合物，液态HF几乎不导电。
18．(1)Cu+
(2) 铁离子半径小于小于亚铜离子且铁离子所带正电荷更多
(3) 8.5ml 过氧化氢不稳定容易分解
【详解】（1）根据“均摊法”，晶胞中含个Cu+、个Fe3+、8个S2-，结合化学式可知，图中“△”表示的微粒是Cu+；
（2）①由图可知，黄铜矿在潮湿的空气中和氧气、水发生反应生成氢氧化铁和，化学方程式：；
②黄铜矿在潮湿空气中变质时，晶胞中的会优先到达变质后固体的表面。从结构上分析原因除了比更容易与亲和外，还有铁离子半径小于小于亚铜离子且铁离子所带正电荷更多，故容易迁移到外层和生成的氢氧根离子结合氢氧化铁；
（3）①和、混合液反应后转化为、、，反应中铜元素化合价由+1升为+2、硫元素由-2升为+6,、过氧化氢中氧元素化合价由-1降为-2，根据电荷守恒可知，，故将1ml 完全转化，理论上所需的物质的量为8.5ml。
②浸出过程中发现，的反应实际用量远大于理论用量，原因是过氧化氢不稳定容易分解，导致其用量增加；
③浸出过程中，溶液中含有少量，、铁离子、水会生成并析出黄钠铁矾[]沉淀，转化为黄钠铁矾沉淀的离子方程式：。
19．(1)
(2)适当升高温度，将独居石粉碎，搅拌等
(3) FePO4 SiO2
(4)Al3+
(5)
(6)6++12=12+6CO↑+6H2O+6CO2↑
【分析】杂质中的除了二氧化硅都能与硫酸反应，与浓硫酸反应，化学方程式为CaF2+H2SO4(浓)=CaSO4+2HF，则“焙烧”、加入浓硫酸、再水浸，可以除去同时生成磷酸，酸性气体为HF；得到滤液为Al2(SO4)3、硫酸铁、硫酸铈、磷酸，滤渣Ⅰ为、FePO4、磷酸钙和CaSO4；“除磷”过程中，磷元素转变为FePO4沉淀，则滤渣Ⅱ为FePO4；“聚沉”过程中，加入MgO调节pH=5，是为了促进溶液中Al3+、Fe3+水解为Al(OH)3、Fe(OH)3，加入絮凝剂是为了促进Al(OH)3、Fe(OH)3，胶体聚沉，便于分离，则滤渣Ⅲ为Al(OH)3、Fe(OH)3，；最后“沉铈”过程中Ce3+与反应生成。
(1)
铈的某种核素含有58个质子和80个中子，该核素的符号为：，故答案为：；
(2)
升高温度，增大表面积，或者搅拌等都可以加速反应速率，提高浸取率，故为提高“水浸”效率，可采取的措施有适当升高温度，将独居石粉碎，搅拌等，故答案为：适当升高温度，将独居石粉碎，搅拌等；
(3)
由分析可知，滤渣I的主要成分是硫酸钙、磷酸钙、FePO4和，故答案为：FePO4，。
(4)
加入絮凝剂的目的是促使Fe3+和Al3+生成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，胶体聚沉，便于分离，则滤渣Ⅲ为Al(OH)3、Fe(OH)3，故答案为：Al3+。
(5)
“沉铈”过程中，生成的离子方程式为：
(6)
在高温条件下，、葡萄糖()和可制备电极材料，同时生成、CO2和，该反应的化学方程式为：6++12=12+6CO↑+6H2O+6CO2↑，故答案为：6++12=12+6CO↑+6H2O+6CO2↑。