苏教版高中化学选择性必修2专题综合测评1揭示物质结构的奥秘含答案

这是一份苏教版高中化学选择性必修2专题综合测评1揭示物质结构的奥秘含答案，共12页。

专题综合测评(一)　揭示物质结构的奥秘
(建议用时：75分钟)
一、选择题
1．2017年诺贝尔化学奖被瑞典、美国和英国三位化学家获得：表彰他们“将低温电子显微镜技术用于溶液中生物分子结构的高分辨率测定”。结合以上信息，下列说法不正确的是(　　)
A．化学家已经可以在微观层面上操纵分子、认识分子和制造分子
B．化学与生物学关系密切，化学研究技术促进了生物学发展
C．现在很多新技术已成为化学研究的重要手段
D．化学属于实验科学，分子微观结构的研究不是主流，不需要投入过多精力
D　[分子微观结构的研究是化学重要的研究内容，可以为实验提供理论指导，D错误。]
2．关于原子结构的研究，科学家分别提出过：原子论、“葡萄干布丁”模型、核式模型、核外电子分层排布模型、量子力学模型。提出核外电子分层排布模型的科学家是(　　)
A．卢瑟福　　　　　 B．玻尔
C．汤姆生 D．道尔顿
B　[卢瑟福提出了带核的原子结构模型，A错误； C．汤姆生发现了电子，提出“葡萄干面包式”的原子结构模型，C错误；D．道尔顿提出了近代原子学说，D错误。]
3．科学工作者发现另一种“足球分子”N60，它的结构与C60相似。下列说法正确的是(　　)
A．N60和C60互为同素异形体
B．N60是一种新型化合物
C．N60和N2是同素异形体
D．N60和14N都是氮的同系物
C　[N60和C60是不同种元素的单质，所以不是同素异形体，A错误；N60中只含一种元素，所以是单质，B错误；N60和N2是N的不同单质，所以是同素异形体，C正确；N60是单质，14N是元素，所以不是同系物，且同系物多用于有机化合物，D错误。]
4．下列化学用语正确的是(　　)
A．CO2的电子式：
B．CH4的比例模型：
C．硫原子的结构示意图：
D．NaCl的电子式：
B　[CO2的电子式为：，A错误；CH4的比例模型：，B正确；硫原子的结构示意图为，C错误；NaCl的电子式为，D错误。]
5．“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，即原子核俘获一个核外电子，核内一个质子变为中子，原子核衰变成一个新核，并且放出一个中微子(其质量小于电子质量且不带电)。若一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”(电子的初动量可不计)，则(　　)
A．生成的新核与衰变前的原子核质量数不同
B．生成新核的核电荷数增加
C．生成的新核与衰变前的原子核互为同位素
D．生成的新核与中微子的动量大小相等
D　[设核内质子数为a中子数为b，发生衰变后质子数为a－1，中子数为b＋1，质量数仍为a＋b，A错误；原子核俘获一个核外电子，核内一个质子变为中子，核电荷数减少，B错误；生成的新核与衰变前的原子核质量数相同，质子数不同中子数不同，所以根据同位素概念判断不是同位素，C错误；以静止原子核及被俘获电子为系统，系统动量守恒，系统初动量为零，所以生成的新核与中微子的动量大小相等，方向相反，D正确。]
6．下列叙述正确的是(　　)
①Li＋中含有的中子数与电子数之比为2∶1
②在C2H6分子中极性共价键与非极性共价键数之比为3∶1
③常温下，11.2 L的甲烷气体中含有的氢、碳原子数之比为4∶1
④5.6 g铁与足量的氯气反应失去的电子与参与反应的铁的物质的量之比为2∶1
A．①② B．②③
C．①③ D．③④
C　[①Li＋中含有的中子数为4与电子数为2，中子数与电子数之比为2∶1，①正确；②在C2H6分子中极性共价键有6个，非极性共价键有1个，两者数目之比为6∶1，②错误；③甲烷(CH4)气体中含有的氢、碳原子数之比为4∶1，③正确；④5.6 g铁与足量的氯气反应失去的电子与参与反应的铁的物质的量之比为3∶1。④错误。]
7．科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在。在下列假设或猜想引导下的探究肯定没有意义的是(　　)
A．探究SO2和Na2O2反应可能有Na2SO4生成
B．探究NO和N2O可能化合生成NO2
C．探究NO2可能被NaOH溶液完全吸收生成NaNO2和NaNO3
D．探究新型催化剂实现汽车尾气中NO与CO反应转化为N2和CO2
B　[NO中氮元素化合价为＋2价，N2O中氮元素化合价为＋1价，化合生成NO2时化合价都升高，不符合氧化还原反应的本质特征，此项探究没有意义。]
8．下列说法中，正确的是(　　)
①O与O是不同的核素，因此分别由这两种原子构成的O2与O2化学性质不同
②H2、H2、H2互为同位素
③C60与12C、14C互为同位素
④科学家已发现了H3分子，H2与H3互为同素异形体
⑤稀土元素Sm与Sm 的质量数不同，属于两种元素
⑥H2O与D2O互称同素异形体
⑦Ti和Ti质子数相同，互为同位素
A．④⑥ B．③⑦
C．②⑤ D．④⑦
D　[①O与O是不同的核素，原子核外电子数相同，最外层电子数相同，因此分别由这两种原子构成的O2与O2化学性质相同，①错误；②H2、H2、H2不是原子，不能互为同位素，②错误；③C60是单质，12C、14C互为同位素，③错误；④科学家已发现了H3分子，H2与H3是氢元素的不同单质，互为同素异形体，④正确；⑤稀土元素Sm与Sm 的质量数不同，质子数相同属于同种元素，⑤错误；⑥H2O与D2O是化合物，不能互称同素异形体，⑥错误；⑦Ti和Ti质子数相同，中子数不同互为同位素，⑦正确。]
9．下列说法正确的是 (　　 )
①符合分子通式CnH2n＋2的烃一定都是烷烃，分子中均只含单键
②苯能使溴水褪色，说明苯环结构中含有碳碳双键
③CH4与C4H8一定不是同系物
④乙烯使溴水褪色属于取代反应
⑤是同分异构体
⑥相同质量的烃完全燃烧，耗氧量最大的是CH4
⑦乙烯能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色，且反应类型相同
A．②⑥⑦ B．①③⑥
C．②⑥⑧ D．④⑤⑥
B　[①符合分子通式CnH2n＋2的烃一定都是烷烃，分子中均只含单键，正确；②苯环结构中的化学键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种键，错误；③CH4与C4H8一定不是同系物，分子组成上不是相差若干个“CH2”，正确；④乙烯使溴水褪色发生加成反应，错误；⑤与是同种物质，不是同分异构体，错误；⑥相同质量的烃完全燃烧，氢元素质量分数越大耗氧量越高，氢元素质量分数最大的烃是 CH4，则耗氧量最大的是甲烷，正确；⑦乙烯能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色，前者属于加成反应，后者属于氧化反应，反应类型不相同，错误。综上可知说法正确的有①③⑥。]
10．俄罗斯科学家在利用回旋加速器进行的实验中，用含20个质子的钙元素的同位素反复轰击含95个质子的镅元素，结果成功制得4个第115号元素的原子。其与N元素同主族。这4个原子在生成数微秒后衰变成第113号元素。前者的一种核素为X。下列有关叙述正确的是(　　)
A．115号元素衰变成113号元素是化学变化
B．115号元素X的近似相对原子质量为288
C．113号元素的原子最外层有3个电子
D．因115号元素与N元素同主族，所以是非金属元素
C　[115号元素衰变成113号元素，为原子核之间的核变化，不是化学变化，A错误；核素X的质量数与相对原子质量近似相等，即为288，元素的相对原子质量要根据核素原子质量与丰度进行计算得到，B错误；113号元素位于第ⅢA族，则113号元素最外层有3个电子，C正确；115号元素与N元素位于同一主族，所以位于第ⅤA族，从锑开始为金属元素，所以115号元素属于金属元素，D错误。]
11．下列化学用语正确的是(　　)
A．结构简式(CH3)2CHCH3既可以表示正丁烷，也可以表示异丁烷
B．丙烷分子的空间填充模型：
C．甲烷分子的球棍模型：
D．乙烷分子的电子式：
D　[(CH3)2CHCH3为异丁烷，不能表示正丁烷，A错误；为丙烷的球棍模型，故B错误；为甲烷的空间填充模型，甲烷的球棍模型为：，C错误；因碳原子的最外层有4个电子，氢原子最外层有1个电子，一个碳原子形成4对共用电子对，一个氢原子形成一对共用电子对，所以，乙烷分子的电子式为，D正确。]
12．如图所示均能表示甲烷的分子结构，更能反映其真实存在状况的是(　　)
A． B．
结构示意图 电子式
C． D．
球棍模型 比例模型
D　[比例模型表示的是原子的相对大小及连接形式，所以甲烷的比例模型更接近分子的真实结构，所以D正确。]
13．下列叙述错误的是(　　)
A．瑞典化学家舍勒把浓盐酸与软锰矿混合在一起加热，意外地发现了氯气
B．英国物理学家汤姆生发现电子，提出了“葡萄干面包”式原子结构模型
C．侯氏制碱的原理是将二氧化碳通入氨的氯化钠饱和溶液中析出碳酸钠固体
D．德国化学家维勒通过蒸发氰酸铵(NH4CNO)水溶液得到了尿素[CO(NH2)2]
C　[浓盐酸与软锰矿的主要成分二氧化锰在加热的条件下反应能生成氯气，A正确；英国物理学家汤姆生发现电子，他认为电子像“葡萄干”一样镶嵌在原子中，提出了“葡萄干面包”式原子结构模型，B正确；侯氏制碱的原理是将二氧化碳通入氨的氯化钠饱和溶液中析出碳酸氢钠固体，C错误；蒸发氰酸铵(NH4CNO)水溶液可以得到尿素[CO(NH2)2]，D正确。]
14.已知某有机物只含C、H、O三种元素，分子模型如图所示(球与球之间的连线代表化学键，如单键、双键等)。下列关于该有机物的说法正确的是(　　)

A．结构简式为CH2—C(CH3)COOH
B．与CH3CH===CHCOOH互为同分异构体
C．只含有一种官能团——羧基
D．与CH3CH2CH(CH3)COOH互为同系物
B　[该有机物的结构简式为：CH2===C(CH3)COOH，A错误；B．CH2===C(CH3)COOH与CH3CH===CHCOOH分子式相同，结构不同，互为同分异构体，B正确；C．该有机物的结构简式为：CH2===C(CH3)COOH，含有的官能团为碳碳双键、羧基，C错误；D．CH2===C(CH3)COOH含有碳碳双键、羧基两种官能团，CH3CH2CH(CH3)COOH只有羧基一种官能团，通式不同，结构不相似，不是同系物，D错误。]
15．2020年1月11日科教频道，以短片介绍了周其林院士“万能”手性催化剂。手性一词来源于希腊“手”，是自然界中广泛存在的一种现象。比如我们的左手照镜子时看到的模样与右手一模一样。但在现实世界中，我们的左手却永远无法与右手完全重合，这种现象就叫手性，具有手性特征的物体就叫手性物体。下列说法正确是(　　)
A．手性催化剂在催化过程中实际参与了反应，并改变反应的进程
B．“万能”手性催化剂可以催化任何一种反应
C．催化剂可以加快反应速率，提高反应物的转化率
D．氯仿、甲醇具有手性
A　[催化剂参加了反应，降低反应的活化能，实际上在反应过程中改变反应的进程；但催化剂理论上在整个反应前后是质量不变和化学组成均不变的物质，A正确； 催化剂具有高度的选择性(或专一性)，一种催化剂并非对所有的化学反应都有催化作用，B错误；催化剂可以加快反应速率，缩短反应达到平衡的时间，并不能提高反应物的转化率，C错误；氯仿(CHCl3)与甲醇(CH3OH)无论空间怎么摆放都可以通过旋转与原来分子重合，因而氯仿、甲醇都不具有手性，D错误。]
二、非选择题
16．归纳整理是科学学习的重要方法之一。在学习了卤族元素的各种性质后，可归纳整理出如下所示的表格：

9F
17Cl
35Br
53I
单质熔点(℃)
－219.6
－101

113.5
单质沸点(℃)
－188.1
－34.6
58.78
184.4
主要化合价
－1
－1，＋1，＋3，＋5，＋7
－1，＋1，＋3，＋5，＋7

原子半径

单质与H2
反应情况
暗处剧烈
化合并爆炸
光照或点
燃反应
加热至一定
温度反应
不断加热才
缓慢反应
请根据表回答下列问题：
(1)溴的熔点范围可能是________________。
(2)碘的化合价可能有________________。
(3)氯、溴、碘的最高价氧化物对应水化物的酸性由强至弱顺序是________________(填化学式)。
(4)氢碘酸有较强的________________(填“氧化性”或“还原性”)，因此放在空气中长期保存易变质，其可能发生反应的化学方程式为________________。
[解析]　(1)由表可知：从氟到碘，单质的熔点逐渐升高，所以溴的熔点应该比氯的熔点要高，比溴的沸点要低，熔点范围可能是－101℃～58.78 ℃。
(2)因溴的化合价有－1，＋1，＋3，＋5，＋7，碘的性质与溴相似，所以碘的化合价可能有－1，＋1，＋3，＋5，＋7。
(3)氯、溴、碘的非金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性由强至弱顺序为HClO4＞HBrO4＞HIO4。
(4)因氢溴酸中溴的化合价为－1价，处于最低价，具有还原性，因此氢碘酸有较强的还原性，能被空气中的氧气氧化，反应方程式为4HI＋O2===2H2O＋2I2。
[答案]　(1)－101℃～58.78℃　(2)－1、＋1、＋3、＋5、＋7　(3)　HClO4＞HBrO4＞HIO4　(4)还原性　4HI＋O2===2H2O＋2I2
17．通过实验事实的验证与讨论，认识苯的结构式。提出问题：苯分子是碳碳单、双键交替的环状结构吗？
(1)提出假设：从苯的分子式看，C6H6具有不饱和性；从看，分子中含有碳碳双键，所以，苯一定能使___________________________________________褪色。
(2)实验验证：
①苯不能使________褪色。
②经科学测定，苯分子中6个碳原子之间的键________________________；
6个碳原子和6个氢原子都在同一________上。
(3)结论：苯结构简式中的双键与烯烃的双键________，苯没有表现出不饱和性，结构稳定，说明苯分子________碳碳单、双键交替的环状结构。
(4)应用：为了表示苯分子的结构特点，结构式可用________表示。
[解析]　(1)分子中含碳碳双键的物质可使酸性高锰酸钾溶液(或溴水)褪色。
(2)①实验验证苯不能使酸性高锰酸钾溶液(或溴水)褪色；
②苯分子中6个碳原子之间的键完全相同，所有原子共平面。
(3)根据上述实验事实，苯结构简式中的双键与乙烯中的双键不同，说明苯分子并不是碳碳单、双键交替出现的环状结构。
(4)为了表示苯分子中的6个碳碳键完全相同，可用表示苯分子。
[答案]　(1)酸性KMnO4溶液(或溴水)　(2)①酸性KMnO4溶液(或溴水)②完全相同　平面　(3)不同　不是　(4)
18．(1)将下列科学家与他们的原子结构模型用线连接起来：
A．道尔顿　　　　
B．卢瑟福
C．汤姆生
D．玻尔
原子结构发展阶段的历史顺序是(用序号A、B、C、D填写)________________
(2)原子结构的演变过程表明________________(多项选择，选填序号)
A．人类对某一事物的认识是无止境的，是发展变化的。
B．现代原子结构已经完美无缺，不会再发展。
C．科学技术的进步，推动了原子学说的发展。
D．科学理论的发展过程中的不完善现象在许多科学领域都存在，随着科学的不断发展将会得到补充和完善。
(3)在打开原子结构大门的过程中，科学家运用了许多科学方法，除模型方法外，请从下列方法中选择出人们在认识原子结构过程中所运用的科学方法________(多项选择，填写序号)
① 实验方法 ②假说方法 ③ 类比方法 ④推理方法
[解析]　(1)古希腊哲学家德谟克利特提出古典原子论，认为物质由极小的称为“原子”的微粒构成，物质只能分割到原子为止；1808年，英国科学家道尔顿提出了原子论，他认为物质是由原子直接构成的，原子是一个实心球体，不可再分割，创立了近现代原子论；1897年，英国科学家汤姆生发现原子中存在电子，1904年汤姆生提出了葡萄干面包原子模型；1911年，英国科学家卢瑟福提出了原子结构的行星模型；1913年丹麦物理学家玻尔(卢瑟福的学生)引入量子论观点，提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型。原子结构发展阶段的历史顺序是：A、C、B、D；
(2)A．原子结构模型的演变的过程为：道尔顿原子模型→汤姆生原子模型→卢瑟福原子模型→玻尔原子模型→量子力学模型，人类对某一事物的认识是无止境的，是发展变化的，A正确；B．现代原子结构会再发展，B错误；C．人们对原子结构的认识，同其他科学事实一样经历了一个不断探索，不断深化的过程科学技术的进步，推动了原子学说的发展，C正确；D．从原子结构模型的演变的过程可看出：科学理论的发展过程中的不完善现象在许多科学领域都存在，随着科学的不断发展将会得到补充和完善，D正确。
(3)道尔顿运用假说方法，认为物质是由原子直接构成的，原子是一个实心球体，不可再分割，汤姆生类比方法，提出了葡萄干面包原子模型，卢瑟福提出了原子结构的行星模型实验方法，玻尔引入量子论观点推理方法。
[答案]　(1)　 A、C、B、D　(2)ACD　(3)①②③④
19．我国科学家在金刚石压腔实验中创造出了前所未见的化合物X，在超过113 GPa的压力下能够保持稳定。X在一定条件下完全分解为A(气体)和B，A的密度约为0.18 g·L－1；B是短周期中最活泼的金属；Y为含有C元素的气态氧化物，能使品红溶液褪色，E为常见无机物，Y与E以1∶1发生化合反应生成F，F仅含三种元素，是常用的食品抗氧化剂之一(假设反应过程无损耗，题中均为短周期元素，A、B、C为单质，气体数据均为标准状况下测定值)。根据如下转化，回答下列问题：

(1) 图中C在元素周期表中的位置是________。
(2)D的电子式为________。
(3) X的化学式为________。
(4) E→F的化学方程式为________。
[解析]　B是短周期中最活泼的金属，故B是Na元素，X在一定条件下完全分解为A(气体)和B，A的密度约为0.18 g·L－1，故A是He，X为Na2He，Y为含有C元素的气态氧化物，能使品红溶液褪色，所以Y是二氧化硫，C是硫元素，D是硫化钠，E是Na2SO3，F是Na2S2O5。
(1)C是硫元素，在元素周期表中的位置是第3周期ⅥA族。
(2)D是硫化钠，电子式为Na＋。
(3)B是短周期中最活泼的金属，故B是Na元素，X在一定条件下完全分解为A(气体)和B，A的密度约为0.18 g·L－1，相对分子质量为0.18×22.4＝4，故A是He，X为Na2He。
(4)E是Na2SO3，F是Na2S2O5，Y是二氧化硫所以E→F的化学方程式为Na2SO3＋SO2===Na2S2O5。
[答案]　(1)第3周期ⅥA族　(2) Na＋　(3)Na2He　(4)Na2SO3＋SO2===Na2S2O5