資源簡介

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密 ○ 封 ○ 裝 ○ 訂 ○ 線 密 ○ 封 ○ 裝 ○ 訂 ○ 線
密 封 線 內 不 要 答 題
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姓名 班級 考號
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專題1　揭示物質結構的奧秘
注意事項
1.本試卷滿分100分,考試用時90分鐘。
2.可能用到的相對原子質量:H 1　C 12　N 14　O 16　Na 23　Mg 24　Al 27　S 32　Cl 35.5　Ti 48　Zn 65
一、選擇題(本題共 15 小題,每小題 3 分,共 45 分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)
1.近日,科學家研制出了由石墨烯材料制成的功能性半導體。這主要是利用了石墨烯的(　　)
A.導電性　　　　　　B.導熱性
C.高熔點　　　　　　D.高沸點
2.元素周期表是化學史上的偉大創舉。下圖是“國際化學元素周期表年”發行的紀念郵票之一,取材于門捷列夫周期表上留下的空位元素,“類鋁”由法國化學家布瓦博德朗發現,并命名為鎵(Ga)。下列有關說法錯誤的是(　　)
A.元素周期律在預測未知化學元素中發揮了重要作用
B.Ga的原子序數為31,是第四周期第ⅢA族元素,其氧化物為Ga2O3
C.鎵與鋁化學性質相似,既能和酸反應也能和強堿溶液反應
D.鋁是一種不活潑的金屬,生活中有很多鋁制品
3.類推是學習化學的一種重要方法,下列類推正確的是(　　)
A.鐵在常溫下以固態的形式存在,故金屬在常溫下均以固態的形式存在
B.NO可采用排水法收集,故NO2也可采用排水法收集
C.五氧化二氮的分解為吸熱反應,故分解反應均為吸熱反應
D.銅與氯氣反應生成氯化銅,故鋅與氯氣反應生成氯化鋅
4.人類社會的發展離不開化學,下列關于化學史的說法正確的是(　　)
A.法國的莫瓦桑通過電解KHF2的水溶液得到了F2
B.英國科學家莫塞萊證明了原子序數即原子最外層電子數
C.丹麥科學家玻爾提出了玻爾原子結構模型
D.英國科學家湯姆生制作了第一張元素周期表
5.江南大學科學家利用雙點位催化劑實現由二氧化碳和氫氣一步合成乙醇。下列說法正確的是(　　)
A.該反應有利于實現碳中和
B.該反應中C的化合價不變
C.與氫能相比乙醇不易儲存
D.乙醇的結構簡式為C2H6O
6.2024年1月,從郵輪首航到電動飛機首飛再到航天首發,我國一批科技創新實現新的突破。下列說法不正確的是(　　)
A.“天目一號”氣象星座衛星的光伏發電系統工作時可將化學能轉化為電能
B.“快舟一號甲”運載火箭利用燃料與氧化劑反應放熱并產生大量氣體實現助推
C.“愛達·魔都號”郵輪使用的鎂鋁合金具有密度低、抗腐蝕性強的優點
D.“AG60E”電動飛機使用的動力型鋰電池具有質量輕、比能量高的特點
7.利用原子結構及元素周期律相關知識得到的以下結論中正確的是(　　)
A.第ⅠA族元素鈁的兩種核素:221Fr比223Fr少2個質子
B.第三周期元素的原子半徑:r(P)C.第ⅦA族元素從上到下,單質與氫氣化合越來越難
D.堿性:NaOH8.“科技創造價值,創新驅動發展”。下列我國科技成就及相關知識不合理的是(　　)
選項 科技成就 相關知識
A 成功研制噸級氫液化系統 液氫汽化時因斷裂化學鍵而吸熱
B 揭示硒化銦(InSe)光電子器件應用潛力 Se位于第ⅥA族
C 鈦合金材料應用于“探索4 500”自主水下機器人 鈦合金屬于金屬材料
D 富集分離7Li的豐度>99.99% 7Li原子最外層只有1個電子
9.下列歸納和總結完全正確的一組是(　　)
A 化學 與生活 ①用甲醛可保鮮海產品 ②用熟石灰改良酸性土壤 ③用生石灰作食品干燥劑
B 化學 與安全 ①點燃氫氣前一定要驗純 ②進行化學實驗時佩戴護目鏡 ③發現廚房中天然氣泄漏馬上撥打 119 報警
C 化學 與資源 ①塑料的使用一定程度上保護了金屬資源 ②稀土是寶貴的不可再生資源 ③海洋中蘊藏著豐富的化學資源
D 化學 與發現 ①盧瑟福提出了原子的核式結構 ②拉瓦錫第一個發現并提出了質量守恒定律 ③門捷列夫發現元素周期律并編制元素周期表
10.20世紀60年代初,化學家巴特列特用PtF6(六氟化鉑)與等物質的量的氧氣在室溫下制得了一種深紅色的固體,經實驗確認,該化合物的化學式為O2PtF6。這是人類第一次制得的鹽。巴特列特經過類比和推理,斷定XePtF6也應存在。巴特列特立即動手實驗,結果在室溫下輕而易舉地制得了XePtF6黃色固體。根據以上敘述判斷下列說法不正確的是(　　)
A.O2PtF6可能是離子化合物
B.XePtF6可能存在離子鍵
C.PtF6具有強氧化性
D.Xe元素的化合價一定為零
11.據某科學雜志報道,國外研究發現了一種新的球形分子,其分子結構好似中國傳統工藝品“鏤雕”,經測定其中包含C60,也有Si60的結構。下列敘述不正確的是(　　)
①該物質有很高的熔點、很大的硬度
②該物質形成的晶體屬于分子晶體
③該物質分子中Si60被包裹在C60里面
④該物質中不含離子鍵
A.①②　　　B.③④　　　C.①③　　　D.②④
12.有一種分子(分子式為C3H2),該分子過去只是在星際空間被探測到,現在一個研究小組在實驗室中制造出了這種穩定的分子。該分子也許能幫助研究人員更好地了解含碳的分子如何在太空中形成。剛接觸到這個分子時,有人認為是a、b兩種結構中的某一種(如圖所示),如果取其樣品繼續研究,你認為下列推斷正確的是(　　)
①a、b分子屬于同分異構體
②若用C3HD(D即2H)示蹤,燃燒后生成等物質的量的H2O、D2O和HDO,可推測應為b
③a、b兩物質在一定條件下均能發生加成反應、氧化反應及加聚反應
④a、b中的所有原子都應處于同一平面
A.①②　　　B.②③　　　C.①③④　　　D.②③④
13.“類推”是常用的學習方法,但有時會產生錯誤結論。下列類推的結論中,正確的是(　　)
A.第ⅣA族元素氫化物沸點順序是GeH4>SiH4>CH4,可推測第ⅦA族元素氫化物沸點順序是HBr>HCl>HF
B.硫的最高價含氧酸H2SO4是強酸,可推測HClO4也是強酸
C.第ⅣA族元素形成的單質Si、Ge是半導體材料,可推測同族元素形成的單質Pb也是半導體材料
D.干冰(CO2)是分子晶體,則SiO2也是分子晶體
14.我國化學家研究的一種新型光催化劑(碳納米點/氮化碳)可以利用太陽光實現高效分解水,其原理如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.總反應為H2O2 H2↑+O2↑
B.水分解過程中,H2O2作催化劑
C.若反應Ⅱ是放熱反應,則反應Ⅰ可能是吸熱反應也可能是放熱反應
D.反應Ⅰ和反應Ⅱ均存在O—H鍵的斷裂
15.H2O、H2O2、HO2(超氧化氫)都屬于氫氧化合物,其中HO2又叫超氧酸,與H2O2化學性質相似,又與HX(X=Cl、Br、I等)的某些性質相似。下列推測不合理的是(　　)
A.HO2可用于殺菌消毒
B.HO2可與AgNO3反應:HO2+AgNO3 AgO2↓+HNO3
C.HO2不穩定,分解會生成氧氣
D.HO2在堿溶液中能穩定存在
二、非選擇題(本題共5小題,共55分)16.(8分)研究人員發現,在一定的實驗條件下,給水施加一個弱電場,在20 ℃、1個大氣壓下,水可以結成冰,稱為“熱冰”。
(1)H2O中原子半徑較大的是　　　　　原子,其原子結構示意圖為　　　　　　　　;水分子中氫、氧原子間的化學鍵是　　　　　(填“共價鍵”或“離子鍵”)。
(2)用球棍模型表示的水分子結構正確的是　　　(填字母)。
17.(12分)揭示原子內部結構的奧秘,有助于我們理解所處的物質世界。下表是元素周期表中的一部分,回答有關問題。
(1)上表中元素f的簡單氫化物的電子式是　　　　　　　　,此氫化物的熱穩定性比元素g的氫化物熱穩定性　　　　(填“強”或“弱”)。
(2)某元素形成的簡單氣態氫化物中氫的含量是所有氫化物中最高的,該元素形成的化合物種類也最多,該元素是　　　　　(填編號)。該元素有多種同位素,在理論上和科學上均有重要的應用,寫出其中一種用途:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)α粒子是　　　　(填編號)的原子核,1911年,盧瑟福等人做了用α粒子轟擊金箔的實驗,從而提出原子結構的有核模型,下列選項中能正確表示這種模型的是　　　　(填字母)。
18.(11分)月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素,是人類未來的資源寶庫。
(1)3He是高效核能原料,其原子核內中子數為　　　　。
(2)Na的原子結構示意圖為　　　　　　,Na在氧氣中完全燃燒所得產物的電子式為　　　　　　　　　。
(3)MgCl2在工業上應用廣泛,可由MgO制備。
①月球上某礦石經處理得到的MgO中含有少量SiO2,除去SiO2的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　。
②MgO與碳粉和氯氣在一定條件下反應可制備MgCl2。若尾氣可用足量NaOH溶液完全吸收,則生成的鹽為　　　　　　　　　　(寫化學式)。
(4)月球土壤中含有豐富的3He,從月球土壤中提煉1 kg 3He,同時可得6 000 kg H2和700 kg N2。以所得H2和N2為原料經一系列反應最多可生產碳酸氫銨　　　　　　　　kg。
19.(12分)有A、B、C、D、E五種微粒,它們可能是原子或離子,并且所含的元素都位于短周期。A得電子顯負價時,幾乎不能被任何氧化劑氧化;金屬原子B的原子核內質子數比前一周期的同族元素多8,其單質不能從CuSO4溶液中置換出Cu;C元素有三種同位素C1、C2、C3,C1的質量數為C2的1/2,為C3的1/3;D的氣態氫化物溶于水后顯堿性;E是由兩種不同元素組成的帶負電荷的微粒,它共有10個電子,E極易與C+結合成中性微粒。回答下列問題:
(1)寫出五種微粒的符號:A　　　　　、B　　　　　、C　 、
D　　　　、E　　　　。
(2)寫出C的同位素名稱:C1　　　、C2　　　、C3　　　。
(3)A與B形成的化合物是　　　　　化合物;D的氣態氫化物的電子式為　　　　　　　　,結構式為　　　　。
20.(12分)A、B、C、D、E五種短周期元素,A與D同周期,A的單質既可與鹽酸反應,又可與NaOH溶液反應,B的單質在放電條件下能與氧氣反應,C元素的一種離子不含電子,D元素原子的最外層電子數是其次外層電子數的,E元素原子的最外層電子數是其次外層電子數的3倍。
(1)A的離子結構示意圖為　　　　　　　　,E元素在周期表中的位置是　　　　　　　　　。
(2)用電子式表示C的某一氧化物的形成過程:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)B、D、E的簡單氫化物的沸點由高到低的順序為　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)化合物甲由元素A、B組成,具有良好的絕緣性。化合物甲能與水緩慢反應生成化合物乙。乙分子中含有10個電子,寫出該反應的化學方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)化學家鮑林在研究含氧酸的酸性強弱時,提出了一個定性規則:含氧酸分子中的非羥基(注:羥基是—OH)氧原子數與酸性強弱成相關性。設含氧酸化學式為HnROm,則非羥基氧原子數為m-n,其數值越大,該含氧酸的酸性越強。鮑林認為含氧酸的酸性強弱與非羥基氧原子數m-n有如下關系:
m-n 0 1 2 3
含氧酸酸性 弱 中強 強 很強
實例 HClO H3PO4 HNO3 HClO4
①按上述規則判斷H2CrO4、HMnO4的酸性由強到弱的順序為　　　　　　　　　　　。
②As為第ⅤA族元素,H3AsO3為弱酸,H3PO3為中強酸,試推斷H3AsO3的結構簡式為　　　　　　,H3PO3的結構簡式為　　　　　　　　　　　。
答案與解析
1.A　利用了石墨烯的導電性,A項正確。
2.D　鋁是一種活潑金屬,容易與空氣中的氧氣反應生成一層致密的氧化鋁薄膜,該膜可阻止鋁與氧氣繼續反應,因此鋁制品耐腐蝕,生活中有很多鋁制品,D錯誤。
3.D　Hg在常溫下是液態,A錯誤;NO2可以與水反應,不能用排水法收集NO2,B錯誤;并非所有的分解反應都是吸熱反應,C錯誤;Cl2可以與Zn反應生成ZnCl2,D正確。
4.C　在溶液中陰離子放電能力:OH->F-,所以電解KHF2的水溶液時,陽極上是OH-失去電子變為O2,電解KHF2溶液不能得到F2,A錯誤;原子序數=原子核內質子數=原子核外電子數,B錯誤;1913年丹麥科學家玻爾提出玻爾原子結構模型,C正確;俄國化學家門捷列夫制作了第一張元素周期表,D錯誤。
5.A　將CO2轉化為乙醇,有利于實現碳中和,A項正確;反應2CO2+6H2 CH3CH2OH+3H2O中反應前后碳元素化合價由+4降低到-2,B項錯誤;乙醇為液體,易儲存,氫氣難液化,不易儲存,C項錯誤;乙醇的分子式為C2H6O,D項錯誤。
6.A　光伏發電系統工作時可將光能轉化為電能,A項錯誤;“快舟一號甲”運載火箭利用燃料與氧化劑反應放熱并產生大量氣體,實現助推,B項正確;鎂鋁合金具有密度低、抗腐蝕性強的優點,C項正確;鋰電池具有質量輕、比能量高的特點,D項正確。
7.C　第ⅠA族元素鈁的兩種核素221Fr比223Fr少2個中子,A錯誤;原子半徑:r(Cl)8.A　液氫汽化時克服的是分子間作用力,分子內的化學鍵沒有斷裂,A錯誤;Se是34號元素,位于元素周期表第四周期第ⅥA族,B正確;金屬材料包括純金屬及合金,鈦合金屬于金屬材料,C正確;Li是3號元素,Li原子最外層只有1個電子,D正確。
9.C　甲醛有毒,用甲醛保鮮海產品會危害人類健康,錯誤;熟石灰能用于改良酸性土壤,正確;生石灰可用作食品干燥劑,正確,A項不符合題意。點燃可燃性氣體前一定要驗純,正確;進行化學實驗時,可以佩戴護目鏡,正確;可燃性氣體和氧氣或空氣混合達到一定濃度范圍時,遇明火會發生爆炸,因此發現天然氣泄漏時應及時通風,錯誤,B項不符合題意;盧瑟福通過α粒子散射實驗提出了原子的核式結構,正確;科學家羅蒙諾索夫提出的質量守恒定律,錯誤;門捷列夫發現元素周期律并編制元素周期表,正確;D項不符合題意。
10.D　為陽離子的鹽,這意味著O2PtF6是離子化合物,A項正確;XePtF6是巴特列特類推后制得的,可以推斷它的結構類似于O2PtF6,也應是一種離子化合物,離子化合物中存在離子鍵,B項正確;氧氣與PtF6反應生成含的O2PtF6,得電子的是PtF6,說明PtF6具有強氧化性,C項正確;稀有氣體原子的最外層有2個或8個電子,屬于穩定結構,但稀有氣體也可以參與反應,形成化合物,單質中Xe的化合價為零,在其形成的化合物XePtF6中,Xe的化合價不為零,D項錯誤。
11.C　由題給信息可知該物質為分子晶體,分子晶體的熔點低、硬度小,①錯誤,②正確;C的原子半徑小于Si的原子半徑,所以C60被包裹在Si60里面,③錯誤;該物質中不含離子鍵,④正確。
12.C　a、b分子式相同,結構不同,二者互為同分異構體,①正確;a、b分子中的H原子都是等效H原子,②錯誤;a、b分子均可發生加成反應、氧化反應、加聚反應,③正確;a、b分子均為平面結構,④正確。
13.B　組成與結構相似的分子構成的晶體熔、沸點規律:分子間有氫鍵的>沒有氫鍵的,沒有氫鍵時:相對分子質量越大,范德華力越大,熔、沸點越高。第ⅣA族元素氫化物沸點順序是GeH4>SiH4>CH4,第ⅦA族元素形成的氫化物中,HF分子間存在氫鍵,則氫化物沸點順序是HF>HBr>HCl,A不符合;元素非金屬性越強,對應最高價含氧酸的酸性越強,非金屬性:S14.D　過程Ⅰ水分解為氫氣和過氧化氫,過程Ⅱ是過氧化氫分解為氧氣和水,總反應為2H2O 2H2↑+O2↑,H2O2是中間產物,不是催化劑,A、B錯誤;水分解為O2和H2是吸熱反應,在此過程中,水分解分兩步進行,若反應Ⅱ是放熱反應,則反應Ⅰ一定是吸熱反應,C錯誤;反應Ⅰ是2H2OH2O2+H2↑,反應Ⅱ是2H2O22H2O+O2↑,兩反應中均存在O—H鍵的斷裂,D正確。
15.D　HO2又叫超氧酸,HO2與HX(X=Cl、Br、I等)的某些性質相似,HO2能與堿溶液反應,在堿溶液中不能穩定存在,D不合理。
16.答案　(每空2分)(1)氧(或O)　　共價鍵　(2)B
解析　(1)氧原子比氫原子半徑大,O的原子結構示意圖為,水分子中化學鍵為共價鍵。(2)水分子中兩個O—H鍵之間的夾角約為104.5°,呈V形結構。
17.答案　(每空2分)(1)H·×·×H　弱　(2)b　利用14C的放射性考古斷代(答案合理即可) 　(3)a　C
解析　(1)由題表可知元素f為硫元素,其簡單氫化物的電子式為H·×·×H,同周期主族元素簡單氫化物的熱穩定性從左到右依次變強,所以HCl比H2S穩定。(2)可利用14C的放射性考古斷代。(3)α粒子是He的原子核。
18.答案　(除注明外,每空2分)(1)1(1分)　(2)
Na+[······]2-Na+　(3)①SiO2+2OH- Si+H2O　②NaCl、NaClO、Na2CO3　
(4)3 950
解析　(1)He原子核內質子數為2,所以3He的核內中子數為3-2=1。(2)Na是11號元素,其原子結構示意圖為;Na在O2中完全燃燒生成Na2O2,電子式為Na+[······]2-Na+。(3)①由MgO和SiO2的性質知,MgO不與強堿溶液反應,SiO2能與強堿溶液反應生成可溶性的鹽,所以除去SiO2的離子方程式為SiO2+2OH- Si+H2O。②MgO與碳粉和氯氣反應制備MgCl2,根據反應原理和物質的性質知,反應后的尾氣中有CO2和Cl2,所以用足量NaOH溶液處理尾氣時,生成的鹽有Na2CO3、NaCl、NaClO。(4)由NH4HCO3的組成知,NH4HCO3中的N來自N2,而6 000 kg H2和700 kg N2合成NH3時,H2過量,所以生成的NH4HCO3的量取決于N2的量,根據N原子守恒,n(NH4HCO3)=2n(N2)=2×=5.0×104 mol,所以m(NH4HCO3)=79 g·mol-1×5.0×104 mol=3.950×106 g=3 950 kg。
19.答案　(除注明外,每空1分)(1)F　Na　H　N　OH-
(2)氕　氘　氚　(3)離子　H····H(2分)　
解析　A的負價離子幾乎不能被任何氧化劑氧化,說明其單質的氧化性很強,為F;金屬原子B對應的元素位于第3周期,且其單質不能從CuSO4溶液中置換出Cu,說明它是極易與H2O反應的Na;C的三種核素是H;D的氣態氫化物溶于水顯堿性,則D是N;由10電子的陰離子可與H+結合成中性微粒推出E為OH-。活潑的非金屬元素與活潑的金屬元素易形成離子化合物,推出NaF為離子化合物。
20.答案　(除注明外,每空2分)(1)(1分) 　第二周期第ⅥA族(1分)　(2)H×+··+×H H·×·×H(合理即可)　(3)H2O>NH3>H2S(1分)　(4)AlN+3H2OAl(OH)3+NH3↑　(5)①HMnO4>H2CrO4(1分)　②　
解析　A、B、C、D、E五種短周期元素,A的單質既可與鹽酸反應,又可與NaOH溶液反應,則A為Al或Be;A與D同周期,D元素原子的最外層電子數是其次外層電子數的,則最外層電子數為6,故D為S元素、A為Al元素;B的單質在放電條件下能與氧氣反應,則B為N元素;C元素的一種離子不含電子,則C為H元素;E元素原子的最外層電子數是其次外層電子數的3倍,E原子只能有2個電子層,最外層電子數為6,故E為O元素。(2)H2O為C(H)的氧化物,為共價化合物,用電子式表示H2O的形成過程為H×+··+×H H·×·×H。(3)B、D、E分別為N、S、O,其簡單氫化物的沸點由高到低的順序為H2O>NH3>H2S。(4)化合物甲由元素Al、N組成,具有良好的絕緣性,甲為AlN,能與水緩慢反應生成含N元素的化合物乙,乙分子中含有10個電子,則乙為NH3,同時生成Al(OH)3。(5)①H2CrO4的非羥基氧原子有2個,HMnO4的非羥基氧原子有3個,H2CrO4和HMnO4的酸性由強到弱的順序為HMnO4>H2CrO4。②因為H3AsO3為弱酸,所以其分子中不存在非羥基氧原子,其結構簡式應為;H3PO3為中強酸,查題表可知其非羥基氧原子有一個,而分子中卻有三個氫原子,說明必有一個氫原子直接與P原子結合,該分子的結構簡式為。

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