专题1《揭示物质结构的奥秘》测试卷
一、单选题
1．李克强总理在世界核安全会议上倡导各成员国安全、合理地开发利用核能。U是核反应堆的重要原料，下列说法正确的是
A．U中的中子数为235
B．U和U是同一种核素
C．合理利用核能符合“低碳经济”要求
D．U和U是铀元素的两种同素异形体
2．根据元素周期律，由下列事实进行归纳推测，推测不合理的是
选项 事实 推测
A． 和都难溶于水 也难溶于水
B． Si与高温时反应，S与加热能反应 P与在高温时能反应
C． Si是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料 第ⅣA族的元素的单质都可作半导体材料
D． HCl在时分解，HI在时分解 HBr的分解温度介于二者之间
A．A B．B C．C D．D
3．下列互为同位素的是
A．H2D2 B．14N14C C．16O17O D．O2O3
4．下列说法不正确的是
A．原子种类由质子数和中子数共同决定
B．电子数相同的微粒一定属于同种元素
C．元素的性质主要由元素原子的最外层电子数决定
D．同位素的物理性质有差别而化学性质几乎完全相同
5．改革开放40多年来，我国材料化学的发展为科技进步做出了突出贡献。下列有关材料的说法不正确的是
A．二水氯化钙(CaCl2 2H2O)属于纯净物
B．“纳米”铜比表面积大，可与盐酸剧烈反应生成H2
C．碳纳米管与石墨互为同素异形体
D．将"纳米材料"粒子分散到液体分散剂中所得混合物有丁达尔效应
6．我国导航卫星的“心脏”使用的是铷原子钟。关于铷原子()说法正确的是
A．中子数是37 B．质量数是85
C．电子数是38 D．与互称同素异形体
7．ETH天文研究所报告，组成太阳的气体中存在20Ne和22Ne，关于20Ne和22Ne的说法正确的是
A．20Ne和22Ne互为同位素 B．20Ne和22Ne互为同分异构体
C．20Ne和22Ne的质量数相同 D．20Ne和22Ne的中子数相同
8．雷雨闪电时空气中有生成。下列说法正确的是
A．与互为同位素
B．标准状况下与含有相同的分子数
C．转化为时分子总数增多
D．等质量的和含有相同的质子数
9．长期依赖进口、价格昂贵的物质在我国科学家的攻关下，终于成功地研制出了。下列说法正确的是
A．与互为同位素 B．与是中子数相同
C．和化学性质不相同 D．和互为同素异形体
10．12C中的“12”的含义是
A．碳元素的质量数
B．碳元素的一种同位素的相对原子质量
C．碳元素的一种同位素原子的质量数
D．碳元素的近似相对原子质量
11．考古时利用14C测定文物的年代，下列关于14C的说法正确的是
A．核外电子数为8 B．质子数与中子数之差为8
C．与14N互为同位素 D．能与O2反应生成14CO2
12．下列化学用语表达正确的是
A．CO2的电子式为
B．10B的原子结构示意图为
C．HCl的形成过程
D．18O2和16O3互为同素异形体
13．用于放射性诊断的人工合成同位素原子核内中子数为
A．53 B．78 C．131 D．184
14．下列关于原子的说法正确的是
A．中子数为8 B．质子数为14 C．质量数为20 D．核外电子数为8
15．下列有关说法不正确的是
A．熔融态物质凝固、气态物质凝华都可能得到晶体
B．等离子体是电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的气态物质
C．要确定某一固体是否是晶体可用X射线衍射仪进行测定
D．超分子是由两种或两种以上的分子再通过化学键形成的物质
二、填空题
16．(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，放出的气体在标况下的体积之比为 。
17．现有下列几组物质:
①35Cl和37Cl；②石墨与C60；③CH4和CH3CH2CH3；④和；
⑤CH3CH=CH2和CH2=CH—CH=CH2；⑥(CH3)2CHCH3和；⑦和。
(1)互为同位素的是 (填序号，下同)。
(2)互为同分异构体的是 。
(3)互为同系物的是 。
(4)互为同素异形体的是 。
(5)属于同一种物质的是 。
18．请按要求填空：
（1）简单原子的原子结构可用下图形象地表示：
其中“●”表示质子或电子，“○”表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是
A．①②③是三种不同的核素
B．①②③具有相同的质量数
C．①②③互为同位素
D．①②③是三种化学性质不同的粒子
（2）科学家已发现一种新型氢分子（H3），在相同条件下，等质量的H3和H2相同的是
A 分子数 B 原子数 C 体积 D 电子数
（3）微粒AXn+核外有a个电子，则它的核内中子数为
（4）与10克D2O含有相同电子数的NH3在标准状况下的体积是
三、实验题
19．归纳与演绎是重要的科学方法，也是常用的化学学习方法，请用该方法解决下列问题。
(1)我们已经学过实验室制取、、三种气体的反应原理与收集方法。请你归纳出选择实验室制取气体反应的发生装置主要考虑的因素： (填序号)。
①反应物的状态 ②生成气体的溶解性 ③反应条件 ④原料为纯净物 ⑤气体的密度
(2)探究课上，小明同学为了探究氨气的某些性质，做了如图实验(从左向右依次是他所做实验及现象)。
通过实验，小明同学可得出氨气的三点性质，分别是
① ；
② ；
③ 。
(3)在获得氨气的主要性质后，小明决定自己来制取氨气，他先查阅了有关资料，知道可通过多种反应得到他准备分别用以下两种化学反应来制备氨气，请结合所学知识帮助他完成氨气的实验制备方案。
①
②
若选择反应①作为实验室制取的反应原理，需要用图中装置的 作为发生装置，若用D装置来收集氨气，气体由 端进入。若选择反应②作为实验室制取的反应原理，需要用图中装置的 作为发生装置。
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参考答案：
1．C
【详解】A．U的质子数为92，质量数为235，由中子数=质量数-质子数可知，中子数=235-92=143，故A错误；
B．U和U的质子数相同但中子数不同，是不同的核素，故B错误；
C．合理利用核能可以减少化石燃料的应用，减少化石燃料的使用，可以减少二氧化碳的排放，符合“低碳经济”要求，故C正确；
D．U和U互为同位素，是同一元素的不同原子，不是单质，不可能互为同素异形体，故D错误。
答案选C。
2．C
【详解】A． 同一主族元素的性质相似，和都难溶于水，Sr与Ca、Ba位于同一主族，则SrCO3也难溶于水，故A正确；
B． 元素的非金属性越强，其单质与氢气越易反应，非金属性S ＞ P ＞ Si，则P与H2在高温时能反应，故B正确；
C． 在元素周期表中，位于金属与非金属分界线处的元素的单质可作半导体材料，Pb不位于金属与非金属分界线处，所以Pb不能作半导体材料，故C错误；
D． 元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，非金属性：Cl ＞ Br ＞ I，所以氢化物的稳定性：HCl ＞ HBr ＞ HI，则HBr的分解温度介于二者之间，故D正确；
故选C。
3．C
【分析】质子数相同中子数不同的原子互称同位素，互为同位素原子具有以下特征：质子数相同、中子数不同，研究对象为原子
【详解】A．H2、D2是由不同氢原子组成的单质，故A错误；
B．14N、14C不是同一种元素组成的核素，故B错误；
C．16O、17O都是氧元素组成的不同核素，互为同位素，故C正确；
D．O2、O3是由氧元素组成的结构不同的单质，互为同素异形体，故D错误．
故选C．
4．B
【详解】A．因为质子数等于电子数，所以质子数和中子数相同了，那么电子数也必然相同了，因此原子种类由质子数和中子数同共决定，A正确；
B．电子数相同的微粒可以是分子、离子、原子，所以不一定是同种元素，B错误；
C．结构决定性质，特别是原子的最外层电子数决定了元素的化学性质，C正确；
D．因为同位素的最外层电子数相同，所以化学性质相似；但是中子数不同，所以物理性质不同，D正确；
故选B。
5．B
【详解】A．结晶水合物属于纯净物，故二水氯化钙(CaCl2 2H2O)属于纯净物，故A正确；
B．铜属于不活泼金属，位于金属活动顺序表中氢的后边，不能和稀盐酸反应生成氢气，故B错误；
C．碳纳米管与石墨均为由碳元素组成的单质，两者互为同素异形体，故C正确；
D．由“纳米技术”是指粒子直径在几纳米到几十米的材料，则分散到液体分散剂中，分散质的直径在1nm～100nm之间形成胶体分散系，具有丁达尔效应，故D正确。
答案选B。
6．B
【分析】核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数；
【详解】A．质量数=质子数+中子数，中子数是85-37=48，A错误；
B．核素的表示方法可知，质量数是85，B正确；
C．原子中质子数=电子数，电子数为37，C错误；
D．具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素；与互称同位素，D错误；
故选B。
7．A
【详解】两种核素具有相同的质子数，不同的中子数，所以互为同位素。分子式相同，结构不同的化合物属于同分异构体，所以正确的答案是A。
8．D
【详解】A．同位素为质子数相同而中子数不同的同种元素的不同种核素，与均为单质，A错误；
B．0.15mol和0.1mol所含分子数不同，B错误；
C．转化为时，发生反应，该反应为分子数减小的反应，则分子总数减少，C错误；
D．等质量的和所含O原子的物质的量相同，则含有的质子数相同，D正确；
故选D。
9．A
【详解】A．与的质子数都为8，中子数分别为16-8=8，18-8=10，即质子数相同，中子数不同，两者互为同位素，选项A正确；
B．与的质子数都为8，中子数分别为16-8=8，18-8=10，选项B错误；
C．和互为同位素，都具有8个质子和8个核外电子，处于周期表中同一位置上，化学性质基本相同，选项C错误；
D．与的质子数都为8，中子数分别为16-8=8，18-8=10，即质子数相同，中子数不同，两者互为同位素，选项D错误；
答案选A。
10．C
【详解】12为元素符号左上角的数字，在元素符号左上角的数字代表了该原子的质量数，代表氧元素的一种同位素的质量数，故答案选C。
11．D
【分析】核素符号中左上角数字表示质量数，左下角数字表示质子数，质量数=质子数+中子数，核电荷数=质子数=原子序数，据此分析解答。
【详解】A．14C的质子数为6，则核外电子数为6，故A错误；
B．14C的质子数为6，则中子数为14-6=8，则质子数与中子数之差为8-6=2，故B错误；
C．14C与 14N的质子数不同，不属于同一种元素，不是同位素，故C错误；
D．在化学反应中，原子的质量数没有改变，则14C能与O2反应生成14CO2，故D正确；
故选D。
12．D
【详解】A．CO2的电子式为 ，故A错误；
B．10B的原子结构示意图为 ，故B错误；
C．HCl属于共价化合物，氢原子最外层电子与Cl最外层电子形成一对共用电子对，其形成过程可写为： ，故C错误；
D．18O2和16O3是由O元素形成的不同性质的单质，二者互为同素异形体，故D正确；
故选D。
13．B
【详解】元素符号左下角的数字为53，代表质子数，左上角的数字为131，代表质量数，放射性同位素，其质量数为131，质子数为53，根据质量数=质子数+中子数，可求得中子数为131-53=78，答案选B。
14．A
【详解】A. C是6号元素，中质量数为14，质量数=质子数+中子数，则中子数=14 6=8，故A项正确；
B. 质子数为6，故B项错误；
C. 质量数为14，故C项错误；
D. 对于原子，核外电子数=核内质子数，所以核外电子数为6，故D项错误；
综上所述，本题正确答案为A。
15．D
【详解】A．熔融态物质凝固、气态物质凝华都是生成固体，可能得到晶体，A正确；
B．等离子体又叫做电浆，是电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的气态物质，B正确；
C．X射线衍射仪是利用衍射原理，精确测定物质的晶体结构、织构及应力，精确的进行物相分析，定性分析，定量分析，故要确定某一固体是否是晶体可用X射线衍射仪进行测定，C正确；
D．超分子通常是指由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起，组成复杂的、有组织的聚集体，并保持一定的完整性使其具有明确的微观结构和宏观特性，D不正确；
故选D。
16． 6 5 1H、2H、3H 14C、14N 14C、16O 23∶34 2∶3 11∶16 10∶9
【详解】
(1)含有8个质子、10个中子的原子的质量数为：8+10=18，化学符号为：；
(2)①1H、2H、3H的质子数均为1，中子数分别为0、1、2，属于氢元素的不同核素；14C、14N、16O的质子数不同，属于不同元素的核素，35Cl2、37Cl2是由质子数相同而中子数不同的Cl原子构成的分子，则8种微粒中共有6种核素，共5种元素；
②质子数相同而中子数不同的核素互为同位素，则互为同位素的是1H、2H、3H；
③元素符号的左上角表示的是质量数，则质量数相等的是14C、14N；中子数等于质量数减去质子数，则中子数相等的是14C、16O，中子数均为8；
(3)相同物质的量的14CO2与S18O2的质量之比等于其摩尔质量之比，为：=23∶34；14CO2与S18O2的中子数分别为：(14-6)+(16-8)×2=24、(32-16)+(18-8)×2=36，中子数之比为：24∶36=2∶3；14CO2与S18O2的电子数分别为：6+8×2=22、16+8×2=32，电子数之比为：22∶32=11∶16；
(4)H2O和D2O的摩尔质量之比为：18∶20=9∶10，质量相同的H2O和D2O，二者物质的量之比等于其摩尔质量的反比，为10∶9，水与钠反应时的关系式为：2Na~H2(或D2)，与足量钠反应时，放出的气体在标况下的体积之比为：10∶9。
17． ① ⑦ ③ ② ④⑥
【分析】原子里具有相同质子数和不同中子数的同一元素的原子互称为同位素，由同种元素形成的多种单质叫做这种元素的同素异形体，分子式相同，但结构不同的化合物互称为同分异构体，结构相似，在分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的物质互称为同系物，结构和性质完全相同的是同一种物质，据此解答。
【详解】①35Cl和37Cl的质子数相同，中子数和质量数不同，互为同位素；
②石墨与C60为碳元素形成的不同单质，互为同素异形体；
③CH4和CH3CH2CH3都是烷烃，相差2个“CH2”原子团，属于同系物；
④由于苯中没有单双键交替结构，6个碳碳键完全相同，故和同一种物质；
⑤CH3CH=CH2有1个碳碳双键，CH2=CH－CH=CH2有2个碳碳双键，不是同系物也不是同分异构体关系；
⑥(CH3)2CHCH3和的结构完全相同，为同一种物质；
⑦和的分子式相同，但结构不同，互为同分异构体；
根据以上分析可知
(1)互为同位素的是①。
(2)互为同分异构体的是⑦。
(3)互为同系物的是③。
(4)互为同素异形体的是②。
(5)属于同一种物质的是④⑥。
【点睛】对于同位素、同素异形体、同系物和同分异构体这四组概念，学习时应着重从其定义、对象、化学式、结构和性质等方面进行比较，抓住各自的不同点，注意从本质上理解和掌握。
18． AC BD 11.2L
【详解】(1)根据示意图不难看出①②③分别是H、D、T原子：
A.首先明确核素的定义，不同的原子即不同的核素，氕、氘、氚明显是三种不同的核素，A项正确；
B.质量数=质子数+中子数，氕、氘、氚的质量数分别为1、2、3，B项错误；
C.氕、氘、氚互为氢元素的同位素，C项正确；
D.同位素的化学性质几乎完全一样，物理性质有差别，D项错误；
答案选AC；
(2）的分子量为3，的分子量为2，等质量的和，其分子数为反比，即2:3：
A.分子数为2:3，A项错误；
B.不管是还是，都是由氢原子构成的，因此等质量的和必然是由等量的氢原子构成的，B项正确；
C.虽然在相同条件下，但是二者的分子数不同，因此体积不同，C项错误；
D.同B项，二者都是由等量的氢原子构成的，因此二者所含的电子数也是相等的，D项正确；
答案选BD；
(3)首先带有n个正电荷，表明其失去了n个电子，则有个电子，又因为电子数=质子数，质量数=质子数+中子数，不难得出其核内有个中子；
(4)1个分子中有个电子，一个分子中有个电子，可以发现二者的电子数相等，n（）=，则的物质的量也为0.5mol，v（）=。
19．(1)①③
(2) 相同条件下，氨气的密度比空气小 氨气极易溶于水 氨气能跟水发生化学反应，反应后的溶液显碱性
(3) A e B或C
【解析】（1）
实验室制取气体反应的发生装置的选择主要考虑反应物的状态是固体还是液体以及反应条件，如加热等；
（2）
根据实验可知，气体是由上到下充满试管的，充满氨气的试管能形成喷泉且形成的溶液使酚酞显红色，从而得出氨气的三点性质：相同条件下，氨气的密度比空气小、氨气极易溶于水、氨气能跟水发生化学反应，反应后的溶液显碱性；
（3）
反应①需要用固固加热型发生装置，则选取A作为发生装置；氨气的密度比空气小，则用D装置收集时，气体由e端进入；若选择反应②作为实验室制取的反应原理，则应选择固液不加热型发生装置，即B或C
