2025苏教版高中化学选择性必修第2
专题1 揭示物质结构的奥秘
注意事项
1.本试卷满分100分,考试用时90分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 S 32 Cl 35.5 Ti 48 Zn 65
一、选择题(本题共 15 小题,每小题 3 分,共 45 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.近日,科学家研制出了由石墨烯材料制成的功能性半导体。这主要是利用了石墨烯的( )
A.导电性 B.导热性
C.高熔点 D.高沸点
2.元素周期表是化学史上的伟大创举。下图是“国际化学元素周期表年”发行的纪念邮票之一,取材于门捷列夫周期表上留下的空位元素,“类铝”由法国化学家布瓦博德朗发现,并命名为镓(Ga)。下列有关说法错误的是( )
A.元素周期律在预测未知化学元素中发挥了重要作用
B.Ga的原子序数为31,是第四周期第ⅢA族元素,其氧化物为Ga2O3
C.镓与铝化学性质相似,既能和酸反应也能和强碱溶液反应
D.铝是一种不活泼的金属,生活中有很多铝制品
3.类推是学习化学的一种重要方法,下列类推正确的是( )
A.铁在常温下以固态的形式存在,故金属在常温下均以固态的形式存在
B.NO可采用排水法收集,故NO2也可采用排水法收集
C.五氧化二氮的分解为吸热反应,故分解反应均为吸热反应
D.铜与氯气反应生成氯化铜,故锌与氯气反应生成氯化锌
4.人类社会的发展离不开化学,下列关于化学史的说法正确的是( )
A.法国的莫瓦桑通过电解KHF2的水溶液得到了F2
B.英国科学家莫塞莱证明了原子序数即原子最外层电子数
C.丹麦科学家玻尔提出了玻尔原子结构模型
D.英国科学家汤姆生制作了第一张元素周期表
5.江南大学科学家利用双点位催化剂实现由二氧化碳和氢气一步合成乙醇。下列说法正确的是( )
A.该反应有利于实现碳中和
B.该反应中C的化合价不变
C.与氢能相比乙醇不易储存
D.乙醇的结构简式为C2H6O
6.2024年1月,从邮轮首航到电动飞机首飞再到航天首发,我国一批科技创新实现新的突破。下列说法不正确的是( )
A.“天目一号”气象星座卫星的光伏发电系统工作时可将化学能转化为电能
B.“快舟一号甲”运载火箭利用燃料与氧化剂反应放热并产生大量气体实现助推
C.“爱达·魔都号”邮轮使用的镁铝合金具有密度低、抗腐蚀性强的优点
D.“AG60E”电动飞机使用的动力型锂电池具有质量轻、比能量高的特点
7.利用原子结构及元素周期律相关知识得到的以下结论中正确的是( )
A.第ⅠA族元素钫的两种核素:221Fr比223Fr少2个质子
B.第三周期元素的原子半径:r(P)
D.碱性:NaOH
选项 科技成就 相关知识
A 成功研制吨级氢液化系统 液氢汽化时因断裂化学键而吸热
B 揭示硒化铟(InSe)光电子器件应用潜力 Se位于第ⅥA族
C 钛合金材料应用于“探索4 500”自主水下机器人 钛合金属于金属材料
D 富集分离7Li的丰度>99.99% 7Li原子最外层只有1个电子
9.下列归纳和总结完全正确的一组是( )
A 化学 与生活 ①用甲醛可保鲜海产品 ②用熟石灰改良酸性土壤 ③用生石灰作食品干燥剂
B 化学 与安全 ①点燃氢气前一定要验纯 ②进行化学实验时佩戴护目镜 ③发现厨房中天然气泄漏马上拨打 119 报警
C 化学 与资源 ①塑料的使用一定程度上保护了金属资源 ②稀土是宝贵的不可再生资源 ③海洋中蕴藏着丰富的化学资源
D 化学 与发现 ①卢瑟福提出了原子的核式结构 ②拉瓦锡第一个发现并提出了质量守恒定律 ③门捷列夫发现元素周期律并编制元素周期表
10.20世纪60年代初,化学家巴特列特用PtF6(六氟化铂)与等物质的量的氧气在室温下制得了一种深红色的固体,经实验确认,该化合物的化学式为O2PtF6。这是人类第一次制得的盐。巴特列特经过类比和推理,断定XePtF6也应存在。巴特列特立即动手实验,结果在室温下轻而易举地制得了XePtF6黄色固体。根据以上叙述判断下列说法不正确的是( )
A.O2PtF6可能是离子化合物
B.XePtF6可能存在离子键
C.PtF6具有强氧化性
D.Xe元素的化合价一定为零
11.据某科学杂志报道,国外研究发现了一种新的球形分子,其分子结构好似中国传统工艺品“镂雕”,经测定其中包含C60,也有Si60的结构。下列叙述不正确的是( )
①该物质有很高的熔点、很大的硬度
②该物质形成的晶体属于分子晶体
③该物质分子中Si60被包裹在C60里面
④该物质中不含离子键
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
12.有一种分子(分子式为C3H2),该分子过去只是在星际空间被探测到,现在一个研究小组在实验室中制造出了这种稳定的分子。该分子也许能帮助研究人员更好地了解含碳的分子如何在太空中形成。刚接触到这个分子时,有人认为是a、b两种结构中的某一种(如图所示),如果取其样品继续研究,你认为下列推断正确的是( )
①a、b分子属于同分异构体
②若用C3HD(D即2H)示踪,燃烧后生成等物质的量的H2O、D2O和HDO,可推测应为b
③a、b两物质在一定条件下均能发生加成反应、氧化反应及加聚反应
④a、b中的所有原子都应处于同一平面
A.①② B.②③ C.①③④ D.②③④
13.“类推”是常用的学习方法,但有时会产生错误结论。下列类推的结论中,正确的是( )
A.第ⅣA族元素氢化物沸点顺序是GeH4>SiH4>CH4,可推测第ⅦA族元素氢化物沸点顺序是HBr>HCl>HF
B.硫的最高价含氧酸H2SO4是强酸,可推测HClO4也是强酸
C.第ⅣA族元素形成的单质Si、Ge是半导体材料,可推测同族元素形成的单质Pb也是半导体材料
D.干冰(CO2)是分子晶体,则SiO2也是分子晶体
14.我国化学家研究的一种新型光催化剂(碳纳米点/氮化碳)可以利用太阳光实现高效分解水,其原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.总反应为H2O2 H2↑+O2↑
B.水分解过程中,H2O2作催化剂
C.若反应Ⅱ是放热反应,则反应Ⅰ可能是吸热反应也可能是放热反应
D.反应Ⅰ和反应Ⅱ均存在O—H键的断裂
15.H2O、H2O2、HO2(超氧化氢)都属于氢氧化合物,其中HO2又叫超氧酸,与H2O2化学性质相似,又与HX(X=Cl、Br、I等)的某些性质相似。下列推测不合理的是( )
A.HO2可用于杀菌消毒
B.HO2可与AgNO3反应:HO2+AgNO3 AgO2↓+HNO3
C.HO2不稳定,分解会生成氧气
D.HO2在碱溶液中能稳定存在
二、非选择题(本题共5小题,共55分)16.(8分)研究人员发现,在一定的实验条件下,给水施加一个弱电场,在20 ℃、1个大气压下,水可以结成冰,称为“热冰”。
(1)H2O中原子半径较大的是 原子,其原子结构示意图为 ;水分子中氢、氧原子间的化学键是 (填“共价键”或“离子键”)。
(2)用球棍模型表示的水分子结构正确的是 (填字母)。
17.(12分)揭示原子内部结构的奥秘,有助于我们理解所处的物质世界。下表是元素周期表中的一部分,回答有关问题。
(1)上表中元素f的简单氢化物的电子式是 ,此氢化物的热稳定性比元素g的氢化物热稳定性 (填“强”或“弱”)。
(2)某元素形成的简单气态氢化物中氢的含量是所有氢化物中最高的,该元素形成的化合物种类也最多,该元素是 (填编号)。该元素有多种同位素,在理论上和科学上均有重要的应用,写出其中一种用途: 。
(3)α粒子是 (填编号)的原子核,1911年,卢瑟福等人做了用α粒子轰击金箔的实验,从而提出原子结构的有核模型,下列选项中能正确表示这种模型的是 (填字母)。
18.(11分)月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素,是人类未来的资源宝库。
(1)3He是高效核能原料,其原子核内中子数为 。
(2)Na的原子结构示意图为 ,Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为 。
(3)MgCl2在工业上应用广泛,可由MgO制备。
①月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO2,除去SiO2的离子方程式为 。
②MgO与碳粉和氯气在一定条件下反应可制备MgCl2。若尾气可用足量NaOH溶液完全吸收,则生成的盐为 (写化学式)。
(4)月球土壤中含有丰富的3He,从月球土壤中提炼1 kg 3He,同时可得6 000 kg H2和700 kg N2。以所得H2和N2为原料经一系列反应最多可生产碳酸氢铵 kg。
19.(12分)有A、B、C、D、E五种微粒,它们可能是原子或离子,并且所含的元素都位于短周期。A得电子显负价时,几乎不能被任何氧化剂氧化;金属原子B的原子核内质子数比前一周期的同族元素多8,其单质不能从CuSO4溶液中置换出Cu;C元素有三种同位素C1、C2、C3,C1的质量数为C2的1/2,为C3的1/3;D的气态氢化物溶于水后显碱性;E是由两种不同元素组成的带负电荷的微粒,它共有10个电子,E极易与C+结合成中性微粒。回答下列问题:
(1)写出五种微粒的符号:A 、B 、C 、
D 、E 。
(2)写出C的同位素名称:C1 、C2 、C3 。
(3)A与B形成的化合物是 化合物;D的气态氢化物的电子式为 ,结构式为 。
20.(12分)A、B、C、D、E五种短周期元素,A与D同周期,A的单质既可与盐酸反应,又可与NaOH溶液反应,B的单质在放电条件下能与氧气反应,C元素的一种离子不含电子,D元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的,E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍。
(1)A的离子结构示意图为 ,E元素在周期表中的位置是 。
(2)用电子式表示C的某一氧化物的形成过程: 。
(3)B、D、E的简单氢化物的沸点由高到低的顺序为 。
(4)化合物甲由元素A、B组成,具有良好的绝缘性。化合物甲能与水缓慢反应生成化合物乙。乙分子中含有10个电子,写出该反应的化学方程式: 。
(5)化学家鲍林在研究含氧酸的酸性强弱时,提出了一个定性规则:含氧酸分子中的非羟基(注:羟基是—OH)氧原子数与酸性强弱成相关性。设含氧酸化学式为HnROm,则非羟基氧原子数为m-n,其数值越大,该含氧酸的酸性越强。鲍林认为含氧酸的酸性强弱与非羟基氧原子数m-n有如下关系:
m-n 0 1 2 3
含氧酸酸性 弱 中强 强 很强
实例 HClO H3PO4 HNO3 HClO4
①按上述规则判断H2CrO4、HMnO4的酸性由强到弱的顺序为 。
②As为第ⅤA族元素,H3AsO3为弱酸,H3PO3为中强酸,试推断H3AsO3的结构简式为 ,H3PO3的结构简式为 。
答案与解析
1.A 利用了石墨烯的导电性,A项正确。
2.D 铝是一种活泼金属,容易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,该膜可阻止铝与氧气继续反应,因此铝制品耐腐蚀,生活中有很多铝制品,D错误。
3.D Hg在常温下是液态,A错误;NO2可以与水反应,不能用排水法收集NO2,B错误;并非所有的分解反应都是吸热反应,C错误;Cl2可以与Zn反应生成ZnCl2,D正确。
4.C 在溶液中阴离子放电能力:OH->F-,所以电解KHF2的水溶液时,阳极上是OH-失去电子变为O2,电解KHF2溶液不能得到F2,A错误;原子序数=原子核内质子数=原子核外电子数,B错误;1913年丹麦科学家玻尔提出玻尔原子结构模型,C正确;俄国化学家门捷列夫制作了第一张元素周期表,D错误。
5.A 将CO2转化为乙醇,有利于实现碳中和,A项正确;反应2CO2+6H2 CH3CH2OH+3H2O中反应前后碳元素化合价由+4降低到-2,B项错误;乙醇为液体,易储存,氢气难液化,不易储存,C项错误;乙醇的分子式为C2H6O,D项错误。
6.A 光伏发电系统工作时可将光能转化为电能,A项错误;“快舟一号甲”运载火箭利用燃料与氧化剂反应放热并产生大量气体,实现助推,B项正确;镁铝合金具有密度低、抗腐蚀性强的优点,C项正确;锂电池具有质量轻、比能量高的特点,D项正确。
7.C 第ⅠA族元素钫的两种核素221Fr比223Fr少2个中子,A错误;原子半径:r(Cl)
9.C 甲醛有毒,用甲醛保鲜海产品会危害人类健康,错误;熟石灰能用于改良酸性土壤,正确;生石灰可用作食品干燥剂,正确,A项不符合题意。点燃可燃性气体前一定要验纯,正确;进行化学实验时,可以佩戴护目镜,正确;可燃性气体和氧气或空气混合达到一定浓度范围时,遇明火会发生爆炸,因此发现天然气泄漏时应及时通风,错误,B项不符合题意;卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构,正确;科学家罗蒙诺索夫提出的质量守恒定律,错误;门捷列夫发现元素周期律并编制元素周期表,正确;D项不符合题意。
10.D 为阳离子的盐,这意味着O2PtF6是离子化合物,A项正确;XePtF6是巴特列特类推后制得的,可以推断它的结构类似于O2PtF6,也应是一种离子化合物,离子化合物中存在离子键,B项正确;氧气与PtF6反应生成含的O2PtF6,得电子的是PtF6,说明PtF6具有强氧化性,C项正确;稀有气体原子的最外层有2个或8个电子,属于稳定结构,但稀有气体也可以参与反应,形成化合物,单质中Xe的化合价为零,在其形成的化合物XePtF6中,Xe的化合价不为零,D项错误。
11.C 由题给信息可知该物质为分子晶体,分子晶体的熔点低、硬度小,①错误,②正确;C的原子半径小于Si的原子半径,所以C60被包裹在Si60里面,③错误;该物质中不含离子键,④正确。
12.C a、b分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体,①正确;a、b分子中的H原子都是等效H原子,②错误;a、b分子均可发生加成反应、氧化反应、加聚反应,③正确;a、b分子均为平面结构,④正确。
13.B 组成与结构相似的分子构成的晶体熔、沸点规律:分子间有氢键的>没有氢键的,没有氢键时:相对分子质量越大,范德华力越大,熔、沸点越高。第ⅣA族元素氢化物沸点顺序是GeH4>SiH4>CH4,第ⅦA族元素形成的氢化物中,HF分子间存在氢键,则氢化物沸点顺序是HF>HBr>HCl,A不符合;元素非金属性越强,对应最高价含氧酸的酸性越强,非金属性:S
15.D HO2又叫超氧酸,HO2与HX(X=Cl、Br、I等)的某些性质相似,HO2能与碱溶液反应,在碱溶液中不能稳定存在,D不合理。
16.答案 (每空2分)(1)氧(或O) 共价键 (2)B
解析 (1)氧原子比氢原子半径大,O的原子结构示意图为,水分子中化学键为共价键。(2)水分子中两个O—H键之间的夹角约为104.5°,呈V形结构。
17.答案 (每空2分)(1)H·×·×H 弱 (2)b 利用14C的放射性考古断代(答案合理即可) (3)a C
解析 (1)由题表可知元素f为硫元素,其简单氢化物的电子式为H·×·×H,同周期主族元素简单氢化物的热稳定性从左到右依次变强,所以HCl比H2S稳定。(2)可利用14C的放射性考古断代。(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原子核内质子数为2,所以3He的核内中子数为3-2=1。(2)Na是11号元素,其原子结构示意图为;Na在O2中完全燃烧生成Na2O2,电子式为Na+[······]2-Na+。(3)①由MgO和SiO2的性质知,MgO不与强碱溶液反应,SiO2能与强碱溶液反应生成可溶性的盐,所以除去SiO2的离子方程式为SiO2+2OH- Si+H2O。②MgO与碳粉和氯气反应制备MgCl2,根据反应原理和物质的性质知,反应后的尾气中有CO2和Cl2,所以用足量NaOH溶液处理尾气时,生成的盐有Na2CO3、NaCl、NaClO。(4)由NH4HCO3的组成知,NH4HCO3中的N来自N2,而6 000 kg H2和700 kg N2合成NH3时,H2过量,所以生成的NH4HCO3的量取决于N2的量,根据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)离子 H····H(2分)
解析 A的负价离子几乎不能被任何氧化剂氧化,说明其单质的氧化性很强,为F;金属原子B对应的元素位于第3周期,且其单质不能从CuSO4溶液中置换出Cu,说明它是极易与H2O反应的Na;C的三种核素是H;D的气态氢化物溶于水显碱性,则D是N;由10电子的阴离子可与H+结合成中性微粒推出E为OH-。活泼的非金属元素与活泼的金属元素易形成离子化合物,推出NaF为离子化合物。
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五种短周期元素,A的单质既可与盐酸反应,又可与NaOH溶液反应,则A为Al或Be;A与D同周期,D元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的,则最外层电子数为6,故D为S元素、A为Al元素;B的单质在放电条件下能与氧气反应,则B为N元素;C元素的一种离子不含电子,则C为H元素;E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍,E原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,故E为O元素。(2)H2O为C(H)的氧化物,为共价化合物,用电子式表示H2O的形成过程为H×+··+×H H·×·×H。(3)B、D、E分别为N、S、O,其简单氢化物的沸点由高到低的顺序为H2O>NH3>H2S。(4)化合物甲由元素Al、N组成,具有良好的绝缘性,甲为AlN,能与水缓慢反应生成含N元素的化合物乙,乙分子中含有10个电子,则乙为NH3,同时生成Al(OH)3。(5)①H2CrO4的非羟基氧原子有2个,HMnO4的非羟基氧原子有3个,H2CrO4和HMnO4的酸性由强到弱的顺序为HMnO4>H2CrO4。②因为H3AsO3为弱酸,所以其分子中不存在非羟基氧原子,其结构简式应为;H3PO3为中强酸,查题表可知其非羟基氧原子有一个,而分子中却有三个氢原子,说明必有一个氢原子直接与P原子结合,该分子的结构简式为。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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