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专题1揭示物质结构的奥秘
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．在探索微观世界的过程中，科学家们常通过建立假说模型来把握物质的结构及特点。关于假说，有如下表述，其中正确的是
A．假说是对现实中已知事物或现象的一种简化处理
B．假说是对未知领域的事物或现象的一种推测
C．假说是对一个问题的所有幻想和假定
D．假说最终都可以变成科学理论
2．下列不同时期原子结构模型的提出时间排列正确的是(　　)
①电子分层排布模型　②“葡萄干布丁”模型　③量子力学模型　④道尔顿原子学说　⑤核式模型
A．①③②⑤④ B．④②③①⑤
C．④②⑤①③ D．④⑤②①③
3．1913年，丹麦科学家玻尔第一次认识到氢原子光谱是氢原子的电子跃迁产生的，玻尔的原子结构理论一个很大的成就是（　　）。
A．证明了原子核外电子在圆形轨道上运动
B．提出了原子核是可以进一步细分的
C．解决了氢原子光谱和原子能级之间的关系
D．应用了量子力学理论中的概念和方法
4．科学研究发现铂的两种化合物(短线表示化学键)有不同的特性，其中a具有抗癌作用，而b没有。下列说法正确的是
A．a、b分子中，Pt原子与2个Cl原子、2个N原子间形成的结构与CH2Cl2相似
B．a、b是不同物质
C．a、b互为同素异形体
D．a、b是同一物质
5．科学家发现的C60是一种新型分子，它具有空心、类似于足球的结构。最近科学家又发现另一种分子“N60”，它与C60的结构相似，在高温或机械撞击时，其积蓄的巨大能量会在一瞬间释放出来。下列关于N60的说法正确的（ ）
A．N60是由共价键结合而成的空心球状结构，是一种分子晶体
B．N60和14N都是氮的同位素
C．N60与NO2互为同素异形体
D．N60不可能成为很好的火箭燃料
6．我国科学家研制出一种纳米电子学材料—石墨炔，图丁为石墨炔的结构片段。下列有关说法错误的是
A．甲分子中的6个溴原子在同一平面上
B．丙的二氯代物有2种
C．丙能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．石墨炔和互为同素异形体
7．下列关于物质性质的说法正确的是
A．物质的性质是物质固有的，不随外界因素的改变而改变
B．物质的性质包括物理性质和化学性质
C．物质的性质包括物理性质、化学性质、生物活性和生理活性等
D．物质的性质完全是由物质的结构所决定的
8．中学化学中很多“规律”都可以类推，下列根据有关“规律”推出的结论正确的是
A．Na在空气中燃烧会生成Na2O2，故Li 在空气中燃烧也会生成Li2O2
B．浓硫酸可以干燥HCl气体，故也可用浓硫酸干燥HI气体
C．硅是半导体材料。故同族的锗也是半导体材料
D．卤素单质随核电荷数增加熔点升高。故碱金属单质熔点也随核电荷数增加而升高
二、填空题
9．氢元素的三种核素
氢元素的原子核 原子名称 原子符号(X)
质子数(Z) 中子数(N)
氕
氘
氚
10．现有下列几种粒子：1H、2H、3H、1H+、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C。请回答下列问题：
(1)以上粒子属于 种元素，属于氢元素的核素有 种，属于铀元素的核素有 种。互为同位素的原子分别为 ， 。
(2)质量数相等的粒子为 ， ， 。
11．核外电子排布的表示方法
原子的结构示意图 离子结构示意图
Na＋ Cl-
核内质子数 核外电子数 阳离子：核外电子数 核电荷数 阴离子：核外电子数 核电荷数
12．归纳范式的过程为 。具体而言，根据 进行 ，抽象出 ，上升为 。
三、解答题
13．有A、B、C、D、E五种微粒：
I.A微粒不带电，其质量数为1；
II.B微粒呈电中性，得2个电子后，其电子层结构与Ne相同；
III.C微粒带有一个单位的正电荷，核电荷数为11；
IV.D微粒核内有14个中子，核外M层上有3个电子；
V.E微粒核外有18个电子，当失去一个电子时呈电中性。
(1)写出A微粒的符号 ，B微粒的结构示意图 ，C微粒的电子式 ，D微粒的质量数 ，E微粒的结构示意图 ；
(2)B、C、E所属三种元素可组成多种物质，请写出它们的化学式 、 。
14．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的常见离子不含电子，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的简单离子结构示意图为 ，E元素在周期表的位置是 。
(2)用电子式表示C的氧化物的形成过程： 。
(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有关。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
含氧酸强度 弱 中强 强 很强
实例 HClO H3PO4 HNO3 HClO4
①根据规则判断H2CrO4、HMnO4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分子的结构简式为 ，H3PO3分子的结构简式为 。
《专题1揭示物质结构的奥秘》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B C D B A B C C
1．B
【详解】假说是科学家在探索的过程中，为把握物质的结构及特点而建立的一种模型，它是对未知领域的事物或现象的一种推测，然后通过实验或推理去验证它正确与否，故选B。
2．C
【详解】①电子分层排布模型由玻尔1913年提出；
②“葡萄干布丁”模型由汤姆逊1903年提出；
③量子力学模型于1926年提出；
④道尔顿原子学说于1803年提出；
⑤核式模型由卢瑟福于1911年提出；
所以顺序为④②⑤①③，答案选C。
3．D
【详解】玻尔把量子论用于原子，与卢瑟福核式原子模型结合起来，提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型，成功地解释了氢原子光谱是线状光谱的原因，为后来人们用更多的量子数来标记核外电子的运动状态、来解释复杂的原子光谱提供了可以借鉴的方法，所以D说法正确。
4．B
【详解】A．a、b的性质不同，说明a、b是不同的分子，则它们的分子结构为平面结构，存在异构，而CH2Cl2分子为四面体构型，不存在异构，A项错误；
B．a、b性质不同，不是同种物质，B项正确；
C．a、b均为化合物，不是同素异形体的关系，C项错误；
D．a、b性质不同，不是同种物质，互为同分异构体，D项错误；
答案选B。
5．A
【详解】A.C60是一种分子晶体，“N60”与C60的结构相似，晶体类型相似，N60是一种分子晶体，故A正确；
B.N60和14N一个是单质，一个是原子，不是互为同位素关系，故B错误；
C.N60是单质，NO2属于化合物，但同素异形体是同种元素组成性质不同的单质之间的互称，故C错误；
D.根据N60在高温或机械撞击时，其积蓄的巨大能量会在一瞬间释放出来，得知N60可能成为很好的火箭燃料，故D错误。
故选：A。
6．B
【详解】A．苯环中所有原子共平面，溴原子取代苯分子中原子生成甲，则甲中所有原子共平面，故A正确；
B．丙的二氯代物有邻间对共3种，故B错误；
C．丙中含有碳碳三键，能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，故C正确；
D．石墨炔中只含元素，中也只含元素，二者均为单质，但结构不同，互为同素异形体，故D正确；
答案选B。
7．C
【详解】A．物质的性质虽然是物质固有的，但也会随外界因素的改变而改变，如H2O2，在强氧化性环境中表现还原性，在强还原性环境中表现氧化性，A不正确；
B．物质的性质中，物理性质和化学性质只是其中的一部分，B不正确；
C．物质的性质不仅包括物理性质、化学性质，还包括生物活性和生理活性等，C正确；
D．物质的性质不仅由物质的结构所决定，还由物质的组成决定，D不正确；
故选C。
8．C
【详解】A、Na在空气中燃烧会生成Na2O2，但Li没有Na活泼，在空气中燃烧会生成的是Li2O，故A错误；B、B. 浓硫酸可以干燥HCl气体，但不能用浓硫酸干燥HI气体，因为浓硫酸具有强氧化性，可以氧化HI，故B错误；C、硅是半导体材料，同族的锗也在金属和非金属的分界线，故锗是半导体材料；D、卤素单质随核电荷数增加熔点升高，由于卤素单质是分子晶体，但碱金属单质熔点随核电荷数增加而降低，碱金属单质是金属晶体，故D错误；故选C。
9． 1； 0； ； 1； 1； H或D； 1； 2； H或T。
【详解】氢元素的三种核素的名称分别为：氕、氘、氚，氕的质子数为1，中子数为0，原子符号为：，氘的质子数为1，中子数为1，原子符号为：H或D，氚的质子数为1，中子数为2，原子符号为：H或T，故答案为：1；0；；1；1；H或D；1；2；H或T。
10．(1) 7 3 3 1H、2H、3H 234U、235U、238U
(2) 40K、40Ca 14N、14C 1H、1H+
【分析】(1)
以上微粒中含有H、U、K、Ca、Cl、N、C，共有7种元素；1H、1H+是1H的原子和离子，1H、2H、3H属于氢元素的3种不同核素，且互为同位素，属于氢元素的核素有3种；234U、235U、238U属于铀元素的3种不同核素，也互为同位素；故答案为：7；3；3；1H、2H、3H；234U、235U、238U；
(2)
质量数相等的粒子，即相对原子质量相等的微粒，分别为40K、40Ca；14N、14C；1H、1H+；故答案为：40K、40Ca；14N、14C；1H、1H+。
11． 等于 小于 大于
【详解】由Na原子的结构示意图可知，核内质子数为11，核外电子数也为11，则核内质子数等于核外电子数；Na＋为Na原子最外层失去一个电子得到，离子结构示意图为，核外电子数是10，核电荷数是11，则核外电子数小于核电荷数；同理，Cl-为Cl原子最外层得到一个电子得到，离子结构示意图为，核外电子数是18，核电荷数是17，则核外电子数大于核电荷数。
12． 从个别到一般 事实 概括归纳 共同点 本质规律
【详解】我们在学习有机化学知识时，就是利用归纳的方法，从甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)等的分子式中归纳出了饱和烷烃的碳链结构，从而得出通式为CnH2n+2。所以，归纳范式的过程为从个别到一般。具体而言，根据事实进行概括归纳，抽象出共同点，上升为本质规律。
13．(1) H Na+ 27
(2) NaClO NaClO3
【分析】A微粒不带电，其质量数为1，则A为H；B微粒呈电中性，得2个电子后，其电子层结构与Ne相同，则B为O；C微粒带有一个单位的正电荷，核电荷数为11，则C为Na；D微粒核内有14个中子，核外M层上有3个电子，则D为Al；E微粒核外有18个电子，当失去一个电子时呈电中性，则E为Cl。
【详解】（1）A微粒的符号H，B微粒的结构示意图，C微粒的电子式Na+，D微粒的质量数27，E微粒的结构示意图。
（2）B、C、E所属三种元素可组成多种物质，如NaClO、NaClO3。
14． 第二周期VIA族 H2O>NH3>H2S HMnO4>H2CrO4
【分析】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；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，次外层电子数为8，故D为S；B的单质在放电条件下能与氧气反应，则B为N；C的常见离子不含电子，则C为H；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。
【详解】(1)A为Al，原子核外有3个电子层，失去3个电子后其离子结构示意图为；E为O，在周期表的位置是第二周期VIA族；
(2)C的氧化物为H2O，为共价化合物，用电子式表示C的氧化物的形成过程为；
(3)B、D、E分别为N、S、O，简单氢化物(为分子晶体)的沸点一般由分子的相对分子质量决定，相对分子质量越大，沸点越高，但是HF、H2O、NH3的沸点比同族元素氢化物的沸点高，原因是这些分子间易形成氢键，故N、S、O的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，具有绝缘性，甲为AlN，能与水缓慢反应生成含N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，反应的化学方程式为；
(5)①H2CrO4的非羟基氧原子有2个，HMnO4的非羟基氧原子有3个，所以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，故其分子的结构简式应为；由于H3PO3为中强酸，由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是直接与P原子结合，该分子的结构简式为。
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