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第13讲构成物质的微观粒子
一、选择题：本大题共15小题，共60分。
1.下列化学符号中数字“2”表示意义正确的是（）
A. 2O：2个氧元素
B. N2：2个氮原子
C. Fe2＋：一个铁离子带2个单位正电荷
D. ：氧化钙中钙元素的化合价为＋ 2价
2.金属锆（Zr）被称之为冶金工业的“维生素”，在钢里只要加进千分之一的锆，硬度和强度就会惊人地提高。锆的相对原子质量为91，质子数为40。则锆原子的核外电子数为（）
A. 91 B. 131 C. 40 D. 51
3.月壤中蕴含He－3，它被认为是解决未来能源问题的重要物质之一，He－3原子核内有2个质子和1个中子。地球上的氦元素主要以He－4形式存在，下列说法正确的是( )
A. He－3、He－4属同种元素
B. He－3、He－4的原子核内具有相同的中子数
C. He－3和He－4的相对原子质量相同
D. He－3原子比He－4原子少一个电子
4.科学家用单个分子制成了“纳米车”（如图所示），它能在人工操纵下运输药物分子到病源处释放以杀死癌细胞。下列有关“纳米车”的说法正确的是（）
A. “纳米车”的研制成功说明分子要在人为外力作用下才能运动
B. “纳米车”分子不是由原子构成的
C. “纳米车”运输药物分子的过程是肉眼可以直接看见的
D. “纳米车”研制成功说明在一定条件下人可以一定程度上控制分子运动
5.南京理工大学胡炳成团队用新方法制得了NaN5·3H2O，该化合物中含有等微粒，已知 N为7号元素，则下列有关说法正确的是（ ）
A. NaN5·3H2O是一种氧化物 B. 1个共含有 35个质子
C. 1个带5个单位的负电荷 D. 1个中共含有 35个电子
6.1911年，英国科学家卢瑟福用带正电的α粒子轰击金属箔，这就是著名的α粒子散射实验（如图所示）。该实验不能证明的是（）
A. 原子核体积很小 B. 原子核质量比较大
C. 核外电子带负电 D. 原子不是实心球体，大部分空间是空的
7.二氧化碳和二氧化硫都是由AB2型分子构成的物质，但分子中A原子和B原子的空间位置不同，其模型如图所示。根据此模型，下列叙述错误的是(　 )
A. 两种物质都由两种元素组成
B. 两种物质中碳元素和硫元素化合价相同
C. 两种物质的化学性质相同
D. 分子中原子空间位置不同是因为A原子种类不同
8.如图是元素周期表中氢、氧两元素的相关信息。下列说法错误的是（）
A. 氢原子的核内质子数为1 B. 氧的原子序数为8
C. 氢的相对原子质量为1.008 D. 氢元素与氧元素只能形成一种化合物
9.“见著知微”是科学学科的重要特点。下列对宏观事实的微观解释错误的是（）
选项 宏观事实 微观解释
A 在阳光下，湿衣服容易晾干 分子的运动速度随温度升高而加快
B 温度计中的水银热胀冷缩 原子的大小发生改变
C 双氧水能杀菌而水不能 分子构成不同，化学性质不同
D 稀盐酸与稀硫酸化学性质相似 液溶中都含有大量氢离子
A. A B. B C. C D. D
10.目前，生产自来水使用适量的氯气(Cl2)，因为氯气可以和水反应得到HCl和HClO(次氯酸)，HClO能杀菌消毒。而新型净水剂高铁酸钠(Na2FeO4)的效果更好，且对人体无害。下列有关说法错误的是()
A. 实验室一般不用自来水配制纯净试剂
B. HClO中氯元素的化合价为＋1价
C. Na2FeO4中铁元素的化合价为＋3价
D. Na2FeO4中高铁酸根离子的化合价为－2价
11.三甲基一氯硅烷[(CH3)3SiCl]是一种生产有机硅化合物的原料，遇火能燃烧甚至会发生爆炸，与水接触可产生盐酸。则下列说法错误的是()
A. 保存三甲基一氯硅烷时应密封防水
B. 三甲基一氯硅烷由碳、氢、硅、氯四个原子构成
C. 三甲基一氯硅烷中C、H、Si、Cl的元素质量比为72∶18∶56∶71
D. 三甲基一氯硅烷充分燃烧的产物之一是二氧化碳
12.小明在学习了元素和物质的知识后，进行了梳理，其中正确的是( )
A. 铁元素的质量分数由高到低：FeO、Fe2O3、FeS
B. 钙的化合物在水中的溶解性由强到弱：CaCl2、CaCO3、Ca(OH)2
C. 氮元素的化合价由高到低：HNO3、NH3、NO
D. 空气中主要气体的体积分数由大到小：O2、N2、CO2
13.图中字母代表含硫元素的物质，下列判断错误的是( )
A. 物质a在纯氧气中燃烧可以生成物质b B. 物质c是二氧化硫
C. 物质d中硫元素的化合价为－2价 D. 物质d、e和f中一定都含有氢元素
14.根据如图所示的某学生笔记中“物质的组成”的思维导图，判断下列选项正确的是（）
A. 火箭采用的无毒无污染的液氧由氧原子直接构成
B. 火箭采用的推进剂煤油CH3(CH2)10CH3具有助燃性
C. 煤油CH3(CH2)10CH3中C、H元素质量比为6︰13
D. 液氧和煤油化学性质不同是因为构成物质的分子种类不同
15.我国科学家用新型催化剂将二氧化碳转化为甲醇，其反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是（）
A. 丁的化学式为H2O，该反应为置换反应 B. 参加反应的甲与乙的质量比为3︰1
C. 该反应前后分子和原子的种类都变了 D. 该反应体现了无机物可以转化为有机物
二、填空题：本大题共11小题，共66分。
16.科学需要在分子、原子层次上研究物质的性质、组成、结构与变化规律，如图所示是物质与其构成粒子之间的关系图。据图回答问题：
（1）图中空白方框中应填 。
（2）金属铜是由 构成的。
（3）用“●”和“○”分别表示氢原子和氧原子，请画出保持水化学性质的微粒 。
17.下面是核聚变的示意图，其中①②③表示三种原子，“●”“○”“”表示原子中的不同微粒。③是 元素的原子；①②③中属于同种元素的原子的是 (填序号)。
18.我国自主三代核电技术“华龙一号”福清核电5、6号机组于2023年5月5日正式通过竣工验收。其核燃料是铀，铀元素在元素周期表中的相关信息如图甲所示，据此可知铀原子核外电子数为 ；该机组利用核能的途径可以用图乙中的 （选填“①”或“②”）表示。
19.（1）最近科学家成功制备了一种含有铱元素（Ir）的带一个单位正电荷的离子（四氧化铱正离子），结构模型如图所示，则该离子的符号为 ，其中铱元素的化合价是 价。
（2）考古学上常用碳-14原子测定文物年代，碳-14原子和碳-12原子在原子结构上的不同之处是 ，它们的原子质量之比是 。
20.胡柚是常山特有的地方柑桔良种，已有一百多年的栽培历史，其果肉富含维生素C（化学式为C6H8O6），深受人们喜爱。
（1）C6H8O6分子中碳、氢、氧三种元素的原子个数比是 。
（2）丙酮酸是一种化工原料，它的化学式为C3H4O3。发现丙酮酸和维生素C的元素组成及各元素含量均相同，但它们的化学性质差异很大，其原因是 。
21.模型是联系宏观与微观的桥梁，下面是氢分子和氧分子运动的示意图。
(1)在A、B和C中，能比较得出“温度越高，分子运动速率越快”的是 (填字母)。
(2)从图中可知，影响分子运动速率的因素除温度外，还与 有关。(3)举一个能说明“温度升高，分子运动速率加快”的生活事例： 。
22.人类对原子结构的认识，经历了汤姆生、卢瑟福和玻尔等提出的模型的过程。
(1)卢瑟福核式结构模型是在利用α粒子轰击金属箔实验的基础上提出的。下列能正确反映其实验结果的示意图是 (填序号)。
(2)从原子结构模型建立的过程中，我们发现 (填字母)。
A．科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
B．模型在科学研究中起着很重要的作用
C．玻尔的原子模型建立，使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
D．人类借助模型的建立，对原子的认识逐渐接近本质
23.从镍氢电池到锂电池，再到钠电池、钾电池，科学家在不断提升电池的性能。
（1）金属原子失去电子后形成__________（填“阴”或“阳”）离子，锂、钠、钾等金属很容易失去电子，所以常被用作电池材料。
（2）研究表明，半径越大的金属离子越容易在电池正负极之间移动，充电速度越快：如图是锂、钠、钾三种金属的离子半径大小，电池容量相同的这三种电池，充满电的时间最短的是__________电池。
24.元素周期表将已知元素科学有序地排列起来，便于研究它们的性质和用途。据图回答问题。
(1)写出图甲中③④两种元素组成的化合物的化学式： 。
(2)已知同族元素的化学性质相似。在①②③④四种元素中，化学性质相似的是 (用序号表示)。
(3)某种单质，每个分子均由60个①元素原子构成，该物质的化学式为 。
(4)113号元素的部分信息如图乙所示，则该元素为 (填“金属”或“非金属”)元素。
25.“原子—分子”学说的建立经历了曲折的过程。
材料一：1803年，道尔顿在原子论中提出元素由微小的不可分的原子组成；不同元素的原子以简单数目比例形成不可再分的原子——“复杂原子”。
材料二：1809年，盖·吕萨克认同道尔顿的原子论，并提出自己的假说：在同温同压下，相同体积的不同气体中含有相同数目的原子（包括“复杂原子”）。道尔顿反对盖·吕萨克的假说，他认为若该假说成立，解释化学反应时，有些反应会推导出“半个原子”，与原子论矛盾。
材料三：1811年，阿伏伽德罗提出分子学说，解决了道尔顿和盖·吕萨克的矛盾。随后科学家们确立并逐步完善了“原子—分子”学说。
（1）1897年，汤姆生发现原子内有带负电的__________，否定了“原子不可再分”的观点。
（2）道尔顿原子论中“复杂原子”构成的物质，按现在物质的组成分类，属于纯净物中的__________。
（3）依据道尔顿的原子论和盖·吕萨克的假说，下列反应能推导出“半个原子”的是__________。（可多选）
A．1升氢气和1升氯气化合成2升氯化氢气体
B．2升氢气和1升氧气化合成2升水蒸气
C．木炭与1升氧气化合成1升二氧化碳
D．木炭与1升二氧化碳化合成2升一氧化碳
E．硫与1升氢气化合成1升硫化氢气体
26.科学家为了揭示原子结构的奥秘，经历了漫长的探索过程。原子结构模型发展过程可用图甲表示。
（1）阴极射线管是能放出阴极射线的仪器，如图乙所示。汤姆生在1897年提出阴极射线是从阴极放出的带负电的粒子。若把阴极射线AB看成电荷的定向移动，其电流方向为 （选填“由A到B”或“由B到A”）。
（2）1911年卢瑟福进行了著名的α粒子（α粒子带正电）轰击金箔实验，发现绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来，如图丙所示。由实验得出的结论合理的是 （填字母）。
A．多数α粒子直接穿过，说明原子核外是空的，不存在其他粒子
B．少数α粒子发生偏移，说明原子核外电子质量较大且带负电
C．极少数α粒子被反弹，说明原子核体积根小、质量较大
D．该实验说明α粒子无法穿透原子与原子间的空隙
（3）α粒子实质是氦原子核。在太阳内部，质量较小的氘核和氚核在超高温高压下可以聚合成氦核，这种反应称为 。
三、分析计算题：本大题共1小题，共8分。
27.氕、氘、氚是氢的三种同位素原子，它们的原子结构模型如图所示，相关信息如表所示。试回答：
名称 符号 相对原子质量
氕 H 1
氘 D 2
氚 T 3
（1）原子结构模型中的“”表示的粒子是________。
（2）超重水有一定的放射性。一个超重水分子由两个氚原子和一个氧原子构成，其化学式可表示为T2O，T2O中T的化合价为________。
（3）重水是由氘和氧组成的化合物，化学式可表示为D2O，重水和普通水化学性质相似。在海水中重水的质量约占0.02％，则100t海水中所含氘的质量是多少？
答案和解析
1.【答案】D
【解析】略
2.【答案】C
【解析】略
3.【答案】A
【解析】略
4.【答案】D
【解析】略
5.【答案】B
【解析】略
6.【答案】C
【解析】略
7.【答案】C
【解析】略
8.【答案】D
【解析】略
9.【答案】B
【解析】略
10.【答案】C
【解析】略
11.【答案】B
【解析】略
12.【答案】A
【解析】略
13.【答案】B
【解析】略
14.【答案】D
【解析】略
15.【答案】D
【解析】略
16.【答案】离子
原子
【解析】略
17.【答案】氦；①②
【解析】略
18.【答案】92
①
【解析】略
19.【答案】
＋9
中子数不同
7︰6
【解析】略
20.【答案】3︰4︰3
分子构成（或种类）不同
【解析】略
21.【答案】B和C 分子种类 湿衣服在阳光下比在阴凉处干的快
【解析】略
22.【答案】（1）乙；（2）A、B、D。
【解析】略
23.【答案】（1）阳 （2）钾
【解析】略
24.【答案】NaCl；②④；C60； 金属
【解析】略
25.【答案】（1）电子 （2）化合物 （3）ABD
【解析】略
26.【答案】由B到A
C
核聚变
【解析】略
27.【答案】（1）中子（ 2）＋1价
（3）重水中氘的质量分数为，
100t海水中所含氘的质量为100t×0.02％×20％＝0.004t＝4kg。
【解析】略
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