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2019年高中化學(xué) 專題1 揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的奧秘知能綜合提升 蘇教版選修 一、選擇題(本題包括7小題，每小題3分，共21分) 1．在物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的歷史上，根據(jù)量子論的觀點(diǎn)，首先提出原子核外電子在一系列穩(wěn)定軌道上運(yùn)動(dòng)并較好地解釋了氫原子光譜的科學(xué)家是(　　) A．湯姆生　　　　　　　　　 B．盧瑟福 C．道爾頓 D．玻爾 解析：玻爾引入量子論觀點(diǎn)，指出電子在原子核外空間內(nèi)一定的軌道上繞核做高速圓周運(yùn)動(dòng)，這些軌道的能量是不連續(xù)的，很好地解釋了氫原子光譜。 答案：D 2．下列關(guān)于化學(xué)學(xué)習(xí)和研究的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．化學(xué)模型有助于解釋一些化學(xué)現(xiàn)象 B．質(zhì)量守恒定律是大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)的總結(jié) C．化學(xué)家提出的假設(shè)都能被實(shí)驗(yàn)證明 D．化學(xué)基本原理的應(yīng)用是有一定條件的 解析：化學(xué)家提出的假設(shè)并不一定完全正確，有的甚至是錯(cuò)誤的，如凱庫(kù)勒提出的苯分子結(jié)構(gòu)曾經(jīng)被認(rèn)為能夠解釋苯分子的性質(zhì)等問(wèn)題，但隨后通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)關(guān)于苯分子中存在碳碳雙鍵的說(shuō)法是錯(cuò)誤的。 答案：C 3．我國(guó)科學(xué)家前不久成功合成了3 mm長(zhǎng)的管狀定向碳納米管，長(zhǎng)度居世界之首。這種碳纖維具有強(qiáng)度高、剛度(抵抗變形的能力)大、密度小(只有鋼的四分之一)、熔點(diǎn)高、化學(xué)穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，因而被稱為“超級(jí)纖維”。下列對(duì)碳纖維的說(shuō)法不正確的是(　　) A．它是制造飛機(jī)的理想材料 B．它的主要組成元素是碳 C．它的結(jié)構(gòu)與石墨不同 D．碳纖維復(fù)合材料為一種高分子化合物 解析：碳纖維主要由碳元素組成，B正確，D錯(cuò)誤；由于碳纖維具有“強(qiáng)度高、剛度大、密度小、熔點(diǎn)高、化學(xué)穩(wěn)定性好”的特點(diǎn)，A正確；由于碳纖維的物理性質(zhì)不同于石墨，所以它們的結(jié)構(gòu)不同，C正確。 答案：D 4．關(guān)于原子模型的演變過(guò)程，正確的是(　　) A．湯姆生原子模型→道爾頓原子模型→盧瑟福原子模型→玻爾原子模型→量子力學(xué)模型 B．湯姆生原子模型→盧瑟福原子模型→玻爾原子模型→量子力學(xué)模型→道爾頓原子模型 C．道爾頓原子模型→盧瑟福原子模型→湯姆生原子模型→玻爾原子模型→量子力學(xué)模型 D．道爾頓原子模型→湯姆生原子模型→盧瑟福原子模型→玻爾原子模型→量子力學(xué)模型 解析：1803年，道爾頓模型——原子是一個(gè)堅(jiān)硬的小球；1904年，湯姆生模型——原子是一個(gè)帶正電荷的球，電子鑲嵌在里面，原子好似一塊“布滿漿果的松糕”；1911年，盧瑟福模型——原子的大部分體積是空的，電子隨意的圍繞著一個(gè)帶正電荷的很小的原子核運(yùn)轉(zhuǎn)；1913年，玻爾模型——電子不是隨意占據(jù)在原子核的周圍，而是在固定的軌道上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電子從一個(gè)軌道躍遷到另一軌道時(shí)，原子便吸收或釋放能量；20世紀(jì)20年代以來(lái)，現(xiàn)代模型(電子云模型)——電子繞核運(yùn)動(dòng)形成一個(gè)帶負(fù)電荷的云團(tuán)，在一個(gè)確定的時(shí)刻不能精確測(cè)定電子的確切位置。 答案：D 5．[雙選題]超重元素的假說(shuō)預(yù)言自然界中可能存在原子序數(shù)為114的穩(wěn)定同位素X，試根據(jù)原子結(jié)構(gòu)理論和元素周期律預(yù)測(cè)，正確的是(　　) A.X位于第7周期ⅣA族 B．X是非金屬元素 C．XO2是酸性氧化物 D．X元素的化合價(jià)有＋2和＋4 解析：X是114號(hào)元素，原子序數(shù)為114，據(jù)稀有氣體118號(hào)向前逆推為ⅣA族，第7周期；據(jù)元素周期律推知，X是金屬元素；氧化物XO2是堿性氧化物；化合價(jià)可以有＋2、＋4價(jià)。 答案：AD 6.近期意大利羅馬大學(xué)的Fulvio Cacace等人獲得了極具理論研究意義的N4分子。N4分子結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．N4屬于一種新型的化合物 B．N4轉(zhuǎn)化為N2屬于物理變化 C．N4的摩爾質(zhì)量為56 D．N4與N2互為同素異形體 解析：N4是一種元素組成的物質(zhì)，因而是一種新型的單質(zhì)而不是化合物；N4和N2是兩種不同的物質(zhì)，所以兩者的轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化；N4的摩爾質(zhì)量為56 g/mol；N4和N2的關(guān)系是同素異形體。因而A、B、C錯(cuò)誤。 答案：D 7.現(xiàn)代無(wú)機(jī)化學(xué)對(duì)硫—氮化合物的研究是最為活躍的領(lǐng)域之一。其中右圖是已經(jīng)合成的最著名的硫—氮化合物的分子結(jié)構(gòu)。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．該物質(zhì)的分子式為SN B．該物質(zhì)的分子中只含共價(jià)鍵 C．該物質(zhì)具有很高的熔、沸點(diǎn) D．該物質(zhì)與化合物S2N2互為同素異形體 解析：A項(xiàng)該化合物分子式為S4N4；B項(xiàng)符合題意；C項(xiàng)該物質(zhì)屬于分子晶體，熔、沸點(diǎn)不會(huì)很高；D項(xiàng)同素異形體研究對(duì)象是單質(zhì)。 答案：B 二、非選擇題(本題包括4小題，共39分) 8．(6分)在1911年前后，物理學(xué)家盧瑟福把一束變速運(yùn)動(dòng)的α粒子(質(zhì)量為氫原子的4倍，帶2個(gè)單位正電荷)，射向一片極薄的金箔。他驚奇地發(fā)現(xiàn)，過(guò)去一直認(rèn)為原子是“實(shí)心球”，而由這種“實(shí)心球”緊密排列而成的金箔，竟能讓大多數(shù)α粒子暢通無(wú)阻地通過(guò)，就像金箔不在那兒似的，但也有極少數(shù)α粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，或被筆直地彈回。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鲫P(guān)于金箔中金原子結(jié)構(gòu)的一些結(jié)論。試寫出其中的三點(diǎn)： A．______________________________________________________________________； B．______________________________________________________________________； C．______________________________________________________________________。 解析：極薄的金箔，竟讓變速運(yùn)動(dòng)的大多數(shù)α粒子暢通無(wú)阻地通過(guò)，證明原子不是實(shí)心的球體，內(nèi)部有“廣闊”的空間。有極少數(shù)α粒子被筆直地彈回，證明了原子核的存在，但占原子極小的體積，否則大部分α粒子不能暢通無(wú)阻地通過(guò)；同時(shí)證明金原子核的質(zhì)量遠(yuǎn)大于α粒子質(zhì)量，否則金原子核將有被α粒子彈出的可能；還能證明金原子核所帶電荷的種類與α粒子相同，否則二者就會(huì)相互吸引；又能證明金原子核所帶電荷數(shù)遠(yuǎn)大于α粒子，否則偏轉(zhuǎn)的就不會(huì)是α粒子，而是金原子核。 答案：A.原子中存在原子核，且原子核只占原子體積的很小一部分 B．金原子核帶正電荷，且電荷數(shù)遠(yuǎn)大于α粒子的電荷數(shù)，二者產(chǎn)生靜電排斥作用 C．金原子核的質(zhì)量遠(yuǎn)大于α粒子的質(zhì)量 9．(16分)用A.質(zhì)子數(shù)　B．中子數(shù)　C．核外電子數(shù)　D．最外層電子數(shù)　E．電子層數(shù)，填寫下列空格。 (1)同位素種類由________決定； (2)元素種類由________決定； (3)某元素有無(wú)同位素由________決定； (4)核素相對(duì)原子質(zhì)量由________決定； (5)主族元素的化學(xué)性質(zhì)主要由________決定； (6)核電荷數(shù)由________決定； (7)堿金屬原子失電子能力相對(duì)強(qiáng)弱由________決定； (8)原子得失電子能力相對(duì)強(qiáng)弱由________決定。 答案：(1)AB　(2)A　(3)B　(4)AB　(5)D　(6)A　(7)E　(8)DE 10．(12分)在探索生命奧秘的過(guò)程中，科學(xué)家們認(rèn)識(shí)到生命細(xì)胞的組成和元素周期表有密切的關(guān)系。約占人體總質(zhì)量99.95%的11種常量元素均位于周期表前20號(hào)元素之內(nèi)，其余0.05%由10多種人體不可缺少的微量元素組成。在微量元素中，只有B、F和Si位于短周期，其余均屬于第4周期或第5周期。在常量元素中，除H、N、P外，在現(xiàn)在的元素周期表含有的元素中(寫出元素符號(hào))： (1)原子最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)2倍的是____________。 (2)能顯示化合價(jià)最多的元素是________，跟它處在同一周期的還有一非金屬元素是________。 (3)原子半徑最大的是________，它的相鄰元素是____________。 (4)剩余的兩種元素，它們的離子的電子層結(jié)構(gòu)相同，且?guī)щ娏恳蚕嗤?，但符?hào)相反。這兩種元素是____ ____和________。 解析：(1)最外層為最內(nèi)層電子數(shù)2倍而最內(nèi)層電子數(shù)為2，則符合條件的且屬于前20號(hào)元素的為、，而Si為微量元素，所以符合條件的為C。 (2)化合價(jià)最多的元素為Cl，其化合價(jià)有：－1、0、＋1、＋2、＋3、＋5、＋7等，與它處于同一周期的非金屬元素只有S(N、P除外)。 (3)根據(jù)半徑的遞變規(guī)律，前20號(hào)元素中半徑最大的為K，前20號(hào)元素中與它相鄰的為20號(hào)元素Ca和11號(hào)元素Na。 (4)剩余兩元素為Mg與O。 答案：(1)C　(2)Cl　S　(3)K　Na和Ca　(4)Mg　O 11．(5分)科學(xué)家正在設(shè)法探尋“反物質(zhì)”。所謂“反物質(zhì)”是由“反粒子”構(gòu)成的，“反粒子”與其對(duì)應(yīng)的正粒子具有相同的質(zhì)量和相同的電量，但電荷符號(hào)相反。 (1)若有α粒子(即氦離子)的反粒子，稱為反α粒子，則該粒子的質(zhì)量數(shù)為________，電荷數(shù)為________，反α粒子的符號(hào)可表示為________。 (2)近幾年，歐洲和美國(guó)的科學(xué)研究機(jī)構(gòu)先后宣布，他們分別制出9個(gè)和7個(gè)反氫原子，這是人類探索反物質(zhì)的一大進(jìn)步。試推測(cè)反氫原子的構(gòu)造是(　　) A．由一個(gè)帶正電荷的質(zhì)子與一個(gè)帶負(fù)電荷的電子構(gòu)成 B．由一個(gè)帶負(fù)電荷的質(zhì)子與一個(gè)帶正電荷的電子構(gòu)成 C．由一個(gè)不帶電荷的中子與一個(gè)帶負(fù)電荷的電子構(gòu)成 D．由一個(gè)帶負(fù)電荷的質(zhì)子與一個(gè)帶負(fù)電荷的電子構(gòu)成 解析：所謂反物質(zhì)，它的原子核是由反質(zhì)子和反中子構(gòu)成的，反質(zhì)子的質(zhì)量數(shù)為1，帶負(fù)電荷，反中子的質(zhì)量數(shù)也為1，不帶電；核外是反電子，質(zhì)量可忽略不計(jì)，帶正電荷。正常的氫原子是由一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子構(gòu)成的，反氫原子則是由一個(gè)反質(zhì)子和一個(gè)反電子構(gòu)成。 答案：(1)4?。?　He2－　(2)B