1.1 物质结构研究的内容 同步习题 2023-2024学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2
一、单选题
1．锝（）是核医学临床诊断中应用最广的医用核素，该原子的核外电子数为
A．43 B．99 C．56 D．155
2．下列化学用语表达正确的是
A．的结构式：H-Cl-O B．中子数为20的氯原子：
C．苯分子的比例模型： D．羟基的电子式：
3．下列互为同位素的是
A．H2、D2 B．14N、14C C．16O、17O D．金刚石、石墨
4．据探测月球土壤中吸附着数百万吨可作为核聚变材料的 。下列有关的说法正确的是：
A．质量数为2 B．质子数为2
C．质子数为3 D．质量数为1
5．核素的质子数是
A．14 B．12 C．8 D．6
6．简单原子的原子结构可用如图形象地表示：
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互为同位素
b．①②③表示三种化学性质不同的粒子
c．①②③具有相同的质量数
d．①②③具有相同的质量
e．①②③是三种不同的原子
A．a、e B．b、e C．d、e D．a、c
7．下列化学用语或表达式正确的是
A．质子数为26的Fe原子：
B．、、互为同素异形体
C．次氯酸的电子式：
D．甲酸乙酯的结构简式：
8．下列物质互为同分异构体的是
A．与CH3CH2CH2CH3 B．甲烷与乙烷 C．16O与18O D．石墨与金刚石
9．下列化学用语使用正确的是
A．的空间填充模型：
B．含有8个中子的碳原子可表示为：
C．与互为同位素
D．用电子式表示氧化钠的形成过程：
10．下列有关化学用语表示正确的是
A．氯原子的结构示意图：
B．铀(U)原子U的中子数为146、质子数为92
C．溴原子Br的核外电子数为35
D．硫离子的结构示意图：
11．下列有关化学用语表示正确的是
A．CaH2的电子式：
B．Cl 的结构示意图：
C．质子数为92、中子数为146的U原子：U
D．H2O2的电子式：
12．下列说法正确的是
A．、、是氢元素的同素异形体
B．、、摩尔质量之比为
C．由H、D、T与、、能形成9种水分子
D．D、T发生核聚变成为其他元素，属于化学变化
13．下列有关叙述正确的是
A．月壤中含有的3He与地球上的4He互为同素异形体
B．航天服所使用的碳化硅陶瓷、碳纤维均属于无机非金属材料
C．由铁粉和氧化铝构成的铝热剂可用于焊接钢轨
D．制取漂白粉是将氯气通入浓NaOH溶液中
14．利用无机物离子[(L)RuⅢ(H2O)]5-和[CeⅣ(NO3)6]2-(如图简写为CeⅣ)，实现了水在催化剂作用下制氧气。用H218O进行同位素标记实验，证明了产物氧气中氧原子完全来自于水。其相关机理如图所示：
下列说法正确的是
A．[CeⅣ(NO3)6]2-在反应中作催化剂
B．催化氧化水的反应为2H2OO2↑+2H2↑
C．进行同位素标记实验前需排尽体系中的空气
D．若H218O参与反应，则[(L)RuⅢ(OOH)]6-中不存在18O
15．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是
A．等物质的量的Na2O和Na2O2中所含阴离子数均为NA
B．1L0.1mol L-1硫酸钠溶液的中含有的氧原子数为0.4NA
C．标准状况下，2.24LD2和H2的混合气体中含中子数目为0.2NA
D．1molMg在空气中完全燃烧生成MgO和Mg3N2，转移电子数为2NA
16．以下依次是铁的、、三种晶体不同温度下转化的图示，下列有关说法不正确的是
A．三种晶体互为同素异形体
B．将铁加热到分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型不相同
C．若铁原子半径为，则三种晶体的棱长之比是
D．三种晶体中与相邻铁原子距离相等且最近的铁原子分别有8个、12个、6个
17．已知D为氢元素的一种核素。设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．中含有的中子数为1.9NA
B．溶液中含有的数为NA
C．78g苯与足量浓溴水在催化剂作用下生成的官能团数为NA
D．标准状况下，与进行合成氨反应后混合物中含有的氢原子数为1.5NA
18．我国科学家首次合成了一种新微粒，符号是。关于的下列说法中不正确的是
A．元素的近似相对原子质量为185 B．是一种新的原子
C．其原子核内有113个中子 D．其原子质量约是原子质量的倍
19．已知3.0g 中核外电子数比质子数多6.02×1022个，下列说法中正确的是
A．A元素的相对原子质量为12 B．AO的摩尔质量为60
C．3.0gAO的物质的量是0.02mol D．A原子的摩尔质量32g/mol
20．NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关叙述正确的是
A．1.8g重水中含有电子数目为NA
B．标准状况下，22.4L37Cl2与足量Fe反应，转移3NA电子
C．常温常压下，4.6gNO2与N2O4的混合物含有0.3NA个原子
D．0.1mol/L的NH4NO3溶液中含0.2NA个N原子
21．下列说法不正确的是
A．Se和Se是同一元素的不同核素
B．H2O2和H2O互为同素异形体
C．CH3CH2Br和CH3CHBrCH3互为同系物
D．CH3—CH2—NO2和H2N—CH2—COOH为同分异构体
22．每年10月23日上午6：02到晚上6：02被誉为“摩尔日”。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．1molO2-核外电子数为8NA
B．常温时，22gT2O中所含的中子数为12NA
C．标准状况下，22.4LHF中含有HF分子数为NA
D．1L0.1mol·L-1AlCl3溶液中含有A13+的数目为0.1NA
23．我国科学家预测并合成了可与石墨、金刚石比肩的碳的另一种三维新结构T碳(T-carbon)， 其结构可看作将立方金刚石中的每一个碳原子都被一个由四个碳原子构成的正四面体结构单元取代。下列说法正确的是
A．T-碳与石墨、金刚石互为同素异形体 B．T-碳中碳原子采取sp2杂化
C．T-碳属于分子晶体 D．T-碳熔点较低
24．NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．22.4L(标准状况)氮气中含有7NA个中子
B．1mol重水比1mol水多NA个质子
C．4℃，1.01×105Pa时，18mlH2O所含原子数为3NA
D．1L1mol L-1NaCl溶液含有28NA个电子
25．为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A．已知，14 g R含有的中子数为
B．0.4 mol联氨()中含有共价键数目为
C．精炼铜阴极增重6.4 g时，阳极生成数目为
D．常温下1 L 的溶液中，电离出的数为
二、填空题
26．在S2-中，质子数为 ，中子数为 ，电子数为 ，该元素在元素周期表中的位置是第 周期 族，该元素的最高价氧化物对应水化物的化学式是 。
27．用X表示原子：
(1)中性原子的中子数N＝ 。
(2)AXn＋共有x个电子，则该阳离子的中子数N＝ 。
(3)AXn－共有x个电子，则该阴离子的中子数 N＝ 。
(4)12C16O2分子中的中子数N＝ 。
(5)A2－原子核内有x个中子，其质量数为m，则n g A2－所含电子的物质的量为 。
28．1828年，德国化学家维勒通过蒸发氰酸铵(NH4CNO，一种无机化合物，由氯化铵和氰酸银反应制得)水溶液得到尿素[CO(NH2)2]。请回答下列问题：
制备氰酸铵的化学方程式-
是 。
(2)氰酸铵和尿素之间的关系是 (填字母代号)。
A．同位素B．同素异形体C．同分异构体D．同系物
(3)尿素在尿素酶的作用下能够水解生成碳酸铵，写出该反应的化学方程式 。
(4)现代工业上用氨和二氧化碳在200个大气压和180℃时反应合成尿素，请写出该反应的化学方程式
参考答案：
1．A
【详解】原子的核外电子数等于核电荷数等于质子数，中43表示质子数，故答案选：A。
2．C
【详解】A．HClO的结构式：H-O-Cl，A错误；
B．中子数为20的氯原子：，B错误；
C．苯分子的比例模型：，C正确；
D．是OH-的电子式，D错误。
故选C。
3．C
【详解】A. H2、D2 是由氢元素组成的氢气单质，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. 金刚石、石墨是由碳元素组成的结构不同的单质，互为同素异形体，故D错误。
答案选C。
4．B
【详解】A．质量数为3，质子数为2，中子数为1，故A错误；
B．质量数为3，质子数为2，中子数为1，故B正确。
C．质量数为3，质子数为2，中子数为1，故C错误；
D．质量数为3，质子数为2，中子数为1，故D错误；
故选B。
5．D
【详解】核素符号中，左下角数字表示质子数，左上角数字表示质量数，质子数=核电荷数=原子序数，质量数=质子数+中子数，则的质子数为6，故D正确，
故选D。
6．A
【分析】①表示的是，②表示的是，③表示的是。
【详解】a．它们是质子数相同、中子数不同的三种核素，故互为同位素，故a正确；
b．三者互为同位素，核外电子排布相同，同位素的化学性质相似，故b错误；
c．它们的中子数不同，①②③的质量数依次为1、2、3，所以质量数不同，故c错误；
d．它们的中子数不同，所以质量数不同，原子的质量也不相同，故d错误；
e．它们的质子数虽然相同，但中子数不同，是三种不同的原子，故e正确；
综上所述答案为A。
7．D
【详解】A．质子数为26的Fe原子表示为：，故A错误；
B．、、是氧元素的三种核素，互为同位素，故B错误；
C．次氯酸的电子式：，故C错误；
D．甲酸乙酯的结构简式为：，故D正确；
故选D。
8．A
【详解】A．与CH3CH2CH2CH3的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故A符合题意；
B．甲烷与乙烷互为同系物，故B不符合题意；
C．16O与18O互为同位素，故C不符合题意；
D．石墨与金刚石互为同素异形体，故D不符合题意；
故选A。
9．A
【详解】A．是直线型分子，其空间填充模型：，故A正确；
B．碳原子的质子数为6，含有8个中子的碳原子的质量数为14，标在元素符号的左上角，，故B错误；
C．质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，与是单质不互为同位素，故C错误；
D．氧化钠是氧离子和钠离子之间通过离子键形成的离子化合物，用电子式表示氧化钠的形成过程中产物氧化钠的钠离子不能用角标的形式缩写，需阴阳离子间隔排列，故D错误；
故选A。
10．C
【详解】A． 氯原子的核内质子数=核外电子数=17，故其结构示意图为 ，故A错误；
B． 原子符号左下角的数字表示质子数，左上角的数字表示质量数，中子数=质量数-质子数=146-92=54，故B错误；
C． 原子符号左下角的数字表示质子数，左上角的数字表示质量数，核外电子数=质子数=35，故C正确；
D． 硫离子核内质子数为16，核外电子数为18，故其结构示意图为：，故D错误；
故选C。
11．A
【详解】A．CaH2为离子化合物，由Ca2+和H-构成，电子式为，故A正确；
B．Cl-质子数为17，核外电子数为18，有3个电子层，最外层电子数为8，氯离子结构示意图为，故B错误；
C．质子数为92、中子数为146的U原子，质量数为92+146=238，原子符号为U，故C错误；
D．过氧化氢属于共价化合物，H2O2的电子式为，故D错误；
故选A。
12．B
【详解】A．H2、D2、T2是氢气，为同种物质，不是同素异形体，故A错误；
B．的摩尔质量是2g/mol，的摩尔质量是4g/mol，的摩尔质量是6g/mol，摩尔质量之比为，故B正确；
C．一个水分子中含有两个氢原子和一个氧原子，水分子所含有的氢原子可以是同一种氢原子，也可以是不同种氢原子，当氧原子是16O时，若是同一种氢原子，则能组成的水分子种类有3种，若是不同种氢原子，则由1H、2H、组成的水分子有1种，由2H、3H组成的水分子有1种，由1H、3H组成的水分子有1种，共有6种水分子，同理，当氧原子是17O、18O时，又分别有6种水分子，共18种，故C错误；
D．氘、氚聚变反应属于核反应，核反应不属于物理变化，也不属于化学变化，故D错误。
答案选B。
13．B
【详解】A．3He与4He的质子数相同，中子数不同，属于同位素，A错误；
B．碳化硅陶瓷、碳纤维均属于新型无机非金属材料，B正确；
C．铝和氧化铁属于铝热剂，而铁粉和氧化铝不属于铝热剂，C错误；
D．将氯气通入石灰乳中可制备漂白粉，D错误；
故选B。
14．C
【详解】A．由图中知知，Ce的化合价降低，被还原，[CeⅣ(NO3)6]2-在反中作氧化剂，A错误；
B．由图中知，催化氧化水产物中是O2和H+，没有生成H2，B错误
C．为了防止空气中的氧气对实验造成干扰，进行同位素标记实验前应将体系中的空气排尽，C正确；
D．由图中知，[(L)RuV=O]5-吸收被标记的氧原子形成[(L) RuⅢOOH]6-，故H218O参与反应时，[(L) RuⅢOOH]6-中存在18O，D错误；
故选C。
15．D
【详解】A．没有指明Na2O和Na2O2的物质的量，无法计算含有阴离子数目，故A错误；
B．硫酸钠溶液中除了硫酸钠含有氧原子外，水中也含有氧原子，无法计算总共含有的氧原子数，故B错误；
C．1个D2中含有2个中子，H2中没有中子。标准状况下，2.24LD2和H2的混合气体共0.1mol，若0.1mol都是D2，则含有中子数目为0.2NA，若0.1mol都是H2，则含有中子数为0，所以1molD2和H2的混合气体中含中子数目小于0.2 NA，故C错误；
D．1molMg在空气中完全燃烧生成MgO和Mg3N2，镁元素由0价升高到+2价生成Mg2+，1molMg失2mol电子，数目为2NA，故D正确。
答案选D。
【点睛】本题考查的是阿伏加德罗常数。解题时特别注意D选项，无论镁燃烧最终生成什么物质，均转化为Mg2+，1molMg均失2mol电子。
16．C
【详解】A．三种晶体是由铁元素组成的不同的单质，互为同素异形体，A正确；
B．依据得到晶体的条件可知，在急速冷却时(立即降温到912℃)得到α-Fe，缓慢冷却时(逐渐冷却到1394℃)得到γ-Fe，两种晶体类型不相同，B正确；
C．若铁原子半径为anm，体心立方中晶体的棱长为nm，面心立方中晶体的棱长为nm，简单立方中晶体的棱长为2anm，三种晶体的棱长之比是：::2a=2:2:，C错误；
D．由晶体结构可知，体心立方中与相邻铁原子距离相等且最近的铁原子有8个，面心立方中与相邻铁原子距离相等且最近的铁原子有12个，简单立方中与相邻铁原子距离相等且最近的铁原子有6个，D正确；
答案选C。
17．D
【详解】A．的摩尔质量为，的物质的量少于，A项错误；
B．缺少溶液体积，无法计算粒子数目，B项错误；
C．苯的溴代反应的反应物是液溴，不是溴水，C项错误；
D．，由H原子守恒可知，所得混合物中氢原子的物质的量为，D项正确。
故选D。
18．A
【详解】A．Hf的近似相对原子质量为185，但不知道其它核素的丰度，不能确定该元素的近似相对原子质量，A错误；
B．依题意，Hf是一种新的原子，B正确；
C．Hf原子核内有72个质子，113个中子，C正确；
D．Hf的质量数是185，原子质量约是12C原子质量的倍，D正确；
故选A。
19．A
【详解】因1mol 中，核外电子数比质子数多2mol，则3.0g 的物质的量为，则M()=，M(A)=60g/mol-48g/mol=12g/mol，
A. A元素的相对原子质量为12，故A正确；
B. AO的摩尔质量为60 g/mol，故B错误；
C. 3.0gAO的物质的量是0.05mol，故C错误；
D. A原子的摩尔质量12g/mol，故D错误；
故选A。
20．C
【详解】A．D2O分子含有10电子，1.8 g重水(D2O)物质的量为= 0.9mol，其中含有的电子数目为0.9NA，故A错误；
B．标准状况下，22.4L37Cl2的物质的量为0.1mol，与足量Fe反应生成氯化铁，故转移电子数目为2NA，故B错误；
C．4.6gNO2和N2O4的最简式相同都为NO2，4.6g的混合 气体中含有的原子数目为N= nNA=NA=NA×3=0.3NA，故C正确；
D．体积未知，不能计算物质的量，故D错误；
故选C。
21．B
【详解】A．Se和Se的质子数相同而中子数不同，故是同一元素的不同核素，正确；
B．同素异形体是同种元素形成的不同单质，故H2O2和H2O不是同素异形体，错误；
C．CH3CH2Br和CH3CHBrCH3的结构相似、在分子组成上相差1个CH2原子团，故互为同系物，正确；
D．CH3—CH2—NO2和H2N—CH2—COOH的分子式相同而结构不同的物质，故为同分异构体，正确；
故选B。
22．B
【详解】A．O的质子数为8，O2-是O原子得到2个电子形成的，所以1个O2-的电子数为10，则1molO2-核外电子数为10NA，故A错误；
B．22gT2O的物质的量为1mol，1个T2O中所含的中子数为12个，所以22gT2O中所含的中子数为12NA，故B正确；
C．标准状况下HF为液态，22.4LHF的物质的量不是1mol，所以22.4LHF中含有HF分子数不是NA，故C错误；
D．Al3+在水溶液中会发生水解，所以1L0.1mol·L-1AlCl3溶液中含有A13+的数目小于0.1NA，故D错误；
故选B。
【点睛】T2O中T为氚，1个T含有1个质子和2个中子，T2O的相对分子质量为22。
23．A
【详解】A．T—碳与石墨、金刚石都由碳原子组成的单质，结构不同导致性质不同，属于同素异形体，A正确；
B．T—碳可看作将立方金刚石中的每一个碳原子都被一个由四个碳原子构成的正四面体结构单元取代，不是sp2杂化，B错误；
C．立方金刚石中的碳原子间仅有共价键，每个碳原子都与周围四个碳原子以共价键结合，形成一个庞大的网状结构，所以金刚石是原子晶体，而T—碳可看作将立方金刚石中的每一个碳原子都被一个由四个碳原子构成的正四面体结构单元取代，所以T—碳属于原子晶体，而不是分子晶体，C错误；
D．因为T—碳结构较为紧密，T—碳有较高的熔点与较大的硬度，D错误；
答案选A。
24．C
【详解】A．标准状况下22.4L氮气的物质的量为1mol，若该氮气分子中的氮原子全部为N，则每个N2分子含有14-7×2=14个中子，1mol该氮气含有14NA个中子，不是7NA，且构成该氮气的氮原子种类并不确定，故A错误；
B．重水分子和水分子都是两个氢原子和一个氧原子构成的，所含质子数相同，故B错误；
C．4℃，1.01×105Pa时，水的密度为1g/ml，故18mlH2O的质量为1g/ml×18ml=18g，水的物质的量为1mol，故原子数为3NA，故C正确；
D．1molNaCl中含有28NA个电子，但该溶液中除NaCl外，水分子中也含有电子，故D错误；
故答案为C。
25．C
【详解】A．R为，1个含8个中子，故14 g R含有的中子数为：，故A正确；
B．1个分子中含有5个共价键，故0.4 mol联氨()中含有共价键数目为，故B正确；
C．6.4 g Cu的物质的量是0.1 mol，在阴极上得到电子被还原产生铜单质，在阳极上不仅溶解铜变为，还有活动性比Cu强的金属如锌、铁等溶解，故阳极生成数目小于，故C错误；
D．常温下1 L 的溶液中， mol L mol L，所以常温下1 L 的溶液中，电离出的数为，故D正确；
故答案为C。
26． 16 16 18 三
ⅥA H2SO4
【详解】S为第16号元素，其原子核中有16个质子；原子核中有32-16=16个中子；S2-的原子核外多两个电子，因此该粒子含有16+2=18个电子；S元素在元素周期表中的位置为第三周期第ⅥA族；S元素的最高正化合价为+6价，因此其最高价氧化物对应的水化物为H2SO4。
27． A－Z A－x－n A－x＋n 22 mol
【详解】(1)根据“质子数＋中子数＝质量数”的关系可知：N＝A－Z。
(2)AXn＋共有x个电子，中性原子X的电子数为x＋n，则N＝A－x－n。
(3)AXn－共有x个电子，中性原子X的电子数为x－n，则N＝A－x＋n。
(4)12C16O2分子中的中子数为12－6＋(16－8)×2＝22。
(5)A2－原子核内有x个中子，其质量数为m，则质子数为m－x，含电子数为m－x＋2，则n g A2－所含电子的物质的量为 mol。
28． C (3)
【详解】(1)(3)（4）．主要考查根据条件写化学方程式的能力，只要确定反应物和生成物配平即可；
（2）．氰酸铵和尿素的化学式相同，但属于不同的物质，所以它们之间的关系为同分异构体。
