【三维设计】2014高中化学 专题1 揭示物质结构的奥秘知能综合提升 苏教版选修

【三维设计】2014高中化学专题1 揭示物质结构的奥秘知能综
合提升苏教版选修
[知能综合提升]
(时间45分钟满分60分)
一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
1．在物质结构研究的历史上，根据量子论的观点，首先提出原子核外电子在一系列稳定轨道上运动并较好地解释了氢原子光谱的科学家是( )
A．汤姆生B．卢瑟福
C．道尔顿D．玻尔
解析：玻尔引入量子论观点，指出电子在原子核外空间内一定的轨道上绕核做高速圆周运动，这些轨道的能量是不连续的，很好地解释了氢原子光谱。

答案：D
2．下列关于化学学习和研究的说法错误的是( )
A．化学模型有助于解释一些化学现象
B．质量守恒定律是大量实验事实的总结
C．化学家提出的假设都能被实验证明
D．化学基本原理的应用是有一定条件的
解析：化学家提出的假设并不一定完全正确，有的甚至是错误的，如凯库勒提出的苯分子结构曾经被认为能够解释苯分子的性质等问题，但随后通过实验发现关于苯分子中存在碳碳双键的说法是错误的。

答案：C
3．我国科学家前不久成功合成了3 mm长的管状定向碳纳米管，长度居世界之首。

这种碳纤维具有强度高、刚度(抵抗变形的能力)大、密度小(只有钢的四分之一)、熔点高、化学稳定性好的特点，因而被称为“超级纤维”。

下列对碳纤维的说法不．正确的是( ) A．它是制造飞机的理想材料
B．它的主要组成元素是碳
C．它的结构与石墨不同
D．碳纤维复合材料为一种高分子化合物
解析：碳纤维主要由碳元素组成，B正确，D错误；由于碳纤维具有“强度高、刚度大、密度小、熔点高、化学稳定性好”的特点，A正确；由于碳纤维的物理性质不同于石墨，所以它们的结构不同，C正确。

答案：D
4．关于原子模型的演变过程，正确的是( )
A．汤姆生原子模型→道尔顿原子模型→卢瑟福原子模型→玻尔原子模型→量子力学模型
B．汤姆生原子模型→卢瑟福原子模型→玻尔原子模型→量子力学模型→道尔顿原子模型
C．道尔顿原子模型→卢瑟福原子模型→汤姆生原子模型→玻尔原子模型→量子力学模型
D．道尔顿原子模型→汤姆生原子模型→卢瑟福原子模型→玻尔原子模型→量子力学模型
解析：1803年，道尔顿模型——原子是一个坚硬的小球；1904年，汤姆生模型——原子是一个带正电荷的球，电子镶嵌在里面，原子好似一块“布满浆果的松糕”；1911年，卢瑟福模型——原子的大部分体积是空的，电子随意的围绕着一个带正电荷的很小的原子核运转；1913年，玻尔模型——电子不是随意占据在原子核的周围，而是在固定的轨道上运动，当电子从一个轨道跃迁到另一轨道时，原子便吸收或释放能量；20世纪20年代以来，现代模型(电子云模型)——电子绕核运动形成一个带负电荷的云团，在一个确定的时刻不能精确测定电子的确切位置。

答案：D
5．[双选题]超重元素的假说预言自然界中可能存在原子序数为114的稳定同位素298114X，试根据原子结构理论和元素周期律预测，正确的是( )
A.298114X位于第7周期ⅣA族
B．X是非金属元素
C．XO2是酸性氧化物
D．X元素的化合价有＋2和＋4
解析：X是114号元素，原子序数为114，据稀有气体118号向前逆推为ⅣA族，第7周期；据元素周期律推知，X是金属元素；氧化物XO2是碱性氧化物；化合价可以有＋2、＋4价。

答案：AD
6.近期意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。

N4分子结构如图所示，下列说法正确的是( )
A．N4属于一种新型的化合物
B．N4转化为N2属于物理变化
C．N4的摩尔质量为56
D．N4与N2互为同素异形体
解析：N4是一种元素组成的物质，因而是一种新型的单质而不是化合物；N4和N2是两种不同的物质，所以两者的转化是化学变化；N4的摩尔质量为56 g/mol；N4和N2的关系是同
素异形体。

因而A、B、C错误。

答案：D
7.现代无机化学对硫—氮化合物的研究是最为活跃的领域之一。

其中右图是已经合成的
最著名的硫—氮化合物的分子结构。

下列说法正确的是( ) A．该物质的分子式为SN
B．该物质的分子中只含共价键
C．该物质具有很高的熔、沸点
D．该物质与化合物S2N2互为同素异形体
解析：A项该化合物分子式为S4N4；B项符合题意；C项该物质属于分子晶体，熔、沸点不会很高；D项同素异形体研究对象是单质。

答案：B
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
8．(6分)在1911年前后，物理学家卢瑟福把一束变速运动的α粒子(质量为氢原子的4倍，带2个单位正电荷)，射向一片极薄的金箔。

他惊奇地发现，过去一直认为原子是“实心球”，而由这种“实心球”紧密排列而成的金箔，竟能让大多数α粒子畅通无阻地通过，就像金箔不在那儿似的，但也有极少数α粒子发生偏转，或被笔直地弹回。

根据以上实验能得出关于金箔中金原子结构的一些结论。

试写出其中的三点：
A．______________________________________________________________________；
B．______________________________________________________________________；
C．______________________________________________________________________。

解析：极薄的金箔，竟让变速运动的大多数α粒子畅通无阻地通过，证明原子不是实心的球体，内部有“广阔”的空间。

有极少数α粒子被笔直地弹回，证明了原子核的存在，但占原子极小的体积，否则大部分α粒子不能畅通无阻地通过；同时证明金原子核的质量远大于α粒子质量，否则金原子核将有被α粒子弹出的可能；还能证明金原子核所带电荷的种类与α粒子相同，否则二者就会相互吸引；又能证明金原子核所带电荷数远大于α粒子，否则偏转的就不会是α粒子，而是金原子核。

答案：A.原子中存在原子核，且原子核只占原子体积的很小一部分
B．金原子核带正电荷，且电荷数远大于α粒子的电荷数，二者产生静电排斥作用
C．金原子核的质量远大于α粒子的质量
9．(16分)用A.质子数B．中子数C．核外电子数D．最外层电子数E．电子层数，填写下列空格。

(1)同位素种类由________决定；
(2)元素种类由________决定；
(3)某元素有无同位素由________决定；
(4)核素相对原子质量由________决定；
(5)主族元素的化学性质主要由________决定；
(6)核电荷数由________决定；
(7)碱金属原子失电子能力相对强弱由________决定；
(8)原子得失电子能力相对强弱由________决定。

答案：(1)AB (2)A (3)B (4)AB (5)D (6)A (7)E (8)DE
10．(12分)在探索生命奥秘的过程中，科学家们认识到生命细胞的组成和元素周期表有密切的关系。

约占人体总质量99.95%的11种常量元素均位于周期表前20号元素之内，其余0.05%由10多种人体不可缺少的微量元素组成。

在微量元素中，只有B、F和Si位于短周期，其余均属于第4周期或第5周期。

在常量元素中，除H、N、P外，在现在的元素周期表含有的元素中(写出元素符号)：
(1)原子最外层电子数是最内层电子数2倍的是____________。

(2)能显示化合价最多的元素是________，跟它处在同一周期的还有一非金属元素是________。

(3)原子半径最大的是________，它的相邻元素是____________。

(4)剩余的两种元素，它们的离子的电子层结构相同，且带电量也相同，但符号相反。

这两种元素是____ ____和________。

解析：(1)最外层为最内层电子数2倍而最内层电子数为2，则符合条件的且属于前20
号元素的为、，而Si为微量元素，所以符合条件的为C。

(2)化合价最多的元素为Cl，其化合价有：－1、0、＋1、＋2、＋3、＋5、＋7等，与它处于同一周期的非金属元素只有S(N、P除外)。

(3)根据半径的递变规律，前20号元素中半径最大的为K，前20号元素中与它相邻的为20号元素Ca和11号元素Na。

(4)剩余两元素为Mg与O。

答案：(1)C (2)Cl S (3)K Na和Ca (4)Mg O
11．(5分)科学家正在设法探寻“反物质”。

所谓“反物质”是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电量，但电荷符号相反。

(1)若有α粒子(即氦离子)的反粒子，称为反α粒子，则该粒子的质量数为________，电荷数为________，反α粒子的符号可表示为________。

(2)近几年，欧洲和美国的科学研究机构先后宣布，他们分别制出9个和7个反氢原子，这是人类探索反物质的一大进步。

试推测反氢原子的构造是( )
A．由一个带正电荷的质子与一个带负电荷的电子构成
B．由一个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成
C．由一个不带电荷的中子与一个带负电荷的电子构成
D．由一个带负电荷的质子与一个带负电荷的电子构成
解析：所谓反物质，它的原子核是由反质子和反中子构成的，反质子的质量数为1，带负电荷，反中子的质量数也为1，不带电；核外是反电子，质量可忽略不计，带正电荷。

正常的氢原子是由一个质子和一个电子构成的，反氢原子则是由一个反质子和一个反电子构成。

答案：(1)4 －2 He2－(2)B。