2020年春苏教版高二化学选修3课后练习题：专题5物质结构的探索无止境

专题5 物质结构的探索无止境一、选择题（共10题，每题4分，共40分）1．纳米材料被誉为21世纪最有发展前景的新型材料。

纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几纳米(1 nm＝10－9 m)的空心管。

下列说法错误的是()A．纳米碳管是一种新型的有机化合物B．纳米碳管在常温下化学性质稳定C．纳米碳管材料如果完全燃烧，生成物是二氧化碳D．纳米碳管材料管道多，表面积大，吸附能力强解析：选A。

纳米碳管属于碳单质中的一种，与金刚石、石墨等互为同素异形体。

2．CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。

以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰酸的反应：下列有关三聚氰酸的说法正确的是()A．分子式为C3H6N3O3B．分子中既含极性键，又含非极性键C．属于共价化合物D．生成该物质的上述反应为中和反应解析：选C。

A．由三聚氰酸的结构简式可知其分子式为C3H3N3O3，A错误。

B．分子中存在O—H、C—O、N—C、N===C 键，都属于极性键，所以分子中不存在非极性键，B 错误。

C．该化合物中只含有共价键，所以属于共价化合物，C正确。

D．该反应不是酸与碱发生的反应，所以不是中和反应，D错误。

3．下列说法中不正确的是()A．分子生物学基础与化学键理论密切相关B．DNA的双螺旋结构是由两条DNA大分子的碱基通过共价键形成配对的C．修正变异配位小分子，有助于人类战胜疾病D．胚胎干细胞的分化是一种复杂的物理化学过程解析：选B。

DNA的双螺旋结构是由两条DNA大分子的碱基通过氢键形成配对的，B 项错。

4．据最新报道，科学家发现了如下反应：O2＋PtF6===O2(PtF6)，已知O2(PtF6)为离子化合物(其中Pt的化合价为＋5)，对于此反应，下列说法正确的是()A．在O2(PtF6)中不存在共价键B．在此反应中，O2是氧化剂，PtF6是还原剂C．在此反应中，每生成1 mol O2(PtF6)，转移1 mol电子D．由O2(PtF6)形成的晶体为分子晶体解析：选C。

O2(PtF6)为离子化合物，且Pt为＋5价，F为－1价。

在O2(PtF6)中，O＋2与PtF－6间存在离子键，O＋2中氧原子间存在共价键，所以O2(PtF6)形成的晶体为离子晶体，故A、D项均错；由O2―→O＋2，O原子失去1个电子，O2为还原剂，由PtF6―→PtF－6，Pt6＋得到1个电子，PtF6为氧化剂，故B项错。

5．据报道，德国INTEGRAL公司研究出无辐射冷却技术(用水和冰组成的两相液体代替传统的氟利昂或氨)而荣获德国环境大奖。

关于“新制冷剂”，以下叙述不正确的是() A．该制冷剂对环境不产生任何污染B．该制冷剂的作用原理与氨基本相同C．该制冷剂在水的凝固点附近的温度下发挥作用D．该制冷剂是属于悬浊液的一种分散系解析：选D。

用水和冰组成的两相液体制冷剂，不属于悬浊液分散系，因为分散系是混合物，而该制冷剂是纯净物。

6．在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为100%。

下列反应类型能体现这一原子经济性原则的是()①置换反应②化合反应③分解反应④取代反应⑤加成反应⑥消去反应⑦加聚反应⑧缩聚反应A．①②⑤B．②⑤⑦C．⑦⑧D．只有⑦答案：B7．有一种合金当环境温度远小于其转变温度时，可以随便改变它的形状，当达到转变温度时，会恢复其原来面貌，具有这种效应的合金为()A．超导金属B．形状记忆金属C．储氢金属D．光纤解析：选B。

从题给信息可知该合金应是形状记忆金属。

8．据报道我国科学家最近研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成。

下列相关叙述不正确的是()A．它耐高温抗氧化B．它比钢铁轻、硬，但质地较脆C．它没有固定熔点D．它是一种新型无机非金属材料解析：选B。

由该材料主要成分的性质可知其应具有耐高温抗氧化的性能，A项正确。

题中给出信息“连续纤维增韧”航空材料，则说明该材料具有良好的韧性，B项错误。

该材料是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成，属于混合物，没有固定的熔、沸点，C项正确。

该材料由无机物复合而成，应为新型无机非金属材料，D项正确。

9．下列具有特殊性质的材料中，由主族元素和副族元素形成的化合物是()A．半导体材料砷化镓B．吸氢材料镧镍合金C．透明陶瓷材料硒化锌D．超导材料K3C60解析：选C。

A、D项中的砷、镓、钾、碳均为主族元素，B项中的镧、镍均为副族元素，C项中硒为主族元素，锌为副族元素。

10．北京大学和中国科学院的化学工作者成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60(如图所示)。

实验测知该物质属于离子晶体，具有良好的超导性。

下列关于K3C60的组成和结构的分析中正确的是()A．K3C60晶体中既有离子键又有极性键B．K3C60晶体的熔点比C60晶体的熔点低C．该晶体熔化时能导电D．C60分子中碳原子采用sp3杂化解析：选C。

C60内部为非极性键，A项错。

离子晶体K3C60比分子晶体C60的熔点高，B项错。

该晶体为离子晶体，故熔化时能导电，C项正确。

C60中每个碳形成四个键，其中有一个为双键，故应为sp2杂化，D项错。

二、非选择题（共4题，每题15分，共60分）11．除了传统的三大合成材料以外，又出现了高分子分离膜，具有光、电、磁等特殊功能的高分子材料，医用高分子材料，隐形材料和液晶高分子材料等许多新型有机高分子材料。

试根据下列用途判断新型有机高分子材料的种类。

(1)用于海水和苦咸水的淡化方面：________________________________。

(2)用于制造人工器官(如人工心脏)的材料：________________________。

解析：高分子分离膜和医用高分子材料是两种重要的功能高分子材料。

其中高分子分离膜广泛用于生活污水及工业废水等废液处理及废液中有用成分的回收，特别是海水和苦咸水淡化方面已实现工业化；医用高分子材料中的硅聚合物或聚氨酯类聚合物等因其优异的生物相容性和很高的机械性能，可用来合成人工心脏。

答案：(1)高分子分离膜(2)医用高分子材料12．在纳米级的空间中，水的结冰温度是怎样的呢？为此，科学家对不同直径碳纳米管中水的结冰温度进行分析。

如图是四种不同直径碳纳米管中的冰柱结构及结冰温度，冰柱的大小取决于碳纳米管的直径。

水在碳纳米管中结冰的规律是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

解析：由图可以观察得出：碳纳米管的直径越大(小)，水结冰的温度越低(高)。

答案：碳纳米管直径越小(大)，水结冰温度越高(低)13．据《新科学》杂志报道，科研人员在20 ℃、1个大气压和其他一定的实验条件下，给水施加一个弱电场，水就可以结成冰，称为“热冰”。

下图是水和“热冰”微观结构的计算机模拟图。

回答下列问题：(1)以上信息体现了水分子具有________性，水分子中氧原子的杂化方式为________。

(2)参照热冰的图示，以一个水分子为中心，画出水分子间最基本的连接方式(用结构式表示)。

(3)固体二氧化碳外形似冰，受热汽化无液体产生，俗称“干冰”。

根据如图干冰的晶胞结构回答下列问题：①一个晶胞中有________个二氧化碳分子，在二氧化碳分子中所含的化学键类型与数目是________________________________________________________________________，在干冰中CO2的配位数是________。

②堆积方式与干冰晶胞类型相同的金属有________(答一种即可)。

答案：(1)极sp3(2)(3)①42个σ键、2个π键12②铜(或金、银)14．元素周期表是学习化学的工具，也为化学的进一步探究与研究提供理论指导。

试回答下列问题。

(1)人们研究发现在元素周期表短周期元素中有三对对角线元素，其性质非常相似，它们分别为Li和Mg、Be和Al、B和Si。

下列说法中正确的是________。

A．将LiCl溶液蒸干并灼烧，得到LiCl固体B．BeO、Be(OH)2既能与酸反应，又能与碱反应C．晶体硼属于原子晶体D．以Li片和Al片作电极，以稀盐酸作电解质溶液组成的原电池，铝是负极(2)人们研究发现第1周期和第2周期中一些元素的性质与同族元素的性质共性很少。

①一些氢化物的沸点有反常现象，如图是第2周期锂、碳、氧、氮四种元素氢化物的沸点示意图。

请写出相应四种元素氢化物的化学式：a________、b________、c________、d________。

②晶体氦以图A方式堆积，其余稀有气体的晶体均以图B方式堆积。

根据上图推得，1个氦晶胞平均占有氦原子__________个；1个氩晶胞平均占有氩原子________个。

解析：(1)因MgCl2溶液蒸干并灼烧得到的产物为MgO，知A不正确；铍为与铝相似的元素，其氧化物和氢氧化物具有两性，B正确；硼的熔点较高(2 300 ℃)，硬度大(摩氏硬度为9．5)，为原子晶体，C正确；在原电池中，较活泼的发生氧化反应的金属为电池的负极，活泼性由对角线关系知锂与镁相似，所以强于铝，D 不正确。

(2)①四种物质氢化物中，氢化锂为离子晶体，其余三种为分子晶体，所以其沸点最高，因此a 为LiH ，由于H 2O 与NH 3均形成氢键，使沸点升高，所以CH 4的沸点最低，d 为CH 4，H 2O 的沸点高于NH 3，所以b 为H 2O ，c 为NH 3。

②分析图A ，在氦晶胞中，顶点上有12个原子，各为6个晶胞共用，上下面各有1个原子，为两个晶胞共用，内部有3个原子，完全属于该晶胞，所以1个氦晶胞的原子数为12×16＋2×12＋3＝6(个)；分析图B ，在氩晶胞中，顶点上有8个原子，为8个晶胞共用，面上有6个原子，为2个晶胞共用，所以一个氩晶胞的原子数为8×18＋6×12＝4(个)。

答案：(1)BC (2)①LiH H 2O NH 3 CH 4 ②6 4。