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1、第三单元物质结构研究的意义一、选择题（本题16小题，每小题只有一个选项符合题意）1、有效成分为手性分子的药物称为手性药物。下列有关手性药物叙述正确的是（）若不存在手性催化剂,化学反应生成手性药物时一定是成对生成它们的手性异构体存在少量手性催化剂时可只生成手性异构体中的一种手性药物中两种手性异构体的药效几乎没有区别手性异构体的药物作用可能完全不同A.B.C.D.2、下列说法中，正确的是（）A.原子是不可再分的B.原子中肯定含有中子C.原子由原子核和核外电子构成，原子核又可以分为质子和中子，然后不能再分D.随着科学的发展，人们发现原子组成中还存在更小的微粒，如夸克3、化学与材料科学息息相关，从一定
2、意义上讲，材料是科学技术的先导，没有新材料的发展，就不可能使新的科学技术成为生产力。下列有关材料的说法不正确的是（）A.材料是为人类社会所需要并能用于制造有用器物的物质B.人类使用和制造材料有悠久的历史，制造出的第一种材料是陶C.由于空气的剧烈摩擦，飞机尖端的温度较高，故航天飞机的保护层可以采用镁铝合金D.高分子分离膜是具有传统高分子材料的机械性能，又具有特殊分离功能的功能高分子材料制成的薄膜4、北京冬奥会中许多核心技术为比赛保驾护航,其中确化镉（CdTe）发电玻璃用于一体化项目,其发电原理为在玻璃表面涂抹一层硅化镉,使其具有光电转换功能。以下说法正确的是（）A.硅元素属于过渡元素B.52Te
3、的中子数为128C. Cd与WCd互为同素异形体D.硫化镉玻璃发电过程是将光能转化为电能5、DNA分子的两条链之间通过氢键结合。DNA分子复制前首先将双链解开，则DNA分子复制将双链解开的过程可视为（）A.化学变化B.物理变化C.既有物理变化又有化学变化D.是一种特殊的生物变化6、20世纪80年代,人们发现并证实了碳存在另一类单质，它们是由一系列偶数个碳原子构成的分子,其中C6。（足球烯）最具有代表性。如图所示为n个C6。连接而成的物质X。下列有关说法错误的是（）A. X难溶于水B. X是一种新型化合物CX与石墨互为同素异形体D. X的摩尔质量为720ng/mol7、泛素被称为“死亡之吻”，是
4、一种由76个氨基酸组成的多肽，无用的蛋白质会被这种物质粘贴，被运送到细胞内的“垃圾处理厂”，在酶的作用下被切成含79个氨基酸的短肽。下列有关泛素的说法中错误的是（）A.泛素作用下的蛋白质“死亡”属于缩聚反应B.泛素既能与酸反应也能与碱反应OHIlIC.泛素结构中含有一CN结构D.蛋白质遇重金属盐能发生变性8、科技改变生活,2021年是我国人工智能、航空航天、量子通信、生命科学大放异彩的一年。下列说法错误的是（）A.清华大学打造的世界首款异构融合类脑芯片一一天机芯的主要材料与光导纤维的相同B.量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯互为同素异形体C.“祝融号”火星探测器上使用的钛合金具有密度小、强度高、
5、耐高温的特性D.“天问一号”中Ti-Ni形状记忆合金的两种金属都属于过渡金属元素9、在探索微观世界的过程中，科学家们常通过建立假说模型来把握物质的结构及特点，不断拓展认识新领域。关于假说有如下表述，其中正确的是（）A.假说是对现实中已知事物或现象的一种简化处理B.假说是对未知领域的事物或现象提出的一种推测C.假说是对一个问题的所有幻想和假定D.假说最终都可以变成科学理论10、硼烯具有优异的电学、力学、热学等性能,将成为继石墨烯之后又一种“神奇纳米材料”。科学家已成功合成多种结构的硼烯,如图为“皱褶”式硼烯的结构。下列说法错误的是（）A.“皱褶”式硼烯中每个硼原子周围有3对共用电子B.“皱褶”式
6、硼烯中硼原子达到8电子稳定结构C.硼烯有望代替石墨烯作为电极材料D.氧化硼的水化物是一种弱酸,与过量OH-反应可生成B0211、据报道，德国某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。下列关于“新制冷剂”的叙述不正确的是（）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12、2020年诺贝尔化学奖的获奖研究成果是“基因剪刀一一重写生命密码的工具”。两位获奖者发现了CRISPRCas9基因编辑技术”，研究人员能以极高精度改变动物、植物和微生物的DNA
7、（脱氧核糖核酸），并有望更改某些生物的生命周期。下列说法不正确的是（）A.现代化学与生命科学形成很强的交叉融合B.这一技术可能使治愈遗传性疾病成为现实C.化学家们已能够在微观层面上操纵分子和原子D.通过化学方法可制造出使人长生不老的“仙丹”13、化学是一门从分子、原子层次上研究物质的性质、组成、结构与变化规律的自然学科。下列说法不正确的是（）A.化学的特征就是认识分子和制造分子，具有创造性和实用性B.制陶、冶金及酿酒的过程中，都一定发生了化学变化C.随着先进仪器的不断使用，研究化学已不再需要通过实验方法D.化学家可以在微观层面上操纵分子和原子，组装分子器件和分子机器等14、有效成分为手性分子的
8、药物为手性药物。下列有关手性药物叙述正确的是（）化学反应生成手性药物时一定是成对生成它们的手性异构体存在少量手性催化剂时可主要生成手性异构体中的一种手性药物中两种手性异构体的医药作用儿乎没有区别手性异构体的医药作用可能完全不同A.B.C.D.15、随着科学的发展，学科间的交叉和综合越来越多，学科之间的界限越来越不明显，“边缘科学”即代表了一个新名词，说明了学科间的相互联系。但目前的科学研究，学科间的分工依然存在，各自的研究领域仍有所不同。下列变化不属于化学研究范畴的是（）A.MERS病毒疫苗的研制B.近期出现雾霾原因的探究C.朝鲜的原子弹爆炸实验D.济南钢铁集团冶炼特种钢16、ZeWaiI创立
9、的飞秒（1fs=l（%）化学研究了极短时间内的反应历程，巧妙地解决了如何确定反应起点问题。例如HI与CO2的反应过程片段为H+OCOH0C02三fcH0+C0o下列有关说法正确的是（）A.中间产物HOCO属于有机化合物B.反应起点为HI离解为H和I自由基，终点为HO自由基与I自由基结合C.HOCO经1OOOfs离解为HO自由基和C0,说明HI与CO2的反应速率极快D.飞秒化学展现的反应历程不能为“化学反应实质是旧键断裂和新键形成”提供有力证据二、非选择题（共3题）17、据报道，科研人员应用电子计算机模拟出了类似C6。的物质N6。已知K。分子中每个氮原子之间均以氮氮共价键结合三个氮原子，所有的氮
10、原子都具有最外层为8个电子的稳定结构。N-N键键能为167kJmo1,N=N418kJmo1,N三N键键能为942kJmolio试回答：根据上述信息推断心的结构特点（包括分子的空间构型、分子内的平面几何形状、化学键的类型和数目等）：O根据键能和物质化学变化中的能量变化原理计算，1molN6。全部分解为弗所吸收或放出的能量（热量）为kjo根据的计算结论推断，下列N。的用途中正确的是（填字母)。A.可用作高能炸药B.可用作高能燃料18、绿色化学是“预防污染”的根本手段，它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各个环节中都实现净化和无污染。(1)下列各项符合“绿色
11、化学”要求的是(填字母，下同)。A.处理废弃物B.治理污染点C.减少有毒产物D.杜绝污染源(2)在我国西部大开发中，某地为筹建一大型化工基地，征集到下列方案，其中你认为可行的是OA.建在西部干旱区可以脱贫致富B.应建在水资源丰富和交通方便且远离城市的郊区C.企业有权自主选择厂址D.不宜建在人口稠密的居民区某化工厂排放的污水中含有Mg?+、FetCiT、喀十四种离子。某同学设计了从该污水中回收纯净的金属铜的方案。行”#占，笈#一渔渣“骑咚lcuJlcu过量的铁粉I或源一滤液水-丽在能制得纯铜的方案中，哪一步操作会导致环境污染？O应增加哪些措施防止污染？O19、根据下列材料回答问题材料一2015年
12、10月，我国科学家屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖。诺贝尔奖评选委员会的颁奖词中写道：“屠呦呦发现了青蒿素，这种药品有效降低了疟疾患者的死亡率”“对全球的影响及对人类福祉的改善是无可估量的”。在青蒿素的发现、提纯、组成与结构测定、合成与修饰及实际应用过程中，各个环节都有赖于化学科学的支持，饱含着一大批化学工作者的辛勤付出。材料二青蒿素的提取与研究从1967年开始，到1969年才刚刚获得其有效成分。1975年研究人员借助波谱数据和化学反应进行了大量研究，获知青蒿素分子的若干片段；1975年，研究人员利用X射线衍射技术攻克了许多难关，终于确定了青蒿素分子中各原子的空间位置。从1978年到1984年研
13、究人员历时5年多实现了青蒿素的全合成。青蒿素结构的测定和全合成的实现，为青蒿素衍生药物(如双氢青蒿素、蒿甲醛)的开发奠定了基础。1986年，青蒿素和双氢青蒿素获得一类新药证书。(1) .在探究青蒿素分子组成和结构的过程中，科研人员使用了哪些测定方法？通过这些测定方法分别可以得到哪些关于分子组成和结构的信息？(2) .测定青蒿素分子结构时，科研人员遇到了什么困难？(3) .为什么用一般的测定方法无法准确地测定青蒿素分子的空间结构？(4) .如何测定青蒿素分子的空间结构?答案与解析1、B解析：如果没有手性催化剂,则手性药物大多数是两种手性异构体同时生成的,但在手性催化剂作用下,可以主要生成一种手性
14、异构体。一对手性异构体化学性质几乎相同,但生物性质会截然不同,一种有疗效,另一种可能没有疗效甚至有害。2、D解析：原子是化学变化中最小的微粒，但其可以分为原子核和核外电子，原子核又分为质子和中子。随着科学的进步，发现质子和中子还可以分为更小的微粒。3、C解析：当航天飞机返回地球大气层时，由于空气的剧烈摩擦，飞机尖端的温度可达1OOO以上，镁铝合金是热的传导体，会造成飞机烧毁，一般采用耐高温的绝热材料，如碳纤维等。4、D128解析:过渡元素全部是金属元素,A项错误;S2Te的中子数为76,B项错误;Cd与114Cd互为同位素,C项错误；由题给信息可知发电过程是将光能转化为电能,D项正确。5、B解
15、析：物质的变化有三种：物理变化、化学变化和核变化。氢键不属于化学键，双键解开的过程是破坏氢键的过程，此过程中既无旧化学键的断裂，也无新化学键的形成，因此不属于化学变化。生物体生长的过程是一个发生复杂物理、化学变化的过程。6、B解析：X为一种碳单质，根据石墨、金刚石等碳单质的水溶性可以推测X难溶于水,A正确;X中只含有C一种元素,是一种单质,B错误;X和石墨均为由碳元素形成的不同单质，二者互为同素异形体,C正确;X的摩尔质量为72Ong/mol）正确。7、A解析：泛素作用下的蛋白质“死亡”属于水解反应，A项错。8、A解析：芯片材料为单晶硅,光导纤维为二氧化硅,A错误;螺旋碳纳米管与石墨烯均为碳单
16、质，互为同素异形体,B正确;合金比纯金属性能优良,钛合金具有密度小、强度高、耐高温的特性,C正确；Ti-Ni形状记忆合金的两种金属都属于过渡金属元素,D正确。9、B解析：假说是科学家在探索的过程中，为把握物质的结构及特点而建立的一种模型，它是对未知领域的事物或现象提出的一种推测，然后通过实验或推理去验证它的正确与否。10、B解析：由题图知“皱褶”式硼烯中每个硼原子周围有3对共用电子,A项正确；“皱褶”式硼烯中硼原子未达到8电子稳定结构,B项错误；由题干信息知硼烯具有优异的电学、力学、热学等性能,故硼烯有望代替石墨烯作为电极材料,C项正确;氧化硼的水化物是一种弱酸,与过量OI反应可生成B02,D
17、项正确。11、D解析：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。12、D解析：由题干信息知，现代化学与生命科学形成很强的交叉融合，A正确；由题干信息知，这一技术可能使治愈遗传性疾病成为现实，B正确；“基因剪刀”能识别病毒的DNA,对这种“剪刀”施加控制，就能在任何预先设定的位置上切割任何DNA分子，进而重写生命密码，说明化学家们已能够在微观层面上操纵分子和原子，C正确；使人长生不老的“仙丹”是不存在的，D错误。13、C解析：A.认识分子和制造分子，是化学的特征，体现了化学的创造性和实用性，故A正确；B.制陶、冶金及酿酒过程中，都有新物质生成，属于化
18、学变化，故B正确；C.化学是以实验为基础的学科，不会离开使用试管、烧杯等仪器动手实验，故C错误；D.科学的发展非常迅速，化学家可以在微观层面上操纵分子和原子，从而用分子或原子来组装分子材料、分子器件和分子机器等，故D正确14、D解析：如果没有手性催化剂，则生成的手性药物大多数是两种手性异构体，但在手性催化剂作用下，可以主要生成一种异构体；一对异构体化学性质几乎相同，但生理性质会截然不同，一种异构体有治病疗效，另一种可能没有疗效甚至有害。15、C解析：A.MERS病毒疫苗的研制，是物质的制备，属于化学研究的范畴，A项错误；B.雾霾的原因探究是物质组成和性质的研究，属于化学研究范畴，B项错误；C.
19、化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用的自然科学，原子弹的爆炸属于原子核的变化，原子种类发生了变化，属于核物理研究范畴，C项正确；D.钢铁厂冶炼特种钢属于物质的制备，属于化学研究范畴，D项错误。16、B解析：中间产物HOCO为自由基，不属于有机化合物，A错误；反应起点为HI离解为H和I自由基，H+OCO-H0C0,然后HOCogLHO+C0,最终为HO自由基与I自由基结合，B正确；HOCO经1000fs离解为HO自由基和C0,这只能说明这个历程快，不能说明整个反应的速率快，C错误；飞秒化学展现的反应历程中HI离解为H和I自由基以及HO自由基与I自由基结合等均为“化
20、学反应实质是旧键断裂和新键形成”提供有力证据，D错误。17、答案：(1)分子的空间构型为球形，球面由五边形和六边形组成,化学键全部为氮氮单键，共90个(2) 13230(3) AB解析：C6。分子的空间结构为球形，义。分子的空间结构也是球形的。N原子有5个价电子，每个N原子又结合了3个N原子，所有的氮原子都具有最外层为8个电子的稳定结构，所以K。分子中的化学键只能是NN键。每个N原子形成3个单键，每个单键由2个N原子共用，则心分子中的单键数为60d=90个。(2)1molg分子含有90molN-N键，它分解生成30molN三N键。1molM分子中化学键拆开吸收的能量为90mol167kJmol
21、1=15030kJo30molM分子中化学键形成放出的能量为30mol942kJmol1=28260kjo放出的总能量比吸收的总能量多13230kJ,化学反应是放热反应。由于N。的分解放出大量的热，因此K。用作高能炸药和高能燃料都是可以的。18、答案：(I)D(2)BD第步解析：增加冷凝回收装置解析：(1)根据题干描述“绿色化学是预防污染的根本手段”可知，“绿色化学”要求从“源头”上杜绝污染源。由于汞的沸点低、易挥发、有毒，因此操作会造成环境污染。19、答案：(1)测定方法获得的分子组成和结构的信息质谱仪相对分子质量为282.33元素分析确定分子式为G5H22O5化学反应测定方法含有过氧基团的倍半菇内酯结构红外光谱确认含有酯基和过氧基团核磁共振谱图甲基、带有酯基的六元环、过氧基团(2)不论是常规的实验方法还是质谱、红外光谱等仪器的测定手段,都只能帮助我们认识分子的官能团等的结构特点。(3)因为一般方法只能测定简单分子的官能团以及分子结构，但是对于青蒿素这种复杂的分子的结构，一般方法难以进行精准判断。(4)晶体的X射线衍射法。
