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高考化学 热点题型和提分秘籍 专题5_1 原子结构 化学键(含解析)

专题 5.1 原子结构 化学键

1.了解元素、核素和同位素的含义。 2.了解原子的构成;了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间 的相互关系。 3.了解原子核外电子排布。 4.了解化学键的定义。 5.了解离子键、共价键的形成。

热点题型一

原子的构成及其微粒间的数量关系
3 3

例 1、据科学家预测,月球的土壤中蕴含着数百万吨的2He,每百吨2He 核聚变所释放出的能量 相当于目前人类一年消耗的总能量。在地球上氦元素主要以2He 的形式存在。下列说法正确的 是(
4 4

)

A.2He 原子核内含有 4 个质子 B.2He 原子核内含有 3 个中子 C.2He 和2He 互为同位素 D.2He 的最外层电子数为 2,所以2He 在反应中容易失去电子 【答案】C
4 4 3 4 3

【提分秘籍】 ①同位素的中子数不同,质子数相同,最外层电子数相同,其化学性质相同。 ②不同核素可能具有相同的质子数,如1H、1H;也可能具有相同的中子数,如 6C、8 O;也可能 具有相同的质量数,如6 C、7 N。 ③ H2 和 H2 既不是同位素,也不是同素异形体。 ④一种元素可以有多种核素,也可能只有一种核素。
-11 2 14 14 2 3 14 16

⑤元素有多少种核素,就有多少种原子。 【举一反三】
60 26

Fe 揭秘了超新星爆炸的历史真相。下列说法中正确的是(

)

A.铁元素的质量数为 60 B.26Fe 的核内质子数比中子数多 8 C.26Fe 与26Fe 的核外电子数相同,二者的化学性质几乎相同 D.等物质的量的26Fe 与26Fe,前者的质量比后者的多 2 g 【答案】C
60 58 60 58 60

【易错警示】规避 4 个易失分点 (1)任何微粒中,质量数=质子数+中子数,但质子数与电子数不一定相等,如阴、阳离子中; (2)有质子的微粒不一定有中子,如 H,有质子的微粒不一定有电子,如 H ; (3)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素,如 F 与 OH ; (4)核外电子数相同的微粒,其质子数不一定相同,如 Al 和 Na 、F 等。 热点题型二 原子核外电子排布规律
3+ + - - 1 +

例 2、X、Y、Z 三种短周期元素,原子半径的大小关系为 r(Y)>r(X)>r(Z),原子序数之和为 16。X、Y、Z 三种元素的常见单质在适当条件下发生如图所示变化,其中乙和丙均为 10 电子 分子。下列说法不正确的是( )

A.元素 X 位于第ⅥA 族 B.甲不能溶解于乙中 C.甲和丙在一定条件下能发生氧化还原反应 D.乙的沸点低于丙的沸点

-2-

【答案】D

【提分秘籍】 ①核外电子排布的几条规律之间既相互独立又相互统一,不能孤立地应用其中一条,如当 M 层不是最外层时,最多排布的电子数为 2×3 =18 个,而当 M 层是最外层时,则最多只能排布 8 个电子。 ②书写原子结构示意图时要注意审题和书写规范:看清是原子还是离子结构示意图,勿忘记 原子核内的“+”号。 【举一反三】 如图所示,a、b、c 均为非金属单质,d、e 均为含有 10 个电子的共价化合物,且分子中所含 原子个数:d>e,f 为离子化合物。则下列说法错误的是( )
2

A.常温下,单质 a 呈气态 B.单质 c 具有强氧化性 C.稳定性:d>e D.f 受热易分解为 d 和 e 【答案】C 【解析】非金属单质形成的含有 10 个电子的共价化合物有 CH4、NH3、H2O、HF。由于 f 为离子 化合物且分子中所含原子个数:d>e,则 d 是 NH3,e 是 HF,f 是 NH4F。因此 a、b、c 分别是 N2、H2、F2。根据元素周期律可知 HF 的稳定性大于 NH3,故 C 错误。 热点题型三 以同位素为核心的概念辨析
60 56

例 3.具有广泛用途的27Co 放射源首次实现了国内批量生产。另外,钴还有多种原子,如27Co、
57 27

Co、27Co 和27Co。下列关于钴原子的说法正确的是(

58

59

)

-3-

A.27Co、27Co、27Co、27Co 和27Co 是摩尔质量不同的五种同素异形体 B.27Co 放射源可以用来治疗癌症,其中子数与电子数之差等于 6 C.27Co、27Co、27Co、27Co 和27Co 互为同位素,物理性质几乎相同,化学性质不同 D.27Co、27Co、27Co、27Co 和27Co 互为同分异构体 【答案】B 【解析】27Co、27Co、27Co、27Co 和27Co 互为同位素,物理性质不同,化学性质几乎完全相同,A、 C、D 错误;27Co 的中子数为 60-27=33,与电子数之差为 33-27=6,B 正确。 【提分秘籍】 1.同位素的“6 同 3 不同”
60 56 57 58 59 60 56 57 58 59 60 56 57 58 59 60 60

56

57

58

59

60

2.元素、核素、同位素之间的关系

【举一反三】 下列说法一定不正确的是(
222

)
222

A.某些花岗石产生氡(86 Rn),从而对人体产生伤害,86 Rn 的质量数是 222 B.Se 是人体必需的微量元素,34Se 和34Se 互称为同位素 C.92 U 的浓缩一直被国际社会关注,92 U 与92 U 是两种不同的核素 D.6 C-NMR(核磁共振)可用于含碳化合物的结构分析,6 C 的中子数为 6 【答案】D
13 13 235 235 238 78 80

热点题型四 离子键和共价键 例 4、下列有关表述错误的是( )

-4-

A.IBr 的电子式: B.HClO 的结构式为 H—O—Cl C.HIO 各原子都满足 8 电子结构 D.MgO 的形成过程可以表示为:·Mg·+ 【答案】C ―→

【提分秘籍】 ①由活泼金属与活泼非金属形成的化学键不一定都是离子键,如 AlCl3 中 Al—Cl 键为共价键。 ②非金属元素的两个原子之间一定形成共价键, 但多个原子间也可能形成离子键, 如 NH4Cl 等。 【举一反三】 下列说法正确的是( )

①非金属元素构成的单质中一定存在共价键;②非金属之间形成的化合物一定是共价化合物; ③非金属的气态氢化物中一定存在极性共价键;④离子化合物中一定含有离子键;⑤金属元 素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物;⑥在一种化合物中只能存在一种类型的化 学键;⑦含共价键的化合物不一定是共价化合物;⑧含离子键的化合物一定是离子化合物; ⑨氯化钠和 HCl 溶于水都发生电离,克服粒子间作用力的类型相同 A.③④⑦⑧ C.②⑤⑥⑧⑨ 【答案】A 【解析】稀有气体元素为非金属元素,其单质中无共价键, ①错;NH4Cl 为离子化合物,②错;AlCl3 为共价化合物, ⑤错;NaOH 中存在 2 种化学键,⑥错;NaCl 为离子化合物而 HCl 为共价化合物,电离时克服 的化学键不同,⑨错。 热点题型五 化学键与化学反应及物质类别的关系 B.①③④⑦⑧ D.①④⑦⑨

-5-

例 5、在下列变化过程中,既有离子键被破坏又有共价键被破坏的是( A.将 SO2 通入水中 C.将 HCl 通入水中 【答案】D B.烧碱溶于水 D.硫酸氢钠溶于水

)

【解析】A 项,只破坏共价键,B 项,只破坏离子键,C 项,只破坏共价键,D 项, NaHSO4===Na +H +SO4 ,离子键和共价键都被破坏。 【提分秘籍】 1.化学键与化学反应的关系 ①不是所有物质中都存在化学键,如稀有气体分子是单原子分子,分子中无化学键。 ②有化学键变化的不一定是化学变化。如 NaCl 晶体从溶液中析出只有化学键的形成,没有化 学键的断裂,HCl 溶于水电离成 H 和 Cl 等,只有旧化学键的断裂没有新化学键的形成,二者 都没有发生化学变化。 2.化学键与物质类别的关系 ①存在离子键的化合物一定是离子化合物。 ②离子化合物中一定存在离子键,可能存在共价键,如 NaOH、Na2O2、(NH4)2SO4 等。 ③共价化合物中只有共价键,一定没有离子键。 ④熔化时导电的化合物一定是离子化合物;溶解时导电,不能判别。 ⑤全部由非金属元素组成的化合物也可能是离子化合物,如 NH4Cl、NH4NO3 等铵盐,铵根离子 和酸根离子之间以离子键结合。由金属元素和非金属元素形成的化合物也可能是共价化合物, 如 AlCl3。 ⑥非金属单质只有共价键(稀有气体除外)。 【举一反三】 下列说法正确的是( A.NH4NO3 中只含共价键 B.稀有气体分子中不含化学键 C.干冰升华时,分子内共价键会发生断裂 D.金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物 【答案】B 【解析】A 项,NH4NO3 中既含离子键又含共价键;B 项,稀有气体为单原子分子,不含化学键; C 项,干冰升华时 CO2 分子未被破坏,即其分子内的共价键未被破坏;D 项,活泼金属元素 Al
-6+ - + + 2-

)

与活泼非金属元素 Cl 形成共价化合物 AlCl3。 热点题型六 分子间作用力和氢键 )

例 6、关于氢键,下列说法正确的是(

A.所有含氢元素的化合物中都存在氢键,氢键比范德华力强 B.H2O 是一种非常稳定的化合物,就是由于水分子间形成氢键所致 C.氢原子和非金属性很强的元素的原子(F、O、N)形成的共价键,称为氢键 D.分子间形成的氢键使相应物质的熔点和沸点升高,氢键也可存在于分子内 【答案】D

【提分秘籍】氢键的形成及存在 (1)形成条件 除 H 外,形成氢键的原子通常是 O、F、N。 (2)存在 氢键存在广泛,如蛋白质分子、醇、羧酸分子、H2O、NH3、HF 等分子之间。分子间氢键会使物 质的熔点和沸点升高。 【举一反三】 下列现象与氢键有关的是( )

①NH3 的熔、沸点比ⅤA 族其他元素氢化物的高 ②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶 ③冰的密度比液态水的密度小 ④水分子高温下很稳定 A.①②③④ 【答案】B 【解析】水分子高温下很稳定是因为分子中 O—H 键的键能大。 B.①②③ C.①② D.①③

1. 【2016 年高考上海卷】下列各组物质的熔点均与所含化学键的键能有关的是( A.CaO 与 CO2 B.NaCl 与 HCl C.SiC 与 SiO2 D.Cl2 与 I2



-7-

【答案】C 【解析】CaO 是离子化合物,熔化断裂离子键,而 CO2 在固态时是分子晶体,熔化破坏的是分 子间作用力,与化学键无关,A 错误;.NaCl 是离子化合物,熔化断裂离子键,而 HCl 在固态 时是分子晶体,熔化破坏的是分子间作用力,与化学键无关,B 错误;SiC 和 SiO2 都是原子晶 体,熔化断裂的是共价键,与化学键有关,C 正确;Cl2 和 I2 在固态时都是分子晶体,熔化断 裂的是分子间作用力,与化学键无关,D 错误。 2. 【2016 年高考浙江卷】短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,X 原子核外最外 层电子数是其电子层数的 2 倍,X、Y 的核电荷数之比为 3:4。W 的最外层为 8 电子结构。金属 单质 Z 在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是( A.X 与 Y 能形成多种化合物,一般条件下都能与 Z 的最高价氧化物的水化物发生反应 B.原子半径大小:X<Y,Z>W C.化合物 Z2Y 和 ZWY3 都只存在离子键 D.Y、W 的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂 【答案】D )
?

1. 【2015 新课标Ⅰ卷理综化学】W、X、Y、Z 均为短周期主族元素,原子序数依次增加,且原 子核外 L 电子层的电子数分别为 0、5、8、8,它们的最外层电子数之和为 18。下列说法正确 的是( )

A.单质的沸点:W>X B.阴离子的还原性:W>Z C.氧化物的水化物的酸性:Y<Z D.X 与 Y 不能存在于同一离子化合物中 【答案】B
-8-

【解析】W 的 L 层无电子,则 W 是 H 元素;X 的 L 层有 5 个电子,则 X 是 N 元素,Y 与 Z 的 L 层都是 8 个电子,则二者都是第三周期元素。由“最外层电子数之和为 18”可知 Y 与 Z 的最 外层电子数之和为 12。又因为 Z 的原子序数大于 Y 且均为主族元素,所以 Y 是 P,Z 是 Cl 元 素。A、氢气与氮气都是分子晶体 ,相对分子质量大的沸点高,沸点 X>W。错误;B、H 元素的 .... 非金属性比 Cl 弱,所以简单阴离子的还原性 W>Z。正确;C、未指明是最高价氧化物的水化物, 故不能判断酸性(如:H3PO4>HClO,但 H3PO4<HClO4) 。错误;D、N 与 P 可以同时存在于同一离 子化合物中,如磷酸铵。错误 2. 【2015 海南化学】a、b、c、d 为短周期元素,a 的 M 电子层有 1 个电子,b 的最外层电子 数为内层电子数的 2 倍,c 的最高化合价为最低化合价绝对值的 3 倍,c 与 d 同周期,d 的原 子半径小于 c。下列叙述错误 的是( .. A.d 元素的非金属性最强 B.它们均存在两种或两种以上的氧化物 C.只有 a 与其他元素生成的化合物都是离子化合物 D.b、c、d 与氢形成的化合物中化学键均为极性共价键 【答案】D )

3. 【2015 上海化学】某晶体中含有极性键,关于该晶体的说法错误的是( A.不可能有很高的熔沸点 C.可能是有机物 【答案】A B.不可能是单质 D.可能是离子晶体



【解析】A.在 SiO2 晶体中含有极性共价键 Si-O 键,由于该晶体的原子晶体,原子之间通过 共价键结合,断裂需要吸收很高的能量,因此该物质的熔沸点很高,错误。B.同种元素的原 子形成的共价键是非极性共价键,不同种元素的原子形成的共价键是极性共价键,因此含有
-9-

极性键的物质不可能是单质, 正确。 C. 若该极性键存在于含有 C 元素的化合物, 如 CH4、 CH3CH2OH 等,则相应的物质是有机物,正确。D.离子化合物中一定含有离子键,可能含有极性共价键, 如 NaOH,也可能含有非极性共价键,如 Na2O2,因此含有极性键的化合物可能是离子晶体,正 确。 4. 【2015 上海化学】将 Na、Na2O、NaOH、Na2S、Na2SO4 分别加热熔化,需要克服相同类型作用 力的物质有( A.2 种 【答案】C ) B.3 种 C.4 种 D.5 种

5. 【2015 上海化学】中国科学技术名词审定委员会已确定第 116 号元素 Lv 的名称为鉝。关于
293 116

Lv 的叙述错误的是(

) B.中子数 177 D.相对原子质量 293

A.原子序数 116 C.核外电子数 116 【答案】D

【解析】元素符号左下角表示的是原子核内的质子数,原子核内的质子数等于该元素的原子 序数,所以该元素的原子序数是 116,正确。B.在原子符号的左上角表示的该元素原子的质量 数,质量数就是质子数与中子数的和,所以该原子的中子数是 293-116=177,正确。C.对于 元素的原子来说,原子核内的质子数等于原子核外的电子数,等于元素的原子序数,所以该 原子的原子核外电子数 116,正确。D.293 只表示该同位素原子的质量数,由于不知道该元素 有几种同位素原子,各种同位素原子的含量是多少,因此不能确定该元素的相对原子质量, 错误。 6.(2015·重庆高考)某汽车安全气囊的产气药剂主要含有 NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3 等物质。 当汽车发生碰撞时,产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。 (1)NaN3 是气体发生剂,受热分解产生 N2 和 Na,N2 的电子式为____________________。 (2)Fe2O3 是主氧化剂,与 Na 反应生成的还原产物为________(已知该反应为置换反应)。 (3)KClO4 是助氧化剂,反应过程中与 Na 作用生成 KCl 和 Na2O。KClO4 含有化学键的类型为 ______,K 的原子结构示意图为________________________________________。
- 10 -

(4)NaHCO3 是冷却剂,吸收产气过程中释放的热量而发生分解,其化学方程式为 ________________________________________________________________________。 (5)100 g 上述产气药剂产生的气体通过碱石灰后得到 N2 33.6 L(标准状况)。 ①用碱石灰除去的物质为________ ②该产气药剂中 NaN3 的质量分数为多少? 【答案】(1)? N??N ? (2)Fe

(3)离子键和共价键

△ (4)2NaHCO3=====Na2CO3+CO2↑+H2O (5)①CO2、H2O ②65%

1.(2014·上海,1)“玉兔”号月球车用94 Pu 作为热源材料,下列关于94 Pu 的说法正确的是 (
238 94 238

238

238

)
238

A. Pu 与92 U 互为同位素 B.94 Pu 与94 Pu 互为同素异形体 C.94 Pu 与92 U 具有完全相同的化学性质 D.94 Pu 与94 Pu 具有相同的最外层电子数 【答案】D 【解析】本题考查同位素。94 Pu 与92 U 是两种不同的元素,94 Pu 与94 Pu 的质子数相同(质子数 =核外电子数),中子数不同,互为同位素,故 D 正确。 2.(2014·上海,7)下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是( A.H3O 和 OH B.CO 和 N2
+ - 238 238 238 239 238 239 238 238 239

)

- 11 -

C.HNO2 和 NO2 D.CH3 和 NH4 【答案】D







【解析】本题考查微粒中电子数目的计算。中性微粒:核外电子数等于核内质子数;阳离子: 电子数等 于质子数减所带的电荷数;阴离子:电子数等于质子数加所带的电荷数。CH3 中的电子数为 8, NH4 中电子数为 10,二者不相等。 3. (2014·新课标全国卷Ⅰ) X、Y、Z 均为短周期元素,X、Y 处于同一周期,X、Z 的最低价 离子分别为 X 和 Z ,Y 和 Z 具有相同的电子层结构。下列说法正确的是( A.原子最外层电子数:X>Y>Z B.单质沸点:X>Y>Z C.离子半径:X >Y >Z D.原子序数:X>Y>Z 【答案】D 【解析】根据题中信息可确定 X、Y、Z 分别为 S、Na 和 F。最外层电子数 F>S>Na,A 项错误; 单质沸点 Na>S>F2,B 项错误;离子半径 S >F >Na ,C 项错误;原子序数 S>Na>F,D 项正确。 4. (2014·山东卷) 根据原子结构及元素周期律的知识,下列推断正确的是( A.同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱 B.核外电子排布相同的微粒化学性质也相同 C.Cl 、S 、Ca 、K 半径逐渐减小 D.
35 17 - 2- 2+ + 2- - + 2- + - 2- - + - + +

)

)

Cl 与17Cl 得电子能力相同

37

【答案】D

2. (2014·天津卷)元素单质及其化合物有广泛用途,请根据周期表中第三周期元素相关知 识回答下列问题: (1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外),以下说法正确的是________。 a.原子半径和离子半径均减小
- 12 -

b.金属性减弱,非金属性增强 c.氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强 d.单质的熔点降低

(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为________,氧化性最弱的简单阳离子 是________。 (3)已知: 化合物 类型 熔点/℃ MgO 离子化合物 2800 Al2O3 离子化合物 2050 MgCl2 离子化合物 714 AlCl3 共价化合物 191

工业制镁时,电解 MgCl2 而不电解 MgO 的原因是__________________________________; 制铝时,电解 Al2O3 而不电解 AlCl3 的原因是______________________________。 (4)晶体硅(熔点 1410 ℃)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下: Cl2 蒸馏 H2 Si(粗)460 ― ― → ― →SiCl4(纯)1100 ― ― → ℃SiCl4― ℃Si(纯) 写出 SiCl4 的电子式:________________;在上述由 SiCl4 制纯硅的反应中,测得每生成 1.12 kg 纯 硅 需 吸 收

a

kJ

热 量 , 写 出 该 反 应 的 热 化 学 方 程 式 :

______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)P2O5 是非氧化性干燥剂,下列气体不能用浓硫酸干燥,可用 P2O5 干燥的是________。 a.NH3 b.HI c.SO2 d.CO2

(6)KClO3 可用于实验室制 O2,若不加催化剂,400 ℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸 盐 , 另 一 种 盐 的 阴 阳 离 子 个 数 比 为 1∶1 。 写 出 该 反 应 的 化 学 方 程 式 : ________________________________。 【答案】(1)b (2)氩 Na (或钠离子)


(3)MgO 的熔点高,熔融时耗费更多能源,增加生产成本 AlCl3 是共价化合物,熔融态难导电

(4) 1100 ℃ SiCl4(g)+2H2(g) ===== Si(s)+4HCl(g)
- 13 -

Δ H=+0.025a kJ·mol (5)b

-1

400 ℃ (6)4KClO3 ===== KCl+3KClO4 【解析】 (1)除稀有气体外,第三周期元素随原子序数的递增原子半径逐渐减小,而离子半 径不一定减小,如 r(Na )<r(Cl ),a 错误;同一周期的主族元素随原子序数的递增,金属 性减弱,非金属性增强,b 正确;同周期主族元素从左至右,最高价氧化物对应的水化物碱性 减弱,酸性增强,c 错误;单质的熔点不一定降低,如 Na 的熔点低于 Mg、Al 等的熔点,d 错 误。(2)第三周期元素的原子核外有三个电子层,次外层电子数为 8,故该元素原子最外层的 电子数也为 8,该元素为氩;简单离子的氧化性越弱,对应单质的还原性越强,元素的金属性 越强,第三周期中金属性最强的元素是 Na,因此 Na 的氧化性最弱。(3)由题给数据表知,MgO 的熔点比 MgCl2 的熔点高,MgO 熔融时耗费更多能源,增加成本;AlCl3 是共价化合物,熔融态 时不电离,难导电,故冶炼铝不能用电解 AlCl3 的方法。(4)SiCl4 属于共价化合物,其电子式
+ + -



1100 ℃ ;由 SiCl4 制纯硅的化学方程式为 SiCl4(l)+2H2(g) ===== Si(s)+4HCl(g),生

成 1.12 kg 即 40 mol 纯硅吸收 a kJ 热量,则生成 1 mol 纯硅需吸收 0.025a kJ 热量。(5)NH3 是碱性气体,既不能用浓硫酸干燥,也不能用 P2O5 干燥;HI 是具有还原性的酸性气体,可用 P2O5 干燥,但不能用浓硫酸干燥;SO2、CO2 既能用浓硫酸干燥,又能用 P2O5 干燥,综上分析, 正确答案为 b。(6)KClO3(Cl 的化合价为+5 价)受热分解生成的无氧酸盐是 KCl,另一含氧酸 盐中氯元素的化合价必须比+5 价高,可能为+6 价或+7 价,若为+6 价,形成的盐中阴阳 离子个数比不可能为 1∶1,只能是+7 价,故该含氧酸盐为 KClO4,据此可写出该反应的化学 方程式。 3. (2014·山东卷) A、B、D、E、F 为短周期元素,非金属元素 A 最外层电子数与其周期数 相同, B 的最外层电子数是其所在周期数的 2 倍。 B 在 D 中充分燃烧能生成其最高价化合物 BD2。 E 与 D 具有相同的电子数。A 在 F 中燃烧,产物溶于水得到一种强酸。回答下列问题: (1)A 在 周 期 表 中 的 位 置 是 ________ , 写 出 一 种 工 业 制 备 单 质 F 的 离 子 方 程 式 : __________________________。 (2)B、D、E 组成的一种盐中,E 的质量分数为 43%,其俗名为__________,其水溶液与 F 单质 反应的化学方程式为____________________________________________;在产物中加入少量 KI,反应后加入 CCl4 并振荡,有机层显______色。
+ 2-

- 14 -

(3)由这些元素组成的物质,其组成和结构信息如下表:

物质 a b c d

组成和结构信息 含有 A 的二元离子化合物 含有非极性共价键的二元离子化合物,且原子数之比为 1∶1 化学组成为 BDF2 只存在一种类型作用力且可导电的单质晶体

a 的化学式为________;b 的化学式为______________;c 的电子式为________;d 的晶体类 型是________。 (4) 由 A 和 B 、 D 元素组成的两种二元化合物形成一类新能源物质。一种化合物分子通过 ________键构成具有空腔的固体;另一种化合物(沼气的主要成分)分子进入该空腔,其分子 的空间结构为__________。 【答案】(1)第一周期ⅠA 族 (2)纯碱(或苏打) 电解 - - 2Cl +2H2O=====2OH +H2↑+Cl2↑

Cl2+2Na2CO3+H2O===NaClO+NaCl+2NaHCO3 紫 金属晶体

(3)NaH Na2O2 和 Na2C2 (4)氢 正四面体

4. (2014·重庆卷)月球含有 H、He、N、Na、Mg、Si 等元素,是人类未来的资源宝库。 (1) He 是高效核能原料,其原子核内中子数为________。 (2)Na 的原子结构示意图为________,Na 在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为________。
- 15 3

(3)MgCl 在工业上应用广泛,可由 MgO 制备。 ①MgO 的熔点比 BaO 的熔点________(填“高”或“低”)。 ②月球上某矿石经处理得到的 MgO 中含有少量 SiO2,除去 SiO2 的离子方程式为 __________________________;SiO2 的晶体类型为________。 ③MgO 与炭粉和氯气在一定条件下反应可制备 MgCl2。若尾气可用足量 NaOH 溶液完全吸收,则 生成的盐为________________(写化学式)。 (4)月壤中含有丰富的 He,从月壤中提炼 1 kg He,同时可得 6000 kg H2 和 700 kg N2,若以 所得 H2 和 N2 为原料经一系列反应最多可生产碳酸氢铵________kg。
3 3

【答案】(1)1 (2) (3)①高 ②SiO2+2OH ===SiO3 +H2O 原子晶体 ③NaCl,NaClO,Na2CO3 (4)3950
- 2-

5. (2014·大纲全国卷)A、B、D、E、F 为短周期元素,非金属元素 A 最外层电子数与其周期 数相同,B 的最外层电子数是其所在周期数的 2 倍。B 在 D 中充分燃烧能生成其最高价化合物 BD2。E 与 D 具有相同的电子数。A 在 F 中燃烧,产物溶于水得到一种强酸。回答下列问题: (3)由这些元素组成的物质,其组成和结构信息如下表: 物质 a b c d 组成和结构信息 含有 A 的二元离子化合物 含有非极性共价键的二元离子化合物,且原子数之比为 1∶1 化学组成为 BDF2 只存在一种类型作用力且可导电的单质晶体
+ 2-

- 16 -

a 的化学式为____________;b 的化学式为______________;c 的电子式为________;d 的晶 体类型是______。 (4) 由 A 和 B 、 D 元素组成的两种二元化合物形成一类新能源物质。一种化合物分子通过 ________键构成具有空腔的固体;另一种化合物(沼气的主要成分)分子进入该空腔,其分子 的空间结构为________。

【答案】(3)NaH Na2O2 和 Na2C2

金属晶体

(4)氢

正四面体

【解析】根据题目中给出的各种元素的结构特点和性质,推断出各种元素,解答各题。最外 层电子数与其周期数相同的短周期非金属元素只有氢元素,A 为氢元素。最外层电子数是其所 在周期数 2 倍的短周期元素可能为碳元素或硫元素,根据 B 在 D 中充分燃烧生成的最高价化 合物的化学式为 BD2 判定 B 为碳元素, D 为氧元素。 E 与 O 具有相同的电子数, 则 E 为钠元素。 H2 在 Cl2 中燃烧生成的 HCl 溶于水得到的盐酸为强酸,F 为氯元素。
+ 2-

(3)由 H、C、O、Na、Cl 组成的化合物中,含有氢元素的二元离子化合物应为 NaH,即 a 为 NaH。 含有非极性共价键的二元离子化合物为 Na2O2 或 Na2C2,即 b 为 Na2O2 或 Na2C2;c 为 COCl2,为共

价化合物,各原子成键后均达 8e 稳定结构,电子式为?



。石墨和金属钠均可导

电,但石墨中存在共价键、分子间作用力两种类型的作用力,金属钠中只存在金属键,属于 金属晶体,即 d 为 Na。 (4)由 H2O 和 CH4 形成的一类新能源为可燃冰, 水分子之间可通过氢键构成具有空腔的固体; CH4 是沼气的主要成分,其分子的空间结构为正四面体。

1. C 的放射性可用于考古断代。下列关于 C 的说法中正确的是( A.质量数为 6 C.电子数为 14 【答案】B B.质子数为 6 D.中子数为 14

14

14

)

【解析】 C 中含有的质子数为 6,质量数为 14,根据质量数=质子数+中子数可知, C 中含 有的中子数=质量数-质子数=14-6=8,核外电子数=质子数=6。 2.下列属于同位素的一组是( A.O2、O3 B.Na2O、Na2O2 )

14

14

- 17 -

C.19K、20Ca 【答案】D

40

40

D.H、D、T

3.某元素原子 R 的原子核外有 16 个电子,质量数为 34,则原子核里的中子数为( A.32 【答案】D B.20 C.16 D.18

)

【解析】某元素原子 R 的原子核外有 16 个电子,所以质子数=核外电子数=16,中子数=质 量数-质子数=34-16=18。 4.YBa2Cu8Ox(Y 为元素钇)是磁悬浮列车中的重要超导材料,下列关于39Y 的说法不正确的是 ( )
89

A.属于金属元素 B.质子数与中子数之差为 50 C.原子的核外电子数是 39

D.39Y 和39Y 是两种不同的核素 【答案】B 【解析】39Y 的质子数为 39,中子数为 89-39=50,质子数与中子数之差为 11。 5.下列微粒中,其最外层与最内层的电子数之和等于次外层电子数的是( A.S C.Cl 【答案】A B.Mg D.Be )
89

89

90

6.下列说法正确的是(
16 17

)
18

A.有 H、D、T 与 O、 O、 O 构成的过氧化氢分子的相对分子质量有 36 个 B.H2、D2、T2 互为同素异形体 C.H2、D2、T2 在相同条件下的密度比为 1∶2∶3 D.氕、氘发生核聚变成其他元素,属于化学变化 【答案】C 【解析】H、D、T 组合 H2、D2、T2、HD、HT、DT 共 6 种; O、 O、 O 组合 O2、 O2、 O2、 O O、
- 18 16 17 18 16 17 18 16 17

16 18

O O、 O O 共 6 种,所以构成的过氧化氢分子共有 6×6=36 个,但其中有相对分子质量相同

17 18

的分子,故构成的过氧化氢分子的相对分子质量个数小于 36 个,故 A 错误;H2、D2、T2 均为氢 气单质,属于一种物质,故 B 错误;H2、D2、T2 在相同条件下的密度比等于气体相对分子质量 之比为 2∶4∶6=1∶2∶3,故 C 正确;氕、氘发生聚变成其他元素,属于核反应,不是化学 变化,故 D 错误。 7.元素 X 原子的最外层有 6 个电子,元素 Y 原子的最外层有 3 个电子,这两种元素形成的化 合物的化学式可能是( A.X3Y2 C.Y3X2 【答案】D 【解析】X 元素的原子最外层有 6 个电子,易得 2 个电子,化合价为-2 价,Y 元素的原子最 外层有 3 个电子,所以易失电子,化合价为+3 价,根据化合价规则可知,两种元素形成的化 合物的化学式可能为 Y2X3。 8.已知 1~18 号元素的离子 aW 、bX 、cY 、dZ 具有相同的电子层结构,下列关系正确的是 ( )
3+ + 2- -

)

B.X2Y D.Y2X3

A.质子数:c>d B.离子的还原性:Y >Z
2- -

C.氢化物的稳定性:H2Y>HZ D.原子半径:X<W

【答案】B 【解析】因四种离子的电子层结构相同,所以质子数 a、b、c、d 的大小关系应为 a>b>d>c, 且 Y、Z 在上一周期,Y 在 Z 的左边,Y 的非金属性弱于 Z;W、X 在下一周期,X 在 W 的左边, X 的金属性强于 W。质子数 d>c,A 项错误;非金属性:Y<Z,则离子的还原性:Y >Z ,B 项 正确;非金属性:Z>Y,故氢化物稳定性:HZ>H2Y,C 项错误;同周期元素,从左到右原子半 径逐渐减小,故原子半径:X>W,D 项错误。 9.短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大,W 元素的原子半径是所有元素中原子半径最 小的,X 元素原子的最外层电子数是内层电子数的 3 倍,且 X、Y 的简单离子的核外电子排布 相同,X、Y、Z 的核电荷数之和为 36,工业上用海水生产 Z 的单质,同时生成含元素 Y 的碱。 下列说法正确的是( )
2- -

A.四种元素的原子半径大小关系为 Y>X>Z>W B.Y 与 Z 形成的化合物中,X、Y 原子的个数比可能为 1∶2 C.四种元素均能形成双原子单质分子 D.四种元素中,由任意两种元素化合可形成 4 种离子化合物
- 19 -

【答案】D

10.现有部分短周期主族元素的性质与原子(或分子)结构如下表: 元素编号 T X Y Z 元素性质与原子(或分子)结构 最外层电子数是次外层电子数的 3 倍 常温下单质为双原子分子,分子中含有 3 对共用电子对 M 层电子数与 K 层电子数相同 第三周期元素的简单离子中半径最小

下列说法正确的是(

)

A.Z 的氧化物对应的水化物可以溶于氨水 B.T 与氢形成的化合物中不可能含非极性键 C.Y 与 Z 的单质分别与相同浓度的盐酸反应,Y 的反应要剧烈些 D.X 和 Y 两元素之间有可能形成共价键 【答案】C 【解析】T 的最外层电子数是次外层电子数的 3 倍,次外层电子数为 2,最外层电子数为 6, 所以 T 为 O;常温下 X 的单质为双原子分子,分子中含有 3 对共用电子对,则 X 为 N;Y 的 M 层电子数与 K 层电子数相同,所以质子数为 12,即 Y 为 Mg;第三周期元素的简单离子中半径 最小的为 Al ,所以 Z 为 Al。Z 的氧化物对应的水化物为 Al(OH)3,不能溶于氨水,A 项错误; T 与氢形成的化合物 H2O2 中含有非极性键,B 项错误;金属性 Mg>Al,其单质分别与相同浓度 的盐酸反应,Mg 的反应要剧烈些,C 项正确;X(N)和 Y(Mg)形成的化合物是离子化合物,不存 在共价键,D 项错误。 11.下列各组化合物中,化学键类型完全相同的是( A.C2H6、H2O2、C2H5OH C.H2O、CO2、Na2O2 【答案】A B.HCl、NaCl、MgCl2 D.NaOH、NaClO、Na2O )
3+

12.下列哪一组元素的原子间反应容易形成离子键( 原子 a b c d

) e f g
- 20 -

M 层电子数 A.a 和 c C.d 和 g 【答案】B B.a 和 f D.c 和 g

1

2

3

4

5

6

7

【解析】由原子 a~g 的 M 层电子数可知,M 层即为原子的最外层,元素 a~g 均为第三周期元 素,a 为活泼的金属元素,f 为活泼的非金属元素,所以 a 与 f 形成的化学键为离子键。 13.某分子的球棍模型如图所示。已知分子中所有原子的最外层均达到 8 电子稳定结构,原 子间以单键相连。下列有关说法中错误的是( )

A.X 原子可能为第ⅤA 族元素 B.Y 原子一定为第ⅠA 族元素 C.该分子中,既含极性键,又含非极性键 D.从圆球的大小分析,该分子可能为 N2F4 【答案】B 【解析】分子中所有原子的最外层均达到 8 电子稳定结构,结合球棍模型可得 X 原子为第ⅤA 族元素,Y 原子为第ⅦA 族元素,B 项错误。 14.如图为元素周期表短周期的一部分,下列有关 A、B、C、D 四种元素的叙述中不正确的是 ( )

A.A、C 两元素形成的化合物都为共价化合物 B.AD2 的电子式为 C.B、C 形成的化合物 BC 中所含化学键为非极性共价键 D.B2 的结构式为 N≡N 【答案】C 【解析】根据 A、B、C、D 四种元素在周期表中的位置可知,A、B、C、D 分别为 C、N、O、S 四种元素。CO、CO2 都为共价化合物,A 正确;CS2 的电子式为 为极性共价键,C 错误;N2 的结构式为 N≡N,D 正确。 15.元素 X、Y 和 Z 可结合形成化合物 XYZ3;X、Y 和 Z 的原子序数之和为 26;Y 和 Z 在同一周 期。下列有关推测正确的是( ) ,B 正确;NO

A.XYZ3 是一种可溶于水的酸,且 X 与 Y 可形成共价化合物 XY
- 21 -

B.XYZ3 是一种微溶于水的盐,且 X 与 Z 可形成离子化合物 XZ C.XYZ3 是一种易溶于水的盐,且 Y 与 Z 可形成离子化合物 YZ D.XYZ3 是一种离子化合物,且 Y 与 Z 可形成离子化合物 YZ3 【答案】B

16. X、Y、Z、M、W 为五种短周期元素。X、Y、Z 是原子序数依次递增的同周期元素,X 与 Z 可形成常见的 XZ 或 XZ2 型分子,Y 与 M 形成的气态化合物质量是相同条件下同体积氢气的 8.5 倍,W 是原子半径最大的短周期元素。下列判断正确的是( A.最高价含氧酸酸性:X<Y B.X、Y、Z 可形成离子化合物 C.W 可形成双原子分子 D.M 与 W 形成的化合物含极性共价键 【答案】A 【解析】X、Y、Z、M、W 为五种短周期元素。Y 与 M 形成的气态化合物质量是相同条件下同体 积氢气的 8.5 倍,该气体相对分子质量为 8.5×2=17,应为 NH3,而 X、Y、Z 是原子序数依次 递增的同周期元素,只能处于第二周期,故 Y 为 N 元素、M 为 H 元素;X 与 Z 可形成常见的 XZ 或 XZ2 型分子,则 X 为 C 元素、Z 为 O 元素;W 是原子半径最大的短周期元素,则 W 为 Na。 17.短周期元素 A、B、C、D、E 的原子序数依次增大,已知: ①C 的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应可生成盐; ②A 的氧化物是生活中最常见液体,A、E 同主族,C 与 B、D 相邻; )

③A、B、C、D 四种元素组成一种离子化合物 F,其组成原子数之比为 5∶1∶1∶3。 请回答下列问题: (1)C 的气态氢化物的电子式为________,A 在周期表中的位置______________________。 (2)化合物 E2D2 中阴、阳离子个数比为________,F 含有的化学键类型为 ________________________________________________________________________。 (3)F 溶液与足量 EDA 的稀溶液混合,其离子方程式为_________________________。 (4)氯气与 C 的气态氢化物相遇有白烟及 C2 生成,写出其化学反应方程式_____________。

【答案】(1) (2)1∶2 离子键、共价键

第一周期第ⅠA 族

(3)2OH +HCO3 +NH4 ===CO3 +H2O+NH3·H2O
- 22 -







2-

(4)3Cl2+8NH3===6NH4Cl+N2

18.X、Y、Z、W 是四种短周期元素,X 原子 M 层上的电子数是原子核外电子层数的 2 倍;Y 原 子最外层电子数是次外层电子数的 2 倍;Z 元素的单质为双原子分子,Z 的氢化物水溶液呈碱 性;W 元素最高正价是+7 价。回答下列问题: (1)元素 X 原子结构示意图为____________________。 (2)元素 Y 的一种同位素可测定文物年代,这种同位素的符号是________。 (3)元素 Z 能与氢元素形成一价阴离子,该阴离子的电子总数是________,与该离子电子总数 相等的 Z 与氢形成的微粒是____________________。 (4)ZW3 常温下呈液态,可与水反应生成一种酸和一种碱,反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________。 (5)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。X、Y、Z、W 四种元素的最高价氧化物的水 化物中化学性质明显不同于其他三种酸的是________(用酸的分子式表示)。 【答案】(1) (3)10 NH 、NH3 (4)NCl3+4H2O===3HClO+NH3·H2O (5)H2CO3 【解析】(1)X 原子 M 层上的电子数是原子核外电子层数的 2 倍,说明 X 共有 3 个电子层,且 M 层上有 6 个电子,为硫元素;Y 原子最外层电子数是次外层电子数的 2 倍,说明 Y 只有 2 个 电子层,且最外层有 4 个电子,Y 为碳元素;Z 的氢化物水溶液显碱性,中学阶段要求掌握的 碱性气体只有 NH3,因此 Z 为氮元素; W 的最高正价为+7, 而 F 元素无正价,因此 W 为氯元素。 (2)碳的放射性同位素 6C 可用于考古。 (3)氮元素与氢元素形成-1 价阴离子,由于氮元素显-3 价,氢显+1 价,因此该阴离子为 NH2 ,其电子总数是 10,与该离子电子总数相等的还有 NH3、NH4 。 (4)NCl3 与 H2O 反应生成物中有碱,只能是 NH3·H2O,N 为-3 价,Cl 为+1 价,酸应为 HClO。 (5)H2CO3、HNO3、H2SO4、HClO4 中化学性质明显不同于其他三种酸的是 H2CO3,H2CO3 为弱酸。 19.现有部分元素的原子结构特点如表: X Y L 层电子数是 K 层电子数的 3 倍 核外电子层数等于原子序数
- + 14 + 4

(2)

14

6C

- 23 -

Z W

L 层电子数是 K 层和 M 层电子数之和 最外层电子数是次外层电子数的 2.5 倍

(1)画出 W 原子结构示意图________________________。 (2)元素 X 与元素 Z 相比,非金属性较强的是________(填元素名称),写出一个能表示 X、Z 非金属性强弱关系的化学反应方程式:_______________________________________。 (3)X、Y、Z、W 四种元素形成的一种离子化合物,其水溶液显强酸性,该化合物的化学式为 ____________________。 (4)元素 X 和元素 Y 以原子个数比 1∶1 化合形成的化合物 Q, 元素 W 和元素 Y 化合形成的化合 物 M,Q 和 M 的电子总数相等。以 M 为燃料,Q 为氧化剂,可作火箭推进剂,最终生成无毒的, 且在自然界中稳定存在的物质,写出该反应的化学方程式:________________。 【答案】(1) (2)氧 2H2S+O2===2H2O+2S↓(其他合理答案亦可) (3)NH4HSO4 点燃 (4)N2H4+2H2O2=====N2+4H2O

盐溶液酸性强,故应为 NH4HSO4。(4)H 和 O 按原子个数比 1∶1 化合形成的化合物为 H2O2 共有 18 个电子,则 H 和 N 形成的 18 电子微粒只能是 N2H4,根据信息写出方程式即可。

- 24 -


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