專題22 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 十年（2015-2024）高考化學(xué)真題分類匯編(解析版)

2013-2024年十年高考真題匯編PAGEPAGE1專題22原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)考點(diǎn)十年考情(2015-2024)命題趨勢(shì)考點(diǎn)1原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)2024·甘肅卷、2024·湖北卷、2023?海南卷、2023?江蘇卷、2021?北京卷、2021?天津卷、2021?北京卷原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)部分是高考必考的知識(shí)點(diǎn)：前四周期元素核外電子排布式的書(shū)寫(xiě)與推斷；運(yùn)用電離能、電負(fù)性解釋推斷某些元素的性質(zhì)；原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的應(yīng)用。考查題型為非選擇題，分?jǐn)?shù)約為3～6分。本部分考查內(nèi)容的規(guī)律性強(qiáng)，因此命題空間廣闊，考方式也會(huì)向多方位、多層次發(fā)展?？键c(diǎn)2微觀解釋性質(zhì)2024·河北卷、2024·廣東卷、2023?北京卷考點(diǎn)1原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．(2024·甘肅卷，13，3分)溫室氣體N2O在催化劑作用下可分解為O2和N2，也可作為氧化劑氧化苯制苯酚。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．原子半徑：O<N<C B．第一電離能：C<N<OC．在水中的溶解度：苯<苯酚 D．苯和苯酚中C的雜化方式相同【答案】B【解析】A項(xiàng)，C、N、O都是第二周期的元素，其原子序數(shù)依次遞增；同一周期的元素，從左到右原子半徑依次減小，因此，原子半徑從小到大的順序?yàn)镺<N<C，A正確；B項(xiàng)，同一周期的元素，從左到右電負(fù)性呈遞增的趨勢(shì)，其中ⅡA和ⅤA的元素因其原子結(jié)構(gòu)相對(duì)較穩(wěn)定而出現(xiàn)反常，使其電負(fù)性大于同周期相鄰的元素，因此，第一電離能從小到大的順序?yàn)镃<O<N，B不正確；C項(xiàng)，苯是非極性分子，苯酚是極性分子，且苯酚與水分子之間可以形成氫鍵，根據(jù)相似相溶規(guī)則可知，苯酚在水中的溶解度大于苯，C正確；D項(xiàng)，苯和苯酚中C的雜化方式均為sp2，雜化方式相同，D正確；故選B。2．(2024·湖北卷，12，3分)O2在超高壓下轉(zhuǎn)化為平行六面體的O8分子(如圖)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．O2和O8互為同素異形體 B．O8中存在不同的氧氧鍵C．O2轉(zhuǎn)化為O8是熵減反應(yīng) D．常壓低溫下O8能穩(wěn)定存在【答案】D【解析】A項(xiàng)，O2和O8是O元素形成的不同單質(zhì)，兩者互為同素異形體，A正確；B項(xiàng)，O8分子為平行六面體，由其結(jié)構(gòu)知，O8中存在兩種氧氧鍵：上下底面中的氧氧鍵、上下底面間的氧氧鍵，B正確；C項(xiàng)，O2轉(zhuǎn)化為O8可表示為4O2O8，氣體分子數(shù)減少，故O2轉(zhuǎn)化為O8是熵減反應(yīng)，C正確；D項(xiàng)，O2在超高壓下轉(zhuǎn)化成O8，則在常壓低溫下O8會(huì)轉(zhuǎn)化成O2，不能穩(wěn)定存在，D錯(cuò)誤；故選D。3．(2023?海南卷，4)下列有關(guān)元素單質(zhì)或化合物的敘述正確的是()A．P4分子呈正四面體，鍵角為B．NaCl焰色試驗(yàn)為黃色，與Cl電子躍遷有關(guān)C．Cu基態(tài)原子核外電子排布符合構(gòu)造原理D．OF2是由極性鍵構(gòu)成的極性分子【答案】D【解析】A項(xiàng)，P4分子呈正四面體，磷原子在正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)處，鍵角為600，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，NaCl焰色試驗(yàn)為黃色，與Na電子躍遷有關(guān)，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，Cu基態(tài)原子核外電子排布不符合構(gòu)造原理，考慮了半滿規(guī)則和全滿規(guī)則，價(jià)電子排布式為3d104s1，這樣能量更低更穩(wěn)定，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，OF2的構(gòu)型是V形，因此是由極性鍵構(gòu)成的極性分子，D正確；故選D。4．(2023?江蘇卷，5，3分)氫元素及其化合物在自然界廣泛存在且具有重要應(yīng)用。11H、21H、31H是氫元素的3種核素，基態(tài)H原子1s1的核外電子排布，使得H既可以形成H+又可以形成H-，還能形成H2O、H2O2、NH3、N2H4、CaH2等重要化合物；水煤氣法、電解水、光催化分解水都能獲得H2，如水煤氣法制氫反應(yīng)中，H2O(g)與足量C(s)反應(yīng)生成1molH2(g)和1molCO(g)吸收131.3kJ的熱量。H2在金屬冶煉、新能源開(kāi)發(fā)、碳中和等方面具有重要應(yīng)用，如HCO3-在催化劑作用下與H2反應(yīng)可得到HCOO-。我國(guó)科學(xué)家在氫氣的制備和應(yīng)用等方面都取得了重大成果。下列說(shuō)法正確的是()A．11H、21H、31H都屬于氫元素B．NH4+和H2O的中心原子軌道雜化類型均為sp2C．H2O2分子中的化學(xué)鍵均為極性共價(jià)鍵D．CaH2晶體中存在Ca與H2之間的強(qiáng)烈相互作用【答案】A【解析】A項(xiàng)，11H、21H、31H都屬于氫元素，三者互為同位素，統(tǒng)稱為氫元素，A正確；B項(xiàng)，NH4+和H2O的中心原子軌道雜化類型均為sp3，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，H2O2分子中的化學(xué)鍵既存在O-H極性共價(jià)鍵，也存在O-O非極性共價(jià)鍵，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，CaH2晶體中存在Ca2+與H-之間的離子鍵，為強(qiáng)烈相互作用，D錯(cuò)誤。故選A。5．(2021?北京卷，2)放射性核素31H。下列說(shuō)法不正確的是()A．31H原子核外電子數(shù)是1 B．31H原子核內(nèi)中子數(shù)是3C．可用質(zhì)譜分辨H和31H D．3H2O也具有放射性【答案】B【解析】A項(xiàng)，放射性核素31H，質(zhì)量數(shù)是3，質(zhì)子數(shù)是1，質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)，所以核外電子數(shù)等于1，故A正確；B項(xiàng)，放射性核素31H，質(zhì)量數(shù)是3，質(zhì)子數(shù)是1，所以中子數(shù)等于3-1=2，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，質(zhì)譜分析是根據(jù)質(zhì)量分辨，11H和31H質(zhì)量數(shù)不一樣，可以分辨，故C錯(cuò)誤；D．31H是放射性核素，所以3H2O也具有放射性，故D正確。故選B6．(2021?天津卷，3)核聚變發(fā)電有望成為解決人類能源問(wèn)題的重要手段之一、氘(21H)是核聚變反應(yīng)的主要原料，下列有關(guān)敘述正確的是()A．21H的中子數(shù)為2 B．21H的核電荷數(shù)為1C．21H是自然界中最輕的原子 D．21H是氫元素的一種同素異形體【答案】B【解析】A項(xiàng)，21H的中子數(shù)為2-1=1，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，21H的質(zhì)子數(shù)為1，則核電荷數(shù)為1，故B正確；C項(xiàng)，自然界中最輕的原子是11H，不是21H，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，21H是氫元素的一種同位素，故D錯(cuò)誤；故選B。7．(2021?北京卷，13)Li電池使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生LiH，對(duì)電池的性能和安全性帶來(lái)影響。可用D2O與LiH進(jìn)行反應(yīng)測(cè)定LiH含量，由產(chǎn)物中的n(D2)/n(HD)比例可推算n(Li)/n(LiH)。已知：(1)2LiH2Li+H2△H>0(2)LiH+H2O=LiOH+H2↑下列說(shuō)法不正確的是()A．H2O、D2O的化學(xué)性質(zhì)基本相同B．Li與D2O反應(yīng)的方程式是2Li+2D2O=2LiOD+D2↑C．n(D2)/n(HD)比例小說(shuō)明n(Li)/n(LiH)比例大D．80℃下的n(D2)/n(HD)大于25℃下的n(D2)/n(HD)【答案】C【解析】A項(xiàng)，H與D互為同位素、具有相同的核外電子排布，則H2O、D2O的化學(xué)性質(zhì)基本相同，A正確；B項(xiàng)，類似于鈉和水的反應(yīng)，Li與D2O反應(yīng)生成LiOD與D2，化學(xué)方程式是2Li+2D2O=2LiOD+D2↑，B正確；C項(xiàng)，D2由Li與D2O反應(yīng)生成、HD通過(guò)反應(yīng)LiH+D2O=LiOD+HD，則n(D2)/n(HD)比例小說(shuō)明n(Li)/n(LiH)比例小，C不正確；D項(xiàng)，升溫，2LiH2Li+H2△H>0平衡右移，Li增多LiH減少，則結(jié)合選項(xiàng)C可知：80℃下的n(D2)/n(HD)大于25℃下的n(D2)/n(HD)，D正確；故選C?？键c(diǎn)2微觀解釋性質(zhì)1．(2024·河北卷，8，3分)從微觀視角探析物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)是學(xué)習(xí)化學(xué)的有效方法。下列實(shí)例與解釋不符的是()選項(xiàng)實(shí)例解釋A原子光譜是不連續(xù)的線狀譜線原子的能級(jí)是量子化的BCO2、CH2O、CCl4鍵角依次減小孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)的斥力大于成鍵電子對(duì)之間的斥力CCsCl晶體中Cs+與8個(gè)Cl-配位，而NaCl晶體中Na+與6個(gè)Cl-配位Cs+比Na+的半徑大D逐個(gè)斷開(kāi)CH4中C-H鍵，每步所需能量不同各步中的C-H鍵所處化學(xué)環(huán)境不同【答案】B【解析】A項(xiàng)，原子光譜是不連續(xù)的線狀譜線，說(shuō)明原子的能級(jí)是不連續(xù)的，即原子能級(jí)是量子化的，故A正確；B項(xiàng)，CO2中心C原子為sp雜化，鍵角為180°，CH2O中心C原子為sp2雜化，鍵角大約為120°，CH4中心C原子為sp3雜化，鍵角為109°28′，三種物質(zhì)中心C原子都沒(méi)有孤電子對(duì)，三者鍵角大小與孤電子對(duì)無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，離子晶體的配位數(shù)取決于陰、陽(yáng)離子半徑的相對(duì)大小，離子半徑比越大，配位數(shù)越大，Cs+周圍最多能排布8個(gè)Cl-，Na+周圍最多能排布6個(gè)Cl-，說(shuō)明Cs+比Na+半徑大，故C正確；D項(xiàng)，斷開(kāi)第一個(gè)鍵時(shí)，碳原子周圍的共用電子對(duì)多，原子核對(duì)共用電子對(duì)的吸引力較弱，需要能量較小，斷開(kāi)C-H鍵越多，碳原子周圍共用電子對(duì)越少，原子核對(duì)共用電子對(duì)的吸引力越大，需要的能量變大，所以各步中的C-H鍵所處化學(xué)環(huán)境不同，每步所需能量不同，故D正確；故選B。2．(2024·廣東卷，13，3分)下列陳述I與陳述Ⅱ均正確，且具有因果關(guān)系的是()選項(xiàng)陳述I陳述ⅡA酸性：CF3COOH＜CCl3COOH電負(fù)性：F＞ClB某冠醚與Li+能形成超分子，與K+則不能Li+與K+的離子半徑不同C由氨制硝酸：NH3→NO→NO2→HNO3NH3和NO2均具有氧化性D苯酚與甲醛反應(yīng)，可合成酚醛樹(shù)脂合成酚醛樹(shù)脂的反應(yīng)是加聚反應(yīng)【答案】B【解析】A項(xiàng)，電負(fù)性F＞Cl，F(xiàn)的吸電子能力大于Cl，導(dǎo)致CF3COOH中O-H鍵的極性大于CCl3COOH中O-H鍵的極性，故酸性：CF3COOH＞CCl3COOH，故陳述I不正確，A不符合題意；B項(xiàng)，冠醚最大的特點(diǎn)就是能與正離子，尤其是與堿金屬離子形成超分子，并且隨環(huán)的大小不同而與不同的金屬離子形成超分子，某冠醚與Li+能形成超分子，與K+則不能，則說(shuō)明Li+與K+的離子半徑不同，陳述I與陳述Ⅱ均正確，且具有因果關(guān)系，B符合題意；C項(xiàng)，由氨制硝酸過(guò)程中，NH3做還原劑，體現(xiàn)了NH3的還原性，故陳述Ⅱ不正確，C不符合題意；D項(xiàng)，苯酚與甲醛反應(yīng)，可合成酚醛樹(shù)脂，該反應(yīng)是縮聚反應(yīng)，故陳述Ⅱ不正確，D不符合題意；故選B。3．(2023?北京卷，10)下列事實(shí)不能通過(guò)比較氟元素和氯元素的電負(fù)性進(jìn)行解釋的是()A．鍵的鍵能小于Cl-Cl鍵的鍵能B．三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的KaC．氟化氫分子的極性強(qiáng)于氯化氫分子的極性D．氣態(tài)氟化氫中存在(HF)2，而氣態(tài)氯化氫中是分子【答案】A【解析】A項(xiàng)，F(xiàn)原子半徑小，電子云密度大，兩個(gè)原子間的斥力較強(qiáng)，F(xiàn)-F鍵不穩(wěn)定，因此F-F鍵的鍵能小于Cl-Cl鍵的鍵能，與電負(fù)性無(wú)關(guān)