第13講-原子結構-化學鍵(練)(新教材新高考)(解析版)

第13講原子結構化學鍵1．核泄漏地區(qū)可檢測到的放射性元素有137Cs、134Cs、131I等。下列敘述正確的是()A.eq\o\al(134,55)Cs和eq\o\al(137,55)Cs形成的單質物理性質相同B.eq\o\al(134,55)Cs比eq\o\al(131,53)I多3個中子C.eq\o\al(134,55)Cs和eq\o\al(137,55)Cs形成的單質化學性質相同D.eq\o\al(134,55)Cs與eq\o\al(137,55)Cs都是銫的同素異形體【答案】C【解析】同位素原子形成的單質，化學性質幾乎完全相同，但物理性質不同，A錯誤，C正確；eq\o\al(134,55)Cs的中子數為134－55＝79，eq\o\al(131,53)I的中子數為131－53＝78，二者中子數相差1，B錯誤；eq\o\al(134,55)Cs和eq\o\al(137,55)Cs互為同位素，而不是同素異形體，D錯誤。2．eq\o\al(\s\up1(99),\s\do4(43))Tc是醫(yī)用放射性同位素。下列關于eq\o\al(\s\up1(99),\s\do4(43))Tc的敘述正確的是()A．中子數是56 B．質量數是43C．質子數是56 D．原子序數是99【答案】A【解析】eq\o\al(\s\up1(99),\s\do4(43))Tc的質子數＝原子序數，均為43，質量數是99，中子數＝99－43＝56，所以A正確。3．下列說法中肯定錯誤的是()A．某原子K層上只有一個電子B．某原子M層上電子數為L層電子數的4倍C．某離子M層上和L層上的電子數均為K層的4倍D．陽離子的最外層電子數可能為2，也可能為8【答案】B【解析】H原子K層上只有一個電子，A項正確；當M層上排有電子時，L層上一定排滿了8個電子，而M層上最多只能排18個電子，B項錯誤；K層上最多只能排2個電子，M層和L層都為8個電子的離子可能為S2－、Cl－、K＋或Ca2＋等，C項正確；Li＋的最外層電子數為2，Na＋的最外層電子數為8，D項正確。4．下列關于C60、H3、Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do4(2))、Neq\o\al(\s\up1(＋),\s\do4(5))等微粒的敘述錯誤的是()A．碳、氫、氧、氮元素中各含有不同核素B．H3與H2化學性質相同，互為同位素C．C60與Neq\o\al(\s\up1(＋),\s\do4(5))中都含有共價鍵D．KO2屬于含有共價鍵的離子化合物【答案】B【解析】核素是具有一定數目質子和一定數目中子的一種原子，如碳元素的核素有eq\o\al(\s\up1(12),\s\do4(6))C、eq\o\al(\s\up1(13),\s\do4(6))C、eq\o\al(\s\up1(14),\s\do4(6))C，氫、氧、氮元素也各有不同核素，A正確；質子數相同、中子數不同的原子互稱為同位素，H3、H2是氫元素的兩種不同的單質，互為同素異形體，B錯誤；C60與Neq\o\al(\s\up1(＋),\s\do4(5))中非金屬原子間均通過共用電子對相結合，都含有共價鍵，C正確；KO2由K＋、Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do4(2))構成，屬于離子化合物，Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do4(2))中兩個氧原子間以共價鍵結合，D正確。5．關于氫鍵，下列說法正確的是()A．氫鍵比范德華力強，所以它屬于化學鍵B．分子間形成的氫鍵使物質的熔點和沸點升高C．由于冰中水分子間存在氫鍵，所以其密度大于液態(tài)水D．H2O是一種穩(wěn)定的化合物，這是由于H2O之間形成氫鍵所致【答案】B【解析】氫鍵存在于分子間，化學鍵存在于分子內，所以氫鍵不是化學鍵，故A項錯誤。氫鍵的存在使分子間作用力增強，能夠顯著提高物質的熔、沸點，故B項正確。由于冰中水分子間存在氫鍵，使冰的結構中有空隙，造成體積膨脹，密度減小，故C項錯誤。氫鍵只影響物質的物理性質，H2O是一種非常穩(wěn)定的化合物，是因為H—O鍵的穩(wěn)定性強，故D項錯誤。6.三硫化磷(P4S3)可用于制造火柴，分子結構如圖所示。下列說法不正確的是()A．P4S3中磷元素為＋3價B．P4S3屬于共價化合物C．P4S3含有非極性鍵D．1molP4S3分子含有9mol共價鍵【答案】A【解析】圖示最上方的P原子與S原子形成3個極性共價鍵，共用電子對偏向非金屬性強的S原子，則P為＋3價；底面的P與S形成1個共價鍵，共用電子對偏向S原子，則P為＋1價；P—P鍵為非極性共價鍵，共用電子對不偏移，故P4S3中P元素為＋3價和＋1價，故A錯誤；只含有共價鍵的化合物屬于共價化合物，P4S3屬于共價化合物，故B正確；P4S3分子中P原子與P原子之間存在化學鍵，同種原子之間形成非極性鍵，所以含有非極性鍵，故C正確；根據圖示可知，1molP4S3分子中含有6molP—S極性共價鍵和3molP—P非極性共價鍵，所以1molP4S3分子含有9mol共價鍵，故D正確。7．原子序數依次增大的元素a、b、c、d，它們的最外層電子數分別為1、6、7、1。a－的核外電子結構與氦相同，b和c的次外層有8個電子，c－和d＋的核外電子結構相同。下列敘述正確的是()A.a元素的三種核素的氧化物互為同素異形體B．a和其他3種元素均能形成共價化合物C．d和其他3種元素均能形成離子化合物D．元素a與b、c、d均能形成18電子微?！敬鸢浮緾【解析】根據題意可知，a為H，b為S，c為Cl，d為K元素。H的三種核素的氧化物是化合物，同素異形體是單質，故A錯誤；H與K形成的KH是離子化合物，故B錯誤；K與S、Cl、H均能形成離子化合物，故C正確；H與K、S、Cl分別形成KH、H2S、HCl，其中KH為20電子微粒，H2S、HCl為18電子微粒，故D錯誤。8．用A＋、B－、C2－、D、E、F、G和H分別表示含有18個電子的八種微粒(離子或分子)，請回答下列問題：(1)A元素是________、B元素是________、C元素是________(用元素符號表示)。(2)D是由兩種元素組成的雙原子分子，其分子式是________。(3)E是所有含18個電子的微粒中氧化能力最強的分子，其分子式是________。(4)F是由兩種元素組成的三原子分子，其分子式是________。(5)G分子中含有4個原子，其分子式是________。(6)H分子中含有8個原子，其分子式是________。【答案】(1)KClS(2)HCl(3)F2(4)H2S(5)H2O2(或PH3)(6)C2H6【解析】含有18個電子的簡單陽離子為Ca2＋和K＋，簡單陰離子為Cl－、S2－等，氫化物有HCl、H2S、PH3、H2O2、C2H6等，其他的如F2、Ar等。1．在當前空氣污染日益嚴重，人們的健康受到來自空氣威脅的情況下，“空氣罐頭”應運而生。16O和18O是氧元素的兩種核素，下列說法正確的是()A．16O2與18O2互為同素異形體B．16O與18O核外電子排布方式不同C．通過化學變化可以實現16O與18O間的相互轉化D．16O與18O互為同位素【解析】D【解析】同素異形體是指同一元素形成的結構不同的單質，A錯誤；16O和18O互為同位素，質子數相同，核外電子數相同，所以兩者的核外電子排布方式相同，B錯誤；16O和18O都是氧原子，而化學變化中的最小微粒是原子，所以不能通過化學變化實現16O與18O間的轉化，C錯誤；16O與18O的質子數相同，中子數不同，互為同位素，D正確。2．某元素的一個原子形成的離子可表示為eq\o\al(b,a)Xn－，下列說法正確的是()A.eq\o\al(b,a)Xn－含有的中子數為a＋bB.eq\o\al(b,a)Xn－含有的電子數為a－nC．X原子的質量數為a＋b＋nD．1個X原子的質量約為eq\f(b,6.02×1023)g【解析】D【解析】A項，中子數為b－a；B項，電子數為a＋n；C項，質量數為b。3．下列物質中，既屬于離子化合物又屬于電解質且含有極性鍵的是()A．Na2O2 B．H2SO4C．CS2 D．BaSO4【答案】D【解析】Na2O2屬于離子化合物，含有離子鍵和非極性共價鍵，A不選；H2SO4屬于共價化合物，B不選；CS2屬于共價化合物，C不選；BaSO4屬于離子化合物，Ba2＋和SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do4(4))之間存在離子鍵，S和O之間存在極性共價鍵，BaSO4屬于電解質，D選。4．利用固體表面催化工藝進行NO分解的過程如圖所示。下列說法不正確的是()A．NO屬于共價化合物B．O2含有非極性共價鍵C．過程②吸收能量，過程③釋放能量D．標準狀況下，NO分解生成11.2LN2轉移電子數為NA【答案】D【解析】只含有共價鍵的化合物是共價化合物，NO屬于共價化合物，A正確；同種非金屬元素原子之間形成非極性鍵，所以O2含有非極性共價鍵，B正確；由圖可知，過程②NO中化學鍵發(fā)生斷裂形成氮原子和氧原子，此過程需要吸收能量，過程③形成了新的化學鍵N≡N鍵和O=O鍵，此過程釋放能量，C正確；根據方程式2NO=N2＋O2，每生成1mol氮氣，轉移的電子數為4mol，生成11.2LN2(標準狀況下)，即0.5molN2時，轉移電子數為2NA，D錯誤。5．Na3N是離子化合物，它和水作用可產生NH3。下列敘述正確的是()A．Na＋和N3－的電子結構都與氖原子相同B．Na＋的半徑大于N3－的半徑C．Na3N與足量的鹽酸反應后生成一種鹽D．在Na3N與水的反應中，Na3N作還原劑【答案】A【解析】核外電子排布相同的簡單離子，其半徑隨著原子序數的遞增而減小，即Na＋的半徑小于N3－的半徑，B錯誤；Na3N與鹽酸反應生成NaCl和NH4Cl兩種鹽，C錯誤；Na3N與H2O反應：Na3N＋3H2O=3NaOH＋NH3↑，不存在元素化合價的變化，此反應不屬于氧化還原反應，D錯誤。6．全氮類物質具有高密度、超高能量及爆轟產物無污染等優(yōu)點。中國科學家成功合成全氮陰離子Neq\o\al(\s\up1(－),\s\do4(5))，Neq\o\al(\s\up1(－),\s\do4(5))是制備全氮類物質，Neq\o\al(\s\up1(＋),\s\do4(5))Neq\o\al(\s\up1(－),\s\do4(5))的重要中間體。下列說法中不正確的是()A．全氮類物質屬于綠色能源B．每個Neq\o\al(\s\up11(＋),\s\do4(5))中含有35個質子C．，Neq\o\al(\s\up1(＋),\s\do4(5))Neq\o\al(\s\up1(－),\s\do4(5))屬于離子化合物D．，Neq\o\al(\s\up1(＋),\s\do4(5))Neq\o\al(\s\up1(－),\s\do4(5))結構中含共價鍵和離子鍵【答案】C【解析】全氮類物質具有超高能量及爆轟產物無污染等優(yōu)點，因此全氮類物質為綠色能源，A正確；1個氮原子中含有7個質子，所以每個Neq\o\al(\s\up1(＋),\s\do4(5))中含有35個質子，B正確；該物質由氮元素組成，屬于單質，不屬于化合物，C錯誤；Neq\o\al(\s\up1(＋),\s\do4(5))和Neq\o\al(\s\up1(－),\s\do4(5))內部都含有共價鍵，Neq\o\al(\s\up1(＋),\s\do4(5))Neq\o\al(\s\up1(－),\s\do4(5))結構中含有陽離子和陰離子，因此該物質含有離子鍵，D正確。7．下表中相關物質的信息都正確的一項是()選項化學式電子式或含有的化學鍵類型物質的性質與性質相對應的用途ANaClO離子鍵、共價鍵強氧化性消毒劑BH2O2不穩(wěn)定，易分解醫(yī)用消毒劑CNH3共價鍵水溶液呈弱堿性工業(yè)制硝酸DNaHCO3離子鍵受熱易分解泡沫滅火器【答案】A【解析】NaClO中鈉離子和次氯酸根離子之間存在離子鍵，O、Cl原子之間存在共價鍵，次氯酸鈉具有強氧化性，所以可作消毒劑，A正確；H2O2是共價化合物，電子式為，H2O2具有強氧化性，可用于消毒，B錯誤；NH3在工業(yè)上用于制取硝酸是利用其還原性，與其水溶液呈堿性無關，C錯誤；碳酸氫鈉中既存在離子鍵又存在共價鍵，碳酸氫鈉可與鋁離子發(fā)生雙水解反應生成二氧化碳，故可用于滅火，與其穩(wěn)定性強弱無關，D錯誤。8．德國化學家利用N2和H2在催化劑表面合成氨氣而獲得諾貝爾獎，該反應的微觀歷程如圖所示，其中、、、分別表示N2、H2、NH3及催化劑。下列說法錯誤的是()A．NH3為共價化合物B．①→②過程中催化劑與氣體之間形成離子鍵C．②→③過程需要吸收能量D．使用催化劑，合成氨反應放出的熱量不變【答案】B【解析】NH3中只含有N—H共價鍵，屬于共價化合物，故A正確；①→②過程中催化劑吸附氣體分子，沒有離子鍵形成，故B錯誤；②→③過程中分子轉化為原子，化學鍵斷裂要吸收能量，故C正確；催化劑只降低反應的活化能，不改變反應的反應熱，故D正確。1．(2021·河北高考)用中子轟擊eq\o\al(N,Z)X原子產生α粒子(即氦核eq\o\al(4,2)He)的核反應為：eq\o\al(N,Z)X＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(7,P)Y＋eq\o\al(4,2)He。已知元素Y在化合物中呈＋1價。下列說法正確的是()A．H3XO3可用于中和濺在皮膚上的NaOH溶液B．Y單質在空氣中燃燒的產物是Y2O2C．X和氫元素形成離子化合物D．6Y和7Y互為同素異形體【答案】A【解析】根據元素Y在化合物中呈＋1價及eq\o\al(N,Z)X＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(7,P)Y＋eq\o\al(4,2)He可知，X為B元素、Y為Li元素。H3BO3為弱酸，可用于中和濺在皮膚上的NaOH溶液，A正確；Li單質在空氣中燃燒的產物是Li2O，B錯誤；B元素與H元素可形成多種共價化合物，如B2H6、B4H10等，C錯誤；同素異形體是指由同一種元素組成的不同形態(tài)的單質，故6Y和7Y不互為同素異形體，二者互為同位素，D錯誤。2．(2021·廣東高考)“天問一號”著陸火星，“嫦娥五號”采回月壤。騰飛中國離不開化學，長征系列運載火箭使用的燃料有液氫和煤油等化學品。下列有關說法正確的是()A．煤油是可再生能源B．H2燃燒過程中熱能轉化為化學能C．火星隕石中的20Ne質量數為20D．月壤中的3He與地球上的3H互為同位素【答案】C【解析】煤油來源于石油的分餾，屬于化石燃料，是不可再生能源，A錯誤；H2燃燒過程中化學能轉化為熱能和光能，B錯誤；20Ne的質量數為20，C正確；質子數相同、中子數不同的同一元素的不同核素互為同位素，3He、3H的質子數分別為2、1，二者質子數不同，不互為同位素，D錯誤。3．(2020·全國Ⅰ卷)1934年約里奧—居里夫婦在核反應中用α粒子(即氦核eq\o\al(4,2)He)轟擊金屬原子eq\o\al(W,Z)X，得到核素eq\o\al(30,Z＋2)Y，開創(chuàng)了人造放射性核素的先河：eq\a\vs4\al(\o\al(W,Z)X＋\o\al(4,2)He→\o\al(30,Z＋2)Y＋\o\al(1,0)n)其中元素X、Y的最外層電子數之和為8。下列敘述正確的是()A.eq\o\al(W,Z)X的相對原子質量為26B．X、Y均可形成三氯化物C．X的原子半徑小于Y的D．Y僅有一種含氧酸【答案】B【解析】由題給信息可得X為Al，Y為P，eq\o\al(27,13)Al的相對原子質量為27，A項錯誤；X(Al)、Y(P)均可形成三氯化物，分別為AlCl3、PCl3，B項正確；根據同一周期主族元素從左到右原子半徑依次減小知，X(Al)的原子半徑大于Y(P)的，C項錯誤；Y(P)有多種含氧酸，如H3PO3和H3PO4等，D項錯誤。4．(2020·全國卷Ⅰ)1934年約里奧－居里夫婦在核反應中用α粒子(即氦核eq\o\al(\s\up1(4),\s\do4(2))He)轟擊金屬原子WZX，得到核素eq\o\al(\s\up1(30),\s\do4(Z＋2))Y，開創(chuàng)了人造放射性核素的先河：WZX＋eq\o\al(\s\up1(4),\s\do4(2))He→eq\o\al(\s\up1(30),\s\do4(Z＋2))Y＋eq\o\al(\s\up1(1),\s\do4(0))n其中元素X、Y的最外層電子數之和為8。下列敘述正確的是()A．WZX的相對原子質量為26B．X、Y均可形成三氯化物C．X的原子半徑小于Y的D．Y僅有一種含氧酸【答案】B【解析】由題給信息可得X為Al，Y為P，eq\o\al(\s\up2(27),\s\do4(13))Al的相對原子質量為27，A項錯誤；X(Al)、Y(P)均可形成三氯化物，分別為AlCl3、PCl3，B項正確；根據同一周期主族元素從左到右原子半徑依次減小知，X(Al)的原子半徑大于Y(P)的，C項錯誤；Y(P)有多種含氧酸，如H3PO3和H3PO4等，D項錯誤。5．(2020·浙江7月選考)下列說法正確的是()A．35Cl和37Cl是兩種不同的元素B．單晶硅和石英互為同素異形體C．HCOOH和HOCH2CHO互為同系物D．H與Na在元素周期表中處于同一主族【答案】D【解析】35Cl和37Cl是氯元素的兩種不同核素，A項錯誤；單晶硅為Si，石英為SiO2，二者不互為同素異形體，B項錯誤；HCOOH為一元羧酸，HOCH2CHO為羥基醛，二者結構不相似，不互為同系物，C項錯誤；H和Na都處于ⅠA族，D項正確。6．(2019上海高考)元素eq\o\al(295,118)Og中文名為，是一種人工合成的稀有氣體元素，下列說法正確的是()A．核外電子數是118 B．中子數是295C．質量數是177 D．第六周期0族元素【答案】A【解析】根據核素符號eq\o\al(295,118)Og可知，質量數為295，質子數＝核外電子數＝118，中子數＝295－118＝177，該原子結構示意圖為，根據周期序數＝電子層數可知，eq\o\al(295,118)Og屬于第七周期0族元素。7．(2019北京理綜)2019年是元素周期表發(fā)表150周年。期間科學家為完善周期表做出了不懈努力。中國科學院院士張青蓮教授曾主持測定了銦(49In)等9種元素相對原子質量的新值，被采用為國際新標準。銦與銣(37Rb)同周期。下列說法不正確的是()A．In是第五周期第ⅢA族元素B.eq\o\al(115,49)In的中子數與電子數的差值為17C．原子半徑：In>AlD．堿性：In(OH)3>RbOH【答案】D【解析】A對：銦(49In)的原子結構示意圖為，可推斷In是第五周期第ⅢA族元素。B對：eq\o\al(115,49)In的中子數為115－49＝66，電子數為49，因此eq\o\al(115,49)In的中子數與電子數的差值為17。C對：銦和鋁同屬于ⅢA族元素，前者位于第五周期，后者位于第三周期，因此原子半徑：In>Al。D錯：銦和銣同屬于第五周期元素，前者位于ⅢA族，后者位于ⅠA族，根據同周期主族元素最高價氧化物的水化物的堿性遞變規(guī)律得：堿性In(OH)3＜RbOH。8．(2019浙江高考)下列說法正確的是()A．18O2和16O2互為同位素B．正己烷和2,2-二甲基丙烷互為同系物C．C60和C70是具有相同質子數的不同核素D．H2NCH2COOCH3和CH3CH2NO2是同分異構體【答案】B【解析】A項，同位素是質子數相同、中子數不同的同種元素的不同原子的互稱，18O2和16O2是分子，不是原子，不能稱為同位素，A錯誤。B項，正己烷和2，2-二甲基丙烷兩種有機物，結構相似，分子組成上相差一個CH2原子團，互為同系物，B正確。C項，C60和C70是碳元素的不同單質，是不同的分子，不是原子，C錯誤。D項，H2NCH2COOCH3分子式為C3H7NO2，CH3CH2NO2分子式為C2H5NO2，分子式不同，不是同分異構體，D錯誤。9．(2019全國卷Ⅲ)今年是門捷列夫發(fā)現元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z為短周期主族元素，W與X的最高化合價之和為8。下列說法錯誤的是()A．原子半徑：W<XB．常溫常壓下，Y單質為固態(tài)C．氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性：Z<WD．X的最高價氧化物的水化物是強堿【答案】D【解析】由題意，W、X、Y、Z為短周期主族元素，W與X的最高化合價之和為8，可推出W、X、Y、Z分別為N、Al、Si、P。A對：根據電子層數越多，原子半徑越大，可得原子半徑：W<X。B對：常溫常壓下，硅單質為固態(tài)。C對：同一主族由下到上簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強，所以熱穩(wěn)定性：NH3>PH3。D錯：X的最高價氧化物的水化物Al(OH)3是兩性氫氧化物。10．(2019浙江高考)下列說法不正確的是()A．純堿和燒堿熔化時克服的化學鍵類型相同B．加熱蒸發(fā)氯化鉀水溶液的過程中有分子間作用力的破壞C．CO2溶于水和干冰升華都只有分子間作用力改變D．石墨轉化為金剛石既有共價鍵的斷裂和生成，也有分子間作用力的破壞【答案】C【解析】A項，純堿和燒堿都是離子晶體，熔化時均克服離子鍵，A項正確。B項，水分子間存在分子間作用力，加熱蒸發(fā)氯化鉀水溶液的過程中水分子揮發(fā)，有分子間作用力破壞，B項正確。C項，二氧化碳溶于水時，部分CO2與水反應生成碳酸，反應中有共價鍵的破壞和形成，所以CO2溶于水存在共價鍵和分子間作用力的改變，C項錯誤。D項，石墨中存在共價鍵和分子間作用力，所以石墨轉化為金剛石既有共價鍵的斷裂和生成，也有分子間作用力的破壞，D項正確。11．(2019江蘇化學)反應NH4Cl＋NaNO2=NaCl＋N2↑＋2H2O放熱且產生氣體，可用于冬天石油開采。下列表示反應中相關微粒的化學用語正確的是()A．中子數為18的氯原子：eq\o\al