1、考点规范练14原子结构化学键(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.下列叙述中,正确的是()。A.14C中含有14个中子B.1H、2H、3H是同一种核素C.H2O与D2O(重水)互称同位素D.C60、C70、金刚石、石墨均为碳的同素异形体答案:D解析:14C中含有的中子数=14-6=8,A错误;1H、2H、3H是质子数相同,中子数不同的氢元素的不同种核素,B错误;H2O与D2O是化合物,不是原子,不能互称同位素,C错误;C60、C70、金刚石、石墨都是碳元素形成的不同单质,均为碳的同素异形体,D正确。2.(2020江
2、苏卷)反应8NH3+3Cl26NH4Cl+N2可用于氯气管道的检漏。下列表示相关粒子的化学用语正确的是()。A.中子数为9的氮原子:79NB.N2分子的电子式:NNC.Cl2分子的结构式:ClClD.Cl-的结构示意图:答案:C解析:A项,中子数为9的氮原子应表示为716N;B项,N2分子的电子式应为NN;D项,Cl-的结构示意图应为。3.(2020全国)1934年约里奥-居里夫妇在核反应中用粒子(即氦核24He)轰击金属原子ZWX,得到核素Z+230Y,开创了人造放射性核素的先河:ZWX+24HeY+01n其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是()。A.ZWX的相对原子质量为
3、26B.X、Y均可形成三氯化物C.X的原子半径小于Y的D.Y仅有一种含氧酸答案:B解析:依据题给的变化过程,可确定W=27。根据X、Y的最外层电子数之和为8,Y原子的质子数比X原子的质子数多2,可以得出X原子最外层电子数为3,Y原子最外层电子数为5,可以判定X为铝元素,Y为磷元素。由上述分析可知A项错误;Al、P两元素可分别形成三氯化物AlCl3和PCl3,B项正确;Al、P两元素位于同一周期且原子序数P大于Al,故原子半径Al大于P,C项错误;磷元素的常见含氧酸有H3PO4、H3PO2、HPO2等,D项错误。4.(2020广西南宁模拟)下列有关短周期元素原子的说法正确的是()。A.当原子形成
4、简单离子后,其最外层上的电子数可超过8个B.原子最外层上的电子数少于4个时,电子数越多,还原性越强C.原子核外电子中,最外层上的电子能量最高D.当最外层上的电子数变为4个时即达稳定结构答案:C解析:短周期元素原子形成简单离子,最外层应满足稳定的结构,可为2或8等,A项错误;短周期主族元素原子最外层上的电子数少于4个时,电子数越少,还原性越强,B项错误;短周期元素原子核外电子离核越远,能量越高,C项正确;短周期元素最外层上的电子为2或8时达到稳定结构,D项错误。5.下列叙述中正确的是()。A.两种粒子若核外电子排布完全相同,则其化学性质一定相同B.凡单原子形成的离子,一定具有稀有气体元素原子的核
5、外电子排布C.两原子如果核外电子排布相同,则一定属于同种元素D.阴离子的核外电子排布一定与比它原子序数小的稀有气体元素原子的核外电子排布相同答案:C解析:两种粒子若核外电子排布完全相同,则其化学性质不一定相同,例如钠离子和氟离子,A项错误;单原子形成的离子,不一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布,例如H+不满足稀有气体元素原子的核外电子排布,B项错误;两原子如果核外电子排布相同,那么质子数相同,则一定属于同种元素,C项正确;阴离子是原子得电子后的离子,则阴离子的核外电子排布与同周期的稀有气体元素原子的核外电子排布相同,D项错误。6.短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种
6、高效电池的重要材料,X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是()。A.元素X与氢形成的原子个数比为11的化合物有很多种B.元素W、X的氯化物中,各原子均满足8电子的稳定结构C.元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成D.元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2答案:B解析:X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,是碳元素;Y是地壳中含量最丰富的金属元素,为铝元素;Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,是短周期元素,且W、X、Y和Z的原子序数依次增大,Z为硫元素;W是制备一种高效电池的重要材料,是锂
7、元素。元素X与氢形成的化合物有C2H2、C6H6等,故A正确;W、X的氯化物分别为LiCl和CCl4,则Li+的最外层只有两个电子,不满足8电子的稳定结构,故B错误;元素Y为铝,铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成,故C正确;硫元素和碳元素可形成共价化合物CS2,故D正确。7.(2020山东临沂外国语学校高三月考)下列有关说法正确的是()。A.该组化合物中只含有共价键:H2O、NH4Cl、H2O2B.非金属原子间以共价键结合的物质都是共价化合物C.Na2O、NaOH和Na2SO4为离子化合物,HCl、NH3、NH4NO3、H2SO4为共价化合物D.由不同种非金属原子间通过共用电子对形成的化合
8、物是共价化合物答案:D解析:NH4Cl中既含有共价键,也含有离子键,A项错误;非金属原子以共价键结合形成的可能为共价化合物如HCl,也可能为单质,如H2、O2,B项错误;NH4NO3为离子化合物,C项错误;非金属原子间通过共用电子对形成的化合物是共价化合物,D项正确。8.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子的最外层只有一个电子,Z位于元素周期表第A族,W与X属于同一主族。下列说法正确的是()。A.离子半径:r(W)r(Z)r(Y)B.X、W的简单氢化物的沸点:XWC.Y的最高价氧化物对应水化物的碱性比Z的弱D.由X、Y组成的化合物一定含离子键和共价键
9、答案:B解析:短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,则X为O元素;Y原子的最外层只有一个电子且原子序数大于X的原子序数,则Y为Na元素;Z位于元素周期表第A族,且Z的原子序数大于Y的原子序数,则Z为Mg元素;W与X属于同一主族且为短周期元素,则W为S元素,即X、Y、Z、W分别是O、Na、Mg、S元素。硫离子核外有3个电子层,而镁离子和钠离子核外均含有2个电子层,故硫离子半径最大,钠离子和镁离子具有相同的电子层结构,钠离子半径大于镁离子半径,因此离子半径r(W)r(Y)r(Z),A项错误;水分子间能够形成氢键,水的沸点高于硫化氢的沸点,B项正确;元素的金属性越
10、强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,金属性YZ,则Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比Z的最高价氧化物对应的水化物的强,C项错误;由X、Y组成的化合物可能是Na2O,也可能是Na2O2,Na2O只含离子键,Na2O2含有离子键和共价键,D项错误。9.短周期元素A、B、C在周期表中所处的位置如图所示。A、B、C三种元素原子的质子数和为32,D元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍。则下列说法正确的是()。A.元素D的某种同位素的质量数为14,则其中子数为6B.四种元素形成的气态氢化物中,C元素的氢化物的稳定性最强C.B、C两种元素可形成BC6型化合物,该化合物属于离子化合物D.A、B
11、两种元素的气态氢化物均能与它们的最高价氧化物对应的水化物发生反应,且都属于氧化还原反应答案:B解析:根据A、B、C三种元素在周期表中的相对位置可知,设A的原子序数是x,则B的原子序数是x+9,C的原子序数是x+2,则x+x+9+x+2=32,解得x=7,即A是N元素,B是S元素,C是F元素。D元素原子的最外层电子数为次外层电子数的2倍,因此D是C元素。C元素的某种同位素的质量数为14,则其中子数为8,A项错误;非金属性越强,对应氢化物的稳定性就越强,F是最活泼的非金属元素,因此HF的稳定性最强,B项正确;在SF6分子中,S与F以共价键结合,SF6是共价化合物,C项错误;氨气与硝酸的反应是化合反
12、应,不是氧化还原反应,H2S与浓硫酸的反应是氧化还原反应,两者反应类型不同,D项错误。10.A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素且B、C相邻,A元素可以与B、C、E元素分别形成甲、乙、丙三种物质且甲、乙均为10电子化合物,丙为18电子化合物。D元素的最外层电子数与核外电子层数相等。(已知:甲+E2丙+B2,甲+丙丁)下列说法正确的是()。A.离子半径:DCBB.A与B两种元素共同形成的10电子粒子有3种C.D元素在周期表中的位置可以是第二周期第A族D.丁物质均由非金属元素组成,只含共价键答案:B解析:A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素,A元素可以与B、C、E元
13、素分别形成甲、乙、丙三种物质且甲、乙均为10电子化合物,丙为18电子化合物,则A为氢元素,10电子化合物可能为甲烷、氨气、水、HF;已知甲+E2丙+B2,甲+丙丁,则E的单质为双原子分子,故E为Cl元素,则B为氮元素,且B、C相邻,则C为氧元素,故甲为NH3、乙为H2O、丙为HCl、丁为NH4Cl;D元素的最外层电子数与核外电子层数相等,且原子序数大于氧元素的原子序数,则D元素处于第三周期,最外层电子数为3,故D为Al元素。N3-、O2-、Al3+电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径N3-O2-Al3+,A项错误;H与N两种元素共同形成的10电子粒子有NH3、NH4+、NH2-
14、三种,B项正确;D为Al元素,Al在周期表中的位置是第三周期第A族,C项错误;丁为NH4Cl,既含有离子键又含有共价键,D项错误。二、非选择题(本题共4小题,共50分)11.(12分)科学家使用普通氧分子和带正电的氧离子作用,制出了新型的氧分子O4,它的结构很复杂,可能具有与S4相似的长方形结构,是一种高能量分子。(1)下列有关O4的说法正确的是。A.O4分子内存在极性共价键B.合成O4的反应可看作是核聚变反应,不属于化学变化C.O4与O3、O2都是氧的同素异形体D.O4将来可用作更强有力的火箭推进剂的氧化剂(2)制备含O2-、O22-甚至O2+的化合物都是可能的,通常它们是在氧分子进行下列各
15、种反应时生成的:上述变化中,(填序号)相当于氧分子被氧化;(填序号)相当于氧分子被还原。(3)写出O22-的电子式:。(4)O2+、O2-中的电子数分别为、。答案:(1)CD(2)(3)OO2-(4)1517解析:(1)O4是由非金属元素氧元素组成的,所以其化学键是非极性键,A错误;合成O4的反应中元素种类不变,属于化学变化,B错误;O4、O2、O3都是由氧元素组成的不同单质,属于同素异形体,C正确;对比O3、O2的性质,O4的氧化性更强,可用作更强有力的火箭推进的氧化剂,D正确。(2)由O2制备含O2+的变化中,元素化合价升高,相当于氧分子被氧化;制备含O2-、O22-的变化中,元素化合价降
16、低,相当于氧分子被还原。(3)O22-的电子式为OO2-。(4)氧元素核电荷数是8,所以O2+、O2-中的电子数分别为82-1=15、82+1=17。12.(14分)A、B、D、E、G是原子序数依次增大的五种短周期元素。A与E同主族,A、B和E的原子最外层电子数之和为19,B与G的单质都能与H2反应生成“HX”(X代表B或G)型氢化物,D为同周期主族元素中原子半径最大的元素。(1)B在元素周期表中的位置是。(2)D的两种常见氧化物中均含有(填“离子键”或“共价键”)。(3)E的最高价氧化物对应水化物的浓溶液和木炭共热,反应的化学方程式为。(4)D的最高价氧化物对应水化物的溶液与G的单质反应,反
17、应的离子方程式为。(5)共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强,A和E所形成的简单氢化物中,共价键极性的强弱顺序为(用化学式表示)。(6)用原子结构解释“B与G的单质都能与H2反应生成HX型氢化物”的原因:。答案:(1)第二周期第A族(2)离子键(3)2H2SO4(浓)+CCO2+2SO2+2H2O(4)Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O(5)H2OH2S(6)氟和氯同在第A族,其原子最外层电子数均为7,均可与氢原子共用一对电子形成共价键解析:B与G的单质都能与H2反应生成“HX”(X代表B或G)型氢化物,说明B与G为第A族元素;所以B为F,G为Cl;D为同周期主族元素中原子半径最
18、大的元素,所以D为Na;A与E同主族,A、B和E的原子最外层电子数之和为19,所以A为O,E为S。(1)F在元素周期表中的位置是第二周期第A族。(2)Na2O、Na2O2中均含有离子键。(3)C与浓硫酸反应的化学方程式为2H2SO4(浓)+CCO2+2SO2+2H2O。(4)NaOH溶液与Cl2反应,反应的离子方程式为Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O。(5)氧原子吸引电子的能力比硫原子强,共用电子对偏移程度更大,所以H2O、H2S中共价键极性的强弱顺序为H2OH2S。(6)氟和氯同在第A族,其原子最外层电子数均为7,均可与氢原子共用一对电子形成共价键,所以都能与H2反应生成HX型氢化物
19、。13.(10分)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Z在周期表中的相对位置如图所示;X的单质在氧气中燃烧能生成两种无色气体,Y的最简单气态氢化物的水溶液显碱性。XZ回答下列问题:(1)元素X在周期表中位于第族;W和Z的气态氢化物中稳定性较强的是(填化学式)。(2)W的单质与水反应生成的含氧酸的电子式为。(3)在BaCl2溶液中加入少量Y的最高价氧化物对应水化物溶液,再通入ZO2气体,能生成无色气体YO和白色沉淀(填化学式);ZO2和YO中还原性较强的是(填化学式)。答案:(1)AHCl(2)HOCl(3)BaSO4SO2解析:由X、Z在周期表中的相对位置可知X在第二周期,X
20、的单质在氧气中燃烧能生成两种无色气体,可判断X为C;Y的最简单气态氢化物的水溶液显碱性,可判断Y为N;根据元素在周期表的位置可判断Z为S,W为Cl。(1)碳元素在周期表中的位置为第二周期第A族;Cl的非金属性强于S的非金属性,所以气态氢化物的稳定性HClH2S。(2)Cl2溶于水后生成HClO,根据其结构及各原子最外层电子可写出其电子式为HOCl。(3)硝酸具有强氧化性,可将SO2氧化为SO42-,故白色沉淀为BaSO4,在该反应中SO2为还原剂,NO为还原产物,所以还原性SO2NO。14.(14分)A、B、X、Y和Z是原子序数依次递增的短周期元素,其中A与Y同主族,X与Z同主族,A与B和X均
21、可形成10个电子化合物;B与Z的最外层电子数之比为23,常见化合物Y2X2与水反应生成X的单质,且反应后的溶液可使酚酞溶液变红。请回答下列问题。(1)Z的原子结构示意图为;化合物BA4的电子式为。(2)化合物Y2X2中含有的化学键类型有(填字母)。A.离子键B.极性共价键C.非极性共价键D.氢键(3)化合物A2X和A2Z中,沸点较高的是(填化学式), 其主要原因是。(4)A与X、A与Z均能形成18个电子的化合物,此两种化合物发生反应的化学方程式为。(5)常温常压下,由A、B、X可组成液态物质甲。现有2.3 g 甲与足量的X的单质充分反应,生成标准状况下2.24 L的BX2气体和2.7 g的A2
22、X液体,同时放出68.35 kJ的热量,该反应的热化学方程式为。答案:(1)HCHHH(2)AC(3)H2OH2O分子间存在氢键(4)H2O2+H2SS+2H2O或4H2O2+H2SH2SO4+4H2O(5)C2H6O(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)H=-1 367 kJmol-1解析:常见化合物Y2X2与水反应生成X的单质,且反应后的溶液可使酚酞溶液变红,则Y为Na、X为O;X与Z同主族,Z为S;A与Y同主族,A与B和X均可形成10个电子化合物,A为H;B与Z的最外层电子数之比为23,B为C。(1)S的原子结构示意图为;化合物CH4的电子式为HCHHH;(2)化合物Na2O2中含有的化学键类型有离子键、非极性共价键;(3)化合物H2O和H2S中,沸点较高的是H2O,其主要原因是水分子间有氢键;(4)H与O形成18个电子的化合物为H2O2、H与S形成18个电子的化合物为H2S,发生反应的化学方程式为H2O2+H2SS+2H2O或4H2O2+H2SH2SO4+4H2O;(5)2.3 g甲与足量的氧气充分反应,生成标准状况下2.24 L的CO2气体和2.7 g的H2O,根据元素守恒,可知甲的分子式为C2H6O,该反应的热化学方程式为C2H6O(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)H=-1 367 kJmol-1。
