2020-2021学年高三化学一轮复习提升练习 第17讲 原子结构 化学键

第 17 讲 原子结构 化学键 1．(2020·陕西省宝鸡模拟)美日科学家因在研究“钯催化交叉偶联反应”所做出的杰出贡献，曾获得诺贝 尔化学奖。钯(Pd)元素的原子序数为 46，下列叙述错误的是(　　) A.10246 Pd 和 10346 Pd 互为同位素 B．钯是第 5 周期元素 C．Pd2＋核外有 48 个电子 D.10846 Pd 的原子核内有 62 个中子 【答案】C 【解析】Pd 原子核外有 46 个电子，则 Pd2＋核外有 44 个电子。 2．(2020·河南省名校联考)化学键使得一百多种元素构成了世界的万物。下列关于化学键的叙述中正确 的是(　　) A．离子化合物中一定含有共价键，共价化合物中不含离子键 B．共价化合物中可能含离子键，离子化合物中只含离子键 C．构成单质分子的粒子一定含有共价键 D．在氧化钠中，除氧离子和钠离子的静电吸引作用外，还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排 斥作用 【答案】D 【解析】离子化合物必含离子键，可能含有共价键，而共价化合物必含共价键，一定不含离子键，A、B 错误；稀有气体分子为单原子分子，不含共价键，C 错误；离子键中既存在静电吸引，也存在静电排斥，D 正确。 3．(2020·湖南省吉首市一中模拟)用化学用语表示NH3＋HCl===NH4Cl中的相关微粒，其中正确的是(　　) A．中子数为 8 的氮原子：87N B．HCl 的电子式：H＋[··Cl •• •• ··]－ C．NH3 的结构式： D．Cl－的结构示意图： 【答案】C 【解析】中子数为 8 的 N 原子，其质量数为 15，故应写成 157 N，A 项错误；HCl 为共价化合物，电子式应为 H··Cl •• •• ··，B 项错误；NH3 的结构中一个 N 原子与三个 H 原子以共价键相连，C 项正确；Cl－的最外层 为 8 个 e－，结构示意图为 ，D 项错误。 4．(2020·广东省湛江市一中模拟)现有以下六种原子：63Li；73Li；2311Na；2412Mg；146C；147N。下列相关说 法不正确的是(　　) A.63Li 和 73Li 在元素周期表中所处的位置相同 B.146C 和 147N 质量数相等，二者互为同位素 C.2311Na 和 2412Mg 的中子数相同但不属于同种元素 D.73Li 的质量数和 147N 的中子数相等 【答案】B 【解析】二者质量数相等，但质子数不同，二者不互为同位素。 5．(2020·河南南阳高三模拟)某原子的核电荷数是其电子层数的 5 倍，质子数是其最外层电子数的 3 倍， 则该原子的核电荷数为(　　) A．11　　　　　　　　　　　 B．15 C．17 D．34 【答案】B 【解析】由题意可知，该原子的结构示意图为 。 6．(2020·四川省达州市一中模拟)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 C．HNO2 和 NO－2 D．CH＋3 和 NH＋4 【答案】D 【解析】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。CH ＋3 中的电子数为 8，NH ＋4 中的电子数为 10，二者不相等。 7．(2020·甘肃兰州模拟)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 B．烧碱溶于水 C．将 HCl 通入水中 D．硫酸氢钠溶于水 【答案】D 【解析】SO2、HCl 不含有离子键，所以不会有离子键的破坏过程，A、C 错误；烧碱在水溶液中电离产生了钠离子和氢氧根离子，没有共价键的破坏过程，B 错误；硫酸氢钠既含有离子键又含有共价键，溶 于水时钠离子与硫酸氢根离子之间的离子键被破坏，同时硫酸氢根离子中的共价键也被破坏。 8．(2020·陕西省延安市高级中学模拟)化学反应的本质是反应物化学键断裂和生成物化学键形成的过程， 下列关于化学反应 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 的叙述正确的是(　　) A．反应过程中只涉及离子键和极性共价键的断裂 B．反应过程中只涉及离子键和非极性共价键的形成 C．反应过程中只涉及离子键和极性共价键的断裂以及离子键和非极性共价键的形成 D．反应过程中既涉及离子键、极性和非极性共价键的断裂，又涉及离子键、极性和非极性共价键的形 成 【答案】D 【解析】Na2O2 中存在离子键和非极性共价键，CO2 中存在极性共价键，Na2CO3 中存在离子键和极性 共价键，O2 中存在非极性共价键，D 项符合题意。 9．(2020·宁夏银川一模)部分短周期元素的性质或原子结构如下表： 元素代号 元素的性质或原子结构 W M 层上的电子数为 4 X 其单质为双原子分子，其简单氢化物的水溶液显碱性 Y L 层电子数为次外层电子数的 3 倍 Z 元素的最高正化合价是＋7 下列叙述不正确的是(　　) A．W 的氧化物不溶于水 B．由 X、Y 和氢三种元素形成的化合物中只有共价键 C．物质 WZ4 在高温条件下可与氢气发生反应，生成 W 的单质 D．W、X、Z 三种元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是 Z 【答案】B 【解析】由题给信息可推知，W、X、Y、Z 分别是 Si、N、O、Cl。W 的氧化物为二氧化硅，不溶于 水，A 正确；由 X、Y 和氢元素形成的化合物如硝酸铵，含有离子键和共价键，B 不正确；SiCl4 在高温条 件下与氢气反应生成单质硅和氯化氢，C正确；W、X、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为H2SiO3、 HNO3、HClO4，其中高氯酸(HClO4)的酸性最强，D 正确。 10．(2020·重庆市合川中学模拟)短周期主族元素 A、B、C、D 的原子序数依次增大，A、B、C 原子的最外层电子数之和为 12，B、C、D 位于同一周期，C 原子的最外层电子数既是 A 原子内层电子数的 3 倍又 是 B 原子最外层电子数的 3 倍。下列说法正确的是(　　) A．原子半径：B＞A，离子半径：C＜D B．B 的单质能与 A 的最高价氧化物发生置换反应 C．元素 B 和 D 能形成 BD2 型的共价化合物 D．D 的单质有毒，且有漂白性 【答案】B 【解析】据题意知 A 是碳，B 是镁，C 是硫，D 是氯。选项 A 中离子半径：C＞D；选项 C 中 MgCl2 是离子化合物；选项 D 中 Cl2 无漂白性。 11．(2020·广东省化州市六中模拟)原子序数依次增大的元素 a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为 1、6、7、1。a－的电子层结构与氦相同，b 和 c 的次外层有 8 个电子，c－和 d＋的电子层结构相同。下列叙 述错误的是(　　) A．元素的非金属性次序为 c＞b＞a B．a 和其他 3 种元素均能形成共价化合物 C．d 和其他 3 种元素均能形成离子化合物 D．元素 a、b、c 各自最高和最低化合价的代数和分别为 0、4、6 【答案】B 【解析】由 a 的最外层电子数为 1，a－的电子层结构与氦相同可知，a 为 H。b 和 c 的次外层有 8 个电 子，又知 b、c 的最外层电子数分别为 6、7，则 b、c 处于第 3 周期，从而推知，b、c 分别为 S、Cl。由 c－ 和 d＋的电子层结构相同可知，d 为 K。A 项，S、Cl 处于第 3 周期，Cl 的原子序数大于 S，则 Cl 的非金属 性强于 S；由 H2S 中 S 元素显－2 价、H 元素显＋1 价可知，S 的非金属性强于 H，因此三种元素的非金属 性次序为 Cl＞S＞H。B 项，H 和 S、Cl 可形成共价化合物 H2S 和 HCl，而 H 与 K 则形成离子化合物 KH。C 项，K 和 H、S、Cl 均可形成离子化合物，分别为 KH、K2S 和 KCl。D 项，H、S、Cl 的最高化合价分别为 ＋1、＋6 和＋7，最低化合价分别为－1、－2 和－1，因此三种元素各自最高和最低化合价的代数和分别为 0、4、6。 12．(2020·湖南省安化一中模拟)a、b、c、d 为短周期元素，a 的原子中只有 1 个电子， b2－和 c＋的电 子层结构相同， d 与 b 同族。下列叙述错误的是(　　) A．a 与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为＋1 B．b 与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物C．c 的原子半径是这些元素中最大的 D．d 与 a 形成的化合物的溶液呈弱酸性 【答案】A 【解析】根据 a 原子中只有 1 个电子可确定 a 为 H，由 b2－和 c＋电子层结构相同，可知 b 和 c 分别位 于第 2、3 周期，则 b、c 分别为 O 和 Na，d 与 b 同族，则 d 为 S。二元化合物 H2O、H2S 中 H 均为＋1 价， 而 NaH 中 H 为－1 价，A 项错误；O 与其他三种元素可分别形成 H2O 和 H2O2、Na2O 和 Na2O2、SO2 和 SO3，B 项正确；根据四种元素在周期表中的位置可确定原子半径：Na>S>O>H，C 项正确；H2S 在溶液中 部分电离而使溶液呈弱酸性，D 项正确。 13．(2020·江西省赣州市二中模拟)A、B、C、D 4 种元素的核电荷数依次增大，它们的离子的电子层数 相同且最外层电子数均为 8。A 原子的 L 层电子数与 K、M 层电子数之和相等，D 原子的 K、L 层电子数之 和等于电子总数的一半。 (1)4 种元素的元素符号依次是 A________，B________，C________，D________。 (2)B 与 C 形成化合物的电子式为________；A 与元素周期表中原子半径最小的原子形成化合物的电子 式为________。 【解析】由题意可知 A、B、C、D 的离子均含 18e－，且由 A、D 原子相关信息推知 A 为硫元素，D 为 钙元素，进而推知 B 为氯元素，C 为钾元素。 【答案】(1)S　Cl　K　Ca (2)K＋[··Cl •• •• ··]－　H··S •• •• ··H 14．(2020·安徽省铜陵中学模拟)过氧化氢(H2O2)又叫双氧水，其水溶液可用于制备工业上的漂白剂、特 殊环境里燃料燃烧的助燃剂、医疗上的消毒剂、实验室里的制氧剂等。过氧化钠(Na2O2)可用于制备工业上 的漂白剂、实验室里的制氧剂、呼吸面具或潜水艇中的制氧剂等。过氧原子团“O2”由 2 个氧原子共用 1 对 电子形成。 (1)分别写出 H2O2、Na2O2 的电子式：______________、____________________。 (2)①H2O、H2O2 中化学键的不同点是______________________________________________________； ②Na2O、Na2O2 中化学键的不同点是 _________________________________________________________； ③H2O2 的化合物类型是________________(填“共价化合物”或“离子化合物”)。 (3)分别写出 H2O2、Na2O2 做供氧剂的化学方程式： H2O2：_____________________________________________________；Na2O2：_____________________________________________________。 (4)H2O2、H2O、白磷、BF3、PCl3、PCl5 等分子中满足所有原子最外层为 8 电子稳定结构的是 ________________________________________________________________________。 【解析】H2O2 与 Na2O2 中都含有过氧原子团“O2”。题中告知“O2”由 2 个 O 共用 1 对电子形成，又知 H 的化合价为＋1，则 H 与 O 之间共用 1 对电子，这样就可以写出 H2O2 的电子式。比较 H2O2 与 Na2O2，Na 的化合价也是＋1，但 Na 与 O 之间的化学键应是离子键而不是共价键，则 Na2O2 是由 O 2－2 与 Na＋构成的。 写出 H2O、Na2O 的电子式，比较 H2O 与 H2O2、Na2O 与 Na2O2 的电子式，可顺利完成有关问题。 【答案】(1)H··O •• •• ··O •• •• ··H　Na＋[··O •• •• ··O •• •• ··]2－Na＋ (2)①H2O 中没有非极性键，H2O2 中有非极性键 ②Na2O 中没有共价键，Na2O2 中有共价键(或非极性键) ③共价化合物 (3)2H2O2 =====催化剂 2H2O＋O2↑　2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2(或 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑) (4)白磷、PCl3 15．(2020·浙江省海宁市高级中学模拟)元素 X、Y、Z、M、N 均为短周期主族元素，且原子序数依次 增大。已知 Y 元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为 3∶4，M 元素原子的最外层电子数与次外层电 子数之比为 3∶4，且 M 原子的质子数是 Y 原子的 2 倍；N－、Z＋、X＋的半径逐渐减小；化合物 XN 在常温 下为气体，据此回答下列问题： (1)写出 Z 与 N 形成的化合物的电子式：________________________________。 (2)X 与 Y 可分别形成 10 电子和 18 电子的分子，写出 18 电子分子转化成 10 电子分子的化学方程式： ____________________________________(分解反应)。 (3)下图表示由上述元素组成的两种气体分子在一定条件下的密闭容器中充分反应前后的转化关系，请 写出该转化过程的化学方程式：________________________________。 (4)A、B 均为由上述五种元素中的三种元素组成的强电解质，且组成元素的原子个数之比为 1∶1∶1。 若在各自的水溶液中，A 能抑制水的电离，B 能促进水的电离，则 A 的化学式为________________，B 的 化学式为____________。 【解析】由题意知 Y 只能为 O 元素，M 为 S 元素，结合 N－、Z＋、X＋的半径逐渐减小，XN 常温下为气体，可判定 N 为 Cl 元素，Z 为 Na 元素，X 为 H 元素。 【答案】(1)Na＋[··Cl •• •• ··]－ (2)2H2O2 =====MnO2 2H2O＋O2↑ (3)2SO2＋O2 催化剂 △ 2SO3 (4)NaOH　NaClO(或 NaHS) 16．(2020·辽宁省大连市一中模拟)X、Y、Z、J、Q 五种短周期主族元素，原子序数依次增大，Z 元素 在地壳中含量最高，J 元素的焰色反应呈黄色，Q 的最外层电子数与其电子总数的比为 3∶8，X 能与 J 形成 离子化合物，且 J＋的半径大于 X－的半径，Y 的氧化物是形成酸雨的主要物质之一。请回答： (1)Q 元素在周期表中的位置：__________________________________。 (2)这五种元素原子半径从大到小的顺序为__________________________(填元素符号)。 (3)元素的非金属性 Z______Q(填“>”或“S>N>O>H。(3)Q 的氢化物的水溶液放置在空气中会变浑浊，即 氧气置换出 S，说明非金属性 O>S，A 正确；根据 O 与 S 之间形成的化合物中 S 元素的化合价为正价知， 非金属性 O>S，B 正确；不能根据氧气和 S 单质的状态判断非金属性强弱，C 错误；同主族由上到下非金属性逐渐减弱，即非金属性 O>S，D 正确。(4)硫化氢与过氧化氢可发生氧化还原反应：H2O2＋H2S===S↓＋ 2H2O。(5)根据题意知 A 是 NH3，B 是 NH＋4 ，NH＋4 水解使溶液呈酸性。(6)液氨的电离类似水，电离生成 NH －2 和 NH＋4 。 【答案】(1)第 3 周期第ⅥA 族　(2)Na>S>N>O>H (3)>　C　(4)H2O2＋H2S===S↓＋2H2O (5) 　NH＋4 ＋H2O NH3·H2O＋H＋ (6)2NH3(l) NH＋4 ＋NH－2