专题五原子结构化学键考点一 原子的组成与原子的核外电子排布1．(2022·江苏化学，2，2分)下列有关氯元素及其化合物的表示正确的是( )A．质子数为17、中子数为20的氯原子：ClB．氯离子(Cl－)的结构示意图：C．氯分子的电子式：D．氯乙烯分子的结构简式：H3C—CH2Cl解析 A项，质子数为17、中子数为20的氯原子的质量数为37，可表示为Cl，错误；B项，Cl－核外有18个电子，离子结构示意图为，错误；C项，氯分子中两个氯原子间形成一个共用电子对，从而达到8e－稳定结构，正确；D项，氯乙烯分子中含有的碳碳双键不能省略，其结构简式为CH2===CHCl，错误。答案 C2．(2022·山东理综，8，5分)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－、S2－、Ca2＋、K＋半径逐渐减小D.Cl与Cl得电子能力相同解析 同主族元素最高价含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱，A项错误；核外电子排布相同的微粒化学性质不一定相同，如Na＋和F－，B项错误；四种离子半径的大小顺序应为：r(S2－)>r(Cl－)>r(K＋)>r(Ca2＋)，C项错误；Cl和Cl互为同位素，得电子能力相同，D项正确。答案 D3．(2022·江苏化学，2，2分)下列有关化学用语表示正确的是( )A．过氧化钠的电子式：NaNaB．质子数为35、中子数为45的溴原子：Br\nC．硫离子的结构示意图：D．间二甲苯的结构简式：解析 过氧化钠的电子式：Na＋[]2－Na＋，A项错误；S2－的结构示意图为，C项错误；间二甲苯的结构简式为，D项错误。答案 B4．(2022·上海化学，3，2分)230Th和232Th是钍的两种同位素，232Th可以转化成233U。下列有关Th的说法正确的是( )A．Th元素的质量数是232B．Th元素的相对原子质量是231C．232Th转换成233U是化学变化D．230Th和232Th的化学性质相同解析 本题考查了原子结构知识。质量数是针对具体原子而言的，同种元素的不同核素的质量数不同，A项错误；元素的相对原子质量是根据其各种核素的相对原子质量和它们在自然界中所占的原子个数百分含量计算出的结果，B项错误；232Th转化成233U是核反应不是化学反应，C项错误；同位素原子化学性质相同，物理性质不同，D项正确。答案 D5．(2022·课标全国卷Ⅰ，9，6分)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其简单离子都能破坏水的电离平衡的是( )A．W2－、X＋B．X＋、Y3＋C．Y3＋、Z2－D．X＋、Z2－解析 短周期中能抑制水的电离平衡的简单离子只有H＋；能水解促进水的电离平衡的简单离子有Li＋、F－、Be2＋、Mg2＋、Al3＋、S2－，由于W、X、Y、Z的原子序数依次增大，并结合离子所带的电荷数可知，四种元素只能分别是O、Na、Al、S，因此只有C项正确。答案 C6．(2022·大纲理综，8，6分)下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是( )A．体积相等时密度相等\nB．原子数相等时具有的中子数相等C．体积相等时具有的电子数相等D．质量相等时具有的质子数相等解析 A中体积相同时二者的物质的量相同，因两物质的摩尔质量不同，所以质量不同，由ρ＝知二者的密度不同，A错；B中原子数相同时分子数也相同，12C18O与14N2两个分子中中子数分别为16和14，B错；C中体积相等则分子数相等，1个12C18O分子中含有14个电子，1个14N2分子中也含有14个电子，C正确；D中质量相等时二者的物质的量不同，所以质子数不同，D错。答案 C7．(2022·大纲理综，10，6分)元素X形成的离子与钙离子的核外电子排布相同，且X的离子半径小于负二价硫离子的半径。X元素为( )A．AlB．PC．ArD．K解析 具有相同电子层结构的微粒，核电荷数越大其离子半径越小。选项A，Al3＋具有第二周期稀有气体原子电子层结构；选项B，磷离子半径大于负二价硫离子的半径；选项C，Ar为稀有气体元素，不能形成离子；选项D，K＋具有与钙离子相同的电子层结构，且半径小于负二价硫离子。答案 D8．(2022·上海化学，9，3分)氯元素在自然界有35Cl和37Cl两种同位素，在计算式34.969×75.77%＋36.966×24.23%＝35.453中( )A．75.77%表示35Cl的质量分数B．24.23%表示35Cl的丰度C．35.453表示氯元素的相对原子质量D．36.966表示37Cl的质量数解析 元素的相对原子质量由组成该元素的所有核素共同决定，其数值为各核素的相对原子质量与其个数百分比之积的和。A选项应为物质的量百分数或原子个数百分比；B选项对应的核素应为37Cl；D选项36.966表示37Cl的相对原子质量。答案 C考点二 化学键及分子间作用力1．(2022·北京理综，9，6分)\n最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：下列说法正确的是( )A．CO和O生成CO2是吸热反应B．在该过程中，CO断键形成C和OC．CO和O生成了具有极性共价键的CO2D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程解析 A项，由能量—反应过程图像中状态Ⅰ和状态Ⅲ知，CO和O生成CO2是放热反应，错误；B项，由状态Ⅱ知，在CO与O生成CO2的过程中CO没有断键形成C和O，错误；C项，由状态Ⅲ及CO2的结构式C=O=O知，CO2分子中存在碳氧极性共价键，正确；D项，由能量—反应过程图像中状态Ⅰ(CO和O)和状态Ⅲ(CO2)分析，状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO和O原子反应生成CO2的过程，错误。答案 C2．(2022·课标全国卷Ⅱ，9，6分)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>aB.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解析 a－的电子层结构与氦相同，则a为氢元素；b和c的次外层有8个电子，且最外层电子数分别为6、7，则b为硫元素，c为氯元素；d的最外层电子数为1，且c－和d＋的电子层结构相同，则d为钾元素。A项，元素的非金属性次序为Cl>S>H，正确；H2S和HCl是共价化合物，KH、K2S和KCl是离子化合物，B项错误，C项正确；D项，氢、硫、氯三种元素的最高和最低化合价分别为＋1和－1、＋6和－2、＋7和－1，因此它们各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6，正确。答案 B\n3．(2022·海南化学，12，4分)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分别与氢形成的化合物中化学键均为极性共价键解析 根据题意，短周期元素中，a的M层电子数为1个，则a为钠元素，b的最外层电子数为内层电子数的2倍，则b为碳元素，c的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍，则c为硫元素，结合c与d同周期，d的原子半径小于c，故d为氯元素。A项，上述元素中非金属性最强的元素是氯元素，正确；B项，钠可以形成Na2O、Na2O2两种氧化物，碳元素可以形成CO、CO2两种氧化物，S元素可以形成SO2、SO3两种氧化物，氯元素可以形成Cl2O、ClO2、Cl2O7等多种价态的氧化物，B项正确；C项，钠为活泼金属元素，可以与非金属元素C、S、Cl等形成离子化合物，正确；D项，碳元素可以与氢元素形成只含有极性键的化合物，如CH4，也可形成含有极性键和非极性键的化合物，如CH3CH3等，硫元素形成的H2S只含极性键，氯元素与氢元素形成的HCl也只含极性键，错误。答案 D4．(2022·安徽理综，7，6分)CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰酸的反应：下列有关三聚氰酸的说法正确的是( )A．分子式为C3H6N3O3B．分子中既含极性键，又含非极性键C．属于共价化合物D．生成该物质的上述反应为中和反应解析 三聚氰酸的分子式应为C3H3N3O3，A项错误；三聚氰酸分子中只含有极性共价键，属于共价化合物，则B项错误，C项正确；中和反应是酸和碱反应生成盐和水的反应，\n题中反应不符合此概念，D项错误。答案 C5．(2022·江苏化学，10，2分)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且原子最外层电子数之和为13。X的原子半径比Y的小，X与W同主族，Z是地壳中含量最高的元素。下列说法正确的是( )A．原子半径的大小顺序：r(Y)>r(Z)>r(W)B．元素Z、W的简单离子的电子层结构不同C．元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强D．只含X、Y、Z三种元素的化合物，可能是离子化合物，也可能是共价化合物解析 根据题意X、Y、Z、W四种元素分别为H、N、O、Na，原子半径大小顺序应为r(Na)＞r(N)＞r(O)；O2－与Na＋的电子层结构相同；非金属性N＜O，故热稳定性NH3＜H2O；含H、N、O的化合物可为HNO3(共价化合物)也可为NH4NO3(离子化合物)。答案 D6．(2022·安徽理综，7，6分)科学家最近研究出一种环保、安全的储氢方法，其原理可表示为：NaHCO3＋H2HCOONa＋H2O。下列有关说法正确的是( )A．储氢、释氢过程均无能量变化B．NaHCO3、HCOONa均含有离子键和共价键C．储氢过程中，NaHCO3被氧化D．释氢过程中，每消耗0.1molH2O放出2.24L的H2解析 化学反应过程中一定伴随着能量的变化，A项错误；NaHCO3、HCOONa均为离子化合物，含有离子键，在HCO、HCOO－中均含有共价键，B项正确；储氢过程中NaHCO3被还原，C项错误；D项没有说明氢气所处的状态，错误。答案 B7．(2022·课标全国卷，13，6分)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其中W的阴离子的核外电子数与X、Y、Z原子的核外内层电子数相同。X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，工业上采用液态空气分馏方法来生产Y的单质，而Z不能形成双原子分子。根据以上叙述，下列说法中正确的是( )A．上述四种元素的原子半径大小为W<X<Y<Z\nB．W、X、Y、Z原子的核外最外层电子数的总和为20C．W与Y可形成既含极性共价键又含非极性共价键的化合物D．由W与X组成的化合物的沸点总低于由W与Y组成的化合物的沸点解析 依据题意，不难确定W、X、Y、Z四种元素依次为氢(H)、碳(C)、氮(N)或氧(O)、氖(Ne)。A项，X、Y、W元素的原子半径大小为X＞Y＞W；B项，四种原子最外层电子总数为18或19；C项，H2O2或N2H4分子中既含极性共价键又含非极性共价键；D项，W与X组成的化合物包括所有的烃类，故沸点不一定比H2O或NH3的低。答案 C8．(2022·天津理综，3，6分)下列叙述正确的是( )A．乙酸与丙二酸互为同系物B．不同元素的原子构成的分子只含极性共价键C.U和U是中子数不同质子数相同的同种核素D．短周期第ⅣA与ⅦA族元素的原子间构成的分子，均满足原子最外层8电子结构解析 乙酸与丙二酸从组成和结构上不符合同系物的定义，A错误；不同元素原子构成的分子中可以含有非极性键，如H2O2，B错误；U和U是不同核素，互为同位素，C错误；短周期第ⅣA族和第ⅦA族元素原子间可形成AX4型分子，各原子最外层均满足8电子结构，D正确。答案 D9．(2022·重庆理综，8，15分)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________。(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)100g上述产气药剂产生的气体通过碱石灰后得到N233.6L(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________。解析 (1)氮原子最外层有5个电子，共用3对电子形成氮气，氮气的电子式为∶N⋮⋮\nN∶。(2)置换反应中，Fe2O3作氧化剂，还原产物是铁。(3)KClO4中K＋与ClO之间存在离子键，ClO内部Cl与O之间存在共价键。(4)NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2、H2O。(5)①碱石灰是CaO和NaOH组成的混合物，可以吸收水和CO2。②n(N2)＝1.5mol，根据氮原子守恒n(NaN3)＝＝1mol，w(NaN3)＝×100%＝65%。答案 (1)∶N⋮⋮N∶(2)Fe(3)离子键和共价键 (4)2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O(5)①CO2、H2O ②65%
