专题五原子结构化学键A组 专项基础训练一、选择题1．(2022·郑州一模)下列有关化学用语的理解正确的是( )A．离子结构示意图：可以表示为35Cl－，也可以表示37Cl－B．电子式可以表示羟基，也可以表示氢氧根离子C．比例模型：可以表示甲烷分子，也可以表示四氯化碳分子D．CH4Si的结构式：解析 A项，由离子结构示意图知，该离子的质子数为17，则可以表示Cl－，也可以表示Cl－，正确；B项，羟基的电子式为·H，氢氧根离子的电子式为，错误；C项，可以表示甲烷分子，但不能表示四氯化碳分子，因Cl原子半径比C原子半径大，错误；D项，CH4Si的结构式应为，错误。答案 A2．(2022·四川简阳诊断，8)下列说法中，正确的是( )A．34S原子核内的中子数为16B．1H和2H的化学性质相同C．HO与HO互为同素异形体D．Na和Na＋属于同种元素，且性质相同解析 34S原子核内中子数为18，A错；1H和2H互为同位素，化学性质相同，B正确；同素异形体应为单质，C错；Na和Na＋性质不同，D错。答案 B3．(2022·广东六校联考)下列变化需克服相同类型作用力的是( )A．碘和干冰的升华\nB．Na2O2和C60的熔化C．液体石蜡的汽化和石蜡蒸气的裂化D．溴的汽化和NH4Cl的加热分解解析 A项变化克服的都是分子间作用力，正确；Na2O2和C60的熔化分别克服的是离子键和分子间作用力，B项错误；液体石蜡的汽化和石蜡蒸汽的裂化分别克服的是分子间作用力和共价键，C项错误；溴的汽化克服的是分子间作用力，NH4Cl分解破坏的是离子键和共价键，D项错误。答案 A4．(2022·天津和平期末，1)月球表面土壤里有1种非常有用的资源3He——可控核聚变的原料，有关叙述正确的是( )A．3He和4He是同种原子B．3He和4He互为同位素C．核聚变时，原子核发生了变化，发生了化学反应D．在3He中存在：质子数＝中子数＝核外电子数解析 C选项，化学变化的最小微粒是原子，核聚变是原子核发生了变化，不属于化学变化，错误；D选项，质子数＝核外电子数＝原子序数＝2，中子数＝3－2＝1，错误。答案 B5．(2022·湖南长沙期末，10)X、Y、Z、W是短周期元素，原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素；Y元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍；Z元素的－1价阴离子、W元素的＋3价阳离子的核外电子排布均与氖原子相同。下列说法中正确的是( )A．X、Y形成的化合物只含有极性键B．X单质和Z单质在暗处能剧烈反应C．含W元素的盐溶液一定显酸性D．Z离子半径小于W离子半径解析 X是原子半径最小的元素，为H元素；Y元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍，为C或S元素，由原子序数依次增大可知Y只能为C元素；Z为F元素、W为Al元素。A选项，由C2H4可知错误；B选项，H2与F2在暗处能剧烈反应，正确；由NaAlO2可知C选项错误；依据同层比核，具有相同电子排布的离子，原子序数越大，离子半径越小，所以离子半径：F－>Al3＋，D选项错误。答案 B二、非选择题6．(2022·江南十校联考)部分中学化学常见元素的原子结构及性质如下表所示：\n序号元素结构及性质①AA单质是生活中的常见金属，它有两种氯化物，相对分子质量相差35.5②BB原子最外层电子数是内层电子总数的1/5③CC是常见化肥的主要元素，单质常温下呈气态④DD单质被誉为“信息革命的催化剂”，是常用的半导体材料⑤E通常情况下，E没有正化合价，A、B、C、D、F都能与E形成化合物⑥FF在周期表中可以排在ⅠA族，也有人提出排在ⅦA族(1)A元素在周期表中的位置为________________________________________。(2)B与C形成的化合物的化学式为________，它属于________(填“离子”或“共价”)化合物。(3)①F与E可以形成原子个数比分别为2∶1、1∶1的两种化合物X和Y，区别X与Y的水溶液的实验方法是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②F与C组成的两种化合物M和N所含的电子数分别与X、Y相等，则M的水溶液显________性，N的结构式为________________。(4)C与E都是较活泼的非金属元素，用化学方程式表明这两种单质的氧化性强弱____________________________________________________________。(5)有人认为B、D的单质用导线连接后插入NaOH溶液中可以形成原电池，你认为是否可以，若可以，试写出负极的电极方程式(若认为不行可不写)_________________________________________________________________________________________________________________________________。解析 根据表格中提供的信息，可以推断A为Fe、B为Mg、C为N、D为Si、E为O、F为H。(1)Fe位于第四周期第Ⅷ族。(2)Mg与N形成的化合物为Mg3N2，属于离子化合物。(3)①可以利用MnO2能够催化分解H2O2产生氧气区别H2O、H2O2；②H2O、H2O2的电子数分别为10、18，N和H形成的10电子和18电子的化合物分别为NH3和N2H4，其中N2H4\n的结构式为。(4)O2的氧化性强于N2，可以通过单质的置换反应验证。(5)Mg、Si的单质用导线连接插入NaOH溶液中可以形成原电池，Si作负极，电极反应式为Si－4e－＋6OH－===SiO＋3H2O。答案 (1)第四周期第Ⅷ族(2)Mg3N2 离子(3)①分别取X、Y各少许置于试管中，再各加入少量的MnO2粉末，迅速产生无色气体的是H2O2；无明显现象的是H2O(利用加其他催化剂，或利用H2O2的漂白性和强氧化性等其他方法合理也可)②碱 (4)4NH3＋3O22N2＋6H2O(答案不唯一，合理即可)(5)Si－4e－＋6OH－===SiO＋3H2OB组 专项能力训练一、选择题1．(2022·武汉质检)元素周期律揭示了元素间的递变规律，下列递变规律正确的是( )A．ⅣA族元素氢化物沸点：SiH4＞CH4，所以ⅤA族元素氢化物沸点：PH3＞NH3B．第二周期元素氢化物稳定性：HF＞H2O，所以第三周期元素氢化物稳定性：HCl＞H2SC．ⅦA族元素的非金属性：F＞Cl，所以ⅦA族元素氢化物的酸性：HF＜HClD．镁比铝活泼，工业上用电解熔融氧化铝制铝，所以工业上也用电解熔融氧化镁制镁解析 A项，由于NH3分子间能形成氢键，所以其沸点高于PH3，错误；C项，非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，不能说明氢化物酸性强弱，错误；D项，由于MgO的熔点高，故工业上是电解熔融的氯化镁制镁，错误。答案 B2．(2022·哈尔滨第六中学期末，14)W、X、Y、Z是短周期中的常见元素，其部分性质如下表，下列说法不正确的是( )W单质是淡黄色固体X第三周期原子半径最小的金属\nY单质不能将比它不活泼的金属从盐溶液中置换出来Z原子最外层电子数是电子总数的A.Y、X、W的原子半径依次减小，X、Y、W单核离子的半径依次增大B．W、X、Y的最高价氧化物的水化物之间可以两两反应C．Y的氧化物与Z的最高价氧化物反应一定是氧化还原反应D．W、Z、X、Y的最高正价依次降低解析 根据题意可以推出W为S，X为Al，Y为Na，Z为C。A项，依据同周期元素的原子半径随核电荷数的增大而减小，得Y、X、W的原子半径依次减小，依据核外电子排布相同的离子半径随核电荷数的增大而减小，得X、Y、W单核离子的半径依次增大，正确；B项，W、X、Y的最高价氧化物的水化物分别为H2SO4、Al(OH)3、NaOH，它们之间可以两两反应，正确；C项，Y的氧化物是Na2O或Na2O2，Z的最高价氧化物是CO2，它们之间的反应不一定是氧化还原反应，错误；D项，W、Z、X、Y的最高正价分别为：＋6、＋4、＋3、＋1，依次降低，正确。答案 C3．(2022·山东威海一模，7)主族元素M、R形成的简单离子M2－与R＋的核外电子数之和为20，下列说法正确的是( )A．M原子的质子数一定大于R原子的质子数B．M可能存在16M、18M两种核素C．M2－与R＋的电子层结构不可能相同D．两种离子结合形成的化合物中可能含有共价键解析 根据主族元素M、R形成的简单离子M2－与R＋的核外电子数之和为20，可知M、R可能为O元素和Na元素或S元素和Li元素。O元素的质子数小于Na元素的质子数，A错误；O元素存在18O和16O两种核素，B正确；O2－和Na＋的电子层结构相同，C错误；两种离子结合形成的化合物可能为Na2O或Li2S，只含离子键，不含共价键，D错误。答案 B4．(2022·揭阳月考)下列叙述中，正确的是( )A．SiO2和CO2中，Si和O、C和O之间都是共价键B．离子化合物中一定有金属元素C．由阳离子和阴离子结合生成的化合物一定是离子化合物\nD．由两种共价化合物结合生成的化合物一定是共价化合物解析 离子化合物中不一定含金属元素，如铵盐，B错；C项，由阳离子和阴离子结合生成的化合物不一定是离子化合物，如NH＋OH－===NH3·H2O，错误；D项，由两种共价化合物结合生成的化合物不一定是共价化合物，如NH3＋HCl===NH4Cl，错误。答案 A5．(2022·北京石景山期末)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，下列说法中正确的是( )A．离子半径：D＞C＞BB．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是第二周期第ⅡA族D．丁物质均由非金属元素构成，只含共价键解析 A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素，D元素的最外层电子数与核外电子层数相等，且A、B、C的原子序数小于D，所以D是铝元素。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，所以A是氢元素。已知：甲＋E2===丙＋B2，说明E的单质是双原子分子且是原子序数大于D的短周期元素，所以E是氯元素；甲＋丙===丁说明两种物质一个是碱性物质一个是酸性或中性物质，因为B和C相邻，能形成10电子化合物，所以B是氮元素，C是氧元素，则甲是氨气，乙是水，丙是氯化氢，丁是氯化铵。A项，电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数的增大而减小，所以离子半径大小顺序为：B＞C＞D，错误；B项，A与B两种元素共同形成的10电子粒子有NH3、NH、NH3种，正确；C项，D元素在周期表中的位置是第三周期第ⅢA族，错误；D项，丁(NH4Cl)物质由非金属元素组成，含有离子键和共价键，错误。答案 B二、非选择题6．(2022·湖北部分重点中学联考，17)水是生命之源，也是化学反应中的主角。请回答下列问题：Ⅰ.水是一种电解质，发生电离会产生电子总数相同的两种微粒，其电离方程式为_______________________________________________________________\n___________________________________________________________________。Ⅱ.在许多反应中H2O扮演不同的“角色”。请结合所学知识，写出有关反应的化学方程式或离子方程式。(1)H2O参与置换反应，符合X＋W―→Y＋V；已知X和Y均是短周期主族元素形成的单质。W、V是化合物。①若W是水，且作还原剂，该反应的化学方程式为______________________________________________________________________________________________________________________________________。②若V是水，且为还原产物，该反应在常温下进行。发生反应的化学方程式为____________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)A、B是两种由短周期元素组成的有色气体，它们均能与水发生氧化还原反应，但水既不是氧化剂也不是还原剂。①A与H2O反应的化学方程式为_________________________________________________________________________________________________________，工业制备气体A的离子方程式为_________________________________________________________________________________________________________。②B与H2O反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________，气体B通常不是纯净物的主要原因为______________________________________________________________________________________________________(用化学方程式表示)。(3)某物质的化学式为NH5，常温下是固态。能与水剧烈反应放出两种气体。NH5中各原子均具有稀有气体的稳定结构。下列对NH5及NH5与水的反应描述正确的是________(填序号)。A．NH5为共价化合物B．NH5与重水(D2O)反应，产物是NH3·H2O和D2C．NH5与水反应时，NH5是还原剂D．NH5与NH3溶于水后溶液均呈碱性，且溶质成分完全相同解析 Ⅰ.水电离出OH－和H3O＋，二者的电子总数相等，电离方程式为H2O＋H2OOH－\n＋H3O＋；Ⅱ.(1)①W是水，作还原剂，则X是氧化剂，且是单质，能与水反应且作氧化剂的短周期元素单质为F2，该反应的化学方程式为2F2＋2H2O===4HF＋O2；②V是水，且为还原产物，则W为氢化物，X为O2，符合条件的反应为O2＋2H2S===2S↓＋2H2O；(2)常见的由短周期元素组成的有色气体有Cl2、NO2，它们均能与水发生氧化还原反应，但水既不是氧化剂也不是还原剂，①结合Cl2的工业制法，电解饱和的食盐水，A为Cl2，与水反应的化学方程式为Cl2＋H2OHCl＋HClO，工业制法的离子方程式2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑；②B通常不是纯净物，知B为NO2，原因为2NO2(g)N2O4(g)，NO2与水反应的化学方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO；(3)NH5和水发生反应的方程式NH5＋H2O===NH3·H2O＋H2↑，NH3·H2O===NH3↑＋H2O，A项，NH5中的各原子均具有稀有气体的稳定结构，故NH5属于铵根离子和氢阴离子形成的离子化合物，错误；B项，NH5与D2O反应，生成的氢气分子中既有H又有D，错误；C项，NH5与水反应中，NH5中H失电子，H2O中H得电子，故NH5作还原剂，H2O作氧化剂，正确；D项，NH5和NH3溶于水后都生成氨水溶液，显碱性，且溶质均为NH3·H2O，正确。答案 Ⅰ.H2O＋H2OOH－＋H3O＋Ⅱ.(1)①2F2＋2H2O===O2＋4HF ②O2＋2H2S===S＋2H2O(2)①Cl2＋H2OHCl＋HClO 2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑②3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 2NO2(g)N2O4(g)(3)CD热点一 原子结构(2022·山东理综8，2022·江苏化学2，2022·课标Ⅰ9，2022·江苏化学2，2022·全国大纲卷8)【演练1】对原子组成的考查(1)18O中的质子数为________，中子数为________。(2)I中的中子数与质子数之差为________。(3)D3O＋中的质子数为________，电子数为________，中子数为________。(4)CO中的质子数为________，电子数为________。答案 (1)8 10 (2)25 (3)11 10 11 (4)30 32\n【演练2】对元素、核素、同位素的考查H、H、H、H＋、H2是( )A．氢的五种同位素B．五种氢元素C．氢的五种核素D．氢元素的五种不同粒子解析 H、H、H三种微粒质子数相同，都为1；但中子数分别为0、1、2，它们是氢元素的三种不同核素，互为同位素。H＋是质子数为1，电子数为0，带一个单位正电荷的微粒。H2是由两个H原子构成的分子。总之，它们属于氢元素的五种不同粒子。答案 D【演练3】对原子核外电子排布规律的考查核电荷数小于18的某元素X，其原子核外电子层数为a，最外层电子数为(2a＋1)。下列有关元素X的说法中不正确的是( )A．元素X的原子核内质子数为(2a2－1)B．元素X的原子半径一定小于钠的原子半径C．由元素X形成的某些化合物，可能具有杀菌消毒的作用D．元素X形成的简单离子，各电子层的电子数均达到2n2个(n表示电子层数)解析 若a＝2，则X为N，若a＝3，则X为Cl。由原子结构、相关元素及化合物的性质推知A、B、C项正确；D项氯离子最外层电子数未达到2n2个。答案 D【演练4】高考组合题有关原子结构的考查判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”(1)中子数为146、质子数为92的铀(U)原子：92U( )(2022·江苏化学，2D)(2)U和U是中子数不同质子数相同的同种核素( )(2022·天津理综，3C)(3)原子核内有18个中子的氯原子：Cl( )(2022·海南，9D)(4)在氮原子中，质子数为7而中子数不一定为7( )(2022·课标全国卷，7C)(5)通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化( )(2022·山东理综，9C)\n答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)×热点二 化学键(2022·安徽理综7，2022·安徽理综7，2022·上海化学4，2022·海南化学13，2022·课标13)【演练5】有关化学键的考查下列说法错误的是( )A．非金属元素组成的化合物中只含共价键(2022·山东理综，9A)B．不同元素的原子构成的分子可能含有极性共价键也可能含有非极性共价键(2022·天津理综，3B改编)C．NaHCO3、HCOONa均含有离子键和共价键(2022·安徽理综，7B)D．只含H、N、O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(2022·江苏，10D)解析 非金属组成的化合物中既可能含有共价键，也可能含有离子键，如NH4Cl，A错误。答案 A【演练6】电子式的书写判断正误，并把错误的改正过来。(1)氢氧根离子的电子式：[H]－(2022·江苏，2C)__________________________________________________________________(2)NH4Br的电子式：(2022·海南，9A)__________________________________________________________________(3)NH3的电子式：(2022·江苏，2D)__________________________________________________________________(4)N2的电子式：N⋮⋮N(2022·江苏，2A)__________________________________________________________________(5)次氯酸的电子式：H(2022·上海，2A)__________________________________________________________________(6)Na2O2的电子式为(2022·课标全国卷，7A)\n__________________________________________________________________(7)H2O的电子式为H＋[H]－(2022·江苏，2A)_________________________________________________________________答案 (1)√ (2)× (3)× (4)× N⋮⋮N(5)× H(6)× Na＋[]2－Na＋(7)× HH热点三 分子间作用力和氢键[2022·安徽理综25(2)，2022·浙江理综9，2022·上海化学4，2022·课标卷13]【演练7】下列说法正确的是( )A．氢化物分子间均存在氢键B．F2、Cl2、Br2、I2的熔沸点逐渐升高，是因为分子间作用力越来越大C．H2O的稳定性大于H2S，是因为水分子间存在氢键D．HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱，其熔沸点逐渐升高解析 氢化物分子间不一定存在氢键，如H2O、HF、NH3分子中O、F、N的非金属性很强则分子间存在氢键，CH4、H2S、HCl分子中C、S、Cl的非金属性较弱，则分子间不存在氢键，A错误；H2O的稳定性大于H2S是因为H—O键的键能大于H—S的键能，分子间作用力和氢键只影响物质的熔沸点、溶解度等物理性质，C错误；HF分子间存在氢键，其熔沸点反常，高于HI，D错误。答案 B
