2020届高考化学一轮复习原子结构、化学键作业

2020届高考化学一轮复习原子结构、化学键作业

课练13　原子结构、化学键 小题狂练⑬‎ ‎1．下列分子中，其中子总数为24的是(　　)‎ A．18O3 B．2HO‎2 C．14N16O2 D．‎14C16O2‎ 答案：D 解析：1个18O中含有(18－8)个＝10个中子，故1个18O3中含有30个中子，A项不符合题意。1个2H中含有(2－1)个＝1个中子，1个17O中含有(17－8)个＝9个中子，故1个2HO2分子中含有(2×1＋2×9)个＝20个中子，B项不符合题意。1个14N16O2分子中含有[(14－7)＋2×(16－8)]个＝23个中子，C项不符合题意。1个‎14C16O2分子中含有[(14－6)＋2×(16－8)]个＝24个中子，D项符合题意。‎ ‎2．[2019·漳州八校高三联考]下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是(　　)‎ A．HF的电子式：H＋[]－‎ B．HClO的结构式：H—O—Cl C．S2－的结构示意图：‎ D．CH4分子的球棍模型：‎ 答案：B 解析：HF是共价化合物，不存在离子键，分子中氟原子与氢原子形成1个共用电子对，电子式为H，A错误；次氯酸的中心原子为O，HClO的结构式正确，B正确；硫离子质子数为16，核外电子数为18，有3个电子层，由里到外各层电子数分别为2、8、8，离子结构示意图为，C错误；球棍模型可以表示原子之间的成键形式、分子的空间结构等，不能表示甲烷中原子之间的成键情况，是甲烷的比例模型，甲烷的球棍模型为，D错误。‎ ‎3．下列说法不正确的是(　　)‎ A．239Pu和241Pu是同位素 B．238Pu、239Pu和241Pu属于不同的核素 C．238Pu与238U在元素周期表中的位置相同 D．239Pu衰变成235U不属于化学变化 答案：C 解析：239Pu和241Pu是质子数相同，中子数不同的两种原子，互为同位素，A正确；核素的种类是由质子数和中子数共同决定的，238Pu、239Pu和241Pu属于同种元素的不同核素，B正确；238Pu与238U核电荷数不相同，属于不同的元素，在元素周期表中的位置不同，C错误；由于化学变化的最小微粒是原子，不涉及原子核的变化，所以衰变不是化学变化，D正确。‎ ‎4．[2019·福建三明一中模拟]金属铈(58Ce)常用于制作稀土磁性材料，可用于制造玻璃、打火石、陶瓷和合金等。已知：Ce4＋＋Fe2＋===Ce3＋＋Fe3＋。下列说法正确的是(　　)‎ A．铈的原子核外有58个电子 B．可用电解熔融CeO2的方法制取金属铈，铈在阳极生成 C.Ce、Ce是同素异形体 D．铈能溶于HI溶液，反应的离子方程式为Ce＋4H＋===Ce4＋＋2H2↑‎ 答案：A 解析：根据金属铈(58Ce)的原子符号可知，铈原子的质子数为58，原子中质子数等于核外电子数，故铈的原子核外有58个电子，A正确；电解熔融状态的CeO2可制备Ce，阴极上Ce4＋得到电子生成Ce，电极反应式为Ce4＋＋4e－===Ce，在阴极获得铈，B错误；Ce、Ce具有相同的质子数，不同的中子数，故它们互为同位素，不是同素异形体，C错误；由于氧化性：Ce4＋>Fe3＋>I－，铈能溶于氢碘酸，发生氧化还原反应，生成CeI3和I2，D错误。‎ ‎5．下列叙述正确的是(　　)‎ A．共价化合物中只含有共价键，离子化合物中只含有离子键 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 D．化学变化过程，一定会破坏旧的化学键，同时形成新的化学键 答案：D 解析：共价化合物中只含有共价键，但离子化合物中不一定只含有离子键，如NaOH中既存在离子键也存在共价键，A错误；离子化合物中不一定有金属元素，如铵盐，B错误；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，C错误；化学变化的实质是破坏旧的化学键，同时形成新的化学键，D正确。‎ ‎6．下列表达错误的是(　　)‎ 答案：A 解析：氧原子最外层有6个电子，需结合2个电子形成共价键，而Cl最外层有7个电子，只需结合1个电子形成共价键，HClO的电子式应为，A错误；C原子最外层有4个电子，需结合4个电子形成共价键，O原子最外层有6个电子，需结合2个电子形成共价键，B正确；NH3是共价化合物，C正确；K2S是离子化合物，D正确。‎ ‎7．下列叙述正确的是(　　)‎ A．N2、CO、C2H2所含质子数相等，电子数和原子数不相等 B．NH、H3O＋、OH－的质子数和电子数相等，原子数不相等 C．C、O、CN－的电子数和原子数相等，质子数不相等 D．CH3OH、C2H6、H2O2的原子数和电子数相等，质子数不相等 答案：C 解析：阳离子：电子总数＝质子总数－所带的电荷总数；阴离子：电子总数＝质子总数＋所带的电荷总数。N2、CO、C2H2的质子数和电子数都等于14，原子数不等，A错误；NH、H3O＋、OH－的原子数和质子数均不等，电子数都为10，B错误；C、O、CN－的原子数和电子数都相等，质子数不同，C正确；CH3OH、C2H6、H2O2质子数和电子数相等，原子数不相等，D错误。‎ ‎8．[2019·湖北宜昌训练]全氮类物质具有高密度、超高能量及爆轰产物无污染等优点。中国科学家成功合成全氮阴离子N，N是制备全氮类物质NN的重要中间体，下列说法中不正确的是(　　)‎ A．全氮类物质属于绿色能源 B．每个N中含有35个质子 C．每个N中含有35个电子 D．NN结构中含共价键 答案：C 解析：根据全氮类物质具有高密度、超高能量及爆轰产物无污染等优点可知A正确。N的质子数为7×5＝35，B正确。N含有的电子数为5×7＋1＝36，C错误。N、N结构中含阳离子N和阴离子N，含有离子键，属于离子化合物，N、N中均含有5个氮原子，氮原子间以共价键结合，D正确。‎ ‎9．[2019·北京石景山模拟]在NH3和NH4Cl存在的条件下，以活性炭为催化剂，用H2O2氧化CoCl2的溶液来制备化工产品[Co(NH3)6]Cl3，下列表述正确的是(　　)‎ A．中子数为32，质子数为27的钴原子：Co B．H2O2的电子式：‎ C．NH3和NH4Cl的化学键类型相同 D．[Co(NH3)6]Cl3中Co的化合价是＋3价 答案：D 解析：中子数为32，质子数为27的钴原子的质量数为32＋27＝59，A错误；H2O2为共价化合物，其电子式为HH，B错误；NH3中存在共价键，NH4Cl中存在离子键和共价键，C错误；[Co(NH3)6]Cl3中NH3整体为0价，Cl为－1价，所以Co的化合价是＋3价，D正确。‎ ‎10．[2019·安徽无为月考]科学家宣布发现了铝的“超级原子”结构——Al13和Al14。已知这类“超级原子”最外层电子数之和为40时处于相对稳定状态。下列说法中，正确的是(　　)‎ A．Al13、Al14互为同位素 B．Al13超原子中Al原子间通过离子键结合 C．Al13和Al14都具有较强的还原性，容易失去电子生成阳离子 D．Al14最外层电子数之和为42，与第ⅡA族元素原子的性质相似 答案：D 解析：质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，同位素研究的对象是原子，Al13、Al14不互为同位素，A错误；Al13超原子中Al原子间通过共价键结合，B错误；Al13最外层电子数之和为13×3＝39，需要获得1个电子达到稳定结构，因此表现出较强的氧化性，C错误；Al14最外层电子数之和为14×3＝42，由于这类“超级原子”最外层电子数之和为40时处于相对稳定状态，因此该微粒需要失去2个电子才能达到稳定结构，这说明Al14与第ⅡA族元素原子的化学性质相似，D正确。‎ ‎11．[2019·哈师大附中模拟]下列过程中，共价键被破坏的是(　　)‎ ‎①碘升华　②溴蒸气被木炭吸附　③酒精溶于水　④HCl气体溶于水　‎ ‎⑤冰融化　⑥NH4Cl受热　⑦氢氧化钠熔化　⑧(NH4)2SO4溶于水 A．④⑥ B．④⑥⑧‎ C．①②④⑤ D．①④⑥⑦‎ 答案：A 解析：①碘升华，破坏的是分子间作用力；②溴蒸气被木炭吸附，破坏的是分子间作用力；③酒精是非电解质，溶于水不发生电离，破坏的是分子间作用力；④HCl气体溶于水，发生电离，H—Cl共价键被破坏；⑤冰融化，破坏的是分子间作用力；⑥NH4Cl受热分解，发生化学变化，生成氨气和HCl，N—H共价键被破坏；⑦氢氧化钠熔化，只有离子键被破坏；⑧(NH4)2SO4溶于水，发生电离，离子键被破坏。综上，④⑥符合题意，故选A。‎ ‎12．[2019·浙江台州统测]有关物质结构的说法正确的是(　　)‎ A．有共价键存在的物质熔、沸点一定很高 B．液氯与水反应破坏了分子间作用力和共价键 C．离子化合物中一定含有离子键、一定不含共价键 D．NH4Cl和Na2O中的化学键类型完全相同 答案：B 解析：有共价键存在的物质熔、沸点不一定很高，如冰融化时只需破坏分子间作用力，熔点低，A错误；液氯溶于水发生化学反应，有共价键的断裂和形成，同时也破坏了分子间作用力，B正确；离子化合物中一定含有离子键，可能存在共价键，如NaOH和Na2O2等，C错误；NH4Cl中含有离子键和共价键，而Na2O中只存在离子键，D错误。‎ ‎13．[2019·浙江温州联考]下列说法正确的是(　　)‎ A．CS2、PCl5中各原子或离子的最外电子层都形成了8电子的稳定结构 B．石英和金刚石都是原子间通过共价键结合形成的原子晶体 C．有离子键的物质一定是离子化合物，只有共价键的物质一定是共价化合物 D．冰醋酸晶体溶于水的过程中破坏了分子间作用力，但没有破坏分子内作用力 答案：B 解析：氯原子最外层有7个电子，需要结合1个电子达到8电子稳定结构，磷原子最外层有5个电子，需要结合3个电子达到8电子稳定结构，则PCl5中P原子最外层超过8个电子，A错误；石英中硅原子与氧原子形成共价键，金刚石中碳原子之间形成共价键，二者都属于原子晶体，B正确；有离子键的物质一定是离子化合物，但是只有共价键的物质可能是单质(如氢气、氧气等)，也可能是共价化合物(如氯化氢、水等)，C错误；冰醋酸晶体溶于水的过程中破坏了分子间作用力，醋酸电离出醋酸根离子和氢离子，醋酸分子羧基中的氧氢键发生断裂，D错误。‎ ‎14．已知短周期元素A、B、C、D最高价氧化物对应水化物分别为X、Y、Z、W，A是短周期中原子半径最大的元素，常温下X、Z、W均可与Y反应，A、C、‎ D的原子序数及0.1 mol·L－1X、Z、W溶液的pH如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．Y为碱性化合物 B．A、C、D的氢化物均为共价化合物 C．X、W两物质含有的化学键类型相同 D．B原子的电子层数与最外层电子数相等 答案：D 解析：短周期元素A、B、C、D最高价氧化物对应水化物分别为X、Y、Z、W，A是短周期中原子半径最大的元素，则A为Na元素，则X为NaOH；0.1 mol·L－1的W溶液pH＝1，则W为一元含氧强酸，且D的原子序数大于Na元素，则D为Cl元素、W为HClO4；0.1 mol·L－1的Z溶液pH＝0.7，则氢离子浓度为10－0.7 mol·L－1＝0.2 mol·L－1，故Z为二元强酸，且C的原子序数大于Na元素，则C为S元素、Z为H2SO4；常温下X、Z、W均可与Y反应，则Y为两性氢氧化物，则Y为Al(OH)3、B为Al元素。Al(OH)3是两性氢氧化物，A错误；A、C、D的氢化物分别为NaH、H2S、HCl，其中NaH为离子化合物，B错误；NaOH含有离子键、共价键，HClO4只含有共价键，二者含有化学键类型不全相同，C错误；B为Al元素，原子核外有3个电子层，最外层电子数为3，其电子层数与最外层电子数相等，D正确。‎ ‎15．[2019·湖北孝感月考]如图是部分短周期元素原子(用字母表示)最外层电子数与原子序数的关系图。下列说法正确的是(　　)‎ A．元素的非金属性：X>R>W B．简单离子的半径：W>R>X C．X与W形成的化合物中只有共价键 D．X与Z形成的化合物中只有离子键 答案：C 解析：由各原子的最外层电子数和原子序数的关系可推断X、Y、Z、R、W依次为O、F、Na、S、Cl元素。元素的非金属性：X(O)>R(S)、W(Cl)>R(S)，A错误；电子层数越多，离子半径越大，核外电子排布相同时，原子序数越大，离子半径越小，简单离子半径：R(S2－)>W(Cl－)>X(O2－)，B错误；O与Cl形成的化合物中只有共价键，C正确；X与Z可形成Na2O和Na2O2，Na2O中只有离子键，Na2O2中既有离子键又有共价键，D错误。‎ ‎16．[2019·山西太原模拟]X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素，且最外层电子数之和为15，X与Z可形成XZ2分子；Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为‎0.76 g·L－1；W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的。下列说法正确的是(　　)‎ A．原子半径：W>Z>Y>X>M B．元素X与M形成的原子个数比为11的化合物只有一种 C．XZ2、X‎2M2‎、W2Z2均为直线形的共价化合物 D．由X、Y、Z、M四种元素形成的化合物可能含有离子键 答案：D 解析：由题给的条件可知，X、Y、Z、M、W这五种短周期元素的排列顺序，不是按原子序数递增排列的，其中只有X、Y、Z三种元素是原子序数依次递增的同周期元素，Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为‎0.76 g·L－1，可计算出该气态化合物的摩尔质量为‎22.4 L·mol－1×‎0.76 g·L－1＝‎17 g·mol－1，从而确定M为H元素，Y为N元素；由X、Y、Z的最外层电子数之和为15，X与Z可形成XZ2分子，可推出X、Z分别为C、O元素；根据W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的，推出W的质子数为×(6＋7＋8＋1)＝11，所以W为Na元素。原子半径：W>X>Y>Z>M(即Na>C>N>O>H)，故A错误；元素C与H形成的原子个数比为11的化合物有多种，如C2H2、C6H6、C8H8等，故B错误；选项中CO2、C2H2均为共价化合物，而Na2O2是离子化合物，故C错误。X、Y、Z、M四种元素可形成的化合物有(NH4)2CO3、NH4HCO3、CO(NH2)2(尿素)等，前2种化合物中既有离子键又有共价键，而尿素为共价化合物，只有共价键，故D正确。‎ ‎17．短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大。元素X的一种高硬度单质是宝石，Y2＋电子层结构与氖相同，Z的质子数为偶数，室温下M单质为淡黄色固体，回答下列问题：‎ ‎(1)M元素位于周期表中的第________周期、________族。‎ ‎(2)Z元素是________，其在自然界中常见的二元化合物是________。‎ ‎(3)X与M的单质在高温下反应的化学方程式为__________________，产物分子为直线形，其化学键属于________共价键(填“极性”或“非极性”)。‎ ‎(4)四种元素中的________可用于航空航天合金材料的制备，‎ 其单质与稀盐酸反应的化学方程式为___________________________________________________。‎ 答案：‎ ‎(1)三　ⅥA ‎(2)Si　SiO2‎ ‎(3)C＋2SCS2　极性 ‎(4)Mg　Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑‎ 解析：短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，元素X的一种高硬度单质是宝石，则X是C元素；Y2＋电子层结构与氖相同，则Y是Mg元素；Z的质子数为偶数，室温下M单质为淡黄色固体，则Z是Si元素，M是S元素。(1)M元素是S，核外电子排布是2、8、6，所以位于周期表的第三周期、ⅥA族。(2)Z元素是Si元素，其在自然界中常见的二元化合物是SiO2。(3)X与M的单质在高温下反应产生CS2，该反应的化学方程式为C＋2SCS2，产物分子为直线形，结构与CO2类似，由于是不同元素的原子形成的共价键，所以其化学键属于极性共价键。(4)四种元素中只有Mg是金属元素，密度比较小，制成的合金硬度大，所以可用于航空航天合金材料的制备，该金属是比较活泼的金属，可以与盐酸发生置换反应产生氢气，其单质与稀盐酸反应的化学方程式为Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑。‎ 课时测评⑬‎ ‎1．[2018·全国卷Ⅲ]下列叙述正确的是(　　)‎ A．‎24 g镁与‎27 g铝中，含有相同的质子数 B．同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同 C．1 mol重水与1 mol水中，中子数比为2:1‎ D．1 mol乙烷和1 mol乙烯中，化学键数相同 答案：B 解析：‎24 g Mg与‎27 g Al的物质的量均为1 mol，含有的质子数分别为12NA、13NA，A错误；等质量的氧气与臭氧中含有等物质的量的氧原子，因此含有的电子数一定相同，B正确；因D的原子核中含有1个中子，故1 mol D2O(重水)中含有的中子数为10NA，H的原子核中不含中子，故1 mol H2O中含有的中子数为8NA，二者所含中子数之比是5:4，C错误；乙烷分子中含有6个C—H键和1个C—C键，乙烯分子中含有4个C—H键和1个C===C键，二者所含化学键的数目不同，D错误。‎ ‎2．[2019·河北联考]主族元素X、Y，已知X的质子数为a，X2＋比Y2－核外少8个电子，若Y原子的质量数为b，则Y原子核内中子数为(　　)‎ A．b－a－4 B．b－a－8‎ C．b＋a＋8 D．b－a－12‎ 答案：A 解析：已知X的质子数为a，X2＋比Y2－核外少8个电子，所以X与Y同周期，所以Y的质子数为a＋4，则Y原子核内中子数为b－a－4，A正确，B、C、D错误。‎ ‎3．[2019·江苏泰州月考]下列叙述不正确的是(　　)‎ A．用电子式表示HCl的形成过程：H·＋·―→H B．溴化铵的电子式：‎ C．在空气中加热金属锂：4Li＋O22Li2O D．Ho中的原子核内的中子数是99‎ 答案：B 解析：HCl是共价化合物，H原子和Cl原子通过共用电子对形成共价键，故用电子式表示的形成过程为H·＋·―→H，A正确；溴化铵中含有铵根离子和溴离子，电子式中阴、阳离子需要标出所带电荷及最外层电子，其正确的电子式为，B错误；Li的金属性较弱，与氧气反应生成氧化锂，反应为4Li＋O22Li2O，C正确；Ho中质子数＝核外电子数＝67，质量数为166，则中子数为166－67＝99，D正确。‎ ‎4．[2019·陕西西安模拟]下列说法中正确的是(　　)‎ A．Na2S2、NaClO中所含化学键类型完全相同 B．只有活泼金属元素与活泼非金属元素之间才能形成离子键 C．等物质的量的CN－和N2含有的共用电子对数相等 D．氯气与NaOH反应的过程中，同时有离子键、极性键和非极性键的断裂和形成 答案：C 解析：Na2S2含离子键和S—S非极性共价键，NaClO中含离子键和Cl—O极性共价键，化学键类型不完全相同，A错误；离子键的形成可能不需要金属元素，如铵盐，B错误；CN－中存在碳氮三键，N2中存在氮氮三键，故等物质的量的CN－和N2含有的共用电子对数相等，C正确；氯气与NaOH反应生成NaClO、NaCl、H2‎ O，产物中不存在非极性键，故反应中存在离子键、极性键和非极性键的断裂，但没有非极性键的形成，D错误。‎ ‎5．[2019·四川南充考试]X、Y、Z、M、R为五种短周期元素，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．R的氧化物一定含有离子键和共价键 B．最高价含氧酸的酸性：ZY，所以其最高价含氧酸的酸性：Z>Y，B错误；M的最低价氢化物为硫化氢，常温常压下为气体，C错误；Y为碳元素，C元素形成的有机物种类繁多，远多于无机物的种类，D正确。‎ ‎6．[2019·吉林模拟]三硫化磷(P4S3)是黄绿色针状晶体，易燃、有毒，分子结构之一如图所示，已知其燃烧热ΔH＝－3 677 kJ·mol－1(P被氧化为P4O10)，下列有关P4S3的说法不正确的是(　　)‎ A．分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构 B．P4S3中硫元素为－2价，磷元素为＋3价 C．一个P4S3分子中含有三个非极性共价键 D．热化学方程式为P4S3(s)＋8O2(g)===P4O10(s)＋3SO2(g)　ΔH＝－3 677 kJ·mol－1‎ 答案：B 解析：P原子最外层有5个电子，S原子最外层有6个电子，根据P4S3的结构可知，每个P原子形成3个共价键、每个S原子形成2个共价键，所以分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构，A正确；若P4S3中硫元素为－2价，磷元素为＋3价，则P4S3分子中各元素化合价的代数和不等于0，B错误；同种原子间形成的共价键是非极性共价键，一个P4S3分子中含有三个非极性共价键，C正确；燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时放出的热量，所以P4S3燃烧的热化学方程式为P4S3(s)＋8O2(g)===P4O10(s)＋3SO2(g)　ΔH＝－3 677 kJ·mol－1，D正确。‎ ‎7．W、X、Y、Z均为短周期元素，原子序数依次增大，W的原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍，X－与Y＋具有相同的电子层结构，Z的阴离子不能发生水解反应。下列说法不正确的是(　　)‎ A．X、W形成的化合物为共价化合物 B．用电子式表示X、Y形成化合物的过程为Y＋·―→Y C．Z与W、Y形成的化合物中，其化学键类型不相同 D．最高价氧化物的水化物的酸性：W

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