专题08原子结构分子结构化学键16页.docx
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专题08原子结构分子结构化学键16页
专题八原子结构、分子结构、化学键
【高频考点解读】
1.了解原子构成。
了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。
2.了解元素、核素和同位素的含义。
3.了解原子核外电子排布。
4.了解化学键的定义。
5.了解离子键、共价键的形成。
6.了解化学反应的本质。
【热点题型】
题型一原子结构的概念
例1、嫦娥二号月球探测器获得了7m分辨率全月球影像图,该月球探测器使用钚元素的同位素电池来提供稳定、持久的能源。
下列关于
Pu的说法正确的是( )
A.
Pu和
Pu的质子数之差为2
B.
Pu和
Pu是两种不同的核素
C.
Pu的中子数与质子数之差为144
D.
Pu和
Pu互为同素异形体
【提分秘籍】
(1)质子数与核外电子数之间的关系,对于原子不易出错,对于阴、阳离子容易出错。
应清楚阳离子核外电子数少于质子数,阴离子核外电子数多于质子数。
(2)元素、同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的判断关键是描述的对象。
如:
①具有相同质子数的两微粒不一定是同种元素,如Ne和H2O。
②质子数相同而中子数不同的两微粒不一定互为同位素,如14N2和13C16O。
③2H2和3H2既不是同位素,也不是同素异形体。
【举一反三】
已知:
①为纪念著名天文学家哥白尼,国际纯粹与应用化学联合会将112号元素的符号定为“Cn”,汉语名为“金哥”;②合理利用核能符合“低碳经济”的要求,
U是核反应堆的重要原料;③锂被誉为“高能金属”,制取锂的原料是β锂辉矿(主要成分是LiAlSi2O6和少量钙、镁杂质)。
下列有关对上述表述所涉及元素的说法正确的是( )
A.
Cn的原子核内中子数与核外电子数之差为55
B.
U和
U是同位素,核反应属于化学变化
C.40Ca2+与18O
具有相同的电子数
D.Si2O
中质子总数为80
【热点题型】
题型二特殊核外电子排布的微粒
例2、已知A、B、C、D四种物质分别是由短周期元素组成的微粒,它们之间有如图所示的转化关系,且A是一种含有18电子的微粒,C是一种含有10电子的微粒。
请完成下列各题:
(1)若A、D分别是两种气态单质分子,写出A与B反应的化学方程式:
____________________________;
(2)若B是一种四核含18个电子的分子,D是—种气态单质分子,则A的化学式为____________________________,B的结构式为________;
(3)若A、B均是含2个原子核的微粒,其中B中含有10个电子,D中含有18个电子,则A、B之间发生反应的离子方程式为__________________;
(4)若D是一种含有22个电子的分子,则符合如图关系的A的物质有________(写化学式,如果是有机物则写相应的结构简式)。
【提分秘籍】
(1)短周期与前20号元素的内容是不同的,短周期只包含1~18号,而前20号元素还比短周期多了K、Ca两种元素。
要注意题中的表达。
(2)在10e-和18e-微粒中,要综合考虑,除无机分子外,还要考虑有机分子,如10e-的CH4,18e-的C2H6等。
(3)第ⅠA族元素不都是碱金属元素。
【规律方法】
(1)记忆含10电子微粒的方法:
首先找出含10电子的原子(单原子分子)Ne,然后向前寻找非金属元素对应的氢化物CH4~HF,向后寻找金属元素形成的阳离子Na+~Al3+。
(2)记忆含18电子微粒的方法:
首先找出含18电子的原子(单原子分子)Ar,然后向前寻找非金属元素对应的氢化物SiH4~HCl,向后寻找金属元素形成的阳离子K+~Ca2+。
还有部分含18电子的分子可通过含10电子的氢化物得到,含10电子的氢化物分子去掉一个H原子得到含9电子的基团:
-CH3、-NH2、-OH、-F,这些基团两两结合即可形成含18电子的分子。
【举一反三】
用A+、B-、C2-、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种粒子(离子或分子),请回答:
(1)A元素是____、B元素是____、C元素是__(用元素符号表示)。
(2)D是由两种元素组成的双原子分子,其分子式是____。
(3)E是所有含18个电子的粒子中氧化能力最强的分子,其分子式是____。
(4)F是由两种元素组成的三原子分子,其分子式是____;电子式是____________。
(5)G分子中含有4个原子,其分子式是__________。
(6)H分子中含有8个原子,其分子式是______。
【热点题型】
题型三离子键与共价键、离子化合物与共价化合物的比较
例3、下列物质中都是既有离子键又有共价键的一组是( )
A.NaOH、H2O、NH4Cl
B.KOH、Na2O2、(NH4)2S
C.MgO、CaBr2、NaCl
D.Na2SO4、HCl、MgCl2
【提分秘籍】
1.离子键与共价键
离子键
共价键
成键粒子
阴、阳离子
原子
成键条件
活泼金属元素与
活泼非金属元素
一般在非金
属原子之间
成键作用
静电作用
存在举例
如:
NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2、ZnSO4、NaOH等
如:
H2、O2、HCl、CO2、CH4等。
2.离子化合物与共价化合物
(1)离子化合物和共价化合物的比较
离子化合物
共价化合物
化学键类型
一定含有离子键,可能含有共价键
只含有共价键
构成粒子
阴、阳离子
原子
易形成化
合物元素
一般由第ⅠA族(H除外)、第ⅡA族活泼金属与第ⅥA族、第ⅦA族活泼非金属形成
一般是由非金属元素形成(铵盐除外)
(2)判断:
【方法规律】巧判化学键类型
(1)看物质的结构粒子。
结构粒子是阴、阳离子,形成离子键;结构粒子是原子或分子,形成共价键。
(2)看化合物类型。
离子化合物中含离子键,共价化合物中含共价键(多原子单质分子和原子团中含共价键)。
【举一反三】
某元素的原子最外层只有一个电子,它跟卤素结合时,所形成的化学键( )
A.一定是离子键
B.一定是共价键
C.可能是离子键,也可能是共价键
D.以上说法都不正确
【热点题型】
题型四考查化学键与物质类别的关系
例4、下列说法正确的是( )
A.含有共价键的化合物一定是共价化合物
B.分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物分子
C.由共价键形成的分子一定是共价化合物分子
D.只有非金属原子间才能形成共价键
【提分秘籍】化学键与物质类别的关系
1.只含共价键的物质
(1)同种非金属元素构成的单质,如I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。
(2)不同非金属元素构成的共价化合物,如HCl、NH3、SiO2、CS2等。
2.只含有离子键的物质
活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物,如Na2S、CsCl、K2O、NaH等。
3.既含有离子键又含有共价键的物质
如Na2O2、NH4Cl、NaOH、Na2SO4等。
4.无化学键的物质
稀有气体,如氩气、氦气等。
【特别提醒】
(1)非金属元素的原子不仅能够形成共价化合物,而且还能够形成离子化合物,如氯化铵。
(2)离子化合物是强电解质,共价化合物也可能是强电解质,如HCl。
(3)共价化合物的熔、沸点不一定都低于离子化合物,如SiO2的熔沸点比NaCl的高。
【举一反三】
下列物质中含有相同的化学键类型的是( )
A.NaCl、HCl、H2O、NaOH
B.Cl2、Na2S、HCl、SO2
C.HBr、CO2、H2O、CS2
D.Na2O2、H2O2、H2O、O3
【高考风向标】
1.(2014·新课标全国卷Ⅰ)X、Y、Z均为短周期元素,X、Y处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,Y+和Z-具有相同的电子层结构。
下列说法正确的是( )
A.原子最外层电子数:
X>Y>Z
B.单质沸点:
X>Y>Z
C.离子半径:
X2->Y+>Z-
D.原子序数:
X>Y>Z
2.(2013·海南卷)重水(D2O)是重要的核工业原料,下列说法错误的是( )
A.氘(D)的原子核外有1个电子
B.1H与D互称同位素
C.H2O与D2O互称同素异形体
D.1H
O与D
O的相对分子质量相同
3.(2014·山东卷)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
4.(2014·海南卷)4种相邻主族短周期元素的相对位置如表,元素X的原子核外电子数是M的2倍,Y的氧化物具有两性。
回答下列问题:
M
N
X
Y
(1)元素X在周期表中的位置是第________周期、第________族,其单质可采用电解熔融________的方法制备。
(2)M、N、Y三种元素最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是________,碱性最强的是________。
(填化学式)
(3)气体分子(MN)2的电子式为________。
(MN)2称为拟卤素,性质与卤素类似,其与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为____________________________。
5.(2014·天津卷)元素单质及其化合物有广泛用途,请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题:
(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外),以下说法正确的是________。
a.原子半径和离子半径均减小
b.金属性减弱,非金属性增强
c.氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强
d.单质的熔点降低
(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为________,氧化性最弱的简单阳离子是________。
(3)已知:
化合物
MgO
Al2O3
MgCl2
AlCl3
类型
离子化合物
离子化合物
离子化合物
共价化合物
熔点/℃
2800
2050
714
191
工业制镁时,电解MgCl2而不电解MgO的原因是__________________________________;
制铝时,电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是______________________________。
(4)晶体硅(熔点1410℃)是良好的半导体材料。
由粗硅制纯硅过程如下:
Si(粗)
SiCl4
SiCl4(纯)
Si(纯)
写出SiCl4的电子式:
________________;在上述由SiCl4制纯硅的反应中,测得每生成1.12kg纯硅需吸收akJ热量,写出该反应的热化学方程式:
______________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)P2O5是非氧化性干燥剂,下列气体不能用浓硫酸干燥,可用P2O5干燥的是________。
a.NH3 b.HIc.SO2d.CO2
(6)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1。
写出该反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
6.(2014·山东卷)A、B、D、E、F为短周期元素,非金属元素A最外层电子数与其周期数相同,B的最外层电子数是其所在周期数的2倍。
B在D中充分燃烧能生成其最高价化合物BD2。
E+与D2-具有相同的电子数。
A在F中燃烧,产物溶于水得到一种强酸。
回答下列问题:
(1)A在周期表中的位置是________,写出一种工业制备单质F的离子方程式:
__________________________。
(2)B、D、E组成的一种盐中,E的质量分数为43%,其俗名为__________,其水溶液与F单质反应的化学方程式为____________________________________________;在产物中加入少量KI,反应后加入CCl4并振荡,有机层显______色。
(3)由这些元素组成的物质,其组成和结构信息如下表:
物质
组成和结构信息
a
含有A的二元离子化合物
b
含有非极性共价键的二元离子化合物,且原子数之比为1∶1
c
化学组成为BDF2
d
只存在一种类型作用力且可导电的单质晶体
a的化学式为________;b的化学式为______________;c的电子式为________;d的晶体类型是________。
(4)由A和B、D元素组成的两种二元化合物形成一类新能源物质。
一种化合物分子通过________键构成具有空腔的固体;另一种化合物(沼气的主要成分)分子进入该空腔,其分子的空间结构为__________。
7.(2014·重庆卷)月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素,是人类未来的资源宝库。
(1)3He是高效核能原料,其原子核内中子数为________。
(2)Na的原子结构示意图为________,Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为________。
(3)MgCl在工业上应用广泛,可由MgO制备。
①MgO的熔点比BaO的熔点________(填“高”或“低”)。
②月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO2,除去SiO2的离子方程式为
__________________________;SiO2的晶体类型为________。
③MgO与炭粉和氯气在一定条件下反应可制备MgCl2。
若尾气可用足量NaOH溶液完全吸收,则生成的盐为________________(写化学式)。
(4)月壤中含有丰富的3He,从月壤中提炼1kg3He,同时可得6000kgH2和700kgN2,若以所得H2和N2为原料经一系列反应最多可生产碳酸氢铵________kg。
(2013·福建卷)9.四种短周期元素在周期表中的位置如右图,其中只有M为金属元素。
下列说法不正确的是
A.原子半径ZB.Y的最离价氧化物对应水化物的酸性比X的弱
C.X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小
D.Z位于元索周期表中第2周期、第ⅥA族
(2013·上海卷)13.X、Y、Z、W是短周期元素,X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构,工业上通过分离液态空气获得其单质;Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等;Z元素+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同;W元素原子的M层有1个未成对的p电子。
下列有关这些元素性质的说法一定正确的是
A.X元素的氢化物的水溶液显碱性
B.Z元素的离子半径大于W元素的离子半径
C.Z元素的单质在一定条件下能与X元素的单质反应
D.Y元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点
(2013·浙江卷)9、短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表的位置如表所示,其中X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半,则下列说法正确的是
X
Y
Z
W
Q
A.钠与W可能形成Na2W2化合物
B.由Z与Y组成的物质在熔融时能导电
C.W得电子能力比Q强
D.X有多种同素异形体,而Y不存在同素异形体
(2013·新课标I卷)9.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-
(2013·四川卷)4.同周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X原子的最外电子层电子数之比为4︰3,Z原子比X原子的核外电子数多4。
下列说法正确的是()
A.W、Y、Z的电负性大小顺序一定是Z>Y>W
B.W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W>X>Y>Z
C.Y、Z形成的分子的空间构型可能是正四面体
D.WY2分子中σ键与π键的数目之比是2︰1
(2013·天津卷)3.下列有关元素的性质及其递变规律正确的是()
A.
A族与
A族元素间可形成共价化合物或离子化合物
B.第二周期元素从左到右,最高正价从+1递增到+7
C.同主族元素的简单阴离子还原性越强,水解程度越大
D.同周期金属元素的化合价越高,其原子失电子能力越强
(2013·江苏卷)10.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
(2013·山东卷)8、W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示,W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物,由此可知
W
X
Y
Z
A.X、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是Y
B.Z元素氧化物对应水化物的酸性一定强于Y
C.X元素形成的单核阴离子还原性大于Y
D.Z元素单质在化学反应中只表现氧化性
【随堂巩固】
1.锎是锕系中的一种元素,1mg锎(
Cf)每秒钟约能释放出2.34×109个中子,在医学上常用作治疗恶性肿瘤的中子源。
下列有关说法错误的是( )
A.锎位于元素周期表第6周期
B.
Cf和
Cf互为同位素
C.
Cf中,质子数和电子数均为98
D.
Cf的中子数与质子数之差为56
2.下列叙述正确的是( )
A.元素的相对原子质量是小数,是由于元素具有同位素
B.有相同质子数的原子或离子一定属于同种元素
C.K+和Ar具有相同的电子层结构,氧化性K+比Ar强
D.金属离子的电子层数一定比金属原子的电子层数少
3.下列说法正确的是( )
A.原子最外层电子数大于3(小于8)的元素一定是非金属元素
B.原子最外层只有1个电子的元素一定是金属元素
C.最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第2周期
D.某元素的离子的最外层与次外层电子数相同,该元素一定位于第3周期
4.对于符号:
35Cl和37Cl、H2和D2、1H
O和2H
O。
下列有关说法正确的是( )
A.35Cl和37Cl互称为同素异形体
B.H2和D2是氢元素的两种同位素
C.35和37表示的是质量数
D.1H
O和2H
O表示同一种水分子
5.已知X为第三周期元素的原子,该原子要达到8电子稳定结构,则需要的电子数小于其次外层和最内层的电子数之差,且等于最内层电子数的整数倍。
下列说法正确的是( )
A.X元素最高价氧化物对应的水化物一定是强酸
B.X元素的氢化物的化学式一定为H2X
C.X的单质一定是良好的半导体材料
D.X元素的氧化物一定能与烧碱反应
6.从宏观方面看物质是由元素组成的,从微观方面看物质是由粒子构成的,下列有关说法不正确的是( )
A.元素原子的多样性是由构成原子的质子和中子数目引起的
B.元素的化学性质主要取决于元素原子的最外层电子数
C.只由一种分子构成的物质一定是纯净物
D.质子数等于电子数的微粒,可能是一种分子和一种离子
7.X、Y、Z均为短周期元素。
已知X元素的某种原子核内无中子,Y元素的原子核外最外层电子数是其次外层电子数的2倍,Z元素是地壳中含量最丰富的元素。
有下列含这三种元素的化学式:
①X2Y2Z2 ②X2YZ3 ③X2YZ2 ④X2Y2Z4
⑤X3YZ4 ⑥XYZ3,其中可能存在的是( )
A.②B.②④⑤
C.②⑤⑥D.①②③④
8.科学家从化肥厂生产的(NH4)2SO4中检验出组成为N4H4(SO4)2的物质,经测定,该物质易溶于水,在水中以SO
和N2H
两种离子形式存在,植物的根系极易吸收N4H
,但它遇到碱时,会生成一种形似白磷的N4分子。
N4分子不能被植物吸收。
下列有关说法不正确的是( )
A.N4和N2互为同素异形体
B.14N与14C互为同位素
C.N4H4(SO4)2不能与草木灰混合使用
D.8NH3+4C5OH===N4+4C5NH2+6H2+4H2O,此反应中每生成5.6gN4时转移1.2mol电子
9.原子的核电荷数小于18的某元素X,其原子的电子层数为n,最外层电子数为2n+1,原子核内质子数为2n2-1。
下列有关X的说法中不正确的是( )
A.X能形成化学式为X(OH)3的碱
B.X能与某些金属元素形成化合物
C.X原子的最外层电子数和核电荷数肯定为奇数
D.X可能形成化学式为KXO3的盐
10.已知X、Y、Z都是短周期元素,它们的原子序数依次增大,X原子的电子层数与它的核外电子总数相等,而Z原子的最外层电子数是次外层的3倍,Y和Z可以形成两种以上气态化合物,则下列说法错误的是( )
A.Y和Z可以组成一种Y和Z的质量比为7∶8的化合物
B.X、Y、Z可以组成一种盐
C.X和Z可以组成原子个数比分别为1∶1和2∶1常温下呈液态的两种化合物
D.由X、Y、Z三种元素中的任意两种组成的10电子微粒有2种
11.据新浪科技网报道:
美国科学家发现,普通盐水在无线电波的照射下可以燃烧,这很可能是21世纪人类最伟大的发现之一,将有望解决未来人类的能源危机。
无线电频率可以降低盐水中所含元素之间的结合力,释放出氢原子,一旦点火,氢原子就会在这种频率下持续燃烧。
上述“结合力”的实质是( )
A.离子键 B.共价键
C.一种静电引力D.一种静电斥力
12.下列有关化学用语的使用正确的是( )
A.CH4分子的比例模型:
B.NH3的电子式:
C.Cl-的结构示意图:
D.CO2的结构式:
O=C=O
13.下列过程中,共价键被破坏的是( )
A.碘升华
B.二氧化氮被木炭吸附
C.酒精溶于水
D.HCl气体溶于水
14.甲、乙、丙、丁四种物质均为只含两种元素的化合物,且均含18个电子。
下列有关这四种物质的推断,正确的是( )
A.可能在某种物质中含有离子键
B.四种物质都是共价化合物
C.四种物质都不可能具有强氧化性
D.有一种物质是乙烷的同系物
15.下列关于元素的叙述正确的是( )
A.金属元素与非金属元素能形成共价化合物
B.只有在原子中,质子数才与核外电子数相等
C.目前使用的元素周期表中,最长的周期含有36种元素
D.由非金属元素形成的共价化合物中,原子的最外层电子数只能是2或8
16.下列各图中的大黑点代表原子序数从1~18号元素的原子实(原子实是原子除最外层电子后剩余的部分),小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子,短线代表共价键。
下列各图表示的结构与化学式一定不相符的是( )
A
B
C
D
NH3
C2H4
CCl4
CO2
17.下