化学汇编专题专题五原子结构化学键.docx
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化学汇编专题专题五原子结构化学键
A组三年高考真题（2016～2014年）
1．（2016·课标全国卷Ⅱ，9，6分）a、b、c、d为短周期元素，a的原子中只有1个电子，b2－和c＋离子的电子层结构相同，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
2．（2016·江苏化学，2，2分）下列有关化学用语表示正确的是（ ）
A．中子数为10的氧原子：
O
B．Mg2＋的结构示意图：
C．硫化钠的电子式：
D．甲酸甲酯的结构简式：
C2H4O2
3．（2015·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：
Cl
B．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
4．（2015·北京理综，9，6分）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O
C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
5．（2015·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>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
6．（2015·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
7．（2014·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C3H6N3O3
B．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
8．（2014·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
9．（2014·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：
Na
Na
B．质子数为35、中子数为45的溴原子：
Br
C．硫离子的结构示意图：
D．间二甲苯的结构简式：
10．（2015·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________。
B组两年模拟精选（2016～2015年）
1．（2016·河北邢台期末，3）下列化学用语表达正确的是（ ）
A．HF的电子式为：
B．HClO的结构式：
H－Cl－O
C．质子数为92、中子数为146的U原子：
U
D．Cl－的结构示意图：
2．（2016·福建省三明一中期中）下列关于16O和18O说法正确的是（ ）
A．16O2与18O2互为同素异形体
B．16O与18O是氧元素的两种核素
C．通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化
D．16O与18O核外电子排布方式不同
3．（2016·山东济南外国语期中）以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是（ ）
A．同周期元素除0族元素外，从左到右，原子半径逐渐减小
B．第ⅠA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子
C．第ⅦA族元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐增强
D．若M＋和R2－的核外电子层结构相同，则原子序数：
R>M
4．（2016·河北冀州期中）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个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超级原子中Al原子间通过离子键结合
C．Al14最外层电子数之和为42，与第ⅡA族元素的性质相似
D．Al13和Al14都具有较强的还原性，容易失去电子生成阳离子
5．（2016·湖南株洲检测）某元素的一个原子形成的离子可表示为
Xn－，下列说法正确的是（ ）
A.
Xn－含有的中子数为a＋b
B.
Xn－含有的电子数为a－n
C．X原子的质量数为a＋b＋n
D．1个X原子的质量约为
g
6．（2016·辽宁六校联考期末，12）下列有关物质结构的说法正确的是（ ）
A．第三周期非金属元素氧化物水化物的酸性从左到右依次增强
B．水加热到很高的温度都难以分解是因为水分子间存在氢键
C．同主族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低
D．元素的种类由核内质子数决定
7.（2015·四川简阳诊断，8）下列说法中，正确的是（ ）
A.34S原子核内的中子数为16
B.1H和2H的化学性质相同
C.H
O与H
O互为同素异形体
D.Na和Na＋属于同种元素，且性质相同
8.（2015·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
B.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
9.（2015·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＞NH3
B.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＞H2S
C.ⅦA族元素的非金属性：
F＞Cl，所以ⅦA族元素氢化物的酸性：
HF＜HCl
D.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
10.（2015·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
Y
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
11．（2016·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：
序号
元素
结构及性质
①
A
A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35.5
②
B
B原子最外层电子数是内层电子总数的1/5
③
C
C是常见化肥的主要元素，单质常温下呈气态
④
D
D单质被誉为“信息革命的催化剂”，是常用的半导体材料
⑤
E
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
⑥
F
F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）_____________________________________________________
_______________________________________________________________。
12．（2016·安徽屯溪月考）短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，已知：
①C的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应可生成盐；
②A的氧化物是生活中最常见液体，A、E同主族，C与B、D相邻；
③A、B、C、D四种元素组成一种离子化合物F，其组成原子数之比为5∶1∶1∶3。
请回答下列问题：
（1）C的气态氢化物的电子式为_____________________________________。
（2）化合物E2D2中阴、阳离子个数比为______，F含有的化学键类型为____________。
（3）F溶液与足量EDA的稀溶液混合，其离子方程式为
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
（4）氯气与C的气态氢化物相遇有白烟及C2生成，写出其化学反应方程式_______________________________________________________________
________________________________________________________________。
（5）用CH4可以消除汽车尾气中氮氧化物的污染。
已知：
CH4（g）＋2NO2（g）===N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（l）ΔH＝－955kJ·mol－1
2NO2（g）===N2O4（g） ΔH＝－56.9kJ·mol－1
写出CH4催化还原N2O4（g）生成N2和H2O（l）的热化学方程式：
______________________________________________________________
_______________________________________________________________
13.（2015·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
________________________________________________________________________。
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D2
C.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
参考答案
A组
1．A[由“a的原子中只有1个电子”知，a为氢元素；由“b、c为短周期元素且b2－和c＋的电子层结构相同”知，b为氧元素、c为钠元素；又由“d为短周期元素且d与b同族”知d为硫元素。
A项，氢与氧、硫形成的化合物H2O、H2O2、H2S中氢的化合价均为＋1，氢与钠形成的化合物NaH中氢的化合价为－1价，错误；B项，氧与氢可形成H2O、H2O2，氧与钠可形成Na2O、Na2O2，氧与硫可形成SO2、SO3，正确；C项，根据同主族、同周期原子半径递变规律知，H、O、Na、S的原子半径大小为Na＞S＞O＞H，正确；D项，硫和氢形成的化合物H2S的溶液，由于H2S的电离H2S
H＋＋HS－，使溶液呈弱酸性，正确。
]
2．B[中子数为10的氧原子为
O，A错误；Mg2＋质子数为12，核外电子数为10，B正确；Na2S为离子化合物，电子式为
，C错误；甲酸甲酯的结构简式为HCOOCH3，D错误。
]
3．C [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。
]
4．C [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。
]
5．B [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。
]
6．D [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。
]
7．C [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，题中反应不符合此概念，D项错误。
]
8．D [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。
]
9．B [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。
]
10．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⋮⋮N∶。
（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）2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O
（5）①CO2、H2O ②65%
B组
1．D2．B3．A
4．C[同位素的分析对象为质子数相同而中子数不同的原子，而超原子的质子、中子均相同，故A错误；Al13超原子中Al原子间是通过共有电子对成键，所以以共价键结合，故B错误；Al14的价电子为3×14＝42，当具有40个价电子时最稳定，当价电子数是42时，则易失去2个电子，则与ⅡA族元素性质相似，故C正确；Al13的价电子为3×13＝39，易得电子，形成阴离子，而Al14的价电子为3×14＝42，易失去电子，形成阳离子，故D错误；答案为C。
]
5．D[
Xn－中a表示质子数，b表示质量数，“n－”表示X得到n个电子，则其含有的中子数为b－a，电子数为a＋n，1mol
Xn－的质量约为bg，则1个X原子的质量约为
g。
]
6．D[元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，但如不是最高价，则对应的酸的酸性强弱不符合该规律，故A错误；H2O较稳定是由于H—O键键能较大，与氢键无关，故B错误；同主族元素从上到下，第ⅠA族的碱金属的熔点逐渐降低，ⅦA族的卤素单质的熔点逐渐升高，故C错误；元素是具有相同核电荷数（质子数）一类原子的总称，所以核内质子数决定了元素的种类，故D正确，答案为D。
]
7.B [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。
]
8.A [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。
]
9.B [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。
]
10.C [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。
]
11．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＋3O2
2N2＋6H2O（答案不唯一，合理即可）
（5）Si－4e－＋6OH－===SiO
＋3H2O
12．解析 C的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应可生成盐，则C为N元素；A的氧化物是生活中最常见液体，则A为H元素；短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A、E同主族，则E为Na元素；C与B、D相邻，则B为C元素、D为O元素；A、B、C、D
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