版高考化学一轮总复习模拟创新题专题五原子结构化学键.docx
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版高考化学一轮总复习模拟创新题专题五原子结构化学键
专题五 原子结构 化学键
根据高考命题大数据软件分析，重点关注第3、5、7、11及创新导向题。
模拟精选题
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：
答案 D
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
答案 B
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
答案 A
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
解析 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。
答案 C
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
解析
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。
答案 D
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
解析 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。
答案 D
7．（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
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 B
8．（2015·山西五校联考，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
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 B
9．（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
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 C
10．（2014·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
答案 B
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）_____________________________________________________
_______________________________________________________________。
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．（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：
______________________________________________________________
_______________________________________________________________
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，则F为NH4HCO3。
（1）C的气态氢化物为NH3，电子式为
。
（2）化合物E2D2为Na2O2，O
为原子团，所以阴、阳离子个数比为1∶2；F为NaHCO3，含有离子键和共价键。
（3）NH4HCO3溶液与足量的NaOH稀溶液混合，NH
与HCO
均与OH－反应，则离子方程式为：
2OH－＋HCO
＋NH
===CO
＋H2O＋NH3·H2O。
（4）C的气态氢化物为NH3，氯气与NH3相遇有白烟及N2生成，白烟为NH4Cl，根据化合价变化配平可得化学方程式8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl。
（5）首先写出CH4与N2O4反应的化学方程式并注明状态，CH4（g）＋N2O4（g）===N2（g）＋2H2O（l）＋CO2（g），然后根据盖斯定律求出该反应的焓变ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－955kJ·mol－1＋56.9kJ·mol－1＝－898.1kJ·mol－1，进而得出热化学方程式。
答案
（1）
（2）1∶2 离子键和共价键
（3）2OH－＋HCO
＋NH
===CO
＋H2O＋NH3·H2O
（4）8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl
（5）CH4（g）＋N2O4（g）===N2（g）＋2H2O（l）＋CO2（g）
ΔH＝－898.1kJ·mol－1
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
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＋H2O
OH－＋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－＋2H2O
2OH－＋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＋H2O
OH－＋H3O＋
Ⅱ.
（1）①2F2＋2H2O===O2＋4HF
②O2＋2H2S===S↓＋2H2O
（2）①Cl2＋H2O
HCl＋HClO
2Cl－＋2H2O
2OH－＋H2↑＋Cl2↑
②3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
2NO2（g）
N2O4（g）
（3）CD
14．（2014·江西省部分重点中学联考）元素W、X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。
已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4，M原子的最外层电子数与次外层电子数之比为3∶4，且M原子的质子数是Y原子的2倍；X元素的最高正价与最低负价绝对值之差为2；N－、Z＋、W＋的半径逐渐减小；化合物WN常温下为气体，据此回答下列问题：
（1）X、Y、N的元素名称分别为________、________、________。
（2）W的所有核素符号分别为_____________________________________。
（3）M的离子结构示意图为________。
（4）W与Y可分别形成10电子和18电子的分子，写出该18电子分子转化成10电子分子的化学方程式：
_________________________________________
_______________________________________________________________。
（5）A、B均为由上述六种元素中的三种元素组成的强电解质，且组成元素的原子个数之比均为1∶1∶1。
若在各自的水溶液中，A能抑制水的电离，B能促进水的电离，则A的化学式为________，B的电子式是________。
解析 由Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4知Y为O；
由M原子最外层电子数与次外层电子数之比为3∶4知M为S；
由X的最高正价与最低负价绝对值之差为2，且原子序数比Y（O）小知X为N；
由N－且短周期原子序数大于M（S）知N为Cl；
由Z＋且原子序数大于Y（O）小于M（S）知Z为Na；
由WCl常温下为气体知W为H。
答案
（1）氮 氧 氯
（2）
H、
H、
H（
H写成D，
H写成T也可给分）
（3）
（4）2H2O2
2H2O＋O2↑
（5）NaOH
（写
也可）
创新导向题
考向一 原子结构
角度1 对原子组成的考查
角度2 元素、核素、同位素等概念间的辨析
角度3 对原子核外电子排布规律的考查
1．下列说法一定不正确的是（ ）
A．某些花岗石产生氡（
），从而对人体产生伤害，
的质量数是222
B．Se是人体必需的微量元素，
Se和
Se互为同位素
C.
的浓缩一直被国际社会关注，
与
是两种不同的核素
D.
（核磁共振）可用于含碳化合物的结构分析，
的中子数为6
解析 元素符号左上角的数字表示质量数，A正确；质子数相同，中子数不同的同一元素的不同核素互为同位素，B正确；核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，C正确；质量数为13的碳原子，其中子数为7，D错误。
答案 D
2．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
考向二 化学键
角度1 有关化学键的考查
角度2 电子式的书写
角度3 分子间作用力和氢键
3．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
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
C．氢氧根离子的电子式：
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
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
4．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
答案 B
5．下列说法正确的是（ ）
①非金属元素构成的单质中一定存在共价键；②非金属之间形成的化合物一定是共价化合物；③非金属的气态氢化物中一定存在极性共价键；④离子化合物中一定含有离子键；⑤金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物；⑥在一种化合物中只能存在一种类型的化学键；⑦含共价键的化合物不一定是共价化合物；⑧含离子键的化合物一定是离子化合物；⑨氯化钠和HCl溶于水都发生电离，克服粒子间作用力的类型相同
A．③④⑦⑧B．①③④⑦⑧
C．②⑤⑥⑧⑨D．①④⑦⑨
解析 稀有气体元素为非金属元素，其单质中无共价键，①错；NH4Cl为离子化合物，②错；A
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