原子结构化学键（练）-2023年高考化学一轮复习（新教材新高考）

第13讲原子结构化学键

固练基础

1.核泄漏地区可检测到的放射性元素有137CS、Wes、1311等。下列叙述正确的是（）

A.甯Cs和%7cs形成的单质物理性质相同

Bl曾Cs比％1I多3个中子

C.V/Cs和*Cs形成的单质化学性质相同

D.翳Cs与*Cs都是锥的同素异形体

【答案】C

【解析】同位素原子形成的单质，化学性质几乎完全相同，但物理性质不同，A错误，C正确；翳Cs

的中子数为134—55=79,的中子数为131—53=78,二者中子数相差1,B错误；嘴Cs和党Cs互为同

位素，而不是同素异形体，D错误。

2.Tc是医用放射性同位素。下列关于:;Tc的叙述正确的是（）

A.中子数是56B.质量数是43

C.质子数是56D.原子序数是99

【答案】A

【解析】Tc的质子数=原子序数，均为43,质量数是99,中子数=99—43=56,所以A正确。

3.下列说法中肯定错误的是（）

A.某原子K层上只有一个电子

B.某原子M层上电子数为L层电子数的4倍

C.某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍

D.阳离子的最外层电子数可能为2,也可能为8

【答案】B

【解析】H原子K层上只有一个电子，A项正确；当M层上排有电子时，L层上一定排满了8个电子,

而M层上最多只能排18个电子，B项错误；K层上最多只能排2个电子，M层和L层都为8个电子的离

子可能为$2一、d>K+或Ca2+等，C项正确；Li+的最外层电子数为2,Na卡的最外层电子数为8,D项正

确。

4.下列关于CGO、H3、O；、N；等微粒的叙述错误的是（）

A.碳、氢、氧、氮元素中各含有不同核素

B.H3与H2化学性质相同，互为同位素

C.C60与N；中都含有共价键

D.K02属于含有共价键的离子化合物

【答案】B

【解析】核素是具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，如碳元素的核素有？C、£C、IC,

666

氢、氧、氮元素也各有不同核素，A正确；质子数相同、中子数不同的原子互称为同位素，氏、也是氢元

素的两种不同的单质，互为同素异形体，B错误；C60与N；中非金属原子间均通过共用电子对相结合，都

含有共价键，C正确；KO2由K+、0；构成，属于离子化合物，0；中两个氧原子间以共价键结合，D正确。

5.关于氢键，下列说法正确的是（）

A.氢键比范德华力强，所以它属于化学键

B.分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高

C.由于冰中水分子间存在氢键，所以其密度大于液态水

D.H?。是一种稳定的化合物，这是由于H2O之间形成氢键所致

【答案】B

【解析】氢键存在于分子间，化学键存在于分子内，所以氢键不是化学键，故A项错误。氢键的存在

使分子间作用力增强，能够显著提高物质的熔、沸点，故B项正确。由于冰中水分子间存在氢键，使冰的

结构中有空隙，造成体积膨胀，密度减小，故C项错误。氢键只影响物质的物理性质，H2O是一种非常稳

定的化合物，是因为H—0键的稳定性强，故D项错误。

6.三硫化磷（P4s3）可用于制造火柴，分子结构如图所示。下列说法不正确的是（）

A.P4s3中磷元素为+3价

B.P4s3属于共价化合物

C.P4s3含有非极性键

D.ImolP4s3分子含有9mol共价键

【答案】A

【解析】图示最上方的P原子与S原子形成3个极性共价键，共用电子对偏向非金属性强的S原子，

则P为+3价；底面的P与S形成1个共价键，共用电子对偏向S原子，则P为+1价；P—P键为非极性

共价键，共用电子对不偏移，故P4s3中P元素为+3价和+1价，故A错误；只含有共价键的化合物属于

共价化合物，P4s3属于共价化合物，故B正确；P4s3分子中P原子与P原子之间存在化学键，同种原子之

间形成非极性键，所以含有非极性键，故C正确；根据图示可知，1molP4s3分子中含有6moiP—S极性共

价键和3molP—P非极性共价键，所以1molP4s3分子含有9moi共价键，故D正确。

7.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」的核外电子结构

与氢相同，b和c的次外层有8个电子，L和d+的核外电子结构相同。下列叙述正确的是()

A.a元素的三种核素的氧化物互为同素异形体

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与b、c、d均能形成18电子微粒

【答案】C

【解析】根据题意可知，a为H,b为S,c为Cl,d为K元素。H的三种核素的氧化物是化合物，同

素异形体是单质，故A错误；H与K形成的KH是离子化合物，故B错误；K与S、Cl、H均能形成离子

化合物，故C正确；H与K、S、C1分别形成KH、H2S,HC1,其中KH为20电子微粒，H2S>HC1为18

电子微粒，故D错误。

8.用A*、B，C2-、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种微粒(离子或分子)，请回答下

列问题：

(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个电子的微粒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o

(5)G分子中含有4个原子，其分子式是o

(6)H分子中含有8个原子，其分子式是o

【答案】(1)KClS(2)HC1(3)F2(4)H2S(5汨2。2(或PH3)(6)C2H6

【解析】含有18个电子的简单阳离子为Ca2+和K+,简单阴离子为CF、S2-等，氢化物有HC1、H2S.

PH3、H2O2、C2H6等，其他的如F2、Ar等。

B练提升

1.在当前空气污染日益严重，人们的健康受到来自空气威胁的情况下，“空气罐头”应运而生。16。和18。

是氧元素的两种核素，下列说法正确的是()

A.16。2与18(32互为同素异形体

B.16。与18。核外电子排布方式不同

C.通过化学变化可以实现16。与18。间的相互转化

D.16。与18。互为同位素

【解析】D

【解析】同素异形体是指同一元素形成的结构不同的单质，A错误；16。和18。互为同位素，质子数相

同，核外电子数相同，所以两者的核外电子排布方式相同，B错误；16。和18。都是氧原子，而化学变化

中的最小微粒是原子，所以不能通过化学变化实现16。与"0间的转化，C错误；16。与"（J的质子数相同，

中子数不同，互为同位素，D正确。

2.某元素的一个原子形成的离子可表示为农"，下列说法正确的是（）

A*X"-含有的中子数为a+b

B」X「含有的电子数为a-n

C.X原子的质量数为

b

D.1个X原子的质量约为£三乂1中3g

O.UZA1U

【解析】D

【解析】A项，中子数为6—a；B项，电子数为a+w；C项，质量数为瓦

3.下列物质中，既属于离子化合物又属于电解质且含有极性键的是（）

A.NazChB.H2SO4

C.CS2D.BaSO4

【答案】D

【解析】NazCh属于离子化合物，含有离子键和非极性共价键，A不选；H2s。4属于共价化合物，B不

选；CS2属于共价化合物，C不选；BaSCU属于离子化合物，Ba?*和SO］之间存在离子键，S和0之间存

在极性共价键，BaSCU属于电解质，D选。

4.利用固体表面催化工艺进行NO分解的过程如图所示。下列说法不正确的是（）

77777777~①♦77/77777②〜7777777/-~③-7777777/~④-77777777

A.NO属于共价化合物

B.。2含有非极性共价键

C.过程②吸收能量，过程③释放能量

D.标准状况下，NO分解生成11.2LN2转移电子数为NA

【答案】D

【解析】只含有共价键的化合物是共价化合物，NO属于共价化合物，A正确；同种非金属元素原子之

间形成非极性键，所以。2含有非极性共价键，B正确；由图可知，过程②NO中化学键发生断裂形成氮原

子和氧原子，此过程需要吸收能量，过程③形成了新的化学键N三N键和0=0键，此过程释放能量，C

正确；根据方程式2NO^=N2+Ch，每生成1mol氮气，转移的电子数为4mol,生成11.2LN?（标准状况下）,

即0.5mol2时，转移电子数为2NA,D错误。

5.NasN是离子化合物，它和水作用可产生NH3。下列叙述正确的是（）

A.Na+和N3-的电子结构都与就原子相同

B.Na+的半径大于N3一的半径

C.Na3N与足量的盐酸反应后生成一种盐

D.在NasN与水的反应中，NasN作还原剂

【答案】A

【解析】核外电子排布相同的简单离子，其半径随着原子序数的递增而减小，即Na+的半径小于N3一

的半径，B错误；Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4cl两种盐，C错误；Na3N与H20反应：Na3N+

3H2O=3NaOH+NH3f,不存在元素化合价的变化，此反应不属于氧化还原反应，D错误。

6.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；

N5是制备全氮类物质，N；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.每个中含有35个质子

C.,N；N；属于离子化合物

D.,N；N；结构中含共价键和离子键

【答案】C

【解析】全氮类物质具有超高能量及爆轰产物无污染等优点，因此全氮类物质为绿色能源，A正确；1

个氮原子中含有7个质子，所以每个N；中含有35个质子，B正确；该物质由氮元素组成，属于单质，不

属于化合物，C错误；N；和N；内部都含有共价键，N；N；结构中含有阳离子和阴离子，因此该物质含

有离子键，D正确。

7.下表中相关物质的信息都正确的一项是（）

与性质相对应

选项化学式电子式或含有的化学键类型物质的性质

的用途

ANaClO离子键、共价键强氧化性消毒剂

不稳定，易

BH2O2H+L：()：()：广H+医用消毒剂

分解

水溶液呈弱

CNH3共价键工业制硝酸

碱性

离子键受热易分解泡沫灭火器

DNaHCO3

【答案】A

【解析】NaClO中钠离子和次氯酸根离子之间存在离子键，0、C1原子之间存在共价键，次氯酸钠具

H：()：()：H

有强氧化性，所以可作消毒剂，A正确；H2O2是共价化合物，电子式为••••,H2O2具有强氧

化性，可用于消毒，B错误；NE在工业上用于制取硝酸是利用其还原性，与其水溶液呈碱性无关，C错误;

碳酸氢钠中既存在离子键又存在共价键，碳酸氢钠可与铝离子发生双水解反应生成二氧化碳，故可用于灭

火，与其稳定性强弱无关，D错误。

8.德国化学家利用N2和H2在催化剂表面合成氨气而获得诺贝尔奖，该反应的微观历程如图所示，其

中一、…、啜、一分别表示N2、H2、NH3及催化剂。下列说法错误的是()

A.NH3为共价化合物

B.①一②过程中催化剂与气体之间形成离子键

C.②一③过程需要吸收能量

D.使用催化剂，合成氨反应放出的热量不变

【答案】B

【解析】NH3中只含有N—H共价键，属于共价化合物，故A正确；①一②过程中催化剂吸附气体分

子，没有离子键形成，故B错误；②—③过程中分子转化为原子，化学键断裂要吸收能量，故C正确；催

化剂只降低反应的活化能，不改变反应的反应热，故D正确。

国练真题

1.（2021.河北高考）用中子轰击双原子产生a粒子（即氢核妇e）的核反应为：夕X+山一>%Y+，He。已知

元素Y在化合物中呈+1价。下列说法正确的是（）

A.H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液

B.Y单质在空气中燃烧的产物是丫2。2

C.X和氢元素形成离子化合物

D.6丫和7丫互为同素异形体

【答案】A

【解析】根据元素Y在化合物中呈+1价及双+An—4Y+，He可知，X为B元素、Y为Li元素。H3BO3

为弱酸，可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液，A正确；Li单质在空气中燃烧的产物是LizO,B错误；B

元素与H元素可形成多种共价化合物，如B2H6、B4H10等，C错误；同素异形体是指由同一种元素组成的

不同形态的单质，故6丫和7丫不互为同素异形体，二者互为同位素，D错误。

2.（2021•广东高考）“天问一号”着陆火星，“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学，长征系列运载

火箭使用的燃料有液氢和煤油等化学品。下列有关说法正确的是（）

A.煤油是可再生能源

B.%燃烧过程中热能转化为化学能

C.火星陨石中的20Ne质量数为20

D.月壤中的3He与地球上的3H互为同位素

【答案】C

【解析】煤油来源于石油的分储，属于化石燃料，是不可再生能源，A错误；也燃烧过程中化学能转

化为热能和光能，B错误；2°Ne的质量数为20,C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，3He>3H的质子数分别为2、1,二者质子数不同，不互为同位素，D错误。

3.（2020•全国I卷）1934年约里奥一居里夫妇在核反应中用a粒子（即氢核,He）轰击金属原子女，得到

核素邠Y,开创了人造放射性核素的先河：夕X+拓e-z，gY+血

其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是（）

A.9X的相对原子质量为26B.X、Y均可形成三氯化物

C.X的原子半径小于Y的D.Y仅有一种含氧酸

【答案】B

【解析】由题给信息可得X为Al,Y为P,召A1的相对原子质量为27,A项错误；X（A1）、Y（P）均可形

成三氯化物，分别为A1C13、PC13,B项正确；根据同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小知，X(A1)

的原子半径大于Y(P)的，C项错误；Y(P)有多种含氧酸，如H3P。3和H3P。4等，D项错误。

4.(2020•全国卷1)1934年约里奥一居里夫妇在核反应中用a粒子(即氢核:He)轰击金属原子法X,得

到核素Y,开创了人造放射性核素的先河：

…HeY十；n

其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是()

A.WzX的相对原子质量为26

B.X、Y均可形成三氯化物

C.X的原子半径小于Y的

D.Y仅有一种含氧酸

【答案】B

【解析】由题给信息可得X为Al,Y为P,1A1的相对原子质量为27,A项错误；X(A1)、Y(P)均可

形成三氯化物，分别为AlCb、PCh，B项正确；根据同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小知，X(A1)

的原子半径大于Y(P)的，C项错误；Y(P)有多种含氧酸，如H3PCh和H3P04等，D项错误。

5.(2020•浙江7月选考)下列说法正确的是()

A.35cl和37cl是两种不同的元素

B.单晶硅和石英互为同素异形体

C.HCOOH和HOCH2cHO互为同系物

D.H与Na在元素周期表中处于同一主族

【答案】D

【解析】35cl和37cl是氯元素的两种不同核素，A项错误；单晶硅为Si,石英为Si02,二者不互为同

素异形体，B项错误；HCOOH为一元殷酸，HOCH2cHO为羟基醛，二者结构不相似，不互为同系物，C

项错误；H和Na都处于IA族，D项正确。

6.(2019上海高考)元素皆Og中文名为氮，是一种人工合成的稀有气体元素，下列说法正确的是()

A.核外电子数是118B.中子数是295

C.质量数是177D.第六周期0族元素

【答案】A

【解析】根据核素符号徵Og可知，质量数为295,质子数=核外电子数=118,中子数=295—118=177,

根据周期序数=电子层数可知，比2g属于第七周期o族元素。

7.（2019北京理综）2019年是元素周期表发表150周年。期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中

国科学院院士张青莲教授曾主持测定了锢（49ln）等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。锢

与锄（37Rb）同周期。下列说法不正确的是（）

A.In是第五周期第IIIA族元素

B.Wln的中子数与电子数的差值为17

C.原子半径：In>Al

D.碱性：In（OH）3>RbOH

【答案】D

V2818183

【解析】A对：锢（49ln）的原子结构示意图为//〃，可推断In是第五周期第HIA族元素。B对：

密In的中子数为115—49=66,电子数为49,因此密In的中子数与电子数的差值为17。C对：锢和铝同属

于IHA族元素，前者位于第五周期，后者位于第三周期，因此原子半径：In>Al。D错：锢和锄同属于第五

周期元素，前者位于IIIA族，后者位于IA族，根据同周期主族元素最高价氧化物的水化物的碱性递变规

律得：碱性In（OH）3<RbOH。

8.（2019浙江高考）下列说法正确的是（）

A.18。2和meh互为同位素

B.正己烷和2,2-二甲基丙烷互为同系物

C.C60和C70是具有相同质子数的不同核素

D.H2NCH2coOCH3和CH3cH2NO2是同分异构体

【答案】B

【解析】A项，同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同原子的互称，"02和16（52是分子,

不是原子，不能称为同位素，A错误。B项，正己烷和2,2-二甲基丙烷两种有机物，结构相似，分子组成

上相差一个CH2原子团，互为同系物，B正确。C项，C60和C70是碳元素的不同单质，是不同的分子，不

是原子，C错误。D项，H2NCH2coOCH3分子式为C3H7NO2，CH3cH2NO2分子式为C2H5NO2，分子式不

同，不是同分异构体，D错误。

9.（2019全国卷0）今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、

Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是（）

W

XYZ

A.原子半径：W<X

B.常温常压下，Y单质为固态

C.气态氢化物热稳定性：Z<W

D.X的最高价氧化物的水化物是强碱

【答案】D

【解析】由题意，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8,可推出W、X、

Y、Z分别为N、Al、Si、P。A对：根据电子层数越多，原子半径越大，可得原子半径：W<XoB对：常

温常压下，硅单质为固态。C对：同一主族由下到上简单气态氢化物的稳定性逐渐增强，所以热稳定性：

NH3>PH3OD错：X的最高价氧化物的水化物A1（OH）3是两性氢氧化物。

10.（2019浙江高考）下列说法不正确的是（）

A.纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同

B.加热蒸发氯化钾水溶液的过程中有分子间作用力的破坏

C.CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变

D.石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏

【答案】C

【解析】A项，纯碱和烧碱都是离子晶体，熔化时均克服离子键，A项正确。B项，水分子间存在分子

间作用力，加热蒸发氯化钾水溶液的过程中水分子挥发，有分子间作用力破坏，B项正确。C项，二氧化碳

溶于水时，部分CO2与水反应生成碳酸，反应中有共价键的破坏和形成，所以CO2溶于水存在共价键和分

子间作用力的改变，C项错误。D项，石墨中存在共价键和分子间作用力，所以石墨转化为金刚石既有共价

键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏，D项正确。

11.（2019江苏化学）反应NH4C1+NaNO2=NaCl+N2?+2H2O放热且产生气体，可用于冬天石油开采。

下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是（）

A.中子数为18的氯原子：科C1

B.N2的结构式：N=N

C.Na+的结构示意图

D.H2O的电子式：H：O：H

【答案】D

【解析】A错：中子数为18的氯原子为解ChB错：用的结构式为N三N。C错：Na卡的结构示意图为

12.（2019浙江IWJ考）下列表示不正确的是（）

A.次氯酸的电子式HCLO：

B.丁烷的球棍模型OO

C.乙烯的结构简式CH2=CH2

D.原子核内有8个中子的碳原子林C

【答