原子结构与元素性质化学键-2023年高考化学一轮复习小题多维练（新高考专用）

专题05物质的结构与性质元素周期律

第24练原子结构与元素性质化学键

（限时：35分钟）

1维练基础

1.应用氮同位素标记的化合物，是研究人体代谢方面的重要示踪剂。下列说法错误的是

A.与的中子数相同B.N?和N,互为同素异形体

c.N2的电子式为N：：ND「，N原子核外L电子层中电子数为5

【答案】C

【解析】A.中子数=质量数质子数，-N与16。的中子数均为8,A正确；

B.N?和N,为同种元素组成的不同单质，两者互为同素异形体，B正确；

c.电子式缺少未成对电子对，凡正确的电子式为：：NNN：，C错误；

D."N的质子数为7,核外电子总数为7,K层电子数为2,L层电子数为5,D正确；

故选Co

2.（2021.北京卷）下列有关放射性核素瓶（：H）的表述不正确的是

A.；H原子核外电子数为1B.；H原子核内中子数为3

C.：H2与H2化学性质基本相同D.具有放射性

【答案】B

【解析】A.放射性核素:H,质量数是3,质子数是1,质子数等于核外电子数，所以核外电子数等于1,

故A正确；

B.放射性核素：H,质量数是3,质子数是1,所以中子数等于31=2,故B错误；

C.；凡与H2的相对分子质量不同，二者的沸点不同，但二者同属于氢气，化学性质基本相同，故C正确;

D.：H是放射性核素，所以3H2。也具有放射性，故D正确；

故选B。

3.（广东省肇庆市20212022学年高三第二次模拟）北京冬奥会中许多核心技术将为比赛保驾护航，其中

硅化镉(CdTe)发电玻璃用于一体化项目，其发电原理为在玻璃表面涂抹一层硅化镉，使其具有光电转换功能。

以下说法正确的是

A.硅元素属于过渡元素

B.噜Te的中子数为128

C.112cd与114cd互为同素异形体

D.硅化镉玻璃发电过程是将光能转化为电能

【答案】D

【解析】A.过渡元素全部是金属元素，A项错误；

B.曝Te的中子数为76,B项错误；

C.112cd与114cd互为同位素，C项错误；

D.由信息可知发电过程是将光能转化为电能，D项正确。

故选D。

4.肾1是一种半衰期长达1570万年的放射性核素，在评估核事故的污染水平、洋流运动等领域有广泛应用。

下列有关说法中正确的是

A.与肾J的中子数相同

B.；翼与雪1的环境行为和生物过程不同

C.鲁「和鲁I化学性质相同

D.硝酸银溶液可测定该污水中鲁r的含量

【答案】D

【解析】A.雪1的中子数为74、的中子数为76,两者的中子数不相同，故A错误；

B.号I与曹I的物理性质不同，化学性质几乎完全相同，贝帙”与肾I的环境行为和生物过程相同，故B错

误；

c.原子与离子的性质不同，则鲁r和肾I化学性质不同，故c错误；

D.Agl难溶于水，则通过测定其质量可测定污水中皆「的含量，故D正确；

故选D„

5.下列水溶液呈酸性的离子化合物是

A.S02B.NH4clC.H2SO4D.CH3OOOK

【答案】B

【解析】A.SO2溶于水和水反应生成亚硫酸，显酸性，但二氧化硫是共价化合物，A不符合题意；

B.NH4cl为强酸弱碱盐，溶于水镂根水解而使溶液显酸性，氯化镂含有离子键是离子化合物，B符合题意；

C.H2s04溶于水电离出氢离子，显酸性，硫酸是共价化合物，C不符合题意；

D.CH3OOOK属于离子化合物，强碱弱酸盐，水解显碱性，D不符合题意；

故选Bo

6.下列分子中都存在极性键的一组物质是()

A.H2S,NH3、S03B.CO?、NH4CI、Na2O2

C.N2,CS2.NOD.CaO、H2O2,CH4

【答案】A

【解析】A.H2S,NH3、SO3中都存在极性键，A符合题意；

B.Na2。？中存在离子键和非极性键，无极性键，B不合题意；

C.N2中只有非极性键，C不合题意；

D.CaO中只存在离子键无共价键，D不合题意；

故选A„

7.关于下列物质的判断错误的是

①HC1②CO?③HQ(4)H2⑤NaOH@Na2O2⑦NH4cl⑧CaO®NaHSO4⑩HC1O

A.只含有极性键的是①②③⑩B.既含有离子键又含有共价键的是⑤⑥⑦⑨

C.属于离子化合物的是⑤⑥⑦⑧⑨D.含有非极性键的化合物是④⑥⑨

【答案】D

【解析】①HC1属于共价化合物、只含有极性共价键②CO?属于共价化合物、只含有极性共价键③HQ属

于共价化合物、只含有极性共价键④应属于单质、只含有非极性共价键⑤NaOH属于离子化合物、既含有

离子键又含有极性共价键⑥Naq?属于离子化合物、既含有离子键又含有非极性共价键⑦NH4cl属于离

子化合物、既含有离子键又含有共价键⑧CaO属于离子化合物、只含有离子键⑨NaHSO'属于离子化合物、

既含有离子键又含极性有共价键⑩HC1O属于共价化合物、只含有极性共价键

A.据分析，只含有极性键的是①②③⑩，A正确；

B.据分析，既含有离子键又含有共价键的是⑤⑥⑦⑨，B正确；

C.据分析，属于离子化合物的是⑤⑥⑦⑧⑨，C正确；

D.据分析，含有非极性键的化合物是⑥，D不正确；

答案选D。

8.下列事实中，不能用氢键解释的是

A.氨容易液化B.凡0的热稳定性比H2s的强

C.水和乙醇可以以任意比例互溶D.HF的沸点高于HC1

【答案】B

【解析】A.氨气分子间可以形成氢键，导致其熔沸点降低，所以容易液化，A正确；

B.氧的非金属性强于硫，故H2O的热稳定性比H2s强，B错误；

C.乙醇可以和水形成分子间氢键，导致溶解度增大，所以乙醇可以和水以任意比例互溶，C正确;

D.HF分子间存在氢键，故HF的沸点高于HCLD正确；

故答案选B。

9.下列说法中正确的是

A.[Ne]3s2表示的是Mg原子

B.3P2表示第三电子层有2个电子

C.同一原子中，Is、2s、3s电子的能量逐渐减小

D.2p、3p、4P轨道容纳的最多电子数依次增多

【答案】A

【详解】A.[Ne]3s2表示的是12号元素，是Mg原子，A正确；

B.3P2表示第三电子层3P能级有2个电子，B错误；

C.原子排布遵循能量最低原理，故同一原子中，Is、2s、3s电子的能量逐渐增大，C错误；

D.2p、3p、4P轨道容纳的最多电子数均为6个电子，D错误；

答案选A。

10.下列原子的轨道表示式正确的是（）

2s2p

A'OT|iI

n2s2p

B-OE+口

2s2p

C-OITI♦IT

c2s2p

D-rnI：口

【答案】c

【详解】A的2P轨道应各排布一个电子且自旋平行，B的2s轨道中两个电子的自旋状态应相反，D的2s

轨道中应排满两个电子后再排2p轨道。

11.下列叙述正确的是

A.[Ar]3d64s2是基态原子的电子排布

B.铭原子的电子排布式是：Is22s22P63s23P64sl3d5

C.铜原子的外围电子排布式是：3d94s2

D.氮原子的轨道表示式是:EEEZn

【答案】A

【详解】A.电子排布式[Ar]3d64s2是符合能量最低原理，所以[Ar]3d64s2是基态原子的电子排布式，故A正

确；

B.Cr元素为24号元素，原子核外有24个电子，所以核外电子排布式为：Is22s22P63s23P63d54s]，故B错误；

C.铜原子的价电子排布式是3di°4sl而不是3d94s2,故C错误；

D.基态氮原子核外电子总数为7,2p轨道3个电子各占据1个轨道，正确的电子排布图为

叵I立Hl-fItI,故D错误；

故选：Ao

12.下列四种元素中，第一电离能由大到小顺序正确的是（）

①原子含有未成对电子最多的第2周期元素

②基态原子电子排布式为卜2的元素

③周期表中电负性最强的元素

④原子最外层电子排布式为3s23P4的元素

A.②③①④B.③①④②C.①③④②D.无法比较

【答案】A

【详解】①原子含有未成对电子最多的第2周期元素为N；②基态原子电子排布式为Is?的元素为He元素；

③周期表中电负性最强的元素为F元素；④原子最外层电子排布式为3s23P4的元素为S元素；同周期自左

至右元素的第一电离能呈增大趋势，第IIA和第VA族比相邻元素大；同主族从上到下元素的第一电离能减

小，所以第一电离能由大到小的顺序是He>F>N>S,即②〉③，①〉④；

答案为A。

13.已知元素X、Y同周期，且电负性X>Y,下列说法中一定不正确的是

A.第一电离能：Y<X

B.X和Y形成的化合物中，X显负价，Y显正价

C.最高价含氧酸的酸性：元素X对应酸的酸性强于Y

D.最简单气态氢化物的稳定性：HmY>HnX

【答案】D

【分析】元素X、Y同周期，且电负性X>Y,则X位于Y的右侧，即X的原子序数大于Y。

【详解】A.若X为0元素，Y为N元素，电负性X>Y,但第一电离能N>0,即Y>X,但若X为F元

素，Y为0元素，则电负性X>Y,第一电离能X>Y,故A可能正确，不符合题意；

B.电负性X>Y,则X吸引电子能力更强，形成的化合物中，X显负价，Y显正价，B正确，不符合题意；

C.电负性X>Y,即非金属性X>Y,所以最高价含氧酸的酸性：元素X对应酸的酸性强于Y,C正确，

不符合题意；

D.电负性X>Y,即非金属性X>Y,则最简单气态氢化物的稳定性：HmYVHnX,D一定不正确，D符合

题意；

综上所述答案为D。

14.（广东省四校2022届高三上学期第一次联考）自门捷列夫发现元素周期律以来，人类对自然的认识程

度逐步加深，元素周期表的成员数目不断增加。2006年，科学家以钙离子撞击钢（Cf）钿，产生了一种超重元

素：，（Og）,其反应可表示为：住cf+：；Ca一%Og+3：n。下列说法正确的是

A.29：Og的核外电子数是118

B.袈Ca与累Ca互为同素异形体

C.②黑cf原子核内有98个质子，249个中子

D.；n为一种新的核素

【答案】A

【解析】A.通过反应黑©£+票^-29：08+37可确定元素08的质子数为：98+20=118,质子数=核外电子

数，所以29；Og的核外电子数是118,故A正确；

B.■Ca与北Ca的质子数相同，中子数不同，二者互为同位素，故B错误；

C.,黑Cf原子核内有98个质子，含中子数=质量数质子数=24998=151,故C错误；

D.具有一定质子数和一定中子数的一种原子称为一种核素，；n代表一个中子，不代表核素，故D错误；

答案选A。

15.（2021.河北卷）用中子轰击鲁X原子产生a粒子（即氢核；He）的核反应为：Tx+：）n-；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】根据核反应为：zX+onY+；可知，X的质量数N为4+71=10,又因为Y在化合物中呈+1价，

则推知Y位于IA族，质量数=质子数+中子数，Y的质量数为7,所以得出Y为Li,其质子数p=3,所以X

的质子数Z=3+20=5,核电荷数=原子序数=核内质子数=5,则推知X属于B元素，据此分析解答。

A.H3BQ为硼酸，氢氧化钠溶液具有腐蚀性，若不慎将NaOH溶液溅到皮肤上，则需用大量水冲洗，同时

涂抹HaBOs，以中和碱液，A正确；

B.Y为Li,在空气中燃烧的产物只有Li2。，B错误；

C.X为B,与氢元素会形成BH3或B2H4等硼氢化合物，B元素与H元素以共价键结合，属于共价化合物，

C错误；

D.6〃•和7m两者的质子数均为3,中子数不同，所以两者互为同位素，D错误；

故选Ao

16.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，最且外层电子数

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态下的密度为0.76gL1；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.简单离子的半径：W>Y>X>Z>M

B.由元素X、Y、Z、M共同形成的化合物中一定有共价键，可能有离子键

C.CaM2和CaZ2两种化合物中，阳离子与阴离子个数比均为1：2

D.XZ2、X2M2、W2Z2均为共价化合物

【答案】B

【解析】X、Y、Z、M、W为五种短周期元素，Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76g1i,

则该化合物的摩尔质量为0.76gLx22.4L/mol=17g/mol,该化合物为NH3,X、Y、Z是原子序数依次递增的

同周期元素，故Y为N元素，M为H元素，Z为0元素，且X与Z可形成XZ2分子，则X为C元素，满

足X、Y、Z原子最外层电子数之和为15,W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的《，则W

的质子数为:x(6+7+8+l)=ll,所以W为Na元素，据此解答。

A.离子的电子层数越多，半径越大，离子电子层数相同时，离子序数越大，半径越小，故离子半径：

X>Y>Z>W>M,故A错误；

B.由C、N、0、H四种元素形成的化合物一定有共价键，可能含有离子键，如NH4HCO3中既含有共价键

又含有离子键，故B正确；

C.Caffe中阳离子与阴离子个数比为1:2,而CaCh中阳离子与阴离子个数比为1:1,故C错误；

D.XZ2、X2M2、W2Z2分别为CO2、C2H2、Na2O2,其中NazCh为离子化合物，D项错误；

故答案选B。

17.以下是同周期三种主族元素R、W、T的电离能数据(单位：kJ-mor1),下列判断错误的是

元素代号14

12

R496456269129543

W5781817274511575

T7381451773310540

A.元素R是IA族元素

B.元素T位于元素周期表s区

C.元素W价电子排布式为ns2npi

D.L（T）>L（W）,故金属性：W>T

【答案】D

【详解】A.主族元素中，元素R第二电离能远大于第一电离能，可以判断是IA族元素，A项正确；

B.元素T第三电离能远大于第二电离能，可以判断是nA族元素，位于元素周期表s区，B项正确；

21

C.元素W第四电离能远大于第三电离能，可以判断是IIIA族元素，价电子排布式为〃S"P,c项正确；

D.金属性强弱不能只看第一电离能，同一周期中元素金属性从左向右依次减弱，故金属性：T>W,D项错

误；

故选D。

18.某核素核外共有15个不同运动状态的电子，以下说法正确的

A.若将该原子的电子排布式写成Is22s22P63s23p；3p；,它违背了泡利原理

B.原子中所有的电子占有3个能级，9个轨道

C.该元素的最高价氧化物的水化物为两性氢氧化物

D.基态原子中能量最高的电子的电子云的形状为哑铃形

【答案】D

【详解】某核素核外共有15个不同运动状态的电子，则该原子为P原子，其基态原子核外电子排布式为

Is22s22P63s23P3;

A.若将该原子的电子排布式写成Is22s22p63s23p：3p；,它违背了洪特规则，A错误；

B.该原子中所有原子占有Is、2s、2p、3s、3P共5个能级，9个轨道，B错误；

C.该元素的最高价氧化物的水化物H3PO4为中强酸，C错误；

D.基态原子中能量最高的电子处于3P能级，p电子云的形状都为哑铃形，D正确；

答案选D。

A.结构示意图中x=4

B.该原子的电子排布式为Is22s22P63s23P4

c.该原子的电子排布图为f

D.该原子结构中共有5个能级上填充有电子

【答案】D

【详解】A.由原子结构示意图可知，K层电子排满时为2个电子，故x=2,该元素为硅，故A选项错误。

B.该原子的电子排布式为Is22s22P63s23P2,故B选项错误。

c.硅的电子排布图为向岛|川街卬曲|f|^|［故C选项错误。

D.原子结构中共有Is、2s、2p、3s、3P这5个能级上填充有电子，故D选项正确。

故答案选D。

【点睛】本题只要将x=2推断出来以后确定元素为硅之后进行电子排布式和电子排布图的判断，注意电子

排布图中电子的分布。

20.短周期元素的四种离子X3+、Y"、Z3->W"都具有相同的电子层结构，下列说法错误的是

A.四种离子的质子数：X3+>Y2+>W2->Z3~

B.四种元素的电负性：Z>W>Y>X

C.四种离子的半径：Z3->W2>Y2+>X3+

D.四种元素原子的最外层电子数目：W>Z>X>Y

【答案】B

【详解】A.短周期元素的四种离子X3+、丫2+、Z3->W?-都具有相同的电子层结构，可以推出X、Y、Z、

W分别是Al、Mg、N、O,离子的质子数和相应原子的质子数相等，四种离子的质子数：Al3+>Mg2+>O2

>N3,选项A正确；

B.根据同周期从左到右元素的电负性逐渐增大，同主族从上到下元素的电负性逐渐减小，四种元素的电负

性：O>N>Al>Mg,选项B错误；

C.四种离子具有相同的电子层结构，依据“序大径小”规律，离子半径：N3>O2>Mg2+>Al3+,选项C

正确；

D.0、N、Al、Mg四种元素的最外层电子数目分别是6、5、3、2,选项D正确；

答案选B。

3维练素养

21.（2021・广东卷）“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.凡燃烧过程中热能转化为化学能

C.火星陨石中的^Ne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】A.煤油来源于石油，属于不可再生能源，故A错误；

B.氢气的燃烧过程放出热量，将化学能变为热能，故B错误；

C.元素符号左上角数字为质量数，所以火星陨石中的20Ne质量数为20,故C正确；

D.同位素须为同种元素，3He和3H的质子数不同，不可能为同位素关系，故D错误；

故选C。

22.反应COC12+4NH3=CO（NH2）2+2NH4cl可去除COC"污染。下列有关说法正确的是

A.COCl2是极性分子B.NH3的电子式为H：皆H

c.CO（NH2）2含离子键和共价键D.中子数为18的C1原子可表示为:；C1

【答案】A

【解析】A.COCU的中心原子是C的价层电子对数为3,为sp2杂化，孤电子对数为0,形成三角形结构，

三角形三个顶点上有三个原子，分别是两个C1原子和一个O原子，它们形成的键合力不为0,所以COC12

是极性分子，A正确；

••

B.NH3的电子式为H：R：H,B错误；

H

c.co（NH2）2只含共价键，C错误；

D.中子数为18的C1原子可表示为:;Cl,D错误；

选Ao

23.（2022.天津•二模）下列说法中正确的是

A.氢键仅存在于分子间

B.SO?和S0晶体类型相同

C.他的沸点比CO低主要是由于范德华力不同

D.CO?溶于水和干冰升华都只有范德华力改变

【答案】C

【解析】A.有的物质（如邻羟基苯甲酸）分子内存在氢键，因此氢键不仅存在于分子间，有的也存在于分

子内，故A错误；

B.SO2是由分子构成的晶体，Si。?是由原子构成的空间网状结构的晶体，前者属于分子晶体，后者属于共

价晶体，二者晶体类型不同，故B错误；

C.N?与CO都属于分子晶体，则N?的沸点比CO低主要是由于范德华力不同，故C正确；

D.CO?溶于水可与水反应生成碳酸，除了范德华力改变，共价键也发生了改变，干冰升华仅有范德华力改

变，故D错误;

答案选C。

24.利用固体表面催化工艺进行NO分解的过程如下图所示。

解吸一.包

④.,〃〃〃〃

下列说法不正确的是

A.NO属于共价化合物

B.Ch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6.02x1023

【答案】D

【解析】A.只含有共价键的化合物是共价化合物，非金属元素与非金属元素之间形成的化合物一般是共价

化合物，NO属于共价化合物，则A正确；

B.同种非金属元素之间形成非极性键，所以02含有非极性共价键，故B正确；

C.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，故C正确；

D.根据方程式2NO=N2+C>2,每生成Imol氮气，转移的电子数为4mol,生成11.2LN2标准状况下物质的

V11.2L…,

量为=―；=0-5mol«转移电子数为2x6.02x1023,故D错误,

Vm22.4L/mol

故选：Do

25.不同主族的短周期元素X、Y、Z、W其原子序数依次增大，X、Y的简单离子的电子层结构相同，短

周期主族元素原子中Y的原子半径最大，Z原子最外层电子数是K层的3倍。下列说法错误的是

A.熔化YW时离子键被破坏

B.X的简单氢化物可作制冷剂

C.简单离子的半径：Z>W

D.Y和Z形成的化合物一定为离子化合物，不含共价键

【答案】D

【解析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的不同主族的短周期元素，短周期元素Y的原子半径是短周期

主族元素原子中最大的，则Y为Na元素；Z原子最外层电子数是K层的3倍，其原子序数大于Na,则Z

最外层含有6个电子，Z原子核外电子排布是2、8、6,则Z为S元素；W的原子序数大于S,且为短周期

主族元素，则W为C1元素；X、Y的简单离子的核外电子数相同，则X位于第二周期的非金属元素，由于

各元素不同主族，则X为N元素，据此分析解答。

根据分析可知：X为N元素，Y为Na,Z为S,W为C1元素。

A.Y为Na,W为Cl元素，化合物YW为NaCL该化合物为离子化合物，熔化时断裂离子键，A正确；

B.X为N元素，其简单氢化物NH3易液化，液氨气化时会吸收大量热，使周围环境温度降低，因此可以作

制冷剂，B正确；

C.Z为S,W为C1元素，二者形成的简单离子S2、C1核外电子排布是2、8、8,电子层结构相同。对于电

子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径：Z>W,C正确；

D.Y为Na,Z为S,二者形成的化合物Na2s是离子化合物，Na\S?以离子键结合；而Na2s2也是离子化

合物，Na+、S》以离子键结合，在阴离子中两个S原子之间以共价键结合，故Y和Z形成的化合物一

定为离子化合物，其中可能不含共价键，也可能含有共价键，D错误；

故合理选项是D。

26.下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价正确的是

选项电子排布式或轨道表示式评价

N原子的轨道表示式：GEIEt]

A错误；违反洪特规则

1s2、2p

o原子的轨道表示式：LtU

B错误；违反泡利不相容原理

1、入2p

CK原子的轨道表示式：Is22s22P63s23P63』错误；违反能量最低原理

D的电子排布式：[Ar]3d4s24P6错误；违反能量最低原理

【答案】C

【详解】A.相同轨道中的两个电子运动方向相反，违反了泡利不相容原理，不符合题意，A错误;

B.电子应先充满同能级的轨道，违反了洪特规则，不符合题意，B错误;

C.K原子的电子排布式：Is22s22P63s23P64s1，违反能量最低原理，符合题意，C正确;

D.Br的电子排布式：[Ar]3d104s24P6,正确，评价错误，D错误;

答案为C。

27.下列四种粒子中，半径按由大到小顺序排列的是（）

①基态x的原子结构示意图为（砂

②基态Y的价电子排布式为3s23P5

③基态于一的电子排布图为向血叵