专题22 原子结构与性质-【好题汇编】十年（2015-2024）高考化学真题分类汇编（全国通用）

专题22 原子结构与性质 考点 十年考情(2015-2024) 命题趋势 考点1 原子结构与性质 2024·甘肃卷、2024·湖北卷、2023•海南卷、2023•江苏卷、2021•北京卷、2021•天津卷、2021•北京卷 原子结构与性质部分是高考必考的知识点：前四周期元素核外电子排布式的书写与推断；运用电离能、电负性解释推断某些元素的性质；原子结构与性质的应用。考查题型为非选择题，分数约为3～6分。本部分考查内容的规律性强，因此命题空间广阔，考方式也会向多方位、多层次发展。 考点2 微观解释性质 2024·河北卷、2024·广东卷、2023•北京卷 考点1 原子结构与性质 1．(2024·甘肃卷，13，3分)温室气体N2O在催化剂作用下可分解为O2和N2，也可作为氧化剂氧化苯制苯酚。下列说法错误的是( ) A．原子半径：O<N<C B．第一电离能：C< N<O C．在水中的溶解度：苯<苯酚 D．苯和苯酚中C的杂化方式相同 2．(2024·湖北卷，12，3分) O2在超高压下转化为平行六面体的O8分子(如图)。下列说法错误的是( ) A．O2和O8互为同素异形体 B．O8中存在不同的氧氧键 C．O2转化为O8是熵减反应 D．常压低温下O8能稳定存在 3．(2023•海南卷，4)下列有关元素单质或化合物的叙述正确的是( ) A．P4分子呈正四面体，键角为 B．NaCl焰色试验为黄色，与Cl电子跃迁有关 C．Cu基态原子核外电子排布符合构造原理 D．OF2是由极性键构成的极性分子 4．(2023•江苏卷，5，3分)氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。11H、21H、31H是氢元素的3种核素，基态H原子1s1的核外电子排布，使得H既可以形成H+又可以形成H-，还能形成H2O、H2O2、NH3、N2H4、CaH2等重要化合物；水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得H2，如水煤气法制氢反应中，H2O(g)与足量C(s)反应生成1mol H2(g)和1mol CO(g)吸收131.3kJ的热量。H2在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用，如HCO3-在催化剂作用下与H2反应可得到HCOO-。我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。下列说法正确的是( ) A．11H、21H、31H都属于氢元素 B．NH4+和H2O的中心原子轨道杂化类型均为sp2 C．H2O2分子中的化学键均为极性共价键 D．CaH2晶体中存在Ca与H2之间的强烈相互作用 5．(2021•北京卷，2)放射性核素31H。下列说法不正确的是( ) A．31H原子核外电子数是1 B．31H原子核内中子数是3 C．可用质谱分辨H和31H D．3H2O也具有放射性 6．(2021•天津卷，3)核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一、氘(21H)是核聚变反应的主要原料，下列有关叙述正确的是( ) A．21H的中子数为2 B．21H的核电荷数为1 C．21H是自然界中最轻的原子 D．21H是氢元素的一种同素异形体 7．(2021•北京卷，13)Li电池使用过程中会产生LiH，对电池的性能和安全性带来影响。可用D2O与LiH进行反应测定LiH含量，由产物中的n(D2)/n(HD)比例可推算n(Li)/n(LiH)。 已知：(1)2LiH2Li+H2 △H>0 (2)LiH+H2O=LiOH+H2↑ 下列说法不正确的是( ) A．H2O、D2O的化学性质基本相同 B．Li与D2O反应的方程式是2Li+2D2O=2LiOD+D2↑ C．n(D2)/n(HD)比例小说明n(Li)/n(LiH)比例大 D．80℃下的n(D2)/n(HD)大于25℃下的n(D2)/n(HD) 考点2 微观解释性质 1．(2024·河北卷，8，3分)从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是( ) 选项 实例 解释 A 原子光谱是不连续的线状谱线 原子的能级是量子化的 B CO2、CH2O、CCl4键角依次减小 孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力 C CsCl晶体中Cs+与8个Cl-配位，而NaCl晶体中Na+与6个Cl-配位 Cs+比Na+的半径大 D 逐个断开CH4中C-H键，每步所需能量不同 各步中的C-H键所处化学环境不同 2．(2024·广东卷，13，3分)下列陈述I与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是( ) 选项 陈述I 陈述Ⅱ A 酸性：CF3COOH＜CCl3COOH 电负性：F＞Cl B 某冠醚与Li+能形成超分子，与K+则不能 Li+与K+的离子半径不同 C 由氨制硝酸：NH3→NO→NO2→HNO3 NH3和NO2均具有氧化性 D 苯酚与甲醛反应，可合成酚醛树脂 合成酚醛树脂的反应是加聚反应 3．(2023•北京卷，10)下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是( ) A．键的键能小于Cl-Cl键的键能 B．三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka C．氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性 D．气态氟化氢中存在(HF)2，而气态氯化氢中是分子 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题22 原子结构与性质 考点 十年考情(2015-2024) 命题趋势 考点1 原子结构与性质 2024·甘肃卷、2024·湖北卷、2023•海南卷、2023•江苏卷、2021•北京卷、2021•天津卷、2021•北京卷 原子结构与性质部分是高考必考的知识点：前四周期元素核外电子排布式的书写与推断；运用电离能、电负性解释推断某些元素的性质；原子结构与性质的应用。考查题型为非选择题，分数约为3～6分。本部分考查内容的规律性强，因此命题空间广阔，考方式也会向多方位、多层次发展。 考点2 微观解释性质 2024·河北卷、2024·广东卷、2023•北京卷 考点1 原子结构与性质 1．(2024·甘肃卷，13，3分)温室气体N2O在催化剂作用下可分解为O2和N2，也可作为氧化剂氧化苯制苯酚。下列说法错误的是( ) A．原子半径：O<N<C B．第一电离能：C< N<O C．在水中的溶解度：苯<苯酚 D．苯和苯酚中C的杂化方式相同 【答案】B 【解析】A项， C 、N 、O都是第二周期的元素，其原子序数依次递增；同一周期的元素，从左到右原子半径依次减小，因此，原子半径从小到大的顺序为O<N<C，A正确；B项，同一周期的元素，从左到右电负性呈递增的趋势，其中ⅡA和ⅤA的元素因其原子结构相对较稳定而出现反常，使其电负性大于同周期相邻的元素，因此，第一电离能从小到大的顺序为C< O< N，B不正确；C项，苯是非极性分子，苯酚是极性分子，且苯酚与水分子之间可以形成氢键，根据相似相溶规则可知，苯酚在水中的溶解度大于苯，C正确；D项，苯和苯酚中C的杂化方式均为sp2，杂化方式相同，D正确；故选B。 2．(2024·湖北卷，12，3分) O2在超高压下转化为平行六面体的O8分子(如图)。下列说法错误的是( ) A．O2和O8互为同素异形体 B．O8中存在不同的氧氧键 C．O2转化为O8是熵减反应 D．常压低温下O8能稳定存在 【答案】D 【解析】A项，O2和O8是O元素形成的不同单质，两者互为同素异形体，A正确；B项，O8分子为平行六面体，由其结构知，O8中存在两种氧氧键：上下底面中的氧氧键、上下底面间的氧氧键，B正确；C项，O2转化为O8可表示为4O2O8，气体分子数减少，故O2转化为O8是熵减反应，C正确；D项，O2在超高压下转化成O8，则在常压低温下O8会转化成O2，不能稳定存在，D错误；故选D。 3．(2023•海南卷，4)下列有关元素单质或化合物的叙述正确的是( ) A．P4分子呈正四面体，键角为 B．NaCl焰色试验为黄色，与Cl电子跃迁有关 C．Cu基态原子核外电子排布符合构造原理 D．OF2是由极性键构成的极性分子 【答案】D 【解析】A项，P4分子呈正四面体，磷原子在正四面体的四个顶点处，键角为600，A错误；B项，NaCl焰色试验为黄色，与Na电子跃迁有关，B错误；C项，Cu基态原子核外电子排布不符合构造原理，考虑了半满规则和全满规则，价电子排布式为3d104s1，这样能量更低更稳定，C错误；D项，OF2的构型是V形，因此是由极性键构成的极性分子，D正确；故选D。 4．(2023•江苏卷，5，3分)氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。11H、21H、31H是氢元素的3种核素，基态H原子1s1的核外电子排布，使得H既可以形成H+又可以形成H-，还能形成H2O、H2O2、NH3、N2H4、CaH2等重要化合物；水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得H2，如水煤气法制氢反应中，H2O(g)与足量C(s)反应生成1mol H2(g)和1mol CO(g)吸收131.3kJ的热量。H2在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用，如HCO3-在催化剂作用下与H2反应可得到HCOO-。我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。下列说法正确的是( ) A．11H、21H、31H都属于氢元素 B．NH4+和H2O的中心原子轨道杂化类型均为sp2 C．H2O2分子中的化学键均为极性共价键 D．CaH2晶体中存在Ca与H2之间的强烈相互作用 【答案】A 【解析】A项，11H、21H、31H都属于氢元素，三者互为同位素，统称为氢元素，A正确；B项，NH4+和H2O的中心原子轨道杂化类型均为sp3，B错误；C项，H2O2分子中的化学键既存在O-H极性共价键，也存在O-O非极性共价键，C错误；D项，CaH2晶体中存在Ca2+与H-之间的离子键，为强烈相互作用，D错误。故选A。 5．(2021•北京卷，2)放射性核素31H。下列说法不正确的是( ) A．31H原子核外电子数是1 B．31H原子核内中子数是3 C．可用质谱分辨H和31H D．3H2O也具有放射性 【答案】B 【解析】A项，放射性核素31H，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项，放射性核素31H，质量数是3，质子数是1，所以中子数等于3-1=2，故B错误；C项，质谱分析是根据质量分辨，11H和31H质量数不一样，可以分辨，故C错误；D．31H是放射性核素，所以3H2O也具有放射性，故D正确。故选B 6．(2021•天津卷，3)核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一、氘(21H)是核聚变反应的主要原料，下列有关叙述正确的是( ) A．21H的中子数为2 B．21H的核电荷数为1 C．21H是自然界中最轻的原子 D．21H是氢元素的一种同素异形体 【答案】B 【解析】A项，21H的中子数为2-1=1，故A错误；B项，21H的质子数为1，则核电荷数为1，故B正确；C项，自然界中最轻的原子是11H，不是21H，故C错误；D项，21H是氢元素的一种同位素，故D错误；故选B。 7．(2021•北京卷，13)Li电池使用过程中会产生LiH，对电池的性能和安全性带来影响。可用D2O与LiH进行反应测定LiH含量，由产物中的n(D2)/n(HD)比例可推算n(Li)/n(LiH)。 已知：(1)2LiH2Li+H2 △H>0 (2)LiH+H2O=LiOH+H2↑ 下列说法不正确的是( ) A．H2O、D2O的化学性质基本相同 B．Li与D2O反应的方程式是2Li+2D2O=2LiOD+D2↑ C．n(D2)/n(HD)比例小说明n(Li)/n(LiH)比例大 D．80℃下的n(D2)/n(HD)大于25℃下的n(D2)/n(HD) 【答案】C 【解析】A项，H与 D互为同位素、具有相同的核外电子排布 ，则H2O、D2O的化学性质基本相同，A正确；B项，类似于钠和水的反应， Li与D2O反应生成LiOD与D2，化学方程式是2Li+2D2O=2LiOD+D2↑，B正确；C项，D2由Li与D2O反应生成、HD 通过反应LiH+D2O=LiOD+HD，则 n(D2)/n(HD)比例小说明n(Li)/n(LiH)比例小，C不正确；D项，升温，2LiH2Li+H2 △H>0平衡右移，Li增多LiH 减少，则结合选项C可知：80℃下的n(D2)/n(HD)大于25℃下的n(D2)/n(HD) ，D正确；故选C。 考点2 微观解释性质 1．(2024·河北卷，8，3分)从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是( ) 选项 实例 解释 A 原子光谱是不连续的线状谱线 原子的能级是量子化的 B CO2、CH2O、CCl4键角依次减小 孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力 C CsCl晶体中Cs+与8个Cl-配位，而NaCl晶体中Na+与6个Cl-配位 Cs+比Na+的半径大 D 逐个断开CH4中C-H键，每步所需能量不同 各步中的C-H键所处化学环境不同 【答案】B 【解析】A项，原子光谱是不连续的线状谱线，说明原子的能级是不连续的，即原子能级是量子化的，故A正确；B项，CO2中心C原子为sp杂化，键角为180°，CH2O中心C原子为sp2杂化，键角大约为120°，CH4中心C原子为sp3杂化，键角为109°28′，三种物质中心C原子都没有孤电子对，三者键角大小与孤电子对无关，故B错误；C项，离子晶体的配位数取决于阴、阳离子半径的相对大小，离子半径比越大，配位数越大，Cs+周围最多能排布8个Cl-，Na+周围最多能排布6个Cl-，说明Cs+比Na+半径大，故C正确；D项，断开第一个键时，碳原子周围的共用电子对多，原子核对共用电子对的吸引力较弱，需要能量较小，断开C-H键越多，碳原子周围共用电子对越少，原子核对共用电子对的吸引力越大，需要的能量变大，所以各步中的C-H键所处化学环境不同，每步所需能量不同，故D正确；故选B。 2．(2024·广东卷，13，3分)下列陈述I与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是( ) 选项 陈述I 陈述Ⅱ A 酸性：CF3COOH＜CCl3COOH 电负性：F＞Cl B 某冠醚与Li+能形成超分子，与K+则不能 Li+与K+的离子半径不同 C 由氨制硝酸：NH3→NO→NO2→HNO3 NH3和NO2均具有氧化性 D 苯酚与甲醛反应，可合成酚醛树脂 合成酚醛树脂的反应是加聚反应 【答案】B 【解析】A项，电负性F＞Cl，F的吸电子能力大于Cl，导致CF3COOH中O-H键的极性大于CCl3COOH中O-H键的极性，故酸性：CF3COOH＞CCl3COOH，故陈述I不正确，A不符合题意；B项，冠醚最大的特点就是能与正离子，尤其是与碱金属离子形成超分子，并且随环的大小不同而与不同的金属离子形成超分子，某冠醚与Li+能形成超分子，与K+则不能，则说明Li+与K+的离子半径不同，陈述I与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系，B符合题意；C项，由氨制硝酸过程中，NH3做还原剂，体现了NH3的还原性，故陈述Ⅱ不正确，C不符合题意；D项，苯酚与甲醛反应，可合成酚醛树脂，该反应是缩聚反应，故陈述Ⅱ不正确，D不符合题意；故选B。 3．(2023•北京卷，10)下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是( ) A．键的键能小于Cl-Cl键的键能 B．三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka C．氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性 D．气态氟化氢中存在(HF)2，而气态氯化氢中是分子 【答案】A 【解析】A项，F原子半径小，电子云密度大，两个原子间的斥力较强，F-F键不稳定，因此F-F键的键能小于Cl-Cl键的键能，与电负性无关，A符合题意；B项，氟的电负性大于氯的电负性。F-C键的极性大于Cl-C键的极性，使F3C—的极性大于Cl3C—的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出氢离子，酸性更强，B不符合题意；C项，氟的电负性大于氯的电负性，F-H键的极性大于Cl-H键的极性，导致HF分子极性强于HCl，C不符合题意；D项，氟的电负性大于氯的电负性，与氟原子相连的氢原子可以与另外的氟原子形成分子间氢键，因此气态氟化氢中存在(HF)2，D不符合题意；故选A。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$