内容正文:
假期作业8 原子结构 化学键
1.原子结构
原
子
A
ZX
原
子
核
→
质子数(Z)→ 核电荷数(Z)→ 决定元素的种类→
质量
数(A)→
近似等于相
对原子质量→
中子数
(A-Z)→
在质子数确定后
决定原子种类
→ 同位素
核
外
电
子
→
电子数→
最外层电子数→
决定主族元素
的化学性质→
原子的电子式→
各层电子数→ 原子结构
示意图→
核外电子排布
(分层排布)→ 电子层(K、L、M、N)
2.“10电子”微粒和“18电子”微粒
(1)10电子微粒
(2)18电子微粒
1.科学家用氦核42He撞击非金属原子wzX,反
应如下:wzX+42He→ 17z+1Y+11H.已知:X核
内的质子数和中子数相等,下列叙述错误
的是 ( )
A.z=7
B.Y的中子数为10
C.17z+1Y与168O互为同位素
D.该反应中共涉及4种核素
2.下列化学用语表达正确的是 ( )
A.NH4Cl的电子式:[H︰N
‥
H
‥
H
︰H]+Cl-
B.BF-4 的结构式:
C.HF分子间的氢键:
D.甲醛分子中的π键:
3.据报道科研人员应用计算机模拟出结构类似
C60的物质N60;4H是主要来源于宇宙射线的
初级粒子,人类在月球上发现了储量丰富
的3H.下列说明正确的是 ( )
A.N60与C60互为同素异形体
B.3H与4H互为同位素
C.N60可能是一种新型电解质
D.3H2O与4H2O互为同素异形体
4.下列有关化学键的叙述正确的是 ( )
A.离子化合物中一定含有离子键
B.单质分子中均存在化学键
C.由不同种非金属的原子形成的共价化合
物一定只含极性键
D.只含共价键的物质一定是共价化合物
5.(CH3)2NNH2 作为火箭升空燃料时发生的
反应为C2H8N2+2N2O43N2+2CO2+
4H2O.下列说法正确的是 ( )
A.N2 的电子式N⋮⋮N
B.基态O原子核外电子的运动状态有8种
22
C.基态C原子的价层电子排布图
违反了泡利不相容原理
D.C2H8N2 中C与N原子杂化轨道模型均
为:
6.短周期主族元素X、Y、Z、W 的原子序数依
次增大,其中X、Z同主族,且Z的最高价氧
化物对应的水化物是强酸,短周期中 Y的
最高价氧化物对应的水化物的碱性最强.
下列说法正确的是 ( )
A.X的简单氢化物的沸点比 W的低
B.原子半径:Y>Z>W>X
C.Y、Z的简单离子具有相同的电子层结构
D.Y分别与X、Z、W形成的化合物中均一定只
含离子键
7.铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]-可催化甲醇
羰基化,反应过程如图所示.
下列叙述错误的是 ( )
A.CH3COI是反应中间体
B.甲 醇 羰 基 化 反 应 为 CH3OH +CO
→CH3CO2H
C.反应过程中Rh的成键数目保持不变
D.存在反应CH3OH+HI →CH3I+H2O
8.我国科研人员提出了由CO2 和CH4 转化为高
附加值产品CH3COOH的催化反应历程,该历
程示意图如下所示.
下列说法不正确的是 ( )
A.生成CH3COOH 总反应的原子利用率
为100%
B.CH4→CH3COOH过程中,有C—H发生
断裂
C.①→②放出能量并形成了C—C
D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转
化率
9.用化学用语表示4Fe+C2HCl3+5H+
C2H6+4Fe2++3Cl-中的相关微粒,其中正
确的是 ( )
A.中 子 数 为 30,质 量 数 为 56 的 铁 原
子:5630Fe
B.Cl-的结构示意图:
C.C2H6 的结构式: CH
H
H
C
H
H
H
D.C2HCl3 的电子式:
10.NA 代表阿伏加德罗常数的值.下列说法
正确的是 ( )
A.常温常压下,124gP4 中所含P-P数
目为4NA
B.1L0.1molL-1硫酸钠溶液中含有的
氧原子数为0.4NA
C.92.0g甘油(丙三醇)中含有羟基数为
1.0NA
D.amol的R2+(R的核内中子数为 N,质
量数为A)的核外电子数为a(A-N-
2)NA
11.下列说法正确的是 ( )
①过氧化钠与水反应中,既有离子键、极性
共价键和非极性共价键的断裂,也有这些
化学键的生成 ②同位素的性质完全相同
③氢键是一种化学键 ④由分子组成的物
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质中一定存在共价键,如气体单质分子中
一定含有共价键 ⑤5.6g铁粉与足量的
稀盐酸反应,为了加快反应速率而不改变
H2 的产量,可以滴入几滴硫酸铜溶液
⑥决定反应速率的主要因素是反应物的化
学性质 ⑦同温同压下,H2(g)+Cl2(g)
2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH 相同
A.②④⑤ B.①②③
C.①⑥⑦ D.②④⑤⑥
12.现有 A、B、C、D、E、F六种短周期主族元
素,其相关性质信息如下:
元素 相关信息
A 地壳中含量最多的金属元素
B 原子核外电子数和周期序数相等
C 最外层电子数是次外层电子数的3倍
D
最高正价与最低负价代数和为4,
常温下单质为固体
E 在短周期元素中,原子半径最大
F M 层比L层少1个电子
请根据上述信息,完成下列问题:
(1)请给出元素D在元素周期表中的位置:
.
(2)请将 A、D、E、F四种元素的简单离子
按照离子半径由大到小排序(用离子符号
表示): .
(3)请给出化合物BFC的电子式:
.
(4)用电子式表示E与F形成化合物EF
的过程: .
(5)请将A、D、F三种元素的最高价氧化物对
应的水化物按照酸性由强到弱排序(用化学
式表示): .
(6)元素 A的单质常用于野外焊接钢轨,
请写出该反应的化学方程式:
.
(7)单质A能溶于E的最高价氧化物对应
水化物的水溶液,请给出该反应的离子方
程式: .
1.(2024山东,9)由O、F、I组
成化学式为IO2F的化合物,
能体现其成键结构的片段如
图所示.下列说法正确的是 ( )
A.图中⚫代表F原子
B.该化合物中存在过氧键
C.该化合物中I原子存在孤对电子
D.该化合物中所有碘氧键键长相等
2.(2023辽宁,9)某种镁盐具有良好的电化
学性能,其阴离子结构如图所示.W、X、Y、
Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素,
W、Y原子序数之和等于Z,Y原子价电子
数是Q原子价电子数的2倍.下列说法错
误的是 ( )
Q
L
L
L
L
é
ë
ê
ê
ê
ê
ù
û
ú
ú
ú
ú
-
L为 XZ3X
W
Y
XZ3
A.W与X的化合物为极性分子
B.第一电离能Z>Y>X
C.Q的氧化物是两性氧化物
D.该阴离子中含有配位键
功能性离子水
离子水是一种功能性水,普通水经过整
水器的处理 即 可 得 到 氧 化 态 的 正 离 子 水 和
还原态的负离子水.正离子水偏酸性,有收
敛性、漂白性.如果正离子水的 ORP(氧化
还原 电 位)达 到1000mV以 上,就 有 强 烈
的灭菌 作 用,没 有 任 何 刺 激 性、毒 害 性,是
真正的绿色消毒剂.负离子水偏碱性,含钙
离子和 氧 气,口 感 甘 甜、生 津 止 渴,由 于 其
ORP为负、分 子 团 小、渗 透 压 高,所 以 能 消
除体内垃圾,对降低血糖和胆固醇有一定的
辅助作用.
42
真题体验窗
1.A [W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,且能形
成离子化合物 W+ [ZY6]- ,则 W 为 Li或 Na;又由于 W 和
X原子序数之和等于 Y- 的核外电子数,若 W 为 Na,X原子
序数大于 Na,则 W 和 X 原子序数 之 和 大 于18,不 符 合 题
意,因此 W 只能为 Li元素;由于 Y 可形成 Y- ,故 Y 为ⅦA
族元素,且原子序数Z大于 Y,故 Y 不可能为 Cl元素,因此
Y为F元素,X的原子序数为10-3=7,X 为 N 元素;根据
W、Y、Z形成离子化合物 W+ [ZY6]- ,可知 Z为 P元素;综
上所述,W 为 Li元素,X 为 N 元素,Y 为 F元素,Z为 P元
素.A.由分析可知,X 为 N 元素,Z为 P元素,X 和 Z属于
同一主族,A项正确;B.由分析可知,X为 N 元素,Y 为 F元
素,Z为P元素,非金属性:F>N>P,B项错误;C.由分析可
知,Y为F元素,Z为 P元素,非金属性越强,其简单气态氢
化物的稳定性越强,即气态氢化物的稳定性:HF>PH3,C
项错误;D.由分析可知,W 为 Li元素,X 为 N 元素,Y 为 F
元素,同周期主族元素原子半径随着原子序数的增大而减
小,故原子半径:Li>N>F,D项错误.]
2.D [X半径最小为 H,短周期中电负性最小,则 M 为 Na,Z
原子的s能级与p能级的电子数相等,则 Z为 O,Z与 Y、Q
相邻,Y为 N,Q 为 S,以此分析;A.H2O 中含有氢键,则沸
点高于 H2S,A正确;B.Na与 O 形成 Na2O、Na2O2,则S与
O 同 族,化 学 性 质 相 似,B 正 确;C.Na2O 的 电 子 式 为
Na+ [︰O
‥
‥
︰]2-Na+ ,Na2S 的 电 子 式 为 Na+ [︰ S
‥
‥
︰]2-
Na+ ,离子键百分比=(电负性差值/总电负性差值),O 的电
负性大于S,则 Na2O 离子键成分的百分数大于 Na2S,C正
确;D.NO-3 中心原子 N 为sp2 杂化,孤电子对为0,为平面
三角形,SO2-3 中心原子S为sp3 杂化,孤电子对数为1,为三
角锥形,D错误.]
假期作业8
1.B [Y比 X多了一个质子,因为质子数从z变为z+1,w+
4=17+1,w=14,X 中质子数和中子数相等,所以 X 中:质
子数=中子数=7,则 Y 的质子数是8,Y 是氧元素.A.由
分析可知z=7,A正确;B.17z+1Y中z=7,中子数=17-7-1
=9,B错误;C.17z+1Y为178Y,17z+1Y与168O互为同位素,C正确;
D.反 应 中 共 涉 及4种 核 素:147N、42He、178O、11H,D 正 确;故
选B.]
2.D [A. 氯 化 铵 为 离 子 化 合 物, 电 子 式 为
,故 A错误;B.四氟合硼离子中氟原
子 提 供 孤 电 子 对,硼 原 子 提 供 空 轨 道,结 构 式 为
,故B错误;C.氟化氢分子间能形成氢键,分
子间氢键用虚线表示,表 达 形 式 为 ,
故 C错误;D.甲醛分子中,C 原子中两个2s电子和1个 p
电子通过sp2 杂化形成3个σ键,所以 C原子和2个 H 原
子、O原子之间分别存在σ键,未 参 与 杂 化 的 p轨 道 形 成
π键,所以 C原子和 O原子之间存在一个π键,π键的表达
形式为 ,故 D正确;故选 D.]
3.B 4.A
5.B [A.N2 的电子式为∶N⋮⋮N∶,A错误;B.量子力学把
电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,而
每个轨道上可容纳两个自旋相反的电子,而基态 O 原子核
外电子排布为1s22s22p4,所以基态 O 原子核外电子的运动
状态有 8 种,B 正 确;C.基 态 C 原 子 的 价 层 电 子 排 布 为
2s22p2,正确的价层电子排布图为 ,题中的价
层电 子 排 布 图 违 反 了 洪 特 规 则,C 错 误;D.C2H8N2 为
(CH3)2NNH2,C原子为sp3 杂化,N 为sp2 杂化,两者的原
子杂化轨道模型不同,D错误;故合理选项为B.]
6.B 7.C 8.D
9.C [A.根据原子构成,左上角为质量数,左下角为质子数,
即该核素为5626Fe,故 A错误;B.氯原子得到电子变成 Cl- ,质
子数不变,Cl- 结构示意图正确的是 ,故 B错误;
C.C2H6 的 结 构 简 式 为 CH3CH3,其 结 构 式 为
C
H
H
H C
H
H
H ,故 C正确;D.没有表示 C和 Cl最外层所
有的电子,故 D错误;]
10.D [A.P4 分子为正四面体形,4个 P原子位于4个顶点,
所以一个P4 分子有6个 P—P键,124gP4 的物质的量为
1mol,含P—P键数目为6NA,故 A错误;B.硫酸钠溶液中
除了硫酸根中有氧原子,水分子中也有氧原子,所以该溶液
中氧原子数目大于0.4NA,故 B错误;C.一个丙三醇分子
中含有3个羟基,92.0g丙三醇的物质的量为 92.0g92g/mol=
1mol,含有羟基的数目为3NA,故 C 错误;D.R 的核内中
子数为 N,质量数为A,则其质子数为 A-N,所以原子核
外电子数也为A-N,则 R2+ 核外电子数为A-N-2,所以
amol的 R2+ 的核外电子数为a(A-N-2)NA,故 D正确;
故答案为 D.]
11.C [①过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,部分氧元
素的化合价升高生成氧气,部分化合价降低,生成氢氧根离
子,既有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂,也有
26
这些化学键的生成,①说法正确;②同位素的化学性质相
同,但物理性质有较大差别,②说法错误;③氢键是分子间
的作用力,不是化学键,③说法错误;④由分子组成的物质
中不一定存在共价键,如稀有气体单质分子中不含有共价
键,④说法错误;⑤5.6g铁粉与足量的稀盐酸反应,为了加
快反应速率,可以滴入几滴硫酸铜溶液,可形成铁铜原电
池,能够加快生成氢气的速率,但是与盐酸反应的铁减少,
生成氢气的量减少,⑤说法错误;⑥决定反应速率的主要因
素是反应物自身的化学性质,⑥说法正确;⑦同温同压下,
H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)的 ΔH,与反应的始态和终态
有关,与反应的条件是光照或点燃无关,⑦说法正确;综上
所述,①⑥⑦说法正确,答案为 C.]
12.(1)第三周期 ⅥA族 (2)S2- > Cl- > Na+ > Al3+
(3)H∶ O
‥
‥
∶Cl
‥
‥
∶ (4)
(5)HClO4> H2SO4> Al(OH)3
(6)2Al+Fe2O3
高温
Al2O3+2Fe
(7)2Al+2OH- +6H2O2[Al(OH)4]- +3H2↑
真题体验窗
1.C [由图中信息可知,白色的小球可形成2个共价键,灰色
的小球只形成1个共价键,黑色的大球形成了4个共价键,
根据 O、F、I的电负性大小(F最大、I最小)及其价电子数可
以判断,白色的小球代表 O 原子、灰色的小球代表 F原子,
黑色的大球代表I原子.
A.图中⚫(白色的小球)代表 O 原子,灰色的小球代表 F原
子,A不正确;B.根据该化合物结构片断可知,每个I原子与
3个 O原子形成共价键,根据均摊法可以判断必须有2个 O
原子分别与2个I原子成键,才能确定该化合物化学式为
IO2F,因此,该化合物中不存在过氧键,B不正确;C.I原子
的价电子数为7,该化合物中F元素的化合价为-1,O 元素
的化合价为-2,则I元素的化合价为+5,据此可以判断每
个I原子与其他原子形成3个单键和1个双键,I原子的价
电子数不等于其形成共价键的数目,因此,该化合物中I原
子存在孤对电子,C正确;D.该化合物中既存在I—O,又存
在IO双键,单键和双键的键长是不相等的,因此,该化合
物中 所 有 碘 氧 键 键 长 不 相 等,D 不 正 确;综 上 所 述,本 题
选 C.]
2.A [W、X、Y、Z、Q 是核电荷数依次增大的短周期元素,W
形成1条单键且核电荷数最小,W 为 H,X 形成4条键,核
电荷数大于 H,且小于其他三种元素,X为 C,Y 形成2条单
键,核电荷数大于 C,Y 为 O,W、Y 原子序数之和等于 Z,Z
为F,Y原子价电子数为 Q 原子价电子数的2倍,Q 为 Al.
A.W 与 X的化合物不一定为极性分子,如CH4 就是非极性
分子,A错误;B.同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋
势,则第一电离能F>O>C,B正确;C.Q 为 Al,Al2O3 为两
性氧化物,C正确;D.该阴离子中L与 Q之间形成配位键,D
正确;故答案选 A.]
假期作业9
1.D [A.“蜡炬成灰泪始干”,涉及到燃烧,属于放热反应,ΔH
<0,A不符合题意;B.“粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间”
涉及的反应为:CaO+H2OCa(OH)2、Ca(OH)2+CO2
CaCO3+H2O,前者反应为放热反应,ΔH<0,B不符合
题意;C.“炉火照天地,红星乱紫烟”涉及到燃烧,属于放热
反应,ΔH<0,C不符合题意;D.“疏影横斜水清浅,暗香浮
动月黄昏”涉及光的反射,属于物理现象,不涉及 ΔH<0的
反应,D符合题意.]
2.D [A.根据图示可知,过程Ⅰ和过程Ⅱ中水分子中的O-H
键断裂,化学键断裂吸热,A 正确;B.使用催化剂可以降低
反应物的活化能,从而提高反应速率,B正确;C.ΔH=生成
物总能量-反应物总能量,ΔH<0,说明生成物总能量小于
反应物总能量,即 CO(g)和 H2O(g)的总能量高于 CO2(g)
和 H2(g)的总能量,C正确;D.从示意图中可知,过程Ⅱ中两
个水分子中的O-H 键都发生断裂,因此两个水分子都参与
了反应,D错误;故答案选 D.]
3.D
4.B [A.根据②可知2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH′2=
-571.6kJmol-1.燃烧热是1mol纯物质完全燃烧生成
指定产物时所放出的热量,H2O 的稳定状态是液态,2mol
H2 完全燃烧产生液态水放出热量是571.6kJ,则1molH2
完全燃烧产生液态水放出热量是285.8kJ,故 H2 的燃烧热
ΔH=-285.8kJmol-1,A正确;B.反应物的能量相同,当
生成物是气态时含有的能量比液态高,所以反应放出热量就
少,反应放出热量越少,则反应热就越大,所以反应2H2(g)
+O2(g)2H2O(g)的 ΔH>-571.6kJmol-1,B错
误;C.反应2H2(g)+O2(g)2H2O(l)的正反应是气体体
积减小的放热反应,ΔH<0,ΔS<0,在常温下 ΔG=ΔH-
TΔS<0,因此在常温下该反应能自发进行,C正确;D.已知
①CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(l)
ΔH1=-252.9kJmol-1
②2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔH2=+571.6kJmol-1,根
据盖斯定律,将[①+②×2]×(-1),整理可得反应 CH4(g)
+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)的
ΔH=-890.3kJmol-1,D正确;故合理选项是B.]
5.C [①为原电池,Zn为原电池负极,Fe为原电池正极,②为
电解池,Fe电极为阳极,Zn电极为阴极.③为原电池,Fe电
极为负极,Cu电极为正极,④为电解池,Fe电极为阳极,Cu
电极为阴极.A.①区 Zn电极为负极,电极反应式为 Zn-
2e- Zn2+ ,Fe电极为正极被保护,滴加 K3[Fe(CN)6]溶
液未出现蓝色,A正确;B.②区Zn电极为阴极,电极反应式
为2H2O+2e- H2↑+2OH- ,Fe为阳极,Fe失电子生
成Fe2+ ,滴加 K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色,Fe被腐蚀,B正
确;C.③区 Cu为正极,铁发生吸氧腐蚀,没有气体生成,C
错误;D.④区 Cu电极为阴极,生成氢气和氢氧化钠,Cu电
极附近滴加酚酞后变红色,Fe为阳极,失电子生成 Fe2+ ,滴
加 K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色,D正确;故答案选 C.]
6.C
36