2019届二轮复习原子结构化学键学案（全国通用）

2019届二轮复习原子结构化学键学案（全国通用）

原子结构 化学键 一、考纲要求 1. 了解元素、核素和同位素的含义。 2. 了解原子结构。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之 间的相互关系。 3. 了解原子核外电子的排布。 4. 了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。 二、考题规律 原子结构的有关高考题多以信息题的形式出现。考查的内容：微粒的质子数、中子数、 质量数、核外电子数、原子序数、核电荷数等相互求算。核外电子的排布除考查核外电子排 布规律外，主要是将电子排布与分子构成联系起来考查，化学键是研究微粒间相互作用的基 础理论，是在离子化合物和共价化合物以及原子结构和元素周期律等知识的基础上，介绍了 离子键、共价键的知识，内容抽象，理论性强，概念多，常与原子结构等内容综合考查。 三、考向预测 预计今后的高考将以新材料、新发现、新科学成就、同位素的应用为题材考查原子结构、 核素、同位素、元素、同系物、同素异形体、同分异构体等概念，考查以物质的量为核心的 微粒结构之间关系的计算，这是高考命题的热点。我们在复习中要注意社会热点和新的科学 成就，加强对概念的理解，注意对概念的应用。 一、原子结构 1. 构成原子的微粒 2. 符号ba X d＋ e 中各数字的含义 3. 原子核外电子的排布 （1）运动特征 ①运动的空间范围小。②运动速率快。 ③质量轻。④电子运动的轨迹：不能测定。 （2）排布方式 电子层序号 1 2 3 4 5 6 7 表示符号 K L M N O P Q 离核距离 由近到远 电子能量 由低到高 （3）排布规律 ①电子在原子核外距核由近及远，能量由低至高的不同电子层上分层排布。 ②每层最多可容纳的电子数为 2n2（n 代表电子层数）。 ③电子一般总是尽量先排在能量最低的电子层里，即最先排在 K 层，当 K 层排满后， 再排 L 层，依次类推。 ④最外层电子数不超过 8 个（或 2 个），次外层不超过 18 个，倒数第 3 层不超过 32 个。 二、元素、同位素、核素 （1）元素、核素、同位素之间的关系 （2）几种重要的核素 U235 92 14C H2 1 H3 1 重要用途 核能 用于考古断代 用于制造氢弹 三、化学键 1. 化学键的类型 化学键 类型 离子键 共价键 金属键 概念 阴阳离子间通过静电作 用所形成的化学键 原子间通过共用电子 对所形成的化学键 金属阳离子与自由电子间通 过相互作用而形成的化学键 成键微粒 阴阳离子 原子 金属阳离子和自由电子 成键性质 静电作用 共用电子对 电性作用 形成条件 活泼金属与活泼的非金 属元素 非金属与非金属元素 金属内部 实例 NaCl、MgO HCl、H2SO4 Fe、Mg 2. 共价键的类型 非极性键 极性键 概念 同种元素原子形成的共价键，共 用电子对没有发生偏移 不同种元素原子形成的共价键，共 用电子对发生偏移 原子吸引电子能力 相同 不同 共用电子对 不偏向任何一方 偏向吸引电子能力强的原子 成键原子电性 电中性 显电性 形成条件 由同种非金属元素组成 由不同种非金属元素组成 3. 范德华力（分子间作用力）和氢键 （1）范德华力：即分子间作用力。 （2）氢键是一种既可以存在于分子间又可以存在于分子内部的作用力，比化学键弱， 比范德华力强。 （3）范德华力、共价键与氢键的区别 ①范德华力决定由分子构成的物质的熔点和沸点等。 ②共价键的强弱决定分子的稳定性。 ③氢键是远比范德华力强、比共价键弱的特殊的范德华力。含 F、O、N 等非金属性强、 原子半径小的分子之间能形成氢键。如水、HF 等沸点高就是由于存在氢键。 4. 电子式 （1）原子的电子式 中性原子最外层电子数未发生变化，书写时应把最外层电子都一一表示出来。 （2）简单阴离子的电子式 若是非金属原子得到电子形成的简单阴离子，其最外层达 8 电子结构（H－最外层为 2 个电子），得到的电子数等于阴离子带的电荷数。在书写电子式时，不但要表示出最外层所 有电子数（包括得到的电子），而且还应用方括号“[]”括起来，并在括号外的右上角注明阴离 子所带的负电荷数。 （3）复杂离子的电子式 通常把带电荷的原子团称为复杂离子，也分为阳离子和阴离子。这种离子内的原子之间 常以共价键结合。复杂离子都要用“[]”括起来，并在右上角标明电荷数。 （4）离子化合物的电子式 组成离子化合物的阴、阳离子的电子式按该离子化合物的化学式的个数排列起来的式 子。相同的离子要对称分布，不可合并。 （5）共价分子的电子式 将组成共价分子的原子的电子式按该分子化学式的个数排列起来，能描述所含原子最外 层电子数目及成键情况的式子。 聚焦热点 1：构成原子微粒间的关系 例 1 质子数和中子数相同的原子 A，其阳离子 An＋核外共有 x 个电子，则 A 的质量数 为（ ） A. 2（x＋n） B. 2（x－n） C. 2x D. n＋2x 分析：阳离子 An＋核外共有 x 个电子，即失去 n 个电子后还有 x 个，原子原来有 x＋n 个电子，质子数也为 x＋n，质子数和中子数相同，且质子数加中子数等于质量数，所以 A 的质量数为 2（x＋n） 答案：A 点评：此类题首先要看清提供的是阴离子还是阳离子的电子数，阳离子是原子失去电子 形成的，所以求原子电子数要用离子的电子数加上已经失去的电子，阴离子是原子得到电子 形成的，所以求原子电子数要用离子的电子数减去已经得到的电子。 例 2 某元素的一种同位素 X 的原子质量数为 A，含 N 个中子，它与 1H 原子组成 HmX 分子。在 a g HmX 中所含质子的物质的量是（ ） A. （A－N＋m） mol B. （A－N） mol C. （A＋N） mol D. mA NmAa   )( mol 分析：X 原子的质子数为（A－N）个，一个 HmX 中所含的质子数为（A－N＋m）个， HmX 的 摩 尔 质 量 为 （ A ＋ m ） g/mol ， 所 以 a g HmX 中 所 含 质 子 的 物 质 的 量 为 mA NmAa   )( mol。 答案：D 点评：解决本题的关键是确定一个 HmX 中所含的质子数。 例 3 某元素的一个原子形成的离子可表示为 abXn－，下列说法正确的是（ ） A. abXn－含有的中子数为 a＋b B. abXn－含有的电子数为 a－n C. X 原子的质量数为 a＋b＋n D. X 原子的质量约为 b 6.02×1023 g 分析：中子数等于质量数减去质子数，为 b－a，A 错；该离子含有的电子数为 a＋n， B 错；原子变成离子时，质量数与核外电子数无关，所以 X 原子的质量数为 b，C 错；质量 数为相对原子质量的近似整数值，所以 b 即为 1 mol X 原子的质量，则一个 X 原子的质量为 b 6.02×1023 g，D 正确。 答案：D 点评：这道题考查了构成原子的各微粒间的关系。这里需要注意的是所给的微粒是离子 而非原子。 聚焦热点 2：元素、核素、同位素 例 1 （海南） I131 53 是常规核裂变产物之一，可以通过测定大气或水中 I131 53 的含量变化 来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关 I131 53 的叙述中错误的是 A. I131 53 的化学性质与 I127 53 相同 B. I131 53 的原子序数为 53 C. I131 53 的原子核外电子数为 78 D. I131 53 的原子核内中子数多于质子数 分析：A 选项考查同位素的化学性质相同这一知识点，B 选项考查 XA Z 中数字的含义， C 中电子数=53，故 C 错，D 是中子数的计算。 答案：C 点评：本题考查同位素、核素，体现了社会热点问题。由于日本福岛核问题而使 I131 53 成 为社会关注的焦点。这类题紧扣社会热点问题或主题，注意每年都可把与化学相关得热点、 焦点作为备考点。 例 2 （ 山东高考）16O 和 18O 是氧元素的两种核素，NA 表示阿伏加德罗常数，下列 说法正确的是（ ） A. 16O2 与 18O2 互为同分异构体 B. 16O 与 18O 核外电子排布的方式不同 C. 通过化学变化可以实现 16O 与 18O 间的相互转化 D. 标准状况下，1.12 L16O2 和 1.12 L18O2 均含有 0.1NA 个氧原子 分析：A 中是同一种物质，故 A 错；B 中的两种氧原子的电子数相等，核外电子排布 也相同，故 B 错；16O 和 18O 之间的转化是原子核的变化，不是化学变化，故 C 错；1.12 L 标准状况下 O2 的物质的量为 0.05 mol，含有氧原子数为 0.1NA，故 D 正确。 答案：D 点评：此题考查了同分异构体、电子排布等有关内容。一定要弄清同分异构体、同位素 和同素异形体的区别。同时要明确化学反应的实质。 例 3 有下列符号：35Cl 和 37Cl、O2 和 O3、1H216O 和 2H218O。下列有关说法正确的是（ ） A. 35Cl 和 37Cl 互称为同素异形体 B. O2 和 O3 是氧元素的两种同位素 C. 35 和 37 表示的是质量数 D. 1H216O 和 2H218O 表示同一种水分子 分析：35Cl 和 37Cl 是氯元素的两种同位素，A 错。O2 和 O3 是氧元素形成的两种性质不 同的单质，是氧元素的两种同素异形体，B 错。1H216O 由 2 个普通氢原子（1H）和 1 个 16O 原子构成，其质量数为 18；而 2H218O 由 2 个重氢原子（2H）和 1 个 18O 原子构成，其质量 数为 22，显然不是相同的水分子，D 错。 答案：C 点评：本题重点考查了一些重要的概念。这也是高考的一个发展方向。在平时的学习中 还是要深入去理解、掌握概念的内涵和外延。相似的概念还要把握其异同点。 聚焦热点 3:核外电子排布及元素推断 聚焦热点 3：核外电子排布及元素推断 例 1 今有 A、B 两种原子，A 原子的 M 层比 B 原子的 M 层少 3 个电子，B 原子 的 L 层恰为 A 原子 L 层电子数的 2 倍，A 和 B 分别为（ ） A. 硅原子和钠原子 B. 硼原子和氦原子 C. 氯原子和碳原子 D. 碳原子和铝原子 分析：根据题中信息，B 原子的 M 层上肯定要有电子，则 L 层上已排满 8 个电子， A 原子 L 层上是 4 个电子，A、B 原子结构示意图分别为 答案：D 点评：抓住给定的信息是解元素推断题的关键，必要时还要会顺藤摸瓜。 例 2 在第 n 电子层中，当它作为原子的最外层时，容纳电子数最多与（n－1）层相同。 当它作为电子的次外层时，其电子数比（n－1）层多 10 个，则此电子层是（ ） A. K 层 B. L 层 C. M 层 D. N 层 分析：由题意很容易排除 A、B 两项。M 层作为最外层最多容纳 8 个电子，与 L 层相 同；而当 M 层作为次外层时，最多容纳 18 个电子，比 L 层多 10 个。故本题答案为 C。 答案：C 点评：此题要注意应用核外电子排布的原则。同时要注意这几条原则是相互制约的。 例 3 （浙江高考）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，且最外层电子数之和为 15，X 与 Z 可形成 XZ2 分子；Y 与 M 形成的气 态化合物在标准状况下的密度为 0.76g/L；W 的质子数是 X、Y、Z、M 四种元素质子数之和 的 1/2。下列说法正确的是 A. 原子半径：W＞Z＞Y＞X＞M B. XZ2、X2M2、W2Z2 均为直线型的共价化合物 C. 由 X 元素形成的单质不一定是原子晶体 D. 由 X、Y、Z、M 四种元素形成的化合物一定既有离子键，又有共价键 分析：X、Y、Z、M、W 依次为 C、N、O、H、Na。A. 错误，原子半径：C＞N＞O 。 B. 错误，W2Z2 即 Na2O2 为离子化合物。C. 石墨、C60 等为非原子晶体。D. NH4HCO3 为离子 化合物，符合条件，反例 CH3－NO2 为共价化合物。 答案：C 点评：试题在推理判断能力的考查中渗透了结构、性质和用途等基础知识的考查。首先 以具体元素推断为基础，运用周期表，结合周期律，考虑位、构、性关系推断 X、Y、Z、 W、M 分别是什么元素。在此基础上应用知识解决题给选项的问题。 聚焦热点 4：化学键 例 1 下列有关化学用语使用正确的是 （ ） A. 硫原子的原子结构示意图： B. NH4Cl 的电子式： C. 原子核内有 10 个中子的氧原子：188O D. CO2 的电子式： 分析：A 项是 S2－的结构示意图；B 项中没有标出 Cl－的电子式，应表示为 D 项 CO2 的电子式为 。故选 C。 答案：C 点评：这道题易错选 B 或 D。电子式书写时常见的错误①漏写未参与成键的电子，如： N2： ，应写为： 。②化合物类型不清楚，漏写或多写[ ]及错写电荷数。③书写 不规范，错写共用电子对，如：N2 的电子式为 ··④ 不考虑原子最外层有几个电子均写 成 8 电子结构。 例 2 下列物质中含有相同的化学键类型的是（ ） A. NaCl、HCl、H2O、NaOH B. Cl2、Na2S、HCl、SO2 C. HBr、CO2、H2O、CS2 D. Na2O2、H2O2、H2O、O3 分析：A 项，NaOH、NaCl 中均含有离子键，HCl、H2O 中含有共价键；B 项，Na2S 中 含有离子键，Cl2、HCl、SO2 中含有共价键；C 项，各物质都只含有共价键；D 项，Na2O2 中含有离子键和共价键，H2O2、H2O、O3 均只含有共价键。 答案：C 点评：（1）离子化合物中一定存在离子键，如 NaCl 等，也可能含有离子键和共价键， 如 NaOH、Na2SO4 等。而共价化合物中只存在共价键。 （2）共价键可以存在于离子化合物、共价化合物中，某些非金属单质中也存在共价键， 如 H2、O2、N2、Cl2 等。稀有气体分子中不存在化学键。 例 3 （全国卷）下列判断错误．．的是 A. 沸点： 3 3 3NH PH AsH＞ ＞ B. 熔点： 3 4 4Si N NaCl SiI＞ ＞ C. 酸性： 4 2 4 3 4HClO H SO H PO＞ ＞ D. 碱性：    3NaOH Mg OH Al OH2＞ ＞ 分析：B 考查不同类型晶体的熔沸点高低，一般认为是：原子晶体＞离子晶体＞分子晶 体，所以 B 正确；C 项正确，一般元素非金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的酸性 越强；D 正确，一般元素金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的碱性越强。A 项错误， NH3 分子间存在氢键，故最高，AsH3、PH3 分子间不存在氢键，只有范德华力，组成和结构 相似的分子相对分子质量越大，其分子间作用力越大，熔沸点越高，故应改为：NH3＞AsH3 ＞PH3； 答案：A 点评：考查基本概念：如晶体熔沸点高低的判断，氢键与范德华力对物质的物性的影响， 金属性、非金属性的强弱判断方法的具体应用，这些都需平时反复训练。 一、同位素及相对原子质量 同 位 素 定义 具有相同质子数和不同中子数的同一元素的原子互称同位素 特性 1. 同一元素的各种同位素化学性质几乎完全相同. 2. 天然存在的某种元素里,不论是游离态还是化合态,各种同位素的 原子含量一般是不变的. 判定 方法 它反映的是同种元素的不同原子间的关系.故单质、化合物间不可能 是同位素。如 H2 和 D2 及 H2O 和 D2O 之间不存在同位素关系。只有 质子数相同而中子数不同的原子才是同位素；如 O16 8 和 O18 8 是同位 素，而 C14 6 和 N14 7 N 不是同位素。 注意 天然存在的元素中，许多都有同位素（但并非所有元素都有同位素）。 因而发现的原子种数多于元素的种数。 相 对 原 子 质 量 和 近 似 相 对 原 子 质 量 同位素的 相对原子 质量和近 似相对原 子质量 按初中所学的相对原子质量的求算方式是：一个原子的质量与一个 12C 原子质量的 12 1 的比值。显然，所用原子质量是哪种同位素原子 的质量，其结果只能是该同位素的相对原子质量。故该定义严格说 应是同位素的相对原子质量。该比值的近似整值即为该同位素的近 似相对原子质量，其数值等于该同位素的质量数。 元素的相 对原子质 量和近似 相对原子 质量 因天然元素往往不止一种原子，因而用上述方法定义元素的相对原 子质量就不合适了。元素的相对原子质量是用天然元素的各种同位 素的相对原子质量及其原子含量算出来的平均值。数字表达式为 M =M1×a1%+M2×a2%+……。若用同位素的质量数替代其相对原子 量进行计算，其结果就是元素的近似相对原子质量（计算结果通常 取整数）。我们通常采用元素的近似相对原子质量进行计算。 二、典型的微粒结构 1. 核外电子排布的特例归纳（短周期元素） （1）最外层有 1 个电子的元素：H、Li、Na。 （2）最外层有 2 个电子的元素：He、Be、Mg。 （3）最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar。 (4)最外层电子数是次外层电子数 2 倍的元素： C ；是次外层 3 倍的元素：O （5）电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。 （6）电子总数为最外层电子数 2 倍的元素：Be。 （7）次外层电子数是最外层电子数 2 倍的元素：Li、Si。 （8）内层电子总数是最外层电子数 2 倍的元素：Li、P。 2. 核外电子数相等的微粒 练习题 （答题时间：60 分钟） 一、选择题 1. 下列说法正确的是（ ） A. 由分子组成的物质中一定存在共价键 B. 由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物 C. 非极性键只存在于双原子单质分子里 D. 两种非金属元素原子间不可能形成离子键 2. 美国科学家将两种元素铅和氢的原子核对撞，获得了一种质子数为 118，中子数为 175 的超重元素，该元素原子核内的中子数与核外电子数之差是（ ） A. 57 B. 47 C. 61 D. 293 3. 已知某元素阴离子 Rn－的原子核内的中子数为（A－x+n），其中 A 为原子的质量数。则 mg Rn－中的电子总数为（ ） A. B. C. D. 4. X、Y、Z 和 R 分别代表四种元素，如果四种 aXm+、bYn+、cZn－、dRm－离子的电子层结构 相同（a、b、c、d 为元素的原子序数），则下列关系正确的是（ ） A. a－c=m－n B. a－b=n－m C. c－d=m+n D. b－d=n+m *5. （试题调研，天津十校联考）法国里昂的科学家最近发现一种只由四个中子构成的粒 子，这种粒子被称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”。下列有关“四中子”粒子的说法不 正确的是（ ） A. 该粒子不显电性 B. 该粒子质量数为 4 C. 在周期表中与氢元素占同一位置 D. 该粒子质量比氢原子大 6. 下列说法正确的是（ ） A. U235 92 原子中，核内中子数与核外电子数的差值为 143 B. 纯碱 CuSO4·5H2O 和生石灰分别属于卤、混合物和氧化物 C. 凡是能电离出离子的化合物都是离子化合物 D. NH3 硫酸钡和水分另属于非电解质、强电解质和弱电解质 7. 水是最宝贵的资源之一。下列表述正确的是（ ） A. H2O 的电子式为 .. .. H :O:H        B. 4℃时，纯水的 pH=7 C. 16 2D O 中，质量数之和是质子数之和的两倍 D. 273K、101kPa，水分子间的平均距离 d ： d （气态）＞ d （液态）＞ d （固态） 8. 周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，W 与 Y、X 与 Z 位于同一主族，W 与 X 可形成共价化合物 WX2，Y 原子的内层电子总数是其最外层电子数的 2.5 倍。下列叙述中不 正确的是（ ） A. WZ2 分子中所有原子最外层都为 8 电子结构 B. WX2、ZX2 的化学键类型和晶体类型都相同 C. WX2 是以极性键结合成的非极性分子 D. 原子半径大小顺序为 X＜W＜Y＜Z 9. 究太空的奥秘需要推进力强大的火箭。氢化锂（LiH）、氘化锂（LiD）、氚化锂（LiT） 在一定条件下都可产生极高的能量，被广泛应用在火箭推进剂和核反应中。下列有关说法中， 正确的是（ ） A. LiH、LiD、LiT 各 1 mol 时，质量相同 B. LiH、LiD、LiT 中氢元素的化合价均为＋1 价 C. H、D、T 之间互称为同位素 D. LiH、LiD、LiT 在反应中常作氧化剂 *10. （全国理综Ⅱ）短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，且 W、X、 Y＋、 Z 的最外层电子数与其电子层数的比值依次为 2、3、4、2（不考虑零族元素）。下列关于这些 元素的叙述错误的是（ ） A. X 和其他三种元素均可形成至少 2 种二元化合物 B. W 和 X、Z 两种元素分别形成的二元化合物中，均有直线型分子 C. W、X 和 Y 三种元素可以形成碱性化合物 D. Z 和其他三种元素形成的二元化合物，其水溶液均显酸性 11. 下列叙述中正确的是 （ ） A. O3 和 NO2 都是共价化合物 B. 有化学键断裂的变化属于化学变化 C. 在离子化合物与共价化合物中，都不存在单个小分子 D. 在反应 O3＋2KI＋H2O===2KOH＋I2＋O2 中，参加反应的所有臭氧都作氧化剂 12. 有 AZX 和 A＋1Z X＋两种粒子，下列叙述正确的是 （ ） A. 一定都是由质子、中子、电子组成的 B. 化学性质几乎完全相同 C. 质子数一定相等，质量数和中子数一定不相等 D. 核电荷数和核外电子数一定相等 二、填空题 13. 在遭遇冰雪灾害时，经常使用一种融雪剂，其主要成分的化学式为 XY2，X 原子的结 构示意图为 ，X 的阳离子与 Y 的阴离子的电子层结构相同．元素 Z、W 均为短 周期元素，它们原子的最外层电子数均是其电子层数的 2 倍，Z 与 Y 相邻且 Z、W 能形成 一种 WZ2 型分子． （1）m＝________，该融雪剂的化学式为________． （2）Z、W 元素的名称为__________、__________. （3）下列说法正确的是________． A. XY2 和 WZ2 都为离子化合物 B. XY2 中仅含离子键，WZ2 中仅含极性共价键 C. H2Z 比 HY 的稳定性强 D. X 的阳离子比 Y 的阴离子半径大 （4）下列化学用语表达正确的是________． A. XY2 的电子式：X2＋[ ]2－ B. WZ2 的结构式：Z==W==Z C. Y 元素的单质与 H2Z 水溶液反应的离子方程式为：Y2＋Z2－===2Y－＋Z↓ D. 用电子式表示 XY2 的形成过程为： （5）冰雪的化学成分是 H2O，水的沸点比 H2Z 的沸点高，其原因是____． 14. A、B、X、Y 和 Z 是原子序数依次递增的短周期元素，其中 A 与 Y 同主族，X 与 Z 同主族，A 与 B 和 X 均可形成 10 电子的化合物；B 与 Z 的最外层电子数之比为 2∶3，常 见化合物 Y2X2 与水反应生成 X 的单质，其溶液可使酚酞试液变红．请回答下列问题． （1）Z 的原子结构示意图为______________；化合物 BA4 的电子式为____________． （2）化合物 Y2X2 中含有的化学键类型有________（填序号）． A. 离子键 B. 极性共价键 C. 非极性共价键 D. 氢键 （3）A 与 X 和 A 与 Z 均能形成 18 个电子的化合物，这两种化合物发生反应的化学方 程式为_________________________________________________________. *15. X、Y、Z 三种主族元素位于周期表中连续的三个不同周期。原子序数：Z>X>Y，其 中 Y 原子的次外层电子数为 2，X 原子的次外层电子数与 Y、Z 原子的次外层电子数均不相 同，X 与 Y 的族序数之和等于 Z 的族序数。已知 X 的氢氧化物难溶于水，Y 的最高价氧化 物对应的水化物是一种强酸。由此推出： （1）X 是________，Y 是________，Z 是________。 （2）将 X 的单质投入到 Z 单质的水溶液中，观察到的现象是_______________，有关 反应的化学方程式是_____________________。 （3）写出 X 的单质与 Y 的单质反应的化学方程式________________________________。 *16. A、B、C、D、E 为元素周期表中前三周期元素形成的五种离子，A、B、C、D 四种 离子的电子数均比 E 的电子数少 8. （1）A 与 B 结合成的化合物甲中既有离子键又有共价键，A 与 C 结合成的化合物乙难 溶 于 水 ， 乙 溶 于 甲 的 水 溶 液 得 无 色 透 明 溶 液 ， C 元 素 在 周 期 表 中 的 位 置 为 ___________________，乙与甲的水溶液反应的离子方程式为____ （2）B 与 E 结合成化合物丙，其中离子数之比为 2∶1，A 与 D 结合成化合物丁，丁与 丙反应产生无色无味的气体，该反应的化学方程式为_______________________． （3）“神舟七号”飞船上的能量主要来自太阳能和燃料电池，H2、O2 和甲的水溶液可形 成氢氧燃料电池，负极的电极反应为________________________，电极反应产生的水经冷凝 后可作为航天员的饮用水，当得到 1.8 L 饮用水时，电池内转移的电子数约为_______ NA. （4）有一种液态氮氢化合物戊，分子中氮与氢两种元素的质量比为 7∶1，与 E 的电子 数相同，是“神舟七号”飞船发射时使用的高能燃料之一，结构分析发现该分子结构中只有单 键，与氨相似，则戊的结构式为_______________________，1 mol 戊与过量盐酸反应的离 子方程式是______________________，戊在氧化还原反应中与 H2O2 相似，既可作氧化剂， 又可作还原剂，根据价态分析产生这种情况的原因是________________________________； 8 g 液态戊与液态双氧水恰好完全反应，产生两种无毒又不污染环境的气态物质，放出 375 kJ 的热量，写出该反应的热化学方程式_________________________________________. 练习题答案 1. D 解析：由分子组成的物质也可能是稀有气体，稀有气体为单原子分子，不存在化学 键，A 错；由非金属元素组成的化合物如 NH4Cl 是离子化合物，B 错；非极性键不仅存在 于双原子单质分子里，也存在于离子化合物（如 Na2O2）和多原子共价化合物（如 H2O2） 中，C 错；两种非金属元素原子间不能得失电子形成离子键，只能通过共用电子对形成共价 键，D 正确。 2. A 解析：对原子而言，核外电子数等于质子数，故中子数与核外电子数之差为：175 －118。 3. D 解析：Rn－的原子核内的中子数为（A－x+n），原子的质量数为 A，故原子的质子数 为： A－（A－x+n）=x－n，原子的电子数也为 x－n，Rn－的电子数为 x，mgR n－中的电子 总数就是 。 4. D 解析：解析一：本题可用“抽象问题具体化”的方法来解 设 m=1，n=2，可视 Xm+为 Na+， Yn+为 Mg2+，Zn－为 O2－，Rm－为 F－， 则 a=11，b=12，c=8，d=9，由此不难得出正确答案为 D。 解法二：离子电子层结构相同，则核外电子数相等，故 a－m＝b－n＝c＋n＝d＋m，则 通过变换得出正确答案为 D。 *5. C 解析：“四中子”无质子，只有四个中子，所以 A、B、D 正确。 6. D 解析：A 项 143 是中子数；B 项蓝矾是纯净物；C 项共价化合物溶解于水也能电 离出离子。 7. C 解析：本题主要考查有关水的化学基本用语。A 项，水是共价化合物，其分子的电 子式为 ；B 项，温度升高，水的电离程度增大，α（OH－）=α（H+）＜7；C 项，一 个 16 2D O 分子中，其质量数为 20，质子数为 10，D 项，在温度压强一定时，它只能呈一种 状态。综上分析可知，本题选 C 项 8. D 解析：本题主要考查元素周期表和原子核外电子的排布及晶体结构等内容。由短周 期元素 Y 原子的内层电子总数是其最外层电子数的 2.5 倍，可知 Y 为 14 号元素硅，由于 W、 X、Y、Z 的原子序数依次增大，且 W、Y 为同一主族元素，所以 W 为碳元素；又由于 W 与 X 可形成共价化合物 WX2，则 X 为氧元素；又由 X、Z 同主族知 Z 为硫元素；在 CS2 分 子中所有原子最外层都是 8 电子结构，A 正确；CO2 与 SO2 都是共价化合物，且它们都是分 子晶体，B 正确；在 CO2 分子中 CO 键为极性键，而 CO2 分子为非极性分子，C 正确；显然， C、O、Si、S 四种原子的原子半径的大小关系为 Si＞S＞C＞O,故 D 选项不正确。 9. C 解析：H、D、T 的中子数不同，即质量数不同；1 mol 的 LiH、LiD、LiT 的质量不 同，A 错；Li 为金属元素，只呈＋1 价，故 LiH、LiD、LiT 中氢元素的化合价均为－1 价， B 错；KH、D、T 之间互称为同位素，C 正确；由于在 LiH、LiD、LiT 中，氢元素处于－1 价，易升高，故在反应中常作还原剂，D 错。 *10. D 解析：W、X、Y、Z 都是短周期元素，电子层都不超过 3。Y＋的最外层电子数与 其电子层数的比值为 4，Y＋的最外层电子数只能为 8，Y＋的电子层数为 2，故 Y 为 Na；Z 的原子序数大于 Y，且最外层电子数与电子层数（3 层）的比值为 2，故 Z 为 S；X 为第 2 周期元素，X 为 O，四种元素都不是零族元素，W 为 C。O 与其他三种元素都能形成至少 2 种二元化合物，A 说法正确；CS2 和 CO2 都是直线型分子，B 说法正确；Na2CO3 和 NaHCO3 都是显碱性的化合物，C 说法正确；Na2S 溶液显碱性，D 说法错误。 11. D 解析：O3 为单质，A 项错误；化学变化的实质是旧化学键断裂和新化学键生成， 仅有化学键断裂不是化学反应，如氯化钠溶于水，离子键断裂，属于物理变化，B 项错误； 离子化合物中不存在分子，共价化合物中有的不含有分子，如二氧化硅，有的却含有分子， 如水、氯化氢等，C 项错误；臭氧中的三个氧原子是按照一定方式结合的，虽然反应后有两 个氧原子化合价没有变化，但臭氧作为一个整体，化合价发生了变化，D 项正确。 12. C 解析：AZX、A＋1Z X＋是同种元素的不同核素的原子和离子，A－Z 可能为 0 即中子数 可能为 0，A 错误；原子与离子的化学性质不同，B 错误；C 正确；AZX 和 A＋1Z X＋的核电荷数 相等，但核外电子数不相等，D 错误。 13. 解析：（1）由 X 原子的结构示意图 可推知其为 ，该元素为 Ca，根据 CaY2 可知 Y 为－1 价，又因为 Y－与 Ca2＋的电子层结构相同，可知 Y 为 Cl. （2）Z、W 原子的最外层电子数是其电子层数的 2 倍，则 Z、W 是 C 或 S.Z 与 Y 相邻 则 Z 是 S，W 是 C. （3）CaCl2 是仅含离子键的离子化合物，CS2 是仅含极性键的共价化合物，A 错误，B 正确；S 的非金属性弱于 Cl，则 H2S 的稳定性比 HCl 弱，C 错误．Ca2＋、Cl－具有相同的电 子层结构，但 Ca 元素的核电荷数大，离子半径小，D 错误． （4）XY2 为 CaCl2，其电子式为[ ]－Ca2＋[ ]－，H2S 的水溶液显弱酸， 应写成分子式，即 Cl2＋H2S===2H＋＋2Cl－＋S↓，A、C 错误． （5）氢键影响物质的熔沸点，使水的沸点升高。 答案：（1）20 CaCl2 （2）硫 碳 （3）B （4）B、D （5）水分子间存在氢键 14. 解析：（1）Y2X2 与水反应生成 X 单质，其溶液可使酚酞试液变红，Y 为 Na，X 为 O. 又 X 与 Z 同主族，则 Z 为 S，A、B、X、Y、Z 原子序数递增，B 与 Z 最外层电子数之比为 2∶3，B 为 C，又 A 与 B 和 X 均可形成 10 电子化合物，A 为 H.化合物 BA4 为 CH4.（2） Y2X2 为 Na2O2，既含有离子键又含有非极性共价键．（3）H2O2 具有氧化性，H2S 具有强还 原性，H2O2 与 H2S 反应生成 H2O 和 S。 答案：（1） （2）AC （3）H2O2＋H2S===2H2O＋S↓ *15. 解析：Y 原子的次外层电子数为 2，说明 Y 位于第二周期，同时 Y 的最高价氧化物 对应的水化物是一种强酸，推得 Y 为 N；结合“原子序数：Z>X>Y”，可知 X 位于第三周期， Z 位于第四周期。又因为 X 原子的次外层电子数与 Y、Z 原子的次外层电子数均不相同，推 得 X 的核外电子排布为 2，8，x；Z 的核外电子排布为 2，8，18，z。第三周期元素的氢氧 化物难溶于水的有 Mg（OH）2 或 Al（OH）3，Y（N）位于第ⅤA 族，Y、Z 为主族元素， 则可知 X 必定为 Mg，推知 Z 为 Br。 答案：（1）Mg N Br （2）溴水褪色 Mg＋Br2===MgBr2 （3）3Mg＋N2 Mg3N2 *16. 解析：A、B、C、D、E 都是短周期元素形成的离子，电子总数不超过 18，而 A、B、 C、D 四种离子的电子数均比 E 的电子数少 8，则 A、B、C、D 是 10 电子离子，而 E 为 18 电子离子． （1）A 与 B 结合成的化合物甲中既有离子键又有共价键，甲可能为 NaOH，A 与 C 结 合成的化合物乙难溶于水，乙溶于甲的水溶液得无色透明溶液，则乙为 Al（OH）3，A 为 OH－，B 为 Na＋，C 为 Al3＋，C 元素在周期表中的位置为第三周期第ⅢA 族，Al（OH）3 溶 于 NaOH 溶液的离子反应方程式为 Al（OH）3＋OH－===AlO－ 2 ＋2H2O. （2）B 与 E 结合成化合物丙，其中离子数之比为 2∶1，则丙为 Na2O2，A 与 D 结合成 H2O，H2O 与 Na2O2 反应产生无色无味的气体 O2，该反应的化学方程式为：2Na2O2＋ 2H2O===4NaOH＋O2↑. （3）H2、O2 和 NaOH 的水溶液可形成氢氧燃料电池，负极的电极反应为：2H2＋4OH－ －4e－===4H2O，当生成 1.8 L 饮用水时，电池内转移的电子数约为：1 800 g 18 g/mol×2×NA＝200NA. （4）n（N）∶n（H）＝1∶2，且是 18 电子离子，故戊为 N2H4；因为其分子结构中只 有单键，与氨相似， 则戊的结构式为 ，它与盐酸的反应类似于 NH3 与盐酸的 反应，故 1 mol 戊与过量盐酸反应的离子方程式为：N2H4＋2H＋===N2H2＋ 6 .戊在氧化还原反应 中与 H2O2 相似，既可作氧化剂，又可作还原剂，这是因为戊中氮元素的化合价为－2 价， 处于氮的中间价态，既可以升高，又可以降低.1 mol N2H4 完全反应放出的热量为375 kJ 8 g ×32 g ＝1 500 kJ，故该反应的热化学方程式为：N2H4（l）＋2H2O2（l）===N2（g）＋4H2O（g）， ΔH＝－1 500 kJ/mol. 答案：（1）第三周期第ⅢA 族 Al（OH）3＋OH－=== AlO－ 2 ＋2H2O （2）2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ （3）2H2＋4OH－－4e－===4H2O 200 （4） ；N2H4＋2H＋===N2H2＋ 6 ；戊中氮元素的化合价为－2 价，既可以升 高，又可以降低.N2H4（l）＋2H2O2（l）===N2（g）＋4H2O（g），ΔH＝－1 500 kJ/mol