高考化学 专题08 原子结构、分子结构、化学键热点题型和提分秘籍（含解析）

专题08原子结构、分子结构、化学键热点题型和提分秘籍【高频考点解读】1．了解原子构成。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。2．了解元素、核素和同位素的含义。3．了解原子核外电子排布。4．了解化学键的定义。5．了解离子键、共价键的形成。6．了解化学反应的本质。【热点题型】题型一原子结构的概念例1、嫦娥二号月球探测器获得了7m分辨率全月球影像图，该月球探测器使用钚元素的同位素电池来提供稳定、持久的能源。下列关于eq\o\al(238,94)Pu的说法正确的是()A.eq\o\al(238,94)Pu和eq\o\al(240,94)Pu的质子数之差为2B.eq\o\al(238,94)Pu和eq\o\al(240,94)Pu是两种不同的核素C.eq\o\al(238,94)Pu的中子数与质子数之差为144D.eq\o\al(238,94)Pu和eq\o\al(240,94)Pu互为同素异形体【提分秘籍】(1)质子数与核外电子数之间的关系，对于原子不易出错，对于阴、阳离子容易出错。应清楚阳离子核外电子数少于质子数，阴离子核外电子数多于质子数。(2)元素、同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的判断关键是描述的对象。如：①具有相同质子数的两微粒不一定是同种元素，如Ne和H2O。②质子数相同而中子数不同的两微粒不一定互为同位素，如14N2和13C16③2H2和3H2既不是同位素，也不是同素异形体。【举一反三】已知：①为纪念著名天文学家哥白尼，国际纯粹与应用化学联合会将112号元素的符号定为“Cn”，汉语名为“金哥”；②合理利用核能符合“低碳经济”的要求，eq\o\al(235,92)U是核反应堆的重要原料；③锂被誉为“高能金属”，制取锂的原料是β­锂辉矿(主要成分是LiAlSi2O6和少量钙、镁杂质)。下列有关对上述表述所涉及元素的说法正确的是()A.eq\o\al(277,112)Cn的原子核内中子数与核外电子数之差为55B.eq\o\al(235,92)U和eq\o\al(238,92)U是同位素，核反应属于化学变化C．40Ca2＋与18Oeq\o\al(2－,2)具有相同的电子数D．Si2Oeq\o\al(4－,6)中质子总数为80【热点题型】题型二特殊核外电子排布的微粒例2、已知A、B、C、D四种物质分别是由短周期元素组成的微粒，它们之间有如图所示的转化关系，且A是一种含有18电子的微粒，C是一种含有10电子的微粒。请完成下列各题：(1)若A、D分别是两种气态单质分子，写出A与B反应的化学方程式：____________________________；(2)若B是一种四核含18个电子的分子，D是—种气态单质分子，则A的化学式为____________________________，B的结构式为________；(3)若A、B均是含2个原子核的微粒，其中B中含有10个电子，D中含有18个电子，则A、B之间发生反应的离子方程式为__________________；(4)若D是一种含有22个电子的分子，则符合如图关系的A的物质有________(写化学式，如果是有机物则写相应的结构简式)。【提分秘籍】(1)短周期与前20号元素的内容是不同的，短周期只包含1～18号，而前20号元素还比短周期多了K、Ca两种元素。要注意题中的表达。(2)在10e－和18e－微粒中，要综合考虑，除无机分子外，还要考虑有机分子，如10e－的CH4,18e－的C2H6等。(3)第ⅠA族元素不都是碱金属元素。【规律方法】(1)记忆含10电子微粒的方法：首先找出含10电子的原子(单原子分子)Ne，然后向前寻找非金属元素对应的氢化物CH4～HF，向后寻找金属元素形成的阳离子Na＋～Al3＋。(2)记忆含18电子微粒的方法：首先找出含18电子的原子(单原子分子)Ar，然后向前寻找非金属元素对应的氢化物SiH4～HCl，向后寻找金属元素形成的阳离子K＋～Ca2＋。还有部分含18电子的分子可通过含10电子的氢化物得到，含10电子的氢化物分子去掉一个H原子得到含9电子的基团：－CH3、－NH2、－OH、－F，这些基团两两结合即可形成含18电子的分子。【举一反三】用A＋、B－、C2－、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种粒子(离子或分子)，请回答：(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个电子的粒子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____；电子式是____________。(5)G分子中含有4个原子，其分子式是__________。(6)H分子中含有8个原子，其分子式是______。【答案】KClSHClF2H2SHeq\o(S,\s\up6(),\s\do4())HH2O2(或PH3)C2H6【热点题型】题型三离子键与共价键、离子化合物与共价化合物的比较例3、下列物质中都是既有离子键又有共价键的一组是()A．NaOH、H2O、NH4ClB．KOH、Na2O2、(NH4)2SC．MgO、CaBr2、NaClD．Na2SO4、HCl、MgCl2【提分秘籍】1．离子键与共价键离子键共价键成键粒子阴、阳离子原子成键条件活泼金属元素与活泼非金属元素一般在非金属原子之间成键作用静电作用存在举例如：NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2、ZnSO4、NaOH等如：H2、O2、HCl、CO2、CH4等。2.离子化合物与共价化合物(1)离子化合物和共价化合物的比较离子化合物共价化合物化学键类型一定含有离子键，可能含有共价键只含有共价键构成粒子阴、阳离子原子易形成化合物元素一般由第ⅠA族(H除外)、第ⅡA族活泼金属与第ⅥA族、第ⅦA族活泼非金属形成一般是由非金属元素形成(铵盐除外)(2)判断：【方法规律】巧判化学键类型(1)看物质的结构粒子。结构粒子是阴、阳离子，形成离子键；结构粒子是原子或分子，形成共价键。(2)看化合物类型。离子化合物中含离子键，共价化合物中含共价键(多原子单质分子和原子团中含共价键)。【举一反三】某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时，所形成的化学键()A．一定是离子键B．一定是共价键C．可能是离子键，也可能是共价键D．以上说法都不正确【热点题型】题型四考查化学键与物质类别的关系例4、下列说法正确的是()A．含有共价键的化合物一定是共价化合物B．分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物分子C．由共价键形成的分子一定是共价化合物分子D．只有非金属原子间才能形成共价键【提分秘籍】化学键与物质类别的关系1．只含共价键的物质(1)同种非金属元素构成的单质，如I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。(2)不同非金属元素构成的共价化合物，如HCl、NH3、SiO2、CS2等。2．只含有离子键的物质活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如Na2S、CsCl、K2O、NaH等。3．既含有离子键又含有共价键的物质如Na2O2、NH4Cl、NaOH、Na2SO4等。4．无化学键的物质稀有气体，如氩气、氦气等。【特别提醒】(1)非金属元素的原子不仅能够形成共价化合物，而且还能够形成离子化合物，如氯化铵。(2)离子化合物是强电解质，共价化合物也可能是强电解质，如HCl。(3)共价化合物的熔、沸点不一定都低于离子化合物，如SiO2的熔沸点比NaCl的高。【举一反三】下列物质中含有相同的化学键类型的是()A．NaCl、HCl、H2O、NaOHB．Cl2、Na2S、HCl、SO2C．HBr、CO2、H2O、CS2D．Na2O2、H2O2、H2O、O3【答案】C【高考风向标】1．（·新课标全国卷Ⅰ）X、Y、Z均为短周期元素，X、Y处于同一周期，X、Z的最低价离子分别为X2－和Z－，Y＋和Z－具有相同的电子层结构。下列说法正确的是()A．原子最外层电子数：X>Y>ZB．单质沸点：X>Y>ZC．离子半径：X2－>Y＋>Z－D．原子序数：X>Y>Z2．（·海南卷）重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是()A．氘(D)的原子核外有1个电子B.1H与D互称同位素C．H2O与D2O互称同素异形体D.1Heq\o\al(18,2)O与Deq\o\al(16,2)O的相对分子质量相同3．（·山东卷）根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是()A．同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱B．核外电子排布相同的微粒化学性质也相同C．Cl－、S2－、Ca2＋、K＋半径逐渐减小D.eq\o\al(35,17)Cl与eq\o\al(37,17)Cl得电子能力相同4．（·海南卷）4种相邻主族短周期元素的相对位置如表，元素X的原子核外电子数是M的2倍，Y的氧化物具有两性。回答下列问题：MNXY(1)元素X在周期表中的位置是第________周期、第________族，其单质可采用电解熔融________的方法制备。(2)M、N、Y三种元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是________，碱性最强的是________。(填化学式)(3)气体分子(MN)2的电子式为________。(MN)2称为拟卤素，性质与卤素类似，其与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为____________________________。5．（·天津卷）元素单质及其化合物有广泛用途，请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题：(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外)，以下说法正确的是________。a．原子半径和离子半径均减小b．金属性减弱，非金属性增强c．氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强d．单质的熔点降低(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为________，氧化性最弱的简单阳离子是________。(3)已知：化合物MgOAl2O3MgCl2AlCl3类型离子化合物离子化合物离子化合物共价化合物熔点/℃28002050714191工业制镁时，电解MgCl2而不电解MgO的原因是__________________________________；制铝时，电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是______________________________。(4)晶体硅(熔点1410℃Si(粗)eq\o(→,\s\up7(Cl2),\s\do5(460℃))SiCl4eq\o(→,\s\up7(蒸馏))SiCl4(纯)eq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(1100℃))Si(纯)写出SiCl4的电子式：________________；在上述由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成1.12kg纯硅需吸收akJ热量，写出该反应的热化学方程式：______________________________________________________________________________________________________________________。(5)P2O5是非氧化性干燥剂，下列气体不能用浓硫酸干燥，可用P2O5干燥的是________。a．NH3b．HIc．SO2d．CO2(6)KClO3可用于实验室制O2，若不加催化剂，400℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴阳离子个数比为1∶________________________________________________________________________。6．（·山东卷）A、B、D、E、F为短周期元素，非金属元素A最外层电子数与其周期数相同，B的最外层电子数是其所在周期数的2倍。B在D中充分燃烧能生成其最高价化合物BD2。E＋与D2－具有相同的电子数。A在F中燃烧，产物溶于水得到一种强酸。回答下列问题：(1)A在周期表中的位置是________，写出一种工业制备单质F的离子方程式：__________________________。(2)B、D、E组成的一种盐中，E的质量分数为43%，其俗名为__________，其水溶液与F单质反应的化学方程式为____________________________________________；在产物中加入少量KI，反应后加入CCl4并振荡，有机层显______色。(3)由这些元素组成的物质，其组成和结构信息如下表：物质组成和结构信息a含有A的二元离子化合物b含有非极性共价键的二元离子化合物，且原子数之比为1∶1c化学组成为BDF2d只存在一种类型作用力且可导电的单质晶体a的化学式为________；b的化学式为______________；c的电子式为________；d的晶体类型是________。(4)由A和B、D元素组成的两种二元化合物形成一类新能源物质。一种化合物分子通过________键构成具有空腔的固体；另一种化合物(沼气的主要成分)分子进入该空腔，其分子的空间结构为__________。7．（·重庆卷）月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素，是人类未来的资源宝库。(1)3He是高效核能原料，其原子核内中子数为________。(2)Na的原子结构示意图为________，Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为________。(3)MgCl在工业上应用广泛，可由MgO制备。①MgO的熔点比BaO的熔点________(填“高”或“低”)。②月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO2，除去SiO2的离子方程式为__________________________；SiO2的晶体类型为________。③MgO与炭粉和氯气在一定条件下反应可制备MgCl2。若尾气可用足量NaOH溶液完全吸收，则生成的盐为________________(写化学式)。(4)月壤中含有丰富的3He，从月壤中提炼1kg3He，同时可得6000kgH2和700kgN2，若以所得H2和N2为原料经一系列反应最多可生产碳酸氢铵________kg。（·福建卷）9．四种短周期元素在周期表中的位置如右图，其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是A．原子半径Z<MB．Y的最离价氧化物对应水化物的酸性比X的弱C．X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小D．Z位于元索周期表中第2周期、第ⅥA族（·上海卷）13.X、Y、Z、W是短周期元素，X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构，工业上通过分离液态空气获得其单质；Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等；Z元素+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同；W元素原子的M层有1个未成对的p电子。下列有关这些元素性质的说法一定正确的是A.X元素的氢化物的水溶液显碱性B.Z元素的离子半径大于W元素的离子半径C.Z元素的单质在一定条件下能与X元素的单质反应D.Y元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点（·浙江卷）9、短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表的位置如表所示，其中X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半，则下列说法正确的是XYZWQA．钠与W可能形成Na2W2化合物B．由Z与Y组成的物质在熔融时能导电C．W得电子能力比Q强D．X有多种同素异形体，而Y不存在同素异形体（·新课标I卷）9．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其简单离子都能破坏水的电离平衡的是（）A．W2-、X+B．X+、Y3+C．Y3+、Z2-D．X+、Z2-【考点定位】短周期元素性质和盐类水解（·四川卷）4.同周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外电子层电子数之比为4︰3，Z原子比X原子的核外电子数多4。下列说法正确的是（）A.W、Y、Z的电负性大小顺序一定是Z>Y>WB.W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W>X>Y>ZC.Y、Z形成的分子的空间构型可能是正四面体D.WY2分子中σ键与π键的数目之比是2︰1（·天津卷）3.下列有关元素的性质及其递变规律正确的是（）A．IA族与VIIA族元素间可形成共价化合物或离子化合物B．第二周期元素从左到右，最高正价从+1递增到+7C．同主族元素的简单阴离子还原性越强，水解程度越大D．同周期金属元素的化合价越高，其原子失电子能力越强（·江苏卷）10.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且原子最外层电子数之和为13。X的原子半径比Y的小，X与W同主族，Z是地壳中含量最高的元素。下列说法正确的是（）A．原子半径的大小顺序:r(Y)>r(Z)>r(W)B．元素Z、W的简单离子的电子层结构不同C．元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强D．只含X、Y、Z三种元素的化合物，可能是离子化合物，也可能是共价化合物（·山东卷）8、W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物，由此可知WXYZA．X、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是YB．Z元素氧化物对应水化物的酸性一定强于YC．X元素形成的单核阴离子还原性大于YD．Z元素单质在化学反应中只表现氧化性【随堂巩固】1．锎是锕系中的一种元素，1mg锎(eq\o\al(252,98)Cf)每秒钟约能释放出2.34×109个中子，在医学上常用作治疗恶性肿瘤的中子源。下列有关说法错误的是() A．锎位于元素周期表第6周期 B.eq\o\al(252,98)Cf和eq\o\al(254,98)Cf互为同位素 C.eq\o\al(252,98)Cf中，质子数和电子数均为98 D.eq\o\al(252,98)Cf的中子数与质子数之差为562．下列叙述正确的是() A．元素的相对原子质量是小数，是由于元素具有同位素 B．有相同质子数的原子或离子一定属于同种元素 C．K＋和Ar具有相同的电子层结构，氧化性K＋比Ar强 D．金属离子的电子层数一定比金属原子的电子层数少3．下列说法正确的是() A．原子最外层电子数大于3(小于8)的元素一定是非金属元素 B．原子最外层只有1个电子的元素一定是金属元素 C．最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第2周期 D．某元素的离子的最外层与次外层电子数相同，该元素一定位于第3周期4．对于符号：35Cl和37Cl、H2和D2、1Heq\o\al(16,2)O和2Heq\o\al(18,2)O。下列有关说法正确的是() A．35Cl和37Cl互称为同素异形体 B．H2和D2是氢元素的两种同位素 C．35和37表示的是质量数 D．1Heq\o\al(16,2)O和2Heq\o\al(18,2)O表示同一种水分子 5．已知X为第三周期元素的原子，该原子要达到8电子稳定结构，则需要的电子数小 于其次外层和最内层的电子数之差，且等于最内层电子数的整数倍。下列说法正确的是() A．X元素最高价氧化物对应的水化物一定是强酸 B．X元素的氢化物的化学式一定为H2X C．X的单质一定是良好的半导体材料 D．X元素的氧化物一定能与烧碱反应6．从宏观方面看物质是由元素组成的，从微观方面看物质是由粒子构成的，下列有关说法不正确的是() A．元素原子的多样性是由构成原子的质子和中子数目引起的 B．元素的化学性质主要取决于元素原子的最外层电子数 C．只由一种分子构成的物质一定是纯净物 D．质子数等于电子数的微粒，可能是一种分子和一种离子7．X、Y、Z均为短周期元素。已知X元素的某种原子核内无中子，Y元素的原子核外最外层电子数是其次外层电子数的2倍，Z元素是地壳中含量最丰富的元素。有下列含这三种元素的化学式： ①X2Y2Z2②X2YZ3③X2YZ2④X2Y2Z4 ⑤X3YZ4⑥XYZ3，其中可能存在的是() A．② B．②④⑤ C．②⑤⑥ D．①②③④8．科学家从化肥厂生产的(NH4)2SO4中检验出组成为N4H4(SO4)2的物质，经测定，该物质易溶于水，在水中以SOeq\o\al(2－,4)和N2Heq\o\al(4＋,4)两种离子形式存在，植物的根系极易吸收N4Heq\o\al(4＋,4)，但它遇到碱时，会生成一种形似白磷的N4分子。N4分子 不能被植物吸收。下列有关说法不正确的是() A．N4和N2互为同素异形体 B．14N与14C C．N4H4(SO4)2不能与草木灰混合使用 D．8NH3＋4C5OH===N4＋4C5NH2＋6H2＋4H2O，此反应中每生成5.6gN4时转移1.2mol电子9．原子的核电荷数小于18的某元素X，其原子的电子层数为n，最外层电子数为2n＋1，原子核内质子数为2n2－1。下列有关X的说法中不正确的是 () A．X能形成化学式为X(OH)3的碱 B．X能与某些金属元素形成化合物 C．X原子的最外层电子数和核电荷数肯定为奇数 D．X可能形成化学式为KXO3的盐10．已知X、Y、Z都是短周期元素，它们的原子序数依次增大，X原子的电子层数与它的核外电子总数相等，而Z原子的最外层电子数是次外层的3倍，Y和Z可以形成两种以上气态化合物，则下列说法错误的是() A．Y和Z可以组成一种Y和Z的质量比为7∶8的化合物 B．X、Y、Z可以组成一种盐 C．X和Z可以组成原子个数比分别为1∶1和2∶1常温下呈液态的两种化合物 D．由X、Y、Z三种元素中的任意两种组成的10电子微粒有2种11．据新浪科技网报道：美国科学家发现，普通盐水在无线电波的照射下可以燃烧，这很可能是21世纪人类最伟大的发现之一，将有望解决未来人类的能源危机。无线电频率可以降低盐水中所含元素之间的结合力，释放出氢原子，一旦点火，氢原子就会在这种频率下持续燃烧。上述“结合力”的实质是()A．离子键 B．共价键C．一种静电引力 D．一种静电斥力12．下列有关化学用语的使用正确的是()A．CH4分子的比例模型：B．NH3的电子式：C．Cl－的结构示意图：D．CO2的结构式：O＝C＝O13．下列过程中，共价键被破坏的是()A．碘升华B．二氧化氮被木炭吸附C．酒精溶于水D．HCl气体溶于水14．甲、乙、丙、丁四种物质均为只含两种元素的化合物，且均含18个电子。下列有关这四种物质的推断，正确的是()A．可能在某种物质中含有离子键B．四种物质都是共价化合物C．四种物质都不可能具有强氧化性D．有一种物质是乙烷的同系物15．下列关于元素的叙述正确的是()A．金属元素与非金属元素能形成共价化合物B．只有在原子中，质子数才与核外电子数相等C．目前使用的元素周期表中，最长的周期含有36种元素D．由非金属元素形成的共价化合物中，原子的最外层电子数只能是2或816．下列各图中的大黑点代表原子序数从1～18号元素的原子实(原子实是原子除最外层电子后剩余的部分)，小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子，短线代表共价键。下列各图表示的结构与化学式一定不相符的是()ABCDNH3C2H4CCl4CO217．下列物质按只含离子键、只含共价键、既含离子键又含共价键的顺序排列的是()A．氯气二氧化碳氢氧化钠B．氯化钠过氧化氢氯化铵C．氯化钠过氧化钠氯化铵D．氯化钠氦气氢氧化钠18．下列化学用语正确的是()A．I­131，eq\o\al(78,53)IB．Cl－的结构示意图：C．Na2S的电子式：D．乙烯的结构式：CH2==CH219．固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的电子层结构，电子式如图所示：，下列说法正确的是()A．NH5属于离子化合物B．NH5属于共价化合物C．NH5只含有离子键D．NH5只含有共价键20．X、Y为两种短周期元素，其原子的最外层电子数分别是1和6，则X、Y两种元素形成的常见化合物或者离子不可能是()A．只含极性键的共价化合物B．含非极性键的共价化合物C．阴阳离子个数之比为1∶1的离子化合物D．可形成双核离子或者四核离子21．已知X、Y是阳离子，Z是阴离子，M、N是分子，它们都由短周期元素组成，且具有以下结构特征和性质：①X、Y、M、N的核外电子总数相等；②常