考点18原子结构与性质（核心考点精讲精练）-备战2025年高考化学一轮复习考点帮（新高考）（解析版）

考点18原子结构与性质目录TOC\o"1-3"\h\u 11.高考真题考点分布 12.命题规律及备考策略 1 2考法01原子结构与核外电子运动规律 2考法02电离能、电负性 7 111.高考真题考点分布考点内容考点分布核外电子排布2024·广东卷第3题，2分；2024·湖北卷第12题，3分；2024·北京卷第1题，3分；2024·上海卷第2题，3分；2024·河北卷第8题，3分；2023湖南卷第2题，3分；2023·江苏卷第5题，3分；2022·北京卷第3题，3分；2022·天津卷第10题，3分；2022浙江1月卷第7题，2分原子核外电子运动状态2024·江苏卷第4题，3分；2024·甘肃卷第2题，3分；2024·山东卷第3题，3分；2023·北京卷第2题，3分；2023浙江1月卷第3题，2分；2022·海南卷第5题，2分；2022浙江六卷第7题，2分；2022·北京卷第2题，3分；电负性与电离能2024·吉林卷第11题，3分；2024·广东卷第12题，4分；2024·甘肃卷第5题，3分；2024·全国卷第11题，6分；2024·湖北卷第9题，3分；2024·浙江6月卷第10题，2分；2023·全国乙卷第10题，6分；2023·全国甲卷第11题，6分；2023·天津卷第5题，3分；2023·福建卷第3题，3分；2023·重庆卷第13题，3分；2023·浙江6月卷第11题，2分；2023·湖南卷6第题，3分；2022·海南卷11第题，2分；2.命题规律及备考策略【命题规律】高频考点从近几年全国高考试题来看，核素、电子排布式、同位素、同素异形体、电负性、电离能仍是高考命题的热点。【备考策略】电离能、电负性大小判断规律在周期表中，电离能、电负性从左到右逐渐增大，从上往下逐渐减小特性同周期主族元素，第ⅡA族(ns2)全充满、第ⅤA族(np3)半充满，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的第ⅢA族和第ⅥA族元素方法常常应用化合价及物质类别判断电负性的大小，如O与Cl的电负性比较：①HClO中Cl为＋1价、O为－2价，可知O的电负性大于Cl；②Al2O3是离子化合物、AlCl3是共价化合物，可知O的电负性大于Cl【命题预测】预计2025年高考会以新的情境载体考查电负性、电离能、化学用语等知识，题目难度适中。考法01原子结构与核外电子运动规律1．原子结构(1)构成微粒及作用eq原子\o\al（(A,Z)Xeq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(原子核\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(质子Z个——决定元素的种类,中子(A－Z)个\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(在质子数确定后,决定原子种类)))——同位素)),核外电子Z个——最外层电子数决定元素的化学性质))(2)微粒间的数量关系①原子：质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数；②阳离子的核外电子数＝质子数－阳离子所带的电荷数；③阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数；④质量关系：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。(3)微粒符号周围数字代表的信息2．元素、核素、同位素(1)元素、核素、同位素的概念及相互关系(2)同位素的特征①同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎完全相同，物理性质差异较大。②同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。(3)氢元素的三种核素eq\o\al(1,1)H：名称为氕，不含中子；eq\o\al(2,1)H：用字母D表示，名称为氘或重氢；eq\o\al(3,1)H：用字母T表示，名称为氚或超重氢。(4)几种重要核素的用途核素eq\o\ar(235,92)Ueq\o\ar(14,6)Ceq\o\al(2,1)Heq\o\al(3,1)Heq\o\ar(18,8)O用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子【易错辨析】(1)原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与12C原子质量的eq\f(1,12)的比值，其近似值可用质量数代替。(2)元素的相对原子质量：是按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。如Ar(Cl)＝Ar(35Cl)×a%＋Ar(37Cl)×b%。其近似值是用各核素质量数算出的平均值，即Ar(Cl)≈35×a%＋37×b%。3．核外电子运动状态核外电子按能量不同分成电子层，同一电子层的电子，还被分成不同能级。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。(1)原子核外电子层、能级、原子轨道之间的关系。电子层(n)一二三四电子层符号KLMN能级符号1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f各能级原子轨道数1131351357各电子层原子轨道数14916最多容纳电子数281832(2)常用电子云轮廓图的形状和取向来表示原子轨道的形状和取向。s电子云轮廓图呈球形、p电子云轮廓图呈哑铃形。p电子云有3种伸展方向。4．基态与激发态原子光谱(1)基态原子：处于最低能量状态的原子。激发态原子：基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到较高能级，变为激发态原子。(2)原子光谱不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，用光谱仪记录下来便得到原子光谱。利用原子光谱上的特征谱线可以鉴定元素，称为光谱分析。5．原子核外电子排布的规范书写(1)排布原则①能量最低原理：在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使整个原子的能量最低。②泡利不相容原理：一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，且它们的自旋状态不同。如2s轨道上的电子排布为，不能表示为。③洪特规则：对于基态原子，核外电子在能量相同的原子轨道上排布时，应尽可能分占不同的原子轨道且自旋状态相同。如2p3的电子排布为，不能表示为或。【易错提醒】当能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低，如基态24Cr原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，而不是1s22s22p63s23p63d44s2。(2)填充顺序——构造原理(3)基态原子核外电子排布表示方法(以硫原子为例)电子排布式1s22s22p63s23p4简化电子排布式[Ne]3s23p4价电子排布式3s23p4价电子轨道表示式请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1.一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子()2.所有原子核内一定都有中子()3.质量数就是元素的相对原子质量()4.质子数相同的微粒一定属于同一种元素()5.核外电子数相同的微粒，其质子数一定相同()6.氢的三种核素形成的单质有6种，它们物理性质有所不同，但化学性质几乎完全相同()7.Fe的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d6()8.22Ti的电子排布式1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理()9.1s22s12p1表示的是激发态原子的电子排布()10.某些金属及其化合物在燃烧时会产生特殊的颜色，是由于电子跃迁时能量以一定频率的光【答案】1.√2.×3.×4.×5.×6.√7.×8.×9.√10.√考向01考查核素、同位素、同素异形体【例1】（2024·湖南衡阳·一模）下列说法不正确的是()A．32S和34S互为同位素B．C70和纳米碳管互为同素异形体C．CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2互为同分异构体D．C3H6和C4H8一定互为同系物【答案】D【解析】A.32S和34S是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素，故A正确；B．C70和纳米碳管是由碳元素组成的不同单质，互为同素异形体，故B正确；C.CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2的分子式相同、结构不同，互为同分异构体，故C正确；D.C3H6和C4H8可能为烯烃或环烷烃，所以不一定是同系物，故D错误。【思维建模】四同的比较eq\o(\s\up11(比较),\s\do4(概念))定义对象分子式结构性质同位素质子数相同、中子数不同的核素(原子)互称为同位素核素(原子)符号表示不同，如：eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H电子排布相同，原子核结构不同物理性质不相同，化学性质相同同素异形体同一元素组成的不同单质单质元素符号表示相同，分子式可不同，如：金刚石和石墨、O2和O3单质的组成或结构不同物理性质不同，化学性质相似同分异构体分子式相同，结构不同的化合物互称为同分异构体化合物相同不同物理性质不同，化学性质不一定相同同系物结构相似，分子组成上相差若干个CH2原子团的有机物化合物不相同相似物理性质不同，化学性质相似考向02考查核外电子排布规律【例2】（2024·江苏无锡·二模）下列说法正确的是()A．最外层电子排布式为ns2的基态原子所对应元素一定位于第ⅡA族B．d区元素的原子一定都有d轨道电子C．最外层电子排布式为ns1的基态原子所对应元素一定是金属元素D．基态原子价电子排布式为nsnnpn的元素一定是金属元素【答案】B【解析】最外层电子排布式为ns2的基态原子所对应元素不一定位于第ⅡA族，可能位于副族或0族，如副族的Zn或0族的He，故A错误；d区元素的基态原子都含有d轨道电子，故B正确；最外层电子排布式为ns1的基态原子所对应元素不一定是金属元素，如H，故C错误；基态原子价电子排布式为nsnnpn的元素，s能级上最多排列2个电子，则n＝2，所以该原子价电子排布式为2s22p2，为C元素，是非金属元素，故D错误。【对点1】（2024·浙江杭州·模拟预测）下列说法不正确的是A．和互为同位素 B．石墨烯和丙烯互为同系物C．氧气和臭氧互为同素异形体 D．乙酸甲酯和甲酸乙酯互为同分异构体【答案】B【解析】A．和质子数相同，中子数不同，互为同位素，A正确；

B．石墨烯为碳单质，丙烯分子式为C3H6，二者不互为同系物，B错误；C．氧气和臭氧均为氧元素组成的不同单质，互为同素异形体，C正确；

D．乙酸甲酯和甲酸乙酯的分子式均为C3H6O2，结构不同，二者互为同分异构体，D正确；故选B。【对点2】（2024·河南郑州·一模）X、Y、Z、W、P五种元素，其核电荷数依次增大。X基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等；Z原子的核外电子有8种运动状态；Z与W元素位于同一族；P原子核外有4个电子层，最外层只有1个电子，其余各层均排满电子。下列说法正确的是()A．基态X原子最外层有三个未成对电子B．Y基态原子的轨道表示式：C．P原子的价电子排布为4s1D．P单质分别与Z、W单质反应，产物中P的化合价一定相同【答案】B【解析】X基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等，为1s22s22p2，为C元素，Z原子的核外电子有8种运动状态，Z为O元素，Y为N元素，Z与W元素位于同一族，W为S元素，P原子核外有4个电子层，最外层只有1个电子，其余各层均排满电子，为Cu元素。X为C元素，最外层有2个未成对电子，A错误；Y为N元素，基态原子的轨道表示式：，B正确；P为Cu元素，价电子排布为3d104s1，C错误；Cu和O2反应生成CuO，Cu元素的化合价为＋2价，Cu和S反应生成Cu2S，Cu元素的化合价为＋1价，D错误。考法02电离能、电负性1.电离能（1）第一电离能：气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量。符号：I1，单位：kJ·mol－1。（2）变化规律同周期元素从左到右，元素第一电离能呈增大趋势，原因是同周期元素从左到右，核电荷数增大，原子半径减小，原子失去电子越来越困难。同一主族元素从上到下，元素第一电离能逐渐减小。同种原子逐级电离能越来越大(即I1<I2<I3…)。元素XYZ电离能/(kJ·mol－1)I1738578496I2141518174562I3773327456912I410540115759543I5136301483013353I6179951837616610I7217032329320114（3）电离能的应用判断元素的金属性和非金属性强弱一般来说，I1越大，元素的非金属性越强；I1越小，元素的金属性越强。判断元素核外电子的分层排布情况如Li：I1≪I2<I3表明Li原子核外的三个电子排布在两个能层(K、L)上，且最外层上只有一个电子判断元素在化合物中的化合价如K：I1≪I2<I3表明K原子易失去1个电子形成＋1价阳离子2．电负性（1）电负性是元素的原子吸引键合电子能力的标度。元素的电负性越大，表示其原子吸引键合电子的能力越强。（2）以最活泼的非金属元素氟的电负性为4.0作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体未计)。（3）变化规律①金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右。②在元素周期表中，同周期从左到右，元素的电负性逐渐变大，同主族从上到下，元素的电负性逐渐变小。（4）电负性的三大应用①判断元素金属性与非金属性的强弱：金属元素的电负性一般小于1.8，金属元素的电负性越小，金属元素越活泼；非金属元素的电负性一般大于1.8，非金属元素的电负性越大，非金属元素越活泼。②判断元素在化合物中的价态：电负性大的元素易呈现负价；电负性小的元素易呈现正价。③判断化学键类型：电负性差值大的元素原子之间形成的化学键主要是离子键；电负性差值小的元素原子之间形成的化学键主要是共价键。请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．元素的电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大()2．元素的氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性越强()3．元素的气态氢化物越稳定，非金属性越强，其水溶液的酸性越强，还原性越弱()4．元素的原子得电子越多，非金属性越强，失电子越多，金属性越强()5．同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小()【答案】1.×2.×3.×4.×5.×考向01考查电离能、电负性的递变规律【例1】（2024·河北邯郸·一模）工业上电解熔融Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)的混合物可制得铝。下列说法正确的是()A．半径大小：r(Al3＋)<r(Na＋)B．电负性大小：χ(F)<χ(O)C．电离能大小：I1(O)<I1(Na)D．碱性强弱：NaOH<Al(OH)3【答案】A【解析】核外电子排布相同时，核电荷数越大，离子半径越小，故半径大小为r(Al3＋)<r(Na＋)，故A正确；同周期元素核电荷数越大电负性越大，故χ(F)＞χ(O)，故B错误；同周期元素从左往右第一电离能呈增大趋势，同主族元素从上往下第一电离能呈减小趋势，故电离能大小为I1(O)＞I1(Na)，故C错误；元素金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，故碱性强弱为NaOH＞Al(OH)3，故D错误。【思维建模】元素第一电离能的周期性变化规律一般规律同一周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈现增大的趋势，稀有气体元素的第一电离能最大，碱金属元素的第一电离能最小；同一主族，随着电子层数的增加，元素的第一电离能逐渐减小特殊情况第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有关。通常情况下，当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半满(p3、d5、f7)和全满(p6、d10、f14)结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能考向02考查电离能、电负性的应用【例2】（2024·江苏南京·一模）下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol－1)。I1I2I3I4……R7401500770010500下列关于元素R的判断中一定正确的是()A．R的最高正价为＋3价B．R元素位于元素周期表中第ⅡB族C．R元素第一电离能大于同周期相邻元素D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s2【答案】C【解析】由表中数据可知，R元素的第三电离能与第二电离能的差距较大，故最外层有2个电子，最高正价为＋2价，位于第ⅡA族，可能为Be或Mg元素，故A、B、D错误；短周期第ⅡA族(ns2np0)的元素，因np轨道处于全空状态，比较稳定，故其第一电离能大于同周期相邻主族元素，C正确。【对点1】（2024·山东德州·模拟）已知X、Y是短周期的两种主族元素，下列有关比较或说法中一定正确的是()选项条件结论A若原子半径：X>Y原子序数：X<YB化合物XnYm中X显负价元素的电负性：X>YC若价电子数：X>Y最高正价：X>YD若X、Y最外层电子数分别为1、7X、Y之间一定能形成离子键【答案】B【解析】若X、Y位于同周期时，原子半径：X>Y，则原子序数：X<Y；X、Y位于不同周期时，原子半径：X>Y，原子序数：X>Y，A错误；化合物XnYm中X显负价，说明得电子能力：X>Y，则电负性：X>Y，B正确；价电子数：X>Y，若X为F、Y为O时，F无正价，O无最高正价，C错误；若X为H，Y为Cl、F，则X与Y形成共价键，若X为Na，则X与Y形成离子键，D错误。【对点2】（2024·江苏宿迁·模拟）根据下表中五种元素的电离能(单位：kJ·mol－1)数据，下列说法不正确的是()电离能元素代号I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600U420310044005900A.T的氯化物最可能的化学式为TCl3B．氦元素最有可能与Q元素位于同一族C．在周期表中，最可能处于同一族的是R和UD．U元素最有可能为K，R元素最有可能为Li【答案】D【解析】当In＋1≫In时，元素的最高化合价为＋n，故R和U最高价为＋1，S最高价为＋2，T最高价为＋3，A、C项正确；由表中数据可知，Q元素各电离能都较大，而且各级电离能之间无太大差距，故Q最可能为稀有气体元素，所以氦元素最有可能与Q元素位于同一族，B项正确；R出现了I4，而锂核外只有3个电子，D项错误。1．（2024·辽宁·模拟预测）下列化学用语表示正确的是A．中子数为6的硼原子：B．溴乙烷的空间填充模型C．的模型D．基态的价电子轨道表示式：【答案】B【解析】A．中子数为6的硼原子质量数为5+6=11，表示为：，A项错误；B．溴乙烷的结构简式为CH3CH2Br，空间填充模型为：，B项正确；C．中心原子价层电子对数为3+=3，模型为，C项错误；D．Fe是26号元素，基态的价电子轨道表示式为，D项错误；故选B。2．（2023·湖北·模拟预测）硫的下列4种微粒，若失去一个电子所需要能量最多的是A．[Ne] B．[Ne] C．[Ne] D．[Ne]【答案】B【解析】A、B、C、D四项中的微粒分别对应基态S、、激发态、激发态S，激发态上电子能量高，不稳定，易失去，故需要能量最多的是基态的；答案选B。3．（2024·广西贺州·一模）Pu和均是放射性元素，下列有关同位素热源：和的说法错误的是A．的中子数为126 B．的质量数为238C．的核外电子数为210 D．与互为同位素【答案】C【解析】A．的中子数=210-84=126，A正确；B．的质量数为238，B正确；C．核外电子数为84，C错误；D．与的质子数相同、质量数不同，互为同位素，D正确；故选C。4．（2024·湖北武汉·二模）常用于放射性治疗和放射性示踪技术，下列关于的说法正确的是A．中子数为78 B．核外电子排布式为C．常温下为紫黑色固体 D．和互为同素异形体【答案】A【解析】A．核素质子数是53，质量数是131，则中子数=131-53=78，A正确；B．的核外电子排布式为，B错误；C．由该核素组成的碘单质常温下是紫黑色固体，而不是核素本身为紫黑色固体，C错误；D．由同种元素组成的不同单质互为同素异形体，和是中子数不同、质子数相同的两种核素，二者互为同位素，D错误。故选A。5．（2024·广东肇庆·期末）科学家对金属Pt表面催化CO氧化反应的模型进行了深入研究。下列关于Pt的说法正确的是A．Pt和Pt的质子数相同，互称为同位素B．Pt和Pt的中子数不同，互称同素异形体C．Pt和Pt的核外电子数相同，是同一种粒子D．Pt和Pt的质量数不同，不能互称为同位素【答案】A【解析】APt和Pt的质子数相同，均为78，二者互称为同位素，A正确；BPt中子数是134，Pt的中子数是120，因此中子数不同，二者互为同位素而非同素异形体，B错误；C．Pt和Pt的核外电子数相同，均为78，中子数不同，因此二者不是同一种粒子，C错误；D．质子数相同的不同核素互为同位素，Pt和Pt的质子数相同，因此二者互为同位素，D错误。故本题选A。6．（2024·江苏徐州·期末）元素周期表中VIA族元素单质及其化合物有着广泛应用。O2可用作氢氧燃料电池的氧化剂；O3具有杀菌、消毒、漂白等作用。硫有多种单质，如S24、S6、S8等，用硫黄熏蒸中药材的传统由来已久。硫与氧气反应制得的SO2可用来生产H2SO4，硫酸及硫酸盐是重要化工原料；H2S是一种易燃的有毒气体(燃烧热为-1)，是制取多种硫化物的原料；用SO2与SeO2(白色晶体)的水溶液反应可制备硒，硒(34Se)是一种半导体材料。碲(52Te)的单质及其化合物在电子、冶金、材料等领域有广阔的发展前景，工业上以电解强碱性Na2TeO3溶液制备Te。下列说法正确的是A．S2、S4、S6、S8互为同位素B．SO2中S原子杂化轨道类型为sp2C．34Se核外电子排布式为24D．H2S和H2O的空间构型相同，且均为非极性分子【答案】B【解析】A．S2、S4、S6、S8为硫元素形成的不同单质，应互为同素异形体，A错误；B．SO2中S的价层电子对数为，故原子杂化轨道类型为sp2，B正确；C．34Se位于第四周期第ⅥA族，核外电子排布式为，C错误；D．H2S和H2O的中心原子均为sp3杂化，空间构型均为“V”型，故均为极性分子，D错误；故选B。7．（2024·江苏南京·模拟预测）对金属材料中C、O、N、S的含量进行定性和定量分析，可以确定金属材料的等级。下列说法正确的是A．电离能大小：I1(N)>I1(O)>I1(S) B．沸点高低：H2S>H2O>NH3C．酸性强弱：H2SO3>HNO3>H2CO3 D．半径大小：r(S2-)>r(O2-)>r(N3-)【答案】A【解析】A．同一周期主族元素从左往右第一电离能呈现增大的趋势，但N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，则N大于O，同主族元素的第一电离能从上往下逐渐减小，则O大于S，可知电离能大小：I1(N)>I1(O)>I1(S)，故A正确；B．H2S、H2O、NH3均为分子晶体，而水分子、氨分子间均存在氢键，但相同状态下，水分子形成的氢键更多，且形成的氢键更稳定，因此水分子的沸点更高，因此沸点：H2O>NH3>H2S，故B错误；C．元素的非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物酸性越强，N的非金属性强于C，H2SO3并非是硫元素的最高价，因此亚硫酸为弱酸，但酸性比碳酸强，因此酸性：HNO3>H2SO3>H2CO3，故C错误；D．S2-的核外电子排布为三层，O2-和N3-的核外电子排布相同，但只有两层，阴离子的电子层数越多则离子半径越大，但N的核电荷数小，核外电子层数相同时，序大径小，半径：，则半径大小为：r(S2-)>r(N3-)>r(O2-)，故D错误；故答案选A。8．（2024·广东·三模）中国科学家对量子材料的研究处于国际领先水平，近年来对石墨烯、硅烯、锗烯等低维量子材料的研究发展迅速。下列说法不正确的是A．石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨B．第一电离能：C．X射线衍射实验可确定石墨烯的晶体结构D．硅和锗都位于金属和非金属元素分界线处，属于过渡元素【答案】D【解析】A．石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨，是金刚石的同素异形体，A正确；B．C、Si属于同一主族元素，同主族从上往下第一电离能减小，所以第一电离能C>Si，B正确；C．通过X射线衍射实验获得衍射图后，可从衍射图中获得晶体结构的相关信息，所以能确定石墨的晶体结构，C正确；D．硅和锗为第ⅣA族元素，D不正确；答案选D。9．（2024·河北·三模）、、与形成的某种化合物是蛋白质代谢分解的终产物，结构如图所示，工业上常用和在一定条件下合成。下列判断错误的是A．键角：B．电负性：C．原子半径：D．价电子数：【答案】A【分析】结合物质结构和各元素形成的化学键，X为C、Y为N、Z为O、W为H，据此解答。【解析】A．根据分析，为，为，为，为，氨气为三角锥形，二氧化碳为直线形，键角：，A项错误；B．非金属性越强，电负性越大，电负性：，B项正确；C．根据层多径大，核大径小原则，原子半径：，C项正确；D．H价电子数为1，C、N、O分别为4、5、6，故价电子数：，D项正确；故选A。10．（2024·安徽安庆·模拟预测）一种工业洗涤剂中间体结构式如图所示，其中短周期元素X、Q、Z、Y、W原子序数依次增大，X和W同主族但不相邻，Q、Z、Y为相邻元素，Y和Q最外层电子数之和是Z原子L层电子数的二倍，下列说法错误的是A．和均为极性分子 B．第一电离能：Z＞Y＞QC．原子半径：Q＞Z＞Y D．W与Y形成的化合物中只含离子键【答案】D【分析】一种工业洗涤剂中间体结构式如图所示，其中短周期元素X、Q、Z、Y、W原子序数依次增大，X和W同主族但不相邻，W形成+1价阳离子，X形成1个共价键，则X为H，W为Na；Y形成2个共价键，其原子序数小于Na，则Y为O；Q形成4个共价键，其最外层电子数为4，原子序数小于O，则Q为C；Q、Z、Y为相邻元素，Y和Q最外层电子数之和是Z原子L层电子数的二倍，Z原子L呈电子数为=5，则Z为N，以此分析解答。【解析】A．H2O和H2O2的正负电荷的重心不重合，均为极性分子，A正确；B．同一周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，ⅡA和ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素，因此第一电离能：N＞O＞C，即Z＞Y＞Q，B正确；C．同一周期从左到右原子半径逐渐减小，因此原子半径：C＞N＞O，即Q＞Z＞Y，C正确；D．W与Y形成的化合物可能为Na2O或Na2O2，Na2O只含离子键，但Na2O2中既含离子键又含共价键，D错误；故答案为：D。11．（2024·安徽·模拟预测）某粒子的结构式如图，其中X、Y、Z为原子序数依次增大的三种短周期元素，X与氢元素可形成电子数为10的四核化合物，Y的核外电子总数是内层电子总数的4倍，Z元素的主族数与周期数相差4，且在本周期中原子半径最小。下列说法正确的是A．电负性：X＞Y＞ZB．离子半径：Z＞Y＞XC．X、Y、Z的最简单气态氢化物中，Z的气体氢化物沸点最高D．Y与Z可以形成多种酸根离子【答案】D【分析】其中X、Y、Z为原子序数依次增大的三种短周期元素，X与氢元素可形成电子数为10的四核化合物，则X为N，Y的核外电子总数是内层电子总数的4倍，则Y为O，Z元素的主族数与周期数相差4，且在本周期中原子半径最小，则Z为Cl，据此分析解答。【解析】A．由分析可知，X为N，Y为O，Z为Cl，电负性：O＞Cl＞N，A错误；B．一般电子层数越多，离子半径越大，当电子层结构相同时，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径为，B错误；C．三种元素的最简单气态氢化物中，沸点最高的是，C错误；D．Y与Z可以形成、、、，D正确；故选D。12．（2024·广东·三模）某含铜催化剂的阴离子的结构如图所示，W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Y、Z位于同一周期，基态X原子的价电子排布式为，下列说法正确的是A．原子半径：B．基态原子的第一电离能：C．该阴离子中含有8个键D．由W、Y、Z构成的化合物不可能为离子化合物【答案】B【分析】由图可知，阴离子中W、X、Y、Z形成的共价键数目分别为1、4、3、1，W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Y、Z位于同一周期，基态X原子的价电子排布式为nsnnpn，则W为H元素、X为C元素、Y为N元素、Z为F元素。【解析】A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，碳原子的原子半径大于氮原子，故A错误；B．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，则基态原子的第一电离能的大小顺序为C<N<F，故B正确；C．由图可知，阴离子中单键和配位键为σ键，三键中含有1个σ键，则阴离子中含有σ键的数目为17，故C错误；D．氢、氮、氟三种元素形成的化合物氟化铵是含有离子键、极性键和配位键的离子化合物，故D错误；故选B。13．（2024·广东·三模）3月21日，中国发射的鹊桥2号中继星成功进入预定轨道，将为后续的嫦娥6号月球采样任务提供支持。在航空航天发展中应用广泛的X、Y、Z、M、E5种元素，原子序数依次增大，且分布在短周期中。仅有X、E同族，X的同素异形体有多种，其中一种为自然界中硬度最大的固体。Y的基态原子价层p轨道有2个未成对电子，Z的基态原子价层电子排布式为nsn-1，只可电解M的氧化物获得M单质。下列说法正确的是A．简单氢化物沸点：X>Y>EB．第一电离能：Z>M>EC．常温下，等浓度最高价氧化物对应水化物溶液的pH：Z>M>ED．X、E最高价氧化物的晶体类型相同【答案】C【分析】X的同素异形体有多种，其中一种为自然界中硬度最大的固体为金刚石，X为C元素；Y的基态原子价层电子排布式为2s22p4，为O元素；Z的基态原子价层电子排布式为3s2，为Mg元素，M为Al元素，E为Si元素。【解析】A．X、Y、E的简单氢化物分别为CH4、H2O、SiH4，三种简单氢化物均为分子晶体，H2O可形成分子间氢键，沸点会相对CH4、SiH4更高，A错误；B．Z、M、E分别为Mg、Al、Si，同一周期原子的第一电离能大致呈现上升趋势，但ⅡA，ⅤA元素原子的电离能比周围元素的电离能大，因此第一电离能Mg>Al，但Si的第一电离能比Mg大，B错误；C．Z、M、E最高价氧化物对应水化物分别对应为Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SiO3，同一周期从左到右非金属性增强，金属性减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性减弱，因此等浓度其水溶液的pH：Mg(OH)2>Al(OH)3>7.H2SiO3为弱酸，其水溶液pH<7，C正确；D．X、E最高价氧化物分别为CO2、SiO2，CO2为分子晶体，SiO2为共价晶体，晶体类型不同，D错误；故答案为：C。14．（2024·河北沧州·三模）原子序数关系：①，②，③，某离子化合物的结构如下图所示，下列说法不正确的是A．电负性：B．铝与K、N、O的最高价氧化物对应的水化物均能发生反应产生氢气C．该离子化合物中，并非所有元素均满足8电子的稳定结构D．第一电离能：【答案】B【分析】由题意可知K、L、M、N、O原子序数依次增大，每个L原子均形成2对共用电子，每个O形成6对共用电子，原子序数关系：，则L为氧元素，O为硫元素；M均形成一个共价键，M是氟元素；K和M的原子序数之和与O的相等，K是氮元素；N可形成，可知N为钠元素。【解析】A．同周期元素从左到右，电负性依次增大，则电负性：N<O<F、Na<S，且电负性：S<N，所以电负性：Na<S<N<O<F，即，A正确；B．铝与N、O的最高价氧化物对应的水化物、稀硫酸均能发生反应产生氢气，但K为氮元素，其最高价氧化物对应的水化物为硝酸，与浓硝酸在加热条件下反应生成二氧化氮气体，且硝酸的浓度越小，其还原产物的价态越低，B错误；C．该离子化合物中，S元素最外层电子数为，不满足8电子稳定结构，因此并非所有元素均满足8电子的稳定结构，C正确；D．同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，但氮元素的第一电离能大于其右边相邻元素，则第一电离能：F>N>O、S>Na，且同主族元素从上到下，第一电离能依次减小，则第一电离能：O>S，所以第一电离能：F>N>O>S>Na，，D正确；故选B。15．（2024·安徽合肥·三模）某离子液体结构中，Q、R、T、X、Y和Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，基态T原子和Y原子最外层均有两个单电子，Q、R、X和Z质子数均为奇数且和为22，下列说法正确的是A．第一电离能：B．X、Y、Z可形成既含离子键又含共价键的化合物C．该阴离子含有共价键、配位键D．该物质的熔点高于NaZ【答案】C【分析】Q、R、T、X、Y和Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，阳离子结构中Q只形成一个价键，则Q为IA族或VIIA族元素，阴离子结构中Z只形成一个价键，则Z为VIIA族元素，Q、R、X和Z质子数均为奇数且和为22，Q的原子序数最小，则Q为H元素，Z为F元素；基态T原子和Y原子最外层均有两个单电子，原子序数小于F，则T和Y的价电子排布式分别为2s22p2、2s22p4，即T和Y分别为C、O元素；X原子序数介于C、O元素之间，则X为N元素；R的原子序数为22-1-7-9=5，所以R为B元素，综上所述，Q、R、T、X、Y和Z分别为H、B、C、N、O、F。【解析】A．T、X、Y分别为C、N、O元素，同一周期从左至右第一电离能有增大的趋势，但VA的第一电离能大于同周期相邻的两种元素，所以第一电离能：，故A错误；B．X、Y、Z分别为N、O、F元素，N、O、H元素可形成既含离子键又含共价键的化合物，如NH4NO3，但F、O元素非金属性很强，且F无正价，N、O、F三种元素不能形成阳离子，所以不能形成既含离子键又含共价键的化合物，故B错误；C．R和Z分别为B和F，该阴离子含有B与F之间的共价键，B最外层有3个电子，只能形成3个共价键，所以阴离子内还有B、F原子之间的配位键，故C正确；D．该物质的阴离子和F-一样带一个单位的负电荷，阳离子和Na+一样带一个单位的正电荷，但NaF的阴、阳离子半径更小，即NaF的离子键更强，所以NaF的熔点更高，故D错误；故答案为：C。1．（2024·北京卷）我国科研人员利用激光操控方法，从原子束流中直接俘获原子，实现了对同位素的灵敏检测。的半衰期(放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间)长达10万年，是的17倍，可应用于地球科学与考古学。下列说法正确的是A．的原子核内有21个中子B．的半衰期长，说明难以失去电子C．衰变一半所需的时间小于衰变一半所需的时间D．从原子束流中直接俘获原子的过程属于化学变化【答案】A【解析】A．的质量数为41，质子数为20，所以中子数为，A正确；B．的半衰期长短与得失电子能力没有关系，B错误；C．根据题意衰变一半所需的时间要大于衰变半所需的时间，C错误；D．从原子束流中直接俘获原子的过程没有新物质产生，不属于化学变化，D错误；本题选A。2．（2024·湖北卷）在超高压下转化为平行六面体的分子(如图)。下列说法错误的是A．和互为同素异形体 B．中存在不同的氧氧键C．转化为是熵减反应 D．常压低温下能稳定存在【答案】D【解析】A．O2和O8是O元素形成的不同单质，两者互为同素异形体，A项正确；B．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项正确；C．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项正确；D．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项错误；答案选D。3．（2024·河北卷）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晶体中与8个配位，而晶体中与6个配位比的半径大D逐个断开中的键，每步所需能量不同各步中的键所处化学环境不同【答案】B【解析】A．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．中心C原子为杂化，键角为，中心C原子为杂化，键角大约为，中心C原子为杂化，键角为，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．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，周围最多能排布8个，周围最多能排布6个，说明比半径大，故C正确；D．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，所以各步中的键所处化学环境不同，每步所需能量不同，故D正确；故选B。4．（2024·甘肃卷）下列化学用语表述错误的是A．和的最外层电子排布图均为B．和的电子式分别为和C．的分子结构模型为D．、和互为同位素【答案】B【解析】A．Ca2+和Cl-的核外电子数都是18，最外层电子排布图均为，故A正确；B．PH3中磷原子和每个氢原子共用一对电子，中心原子P原子价层电子对数为3+×(5-3×1)=4，孤电子对数为1，PH3的电子式为，故B错误；C．CH2=CHCH2CH2CH3分子中存在1个碳碳双键，位于1号碳原子与2号碳原子之间，存在3个碳碳单键，无支链，且氢原子半径小于碳原子半径，其分子结构模型表示为，故C正确；D．、和是质子数相同、中子数不同的碳原子，是碳元素的不同核素，互为同位素，故D正确；故选B。5．（2024·山东卷）下列化学用语或图示正确的是A．的系统命名：2-甲基苯酚B．分子的球棍模型：C．激发态H原子的轨道表示式：D．键形成的轨道重叠示意图：【答案】A【解析】A．含有的官能团为羟基，甲基与羟基相邻，系统命名为：2-甲基苯酚，故A正确；B．臭氧中心O原子的价层电子对数为：，属于sp2杂化，有1个孤电子对，臭氧为V形分子，球棍模型为：，故B错误；C．K能层只有1个能级1s，不存在1p能级，故C错误；D．p-pπ键形成的轨道重叠示意图为：，故D错误；故选A。6．（2024·湖北卷）主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是A．电负性： B．酸性：C．基态原子的未成对电子数： D．氧化物溶于水所得溶液的【答案】D【分析】主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，则Z个有4个能层。根据这4种元素形成的化合物的结构可以推断，W、X、Y、Z分别为H、O、S、K。【解析】A．W和Y可以形成，其中S显-2价，因此，电负性S>H，A不正确；B．是中强酸，而是强酸，因此，在相同条件下，后者的酸性较强，B不正确；C．H只有1个电子，O的2p轨道上有4个电子，O有2个未成对电子，因此，基态原子的未成对电子数O>H，C不正确；D．K的氧化物溶于水且与水反应生成强碱，S的氧化物溶于水且与水反应生成或，因此，氧化物溶于水所得溶液的pH的大小关系为K>S，D正确；综上所述，本题选D。7．（2024·全国卷）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。W和X原子序数之和等于的核外电子数，化合物可用作化学电源的电解质。下列叙述正确的是A．X和Z属于同一主族B．非属性：C．气态氢化物的稳定性：D．原子半径：【答案】A【分析】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，则W为Li或Na；又由于W和X原子序数之和等于的核外电子数，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，故Y为第Ⅶ主族元素，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，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。【解析】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；故选A。8．（2024·广东卷）一种可为运动员补充能量的物质，其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z和Y同族，则A．沸点： B．最高价氧化物的水化物的酸性：C．第一电离能： D．和空间结构均为平面三角形【答案】D【分析】Y可形成5个共价键，Z可形成3个共价键，Z和Y同族，Y原子序数比Z大，即Z为N元素，Y为P元素，W可形成4个共价键，原子序数比N小，即W为C元素，R可形成1个共价键，原子序数比C小，即R为H元素，X可形成2个共价键，原子序数在N和P之间，即X为O元素，综上：R为H元素、W为C元素、Z为N元素、X为O元素、Y为P元素。【解析】A．由于NH3可形成分子间氢键，而PH3不能，因此沸点：NH3＞YH3，故A错误；B．W为C元素、Z为N元素，由于非金属性：C＜N，因此最高价氧化物的水化物的酸性：H2CO3＜HNO3，故B错误；C．同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，ⅡA族、ⅤA族原子第一电离能大于同周期相邻元素，即第一电离能：，故C错误；D．的中心原子价层电子对数为，属于sp2杂化，为平面三角形，的中心原子价层电子对数为，属于sp2杂化，为平面三角形，故D正确；故选D。9．（2024·全国卷）我国科学家最近研究的一种无机盐纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍，X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是A．W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高B．在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类型为C．Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液，可以溶于溶液D．中提供电子对与形成配位键【答案】A【分析】W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍，则W为C元素；每个周期的ⅡA和ⅤA的元素的第一电离能都比左右相邻元素的高，由于配合物中Y在外界，Y可形成简单阳离子，则Y属于金属元素，故X和Y分别为N和Mg；Z的M层未成对电子数为4，则其3d轨道上有4个不成对电子，其价电子排布式为，Z为Fe元素，为。【解析】A．W、X、Y、Z四种元素的单质中，N元素的单质形成分子晶体，Mg和Fe均形成金属晶体，C元素既可以形成金刚石又可以形成石墨，石墨的熔点最高，A不正确；B．在X的简单氢化物是，其中C原子轨道杂化类型为，B正确；C．Y的氢氧化物是，其属于中强碱，其难溶于水，难溶于溶液，但是，由于电离产生的可以破坏的沉淀溶解平衡，因此可以溶于溶液，C正确；D．中提供电子对与形成配位键，D正确；综上所述，本题选A。10．（2024·江苏卷）我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸盐，下列元素位于元素周期表第二周期的是A．O B．P C．Ca D．Fe【答案】A【解析】A．O元素位于元素周期表第二周期ⅥA，A符合题意；B．P元素位于元素周期表第三周期ⅤA，B不符合题意；C．Ca元素位于元素周期表第四周期ⅡA，C不符合题意；D．Fe元素位于元素周期表第四周期Ⅷ族，D不符合题意；综上所述，本题选A。11．（2023·浙江卷）X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子，W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是A．第一电离能：B．电负性：C．Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：D．与水反应生成产物之一是非极性分子【答案】A【分析】X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子，则X为C，Y为N，Z为F，W原子在同周期中原子半径最大，则W为Na。【解析】A．根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，则第一电离能：，故A错误；B．根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，则电负性：，故B正确；C．根据同电子层结构核多径小，则Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：，故C正确；D．与水反应生成产物之一为乙炔，乙炔是非极性分子，故D正确。综上所述，答案为A。12．（2023·湖南卷）日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2：1：3。下列说法正确的是A．电负性：X>Y>Z>WB．原子半径：X<Y<Z<WC．Y和W的单质都能与水反应生成气体D．Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性【答案】C【分析】根据题中所给的信息，基态X原子s轨道上的电子式与p轨道上的电子式相同，可以推测X为O元素或Mg元素，由荧光粉的结构可知，X主要形成的是酸根，因此X为O元素；基态X原子中未成键电子数为2，因此Y的未成键电子数为1，又因X、Y、Z、W的原子序数依次增大，故Y可能为F元素、Na元素、Al元素、Cl元素，因题目中给出W为金属元素且荧光粉的结构中Y与W化合，故Y为F元素或Cl元素；Z原子的未成键电子数为3，又因其原子序大于Y，故Y应为F元素、Z其应为P元素；从荧光粉的结构式可以看出W为某+2价元素，故其为Ca元素；综上所述，X、Y、Z、W四种元素分别为O、F、P、Ca，据此答题。【解析】A．电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小，根据其规律，同一周期从左到右依次增大，同一主族从上到下依次减小，故四种原子的电负性大小为：Y>X>Z>W，A错误；B．同一周期原子半径从左到右依次减小，同一主族原子半径从上到下依次增大，故四种原子的原子半径大小为：Y<X<Z<W，B错误；C．F2与水反应生成HF气体和O2，Ca与水反应生成氢氧化钙和氢气，二者均可以生成气体，C正确；D．Z元素的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4，没有强氧化性，D错误；故答案选C。13．（2023·全国卷）一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子与具有相