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2022高考化学专题复习 专题五 物质结构 元素周期表 第1讲 原子结构 化学键学案
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这是一份2022高考化学专题复习 专题五 物质结构 元素周期表 第1讲 原子结构 化学键学案，共26页。学案主要包含了原子结构与核素，核外电子排布和等电子微粒，化学键，描述粒子结构的化学用语等内容，欢迎下载使用。
一、原子结构与核素、同位素
1.原子结构
(1)原子的构成
(2)微粒之间的关系
a.原子中:质子数(Z)=核电荷数=④ 核外电子数 ;
b.质量数(A)=⑤ 质子数 (Z)+⑥ 中子数 (N);
c.阳离子的核外电子数=质子数-⑦ 阳离子所带的电荷数 ;
d.阴离子的核外电子数=质子数+⑧ 阴离子所带的电荷数 。
(3)微粒符号周围数字的含义
(4)两种相对原子质量
a.原子(即核素)的相对原子质量:一个原子(即核素)的质量与12C质量的⑨ 1/12 的比值。一种元素有几种同位素,就有几种不同核素的相对原子质量。
b.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%。
2.元素、核素、同位素
(1)“三素”概念的辨析
(2)同位素的“六同”“三不同”
(3)氢元素的三种核素
11H:名称为 氕 ,不含中子;
12H:用字母 D 表示,名称为 氘 或重氢;
13H:用字母 T 表示,名称为 氚 或超重氢。
(4)几种重要的核素
二、核外电子排布和等电子微粒
1.核外电子排布规律
2.原(离)子结构示意图
3.核外电子排布与元素性质的关系
(1)金属元素原子的最外层电子数一般小于4,较易 失去 电子,形成阳离子,表现出 还原 性,在化合物中显正化合价。
(2)非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于4,较易 得到 电子,活泼非金属原子易形成阴离子,在化合物中主要显负化合价。
(3)稀有气体元素的原子最外层为8电子(氦为2电子)稳定结构,不易失去或得到电子,通常表现为0价。
三、化学键
1.化学键
(1)概念:使 离子或原子相结合 的作用力。
(2)分类
2.离子键与共价键的比较
3.离子化合物与共价化合物
4.化学键与物质的变化
(1)化学反应的本质:反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成过程。
(2)离子化合物的溶解或熔化过程
离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子, 离子键 被破坏。
(3)共价化合物的溶解过程
a.有些共价化合物溶于水后,能与水反应,发生电离,其分子内共价键被破坏,如 NH3、SO2 等。
b.有些共价化合物溶于水后,发生电离,其分子内的共价键被破坏,如 HCl、H2SO4 等。
c.有些共价化合物溶于水后,其分子内的化学键不被破坏,如 CH3CH2OH 等。
(4)单质的溶解过程
有些活泼的非金属单质溶于水后,能与水反应,其分子内的 共价键 被破坏,如Cl2等。
四、描述粒子结构的化学用语
1.化学用语中常考的“一图”“二模型”“六式”
2.电子式
(1)概念
在元素符号周围用“·”或“ × ”来代表原子的 最外层电子 (价电子)的式子。
(2)电子式的书写
3.用电子式表示化合物的形成过程
(1)离子化合物:左边是原子的电子式,右边是离子化合物的电子式,中间用“ ”连接,相同的原子或离子不合并。
如NaCl: 。
(2)共价化合物:左边是原子的电子式,右边是共价化合物的电子式,中间用“ ”连接,相同的原子可以合并。
如HCl: 。
1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“✕”)。
(1)同种元素可以有若干种不同的核素,即核素种类远大于元素种类( )
(2)质量数是指忽略电子的质量,将原子核中所有的质子和中子的质量加和所得的数值( )
(3)816O2和 818O2互为同位素( )
(4)最外层有1个电子的原子一定是金属原子( )
(5)核外电子首先占据能量较高的电子层( )
(6)两原子如果核外电子排布相同,则一定属于同种元素( )
(7)离子化合物中一定含离子键,一定不含共价键( )
(8)共价键可存在于离子化合物、共价化合物和共价单质分子中( )
(9)硫离子的电子式: ( )
(10)乙酸的球棍模型:( )
答案 (1)√ (2)✕ (3)✕ (4)✕ (5)✕ (6)√ (7)✕ (8)√ (9)√ (10)✕
2.用符号A(质子数)、B(中子数)、C(核外电子数)、D(最外层电子数)填写下列各空。
(1)原子种类由 决定。
(2)元素种类由 决定。
(3)相对原子质量由 决定。
(4)核电荷数由 决定。
(5)元素的化合价主要由 决定。
(6)元素的化学性质主要由 决定。
答案 (1)AB (2)A (3)AB (4)A (5)D (6)D
3.有以下9种物质,请用物质的序号填空:
①Ne ②HCl ③P4 ④H2O2 ⑤Na2S ⑥NaOH ⑦Na2O2 ⑧NH4Cl ⑨AlCl3
(1)不存在化学键的是 。
(2)只存在共价键的是 。
(3)只存在离子键的是 。
(4)既存在离子键又存在共价键的是 。
(5)属于离子化合物的是 ,属于共价化合物的是 。
答案 (1)① (2)②③④⑨ (3)⑤ (4)⑥⑦⑧ (5)⑤⑥⑦⑧ ②④⑨
4.按下列要求填空。
(1)原子核内有10个质子的原子符号 ;有10个电子的多核阳离子符号 ;L层电子数是M层电子数的2倍的原子符号 。
(2)用电子式表示物质Na2S、CO2的形成过程。
①Na2S: 。
②CO2: 。
答案 (1)Ne NH4+等 Si
(2)①
②
考点一 原子结构与核素、同位素
◆典例探究
例 与等物质的量的OH-具有相同质子数和电子数的粒子是( )
A.H2O B.F C.Na+ D.NH2-
答案 D 氢氧根离子中质子数为各元素的质子数之和,一个氢氧根离子中质子数是9,电子数是10。一个H2O分子中质子数是10,电子数是10,和一个氢氧根离子中质子数不同,电子数相同,A不符合题意;一个F原子中质子数是9,电子数是9,和一个氢氧根离子中质子数相同,电子数不同,B不符合题意;一个Na+中质子数是11,电子数是10,和一个氢氧根离子中质子数不同,电子数相同,C不符合题意;一个NH2-中质子数是9,电子数是10,和一个氢氧根离子中质子数相同,电子数相同,D符合题意。
名师点拨
寻找10电子和18电子微粒的方法
(1)10电子微粒:
名师点拨
(2)18电子微粒:
◆题组训练
题组一 原子中微粒之间的关系
1.(2020江西赣州模拟)53131I是常规核裂变产物之一,可以通过测定大气或水中 53131I的含量来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关 53131I的叙述中错误的是( )
A.53131I的化学性质与 53127I几乎相同
B.53131I的原子序数为53
C.53131I的原子核外电子数为78
D.53131I的原子核内中子数大于质子数
答案 C 同位素化学性质几乎相同,A正确;53131I的原子序数为53,核外电子数为53,B正确,C错误;53131I的中子数为78,大于质子数,D正确。
2.(2020福建福州月考)X、Y、Z和R分别代表4种元素。如果aXm+、bYn+、cZn-、dRm-4种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
答案 D 4种离子的电子层结构相同,说明a-m=b-n=c+n=d+m。比较a与c得a-c=n+m,A项错误;比较a与b得a-b=m-n,B项错误;比较c与d得c-d=m-n,C项错误;比较b与d得b-d=n+m,D项正确。
题组二 元素、核素、同位素、同素异形体
3.YBa2Cu8Ox(Y为元素钇)是磁悬浮列车中重要的超导材料,下列关于 3989Y的说法正确的是( )
A.3989Y的质子数与中子数之差为50
B.3989Y和 3990Y为同位素
C.3989Y和 3990Y的核外电子数不相等
D.3989Y和 3990Y是钇元素的两种不同的核素,具有不同的化学性质
答案 B 3989Y的中子数=89-39=50,质子数与中子数之差为50-39=11,故A错误;3989Y和 3990Y是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素,属于同位素,故B正确;3989Y和 3990Y质子数相同,核外电子数相同,最外层电子数相同,两者的化学性质几乎相同,故C、D错误。
4.下列对各物质间关系的描述准确的是( )
A.Na2O2和Na2O、红磷和白磷均属于同素异形体
B.氕、氘、氚属于同一种元素
C.金刚石和石墨是两种不同的核素
D.614C和 613C、I2和I-都属于同位素
答案 B Na2O2和Na2O是组成元素相同的两种物质,红磷和白磷属于同素异形体,A错误;氕、氘、氚中的质子数相同,属于同一种元素,B正确;金刚石和石墨是同种元素形成的不同单质,互为同素异形体,C错误;614C和 613C属于同位素,I2和I-是两种不同的粒子,D错误。
题组三 核外电子排布和等电子微粒
5.(2020贵州贵阳月考)下列有关短周期元素原子的说法正确的是( )
A.当原子形成简单离子后,其最外层上的电子数可超过8个
B.原子最外层上的电子数小于4时,电子数越大,还原性越强
C.原子核外电子中,最外层上的电子能量最高
D.当最外层上的电子数变为4时即达稳定结构
答案 C A项,原子形成简单离子,其最外层上的电子数不可能超过8,错误;B项,原子最外层上的电子数小于4时,电子数越大,还原性越弱,错误;C项,原子核外电子离核越远,能量越高,正确;D项,最外层上的电子数为2或8时即达稳定结构,错误。
6.(2020安徽芜湖月考)某元素X,其原子的电子层数为(n-1),最外层电子数为(2n-1)。下列有关元素X的说法中正确的是( )
A.X可能是金属元素
B.由X形成的含氧酸均为强酸
C.X不能形成化学式为KXO4的含氧酸盐
D.X的气态氢化物一定极易溶于水
答案 D 由原子的最外层电子数不超过8可以推知n≤4.5,当n=4时,X为Cl元素;当n=3时,X为N元素;当n=2时,电子层数为1,最外层电子数为0,不存在;当n=1时,不符合题意。X为N或Cl元素,为非金属元素,A错误;由X形成的含氧酸不一定是强酸,如HClO为弱酸,B错误;Cl元素能形成KClO4,C错误;元素X的气态氢化物为NH3或HCl,都极易溶于水,D正确。
考点二 化学键
◆典例探究
例 (2020山东济南阶段性考试)下列过程中,共价键被破坏的是( )
A.Na2O溶于水 B.碳酸钠溶于盐酸
C.酒精溶于水 D.电解MgCl2
答案 B 碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,发生了化学反应,破坏了离子键和共价键,B正确。
名师点拨
化学键与化学变化的关系
(1)化学变化中一定有化学键的断裂和形成。
(2)有化学键断裂或形成的变化不一定是化学变化。如NaCl熔化、HCl溶于水等过程中只有化学键的断裂,没有化学键的形成;从溶液中析出晶体时,无化学键的断裂但有化学键的形成,这些过程中均未发生化学变化。
◆题组训练
题组一 离子化合物和共价化合物
1.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,可能含共价键
B.单质分子均不存在化学键
C.含有共价键的分子一定是共价化合物
D.含有共价键的化合物一定是共价化合物
答案 A H2、O2等单质分子中均存在共价键,故B、C项错误;某些离子化合物(如NaOH)也含有共价键,D项错误。
2.(2020山西长治摸底考)下表中相关物质的信息均正确的一项是( )
答案 B H2O2是共价化合物,既存在非极性共价键,又存在极性共价键,A错误;NaClO中钠离子和次氯酸根离子之间存在离子键、O原子和Cl原子之间存在共价键,次氯酸钠具有强氧化性可以使蛋白质变性,所以可以用于消毒,B正确;氨气中只含共价键,能被直接氧化成NO,C错误;碳酸氢钠中既存在离子键又存在共价键,碳酸氢钠是强碱弱酸酸式盐,HCO3-与铝离子相互促进水解生成二氧化碳,用于泡沫灭火器灭火,D错误。
题组二 化学键与物质的变化
3.(2020湖南长沙联考)下列过程中,共价键被破坏的是( )
A.碘升华 B.溴蒸气被木炭吸附
C.酒精溶于水 D.HCl气体溶于水
答案 D 碘升华克服的是分子间作用力,共价键没有被破坏,故A不符合题意;溴蒸气被木炭吸附,是分子间作用力被破坏,发生的是物理变化,没有化学键的破坏,故B不符合题意;酒精为非电解质,溶于水后,在水中以分子形式存在,所以没有化学键的破坏,故C不符合题意;HCl气体溶于水,发生电离,共价键被破坏,故D符合题意。
4.(2020湖南株洲月考)一些科研工作者获得了极具理论研究意义的N4气体分子。N4分子结构如图所示,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是( )
A.相同条件下N4气体比N2密度大
B.N4分子中只含有共价键
C.1mlN4分子所含共价键数为6NA
D.N4发生化学反应需要破坏离子键
答案 D A项,相同条件下,气体的密度之比等于摩尔质量之比,所以相同条件下N4气体比N2密度大,正确;B项,N4分子中只有氮原子之间形成的共价键,正确;C项,由题图中N4分子结构可知,一个分子中含有6个共价键,所以1mlN4分子所含共价键数为6NA,正确;D项,N4分子中只有共价键,所以发生化学反应需要破坏的是共价键,错误。
考点三 描述粒子结构的化学用语
◆典例探究
例 下列分子中,所有原子最外层均为8电子结构的是( )
A.BeCl2 B.H2O C.BF3 D.CO2
答案 D BeCl2中,Be元素化合价+其最外层电子数=2+2=4,不满足8电子结构,A不符合题意;H2O中H元素最外层最多有2个电子,不满足8电子结构,B不符合题意;BF3中,B元素化合价+其最外层电子数=3+3=6,不满足8电子结构,C不符合题意。
名师点拨
8电子结构的判断方法
方法一:经验规律法
最外层电子数+|化合价|=8的原子满足8电子结构。
方法二:试写电子式法
通过书写电子式观察原子最外层是否为8电子结构。
◆题组训练
题组一 化学用语中常考的“一图”“二模型”“六式”
1.(2020山东高三三模)火药制备是我国古代闻名的化学工艺,反应原理为2KNO3+S+3CK2S+N2↑+3CO2↑。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是( )
A.K+的结构示意图:
B.K2S的电子式:
C.CO2的结构式:
D.16O2与18O3互为同位素
答案 C K+的结构示意图为,故A错误;K2S结构中K+与S2-形成离子键,其电子式为,故B错误;CO2中C原子与每个O原子形成两对共用电子对,其结构式为,故C正确;质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素,则同位素的对象为原子,而16O2与18O3均为单质,故D错误。
2.(2020全国高三模拟)下列用电子式表示共价化合物的形成过程中正确的是( )
答案 D 氯化氢属于共价化合物,氢原子最外层电子与氯原子最外层电子形成一对共用电子对,用电子式表示其形成过程为,A错误;溴化钠为离子化合物,钠离子与溴离子通过离子键结合,用电子式表示其形成过程为,B错误;氟离子和镁离子通过离子键形成离子化合物氟化镁,其形成过程为,C错误;O原子和C原子通过共用电子对形成二氧化碳,其形成过程为,D正确。
题组二 “8e-”结构微粒
3.(2020江西上饶月考)下列分子中,不满足所有原子的最外层均为8电子结构的是( )
A.Cl2O B.BCl3 C.NCl3 D.SiF4
答案 B
1.(2020课标Ⅰ,10,6分)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+COCH3CO2H
C.反应过程中Rh的成键数目保持不变
D.存在反应CH3OH+HICH3I+H2O
答案 C A项,由[]-和+H2OCH3CO2H+HI可知CH3COI为反应中间体,正确。B项,根据图示,找出箭头和箭尾,从反应物CH3OH开始,中间引入CO,最后生成CH3CO2H,正确。C项,根据图示可以看出[]-与CH3I反应转化为[]-,Rh成键数目发生了变化,错误。D项,由题图中的物质转化关系可知该过程中存在反应CH3OH+HICH3I+H2O,正确。
2.(2020江苏单科,2,2分)反应8NH3+3Cl26NH4Cl+N2可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学用语正确的是 ( )
A.中子数为9的氮原子:79N
B.N2分子的电子式:N︙︙N
C.Cl2分子的结构式:Cl—Cl
D.Cl-的结构示意图:
答案 C A项,中子数为9的氮原子表示为 716N,错误;B项,N2分子的电子式为,错误;C项,1个Cl2分子中只存在一对共用电子对,其结构式为Cl—Cl,正确;D项,Cl-的结构示意图为,错误。
3.(2020浙江7月选考,5,2分)下列表示不正确的是( )
A.乙烯的结构式:
B.甲酸甲酯的结构简式:C2H4O2
C.2-甲基丁烷的键线式:
D.甲基的电子式:
答案 B 甲酸甲酯的结构简式应为HCOOCH3,故选B。
4.(2020浙江7月选考,7,2分)下列说法正确的是( )
A.35Cl和37Cl是两种不同的元素
B.单晶硅和石英互为同素异形体
C.HCOOH和HOCH2CHO互为同系物
D.H与Na在元素周期表中处于同一主族
答案 D A项,35Cl和37Cl同属于氯元素,错误;B项,单晶硅和石英(SiO2)不属于同素异形体,错误;C项,HCOOH和HOCH2CHO所含官能团种类不同,不互为同系物,错误;D项,H与Na属于第ⅠA族元素,正确。
A组 基础达标
1.(2020江苏无锡月考)下列化学微粒可以代表一个分子的是( )
A. B.
C.64Cu D.
答案 D x=2,质子数为16,核外电子数为18,故为硫离子,A错误;是铵根离子,B错误;64Cu是铜元素的一种核素,C错误;是水分子,D正确。
2.同种元素的不同核素互为同位素,下列各组中互为同位素的是( )
A.D和T B.40Ca和40Ar
C.H2O和H2O2 D.O2和O3
答案 A D和T质子数相同、中子数不同,为同种元素的不同核素,互为同位素,A正确;40Ca和40Ar质子数不同,为不同种元素,B错误;H2O和H2O2是不同的化合物,同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同原子,C错误;O2和O3是由氧元素形成的不同单质,互为同素异形体,D错误。
3.(2020广东梅州月考)第112号元素的质量数为277。关于该元素的下列叙述中正确的是( )
A.其原子核内中子数和质子数都是112
B.其原子核内中子数为122,核外电子数为112
C.其原子质量是12C原子质量的277倍
D.其原子质量与12C原子质量之比约为277∶12
答案 D 题给原子的中子数为277-112=165,A、B项错误;原子的质量之比等于其相对原子质量之比,约等于原子的质量数之比,C项错误,D项正确。
4.(2020广西桂林质检)下列用电子式表示化合物的形成过程中正确的是( )
答案 D A项,O原子最外层有6个电子,其电子式应为,错误;B项,K2S是离子化合物,其电子式为,错误;C项,HCl是共价化合物,其电子式为,错误。
5.(2020内蒙古赤峰月考)现有下列几组粒子:①N2、CO、C2H2;②NH4+、H3O+、OH-;③C22-、O22-、CN-;④PO43-、SO42-、ClO4-。对上述四组粒子归类正确的是( )
A.质子数相等,电子数和原子数不相等:①
B.质子数和电子数相等,原子数不相等:②
C.电子数相等,质子数和原子数不相等:③
D.原子数和电子数相等,质子数不相等:④
答案 D N2、CO、C2H2的质子数、电子数相等,原子数不完全相等,A错误;NH4+、H3O+、OH-的电子数相等,质子数和原子数不完全相等,B错误;C22-、O22-、CN-的原子数相等,电子数和质子数不完全相等,C错误;PO43-、SO42-、ClO4-的原子数和电子数相等,质子数不相等,D正确。
6.(2020福建三明月考)下列说法正确的是( )
①离子化合物含离子键,也可能含极性键或非极性键
②硫酸的酸性大于碳酸的酸性,所以非金属性:S>C
③含金属元素的化合物不一定是离子化合物
④由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物
⑤熔融状态能导电的化合物是离子化合物
⑥由分子组成的物质中一定存在共价键
A.①③⑤⑥ B.②④⑥ C.①②③⑤ D.①③⑤
答案 C 离子化合物含离子键,也可能含极性键或非极性键,如Na2O2,①正确;元素最高价氧化物对应的水化物酸性越强,其元素的非金属性越强,②正确;含金属元素的化合物不一定是离子化合物,如AlCl3为共价化合物,③正确;由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物,如铵盐为离子化合物,④错误;熔融状态能导电说明化合物中含有自由移动的离子,故该化合物是离子化合物,⑤正确;由分子组成的物质中不一定存在共价键,如稀有气体,⑥错误;综上所述,①②③⑤正确,故C正确。
7.(2020浙江高三月考)下列说法正确的是( )
A.二氧化硅、金刚石中只存在共价键,都是共价化合物
B.CCl4和NaCl两种分子中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
C.NH3溶于水,既有共价键的断裂,也有共价键和离子键的形成
D.醋酸钠溶于水,破坏了离子键和共价键
答案 D 金刚石是共价单质,A错误;NaCl是离子化合物,以钠离子和氯离子形式结合,不存在分子,B错误;NH3溶于水生成一水合氨,未形成离子键,C错误;醋酸钠溶于水发生电离得到钠离子和醋酸根离子,破坏了离子键,醋酸根离子水解破坏水中的共价键,D正确。
8.(2020河南驻马店月考)下列反应过程中,同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的反应是( )
A.NH4ClNH3↑+HCl↑
B.CaO+3CCaC2+CO↑
C.2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
D.2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O
答案 C NH4ClNH3↑+HCl↑,反应物中有离子键的断裂,生成物中只有极性共价键的生成,故A错误;CaO+3CCaC2+CO↑,反应物中有离子键的断裂,生成物中有离子键和极性共价键的生成,故B错误;2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,Na2O2为含有非极性共价键的离子化合物,CO2中含有极性共价键,O2中含有非极性键,该反应中同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成,故C正确;2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O,反应物中有离子键和非极性共价键的断裂,生成物中有离子键和极性共价键的生成,故D错误。
9.(2020福建高三二模)管道工人曾经用浓氨水检查氯气管道是否漏气,发生反应:8NH3+3Cl26NH4Cl+N2。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.NH3的电子式为
B.每转移3NA电子时,消耗Cl2的体积为33.6L
C.该检验过程有共价键、离子键的断裂与形成
D.用该方法检验管道泄漏处会产生白烟
答案 D NH3的电子式为,A错误;根据反应方程式可知,每消耗3mlCl2转移电子数为6NA,则转移3NA电子时,在标准状况下消耗Cl2的体积为33.6L,但题中未标注是标准状况,B错误;该反应中存在氯氯共价键的断裂,铵根离子与氯离子离子键、氮氮共价键的形成,但不存在离子键的断裂,C错误;若氯气管道泄漏,浓氨水挥发出氨气与氯气生成氯化铵,可观察到有白烟生成,D正确。
10.已知某粒子的结构示意图为。
试回答:
(1)当x-y=10时,该粒子为 (填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。
(2)当y=8时,粒子可能为(填名称) 、 、 、 、 。
(3)写出y=3与y=7的元素最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式: 。
答案 (1)原子
(2)氩原子 氯离子 硫离子 钾离子 钙离子(答案合理即可)
(3)Al(OH)3+3H+Al3++3H2O
解析 (1)当x-y=10时,x=10+y,说明核电荷数等于核外电子数,所以该粒子应为原子。(2)当y=8时,为有18个电子的粒子,所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子等。(3)y=3时粒子为铝原子,y=7时粒子为氯原子,其最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝和高氯酸,反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+Al3++3H2O。
11.(2020北京大兴段考)“氮的固定”对保障人类生存具有重大意义。一种新型合成氨的原理如图所示。
(1)N2的电子式: 。
(2)Li3N中含有的化学键类型是 。
(3)热稳定性:NH3 (填“>”或“<”)H2O。
(4)NH3、H2O分子中化学键极性更强的是 ,从原子结构角度解释原因: 。
(5)写出上图所示过程的总反应方程式: 。
11.答案 (1) (2)离子键 (3)<
(4)H2O N和O电子层数相同,核电荷数:NO,吸引电子能力:N解析 (1)氮原子最外层有5个电子,N2分子中形成三对共用电子,电子式为。(2)Li是活泼的金属元素,N是活泼的非金属元素,二者化合形成的Li3N中含有离子键。(3)氮元素的非金属性弱于氧元素,故NH3的热稳定性弱于H2O。(4)N和O电子层数相同,核电荷数:NO,吸引电子能力:NB组 综合提升
12.(2020黑龙江鹤岗月考)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:3056Fe
B.Cl-的结构示意图:
C.C2H6的结构式:
D.C2HCl3的电子式:
答案 C 根据原子构成知,左上角为质量数,左下角为质子数,即该核素为 2656Fe,故A错误;原子失去电子,只是失去最外层电子,质子数不变,Cl-的结构示意图应为,故B错误;没有表示出Cl最外层所有的电子,故D错误。
13.X、Y、Z三种元素的原子序数依次减小且三者原子序数之和为16,其常见单质在适当条件下可发生如图所示变化,其中B和C均为10电子分子。下列说法不正确的是( )
A.X的原子的L层电子数为6
B.1mlY和3mlZ在一定条件下充分反应生成2mlC
C.A和C在一定条件下能发生氧化还原反应
D.C和X一定条件下能反应生成A和B
答案 B 常见的10电子分子有CH4、NH3、H2O、HF,因此Z为氢元素,则另外两种元素的原子序数之和为15,则X、Y可能是O、N元素,也可能是F、C元素。由于碳和氢气不能发生反应生成CH4,因此Y只能是氮元素,则X、Y、Z分别为O、N、H元素,原子序数之和为16,且B和C分别为H2O和NH3,故单质X为O2,Y为N2,Z为H2,A为NO。X为O,A项正确;由于N2和H2的反应是可逆反应,所以1mlN2和3mlH2反应不可能完全转化为2mlNH3,B项错误;NO与NH3一定条件下可以发生归中反应,为氧化还原反应,C项正确;NH3和氧气发生催化氧化反应生成NO和H2O,D项正确。
14.(2020辽宁本溪月考)甲、乙、丙、丁4种分子中均含有18个电子,甲是一种气体,溶于水后,长时间放置于空气中有固体析出。下列推断合理的是( )
A.将甲通入烧碱溶液中,反应后只可能生成一种盐
B.乙和甲中同种元素的质量分数相等,则乙既有氧化性,又有还原性
C.丙为一种非金属单质,则丙一定为F2
D.丁是含有第二周期第ⅣA族元素的氢化物,则丁可能是PH3
答案 B 甲是一种气体,溶于水后长时间放置于空气中能被O2氧化而变质,析出的固体只能是S,故甲是H2S。A项,H2S和烧碱溶液反应后的产物可能是Na2S或NaHS,错误;B项,H2S中元素的质量比m(H)∶m(S)=1∶16,质量分数与之相等的18电子分子只有H2O2,其中氧元素呈-1价,故既有氧化性,又有还原性,正确;C项,丙可能是Ar或F2,错误;D项,P元素位于第三周期第ⅤA族,错误。
15.(2020吉林实验中学月考)已知A、B、C、D四种物质均是由短周期元素原子组成的,它们之间有如图所示的转化关系,且A是一种含18电子的微粒,C是一种含10电子的微粒。请完成下列各题:
(1)若A、D均是气态单质分子,写出A与B反应的化学反应方程式: 。
(2)若B、D是同主族元素的单质分子,写出C的电子式: 。
(3)若B是一种四核含18电子的分子,D是一种气态单质分子,则A的化学式为 ,B的结构式为 。
(4)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 。
(5)若D是一种含有22电子的分子,则符合如图关系的A的物质有 (写物质的化学式,如果是有机物则写相应的结构简式)。
答案 (1)2F2+2H2O4HF+O2
(2)
(3)N2H4 H—O—O—H
(4)HS-+OH-S2-+H2O
(5)CH3CH3、CH3OH
解析 (1)18电子的气态单质分子为F2,由题图中转化关系可知,C为HF、B为H2O、D为O2,反应的化学方程式为2F2+2H2O4HF+O2;(2)B、D为同主族元素的单质,且A含有18电子,C含有10个电子,则B为O2、A为H2S、C为H2O、D为S;(3)B是一种四核含18电子的分子,则B为H2O2,C是一种含有10电子的微粒,则C为H2O,D是一种气态单质分子,则D可能为N2,那么A为N2H4;(4)含2个原子核的18电子的微粒为HS-,10电子的微粒为OH-,反应的离子方程式为HS-+OH-
S2-+H2O;(5)含22电子的分子为CO2,则A为含18电子的含C、H或C、H、O的化合物,可能为CH3CH3或CH3OH。
考试要点
核心素养
1.掌握原子结构示意图、分子式、结构式和结构简式等的表示方法。
2.了解相对原子质量、相对分子质量的定义,并能进行有关计算。
3.了解元素、核素和同位素的含义。
4.了解原子的构成。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。
5.了解原子核外电子排布规律。
1.宏观辨识与微观探析:从核电荷数、质子数、中子数、核外电子排布等方面掌握原子的微观结构。
2.证据推理与模型认知:根据原子核外电子排布规律领会原子结构模型。
3.科学探究与创新意识:能发现和提出有探究价值的原子结构及核外电子排布规律。
核素
92235U
614C
12H
13H
818O
用途
核燃料
考古
制氢弹
示踪原子
离子键
共价键
极性键
非极性键
概念
带 相反电荷 离子之间的相互作用
原子 间通过 共用电子对 形成的相互作用
形成
条件
通常由 活泼金属 元素与 活泼非金属 元素形成
通常由 非金属 元素与 非金属 元素形成
成键
粒子
阴、阳离子
不同元素原子
同种元素原子
成键
实质
阴、阳离子 间的静电作用
成键原子 与 成键原子 间的静电作用
构成的
物质
离子 化合物
某些 共价化合物 或某些离子化合物
非金属单质 、某些共价化合物或某些离子化合物
离子化合物
共价化合物
定义
含有 离子键 的化合物
只含有 共价键 的化合物
构成微粒
阴、阳离子
原子
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
物质类型
a.强碱
b.绝大多数盐
c.大多数金属氧化物
a.含氧酸
b.有机物(有机盐除外)
c.非金属氢化物
d.非金属氧化物
e.极少数盐,如AlCl3
结构示意图
Al: S2-:
球棍 模型
甲烷:
比例 模型
乙烯:
电子式
CO2:
结构式
乙醇:
结构简式
对二甲苯:
分子式或化学式
明矾: KAl(SO4)2·12H2O
离子方程式
氯气与水反应: Cl2+H2OH++Cl-+HClO
选项
化学式
化学键类型
性质或用途
A
H2O2
非极性共价键
医用消毒剂
B
NaClO
离子键、共价键
消毒液
C
NH3
共价键
能被直接氧化成NO2
D
NaHCO3
离子键
泡沫灭火器
一、原子结构与核素、同位素
1.原子结构
(1)原子的构成
(2)微粒之间的关系
a.原子中:质子数(Z)=核电荷数=④ 核外电子数 ;
b.质量数(A)=⑤ 质子数 (Z)+⑥ 中子数 (N);
c.阳离子的核外电子数=质子数-⑦ 阳离子所带的电荷数 ;
d.阴离子的核外电子数=质子数+⑧ 阴离子所带的电荷数 。
(3)微粒符号周围数字的含义
(4)两种相对原子质量
a.原子(即核素)的相对原子质量:一个原子(即核素)的质量与12C质量的⑨ 1/12 的比值。一种元素有几种同位素,就有几种不同核素的相对原子质量。
b.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%。
2.元素、核素、同位素
(1)“三素”概念的辨析
(2)同位素的“六同”“三不同”
(3)氢元素的三种核素
11H:名称为 氕 ,不含中子;
12H:用字母 D 表示,名称为 氘 或重氢;
13H:用字母 T 表示,名称为 氚 或超重氢。
(4)几种重要的核素
二、核外电子排布和等电子微粒
1.核外电子排布规律
2.原(离)子结构示意图
3.核外电子排布与元素性质的关系
(1)金属元素原子的最外层电子数一般小于4,较易 失去 电子,形成阳离子,表现出 还原 性,在化合物中显正化合价。
(2)非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于4,较易 得到 电子,活泼非金属原子易形成阴离子,在化合物中主要显负化合价。
(3)稀有气体元素的原子最外层为8电子(氦为2电子)稳定结构,不易失去或得到电子,通常表现为0价。
三、化学键
1.化学键
(1)概念:使 离子或原子相结合 的作用力。
(2)分类
2.离子键与共价键的比较
3.离子化合物与共价化合物
4.化学键与物质的变化
(1)化学反应的本质:反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成过程。
(2)离子化合物的溶解或熔化过程
离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子, 离子键 被破坏。
(3)共价化合物的溶解过程
a.有些共价化合物溶于水后,能与水反应,发生电离,其分子内共价键被破坏,如 NH3、SO2 等。
b.有些共价化合物溶于水后,发生电离,其分子内的共价键被破坏,如 HCl、H2SO4 等。
c.有些共价化合物溶于水后,其分子内的化学键不被破坏,如 CH3CH2OH 等。
(4)单质的溶解过程
有些活泼的非金属单质溶于水后,能与水反应,其分子内的 共价键 被破坏,如Cl2等。
四、描述粒子结构的化学用语
1.化学用语中常考的“一图”“二模型”“六式”
2.电子式
(1)概念
在元素符号周围用“·”或“ × ”来代表原子的 最外层电子 (价电子)的式子。
(2)电子式的书写
3.用电子式表示化合物的形成过程
(1)离子化合物:左边是原子的电子式,右边是离子化合物的电子式,中间用“ ”连接,相同的原子或离子不合并。
如NaCl: 。
(2)共价化合物:左边是原子的电子式,右边是共价化合物的电子式,中间用“ ”连接,相同的原子可以合并。
如HCl: 。
1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“✕”)。
(1)同种元素可以有若干种不同的核素,即核素种类远大于元素种类( )
(2)质量数是指忽略电子的质量,将原子核中所有的质子和中子的质量加和所得的数值( )
(3)816O2和 818O2互为同位素( )
(4)最外层有1个电子的原子一定是金属原子( )
(5)核外电子首先占据能量较高的电子层( )
(6)两原子如果核外电子排布相同,则一定属于同种元素( )
(7)离子化合物中一定含离子键,一定不含共价键( )
(8)共价键可存在于离子化合物、共价化合物和共价单质分子中( )
(9)硫离子的电子式: ( )
(10)乙酸的球棍模型:( )
答案 (1)√ (2)✕ (3)✕ (4)✕ (5)✕ (6)√ (7)✕ (8)√ (9)√ (10)✕
2.用符号A(质子数)、B(中子数)、C(核外电子数)、D(最外层电子数)填写下列各空。
(1)原子种类由 决定。
(2)元素种类由 决定。
(3)相对原子质量由 决定。
(4)核电荷数由 决定。
(5)元素的化合价主要由 决定。
(6)元素的化学性质主要由 决定。
答案 (1)AB (2)A (3)AB (4)A (5)D (6)D
3.有以下9种物质,请用物质的序号填空:
①Ne ②HCl ③P4 ④H2O2 ⑤Na2S ⑥NaOH ⑦Na2O2 ⑧NH4Cl ⑨AlCl3
(1)不存在化学键的是 。
(2)只存在共价键的是 。
(3)只存在离子键的是 。
(4)既存在离子键又存在共价键的是 。
(5)属于离子化合物的是 ,属于共价化合物的是 。
答案 (1)① (2)②③④⑨ (3)⑤ (4)⑥⑦⑧ (5)⑤⑥⑦⑧ ②④⑨
4.按下列要求填空。
(1)原子核内有10个质子的原子符号 ;有10个电子的多核阳离子符号 ;L层电子数是M层电子数的2倍的原子符号 。
(2)用电子式表示物质Na2S、CO2的形成过程。
①Na2S: 。
②CO2: 。
答案 (1)Ne NH4+等 Si
(2)①
②
考点一 原子结构与核素、同位素
◆典例探究
例 与等物质的量的OH-具有相同质子数和电子数的粒子是( )
A.H2O B.F C.Na+ D.NH2-
答案 D 氢氧根离子中质子数为各元素的质子数之和,一个氢氧根离子中质子数是9,电子数是10。一个H2O分子中质子数是10,电子数是10,和一个氢氧根离子中质子数不同,电子数相同,A不符合题意;一个F原子中质子数是9,电子数是9,和一个氢氧根离子中质子数相同,电子数不同,B不符合题意;一个Na+中质子数是11,电子数是10,和一个氢氧根离子中质子数不同,电子数相同,C不符合题意;一个NH2-中质子数是9,电子数是10,和一个氢氧根离子中质子数相同,电子数相同,D符合题意。
名师点拨
寻找10电子和18电子微粒的方法
(1)10电子微粒:
名师点拨
(2)18电子微粒:
◆题组训练
题组一 原子中微粒之间的关系
1.(2020江西赣州模拟)53131I是常规核裂变产物之一,可以通过测定大气或水中 53131I的含量来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关 53131I的叙述中错误的是( )
A.53131I的化学性质与 53127I几乎相同
B.53131I的原子序数为53
C.53131I的原子核外电子数为78
D.53131I的原子核内中子数大于质子数
答案 C 同位素化学性质几乎相同,A正确;53131I的原子序数为53,核外电子数为53,B正确,C错误;53131I的中子数为78,大于质子数,D正确。
2.(2020福建福州月考)X、Y、Z和R分别代表4种元素。如果aXm+、bYn+、cZn-、dRm-4种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
答案 D 4种离子的电子层结构相同,说明a-m=b-n=c+n=d+m。比较a与c得a-c=n+m,A项错误;比较a与b得a-b=m-n,B项错误;比较c与d得c-d=m-n,C项错误;比较b与d得b-d=n+m,D项正确。
题组二 元素、核素、同位素、同素异形体
3.YBa2Cu8Ox(Y为元素钇)是磁悬浮列车中重要的超导材料,下列关于 3989Y的说法正确的是( )
A.3989Y的质子数与中子数之差为50
B.3989Y和 3990Y为同位素
C.3989Y和 3990Y的核外电子数不相等
D.3989Y和 3990Y是钇元素的两种不同的核素,具有不同的化学性质
答案 B 3989Y的中子数=89-39=50,质子数与中子数之差为50-39=11,故A错误;3989Y和 3990Y是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素,属于同位素,故B正确;3989Y和 3990Y质子数相同,核外电子数相同,最外层电子数相同,两者的化学性质几乎相同,故C、D错误。
4.下列对各物质间关系的描述准确的是( )
A.Na2O2和Na2O、红磷和白磷均属于同素异形体
B.氕、氘、氚属于同一种元素
C.金刚石和石墨是两种不同的核素
D.614C和 613C、I2和I-都属于同位素
答案 B Na2O2和Na2O是组成元素相同的两种物质,红磷和白磷属于同素异形体,A错误;氕、氘、氚中的质子数相同,属于同一种元素,B正确;金刚石和石墨是同种元素形成的不同单质,互为同素异形体,C错误;614C和 613C属于同位素,I2和I-是两种不同的粒子,D错误。
题组三 核外电子排布和等电子微粒
5.(2020贵州贵阳月考)下列有关短周期元素原子的说法正确的是( )
A.当原子形成简单离子后,其最外层上的电子数可超过8个
B.原子最外层上的电子数小于4时,电子数越大,还原性越强
C.原子核外电子中,最外层上的电子能量最高
D.当最外层上的电子数变为4时即达稳定结构
答案 C A项,原子形成简单离子,其最外层上的电子数不可能超过8,错误;B项,原子最外层上的电子数小于4时,电子数越大,还原性越弱,错误;C项,原子核外电子离核越远,能量越高,正确;D项,最外层上的电子数为2或8时即达稳定结构,错误。
6.(2020安徽芜湖月考)某元素X,其原子的电子层数为(n-1),最外层电子数为(2n-1)。下列有关元素X的说法中正确的是( )
A.X可能是金属元素
B.由X形成的含氧酸均为强酸
C.X不能形成化学式为KXO4的含氧酸盐
D.X的气态氢化物一定极易溶于水
答案 D 由原子的最外层电子数不超过8可以推知n≤4.5,当n=4时,X为Cl元素;当n=3时,X为N元素;当n=2时,电子层数为1,最外层电子数为0,不存在;当n=1时,不符合题意。X为N或Cl元素,为非金属元素,A错误;由X形成的含氧酸不一定是强酸,如HClO为弱酸,B错误;Cl元素能形成KClO4,C错误;元素X的气态氢化物为NH3或HCl,都极易溶于水,D正确。
考点二 化学键
◆典例探究
例 (2020山东济南阶段性考试)下列过程中,共价键被破坏的是( )
A.Na2O溶于水 B.碳酸钠溶于盐酸
C.酒精溶于水 D.电解MgCl2
答案 B 碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,发生了化学反应,破坏了离子键和共价键,B正确。
名师点拨
化学键与化学变化的关系
(1)化学变化中一定有化学键的断裂和形成。
(2)有化学键断裂或形成的变化不一定是化学变化。如NaCl熔化、HCl溶于水等过程中只有化学键的断裂,没有化学键的形成;从溶液中析出晶体时,无化学键的断裂但有化学键的形成,这些过程中均未发生化学变化。
◆题组训练
题组一 离子化合物和共价化合物
1.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,可能含共价键
B.单质分子均不存在化学键
C.含有共价键的分子一定是共价化合物
D.含有共价键的化合物一定是共价化合物
答案 A H2、O2等单质分子中均存在共价键,故B、C项错误;某些离子化合物(如NaOH)也含有共价键,D项错误。
2.(2020山西长治摸底考)下表中相关物质的信息均正确的一项是( )
答案 B H2O2是共价化合物,既存在非极性共价键,又存在极性共价键,A错误;NaClO中钠离子和次氯酸根离子之间存在离子键、O原子和Cl原子之间存在共价键,次氯酸钠具有强氧化性可以使蛋白质变性,所以可以用于消毒,B正确;氨气中只含共价键,能被直接氧化成NO,C错误;碳酸氢钠中既存在离子键又存在共价键,碳酸氢钠是强碱弱酸酸式盐,HCO3-与铝离子相互促进水解生成二氧化碳,用于泡沫灭火器灭火,D错误。
题组二 化学键与物质的变化
3.(2020湖南长沙联考)下列过程中,共价键被破坏的是( )
A.碘升华 B.溴蒸气被木炭吸附
C.酒精溶于水 D.HCl气体溶于水
答案 D 碘升华克服的是分子间作用力,共价键没有被破坏,故A不符合题意;溴蒸气被木炭吸附,是分子间作用力被破坏,发生的是物理变化,没有化学键的破坏,故B不符合题意;酒精为非电解质,溶于水后,在水中以分子形式存在,所以没有化学键的破坏,故C不符合题意;HCl气体溶于水,发生电离,共价键被破坏,故D符合题意。
4.(2020湖南株洲月考)一些科研工作者获得了极具理论研究意义的N4气体分子。N4分子结构如图所示,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是( )
A.相同条件下N4气体比N2密度大
B.N4分子中只含有共价键
C.1mlN4分子所含共价键数为6NA
D.N4发生化学反应需要破坏离子键
答案 D A项,相同条件下,气体的密度之比等于摩尔质量之比,所以相同条件下N4气体比N2密度大,正确;B项,N4分子中只有氮原子之间形成的共价键,正确;C项,由题图中N4分子结构可知,一个分子中含有6个共价键,所以1mlN4分子所含共价键数为6NA,正确;D项,N4分子中只有共价键,所以发生化学反应需要破坏的是共价键,错误。
考点三 描述粒子结构的化学用语
◆典例探究
例 下列分子中,所有原子最外层均为8电子结构的是( )
A.BeCl2 B.H2O C.BF3 D.CO2
答案 D BeCl2中,Be元素化合价+其最外层电子数=2+2=4,不满足8电子结构,A不符合题意;H2O中H元素最外层最多有2个电子,不满足8电子结构,B不符合题意;BF3中,B元素化合价+其最外层电子数=3+3=6,不满足8电子结构,C不符合题意。
名师点拨
8电子结构的判断方法
方法一:经验规律法
最外层电子数+|化合价|=8的原子满足8电子结构。
方法二:试写电子式法
通过书写电子式观察原子最外层是否为8电子结构。
◆题组训练
题组一 化学用语中常考的“一图”“二模型”“六式”
1.(2020山东高三三模)火药制备是我国古代闻名的化学工艺,反应原理为2KNO3+S+3CK2S+N2↑+3CO2↑。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是( )
A.K+的结构示意图:
B.K2S的电子式:
C.CO2的结构式:
D.16O2与18O3互为同位素
答案 C K+的结构示意图为,故A错误;K2S结构中K+与S2-形成离子键,其电子式为,故B错误;CO2中C原子与每个O原子形成两对共用电子对,其结构式为,故C正确;质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素,则同位素的对象为原子,而16O2与18O3均为单质,故D错误。
2.(2020全国高三模拟)下列用电子式表示共价化合物的形成过程中正确的是( )
答案 D 氯化氢属于共价化合物,氢原子最外层电子与氯原子最外层电子形成一对共用电子对,用电子式表示其形成过程为,A错误;溴化钠为离子化合物,钠离子与溴离子通过离子键结合,用电子式表示其形成过程为,B错误;氟离子和镁离子通过离子键形成离子化合物氟化镁,其形成过程为,C错误;O原子和C原子通过共用电子对形成二氧化碳,其形成过程为,D正确。
题组二 “8e-”结构微粒
3.(2020江西上饶月考)下列分子中,不满足所有原子的最外层均为8电子结构的是( )
A.Cl2O B.BCl3 C.NCl3 D.SiF4
答案 B
1.(2020课标Ⅰ,10,6分)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+COCH3CO2H
C.反应过程中Rh的成键数目保持不变
D.存在反应CH3OH+HICH3I+H2O
答案 C A项,由[]-和+H2OCH3CO2H+HI可知CH3COI为反应中间体,正确。B项,根据图示,找出箭头和箭尾,从反应物CH3OH开始,中间引入CO,最后生成CH3CO2H,正确。C项,根据图示可以看出[]-与CH3I反应转化为[]-,Rh成键数目发生了变化,错误。D项,由题图中的物质转化关系可知该过程中存在反应CH3OH+HICH3I+H2O,正确。
2.(2020江苏单科,2,2分)反应8NH3+3Cl26NH4Cl+N2可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学用语正确的是 ( )
A.中子数为9的氮原子:79N
B.N2分子的电子式:N︙︙N
C.Cl2分子的结构式:Cl—Cl
D.Cl-的结构示意图:
答案 C A项,中子数为9的氮原子表示为 716N,错误;B项,N2分子的电子式为,错误;C项,1个Cl2分子中只存在一对共用电子对,其结构式为Cl—Cl,正确;D项,Cl-的结构示意图为,错误。
3.(2020浙江7月选考,5,2分)下列表示不正确的是( )
A.乙烯的结构式:
B.甲酸甲酯的结构简式:C2H4O2
C.2-甲基丁烷的键线式:
D.甲基的电子式:
答案 B 甲酸甲酯的结构简式应为HCOOCH3,故选B。
4.(2020浙江7月选考,7,2分)下列说法正确的是( )
A.35Cl和37Cl是两种不同的元素
B.单晶硅和石英互为同素异形体
C.HCOOH和HOCH2CHO互为同系物
D.H与Na在元素周期表中处于同一主族
答案 D A项,35Cl和37Cl同属于氯元素,错误;B项,单晶硅和石英(SiO2)不属于同素异形体,错误;C项,HCOOH和HOCH2CHO所含官能团种类不同,不互为同系物,错误;D项,H与Na属于第ⅠA族元素,正确。
A组 基础达标
1.(2020江苏无锡月考)下列化学微粒可以代表一个分子的是( )
A. B.
C.64Cu D.
答案 D x=2,质子数为16,核外电子数为18,故为硫离子,A错误;是铵根离子,B错误;64Cu是铜元素的一种核素,C错误;是水分子,D正确。
2.同种元素的不同核素互为同位素,下列各组中互为同位素的是( )
A.D和T B.40Ca和40Ar
C.H2O和H2O2 D.O2和O3
答案 A D和T质子数相同、中子数不同,为同种元素的不同核素,互为同位素,A正确;40Ca和40Ar质子数不同,为不同种元素,B错误;H2O和H2O2是不同的化合物,同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同原子,C错误;O2和O3是由氧元素形成的不同单质,互为同素异形体,D错误。
3.(2020广东梅州月考)第112号元素的质量数为277。关于该元素的下列叙述中正确的是( )
A.其原子核内中子数和质子数都是112
B.其原子核内中子数为122,核外电子数为112
C.其原子质量是12C原子质量的277倍
D.其原子质量与12C原子质量之比约为277∶12
答案 D 题给原子的中子数为277-112=165,A、B项错误;原子的质量之比等于其相对原子质量之比,约等于原子的质量数之比,C项错误,D项正确。
4.(2020广西桂林质检)下列用电子式表示化合物的形成过程中正确的是( )
答案 D A项,O原子最外层有6个电子,其电子式应为,错误;B项,K2S是离子化合物,其电子式为,错误;C项,HCl是共价化合物,其电子式为,错误。
5.(2020内蒙古赤峰月考)现有下列几组粒子:①N2、CO、C2H2;②NH4+、H3O+、OH-;③C22-、O22-、CN-;④PO43-、SO42-、ClO4-。对上述四组粒子归类正确的是( )
A.质子数相等,电子数和原子数不相等:①
B.质子数和电子数相等,原子数不相等:②
C.电子数相等,质子数和原子数不相等:③
D.原子数和电子数相等,质子数不相等:④
答案 D N2、CO、C2H2的质子数、电子数相等,原子数不完全相等,A错误;NH4+、H3O+、OH-的电子数相等,质子数和原子数不完全相等,B错误;C22-、O22-、CN-的原子数相等,电子数和质子数不完全相等,C错误;PO43-、SO42-、ClO4-的原子数和电子数相等,质子数不相等,D正确。
6.(2020福建三明月考)下列说法正确的是( )
①离子化合物含离子键,也可能含极性键或非极性键
②硫酸的酸性大于碳酸的酸性,所以非金属性:S>C
③含金属元素的化合物不一定是离子化合物
④由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物
⑤熔融状态能导电的化合物是离子化合物
⑥由分子组成的物质中一定存在共价键
A.①③⑤⑥ B.②④⑥ C.①②③⑤ D.①③⑤
答案 C 离子化合物含离子键,也可能含极性键或非极性键,如Na2O2,①正确;元素最高价氧化物对应的水化物酸性越强,其元素的非金属性越强,②正确;含金属元素的化合物不一定是离子化合物,如AlCl3为共价化合物,③正确;由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物,如铵盐为离子化合物,④错误;熔融状态能导电说明化合物中含有自由移动的离子,故该化合物是离子化合物,⑤正确;由分子组成的物质中不一定存在共价键,如稀有气体,⑥错误;综上所述,①②③⑤正确,故C正确。
7.(2020浙江高三月考)下列说法正确的是( )
A.二氧化硅、金刚石中只存在共价键,都是共价化合物
B.CCl4和NaCl两种分子中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
C.NH3溶于水,既有共价键的断裂,也有共价键和离子键的形成
D.醋酸钠溶于水,破坏了离子键和共价键
答案 D 金刚石是共价单质,A错误;NaCl是离子化合物,以钠离子和氯离子形式结合,不存在分子,B错误;NH3溶于水生成一水合氨,未形成离子键,C错误;醋酸钠溶于水发生电离得到钠离子和醋酸根离子,破坏了离子键,醋酸根离子水解破坏水中的共价键,D正确。
8.(2020河南驻马店月考)下列反应过程中,同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的反应是( )
A.NH4ClNH3↑+HCl↑
B.CaO+3CCaC2+CO↑
C.2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
D.2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O
答案 C NH4ClNH3↑+HCl↑,反应物中有离子键的断裂,生成物中只有极性共价键的生成,故A错误;CaO+3CCaC2+CO↑,反应物中有离子键的断裂,生成物中有离子键和极性共价键的生成,故B错误;2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,Na2O2为含有非极性共价键的离子化合物,CO2中含有极性共价键,O2中含有非极性键,该反应中同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成,故C正确;2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O,反应物中有离子键和非极性共价键的断裂,生成物中有离子键和极性共价键的生成,故D错误。
9.(2020福建高三二模)管道工人曾经用浓氨水检查氯气管道是否漏气,发生反应:8NH3+3Cl26NH4Cl+N2。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.NH3的电子式为
B.每转移3NA电子时,消耗Cl2的体积为33.6L
C.该检验过程有共价键、离子键的断裂与形成
D.用该方法检验管道泄漏处会产生白烟
答案 D NH3的电子式为,A错误;根据反应方程式可知,每消耗3mlCl2转移电子数为6NA,则转移3NA电子时,在标准状况下消耗Cl2的体积为33.6L,但题中未标注是标准状况,B错误;该反应中存在氯氯共价键的断裂,铵根离子与氯离子离子键、氮氮共价键的形成,但不存在离子键的断裂,C错误;若氯气管道泄漏,浓氨水挥发出氨气与氯气生成氯化铵,可观察到有白烟生成,D正确。
10.已知某粒子的结构示意图为。
试回答:
(1)当x-y=10时,该粒子为 (填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。
(2)当y=8时,粒子可能为(填名称) 、 、 、 、 。
(3)写出y=3与y=7的元素最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式: 。
答案 (1)原子
(2)氩原子 氯离子 硫离子 钾离子 钙离子(答案合理即可)
(3)Al(OH)3+3H+Al3++3H2O
解析 (1)当x-y=10时,x=10+y,说明核电荷数等于核外电子数,所以该粒子应为原子。(2)当y=8时,为有18个电子的粒子,所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子等。(3)y=3时粒子为铝原子,y=7时粒子为氯原子,其最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝和高氯酸,反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+Al3++3H2O。
11.(2020北京大兴段考)“氮的固定”对保障人类生存具有重大意义。一种新型合成氨的原理如图所示。
(1)N2的电子式: 。
(2)Li3N中含有的化学键类型是 。
(3)热稳定性:NH3 (填“>”或“<”)H2O。
(4)NH3、H2O分子中化学键极性更强的是 ,从原子结构角度解释原因: 。
(5)写出上图所示过程的总反应方程式: 。
11.答案 (1) (2)离子键 (3)<
(4)H2O N和O电子层数相同,核电荷数:N
12.(2020黑龙江鹤岗月考)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:3056Fe
B.Cl-的结构示意图:
C.C2H6的结构式:
D.C2HCl3的电子式:
答案 C 根据原子构成知,左上角为质量数,左下角为质子数,即该核素为 2656Fe,故A错误;原子失去电子,只是失去最外层电子,质子数不变,Cl-的结构示意图应为,故B错误;没有表示出Cl最外层所有的电子,故D错误。
13.X、Y、Z三种元素的原子序数依次减小且三者原子序数之和为16,其常见单质在适当条件下可发生如图所示变化,其中B和C均为10电子分子。下列说法不正确的是( )
A.X的原子的L层电子数为6
B.1mlY和3mlZ在一定条件下充分反应生成2mlC
C.A和C在一定条件下能发生氧化还原反应
D.C和X一定条件下能反应生成A和B
答案 B 常见的10电子分子有CH4、NH3、H2O、HF,因此Z为氢元素,则另外两种元素的原子序数之和为15,则X、Y可能是O、N元素,也可能是F、C元素。由于碳和氢气不能发生反应生成CH4,因此Y只能是氮元素,则X、Y、Z分别为O、N、H元素,原子序数之和为16,且B和C分别为H2O和NH3,故单质X为O2,Y为N2,Z为H2,A为NO。X为O,A项正确;由于N2和H2的反应是可逆反应,所以1mlN2和3mlH2反应不可能完全转化为2mlNH3,B项错误;NO与NH3一定条件下可以发生归中反应,为氧化还原反应,C项正确;NH3和氧气发生催化氧化反应生成NO和H2O,D项正确。
14.(2020辽宁本溪月考)甲、乙、丙、丁4种分子中均含有18个电子,甲是一种气体,溶于水后,长时间放置于空气中有固体析出。下列推断合理的是( )
A.将甲通入烧碱溶液中,反应后只可能生成一种盐
B.乙和甲中同种元素的质量分数相等,则乙既有氧化性,又有还原性
C.丙为一种非金属单质,则丙一定为F2
D.丁是含有第二周期第ⅣA族元素的氢化物,则丁可能是PH3
答案 B 甲是一种气体,溶于水后长时间放置于空气中能被O2氧化而变质,析出的固体只能是S,故甲是H2S。A项,H2S和烧碱溶液反应后的产物可能是Na2S或NaHS,错误;B项,H2S中元素的质量比m(H)∶m(S)=1∶16,质量分数与之相等的18电子分子只有H2O2,其中氧元素呈-1价,故既有氧化性,又有还原性,正确;C项,丙可能是Ar或F2,错误;D项,P元素位于第三周期第ⅤA族,错误。
15.(2020吉林实验中学月考)已知A、B、C、D四种物质均是由短周期元素原子组成的,它们之间有如图所示的转化关系,且A是一种含18电子的微粒,C是一种含10电子的微粒。请完成下列各题:
(1)若A、D均是气态单质分子,写出A与B反应的化学反应方程式: 。
(2)若B、D是同主族元素的单质分子,写出C的电子式: 。
(3)若B是一种四核含18电子的分子,D是一种气态单质分子,则A的化学式为 ,B的结构式为 。
(4)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 。
(5)若D是一种含有22电子的分子,则符合如图关系的A的物质有 (写物质的化学式,如果是有机物则写相应的结构简式)。
答案 (1)2F2+2H2O4HF+O2
(2)
(3)N2H4 H—O—O—H
(4)HS-+OH-S2-+H2O
(5)CH3CH3、CH3OH
解析 (1)18电子的气态单质分子为F2,由题图中转化关系可知,C为HF、B为H2O、D为O2,反应的化学方程式为2F2+2H2O4HF+O2;(2)B、D为同主族元素的单质,且A含有18电子,C含有10个电子,则B为O2、A为H2S、C为H2O、D为S;(3)B是一种四核含18电子的分子,则B为H2O2,C是一种含有10电子的微粒,则C为H2O,D是一种气态单质分子,则D可能为N2,那么A为N2H4;(4)含2个原子核的18电子的微粒为HS-,10电子的微粒为OH-,反应的离子方程式为HS-+OH-
S2-+H2O;(5)含22电子的分子为CO2,则A为含18电子的含C、H或C、H、O的化合物,可能为CH3CH3或CH3OH。
考试要点
核心素养
1.掌握原子结构示意图、分子式、结构式和结构简式等的表示方法。
2.了解相对原子质量、相对分子质量的定义,并能进行有关计算。
3.了解元素、核素和同位素的含义。
4.了解原子的构成。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。
5.了解原子核外电子排布规律。
1.宏观辨识与微观探析:从核电荷数、质子数、中子数、核外电子排布等方面掌握原子的微观结构。
2.证据推理与模型认知:根据原子核外电子排布规律领会原子结构模型。
3.科学探究与创新意识:能发现和提出有探究价值的原子结构及核外电子排布规律。
核素
92235U
614C
12H
13H
818O
用途
核燃料
考古
制氢弹
示踪原子
离子键
共价键
极性键
非极性键
概念
带 相反电荷 离子之间的相互作用
原子 间通过 共用电子对 形成的相互作用
形成
条件
通常由 活泼金属 元素与 活泼非金属 元素形成
通常由 非金属 元素与 非金属 元素形成
成键
粒子
阴、阳离子
不同元素原子
同种元素原子
成键
实质
阴、阳离子 间的静电作用
成键原子 与 成键原子 间的静电作用
构成的
物质
离子 化合物
某些 共价化合物 或某些离子化合物
非金属单质 、某些共价化合物或某些离子化合物
离子化合物
共价化合物
定义
含有 离子键 的化合物
只含有 共价键 的化合物
构成微粒
阴、阳离子
原子
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
物质类型
a.强碱
b.绝大多数盐
c.大多数金属氧化物
a.含氧酸
b.有机物(有机盐除外)
c.非金属氢化物
d.非金属氧化物
e.极少数盐,如AlCl3
结构示意图
Al: S2-:
球棍 模型
甲烷:
比例 模型
乙烯:
电子式
CO2:
结构式
乙醇:
结构简式
对二甲苯:
分子式或化学式
明矾: KAl(SO4)2·12H2O
离子方程式
氯气与水反应: Cl2+H2OH++Cl-+HClO
选项
化学式
化学键类型
性质或用途
A
H2O2
非极性共价键
医用消毒剂
B
NaClO
离子键、共价键
消毒液
C
NH3
共价键
能被直接氧化成NO2
D
NaHCO3
离子键
泡沫灭火器
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