2024届高三化学高考备考一轮复习训练-原子结构化学键

这是一份2024届高三化学高考备考一轮复习训练-原子结构化学键，共18页。试卷主要包含了单选题，实验题等内容，欢迎下载使用。
2024届高三化学高考备考一轮复习训练-原子结构 化学键
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．北京冬奥会成功举办、神舟十三号顺利往返、“天宫课堂”如期开讲及“华龙一号”核电海外投产等，均展示了我国科技发展的巨大成就。下列相关叙述正确的是
A．冬奥会“飞扬”火炬所用的燃料为氧化性气体
B．飞船返回舱表层材料中的玻璃纤维属于天然有机高分子
C．乙酸钠过饱和溶液析出晶体并放热的过程仅涉及化学变化
D．核电站反应堆所用铀棒中含有的与互为同位素
2．下列说法错误的是
A．氢键，离子键和共价键都属于化学键
B．化学家门捷列夫编制了第一张元素周期表
C．药剂师和营养师必须具备化学相关专业知识
D．石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一
3．下列说法不正确的是
A．乙醇和丙三醇互为同系物
B．和互为同位素
C．和互为同素异形体
D．丙酮( )和环氧丙烷( )互为同分异构体
4．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
5．反应Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O可用于制备含氯消毒剂。下列说法正确的是
A．Cl2是极性分子
B．NaOH的电子式为
C．NaClO既含离子键又含共价键
D．Cl-与Na+具有相同的电子层结构
6．某离子液体的阴离子的结构如图所示，其中W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期非金属元素，W是有机分子的骨架元素。下列说法正确的是

A．Z元素的最高价态为+7 B．基态原子未成对电子数：W>Y
C．该阴离子中X不满足8电子稳定结构 D．最简单氢化物水溶液的pH：X>M
7．有A、B、C、D、E五种元素，质子数都小于18。B原子的最外层电子数是其电子层数的3倍；C原子失去1个电子所得到的微粒具有与氖原子相同的电子层结构；D是地壳中含量最多的金属元素；E的最高正价与最低负价的代数和为6；A单质可以在E单质中燃烧，生成AE，燃烧时火焰呈苍白色。下列说法错误的是
A．A2B中只含极性共价键
B．B和C两种元素形成的化合物--定含有离子键也可能含有共价键
C．E单质可以使干燥的红色布条褪色
D．D单质常温下既能溶于稀盐酸也能溶于氢氧化钠溶液
8．关于反应所涉及的物质，下列说法错误的是
A．H2SO4在该反应中为氧化剂 B．Na2SO3容易被空气中的O2氧化变质
C．Na2SO4是含有共价键的离子化合物 D．SO2是导致酸雨的主要有害污染物
9．下列化学用语使用正确的是
A．基态C原子价电子排布图： B．结构示意图：
C．形成过程： D．质量数为2的氢核素：
10．甲烷单加氧酶(s—mmo)含有双核铁活性中心，是O2氧化CH4生成CH3OH的催化剂，反应过程如图所示。下列叙述错误的是

A．基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2
B．步骤③有非极性键的断裂和极性键的形成
C．每一步骤都存在铁和氧元素之间的电子转移
D．图中的总过程可表示为：CH4+O2+2H++2e-CH3OH+H2O
11．下列化学用语表示正确的是
A．中子数为18的氯原子：
B．碳的基态原子轨道表示式：
C．的空间结构：(平面三角形)
D．的形成过程：
12．下列含有共价键的盐是
A．CaCl2 B．H2SO4 C．Ba(OH)2 D．Na2CO3
13．下列说法错误的是
A．表示质子数为6、中子数为8的核素
B．和互为同素异形体
C． 和为同一物质
D．的同分异构体有3种，其沸点各不相同
14．下列说法正确的是
A． C60和C70互为同位素 B． C2H6和C6H14互为同系物
C． CO和CO2互为同素异形体 D．CH3COOH和CH3OOCH是同一种物质
15．反应NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O放热且产生气体，可用于冬天石油开采。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是
A．中子数为18的氯原子：
B．N2的结构式：N=N
C．Na+的结构示意图：
D．H2O的电子式：

二、实验题
16．在光照条件下与反应，可得到各种氯代甲烷。
(1)在甲烷分子中，碳原子以最外层的4个电子分别与氢原子形成4个_______键。
(2)生成的化学方程式是_______。
(3)①氯代的反应机理为自由基(带有单电子的原子或原子团，如、)反应，包括以下几步：
Ⅰ链引发
Ⅱ链传递
Ⅲ链终止


……

……
由生成过程中，链传递其中一个方程式是，写出另一个方程式：_______。
②探究光照对与反应的影响，实验如下：
编号
操作
结果
A
将与混合后，光照
得到氯代甲烷
B
将先用光照，然后迅速在黑暗中与混合
得到氯代甲烷
C
将先用光照，然后在黑暗中放置一段时间，再与混合
几乎无氯代甲烷
D
将先用光照，然后迅速在黑暗中与混合
几乎无氯代甲烷
a.由B和D得出的结论是_______。
b.依据上述反应机理，解释C中没有氯代甲烷的原因：_______。
17．为探究某物质X(仅含两种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验。(气体体积已转化为标况体积)

请回答下列问题：
(1)X的化学式为___________。
(2)A的结构式为________，E属于_______化合物(填离子或共价)。
18．（1）实验室用酸性高锰酸钾检验溴乙烷与NaOH乙醇溶液反应生成的乙烯气体，如图，在通入酸性高锰酸钾之前为什么要先通入水中：_______；也可以用______代替酸性高锰酸钾，此时________（填“有必要”“没必要”）将气体通入水中。

（2）实验室用饱和食盐水与电石反应制取乙炔气体，发生反应的化学方程式为________，产生的气体含有H2S等杂质，用硫酸铜溶液除去，写出除H2S的离子反应方程式______。
（3）写出中子数为2的一种氦的核素_________。
（4）对苯二酚与浓溴水充分反应，消耗两者的物质的量之比为______。
19．某强酸性溶液X中可能含有Fe2+、Fe3+、A13+、Ba2+、NH4+、CO32-、NO3ˉ、SO42-、SiO32-中的若干种，现取X溶液进行连续实验，实验过程及产物如图所示。实验过程中有一种气体为红棕色。

根据以上信息，回答下列问题：
（1）由强酸性条件即可判断X溶液中肯定不存在的离子有____________________。
（2）溶液X中关于硝酸根离子的判断，正确的是_______；（填编号，下同）
a. 一定含有    b. 一定不含有     c.可能含有
（3）气体F的电子式为__________，化合物I中含有的化学键类型有________；
（4）转化⑦的离子方程式为_________________________________________；
（5）对不能确定是否存在的离子，可以另取X溶液，加入下列溶液中的一种，根据现象即可判断，该试剂最好是_________。
①NaOH溶液   ②KSCN溶液   ③氯水和KSCN的混合溶液    ④pH试纸 ⑤KMnO4溶液
20．（本题共14分）按要求完成下列各题14分
（1）下列各组物质 ① O2和O3②12C和14C

互为同位素的是______ 互为同素异形体的是_____，互为同分异构体的是_____________
（2）如下图所示，把试管放入盛有25℃的饱和石灰水溶液的烧杯中，试管中开始放入几小片镁片，再用滴管滴入5 mL盐酸于试管中。回答下列问题：

①实验中观察到的现象是_____________________。
②产生上述现象的原因是___________________。
③写出有关反应的离子方程式__________________。
④由实验推知，所得MgCl2溶液和H2的总能量___________（填“大于”“小于”“等于”）原来镁片和盐酸的总能量。

参考答案：
1．D
【详解】A．H2作为燃料在反应中被氧化，体现出还原性，故A项说法错误；
B．玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，故B项说法错误；
C．乙酸钠饱和溶液中析出晶体的过程中无新物质生成，因此属于物理变化，故C项说法错误；
D．与是质子数均为92，中子数不同的核素，因此二者互为同位素，故D项说法正确；
综上所述，叙述正确的是D项。

2．A
【详解】A．离子键和共价键都属于化学键，氢键属于分子间作用力，A说法错误；
B．第一张元素周期表是俄国化学家门捷列夫编制的，B说法正确；
C．药剂师和营养师的工作分别与药剂和营养物质有关，因此必须具备相关的化学专业知识才能胜任相关工作，C说法正确；
D．制造玻璃的主要原料是石灰石、石英和纯碱，制造水泥的主要原料是石灰石和黏土，D说法正确；
综上所述，本题选A。

3．A
【详解】A．结构相似，组成上相差若干个CH2原子团的有机化合物为同系物，乙醇(CH3CH2OH)是饱和一元醇，丙三醇是饱和三元醇，两者所含官能团数目不同，不互为同系物，A错误；
B．质子数相同、中子数不同的同种元素互为同位素，35Cl的质子数为17，中子数为18，37Cl的质子数为17，中子数为20，两者质子数相同、中子数不同，互为同位素，B正确；
C．由同种元素组成的不同的单质互为同素异形体，O2和O3是由氧元素组成的不同的单质，两者互为同素异形体，C正确；
D．分子式相同、结构不同的化合物互为同分异构体，丙酮和环氧丙烷的分子式相同、结构不同，两者互为同分异构体，D正确；
答案选A。

4．D
【详解】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；
选D。

5．C
【详解】A．氯气分子结构对称，正负电荷中心重合，为非极性分子，A错误；
B．NaOH为离子化合物，电子式为，B错误；
C．NaClO含有钠离子和次氯酸根形成的离子键，含有O原子和Cl原子形成的共价键，C正确；
D．Cl-有3层电子，Na+有2层电子，D错误；
综上所述答案为C。
6．D
【分析】根据W是有机分子的骨架元素，知W为C元素：由图可如，Y形成1个双键，则其最外层有6个电子，结合原子序数关系知，Y为O元素，则X为N元素；Z形成1个单键，则Z为F元素；M的成键总数为6，则M为S元素。以此解答。
【详解】A．根据上述分析可知：Z为F元素，无正化合价，故A错误；
B．根据上述分析可知：W为C元素，Y为O元素。C原子的电子排布式为，未成对电子数为2，O原子的电子排布式为，未成对电子数也为2，故B错误；
C．根据上述分析可知：X为N元素,该阴离子中N形成2个单键，有2对孤对电子，满足8电子稳定结构，故C错误：
D．根据上述分析可知：X为N元素, 最简单氢化物, 的水溶液星碱性；M为S元素, 最简单氢化物，的水溶液呈酸性，故水溶液的，故D正确；
故答案：D。
7．C
【分析】B原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，则B为氧元素；C原子失去1个电子所得到的微粒具有与氖原子相同的电子层结构，则C原子核外有11个电子，即核电荷数为11，C为钠元素；地壳中含量最多的金属元素是铝，D为铝元素；氯的最高正价+7价与最低负价-1价，代数和为6，E为氯元素；氢气可以在氯气中燃烧，火焰呈苍白色，所以A为氢元素。即A、B、C、D、E分别为H、O、Na、A1、C1。
【详解】A．A2B为H2O，水分子结构式为H-O-H，所以水分子中只含极性共价键，A项正确；
B．B和C两种元素形成的化合物Na2O，是离子化合物，只含有离子键，B和C两种元素形成的化合物Na2O2是离子化合物，既含有离子键又含有共价键，B项正确；
C．氯气和水反应生成的次氯酸有漂白性，氯气使湿润红色布条褪色，干燥的氯气不能使干燥的红色布条褪色，C项错误；
D．铝单质常温下与稀盐酸生成氯化铝和氢气，铝单质常温下和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，D项正确；
答案选C。
8．A
【详解】A．中无化合价的变化，不属于氧化还原反应，所以该反应中无氧化剂，故A错误；
B．Na2SO3不稳定，容易被空气中的O2氧化成硫酸钠变质，故B正确；
C．Na2SO4含有阴阳离子，存在离子键，硫酸根中含有共价键，故C正确；
D．SO2在空去中会转化成硫酸，形成酸雨，所以二氧化硫是导致酸雨的主要有害污染物，故D正确；
故选A。
9．D
【详解】A．基态C原子价电子排布图为： ，A错误；
B．结构示意图为：，B错误；
C．形成过程为：，C错误；
D．质量数为2的氢核素为：，D正确；
故答案为：D。
10．C
【详解】A.基态Fe原子核外有26个电子，其核外电子排布式为，A项正确；
B.步骤③中断裂非极性键，形成(Ⅳ)极性键，B项正确；
C.步骤④中电子转移发生在Fe和C元素之间，C项错误；
D.根据图示，总过程的反应为：，D项正确；
故选C。
11．C
【详解】A．质量数=质子数+中子数，质量数标注于元素符号左上角，质子数标注于左下角，中子数为18的氯原子的质量数为17+18=35，核素符号为，故A错误；
B．基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2，根据洪特规则，2p轨道上的2个电子应该分别在2个轨道上，且自旋方向相同，轨道表示式：，故B错误；
C．BF3的中心原子B原子孤电子对数==0，价层电子对数=3，空间构型为平面三角形，空间结构模型为：，故C正确；
D．HCl是共价化合物，不存在电子得失，其形成过程应为，故D错误；
故选：C。
12．D
【详解】A．CaCl2由Ca2+和Cl-构成，只含有离子键不含有共价键，A不符合题意；
B．H2SO4由分子构成，只含有共价键不含有离子键，B不符合题意；
C．Ba(OH)2由Ba2+和OH-构成，属于碱，不属于盐，C不符合题意；
D．Na2CO3有Na+和CO构成，含有离子键，CO内部C与O原子之间还含有共价键，D符合题意；
故答案选D。
13．B
【详解】A．表示质子数为6、中子数为8的碳元素的一种核素，A项正确；
B．和的分子式相同但结构不同，二者互为同分异构体，B项错误；
C．甲烷分子是正四面体结构，碳原子位于正四面体中心，四个氢原子位于正四面体的四个顶点，同理和通过旋转可以完全重合，故两者为同一物质，C项正确；
D．的同分异构体有、(CH3)2CHCH2CH3、3种，它们的沸点不同，D项正确；
答案选B。
14．B
【详解】A．同种元素的不同种核素互称同位素，C60和C70为C元素的两种不同单质，不能互称同位素，A错误；
B．C2H6和C6H14均为烷烃，二者结构类似，分子组成上相差4个CH2基团，二者互为同系物，B正确；
C．同种元素的不同种单质互称同素异形体，CO和CO2为C元素的两种不同氧化物，二者不是单质，不能互称同素异形体，C错误；
D．两种物质的结构不同，不是同一种物质，二者互称同分异构体，D错误；
故答案选B。
15．D
【分析】此题考查化学用语，化学用语包括：化学式，结构式，电子式，原子（或离子）结构示意图以及不同核素的表达等，根据各化学用语的书写要点分析。
【详解】A.核素的表达式中A表示X原子的质量数，Z表示X原子的质子数，则中子数=A-Z，中子数为18的氯原子为，A项错误；
B.氮原子最外层电子数为5，还需要3个电子（或形成3对共用电子对）达到8电子稳定结构，所以两个氮原子共用3对电子，氮气的结构式为N≡N，B项错误；
C.钠原子的核外有11个电子，钠离子是由钠原子失去一个电子形成的，则钠离子核外有10个电子，Na+的结构示意图为，C项错误；
D.氧原子最外层有6个电子，两个氢原子分别和氧原子形成1对共用电子对，D项正确。
故选D。
16．(1)共价
(2)
(3) 光照时发生链引发的物质是氯气而不是甲烷 黑暗处放置一段时间发生，说明一段时间后体系中几乎无存在，无法进行链传递，

【解析】(1)
甲烷是共价化合物，碳原子不易得到电子也不易失去电子，因此在甲烷分子中，碳原子以最外层的4个电子分别与氢原子形成4个共价键；故答案为：共价。
(2)
生成是甲烷和氯气光照生成一氯甲烷和氯化氢，其化学方程式是；故答案为：。
(3)
根据前面分析Ⅱ链传递涉及两个反应，甲烷和自由基反应得到HCl和另一个自由基，自由基和氯气反应生成氯原子自由基和一氯甲烷，由生成过程中，链传递其中一个方程式是，则另一个方程式：；故答案为：。
②a.根据B和D分析光照的甲烷时反应不能进行，只有光照氯气才能发生反应，说明光照时发生链引发的物质是氯气而不是甲烷；因此由B和D得出的结论是光照时发生链引发的物质是氯气而不是甲烷；故答案为：光照时发生链引发的物质是氯气而不是甲烷。
b.依据上述反应机理，解释C中没有氯代甲烷的原因：开始光照时发生，在黑暗处放置一段时间发生，说明一段时间后体系中几乎无存在，无法进行链传递，因此不发生取代反应生成氯代甲烷；故答案为：黑暗处放置一段时间发生，说明一段时间后体系中几乎无存在，无法进行链传递。
17． Fe3C O=C=O 离子
【分析】根据溶液C中加入NH4SCN溶液，变为血红色的，可推知B中含有铁元素，B为磁性固体，所以B为Fe3O4，无色气体A为二氧化碳，E为碳酸氢钠，根据元素守恒，可知X中含有铁元素和碳元素，A的物质的量为0.02mol，B的物质的量为0.02mol，所以X中n(Fe): n(C)=3：1，故X的化学式为Fe3C。
【详解】（1）根据元素守恒，可知X中含有铁元素和碳元素，A（CO2）的物质的量为0.02mol，B（Fe3O4）的物质的量为0.02mol，所以X中n(Fe):n(C)=3:1，故X的化学式为Fe3C，故答案为Fe3C；
（2）A为二氧化碳，CO2是直线型，结构式为O=C=O，故答案为O=C=O；
（3）E为碳酸氢钠，属于离子化合物，故答案为离子。
18． 除去挥发出来的乙醇，乙醇也能使酸性高锰酸钾褪色，避免造成干扰 溴水 没必要 CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑ H2S+Cu2+=CuS↓+2H+ 1:4
【详解】（1）因为乙醇也能使高锰酸钾溶液褪色，所以通入水中吸收会发出来的乙醇，防止对实验造成干扰；如果用溴水的话也可以检验乙烯，同时乙醇不能使溴水褪色，所以没有必要先通入水中，来除去挥发出来的乙醇；
（2）电石和水剧烈反应生成乙炔，饱和食盐水是用来降低化学反应速率的，反应方程式为：CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑，电石中往往含有P和S的杂质，生成的H2S气体可以被CuSO4溶液或CuCl2溶液吸收，生成难溶的CuS沉淀，离子方程式为：H2S+Cu2+=CuS↓+2H+；
（3）氦的质子数为2，中子数为2的话，那么质量数为4，所以满足要求的氦的核素为；
（4）酚羟基和溴水发生取代反应，只取代邻位和对位的氢原子，根据对苯二酚的结构，判断出对位有酚羟基，所以分别取代羟基邻位的氢原子，所以消耗两者的物质的量之比为1∶4。
【点睛】电石中含有P和S的杂质，所以制取乙炔实验时，要注意先用CuSO4溶液或CuCl2溶液除杂后，再进行验证乙炔性质的实验。
19． CO32-、SiO32- b 共价键和离子键 [Al(OH)4]ˉ + CO2 = HCO3ˉ + Al(OH)3↓或AlO2ˉ+2H2O+ CO2 = HCO3ˉ + Al(OH)3↓ ②
【详解】（1）在强酸性溶液中氢离子和碳酸根离子反应生成二氧化碳和水，硅酸根离子和氢离子反应生成硅酸沉淀，所以一定不会存在CO32-、SiO32-离子；
（2）加入过量硝酸钡生成沉淀，钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀，说明一定含有SO42-，含有SO42-离子就一定不含Ba2+离子；气体A连续氧化生成D和E，则A为NO，D为NO2，E为HNO3，说明溶液中含有还原性离子，一定为Fe2+，则在酸性条件下一定不含NO3ˉ离子，否则酸性条件下NO3ˉ会将Fe2+氧化而不能大量共存，答案选b；（3）溶液B中加入过量NaOH溶液 并加热，生成气体F，则F为NH3，其电子式为：；溶液E为HNO3，气体F为NH3，E与F反应生成I为NH4NO3，含有的化学键类型有离子键和极性共价键；（4）根据题中提供的离子，前面已排除SiO32-的存在，则在过量氢氧化钠作用下得到的溶液H，通入过量二氧化碳后能产生沉淀K，K应该为氢氧化铝，则溶液H中含有偏铝酸根离子，故溶液X中含有A13+，转化⑦的离子方程式为[Al(OH)4]ˉ + CO2 = HCO3ˉ + Al(OH)3↓或AlO2ˉ+2H2O+ CO2 = HCO3ˉ + Al(OH)3↓；（5）综上可知，溶液中一定含有Fe2+、A13+、NH4+、NO3ˉ、SO42-，一定不含有Ba2+、CO32-、SiO32-，不能确定是否含有Fe3+，最好选择KSCN溶液对Fe3+离子进行检验，答案选②。
20． ② ① ③ 烧杯中出现白色浑浊 镁与盐酸反应为放热反应, Ca（OH）2在水中的溶解度随温度升高而减小,故析出Ca（OH）2晶体 Mg+2H+=Mg2++H2↑ 小于
【分析】(1) 同一元素的不同核素之间互为同位素；由同种元素组成的不同单质互称同素异形体；同分异构体是分子式相同结构式不同的化合物；据以上概念进行判断；
(2)①Mg位于氢之前,能和稀盐酸反应生成氢气,该反应是放热反应,放出的热量使烧杯中溶液温度升高,氢氧化钙溶解度随着温度升高而减小；
②金属与酸的反应为放热反应，氢氧化钙溶解度随着温度升高而减小；
③单质、气体、沉淀等写化学式,可溶性强电解质写离子；
④当反应物的总能量高于生成物的总能量，则反应是放热反应，反之是吸热反应。
【详解】（1）① O2和O3，是由氧元素组成的不同单质，互称同素异形体；
②12C和14C，是碳元素的不同核素，互为同位素；
其分子式都是C5H12，但结构不同，为同分异构体；
所以互为同位素的是②；互为同素异形体的是①；互为同分异构体的是③；
综上所述，本题正确选项：②；①；③；
(2)①Mg位于氢之前,能和稀盐酸反应生成氢气,该反应是放热反应,放出的热量使烧杯中溶液温度升高,氢氧化钙溶解度随着温度升高而减小；镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，所以试管中镁片逐渐溶解，生成氢气，所以试管中产生无色气泡，金属和酸的反应是放热反应，氢氧化钙溶解度随着温度升高而减小，升高温度，氢氧化钙饱和溶液变为过饱和溶液,所以烧杯底部析出少量白色固体；
因此，本题正确答案是:烧杯中出现白色浑浊；
②镁与盐酸反应产生氢气,该反应为放热反应,Ca（OH）2在水中的溶解度随温度升高而减小,故析出Ca（OH）2晶体；
因此，本题正确答案是:镁与盐酸反应为放热反应, Ca（OH）2在水中的溶解度随温度升高而减小,故析出Ca（OH）2晶体；
③单质、气体、沉淀等写化学式，可溶性强电解质写离子,镁与盐酸反应的离子方程式为Mg+2H+=Mg2++H2↑；
因此，本题正确答案是: Mg+2H+=Mg2++H2↑；
④根据能量守恒定律可知，镁片的能量加上稀盐酸的总能量等于氯化镁溶液的能量、氢气的能量和释放出来的热量之和，所以氯化镁溶液与氢气的总能量小于镁片和盐酸的总能量；
因此，本题正确答案是:小于。