2019版高考化学一轮优化探究练习：第5章 第18讲　原子结构　化学键 (含解析)

课时作业1．金属钛对人体体液无毒且能与肌肉和骨骼生长在一起，有“生物金属”之称。下列有关48Ti和50Ti的说法正确的是(　　)A．48Ti和50Ti的质子数相同，互称同位素B．48Ti和50Ti的质量数不同，属于两种元素C．48Ti和50Ti的质子数相同，是同一种核素D．48Ti和50Ti的质子数相同，中子数不同，互称同素异形体解析：48Ti和50Ti的质子数相同，中子数不同，是Ti元素的不同核素，互称同位素，故A正确。答案：A2.H、H、H、H＋、H2是(　　)A．氢的五种同位素　　 B．五种氢元素C．氢的五种核素  D．氢元素的五种不同微粒解析：H、H、H三种粒子质子数相同，都为1；但中子数分别为0、1、2，它们是同一种元素的三种不同核素，互为同位素。H＋是质子数为1，电子数为0，带一个单位正电荷的粒子。H2是由两个H原子构成的分子。总之，它们属于氢元素的五种不同微粒。答案：D3．化学中有“四同”，根据“四同”的概念，下列物质间关系正确的是(　　)A．1H2、2H2——同位素B．HCOOCH3、CH3OCHO——同分异构体C．S2－、S——同素异形体D．甲醇、乙醇——同系物答案：D4．已知氢元素有1H、2H、3H三种同位素，氯元素有35Cl、37Cl两种同位素。由这五种微粒构成的HCl分子中，其相对分子质量数值可能有(　　)A．1种　　　　　　　　 B．5种C．6种  D．7种解析：H的核素有3种，Cl的核素有2种，所以HCl的种类＝3×2＝6种，但1H37Cl和3H35Cl的相对分子质量相同，所以HCl分子的相对分子质量数值有5种，答案选B。答案：B5．化学科学需要借助化学专用语言来描述，下列化学用语正确的是(　　)A．溴化铵的电子式： B．羟基的电子式： C．HClO的结构式：H—Cl—OD．氮分子的结构式：解析：A项应为 C项应为H—O—Cl；D项应为N≡N。答案：B6．下列各分子的所有原子都满足最外层8电子稳定结构的是(　　)A．PCl5　　B．NH3　　　C．CH4　　　D．NCl3解析：A选项中的P原子，最外层有10个电子，B、C选项中的H原子都不满足最外层8电子结构。答案：D7．(2017·福建泉州五校联考)下列说法正确的是(　　)A．16O和18O原子的核外电子排布不相同B．含有离子键的化合物一定是离子化合物C．HF、HCl、HBr、HI的熔沸点逐渐升高D．干冰和二氧化硅熔化时所克服微粒间的相互作用相同解析：两种核素均为氧元素的不同原子，核电荷数为8，核外电子排布相同，故A错误；离子化合物是含有离子键的化合物，所以含有离子键的化合物一定是离子化合物，故B正确；HF中存在氢键，故HF的熔沸点反常的高，比HCl、HBr、HI的熔沸点均高，故C错误；干冰熔化时克服分子间作用力，二氧化硅熔化时克服共价键，故D错误。答案：B8．在短周期元素中，若某元素原子的最外层电子数与其电子层数相等，则符合条件的元素有(　　)A．1种     B．2种     C．3种   D．4种解析：当电子层数为1时，为H元素；当电子层数为2时，为Be元素；当电子层数为3时，为Al元素。答案：C9．核电荷数为1～18的元素中，下列叙述正确的是(　　)A．最外层只有1个电子的元素一定不是非金属元素B．最外层只有2个电子的元素一定是金属元素C．原子核外各层电子数相等的元素一定是非金属元素D．核电荷数为17的元素的原子容易获得1个电子解析：本题可以采用举反例的方法。氢原子最外层有一个电子，A错误；氦原子的最外层有2个电子，B错误；铍原子的结构示意图为，其核外各层上的电子数相等，C错误；核电荷数为17的元素为Cl，其最外层有7个电子，易得1个电子达到8电子稳定结构，D正确。答案：D10．某元素B的核电荷数为Z，已知Bn－和Am＋的核外具有相同的电子数，则A元素的原子序数用Z、n、m来表示，应为(　　)A．Z＋m＋n  B．Z－n＋mC．Z－n－m  D．Z＋n－m解析：设元素A的质子数是x，因为B的核电荷数为Z，它的阴离子Bn－中带有Z＋n个电子，因为Bn－与Am＋的核外具有相同的电子层结构，即电子数相同，所以x－m＝Z＋n，即x＝Z＋n＋m，故选A。答案：A11．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m g Rn－中的电子数为(　　)A.·NA　　　 B.·NAC.·NA  D.答案：D12．设某元素原子的核内质子数为m，中子数为n，则下列推断正确的是(　　)A．不能由此确定该元素的相对原子质量B．这种元素的相对原子质量为m＋nC．若碳原子质量为w g，此原子的质量为(m＋n)wD．核内中子的总质量小于质子的总质量解析：由题意知，题给核素可表示为X。由于无法确定该元素有无同位素，故该元素的相对原子质量无法确定，A正确，B错误；若取该核素的近似相对原子质量为(m＋n)，则该核素的质量为(m＋n)×w g＝(m＋n)w g，C错误；中子的总质量与核内质子的总质量的关系无法确定，D错误。答案：A13．用A.质子数，B.中子数，C.核外电子数，D.最外层电子数，E.电子层数填写下列各空格。(1)原子种类由________决定。(2)元素种类由________决定。(3)元素有无同位素由________决定。(4)同位素相对原子质量由________决定。(5)元素的原子半径由________决定。答案：(1)AB　(2)A　(3)B　(4)AB　(5)AE14．现有下列9种粒子：H、H、C、C、N、Fe2＋、Fe3＋、O2、O3。按要求完成以下各题：(1)H、H、H分别是氢元素的一种________，它们互称为________。(2)互为同素异形体的粒子是________。(3)对于X，按下列要求各举一例(要求：每小题分别写出符合题意的两种粒子，且从以上所给粒子中选择)：①Z、n、b相同而A不同：________________________________________________________________________________________________________________________________________________；②A、n、b相同而Z不同：________________________________________________________________________________________________________________________________________________；③A、Z、b相同而n不同：________________________________________________________________________________________________________________________________________________；④Z、n、A相同而b不同：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)核素　同位素　(2)O2和O3(3)①H、H(或C、C)　②C、N　③Fe2＋、Fe3＋　④O2、O315．已知某粒子的结构示意图为 (y≠0)。请回答：(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，该粒子可能为(不少于5种)______________________________________________________________________________________________________________。(3)写出x＋y＝12与x＋y＝16的元素最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)由x－y＝10得x＝10＋y，即核内质子数等于核外电子数，该粒子为原子。(2)y＝8时，核外电子数为18，即为18电子粒子。 (3)根据题意有，解得。即该元素为Na。，解得。即该元素为Al。答案：(1)原子(2)K＋、Ca2＋、Ar、S2－、Cl－、P3－(任写5种即可)(3)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O16．城市为保持街道整洁、湿润，在路面或广场上喷洒含化学式为XY2的溶液做保湿剂。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＝________，该保湿剂的化学式为________。(2)Z、W元素的名称为________、________。(3)下列说法正确的是________。(填字母序号，后同)a．XY2和WZ2都为离子化合物b．XY2中仅含离子键，WZ2中仅含共价键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：b．WZ2的结构式：Z===W===Zc．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的形成过程为解析：根据题意，可以推断X为Ca、Y为Cl、Z为S、W为C。答案：(1)20　CaCl2　(2)硫　碳　(3)b　(4)bd17．现有部分短周期主族元素的性质或原子结构如下表所示：元素编号元素性质或原子结构X周期序数＝主族序数＝原子序数Y原子最外层电子数为a，次外层电子数为bZ原子L层电子数为a＋b，M层电子数为a－bM单质在自然界中的硬度最大N位于第三周期，最外层电子数是电子层数的2倍(1)写出X、Y、Z、N四种元素的名称：X______________，Y____________，Z____________，N____________。(2)由X、Y、Z、M、N五种元素两两组成的分子中，许多分子含有的电子数相等，写出符合下列要求的分子式：①含10e－且呈正四面体结构的分子：________；②含14e－的双原子分子：________；③含16e－且能使溴水褪色的分子：________；④含18e－且常温下呈液态的分子：________。解析：由题意可推得X为H元素，Y为O元素，Z为Si元素，M为C元素，N为S元素。答案：(1)氢　氧　硅　硫(2)①CH4　②CO　③C2H4　④H2O218．X、Y、Z、W是四种短周期元素，X原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍；Y原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；Z元素的单质为双原子分子，Z的氢化物水溶液呈碱性；W元素最高正价是＋7价。回答下列问题：(1)元素X原子结构示意图为________________________________________________________________________。(2)元素Y的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是________。(3)元素Z能与氢元素形成一价阴离子，该阴离子的电子总数是________，与该离子电子总数相等的Z与氢形成的微粒是________。(4)ZW3常温下呈液态，可与水反应生成一种酸和一种碱，反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。X、Y、Z、W四种元素的最高价氧化物的水化物中化学性质明显不同于其他三种酸的是________(用酸的分子式表示)。解析：(1)X原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍，说明X共有3个电子层， 且M层上有6个电子，即，为硫元素；Y原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，说明Y只有2个电子层，且最外层有4个电子，Y为碳元素；Z的氢化物水溶液显碱性，中学阶段要求掌握的碱性气体只有NH3，因此Z为氮元素；W的最高正价为＋7，而F元素无正价，因此W为氯元素。(2)碳的放射性同位素C可用于考古。(3)氮元素与氢元素形成－1价阴离子，由于氮元素显－3价，氢显＋1价，因此该阴离子为NH，其电子总数是10，与该离子电子总数相等的还有NH3、NH。(4)NCl3与H2O反应生成物中有碱，只能是NH3·H2O， N为－3价，Cl为＋1价，酸应为HClO。(5)H2CO3、HNO3、H2SO4、HClO4中化学性质明显不同于其他三种酸的是H2CO3，H2CO3为弱酸。答案：(1) (2)C(3)10　NH、NH3(4)NCl3＋4H2O===3HClO＋NH3·H2O(5)H2CO3