第13講原子結構化學鍵【練基礎】1．鎘(Cd)是一種重金屬元素，有多種核素，下列關于eq\o\al(95,48)Cd和eq\o\al(97,48)Cd說法正確的是()A.eq\o\al(95,48)Cd和eq\o\al(97,48)Cd屬于兩種不同的元素B.eq\o\al(95,48)Cd和eq\o\al(97,48)Cd質量數相同C.eq\o\al(95,48)Cd和eq\o\al(97,48)Cd是同一種核素D.eq\o\al(95,48)Cd和eq\o\al(97,48)Cd互為同位素2．下列關于C60、H3、Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))、Neq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(5))等微粒的敘述錯誤的是()A．碳、氫、氧、氮元素中各含有不同核素B．H3與H2化學性質相同，互為同位素C．C60與Neq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(5))中都含有共價鍵D．KO2屬于含有共價鍵的離子化合物3．下列表達正確的是()A．HClO的電子式為B．H2S的電子式可表示為C．用電子式表示Na2O的形成過程：2Na·＋→2D．BaCl2的電子式為4．下列說法中正確的是()A．化學鍵是相鄰原子間的強烈的相互作用B．伴有能量變化的物質變化都是化學變化C．吸熱反應中反應物斷鍵放出的能量小于生成物成鍵吸收的能量D．共價化合物中一定不含有離子鍵，離子化合物中一定不含有共價鍵5．下列離子化合物中，陰、陽離子的電子層結構相同的是()A．NaClB．LiClC．MgOD．Na2S6．下列敘述正確的是()A．24g鎂與27g鋁中含有相同的質子數B．常溫常壓下，1.12L丙烷分子中所含非極性鍵數目為0.1NAC．1mol重水(D2O)與1mol水(H2O)中，中子數之比為5∶4D．1mol乙烷和1mol乙烯中，化學鍵數目相同7．有A、B兩種元素，已知元素A的核電荷數為a，且A3－與Bn＋的電子排布完全相同，則元素B的核電荷數為()A．a－n－3B．a－n＋3C．a＋n－3D．a＋n＋38．下列物質中，既屬于離子化合物又屬于電解質且含有極性鍵的是()A．Na2O2 B．H2SO4C．CS2 D．BaSO49．下列敘述正確的是()A．兩種粒子，若核外電子排布完全相同，則其化學性質一定相同B．凡單原子形成的離子，一定具有稀有氣體元素原子的核外電子排布C．兩原子，如果核外電子排布相同，則一定屬于同種元素D．陰離子的核外電子排布一定與比它原子序數小的稀有氣體元素原子的核外電子排布相同10．人們從冰箱中取出的“常態冰”僅是冰存在的多種可能的形式之一。目前，科學家發現了一種全新的多孔、輕量級的“氣態冰”，可形成氣凝膠。下列有關說法正確的是()A．“常態冰”和“氣態冰”結構不同，是同素異形體B．“氣態冰”因其特殊的結構而具有比“常態冰”更活潑的化學性質C．18g“氣態冰”的體積為22.4LD．構成“氣態冰”的分子中含有極性共價鍵【練提升】1.如圖所示，a、b、c均為非金屬單質，d、e均為含有10個電子的共價化合物，且分子中所含原子個數：d>e，f為離子化合物。則下列說法錯誤的是()A．常溫下，單質a呈氣態B．單質c具有強氧化性C．穩定性：d>eD．f受熱易分解為d和e2．2020年4月，我國自主設計，被稱為“人造太陽”的“東方超環”核聚變實驗裝置取得重大突破，該核聚變的基礎原料是海水中提取的氘和氚。下列敘述錯誤的是()A．氘原子的質量數為2B．氚原子內中子數和核外電子數之差為1C．氘原子和氚原子互為同位素D．海水中的H2O與D2O互為同素異形體3．利用固體表面催化工藝進行NO分解的過程如圖所示。下列說法不正確的是()A．NO屬于共價化合物B．O2含有非極性共價鍵C．過程②吸收能量，過程③釋放能量D．標準狀況下，NO分解生成11.2LN2轉移電子數為NA4．下列有關說法正確的是()A．該組化合物中只含有共價鍵：H2O、NH4Cl、H2O2B．非金屬原子間以共價鍵結合的物質都是共價化合物C．Na2O、NaOH和Na2SO4為離子化合物，HCl、NH3、NH4NO3、H2SO4為共價化合物D．由不同種非金屬原子間通過共用電子對形成的化合物是共價化合物5．Na3N是離子化合物，它和水作用可產生NH3。下列敘述正確的是()A．Na＋和N3－的電子結構都與氖原子相同B．Na＋的半徑大于N3－的半徑C．Na3N與足量的鹽酸反應后生成一種鹽D．在Na3N與水的反應中，Na3N作還原劑6．下列說法正確的是()A．CS2、PCl5中各原子或離子最外電子層都形成了8個電子的穩定結構B．石英和金剛石都是原子間通過共價鍵結合形成的原子晶體C．有離子鍵的物質一定是離子化合物，只有共價鍵的物質一定是共價化合物D．冰醋酸晶體溶于水的過程中破壞了分子間作用力，但沒有破壞分子內作用力7．鉬元素為人體及動植物必須的微量元素，也在鋼鐵工業中有著重要的作用，鉬作為鋼的合金化元素，可以提高鋼的強度，特別是高溫強度和韌性。我國鉬元素的儲量豐富，在世界上占笫二位。如圖所示是鉬元素的相關信息，下列有關鉬的說法錯誤的是()A．95Mo18Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(鉬酸根離子)中共計有76個電子B．Mo元素是第五周期的主族元素C．92Mo、95Mo、98Mo互為同位素，化學性質幾乎相同D．98Mo的原子核內中子數比質子數多148．原子序數依次增大的元素a、b、c、d，它們的最外層電子數分別為1、6、7、1。a－的核外電子結構與氦相同，b和c的次外層有8個電子，c－和d＋的核外電子結構相同。下列敘述正確的是()A.a元素的三種核素的氧化物互為同素異形體B．a和其他3種元素均能形成共價化合物C．d和其他3種元素均能形成離子化合物D．元素a與b、c、d均能形成18電子微粒9．某汽車安全氣囊的產氣藥劑主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物質。當汽車發生碰撞時，產氣藥劑產生大量氣體使氣囊迅速膨脹，從而起到保護作用。(1)NaN3是氣體發生劑，受熱分解產生N2和Na，N2的電子式為______________。(2)Fe2O3是主氧化劑，與Na反應生成的還原產物為________(已知該反應為置換反應)。(3)KClO4是助氧化劑，反應過程中與Na作用生成KCl和Na2O。KClO4含有化學鍵的類型為________，K的原子結構示意圖為________。10．自門捷列夫發現元素周期律以來，人類對自然的認識程度逐步加深，元素周期表中的成員數目不斷增加。回答下列問題：(1)2010年和2012年，俄羅斯的杜布納聯合核研究所兩次成功合成了超重元素Ts，中文名為“”。元素Ts可由反應eq\o\al(249,97)Bk＋eq\o\al(48,20)Ca→293Ts＋4eq\o\al(1,0)n得到，該反應______(填“是”或“不是”)化學反應。Ts的質子數為________。(2)Ts的同族元素F的一種化合物為O3F2，若該化合物分子中的每個原子都達到8電子穩定結構，則O3F2的電子式為________，該分子內存在的共價鍵類型有______________。第13講原子結構化學鍵【練基礎】1．鎘(Cd)是一種重金屬元素，有多種核素，下列關于eq\o\al(95,48)Cd和eq\o\al(97,48)Cd說法正確的是()A.eq\o\al(95,48)Cd和eq\o\al(97,48)Cd屬于兩種不同的元素B.eq\o\al(95,48)Cd和eq\o\al(97,48)Cd質量數相同C.eq\o\al(95,48)Cd和eq\o\al(97,48)Cd是同一種核素D.eq\o\al(95,48)Cd和eq\o\al(97,48)Cd互為同位素【答案】D【解析】eq\o\al(95,48)Cd和eq\o\al(97,48)Cd都屬于Cd元素，A錯誤；eq\o\al(95,48)Cd的質量數為95，eq\o\al(97,48)Cd的質量數為97，B錯誤；具有一定數目質子和一定數目中子的原子稱為核素，eq\o\al(95,48)Cd和eq\o\al(97,48)Cd屬于不同種核素，C錯誤；質子數相同而中子數不同的同一元素的不同原子互稱同位素，eq\o\al(95,48)Cd和eq\o\al(97,48)Cd為Cd元素的兩種同位素，D正確。2．下列關于C60、H3、Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))、Neq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(5))等微粒的敘述錯誤的是()A．碳、氫、氧、氮元素中各含有不同核素B．H3與H2化學性質相同，互為同位素C．C60與Neq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(5))中都含有共價鍵D．KO2屬于含有共價鍵的離子化合物【答案】B【解析】核素是具有一定數目質子和一定數目中子的一種原子，如碳元素的核素有eq\o\al(\s\up1(12),\s\do1(6))C、eq\o\al(\s\up1(13),\s\do1(6))C、eq\o\al(\s\up1(14),\s\do1(6))C，氫、氧、氮元素也各有不同核素，A正確；質子數相同、中子數不同的原子互稱為同位素，H3、H2是氫元素的兩種不同的單質，互為同素異形體，B錯誤；C60與Neq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(5))中非金屬原子間均通過共用電子對相結合，都含有共價鍵，C正確；KO2由K＋、Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))構成，屬于離子化合物，Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))中兩個氧原子間以共價鍵結合，D正確。3．下列表達正確的是()A．HClO的電子式為B．H2S的電子式可表示為C．用電子式表示Na2O的形成過程：2Na·＋→2D．BaCl2的電子式為【答案】D【解析】HClO分子中，氧原子分別與氫原子和氯原子形成共價鍵，電子式為，故A錯誤；H2S是共價化合物，電子式可表示為，故B錯誤；用電子式表示Na2O的形成過程時，2個Na＋不能合并，正確的表達方式為，故C錯誤；BaCl2是離子化合物，電子式為，故D正確。4．下列說法中正確的是()A．化學鍵是相鄰原子間的強烈的相互作用B．伴有能量變化的物質變化都是化學變化C．吸熱反應中反應物斷鍵放出的能量小于生成物成鍵吸收的能量D．共價化合物中一定不含有離子鍵，離子化合物中一定不含有共價鍵【答案】A【解析】物理變化中也伴隨能量變化，如物質的三態變化、濃硫酸稀釋等均為物理變化，故B錯誤；吸熱反應的ΔH>0，所以吸熱反應中反應物斷鍵吸收的能量大于生成物成鍵放出的能量，C錯誤；含有離子鍵的化合物是離子化合物，全部由共價鍵形成的化合物是共價化合物，離子化合物中也可能含有共價鍵，比如NH4Cl，D錯誤。5．下列離子化合物中，陰、陽離子的電子層結構相同的是()A．NaClB．LiClC．MgOD．Na2S【答案】C【解析】A項，NaCl中鈉離子核外有10個電子、氯離子核外有18個電子，氯離子電子層比鈉離子多一個，電子層結構不同，錯誤；B項，LiCl中鋰離子核外有2個電子、氯離子核外有18個電子，氯離子電子層比鋰離子多2個，電子層結構不同，錯誤；C項，氧化鎂中氧離子和鎂離子核外電子數都是10，其陰、陽離子電子層結構相同，正確；D項，Na2S中鈉離子核外有10個電子、硫離子核外有18個電子，硫離子比鈉離子多1個電子層，電子層結構不同，錯誤。6．下列敘述正確的是()A．24g鎂與27g鋁中含有相同的質子數B．常溫常壓下，1.12L丙烷分子中所含非極性鍵數目為0.1NAC．1mol重水(D2O)與1mol水(H2O)中，中子數之比為5∶4D．1mol乙烷和1mol乙烯中，化學鍵數目相同【答案】C【解析】24g鎂與27g鋁中含有的質子數分別是12NA和13NA，A錯誤；丙烷中的C—C鍵為非極性鍵，但常溫常壓下，無法用標準狀況下氣體摩爾體積計算丙烷的物質的量，B錯誤；每個重水(D2O)分子含有10個中子，每個水(H2O)分子含有8個中子，所以1mol重水(D2O)與1mol水(H2O)中的中子數之比為10∶8＝5∶4，C正確；乙烷結構簡式為CH3CH3，每個分子中有7個共價鍵；乙烯結構簡式為CH2=CH2，每個分子中有4個C—H鍵和1個C=C鍵，所以1mol乙烷和1mol乙烯中化學鍵數目不相同，D錯誤。7．有A、B兩種元素，已知元素A的核電荷數為a，且A3－與Bn＋的電子排布完全相同，則元素B的核電荷數為()A．a－n－3B．a－n＋3C．a＋n－3D．a＋n＋3【答案】D【解析】A元素原子的核電荷數為a，原子中核電荷數＝核內質子數＝核外電子數，則其核外電子數為a；A原子得到3個電子形成A3－，則A3－的核外電子數為a＋3，B原子失去n個電子形成Bn＋，設B的核電荷數為x，由于A3－與Bn＋的電子排布相同，則：a＋3＝x－n，解得：x＝a＋n＋3，所以元素B的核電荷數為a＋n＋3，D項正確。8．下列物質中，既屬于離子化合物又屬于電解質且含有極性鍵的是()A．Na2O2 B．H2SO4C．CS2 D．BaSO4【答案】D【解析】Na2O2屬于離子化合物，含有離子鍵和非極性共價鍵，A不選；H2SO4屬于共價化合物，B不選；CS2屬于共價化合物，C不選；BaSO4屬于離子化合物，Ba2＋和SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))之間存在離子鍵，S和O之間存在極性共價鍵，BaSO4屬于電解質，D選。9．下列敘述正確的是()A．兩種粒子，若核外電子排布完全相同，則其化學性質一定相同B．凡單原子形成的離子，一定具有稀有氣體元素原子的核外電子排布C．兩原子，如果核外電子排布相同，則一定屬于同種元素D．陰離子的核外電子排布一定與比它原子序數小的稀有氣體元素原子的核外電子排布相同【答案】C【解析】兩種粒子，若核外電子排布完全相同，則其化學性質不一定相同，例如鈉離子和氟離子，A項錯誤；凡單原子形成的離子，不一定具有稀有氣體元素原子的核外電子排布，例如H＋肯定不滿足稀有氣體元素原子的核外電子排布，B項錯誤；兩原子，如果核外電子排布相同，那么質子數相同，則一定屬于同種元素，C項正確；陰離子是原子得電子后的離子，則陰離子的核外電子排布與同周期的稀有氣體元素原子的核外電子排布相同，D項錯誤。10．人們從冰箱中取出的“常態冰”僅是冰存在的多種可能的形式之一。目前，科學家發現了一種全新的多孔、輕量級的“氣態冰”，可形成氣凝膠。下列有關說法正確的是()A．“常態冰”和“氣態冰”結構不同，是同素異形體B．“氣態冰”因其特殊的結構而具有比“常態冰”更活潑的化學性質C．18g“氣態冰”的體積為22.4LD．構成“氣態冰”的分子中含有極性共價鍵【答案】D【解析】“常態冰”和“氣態冰”是水的不同存在形式，狀態不同，但屬于同種物質，同素異形體是針對單質而言的，A錯誤；“常態冰”和“氣態冰”是水的不同存在形式，物理性質不同，但化學性質相同，B錯誤；“氣態冰”是形成氣凝膠的冰，且不知物質所處狀態，不能利用標準狀況下的氣體摩爾體積計算其體積，C錯誤；“氣態冰”的分子是H2O，其分子中含有極性共價鍵，D正確。【練提升】1.如圖所示，a、b、c均為非金屬單質，d、e均為含有10個電子的共價化合物，且分子中所含原子個數：d>e，f為離子化合物。則下列說法錯誤的是()A．常溫下，單質a呈氣態B．單質c具有強氧化性C．穩定性：d>eD．f受熱易分解為d和e【答案】C【解析】非金屬單質形成的含有10個電子的共價化合物有CH4、NH3、H2O、HF。由于f為離子化合物且分子中所含原子個數：d>e，則d是NH3，e是HF，f是NH4F。因此a、b、c分別是N2、H2、F2。HF的穩定性強于NH3，故C錯誤。2．2020年4月，我國自主設計，被稱為“人造太陽”的“東方超環”核聚變實驗裝置取得重大突破，該核聚變的基礎原料是海水中提取的氘和氚。下列敘述錯誤的是()A．氘原子的質量數為2B．氚原子內中子數和核外電子數之差為1C．氘原子和氚原子互為同位素D．海水中的H2O與D2O互為同素異形體【答案】D【解析】氘原子的中子數為1，質子數為1，質量數為2，故A正確；氚原子內中子數為2，核外電子數為1，故B正確；氘原子和氚原子的質子數均為1，中子數分別是1和2，氘原子和氚原子互為同位素，故C正確；海水中的H2O與D2O是化合物，不是同種元素組成的單質，不互為同素異形體，故D錯誤。3．利用固體表面催化工藝進行NO分解的過程如圖所示。下列說法不正確的是()A．NO屬于共價化合物B．O2含有非極性共價鍵C．過程②吸收能量，過程③釋放能量D．標準狀況下，NO分解生成11.2LN2轉移電子數為NA【答案】D【解析】只含有共價鍵的化合物是共價化合物，NO屬于共價化合物，A正確；同種非金屬元素原子之間形成非極性鍵，所以O2含有非極性共價鍵，B正確；由圖可知，過程②NO中化學鍵發生斷裂形成氮原子和氧原子，此過程需要吸收能量，過程③形成了新的化學鍵N≡N鍵和O=O鍵，此過程釋放能量，C正確；根據方程式2NO=N2＋O2，每生成1mol氮氣，轉移的電子數為4mol，生成11.2LN2(標準狀況下)，即0.5molN2時，轉移電子數為2NA，D錯誤。4．下列有關說法正確的是()A．該組化合物中只含有共價鍵：H2O、NH4Cl、H2O2B．非金屬原子間以共價鍵結合的物質都是共價化合物C．Na2O、NaOH和Na2SO4為離子化合物，HCl、NH3、NH4NO3、H2SO4為共價化合物D．由不同種非金屬原子間通過共用電子對形成的化合物是共價化合物【答案】D【解析】NH4Cl中既有共價鍵，又有離子鍵，A錯；非金屬原子以共價鍵結合形成的物質可能為共價化合物如HCl，也可能為單質，如H2、O2，B錯；NH4NO3為離子化合物，C錯；非金屬原子通過共用電子對形成的化合物是共價化合物，D對。5．Na3N是離子化合物，它和水作用可產生NH3。下列敘述正確的是()A．Na＋和N3－的電子結構都與氖原子相同B．Na＋的半徑大于N3－的半徑C．Na3N與足量的鹽酸反應后生成一種鹽D．在Na3N與水的反應中，Na3N作還原劑【答案】A【解析】核外電子排布相同的簡單離子，其半徑隨著原子序數的遞增而減小，即Na＋的半徑小于N3－的半徑，B錯誤；Na3N與鹽酸反應生成NaCl和NH4Cl兩種鹽，C錯誤；Na3N與H2O反應：Na3N＋3H2O=3NaOH＋NH3↑，不存在元素化合價的變化，此反應不屬于氧化還原反應，D錯誤。6．下列說法正確的是()A．CS2、PCl5中各原子或離子最外電子層都形成了8個電子的穩定結構B．石英和金剛石都是原子間通過共價鍵結合形成的原子晶體C．有離子鍵的物質一定是離子化合物，只有共價鍵的物質一定是共價化合物D．冰醋酸晶體溶于水的過程中破壞了分子間作用力，但沒有破壞分子內作用力【答案】B【解析】氯原子最外層有7個電子，需要結合一個電子達到8電子穩定結構，磷原子最外層有5個電子，需要結合3個電子達到8電子穩定結構，而PCl5中P原子最外層已經超8電子，A錯誤；石英通過硅原子與氧原子形成共價鍵，金剛石通過碳原子之間形成共價鍵，二者都屬于原子晶體，B正確；有離子鍵的物質一定是離子化合物，但是只有共價鍵的物質可能是單質(如H2、O2等)，也可能為共價化合物(如HCl、H2O等)，C錯誤；冰醋酸晶體溶于水的過程中破壞了分子間作用力，醋酸分子中羧基中的氧氫鍵發生斷裂，使得醋酸電離出醋酸根離子和氫離子，D錯誤。7．鉬元素為人體及動植物必須的微量元素，也在鋼鐵工業中有著重要的作用，鉬作為鋼的合金化元素，可以提高鋼的強度，特別是高溫強度和韌性。我國鉬元素的儲量豐富，在世界上占笫二位。如圖所示是鉬元素的相關信息，下列有關鉬的說法錯誤的是()A．95Mo18Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(鉬酸根離子)中共計有76個電子B．Mo元素是第五周期的主族元素C．92Mo、95Mo、98Mo互為同位素，化學性質幾乎相同D．98Mo的原子核內中子數比質子數多14【答案】B【解析】由圖中信息可知Mo原子的核外電子數＝42，1個氧原子含8個電子，95Mo18Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(鉬酸根離子)中含有的電子數為42＋8×4＋2＝76(個)，故A正確；Mo元素位于元素周期表第五周期第ⅥB族，屬于副族元素，故B錯誤；92Mo、95Mo、98Mo質子數相同、中子數不同，它們互為同位素，由于原子最外層電子數相同，化學性質幾乎相同，故C正確；98Mo的質子數為42，中子數＝98－42＝56，原子核內中子數比質子數多56－42＝14，故D正確。8．原子序數依次增大的元素a、b、c、d，它們的最外層電子數分別為1、6、7、1。a－的核外電子結構與氦相同，b和c的次外層有8個電子，c－和d＋的核外電子結構相同。下列敘述正確的是()A.a元素的三種核素的氧化物互為同素異形體B．a和其他3種元素均能形成共價化合物C．d和其他3種元素均能形成離子化合物D．元素a與b、c、d均能形成18電子微粒【答案】C【解析】根據題意可知，a為H，b為S，c為Cl，d為K元素。H的三種核素的氧化物是