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第 13 讲 原子结构 化学键
1．核泄漏地区可检测到的放射性元素有137Cs、134Cs、131I等。下列叙述正确的是( )
A.Cs和Cs形成的单质物理性质相同
B.Cs比I多3个中子
C.Cs和Cs形成的单质化学性质相同
D.Cs与Cs都是铯的同素异形体
【答案】C
【解析】同位素原子形成的单质，化学性质几乎完全相同，但物理性质不同，A错误，C正确；Cs的
中子数为134－55＝79，I的中子数为131－53＝78，二者中子数相差1，B错误；Cs和Cs互为同位素，而
不是同素异形体，D错误。
2．Tc是医用放射性同位素。下列关于Tc的叙述正确的是( )
A．中子数是56 B．质量数是43
C．质子数是56 D．原子序数是99
【答案】A
【解析】Tc的质子数＝原子序数，均为43，质量数是99，中子数＝99－43＝56，所以A正确。
3．下列说法中肯定错误的是( )
A．某原子K层上只有一个电子
B．某原子M层上电子数为L层电子数的4倍
C．某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍
D．阳离子的最外层电子数可能为2，也可能为8
【答案】B
【解析】H原子K层上只有一个电子，A项正确；当M层上排有电子时，L层上一定排满了8个电
子，而M层上最多只能排18个电子，B项错误；K层上最多只能排2个电子，M层和L层都为8个电子的
离子可能为S2－、Cl－、K＋或Ca2＋等，C项正确；Li＋的最外层电子数为2，Na＋的最外层电子数为8，D项
正确。
4．下列关于C 、H、O、N等微粒的叙述错误的是( )
60 3
A．碳、氢、氧、氮元素中各含有不同核素
B．H 与H 化学性质相同，互为同位素
3 2C．C 与N中都含有共价键
60
D．KO 属于含有共价键的离子化合物
2
【答案】B
【解析】核素是具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，如碳元素的核素有 C、C、C，氢、
氧、氮元素也各有不同核素，A正确；质子数相同、中子数不同的原子互称为同位素，H 、H 是氢元素的
3 2
两种不同的单质，互为同素异形体，B错误；C 与N中非金属原子间均通过共用电子对相结合，都含有共
60
价键，C正确；KO 由K＋、O构成，属于离子化合物，O中两个氧原子间以共价键结合，D正确。
2
5．关于氢键，下列说法正确的是( )
A．氢键比范德华力强，所以它属于化学键
B．分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高
C．由于冰中水分子间存在氢键，所以其密度大于液态水
D．HO是一种稳定的化合物，这是由于HO之间形成氢键所致
2 2
【答案】B
【解析】氢键存在于分子间，化学键存在于分子内，所以氢键不是化学键，故A项错误。氢键的存在
使分子间作用力增强，能够显著提高物质的熔、沸点，故 B项正确。由于冰中水分子间存在氢键，使冰的
结构中有空隙，造成体积膨胀，密度减小，故C项错误。氢键只影响物质的物理性质，HO是一种非常稳
2
定的化合物，是因为H—O键的稳定性强，故D项错误。
6.三硫化磷(P S)可用于制造火柴，分子结构如图所示。下列说法不正确的是( )
4 3
A．PS 中磷元素为＋3价
4 3
B．PS 属于共价化合物
4 3
C．PS 含有非极性键
4 3
D．1 mol P S 分子含有9 mol共价键
4 3
【答案】A
【解析】图示最上方的P原子与S原子形成3个极性共价键，共用电子对偏向非金属性强的 S原子，
则P为＋3价；底面的P与S形成1个共价键，共用电子对偏向S原子，则P为＋1价；P—P键为非极性共
价键，共用电子对不偏移，故PS 中P元素为＋3价和＋1价，故A错误；只含有共价键的化合物属于共
4 3
价化合物，PS 属于共价化合物，故B正确；PS 分子中P原子与P原子之间存在化学键，同种原子之间
4 3 4 3
形成非极性键，所以含有非极性键，故 C正确；根据图示可知，1 mol P S 分子中含有6 mol P—S极性共
4 3
价键和3 molP—P非极性共价键，所以1 mol P S 分子含有9 mol共价键，故D正确。
4 3
7．原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a－的核外电子结
构与氦相同，b和c的次外层有8个电子，c－和d＋的核外电子结构相同。下列叙述正确的是( )A.a元素的三种核素的氧化物互为同素异形体
B．a和其他3种元素均能形成共价化合物
C．d和其他3种元素均能形成离子化合物
D．元素a与b、c、d均能形成18电子微粒
【答案】C
【解析】根据题意可知，a为H，b为S，c为Cl，d为K元素。H的三种核素的氧化物是化合物，同
素异形体是单质，故A错误；H与K形成的KH是离子化合物，故B错误；K与S、Cl、H均能形成离子
化合物，故C正确；H与K、S、Cl分别形成KH、HS、HCl，其中KH为20电子微粒，HS、HCl为18
2 2
电子微粒，故D错误。
8．用A＋、B－、C2－、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种微粒(离子或分子)，请回答下
列问题：
(1)A元素是________、B元素是________、C元素是________(用元素符号表示)。
(2)D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是________。
(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是________。
(4)F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是________。
(5)G分子中含有4个原子，其分子式是________。
(6)H分子中含有8个原子，其分子式是________。
【答案】(1)K Cl S (2)HCl (3)F (4)H S (5)H O(或PH ) (6)C H
2 2 2 2 3 2 6
【解析】含有18个电子的简单阳离子为 Ca2＋和K＋，简单阴离子为Cl－、S2－等，氢化物有HCl、
HS、PH 、HO、C H 等，其他的如F、Ar等。
2 3 2 2 2 6 2
1．在当前空气污染日益严重，人们的健康受到来自空气威胁的情况下，“空气罐头”应运而生。16O
和 18O是氧元素的两种核素，下列说法正确的是( )
A．16O 与 18O 互为同素异形体
2 2
B．16O与 18O核外电子排布方式不同
C．通过化学变化可以实现16O与 18O间的相互转化
D．16O与 18O互为同位素
【解析】D
【解析】同素异形体是指同一元素形成的结构不同的单质，A错误；16O和 18O互为同位素，质子数相
同，核外电子数相同，所以两者的核外电子排布方式相同，B错误；16O 和 18O都是氧原子，而化学变化中的最小微粒是原子，所以不能通过化学变化实现 16O与 18O间的转化，C错误；16O与 18O的质子数相
同，中子数不同，互为同位素，D正确。
2．某元素的一个原子形成的离子可表示为 Xn－，下列说法正确的是( )
A.Xn－含有的中子数为a＋b
B.Xn－含有的电子数为a－n
C．X原子的质量数为a＋b＋n
D．1个X原子的质量约为 g
【解析】D
【解析】A项，中子数为b－a；B项，电子数为a＋n；C项，质量数为b。
3．下列物质中，既属于离子化合物又属于电解质且含有极性键的是( )
A．NaO B．HSO
2 2 2 4
C．CS D．BaSO
2 4
【答案】D
【解析】NaO 属于离子化合物，含有离子键和非极性共价键，A不选；HSO 属于共价化合物，B不
2 2 2 4
选；CS 属于共价化合物，C不选；BaSO 属于离子化合物，Ba2＋和SO之间存在离子键，S和O之间存在
2 4
极性共价键，BaSO 属于电解质，D选。
4
4．利用固体表面催化工艺进行NO分解的过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A．NO属于共价化合物
B．O 含有非极性共价键
2
C．过程②吸收能量，过程③释放能量
D．标准状况下，NO分解生成11.2 L N 转移电子数为N
2 A
【答案】D
【解析】只含有共价键的化合物是共价化合物，NO属于共价化合物，A正确；同种非金属元素原子
之间形成非极性键，所以O 含有非极性共价键，B正确；由图可知，过程②NO中化学键发生断裂形成氮
2
原子和氧原子，此过程需要吸收能量，过程③形成了新的化学键N≡N键和O===O键，此过程释放能量，
C正确；根据方程式2NO===N ＋O ，每生成1 mol氮气，转移的电子数为4 mol，生成11.2 L N (标准状况
2 2 2
下)，即0.5 mol N 时，转移电子数为2N ，D错误。
2 A
5．NaN是离子化合物，它和水作用可产生NH 。下列叙述正确的是( )
3 3
A．Na＋和N3－的电子结构都与氖原子相同B．Na＋的半径大于N3－的半径
C．NaN与足量的盐酸反应后生成一种盐
3
D．在NaN与水的反应中，NaN作还原剂
3 3
【答案】A
【解析】核外电子排布相同的简单离子，其半径随着原子序数的递增而减小，即Na＋的半径小于N3－
的半径，B 错误；NaN 与盐酸反应生成 NaCl 和 NH Cl 两种盐，C 错误；NaN 与 HO 反应：NaN＋
3 4 3 2 3
3HO===3NaOH＋NH ↑，不存在元素化合价的变化，此反应不属于氧化还原反应，D错误。
2 3
6．全氮类物质具有高密度、超高能量及爆轰产物无污染等优点。中国科学家成功合成全氮阴离子 N，
N是制备全氮类物质，NN的重要中间体。下列说法中不正确的是( )
A．全氮类物质属于绿色能源
B．每个N中含有35个质子
C．，NN属于离子化合物
D．，NN结构中含共价键和离子键
【答案】C
【解析】全氮类物质具有超高能量及爆轰产物无污染等优点，因此全氮类物质为绿色能源，A正确；1
个氮原子中含有7个质子，所以每个N中含有35个质子，B正确；该物质由氮元素组成，属于单质，不属
于化合物，C错误；N和N内部都含有共价键，NN结构中含有阳离子和阴离子，因此该物质含有离子
键，D正确。
7．下表中相关物质的信息都正确的一项是( )
与性质相对应
选项 化学式 电子式或含有的化学键类型 物质的性质
的用途
A NaClO 离子键、共价键 强氧化性 消毒剂
不稳定，易
B HO 医用消毒剂
2 2 分解
水溶液呈弱
C NH 共价键 工业制硝酸
3 碱性
D NaHCO 离子键 受热易分解 泡沫灭火器
3
【答案】A【解析】NaClO中钠离子和次氯酸根离子之间存在离子键，O、Cl原子之间存在共价键，次氯酸钠具
有强氧化性，所以可作消毒剂，A正确；HO 是共价化合物，电子式为 ，HO 具有强氧
2 2 2 2
化性，可用于消毒，B错误；NH 在工业上用于制取硝酸是利用其还原性，与其水溶液呈碱性无关，C错
3
误；碳酸氢钠中既存在离子键又存在共价键，碳酸氢钠可与铝离子发生双水解反应生成二氧化碳，故可用
于灭火，与其稳定性强弱无关，D错误。
8．德国化学家利用N 和H 在催化剂表面合成氨气而获得诺贝尔奖，该反应的微观历程如图所示，其
2 2
中 、 、 、 分别表示N、H、NH 及催化剂。下列说法错误的是( )
2 2 3
A．NH 为共价化合物
3
B．①→②过程中催化剂与气体之间形成离子键
C．②→③过程需要吸收能量
D．使用催化剂，合成氨反应放出的热量不变
【答案】B
【解析】NH 中只含有N—H共价键，属于共价化合物，故A正确；①→②过程中催化剂吸附气体分
3
子，没有离子键形成，故B错误；②→③过程中分子转化为原子，化学键断裂要吸收能量，故C正确；催
化剂只降低反应的活化能，不改变反应的反应热，故D正确。
1．(2021·河北高考)用中子轰击X原子产生α粒子(即氦核He)的核反应为：X＋n―→Y＋He。已知元
素Y在化合物中呈＋1价。下列说法正确的是( )
A．HXO 可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液
3 3
B．Y单质在空气中燃烧的产物是YO
2 2
C．X和氢元素形成离子化合物
D．6Y和7Y互为同素异形体
【答案】A
【解析】根据元素Y在化合物中呈＋1价及X＋n―→Y＋He可知，X为B元素、Y为Li元素。HBO
3 3
为弱酸，可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液，A正确；Li单质在空气中燃烧的产物是LiO，B错误；B
2元素与H元素可形成多种共价化合物，如B H 、B H 等，C错误；同素异形体是指由同一种元素组成的
2 6 4 10
不同形态的单质，故6Y和7Y不互为同素异形体，二者互为同位素，D错误。
2．(2021·广东高考)“天问一号”着陆火星，“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学，长征系列
运载火箭使用的燃料有液氢和煤油等化学品。下列有关说法正确的是( )
A．煤油是可再生能源
B．H 燃烧过程中热能转化为化学能
2
C．火星陨石中的20Ne质量数为20
D．月壤中的3He与地球上的3H互为同位素
【答案】C
【解析】煤油来源于石油的分馏，属于化石燃料，是不可再生能源，A错误；H 燃烧过程中化学能转
2
化为热能和光能，B错误；20Ne的质量数为20，C正确；质子数相同、中子数不同的同一元素的不同核素
互为同位素，3He、3H的质子数分别为2、1，二者质子数不同，不互为同位素，D错误。
3．(2020·全国Ⅰ卷)1934年约里奥—居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核He)轰击金属原子X，得到
核素Y，开创了人造放射性核素的先河：
其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是( )
A.X的相对原子质量为26 B．X、Y均可形成三氯化物
C．X的原子半径小于Y的 D．Y仅有一种含氧酸
【答案】B
【解析】由题给信息可得X为Al，Y为P，Al的相对原子质量为27，A项错误；X(Al)、Y(P)均可形
成三氯化物，分别为AlCl 、PCl ，B项正确；根据同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小知，
3 3
X(Al)的原子半径大于Y(P)的，C项错误；Y(P)有多种含氧酸，如HPO 和HPO 等，D项错误。
3 3 3 4
4．(2020·全国卷Ⅰ)1934年约里奥－居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核He)轰击金属原子W X，得
Z
到核素Y，开创了人造放射性核素的先河：
W X＋He―→Y＋n
Z
其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是( )
A．W X的相对原子质量为26
Z
B．X、Y均可形成三氯化物
C．X的原子半径小于Y的
D．Y仅有一种含氧酸
【答案】B
【解析】由题给信息可得X为Al，Y为P，Al的相对原子质量为27，A项错误；X(Al)、Y(P)均可形成三氯化物，分别为AlCl 、PCl ，B项正确；根据同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小知，
3 3
X(Al)的原子半径大于Y(P)的，C项错误；Y(P)有多种含氧酸，如HPO 和HPO 等，D项错误。
3 3 3 4
5．(2020·浙江7月选考)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HOCH CHO互为同系物
2
D．H与Na在元素周期表中处于同一主族
【答案】D
【解析】35Cl和37Cl是氯元素的两种不同核素，A项错误；单晶硅为Si，石英为SiO ，二者不互为同
2
素异形体，B项错误；HCOOH为一元羧酸，HOCH CHO为羟基醛，二者结构不相似，不互为同系物，C
2
项错误；H和Na都处于ⅠA族，D项正确。
6．(2019上海高考)元素Og中文名为 ，是一种人工合成的稀有气体元素，下列说法正确的是( )
A．核外电子数是118 B．中子数是295
C．质量数是177 D．第六周期0族元素
【答案】A
【解析】根据核素符号Og可知，质量数为295，质子数＝核外电子数＝118，中子数＝295－118＝
177，该原子结构示意图为 ，根据周期序数＝电子层数可知，Og属于第七周期0族元
素。
7．(2019北京理综)2019年是元素周期表发表150周年。期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中
国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟( In)等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟
49
与铷( Rb)同周期。下列说法不正确的是( )
37
A．In是第五周期第ⅢA族元素
B.In的中子数与电子数的差值为17
C．原子半径：In>Al
D．碱性：In(OH) >RbOH
3
【答案】D【解析】A对：铟( In)的原子结构示意图为 ，可推断In是第五周期第ⅢA族元素。B
49
对：In的中子数为115－49＝66，电子数为49，因此In的中子数与电子数的差值为17。C对：铟和铝同属
于ⅢA族元素，前者位于第五周期，后者位于第三周期，因此原子半径：In>Al。D错：铟和铷同属于第五
周期元素，前者位于ⅢA族，后者位于ⅠA族，根据同周期主族元素最高价氧化物的水化物的碱性递变规
律得：碱性In(OH) ＜RbOH。
3
8．(2019浙江高考)下列说法正确的是( )
A．18O 和16O 互为同位素
2 2
B．正己烷和2,2二甲基丙烷互为同系物
C．C 和C 是具有相同质子数的不同核素
60 70
D．HNCH COOCH 和CHCHNO 是同分异构体
2 2 3 3 2 2
【答案】B
【解析】A项，同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同原子的互称，18O 和16O 是分子，
2 2
不是原子，不能称为同位素，A错误。B项，正己烷和2，2二甲基丙烷两种有机物，结构相似，分子组成
上相差一个CH 原子团，互为同系物，B正确。C项，C 和C 是碳元素的不同单质，是不同的分子，不
2 60 70
是原子，C错误。D项，HNCH COOCH 分子式为C HNO ，CHCHNO 分子式为C HNO ，分子式不
2 2 3 3 7 2 3 2 2 2 5 2
同，不是同分异构体，D错误。
9．(2019全国卷Ⅲ)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、
Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是( )
A．原子半径：WPH。D错：X的最高价氧化物的水化物Al(OH) 是两性氢氧化物。
3 3 3
10．(2019浙江高考)下列说法不正确的是( )
A．纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同
B．加热蒸发氯化钾水溶液的过程中有分子间作用力的破坏
C．CO 溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变
2
D．石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏
【答案】C
【解析】A项，纯碱和烧碱都是离子晶体，熔化时均克服离子键，A项正确。B项，水分子间存在分
子间作用力，加热蒸发氯化钾水溶液的过程中水分子挥发，有分子间作用力破坏，B项正确。C项，二氧
化碳溶于水时，部分CO 与水反应生成碳酸，反应中有共价键的破坏和形成，所以CO 溶于水存在共价键
2 2
和分子间作用力的改变，C项错误。D项，石墨中存在共价键和分子间作用力，所以石墨转化为金刚石既
有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏，D项正确。
11．(2019江苏化学)反应NH Cl＋NaNO ===NaCl＋N↑＋2HO放热且产生气体，可用于冬天石油开
4 2 2 2
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：Cl
B．N 的结构式：N===N
2
C．Na＋的结构示意图：
D．HO的电子式：HOH
2
【答案】D
【解析】A错：中子数为18的氯原子为Cl。B错：N 的结构式为N≡N。C错：Na＋的结构示意图为
2
。
12．(2019浙江高考)下列表示不正确的是( )
A．次氯酸的电子式HClO
B．丁烷的球棍模型
C．乙烯的结构简式CH===CH
2 2
D．原子核内有8个中子的碳原子C【答案】A
【解析】A项，HClO中O原子分别与H原子和Cl原子形成共价键，故其电子式为 HOCl，A项错
误；B项，用小球和小棍表示的模型为球棍模型，B项正确；C项，乙烯中C原子之间以双键结合，故其
结构简式为CH===CH ，C项正确；D项，质量数＝质子数＋中子数，故原子核内有8个中子的碳原子的
2 2
质量数为14，表示为C，D项正确。
13．(2019北京理综)下列示意图与化学用语表述内容不相符的是(水合离子用相应离子符号表示)( )
A B
NaCl溶于水 电解CuCl 溶液
2
NaCl===Na＋＋Cl－ CuCl ===Cu2＋＋2Cl－
2
C D
CHCOOH在水中电离 H 与Cl 反应能量变化
3 2 2
CHCOOH H(g)＋Cl(g)===2HCl(g)
3 2 2
CHCOO－＋H＋ ΔH＝－183 kJ·mol－1
3
【答案】B
【解析】A对：氯化钠是强电解质，溶于水完全电离，其电离方程式为NaCl===Na＋＋Cl－。B错：惰
性电极电解氯化铜溶液，其电解方程式为CuCl 2=====Cu＋Cl
2
↑。C对：醋酸属于弱电解质，在水中发生部分
电离，其电离方程式为CHCOOH CHCOO－＋H＋。D对：根据示意图中氢气与氯气反应生成HCl，可
3 3
知反应的热化学方程式为H(g)＋Cl(g)===2HCl(g) ΔH＝－183 kJ·mol－1。
2 2
