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备战2024 年高考化学【一轮·夯基提能】复习精讲精练
第26 讲 原子结构、核外电子排布
本讲复习目标
1．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。
2．掌握元素、核素和同位素的含义。
3．掌握原子核外电子排布规律，能正确书写原子结构示意图。
夯基·知识精讲
一．原子结构、核素、同位素
1．原子结构
（1）原子的构成
注意：
①原子是化学变化中的最小微粒，化学反应过程原子核不改变，也就是原子不改变。
②并不是所有的原子都由质子、电子和中子构成，如H 中不含中子。
③质子数相同的粒子不一定属于同种元素，如Ne 和H2O。
④核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，如Al3＋和Na＋、F－等，NH 与OH－等。
（2）原子结构中微粒之间的关系
1
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①X 中，质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数。
②质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。
③阳离子Xn＋的核外电子数＝质子数－阳离子所带的电荷数(Z－n)。
④阴离子Xm－的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数(Z＋m)。
（3）元素符号周围数字的意义
2．元素、核素、同位素
（1）元素、核素、同位素的关系
注意：
①一种元素可有若干种不同的核素，也可只有一种核素，因此，核素的种类大于元素的种类。
②2H2和3H2既不是同位素，也不是同素异形体，而是同种分子，同位素是原子的互称。
（2）同位素的特征
①当某种元素具有多种天然、稳定的核素时，无论是游离态还是化合态，其各核素在自然界中所占的
原子个数百分比(丰度)一般是不变的。
②同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎完全相同，物理性质差异较大。
（3）氢元素的三种核素
2
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H：名称为氕，不含中子；
H：用字母D 表示，名称为氘或重氢；
H：用字母T 表示，名称为氚或超重氢。
（4）常见的重要核素及其应用
核素
U
C
H
H
O
用途
核燃
料
用于考古断代
制氢弹
示踪原子
（5）核反应方程示例：核聚变、核裂变属于核反应，不是化学变化。
碳14 的β 衰变
C→N＋e
钋209 的α 衰变
Po→Pb＋He
卢瑟福发现质子
N＋He→O＋H
查德威克发现中子
Be＋He→C＋n
铀核裂变反应
U＋n→Kr＋Ba＋3n
核反应遵循的两守恒：①反应前后质量数之和不变。
②反应前后质子数之和不变。
3．相对原子质量
（1）原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与一个12C 质量的的比值。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。
（2）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%。
（3）核素的近似相对原子质量＝该核素的质量数。
【拓展】抓住描述对象，突破“四同”判断
（1）同位素——原子，如 H、H。
3
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（2）同素异形体——单质，如O2、O3。
（3）同系物——化合物，如CH3CH3、CH3CH2CH3。
（4）同分异构体——化合物，如正戊烷、新戊烷。
【例题1】已知阴离子R2－的原子核内有n 个中子，R 原子的质量数为m，则w g R2－所含有电子的物质的
量是( )
A. mol B. mol
C.(m－n－2) mol
D.(m－n＋2) mol
【答案】D
【解析】R 原子的质子数为m－n，R2－的核外电子数为m－n＋2，而w g R 原子的物质的量为 mol，所以
形成的R2－含有电子的物质的量为(m－n＋2) mol。
【例题2】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。
【例题3】汤姆孙(J.J.Thomson)和阿斯通(F.W.Aston)在1913 年发现了Ne。下列有关说法正确的是( )
A.Ne 和Ne 属于同素异形体
B.Ne 和 Ne 属于不同的核素
C.Ne 和Ne 的中子数相同
D.Ne 转变为Ne 为化学变化
【答案】B
【解析】Ne 和Ne 的质子数相同，中子数不同，属于不同的核素，互为同位素，不互为同素异形体，A、C
4
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项错误，B 项正确；Ne 转变为Ne，没有新物质生成，不是化学变化，D 项错误。
【例题4】现有下列9 种微粒：H、H、C、C、N、Fe2＋、Fe3＋、O2、O3。按要求完成以下各题：
(1)H、H 分别是氢元素的一种________，它们互称为________。
(2)互为同素异形体的微粒是________。
(3)Fe2＋的中子数为________，核外电子数为________。
(4)上述9 种微粒中有________种核素，含有________种元素。
【答案】(1)核素 同位素 (2)O2、O3 (3)30 24 (4)7 5
【解析】
(1)H、H 分别是氢元素的一种核素；H、H 是质子数相同而中子数不同的氢元素的不同原子，它们互称为同
位素。
(2)O2和O3是同种元素组成的不同单质，互为同素异形体。
(3)Fe2＋的中子数为56－26＝30，核外电子数为26－2＝24。
【例题5】
(1)1 mol H2
18O 与1 mol D2
16O 的中子数之比为________。
(2)已知阴离子R2－的原子核内有n 个中子，R 原子的质量数为m，则w g R 原子完全转化为R2－时，含有电
子的物质的量是____________。
【答案】(1)1 1∶ (2) mol
【解析】
(2)质量数＝质子数＋中子数，则R 的质子数为m－n，故R2－的核外电子数为m－n＋2，w g R 原子的物质
的量为 mol，所以w g R2－含有电子的物质的量为 mol×(m－n＋2)＝ mol。
二．原子核外电子排布
1．原子核外电子排布规律
电子层数(n)
1
2
3
4
5
6
7
符号
K
L
M
N
O
P
Q
电子离核远近
近→远
电子能量高低
低→高
5
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数量规律
①每层最多容纳的电子数为2n2个。
②最外层电子数不超过8 个(K 层为最外层时电子数不超过2 个)。
③次外层电子数不超过18 个，倒数第三层不超过32 个
2．核外电子排布的表示方法：原子或离子结构示意图
3．原子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。
4．10e－和18e－微粒的判断与应用
（1）寻找10 电子微粒和18 电子微粒的方法
10
①
电子微粒：以Ne 为核心，推断同周期的非金属元素的化合物和下一周期的金属元素的化合物。
18
②
电子微粒：以Ar 为核心，推断同周期的非金属元素的化合物和下一周期的金属元素的化合物。
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CH3—CH3、H2N—NH2、HO—OH、F—F、F—CH3、CH3—OH……
（2）记忆其他等电子微粒
“2 电子”的粒子：He、H－、Li＋、Be2＋、H2。
“9 电子”的粒子：—F、—OH、—NH2、—CH3(取代基)。
“14 电子”的粒子：Si、N2、CO。
“16 电子”粒子：S、O2、C2H4、HCHO。
5．质子数和核外电子数两种微粒的关系
（1）质子数和核外电子数分别相等的两种微粒：
可以是两种原子，如同位素原子；
可以是两种分子，如CH4、NH3等；
可以是两种带电荷数相同的阳离子，如NH、H3O＋；
可以是两种带电荷数相同的阴离子，如OH－、F－。
（2）不同的核素可能具有相同的质子数，如H 与H；也可能具有相同的中子数，如C 与O；也可能具有
相同的质量数，如C 与N；也可能质子数、中子数、质量数均不相同，如H 与C。
【例题1】A、B 为两短周期元素，A 元素原子的L 层比B 元素原子的L 层少3 个电子，B 原子核外电子总
数比A 原子核外电子总数多5，则A 和B 形成的化合物的化学式为( )
A．A2B3
B．BA2
C．AB4
D．B3A2
【答案】D
【解析】
由题意知：A 元素原子的L 层比B 元素原子的L 层少3 个电子，A 原子核外电子总数比B 原子核外电子总
数少5，那么肯定是B 原子M 层上多了2 个电子，而且A 元素原子的L 层未排满，所以得两者的原子结构
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示意图，A：
、B：
，即A 为N，B 为Mg，A、B 构成Mg3N2，即B3A2。
【例题2】下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是( )
A．H3O＋和OH－
B．CO 和N2
C．HNO2和NO
D．CH 和NH
【答案】D
【例题3】约里奥-居里夫妇发现经过α 粒子轰击的金属X 中含有放射性核素
，即
，下列叙述错误的是（ ）
A．
30Y 和
31Y 互为同素异形体
B．
30Y 中质子数与中子数相等
C．金属X 可分别与盐酸和NaOH 溶液反应放出气体
D．Y 的最高价氧化物可用于干燥酸性气体
【答案】A
【详解】
A．
30Y 和
31Y 互为同位素，A 错误；
B．
30Y 中质子数为15，中子数也是15，二者相等，B 正确；
C．金属X 为铝，铝能和盐酸反应生成氢气，也能和氢氧化钠反应生成氢气，C 正确；
D．Y 为磷，最高价氧化物为五氧化二磷，可以做干燥剂，能干燥酸性气体，D 正确；
故选A。
【例题4】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 是一种含有18 电子的粒子，C 是一种含有10 电子的粒子。请完成下列问题：
(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 属同主族元素的单质分子，写出C 的电子式：________。
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(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 个原子核的粒子，其中B 中含有10 个电子，D 中含有18 个电子，则A、B 之间发生的
离子反应方程式为________________。
(5)若D 是一种含有22 个电子的分子，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＋2H2O===4HF＋O2
(2)HOH (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，则C 为HF、B 为H2O、D 为O2，反应方程式为2F2＋2H2O===4HF＋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)一种四核含18 个电子的分子为H2O2，C 是一种含有10 个电子的粒子，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 电子的粒子为HS－，10 电子的粒子为OH－，离子反应方程式为HS－＋OH－===S2－＋
H2O。
(5)含22 个电子的分子为CO2，则A 为含18 个电子的含C、H 或C、H、O 的化合物，可能为CH3CH3和
CH3OH。
【例题5】现有部分元素的原子结构特点如下表所示：
X
L 层电子数是K 层电子数的3 倍
Y
核外电子层数等于原子序数
Z
L 层电子数是K 层和M 层电子数之和
G
最外层电子数是次外层电子数的2.5 倍
(1)画出G 原子结构示意图：______________。
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(2)元素X 与元素Z 相比，非金属性较强的是_______(填元素名称)，写出一个能表示X、Z 非金属性强弱关
系的化学方程式：________________________________。
(3)X、Y、Z、G 四种元素形成的一种离子化合物，其水溶液显强酸性，该化合物的化学式为________。
(4)元素X 和元素Y 以原子个数比为1 1∶形成的化合物Q，元素G 和元素Y 化合形成的化合物M，Q 和M
的电子总数相等。以M 为燃料，Q 为氧化剂，可作火箭推进剂，最终生成无毒的，且在自然界中稳定存在
的物质，写出该反应的化学方程式：__________________________。
【答案】
(1)
(2)氧 2H2S＋O2===2H2O＋2S↓(答案合理即可)
(3)NH4HSO4
(4)N2H4＋2H2O2=====N2↑＋4H2O
【解析】
X 元素原子的L 层电子数是K 层电子数的3 倍，根据核外电子排布规律，可知L 层为6 个电子，所以X 为
氧元素；Y 元素原子的核外电子层数等于原子序数，Y 只能是氢元素；Z 元素原子的L 层电子数是K 层和
M 层电子数之和，L 层有8 个电子，K 层有2 个电子，则其M 层电子数为6，所以Z 是硫元素；G 元素原
子的最外层电子数是次外层电子数的2.5 倍，其次外层只能是K 层，有2 个电子，所以G 为氮元素。
(3)H、N、O、S 四种非金属元素形成的离子化合物只能是铵盐，其水溶液显强酸性，则应是强酸的酸式
盐，故应为NH4HSO4。
(4)H 和O 按原子个数比1 1∶形成的化合物为H2O2，共有18 个电子，则H 和N 形成的18 电子微粒只能是
N2H4，根据信息写出化学方程式即可。
提能·课后精练
1．（2023·全国·高三专题练习）高能粒子
是第一个成功观测到双
衰变现象的原子核，其双
衰变的
方程式
。下列说法正确的是
A．
和
互为同位素
B．
和
的中子数相等
C．
次外层电子数为8
D．双
衰变放出能量
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【答案】D
【详解】
A．同位素是指具有相同的质子数不同中子数的原子，
和
质子数不同不是同位素，A 错误；
B．质量数减去质子数是中子数，两者质量数相同质子数不同，所以中子数也不相同，B 错误；
C．氪是36 号元素，次外层电子数为18，C 错误；
D．衰变过程释放能量，双
衰变放出能量，D 正确；
故选D。
2．（2023·全国·高三专题练习）下列化学用语表述错误的是
A．HClO 的电子式：
B．中子数为10 的氧原子：
O
C．NH3分子的VSEPR 模型：
D．基态N 原子的价层电子排布图：
【答案】C
【详解】
A．HClO 中O 元素呈负化合价，在结构中得到H 和Cl 共用的电子，因此HClO 的电子式为
，A 正
确；
B．中子数为10，质子数为8 的O 原子其相对原子质量为10+8=18，其原子表示为
O，B 正确；
C．根据VSEPR 模型计算，NH3分子中有1 对孤电子对，N 还连接有3 和H 原子，因此NH3的VSEPR 模型
为四面体型，C 错误；
D．基态N 原子的价层电子排布为2s22p3，其电子排布图为
，D 正确；
故答案选C。
3．（2023·河北·高三专题练习）1919 年，卢瑟福通过实验，实现了人类历史上第一次人工核反应，其反应
原理为
。下列说法正确的是
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A．
和
互为同位素，
和
互为同素异形体
B．
的原子结构示意图为
C．
的核外电子共有7 种运动状态
D．一个
原子中含有一个质子、一个中子和一个电子
【答案】C
【详解】
A．具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素；同素异形体是同种元素组成的单
质；
和
互为同位素，
和
不是互为同素异形体，A 错误；
B．在原子结构示意图中，小圆圈表示原子核，圆圈内的数字表示质子数，质子数决定元素的种类，弧线
表示电子层，弧线上数字表示该层电子数；
的原子结构示意图为
，B 错误；
C．把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，因而空间运动状态个数等于轨道数；而在
同一原子轨道下最多可以有两个自旋方向不同的电子，自旋方向不同，运动状态也就不相同，即运动状态
个数等于电子数。
的核外电子共有7 种运动状态，C 正确；
D．核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数；质量数=质子数+电子数，则一个
原子中含有一个质子、0 个中子和一个电子，D 项错误。
故选C。
4．（2023·辽宁·校联考模拟预测）实验室利用
制备
的原理是
。下列有关叙述错误的是
A．基态
的价层电子排布式为
B．
的结构式为
C．
的电子式为
D．
的球棍模型为
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【答案】D
【详解】
A．Co 是27 号元素，基态Co 的价层电子排布式为
，则基态
的价层电子排布式为
，故A 正
确；
B．
的结构式为
，故B 正确；
C．
是离子化合物，电子式为
，故C 正确；
D．
的球棍模型为
，故D 错误；
故选D。
5．（2023·全国·高三专题练习）碳纳米管可看作多层石墨烯无缝卷曲而成的直径为10~20nm 的中空管状结
构，下列说法错误的是
A．石墨烯和碳纳米管互为同素异形体
B．石墨烯中只存在非极性键
C．碳纳米管是一种胶体
D．石墨烯可用于制造超级电容、电池等
【答案】C
【详解】
A．石墨烯和碳纳米管是碳元素组成的不同单质，互为同素异形体，故A 正确；
B．石墨烯中只存在碳碳键，属于非极性键，故B 正确；
C．碳纳米管是碳单质，为纯净物，不是胶体，故C 错误；
D．石墨烯的电阻率低，热导率高，具有很高的强度，可用于制造超级电容、电池等，故D 正确；
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选C。
6．（2023·全国·高三专题练习）2016 年IUPAC 将第117 号元素命名为Ts(中文名“
”，tián)，Ts 的最外
层电子数是7。下列说法中，不正确的是
A．Ts 是第七周期第VIIA 族元素
B．Ts 的同位素原子具有相同的电子数
C．中子数为176 的Ts，其核素符号是
D．Ts 在同族元素中非金属性最弱
【答案】C
【详解】
A．Ts 是117 号元素，在元素周期表中位于第七周期第ⅦA 族元素，故A 正确；
B．Ts 的同位素原子都有117 个电子，故B 正确；
C．中子数为176 的Ts，质量数=质子数+中子数=117+176=293，其核素符号是
，故C 错误；
D．同主族元素从上到下，非金属性减弱，Ts 在同族元素中非金属性最弱，故D 正确；
故选：C。
7．（2023·广东梅州·统考三模）最近媒体报道了一些化学物质，如爆炸力极强的
、比黄金还贵的
、太空中的甲醇气团等。下列说法中不正确的是
A．
中含中子数为
B．甲醇
属于共价化合物
C．
和
互为同素异形体
D．由
变成
是化学变化
【答案】A
【详解】
A．1 个
中所含中子数为18，
中所含中子数为
，A 不正确；
B．甲醇
是碳原子、氢原子、氧原子间以共价键形成的共价化合物，B 正确；
C．
和
是氮元素的两种同素异形体，C 正确；
D．
、
是氮元素的同素异形体，所以
是化学变化，D 正确；
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故答案为：A。
8．（2023·全国·高三专题练习）汤姆孙(J．J．Thomson)和阿斯通(F．W．Aston)在1913 年发现了
Ne。下
列有关说法正确的是
A．
Ne 和
Ne 属于同素异形体
B．
Ne 和
Ne 属于不同的核素
C．
Ne 和
Ne 的中子数相同
D．
Ne 转变为
Ne 为化学变化
【答案】B
【详解】
同素异形体是指同种元素组成的不同的单质，
Ne 和
Ne 的质子数相同，中子数不同，属于不同的核
素，互为同位素，不互为同素异形体，
Ne 转变为
Ne，没有新物质生成，不是化学变化；
综上A、C、D 错误，答案选B。
9．（2023·河北张家口·统考二模）用
粒子轰击
可得到一个中子和一种放射性核素
，即
。已知基态X 原子中s 能级电子总数是p 能级电子总数的4 倍。下列说法错误的是
A．b=13
B．最高价含氧酸的酸性：X<Y
C．XF3与YF3中X 与Y 的杂化方式相同
D．单质的沸点：X>Y
【答案】C
【详解】
基态X 原子核外电子s 能级电子数是p 能级电子数的4 倍，则X 的核外电子排布为1s22s22p1，则X 为B 元
素，由2+5=c，则Y 的质子数为7，Y 为N 元素；
A．由信息可知X 和Y 分别为B 和N，则a=5，由质量守恒4+2×5=b+1，解得b=13，A 正确；
B．同周期主族元素从左到右非金属性增强，则非金属：B<N，则最高价含氧酸的酸性：H3BO3<HNO3，B
正确；
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C．BF3中B 原子的价层电子对数为3，不含孤电子对，B 原子采用sp2杂化，NF3中N 原子价层电子对数为
3+
=4，有1 个孤电子对，杂化类型是sp3，C 错误；
D．常温下B 单质为固体，N2为气体，则沸点：B>N2，D 正确；
故选：C。
10．（2023·全国·高三统考专题练习）X、Y、Z 为同一周期的短周期主族元素，且原子序数依次增大，
X、Y 两元素的最外层电子数之和与Z 的最外层电子数相等，Y 的最外层电子数是内层电子数的3 倍。下
列说法正确的是
A．原子半径：Z>Y>X
B．XZ 为共价化合物
C．最简单氢化物的热稳定性：Y<Z
D．X2Y 中各微粒都满足8 电子结构
【答案】C
【详解】
X、Y、Z 均为短周期主族元素，三种元素位于同一周期，Y 的最外层电子数是内层电子数的3 倍，则Y 为
O；三种元素位于同一周期，X、Y（O）两元素的最外层电子数之和与Z 的最外层电子数相等，则Z 只能
为F，X 为Li 元素，据此分析解答。
A．由分析可知，X、Y、Z 分别为Li、O、F，同一周期从左往右元素的原子半径依次减小，故原子半径Li
＞O＞F 即Z＜Y＜X，A 错误；
B．由分析可知，X、Z 分别为Li、F，XZ 即LiF 为离子化合物，B 错误；
C．由分析可知， Y、Z 分别为O、F，同一周期从左往右元素的非金属性依次增强，其简单氢化物的热稳
定性依次增强，故最简单氢化物的热稳定性H2O＜HF 即Y<Z，C 正确；
D．由分析可知，X、Y 分别为Li、O，X2Y 即Li2O 中微粒O2-满足8 电子结构，但Li+最外层只有2 个电
子，不满足8 电子结构，D 错误；
故答案为：C。
11．（2023·全国·高三专题练习）下列各微粒：①H3O＋、NH 、Na＋；②OH－、NH 、F－；③O
、Na
＋、Mg2＋；④CH4、NH3、H2O。具有相同质子数和电子数的一组是
A．①②③
B．①②④
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C．②③④
D．①③④
【答案】B
【详解】
H
①
3O＋、NH 、Na＋质子数11、11、11，电子数分别为10、10、10；
OH
②
－、NH 、F－质子数9、9、9，电子数分别为10、10、10；
O
③
、Na＋、Mg2＋质子数16、11、12，电子数分别为18、10、10；
CH
④
4、NH3、H2O 质子数10、10、10，电子数分别为10、10、10；
具有相同质子数和电子数的一组是①②④；
故选B。
12．（2023·全国·高三专题练习）氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。
、
、
是
氢元素的3 种核素，基态H 原子
的核外电子排布，使得H 既可以形成
又可以形成
，还能形成
、
、
、
、
等重要化合物；水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得
，如水煤气
法制氢反应中，
与足量
反应生成
和
吸收131.3kJ 的热量。
在金属冶
炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用，如
在催化剂作用下与
反应可得到
。我国
科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。下列说法正确的是
A．
、
、
都属于氢元素
B．
和
的中心原子轨道杂化类型均为
C．
分子中的化学键均为极性共价键
D．
晶体中存在Ca 与
之间的强烈相互作用
【答案】A
【详解】
A．
、
、
都属于氢元素，三者互为同位素，统称为氢元素，A 正确；
B．
和
的中心原子轨道杂化类型均为
，B 错误；
C．
分子中的化学键既存在O-H 极性共价键，也存在O-O 非极性共价键，C 错误；
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D．
晶体中存在Ca2+与
之间的离子键，为强烈相互作用，D 错误。
故选A。
13．（2023·全国·高三专题练习）假设R 元素无同位素，元素R 原子的质量数为A，Rm－的核外电子数为
x，则W g Rm－所含中子的物质的量为
A．(A－x＋m) mol
B．(A－x－m) mol
C．
(A－x＋m) mol
D．
(A－x－m) mol
【答案】C
【详解】
R 原子的质子数为
，中子数为
，Wg
的物质的量为
，所含中子的物质的量为
mol，故选C。
14．（2023·全国·高三专题练习）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：
X＋He―→
Y＋n。
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 的质子数大于Y 的
D．Y 仅有一种含氧酸
【答案】B
【详解】
由守恒关系可知元素X 的质量数为27，X 与Y 最外层电子数之和为8，质子数相差2，且X 为金属元素，
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可推知X 为Al 元素，Y 为P 元素。
A．由分析可知，
X 的相对原子质量为27，A 错误；
B．X 为Al 元素，Y 为P 元素，二者都有＋3 价，都可以形成三氯化物，B 正确；
C．Al 原子质子数为13，P 原子质子数为15，故质子数：X<Y，C 错误；
D．P 元素的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO2等，D 错误；
故选B。
15．（2023·四川·校联考模拟预测）1934 年，约里奥·居里夫妇用 α 粒子(即氦核
)轰击某金属原子
得到
，
具有放射性，可衰变为
：
、
。元素X 是地壳
中含量最多的金属元素。下列说法错误的是
A．X 原子核内中子数为14
B．X 和Y 的氧化物分别为碱性氧化物、酸性氧化物
C．Y 的不同氯化物中化学键类型可能相同
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>Q
【答案】B
【详解】
元素X 是地壳中含量最多的金属元素，则X 为Al 元素；
可知
为
、A=27、
Z=13、
为
；
可知
为
。据此分析可得；
A．由分可得
为
，则
，故A 正确；
B．X、Y 分别为Al 和P，X 的氧化物
为两性氧化物，P 的氧化物
均为酸性氧化物，故B
错误；
C．Y 为P 元素，则其常见的氯化物有
，均为共价化合物，所含化学键均为共价键，故C 正
确；
D．Y、Q 分别为P 和Si 元素，非金属性：P＞Si，则最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>Q；故D 正确；
答案选B。
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16．（2023·海南·高三统考专题练习）完成下列问题
(1)有下列微粒或物质：①
、
、
②石墨、金刚石 ③
、
、
④H、D、T ⑤
、
⑥
、
、
，回答下列问题：
互为同素异形体的是 ；上述微粒中出现的核素符号有 种
(2)下列变化：
①
溶于水；②酒精溶于水；③KOH 溶于水；④
溶于水；⑤
溶于水；⑥碘升华；⑦
溶于水；③冰融化；⑨
熔化；⑩
熔化(填序号)。
没有化学键被破坏的是： ；只有离子键被破坏的是： 。
(3)2023 年是门捷列夫发现元素周期律154 周年，如图为元素周期表的一部分。其中①的简单氢化物能与其
最高价氧化物的水化物反应生成一种离子化合物。回答下列问题：
ⅰ)元素In 在元素周期表中的位置为 。
ⅱ)Sb 的最高价氧化物为 (填化学式)。
ⅲ)根据元素周期律推断：
a．阴影部分元素形成的简单气态氢化物中，热稳定性最强的物质与③的最高价氧化物反应的化学方
程式 ；
b．酸性：
(填“>”“<”或“=”)；
c．②④元素的氢化物的还原性更强的是： (填化学式)。
iiii)写出元素①形成
分子的电子式： 。
【答案】
(1)
9
②
(2)
②⑥⑧
③⑨⑩
(3)第五周期ⅢA 族
<
【详解】
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（1）②石墨、金刚石都是碳元素构成的结构不同的单质，属于同素异形体；具有一定数目质子和一定数
目中子的一种原子属于核素，则上述微粒中出现的核素符号有①④⑥一共是9 种核素；
（2）未破坏化学键说明没有发生化学反应或没有电解质熔融或溶于水，物质发生物理变
化，未破坏化学键的是②⑥⑧；仅离子键被破坏说明离子化合物溶于水或熔融或发生化学反应离子键被破
坏，所以仅离子键被破坏的是③⑨⑩；
（3）ⅰ)元素In 是49 号元素，则元素In 在元素周期表中的位置为第五周期ⅢA 族；
ⅱ)元素Sb 为51 号元素，位于第五周期VA 族，则其最高价为+5 价，其最高价氧化物为
；
ⅲ) a．由图可知，阴影部分元素为F、Cl、Br、I；③为Si，同主族越靠上非金属性越强其氢化物越稳定，
则热稳定性最强的物质与③的最高价氧化物反应的化学方程式
；
b．同周期元素，越靠右非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，则酸性：
<
；
c．由图可知，②④元素分别为：O、S，其中S 的非金属性较弱，非金属性越弱，其氢化物的还原性越
强，则②④元素的氢化物的还原性更强的是
；
iiii)由图可知，元素①为N，则元素①形成
分子为N2H4，其电子式为
。
17．（2023·全国·高三专题练习）回答下列问题：
(1)请用以下物质的序号填空：①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
其中只含有共价键的化合物有 ，含有非极性共价键的离子化合物有 ，含有极性共价键的离
子化合物有 ，不含共价键的化合物有 。
(2)X、Y 两种主族元素能形成
型化合物，已知
中共有38 个电子，若
为常见元素形成的离子化
合物，其电子式为 ；若
为共价化合物，其结构式为 。
(3)现有
种短周期元素，它们在元素周期表中的位置如图所示，请据此回答下列问题：
①元素的原子间反应最容易形成离子键的是 (填字母，下同)，容易形成共价键的是 。
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A．c 和f B．b 和g C．d 和g D．b 和e
②写出由
种元素形成的，所有原子都满足最外层为8 电子结构的任意一种分子的分子式： 。
a
③与e 能形成化合物
，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外电子层结构，其电子式
为 ，其中所含化学键类型为 ，该物质能与水剧烈反应生成两种气体，这两种气体的化学式
是 。
(4)氯化铝的物理性质非常特殊，如：氯化铝的熔点为
，但在
就开始升华。据此判
断，氯化铝是 (填“共价化合物”或“离子化合物”)，可以证明你的判断正确的实验依据是
。
【答案】
(1)
④⑤⑧
②
③⑦
①
(2)
(3)B C
极性共价键、离子键
、
(4)共价化合物 氯化铝在熔融状态下不导电
【详解】
（1）①NaCl 只含离子键的离子化合物；
Na
②
2O2既含有离子键，又含有非极性共价键的离子化合物；
NaOH
③
既含有离子键，又含有极性共价键的离子化合物；
④
只含极性共价键的共价化合物；
H
⑤
2O2既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物；
⑥
只含有非极性共价键，但不是化合物；
NH
⑦
4Cl 既含有离子键，又含有极性共价键的离子化合物；
⑧
只含极性共价键的共价化合物；
He
⑨
单原子分子，不含有化学键；
⑩
只含有非极性共价键的单质；
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故只含有共价键的化合物有④⑤⑧，含有非极性共价键的离子化合物有②，含有极性共价键的离子化合物
有③⑦，不含共价键的化合物有①。
（2）X、Y 能形成XY2型化合物，若XY2为常见元素形成的离子化合物，X 显正二价，Y 显负一价，又已
知XY2中共有38 个电子，计算得：20+9+9=38，则XY2为氟化钙，其电子式为：
；若
XY2为共价化合物时，则无金属，X 显正四价，Y 显负二价，6+16+16=38，可推出XY2为二硫化碳，其结
构式为：S=C=S。
（3）a～g 7 种短周期元素依次为氢、钠、镁、碳、氮、磷、氯。
①金属性强和非金属性强的元素之间最容易形成离子键，钠是周期表中最左边的元素金属性强，氯是最右
边的元素非金属性强，所以是b、g 最容易形成离子键，选B；非金属元素之间容易形成共价键，所以选
C。
②分子中所有原子都满足8 电子的物质有CCl4(或PCl3)。
③根据分析，a 为H，e 为N，N 与H 能形成化合物
，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子
的最外电子层结构，其电子式为
；其中铵根离子中N 与H 之间是极性共价键，铵根与H-之间
是离子键；该物质能与水剧烈反应生成两种气体，反应的化学方程式为NH5=NH3↑+H2↑，这两种气体的化
学式是NH3和H2。
（4）氯化铝的熔点为190℃(2.02×103Pa)，但在180℃就开始升华，据此判断，氯化铝的熔沸点不高，且氯
化铝在熔融状态时AlCl3不能导电，则氯化铝是共价化合物。
18．（2023·海南·高三统考专题练习）按照要求回答下列问题。
(1)有下列物质：
、
、
、
、
、
、
。
①上述物质中既含共价键又含离子键的 ；属于共价化合物的是 ；
②
溶于水时破坏 (填“共价键”或“离子键”，下同)，
熔化时破坏
。
(2)砷在元素周期表中的位置 。原子序数为115 的
中子数为 。
(3)向
溶液中通入氯气出现黄色浑浊，反应的离子方程式为 。可证明非金属性：
S(填“＞”或“＜”)。
(4)短周期元素Y 的一种含氧酸化学式为
，其结构式可表示为
。该酸为 元酸。
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写出该酸与过量
溶液反应的化学方程式： 。(用对应元素符号作答。已知信息：氢氧原子
结合成的一种原子团“
”叫羟基，含氧酸中只有羟基氢才可电离出
)
【答案】
(1)
、
、
共价键 离子键
(2)第四周期VA 族 173
(3)
＞
(4)二
【详解】
（1）①离子化合物有
、
、
，
只含离子键，而
、
既含有离子键又含
有共价键，共价化合物只含共价键，共价化合物有
、
；
②
为共价化合物，溶于水发生电离
，破坏了共价键；而
(熔融)
，只破坏了离子键；
（2）砷在元素周期表的第四周期VA 族。原子序数为115 的
的中子数为
；
（3）该反应为
置换出单质S 的反应，离子方程式为
，据氧化剂的氧化性强于氧化
产物的氧化性可知，氧化性：
，所以非金属性：
；
（4）从结构式
可知，该分子中含有2 个羟基，故该酸为二元酸，Y 能形成3 个单键和1 个双
键，Y 应为P，则该酸与过量氢氧化钠溶液反应的化学方程式为
。
19．A、B、C、D、E、F 六种短周期主族元素，原子序数依次增大。
元素
信息
B
其单质在常温下为双原子分子，与A 可形成分子X，X 的水溶液呈碱
性
D
其简单阳离子与X 具有相同的电子数，且是同周期中简单阳离子中半
径最小的
E
元素原子最外层比次外层少2 个电子
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C、F
两种元素的原子最外层共有13 个电子
则：
(1)B 的原子结构示意图为_____________________________________。
(2)B、C、E 分别与A 形成的化合物中最稳定的是__________________(写化学式)。
(3)C 与D 形成的化合物的化学式是____________ ，它的性质决定了它在物质的分类中应属于
____________ ；请写出该化合物对应水化物与NaOH 溶液反应的离子方程式：
____________________________________。
(4)F 的单质在反应中常作________ 剂，该单质的水溶液与E 的低价氧化物反应的离子方程式为
____________________________________。
【答案】
(1)
(2)H2O
(3)Al2O3 两性氧化物 Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
(4)氧化 Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO
【解析】
A、B、C、D、E、F 六种短周期主族元素，原子序数依次增大，X 的水溶液显碱性，则A 为H，B 为N；
D 的简单阳离子与X 的电子数相同，且D 是同周期中简单阳离子中半径最小的，则D 为Al；E 元素原子最
外层比次外层少2 个电子，则E 为S，F 为Cl；C、F 两种元素的原子最外层共有13 个电子，则C 为O。
20．A＋、B＋、C－、D、E 五种粒子(分子或离子)中，每个粒子均有10 个电子。已知：
A
①
＋＋C－===D＋E↑；
B
②
＋＋C－===2D。
请回答：
(1)C－的电子式是________________。
(2)分别写出A＋和D 反应、B＋和E 反应的离子方程式：
_______________________、________________________。
(3)除D、E 外，请再写出两种含10 个电子的分子：________(写分子式)。
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(4)除A＋、B＋外，请再写出两种含10 个电子的阳离子：________。
【答案】
(1)
(2)NH＋H2ONH3·H2O＋H＋ H3O＋＋NH3===NH＋H2O
(3)CH4、HF(答案合理即可)
(4)Na＋、Mg2＋(答案合理即可)
【解析】
本题中五种粒子均有10 个电子是解题的突破口。依据已有的元素与化合物知识可知，10 电子的粒子中，
原子有Ne；阴离子有N3－、O2－、F－、OH－、NH，阳离子有Na＋、Mg2＋、Al3＋、NH、H3O＋；分子有
CH4、NH3、H2O、HF。根据题意有：①A＋＋C－===D＋E↑，推知A＋应为NH、C－为OH－、D 为H2O、E
为NH3，将其结果代入②B＋＋C－===2D，推知B＋应为H3O＋。
26
