跟踪检测（二十九）认识层面——原子结构、化学键（有什么）1．YBa2Cu8Ox(Y为元素钇)是磁悬浮列车中的重要超导材料，下列关于Y的说法不正确的是(　　)A．属于金属元素B．质子数与中子数之差为50C．原子的核外电子数是39D.Y和Y是两种不同的核素解析：选B　Y的质子数为39，中子数为89－39＝50，质子数与中子数之差为11。2．下列有关氧元素及其化合物的表示正确的是(　　)A．中子数为10的氧原子：OB．氧原子的结构示意图：C．水分子的电子式：D．乙酸甲酯的结构简式：HCOOC2H5解析：选A　质子数为8、中子数为10的氧原子的质量数为18，A正确；氧原子的结构示意图为，B错误；水是共价化合物，不存在离子键，水分子中氢氧原子个数比为2∶1，C错误；乙酸甲酯的结构简式为CH3COOCH3，D错误。3．下列表达正确的是(　　)A．HClO的电子式为B．H2S的电子式可表示为C．用电子式表示Na2O的形成过程为D．BaCl2的电子式为解析：选D　A项，HClO的电子式应为；B项，H2S为共价化合物，电子式应为；C项，两个钠离子不能合并，正确的形成过程为。4．我国限制稀有金属对外出口，此举对我国战略安全具有重要意义，稀土元素钕(Nd) 是制造导弹合金材料的重要元素。下列说法中正确的是(　　)A.Nd和Nd是同一核素B．一个Nd原子的质量约为g(NA表示阿伏加德罗常数的值)C.Nd原子的中子数与质子数之差为80D．14g钕元素含有6mol电子解析：选B　Nd和Nd是不同核素，A项错误；1molNd原子的质量约为140g，一个原子的质量约为g，B项正确；Nd原子的中子数为80、质子数为60，二者之差为20，C项错误；元素的相对原子质量是该元素的各种天然同位素的相对原子质量和所占的物质的量分数算出的平均值，因此14g钕元素对应的钕原子的物质的量并非0.1mol，含有的电子也不是6mol，D项错误。5．(全国卷Ⅲ)下列叙述正确的是(　　)A．24g镁与27g铝中，含有相同的质子数B．同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同C．1mol重水与1mol水中，中子数比为2∶1D．1mol乙烷和1mol乙烯中，化学键数相同解析：选B　24gMg、27gAl的物质的量均为1mol,1个Mg原子和1个Al原子所含的质子数分别为12、13，故24g镁与27g铝中含有的质子数分别为12mol和13mol，A项错误；等质量的氧气和臭氧，所含氧原子数相等，故电子数相同，B项正确；1个D2O分子含有10个中子，1个H2O分子含有8个中子，1mol重水与1mol水中含有的中子数之比为10∶8(5∶4)，C项错误；1个乙烷分子中含有7个共价键，而1个乙烯分子中含有6个共价键，故1mol乙烷与1mol乙烯中，含有的化学键数之比为7∶6，D项错误。6．(2021·北京房山一模)含氯消毒液(主要成分为NaClO)与含氯洁厕灵(主要成分为HCl)混用可能会引起中毒，其原因是NaClO＋2HCl===Cl2↑＋NaCl＋H2O，下列说法中正确的是(　　)A．NaCl的电子式为B．NaClO中只含有离子键C．当释放2.24LCl2时，一定有6.02×1022个氯气分子扩散到室内D．使用消毒液时滴加食醋可增强消毒作用，其原因用离子方程式表示为ClO－＋CH3COOH===HClO＋CH3COO－解析：选D　A项，NaCl是离子化合物，写电子式时阴离子要用括号括起来，即NaCl的电子式为；B项，NaClO中含有离子键和极性共价键；C 项中没有说明是在标准状况下，故2.24LCl2的物质的量不一定是0.1mol；D项，使用消毒液时滴加食醋，依据强酸制弱酸原理，醋酸可以与ClO－反应生成HClO，离子方程式为ClO－＋CH3COOH===HClO＋CH3COO－。7．下列说法正确的是(　　)A．共价化合物中可能含有离子键B．区别离子化合物和共价化合物的方法是看其水溶液是否能够导电C．离子化合物中只含有离子键D．离子化合物在熔融状态下能电离出自由移动的离子，而共价化合物不能解析：选D　A项，共价化合物中只含有共价键；B项，区别离子化合物和共价化合物要看其在熔融状态下能否导电，而不能根据其水溶液是否能导电来判断；C项，离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键，如NaOH、NH4NO3等；D项，离子化合物在熔融状态下都能电离出自由移动的离子，共价化合物在熔融状态下不能电离。8．下列物质中含有相同的化学键类型的是(　　)A．NaCl、HCl、H2O、NaOHB．Cl2、Na2S、HCl、SO2C．HBr、CO2、H2O、CS2D．Na2O2、H2O2、H2O、O3解析：选C　四种物质含有的化学键分别是离子键、极性共价键、极性共价键、离子键和极性共价键，A错误；四种物质含有的化学键分别是非极性共价键、离子键、极性共价键、极性共价键，B错误；四种物质含有的化学键均是极性共价键，C正确；四种物质含有的化学键分别是离子键和非极性共价键、极性共价键和非极性共价键、极性共价键、非极性共价键，D错误。9．氕化锂(LiH)、氘化锂(LiD)、氚化锂(LiT)在一定条件下都可产生极高的能量，被广泛应用在火箭推进剂和核反应中。下列有关说法中正确的是(　　)A．LiH、LiD、LiT互为同素异形体B．LiH、LiD、LiT中氢元素的化合价均为＋1C．H、D、T互为同位素D．LiH、LiD、LiT在反应中常作氧化剂解析：选C　A项，同素异形体是由同种元素组成的不同单质，LiH、LiD、LiT都是化合物，不是单质，所以LiH、LiD、LiT不互为同素异形体；B项，LiH、LiD、LiT都是离子化合物，其中金属元素Li为＋1价，所以H、D、T均为－1价；C项，H、D、T分别代表H、H、H，是氢元素的三种不同核素，它们互为同位素；D项，H、D、T的最外层电子数相同，它们的化学性质相同，所以LiH、LiD、LiT的化学性质相似，在化学反应中－1价的氢容易发生氧化反应生成H2，故LiH、LiD、LiT在反应中常作还原剂。 10．科学家宣布发现了铝的“超级原子”结构——Al13和Al14。已知这类“超级原子”最外层电子数之和为40时处于相对稳定状态。下列说法中，正确的是(　　)A．Al13、Al14互为同位素B．Al13超级原子中Al原子间通过离子键结合C．Al13和Al14都具有较强的还原性，容易失去电子生成阳离子D．Al14最外层电子数之和为42，与第ⅡA族元素原子的性质相似解析：选D　质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，同位素研究的对象是原子，Al13、Al14不互为同位素，A错误；Al13超级原子中Al原子间通过共价键结合，B错误；Al13最外层电子数之和为13×3＝39，需要获得1个电子达到稳定结构，因此表现出较强的氧化性，C错误；Al14最外层电子数之和为14×3＝42，由于这类“超级原子”最外层电子数之和为40时处于相对稳定状态，因此该微粒需要失去2个电子才能达到稳定结构，这说明Al14与第ⅡA族元素原子的化学性质相似，D正确。11.如图所示，a、b、c均为非金属单质，d、e均为含有10个电子的共价化合物，且分子中所含原子个数：d＞e，f为离子化合物。则下列说法错误的是(　　)A．常温下，单质a呈气态B．单质c具有强氧化性C．稳定性：d＞eD．f受热易分解为d和e解析：选C　a、b、c均为非金属单质，d、e均为含有10个电子的共价化合物，则b一定是H2。分子中所含原子个数：d＞e，f为离子化合物，因此f一定是铵盐，则a是N2，c是F2，d是NH3，e是HF，f是NH4F。常温下N2是气体，A正确；F是最活泼的非金属元素，因此单质氟具有强氧化性，B正确；非金属性F强于N元素，故氢化物稳定性是HF强于NH3，C不正确；铵盐受热易分解，因此NH4F受热分解生成NH3和HF，D正确。12．(2021·石景山区一模)在NH3和NH4Cl存在的条件下，以活性炭为催化剂，用H2O2氧化CoCl2溶液来制备化工产品[Co(NH3)6]Cl3，下列表述正确的是(　　)A．中子数为32，质子数为27的钴原子：CoB．H2O2的电子式：C．NH3和NH4Cl的化学键类型相同D．[Co(NH3)6]Cl3中Co的化合价是＋3价解析：选D　中子数为32，质子数为27的钴原子的质量数为32＋27＝59，A错误；H2O2为共价化合物，其电子式为，B错误；NH3中存在共价键，NH4Cl 中存在离子键和共价键，C错误；[Co(NH3)6]Cl3中NH3整体为0价，Cl为－1价，所以Co的化合价是＋3价，D正确。13．如图是部分短周期元素原子(用字母表示)最外层电子数与原子序数的关系图。下列说法正确的是(　　)A．元素的非金属性：X>R>WB．简单离子的半径：W>R>XC．X与W形成的化合物中只有共价键D．X与Z形成的化合物中只有离子键解析：选C　由各原子的最外层电子数和原子序数的关系可推断X、Y、Z、R、W依次为O、F、Na、S、Cl元素。元素的非金属性：X(O)>R(S)、W(Cl)>R(S)，A错误；电子层数越多，离子半径越大，核外电子排布相同时，原子序数越大，离子半径越小，简单离子半径：R(S2－)>W(Cl－)>X(O2－)，B错误；O与Cl形成的化合物中只有共价键，C正确；X与Z可形成Na2O和Na2O2，Na2O中只有离子键，Na2O2中既有离子键又有共价键，D错误。14．W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、6、8、8，它们的最外层电子数之和为10，下列说法正确的是(　　)A．W与Y可以形成离子化合物B．X的简单氢化物在同主族元素的氢化物中沸点最高，说明X的非金属性最强C．X和Z形成的原子个数比为1∶1的化合物中，既含有极性键又含有非极性键D．工业生产中，通常用电解Z的熔融氧化物来制取Z的单质解析：选A　W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、6、8、8，则W是H元素，X是O元素，Y、Z处于第三周期，四种元素原子的最外层电子数之和为10，Y、Z最外层电子数之和是10－1－6＝3，最外层电子数只能为1、2，又因为Y原子序数小于Z，则Y是Na元素、Z是Mg元素。A项，W与Y可以形成NaH，属于离子化合物，正确；B项，X的简单氢化物在同主族元素的氢化物中沸点最高，是由于水分子之间存在氢键，错误；C项，X和Z形成的原子个数比为1∶1的化合物为MgO，只含有离子键，错误；D项，工业上，通常用电解熔融氯化镁冶炼镁，错误。15．单质Z是一种常见的半导体材料，可由X通过如下图所示的路线制备，其中X为Z的氧化物，Y为氢化物，分子结构与甲烷相似，回答下列问题： (1)能与X发生化学反应的酸是________；由X制备Mg2Z的化学方程式为________________________________________________________________________。(2)由Mg2Z生成Y的化学方程式为_______________________________________，Y分子的电子式为________。(3)Z、X中共价键的类型分别是________、________。解析：Z为半导体单质，则Z是Si元素；Si可与氢氟酸反应，其氧化物为二氧化硅，根据反应的流程图可知，二氧化硅与Mg反应生成Mg2Si，Mg2Si与盐酸反应生成的Y为氢化物，则Y的分子式是SiH4，加热分解可得到单质Si。单质Si中只有Si—Si非极性键，SiO2中只有Si—O极性键。答案：(1)氢氟酸　SiO2＋4Mg2MgO＋Mg2Si(2)Mg2Si＋4HCl===2MgCl2＋SiH4↑　(3)非极性键　极性键16．(海南高考)短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，元素X的一种高硬度单质是宝石，Y2＋电子层结构与氖相同，Z的质子数为偶数，室温下M单质为淡黄色固体，回答下列问题：(1)M元素位于周期表中的第_______周期、_______族。(2)Z元素是________，其在自然界中常见的二元化合物是________。(3)X与M的单质在高温下反应的化学方程式为________________________________，产物分子为直线形，其化学键属________共价键(填“极性”或“非极性”)。(4)四种元素中的________可用于航空航天合金材料的制备，其单质与稀盐酸反应的化学方程式为______________________________。解析：短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大，元素X的一种高硬度单质是宝石，则X是C元素；Y2＋电子层结构与氖相同，则Y是Mg元素；Z的质子数为偶数，室温下M单质为淡黄色固体，则Z是Si元素，M是S元素。(1)M元素是S，核外电子排布是2、8、6，所以位于周期表中的第三周期、ⅥA族。(2)Z元素是Si元素，其在自然界中常见的二元化合物是SiO2。(3)X与M的单质在高温下反应产生CS2，该反应的化学方程式为C＋2SCS2，产物分子是由不同元素的原子形成的共价键，所以其化学键属极性共价键。(4)四种元素中只有Mg是金属元素，密度比较小，制成的合金硬度大，所以可用于航空航天合金材料的制备，该金属是比较活泼的金属，可以与盐酸发生置换反应产生氢气，其单质与稀盐酸反应的化学方程式为Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑。答案：(1)三　ⅥA　(2)Si　SiO2(3)C＋2SCS2　极性 (4)Mg　Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑17．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：X的周期序数＝主族序数＝原子序数，X为H元素，Z的原子L层电子数为a＋b，M层电子数为a－b，则a＋b＝8，Y的原子最外层电子数为a，次外层电子数为b，则b＝2，因此a＝6，则Y为O元素，Z为Si元素；M的单质在自然界中的硬度最大，M为C元素；N位于第三周期，最外层电子数是电子层数的2倍，N为S元素。(1)根据上述分析，X、Y、Z、N四种元素的名称分别为氢、氧、硅、硫。(2)由X、Y、Z、M、N五种元素两两组成的分子中，①含10e－且呈正四面体结构的分子为CH4；②含14e－的双原子分子为CO；③含16e－且能使溴水褪色，说明分子中含有不饱和键或分子具有还原性，该分子为C2H4；④含18e－且常温下呈液态的分子为H2O2。答案：(1)氢　氧　硅　硫(2)①CH4　②CO　③C2H4　④H2O218．A、B、D、E、F、G为短周期元素，且原子序数依次递增。A、F同主族，E、G同主族。A与其他非金属元素化合时易形成共价键，F与其他非金属元素化合时易形成离子键，且F＋与E2－核外电子排布相同。由以上元素组成的物质BE和D2具有相同的电子数。请回答以下问题：(1)F位于第________周期第________族。(2)G的离子结构示意图为________________。(3)用电子式表示D2的形成过程： ________________________________________________________________________。(4)由A、E、F三种元素形成的化合物的化学式为______，含有的化学键有____________________(填写完整化学键类型)，属于________化合物。(5)B的最高价是__________，由A、B组成的化合物中，含A量最高的物质的化学式是__________；与D2相对分子质量相等的物质的化学式是__________，含有的化学键有________________________________(填写完整化学键类型)，有________对共用电子对。解析：A、F同主族，且A与其他非金属元素化合时易形成共价键，但F与其他非金属元素化合时易形成离子键，则为第ⅠA族元素，且A为氢元素。F＋与E2－核外电子排布相同，则F为Na，E为O，B为C，D为N，E、G同主族，且为短周期元素，则G为S。(1)Na位于第三周期第ⅠA族。(2)S2－结构示意图为。(3)N2的形成过程为。(4)NaOH中既有离子键又有极性共价键，属于离子化合物。(5)C的最高化合价为＋4；C2H4中既有极性共价键(C—H)又有非极性共价键(C===C)。答案：(1)三　ⅠA　(2)(4)NaOH　离子键和极性共价键　离子(5)＋4　CH4　C2H4　极性共价键和非极性共价键　6