[练案13]第五章 物质结构 元素周期律第13讲 原子结构 化学键A组 基础必做题1．(2021·湖南，7,3分)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的原子序数等于W与X的原子序数之和，Z的最外层电子数为K层的一半，W与X可形成原子个数比为2∶1的18e－分子。下列说法正确的是( B )A．简单离子半径：Z＞X＞YB．W与Y能形成含有非极性键的化合物C．X和Y的最简单氢化物的沸点：X＞YD．由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性[解析] W为H，X为N，Y为O，Z为Na。A项，X、Y、Z简单离子的核外电子排布相同，根据“径大序小”，简单离子半径：X＞Y＞Z，错误；B项，W与Y可形成H2O2，H2O2中含有非极性键，正确；C项，X和Y的最简单氢化物分别为NH3、H2O，常温下NH3为气体，H2O为液体，则沸点：NH3＜H2O，错误；D项，W、X、Y三种元素可以组成NH3·H2O，其水溶液显碱性，错误。2．元素周期表中第113号、115号、117号和118号元素的中文名称分别为(113Nh)、镆(115Mc)、(117Ts)、(118Og)。下列预测或说法肯定不合理的是( B )A．元素Nh和Mc是金属元素，Ts和Og是非金属元素B．Nh的最高价氧化物对应的水化物的化学式为H3NhO3，是一种强酸C．Mc的最高价阳离子为Mc5＋，氧化性比较弱D．Og是第七周期中的最后一种元素，其原子序数是所有已发现元素中最大的[解析] 根据四种元素的中文名称，结合金属和非金属的分界线，推测Nh和Mc应为金属元素，Ts和Og为非金属元素，故A正确；同主族元素从上到下金属性增强，则Nh的最高价氧化物对应的水化物应是一种碱，故B错误；Mc位于第ⅤA族，金属性较强，则最高价阳离子为Mc5＋，氧化性比较弱，故C正确；Og是第七周期中的最后一种元素，为0族元素，其原子序数是所有已发现元素中最大的，故D正确。3．下列有关电子式的叙述正确的是( C )A．H、He、Li的电子式分别为H·、·He·、·Li∶B．氯原子的电子式为·eq\o(Cl,\s\up5(··),\s\do5(··))∶，Cl－的电子式为∶eq\o(Cl,\s\up5(··),\s\do5(··))∶C．钠离子、镁离子、铝离子的电子式分别为Na＋、Mg2＋、Al3＋D．Na2O的电子式为Na＋[∶eq\o(O,\s\up4(··),\s\do5(··))∶]2－Na＋，H2O的电子式为H＋[∶eq\o(O,\s\up4(··),\s\do5(··))∶]2－H＋[解析] 锂原子的电子式应为Li·，A错误；Cl－的电子式应为[∶eq\o(Cl,\s\up5(··),\s\do5(··))∶]－，B错误；金属阳离子的电子式与离子符号相同，C正确；H2O的电子式应为H∶eq\o(O,\s\up4(··),\s\do5(··))∶H，D错误。4．(2022·湖南雅礼中学月考)“稀土元素”是指镧系元素及第ⅢB族的钪(21Sc)、钇(39Y)，它们被称为“工业味精”。它们在军工生产、高科技领域中有极为重要的作用。下列有关“稀土元素”的说法正确的是( C )A．它们的原子核外均有5个电子层B．它们的原子最外层均含有3个电子C．它们均是金属元素D．76Y、80Y中子数不同，化学性质不同[解析] 镧系元素属于第六周期元素，原子核外有6个电子层，A项错误；过渡元素最外层电子数均为1～2个，B项错误；过渡元素均为金属元素，C项正确；76Y、80Y互为同位素，化学性质几乎相同，D项错误。5．(2022·海南卷高三检测)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__三__周期、__ⅥA__族。(2)Z元素是__Si__，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的化学方程式为__C＋2Seq\o(=====,\s\up7(高温))CS2__，产物分子为直线形，其化学键属于__极性__共价键(填“极性”或“非极性”)。(4)四种元素中的__Mg__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__Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑__。[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)S位于周期表中的第三周期、ⅥA族。(2)Si元素在自然界中常见的二元化合物是SiO2。(3)C和S在高温下反应产生CS2，CS2的结构与CO2类似，故CS2分子为直线形，由于是不同元素的原子形成的共价键，所以其化学键属于极性共价键。(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。6．(2022·江西安福考试)(1)eq\o\al(A,Z)X表示原子：①AXn＋共有x个电子，则该阳离子的中子数N＝__A－x－n__。②12C16O2分子中的中子数N＝__22__。(2)某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍，其质子数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图是：____。(3)已知某粒子的结构示意图为，试回答：①当x－y＝10时，该粒子为__原子__(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。②写出y＝3与y＝7的元素最高价氧化物对应水化物发生反应的离子方程式：__Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O__。(4)现有我们熟悉的物质：H2O2、KCl、Na2SO4、Ar、Na2O2、HCl、O2等。①其中只含离子键的是__KCl__，只含极性键的是__HCl__，既含离子键又含极性键的是__Na2SO4__，既含离子键又含非极性键的是__Na2O2__，不含化学键的是__Ar__。②Na2O2的电子式为__Na＋[∶eq\o(O,\s\up4(··),\s\do5(··))∶eq\o(O,\s\up4(··),\s\do5(··))∶]2－Na＋__，与水反应时断裂的化学键类型是__离子键和共价键__。③用电子式表示下列化合物的形成过程：H2S：__H·＋·eq\o(S,\s\up6(),\s\do4())·＋·H―→H∶eq\o(S,\s\up6(),\s\do4())∶H__；KCl：__―→K＋[∶eq\o(Cl,\s\up5(··),\s\do5(··))∶]－__。[解析] (1)①AXn＋共有x个电子，则中性原子X的电子数为x＋n，即该阳离子的中子数N＝A－x－n；②12C16O2分子中的中子数为6＋8×2＝22。(2)设题给原子的核电荷数、质子数均为a，电子层数为x，最外层电子数为y，则a＝5x，a＝3y，则5x＝3y，x＝eq\f(3y,5)，因原子最外层电子数不超过8，即y为1～8的正整数，只有当y＝5，x＝3时合理。则该元素的核电荷数为15，其原子结构示意图为。(3)①当x－y＝10时，x＝10＋y，说明核电荷数等于核外电子数，即该粒子应为原子；②y＝3和y＝7时该微粒分别为Al和Cl，最高价氧化物对应的水化物分别为Al(OH)3和HClO4，反应的离子方程式Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。(4)①H2O2含极性键和非极性键，KCl只含离子键，Na2SO4含离子键和极性键，单原子分子Ar不含任何化学键，Na2O2含离子键和非极性键，HCl只含极性键，O2只含非极性键。②Na2O2是由Na＋和Oeq\o\al(2－,2)构成的离子化合物，电子式为Na＋[∶eq\o(O,\s\up4(··),\s\do5(··))∶eq\o(O,\s\up4(··),\s\do5(··))∶]2－Na＋，与水反应时，离子键和共价键均断裂。③H2S是共价化合物，KCl是离子化合物，书写电子式时阴离子需写出电荷数目，并用“[ ]”括起来，书写KCl的形成过程需标出电子转移方向。B组 能力提升题7．(2022·江西南昌月考)过氧化氢(H2O2)溶液俗称双氧水，医疗上常用3%的双氧水进行伤口消毒。H2O2能与SO2反应生成H2SO4，H2O2的分子结构如图所示。下列说法错误的是( B )A．H2O2的结构式为H—O—O—HB．H2O2为只含有极性键的共价化合物C．H2O2与SO2在水溶液中反应的离子方程式为SO2＋H2O2===2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)D．H2O2与SO2反应过程中有共价键断裂，同时有共价键形成[解析] H2O2的结构式为H—O—O—H，A项正确；H2O2为共价化合物，含有H—O极性键和O—O非极性键，B项错误；H2O2与SO2在溶液中反应生成H2SO4，其离子方程式为SO2＋H2O2===2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)，C项正确；反应H2O2＋SO2===H2SO4中有共价键的断裂和形成，D项正确。8．(2022·广东佛山质检)医用酒精和“84”消毒液混合，产生ZQ、X2W4Y、XW3Q等多种物质，已知W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素。下列叙述错误的是( D )A．简单气态氢化物的热稳定性：Y＞XB．W与Z可形成离子化合物ZWC．简单离子半径：Q－＞Y2－＞Z＋D．常温下，XW3Q为气态，且X、W、Q均满足8电子稳定结构[解析] 医用酒精的主要成分为CH3CH2OH，“84”消毒液的主要成分为NaClO，则反应后必定含有C、H、O、Na、Cl等元素，已知W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，则W为H，X为C，Y为O，Z为Na，Q为Cl。由于O的非金属性强于C，则简单气态氢化物热稳定性：H2O＞CH4，故A正确；W与Z可形成离子化合物NaH，故B正确；简单离子半径：Cl－＞O2－＞Na＋，故C正确；常温下，CH3Cl为气态，但氢原子不满足8电子稳定结构，故D错误。9．(2022·安徽江淮十校联考)已知A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，其中B和D同主族，中学阶段常见物质X、Y、Z为其中的三种元素组成的化合物，且均为强电解质，当X、Y按物质的量之比为1∶2反应时，有如图转化关系。下列说法正确的是( A )A．C、D、E三种元素一定位于同一周期B．物质X、Y、Z既含有离子键又含有共价键C．C和D形成的化合物溶于水，其溶液显中性D．简单氢化物的热稳定性：D＞E[解析] 根据W为二元液态化合物可推测W为水，X、Y、Z为其中的三种元素组成的化合物，且均为强电解质，X、Y按物质的量之比为1：2反应，推测X与Y的反应应为酸碱中和反应，进一步推测X为硫酸、Y为氢氧化钠，Z为硫酸钠；从而推断A为氢元素、B为氧元素、C为钠元素、D为硫元素、E为氯元素。C为Na元素、D为S元素、E为Cl元素，位于同一周期，A正确；X为硫酸，只含有共价键，B错误；C和D形成的化合物为Na2S，Na2S是强碱弱酸盐，溶于水显碱性，C错误；非金属性Cl＞S，其简单氢化物的热稳定性：HCl＞H2S，D错误；答案选A。10．(2022·黑龙江大庆实验中学综合训练)LDFCB是锂离子电池的一种电解质，该电解质的阴离子由同周期元素W、X、Y、Z构成(如下图)，Y的最外层电子数等于X的核外电子总数，四种元素原子最外层电子数之和为20。下列说法正确的是( B )A．四种元素的单质中，Z的沸点最高B．原子半径：W＞X＞Y＞ZC．W、Z形成的分子中各原子均满足8电子稳定结构D．Y分别与另外三种元素形成的二元化合物中，Y的价态相同[解析] Y的最外层电子数等于X的核外电子总数，且Y能形成化合物，则X的核外电子总数最多为7，根据题给阴离子中X的成键特点可知X应为第ⅣA族元