1、5.1 原子结构 化学键高效演练直击高考1.地壳中铀的平均含量约为2.5%,在铀元素中,用作核燃料的 U只占0.724%。通过铀浓缩可提高铀元素中 U的含量。下列关于铀元素的说法中正确的是()A. U与 U互为同位素B.可利用 U与 U化学性质的不同将二者分离C.利用化学反应把 U转化为 U,提高 U在铀元素中的含量D U与 U互为同素异形体【解析】选A。互为同位素的原子化学性质几乎完全相同,B项错误;同位素原子之间的转化,不属于化学变化,C项错误 U与 U互为同位素而非同素异形体,D项错误。2.(2018三亚模拟)中国计量科学研究院研制的NIM5铯原子喷泉钟,2 000万年不差一秒,目前成为
2、国际计量局认可的基准钟之一,参与国际标准时间修正。关于Cs,下列说法错误的是()A.137Cs和133Cs互为同位素B.单质Cs与水反应非常缓慢C.137Cs比133Cs多4个中子D.137Cs最外层只有1个电子【解析】选B。137Cs和133Cs质子数相同,中子数不同,质量数不同,前者比后者多4个中子,两者互为同位素,A、C项正确;Cs位于周期表中第6周期第A族,其原子最外层只有1个电子,Cs金属性很强,能与水剧烈反应,B项错误,D项正确。【加固训练】 (2018宿州模拟)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
3、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.14 g钕元素含有6 mol电子【解析】选B Nd和 Nd是不同核素,A项错误;1 mol Nd原子的质量约为140 g,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14 g钕元素对应的钕原子的物质的量并非0.1 mol,含有的电子也不是6 mol,D项错误。3.(新题预测)短周期元素X和元素Y,元素X原子的最外
4、层电子数为a,次外层电子数为b;元素Y原子的M层电子数为(a-b),L层电子数为(a+b),则X、Y两元素形成的化合物可能具有的性质是()世纪金榜导学号79100073A.和水反应B.和硫酸反应C.和氢氧化钠反应 D.和氯气反应【解析】选C。根据Y原子的L层电子数为(a+b),M层电子数为(a-b),知a+b=8,再根据X原子次外层电子数为b,可知b=2,则a=6,进而确定X为氧(O),Y为硅(Si)。两元素形成SiO2,SiO2为酸性氧化物,可与NaOH反应。4.(新题预测)X是第3周期非金属元素,该原子如果要达到8电子稳定结构,需要的电子数小于其次外层和最内层的电子数之差,且等于最内层电子
5、数的整数倍。下列说法正确的是()A.X最高价氧化物对应的水化物一定是强酸B.X元素的氢化物化学式一定为H2XC.X的单质一定是良好的半导体材料D.X元素的氧化物一定能与烧碱反应【解析】选D。A项,根据已知位构性方面的信息推断,X为Si或S,最高价氧化物对应的水化物为H2SiO3或H2SO4,前者是弱酸,后者是强酸,错误;B项,气态氢化物为SiH4或H2S,错误;C项,单质为Si或S,前者是半导体材料,后者是绝缘体材料,错误;D项,氧化物为SiO2或SO2、SO3,都是酸性氧化物,都能与烧碱反应,正确。5.a、b、c、d为短周期元素,a的M电子层有1个电子,b的最外层电子数为内层电子数的2倍,c
6、的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍,c与d同周期,d的原子半径小于c。下列叙述错误的是()A.d元素的非金属性最强B.它们均存在两种或两种以上的氧化物C.只有a与其他元素形成的化合物都是离子化合物D.b、c、d分别与氢形成的化合物中化学键均为极性共价键【解析】选D。根据题意,短周期元素中,a的M层电子数为1个,则a为钠元素,b的最外层电子数为内层电子数的2倍,则b为碳元素,c的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍,则c为硫元素,结合c与d同周期,d的原子半径小于c,故d为氯元素。A项,上述元素中非金属性最强的元素是氯元素,正确;B项,钠可以形成Na2O、Na2O2两种氧化物,碳元素可以形成CO
7、、CO2两种氧化物,S元素可以形成SO2、SO3两种氧化物,氯元素可以形成Cl2O、ClO2、Cl2O7等多种价态的氧化物,B项正确;C项,钠为活泼金属元素,可以与非金属元素C、S、Cl等形成离子化合物,正确;D项,碳元素可以与氢元素形成只含有极性键的化合物,如CH4,也可形成含有极性键和非极性键的化合物,如CH3CH3等,硫元素形成的H2S只含极性键,氯元素与氢元素形成的HCl也只含极性键,错误。6.(2018广州模拟)三硫化磷(P4S3)是黄绿色针状晶体,易燃、有毒,分子结构之一如图所示,已知其燃烧热H=-3 677 kJmol-1(P被氧化为P4O10),下列有关P4S3的说法中不正确的
8、是()A.分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构B.P4S3中硫元素为-2价,磷元素为+3价C.热化学方程式为P4S3(s)+8O2(g) P4O10(s)+3SO2(g)H=-3 677 kJmol-1D.一个P4S3分子中含有三个非极性共价键【解析】选B。A项,因P最外层有5个电子,S最外层有6个电子,由题图可知,每个P形成3个共价键,每个S形成2个共价键,故每个原子最外层均达到8电子稳定结构,故A正确;B项,由题图可知,1个P为+3价,其他3个P都是+1价,正价总数为6,而S为-2价,故B错误;C项正确;D项,由题图可知,PP之间的键为非极性共价键,PS之间的键为极性共价键,故D正确。
9、7.(2018沈阳模拟)短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,已知:C的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应可生成盐;A的氧化物是生活中最常见液体,A、E同主族,C与B、D相邻;A、B、C、D四种元素组成一种离子化合物F,其组成原子数之比为5113。请回答下列问题:(1)C的气态氢化物的电子式为_,A在周期表中的位置_。(2)化合物E2D2中阴、阳离子个数比为_,F含有的化学键类型为_。(3)F溶液与足量EDA的稀溶液混合,其离子方程式为_。(4)氯气与C的气态氢化物相遇有白烟及C2生成,写出其化学反应方程式_。【解析】短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,C的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应可生成盐,则C为氮元素,盐为NH4NO3;A的氧化物是生活中最常见液体,该液体应是水,结合原子序数可知,则A为氢元素;A、E同主族,E的原子序数大于氮,则E为钠元素;C与B、D相邻,B、D原子序数均小于Na,可推知B为碳元素、D为氧元素;A、B、C、D四种元素组成一种离子化合物F,其组成原子数之比为5113,则F为NH4HCO3。答案:(1)第1周期第A族(2)12离子键、共价键(3)2OH-+HC +N C +H2O+NH3H2O(4)3Cl2+8NH3 6NH4Cl+N2- 4 -
