十年(23-22)高考化学真题分项汇编专题22 原子结构与化学键（2份打包，原卷版+教师版）

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专题22 原子结构与化学键



1．【2022年山东卷】、的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下：；。下列说法正确的是
A．X的中子数为2
B．X、Y互为同位素
C．、可用作示踪原子研究化学反应历程
D．自然界不存在、分子是因其化学键不稳定
【答案】B
【解析】根据质量守恒可知，X微粒为，Y微粒为，据此分析解题。A． 由分析可知，X微粒为，根据质量数等于质子数加中子数可知，该微粒的中子数为4，A错误；B． 由分析可知，X微粒为，Y微粒为，二者具有相同的质子数而不同的中子数的原子，故互为同位素，B正确；C．由题干信息可知，与的半衰期很短，故不适宜用作示踪原子研究化学反应历程，C错误；D．自然界中不存在与并不是其化学键不稳定，而是由于与的半衰期很短，很容易发生核变化，转化为气体其他原子，O=O的键能与形成该键的核素无关，D错误；故答案为：B。
2．（2021·广东真题）“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．燃烧过程中热能转化为化学能
C．火星陨石中的质量数为20
D．月壤中的与地球上的互为同位素
【答案】C
【解析】A．煤油来源于石油，属于不可再生能源，故A错误；B．氢气的燃烧过程放出热量，将化学能变为热能，故B错误；C．元素符号左上角数字为质量数，所以火星陨石中的 20Ne 质量数为20，故C正确；D．同位素须为同种元素，3He 和 3H的质子数不同，不可能为同位素关系，故D错误；故选C。
3．（2021.6·浙江真题）下列说法正确的是
A． C60和C70互为同位素 B． C2H6和C6H14互为同系物
C． CO和CO2互为同素异形体 D．CH3COOH和CH3OOCH是同一种物质
【答案】B
【解析】A．同种元素的不同种核素互称同位素，C60和C70为C元素的两种不同单质，不能互称同位素，A错误；B．C2H6和C6H14均为烷烃，二者结构类似，分子组成上相差4个CH2基团，二者互为同系物，B正确；C．同种元素的不同种单质互称同素异形体，CO和CO2为C元素的两种不同氧化物，二者不是单质，不能互称同素异形体，C错误；D．两种物质的结构不同，不是同一种物质，二者互称同分异构体，D错误；故答案选B。
4．（2021.1·浙江真题）下列含有共价键的盐是
A．CaCl2 B．H2SO4 C．Ba(OH)2 D．Na2CO3
【答案】D
【解析】A．CaCl2由Ca2+和Cl-构成，只含有离子键不含有共价键，A不符合题意；B．H2SO4由分子构成，只含有共价键不含有离子键，B不符合题意；C．Ba(OH)2由Ba2+和OH-构成，属于碱，不属于盐，C不符合题意；D．Na2CO3有Na+和CO构成，含有离子键，CO内部C与O原子之间还含有共价键，D符合题意；故答案选D。
5．（2021.1·浙江真题）下列说法正确的是
A．14N2和15N2互为同位素 B．间二甲苯和苯互为同系物
C．Fe2C和Fe3C互为同素异形体 D．乙醚和乙醇互为同分异构体
【答案】B
【解析】A．14N2和15N2均为氮气分子，不能互称同位素，同位素指的是同一种元素的不同原子，A不正确；B．间二甲苯和苯结构相似，分子中均含有1个苯环，两者在分子组成上相关2个“CH2”原子团，因此，两者互为同系物，B正确；C．Fe2C和Fe3C均为化合物，不能互称同素异形体，同素异形体的研究对象是单质，C不正确； D．乙醚的分子式为C4H10O，乙醇的分子式为C2H6O，两者分子式不同，因此，两者不能互称同分异构体，D不正确。综上所述，本题选B。
6．（2019·江苏高考真题）反应NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O放热且产生气体，可用于冬天石油开采。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：
B．N2的结构式：N=N
C．Na+的结构示意图：
D．H2O的电子式：
【答案】D
【解析】A．核素的表达式中A表示X原子的质量数，Z表示X原子的质子数，则中子数=A-Z，中子数为18的氯原子为，错误；B．氮原子最外层电子数为5，还需要3个电子（或形成3对共用电子对）达到8电子稳定结构，所以两个氮原子共用3对电子，氮气的结构式为N≡N，错误；C．钠原子的核外有11个电子，钠离子是由钠原子失去一个电子形成的，则钠离子核外有10个电子，Na+的结构示意图为，错误；D．氧原子最外层有6个电子，两个氢原子分别和氧原子形成1对共用电子对，正确。故选D。
7．（2019·上海高考真题）关于离子化合物NH5（H有正价和负价）下列说法正确的是（ ）
A．N为+5价 B．阴阳离子个数比是1:1
C．阴离子为8电子稳定结构 D．阳离子的电子数为11
【答案】B
【解析】根据题干信息知，氢有正价和负价，所以NH5可以写成NH4H，其中铵根离子中氮元素化合价为-3价，氢元素化合价为+1价，后面有-1价氢离子。A．氮元素的化合价为-3价，错误；B．阴阳离子个数比为1:1，正确；C．阴离子是H-，为2电子稳定结构，错误；D．阳离子为铵根离子，电子数为10，错误；答案选B。
8．（2018·北京高考真题）我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程，该历程示意图如下所示。

下列说法不正确的是
A．生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%
B．CH4→CH3COOH过程中，有C—H键发生断裂
C．①→②放出能量并形成了C—C键
D．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
【答案】D
【解析】A．根据图示CH4与CO2在催化剂存在时生成CH3COOH，总反应为CH4+CO2CH3COOH，只有CH3COOH一种生成物，原子利用率为100%，正确；B．CH4选择性活化变为①过程中，有1个C-H键发生断裂，正确；C．根据图示，①的总能量高于②的总能量，①→②放出能量，对比①和②，①→②形成C-C键，正确；D．催化剂只影响化学反应速率，不影响化学平衡，不能提高反应物的平衡转化率，错误；答案选D。
9．（2019·北京高考真题）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（49In）等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟与铷（37Rb）同周期。下列说法不正确的是
A．In是第五周期第ⅢA族元素
B．11549In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)3>RbOH
【答案】D
【解析】A．根据原子核外电子排布规则，该原子结构示意图为，因此In位于元素周期表第五周期第IIIA族，不符合题意；B．质量数＝质子数+中子数，元素符号的左上角为质量数、左下角为质子数，因此该原子的质子数=电子数=49，中子数为115-49=66，所以中子数与电子数之差为66-49=17，不符合题意；C．Al位于元素周期表的三周期IIIA族，In位于元素周期表第五周期IIIA族，同主族元素的原子，从上到下，电子层数逐渐增多，半径逐渐增大，因此原子半径In＞Al，不符合题意；D．In位于元素周期表第五周期，铷（Rb）位于元素周期表第五周期第IA族，同周期元素，核电荷数越大，金属性越越弱，最高价氧化物对应水化物的碱性越弱，因此碱性：In(OH)3＜RbOH，符合题意；综上所述，本题应选D。
10．（2018·江苏高考真题）用化学用语表示 NH3+ HClNH4Cl中的相关微粒，其中正确的是（ ）
A．中子数为8的氮原子： B．HCl 的电子式：
C．NH3的结构式： D．Cl−的结构示意图：
【答案】C
【解析】A、中子数为8的氮原子的质量数为15，可表示为，错误；B、HCl中只含共价键，其电子式为，错误；C、NH3中含个N-H键，NH3的结构式为：，正确；D、Cl-最外层有8个电子，Cl−的结构示意图为，错误。答案选C。
11．（2013·海南高考真题）重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是
A．氘(D)原子核外有1个电子
B．1H与D互称同位素
C．H2O与D2O互称同素异形体
D．1H218O与D216O的相对分子质量相同
【答案】C
【解析】A．氘(D) 原子核外有1个电子，正确；B．中1H与D质子数同，中子数不同，1H与D互称同位素，正确；C．同素异形体都是单质，不是化合物，错误；D．1H218O与D216O的相对分子质量都是20，正确。答案选C。
12．（2015·上海高考真题）中国科学技术名词审定委员会已确定第116号元素Lv的名称为鉝，关于核素Lv的叙述错误的是
A．原子序数为116 B．中子数为177
C．核外电子数为116 D．该元素的相对原子质量为293
【答案】D
【解析】A．第116号元素Lv的原子序数为116，正确；B．中子数=质量数-质子数=293-116=177，正确；C．原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数，所以核外电子数为116，正确；D．293代表该原子的质量数，数值约等于相等原子质量，错误；答案选D。
13．（2015·上海高考真题）某晶体中含有极性键，关于该晶体的说法错误的是
A．不可能有很高的熔沸点 B．不可能是单质
C．可能是有机物 D．可能是离子晶体
【答案】A
【解析】A．在SiO2晶体中含有极性共价键Si-O键，由于该晶体的原子晶体，原子之间通过共价键结合，断裂需要吸收很高的能量，因此该物质的熔沸点很高，错误。B．同种元素的原子形成的共价键是非极性共价键，不同种元素的原子形成的共价键是极性共价键，因此含有极性键的物质不可能是单质，正确。C．若该极性键存在于含有C元素的化合物，如CH4、CH3CH2OH等，则相应的物质是有机物，正确。D．离子化合物中一定含有离子键，可能含有极性共价键，如NaOH，，因此含有极性键的化合物可能是离子晶体，正确。故选A。
14．（2016·上海高考真题）下列各组物质的熔点均与所含化学键的键能有关的是
A．CaO与CO2 B．NaCl与HCl C．SiC与SiO2 D．Cl2与I2
【答案】C
【解析】A．CaO为离子化合物，熔化断裂离子键，而CO2在固体时是分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，与化学键无关，错误；B．NaCl为离子化合物，熔化断裂离子键，而HCl在固体时是分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，与化学键无关，错误；C．SiC与SiO2都是原子晶体，熔化断裂的是共价键，与化学键有关，正确；D．Cl2与I2在固体时是分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，与化学键无关，错误；故选C。
15．（2013·上海高考真题）下列变化需克服相同类型作用力的是
A．碘和干冰的升华 B．硅和C60的熔化
C．氯化氢和氯化钾的溶解 D．溴和汞的气化
【答案】A
【解析】A．碘和干冰属于分子晶体，升华时破坏分子间作用力，类型相同，正确；B．硅属于原子晶体，C60属于分子晶体，熔化时分别破坏共价键和分子间作用力，错误；C．氯化氢溶于水破坏共价键，氯化钠溶解破坏离子键，错误；D．溴气化破坏分子间作用力，汞气化破坏金属键，错误；故选A。
16．（2013·上海高考真题）230Th和232Th是钍的两种同位素，232Th可以转化成233U。下列有关Th的说法正确的是
A．Th 元素的质量数是232 B．Th 元素的相对原子质量是231
C．232Th 转换成233U是化学变化 D．230Th和232Th的化学性质相同
【答案】D
【解析】A、232Th的质量数是232，错误；B、Th元素的相对原子质量是Th各种同位素相对原子质量的平均值，错误；C、232Th转换成233U是原子核变属于物理变化，错误；D、230Th和232Th核外电子排布相同，所以化学性质相同，正确；故选D。
17．（2020·浙江高考真题）下列说法正确的是( )
A．和是两种不同的元素 B．单晶硅和石英互为同素异形体
C．和互为同系物 D．H与在元素周期表中处于同一主族
【答案】D
【解析】A．35Cl和37Cl是Cl元素的两种不同核素，属于同种元素，错误；B．同素异形体是指同种元素组成的不同种单质，而单晶硅为硅单质，而石英是SiO2，两者不属于同素异形体，错误；C．同系物是指结构相似，分子组成上相差若干个CH2的有机化合物，HCOOH和HOCH2CHO结构不相似，不属于同系物，错误；D．H和Na在元素周期表种均处于第IA族，正确；答案选D。
18．（2014·上海高考真题）在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”的变化过程中，被破坏的作用力依次是
A．范德华力、范德华力、范德华力
B．范德华力、范德华力、共价键
C．范德华力、共价键、共价键
D．共价键、共价键、共价键
【答案】B
【解析】“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气”属于石蜡的 “三态”之间的转化，所以转化的过程中要克服分子间作用力；“石蜡蒸气→裂化气”属于石油的裂化，属于化学变化，必然要破坏化学键(共价键)，答案选B。
19．（2015·上海高考真题）一般情况下，前者无法决定后者的是
A．原子核外电子排布——元素在周期表中的位置
B．弱电解质的相对强弱——电离常数的大小
C．分子间作用力的大小——分子稳定性的高低
D．物质内部储存的能量——化学反应的热效应
【答案】C
【解析】A、原子核外电子层数=所在周期数，因此能够决定在元素周期表中的位置，正确；B、电离平衡常数表示电离程度，电离平衡常数越大，说明电离程度越大，正确；C、分子稳定性是化学变化，而分子间作用力影响的是物质的熔沸点，是物理性质，错误；D、反应物的能量大于生成物能量，此反应是放热反应，反之是吸热反应，正确。答案选C。
20．（2020·浙江高考真题）下列说法正确的是（ ）
A．同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高
B．原子核外电子排布，先排满K层再排L层，先排满M层再排N层
C．同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐增大
D．同一周期中，Ⅱ A与Ⅲ A族元素原子的核电荷数都相差1
【答案】A
【解析】A．电子能量越低，挣脱原子核束缚的能力弱，在距离原子核近的区域运动；电子能量高，挣脱原子核束缚的能力强，在距离原子核远的区域运动，正确；B． M能层中d能级的能量高于N能层中s能级能量，填充完4s能级后才能填充3d能级，错误；C．同一周期中，主族元素随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐减小，错误；D．第四周期中，Ⅱ A与Ⅲ A族元素原子的核电荷数相差11，错误；故答案为A。
21．（2018·上海高考真题）2018年3月《Nature》杂志上刊登了通过测量行星物质中48Ca/44Ca的比值，揭示了行星演变的关系。48Ca和44Ca具有（ ）
A．相同的质量数 B．不同的质子数
C．相同的中子数 D．相同的电子数
【答案】D
【解析】A．48Ca和44Ca的质量数分别为48、44，质量数不相同，错误；B．48Ca和44Ca为Ca的同位素，Ca是20号元素，故48Ca和44Ca质子数均为20，质子数相同，错误；C．质量数=质子数+中子数，则48Ca和44Ca的中子数分别为28、24，中子数不同，错误；D．原子核外电子数=质子数，故48Ca和44Ca的电子数均为20，电子数相同，正确；答案选D。
22．（2017·浙江高考真题）下列说法正确的是
A．干冰和石英晶体中的化学键类型相同，熔化时需客服微粒间的作用力类型也相同
B．化学变化发生时，需要断开反应物中的化学键，并形成生成物中的化学键
C．CH4和CCl4中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
D．NaHSO4晶体溶于水时，离子键被破坏，共价键不受影响
【答案】B
【解析】A．干冰和石英晶体中的化学键类型相同，熔化时需客服微粒间的作用力分别是分子间作用力和共价键，A错误；B．化学变化发生时，需要断开应物中的化学键，并形成生成物中的化学键，B正确；C．CH4中H原子的最外层具有2电子稳定结构，C错误；D． NaHSO4晶体溶于水时电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子，离子键和共价键均被破坏，D错误。答案选B。
23．（2013·安徽高考真题）我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，其反应如下：HCHO+O2CO2+H2O。下列有关说法正确的是
A．该反应为吸热反应 B．CO2分子中的化学键为非极性键
C．HCHO分子中既含σ键又含π键 D．每生成1.8g H2O消耗2.24L O2
【答案】C
【解析】A．该反应在室温下可以进行，故该反应为放热反应，错误；B．二氧化碳结构为O=C=O，为极性键，错误；C．甲醛中，含有碳氧双键以及两个碳氢单键，故其中3个δ键，1个π键，正确；D．每生成1.8g H2O消耗氧气的物质的量为0.1，没有标明状况，故不一定为2.24L，错误；故选C。
24．（2012·全国高考真题）下列关于化学键的叙述，正确的一项是
A．离子化合物中一定含有离子键
B．单质分子中均不存在化学键
C．含有极性键的分子一定是极性分子
D．含有共价键的化合物一定是共价化合物
【答案】A
【解析】A．离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键，如KOH中含有离子键和共价键，正确；B．单质分子中有的含有化学键，如H2，有的不含化学键，如稀有气体分子，错误；C．含有极性键的分子不一定是极性分子，如果分子正负电荷重心重合，则就是非极性分子，如CCl4，错误；D．含有共价键的化合物不一定是共价键化合物，可能是离子化合物，如NH4Cl，错误；故选A。
25．（2020·浙江高考真题）有共价键的离子化合物是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键，非金属元素之间易形成共价键，含有离子键的化合物是离子化合物，离子化合物中可能含有共价键，据此分析解答。A．中钠离子与过氧根之间为离子键，故为离子化合物，过氧根中氧原子之间为共价键，正确；B．硫酸为只含共价键的共价化合物，错误；C．二氯甲烷为只含共价键的共价化合物，错误；D．碳化硅为只含共价键的共价化合物，错误；故答案为A。
26．（2019·上海高考真题）下列说法错误的是（ ）
A．含有共价键的化合物是共价化合物
B．含有极性键的分子可能是非极性分子
C．有电子转移的反应是氧化还原反应
D．水溶液中能完全电离的电解质是强电解质
【答案】A
【解析】A．含有共价键的化合物可能是共价化合物或离子化合物，如氢氧化钠中既含有离子键也含有共价键，错误；B．含有极性键的分子可能是非极性分子，如甲烷等，正确；C．有电子转移的反应一定是氧化还原反应，正确；D．在水溶液中能完全电离的电解质是强电解质，正确；答案选A。
27．（2016·浙江高考真题）下列说法正确的是
A．HCl属于共价化合物，溶于水能电离出H+和Cl-
B．NaOH是离子化合物，该物质中只含离子键
C．HI气体受热分解的过程中，只需克服分子间作用力
D．石英和干冰均为原子晶体
【答案】A
【解析】A．HCl为共价化合物，在水分子的作用下完全电离，为强电解质，正确；B．NaOH为离子化合物含有离子键和O-H共价键，错误；C．HI不稳定，易分解，分解破坏共价键，错误；D．干冰熔沸点较低，为分子晶体，错误；故选A。
28．（2014·上海高考真题）“玉兔”号月球车用Pu作为热源材料。下列关于Pu的说法正确的是
A．Pu与U互为同位素 B．Pu与Pu互为同素异形体
C．Pu与U具有完全相同的化学性质 D．Pu与Pu具有相同的最外层电子数
【答案】D
【解析】A．Pu与U的质子数不同，不能互为同位素，A错误；B．Pu与Pu均是核素，不是单质，不能互为同素异形体，B错误；C．Pu与U的质子数不同，属于不同的元素，不可能具有完全相同的化学性质，C错误；D．Pu与Pu的质子数相同，原子具有相同的最外层电子数，D正确；故答案选D。
29．（2013·海南高考真题）下列化合物中，含有非极性共价键的离子化合物是
A．CaC2 B．N2H4
C．Na2S2 D．NH4NO3
【答案】AC
【解析】A．离子化合物 CaC2中C与C之间就是以非极性键结合的，A正确；B．N2H4是共价化合物，B错误；C．离子化合物Na2S2中S与S之间就是以非极性键结合的，C正确；D．NH4NO3中没有非极性共价键，D错误；故选AC。