陕西高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-22原子结构，化合键

这是一份陕西高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-22原子结构，化合键，共13页。试卷主要包含了单选题，工业流程题等内容，欢迎下载使用。

陕西高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-22原子结构，化合键

一、单选题
1．（2023·陕西西安·统考二模）2022年科技创新结出累累硕果，加快实现了高水平建设科技强国。下列有关说法错误的是
A．国产航母海上巡航，航母甲板是高强度钢材，钢是一种铁碳合金
B．“华龙一号”核电项目中核反应堆所用铀棒中含有的U与U互为同位素
C．“北斗导航”系统应用一体化芯片手机，芯片成分为SiO2
D．C919大飞机采用的材料中使用了高温陶瓷材料氮化硅，氮化硅属于新型无机非金属材料
2．（2023·陕西汉中·统考二模）短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，其中X、Y、Z可形成的化合物是一种具有发展前景的“绿色”化工产品( 如图所示)，W是短周期中金属性最强的元素，下列说法正确的是

A．简单氢化物的稳定性： Y B．原子半径： X C．X2Z2、W2Z2中所含化学键类型完全相同
D．W的最高价氧化物的水化物是一种弱碱
3．（2023·陕西榆林·统考二模）人造小太阳、歼- 20、火星探测、海斗一号无人潜水器等均展示了我国科技发展的成果。下列相关叙述正确的是
A．潜水器的材料之一为合成橡胶发泡体，其具有防震、保温、不透水、不透气等特点
B．歼一20发动机的航空燃油是纯净物
C．火星土壤中的质量数为26
D．核聚变是化学能转化为热能的过程
4．（2023·陕西渭南·统考一模）科学家发现金星大气中存在，据此推断金星大气层或许存在生命。利用与足量的浓KOH溶液反应可制备：。下列说法正确的是
A．的电子式为 B．中子数为16的原子：
C．是强电解质，属酸式盐 D．参加反应，转移电子
5．（2022·陕西咸阳·统考一模）我国在材料领域取得了举世瞩目的成就。下列说法错误的是
A．奋斗者号潜水器载人舱外壳使用了钛合金，钛合金属于无机非金属材料
B．华为自主研发的“麒麟”芯片与太阳能电池感光板所用材料均为晶体硅
C．神舟十二号载人飞船天和核心舱发动机“燃料”原子核含77个中子
D．天问一号探测器着陆火星过程中使用了芳纶制作的降落伞，芳纶是高分子材料
6．（2022·陕西安康·统考一模）科技发展改变生活，2021年是我国人工智能、航空航天、量子通信、生命科学大放异彩的一年。下列说法错误的是
A．清华大学打造的世界首款异构融合类脑芯片——天机芯的主要材料与光导纤维的相同
B．量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯互为同素异形体
C．“祝融号”火星探测器上使用的钛合金具有密度小、强度高、耐高温的特性
D．“天问一号”中形状记忆合金的两种金属都属于过渡金属元素
7．（2022·陕西安康·统考一模）工业上将氯气通入石灰乳中制备漂白粉：2Cl2＋2Ca(OH)2=2H2O＋CaCl2＋Ca(ClO)2。下列说法错误的是
A．Cl2分子的结构式：Cl—Cl
B．H2O的比例模型：
C．中子数为19的钙原子：39Ca
D．Ca(ClO)2溶液显碱性的原因：ClO-＋H2OHClO＋OH-
8．（2022·陕西·校联考三模）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X元素原子最外层电子数是内层的2倍，Y原子的核电荷数等于W原子的最外层电子数，金属元素Z的原子最外层电子数与最内层相同。下列说法正确的是
A．Y、Z形成的化合物是共价化合物
B．原子半径Z>W>X>Y
C．W的含氧酸的酸性大于X的含氧酸的酸性
D．Y的简单氢化物是电解质，溶于水呈碱性
9．（2022·陕西西安·统考二模）某化合物结构如图所示，其中X、Y、W、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，且4种元素分布在3个周期，W的最外层电子数是Y的最外层电子数的2倍。下列说法正确的是

A．W与Z形成的化合物中只有离子键 B．该化合物中Y都满足8电子稳定结构
C．原子半径：Z＞W＞Y D．X3YW3是弱酸
10．（2021·陕西咸阳·统考三模）冬季燃煤活动排放的大量活性溴化合物BrCl能通过光解释放溴自由基和氯自由基，从而影响大气中自由基(OH、HO2、RO2)的浓度，其原理循环如图所示。下列说法正确的是

A．活性溴化合物BrCl中含非极性键
B．溴自由基和氯自由基只具有氧化性
C．通过循环大气中OH自由基的浓度降低
D．BrCl的排放会造成臭氧含量减少、水中汞含量超标等
11．（2021·陕西咸阳·统考三模）我国四川广汉的三星堆遗址距今已有3000～5000年历史，2021年3月20日，三星堆遗址新出土了多达500多件重要文物，如黄金面具、丝绸“黑炭”、青铜神树、陶瓷碎片等。下列有关叙述错误的是
A．考古时利用C测定文物的年代，C的中子数为8
B．黄金面具、青铜神树的成分均为纯金属
C．丝绸转化为“黑炭”的过程涉及化学变化
D．三星堆中含有大量的陶瓷碎片，属于无机非金属材料
12．（2021·陕西商洛·校考一模）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
13．（2021·陕西咸阳·统考一模）在Pd-Mg/SiO2催化下利用Sabatierf反应可实现CO2“甲烷化”，其反应机理如图所示。下列说法错误的是

A．整个变化过程所有反应既有氧化还原反应，又有非氧化还原反应
B．反应a中，MgO→MgOCO2只有共价键的断裂与形成
C．总反应可表示为：CO2+4H2CH4+2H2O
D．反应过程中Pd的作用是使H—H断裂活化
14．（2021·陕西汉中·统考一模）W、X、Y、Z 均为短周期元素，原子序数依次增加，W 原子的最外层电子数是次外层的3倍，X-、Y＋具有相同的电子层结构，Z 的阴离子不能发生水解反应。下列说法正确的是
A．原子半径：Y>Z>X>W
B．简单氢化物的沸点：W>X>Z
C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：X>Z
D．W、X 可分别与 Y 形成化合物，其所含的化学键类型一定完全相同

二、工业流程题
15．（2023·陕西咸阳·统考二模）废旧锌锰电池中的黑锰粉含有MnO2、MnO(OH)、NH4Cl和少量ZnCl2、Fe2O3及炭黑等，为了保护环境、充分利用锰资源，通过如下流程制备MnSO4。

回答下列问题：
(1)Mn的原子结构示意图为 。
(2)“滤液a”的主要成分为NH4Cl，另外还含有少量ZnCl2等。
①用离子方程式表示“滤液a”呈酸性的原因 。
②根据下图所示的溶解度曲线，将“滤液a”蒸发结晶、 、洗涤、干燥，得NH4Cl固体。

(3)“焙炒”的目的是除炭、氧化MnO(OH)等。空气中O2氧化MnO(OH)的化学方程式为 。
(4)探究“酸浸”中MnO2溶解的适宜操作。
实验I．向MnO2中加入H2O2溶液，产生大量气泡；再加入稀H2SO4，固体未明显溶解。
实验II．向MnO2中加入稀H2SO4，固体未溶解；再加入H2O2溶液，产生大量气泡，固体完全溶解。
①实验I中MnO2的作用是 ，实验II中H2O2的作用是 。
②由实验可知，“酸浸”溶解MnO2时加入试剂的顺序是 。
(5)加入MnO调pH时，证明MnSO4溶液中Fe3+沉淀完全的实验步骤及现象：取少量溶液，滴加 (填试剂)，观察到 (填现象)。

参考答案：
1．C
【详解】A．钢是一种铁碳合金，A正确；
B．与质子数相同，中子数不同，互为同位素，B正确；
C．芯片的成分为晶体Si，C错误；
D．氮化硅属于新型无机丰金属材料，D正确；
故选C。
2．A
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，W是短周期中金属性最强的元素，则W为Na元素；由化合物的结构式可知，X、Y、Z形成共价键的数目依次为1、4、2，则X为H元素、Y为C元素、Z为O元素。
【详解】A．元素的非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，氧元素的非金属性强于碳元素，则水分子的稳定性强于甲烷，故A正确；
B．电子层数越大，原子的原子半径越大，则氢原子的原子半径最小、钠原子的原子半径最大，同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则碳原子的原子半径大于氧原子，所以四种原子的原子半径由大到小的顺序为X< Z < Y C．过氧化氢是含有极性共价键、非极性共价键的共价化合物，过氧化钠是含有离子键、非极性共价键的离子化合物，两者所含化学键类型不同，故C错误；
D．氢氧化钠是在溶液中完全电离出自由移动离子的强电解质，故D错误；
故选A。
3．A
【详解】A．潜水器的材料之一为合成橡胶发泡体，该物质体积大，密度小，不溶于水，具有防震、保温、不透水、不透气等特点，A正确；
B．歼一20发动机的航空燃油中含有多种烃，因此属于混合物，而不属于纯净物，B错误；
C．原子符号左下角为质子数，左上角为质量数，火星土壤中的质量数为57，质子数为26，C错误；
D．核聚变是核能转化为热能的过程，D错误；
故合理选项是A。
4．D
【详解】A．PH3的电子式为，A错误；
B．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；中子数为16的原子：，B错误；
C．P4与足量的浓KOH溶液反应得到KH2PO2，则其为正盐，C错误；
D．由方程式可知，1分子P4中3个磷原子失去3个电子得到KH2PO2，1个磷原子得到3个电子形成PH3，故1mol P4参与反应，转移3mol电子，D正确；
故选D。
5．A
【详解】A．合金属于金属材料，A错误；
B．晶体硅可以用于芯片和太阳能电池制造，B正确；
C．原子中中子数=质量数-质子数，原子核含131-54=77个中子，C正确；
D．高分子材料有塑料、合成纤维、合成橡胶，芳纶是高分子材料，D正确；
故选A。
6．A
【详解】A．芯片材料为单晶硅，光导纤维为二氧化硅，A错误；
B．螺旋碳纳米管与石墨烯均为碳单质，互为同素异形体体，B正确；
C．合金比纯金属性能优良，钛合金具有密度小、强度高、耐高温的特性，C正确；
D．形状记忆合金的两种金属都属于过渡金属元素，D正确；
故选A。
7．B
【详解】A．Cl原子最外层7个电子，两个氯原子形成一对共用电子，所以Cl2分子的结构式：Cl—Cl，故A正确；
B．水分子是V型结构，H2O的比例模型为，故B错误；
C．质子数为20，中子数为19的钙原子为39Ca，故C正确；
D．Ca(ClO)2溶液显碱性是因为Ca(ClO)2是强碱弱酸盐，次氯酸跟离子水解使溶液显碱性 ：ClO-＋H2OHClO＋OH-，故D正确；
故答案为：B
8．B
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X元素原子最外层电子数是内层的2倍，X为C；金属元素Z的原子最外层电子数与最内层相同，Z为Mg；Y原子的核电荷数等于W原子的最外层电子数，结合原子序数可知，Y为N、W为Cl。
【详解】A． C与Mg形成的化合物为离子化合物，A错误；
B．同一周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小，同一主族元素从上向下原子半径逐渐增大，因此原子半径Z>W>X>Y，B正确；
C．Cl的最高价含氧酸的酸性大于C的最高价含氧酸的酸性，题目未指明是最高价含氧酸的酸性，则Cl的含氧酸的酸性不一定大于C的含氧酸的酸性，如次氯酸的酸性比碳酸弱，C错误；
D．NH3是非电解质，溶于水呈碱性，D错误；
答案选B。
9．D
【分析】
【详解】A．由分析可知，W与Z分别为O、Na，可以形成Na2O2，含有共价键，A错误；
B．在图示分子中，1个阴离子带2个负电荷，其中上下2个B分别与O形成4个共价键(其中1个是配位键)，满足8电子稳定结构，而左右2个B分别与O形成3个共价键，其周围有6个电子，不满足8电子稳定结构，B错误；
C．Na的电子层数为3，而B、O电子层数都为2，且B在O的左边，所以原子半径：Na＞B＞O，C错误；
D．X3YW3的化学式为H3BO3，是一元弱酸，D正确；
故选D。
10．D
【详解】A．BrCl之间是不同原子形成的共价键，属于极性键，故A错误；
B．溴自由基和氯自由基处于低价，Br和O3反应生成BrO，具有还原性，故B错误；
C．BrO+HO2=HOBr+O2，Cl+HOBr=BrCl+OH，循环大气中OH自由基的浓度升高，故C错误；
D．BrCl的循环中自由基Br和臭氧结合生成BrO而造成臭氧含量减小，自由基Br结合Hg0生成HgII，造成水中汞含量超标，故D正确；
故选：D。
11．B
【详解】A．C的质子数为6、质量数为14，中子数为(14—6)=8，故A正确；
B．青铜神树的成分为铜合金，故B错误；
C．丝绸转化为“黑炭”的过程中有新物质生成，属于化学变化，故C正确；
D．陶瓷碎片的主要成分是硅酸盐，硅酸盐属于无机非金属材料，故D正确；
故选B。
12．D
【分析】A．根据原子核外电子排布规则，该原子结构示意图为，据此判断该元素在周期表中的位置；
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，原子的质子数=电子数；
C．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；
D．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；
【详解】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，故A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，故B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，故C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，故D符合题意；
综上所述，本题应选D。
【点睛】本题考查原子结构与元素性质，题目难度不大，明确原子结构与元素周期律的关系为解答关键，注意掌握原子构成及表示方法，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力。
13．B
【详解】A．由反应机理图可知，整个变化过程有H原子参与的反应均为氧化还原反应如b、c、d、e、f、h、i，而a则是MgO+CO2=MgCO3，属于非氧化还原反应，A正确；
B．由反应机理图可知，反应a中，MgO→MgOCO2既有MgO中离子键的断裂，又有MgCO3中离子键的形成，既有CO2中共价键的断裂，又有中共价键的形成，B错误；
C．由反应机理图可知，整个过程中进入的物质为CO2和H2，出去的物质是CH4和H2O，故总反应可表示为：CO2+4H2CH4+2H2O，C正确；
D．由反应机理图可知，4个H2反应过程中Pd的作用后H—H断裂变为了活化的H，D正确；
故答案为：B。
14．B
【分析】W、X、Y、Z 均为短周期元素，原子序数依次增加，W 原子的最外层电子数是次外层的3倍，W是O元素；Z 的阴离子不能发生水解反应，Z是Cl元素，X-、Y＋具有相同的电子层结构，X是F元素、Y是Na元素。
【详解】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，原子半径：Na>Cl>O>F，故A错误；
B．H2O、HF分子间能形成氢键，水分子间氢键多，HCl不能形成氢键，简单氢化物的沸点：H2O>HF>HCl，故B正确；
C．F元素没有正价，F不能形成含氧酸，故C错误；
D．O与Na能形成化合物Na2O2、Na2O，Na2O2含的化学键为离子键、共价键；Na2O含的化学键为离子键；F与Na能形成化合物NaF，所含的化学键为离子键；所以含的化学键类型不一定完全相同，故D错误；
选B。
15．(1)
(2) +H2O⇌NH3·H2O+H+ 趁热过滤
(3)4MnO(OH)+O24MnO2+2H2O
(4) 催化剂 还原剂 先加入稀硫酸，再加入H2O2溶液
(5) KSCN溶液 不变红

【分析】黑锰粉水洗除去可溶性物质，分离固体通入空气焙炒从而除炭、并氧化为二氧化锰，加入稀硫酸、过氧化氢生成硫酸锰，加入MnO调节pH过滤分离得到硫酸锰溶液；
【详解】（1）锰为25号元素，原子结构示意图为 ，答案为： ；
（2）① “滤液a”中含有铵根离子，铵根离子水解生成生成氢离子，导致溶液显酸性，，答案为：；
②氯化铵溶解度低温时较小，且溶解度受温度影响不大，将“滤液a”蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥，得固体，答案为：趁热过滤；
（3）氧气具有氧化性，氧化生成二氧化锰和水，化学方程式为，答案为：；
（4）①二氧化锰催化过氧化氢生成水和氧气，实验I中的作用是催化剂；实验II中加入溶液，产生大量气泡，固体完全溶解，反应中锰元素化合价降低，中氧元素化合价升高发生氧化反应，过氧化氢为还原剂起还原作用，答案为：催化剂
，还原剂；
②由实验可知，酸性条件下，二氧化锰被过氧化氢还原，故“酸浸”溶解时加入试剂的顺序是先加入稀硫酸再加入过氧化氢溶液，答案为：先加入稀硫酸，再加入H2O2溶液；
（5）铁离子和KSCN溶液变红色，故实验为：取少量溶液，滴加KSCN溶液，溶液不变色，说明铁离子完全沉淀，答案为：KSCN溶液，不变红。