?第13講 原子結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵
【知識梳理】
一、原子的組成
1．原子的組成

2．原子中存在的等量關(guān)系：
（1）質(zhì)量關(guān)系：質(zhì)量數(shù)A=Z+N
（2） 電子關(guān)系：中性原子的核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)= 原子序數(shù)；陽離子的核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)—陽離子所帶電荷數(shù)；陰離子的核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù) + 陽離子所帶電荷數(shù)。
如微粒所含質(zhì)子數(shù)17、中子數(shù)35-17=18、電子數(shù)_17+1=18、質(zhì)量數(shù)35。
3．元素、核素、同位素與同素異形體：

元素
同位素
核素
同素異形體
概念
具有相同核電荷數(shù)的同一類原子的總稱
質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的用一元素的不同原子互稱為同位素(化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，只是某些物理性質(zhì)略有不同)
具有一定數(shù)目的質(zhì)子和一定數(shù)目的中子的一種原子
由同種元素組成的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同的單質(zhì)互稱為同素異形體
實例
氧(O)元素
氫(H)元素
16O、17O、18O是氧元素的三種核素，互為同位素
如1H(H)、2H(D)、3H(T)就各為一種核素
O2和O2、紅磷和白磷、金剛石和石墨
4．質(zhì)量數(shù)與元素的近似相對原子質(zhì)量
（1）質(zhì)量數(shù)是忽略電子質(zhì)量，將核素中所有質(zhì)子相對質(zhì)量和中子相對質(zhì)量取近似整數(shù)值之和。如35Cl的質(zhì)量數(shù)為35、37Cl的質(zhì)量數(shù)為37。
（2）元素的近似相對原子質(zhì)量是該元素各種天然同位素原子的質(zhì)量數(shù)與其原子百分比的乘積之和。，如35Cl和37Cl在自然界的原子百分組成之比是3∶1，則Cl元素的近似相對原子質(zhì)量為35_×3/4 + 37×1/4 =35．5。
溫馨提示：①同種元素，可以有若干種不同的核素，不同核素之間互稱為同位素。如68O、178O、188O是氧元素的三種核素，互為同位素。②同位素的“同位”是指在周期表中處于同一位置，同位素的特征是原子序數(shù)相同而質(zhì)量數(shù)不同。③天然同位素有穩(wěn)定的百分組成，化學(xué)性質(zhì)幾乎相同(同種元素的同位素)，但物理性質(zhì)可能不一樣。④同位素是同種元素的不同原子間的關(guān)系，故單質(zhì)、化合物間不可能是同位素。如H2和D2及H2O和D2O之間不存在同位素關(guān)系。只有質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的原子才是同位素；如168O和188O是同位素，而且146C和147N不是同位素。
4．核外電子排布規(guī)律
（1）電子層：科學(xué)研究證明，電子的能量是不相同的，它們分別在能量不同區(qū)域內(nèi)運動。我們把不同的區(qū)域簡化為不連續(xù)的殼層，也稱作電子層，分別用n=1、2、3、4、5、6、7來表示從內(nèi)到外的電子層，并分別用符號K、L、M、N、O、P、Q來表示。
符號
K
L
M
N
O
P
Q
層數(shù)
1
2
3
4
5
6
7

（2）核外電子的排布規(guī)律：核外電子排布遵循的規(guī)律是能量最低原理，電子總是盡先占滿能量低的電子層，然后由里到外，依次排布在能量逐步升高的電子層上。
溫馨提示：①各電子層最多容納電子數(shù)目：2n2，最外層電子數(shù)目不超過８個（Ｋ層為最外層時，不超過２個），次外層電子數(shù)目不超過18個，倒數(shù)第三次電子數(shù)目不超過32個。②原子結(jié)構(gòu)示意圖能直觀地反映核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和核外的電子層數(shù)及各能層上的電子數(shù)。如氯原子：圓圈內(nèi)表示原子的質(zhì)子數(shù)，要注意正號；弧線表示電子層，弧線內(nèi)數(shù)字表示該層中的電子數(shù)。離子結(jié)構(gòu)示意圖中各符號含意一樣，但注意原子結(jié)構(gòu)示意圖中質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)，而離子結(jié)構(gòu)示意圖中質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)不相等。③稀有氣體元素原子的電子層結(jié)構(gòu)與同周期的非金屬元素的陰離子的電子層結(jié)構(gòu)相同，與下一周期的金屬元素形成的陽離子的電子層結(jié)構(gòu)相同。如：與Ne原子電子層結(jié)構(gòu)相同的常見離子：F-、O2-、N3-、Na+、Mg2+、Al3+；與Ar原子電子層結(jié)構(gòu)相同的常見離子：Cl-、S2-、K+、Ca2+。
例題1、下列說法正確的是 。
①U和U是中子數(shù)不同，質(zhì)子數(shù)相同的同種核素A
②中子數(shù)為146、質(zhì)子數(shù)為92 的鈾(U)原子：U
③235 g核素U發(fā)生裂變反應(yīng)：U＋nSr＋Xe＋10n，凈產(chǎn)生的中子(n)數(shù)為10NA
④所有原子都是由質(zhì)子、中子和電子構(gòu)成的
⑤40K和40Ca原子中的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都相等
⑥某元素最外層只有一個電子，則它一定是金屬元素
⑦任何原子或離子的組成中都含有質(zhì)子
⑧同位素的不同核素的物理、化學(xué)性質(zhì)完全相同
⑨.Xn－含有的中子數(shù)為a＋b
⑩某元素X，其原子的電子層數(shù)為(n－1)，最外層電子數(shù)為(2n－1)。元素X的氣態(tài)氫化物一定極易溶于水
?改變離子的電荷數(shù)可使一種元素的陽離子轉(zhuǎn)化為另一種元素的陰離子
?OH－與H3O＋組成元素相同，所含質(zhì)子數(shù)相同
二、化學(xué)鍵
1. 化學(xué)鍵：化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)就是舊的化學(xué)鍵斷裂，新的化學(xué)鍵的形成?；瘜W(xué)鍵是相鄰的兩個或多個原子間強烈的相互作用。
（1）離子鍵和共價鍵
比較
離子鍵
共價鍵
極性鍵
非極性鍵
概念
使陰、陽離子結(jié)合成化合物的靜電作用
原子之間通過共用電子對所形成的相互作用
成鍵粒子
陰、陽離子
原子
特點
陰、陽離子間的相互作用
共用電子對偏向一方
共用電子對不偏向任一方


形成條件
活潑金屬和活潑非金屬通過得失電子形成陰、陽離子；帶正電荷原子團（NH4+）與帶負電荷的陰離子之間發(fā)生強烈相互作用
不同非金屬元素的原子間；非金屬元素與不活潑的金屬元素之間
同種元素的原子間通過共用電子對結(jié)合
存在范圍
離子化合物
共價化合物，復(fù)雜離子化合物如NaOH、K2SO4
非金屬單質(zhì)，某些共價化合物和離子化合物如Na2O2
（2）離子化合物與共價化合物
①化合物類別與物質(zhì)分類的關(guān)系
化合物類型
定義
與物質(zhì)分類的關(guān)系
舉例
離子化合物
含有離子鍵的化合物
包括強堿、絕大多數(shù)鹽及活潑金屬的氧化物和過氧化物
NaCl、Na2O2、NaOH、NH4Cl等
共價化合物
只含有共價鍵的化合物
包括酸、弱堿、極少數(shù)鹽、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物、大多數(shù)有機物等
H2S、SO2、CH3COOH、H2SO4、NH3、H2O等
②化合物的判斷方法

根據(jù)化學(xué)鍵類型來判斷

一般來說，活潑的金屬原子和活潑的非金屬原子間形成的是離子鍵，同種或不同種非金屬原子間形成的是共價鍵。含有離子鍵的化合物一定為離子化合物，僅含有共價鍵的化合物一定為
根據(jù)化合物的類型來判斷
大多數(shù)堿性氧化物、強堿和鹽都屬于離子化合物；非金屬氫化物、非金屬氧化物、含氧酸都屬于共價化合物
根據(jù)化合物的性質(zhì)來判斷
熔點、沸點較低的化合物是共價化合物；溶于水后不能發(fā)生電離的化合物是共價化合物；熔化狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物是離子化合物，不導(dǎo)電的化合物共價化合物
（3）電子式的書寫
微粒
書寫要點
實例


原子
用小黑點“?”(或“*”)等符號在元素符號上、下、左、右各表示出1個電子，多余的電子配對





陽離子
簡單陽離子電子式就是其離子符號本身
Na+ K+ Mg2+ Ca2+ Ba2+ Al3+
復(fù)雜的陽離子(例如NH4+、H3O+等.) 除應(yīng)標(biāo)出共用電子對、非共用電子對等外，還應(yīng)加中括號，并在括號的右上方標(biāo)出離子所帶的電荷

陰離子
無論是簡單陰離子，還是復(fù)雜的陰離子，都應(yīng)標(biāo)出電子對等，還應(yīng)加中括號，并在括號的右上方標(biāo)出離子所帶的電荷


單質(zhì)分子
必須正確地表示出共用電子對數(shù)，并滿足每個原子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)



共價化合物
與共價型單質(zhì)分子相同，一般為正價者在前。對于不同價態(tài)的元素的原子，一般將化合價絕對值大的寫在中間，絕對值小的寫在周邊



離子化合物
將陰陽離子(陽離子在前，陰離子在后.)拼在一起。對于不同價態(tài)的離子，也按其絕對值，遵照“大值在中間、小值在周邊”的原則書寫


2．分子間作用力和氫鍵
（1）分子間作用力：把分子聚集在一起的作用力，又稱范德華力。分子間作用力比化學(xué)鍵弱得多，它主要影響物質(zhì)的熔點、沸點等物理性質(zhì)，而化學(xué)鍵主要影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。分子間作用力存在于由共價鍵形成的多數(shù)共價化合物和絕大多數(shù)氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)非金屬單質(zhì)分子之間。但像二氧化硅、金剛石等由共價鍵形成的物質(zhì)，微粒之間不存在分子間作用力。一般說來，對于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點也越高。例如，熔、沸點：I2>Br2>Cl2>F2。
（2）氫鍵：分子間存在著一種比分子間作用力的稍強相互作用。氫鍵不是化學(xué)鍵，是分子間作用力，除H外，形成氫鍵的原子通常是N、O、F。氫鍵存在廣泛，如蛋白質(zhì)分子、H2O、NH3、HF等分子之間。分子間氫鍵會使物質(zhì)的熔點和沸點升高。
例題2、下列說法正確的是 。
①兩種原子構(gòu)成的共價化合物分子中的化學(xué)鍵都是極性鍵
②含有非極性鍵的化合物一定是共價化合物
③難失去電子的原子，易形成陰離子
④單質(zhì)分子中不存在化學(xué)鍵，化合物的分子中才存在化學(xué)鍵
⑤非金屬元素原子組成的化合物不可能是離子化合物
⑥共價化合物中不可能含有離子鍵
⑦在氧化鈉中，除氧離子和鈉離子的靜電吸引作用外，還存在電子與電子，原子核與原子核之間的排斥作用
⑧離子化合物中可能含共價鍵
⑨兩種非金屬原子間不可能形成離子鍵
⑩標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24 L CCl4含有的共價鍵數(shù)為0.4NA
?碳酸亞乙烯酯()分子中只有極性鍵
?硫化鈉的電子式：
【課時練習(xí)】
1．230Th和232Th是釷的兩種同位素，232Th可以轉(zhuǎn)化成233U。下列有關(guān)Th的說法正確的是
A．Th 元素的質(zhì)量數(shù)是232 B．Th 元素的相對原子質(zhì)量是231
C．232Th 轉(zhuǎn)換成233U是化學(xué)變化 D．230Th和232Th的化學(xué)性質(zhì)相同
2．下列有關(guān)化學(xué)用語表示正確的是( ? )
A．質(zhì)子數(shù)為53,中子數(shù)為78的碘原子: 5378I
B．乙烯的結(jié)構(gòu)簡式:CH2CH2
C．S2-的結(jié)構(gòu)示意圖:
D．CH4分子的比例模型:
3．用化學(xué)用語表示4Fe +C2HCl3 +5H+ = C2H6+4Fe2++3Cl－中的相關(guān)微粒，其中正確的是
A．中子數(shù)為30，質(zhì)量數(shù)為56的鐵原子：Fe B．Cl－的結(jié)構(gòu)示意圖：
C．C2H6的結(jié)構(gòu)式： D．C2HCl3的電子式：
4．NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是 (　　)
A．常溫常壓下，124gP4中所含P－P鍵數(shù)目為4NA
B．1L0．1mol·L-1硫酸鈉溶液中含有的氧原子數(shù)為0．4NA
C．92．0g甘油(丙三醇)中含有羥基數(shù)為1．0NA
D．a(chǎn)mol的R2+(R的核內(nèi)中子數(shù)為N，質(zhì)量數(shù)為A)的核外電子數(shù)為a(A－N－2)NA
5．下列說法正確的是
①過氧化鈉與水反應(yīng)中，既有離子鍵、極性共價鍵和非極性共價鍵的斷裂，也有這些化學(xué)鍵的生成
②同位素的性質(zhì)完全相同
③氫鍵是一種化學(xué)鍵
④由分子組成的物質(zhì)中一定存在共價鍵，如氣體單質(zhì)分子中一定含有共價鍵
⑤5．6g鐵粉與足量的稀鹽酸反應(yīng)，為了加快反應(yīng)速率而不改變H2的產(chǎn)量，可以滴入幾滴硫酸銅溶液
⑥決定反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物的性質(zhì)
⑦同溫同壓下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH相同
A．②④⑤ B．①②③ C．①⑥⑦ D．②④⑤⑥
6．已知前20號元素的離子：aAn+、bB(n+1)+、cCn-、dD(n+1)-電子層結(jié)構(gòu)相同，關(guān)于A、B、C、D四種元素的敘述正確的是
A．原子半徑大?。篋﹤C﹤B﹤A B．它們一定都是短周期元素
C．單質(zhì)的還原性：B＞A D．原子序數(shù)：B＞A＞C＞D
7．下列說法正確的是(????)
①離子化合物含離子鍵，也可能含極性鍵或非極性鍵
②硫酸的酸性大于碳酸的酸性，所以非金屬性
③含金屬元素的化合物不一定是離子化合物
④由非金屬元素組成的化合物一定是共價化合物
⑤熔融狀態(tài)能導(dǎo)電的化合物是離子化合物
⑥由分子組成的物質(zhì)中一定存在共價鍵
A．①③⑤⑥ B．②④⑥ C．①②③⑤ D．①③⑤
8．意大利羅馬大學(xué)的FulvioCacace等人獲得了極具理論研究意義的N4氣體分子。N4分子結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法不正確的是

A．相同條件N4氣體比N2密度大 B．N4分子中只含有共價鍵
C．1molN4分子所含共價鍵數(shù)為6NA D．N4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)需要破壞離子鍵
9．科學(xué)家用X射線激光技術(shù)觀察到CO與O在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過程。反應(yīng)過程的示意圖如圖。


下列說法不正確的是（ ）
A．CO2含有極性共價鍵
B．上述過程中CO斷鍵形成C和O
C．上述過程表示CO和O生成CO2
D．從狀態(tài)Ⅰ到狀態(tài)Ⅲ，有能量放出
10．銠的配合物離子[Rh(CO)2I2]－可催化甲醇羰基化，反應(yīng)過程如圖所示。

下列敘述錯誤的是
A．CH3COI是反應(yīng)中間體
B．甲醇羰基化反應(yīng)為CH3OH+CO=CH3CO2H
C．反應(yīng)過程中Rh的成鍵數(shù)目保持不變
D．存在反應(yīng)CH3OH+HI=CH3I+H2O
11．我國科研人員提出了由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應(yīng)歷程，該歷程示意圖如下所示。

下列說法不正確的是
A．生成CH3COOH總反應(yīng)的原子利用率為100%
B．CH4→CH3COOH過程中，有C—H鍵發(fā)生斷裂
C．①→②放出能量并形成了C—C鍵
D．該催化劑可有效提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率
12．2020年2月，科學(xué)家報道了利用磁性納米Fe3O4顆粒除去水體草甘膦污染物的方法，其原理如圖所示：（Fe3O4顆粒在水中表面會帶—OH，在水體pH≈4時除污效果最好）。下列說法不正確的是（ ）

A．草甘膦既可以和鹽酸反應(yīng)，又可以和氫氧化鈉溶液反應(yīng)
B．Fe3O4納米顆粒除去草甘膦的過程有化學(xué)鍵的形成和斷裂
C．Fe3O4納米顆粒粒徑越小、溶液中c（OH?）越大除污效果越好
D．處理完成后，F(xiàn)e3O4納米顆?？衫么盆F回收，經(jīng)加熱活化重復(fù)使用
13．過氧化尿素的化學(xué)式為CO(NH2)2?H2O2，是過氧化氫和尿素的加合物，外觀為白色針狀晶體，無毒無味，熱分解溫度為 45℃，易溶于水和乙醇，熔點 75-85℃，其水溶液兼有尿素和過氧化氫的性質(zhì)，具有活性氧含量高、穩(wěn)定性好等特點，被廣泛用于醫(yī)藥、紡織領(lǐng)域。已知尿素與KMnO4溶液、NaOH 溶液都不反應(yīng)。
I．合成過氧化尿素的流程及反應(yīng)器的示意圖如下：

回答下列問題：
(1)圖1中分離操作的名稱為 _______，圖 2 中反應(yīng)器的名稱是 _______；
(2)過氧化尿素是尿素分子與過氧化氫分子之間通過_________(填字母)結(jié)合形成的。
A．氫鍵 B．共價鍵 C．離子鍵 D．化學(xué)鍵
反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。
(3)工業(yè)生產(chǎn)中，除向反應(yīng)釜中投料反應(yīng)物過氧化氫、工業(yè)尿素(含少量雜質(zhì)鐵、銅等離子)外，添加穩(wěn)定劑可以提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性。不加穩(wěn)定劑導(dǎo)致產(chǎn)品穩(wěn)定率差的原因是 __。
(4)活性氧含量的高低直接決定產(chǎn)品的質(zhì)量，合格產(chǎn)品中活性氧的含量≥16%(相當(dāng)于其中含H2O234%)。為了確定所得產(chǎn)品合格與否，質(zhì)檢員稱取干燥樣品 2．500g，溶解于水，在250mL 容量瓶中定容，準(zhǔn)確量取其中 25．00mL 溶液于錐形瓶中，加入1mL6mol/LH2SO4，然后用0．1000mol/L KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定樣品中的H2O2，三次滴定平均消耗KMnO4溶液 8．000mL。
①達到滴定終點的現(xiàn)象是____________。
②根據(jù)滴定結(jié)果確定產(chǎn)品質(zhì)量_(填“合格”或“不合格”)，活性氧的質(zhì)量分數(shù)為___。
II．過氧化尿素的性質(zhì)探究：
(5)過氧化尿素的催化分解實驗：在試管中加入 0．1g 產(chǎn)品、少量水及二氧化錳，用火柴余燼檢驗生成氣體，可觀察到火柴復(fù)燃。實驗中加入二氧化錳的量一定要少(固體控制在小米粒大小)的原因是：_________。
(6)測定過氧化尿素溶液的酸堿性：在試管中加入1mL 6mol/L NaOH溶液、1mL過氧化尿素溶液和 2mL無水乙醇，振蕩試管。測得pH約為6，并觀察到有白色的膠狀沉淀生成，該沉淀為生成的NaHO2在乙醇中析出。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：___
14．某汽車安全氣囊的產(chǎn)氣藥劑主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物質(zhì)。當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時，產(chǎn)氣藥劑產(chǎn)生大量氣體使氣囊迅速膨脹，從而起到保護作用。
(1)NaN3是氣體發(fā)生劑，受熱分解產(chǎn)生N2和Na，N2的電子式為_____。
(2)Fe2O3是主氧化劑，與Na反應(yīng)生成的還原產(chǎn)物為_____(已知該反應(yīng)為置換反應(yīng))，鈉的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________：
(3)KClO4是助氧化劑，反應(yīng)過程中與Na作用生成KCl和Na2O。KClO4含有化學(xué)鍵的類型為___。
(4)NaHCO3是冷卻劑，吸收產(chǎn)氣過程中釋放的熱量而發(fā)生分解，其化學(xué)方程式為_____，CO2的結(jié)構(gòu)式 _______。
15．下圖是元素周期表的一部分，根據(jù)① ~ ⑨在周期表中的位置按題目要求回答：
族
周期
IA


0
1

ⅡA

……
……
……
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA

2



①

②


3
③
④
⑤


⑥
⑦

4
⑧
⑨




⑩

(1)畫出⑩的原子結(jié)構(gòu)示意圖_________________________
(2)①與②形成的一種化合物甲，甲在大氣含量過高會產(chǎn)生溫室效應(yīng)，寫出甲物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式 __________________________________。
(3)元素③⑤對應(yīng)的最高價氧化物的水化物，寫出它們相互之間能發(fā)生反應(yīng)化學(xué)方程式__________________。
(4)元素⑦和⑨形成的化合物乙，請用電子式表示物質(zhì)乙的形成過程__________________。
(5)②、⑥分別形成的兩種氫化物中，沸點較高的是______(填化學(xué)式)，原因是：_________。
16．現(xiàn)有 A、B、C、D、E、F 六種短周期主族元素，其相關(guān)性質(zhì)信息如下：
元素
相關(guān)信息
A
地殼中含量最多的金屬元素
B
原子核外電子數(shù)和周期序數(shù)相等
C
最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的 3 倍
D
最高正價與最低負價代數(shù)和為 4，常溫下單質(zhì)為固體
E
在短周期元素中，原子半徑最大
F
M 層比L 層少 1 個電子
請根據(jù)上述信息，完成下列問題：
(1)請給出元素 D 在元素周期表中的位置：________。
(2)請將 A、D、E、F 四種元素的簡單離子按照離子半徑由大到小排序(用離子符號表示)：____。
(3)請給出化合物 BFC 的電子式：______。
(4)用電子式表示 E 與 F 形成化合物 EF 的過程：______。
(5)請將 A、D、F 三種元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物按照酸性由強到弱排序(用化學(xué)式表示)：__________。
(6)元素 A 的單質(zhì)常用于野外焊接鋼軌，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________。
(7)單質(zhì) A 能溶于 E 的最高價氧化物對應(yīng)水化物的水溶液，請給出該反應(yīng)的離子方程式：_____________。

參考答案
例題1、⑦⑩
【解析】92U和92U是不同核素，①錯誤；表示鈾原子為92U，②錯誤；核素92U發(fā)生裂變反應(yīng)，U＋nSr＋Xe＋10n，凈產(chǎn)生的中子(n)數(shù)為10－1＝9,235 g核素92U的物質(zhì)的量為1 mol，則發(fā)生裂變時凈產(chǎn)生的中子數(shù)為9NA，③錯誤；H是由質(zhì)子和核外電子構(gòu)成的，原子中無中子，④錯誤；40K的質(zhì)子數(shù)是19，中子數(shù)是21；40Ca的質(zhì)子數(shù)是20，中子數(shù)是20，⑤錯誤；最外層有一個電子的元素不一定是金屬元素，如氫元素是非金屬，⑥錯誤；原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的，原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成，原子變成離子，變化的是核外電子，但核內(nèi)質(zhì)子不變，所以任何原子或離子的組成中都含有質(zhì)子，⑦正確；同位素的不同核素其核外電子數(shù)相同，電子層排布相同，所以化學(xué)性質(zhì)相同，但物理性質(zhì)不同，⑧錯誤；中子數(shù)為b－a，⑨錯誤；由X原子的最外層電子數(shù)為(2n－1)可以推知n≤4，則X的電子層數(shù)≤3，X為短周期元素。當(dāng)n＝4時，X為Cl元素；當(dāng)n＝3時，X為N元素，NH3和HCl均極易溶于水，⑩正確；改變離子的電荷數(shù)可使陽離子變?yōu)樵撛氐脑踊蛟撛氐牧硪环N陽離子，但一定不會變?yōu)榱硪辉兀?錯誤；OH－與H3O＋組成元素相同，所含質(zhì)子數(shù)分別為9和11，?錯誤。
例題2、⑥⑧⑨
【解析】H2O2、N2H4、C2H6等都含有非極性共價鍵，①錯誤；過氧化鈉中含有非極性鍵，它是離子化合物，②錯誤；稀有氣體原子既難失電子，又難得到電子，③錯誤；除稀有氣體外，氮氣、氧氣、氯氣、S8等單質(zhì)都含非極性共價鍵，④錯誤；非金屬元素原子可以組成離子化合物，如銨鹽，⑤錯誤；含有離子鍵一定是離子化合物，⑥正確；在離子化合物中除陰陽離子電荷之間的靜電引力外，還存在電子與電子，原子核與原子核之間的排斥作用，⑦錯誤；如NH4Cl中含有共價鍵，⑧正確；兩種非金屬原子間不能得失電子，不能形成離子鍵，⑨正確；在標(biāo)準(zhǔn)狀況下四氯化碳是液態(tài)，不能用氣體摩爾體積進行有關(guān)物質(zhì)的量的計算，⑩錯誤；該分子中碳碳雙鍵屬于非極性鍵，?錯誤；硫化鈉為離子化合物，含有離子鍵，電子式為，?錯誤。
【課時練習(xí)】
1．D【解析】A、232Th的質(zhì)量數(shù)是232，故A錯誤；
B、Th元素的相對原子質(zhì)量是Th各種同位素相對原子質(zhì)量的平均值，故B錯誤；
C、232Th轉(zhuǎn)換成233U是原子核變屬于物理變化，故C錯誤；
D、230Th和232Th核外電子排布相同，所以化學(xué)性質(zhì)相同，故D正確；
故選D。
2．D【解析】A．元素符號的左上角為質(zhì)量數(shù)，質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)=53+78=131, 所以質(zhì)子數(shù)為53，中子數(shù)為78的碘原子表示為,故A錯誤；
B．乙烯的結(jié)構(gòu)簡式:CH2=CH2，故B錯誤；?
C．S原子最外層6個電子,得到2個電子達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu), S2-的離子結(jié)構(gòu)示意圖:?,故C錯誤；
D．甲烷分子的比例模型應(yīng)該體現(xiàn)出甲烷分子中各原子的相對體積大小,碳原子半徑大于氫原子半徑，甲烷的比例模型為:?,故D正確；?
綜上所述，本題選D。
3．C【解析】A、根據(jù)原子構(gòu)成，左上角為質(zhì)量數(shù)，左下角為質(zhì)子數(shù)，即該核素為5626Fe，故A錯誤；
B、原子失去電子，只是失去最外層電子數(shù)，質(zhì)子數(shù)不變，Cl－結(jié)構(gòu)示意圖正確的是，故B錯誤；
C、C2H6的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH3，其結(jié)構(gòu)式為，故C正確；
D、沒有表示C和Cl最外層所有的電子，故D錯誤；
4．D【解析】A．P4分子為正四面體形，4個P原子位于4個頂點，所以一個P4分子有6個P—P鍵，124gP4的物質(zhì)的量為1mol，含P—P鍵數(shù)目為6NA，故A錯誤；
B．硫酸鈉溶液中除了硫酸根中有氧原子，水分子中也有氧原子，所以該溶液中氧原子數(shù)目大于0．4NA，故B錯誤；
C．一個丙三醇分子中含有3個羥基，92．0g丙三醇的物質(zhì)的量為=1mol，含有羥基的數(shù)目為3NA，故C錯誤；
D．R的核內(nèi)中子數(shù)為N，質(zhì)量數(shù)為A，則其質(zhì)子數(shù)為A-N，所以原子核外電子數(shù)也為A-N，則R2+核外電子數(shù)為A-N-2，所以amol的R2+的核外電子數(shù)為a(A－N－2)NA，故D正確；
故答案為D。
5．C【解析】①過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，部分部分氧元素的化合價升高生成氧氣，部分化合價降低，生成氫氧根離子，既有離子鍵、極性共價鍵和非極性共價鍵的斷裂，也有這些化學(xué)鍵的生成，①說法正確；
②同位素的同位素化學(xué)性質(zhì)相同，但物理性質(zhì)有較大差別，②說法錯誤；
③氫鍵是分子間的作用力，不是化學(xué)鍵，③說法錯誤；
④由分子組成的物質(zhì)中不一定存在共價鍵，如稀有氣體單質(zhì)分子中不含有共價鍵，④說法錯誤；
⑤5．6g鐵粉與足量的稀鹽酸反應(yīng)，為了加快反應(yīng)速率，可以滴入幾滴硫酸銅溶液，可形成鐵銅原電池，能夠加快生成氫氣的速率，但是與鹽酸反應(yīng)的鐵減少，生成氫氣的量減少，⑤說法錯誤；
⑥決定反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物自身的性質(zhì)，⑥說法正確；
⑦同溫同壓下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的ΔH，與反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)的條件是光照和點燃無關(guān)，⑦說法正確；
綜上所述，①⑥⑦說法正確，答案為C。
6．D【解析】金屬原子失電子轉(zhuǎn)化為陽離子，電子層數(shù)少1；非金屬原子得電子生成為陰離子，電子層數(shù)不變，aAn+、bB(n+1)+、cCn-、dD(n+1)-電子層結(jié)構(gòu)相同，則A、B在C、D的下一周期，且A在B的左邊，C在D的右邊。
A．依據(jù)電子層數(shù)多半徑大及同周期元素從左往右原子半徑依次減小的遞變規(guī)律，原子半徑大?。篊﹤D﹤B﹤A，A不正確；
B．A、B可能為第四周期元素，C、D都是短周期元素，B不正確；
C．A、B同周期且A在B的左邊，金屬性A>B，單質(zhì)的還原性A＞B，C不正確；
D．由以上分析知，A、B在C、D的下一周期，且A在B的左邊，C在D的右邊，原子序數(shù)：B＞A＞C＞D，D正確；
故選D。
7．C【解析】①離子化合物含離子鍵，也可能含極性鍵或非極性鍵，如H2O2、Na2O2，①項正確；
②元素最高價氧化物的水化物酸性越強，其非金屬元素的非金屬性越強，②項正確；
③含金屬元素的化合物不一定是離子化合物，如AlCl3為共價化合物，③項正確；
④由非金屬元素組成的化合物不一定是共價化合物，如銨鹽為離子化合物，④項錯誤；
⑤熔融狀態(tài)能導(dǎo)電的化合物是離子化合物，說明該化合物中含有自由移動的離子，⑤項正確；
⑥由分子組成的物質(zhì)中不一定存在共價鍵，如稀有氣體，⑥項錯誤；
綜上所述，正確，故C項正確，
答案選C。
8．D【解析】A．相同條件下，氣體的密度之比等于摩爾質(zhì)量之比，所以相同條件N4氣體比N2密度大，A正確；
B．N4分子中只有氮原子之間形成的共價鍵，B正確；
C．由題中N4分子結(jié)構(gòu)可知，一個分子中含有6個共價鍵，所以1molN4分子所含共價鍵數(shù)為6NA，C正確；
D．N4分子中只有共價鍵，所以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)需要破壞的是共價鍵，D錯誤；
答案選D。
9．B【解析】A．二氧化碳分子中C原子與2個O之間的以C=O共價鍵結(jié)合，C=O共價鍵為極性共價鍵，A正確；
B．不存在CO中化學(xué)鍵的斷裂，為CO和O生成CO2，B錯誤；
C．CO與O在催化劑表面形成化學(xué)鍵，生成CO2，C正確；
D．圖中狀態(tài)Ⅰ比狀態(tài)Ⅲ的能量高，反應(yīng)發(fā)生就有能量放出，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，D正確；
故合理選項是B。
10．C【解析】題干中明確指出，銠配合物充當(dāng)催化劑的作用，用于催化甲醇羰基化。由題干中提供的反應(yīng)機理圖可知，銠配合物在整個反應(yīng)歷程中成鍵數(shù)目，配體種類等均發(fā)生了變化；并且也可以觀察出，甲醇羰基化反應(yīng)所需的反應(yīng)物除甲醇外還需要CO，最終產(chǎn)物是乙酸；因此，凡是出現(xiàn)在歷程中的，既非反應(yīng)物又非產(chǎn)物的物種如CH3COI以及各種配離子等，都可視作中間物種。
A．通過分析可知，CH3COI屬于甲醇羰基化反應(yīng)的反應(yīng)中間體；其可與水作用，生成最終產(chǎn)物乙酸的同時，也可以生成使甲醇轉(zhuǎn)化為CH3I的HI，A項正確；
B．通過分析可知，甲醇羰基化反應(yīng)，反應(yīng)物為甲醇以及CO，產(chǎn)物為乙酸，方程式可寫成：，B項正確；
C．通過分析可知，銠配合物在整個反應(yīng)歷程中，成鍵數(shù)目，配體種類等均發(fā)生了變化，C項不正確；
D．通過分析可知，反應(yīng)中間體CH3COI與水作用生成的HI可以使甲醇轉(zhuǎn)化為CH3I，方程式可寫成：，D項正確；
答案選C。
11．D【解析】A項，根據(jù)圖示CH4與CO2在催化劑存在時生成CH3COOH，總反應(yīng)為CH4+CO2CH3COOH，只有CH3COOH一種生成物，原子利用率為100%，A項正確；B項，CH4選擇性活化變?yōu)棰龠^程中，有1個C-H鍵發(fā)生斷裂，B項正確；C項，根據(jù)圖示，①的總能量高于②的總能量，①→②放出能量，對比①和②，①→②形成C-C鍵，C項正確；D項，催化劑只影響化學(xué)反應(yīng)速率，不影響化學(xué)平衡，不能提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率，D項錯誤；答案選D。
12．C【解析】A． 草甘膦中的 能與 溶液反應(yīng)， 可以與鹽酸反應(yīng)，故A正確；
B． 由 納米顆粒除去草甘膦的過程中圖可知，基團中斷開 鍵與 表面的 反應(yīng)生成水，然后與 形成新的化學(xué)鍵，故B正確；
C． 已知 顆粒在水中表面會帶 ， 納米顆粒粒徑越小，表面積越大，除污效果越好，且在 時除污染效果最好，不是 越大越好，故C錯誤；
D． 由圖可知，處理完成后，在 下持續(xù)加熱 30分鐘，納米顆粒與草甘膦完全分離，然后再用磁鐵回收 納米顆粒，經(jīng)加熱活化后，重復(fù)使用，故D正確；
故答案選C。
13．（1）過濾；三頸燒瓶（2）A；CO(NH2)2＋H2O2＝CO(NH2)2·H2O2（3）鐵、銅離子等會催化過氧化氫分解(4)①滴入最后一滴 KMnO4 標(biāo)準(zhǔn)溶液時，溶液恰好變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色②不合格；12．80%（5）以防由于分解速度過快使反應(yīng)液噴濺到試管外（6）NaOH＋H2O2＝NaHO2＋H2O
【解析】 (1)分離后得到固體產(chǎn)品和母液，所以分離操作為過濾；反應(yīng)器的名稱為三頸燒瓶；
(2)過氧化尿素是尿素分子與過氧化氫分子之間通過氫鍵結(jié)合形成，共價鍵、離子鍵不是分子間作用力，氫鍵不屬于化學(xué)鍵，所以選A；反應(yīng)器中的反應(yīng)物有尿素和過氧化氫，產(chǎn)物為過氧化尿素，根據(jù)元素守恒可得化學(xué)方程式為CO(NH2)2＋H2O2＝CO(NH2)2·H2O2；
(3)工業(yè)尿素中含有鐵、銅等雜質(zhì)離子，不添加穩(wěn)定劑，鐵、銅離子等會催化過氧化氫分解，導(dǎo)致產(chǎn)品穩(wěn)定率差；
(4)①達到滴定終點時H2O2完全反應(yīng)，再滴入高錳酸鉀不再反應(yīng)，溶液會顯淺紅色，所以滴定終點的現(xiàn)象為：滴入最后一滴 KMnO4 標(biāo)準(zhǔn)溶液時，溶液恰好變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色；
②高錳酸鉀溶液的濃度為0．1000mol/L，消耗的體積為8．000mL，根據(jù)發(fā)生的反應(yīng)方程式可知25．00mL樣品溶液中n(H2O2)=×0．1000mol/L×0．008L=0．002mol，則樣品中n(H2O2)=0．002mol×=0．02mol，所以樣品中活性氧的含量為=12．80% Cl- > Na+ > Al3+（3）（4）（5）HClO4 > H2SO4> Al(OH)3（6）2Al + Fe2O3Al2O3 + 2Fe（7）2Al + 2OH- + 2H2O=2+ 3H2↑
【解析】A為地殼中含量最多的金屬元素，則A為Al；B的原子核外電子數(shù)和周期序數(shù)相等，則B為H；C原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的 3 倍，則C為O；D的最高正價與最低負價代數(shù)和為 4，常溫下單質(zhì)為固體，則D為S；E在短周期元素中，原子半徑最大，則E為Na；F原子的M 層比L 層少 1 個電子，則F為Cl。
(1)元素 D 為S，電子排布為2、8、6，在元素周期表中的位置：第三周期 VIA 族。答案為：第三周期 VIA 族；
(2)A、D、E、F 分別為Al、S、Na、Cl，四種元素的簡單離子中，S2-、Cl-比Na+、Al3+多一個電子層，按照離子半徑由大到小排序為：S2- > Cl- > Na+ > Al3+。答案為：S2- > Cl- > Na+ > Al3+；
(3)化合物 BFC 的化學(xué)式為HClO，電子式為。答案為：；
(4) E 與 F 分別為Na、Cl，形成化合物 NaCl的過程為。答案為：；
(5)A、D、F 三種元素分別為Al、S、Cl，非金屬性越強，最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性越強，所以按照酸性由強到弱排序(用化學(xué)式表示)為：HClO4 > H2SO4> Al(OH)3。答案為：HClO4 > H2SO4> Al(OH)3；
(6)元素 A 為Al，它的單質(zhì)與氧化鐵反應(yīng)常用于野外焊接鋼軌，該反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Al + Fe2O3Al2O3 + 2Fe。答案為：2Al + Fe2O3Al2O3 + 2Fe；
(7)單質(zhì) Al 能溶于 NaOH的水溶液，生成NaAlO2和H2，該反應(yīng)的離子方程式為：2Al + 2OH- + 2H2O=2+ 3H2↑。答案為：2Al + 2OH- + 2H2O=2+ 3H2↑。

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