?陜西高考化學(xué)三年（2021-2023）模擬題匯編-22原子結(jié)構(gòu)，化合鍵

一、單選題
1．（2023·陜西西安·統(tǒng)考二模）2022年科技創(chuàng)新結(jié)出累累碩果，加快實(shí)現(xiàn)了高水平建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A．國(guó)產(chǎn)航母海上巡航，航母甲板是高強(qiáng)度鋼材，鋼是一種鐵碳合金
B．“華龍一號(hào)”核電項(xiàng)目中核反應(yīng)堆所用鈾棒中含有的U與U互為同位素
C．“北斗導(dǎo)航”系統(tǒng)應(yīng)用一體化芯片手機(jī)，芯片成分為SiO2
D．C919大飛機(jī)采用的材料中使用了高溫陶瓷材料氮化硅，氮化硅屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料
2．（2023·陜西漢中·統(tǒng)考二模）短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，其中X、Y、Z可形成的化合物是一種具有發(fā)展前景的“綠色”化工產(chǎn)品( 如圖所示)，W是短周期中金屬性最強(qiáng)的元素，下列說(shuō)法正確的是

A．簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性： YAl
D．堿性：In(OH)3>RbOH
13．（2021·陜西咸陽(yáng)·統(tǒng)考一模）在Pd-Mg/SiO2催化下利用Sabatierf反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)CO2“甲烷化”，其反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．整個(gè)變化過(guò)程所有反應(yīng)既有氧化還原反應(yīng)，又有非氧化還原反應(yīng)
B．反應(yīng)a中，MgO→MgOCO2只有共價(jià)鍵的斷裂與形成
C．總反應(yīng)可表示為：CO2+4H2CH4+2H2O
D．反應(yīng)過(guò)程中Pd的作用是使H—H斷裂活化
14．（2021·陜西漢中·統(tǒng)考一模）W、X、Y、Z 均為短周期元素，原子序數(shù)依次增加，W 原子的最外層電子數(shù)是次外層的3倍，X-、Y＋具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，Z 的陰離子不能發(fā)生水解反應(yīng)。下列說(shuō)法正確的是
A．原子半徑：Y>Z>X>W
B．簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)：W>X>Z
C．最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性：X>Z
D．W、X 可分別與 Y 形成化合物，其所含的化學(xué)鍵類型一定完全相同

二、工業(yè)流程題
15．（2023·陜西咸陽(yáng)·統(tǒng)考二模）廢舊鋅錳電池中的黑錳粉含有MnO2、MnO(OH)、NH4Cl和少量ZnCl2、Fe2O3及炭黑等，為了保護(hù)環(huán)境、充分利用錳資源，通過(guò)如下流程制備MnSO4。

回答下列問(wèn)題：
(1)Mn的原子結(jié)構(gòu)示意圖為 。
(2)“濾液a”的主要成分為NH4Cl，另外還含有少量ZnCl2等。
①用離子方程式表示“濾液a”呈酸性的原因 。
②根據(jù)下圖所示的溶解度曲線，將“濾液a”蒸發(fā)結(jié)晶、 、洗滌、干燥，得NH4Cl固體。

(3)“焙炒”的目的是除炭、氧化MnO(OH)等?？諝庵蠴2氧化MnO(OH)的化學(xué)方程式為 。
(4)探究“酸浸”中MnO2溶解的適宜操作。
實(shí)驗(yàn)I．向MnO2中加入H2O2溶液，產(chǎn)生大量氣泡；再加入稀H2SO4，固體未明顯溶解。
實(shí)驗(yàn)II．向MnO2中加入稀H2SO4，固體未溶解；再加入H2O2溶液，產(chǎn)生大量氣泡，固體完全溶解。
①實(shí)驗(yàn)I中MnO2的作用是 ，實(shí)驗(yàn)II中H2O2的作用是 。
②由實(shí)驗(yàn)可知，“酸浸”溶解MnO2時(shí)加入試劑的順序是 。
(5)加入MnO調(diào)pH時(shí)，證明MnSO4溶液中Fe3+沉淀完全的實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象：取少量溶液，滴加 (填試劑)，觀察到 (填現(xiàn)象)。

參考答案：
1．C
【詳解】A．鋼是一種鐵碳合金，A正確；
B．與質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，互為同位素，B正確；
C．芯片的成分為晶體Si，C錯(cuò)誤；
D．氮化硅屬于新型無(wú)機(jī)豐金屬材料，D正確；
故選C。
2．A
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，W是短周期中金屬性最強(qiáng)的元素，則W為Na元素；由化合物的結(jié)構(gòu)式可知，X、Y、Z形成共價(jià)鍵的數(shù)目依次為1、4、2，則X為H元素、Y為C元素、Z為O元素。
【詳解】A．元素的非金屬性越強(qiáng)，簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，氧元素的非金屬性強(qiáng)于碳元素，則水分子的穩(wěn)定性強(qiáng)于甲烷，故A正確；
B．電子層數(shù)越大，原子的原子半徑越大，則氫原子的原子半徑最小、鈉原子的原子半徑最大，同周期元素，從左到右原子半徑依次減小，則碳原子的原子半徑大于氧原子，所以四種原子的原子半徑由大到小的順序?yàn)閄< Z < Y W>X>Y，B正確；
C．Cl的最高價(jià)含氧酸的酸性大于C的最高價(jià)含氧酸的酸性，題目未指明是最高價(jià)含氧酸的酸性，則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錯(cuò)誤；
D．NH3是非電解質(zhì)，溶于水呈堿性，D錯(cuò)誤；
答案選B。
9．D
【分析】
【詳解】A．由分析可知，W與Z分別為O、Na，可以形成Na2O2，含有共價(jià)鍵，A錯(cuò)誤；
B．在圖示分子中，1個(gè)陰離子帶2個(gè)負(fù)電荷，其中上下2個(gè)B分別與O形成4個(gè)共價(jià)鍵(其中1個(gè)是配位鍵)，滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，而左右2個(gè)B分別與O形成3個(gè)共價(jià)鍵，其周圍有6個(gè)電子，不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，B錯(cuò)誤；
C．Na的電子層數(shù)為3，而B、O電子層數(shù)都為2，且B在O的左邊，所以原子半徑：Na＞B＞O，C錯(cuò)誤；
D．X3YW3的化學(xué)式為H3BO3，是一元弱酸，D正確；
故選D。
10．D
【詳解】A．BrCl之間是不同原子形成的共價(jià)鍵，屬于極性鍵，故A錯(cuò)誤；
B．溴自由基和氯自由基處于低價(jià)，Br和O3反應(yīng)生成BrO，具有還原性，故B錯(cuò)誤；
C．BrO+HO2=HOBr+O2，Cl+HOBr=BrCl+OH，循環(huán)大氣中OH自由基的濃度升高，故C錯(cuò)誤；
D．BrCl的循環(huán)中自由基Br和臭氧結(jié)合生成BrO而造成臭氧含量減小，自由基Br結(jié)合Hg0生成HgII，造成水中汞含量超標(biāo)，故D正確；
故選：D。
11．B
【詳解】A．C的質(zhì)子數(shù)為6、質(zhì)量數(shù)為14，中子數(shù)為(14—6)=8，故A正確；
B．青銅神樹(shù)的成分為銅合金，故B錯(cuò)誤；
C．絲綢轉(zhuǎn)化為“黑炭”的過(guò)程中有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化，故C正確；
D．陶瓷碎片的主要成分是硅酸鹽，硅酸鹽屬于無(wú)機(jī)非金屬材料，故D正確；
故選B。
12．D
【分析】A．根據(jù)原子核外電子排布規(guī)則，該原子結(jié)構(gòu)示意圖為，據(jù)此判斷該元素在周期表中的位置；
B．質(zhì)量數(shù)＝質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)，元素符號(hào)的左上角為質(zhì)量數(shù)、左下角為質(zhì)子數(shù)，原子的質(zhì)子數(shù)=電子數(shù)；
C．同主族元素的原子，從上到下，電子層數(shù)逐漸增多，半徑逐漸增大；
D．同周期元素，核電荷數(shù)越大，金屬性越越弱，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越弱；
【詳解】A.根據(jù)原子核外電子排布規(guī)則，該原子結(jié)構(gòu)示意圖為，因此In位于元素周期表第五周期第IIIA族，故A不符合題意；
B.質(zhì)量數(shù)＝質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)，元素符號(hào)的左上角為質(zhì)量數(shù)、左下角為質(zhì)子數(shù)，因此該原子的質(zhì)子數(shù)=電子數(shù)=49，中子數(shù)為115-49=66，所以中子數(shù)與電子數(shù)之差為66-49=17，故B不符合題意；
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，從上到下，電子層數(shù)逐漸增多，半徑逐漸增大，因此原子半徑In＞Al，故C不符合題意；
D.In位于元素周期表第五周期，銣（Rb）位于元素周期表第五周期第IA族，同周期元素，核電荷數(shù)越大，金屬性越越弱，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越弱，因此堿性：In(OH)3＜RbOH，故D符合題意；
綜上所述，本題應(yīng)選D。
【點(diǎn)睛】本題考查原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)，題目難度不大，明確原子結(jié)構(gòu)與元素周期律的關(guān)系為解答關(guān)鍵，注意掌握原子構(gòu)成及表示方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用能力。
13．B
【詳解】A．由反應(yīng)機(jī)理圖可知，整個(gè)變化過(guò)程有H原子參與的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)如b、c、d、e、f、h、i，而a則是MgO+CO2=MgCO3，屬于非氧化還原反應(yīng)，A正確；
B．由反應(yīng)機(jī)理圖可知，反應(yīng)a中，MgO→MgOCO2既有MgO中離子鍵的斷裂，又有MgCO3中離子鍵的形成，既有CO2中共價(jià)鍵的斷裂，又有中共價(jià)鍵的形成，B錯(cuò)誤；
C．由反應(yīng)機(jī)理圖可知，整個(gè)過(guò)程中進(jìn)入的物質(zhì)為CO2和H2，出去的物質(zhì)是CH4和H2O，故總反應(yīng)可表示為：CO2+4H2CH4+2H2O，C正確；
D．由反應(yīng)機(jī)理圖可知，4個(gè)H2反應(yīng)過(guò)程中Pd的作用后H—H斷裂變?yōu)榱嘶罨腍，D正確；
故答案為：B。
14．B
【分析】W、X、Y、Z 均為短周期元素，原子序數(shù)依次增加，W 原子的最外層電子數(shù)是次外層的3倍，W是O元素；Z 的陰離子不能發(fā)生水解反應(yīng)，Z是Cl元素，X-、Y＋具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，X是F元素、Y是Na元素。
【詳解】A．電子層數(shù)越多半徑越大，電子層數(shù)相同，質(zhì)子數(shù)越多半徑越小，原子半徑：Na>Cl>O>F，故A錯(cuò)誤；
B．H2O、HF分子間能形成氫鍵，水分子間氫鍵多，HCl不能形成氫鍵，簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)：H2O>HF>HCl，故B正確；
C．F元素沒(méi)有正價(jià)，F(xiàn)不能形成含氧酸，故C錯(cuò)誤；
D．O與Na能形成化合物Na2O2、Na2O，Na2O2含的化學(xué)鍵為離子鍵、共價(jià)鍵；Na2O含的化學(xué)鍵為離子鍵；F與Na能形成化合物NaF，所含的化學(xué)鍵為離子鍵；所以含的化學(xué)鍵類型不一定完全相同，故D錯(cuò)誤；
選B。
15．(1)
(2) +H2O?NH3·H2O+H+ 趁熱過(guò)濾
(3)4MnO(OH)+O24MnO2+2H2O
(4) 催化劑 還原劑 先加入稀硫酸，再加入H2O2溶液
(5) KSCN溶液 不變紅

【分析】黑錳粉水洗除去可溶性物質(zhì)，分離固體通入空氣焙炒從而除炭、并氧化為二氧化錳，加入稀硫酸、過(guò)氧化氫生成硫酸錳，加入MnO調(diào)節(jié)pH過(guò)濾分離得到硫酸錳溶液；
【詳解】（1）錳為25號(hào)元素，原子結(jié)構(gòu)示意圖為 ，答案為： ；
（2）① “濾液a”中含有銨根離子，銨根離子水解生成生成氫離子，導(dǎo)致溶液顯酸性，，答案為：；
②氯化銨溶解度低溫時(shí)較小，且溶解度受溫度影響不大，將“濾液a”蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過(guò)濾、洗滌、干燥，得固體，答案為：趁熱過(guò)濾；
（3）氧氣具有氧化性，氧化生成二氧化錳和水，化學(xué)方程式為，答案為：；
（4）①二氧化錳催化過(guò)氧化氫生成水和氧氣，實(shí)驗(yàn)I中的作用是催化劑；實(shí)驗(yàn)II中加入溶液，產(chǎn)生大量氣泡，固體完全溶解，反應(yīng)中錳元素化合價(jià)降低，中氧元素化合價(jià)升高發(fā)生氧化反應(yīng)，過(guò)氧化氫為還原劑起還原作用，答案為：催化劑
，還原劑；
②由實(shí)驗(yàn)可知，酸性條件下，二氧化錳被過(guò)氧化氫還原，故“酸浸”溶解時(shí)加入試劑的順序是先加入稀硫酸再加入過(guò)氧化氫溶液，答案為：先加入稀硫酸，再加入H2O2溶液；
（5）鐵離子和KSCN溶液變紅色，故實(shí)驗(yàn)為：取少量溶液，滴加KSCN溶液，溶液不變色，說(shuō)明鐵離子完全沉淀，答案為：KSCN溶液，不變紅。

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