十年（2014-2023）高考化學(xué)真題分項(xiàng)匯編（全國(guó)）專(zhuān)題28 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（解析卷）

專(zhuān)題28原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)專(zhuān)題28原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．【2023年全國(guó)新課標(biāo)卷】一種可吸附甲醇的材料，其化學(xué)式為，部分晶體結(jié)構(gòu)如下圖所示，其中為平面結(jié)構(gòu)。下列說(shuō)法正確的是A．該晶體中存在N-H…O氫鍵 B．基態(tài)原子的第一電離能：C．基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)： D．晶體中B、N和O原子軌道的雜化類(lèi)型相同【答案】A【解析】A．由晶體結(jié)構(gòu)圖可知，中的的與中的形成氫鍵，因此，該晶體中存在氫鍵，A說(shuō)法正確；B．同一周期元素原子的第一電離能呈遞增趨勢(shì)，但是第ⅡA、ⅤA元素的原子結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，其第一電離能高于同周期的相鄰元素的原子，因此，基態(tài)原子的第一電離能從小到大的順序?yàn)镃<O<N，B說(shuō)法不正確；C．B、C、O、N的未成對(duì)電子數(shù)分別為1、2、2、3，因此，基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)B<C=O<N，C說(shuō)法不正確；D．為平面結(jié)構(gòu)，則其中的C和N原子軌道雜化類(lèi)型均為；中B與4個(gè)O形成了4個(gè)σ鍵，B沒(méi)有孤電子對(duì)，則B的原子軌道雜化類(lèi)型為；中O分別與B和C形成了2個(gè)σ鍵，O原子還有2個(gè)孤電子對(duì)，則O的原子軌道的雜化類(lèi)型均為；綜上所述，晶體中B、О和N原子軌道的雜化類(lèi)型不相同，D說(shuō)法不正確；綜上所述，本題選A。2．【2023年全國(guó)乙卷】一種礦物由短周期元素W、X、Y組成，溶于稀鹽酸有無(wú)色無(wú)味氣體生成。W、X、Y原子序數(shù)依次增大。簡(jiǎn)單離子與具有相同的電子結(jié)構(gòu)。下列敘述正確的是A．X的常見(jiàn)化合價(jià)有、 B．原子半徑大小為C．YX的水合物具有兩性 D．W單質(zhì)只有4種同素異形體【答案】A【解析】W、X、Y為短周期元素，原子序數(shù)依次增大，簡(jiǎn)單離子X(jué)2-與Y2+具有相同的電子結(jié)構(gòu)，則它們均為10電子微粒，X為O，Y為Mg，W、X、Y組成的物質(zhì)能溶于稀鹽酸有無(wú)色無(wú)味的氣體產(chǎn)生，則W為C，產(chǎn)生的氣體為二氧化碳，據(jù)此解答。A．X為O，氧的常見(jiàn)價(jià)態(tài)有-1價(jià)和-2價(jià)，如H2O2和H2O，A正確；B．W為C，X為O，Y為Mg，同主族時(shí)電子層數(shù)越多，原子半徑越大，電子層數(shù)相同時(shí)，原子序數(shù)越小，原子半徑越大，所以原子半徑大小為：Y＞W(wǎng)＞X，B錯(cuò)誤；C．Y為Mg，X為O，他們可形成MgO，水合物為Mg(OH)2，Mg(OH)2只能與酸反應(yīng)生成鹽和水，不能與堿反應(yīng)，所以YX的水合物沒(méi)有兩性，C錯(cuò)誤；D．W為C，碳的同素異形體有：金剛石、石墨、石墨烯、富勒烯、碳納米管等，種類(lèi)不止四種，D錯(cuò)誤；故選A。3．【2022年北京卷】(鍶)的、穩(wěn)定同位素在同一地域土壤中值不變。土壤生物中值與土壤中值有效相關(guān)。測(cè)定土壤生物中值可進(jìn)行產(chǎn)地溯源。下列說(shuō)法不正確的是A．位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族B．可用質(zhì)譜法區(qū)分和C．和含有的中子數(shù)分別為49和48D．同一地域產(chǎn)出的同種土壤生物中值相同【答案】A【解析】A．位于元素周期表中第五周期、第ⅡA族，故A錯(cuò)誤；B．質(zhì)譜法可以測(cè)定原子的相對(duì)原子質(zhì)量，和的相對(duì)原子質(zhì)量不同，可以用質(zhì)譜法區(qū)分，故B正確；C．的中子數(shù)為87-38=49，的中子數(shù)為86-38=48，故C正確；D．由題意可知，(鍶)的、穩(wěn)定同位素在同一地域土壤中值不變，故D正確；故選A。4．（2021·北京真題）下列有關(guān)放射性核素氚（H）的表述不正確的是A．H原子核外電子數(shù)為1 B．H原子核內(nèi)中子數(shù)為3C．與H2化學(xué)性質(zhì)基本相同 D．具有放射性【答案】B【解析】A．放射性核素H，質(zhì)量數(shù)是3，質(zhì)子數(shù)是1，質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)，所以核外電子數(shù)等于1，故A正確；B．放射性核素H，質(zhì)量數(shù)是3，質(zhì)子數(shù)是1，所以中子數(shù)等于3-1=2，故B錯(cuò)誤；C．與H2的相對(duì)分子質(zhì)量不同，二者的沸點(diǎn)不同，但二者同屬于氫氣，化學(xué)性質(zhì)基本相同，故C正確；D．H是放射性核素，所以3H2O也具有放射性，故D正確；故選B。5．【2022年湖北卷】和的電荷與半徑之比相近，導(dǎo)致兩元素性質(zhì)相似。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．與都能在水中與氨形成配合物B．和的熔點(diǎn)都比的低C．和均可表現(xiàn)出弱酸性D．和的氫化物都不能在酸中穩(wěn)定存在【答案】A【解析】A．半徑小，不能容納6個(gè)氮原子和它配位，則不能在水中與氨形成配合物，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．和屬于分子晶體，而屬于離子晶體，則和的熔點(diǎn)都比的低，B項(xiàng)正確；C．和均為兩性氫氧化物，則均可表現(xiàn)出弱酸性，C項(xiàng)正確；D．和的氫化物與酸反應(yīng)，生成對(duì)應(yīng)的鹽和氫氣，則都不能在酸中穩(wěn)定存在，D項(xiàng)正確；答案選A。6．（2021·天津真題）核聚變發(fā)電有望成為解決人類(lèi)能源問(wèn)題的重要手段之一、氘()是核聚變反應(yīng)的主要原料，下列有關(guān)敘述正確的是A．的中子數(shù)為2 B．的核電荷數(shù)為1C．是自然界中最輕的原子 D．是氫元素的一種同素異形體【答案】B【解析】A．的中子數(shù)為2-1=1，故A錯(cuò)誤；B．的質(zhì)子數(shù)為1，則核電荷數(shù)為1，故B正確；C．自然界中最輕的原子是，不是，故C錯(cuò)誤；D．是氫元素的一種同位素，故D錯(cuò)誤；故選B。7．（2021·湖北真題）金屬Na溶解于液氨中形成氨合鈉離子和氨合電子，向該溶液中加入穴醚類(lèi)配體L，得到首個(gè)含堿金屬陰離子的金黃色化合物[NaL]+Na-。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．Na-的半徑比F-的大 B．Na-的還原性比Na的強(qiáng)C．Na-的第一電離能比H-的大 D．該事實(shí)說(shuō)明Na也可表現(xiàn)出非金屬性【答案】C【解析】A．核外有3個(gè)電子層、核外有2個(gè)電子層，故的半徑比的大，A項(xiàng)正確；B．的半徑比Na的大，中原子核對(duì)最外層電子的引力小，易失電子，故的還原性比Na的強(qiáng)，B項(xiàng)正確；C．的1s上有2個(gè)電子，為全充滿(mǎn)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，不易失去電子，故的第一電離能比的小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．該事實(shí)說(shuō)明Na可以形成，得電子表現(xiàn)出非金屬性，D項(xiàng)正確。故選C。8．【2022年山東卷】、的半衰期很短，自然界中不能穩(wěn)定存在。人工合成反應(yīng)如下：；。下列說(shuō)法正確的是A．X的中子數(shù)為2B．X、Y互為同位素C．、可用作示蹤原子研究化學(xué)反應(yīng)歷程D．自然界不存在、分子是因其化學(xué)鍵不穩(wěn)定【答案】B【解析】根據(jù)質(zhì)量守恒可知，X微粒為，Y微粒為，據(jù)此分析解題。A．由分析可知，X微粒為，根據(jù)質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)加中子數(shù)可知，該微粒的中子數(shù)為4，A錯(cuò)誤；B．由分析可知，X微粒為，Y微粒為，二者具有相同的質(zhì)子數(shù)而不同的中子數(shù)的原子，故互為同位素，B正確；C．由題干信息可知，與的半衰期很短，故不適宜用作示蹤原子研究化學(xué)反應(yīng)歷程，C錯(cuò)誤；D．自然界中不存在與并不是其化學(xué)鍵不穩(wěn)定，而是由于與的半衰期很短，很容易發(fā)生核變化，轉(zhuǎn)化為氣體其他原子，O=O的鍵能與形成該鍵的核素?zé)o關(guān)，D錯(cuò)誤；故答案為：B。9．（2021·廣東真題）“天問(wèn)一號(hào)”著陸火星，“嫦娥五號(hào)”采回月壤。騰飛中國(guó)離不開(kāi)化學(xué)，長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭使用的燃料有液氫和煤油等化學(xué)品。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A．煤油是可再生能源B．燃燒過(guò)程中熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C．火星隕石中的質(zhì)量數(shù)為20D．月壤中的與地球上的互為同位素【答案】C【解析】A．煤油來(lái)源于石油，屬于不可再生能源，故A錯(cuò)誤；B．氫氣的燃燒過(guò)程放出熱量，將化學(xué)能變?yōu)闊崮埽蔅錯(cuò)誤；C．元素符號(hào)左上角數(shù)字為質(zhì)量數(shù)，所以火星隕石中的20Ne質(zhì)量數(shù)為20，故C正確；D．同位素須為同種元素，3He和3H的質(zhì)子數(shù)不同，不可能為同位素關(guān)系，故D錯(cuò)誤；故選C。10．（2019·北京高考真題）2019年是元素周期表發(fā)表150周年，期間科學(xué)家為完善周期表做出了不懈努力。中國(guó)科學(xué)院院士張青蓮教授曾主持測(cè)定了銦（49In）等9種元素相對(duì)原子質(zhì)量的新值，被采用為國(guó)際新標(biāo)準(zhǔn)。銦與銣（37Rb）同周期。下列說(shuō)法不正確的是A．In是第五周期第ⅢA族元素B．11549In的中子數(shù)與電子數(shù)的差值為17C．原子半徑：In>AlD．堿性：In(OH)3>RbOH【答案】D【解析】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，因此In位于元素周期表第五周期第IIIA族，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，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，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，符合題意；綜上所述，本題應(yīng)選D。11．（2015·上海高考真題）中國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)已確定第116號(hào)元素Lv的名稱(chēng)為鉝，關(guān)于核素Lv的敘述錯(cuò)誤的是A．原子序數(shù)為116 B．中子數(shù)為177C．核外電子數(shù)為116 D．該元素的相對(duì)原子質(zhì)量為293【答案】D【解析】A．第116號(hào)元素Lv的原子序數(shù)為116，正確；B．中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)-質(zhì)子數(shù)=293-116=177，正確；C．原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)，所以核外電子數(shù)為116，正確；D．293代表該原子的質(zhì)量數(shù)，數(shù)值約等于相等原子質(zhì)量，錯(cuò)誤；答案選D。12．（2013·上海高考真題）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(shuō)法正確的是A．Th元素的質(zhì)量數(shù)是232 B．Th元素的相對(duì)原子質(zhì)量是231C．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【答案】D【解析】A、232Th的質(zhì)量數(shù)是232，錯(cuò)誤；B、Th元素的相對(duì)原子質(zhì)量是Th各種同位素相對(duì)原子質(zhì)量的平均值，錯(cuò)誤；C、232Th轉(zhuǎn)換成233U是原子核變屬于物理變化，錯(cuò)誤；D、230Th和232Th核外電子排布相同，所以化學(xué)性質(zhì)相同，正確；故選D。13．（2020·全國(guó)高考真題）1934年約里奧–居里夫婦在核反應(yīng)中用α粒子(即氦核)轟擊金屬原子，得到核素，開(kāi)創(chuàng)了人造放射性核素的先河：+→+。其中元素X、Y的最外層電子數(shù)之和為8。下列敘述正確的是A．的相對(duì)原子質(zhì)量為26B．X、Y均可形成三氯化物C．X的原子半徑小于Y的D．Y僅有一種含氧酸【答案】B【解析】原子轟擊實(shí)驗(yàn)中，滿(mǎn)足質(zhì)子和質(zhì)量數(shù)守恒，因此W+4=30+1，則W=27，X與Y原子之間質(zhì)子數(shù)相差2，因X元素為金屬元素，Y的質(zhì)子數(shù)比X大，則Y與X位于同一周期，且Y位于X右側(cè)，且元素X、Y的最外層電子數(shù)之和為8，設(shè)X最外層電子數(shù)為a，則Y的最外層電子為a+2，解得a=3，因此X為Al，Y為P，以此解答。A．的質(zhì)量數(shù)為27，則該原子相對(duì)原子質(zhì)量為27，錯(cuò)誤；B．Al元素均可形成AlCl3，P元素均可形成PCl3，正確；C．Al原子與P原子位于同一周期，且Al原子序數(shù)大于P原子序數(shù)，故原子半徑Al>P，錯(cuò)誤；D．P的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO2等，錯(cuò)誤；故答案為：B。14．（2021·河北真題）用中子轟擊X原子產(chǎn)生α粒子(即氮核He)的核反應(yīng)為：X+n→Y+He。已知元素Y在化合物中呈+1價(jià)。下列說(shuō)法正確的是A．H3XO3可用于中和濺在皮膚上的NaOH溶液B．Y單質(zhì)在空氣中燃燒的產(chǎn)物是Y2O2C．X和氫元素形成離子化合物D．6Y和7Y互為同素異形體【答案】A【解析】根據(jù)核反應(yīng)為：可知，X的質(zhì)量數(shù)N為4+7-1=10，又因?yàn)閅在化合物中呈價(jià)，則推知Y位于IA族，質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)，Y的質(zhì)量數(shù)為7，所以得出Y為L(zhǎng)i，其質(zhì)子數(shù)p=3，所以X的質(zhì)子數(shù)Z=3+2-0=5，核電荷數(shù)=原子序數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=5，則推知X屬于B元素，據(jù)此分析解答。A．為硼酸，氫氧化鈉溶液具有腐蝕性，若不慎將溶液濺到皮膚上，則需用大量水沖洗，同時(shí)涂抹，以中和堿液，A正確；B．Y為L(zhǎng)i，在空氣中燃燒的產(chǎn)物只有Li2O，B錯(cuò)誤；C．X為B，與氫元素會(huì)形成BH3或B2H4等硼氫化合物，B元素與H元素以共價(jià)鍵結(jié)合，屬于共價(jià)化合物，C錯(cuò)誤；D．和兩者的質(zhì)子數(shù)均為3，中子數(shù)不同，所以?xún)烧呋橥凰?，D錯(cuò)誤；故選A。15．（2020·浙江高考真題）下列說(shuō)法正確的是（）A．同一原子中，在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)的電子能量較高B．原子核外電子排布，先排滿(mǎn)K層再排L層，先排滿(mǎn)M層再排N層C．同一周期中，隨著核電荷數(shù)的增加，元素的原子半徑逐漸增大D．同一周期中，ⅡA與ⅢA族元素原子的核電荷數(shù)都相差1【答案】A【解析】A．電子能量越低，掙脫原子核束縛的能力弱，在距離原子核近的區(qū)域運(yùn)動(dòng)；電子能量高，掙脫原子核束縛的能力強(qiáng)，在距離原子核遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)，正確；B．M能層中d能級(jí)的能量高于N能層中s能級(jí)能量，填充完4s能級(jí)后才能填充3d能級(jí)，錯(cuò)誤；C．同一周期中，主族元素隨著核電荷數(shù)的增加，元素的原子半徑逐漸減小，錯(cuò)誤；D．第四周期中，ⅡA與ⅢA族元素原子的核電荷數(shù)相差11，錯(cuò)誤；故答案為A。16．（2018·上海高考真題）2018年3月《Nature》雜志上刊登了通過(guò)測(cè)量行星物質(zhì)中48Ca/44Ca的比值，揭示了行星演變的關(guān)系。48Ca和44Ca具有（）A．相同的質(zhì)量數(shù) B．不同的質(zhì)子數(shù)C．相同的中子數(shù) D．相同的電子數(shù)【答案】D【解析】A．48Ca和44Ca的質(zhì)量數(shù)分別為48、44，質(zhì)量數(shù)不相同，錯(cuò)誤；B．48Ca和44Ca為Ca的同位素，Ca是20號(hào)元素，故48Ca和44Ca質(zhì)子數(shù)均為20，質(zhì)子數(shù)相同，錯(cuò)誤；C．質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)，則48Ca和44Ca的中子數(shù)分別為28、24，中子數(shù)不同，錯(cuò)誤；D．原子核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)，故48Ca和44Ca的電子數(shù)均為20，電子數(shù)相同，正確；答案選D。17．（2014·上海高考真題）“玉兔”號(hào)月球車(chē)用Pu作為熱源材料。下列關(guān)于Pu的說(shuō)法正確的是A．Pu與U互為同位素 B．Pu與Pu互為同素異形體C．Pu與U具有完全相同的化學(xué)性質(zhì) D．Pu與Pu具有相同的最外層電子數(shù)【答案】D【解析】A．Pu與U的質(zhì)子數(shù)不同，不能互為同位素，A錯(cuò)誤；B．Pu與Pu均是核素，不是單質(zhì)，不能互為同素異形體，B錯(cuò)誤；C．Pu與U的質(zhì)子數(shù)不同，屬于不同的元素，不可能具有完全相同的化學(xué)性質(zhì)，C錯(cuò)誤；D．Pu與Pu的質(zhì)子數(shù)相同，原子具有相同的最外層電子數(shù)，D正確；故答案選D。18．（2012·上海高考真題）元素周期表中鉍元素的數(shù)據(jù)如圖，下列說(shuō)法正確的是（）A．Bi元素的質(zhì)量數(shù)是209B．Bi元素的相對(duì)原子質(zhì)量是209.0C．Bi原子6p亞層有一個(gè)未成對(duì)電子D．Bi原子最外層有5個(gè)能量相同的電子【答案】B【解析】A．Bi元素沒(méi)有同位素，核素才有同位素，A不正確；B．根據(jù)圖示，Bi元素的相對(duì)原子質(zhì)量是209.0，B正確；C．Bi原子6p亞層有三個(gè)未成對(duì)電子，C不正確；D．s能級(jí)和p能級(jí)的能量是不相同的，所以Bi原子最外層的5個(gè)電子能量不相同，D不正確；故選B。19．（2018·上海高考真題）下列關(guān)于含氮微粒的表述正確的是（）A．N2的電子式為 B．N3-的最外層電子數(shù)為6C．N3-的質(zhì)子數(shù)是20 D．氮原子未成對(duì)電子的電子云形狀相同【答案】D【解析】A．N2分子中N原子之間形成三對(duì)共用電子對(duì)，每個(gè)氮原子還剩一對(duì)孤對(duì)電子，其電子式為：，錯(cuò)誤；B．N原子得到3個(gè)電子形成N3-，其最外層電子數(shù)為8，錯(cuò)誤；C．質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù)=核電荷數(shù)，N3-的質(zhì)子數(shù)為7，錯(cuò)誤；D．N原子中未成對(duì)電子處于2p軌道，p軌道的電子云形狀都為啞鈴形，正確；答案選D。20．（2020·浙江高考真題）下列說(shuō)法正確的是（）A．同一原子中，在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)的電子能量較高B．原子核外電子排布，先排滿(mǎn)K層再排L層，先排滿(mǎn)M層再排N層C．同一周期中，隨著核電荷數(shù)的增加，元素的原子半徑逐漸增大D．同一周期中，ⅡA與ⅢA族元素原子的核電荷數(shù)都相差1【答案】A【解析】A．電子能量越低，掙脫原子核束縛的能力弱，在距離原子核近的區(qū)域運(yùn)動(dòng)；電子能量高，掙脫原子核束縛的能力強(qiáng)，在距離原子核遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)，正