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2021届高三化学二轮复习——物质结构与性质学案及训练
角度一　微粒结构与相互作用
高考知识梳理
1．原子结构及表示方法
(1)原子的构成
(2)电子排布规律
构造原理(电子填充顺序)
1s
2s
2p
3s
3p
4s
3d
4p
5s
4d
5p
4f……
2．化学键与分子间作用力
(1)化学键
(2)化学键与物质的关系
(3)分子间作用力
①分子间作用力比化学键弱得多。
②影响物质的物理性质，如熔点、沸点、溶解度，而化学键影响物质的化学性质和物理性质。
③存在于由共价键形成的多数共价化合物和绝大多数非金属单质及稀有气体之间，如CH4、O2、Ne等。
④规律：一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高。例如：熔、沸点：HCl＜HBr＜HI。
(4)氢键
①通常用X—H…Y表示氢键，其中X—H表示氢原子和X原子以共价键相结合。
②X、Y原子所属元素具有很强的电负性和很小的原子半径。X、Y原子主要是N、O、F原子。
③当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将升高。
3．巧记10电子微粒和18电子微粒的方法
(1)10电子微粒
(2)18电子微粒
强化训练
1．物质性质的差异与分子间作用力有关的是(　　)
A．沸点：Cl2B．热稳定性：HF>HCl
C．硬度：晶体硅<金刚石
D．熔点：MgO>NaCl
答案　A
解析　组成和结构相似的分子晶体的相对分子质量越大，熔、沸点越高，则F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高，与分子间作用力有关，A项正确；非金属性：F＞Cl＞Br＞I，则HF、HCl、HBr、HI热稳定性依次减弱，与共价键有关，B项错误；离子键的键长越短，离子键越强，熔点越高，离子半径：Mg2＋Cl－，所以熔点：MgO>NaCl，与离子键大小有关，D项错误。
2．对碳原子核外两个未成对电子的描述，正确的是(　　)
A．电子云形状不同
B．自旋方向相同
C．能量不同
D．在同一轨道
答案　B
解析　碳原子的核外电子排布为1s22s22p2,两个未成对电子处于p轨道，电子云形状相同，都为哑铃形，故A不正确；两个电子占据两个p轨道且自旋方向相同，具有的能量相同，故B正确，C、D错误。
3．(2020·泰安三模)下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是(　　)
A．最外层都只有一个电子的X、Y原子
B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与N层上仅有两个电子的Y原子
C．2p轨道上有三个未成对电子的X原子与3p轨道上有三个未成对电子的Y原子
D．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子
答案　C
解析　最外层都只有一个电子的原子有H、Na、Cu等，化学性质不一定相似，故A错误；原子核外M层上仅有两个电子的X原子为Mg，原子核外N层上仅有两个电子的Y原子有Ca、Fe、Ti等，二者性质不一定相似，故B错误；2p轨道上有三个未成对电子的X原子为N,3p轨道上有三个未成对电子的Y原子为P，N、P位于同一主族，化学性质相似，故C正确；原子核外电子排布式为1s2的原子是He，性质稳定，原子核外电子排布式为1s22s2的原子是Be，性质较活泼，二者性质一定不相似，故D错误。
4．下列说法不正确的是(　　)
A．NaClO是含有两种类型化学键的离子化合物
B．CO2通入水的过程中，有共价键的形成和断裂，但不涉及离子键的变化
C．金刚石和足球烯都只由碳元素构成，且含有的化学键类型也相同
D．常温常压下，H2O与CH4的不同状态可以说明H2O的热稳定性更好
答案　D
解析　NaClO是由Na＋和ClO－组成的，即NaClO属于离子化合物，含有离子键，ClO－中存在共价键，故A项正确；CO2溶于水形成H2CO3，H2CO3电离，CO2、H2O、H2CO3均属于共价化合物，有共价键的形成和断裂，没有离子键的变化，故B项正确；金刚石和足球烯都是由碳元素组成的单质，都是由共价键组成，故C项正确；热稳定性与物质状态无关，故D项错误。
5．(2020·全国卷Ⅰ，11)1934年约里奥—居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核He)轰击金属原子X，得到核素Y，开创了人造放射性核素的先河：X＋He―→Y＋n。其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是(　　)
A.X的相对原子质量为26
B．X、Y均可形成三氯化物
C．X的原子半径小于Y的
D．Y仅有一种含氧酸
答案　B
解析　由守恒关系可知元素X的质量数为27，X的相对原子质量近似等于该原子的质量数，A项错误；X与Y最外层电子数之和为8，质子数相差2，且X为金属元素，可推知X为Al元素，Y为P元素，二者都有＋3价，都可以形成三氯化物，B项正确；同一周期主族元素自左向右，原子半径逐渐减小，故Al的原子半径大于P，C项错误；P元素的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO2等，D项错误。
6．(2019·上海等级考，1)元素Og中文名为()，是一种人工合成的稀有气体元素，下列正确的是(　　)
A．核外电子数是118
B．中子数是294
C．质量数是117
D．第六周期0族元素
答案　A
解析　根据原子的表示方法，左下角数字表示质子数118，对于中性原子，核外电子数等于质子数等于118。
7．(2019·北京，8)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.In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　Rb为碱金属，属于第五周期元素，故In亦为第五周期元素，In与Al同主族，即为第ⅢA族元素，A项正确；In的中子数为115－49＝66，质子数为49，质子数等于核外电子数，故中子数与电子数的差值为17，B项正确；同主族元素，从上到下，原子半径逐渐增大，故原子半径：In>Al，C项正确；同周期元素从左到右，金属性逐渐减弱，故其最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，即碱性：In(OH)38．(2018·全国卷Ⅲ，8)下列叙述正确的是(　　)
A．24
g镁与27
g铝中，含有相同的质子数
B．同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同
C．1
mol重水与1
mol水中，中子数比为2∶1
D．1
mol乙烷与1
mol乙烯中，化学键数相同
答案　B
解析　等质量的氧气和臭氧，所含氧原子数相等，故电子数相同，B项正确；24
g镁、27
g铝的物质的量均为1
mol，1个镁原子和1个铝原子所含的质子数分别为12、13，故24
g镁与27
g铝中含有的质子数分别为12NA和13NA，A项错误；1个重水分子含有10个中子，1个水分子含有8个中子，1
mol重水与1
mol水中含有的中子数之比为10∶8(5∶4)，C项错误；1个乙烷分子中含有7对共用电子，而1个乙烯分子中含有6对共用电子，故1
mol乙烷与1
mol乙烯中，含有的化学键数之比为7∶6，D项错误。
9．(2017·浙江4月选考，20)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，熔化时需克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　干冰是分子晶体，而石英晶体是原子晶体，熔化时需克服微粒间的作用力分别是分子间作用力和共价键，故A项错误；化学反应的实质是断开旧化学键，形成新的化学键，所以化学变化发生时，需要断开反应物中的化学键，并形成生成物中的化学键，故B项正确；CH4分子中氢原子最外层达2电子的稳定结构，不是8电子稳定结构，故C项错误；NaHSO4晶体溶于水时，电离产生钠离子、氢离子和硫酸根离子，所以NaHSO4晶体溶于水时，离子键被破坏，共价键也被破坏，故D项错误。
10．(2019·浙江嘉兴一中期末)下列说法正确的是(　　)
A．PCl3、Cl2及Cl2O三种分子中各原子最外层都具有8电子稳定结构
B．HF分子比HCl分子稳定是因为分子间作用力前者强于后者
C．核外电子排布相同的两种微粒化学性质也相同
D．CaCl2和CaSO4中化学键的类型完全相同
答案　A
解析　PCl3中P原子中的最外层电子数为5，形成3个共用电子对，Cl原子的最外层电子数为7，形成1个共用电子对，所以每个原子的最外层都具有8电子稳定结构。Cl2中Cl原子中的最外层电子数为7，形成1个共用电子对，所以每个原子的最外层都具有8电子稳定结构，Cl2O中Cl原子中的最外层电子数为7，形成1个共用电子对，O原子的最外层电子数为6，形成2个共用电子对，所以每个原子的最外层都具有8电子稳定结构，A正确；HF分子比HCl分子稳定是因为前者共价键强于后者，与分子间作用力无关，B错误；核外电子排布相同的微粒，不一定属于同一种元素，故化学性质不一定相同，C错误；CaCl2中只存在离子键，CaSO4中存在离子键和共价键，化学键的类型不完全相同，D错误。
11．(2020·潍坊一模)氢键是强极性键上的氢原子与电负性很大且含孤电子对的原子之间的静电作用力。下列事实与氢键无关的是(　　)
A．相同压强下H2O的沸点高于HF的沸点
B．一定条件下，NH3与BF3可以形成NH3·BF3
C．羊毛制品水洗再晒干后变形
D．H2O和CH3COCH3的结构和极性并不相似，但两者能完全互溶
答案　B
解析　1个水分子能与周围的分子形成4个氢键，1个HF分子只能与周围的分子形成2个氢键，所以相同压强下H2O的沸点高于HF的沸点，故A不选；NH3与BF3可以形成配位键从而形成NH3·BF3，与氢键无关，故B选；羊毛主要成分是蛋白质，蛋白质分子与水分子之间形成氢键，破坏了蛋白质的螺旋结构，所以羊毛制品水洗再晒干后变形，故C不选；CH3COCH3中O原子电负性很大且含孤电子对，与水分子中氢原子形成氢键，所以二者可以完全互溶，故D不选。

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