1、化学 化学键的专项培优练习题一、化学键练习题（含详细答案解析）1海水是资源宝库，蕴藏着丰富的化学元素，如氯、溴、碘等。完成下列填空：（ 1）氯离子原子核外有 _种不同运动状态的电子、有 _种不同能量的电子。（ 2）溴在周期表中的位置 _。（ 3）卤素单质及其化合物在许多性质上都存在递变规律，请说明下列递变规律的原因。 熔点按 F2、 Cl2、Br2、 I2 的顺序依次升高，原因是_。 还原性按 Cl、 Br、 I的顺序依次增大，原因是_。（ 4）已知 X2 （ g） + H2 （ g） 2HX （ g） + Q（X2 表示 Cl2、 Br2），如图表示上述反应的平衡常数 K 与温度 T 的关系
2、。 Q 表示 X2 （ g）与 H2 （ g）反应的反应热，Q_0（填 “ 、”“ K=（）氮原子半径小于碳原子，氮原子吸c Br2c H2引电子的能力比碳原子强，氮和碳之间共用电子对偏向氮原子，氮显负价【解析】【详解】1 氯离子原子核外有18 个电子，为不同的运动状态，处于5 种不同的轨道，故答案为：18； 5；2 溴与氯在同一主族，核电荷数为35，在周期表中第四周期、 A，故答案为：第四周期、 A；3 F2 、 Cl 2 、 Br2 、 I 2 的相对分子质量逐渐增大，且都属于分子晶体，单质的相对分子质量越大，则熔点越高，故答案为：F2 、 Cl 2 、 Br2 、 I 2 都是分子晶体，
3、相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强；元素的非金属性越强，对应的阴离子的还原性越强，非金属性ClBrI ， Cl、Br、 I半径依次增大，失电子的能力依次增强，还原性依次增大，故答案为：从Cl、Br、 I 半径依次增大，失电子的能力依次增强，还原性依次增大；4 由图象可知，升高温度平衡常数减小，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应， Q0 ，故答案为：； 同一温度时， a 曲线的 K 值最大，说明卤素单质与氢气化合的能力最强，Cl222、 Br中 Cl的氧化性最强，所以最易与氢气化合的是氯气，所以b 曲线表示 Br2 与 H2 反应时 K 与 t 的2关系平衡常数等于生成物与反应
4、物的浓度幂之积，c（ HBr ），故答案为：K=（）c Br2 c H22c（ HBr ）；（）c Br2 c H25 N 的非金属性较 C 强，氮原子吸引电子的能力比碳原子强，氮和碳之间共用电子对偏向氮原子，氮显负价，电子式为，故答案为：氮原子半径小于碳原子，氮原子吸引电子的能力比碳原子强，氮和碳之间共用电子对偏向氮原子，氮显负价；。2某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN32343等物质。当汽车发生碰、 Fe O、 KClO、 NaHCO撞时，产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用。(1) NaN3 是气体发生剂，受热分解产生N2 和 Na， N2的电子式为 _ 。(2) F
5、e2O3 是主氧化剂，与 Na 反应生成的还原产物为_(已知该反应为置换反应)。(3) KClO4 是助氧化剂，反应过程中与 Na 作用生成 KCl和 Na2 O。 KClO4 含有化学键的类型为_， K 的原子结构示意图为_。【答案】:N?N:Fe离子键和共价键【解析】【分析】(1)N2 分子中 N 原子之间形成3 对共用电子对，据此书写其电子式；(2)Fe2O3 是氧化剂，与Na 发生置换反应，据此分析；(3)KClO4 由钾离子与高氯酸根离子构成，据此分析其所含的化学键； K 原子质子数为 19 原子核外有 4 个电子层，据此分析。【详解】(1)由 8 电子结构可知，故答案： :N?N:
6、；N2 分子中N 原子之间形成3 对共用电子对，其电子式为：:N?N:；(2)Fe2O3 是主氧化剂，与答案： Fe；Na 发生置换反应，Fe 元素发生还原反应，则还原产物为Fe，故(3)KClO4 由钾离子与高氯酸根离子构成，高氯酸根离子中Cl 原子与O 原子之间形成共价键，即该物质含有离子键、共价键；K 原子质子数为19，原子核外有4 个电子层，各层电子数为 2、 8、8、 1；故答案：离子键和共价键；。3有 X、 Y、 Z、 W、 M五种短周期元素，其中2X、 Y、 Z、 W同周期， Z、 M同主族； X与 M 具有相同的电子层结构；离子半径：2； Y 的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重
7、要的半ZW导体材料。请回答下列问题：(1)Y 元素的名称 _；(2)W 在元素周期表中的位置是第_周期第 _族；(3)X 2M2 中存在的化学键有 _、 _；(4)Z 、 W氢化物的稳定性顺序为_。（用化学式表示）【答案】硅三 A 离子键共价键HCl H2S【解析】【分析】Y 的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料，则Y 是 Si 元素，又因为X、 Y、 Z、 W 同周期，所以 X、 Y、 Z、 W 属于第三周期，由离子半径：Z2- W-、 X+与 M2- 具有相同的电子层结构 ，可知 X、 Z、 W 分别为 Na、 S、 Cl 元素，又因为Z、 M 同主族且X、 Y、 Z、 W、
8、M 均为短周期元素，则M 为第二周期的O 元素 。【详解】（1） Y 的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料，则Y 是 Si 元素，元素名称为：硅。（2） W 为 Cl 元素，在元素周期表中的位置为：第三周期第A。（3） X 为 Na 元素， M 为 O 元素，所以2 22 22 2+与 O22-之间存在离子X M为 Na O ， Na O中 Na键， O22-中两个 O 原子间存在共价键，故Na2O2 中存在的化学键有离子键和共价键。（ 4） Z 为 S， W 为 Cl，非金属性 W（ Cl） Z（S），元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，所以氢化物的稳定性顺序为： HCl H
9、2S。【点睛】本题考查原子结构与元素周期律知识，侧重于学生分析能力的考查，首先运用元素周期表工具，结合同周期、同主族规律，位、构、性关系推断出X、 Y、 Z、 W、 M 分别是什么元素，然后结合元素化合物知识进一步解答，注意本题分析的要点或关键词为：短周期元素、同周期、同主族、相同的电子层结构、离子半径大小、单质晶体熔点硬度、半导体材料等 ，找到突破口是解答本题的关键。4现有短周期元素性质的部分数据如下表，其中x 的值表示不同元素的原子吸引电子的能力大小，若x 值越大，元素的非金属性越强，金属性越弱。x 值相对较大的元素在所形成的分子中化合价为负。 原子的核外电子层数与核外电子总数相同。元素编
10、号元素性质x3.442.550.983.162.193.980.933.041.91常见化最高价+4+1+1+4合价最低价-2-1-3-1-3（ 1）根据以上条件，推断的元素符号分别为：_，_， _。（ 2） 的最高价氧化物的固体属于 _晶体，空间构型 _。（ 3）用电子式表示下列原子相互结合成的化合物电子式： ： _， 形成原子个数比为1： 1 的化合物： _。（4）写出 与 所形成仅含离子键的化合物和 与 所形成的化合物反应的离子方程式： _。【答案】 Li Cl P 分子直线形Na2O 2HO=2Na H2【解析】【分析】【详解】最低价为 2，是 O 或者 S。原子的核外电子层数与核外电
11、子总数相同，则只有H 满足，最外层电子数是1，电子层数也是 1。和的最高价均为 4，同为 A 族，的非金属性比强，则为C，为 Si；和的最高价均为1，同为 A 族，的金属性强，则为 Na，为 Li。和的最低价均为 1，为 A 族，非金属性强，则为F，为 Cl，和最低价均为3，为 A 族元素，的非金属性较强，则为N，为 P。如果是 S，则的非金属性比Cl 低，但是的非金属性比Cl 高，则为 O。【点睛】根据上述的分析，为O，为 C，为 Li，为 Cl，为 P，为 F，为 Na，为 N，为 Si，为 H。(1)根据分析，分别为Li、Cl、 P；(2)的最高价氧化物是CO ，形成的晶体由CO 分子构
12、成，属于分子晶体；CO 价层电子对222数为 2+ 4-2 2 =2 ，没有孤对电子对，则CO2 的空间构型为直线形；2(3)构成的物质为；NaOH，由 Na 和 OH 构成，其电子式为形成 1 ：1 的化合物为H2O2，其电子式为；(4)和形成仅含有离子键的化合物为Na2O，和形成的化合物为HCl，其离子方程式为 Na2O2H =2Na H2O。5（1）请用下列10 种物质的序号填空：O2 H2 NH4NO3 K2O2 Ba( OH) 2 CH4 CO2 NaF NH3 I2既有离子键又有非极性键的是_；既有离子键又有极性键的是_。（2） X、 Y 两种主族元素能形成XY2型化合物，已知2个
13、电子，若2XY 中共有 38XY 为常见元素形成的离子化合物，其电子式为：_；若 XY2 为共价化合物时，其结构式为： _。（3）氯化铝的物理性质非常特殊，如：氯化铝的熔点为190202103( .Pa180) ，但在就开始升华，据此判断，氯化铝是_( 填“共价化合物”或“离子化合物”) ，可以证明你的判断正确的实验依据是_ 。（4）现有 a g 7 种短周期元素，它们在周期表中的位置如下，请据此回答下列问题：元素的原子间反应最容易形成离子键的是_( 填序号，下同 ) ，容易形成共价键的是 _ ；A c 和 fBb 和 g C d 和 g D b 和 e写出 a g 7 种元素形成的所有原子都
14、满足最外层为8 电子结构的任意一种分子的分子式_。【答案】S=C=S 共价化合物氯化铝在熔融状态下不能导电B C CCl43( 或 PCl )【解析】【分析】【详解】（1） O2 中只有非极性键；H2 中只有非极性键； NH4NO3 中含有离子键和极性键；K2 2Ba( OH)2中含有离子键和极性键；4O 中含有离子键和非极性键；CH 中只有极性键； CO2中只有极性键；NaF 中只有离子键；NH3 中只有极性键； I2 中只有非极性键；则既有离子键又有非极性键的是。既有离子键又有极性键的是。（2） XY2 型化合物是离子化合物，所以X 元素显 +2 价， Y 显 - 1 价，化合物中共有 3
15、8 个电子，所以为氟化钙，电子式为：，XY2 为共价化合物，则 X为+4 价， Y 为- 2 价，为二硫化碳，结构式为：S=C=S。（ 3）氯化铝能升华，说明是共价化合物。能证明的实验依据为氯化铝在熔融状态下不能导电。（ 4） a g 7 种短周期元素依次为氢、钠、镁、碳、氮、磷、氯。金属性强和非金属性强的元素之间最容易形成离子键，钠是周期表中最左边的元素金属性强，氯是最右边的元素非金属性强，所以是间容易形成共价键，所以选 C。分子中所有原子都满足 8 电子的物质有6bg 最容易形成离子键，选B；非金属元素之CCl4( 或 PCl3) 。已知： W、 X、 Y、 Z、 T 均为短周期元素，且原
16、子半径依次增大。请填空：（1） W 、 Z 是形成化合物种类最多的两种元素，写出Z 的核外电子的轨道表示式_。（2）化合物 YW 3 溶于水能使酚酞变红，用方程式表示酚酞变红的原因_。（3）元素 T 的原子中电子占据7 根轨道，则 T 在元素周期表 _周期 _族； T 的化合物 TY 熔融时不导电，常用作砂轮与耐高温材料，由此推知，它属于_。a 离子晶体b 原子晶体c 分子晶体d 无法判断（4） YX 3与YW3具有相同的分子空间构型，YX3“” “”属于 _（填 极性 、 非极性 ）分子，其中 Y 的化合价为 _。【答案】NH3+H2O?NH3?H2O NH4+OH-三IIIA b极性+3?
17、【解析】【详解】（1） W、 Z 是形成化合物种类最多的两种元素，化合物种类最多的是烃，则W 是 H 元素、 Z 是 C 元素；原子核外有6 个电子，分别位于1s、 2s、 2p 轨道，其原子核外电子轨道表示式为，故答案为：；（ 2）化合物 YW3 的水溶液能使酚酞变红，说明该物质为 NH3，氨气和水反应生成一水合氨，一水合氨电离生成氢氧根离子而导致溶液呈碱性，碱遇酚酞试液变红色，故答案为：323 24+-；NH +H O? NH ?H O? NH +OH（3）元素 T 的原子中电子共占据了7 个轨道，则 T 为 Al 元素， Al 原子核外有3 个电子层、最外层电子数是 3，所以位于第三周期
18、第IIA 族； Al 的化合物 AIN 熔融时不导电，常用作砂轮及耐高温材料，说明该物质属于原子晶体，故选b；故答案为：三； IIIA； b；（4） NX3 与 NH3 具有相同的分子空间构型，X 为第 VIIA 族元素，其原子半径小于N 元素，则 X 为 F 元素，氨气分子为三角锥形结构，则NF3 也是三角锥形结构，该分子正负电荷重心不重合，为极性分子；NF3中 N 元素电负性小于F 元素，所以 N 元素显 +3 价、 F 元素显 -1 价，故答案为：极性；+3。7甲烷的氯化反应式为：CH4+Cl2hvCH3Cl+HCl。对于该反应机理 ( 反应过程 ) 的详细描述如下 :链引发 Cl2hv
19、2Cl链增长 CH4+Cl 3 H=+ 7.5 kJ/molCH +HClCH +ClCH Cl + Cl H= -112.9 kJ/mol323链终止 Cl+Cl 2ClCH +CHH CCH3333CH +Cl H CCl33(1)在链增长的第二步反应中形成的化合物的电子式为_；在反应机理的三个阶段破坏或形成的化学键类型均为 _。(2)在短周期主族元素中，氯元素与其相邻元素的原子半径由大到小的顺序为_( 用元素符号表示 ) ；与氯元素同周期且金属性最强的元素位于周期表的第_周期，第 _族。(3)链引发的反应为_“ ” “”_反反应 ( 选填 吸热 或 放热 ，下同 ) ，链终止的反应为应。
20、(4)卤素单质及化合物在许多性质上都存在着递变规律，下列递变顺序正确的是_。（选填字母编号）a.相同条件下卤化银的溶解度按AgCl、 AgBr、 AgI 的顺序依次增大b.卤化氢溶入水的酸性按HF、 HCl、 HBr、HI 的顺序依次减弱c.卤化氢的还原性按HF、 HCl、 HBr、 HI 的顺序依次减弱d.卤素单质氧化性按F2、 Cl2、 Br2 、I2 的顺序依次减弱【答案】共价键SClF 三、A吸热放热d【解析】【分析】(1)在链增长的第二步反应中形成的化合物为CH3Cl，碳原子与氯原子周围分别有8 个电子；非金属元素原子间形成共价键；(2)在短周期主族元素中，氯元素与其相邻元素有F、
21、S，根据电子层数和核电荷数判断半径大小；同一周期碱金属的金属性最强；(3)旧化学键的断裂要吸收能量，新化学键的生成要放出能量；(4)第 A 族元素中，随着原子序数的增大得电子能力逐渐减弱、氢化物的酸性逐渐增强、单质的沸点逐渐增大、单质的氧化性逐渐减弱、氢化物的还原性逐渐增强、单质与氢气化合逐渐困难、氢化物的沸点逐渐增大(HF 除外 )、氢化物的稳定性逐渐减弱，卤化银的溶解度逐渐减小，据此解答。【详解】(1)在链增长的第二步反应中形成的化合物为CH3Cl， CH3Cl 分子中碳原子最外层有4 个电子，能形成4 个共价键达到稳定结构，每个氢原子或氯原子能形成一个共价键达到稳定结构，电子式：，非金属
22、元素原子间形成共价键，则在反应机理的三个阶段破坏或形成的化学键类型均为共价键；(2)在短周期主族元素中，氯元素与其相邻元素有F、 S， Cl、 S 含有三个电子层，F 有两个电子层，则三种元素中F 的原子半径最小，Cl、 S 在同一周期，电子层数相同，核电荷数越大，原子半径越小，则半径：SCl，所以原子半径：SClF；同一周期元素中，碱金属的金属性最强，则与氯元素同周期且金属性最强的元素为Na，位于周期表的第三周期第IA族；(3)链引发 Cl2hv2Cl，有旧化学键的断裂要吸收能量，为吸热反应；Cl+Cl? 2Cl，CH3+?CH3H3CCH3， CH3+Cl? H3CCl，反应中有新化学键的
23、生成要放出能量，为放热反应；(4)a.相同条件下卤化银的溶解度按AgCl、AgBr、 AgI 的顺序依次减小，a 错误；b. 卤化氢溶入水的酸性按HF、 HCl、HBr、 HI 的顺序依次增强，b 错误；c. 随着原子序数的增大，单质得电子能力逐渐减弱，其阴离子失电子能力逐渐增强，所以HF、HCl、 HBr、 HI 的还原性按 HF、 HCl、 HBr、 HI 的顺序依次增强， c错误；d. 随着原子序数的增大，单质得电子能力逐渐减弱，所以单质2222F、Cl、Br 、 I 的氧化性依次减弱， d 正确；故合理选项是d。【点睛】本题主要考查卤族元素的递变规律，掌握元素的周期性变化规律是解答的关
24、键，注意把握电子式的书写方法和非金属性强弱的判断方法。8Q、 R、 X、 Y、 Z 是原子序数依次增大的五种短周期元素，在短周期的所有元素中Q 的原子半径与 Z 的原子半径之比最小(不包括稀有气体)， R、 X、 Y 三种元素的原子核外电子层数相同，同一周期中R 的一种单质的熔点最高，Y 与 Q、R、 X、 Z 均能形成多种常见化合物。(1)周期表中的位置：_，其原子核外有_种不同形状的电子云。这五种元素中，最外层有两个未成对电子的元素是_(用元素符号表示)。(2)Q 分别与X、 Y 形成的最简单化合物的稳定性_(用分子式表示)(3)Q 与 R 两元素组成的分子构型可能是_(填写序号 )。a直
25、线型b平面形c三角锥形d正四面体(4)元素 X、 Y 在周期表中位于同一主族，化合物Cu2 X 和 Cu2 Y 可发生如下转化(其中D 是淀粉水解的最终产物)：非金属 X_Y(填 “或”“”)，请用事实说明该结论：_。【答案】第二周期第VA族2 C O HNH3 abd【解析】【分析】Q、 R、 X、 Y、 Z 是原子序数依次增大的五种短周期元素，在短周期的所有元素中Q 的原子半径与 Z 的原子半径之比最小(不包括稀有气体 )，则 Q 的原子半径最小，Z 的原子半径最大，所以Q 是 H 元素， Z 是 Na 元素； R、 X、 Y 三种元素的原子核外电子层数相同，这三种元素处于第二周期，同一周
26、期中R 的一种单质的熔点最高，金刚石的熔点最高，所以R 是C 元素，Y 与Q、 R、 X、 Z 均能形成多种常见化合物，则Y 是O 元素，所以X 是 N元素。【详解】根据上述分析可知Q 是H， R 是C， X 是N， Y 是O， Z 是Na 元素。(1)X 是N 元素，原子核外电子排布为2、 5，所以其处于第二周期第VA 族，其核外电子排布式为 1s22s2 2p3，有 s、 p 两种轨道，故有两种不同形状的电子云，这五种元素中，最外层有两个未成对电子的元素是C 和O 元素；(2)Q 分别与X、 Y 形成的最简单化合物是NH3 、H2 O，元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，O 的非金属
27、性大于N 元素，所以氢化物的稳定性：H2ONH3；(3)Q 与 R 两元素组成的分子可能是甲烷、乙烯、乙炔、苯等烃类物质，其中甲烷为正四面体结构，乙烯为平面结构，乙炔为直线形结构，故合理选项是abd；(4)X 是 N， Y 是 O，二者是同一周期的元素，元素的非金属性越强，其相应的氢化物的稳定性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，活动性强的可以把活动性弱的置换出来，所以可根据置换反应： 2H2S+O2=2H2O+S，比较出元素的非金属性： NO。【点睛】本题考查原子结构与元素周期律的关系，正确推断元素的种类是解答本题的关键，要正确把握元素周期律的递变规律，掌握元素周期律的应用及判断方法。
28、9研究水体中碘的存在形态及其转化是近年的科研热点。I-与 I2 在水体和大气中的部分转化如下图所示。(1) I2 的电子式为 _。(2)水体中的 I-在非酸性条件下难于被空气中的O 2 氧化。原因是2H 2O4I -O2 ?2I 24OH的反应速率慢，反应程度小。 I-在酸性条件下与 O 2 反应的离子方程式是 _ 。在酸性条件下 I-易被 O2 氧化的可能的原因是_ 。(3)有资料显示：水体中若含有Fe2 ，会对 O3 氧化 I-产生影响。为检验这一结论，进行如下探究实验：分别将等量的O3 通入到 20mL 下列试剂中，一段时间后，记录实验现象与结果。己知：每 1molO 3 参与反应，生成
29、 1molO 2 。序号试剂组成反应前溶液的反应后溶液的Fe(OH) 3 的生pHpHI 的转化率成量甲3 10 2 mol L 1NaI5.311.0约 10%amol L 1 NaCl3 10 2 mol L 1NaI乙1.510 2 mol L1FeCl25.14.1约 100%大量丙1.510 2 mol L1FeCl25.23.5少量 a_ 。甲中反应为可逆反应，其离子方程式是_ 。比较甲、乙、丙实验，说明Fe2在实验乙中的作用并解释 _ 。【答案】4H4IO22I 22H 2O c(H + ) 增大， c(OH) 减小，使平衡2H 2O 4IO2 ? 2I 24OH正向移动，反应易
30、于进行等其他合理答案3 10 2H 2 O2IO3 ? I2 2OHO2 Fe2 或 Fe2 的氧化产物 Fe3 与 I - 和 O3 反应产生的OH结合，促使该平衡正向移动，提高了I- 的转化率等其他合理答案【解析】【分析】（ 1）根据成键方式书写电子式；（ 2）根据氧化还原反应原理书写反应方程式，并根据平衡移动原理分析解答；（ 3）根据实验数据及平衡移动原理分析解答。【详解】（1） I2 属于共价分子，电子式为：，故答案为：；（2） 根据题干信息分析，I-在酸性条件下被O 2 氧化生成 I2，反应的离子方程式是4H4I -O22I 22H2O ； 根据提给信息中I-在非酸性条件下被氧化的反
31、应方程式分析知，在酸性条件下I-易被 O2氧化的可能的原因是c(H + ) 增大， c(OH ) 减小，使平衡2H 2O4IO2 ? 2I 24OH 正向移动，反应易于进行，故答案为：4H4I -O22I 22H2O ； c(H + ) 增大， c(OH ) 减小，使平衡2H 2O4IO2 ? 2I 24OH 正向移动，反应易于进行等；（3）验证 Fe2+对 O3氧化 I-产生的影响时，必须排除其它干扰因素，所以A、 B 组对照实验中 c( Cl-) 要相同，即c( NaCl) =2c( FeCl2) =2 1.510-2mol/L=3 10-2mol/L ，故答案为：310-2 ；O3 氧化 I-时溶液显碱性，说明生成了碱性物质或离子，离子方程式为：H 2 O 2I O3 ? I22OH O2 ，故答案为： H 2O 2IO3 ? I 2 2OH O2 ；Fe2+具有强还原性，易被O3 氧化生成 Fe3+， Fe2+或 Fe3+结合OH-生成弱碱，促使反应H 2 O 2IO3 ? I22OH O2 正向进行，提高 I-转化率，故答案为：Fe2 或 Fe2
