1、【化学】化学化学键的专项培优练习题( 含答案 )一、化学键练习题（含详细答案解析）1已知 Na2O2 O2 HClO H2O2 Cl2 NaClO O3 七种物质都具有强氧化性。请回答下列问题 :(1)上述物质中互为同素异形体的是_(填序号，下同 )。(2)含非极性键的共价化合物是_。(3)属于离子化合物的有_种。(4)Na2O2、 HClO、 H2O2均能用于制备O2。HClO 在光照条件下分解生成O2 和 HCl，用电子式表示HCl的形成过程 :_ 。写出 Na2O2 与 H2O 反应制备O2 的化学方程式 :_ 。O 在二氧化锰催化作用下可以制备O 。若 6.8g H O 参加反应，则转
2、移电子数目为H2 2222_，生成标准状况下O2 体积为 _L。【答案】 22Na22221.204x1023O +2H O=4NaOH +O 或 0.2NA 2.24【解析】【分析】根据物质的分类的依据，熟悉同素异形体、离子化合物的概念，用电子式表示共价化合物的物质形成的过程。【详解】（1）同种元素组成的结构不同的单质互为同素异形体。故O2 与 O3 互为同素异形体；（ 2） Na2O2 既含有非极性共价键又含有离子键的离子化合物； HClO 是含有极性键共价键而不含非极性共价键的化合物； H2O2 既含有极性共价键又含有非极性共价键的化合物；NaClO 既含有极性共价键又含有离子键的离子化
3、合物；O2 、O3、 Cl2 属于单质，不属于化合物，故含非极性键的共价化合物是H 2O2；（3）由 (2)可知， Na2 O2、 NaClO 属于离子化合物，故属于离子化合物的有2 种；（4） HCl 是共价化合物，用电子式表示HCl 的形成过程是：；（5） Na2O2 与 H2O 反应生成氧气和氢氧化钠，其反应的化学方程式为2Na2 O2+2H2O=4NaOH +O2；MnO 2（6） 2H2O2221mol 转移 2mol 电子，故2 2的物质的量：O +2H O，每生成6.8g H O6.8g34g mol1 =0.2mol，生成氧气的物质的量为0.1mol ，转移的电子的数目为23-
4、123 22mol.4L-10.1mol 2 6.02 mol10 =1.204x10； V(O2) = 0.1mol=2.24L。2Nature Energy 报道了巾科院大连化学物理研究所科学家用Ni- BaH2 /Al 2O3、 Ni- LiH 等作催化剂，实现了在常压、100-300 的条件下合成氨。（1）在元素周期表中，氧和与其相邻且同周期的两种元素的第一电离能由大到小的顺序为_ ；基态 Ni2+的核外电子排布式为 _，若该离子核外电子空间运动状态有15 种，则该离子处于 _（填 “基 ”或 “激发 ”）态。（2）氨在粮食生产、国防中有着无可替代的地位，也是重要的化工原料，可用于合成
5、氨基酸、硝酸、 TNT 等。甘氨酸（ NH2CH2COOH）是组成最简单的氨基酸，熔点为182 ，沸点为 233 。硝酸溶液中NO3?的空间构型为 _。甘氨酸中N 原子的杂化类型为_，分子中键与 键的个数比为 _，晶体类型是_，其熔点、沸点远高于相对分子质量几乎相等的丙酸（熔点为-2l ，沸点为141）的主要原因：一是甘氨酸能形成内盐；二是_。（ 3） NH3 分子中的键角为 107 ，但在 Cu(NH3)42+离子中 NH3 分子的键角如图 l 所示，导致这种变化的原因是 _（4）亚氨基锂（Li2NH）是一种储氢容量高、安全性能好的固体储氢材料，其晶胞结构如图 2 所示，若晶胞参数为3NA=
6、_（列出表达d pm ，密度为 g/cm，则阿伏加德罗常数式） mol -l。226268或 Ar 3d8激发平面三角形39:1 分子晶体【答案】 FNO 1s2s 2p3s 3p 3dsp分子数相同时，甘氨酸分子间形成的氢键数目比丙酸分子间形成的氢键数目多（或甘氨酸中氨基的存在也会使分子间产生氢键）形成配合离子后，配位键与NH3 中 NH 键之间的排斥力小于原孤对电子与NH3 中 NH 键之间的排斥力，故配合离子中NH3 的 NH 键间1.161032的键角变大；d3【解析】【详解】(1)与氧相邻且同周期的元素为N 和 F，由于 N 原子最外层电子为半充满状态，第一电离能较大，所以三者第一电
7、离能由大到小的顺序为FNO； Ni 元素为 28 号元素，失去最外层两个电子形成 Ni2+，基态 Ni2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d8 或 Ar 3d 8；基态 Ni2+的核外电子空间运动状态有1+1+3+1+3+5=14 种，若该离子核外电子空间运动状态有15种，则该离子处于激发态；(2) NO3?的中心原子价层电子对数为5+03+1=3，孤电子对数为0，所以空间构型为平面2三角形；甘氨酸 (NH2CH2COOH)中 N 原子形成两个N-H 键和一个 N-C 键，达到饱和状态，价层电子对数为 4，所以为 sp3 杂化；分子中碳氧双键中存在一个键，其余共价键均为键，所
8、以分子中 键与 键的个数比为9:1；甘氨酸熔沸点较低属于分子晶体；分子数相同时，甘氨酸分子间形成的氢键数目比丙酸分子间形成的氢键数目多（或甘氨酸中氨基的存在也会使分子间产生氢键）；(3)形成配合离子后，配位键与NH3 中 NH 键之间的排斥力小于原孤对电子与NH3 中 NH键之间的排斥力，故配合离子中NH3 的 NH 键间的键角变大；(4)根据均摊法，该晶胞中Li 原子个数为8，其分子式为Li2NH，则晶胞中 NH 原子团的个数78+154-10为 4，则晶胞的质量为m=g，晶胞参数为 d pm=d NA10 cm，所以晶胞的体积3-303m78+154 g1.161032V=d 10 cm
9、，则密度=NA，解得 NA =3。V3-30cm3dd10【点睛】含有 OH、 NH2 等基团的物质容易形成分子间氢键，使熔沸点升高；甲烷和氨气均为sp3 杂化，但由于键对 键的排斥力小于孤电子对键的排斥力，所以甲烷分子中键角比氨气分子中键角大。3(1)下面是 4 种粒子的结构示意图：ABCD图中粒子共能表示_种元素，图中表示的阳离子是_(用离子符号表示)，图中 B 所表示的元素在元素周期表中的位置_。(2)在 1 18 号的短周期主族元素中，图中的字母代表一种元素，回答下列问题： 写出 D 气态氢化物的电子式_； 写出 C 的最高价氧化物的结构式_； E 和 F 分别形成的气态氢化物中较稳定
10、的是(填写氢化物的化学式)_； A 最高价氧化物的水化物所含化学键为_，其水溶液与B 反应的离子方程式为_；(3) X、 Y、 Z、 M、 N、 Q 皆为短周期主族元素，其原子半径与主要化合价的关系如图所示。下列说法正确的是 _A金属性： N QB简单离子半径：Q N XC最高价氧化物对应水化物的酸性：M Y ND原子序数：Z M X Y【答案】 3Mg2+第三周期第 A 族O=C=OHCl 离子键、共价键2Al+2OH-+2H2O=2AlO2- +3H2CD【解析】【分析】(1) 根据质子数决定元素的种类分析，根据核内质子数与核外电子数的关系分析阴、阳离子，写出阳离子符号，根据 B 的质子数
11、判断其在元素周期表中的位置；(2) 由元素在周期表中的位置，可知A 为钠、 B 为铝、 C 为碳、 D 为氮、 E 为硫、 F 为氯。D 单质为 N2N 原子之间形成 3 对共用电子对； C 的最高价氧化物为2，分子中CO ，分子中 C 与 O 原子之间形成双键；元素非金属性越强，对应氢化物越稳定；A 最高价氧化物为 NaOH，氢氧化钠溶液与 Al 反应生成偏铝酸钠与氢气，由此写出反应的离子方程；X Y Z M、N、Q都是短周期主族元素，由图中化合价可知，X的化合价为-2价，没(3) 、 、 、有正化合价，故X 为 O 元素， M 的化合价为 +6、-2 价，故 M 为 S 元素； Z 的最高
12、价为 +7价，最低价 -1 价，则 Z 为 Cl 元素； Y 的化合价为 +4、 -4 价，原子半径小于Cl，故 Y 为 C 元素； N 为 +3 价，原子半径大于S，故 N 为 Al 元素； Q 的化合价为 +1 价，位于第A 族，原子半径大于Al，故Q 为Na 元素，根据以上分析解答。【详解】(1) 由四种粒子的结构示意图可知，核内的质子数有3 种，则图中粒子表示3 种元素；阳离子的核电荷数大于核外电子数，四种粒子的结构示意图中，只有A 的核内质子数（12） 核外电子数（ 10），表示阳离子，离子符号为Mg2+； B 的核内质子数为17，表示的是Cl元素，位于元素周期表第三周期第A 族；(
13、2) 由元素在周期表中的位置，可知A 为钠、 B 为铝、 C 为碳、 D 为氮、 E 为硫、 F 为氯。D 气态氢化物为 NH3，分子中 N 原子和 H 原子之间共形成 3 对共用电子对，电子式为：；C 的最高价氧化物为CO2，分子中 C 与 O 原子之间形成双键，结构式为：O=C=O；同周期自左而右非金属性增强，非金属性越强氢化物越稳定，非金属性SAl，A 错误；B电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径大小为：O2-Na+Al3+， B 错误；C非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，所以酸性由强互弱的顺序为：硫酸碳酸 偏铝酸， C正确；D根据分析可知原子序数大小
14、为： Z(Cl)M(S)X(O)Y(C)， D 正确；故答案选 CD。4（ 1）双氧水 (H2O2)是一种绿色氧化剂，它的电子式为_。（ 2）在常压下，乙醇的沸点（ 78.2）比甲醚的沸点（ -23）高。主要原因是 _。（ 3）联氨（又称肼，分子式 N2H4）是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。联氨为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似。肼的水溶液显碱性原因是 _（请用肼在水中一级电离的方程式来表示）。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为_。【答案】乙醇分子间形成了氢键，而甲醚却不能N2 4 223+-H +H O? NH NH +OHN2H6(HSO4)2【解析】【分析】【详解】(1)双氧
15、水 (H2O2)是一种绿色氧化剂，双氧水是共价化合物，电子式为；(2)在常压下，乙醇的沸点 (78.2 )比甲醚的沸点 (-23 )高。主要原因是乙醇分子间形成了氢键，而甲醚却不能；(3)联氨在水中的电离方程式与氨相似, 则联氨的第一步电离方程式为：N2H4+H2O?NH2NH3+ +OH-，则肼的水溶液显碱性。联氨为二元弱碱，第一步电离方程式为：N2H4+H2O?N2 H5+OH-，第二步电离方程式为：N2H5+H2O?N2H62+OH-，则联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为N2H6(HSO4)2。5同一周期 (短周期 )各元素形成单质的沸点变化如下图所示(按原子序数连续递增顺序排列)。该周期
16、部分元素氟化物的熔点见下表。氟化物AFBF2DF4熔点 /K12661534183(1)A 原子核外共有 _种不同运动状态的电子、_种不同能级的电子；(2)元素 C 的最高价氧化物对应水化物的电离方程式为_ ；(3)解释上表中氟化物熔点差异的原因：_；(4)在 E、G、 H 三种元素形成的氢化物中，热稳定性最大的是_（填化学式）。 A、B、 C 三种原子形成的简单离子的半径由大到小的顺序为_（填离子符号）。【答案】 11 4AlO2 - + 2Al(OH)3Al3+-2+H +H O+3OHNaF与 MgF 为离子晶体，离子之间以离子键结合，离子键是强烈的作用力，所以熔点高；Mg 2+的半径比
17、 Na+的半径小，离子电荷比 Na+多，故 MgF24的熔点比 NaF 高； SiF 为分子晶体，分子之间以微弱的分子间作用力结合，故SiF4 的熔点低 HCl+2+3+NaMgAl【解析】【分析】图中曲线表示 8种元素的原子序数(按递增顺序连续排列)和单质沸点的关系， H、 I 的沸点低于 0，根据气体的沸点都低于0，可推断 H、I 为气体，气体元素单质为非气体，故为第三周期元素，则A 为 Na， B 为 Mg ， C 为 Al，D 为 Si， E为 P、 G 为 S， H 为 Cl， I 为Ar。(1)原子中没有运动状态相同的电子，由几个电子就具有几种运动状态；根据核外电子排布式判断占有的
18、能级；(2)氢氧化铝为两性氢氧化物，有酸式电离与碱式电离；(3)根据晶体类型不同，以及同种晶体类型影响微粒之间作用力的因素解答；(4)同周期自左而右非金属性增强，非金属性越强氢化物越稳定；电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小，据此解答。【详解】由上述分析可知：A 为 Na， B 为 Mg， C 为 Al， D 为 Si， E 为 P、 G 为 S， H 为 Cl， I 为 Ar。(1)A 为 Na 元素，原子核外电子数为 11，故共有 11 种不同运动状态的电子，原子核外电子排布式为1s22s22p63s1，可见有4 种不同能级的电子；(2)Al(OH)3为两性氢氧化物，在溶液中存在酸式电离
19、和碱式电离两种形式的电离作用，电离方程式为： AlO2-+H+H2OAl(OH)3Al3+3OH-；(3)NaF 与 MgF2 为离子晶体，阳离子与阴离子之间以强烈的离子键结合，断裂化学键需消耗较高的能量，因此它们的熔沸点较高；由于Mg 2+的半径比Na+的半径小，带有的电荷比Na+多，所以MgF2 的熔点比 NaF 高；而 SiF4 为分子晶体，分子之间以微弱的分子间作用力结合，破坏分子间作用力消耗的能量较少，故SiF4 的熔点低；(4)同一周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，元素的非金属性：ClSP。元素的非金属性越强，其相应的简单氢化物就越稳定，故HCl 最稳定性， Na+、 Mg
20、2+、 Al3+核外电子排布都是 2 、8，电子层结构相同，对于电子层结构相同的离子来说，离子的核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径Na+Mg2+Al3+。【点睛】本题考查核外电子排布规律、晶体结构与性质的关系、元素周期律等的应用，根据图象信息判断出元素是解题关键，突破口为二、三周期含有气体单质数目。6碳与硅是十分重要的两种元素，金刚石、SiC 具有耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛。（1）碳元素在周期表中的位置是_ ，其原子核外通常未成对电子数为_个。（ 2）已知 2Ca3(PO4)2(s)+10C(s) P4(g)+6CaO(s)+10CO(g)反应中，被破坏的化学键有_。a离子键b.极性共价键
21、c. 非极性共价键（ 3）一定条件下， Na 还原 CCl4 可制备金刚石，反应结束冷却至室温后，除去粗产品中少量钠的试剂为 _ 。（ 4）下列叙述正确的有 _填序号）， Na 还原 CCl4 的反应、 Cl2 与 H2O 的反应均是置换反应水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同NaSiO33Si 与 S 的非金属性强弱溶液与 SO 的反应可用于推断Si 在一定条件下可与FeO 发生置换反应【答案】第二周期第IVA 族 2 abc水（或乙醇） 【解析】【分析】【详解】（1）碳元素的电子层数为2，最外层电子数为4，所以在周期表中的位置是第二周期第IVA 族，碳元素的2p 能级上有2 个未成对
22、电子。（ 2）由 2Ca3(PO4 )2（ s）+10C（ s）P4（ g） +6CaO（ s） +10CO，可知：钙离子和磷酸根离子之间的离子键被破坏，磷原子和氧原子间的极性共价键被破坏，另外C 中非极性共价键也被破坏，因此答案选abc。（ 3）由于 Na 可以与水（或乙醇）发生反应，而金刚石不与水（或乙醇）反应，所以除去粗产品中少量的钠可用水（或乙醇）。（4） Na 还原 CCl4 生成 NaCl 和 C，属于置换反应，但 Cl2 与 H2O 反应生成 HCl 和 HClO，不是置换反应，故错误；水晶属于原子晶体，而干冰属于分子晶体，熔化时克服粒子间作用力的类型不相同，前者是共价键，后者是
23、分子间作用力，故错误；Na2SiO3 溶液与 SO3 的反应，说明酸性H2SiO3 比 H2SO4 弱，可用于推断Si 与 S的非金属性强弱，故正确； C 和 Si 同主族性质相似，Si 在一定条件下可与FeO 发生置换反应，故正确，答案选。7生活污水中氮元素是造成水体富营养化的主要原因。若某污水中NH4Cl 含量为 180 mg/L 。(1)写出 NH Cl 的电子式 _。4(2)写出与氯同周期，有2 个未成对电子的原子的电子排布式：_、 _4+，向 103L 该污水中加入0.1 mol/L NaOH 溶液，理论上需要 NaOH(3)为除去废水中的 NH溶液的体积为 _L(计算结果保留两位小
24、数)。(4)若某污水中同时存在 NH4 和 NO3-时。可用下列方法除去：可先在酸性污水中加入铁屑将 NO3-转化为 NH4 后再除去，请配平下列离子方程式并标出电子转移的方向和数目：3-+2+4+2_Fe +_NO+_H =_Fe+_NH+_H O， _。【答案】1s22s22p63s23p21s22s22p63s23p433.644110413【解析】【分析】(1) NH4Cl 是离子化合物，由 NH4+ 、Cl-通过离子键构成，结合离子化合物的表示方法书写其电子式；(2)根据 Cl 原子核外电子排布式确定其最外电子层所具有的轨道数目，结合每一轨道最多排布 2 个电子，确定与氯同一周期，有
25、2 个未成对电子的原子的电子排布式；(3)根据 NH4Cl 与 NaOH 溶液反应时二者的物质的量的比是1： 1，根据污水中NH4 Cl 含量为180 mg/L ，计算 c(NH4Cl)，结合 n=cV 计算；(4)根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平方程式。【详解】(1) NH4Cl 是离子化合物，由 NH4+ 、Cl-通过离子键构成，其电子式为：；(2)Cl 原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，其最外电子层3p 能级具有3 个轨道，由于原子核外电子总是尽可能成单排列，而且自旋方向相同；同一个轨道最多可容纳2 个电子则与氯同一周期，有 2 个未成对电子的原子的电子排布式分别为
26、1s22s22p 63s23p2，1s22s22p63s23p4，这两种元素分别是 Si 和 S；0.18?g / L=0.18(3)污水中 NH4Cl 含量为 180 mg/L ，则 c(NH4Cl)=mol/L ， 103 L 该污水中53.5?g / mol53.5中含有 NH4Cl 的物质的量为 n(NH4Cl)=0.18mol/L 310L=3.364 mol，根据反应：53.5NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3 +H2O，可知 n(NaOH)=n(NH4Cl)=3.364 mol ，由于 NaOH 溶液浓度为n3.364?mol0.1 mol/L ，则理论上需要 NaOH 溶液
27、的体积 V(NaOH)=33.64 L；c0.1?mol / L(4)在反应：3-+2+4 +2_Fe +_NO+_H =_Fe+_NH+_H O 中， Fe 元素化合价由 0 +2价，升高 2价， N 元素化合价由NO3-4 +，降低 8价，化合价升降最小公倍数是8，所 NH以 Fe、 Fe2+系数是 4，NO3-、 NH4+系数是 1，然后根据反应前后电荷守恒，可知H+的系数是10，最后根据原子守恒，可得H2 O 的系数是3；则配平后该反应方程式为：4Fe+NO3-+10H+=4Fe2+NH4+3H2O，用单线桥法表示为：。【点睛】本题考查了原子核外电子排布、物质的电子式表示、氧化还原反应
28、方程式及物质的量在化学方程式计算的应用。掌握构造原理、离子化合物与共价化合物表示方法的区别及有电子转移的离子反应方程式配平原则是解题关键，物质反应时物质的量的比等于方程式中相应物质的化学计量数的比。8中国药学家屠呦呦因发现青蒿素（一种用于治疗疟疾的药物）而获得诺贝尔生理医学奖。青蒿素（ C15H22O5 ）的结构如图所示。请回答下列问题：（1）组成青蒿素的三种元素电负性由小到大排序是_，在基态 O 原子中，核外存在_对自旋相反的电子。（2）下列关于青蒿素的说法正确的是_（填序号）。a.青蒿素中既存在极性键又存在非极性键b.在青蒿素分子中，所有碳原子均采取sp3 杂化c.图中数字标识的五个碳原子
29、均只以键与其它原子成键（3）在确定青蒿素结构的过程中，可采用NaBH4 作为还原剂，其制备方法为：4NaH+B(OCH ) 3NaBH+3CH ONa343NaH 为 _晶体，如图是NaH 晶胞结构，则NaH 晶体的配位数是 _，若晶胞棱长为a，则 Na 原子最小核间距为 _。 B(OCH3)3 中 B 采用的杂化类型是 _。写出两个与 B(OCH3)3 具有相同空间构型的分子或离子 _。NaBH4 结构如图所示，结构中存在的化学键类型有_。【答案】 H CO3 a离子 6asp2 BF3、 CO32-离子键、配位键、共价键2【解析】【详解】（1）青蒿素由碳、氢、氧三种元素组成，三种元素的电负
30、性由小到大排序为H C O；基态氧原子的电子排布式为1s2 2s2 2p4 ，因此一共有 3 对自旋相反的电子，还有2 个未成对电子；（2） a.青蒿素分子中有 C-C 非极性键和 O-O非极性键，也有C-H 等极性键， a 项正确；b.标出的 4 号碳原子形成了3 个 键而没有孤电子对，因此为sp2 杂化， b 项正确；c.同 b 项， 4 号碳原子形成了个 键， c 项错误；3 个键和 1答案选 a；（3）金属氢化物是由金属阳离子和H - 组成的，因此为离子晶体，NaH 的结构与食盐类似，因此配位数均为6，根据晶胞结构不难看出钠（黑球）与钠之间的最小核间距为面对角线的一半，已知晶胞棱长为a
31、，则面对角线的一半为a；2硼原子的配位数为3，没有孤电子对，因此其采用sp2 的杂化方式，采用sp2 杂化的单核分子有很多，例如BF3 、 CO32-等（合理即可）；首先阴、阳离子间存在离子键，硼原子最外层只有3 个电子，因此除形成3个共价键外还要形成 1 个配位键，类似于NH 4+ 。【点睛】金属氢化物是一种近年来经常出现的物质，例如氢化钾、氢化钠、氢化钙等，其中氢以少见的 -1 价存在，这些氢化物都可以和水反应放出氢气，反应的本质是-1 价的氢和 +1 价的氢发生归中反应。9（1） H、 D、 T 三种原子，在标准状况下，它们的单质的密度之比是_，它们与氧的同位素 1618_； 143 +
32、中，电子数、质O、O 相互结合为水，可得水分子的种数为NH T子数、中子数之比为_（ 2）核内中子数为 N 的 R2，质量数为 A，则 n g 它的同价态氧化物中所含电子的物质的量为 _。（3）含2376.02 10 个中子的3 Li 的质量是 _g（4） Ne HCl P424322243 N H Mg N Ca(OH) CaC NH I AlCl ，请用上述物质的序号填空，只存在极性共价键的是_，只存在非极性共价键的是_。既存在离子键又存在非极性共价键的是_。（5）在下列变化中，碘的升华烧碱熔化 MgCl2溶于水 HCl 溶于水2 2 Na O 溶于水，未发生化学键破坏的是_ ，仅发生离子键破坏的是 _ 仅发生共价键破坏的是 _，既发生离子键破坏又发生化学键破坏的是_。（填写序号）【答案】1 2 3 12 10 11 9n（ A-N+8）1.75 或 7/4 A16 【解析】【分析】(1)同温同压下，气体摩尔体积相等，根据m计算其单质的密度之比；根据1 个水分子=V是由两个氢原子和1 个氧原子构成来分析；结合离子符号，计算含有电子数、质子数、中子数进行判计算；(2)核内中子数为N 的 R2+离子，质量数为A，所以质子数为A-N，电子数为 A-N；该离子带2 个单位正电荷，所以其氧化物的化学式为
