高考化学培优(含解析)之化学键.docx

1、高考化学培优 ( 含解析 ) 之 化学键一、化学键练习题（含详细答案解析）1A、 B、 C、 D、E、 F、G 是周期表中短周期的七种元素，有关性质或结构信息如下表：元有关性质或结构信息素A 地壳中含量最多的元素B B 阳离子与 A 阴离子电子数相同，且是所在周期中单核离子半径最小的CC 与B 同周期，且是所在周期中原子半径最大的(稀有气体除外)DD 原子最外层电子数是电子层数的2 倍，其氢化物有臭鸡蛋气味E E 与 D 同周期，且在该周期中原子半径最小F F 的氢化物和最高价氧化物的水化物反应生成一种离子化合物G G 是形成化合物种类最多的元素(1) B 元素符号为 _ ，A 与 C 以原子

2、个数比为1： 1 形成的化合物的电子式为_，用电子式表示 C 与 E 形成化合物的过程_， D 形成的简单离子的结构示意图为_。(2) F 的氢化物是由 _(极性或非极性 )键形成的分子，写出实验室制备该氢化物的化学方程式 _。(3) 非金属性 D_E(填大于或小于 )，请从原子结构的角度解释原因：_。【答案】Al极性2NH4 Cl+ Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O小于D的原子半径大于E 的原子半径,所以得电子的能力比E 弱【解析】【分析】【详解】A 是地壳中含量最多的元素，则期中单核离子半径最小的，则A 为 O 元素； B 阳离子与A 离子电子数相同，且是所在周B 为 Al；C

3、 与 B 同周期，且是所在周期中原子半径最大的(稀有气体除外)，则C 为Na； D 原子最外层电子数是电子层数的2 倍，其氢化物有臭鸡蛋气味，则D 为 S 元素；E 与 D 同周期，且在该周期中原子半径最小，则E 为 Cl； F 的氢化物和最高价氧化物的水化物反应生成一种离子化合物，则F 为N 元素；G 是形成化合物种类最多的元素，则G 为碳元素；(1) 由分析可知B 元素符号为Al，O 与 Na 以原子个数比为1 ：1 形成的离子化合物是Na O ，电子式为；离子化合 NaCl 的电子式形成过程为22， S2-的离子的结构示意图为；(2) NH3 是由极性键形成的极性分子，实验室利用氯化铵和

4、氢氧化钙混合加热制备氨气的化学方程式为 2NH4 Cl+ Ca(OH)2CaCl2+2NH3 +2H2O；(3)S 的原子半径大于Cl 的原子半径，所以 S 得电子的能力比Cl 弱 ，即 S 元素的非金属性小于 Cl 的非金属性。2(1)写出表示含有8 个质子、 10个中子的原子的化学符号 _；(2)元素周期表中位于第8列的 Fe元素属于 _族；(3)相同质量的14182的核外电子数之比为 _；CO2与 SO(4)在 KCl、 NaOH、CaCl 、 H O 、 Na O 中既含有离子键又含共价键的物质的电子式为22222_；(5)某化合物 XY2 中， X、 Y 均为周期表前20 号元素，其

5、阳离子和阴离子的电子层结构相同，且 1molXY2 含有 54mol 电子。用电子式表示该化合物的形成过程_；(6)A+ 、B+、 C-、 D、 E 5种微粒 (分子或离子 )，它们都含有 10 个电子，已知它们有如下转化关系： A+C-VD+E 其离子方程式为_。18VIII22:25和【答案】 8ONH4 +OH-NH3+H2O【解析】【分析】（ 1）质子数 =原子序数，质子数 +中子数 =质量数，根据原子表示法来回答；（ 2）根据元素周期表中元素和周期以及族的分布知识来回答；（3） 14C18O2 的物质的量为50g/mol ，含有的电子数为 22， SO2 的物质的量为64 g/mol

6、 ，含有的电子数为32；(4)KCl为离子化合物，只含有离子键；NaOH 为离子化合物，含有离子键和共价键；CaCl2为离子化合物，只含有离子键； H2O2为共价化合物，只含有共价键；Na2O2为离子化合物，含有离子键和共价键；（5） A+，B+， C-， D， E 五种微粒（分子或离子），均含有D+E，10 个电子，由 A+C可知 A+为 NH4+ 、C 为 OH-、 D 为 H2 O、 E为 NH3。【详解】（1）含有 8个质子的原子为 O 原子，原子含有 10 个中子，其质量数=10+8=18，则核素的符号为 188O，故答案为：188O；（2）周期表中位于第 8 纵列的铁元素为过渡元素

7、，位于周期表VIII 族，故答案为： VIII；（3） 14 18 2的物质的量为264 g/mol ，含C O50g/mol ，含有的电子数为 22， SO 的物质的量为14C18O2 与 SO2 的核外电子数之比为m有的电子数为32，则相同质量的50m64为： 22:25；2232 = 2225 ，故答案(4)KCl为离子化合物，只含有离子键；NaOH 为离子化合物，含有离子键和共价键；CaCl2为离子化合物，只含有离子键；H2O2 为共价化合物，只含有共价键；Na2O2 为离子化合物，含有离子键和共价键，则含有离子键又含共价键的NaOH 和 Na2O2 的电子式分别为和，故答案为：和；（

8、4）化学试剂的主要成分为XY2， X、Y 均为周期表前 20号元素，其阳离子和阴离子的电子层结构相同，说明含有相同的核外电子数，由1molXY2 含有 54mol 电子可知阴、阳离子核外电子数为542223=18，则 XY 为 CaCl ，用电子式表示 CaCl 的形成过程为，故答案为：；（5） A+，B+， C-， D， E 五种微粒（分子或离子），均含有10 个电子，由D+E，A+C可知 A+为 NH4+ 、C 为 OH-、 D 为 H2O、 E为 NH3，则 NH4+与 OH- 共热反应的离子方程式为NH4+OH-NH3+H2O，故答案为：NH4+OH-NH3+H2O。3(1)下面列出了

9、几组物质：A 金刚石与石墨；B 丙烯与环丙烷；C 氕与氘； D 甲烷与戊烷； E.液氨与氨水； F.与； G.与，请将物质的合适组号填写在空格上。同位素 _同素异形体 _同系物 _同分异构体 _同一物质 _。(2)下列物质中： Ar MgBr 2 Na2O2 H2SO4 CS2 NH4Br BaO RbOH。只存在共价键的是 _ (填序号，下同 )，只存在离子键的是 _，既存在离子键又存在极性共价键的是_，既存在离子键又存在非极性共价键的是_。(3)异丁烷的一氯代物有_种，新戊烷的一氯代物有_种。 C3H2Cl6 的同分异构体有 _种， C511的同分异构体有 _种，乙烷和氯气在光照条件下发生

10、HCl取代反应所得产物最多有_种。【答案】 C A D B、 FG 21 4 8 10【解析】【分析】【详解】(1)上述物质中，氕与氘的质子数相同，中子数不同的同一种元素的不同核素称为同位素，故答案为： C；金刚石和石墨是由同一种元素组成的不同种单质，互为同素异形体，故答案为：A；甲烷和戊烷是结构相似，分子组成相差4 个 CH2 原子团的同一类有机物，互称为同系物，故答案为：D；丙烯与环丙烷的分子式均为C3H6，但结构不同，与的分子式均为 C5H12 相同，但结构不同，分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体，故答案为： B、 F；与属于同一种物质，故答案为：G；(2) Ar 为单原子分子，

11、不含有化学键；MgBr 2 是离子化合物，Mg2+和 Br-形成离子键； Na2O2 是离子化合物， Na+和 O22-形成离子键， O22- 中 O 和 O 形成非极性共价键；H2SO4 是共价化合物，只存在极性共价键；CS2 是共价化合物，C 和 S形成极性共价键；NH4Br 是离子化合物，NH4+ 和 Br- 形成离子键， NH4+中 N 和 H 形成极性共价键；BaO 是离子化合物，Ba2+和 O2-形成离子键；RbOH 是离子化合物， Rb+与 OH-形成离子键， OH-中 H 和 O 形成极性共价键；综上所述，只存在共价键的是，只存在离子键的是，既存在离子键又存在极性共价键的是，既

12、存在离子键又存在非极性共价键的是，故答案为：；(3)异丁烷 (2-甲基丙烷 )有两种等效氢，其一氯代物有2 种；新戊烷 (2，2-二甲基丙烷 )只有一种等效氢，其一氯代物有1 种；分子式为C3H2Cl6 的有机物可以看作C3Cl8 中的两个Cl 原子被两个H 原子取代，碳链上的3个碳中，两个氢原子取代一个碳上的氯原子，有两种，CCl3 -CCl2-CClH2（取代那面甲基上的氢原子时一样）、CCl3-CH2-CCl3；分别取代两个碳上的氯原子，有两种：CCl2H-CCl2-CCl2H（两个边上的），CCl2H-CHCl-CCl3（一中间一边上），故C3H2Cl6 共有 4 种；C5HCl11

13、可看作 C5C12 中的一个Cl 被 H 取代，先定碳骨架：C5 有三种碳骨架：、，后根据对称性移动官能团：氢原子的位置有、，因此 C5HCl11 的同分异构体有3+4+1=8种；乙烷和氯气在光照条件下发生取代反应所得产物中，一氯取代物有1 种，二氯取代物有2种，三氯取代物有2 种，四氯取代物有2 种（与二氯取代物个数相同），五氯取代物有1种（与一氯取代物个数相同），六氯取代物1 种，另外还有氯化氢生成，所以共有10种；综上所述，答案为：2； 1； 4； 8； 10。4南京理工教授制出了一种新的全氮阴离子盐AgN5，目前已经合成出钠、锰、铁、钴、镍、镁等几种金属的全氮阴离子盐。(1)基态 Mn

14、 2+的价电子排布式为_；银与铜位于同一族，银元素位于元素周期表的_区。26 2+5 2 2 4 2-的晶体的部分结构如图1 所示：(2)Mg(HO) (N ) (H O) N、 O、 Mg 元素的前3 级电离能如下表所示：元素I1 /kJ?mol-1I2/kJ?mol-1I3/kJ?mol-1X737.71450.77732.7Y1313.93388.35300.5Z1402.32856.04578.1X、 Y、 Z 中为 N 元素的是 _，判断理由是 _。从作用力类型看， Mg2+与 H252O 之间是 _。O 之间是 _、 N 与 HN5-为平面正五边形， N 原子的杂化类型是 _。科学

15、家预测将来还会制出含N4 -、 N6-等平面环状结构离子的盐，这一类离子中都存在大键，可用符号mn 表示，其中 m 代表参与形成大 键的原子数， n 代表参与形成大键的电子数 (如苯分子中的大 键可表示为66 )，则 N4-中的大 键应表示为 _ 。(3)AgN5 的立方晶胞结构如图2 所示， Ag+周围距离最近的Ag+有 _个。若晶体中紧邻的 N5-与 Ag+的平均距离为a nm ，NA 表示阿伏加德罗常数的值，则AgN5 的密度可表示为_g?cm-3（用含 a、 NA 的代数式表示）。【答案】 3d5dsZX最外 2 个 子， X ； N 的 2p 道 于半充 的 定状 ，I1 大， Z

16、氮元素sp258.91022其失去第一个 子 ，配位 氢键412a3NA【解析】【分析】(1)根据构造原理 写出25 号 Mn 元素的原子核外 子排布式，Mn 原子失去最外 2个 子得到 Mn 2+；根据原子 构与元素在周期表的位置确定Ag 在周期表所属区域；(2)根据元素的 离能大小 合原子 构确定X、 Y、 Z 三种元素，然后判断哪种元素是N元素；根据 示，判断晶体中阳离子、阴离子中含有的作用力 型； 合 N5- 平面正五 形 构， 合原子 化 型与微粒构型关系分析判断， 合微粒的原子 构分析大 的形成；(3)根据晶胞中离子的相 位置判断Ag+的配位数，利用均 方法 算1 个晶胞中含有的m

17、AgN5 的个数， 合= 算密度大小。V【 解】(1)Mn 是 25 号元素，根据构造原理可得Mn 原子的核外 子排布式 1s22s22p63s23p63d54s2， Mn 原子失去最外 2 个 子得到 Mn 2+，其价 子排布式 3d5；Ag、 Cu 在周期表中位于第IB， 生 化的 子有最外 的s 子和次外 的 d 子，属于ds 区元素；(2) X 的第一、第二 离能比 小且很接近， 明X 原子最外 有 2 个 子，容易失去，则 X 为 Mg 元素， Z 的第一 离能在三种元素中最大， 合N 原子 2p 道 于半充 的 定状 ，其失去第一个 子 ，I1 大，可推知Z 为 N 元素， Y 是

18、 O 元素；在 晶体中阳离子 Mg(H2O)62+的中心离子 Mg2+含有空 道，而配位体H2 O 的 O 原子上含有孤 子 ，在 合 ，Mg 2+提供空 道， H2O 的 O 原子提供孤 子 ，二者形成配位 ；在阴离子 (N 5)2(H2O)42-上 N5-与 H2O 的 H 原子之 通 合在一起，形成NH-O，故二者之 作用力 ；若原子采用sp3 化，形成的物 构 四面体形；若原子采用sp2 化，形成的物 构 平面形；若原子采用sp 化， 形成的 直 型 构。N5 - 平面正五 形， 明 N原子的 化 型 sp2 化；在 N5- 中，每个 N 原子的 sp2 化 道形成 2 个 ， N 原

19、子上 有 1 个孤 子 及1 个垂直于 N 原子形成平面的 p 道， p 道 形成大 ， N5-为4 个 N 原子得到1 个 子形成 有 1 个 位 荷的阴离子，所以含有的 子数 5 个，其中大 是由4 个原子、 5 个 子形成，可表示 54 ；(3)根据 AgN5 的晶胞 构示意 可知，假 以晶胞 点Ag+ 研究 象，在晶胞中与 Ag+距离相等且最近的Ag+在晶胞面心上，通 点Ag+可形成 8 个晶胞，每个面心上的Ag+被重复使用了 2 次，所以与 Ag+距离相等且最近的Ag+的数目 3 8=12 个；在一个晶胞中2+11-1-7 38 +6 =4，含有 N51+12含有 Ag 的数目为的数

20、目为=4，晶胞体积为 V=(2a 10)8244 178?g / mol3mN A/mol8.910223。cm ，则=2a 10 7 3 cm3g/cmVN Aa3【点睛】本题考查了物质结构，涉及电离能的应用、作用力类型的判断、大 的分析、晶胞计算，掌握物质结构知识和晶体密度计算方法是解题关键，要注意电离能变化规律及特殊性，利用均摊方法分析判断晶胞中含有微粒数目，结合密度计算公式解答。5短周期元素A、B、C、 D、 E 在元素周期表中的相对位置如图所示：请回答下列问题：（1） D 在元素周期表中的位置为_。（2） A 和 C形成的一种摩尔质量为41g mol - 1 的化合物，该化合物与盐酸

21、反应能生成两种盐，其化学方程式为_。（3） M 为 A 的简单气态氮化物，其水溶液可作刻蚀剂H2O2 的清除剂，反应的产物不污染环境，其化学方程式为_。N 为 A 的另一种氢化物，其相对分子质量比M 大 15，N 为二元弱碱，在水中分步电离，并与M 的电离方式相似，则N 第一步电离的电离方程式为_， N 与过量硫酸反应生成的酸式盐的化学式为_。（4）下列事实能说明E 元素的非金属性比 D 元素的非金属性强的是_ ( 填序号 ) 。E 的单质与 D 的气态氢化物的水溶液反应，生成淡黄色沉淀E 与 H2 化合比 D 与 H2 化合更容易D 与 Fe 化合时产物中Fe 为 +2 价， E 与 Fe

22、化合时产物中Fe 为 +3价等浓度的 D 和 E 的最高价含氧酸的水溶液中的c( H+) ： D E（5） D2 28 电子结构，则22E 分子中各原子最外层均满足D E 的电子式为 _。【答案】第三周期A 族AlN 4HCl=AlCl3 NH4Cl 2NH3 3H2 O2=N2 6H2O 或2NH3H2O 3H2O2N28H2ON2H4 H2O OHHSO4N2H5N2H6(2= )【解析】【分析】由短周期元素 A、 B、 C、D、 E 在元素周期表中的相对位置可知， A 为 N， B 为 O，C 为Al， D 为 S，E 为 Cl。【详解】A 为 N， B 为 O， C 为 Al， D 为

23、 S， E 为 Cl。(1)DS16，位于周期表中的第三周期A族；为 ，原子序数为( 2) A 和 C 形成的一种摩尔质量为41g mol 1 的化合物，则该化合物为AlN。根据原子守恒，这两种盐分别为AlCl3和NH4ClAlN 4HCl AlCl3+NH4Cl，其化学方程式为+=；( 3) M 为 A 的简单气态氢化物，为NH3，其水溶液为NH3 H2O，可作刻蚀剂H2O2 的清除剂，反应的产物不污染环境，其化学方程式为2NH3 3H2O2=N2 6H2ON为A的另一种氢化+；物，其相对分子质量比M 大 15，则 N 为 N2H4。 N 为二元弱碱，在水中分步电离，并与M的电离方式相似，则

24、N 第一步电离的电离方程式为N2 4 225+OH ； N24作为二H+H ON HH元弱碱，其阳离子为N2，与过量硫酸反应生成的酸式盐为硫酸氢盐，阴离子为HSO2H64 ，化学式为 N2H6( HSO4) 2；( 4) E 的单质，即 Cl2，与 D 的气态氢化物H2S 的水溶液反应，生成淡黄色沉淀，发生反应 Cl2222S 的氧化性，则可知非金属性Cl( E)HS=S 2HCl， Cl 置换出 S， Cl 的氧化性大于大于 S( D) ，正确；非金属元素的非金属性越强，与氢气化合越容易。Cl2与 H2 化合比 S与 H2 化合更容易，可知非金属性Cl ES D() 大于() ，正确；S 与

25、 Fe化合时产物中Fe 为+2 价， Cl2与 Fe 化合时产物中2得到电子能力Fe 为 +3 价， Cl强，可知非金属性Cl E大于S D( )() ，正确；D 的最高价含氧酸为H2SO4， E 的最高价含氧酸为HClO4。同浓度下， H2SO4 溶液中 c( H )大，是由于 H2SO4 为二元酸， HClO4 为一元酸，且均为强酸，在溶液中完全电离，与它们的非金属性强弱无关，错误；综上符合题意；( 5) D2 28 电子结构， S 达到稳定结构需要形成2 对共用电子E 分子中各原子最外层均满足对， Cl 达到稳定结构需要形成1 对共用电子对，可知 S2Cl2 分子中 S 原子间共用1 对

26、电子，每个S原子与Cl原子共用一对电子，结构式为Cl S S Cl。- - - ，其电子式为6在构成宇宙万物的一百多种元素中，金属约占了80%，它们在现代工业和新材料、新技术研究中具有至关重要的意义。现有a、 b 、c、 d 四种金属元素，a 是人体内含量最多的金属元素， b 是地壳中含量最多的金属元素，c 是海水中含量最多的金属元素，d 是人类冶炼最多的金属元素。( 1) 元素 a 在元素周期表中的位置为_； a 原子的核外能量不同的电子有_种。( 2) 下列可以证明 b、 c 金属性强弱的是 _。A最高价氧化物对应水化物的溶解性：b cB单质与水反应的剧烈程度： b cC相同条件下，氯化物

27、水溶液的pH 值： b cD c 可以从 b 的氯化物水溶液中置换出b( 3) 人类冶炼 d 的时候一般得到的是d 的合金，潮湿环境中其表面会产生一层水膜，从而发生腐蚀。下列关于该腐蚀的说法正确的是_。A腐蚀过程中，一定会有气体放出B腐蚀过程中，水膜的碱性会增强C在酸性条件下，负极的电极反应式为：+-=H22H +2eD与电源的负极相连，可以防止发生这种腐蚀( 4) d 单质在高温下会与水蒸气反应生成一种黑色固体和一种易燃性气体，且每生成1 mol该易燃气体放出 37. 68kJ 热量，请写出此反应的热化学方程式：_。【答案】第四周期第A族6种BC BD3Fes4H2O gFe3O4s 4H2

28、gH( )+)=-( )+( )150. 72kJ/ mol【解析】【分析】a、 b、 c、d 四种金属元素， a 是人体内含量最多的金属元素，则为Ca；b 是地壳中含量最多的金属元素， b 为 Al； c 是海水中含量最多的金属元素，c 为 Na； d 是人类冶炼最多的金属元素，为 Fe，然后逐一分析解答。【详解】根据上述分析可知： a 是 Ca；b 是 Al； c 是 Na； d 是 Fe。(1)a为Ca20，核外电子排布为2882，原子结构中有4个电子层、最，原子序数为、 、 、外层电子数为 2，因此位于元素周期表中第四周期A 族； a 原子的核外能量不同的电子有1s、2s、2p、3s、

29、3p、4s 共 6 种；( 2) A.金属元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，则失电子能力越强，金属性越强，与最高价氧化物对应水化物的溶解性无关，A 错误；B. 金属元素的单质与水或酸反应置换出氢气越容易，则失电子能力越强，单质与水反应的剧烈程度： bc，则金属性： b c， B 正确；C.盐溶液的pH 越小，盐的水解程度越大，则对应的碱的碱性越弱，其金属元素的金属性越弱，相同条件下，氯化物水溶液的pH 值： b c，则金属性b c，C 正确；DNa非常活泼，能与水反应，Na不. 活泼金属能将不活泼金属从其盐中置换出来，但是，与溶液中的金属离子反应，因此c 不可以从 b 的氯化物水溶液中

30、置换出b， D 错误；故合理选项是 BC；( 3) A Fe 发生吸氧腐蚀时，没有气体放出，铁发生析氢腐蚀是有氢气生成，A 错误；B Fe 的腐蚀过程中，若是酸性环境，不断消耗H+，使溶液的酸性逐渐减弱，则根据水的离子积不变，则溶液中OH- 会逐渐增大，因此水膜的碱性会增强，B 正确；C在酸性条件下，负极为 Fe 失电子生成亚铁离子，则负极电极反应式为：Fe- 2e- =Fe2+， C错误；D与电源的负极相连，Fe 作阴极被保护，就可以防止Fe 发生原电池的腐蚀作用，D 正确；故合理选项是 BD；( 4) 根据 d 单质在高温下会与水蒸气反应生成一种黑色固体和一种易燃性气体，且每生成1mol

31、该易燃气体放出37. 68 kJ 热量，故热化学方程式为：3Fe( s)+ 4H2O( g)= Fe3 O4( s)+ 4H2( g) H=- 150. 72 kJ/ mol 。【点睛】本题考查元素周期表的结构及应用、金属的电化学腐蚀与防护、热化学方程式的书写，注意把握金属的判断及原子结构与元素位置的关系为解答的关键，注重考查基础知识的综合应用。7合成氨工艺的一个重要工序是铜洗，其目的是用铜液醋酸二氨合铜（ I）、氨水 吸收在生产过程中产生的CO和 CO2 等气体。铜液吸收CO 的反应是放热反应，其反应方程式为：Cu NH）AcCO NH噲 ?Cu（NH）COAc（23333垐 ?完成下列填空：（1）如果要提高上述反应的反应速率，可以采取的措施是_。（选填编号）a 减压b 增加 NH 的浓度c 升温d 及时移走产物3（2）铜液中的氨可吸收二氧化碳，写出该反应的化学方程式_（3）铜液的组成元素中，短周期元素原子半径从大到小的排列顺序为_。其中氮元素原子最外层电子排布的轨道表达式是_。通过比较 _可判断氧，硫两种非金属元素的非金属性强弱。（ 4）已知 CS2 与 CO2 分子结构相似， CS2 的电子式是 _。 CS2 熔点高于 CO2