1、高考化学专题题库化学键的综合题一、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 以原子个数比为1
2、: 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 与 B
3、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氢氧化钙混
4、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
5、Na2O2 与 H2O 反应制备O2 的化学方程式 :_ 。H2O2 在二氧化锰催化作用下可以制备O2。若 6.8g H2O2参加反应,则转移电子数目为_,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O23与 O 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
6、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合物;O、O 、Cl属于单质,不属于化合232物,故含非极性键的共价化合物是H 2O2;(3)由 (2)可知, Na2 2种;O 、 NaClO 属于离子化合物,故属于离子化合物的有2(4) HCl 是共价化合物,用电子式表示HCl 的形成过程是:;(5) Na22与222OH O 反应生成氧气和氢氧化钠,其反应的化学方程式为2Na O+2H O=4NaOH +O ;22MnO 2(6) 2H2O2221mol 转移 2mol 电子,故2 2O +2H O,每生成6.8g
7、 H O 的物质的量:6.8g34g mol1 =0.2mol,生成氧气的物质的量为0.1mol ,转移的电子的数目为23-123 22mol.4L-10.1mol 2 6.02 mol10 =1.204x10; V(O2) = 0.1mol=2.24L。3(1)下面列出了几组物质: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
8、_ (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, C5HCl11 的同分异构体有_种,乙烷和氯气在光照条件下发生取代反应所得产物最多有_种。【答案】 C A D B、 F G 2 1 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
9、 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,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
10、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
11、,有两种,CCl322-CCl -CClH (取代那面甲基上的氢原子时一样)、 CCl3 23222-CH -CCl ;分别取代两个碳上的氯原子,有两种:CCl H-CCl -CCl H(两个边上的), CCl2332 6共有 4种;H-CHCl-CCl(一中间一边上),故C H ClC5HCl11 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
12、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现有下列物质:KCl CH44322 24 N22金刚石NH NO I Na O HClO CO SO?CH3 2MgO?MgCl2? KOH ? HCl23CH OH ? Al O请回答下列问题。(1) 两性氧化物是 _(填序号),其电子式为 _。(2) 最简单的有机化合物是 _(填序号),用电子式表示其形成过程:_。(3) 属于共价化合物的是 _(填序号),含有共价键的离子化合物是_(填序号)。(4) 由两种元素
13、组成,且含有离子键和共价键的化合物为_(填序号),这两种元素的单质反应生成该化合物的化学方程式为_。【答案】 ?点燃 ? ?2Na+O2Na2 O2【解析】【分析】(1)两性氧化物指的是能与碱和酸反应生成盐和水的氧化物;(2)最简单的有机化合物是CH4,甲烷为共价化合物;(3) 一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,非金属元素之间易形成共价键,含有离子键的化合物为离子化合物,离子化合物中可能含有共价键,只含共价键的化合物为共价化合物;(4)由两种元素组成,且离子键、共价键都含有的是Na2O2。【详解】(1)两性氧化物指的是能与碱和酸反应生成盐和水的氧化物,这里只有Al2O3 ,A
14、l2O3 是离子化合物,其电子式为:,故答案为: ?;(2)最简单的有机化合物是CH4,甲烷为共价化合物,用电子式表示其形成过程为:,故答案为:;(3)只含共价键的化合物为共价化合物,CH4 、HClO4、 CO、 SO2、 CH3CH2OH、 HCl 中只含共价键,属于共价化合物;含有共价键的离子化合物有:NH4NO3、 Na2O2、 KOH,故答案为: ?; ?;(4)由两种元素组成,且离子键、共价键都含有的是Na2O2,钠和氧气反应生成过氧化钠的化学方程式: 2Na+O2点燃点燃Na2O2,故答案为:; 2Na+O2Na2O2。【点睛】一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,
15、非金属元素之间易形成共价键,不同非金属元素之间易形成极性键,同种非金属元素之间易形成非极性键,含有离子键的化合物为离子化合物,离子化合物中可能含有共价键,只含共价键的化合物为共价化合物。5现有 a g7 种短周期元素,它们在元素周期表中的相对位置如表所示,请回答下列问题:( 1)下列选项中,元素的原子间最容易形成离子键的是 _(填序号,下同),元素的原子间最容易形成共价键的是 _。A c 和 fB b 和 gC d 和 gDc 和 e(2)下列由a g7 种元素原子形成的各种分子中,所有原子最外层都满足8 电子稳定结构的是 _(填序号)。A ea3B agC fg3D dg4(3)由题述元素中
16、的3 种非金属元素形成的AB 型离子化合物的电子式为_。(4) c 与e 可形成一种化合物,试写出该化合物的化学式:_,其含有的化学键类型为_,其与过量稀盐酸反应的化学方程式为_。【答案】 BCCDMg3N2离子键Mg3N2+8HCl=3MgCl2+2NH4Cl【解析】【分析】首先确定a g 的 7 种元素具体是什么元素,(1)一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,非金属元素之间易形成共价键;(2)根据各分子中非金属元素的原子形成的共用电子对情况分析;(3)3 种非金属元素形成的AB 型离子化合物是NH4Cl;(4)根据化合物中的成键元素来判断化学键类型,并根据物质的性质来书写方
17、程式。【详解】根据元素在元素周期表中的相对位置可知a、 b、 c、 d、 e、 f、 g 分别为H、 Na、 Mg 、 C、N、 P、Cl,(1)碱金属元素原子与卤素原子间最容易形成离子键,故Na 与 Cl 最容易形成离子键,故B符合; c 为金属元素,不容易与其他元素形成共价键,非金属元素间一般形成共价键,则C与 Cl 之间最容易形成共价键,故C 符合,故答案为:B; C;(2)各选项对应的分子分别为NH3、HCl、 PCl3、 CCl4,其中NH3、 HCl 中由于氢形成的是2 电子稳定结构,故不符合题意;而PCl3 中,磷原子核外最外层电子数为5,它与氯原子形成共价键时,构成 PCl3
18、中的磷原子、氯原子最外层都达到8 电子结构,同理,CCl4 亦符合题意,故答案为: CD;(3)3 种非金属元素形成的AB 型离子化合物是 NH4Cl,其电子式为,故答案为:;(4)Mg 与 N 形成离子化合物 Mg 3N2,该物质与过量稀盐酸反应生成MgCl2 和 NH4 Cl,故答案为: Mg3N2;离子键; Mg 3N2+8HCl=3MgCl2+2NH4Cl。6原子结构与元素周期表存在着内在联系。根据所学物质结构知识,请回答下列问题:(1)苏丹红颜色鲜艳、价格低廉,常被一些企业非法作为食品和化妆品等的染色剂,严害人们健康。苏丹红常见有、4 种类型,苏丹红的分子结构如图所示:重危苏丹红在水
19、中的溶解度很小,微溶于乙醇,有人把羟基取代在对位形成如图所示的结构:则其在水中的溶解度会_(填 “增大 ”或“减小 ”),原因是 _。(2)已知 Ti3+可形成配位数为6,颜色不同的两种配合物晶体,一种为紫色,另一种为绿色。两种晶体的组成皆为 TiCl36H2O。为测定这两种晶体的化学式,设计了如下实验:a.分别取等质量的两种配合物晶体的样品配成待测溶液;b.分别往待测溶液中滴入AgNO3溶液,均产生白色沉淀; c.沉淀完全后分别过滤得两份沉淀,经洗涤干燥后称量,发现原绿色晶体的水溶液得到的白色沉淀质量为原紫色晶体的水溶液得到的沉淀质量的2/3。则绿色晶体配合物的化学式为 _,由 Cl-所形成
20、的化学键类型是 _。(3)如图中 A、 B、 C、 D 四条曲线分别表示第A、 A、 A、 A 族元素的氢化物的沸点,其中表示 A 族元素氢化物沸点的曲线是_;表示 A 族元素氢化物沸点的曲线是_;同一族中第 3、 4、 5 周期元素的氢化物沸点依次升高,其原因是_ ;A、B、 C 曲线中第二周期元素的氢化物的沸点显著高于第三周期元素的氢化物的沸点,其原因是 _ 。【答案】增大苏丹已形成分子内氢键而使在水中的溶解度很小,而修饰后的结构易已形成分子间氢键,与水分子形成氢键后有利于增大在水中的溶解度TiCl(H2O)5Cl2H2O离子键、配位键BD结构与组成相似,分子间不能形成氢键,相对分子质量越
21、大,分子间作用力越大,沸点越高水、氨气、 HF 分子之间均能形成氢键,沸点较高【解析】【分析】【详解】(1)因为苏丹红易形成分子内氢键,而使在水中的溶解度很小,微溶于乙醇,而修饰后的结构易形成分子间氢键,与水分子形成氢键后有利于的增大在水中的溶解度,因此,本题答案是:增大;苏丹红易形成分子内氢键而使在水中的溶解度很小,而修饰后的结构易形成分子间氢键,与水分子形成氢键后有利于的增大在水中的溶解度;(2)Ti 3+的配位数均为6,往待测溶液中滴入AgNO3 溶液均产生白色沉淀,则有氯离子在配合物的外界,两份沉淀经洗涤干燥后称量,发现原绿色晶体的水溶液与AgNO3 溶液反应得到的白色沉淀质量为紫色晶
22、体的水溶液反应得到沉淀质量的2,可以知道紫色品体中含3 个氯3离子,绿色晶体中含2 个氯离子,即绿色晶体的化学式为TiCl(H2O)5Cl2 H2O,氯原子形成化学键有含有离子键、配位键,因此,本题答案是:TiCl(H2O)5 Cl2 H2 O;离子键、配位键;(3)第二周期中元素形成的氢化物中,水为液态,其它为气体,故水的沸点最高,且相对分子质量越大,沸点越高,故B 曲线为 VIIA 族元素氢化物沸点;HF 分子之间、氨气分子之间均存在氢键,沸点高于同主族相邻元素氢化物,甲烷分子之间不能形成氢键,同主族形成的氢化物中沸点最低,故D 曲线表示IVA 族元素氢化物沸点;同一族中第3、 4、 5
23、周期元素的氢化物结构与组成相似,分子之间不能形成氢键,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高;水分子之间、氨气分子之间、HF 分子之间均形成氢键,沸点较高;因此,本题答案是:B; D;结构与组成相似,分子之间不能形成氢键,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高;水、氨气、HF 分子之间均形成氢键,沸点较高。7(1)下列物质中,既含离子键又含共价键的化合物是_;同时存在键和 键的分子是 _,含有极性键的非极性分子是_。A N2 B C2H6C CaCl2D NH4Cl(2)用 “ 或”“ KCl;同周期从左向右非金属性增强,非金属性SCl,对应最高价含氧酸的酸性为H2SO4HClO
24、;4具有相同电子排布的离子中,原子序数大的离子半径小,则离子半径为。Al3MgAl【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
25、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-;
26、(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 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
27、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。9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 Cl2hv2Cl链增长 CH4+Cl CH3+HCl H=+ 7.5 kJ/molCH +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
28、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_反应 ( 选填 “吸热 ”或 “放热 ”,下同 ) ,链终止的反应为 _ 反应。(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 H
29、F、 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、 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
30、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
31、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;2hv2Cl,有旧化学键的断裂要吸收能量,为吸热反应;2(3)链引发 ClCl+Cl? Cl,CH3+?CH3H3CCH3, CH3+Cl? H3CCl,反应中有新化学键的生成要放出能量,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F2 、Cl2 、Br2、 I2 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。1