备战高考化学备考之化学键压轴突破训练∶培优篇.docx

1、备战高考化学备考之化学键压轴突破训练培优篇一、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

2、子个数比为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；

3、C 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

4、和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 :

5、_ 。写出 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

6、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

7、生成6.8g 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钛被称为继铁、铝之后的第三金属，请回答下列问题：（ 1）基态钛原子的价层电子排布图为_，其原子核外共有 _种空间运动状态不同的电子，金属钛的堆积方式如图所示，为_(填堆积方式 )堆积（2） 已知 TiCl4 在通常情况下是无色液体，熔点为37 ，沸点为 136 ，均高于结构与其相似的 CCl4，主要原因是 _。 TiCl4可溶于

8、浓盐酸得HTiCl ，向溶液中加入 NH Cl 浓溶液可析出黄色的(NH ) TiCl晶2644 26体。该晶体中微观粒子之间的作用力有_。A离子键 B共价键 C分子间作用力D氢键 E金属键（3）硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式，结构如图所示，其中Ti-O-Ti 在一条直线上。该阳离子化学式为_ ，其中 O 原子的杂化方式为 _。（4） 2016 年 7 月，研究人员发现了某种钛金合金的化学式是Ti3 Au，它具有生物相容性，是理想的人工髋关节和膝关节；其晶胞结构如图所示，晶胞参数为a pm，最近的 Ti 原子距离为a111_，距离 Ti 原， A 原子的坐标参数为（2, ），则 B 原子坐

9、标参数为222子次近 的 Ti 原子有 _个， Ti-Au 间最近距离为_pm【答案】12 六方最密 TiCl4和 CCl4均为分子晶体， TiCl4 的分子量大于 CCl4，分子间作用力大一些，所以熔沸点更高。ABTiO2+sp (1 ， 1 ， 0) 84 25a4【解析】【分析】(1) Ti 原子价电子为 3d、 4s 电子， 3d 能级上有 2 个电子、 4s 能级上有 2 个电子；原子的空间运动状态即为原子轨道， Ti 有 1s、 2s、 3s、 4s 四个原子轨道， 2p、 3p 六个轨道、 3d 两个轨道；该晶体为六方最密堆积；(2)分子晶体熔沸点较低，结构相似的分子晶体的熔沸点

10、与相对原子质量有关；酸属于共价化合物，铵盐属于离子化合物，据此分析；(3)每个 O 原子被两个 Ti 原子共用、每个 Ti 原子被两个 O 原子共用，利用均摊法计算二者原子个数之比； Ti 元素为 +4 价、 O 元素为 -2 价，据此书写其化学式；阳离子的立体结构中Ti-O-Ti 为直线型，据此分析杂化类型；(4)根据均摊法确定Ti 和 Au 在晶胞中的位置，结合晶胞结构图进行分析原子的坐标和距离， Ti 和 Au 最近的距离为晶胞顶点的Au 到面上的Ti 之间的距离，如图所示，结合图示计算。【详解】(1)Ti 原子价电子为3d、 4s 电子， 3d 能级上有 2 个电子、 4s 能级上有2

11、 个电子，其价电子排布图为：；原子的空间运动状态即为原子轨道，Ti 有 1s、 2s、 3s、4s 四个原子轨道， 2p、 3p 六个轨道、 3d 两个轨道，共 12 个轨道；根据图示，该晶体为六方最密堆积；(2) TiCl4 和 CCl4 均为分子晶体， TiCl4 的分子量大于 CCl4，分子间作用力大一些，所以熔沸点更高； TiCl 4 可溶于浓盐酸得 H2TiCl6，可将其看做形成一种酸，所有的酸都是共价化合物，向溶液中加入 NH4Cl 浓溶液可析出黄色的 (NH4 )2TiCl6晶体，可看做是铵盐，属于离子化合物，该晶体中微观粒子之间的作用力有共价键和离子键，答案选AB；(3)根据均

12、摊法：每个O 原子被两个Ti 原子共用、每个Ti 原子被两个O 原子共用，利用均摊法计算二者原子个数之比为1： 1，所以阳离子的化学式为TiO2+，阳离子的立体结构中Ti-O-Ti 为直线型，故 O 原子的杂化方式为 sp 杂化；(4)根据钛金合金的化学式是Ti3Au，大白球位于晶胞的顶点和体心，个数为11+8 =2，小81黑球位于晶胞的面上，则个数为26 =6，则大白球为Au，位于晶胞的顶点和体心，小2黑球为Ti，位于晶胞的六个面上，由于最近的Ti 原子距离为a，故B 原子坐标参数为2(1 ，1， 0)；以右图中C 原子为中心，在该晶胞中与C 原子次近的原子有4 个，根据晶胞4 2的无隙并置

13、，对称结构还有4 个，故有8 个； Ti 和 Au 最近的距离为晶胞顶点的Au 到面上的 Ti 之间的距离，如图所示，则晶胞中Ti-Au 间最近距离为22aa= 5a pm。4244完成下列问题：(1)氮和磷氢化物热稳定性的比较：NH3_PH3（填 “ 或”“ Q32Q1+Q24Q3 2Q1 +Q2bcFeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-Zn+2OH-2e- =Zn(OH)2【解析】【分析】(1)根据元素的非金属性越强，其相应的简单氢化物越稳定分析；(2)PH3 与 HI 反应产生PH4I，相当于铵盐，具有铵盐的性质；(3)根据旧键断裂吸收的能量减去新键生成释放的能量的差值

14、即为反应热，结合燃烧反应为放热反应分析解答；(4)根据在原电池中，负极失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应，结合物质中元素化合价及溶液酸碱性书写电极反应式。【详解】(1)由于元素的非金属性：NP，所以简单氢化物的稳定性：NH3PH3；(2) a铵盐都能与NaOH 发生复分解反应，所以PH4I也能与NaOH 发生反应，a 错误；b铵盐中含有离子键和极性共价键，所以PH4 I 也含离子键、共价键，b 正确；c铵盐不稳定，受热以分解，故PH4I 受热也会发生分解反应，c 正确；故合理选项是 bc；(3)1 mol H 2O 中含 2 mol H-O 键，断开1 mol H-H、1 mol

15、 O=O、 1 mol O-H 键需吸收的能量分别为 Q1、 Q2、 Q3 kJ，则形成 1 mol O-H 键放出 Q3 kJ 热量，对于反应 H2(g)+1O2(g)=H2O(g)，2断开 1 mol H-H 键和 1mol O=O 键所吸收的能量 (Q1+1Q2 ) kJ，生成 2 mol H-O 新键释放的221能量为 2Q3 kJ，由于该反应是放热反应，所以2Q3 -(Q1+Q2)0，2Q1+Q24Q3，故合理选项2是；(4)在原电池中负极失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应。根据高铁电池总反应为： 3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4

16、KOH可知： Fe 元素的化合价由反应前K2FeO4 中的 +6 价变为反应后Fe(OH)3 中的 +3 价，化合价降低，发生还原反应，所以正极的电极反应式为： FeO42-23-； Zn 元素化合价由反应前Zn 单质中的0 价+3e +4H O=Fe(OH) +5OH变为反应后 Zn(OH)2 中的 +2价，化合价升高，失去电子，发生氧化反应，所以负极的电极反应式为 Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2。【点睛】本题考查了元素周期律的应用及键能与反应热的关系、原电池反应原理的应用。元素周期律是学习化学的重要规律，要掌握物质性质变化的规律及物质的特殊性，结合具体物质分析。在化学反应过程中伴随的

17、能量变化可能是热能、电能及光能，化学能的断裂与形成是能量变化的根本原因。在书写原电池电极反应式时要结合元素化合价升降及电解质溶液的酸碱性分析，明确负极发生氧化反应，正极发生还原反应。5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 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。(2)Mg(H 2 O)6 2+(N5)2(H2O)42-的晶体的部分结构如图1 所示：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

18、.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

19、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】 3d5ds ZX最外层为 2 个电子， X 为镁； N 的 2p 轨道处于半充满的稳定状态，其失去第一个电子较难，I1 较大，则 Z 为氮元素配位键氢键sp258.91022412NAa3【解析】【分析】(1)根据构造原理书写出25 号 Mn 元素的原子核外电子排布式，Mn 原子失去最外层2个电子得到 Mn 2+；根据原子结构与元素在周期表的位置确定Ag 在周期表所属区域；(2)根据元素的电离能大小结合原

20、子结构确定X、 Y、 Z 三种元素，然后判断哪种元素是N元素；根据图示，判断晶体中阳离子、阴离子中含有的作用力类型；结合 N5-为平面正五边形结构，结合原子杂化类型与微粒构型关系分析判断，结合微粒的原子结构分析大键的形成；(3)根据晶胞中离子的相对位置判断Ag+的配位数，利用均摊方法计算1 个晶胞中含有的mAgN5 的个数，结合= 计算密度大小。V【详解】(1)Mn 是 25 号元素，根据构造原理可得Mn 原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2， Mn 原子失去最外层 2 个电子得到Mn 2+，其价电子排布式为 3d5；Ag、 Cu 在周期表中位于第 IB，发生变化的

21、电子有最外层的s 电子和次外层的 d 电子，属于ds 区元素；(2) X 的第一、第二电离能比较小且很接近，说明X 原子最外层有 2 个电子，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 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 H的 O 原子上2 O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

22、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

23、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含有 Ag 的数目 +6 =4，含有 N5 的数目 1+12 =4，晶胞体 V=(2a 10)8244 178?g / mol10223mN A/mol8.93。cm ， =g/cmV2a 10 7 3 cm3N Aa3【点睛】本 考 了物 构，涉及 离能的 用、作用力 型的判断、大 的分析、晶胞 算，掌握物 构知 和晶体密度 算方法是解

24、关 ，要注意 离能 化 律及特殊性，利用均 方法分析判断晶胞中含有微粒数目， 合密度 算公式解答。6 有短周期元素性 的部分数据如下表，其中x 的 表示不同元素的原子吸引 子的能力大小，若 x 越大，元素的非金属性越 ，金属性越弱。x 相 大的元素在所形成的分子中化合价 。 原子的核外 子 数与核外 子 数相同。元素 号元素性 x3.442.550.983.162.193.980.933.041.91常 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

25、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 ClP 分子直线形Na2O 2H=2Na H2O【解析】【分析】【详解】最低价为 2，是足，最外层电子数是O 或者 S。原子的核外电子层数与核外电子总数相同，则只有H 满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，和最低价均为如果是S，则的非金属性比3，

26、为 A 族元素，的非金属性较强，则为Cl 低，但是的非金属性比Cl 高，则为N，为O。P。【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 CO2，形成的晶体由CO2 分子构成，属于分子晶体；CO2 价层电子对数为 2+ 4-22 =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Na O，和形成的化合物为HCl，其

27、离子方程式2为 Na2O2H=2Na H2O。7（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XY2 中共有 38 个电子，若XY2 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190(2. 02 103Pa) ，但在 180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

28、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 gD b 和 e写出 a g 7 种元素形成的所有原子都满足最外层为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；K2O2中含有离子键和非极性键；Ba OH

29、 2中含有离子键和极性键；CH4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 38 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

30、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bg 最容易形成离子键，选B；非金属元素之间容易形成共价键，所以选C。分子中所有原子都满足8 电子的物质有CCl4( 或 PCl3) 。8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c. 非极性共价键（ 3）一定条件下， Na 还原 CCl4 可制

31、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 CCl的反应、 Cl2 与 H2O 的反应均是置换反应4水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同NaSiO33溶液与 SO 的反应可用于推断 Si 与 S 的非金属性强弱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