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1、备战高考化学专题训练 -化学键的综合题分类一、化学键练习题（含详细答案解析）1(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14182CO2与 SO 的核外电子数之比为 _；(4)在 KCl、 NaOH、 CaCl2、 H2O2、 Na2O2 中既含有离子键又含共价键的物质的电子式为_；(5)某化合物 XY2中， 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，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

2、(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_。【答案】 18822:25和O VIIINH4+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） 14 18 2264 g/mol ，含C O的物质的量为 50g/mol ，含有的电子数为 22， SO 的物质的量为有的电子数为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； H2O

3、2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18188O；符号为8O，故答案为：（2）周期表中位于第 8 纵列的铁元素为过渡元素，位于周期表VIII 族，故答案为： VIII；（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

4、，含1418 2m2222 ，故答案有的电子数为32，则相同质量的25032 =mC O 与 SO 的核外电子数之比为6425为： 22:25；(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；（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

5、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D+E，10 个电子，由 A+C可知 A+为 NH4+ 、C 为 OH-、 D 为 H2 O、 E为 NH3，则 NH4+与 OH- 共热反应的离子方程式为NH4+-324+-32+OHNH +H O，故答案为： NH+OHNH +H O。2工业制备纯碱的原理为：NaCl+CO2+NH3+H2 O NH4Cl+NaHCO3。完成下列填空：（1）上述反应体系中出现的几种短周期元素，非金属性最强的是_，第二周期原

6、子半径由大到小的是 _。（ 2）反应体系中出现的非金属元素可形成多种化合物，其中和铵根离子空间构型相同且属于有机物的电子式是 _，该分子为 _（选填“极性”、“非极性”）分子。（3）写出上述元素中有三个未成对电子的原子核外电子排布式_，下列关于该元素和氧元素之间非金属性大小判断依据正确的是_（填编号）a. 最高价氧化物对应水化物的酸性b. 两元素形成化合物的化合价c. 气态氢化物的稳定性d. 氢化物水溶液的酸碱性侯氏制碱法也称联碱法，联合了合成氨工厂，发生如下反应：N222NH3+3H（4）工业为了提高H2 的转化率，一般会加入稍过量的N2，这样做对平衡常数的影响是_（填“变大”，“变小”或“

7、无影响”，下同），对N2 的转化率的影响是_，对 H2 的反应速率的影响是_。（ 5）该反应的催化剂是 _（填名称）。反应本身为放热反应，但是工业仍然选择高温的理由是： _。【答案】 OCNO非极性1s22s22p3bc无影响减小变大铁触媒高温加快反应速率，催化剂适宜温度【解析】【分析】【详解】( 1) 上述反应体系中出现的几种短周期元素为:H、C、N、O、Na、 Cl。同周期元素，从左往右非金属性越来越强，同族元素从下往上，非金属性越来越强，所以几种短周期元素中非金属性最强的是O；同周期从左往右，元素的原子半径越来越小，C、 N、 O 为第二周期的元素，其原子半径由大到小的顺序为：CN O；

8、( 2) 铵根离子空间构型为正四面体形，反应体系中出现的非金属元素可形成多种化合物，其中和铵根离子空间构型相同且属于有机物的是CH4，其电子式是，该分子为非极性分子；( 3) 上述元素中有三个未成对电子的原子为N，其核外电子排布式为1s22s22p3，关于 N 与O 元素之间非金属性大小判断依据：a. O 无最高价氧化物对应的水化物，a 不能作为判据；b. 可根据两元素形成化合物NO 中两元素的化合价来判断两者的非金属性大小，b 能作为判据；c. 两者的气态氢化物分别为23HO、 NH ，根据氢化物的稳定性可判断两者的非金属性大小，c 能作为判据；d. 氢化物水溶液的酸碱性不能作为判断两者的非

9、金属性大小的依据，d 不能作为判据；答案选 bc；( 4) 工业为了提高 H2 的转化率，加入稍过量的N2，因为温度不变，所以反应的平衡常数不变，增大 N2 的量，平衡移动最终只能削弱条件改变带来的影响而不能彻底消除，所以N2的量会比加量前平衡时的量要多，所以N2 的转化率会降低，但会提高另一反应物( H2 ) 的转化率；( 5) 合成氨反应的催化剂是铁触媒。反应本身为放热反应，但是工业仍然选择高温的理由是：高温能够加快反应速率，且在该温度下适合催化剂发挥作用，即催化剂的活性强。【点睛】元素非金属性大小的主要比较方法：根据元素周期表判断：同周期从左到右，非金属性逐渐增强；同主族从上到下非金属性

10、逐渐减弱。从元素单质与氢气化合难易上比较：非金属单质与H2 化合越容易，则非金属性越强。从形成氢化物的稳定性上进行判断：氢化物越稳定，非金属性越强。从非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱判断：若最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则非金属性越强。从非金属阴离子还原性强弱判断 : 非金属阴离子还原性越强，对应原子得电子能力越弱 , 其非金属性越弱。根据两种元素对应单质化合时电子的转移或化合价判断：一般来说，当两种非金属元素化合时，得到电子而显负价的元素原子的电子能力强于失电子而显正价的元素原子。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

11、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

12、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 N2，分子中N 原子之间形成3 对共用电子对；C 的最高价氧化物为子中 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；CO2，分A 最高价氧化物为NaOH，氢氧化钠溶液与Al反应

13、生成偏铝酸钠与氢气，由此写出反应的离子方程；(3) 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

14、；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；(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

15、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

16、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N2H4+H2O? NH2NH3+OH-N2H6(HSO4)2【解析】【分析】【详解】(1)双氧水 (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

17、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。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-1X737.71450.77732.7Y1313.93388.3530

18、0.5Z1402.32856.04578.1X、 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 状 构离子的 ， 一 离子中都存在大 ，可用符号mn 表示，其中 m 代表参与形成大 的原子数， n 代表参与形成大 的 子数 (如苯分子中的大 可表示 66 )， N4-中的大 表示 _ 。(3)AgN5 的立方晶胞 构如 2 所示， Ag+周 距离最近的Ag+有 _个。若晶体中 的 N5-与 Ag+的平均距离 a nm

19、，NA 表示阿伏加德 常数的 ， AgN5 的密度可表示 _g?cm-3（用含 a、 NA 的代数式表示）。【答案】 3d5ds ZX最外 2 个 子， X ； N 的 2p 道 于半充 的 定状 ，其失去第一个 子 ，I1 大， Z 氮元素配位 氢键sp258.91022412a3NA【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

20、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mAgN5 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，

21、 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 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 22 42-上 N5-与 H2NH-O，)(H O)O 的 H 原子之 通 合在一起，形成故二者之 作用力 ；若原子采用sp3 化，形成的物 构 四面体形；若原

22、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 键是由4 个原子、 5个电子形成，可表示为54 ；5+为研究对象，在晶胞中与该Ag+(3)根据 AgN 的晶胞结构示意图可知，假设以晶胞顶点Ag距离相等且最近的Ag+在晶胞面心上，通过该顶

23、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+的数目为3 8=12 个；在一个晶胞中2+11-1-7 38 +6含有 Ag 的数目为=4，含有 N5 的数目为1+12 =4，晶胞体积为 V=(2a 10)8244 178?g / mol3mN A/mol8.910223。cm ，则 =g/cmV2a 10 7 3 cm3N 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

24、算公式解答。6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) Fe2O3 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

25、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；子核外有 4 个电子层，据此分析。【详解】K 原子质子数为19 原(1)由 8 电子结构可知，故答案： :N?N:；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

26、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；。7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_

27、， 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 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 2分子中各原子最外层均满足8 电子结构，则22EDE 的电子式为 _。【答案】第三周期A 族AlN 4HCl=AlCl3432222 NH Cl 2NH3HO =N 6H O 或2NH

28、3H2O 3H2O2N28H2ON2H4H2O OHN2H6HSO4N2H5(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 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

29、 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2NH33H2O2=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N 第一步电离的电离方程式为+； N2H4 作为二N2H4+H2ON2H5 +OH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 Cl22，与 D 的气态氢化物 H S 的水溶液反应，生成淡黄色沉淀，

30、发生反应 Cl2H2S=S 2HCl， Cl2 置换出 S， Cl2 的氧化性大于 S 的氧化性，则可知非金属性Cl( E)S D) ，正确；大于 (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( E) 大于 S( D) ，正确；S 与 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H2 4424 )SO ， E 的最高价含氧酸为HClO 。同浓度下， H SO 溶液中 c( H大，是由于H2

31、SO4 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) D2E2 分子中各原子最外层均满足8 电子结构， S 达到稳定结构需要形成2 对共用电子对， 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8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