1、备战高考化学压轴题专题化学键的经典综合题含答案一、化学键练习题（含详细答案解析）1据自然 通讯 (Nature Communications) 报道，我国科学家发现了硒化铜纳米催化剂在二氧化碳电化学还原法生产甲醇过程中催化效率高。铜和硒等元素化合物在生产、生活中应用广泛。请回答下列问题：(1)基态硒原子的价电子排布式为_；硒所在主族元素的简单氢化物中沸点最低的是_。(2)电还原法制备甲醇的原理为2CO +4H O2CH OH+3O 。2232写出该反应中由极性键构成的非极性分子的结构式_；标准状况下， V L CO2 气体含有 _个 键。(3)苯分子中 6 个 C 原子，每个 C 原子有一个
2、2p6右下角轨道参与形成大 键，可记为 ( 6“ 6表”示 6 个原子，右上角 “ 6表”示 6个共用电子 )。已知某化合物的结构简式为，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，由此推知，该分子中存在大键，可表示为 _， Se 的杂化方式为 _。(4)黄铜矿由 Cu+、 Fe3+、 S2-构成，其四方晶系晶胞结构如图所示。则Cu+的配位数为_；若晶胞参数a=b=524pm ， c=1032pm ，用 NA 表示阿伏加德罗常数的值，该晶系晶体的密度是 _gcm-3 (不必计算或化简，列出计算式即可)。【答案】 4s242VN A6244pH S 或硫化氢O=C=O5sp11.2644564328或18445
3、24 10 102103210 1021032 10 10 N AN A524 1010【解析】【分析】(1)根据原子的构造原理书写基态硒原子的价电子排布式；根据同族元素形成的化合物的相对分子质量越大，物质的熔沸点越高，H2 O 分子之间存在氢键，物质的熔沸点最高分析判断；(2)化合物分子中都含有极性键，根据分子的空间构型判断是否属于非极性分子，并书写其结构简式；先计算CO2 的物质的量，然后根据CO2 分子中含有2 个 键计算 键个数；(3)根据化合物中原子个数及参与形成化学键的电子数目书写大键的表示；(4)根据四方晶系 CuFeS2 晶胞结构所示分析可知亚铜离子形成四个共价键，硫原子连接两
4、个亚铁离子和两个亚铜离子；用均摊方法，结合晶胞结构计算一个晶胞在含有的各种元素的原子个数，确定晶胞内共CuFeS2 的数目， a=b=0.524nm ， c=1.032nm，则晶体的密度= m 计V算。【详解】(1)Se 是 34 号元素，根据原子核外电子排布的构造原理，可知其核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s24p4，基态硒原子的价电子排布式为4s24p 4；硒所在主族元素是第VIA，简单氢化物化学式通式是 H2X，这些氢化物都是由分子构成，分子之间通过分子间作用力结合，分子间作用力随相对分子质量的增大而增大，分子间作用力越大，克服分子间作用力使物质气化消耗的能量就越
5、高，物质的熔沸点就越高，由于H2O 分子之间存在氢键，增加了分子之间的吸引力，使其熔沸点在同族元素中最高，故第VIA 的简单氢化物中沸点最低的是 H2S；(2)在方程式中的三种化合物分子中都存在极性共价键。其中CO2 是由极性键构成的非极性分子，其空间构型为直线型，结构式是O=C=O；VLV1 个 CO2 分子VL 标准状况下 CO2 的物质的量是 n(CO2)=mol ，由于在22.4L / mol22.4中含有 2 个 键，所以V键数目为molCO2 气体中含有的22.4V mol 2NA/mol= VN A ；22.411.2(3)已知某化合物的结构简式为，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，由
6、此推知，该分子中存在大 键，根据结构简式可知，形成大键的原子个数是5 个，有6 个电子参与成键，因此可表示为65 ，其中Se 的杂化方式为sp2；(4)根据晶胞结构分析可知，由面心上Cu 与2 个S 相连，晶胞中每个Cu 原子与4 个S 相连， Cu+的配位数为4；1111晶胞中 Fe2+数目 =8+4 +1=4，Cu+的数目 =6+4 =4，S2-数目为 81=8，所以晶胞8224内共含 4 个 CuFeS2，a=b=524pm ，c=1032pm ，则晶体的密度m644564328= V524 1010210321010g/cm 3 或N A1844g/cm 3。524 101021010
7、N A1032【点睛】本题考查了原子结构、核外电子排布式、物质的熔沸点高低比较、化学键形成、微粒的空间结构、晶胞结构的计算应用，掌握构造原理及物质结构与物质性质的关系和均摊方法在晶胞计算的应用是解题关键，要熟练掌握原子杂化理论，用对称思维方式判断分子的极性，弄清长度单位的换算在晶胞密度计算的应用，该题同时考查了学生的空间想象能力和数学计算与应用能力。2煤气中主要的含硫杂质有H2S 以及COS（有机硫），煤气燃烧后含硫杂质会转化成SO2 从而引起大气污染。煤气中H2S 的脱除程度已成为其洁净度的一个重要指标。回答下列问题：（1）将 H23S 通入 FeCl 溶液中，该反应的还原产物为 _。（2）
8、脱除煤气中COS的方法有 Br2 的 KOH 溶液氧化法、 H2 还原法以及水解法等。COS的分子结构与 CO2 相似， COS的电子式为 _。Br 2 的 KOH 溶液将 COS氧化为硫酸盐和碳酸盐的离子方程式为_ 。已知断裂 1mol 化学键所需的能量如下( 能量的单位为 kJ) ：HHCOC SHSCO4367455773391072H2 还原 COS发生的反应为H2（ g）+COS（ g） H2S（g） +CO（ g），该反应的H=_kJ mol-1 。用活性 AlCOSCOS g+ H2 O g垐 ?COg+ H2S2O3催化） 噲 ?2）水解的反应为（ ）（g） HNO 1s2s
9、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
10、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
11、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 ，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
12、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。6(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
13、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
14、 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
15、，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；(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
16、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为： Z(Cl)M(S)X(O)Y(C)， D 正确；故答案选 CD。7自然杂志曾报道我国科学家通过测量SiO2 中 26Al 和 10Be 两种元素的比例确定“北京
17、人”年龄的研究结果，这种测量方法叫“铝铍测年法 ”。完成下列填空：（ 1） l0 Be 和 9Be_（填序号）。a.是同一种原子b.具有相同的中子数c.具有相同的化学性质d.互为同位素（2）写出 A1(OH)3 与 NaOH 溶液反应的化学方程式：_。（3）研究表明28A1 可以衰变为26Mg ，可以比较这两种元素金属性强弱的方法是_（填序号）。a.比较 Mg(OH)2 与 A1(OH)3 的碱性强弱b.比较这两种元素的最高正化合价c.将打磨过表面积相同的镁条和铝片分别和100热水作用，并滴入酚酞溶液d.比较这两种金属的硬度和熔点（4）目前还有一种测量方法叫“钾氩测年法 ”。两种常见简单阴离子的核外电子排布与Ar 相同，两者的半径大小关系为：_(用化学符号表示 )；其中一种离子与钾同周期相邻元素的离子所形成的化合物可用作干燥剂，用电子式表示该物质的形成过程：_。【答案】 cd 2Al+2H2 O+2NaOH= 2NaAlO2+3
