高考化学专题复习分类练习化学键综合解答题.docx

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高考化学专题复习分类练习化学键综合解答题

高考化学专题复习分类练习化学键综合解答题

一、化学键练习题（含详细答案解析）

1．

A、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：

元素

有关性质或结构信息

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

C

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）

D

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

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：

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2NH4Cl+Ca（OH）2

CaCl2+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A为O元素；B阳离子与A离子电子数相同，且是所在周期中单核离子半径最小的，则B为Al；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Na2O2，电子式为

；离子化合NaCl的电子式形成过程为

，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合加热制备氨气的化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2

CaCl2+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①Na2O2②O2③HClO④H2O2⑤Cl2⑥NaClO⑦O3七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。

①HClO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:

_________________________。

②写出Na2O2与H2O反应制备O2的化学方程式:

____________________________________。

③H2O2在二氧化锰催化作用下可以制备O2。

若6.8gH2O2参加反应，则转移电子数目为_________，生成标准状况下O2体积为_______L。

【答案】②⑦④2

2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑1.204x1023或0.2NA2.24

【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O2与O3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；O2、O3、Cl2属于单质，不属于化合物，故含非极性键的共价化合物是④H2O2；

（3）由

（2）可知，Na2O2、NaClO属于离子化合物，故属于离子化合物的有2种；

（4）HCl是共价化合物，用电子式表示HCl的形成过程是：

；

（5）Na2O2与H2O反应生成氧气和氢氧化钠，其反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；

（6）2H2O2

O2↑+2H2O，每生成1mol转移2mol电子，故6.8gH2O2的物质的量：

=0.2mol，生成氧气的物质的量为0.1mol，转移的电子的数目为0.1mol×2×6.02×1023mol-1=1.204x1023；V（O2）=0.1mol×22.4L·mol1=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。

①同位素_________

②同素异形体_________

③同系物_________

④同分异构体_________

⑤同一物质_________。

（2）下列物质中：

①Ar②MgBr2③Na2O2④H2SO4⑤CS2⑥NH4Br⑦BaO⑧RbOH。

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，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】CADB、FG④⑤②⑦⑥⑧③214810

【解析】

【分析】

【详解】

（1）上述物质中，①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；

②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；

③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；

④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；

⑤

与

属于同一种物质，故答案为：

G；

（2）①Ar为单原子分子，不含有化学键；

②MgBr2是离子化合物，Mg2+和Br-形成离子键；

③Na2O2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；

④H2SO4是共价化合物，只存在极性共价键；

⑤CS2是共价化合物，C和S形成极性共价键；

⑥NH4Br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；

⑦BaO是离子化合物，Ba2+和O2-形成离子键；

⑧RbOH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④⑤，只存在离子键的是②⑦，既存在离子键又存在极性共价键的是⑥⑧，既存在离子键又存在非极性共价键的是③，故答案为：

④⑤；②⑦；⑥⑧；③；

（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．

某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。

当汽车发生碰撞时，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Na2O。

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； K原子质子数为19原子核外有4个电子层，据此分析。

【详解】

（1）由8电子结构可知，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:

；故答案：

:

N⋮⋮N:

；

（2）Fe2O3是主氧化剂，与Na发生置换反应，Fe元素发生还原反应，则还原产物为Fe，故答案：

Fe；

（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；

。

5．

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。

⑩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

①

②

③

④

⑤

⑥

⑦

⑧

⑨

x

3.44

2.55

0.98

3.16

2.19

3.98

0.93

3.04

1.91

常见化合价

最高价

+4

+1

+1

+4

最低价

-2

-1

-3

-1

-3

（1）根据以上条件，推断③④⑤的元素符号分别为：

___，__，__。

（2）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：

①＋⑦＋⑩：

___，

①＋⑩形成原子个数比为1：

1的化合物：

__。

（4）写出①与⑦所形成仅含离子键的化合物和④与⑩所形成的化合物反应的离子方程式：

___。

【答案】LiClP分子直线形

Na2O＋2H＋=2Na＋＋H2O

【解析】

【分析】

【详解】

①最低价为－2，是O或者S。

⑩原子的核外电子层数与核外电子总数相同，则只有H满足，最外层电子数是1，电子层数也是1。

②和⑨的最高价均为＋4，同为ⅣA族，②的非金属性比⑨强，则②为C，⑨为Si；③和⑦的最高价均为＋1，同为ⅠA族，⑦的金属性强，则⑦为Na，③为Li。

④和⑥的最低价均为－1，为ⅦA族，⑥非金属性强，则⑥为F，④为Cl，⑤和⑧最低价均为－3，为ⅤA族元素，⑧的非金属性较强，则⑧为N，⑤为P。

如果①是S，则①的非金属性比Cl低，但是①的非金属性比Cl高，则①为O。

【点睛】

根据上述的分析，①为O，②为C，③为Li，④为Cl，⑤为P，⑥为F，⑦为Na，⑧为N，⑨为Si，⑩为H。

（1）根据分析，③④⑤分别为Li、Cl、P；

（2）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

，没有孤对电子对，则CO2的空间构型为直线形；

（3）①⑦⑩构成的物质为NaOH，由Na＋和OH－构成，其电子式为

；

①⑩形成1：

1的化合物为H2O2，其电子式为

；

（4）①和⑦形成仅含有离子键的化合物为Na2O，④和⑩形成的化合物为HCl，其离子方程式为Na2O＋2H＋=2Na＋＋H2O。

6．

已知：

W、X、Y、Z、T均为短周期元素，且原子半径依次增大。

请填空：

（1）W、Z 是形成化合物种类最多的两种元素，写出 Z 的核外电子的轨道表示式______________。

（2）化合物 YW3 溶于水能使酚酞变红，用方程式表示酚酞变红的原因____。

（3）元素 T 的原子中电子占据 7 根轨道，则 T 在元素周期表____周期___族； T 的化合物 TY 熔融时不导电，常用作砂轮与耐高温材料，由此推知，它属于____。

a 离子晶体    b 原子晶体    c 分子晶体    d 无法判断

（4）YX3 与 YW3 具有相同的分子空间构型，YX3 属于______（填“极性”、“非极性”）分子，其中 Y 的化合价为____。

【答案】

NH3+H2O⇌NH3∙H2O⇌NH4++OH-三IIIAb极性+3

【解析】

【详解】

（1）W、Z是形成化合物种类最多的两种元素，化合物种类最多的是烃，则W是H元素、Z是C元素；原子核外有6个电子，分别位于1s、2s、2p轨道，其原子核外电子轨道表示式为

，故答案为：

；

（2）化合物YW3的水溶液能使酚酞变红，说明该物质为NH3，氨气和水反应生成一水合氨，一水合氨电离生成氢氧根离子而导致溶液呈碱性，碱遇酚酞试液变红色，故答案为：

NH3+H2O⇌NH3∙H2O⇌NH4++OH-；

（3）元素T的原子中电子共占据了7个轨道，则T为Al元素，Al原子核外有3个电子层、最外层电子数是3，所以位于第三周期第IIA族；Al的化合物AIN熔融时不导电，常用作砂轮及耐高温材料，说明该物质属于原子晶体，故选b；故答案为：

三；IIIA；b；

（4）NX3与NH3具有相同的分子空间构型，X为第VIIA族元素，其原子半径小于N元素，则X为F元素，氨气分子为三角锥形结构，则NF3也是三角锥形结构，该分子正负电荷重心不重合，为极性分子；NF3中N元素电负性小于F元素，所以N元素显+3价、F元素显-1价，故答案为：

极性；+3。

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（NH3）2Ac＋CO＋NH3

[Cu（NH3）3CO]Ac

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NH3的浓度  c升温  d及时移走产物

（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，其原因是______。

【答案】bc2NH3＋CO2＋H2O→（NH4）2CO3、（NH4）2CO3＋CO2＋H2O→2NH4HCOC＞N＞O＞H

O2和S的氧化性

CS2和CO2都是分子晶体，CS2的相对分子质量大，分子间作用力大

【解析】

【分析】

【详解】

（1）增大浓度、升高温度等，可增大反应速率；减压反应速率减小，减小生成物浓度，反应速率减小，所以选bc；

（2）氨气、水、二氧化碳可反应生成碳酸铵或碳酸氢铵，方程式为2NH3+CO2+H2O=（NH4）2CO3、（NH4）2CO3+CO2+H2O=2NH4HCO3；

（3）铜液的组成元素中，短周期元素有H、C、N、O元素，H原子半径最小，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径C＞N＞O＞H；

氮元素原子最外层电子排布的轨道表示式是

；

比较O2和S的氧化性、H2O和H2S的稳定性都可以判断氧，硫两种非金属元素的非金属性强弱；

（4）CS2的电子式类似于CO2，电子式为

，二者都为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，则熔点越高。

8．

铝是地壳中含量最多的金属元素，铝及其化合物在日常生活、工业上有广泛的应用。

（1）铝原子核外有_________种不同运动状态的电子，有_________种能量不同的电子，写出铝在元素周期表中的位置：

________

（2）氮化铝具有强度高，耐磨，抗腐蚀，熔点可达2200℃。

推测氮化铝是________晶体，试比较组成该物质的两微粒半径大小：

_______

（3）可用铝和氧化钡反应可制备金属钡：

4BaO+2Al

BaO·Al2O3+3Ba↑的主要原因是_______（选填编号）。

a.Al活泼性大于Bab.Ba沸点比Al的低c.BaO·Al2O3比Al2O3稳定

（4）工业上用氢氧化铝、氢氟酸和碳酸钠制取冰晶石（Na3AlF6）。

其反应物中有两种元素在周期表中位置相邻，可比较它们金属性或非金属性强弱的是_________（选填编号）。

a.气态氢化物的稳定性b.最高价氧化物对应水化物的酸（碱）性

c.单质与氢气反应的难易d.单质与同浓度酸发生反应的快慢

（5）描述工业上不用电解氯化铝而是用电解氧化铝的方法获得铝单质的原因：

_______

【答案】135第三周期ⅢA族原子Al>Nbac氯化铝为分子晶体，熔点低且不电离，而氧化铝为离子晶体

【解析】

【分析】

（1）在任何原子中都不存在运动状态完全相同的电子，结合原子核外电子排布式确定铝原子核外电子能量的种类数目；

（2）原子晶体，硬度大、熔点高，粒子的电子层越多，粒子的半径越大；

（3）常温下Al的金属性比Ba的金属性弱，该反应是利用Ba的沸点比Al的低；

（4）根据反应物中的元素可知，氧、氟元素位置相邻，则利用非金属性强弱的判断方法来解答；

（5）氯化铝为共价化合物，晶体中不存在离子，熔融时不能导电。

【详解】

（1）铝是13号元素，核外电子有13个，每一个电子的运动状态都不同，核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，有5个能级，因此有5种能量不同的电子；铝原子的核外电子排布为2、8、3，所以铝在元素周期表中位于第三周期ⅢA族；

（2）原子晶体硬度大，熔沸点高，根据氮化铝的物理性质：

它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，可知氮化铝属于原子晶体，Al元素原子核外电子数为13，有3个电子层，N元素原子核外电子数为7，有2个电子层，原子核外电子层越多原子半径越大，所以微粒半径大小Al>N；

（3）利用元素Ba、Al在元素周期表的位置可知金属活泼性：

Al

（4）该反应中的物质含有的元素有Al、O、H、F、Na、C，只有O、F元素相邻，因F的非金属性最强，没有正价，也就没有最高价氧化物对应水化物，它们也不与酸反应，但可以利用气态氢化物的稳定性和单质与氢气反应的难易来判断O、F非金属性的强弱，故合理选项是为ac；

（5）因为氯化铝为共价化合物，由分子构成，属于分子晶体，晶体中不存在离子，熔融时不能导电，故不能被电解；而氧化铝为离子化合物，熔融状态可以电离产生Al3+、O2-而能导电，Al3+在阴极上得到电子变为单质Al。

【点睛】

本题考查Al、O、F等元素的原子结构及其化合物性质等，侧重考查原子核外电子排布、同一主族、同一周期元素性质的递变规律，注意氯化铝为共价化合物，由分子构成是易错点。

9．

将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去。

现有一氧化还原反应的体系，共有KCl、Cl2、浓H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质。

完成下列填空：

（1）写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式，配平并标出电子转移方向和数目：

___________________________。

（2）上述反应中，氧化剂是_____________，每转移1mol电子，生成Cl2_____L（标准状况）。

（3）在反应后的溶液中加入NaBiO3（不溶于冷水），溶液又变为紫红色，BiO3-反应后变为无色的Bi3+。

写出该实验中涉及反应的离子反应方程式：

_________________。

（4）根据以上实验，写出两个反应中氧化剂、氧化产物的氧化性强弱顺序__________。

（5）上述氧化还原反应体系中，属于第三周期元素的简单离子半径由大到小的顺序为________

（6）氯原子的最外层电子的轨道式为___________，氯原子核外有_______不同运动状态的电子。

【答案】

KMnO411.22Mn2++5NaBiO3+14H+=2MnO4-+5Na++5Bi3++7H2ONaBiO3>KMnO4>Cl2S2->Cl-

17

【解析】

【分析】

（1）由浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去，则高锰酸钾具有氧化性，则还原反应为KMnO4→MnSO4，则在给出的物质中Cl元素的化合价升高，则氧化反应为KCl→Cl2，然后根据元素守恒来书写氧化还原反应；

（2）在氧化还原反应中，得电子化合价降低的反应物是氧化剂，根据氧化剂和转移电子之间的关系计算；

（3）在反应后的溶液中加入NaBiO3（不溶于冷水），溶液又变为紫红色，说明Mn2+被氧化变为MnO4-，BiO3-发生反应得到电子后变为无色的Bi3+，据此写出离子方程式；

（4）在自发进行的氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性；

（5）上述氧化还原反应体系中，属于第三周期元素有S、Cl，根据离子半径大小比较方法判断；

（6）根据构造原理可知氯原子的核外电子排布式，任何一个原子核外没有运动状态完全相同的电子存在；结合原子尽可能成单排列，而且自旋方向相同书写Cl原子最外层电子的轨道式。

【详解】

（1）由题意可知，高锰酸钾具有氧化性，则还原反应为KMnO4→MnSO4，则在给出的物质中Cl元素的化合价升高，则氧化反应为KCl→Cl2，则反应为KMnO4+KCl+H2SO4→MnSO4+K2SO4+Cl2↑+H2O，由电子守恒及原子守恒可得配平后的化学反应为

；

（2）2KMnO4+10KCl+8H2SO4=2MnSO4+6K2SO4+5Cl2↑+8H2O中，锰元素的化合价由+7变为+2，所以高锰酸钾是氧化剂，2mol氧化剂在反应中得到电子的物质的量=2mol×（7-2）=10mol，每转移1mol电子，生成Cl2是0.5mol，其在标准状况下的体积为V（Cl2）=0