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1、全国高考化学化学键的综合高考真题分类汇总及答案一、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。2Nature Energy 报道了巾科院大连化学物理研究所科学家用Ni- BaH2 /Al 2O3、 Ni- LiH 等作催化剂，实现了在常压、100-300 的条件下合成氨。（1）在元素周期表中，氧和与其相邻且同周期的两种元素的第一电离能由大到
8、小的顺序为_ ；基态 Ni2+的核外电子排布式为_，若该离子核外电子空间运动状态有15 种，则该离子处于 _（填 “基 ”或 “激发 ”）态。（2）氨在粮食生产、国防中有着无可替代的地位，也是重要的化工原料，可用于合成氨基酸、硝酸、 TNT 等。甘氨酸（ NH2 2182 ，沸点CH COOH）是组成最简单的氨基酸，熔点为为 233 。硝酸溶液中NO3?的空间构型为 _。甘氨酸中N 原子的杂化类型为_，分子中键与 键的个数比为 _，晶体类型是_，其熔点、沸点远高于相对分子质量几乎相等的丙酸（熔点为-2l ，沸点为141）的主要原因：一是甘氨酸能形成内盐；二是_。（ 3） NH3 分子中的键角为
9、 107 ，但在 Cu(NH3)42+离子中 NH3 分子的键角如图 l 所示，导致这种变化的原因是 _（4）亚氨基锂（Li2NH）是一种储氢容量高、安全性能好的固体储氢材料，其晶胞结构如图 2 所示，若晶胞参数为3，则阿伏加德罗常数NA=_（列出表达d pm ，密度为 g/cm式） mol -l。226268或 Ar 3d8激发 平面三角形39:1 分子晶体【答案】 FNO 1s2s 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NH
10、3 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 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+10，所以空间构
11、型为平面=3，孤电子对数为2三角形；甘氨酸 (NH2 2N-H 键和一个 N-C 键，达到饱和状态，价层电子CH COOH)中 N 原子形成两个对数为 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
12、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=NAg，晶胞参数为 d pm=d 10 cm，所以晶胞的体积3-303m78+154 g1.161032。V=d 10 cm ，则密度= d3NA，解得 NA=d3V10-30 cm3【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。3完成下列问题：(1)氮和磷氢化物热稳定性的比较：NH3_PH3（填 “ 或”“ Q2Q +Q 4Q3 2Q +Q bc
13、 FeO 2-4+3e +4H2O=Fe(OH)3+5OHZn+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
14、 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 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 121mol O=O 键所吸收的能量(Q1+Q2 ) kJ，生成 2 mol
15、 H-O 新键释放的21能量为 2Q3 kJ，由于该反应是放热反应，所以2Q3 -(Q1+Q2)0，2Q1+Q2 Z（S），元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，所以氢化物的稳定性顺序为： HCl H2S。【点睛】本题考查原子结构与元素周期律知识，侧重于学生分析能力的考查，首先运用元素周期表工具，结合同周期、同主族规律，位、构、性关系推断出X、 Y、 Z、 W、 M 分别是什么元素，然后结合元素化合物知识进一步解答，注意本题分析的要点或关键词为：短周期元素、同周期、同主族、相同的电子层结构、离子半径大小、单质晶体熔点硬度、半导体材料等 ，找到突破口是解答本题的关键。6短周期元素A、B、C、
16、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_， 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 _
17、( 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+DE()： （5） D2E2 分子中各原子最外层均满足8 电子结构，则D2E2 的电子式为 _。【答案】第三周期A 族 AlN 4HCl=AlCl3 NH4Cl2NH3 3H2 O2=N2 6H2O 或2NH322 2222 42 OH2 52 64 2 H O 3H O =N 8H O N H H ON HN H ( HSO)【解析】
18、【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) D 为 S，原子序数为16，位于周期表中的第三周期A 族；( 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AlCl3434和 NH Cl，其化学方程式为AlN+4HCl=AlCl +NH Cl；( 3) M 为 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
19、剂，反应的产物不污染环境，其化学方程式为2NH3+3H2O2=N2+6H2O； N 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+H2ON2H5+OH ； N2H4 作为二元弱碱，其阳离子为N2 62，与过量硫酸反应生成的酸式盐为硫酸氢盐，阴离子为HSO4H ，化学式为 N2 642H( HSO)；( 4) E 的单质，即Cl2，与 D 的气态氢化物H2S 的水溶液反应，生成淡黄色沉淀，发生反应 Cl2H2S S2HClCl2置换出SCl2的氧化性大于S的氧化性，则可知
20、非金属性Cl E= ，( )大于 S( D) ，正确；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， Cl22得到电子能力与 Fe 化合时产物中 Fe 为 +3 价， Cl强，可知非金属性Cl ES D( ) 大于( ) ，正确；D 的最高价含氧酸为H2SO4， E 的最高价含氧酸为HClO4。同浓度下， H2SO4 溶液中 c( H )大，是由于 H2 44SO 为二元酸， HClO 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) D2 2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E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。7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：