2020-2021高考化学备考之 化学键压轴突破训练∶培优易错试卷篇
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2020-2021备战高考化学压轴题之化学键(备战高考题型整理,突破提升)及答案一、化学键练习题(含详细答案解析)1.《Nature Energy》报道了巾科院大连化学物理研究所科学家用Ni- BaH2 /Al2O3、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(NH2CH2COOH)是组成最简单的氨基酸,熔点为182℃,沸点为233℃。
①硝酸溶液中NO3⁻的空间构型为____。
②甘氨酸中N原子的杂化类型为____,分子中σ键与π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107°,但在[Cu(NH3)4]2+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d pm,密度为ρg/cm3,则阿伏加德罗常数N A=____(列出表达式)mol-l。
【答案】F>N>O 1s22s22p63s23p63d8或[Ar] 3d8激发平面三角形 sp3 9:1 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)形成配合离子后,配位键与NH3中N—H键之间的排斥力小于原孤对电子与NH3中N—H键之间的排斥力,故配合离子中NH3的N—H键间的键角变大;323 1.1610dρ⨯【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F>N>O;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] 3d8;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)①NO3⁻的中心原子价层电子对数为5+03+12⨯=3,孤电子对数为0,所以空间构型为平面三角形;②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π键,其余共价键均为σ键,所以分子中σ键与π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N—H键之间的排斥力小于原孤对电子与NH3中N—H 键之间的排斥力,故配合离子中NH3的N—H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原子团的个数为4,则晶胞的质量为m=A78+154N⨯⨯g,晶胞参数为d pm=d×10-10cm,所以晶胞的体积V=d3×10-30cm3,则密度3-3A3078+1d10c5g=m4NmVρ⨯⨯⨯=,解得N A=3231.1610dρ⨯。
2020-2021高考化学化学键培优练习(含答案)及详细答案一、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14C18O2与SO2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(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-−−→V D+E↑ 其离子方程式为 _______。
【答案】188O VIII 22:25 和NH4++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)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,含有的电子数为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;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;(5)A+,B+,C-,D,E五种微粒(分子或离子),均含有10个电子,由A++C—D+E,可知A+为NH4+、C—为OH-、D为H2O、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,则核素的符号为188O,故答案为: 188O;(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,含有的电子数为32,则相同质量的14C18O2与SO2的核外电子数之比为m50m642232⨯⨯= 2225,故答案为: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电子可知阴、阳离子核外电子数为543=18,则XY2为CaCl2,用电子式表示CaCl2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10个电子,由A++C—D+E,可知A+为NH4+、C—为OH-、D为H2O、E为NH3,则NH4+与OH-共热反应的离子方程式为NH4++OH-NH3+H2O,故答案为:NH4++OH-NH3+H2O。
2020-2021高考化学化学键培优练习(含答案)含答案一、化学键练习题(含详细答案解析)1.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H2S通入FeCl3溶液中,该反应的还原产物为___________。
(2)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。
①COS的分子结构与CO2相似,COS的电子式为_____________。
②Br2的KOH溶液将COS氧化为硫酸盐和碳酸盐的离子方程式为_____________。
③已知断裂1mol化学键所需的能量如下(能量的单位为kJ):H—H C═O C═S H—S C≡O 436745**********H2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。
④用活性α—Al2O3催化COS水解的反应为COS(g)+ H2 O(g)垐?噲?CO2(g)+ H2S(g)△H<0,相同投料比、相同流量且在催化剂表面停留相同时间时,不同温度下COS的转化率(未达到平衡)如图1所示;某温度下,COS的平衡转化率与()2n H On(COS)的关系如图2所示。
由图1可知,催化剂活性最大时对应的温度约为________;由图2可知,P点时平衡常数K=_____(保留2位有效数字)。
【答案】Fe2+(或FeCl2) COS + 4Br2 + 12OH- = CO32- + SO42- + 8Br- +6H2O +8 150℃ 0.048【解析】【分析】【详解】(1)将H 2S 通入FeCl 3溶液中,反应为:H 2S + 2Fe 3+ = S↓ + 2Fe 2+ + 2H +,Fe 3+被还原为Fe 2+,故还原产物为Fe 2+(或FeCl 2); (2)①COS 的分子结构与CO 2相似,COS 的电子式为;②碱性溶液,OH -参与反应生成水,Br 2作氧化剂还原为Br -,故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COS + 4Br 2 + 12OH - = CO 32- + SO 42- + 8Br - + 6H 2O ; ③结合表格数据和反应H 2(g )+COS (g ) ═H 2S (g )+CO (g ),则△H =(436+745+577-2×339-1072) kJ·mol -1=+8 kJ·mol -1;④由图1可得,相同投料比、相同流量且在催化剂表面停留相同时间时,150℃时COS 转化率最大,所以该温度下反应速率最快,催化剂活性最大,由图2(单位:mol/L ):COS (g ) H 2 O (g ) CO 2(g ) H 2S (g )开始 1 3 0 0 转化 0.3 0.3 0.3 0.3 平衡 0.72.70.30.3则K =222c()c()c()c()CO H S COS H O =0.30.30.7 2.7⨯⨯=121≈0.048。
2020-2021高考化学培优(含解析)之化学键含详细答案一、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。
2020-2021化学化学键的专项培优易错试卷练习题附详细答案一、化学键练习题(含详细答案解析)1.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)①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_______。
②TiCl4可溶于浓盐酸得H2[TiCl6],向溶液中加入NH4Cl浓溶液可析出黄色的(NH4)2[TiCl6]晶体。
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Ti3Au,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a2,A原子的坐标参数为(12,12,12),则B原子坐标参数为_______,距离Ti原子次近..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。
AB TiO2+ sp (14,12,0) 854a【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)①分子晶体熔沸点较低,结构相似的分子晶体的熔沸点与相对原子质量有关;②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。
2020-2021高考化学压轴题之化学键(高考题型整理,突破提升)含答案解析一、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。
2020-2021高考化学与化学键有关的压轴题附详细答案一、化学键练习题(含详细答案解析)1.(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。
①肼的水溶液显碱性原因是__(请用肼在水中一级电离的方程式来表示)。
②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)①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。
②联氨为二元弱碱,第一步电离方程式为:N2H4+H2O⇌N2H5++OH-,第二步电离方程式为:N2H5++H2O⇌N2H62++OH-,则联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为N2H6(HSO4)2。
2.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Mn2+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(H2O)6]2+[(N5)2(H2O)4]2-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:①X、Y、Z中为N元素的是____,判断理由是__________。
②从作用力类型看,Mg2+与H2O之间是________、N5与H2O之间是________。
③N5-为平面正五边形,N原子的杂化类型是_______。
2020-2021备战高考化学备考之化学能与电能压轴突破训练∶培优易错难题篇含答案一、化学能与电能1.为探究Ag+与Fe3+氧化性的相关问题,某小组同学进行如下实验:已知:相关物质的溶解度(20℃)AgCl:1.5×10-4g Ag2SO4:0.796g(1)甲同学的实验如下:序号操作现象实验Ⅰ将2mL1mol/L AgNO3溶液加入到1mL1mol/L FeSO4溶液中产生白色沉淀,随后有黑色固体产生取上层清液,滴加KSCN溶液溶液变红注:经检验黑色固体为Ag① 白色沉淀的化学式是_____________。
② 甲同学得出Ag+氧化了Fe2+的依据是_______________。
(2)乙同学为探究Ag+和Fe2+反应的程度,进行实验Ⅱ。
a.按右图连接装置并加入药品(盐桥中的物质不参与反应),发现电压表指针偏移。
偏移的方向表明:电子由石墨经导线流向银。
放置一段时间后,指针偏移减小。
b.随后向甲烧杯中逐渐加入浓Fe2(SO4)3溶液,发现电压表指针的变化依次为:偏移减小→回到零点→逆向偏移。
① a中甲烧杯里的电极反应式是___________。
② b中电压表指针逆向偏移后,银为_________极(填“正”或“负”)。
③ 由实验得出Ag+和Fe2+反应的离子方程式是___________。
(3)为进一步验证乙同学的结论,丙同学又进行了如下实验:序号操作现象实验Ⅲ将2mL2mol/L Fe(NO3)3溶液加入有银镜的试管中银镜消失实验Ⅳ将2mL1mol/L Fe2(SO4)3溶液加入有银镜的试管中银镜减少,未消失实验Ⅴ将2mL2mol/L FeCl3溶液加入有银镜的试管中银镜消失① 实验Ⅲ___________(填“能”或“不能”)证明Fe3+氧化了Ag,理由是_____________。
② 用化学反应原理解释实验Ⅳ与Ⅴ的现象有所不同的原因:_____________。
【答案】Ag2SO4有黑色固体(Ag)生成,加入KSCN溶液后变红 Fe2+-e-=Fe3+负Fe2++Ag+Fe3++Ag 不能因为Fe(NO3)3溶液呈酸性,酸性条件下NO3-也可能氧化Ag 溶液中存在平衡:Fe3++Ag Fe2++Ag+,且AgCl比Ag2SO4溶解度更小,Cl-比SO42-更有利于降低Ag+浓度,所以实验Ⅴ比实验Ⅳ正向进行的程度更大(或促使平衡正向移动,银镜溶解)。
高考化学备考之 化学键压轴突破训练∶培优 易错 难题篇含答案一、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 2+4H 2O 2CH 3OH+3O 2。
①写出该反应中由极性键构成的非极性分子的结构式________;②标准状况下,V L CO 2气体含有________个π键。
(3)苯分子中6个C 原子,每个C 原子有一个2p 轨道参与形成大π键,可记为(π66右下角“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π键,可表示为_______,Se 的杂化方式为________。
(4)黄铜矿由Cu +、Fe 3+、S 2-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N A 表示阿伏加德罗常数的值,该晶系晶体的密度是________g·cm -3(不必计算或化简,列出计算式即可)。
【答案】4s 24p 4 H 2S 或硫化氢 O =C =O A VN 11.2π65 sp 2 4 ()()21010A 64456432852410103210N --⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯或()()21010A184452410103210N --⨯⨯⨯⨯【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,H 2O 分子之间存在氢键,物质的熔沸点最高分析判断;(2)①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;②先计算CO 2的物质的量,然后根据CO 2分子中含有2个π键计算π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π键的表示;(4)根据四方晶系CuFeS 2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CuFeS 2的数目,a=b=0.524nm ,c=1.032nm ,则晶体的密度=m V 计算。
2020-2021高考化学压轴题之化学键(高考题型整理,突破提升)含答案一、化学键练习题(含详细答案解析)1.下表是元素周期表的一部分,表中所列字母分别代表某一化学元素。
(1)表中字母h元素在周期表中位置___。
(2)写出b元素的最高价氧化物对应的水化物所含化学键类型___。
(3)下列事实能说明a元素的非金属性比c元素的非金属性强的有___。
A.a单质与c的氢化物溶液反应,溶液变浑浊B.在氧化还原反应中,1mola单质比1molc单质得电子数目多C.a和c两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高(4)g与h两元素的单质反应生成1molg的最高价化合物。
恢复至室温,放热687kJ。
已知该化合物的熔、沸点分别为-69℃和58℃。
写出该反应的热化学方程式___。
(5)常温下d遇浓硫酸形成致密氧化膜,若薄膜为具有磁性的该元素氧化物,写出该反应的化学方程式___。
(6)e与f形成的1mol化合物Q与水反应,生成2mol氢氧化物和1mol烃,该烃分子中碳氢质量比为9∶1,写出烃分子电子式___。
【答案】第三周期、ⅦA族离子键、(极性)共价键 AC Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l) ∆H= -687kJ·mol-1 3Fe+4H2SO4(浓)=Fe3O4+4SO2↑+4H2O【解析】【详解】由元素周期表可知:a为氧元素、b为钠元素、c为硫元素、d为铁元素、e为镁元素、f为碳元素、g为硅元素、h为氯元素;(1)表中字母h为氯元素,其在周期表中位置为第三周期、ⅦA族;(2)b为钠元素,钠的最高价氧化物对应的水化物为NaOH,所含化学键类型为离子键、(极性)共价键;(3)a为氧元素、c为硫元素;A.O2与H2S的溶液反应,溶液变浑浊,说明有S生成,即O2的氧化性比S强,即氧元素的非金属性比硫元素的非金属性强,故A正确;B.元素的非金属性强弱体现得电子能力,与得电子数目无关,故B错误;C.O和S两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高,说明H2O比H2S稳定,即氧元素的非金属性比硫元素的非金属性强,故C正确;故答案为AC;(4)已知Si(s)与C12(g)化合反应生成1molSiCl4(l)时放热687kJ,则该反应的热化学方程式为Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l) ∆H= -687kJ·mol-1;(5)常温下Fe遇浓硫酸形成致密氧化膜,该薄膜为具有磁性说明是Fe3O4,则反应的化学方程式为3Fe+4H2SO4(浓)=Fe3O4+4SO2↑+4H2O;(6)C与Mg形成的1mol化合物Q与水反应,生成2mol氢氧化物和1mol烃,此氢氧化物应为Mg(OH)2,设化合物Q分子中含有x个C原子,则由原子守恒可知化合物Q的化学式应为Mg2C x;已知烃分子中碳氢质量比为9:1,其分子中C、H原子数之比=912:11=3:4,结合化合物Q的化学式Mg2C x,可知该烃分子式为C3H4,C3H4为共价化合物,其电子式为。
2020-2021高考化学备考之 化学键压轴突破训练∶培优易错试卷篇一、化学键练习题(含详细答案解析)1.海水是资源宝库,蕴藏着丰富的化学元素,如氯、溴、碘等。
完成下列填空: (1)氯离子原子核外有_____种不同运动状态的电子、有____种不同能量的电子。
(2)溴在周期表中的位置_________。
(3)卤素单质及其化合物在许多性质上都存在递变规律,请说明下列递变规律的原因。
① 熔点按F 2、Cl 2、Br 2、I 2的顺序依次升高,原因是______________。
② 还原性按Cl —、Br —、I —的顺序依次增大,原因是____________。
(4)已知X 2 (g ) + H 2 (g )2HX (g ) + Q (X 2 表示Cl 2、Br 2),如图表示上述反应的平衡常数K 与温度T 的关系。
① Q 表示X 2 (g )与H 2 (g )反应的反应热,Q_____0(填“>”、“<”或“=”)。
② 写出曲线b 表示的平衡常数K 的表达式,K=______(表达式中写物质的化学式)。
(5)(CN )2是一种与Cl 2性质相似的气体,在(CN )2中C 显+3价,N 显-3价,氮元素显负价的原因_________,该分子中每个原子都达到了8电子稳定结构,写出(CN )2的电子式_____。
【答案】18 5 第四周期、ⅦA (都对得1分) F 2、Cl 2、Br 2、I 2都是分子晶体,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强。
从Cl -、Br -、I -半径依次增大,失电子的能力依次增强,还原性依次增大 > K=()222c HBr c Br c H ⨯()()氮原子半径小于碳原子,氮原子吸引电子的能力比碳原子强,氮和碳之间共用电子对偏向氮原子,氮显负价【解析】【详解】 ()1氯离子原子核外有18个电子,为不同的运动状态,处于5种不同的轨道,故答案为:18;5;()2溴与氯在同一主族,核电荷数为35,在周期表中第四周期、ⅦA ,故答案为:第四周期、ⅦA ;()23F ①、2Cl 、2Br 、2I 的相对分子质量逐渐增大,且都属于分子晶体,单质的相对分子质量越大,则熔点越高,故答案为:2F 、2Cl 、2Br 、2I 都是分子晶体,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强;②元素的非金属性越强,对应的阴离子的还原性越强,非金属性Cl Br I >>,Cl -、Br -、I -半径依次增大,失电子的能力依次增强,还原性依次增大,故答案为:从Cl -、Br -、I -半径依次增大,失电子的能力依次增强,还原性依次增大;()4①由图象可知,升高温度平衡常数减小,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应,Q 0>,故答案为:>;②同一温度时,a 曲线的K 值最大,说明卤素单质与氢气化合的能力最强,Cl 2、Br 2中Cl 2的氧化性最强,所以最易与氢气化合的是氯气,所以b 曲线表示Br 2与H 2反应时K 与t 的关系.平衡常数等于生成物与反应物的浓度幂之积,K=()222c HBr c Br c H ⨯()(),故答案为:()222c HBr c Br c H ⨯()(); ()5N 的非金属性较C 强,氮原子吸引电子的能力比碳原子强,氮和碳之间共用电子对偏向氮原子,氮显负价,电子式为,故答案为:氮原子半径小于碳原子,氮原子吸引电子的能力比碳原子强,氮和碳之间共用电子对偏向氮原子,氮显负价;。
2.南京理工教授制出了一种新的全氮阴离子盐—AgN 5,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 2O)6]2+[(N 5)2(H 2O)4]2-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I 1/kJ∙mol -1 I 2/kJ∙mol -1 I 3/kJ∙mol -1 X737.7 1450.7 7732.7 Y1313.9 3388.3 5300.5 Z 1402.3 2856.0 4578.1①X、Y、Z中为N元素的是____,判断理由是__________。
②从作用力类型看,Mg2+与H2O之间是________、N5与H2O之间是________。
③N5-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π键,可用符号πnm表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为π66),则N4-中的大π键应表示为_________。
(3)AgN5的立方晶胞结构如图2所示,Ag+周围距离最近的Ag+有_______个。
若晶体中紧邻的N5-与Ag+的平均距离为a nm,N A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、N A的代数式表示)。
【答案】3d5 ds Z X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 sp254π 12223A8.910 N a⨯⨯【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Mn2+;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)①根据元素的电离能大小结合原子结构确定X、Y、Z三种元素,然后判断哪种元素是N 元素;②根据图示,判断晶体中阳离子、阴离子中含有的作用力类型;③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π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AgN5的个数,结合ρ=mV计算密度大小。
【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Mn2+,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)①X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的第一电离能在三种元素中最大,结合N原子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,可推知Z为N元素,Y是O元素;②在该晶体中阳离子[Mg(H2O)6]2+的中心离子Mg2+含有空轨道,而配位体H2O的O原子上含有孤电子对,在结合时,Mg2+提供空轨道,H2O的O原子提供孤电子对,二者形成配位键;在阴离子[(N5)2(H2O)4]2-上N5-与H2O的H原子之间通过氢键结合在一起,形成N…H-O,故二者之间作用力为氢键;③若原子采用sp3杂化,形成的物质结构为四面体形;若原子采用sp2杂化,形成的物质结构为平面形;若原子采用sp 杂化,则形成的为直线型结构。
N 5-为平面正五边形,说明N 原子的杂化类型为sp 2杂化;在N 5-中,每个N 原子的sp 2杂化轨道形成2个σ键,N 原子上还有1个孤电子对及1个垂直于N 原子形成平面的p 轨道,p 轨道间形成大π键,N 5-为4个N 原子得到1个电子形成带有1个单位负电荷的阴离子,所以含有的电子数为5个,其中大π键是由4个原子、5个电子形成,可表示为54π;(3)根据AgN 5的晶胞结构示意图可知,假设以晶胞顶点Ag +为研究对象,在晶胞中与该Ag +距离相等且最近的Ag +在晶胞面心上,通过该顶点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382⨯=12个;在一个晶胞中含有Ag +的数目为8×18+6×12=4,含有N 5-的数目为1+12×14=4,晶胞体积为V =(2a×10-7)3cm 3,则ρ=()22A/mol3373A 4178?g /mol N m 8.910V N a 2a 10cm-⨯⨯==⨯⨯ g/cm 3。
【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π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,结合密度计算公式解答。
3.铜是重要的金属,广泛应用于电气、机械制造、国防等领域,铜的化合物在科学研究和工农业生产中有许多用途。
回答下列问题:(1)CuSO 4晶体中S 原子的杂化方式为________,SO 42-的立体构型为_______________。
(2)超细铜粉可用作导电材料、催化剂等,其制备方法如下:①NH 4CuSO 3中金属阳离子的核外电子排布式为__________________。
N 、O 、S 三种元素的第一电离能大小顺序为__________________________(填元素符号)。
②向CuSO 4溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH 3)4]SO 4,下列说法正确的是________A .氨气极易溶于水,原因之一是NH 3分子和H 2O 分子之间形成氢键的缘故B .NH 3分子和H 2O 分子,分子空间构型不同,氨气分子的键角小于水分子的键角C .Cu(NH 3)4]SO 4溶液中加入乙醇,会析出深蓝色的晶体D .已知3.4 g 氨气在氧气中完全燃烧生成无污染的气体,并放出a kJ 热量,则NH 3的燃烧热的热化学方程式为:NH 3(g)+3/4O 2(g)=1/2N 2(g)+3/2H 2O(g) ΔH =-5a kJ·mol -1(3)硫酸铜溶液中滴入氨基乙酸钠(H 2NCH 2COONa)即可得到配合物A ,其结构如下左图所示。
①1 mol氨基乙酸钠(H2NCH2COONa)含有σ键的数目为________________。
②氨基乙酸钠分解产物之一为二氧化碳。
写出二氧化碳的一种等电子体:____________(写化学式)。
③已知:硫酸铜灼烧可以生成一种红色晶体,其结构如上右图所示。
则该化合物的化学式是________________。
【答案】sp3正四面体1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)N>O>S AC8×6.02×1023N2O(或SCN-、NO3-等)Cu2O【解析】【分析】(1)计算S原子的价电子对数进行判断;(2)①先判断金属离子的化合价,再根据根据核外电子排布式的书写规则书写,注意3d 能级的能量大于4s能级的能量,失电子时,先失去最外层上的电子;根据第一电离能的变化规律比较其大小;②A.氨气分子与水分子之间存在氢键,氢键的存在使物质的溶解性显著增大;B.据分子的空间结构判断;C.根据相似相容原理判断;D.燃烧热方程式书写在常温下进行,H2O为液态;(3)①共价单键为σ键,共价双键中一个是σ键、一个是π键;②原子个数相等、价电子数相等的微粒为等电子体;③利用均摊法确定该化合物的化学式。