高考化学压轴题之 化学键高考题型整理突破提升及详细答案.docx
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高考化学压轴题之化学键高考题型整理突破提升及详细答案
高考化学压轴题之化学键（高考题型整理,突破提升）及详细答案
一、化学键练习题（含详细答案解析）
1．
据《自然·通讯》（NatureCommunications）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2CO2+4H2O
2CH3OH+3O2。
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，VLCO2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（π
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+、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________g·cm-3（不必计算或化简，列出计算式即可）。
【答案】4s24p4H2S或硫化氢O=C=O
π
sp24
或
【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，H2O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CO2的物质的量，然后根据CO2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=
计算。
【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4s24p4；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）①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；
②VL标准状况下CO2的物质的量是n（CO2）=
mol，由于在1个CO2分子中含有2个π键，所以
molCO2气体中含有的π键数目为
mol×2×NA/mol=
；
（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，由此推知，该分子中存在大π键，根据结构简式可知，形成大π键的原子个数是5个，有6个电子参与成键，因此可表示为π
，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；
②晶胞中Fe2+数目=8×
+4×
+1=4，Cu+的数目=6×
+4×
=4，S2-数目为8×1=8，所以晶胞内共含4个CuFeS2，a=b=524pm，c=1032pm，则晶体的密度
=
g/cm3或
g/cm3。
【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．
（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、E5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-
D+E↑其离子方程式为_______。
【答案】188OVIII22:
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64g/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64g/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
=
，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
=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。
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．
．《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）l0Be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】cd2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑acS2->Cl-
【解析】
【分析】
【详解】
（1）l0Be和9Be是中子数不同，质子数相同的Be的两种核素，互为同位素，它们的化学性质相似，故答案为：
cd；
（2）A1（OH）3具有两性，能与NaOH溶液反应，其反应的化学方程为2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑，故答案为：
2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑；
（3）a.金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，则比较Mg（OH）2与A1（OH）3的碱性强弱，可以比较这两种元素金属性强弱，故a正确；
b.金属性为元素是否容易失去电子，而不是失去几个电子，则比较这两种元素的最高正化合价不能比较这两种元素金属性强弱，故b错误；
c.判断金属性可以用金属单质与水反应的剧烈程度进行判断，镁条能与热水发生反应，而铝几乎与水不发生反应，则可以比较这两种元素金属性强弱，故c正确；
d.硬度和熔点属于物理性质，不能用于比较金属性，故d错误；
综上所述，故答案为：
ac；
（4）核外电子排布与Ar相同的阴离子可以为S2-、Cl-，二者电子层数相同，核电荷数小的半径大，则S2->Cl-；氯化钙可用作干燥剂，用电子式表示氯化钙的形成过程为
，故答案为：
S2->Cl-；
。
5．
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；
。
6．
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___，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）。
①E的单质与D的气态氢化物的水溶液反应，生成淡黄色沉淀
②E与H2化合比D与H2化合更容易
③D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
④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）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ⅥA族AlN＋4HCl=AlCl3＋NH4Cl2NH3＋3H2O2=N2↑＋6H2O或2NH3·H2O＋3H2O2=N2↑＋8H2ON2H4＋H2O
N2H5＋＋OH－N2H6（HSO4）2①②③
【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）D为S，原子序数为16，位于周期表中的第三周期ⅥA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AlCl3和NH4Cl，其化学方程式为AlN+4HCl=AlCl3+NH4Cl；
（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+H2O
N2H5++OH－；N2H4作为二元弱碱，其阳离子为N2H62＋，与过量硫酸反应生成的酸式盐为硫酸氢盐，阴离子为HSO4－，化学式为N2H6（HSO4）2；
（4）①E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Cl2＋H2S=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）大于S（D），正确；
②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；
③S与Fe化合时产物中Fe为+2价，Cl2与Fe化合时产物中Fe为+3价，Cl2得到电子能力强，可知非金属性Cl（E）大于S（D），正确；
④D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H2SO4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①②③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
。
7．
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。
8．
（1）下列物质中，既含离子键又含共价键的化合物是_________；同时存在σ键和π键的分子是_________，含有极性键的非极性分子是_________。
A．N2B．C2H6C．CaCl2D．NH4Cl
（2）用“>”或“<”填空：
晶格能：
Na2O_______KCl酸性：
H2SO4_______HClO4离子半径：
Al3＋_______F－
【答案】DAB><<
【解析】
【分析】
（1）A．N2分子含有非极性共价键，属于单质，氮气分子结构简式为N≡N，所以氮气分子中含有σ键和π键的非极性分子；
B．C2H6分子中碳原子和氢原子之间存在极性键，碳原子和碳原子之间存在非极性共价键，属于共价化合物，乙烷的结构式为
，乙烷分子中只含σ键的非极性分子；
C．CaCl2中只含离子键，属于离子化合物；
D．NH4Cl中铵根离子和氯离子之间存在离子键，氮原子和氢原子之间存在共价键，属于离子化合物，铵根离子中氮原子和氢原子之间存在σ键；
（2）离子化合物中，阴阳离子半径越小，离子所带电荷数越多，晶格能越大；非金属性越强，所对应元素的最高价含氧酸的酸性越强；具有相同电子排布的离子中，原子序数大的离子半径小。
【详解】
（1）由分析可知：
既含离子键又含共价键的化合物是NH4Cl；同时存在σ键和π键的分子是N2；含有极性键的非极性分子是C2H6。
（2）Na+的半径比K+半径小，O2-的半径比Cl-半径小，并且O2-带的电荷数比Cl-多，故晶格能：
Na2O>KCl；
同周期从左向右非金属性增强，非金属性S
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