第四节化学键与化学反应

1、第四节 化学键与化学反应1(2009·江苏，2)下列有关化学用语使用正确的是()A硫原子的原子结构示意图： BNH4Cl的电子式：C原子核内有10个中子的氧原子： D对氯甲苯的结构简式：解析：本题考查化学用语，意在考查考生对原子结构示意图、电子式，原子构成、有机物的结构简式的掌握。A项，硫原子的原子结构示意图应为；B项，电子式应为；C项，正确；D项，对氯甲苯的结构简式为。答案：C2K、L、M三种主族元素，已知K和L具有相同电子层结构，M元素原子核电荷数比L元素原子核电荷数少9，L在一定条件下可被氧化成LM，则下列说法正确的是()AK、L、M均属于短周期元素B离子半径KLCK、L、M三

2、种元素组成的化合物中既含有离子键又含有共价键DL的气态氢化物可形成氢键解析：根据题设条件可推知K为K、L为Cl、M为O。选项A，K是第四周期元素，不是短周期元素。选项B，电子层结构相同的微粒，原子序数越小，其微粒半径越大，Cl半径大于K半径。选项C，如KClO，K与ClO以离子键结合，Cl原子与O原子以共价键结合。选项D，HCl分子间不存在氢键。答案：C3. 某元素X，其原子的电子层数为(n1)，最外层电子数为(2n1)。下列有关元素X的说法中正确的是()元素X 可能是金属元素元素X的气态氢化物一定极易溶于水元素X的最高价氧化物的水化物一定是强酸元素X的气态氢化物分子间一定不能形成氢键A B

3、C D解析：只有当n3或4时，才能推出合理结论，X为N或Cl，故错，正确。NH3分子间能形成氢键，错。答案：B4如图为元素周期表中短周期的一部分，四种元素均为非稀有气体元素。下列关于这四种元素及其化合物的说法中正确的是()A原子半径：W>Z>Y>XB气态氢化物的稳定性：Z>W>X>YCW的最高正化合价与负化合价的绝对值可能相等DZ的最高价氧化物的水化物可能为强碱解析：原子半径：Z>W>X>Y。气态氢化物的稳定性：Y>X>W>Z。若Z为Na，则W为Mg，注意A族后面是过渡金属，不是A族元素，D不正确。题中的X、Y、Z、W对应

4、的元素有3种可能：C、N、Al、Si；N、O、Si、P；O、F、P、S。答案：C5请你运用所学的化学知识判断，下列有关化学观念的叙述错误的是()A几千万年前地球上一条恐龙体内的某个原子可能在你的身体里B用斧头将木块一劈为二，在这个过程中个别原子恰好分成更小微粒C一定条件下，金属钠可以成为绝缘体D一定条件下，水在20时能凝固成固体解析：本题主要考查学生运用所学知识分析判断问题的能力。答案：B6X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素，X原子核内没有中子，在周期表中，Z与Y、W均相邻；Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17。则下列有关叙述正确的是()AY、Z和W三种元素可能位于同

5、一周期B上述元素形成的氢化物中，W的氢化物相对分子质量最大，熔沸点最高CY和W所形成的含氧酸均为强酸DX、Y、Z和W可以组成原子的物质的量之比为5141的离子化合物解析：原子核内没有中子的原子为H，原子最外层电子数之和为17的三种相邻元素的原子最外层电子数的有效组合是5、6、6，符合题意的Y、Z和W应分别是氮、氧、硫，A不正确；因H2O或H2O2的熔沸点均比H2S高，B错误；亚硝酸、亚硫酸虽然属于含氧酸，但都是弱酸，选项C不正确；离子化合物NH4HSO4中氢、氮、氧、硫的原子个数比为5141，选项D正确，选D。答案：D7T、X、G、M、N、Q是元素周期中前20号的五种主族元素，它们的原子序数依

6、次增大。T的一种原子原子核内不含中子；X和M为同族元素，X的一种单质具有刺激性臭味；G、N的最外层电子数之和与X的质子数相等，G的单质能与冷水发生反应；Q的最外层与最内层电子数相等。试回答：(1)上述具有刺激性臭味的X单质的分子式为_。(2)T与Q可形成离子化合物，其化学式为_。(3)N的单质与MX2的水溶液发生反应的化学方程式为：_。(4)G2X2与G2M的水溶液发生反应的离子方程式为：_。解析：不含中子的原子应为氢(氕)原子，X的一种单质是有刺激性臭味，说明X的这种单质为臭氧，X为O，M与X同族，则M为S；G的单质能与冷水发生反应，说明G可能为Na、K，若为K，其原子序数大于M(S)，不合

7、题意，故G为Na，则N的最外层电子数为817，其又排在M后，故其为Cl；Q的最外层电子数与K层相同，其原子序数排在N(Cl)后，则Q为Ca。(4)过氧化钠具有强氧化性，能将硫离子氧化为单质硫。答案：(1)O3(2)CaH2(3)Cl2SO22H2O=H2SO42HCl(4)Na2O2S22H2O=4OHS2Na8A、B、C、D都是短周期元素，原子半径：D>C>A>B。已知：A、B同周期，A、C处于同一主族；C原子核内的质子数等于A、B原子核内的质子数之和；C原子最外层电子数是D原子最外层电子数的3倍。试回答：(1)写出元素的名称：A_、C_。(2)写出由B、D组成的两种化合物

8、的电子式分别为：_、_。(3)C的固态氧化物属于_晶体。写出表示C的氧化物的一种重要的工业用途_。(4)A、C的最高价氧化物对应水化物中酸性较强的是_(写水化物的分子式)。(5)写出C的氧化物与D的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式_。解析：由A、C同主族，原子半径C>A，则A、C电子数相差8，C原子核内的质子数等于A、B原子核内的质子数之和，推出B原子的质子数为8，即B为O元素，C为第三周期元素，由C原子最外层电子数是D原子最外层电子数的3倍，若D最外层为1个电子，则C最外层为3个电子，若D最外层是2个电子，则C最外层是6个电子，则C与B是同主族元素了，不符合题意，故C为Al元素，

9、D为Na元素，A为B元素。答案：(1)硼铝(2)(3)离子作耐火材料或电解冶铝(4)H3BO3(5)Al2O32OH3H2O=2Al(OH)49. 科学家们在探索生命奥秘的过程中，认识到生命细胞的组成和元素周期律有着密切的联系，约占人体总质量的99.97%的11种大量元素全部是元素周期表前20号元素，其余0.03%是由10多种人体不可缺少的微量元素组成。现有ah 8种短周期元素，是除氧、钾、钙外的其他大量元素，它们在元素周期表中的位置如下，请据此回答下列问题：(1)下列元素的原子间反应最容易形成离子键的是_，容易形成共价键的是_。Ac和f Bb和g Cd和g Db和e(2)下列由ag形成的各分

10、子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是_。Aea3 Bag Cfg3 Ddg4(3)均由a、b、h和氧四种元素形成的两种离子化合物，相互反应可生成有刺激性气味的气体。这两种化合物中有一种式量为120，该化合物熔化时破坏的是_(填化学键类型，下同)，溶于水时破坏的是_。思路分析：首先确定ah 8种元素具体是什么元素，再根据金属性和非金属性的强弱来判断(1)、(2)两问题，而(3)、(4)两问题要求思维灵敏。根据推出的各元素结合原子结构特点和物质的性质进行假设、验证，找出合理答案。解析：(1)由对应周期表中位置知：a为H，b为Na，c为Mg，d为C，e为N，f为P，g为Cl，h为S。8种元素中最

11、活泼的金属钠与最活泼的非金属氯之间是容易形成离子键，非金属元素间一般形成共价键。(2)各选项对应的分子分别为NH3、HCl、PCl3、CCl4，其中NH3、HCl中由于氢形成的是2电子稳定结构，故不符合题意。而PCl3中，磷原子核外最外层电子数为5，它与氯原子形成共价键时，构成PCl3中的磷原子、氯原子最外层都达到8电子结构。同理，CCl4亦符合题意。(3)均由H、Na、S、O四种元素构成的能相互反应的离子化合物猜测是NaHSO3和NaHSO4，其中式量为120的为NaHSO4，熔化时破坏的是离子键，电离方程式为：NaHSO4=NaHSO；溶于水时破坏的是离子键和共价键：NaHSO4=NaHS

12、O。答案：(1)BC(2)C、D(3)离子键离子键和共价键 1下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是()A8个中子的碳原子的核素符号：12C BHF的电子式：CCl离子的结构示意图： DCH4分子的比例模型：解析：本题涉及的都是最基本的化学用语，其中8个中子的碳原子的核素符号应是14C；HF是共价化合物，分子中不存在离子；Cl离子的结构示意图为；CH4分子的比例模型是。答案：D2 已知氢化锂(LiH)属于离子化合物。LiH跟水反应可以放出氢气。下列叙述中正确的是()ALiH的水溶液显中性 BLiH中的氢离子可以被还原生成氢气CLiH是一种强氧化剂 DLiH中氢离子比锂离子的半径大解析：在离子

13、化合物LiH中，Li与H以离子键结合而成，该物质溶于水生成H2，可以想到H与水中的H之间发生氧化还原反应，除生成H2外，另一产物应是LiOH，所以对该反应的分析可根据下列几点：属于氧化还原反应；LiH是还原剂，H2O是氧化剂；所得溶液是LiOH碱性溶液。故A、B、C选项均错。答案：D3. 某元素的原子最外层只有一个电子，它与卤素结合时，所形成的化学键是()A一定是离子键 B一定是共价键C可能是离子键，也可能是共价键 D以上说法都不正确解析：原子最外层只有一个电子的元素可能是氢元素，也可能是碱金属元素，因此该元素与卤素结合时，可能形成离子键(如NaCl)，也可能形成共价键(如HCl )。答案：C

14、4下列分子中的化学键既有极性键又有非极性键的是()ACH3COONH4 BCl2CNH3 DN2H4(分子中各原子均达到稳定结构)解析：只要是分子，分子中的化学键只有共价键，A项错误；单质分子Cl2中只存在ClCl键；D项中N2H4的结构式为：，存在“NN”非极性键和“NH”极性键。答案：D5 氢元素与其他元素形成的二元化合物称为氢化物，下面关于氢化物的叙述正确的是()A一个D2O分子所含的中子数为8 BNH3的结构式为CHCl的电子式为 D热稳定性：H2S>HF解析：本题主要考查氢化物的表示方法及性质。一个重氢原子D含有一个中子，一个氧原子含有8个中子，故1个D2O分子中所含中子数为1

15、0个，A项不正确；HCl为共价化合物，其电子式为，C项错误；由于硫的非金属性比氟弱，其氢化物H2S的稳定性比HF弱。答案：B6一定条件下，氨气与氟气发生反应：4NH33F2=NF33NH4F，其中NF3分子构型与NH3相似。下列有关说法错误的是()ANF3是三角锥型分子 BNF3既是氧化产物，又是还原产物CNH4F中既含有离子键又含有共价键 D上述反应中，反应物和生成物均属于共价化合物解析：反应中N：33，F：01，NF3类似NH3是极性分子，NF3既是氧化产物又是还原产物，D选项中NH4F是离子化合物。答案：D7如图是17世纪炼金家们画的带有浓厚神秘色彩的两种同族元素的元素符号。已知X位于周

16、期表前四周期，Y比X多1个电子层，X、Y都是生产半导体的材料，X的氢化物XH3有剧毒。下列推测不正确的是()A原子半径X<YB最高价氧化物对应的水化物酸性X>YCX的氢化物具有强还原性DY与碘同周期，Y最高价氧化物对应的水化物酸性比高碘酸(HIO4)强解析：X的氢化物化学式为XH3，说明X处于A族，XH3有剧毒，是AsH3，有强还原性，C正确。Y比X多1个电子层，则原子半径Y>X。X非金属性强于Y，B正确。Y与碘同周期，则Y非金属性比I弱，则最高价氧化物对应的水化物比HIO4弱。答案：D8下列微粒半径大小的比较正确的是()ANa<Mg2<Al3<O2 BS2

17、<Cl<Na<Al3CNa<Mg<Al<S DCs>Rb>K>Na思路分析：在现阶段对除稀有气体元素原子以外的任何原子或离子的半径进行比较要“三看”：首先看层，层少半径小；同层看核，核大半径小；同核看价，价高半径小。解析：A项中Na、Mg2、Al3、O2都具有相同的电子层结构，核电荷数越大，微粒半径越小，即微粒半径由大到小的顺序是O2>Na>Mg2>Al3，A选项不正确。B项中，S2和Cl具有相同的电子层结构，由上述规律知：r(S2)>r(Cl)，同理r(Na)>r(Al3)，但Cl比Na多一个电子层，显然r(

18、Cl)>r(Na)，故离子半径大小是S2<Cl<Na<Al3，B选项不正确。C选项中，Na、Mg、Al、S的电子层数相同，核电荷数越大，半径越小，即：Na>Mg>Al>S，故C选项错误。D中，Cs、Rb、K、Na的最外层电子数相同，电子层数逐渐减少，其原子半径Cs>Rb>K>Na，故D选项正确。答案：D9. 有X、Y、Z、W四种含氧酸，其成酸元素均为元素周期表中的短周期元素。将分别含有一定质量的X、Y、Z、W的水溶液进行光照或微热(有关的反应均进行完全)，测得的数据如下表：含氧酸XYZW含氧酸的质量/g25.2a3.110.5生成物U

19、的质量/g3.2/3.2生成物V的质量/g3.60.90.9/不同生成物Q的质量/g18.43.2bc据此判断下列叙述正确的是()A表中的数据a5.1 gB含氧酸Y为硫酸C四种含氧酸的成酸元素的化合价分别为4、5D四种含氧酸中有一种是强电解质、三种是弱电解质解析：在常见含氧酸中，光照或加热分解产物有三种的有硝酸，据此可以确定X为HNO3，则U为O2，V为H2O，Q为NO2；由质量守恒可知a0.93.24.1，b3.10.92.2 g，c10.53.27.3，并由此可以确定Y为H2SO3，Z为H2CO3，W为HClO，所以选项D正确，A、B、C不正确；选D。答案：D10A、B、C、D都是短周期元

20、素，原子半径：D>C>A>B。已知A、B同周期，A、C同主族，C原子核内的质子数等于A、B原子核内的质子数之和，C原子最外层电子数是D原子最外层电子数的3倍。下列说法中正确的是()AA、C两元素处在元素周期表中的第A族BB、D两元素组成的离子化合物中阴、阳离子的个数比为11CB、C、D三种元素组成的化合物的化学式为DCB2DB、C、D三种元素的简单离子的半径大小顺序为：C>D>B解析：因A、C同主族，且为短周期元素，所以其原子序数相差2或8，若相差2，显然不合题意；又因C原子核内的质子数等于A、B原子核内的质子数之和，可以推测B为8号元素，为氧元素；C原子最外层电

21、子数是D原子最外层电子数的3倍，若D的最外层电子数为1，则C为铝，A为硼，D为钠；若D的最外层电子数为2，则C为硫，A为氧，显然不合题意；据此可知，选项A、D不正确，C正确；由于Na2O中阴、阳离子的个数比为12，所以选项B不正确；选C。答案：C11. 下表是元素周期表的一部分，表中所列字母分别代表十种化学元素，就表中字母所代表的元素回答下列问题。(1)铅(原子序数为82)从单质到其化合物都有着广泛的应用，如制造焊锡、铅蓄电池、化工耐酸设备以及X射线的防护材料等。铅的氧化物主要有三种：PbO、PbO2和Pb3O4。请回答下列问题：铅位于元素周期表中第_周期第_族；PbO2是一种两性氧化物，试写

22、出PbO2和NaOH浓溶液反应的离子方程式：_。(2)i是铁元素，其原子的最外层电子数为2，请写出铁元素的原子结构示意图_。(3)1906年的诺贝尔化学奖授予为制备F2单质作出重要贡献的化学家莫瓦桑。请预测首先被用来与F2反应制备稀有气体化合物的元素是_(填写字母)。利用稀有气体化合物，人们实现了许多制备实验上的突破。如用XeO3在碱性条件下与NaBrO3反应生成NaBrO4，同时放出Xe。写出上述反应方程式_。解析：82281832184，铅位于第六周期第A族。PbO22NaOH=Na2PbO3H2O稀有气体化学性质相对稳定，从上至下，稀有气体元素活泼性增强。所以，最先制得j的氟化合物。答案

23、：(1)六APbO22OH=PbOH2O(2) (3)jXeO33NaBrO33NaBrO4Xe12A、B、C和D均为短周期元素组成的非金属单质。其中B、C、D在常温下为气态，A为 固体，W为含42个电子的离子化合物。它们满足如图的转化关系(反应条件略)。(1)已知E为直线型的非极性分子，则E的结构式为_；D单质的电子式为_；G中两元素的原子个数比为13，则G分子的空间构型为_。(2)CDG的化学方程式为_。(3)已知短周期元素X与B中的元素位于同一主族，则X的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与A反应的化学方程式为_。(4)20时将G与E通入饱和食盐水中，有晶体析出，写出该反应的化学方程式_。解

24、析：短周期元素组成非金属气态单质有氧气、氢气、氮气、氟气和氯气。由(1)问题知，E为直线型非极性分子，联系CO2、C2H2，由G分子中原子个数比知，G为氨，再根据框图推知，A为固体单质碳，B为氧气，C为氢气，D为氮气，E为二氧化碳，F为水。W为碳酸氢铵，含42电子的离子化合物，符合题意。根据试卷前面提示的几种物质的溶解度可知在饱和氯化钠溶液中通入二氧化碳和氨气只可能析出碳酸氢钠，因为碳酸氢钠在这些物质中溶解度最小。答案：(1)O=C=ONN三角锥型(2)N23H22NH3(3)C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O(4)CO2NH3NaClH2O=NaHCO3NH4Cl13下图是元素周期表

25、的另一种画法三角形元素周期表的一部分，图上标有第A族和碳、钾两种元素的位置。回答下列问题：(1)请在上图中将过渡元素所在的位置涂黑。(2)工业上用于冶炼M的化学方程式为_。(3)M和R组成化合物MR的超细粉末被广泛应用于大规模集成电路生产等领域。其制取原理是用M的氧化物、R的单质与碳单质在高温下反应，已知反应中三种物质的物质的量之比为113，该反应的化学方程式为_，反应中_作氧化剂。(4)图中A、B两元素形成的离子B2A中，B元素呈现最高价，B原子位于由A原子组成的四面体的中心，且所有原子的最外层电子均满足8电子结构。该离子可能具有的化学性质是_，依据是_。解析：三角形元素周期表的实质是将原周

26、期表的空隙部分进行了删除形成的，与原元素周期表没有本质的区别，所以表中R为氮，A为氧，M为铝，B为硫，在第四周期之后的A和A之间为过渡元素，据此便可顺利回答有关问题了。答案：(1)见下图(2)2Al2O34Al3O2(3)Al2O3N23C2AlN3CON2(4)氧化性离子结构中存在OO(部分氧元素呈1价亦可)14. 现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：元素编号元素性质或原子结构T能形成双原子分子，原子间存在3对共用电子对XM层有3个电子Y最外层电子数是最内层电子数2倍，其最高氧化物是一种固体，用于生产光导纤维Z最高正价为7价(1)写出元素Z的离子结构示意图_。Y的最高价氧化物中，化学键

27、YO的物质的量与Y的物质的量之比为：_(填数字)。(2)X的最高价氧化物与烧碱反应的离子反应方程式为：_。(3)Z的非金属性比T元素强，用化学方程式表示：_。(4)XT是一种新型的无机材料，可由X的最高价氧化物与T的单质及焦炭反应生成，逸出的气体具有可燃性，写出反应方程式，并标出电子转移方向和数目。_。解析：由题给已知可以推出T为氮，X为铝，Y为硅，Z为氯；据此回答有关题设问题便可水到渠成了，具体见答案。答案：(1)4(2)Al2O32OH3H2O=2Al(OH)4(3)3Cl22NH3=N26HCl(或3Cl28NH3=N26NH4Cl)(4) 15锶(Sr)位于元素周期表的第5周期A族。碳

28、酸锶大量用于生产彩色电视显像管的荧光屏玻璃。工业上常以天青石(主要成分为硫酸锶，含不溶性杂质)为原料，采用以下两种方法制取碳酸锶，进而制得多种锶的化合物。方法一：将天青石粉碎后在1 0001 200时与碳在还原气氛中反应制得硫化锶。向硫化锶溶液中通入CO2得到碳酸锶。方法二：将天青石粉末与碳酸钠溶液的混合物在90时加热12 h，经过滤、洗涤，得到碳酸锶。(1)方法一将天青石粉碎的目的是_。写出用碳还原天青石反应的化学方程式：_。(2)方法二的反应能够发生，说明_。为了使该反应充分进行，还可以采取的措施是_。(3)两种方法中得到的碳酸锶纯度较高的是_(填“方法一”或“方法二”)，理由是_。(4)

29、下列关于锶及其化合物的叙述中，正确的是_。A离子半径：Ba2>Sr2>Ca2>Be2 B碱性：Ba(OH)2>Sr(OH)2>Ca(OH)2CSrCO3高温分解可以制取SrO DSrCO3与HNO3溶液反应可制取Sr(NO3)2解析：通过同主族元素的相似性，将不熟悉的锶看作较为熟悉的钙进行分析、思考，是解答本题的有效途径之一。方法一中将天青石粉碎的目的是增加反应物的接触面积，提高化学反应速率和原料的利用率，碳还原天青石的化学方程式见答案；方法二是利用碳酸锶的溶解度小于硫酸锶，溶解沉淀平衡向离子减少的方向进行的原理，在反应过程中不断搅拌可以提高反应的速率和效率；方法二的最大缺点是不能及时除去碳酸锶中的不溶性杂质。答案：(1)增加反应物接触面积，提高反应速率和原料的利用率4CSrSO4SrC4CO(2)碳酸锶的溶解度小于硫酸锶的溶解度搅拌(3)方法一硫化锶可溶于水，通过过滤可以除去不溶性杂质(4)ABCD16(2009·福建理综，23)短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如下图所示，其中，T所处的周期序数与主族序数相等。请回答下列