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1、2020-2021高考化学知识点过关培优易错试卷训练:化学键附答案一、化学键练习题(含详细答案解析)1.已知Na2O2O2HC1OH2O2CI2NaClO03七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、HCl。H2O2 均能用于制备 02。HC10在光照条件下分解生成 02和HCl,用电子式表示 HCl的形成过程:。写出Na2O2与H20反应制备02的化学方程式:。H2O2在二氧化镒催化作用下可以制备02。若6.8g H2O2参加反应,则转移电子数目为,生成标准

2、状况下 02体积为 L。【答案】 2,11 十一 1【:弓:2N&02 +2H20=4Na0H +Qf 1.204x1023或 0.2Na 2.24【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。2与03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;02、03、Cl2属于单

3、质,不属于化合物,故含非极性键的共价化合物是H 2。2;(3)由(2)可知,Na?。、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:|加4 T1;(5) Na202与H20反应生成氧气和氢氧化钠,其反应的化学方程式为2Na202+2H20=4Na0H +C2 T ;Mn02(6) 2H202=02 f +2H20,每生成1mol转移2mol电子,故6.8g H202的物质的量:6.8g1=0.2mol,生成氧气的物质的量为0.1mol,转移的电子的数目为34g mol0.1mol X 2X 6.0223mO01=1.204x10

4、23; V(02) = 0.1molX 2m4)L-1=2.24L。2.(1)下面是4种粒子的结构示意图:图中粒子共能表示 种元素,图中表示的阳离子是 (用离子符号表示),图中B所表示的元素在元素周期表中的位置 。(2)在1-18号的短周期主族元素中,图中的字母代表一种元素,回答下列问题:写出C的最高价氧化物的结构式 ;E和F分别形成的气态氢化物中较稳定的是(填写氢化物的化学式);A最高价氧化物的水化物所含化学键为 ,其水溶液与B反应的离子方程式为,(3) X Y、Z、M、N、Q皆为短周期主族元素,其原子半径与主要化合价的关系如图所 示。下列说法正确的是 A.金属性:N>QB.简单离子半

5、径: Q>N>XC.最高价氧化物对应水化物的酸性:M>Y> ND.原子序数:Z> M>X> YH【答案】3 Mg2+第三周期第口A族|1;<;ir O=C=O HCl离子键、共价键2A1+2OH-* +2H2O=2AlO2- +3H2CD【解析】【分析】(1)根据质子数决定元素的种类分析,根据核内质子数与核外电子数的关系分析阴、阳离子,写出阳离子符号,根据 B的质子数判断其在元素周期表中的位置;(2)由元素在周期表中的位置,可知A为钠、B为铝、C为碳、D为氮、E为硫、F为氯。D单质为N2,分子中N原子之间形成3对共用电子对;C的最高价氧化物为 C

6、O2,分 子中C与O原子之间形成双键;元素非金属性越强,对应氢化物越稳定;A最高价氧化物为NaOH,氢氧化钠溶液与 Al反应生成偏铝酸钠与氢气,由此写出反应的离子方程;(3)X、Y、Z、M、N、Q都是短周期主族元素,由图中化合价可知,X的化合价为-2价,没有正化合价,故 X为O元素,M的化合价为+6、-2价,故M为S元素;Z的最高价为+7 价,最低价-1价,则Z为Cl元素;丫的化合价为+4、-4价,原子半径小于 Cl,故丫为C元 素;N为+3价,原子半径大于 S,故N为Al元素;Q的化合价为+1价,位于第I A族,原 子半径大于Al ,故Q为Na元素,根据以上分析解答。【详解】(1)由四种粒子

7、的结构示意图可知,核内的质子数有3种,则图中粒子表示 3种元素;阳离子的核电荷数大于核外电子数,四种粒子的结构示意图中,只有A的核内质子数(12) >核外电子数(10),表示阳离子,离子符号为Mg2+; B的核内质子数为17,表示的是Cl元素,位于元素周期表第三周期第口A族;(2)由元素在周期表中的位置,可知A为钠、B为铝、C为碳、D为氮、E为硫、F为氯。D气态氢化物为 NH3,分子中N原子和H原子之间共形成3对共用电子对,电子式为: nH:IV C的最高价氧化物为 C6,分子中C与O原子之间形成双键,结构式为:O=C=Q同周期自左而右非金属性增强,非金属性越强氢化物越稳定,非金属性 S

8、<Cl氢化物中 HCl更稳定;A的最高价氧化物的水化物的化学式为NaOH,含有离子键、共价键,氢氧化钠溶液与Al反应生成偏铝酸钠与氢气,反应的离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 ;(3) X、Y、Z、M、N、Q都是短周期主族元素,由图中化合价可知,X的化合价为-2价,没有正化合价,故 X为O元素,M的化合价为+6、-2价,故M为S元素;Z的最高价为+7 价,最低价-1价,则Z为Cl元素;Y的化合价为+4、-4价,原子半径小于 Cl,故Y为C元 素;N为+3价,原子半径大于 S,故N为Al元素;Q的化合价为+1价,位于第I A族,原 子半径大于Al ,故Q为Na

9、元素。A.同周期自左而右金属性减弱,故金属性Na>Al, A错误;B.电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径大小为:O2->Na+>Al3+, B 错误;C.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,所以酸性由强互弱的顺序为:硫 酸 > 碳酸>偏铝酸,C正确;D.根据分析可知原子序数大小为:Z(Cl)>M(S)>X(O)>Y(C) D正确;故答案选CD。3.(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(78.2C)比甲醛的沸点(-23C)高。主要原因是 _。(3)联氨(又称肺,分

10、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。肿的水溶液显碱性原因是 _ (请用肿在水中一级电离的方程式来表示)。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,而甲醍却不能N2H4+H2O? NH2NH3+OH-N2H6(HSO4)2【解析】【分析】【详解】4睢(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 H:O O H ; ft ft- (2)在常压下,乙醇的沸点(78.2C)比甲醛的沸点(-23C)高。主要原因是乙醇分子间形成了氢键,而甲醛却不能;(3)联氨在水中的电离方程式与氨相似,则联氨

11、的第一步电离方程式为:N2H4+H2O?NH2NH3+OH,则肿的水溶液显碱性。联氨为二元弱碱,第一步电离方程式为:N2H4+H2O?N2 H5+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(HSC4)2。4.现有ag7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:(1)下列选项中,元素的原子间最容易形成离子键的是(填序号,下同),元素的原子间最容易形成共价键的是 一。A. c和 f B. b 和 g C d 和 g D. c 和 e(2)下列由ag7种元素原子形成的各种分子中,所有原子最外层都满足8电子稳定结

12、构的是(填序号)。A. ea3 B. ag C fg3 D. dg4(3)由题述元素中的3种非金属元素形成的 AB型离子化合物的电子式为 。(4) c与e可形成一种化合物,试写出该化合物的化学式:,其含有的化学键类型为,其与过量稀盐酸反应的化学方程式为。MTHMg3N2离子键:N:H HMg3N2+8HCl=3MgCl2+2NH4Cl【解析】【分析】首先确定ag的7种元素具体是什么元素,(1)一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,非金属元素之间易形成共价 键;(2)根据各分子中非金属元素的原子形成的共用电子对情况分析;(3)3种非金属元素形成的 AB型离子化合物是 NH4C1;(

13、4)根据化合物中的成键元素来判断化学键类型,并根据物质的性质来书写方程式。 【详解】根据元素在元素周期表中的相对位置可知a、b、c、d、e、f、g分别为H、Na、Mg、CN、P、Cl,(1)碱金属元素原子与卤素原子间最容易形成离子键,故Na与Cl最容易形成离子键,故 B符合;c为金属元素,不容易与其他元素形成共价键,非金属元素间一般形成共价键,则C与Cl之间最容易形成共价键,故 C符合,故答案为:B; C;(2)各选项对应的分子分别为 NH3、HCl、PC3、CC4,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 PC3中,磷原子核外最外层电子数为5,它与氯原子形成共价

14、键时,构成 PC3中的磷原子、氯原子最外层都达到8电子结构,同理,CC4亦符合题意,故答案为:CD;(3)3种非金属元素形成的 AB型离子化合物是 NH4Cl,其电子式为卜市:可'£1:,故答案为:卜:谒:可':占 ;(4)Mg与N形成离子化合物 Mg3N2,该物质与过量稀盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl,故答案为:Mg3N2;离子键;Mg3N2+8HCl=3MgCl2+2NH4Cl。5.(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(T键和兀键的分 子是,含有极性键的非极性分子是 。A. N2 B. C2H6C CaC2D NH4Cl(2)用“成“嘴

15、;空:晶格能:Na2O KCl酸性:H2SO HCQ 离子半径:Al3+L【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三N,所以氮气分子中含有0键和冗键的非极性分子;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“4/乩乙烷分子中只含b键的非极性分子;C. CaC2中只含离子键,属于离子化合物;D. NH4Cl中俊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,俊根离子中氮原子和氢原子之间存在b键;(2)离子化合

16、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NH4CI;同时存在(T键和兀键的分子是N2;含有极性键的非极性分子是 C2H6。E. ) 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<Cl对应最高价含氧酸的酸性为H2SO4<HCQ;具有相同电子排布的离子中,原子序数大的离子半径小,则离子半径为Al3+&

17、lt; F,【点睛】本题考查原子结构、元素周期律、分子结构、化学键,为高频考点,把握元素的位置、性 质、元素周期律为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意规律性知识的应用。6.同一周期(短周期后元素形成单质的沸点变化如下图所示(按原子序数连续递增顺序排列 )。该周期部分元素氟化物的熔点见下表。氟化物AFBF2DF4熔点/K12661534183沸点尸(1)A原子核外共有 种不同运动状态的电子、种不同能级的电子;(2)元素C的最高价氧化物对应水化物的电离方程式为 ;(3)解释上表中氟化物熔点差异的原因: ;(4)在E、G、H三种元素形成的氢化物中,热稳定性最大的是 (填化学式)。A、 B、C

18、三种原子形成的简单离子的半径由大到小的顺序为 (填离子符号)。【答案】11 4 AQ-+H+H2OK-ai(oh)3K= ai3+3OH NaF与 MgF2 为离子晶体,离子之间以离子键结合,离子键是强烈的作用力,所以熔点高;Mg2+的半径比Na+的半径小,离子电荷比Na+多,故MgF2的熔点比NaF高;SiR为分子晶体,分子之间以微弱的分子间 作用力结合,故SiR的熔点低 HCl Ng>Mg2+>A产【解析】【分析】图中曲线表示8种元素的原子序数(按递增顺序连续排列)和单质沸点的关系,H、I的沸点 低于0C,根据气体的沸点都低于 0C,可推断H、I为气体,气体元素单质为非气体,故

19、 为第三周期元素,则A为Na, B为Mg, C为Al,D为Si,E为P、G为S,H为Cl, I为Ar。(1)原子中没有运动状态相同的电子,由几个电子就具有几种运动状态;根据核外电子排布式判断占有的能级;(2)氢氧化铝为两性氢氧化物,有酸式电离与碱式电离;(3)根据晶体类型不同,以及同种晶体类型影响微粒之间作用力的因素解答;(4)同周期自左而右非金属性增强,非金属性越强氢化物越稳定;电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小,据此解答。【详解】由上述分析可知:A为Na, B为Mg, C为Al, D为Si, E为P、G为S, H为Cl, I为Ar。(1)A为Na元素,原子核外电子数为 11,故共有11

20、种不同运动状态的电子,原子核外电子 排布式为1s22s22p63sM可见有4种不同能级的电子;(2)Al(OH)3为两性氢氧化物,在溶液中存在酸式电离和碱式电离两种形式的电离作用,电离方程式为:AlO2-+H+H2O= Al(OH)3= Al3+3OH-;(3)NaF与MgF2为离子晶体,阳离子与阴离子之间以强烈的离子键结合,断裂化学键需消耗 较高的能量,因此它们的熔沸点较高;由于Mg2+的半径比Na+的半径小,带有的电荷比Na+多,所以MgF2的熔点比NaF高;而SiF4为分子晶体,分子之间以微弱的分子间作用力 结合,破坏分子间作用力消耗的能量较少,故SiH的熔点低;(4)同一周期元素从左到

21、右元素的非金属性逐渐增强,元素的非金属性:Cl>S>R元素的非金属性越强,其相应的简单氢化物就越稳定,故HCl最稳定性,Na+、Mg2+、Al3+核外电子排布都是2、8,电子层结构相同,对于电子层结构相同的离子来说,离子的核电荷数越 大,离子半径越小,故离子半径Na+>Mg2+>A产。【点睛】本题考查核外电子排布规律、晶体结构与性质的关系、元素周期律等的应用,根据图象信 息判断出元素是解题关键,突破口为二、三周期含有气体单质数目。7.甲烷的氯化反应式为:CM+Cb hv CHsCl+HCL对于该反应机理(反应过程)的详细描述 如下:链引发Cl2 hv 2Cl 链增长 C

22、H4+Cl -CH3+HCl H=+ 7.5 kJ/molCH3+C2CH3Cl + Cl H=-112.9 kJ/mol链终止Cl+Cl Cl2CH3+ CH3H3CCH3CH3+C1 -H3CC1(1)在链增长的第二步反应中形成的化合物的电子式为 ;在反应机理的三个阶段破 坏或形成的化学键类型均为 。(2)在短周期主族元素中,氯元素与其相邻元素的原子半径由大到小的顺序为 (用 元素符号表示);与氯元素同周期且金属性最强的元素位于周期表的第 周期,第 族。(3)链引发的反应为 反应(选填 吸热”或 放热”,下同),链终止的反应为 反 应。(4)卤素单质及化合物在许多性质上都存在着递变规律,下

23、列递变顺序正确的是 。 (选填字母编号)a.相同条件下卤化银的溶解度按AgC« AgBr、AgI的顺序依次增大b.卤化氢溶入水的酸性按 HF、HCl、HBr、HI的顺序依次减弱c.卤化氢的还原性按 HF、HCl、HBr、HI的顺序依次减弱d.卤素单质氧化性按 F2、Cl2、Br2、I2的顺序依次减弱H【答案】H: C : C1*共价键 S>Cl>F三、 IA 吸热放热 d H【解析】【分析】(1)在链增长的第二步反应中形成的化合物为CKCl,碳原子与氯原子周围分别有8个电子;非金属元素原子间形成共价键;(2)在短周期主族元素中,氯元素与其相邻元素有F、S,根据电子层数和核

24、电荷数判断半径大小;同一周期碱金属的金属性最强;(3)旧化学键的断裂要吸收能量,新化学键的生成要放出能量;(4)第口 A族元素中,随着原子序数的增大得电子能力逐渐减弱、氢化物的酸性逐渐增强、 单质的沸点逐渐增大、单质的氧化性逐渐减弱、氢化物的还原性逐渐增强、单质与氢气化 合逐渐困难、氢化物的沸点逐渐增大(HF除外)、氢化物的稳定性逐渐减弱,卤化银的溶解度逐渐减小,据此解答。【详解】(1)在链增长的第二步反应中形成的化合物为CKCl, CH3C1分子中碳原子最外层有 4个电子,能形成4个共价键达到稳定结构,每个氢原子或氯原子能形成一个共价键达到稳定结H构,电子式:H: V: O:,非金属元素原子

25、间形成共价键,则在反应机理的三个阶段破 H坏或形成的化学键类型均为共价键;(2)在短周期主族元素中,氯元素与其相邻元素有F、S, Cl、S含有三个电子层,F有两个电子层,则三种元素中 F的原子半径最小,Cl、S在同一周期,电子层数相同,核电荷数越大,原子半径越小,则半径: S>Cl所以原子半径:S>Cl>F同一周期元素中,碱金属的金 属性最强,则与氯元素同周期且金属性最强的元素为Na,位于周期表的第三周期第 IA族;(3)链引发Cl2 hv 2Cl,有旧化学键的断裂要吸收能量,为吸热反应;Cl+Cl? 一ClCH3+?CH3-H3CCHj, CH3+Cl?f出CCl,反应中有

26、新化学键的生成要放出能量,为放热反应;(4)a.相同条件下卤化银的溶解度按AgCl、AgBr、AgI的顺序依次减小,a错误;b.卤化氢溶入水的酸性按 HF、HCl、HBr、HI的顺序依次增强,b错误;c.随着原子序数的增大,单质得电子能力逐渐减弱,其阴离子失电子能力逐渐增强,所以HF、HCl、HBr、HI的还原性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次增强,c错误;d.随着原子序数的增大,单质得电子能力逐渐减弱,所以单质F2、C2、Br2、I2的氧化性依次减弱,d正确;故合理选项是do【点睛】本题主要考查卤族元素的递变规律,掌握元素的周期性变化规律是解答的关键,注意把握 电子式的书写方法和非金属

27、性强弱的判断方法。8.NH4Cl 含量为 180mg/L。生活污水中氮是造成水体富营养化的主要原因。若某污水中(1)写出NH4Cl电子式:,写出与氯同周期,有 2个未成对电子的原子的元素符(2)氮原子的电子排布式是:号为(3)为除去废水中的 NH4+,向103L该污水中加入0.1mo1/LNaOH溶液,理论上需要 NaOH 溶液的体积为L(计算结果保留两位小数)。(4)可先在酸性污水中加入铁屑将NO3-转化为NH4+后再除去,请配平下列离子方程式并标出电子转移的方向和数目。Fe+NO3-+H+-_Fe2+_NH4+H2O4 1 10 4 1 3失SSi S 俭s22p3 33.64(1)NH4

28、Cl是离子化合物;(2)氮为7号兀素; 氯原子的核外电子排布式为1s22s22p 63s23p5;(3)根据NH4+和NaOH溶液的反应计算需要 NaOH溶液的体积为;(4)根据氧化还原反应,配平离子方程式并标出电子转移的方向和数目。 【详解】r 总 i+p丁(1)氯化俊是离子化合物,由氨根离子与氯离子构成,电子式为:H:¥H :汽:;L H IJ(2)氮原子电子排布式是:1s22s22p3;氯原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5,有一个未成对的电子,与其同周期且有2个未成对电子的原子的的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4和 1s22s22p63s23p2

29、,元素符号为 S、Si; 某污水中 NH4C1含量为180mg/L, 103L污水中含有180mg/Lx103L=180000mg=180gNH 4Cl, NH4C1 的物质的量为180g53.5g / mol3.364mol,NH4+的物质的量也是3.364mol,为除去废水中的 NH4+,向该污水中加入 0.1mo1/LNaOH溶液,理论上需要NaOH的物质的量为3.364mol,则所需NaOH溶液的体积为3.364mol0.1mol/ L=33.64L ;(4)该反应中铁元素的化合价由0价升高至+2价,氮元素的化合价由+5价降低至-3价,由化合价升降守恒和质量守恒可以配平该离子方程式并标

30、出电子转移的方向和数目如下:失8得听O9.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CC2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)3COAo 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示式是,通过比较可判断氮

31、、磷两种元素的非金属性强弱。(4)已知CS与CQ分子结构相似,CQ的电子式是 一。(5) C3熔点高于CC2,其原因是一。【答案】bc 2NH3+CO2+H2OXNH 4)2CO3、(NH4)2CO3+CO2+H2O=2NH 4HCO3 C>N>O>I tri I t 1 t11 一 .H -111 NH 3和PH3的稳定性5 : : C:5 二者都为分子晶252P体,相对分子质量越大,分子间作用力越大【解析】【分析】铜液吸收CO的反应是放热反应,其反应方程式为:Cu (NH3)2AC+CO + NH3Cu(NH3) 3COAc。增大浓度、升高温度等,可增大反应速率。CS2和

32、CO2均为分子晶体。【详解】(1) a.减压反应速率减小,a错误;b.增大浓度,可增大反应速率,b正确;c.升高温度,增大反应速率,c正确;d.减小生成物浓度,反应速率减小,d错误;答案选bco(2)氨气、水、二氧化碳可反应生成碳酸俊或碳酸氢钱,方程式为2NH 3+CO2 + H2O=(NH 4)2CO3、(NH 4)2CO3+CO2+H2O=2NH 4HCO3。(3)铜液的组成元素中,短周期元素有H、C N、。等元素,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,氮元素原子最外层为第二层有5个电子,电子排布的轨道表示式是口 r I ;比较非

33、金属性强弱,可根据 2S2P氢化物的稳定性强弱。(4) CS的电子式类似于CO2,电子式为三:C:大 ,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。【点睛】分子晶体的熔沸点比较,相对分子质量越大,分子间作用力越大,则熔点越高。10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 C。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)可用铝和氧化钢反应可制备金属银:4BaO+2A局据Ba

34、O Al2O3+3Ba T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.BaOAl2O3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】13 5第三周期mA族 原子 Al>N b ac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

35、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

36、、8、3,所以铝在元素周期表中位于第三周期mA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<Ba; (1 Al在高温下可将氧化银中银置换出来,是由于 Ba的沸点比铝的低,高温时Ba转化为气体脱离反应体系,从而使可逆反应正向进行,最终制取得到金属Ba,故合理选项是b;(4)该反应中的物质含有的

37、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Alo【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

38、合物,由分子构成是易错点。11铅是一种金属元素,可用作耐酸腐蚀、蓄电池等的材料。其合金可作铅字、轴承、电缆包皮之用,还可做体育运动器材铅球等。(1)铅元素位于元素周期表第六周期IVA。 IVA 中原子序数最小的元素的原子有种能量不同的电子,其次外层的电子云有种不同的伸展方向。(2)与铅同主族的短周期元素中,其最高价氧化物对应水化物酸性最强的是 (填化学式),气态氢化物沸点最低的是 (填化学式)。(3)配平下列化学反应方程式,把系数以及相关物质(写化学式)填写在空格上,并标出电子转移的方向和数目。_PbO2+MnSO4+HNO3 一 HMnO4+Pb(NO3)2+PbSQ J +(4)把反应后的

39、溶液稀释到1 L,测出其中的Pb2+的浓度为0.6 mol L-1,则反应中转移的电子个。数为(5)根据上述反应,判断二氧化铅与浓盐酸反应的化学方程式正确的是A. PbC2+4HCl - PbC+2H2OB PbC2+4HCl - PbC+ C。+2H2OC. PbO2+2HCl+2H+fPbC2+2H2O D. PbO2+4HCl - PbC+2OH-2Na B【答案】3 1 H2CO3 CH 5 2 6 2 3 2 2HO壮郦0 vHMI -2H;Q【解析】【分析】(1)IVA中原子序数最小的元素的原子为C,其核外电子排布式为1s22s22p2,则碳原子有1s、2s和3P三种能量不同的电子

40、;C的次外层为s轨道,为球形对称结构;(2)元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物酸性越强;同一主族元素中,氢化物的相对分子质量越大,分子间作用力越大,其沸点越高;(3)根据氧化还原反应中化合价升降相等配平,然后利用单线桥表示出该反应中电子转移的 方向和数目;(4)根据n=cV计算出铅离子的物质的量,根据反应计算出硫酸铅的物质的量,再根据化合价变化计算出转移电子的物质的量及数目;(5)根据(3)可知二氧化铅的氧化性大于氯气,二氧化铅与浓盐酸发生氧化还原反应生成氯化 铅、氯气和水,据此进行判断。【详解】(1)IVA中原子序数最小的元素为 C, C原子核外有6个电子,其核外电子排布式为1s

41、22s22p2,则碳原子有1s、2s和3P三种能量不同的电子;C的次外层为1s轨道,为球形对称结构,只存在1种不同的伸展方向;(2)IVA中非金属性最强的为 C,则其最高价氧化物对应的水化物的酸性最强,该物质为碳酸,其化学式为:H2CQ;对于结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔沸点就越高。IVA族元素中,CH4的相对分子质量最小,则其沸点最低;PbO2中Pb的化合价从+4变为+2价,化合价降低 2价;MnSO4中镒元素化合价从+2变 为+7,化合价升高5价,则化合价变化白最小公倍数为 10,所以二氧化铅的系数为 5,硫 酸镒的稀释为2,然后利用质量守恒定律可知生成物中未

42、知物为H2O,配平后的反应为:5PbO2+2MnSO4+6HNO3=2HMnO4+3Pb(NO3)2+2PbSOU +2H2O,用单线桥表示电子转移的方向和数目为: 1f |;(4)把反应后的溶液稀释到 1 L,测出其中的Pb2+的浓度为0.6 mol/L,则反应生成铅离子的 物质的量为:n(Pb2+)=cV=0.6 mol/L X1 L=0.6m疏酸铅中铅离子的物质的量为0.4 mol,则反应中转移电子的物质的量为:(0.6+0.4) mol x(4-2)=2 m ol反应转移电子的数目为2Na;(5)根据(3)可知氧化性:PbO2>HMnO4,而HMnO4能够氧化Cl-,所以PbO2

43、能够氧化C,二 者反应的化学方程式为:PbO2+4HCl -PbQ+CbT +2H2O,故合理选项是 B正确。【点睛】本题考查了原子结构与元素周期律的关系、氧化还原反应的配平及其综合应用,明确氧化还原反应的实质与元素化合价的关系,掌握配平原则是本题解答的关键。注意掌握原子结构与元素周期表、元素周期律的关系,能够利用单线桥或双线桥法分析电子转移的方向和 数目。12 碳酸锂是生产锂离子电池的重要原料。碳酸锂制取锂的反应原理为:L2CQ焙烧Li2O+CQ;高温Li2O+C真空 CO+2Li锂原子的电子排布式为 ; CO2的结构式为 ;反应中涉及的化学键类型有。(2)氢负离子(H)与锂离子具有相同电子

44、层结构,试比较两者微粒半径的大小,并用原子结构理论加以解释(3)电池级碳酸锂对纯度要求很高,实验室测定Li2CQ产品纯度的方法如下:称取 1.000g样品,溶于2.000 mol/L 10.00 mL的硫酸,煮沸、冷却,加水定容至100mL.取定容后的溶液10.00 mL,加入2滴酚酬:试液,用 0.100 mol/L标准NaOH溶液滴定过量的硫酸,消耗 NaOH 溶?夜 13.00 mL。定容所需要玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、 和。滴定终点的判断依据为 。样品的纯度为 。【答案】1s22s1 O= C= O 离子键、共价键、金属键氢负离子和锂离子具有相同的电子层结构(或核外电子数,或电子层数和

45、最外层电子数相同),但是氢负离子的核电荷数(或核内质子数)比锂离子少,原子核对核外电子的吸引力比锂离子弱,所以氢负离子的半径比锂离子大玻璃棒100mL 容量瓶 当滴入最后一滴标准NaOH 溶液时,锥形瓶中的溶液由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色0.999【解析】【分析】(1)根据锂的原子序数确定核外电子排布式,根据二氧化碳的电子式确定结构式,根据物质确定化学键的类型;(2)根据原子核外电子的排布,核电荷数,比较半径的大小;(3)根据配置溶液的步骤,选择定容时的仪器;根据酸碱中和滴定和指示剂的变色情况 判定滴定终点;利用硫酸的总物质的量减去与氢氧化钠反应的硫酸的物质的量得到与碳 酸锂反应的硫酸的

46、物质的量,根据与碳酸锂反应的的硫酸的物质的量与碳酸锂的关系计算出碳酸锂的物质的量, m=nM ,计算出纯碳酸锂的质量,利用样品的纯度=纯碳酸锂的质量/样品的质量,进行计算。【详解】(1)锂是3号元素,质子数为 3,核外电子排布式为 1s22s1, CQ的中心原子为C,碳原子 和氧原子形成两对共用电子对,Li2O属于离子晶体,含有离子键,C属于混合晶体,含有共价键,CO属于分子晶体,含有共价键,Li属于金属晶体,含有金属键,结构式为O=C=0;(2)氢是1号元素,质子数为1,锂是3号元素,质子数为 3,氢负离子和锂离子具有相 同的电子层结构(或核外电子数,或电子层数和最外层电子数相同),但是氢负

47、离子的核电荷数(或核内质子数)比锂离子少,原子核对核外电子的吸引力比锂离子弱,所以氢负离子 的半径比锂离子大,故答案为氢负离子和锂离子具有相同的电子层结构(或核外电子数,或电子层数和最外层电子数相同 ),但是氢负离子的核电荷数 (或核内质子数)比锂离子少,原 子核对核外电子的吸引力比锂离子弱,所以氢负离子的半径比锂离子大。(3)定容所需要玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、100ml容量瓶,玻璃棒,答案为 100ml容量瓶,玻璃棒;定容后的溶液含有硫酸,硫酸锂,加入酚Mt,溶液是无色,再加入氢氧化钠溶液,溶液 会逐渐变成粉红色,当最后一滴氢氧化钠加入,溶液恰好由无色变为浅红色,且半分钟不 褪色,证明到达

48、滴定终点,故答案为当滴入最后一滴标准NaOH溶液时,锥形瓶中的溶液由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色。硫酸的物质的量n=cV=2.000mol/L X0.01L=0.02mol, Li2CQ 与硫酸反应 Li2CQ+H2SC4=Li2SC4+H2O+CC2 T ,稀释前n(H2SQ尸n(Li2SQ),加水定容至100mL.稀释前后溶质的物质的量不变,m(Li2SQ尸n2(Li2SQ)=0.02mol ,取定容后的溶液 10.00 mL,则取出的溶质的物质的量0.02=mol=0.002mol , n(NaOH尸c(NaOH)V(NaOH)=0.1mol/L X0.013L=0.0013mol,

49、由于10n(H2SC4)= n(NaOH)=2H2SO+2NaOH= NS2SO+2H2。,根据硫酸和氢氧化钠的物质的量关系,1 一X0.0013mol=0.00065mol ,反应掉的硫酸的物质的量=0.002mol-0.00065mol=0.00135mol ,2n (H2SQ) =n (Li2SQ) = n(Li2CO3)=0.00135mol,根据锂元素守恒,10ml 溶液中的 m1(Li2CQ) =nM=0.00135X74=0.0999g, 100ml 溶液中所含 m2(Li2CO3)=0.0999gx10=0.999g,m2 Li 2CO3m样品0.999g1g=0.999。【点

50、睛】计算质量分数时,需计算出纯物质的的质量,利用氢氧化钠与硫酸的物质的量关系,计算 出滴定时用去的硫酸的物质的量,找到硫酸,硫酸锂,碳酸锂的关系,从而计算,计算 时,找到所给信息和所求信息之间的关系是解题的关键。13.运用元素周期律研究元素及其化合物的性质具有重要的意义。I.部分短周期主族元素的最高价氧化物对应的水化物(浓度均为0.01mol L1)溶液的pH和原子序数的关系如图所示。nH1元素R在周期表中的位置是 ;元素Z的原子结构示意图是 。2元素Y和W形成的Y2W2型化合物中含有化学键的类型为 。II.短周期元素C、O、S能形成多种化合物,如 CO2、CS2、COS等。1下列能说明碳、硫

51、两种元素非金属性相对强弱的是 (填序号)A. S与H2发生化合反应比C与H2化合更容易B.酸性:H2SO3 H2CO3C. CS2中碳元素为 4价,硫元素为 2价2铅Pb、锡Sn、错Ge与元素C同主族。常温下其单质在空气中,锡、错不反应,而铅表面会生成一层氧化铅;错与盐酸不反应,而锡与盐酸反应。由此可得出以下结 论:错的原子序数为。它们4价氢氧化物的碱性由强到弱顺序为 (填化学式)。3厥基硫COS可作为一种熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫的危害,其分子结构和CO2相似。用电子式表示默基硫 COS的形成过程: 。谈基硫 COS用氢氧化钠溶液处理及利用的过程如图:5帛得液一Sg HQH渊g, 

52、7; A璇已知A是一种正盐,则 A的化学式为 ;O【答案】第三周期第口 A族(+15)2 S 5 忘»N包的5溶液+气体1若气体a为单质,反应II的离子方程式为3子键、非极性共价键AC 32Pb(OH) 4 Sn(OH) 4Ge(OH)4y2口::匚:sNa2CO32 22S 5H2O S2O34H22OH【解析】 【分析】浓度均为0.01mol/L的溶液,X、R的最高价氧化物对应的水化物pH=2, X、R的最高价氧化物的水化物为一元强酸,丫的最高价氧化物对应的水化物 pH=12, Y的最高价氧化物的水化物为一元强碱,Z的最高价氧化物的水化物的pH>2且溶液呈酸性,Z的最高价氧

53、化物的水化物为弱酸, W的最高价氧化物的水化物的 pH<2, W的最高价氧化物的水化物为多元 强酸,结合原子序数的关系,所以X、Y、Z、W、R分别为N、Na、P、S、Cl元素。【详解】I. 1元素Cl在周期表中的位置是第三周期第VHA族,磷原子结构示意图为 *15)28 5 ,故答案为:第三周期第 VHA族;S 5 ;J)2元素Y和W形成的Y2W2型化合物为Na2s2 ,其电子式为: 暗:=:(:,1, 含有离子键、非极性共价键,故答案为:离子键、非极性共价键;II (1) A.S与H2发生化合反应比 C与H2化合更容易,能证明非金属性 S C,故A正确;B.酸性:H2SO3 H2CO3

54、,由于亚硫酸不是S元素的最高价氧化物对应的水化物,无法比 较二者的非金属性大小,故 B错误;C.CS中碳元素为 4价,硫元素为 2价,说明硫原子对共用电子对的吸引力较强,说明非金属TS C,故C正确;故答案为:AC;(2)错在硅元素的下一周期,二者原子序数之差为18,故错的原子序数为14 18 32, 故答案为:32 ; 同主族自上而下金属性增强,金属性越强,它们4价氢氧化物的碱性越强,故碱性由强到弱顺序为:Pb(OH) 4 Sn(OH) 4 Ge(OH) 4 ,故答案为:Pb(OH) 4 Sn(OH) 4 Ge(OH) 4 ;(3)COS分子结构与二氧化碳分子结构相似,所有原子的最外层都满足

55、8电子结构,则C与0、C与S均形成两对共用电子对,用电子式表示玻基硫分子的形成过程为*0¥ C - + - S * 。; : U : : * ,I«*一一" +故答案为:,6“鼻事; ,' * - *' *由图示可知生成正盐为 NazS,由元素守恒可知,生成正盐还有NazCOs,反应为2COS 4NaOH Na2s Na2CO3 2H20 ,硫化钠与水反应生成 S2O3 , S元素的化合 价升高,则生成的气体 a为还原产物氢气,结合原子守恒还有氢氧化钠生成,其反应的离子方程式为:2S2 5H2。侬2。3 4H2 2OH , 22故答案为:Na2cO3; 2S2 5H2O S2O3 4H 22OH 。14.图A所示的转化关系中(具体反应条件略),a、b、c和d分别为四种短周期元素的常见单 质,其余均为它们的化合物,i的溶液为常见的酸,a的一种同素异形体的晶胞如图B所示:回答下列问题:(1)图

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