备战高考化学 化学键(大题培优)
2020-2021高考化学培优专题复习 化学键练习题及答案

2020-2021高考化学培优专题复习化学键练习题及答案一、化学键练习题(含详细答案解析)1.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①②③④⑤⑥⑦⑧⑨x 3.44 2.550.98 3.16 2.19 3.980.93 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】Li Cl P 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4-222+=22,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。
备战高考化学 化学键(大题培优)及答案

备战高考化学化学键(大题培优)及答案一、化学键练习题(含详细答案解析)1.(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:①Ar ②MgBr2③Na2O2④H2SO4⑤CS2⑥NH4Br ⑦BaO ⑧RbOH。
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】C A D B、F G ④⑤②⑦⑥⑧③ 2 1 4 8 10【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。
2020-2021高考化学 化学键 培优练习(含答案)及详细答案

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备战高考化学 化学键 培优练习(含答案)及详细答案

2020-2021备战高考化学 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.已知①Na 2O 2 ②O 2 ③HClO ④H 2O 2 ⑤Cl 2 ⑥NaClO ⑦O 3七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)Na 2O 2、HClO 、H 2O 2均能用于制备O 2。
①HClO 在光照条件下分解生成O 2和HCl ,用电子式表示HCl 的形成过程:_________________________。
②写出Na 2O 2与H 2O 反应制备O 2的化学方程式:____________________________________。
③H 2O 2在二氧化锰催化作用下可以制备O 2。
若6.8g H 2O 2参加反应,则转移电子数目为_________,生成标准状况下O 2体积为_______L 。
【答案】②⑦ ④ 22Na 2O 2 +2H 2O=4NaOH +O 2↑ 1.204x1023或0.2N A 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O 2与O 3互为同素异形体; (2)Na 2O 2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;H 2O 2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;O 2、O 3、Cl 2属于单质,不属于化合物,故含非极性键的共价化合物是④H 2O 2;(3)由(2)可知,Na 2O 2、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:; (5)Na 2O 2与H 2O 反应生成氧气和氢氧化钠,其反应的化学方程式为2Na 2O 2 +2H 2O=4NaOH +O 2↑;(6)2H 2O 22MnO O 2↑+2H 2O ,每生成1mol 转移2mol 电子,故6.8g H 2O 2的物质的量:16.8g 34g mol -⋅=0.2mol ,生成氧气的物质的量为0.1mol ,转移的电子的数目为0.1mol×2×6.02×1023mol -1=1.204x1023;V(O 2) = 0.1mol×22.4L·mol -1=2.24L 。
2020-2021高考化学 化学键 培优练习(含答案)含答案

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

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。
备战高考化学 化学键提高练习题压轴题训练附详细答案

备战高考化学化学键提高练习题压轴题训练附详细答案一、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。
备战高考化学( 化学键提高练习题)压轴题训练附详细答案(1)

备战高考化学( 化学键提高练习题)压轴题训练附详细答案(1)一、化学键练习题(含详细答案解析)1.(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:①Ar ②MgBr2③Na2O2④H2SO4⑤CS2⑥NH4Br ⑦BaO ⑧RbOH。
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】C A D B、F G ④⑤②⑦⑥⑧③ 2 1 4 8 10【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。
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备战高考化学化学键(大题培优)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。
【点睛】在一定的条件下,某可逆反应的K 值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,它的正反应进行的程度越大,即该反应进行的越完全,反应物转化率越大;反之,反应就越不完全,转化率就越小。
当K =105时,该反应就能基本进行完全,一般看成非可逆反应;而K 在 0.1~10之间的反应是典型的可逆反应。
2.(1)下列各组化合物中,化学键类型和化合物类型均相同的是_________(填序号)。
①CaCl 2和 Na 2S ②Na 2O 和 Na 2O 2 ③CO 2和CaO ④HCl 和 NaOH (2)下列过程不一定释放能量的是________。
①化合反应;②分解反应;③形成化学键;④燃料燃烧;⑤酸碱中和;⑥炸药爆炸 (3)Ba(OH)2 • 8H 2O 和NH 4Cl 反应的化学方程式是________________________________,反应过程能量变化的图像符合_____________(填“图1”或“图2”)。
图1 图2(4)已知1 mol石墨转化为1 mol金刚石要吸收能量,则石墨比金刚石_______(填“稳定”或“不稳定”)。
(5)一定量的氢气在氧气中充分燃烧并放出热量。
若生成气态水放出的热量为Q1,生成液态水放出的热量为Q2,那么Q1______Q2(填大于、小于或等于)。
(6)已知:4HCl+O2=2Cl2+2H2O。
该反应中,4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的热量,且断开O=O键和Cl-Cl键所需的能量如下图所示。
则断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl 键所需能量相差约为______ kJ。
【答案】①①② Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O 图2 稳定小于 31.9 【解析】【分析】(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,第IA、第IIA族和第VIA、第VIIA族元素之间易形成离子键;(2)根据吸热反应和放热反应的类别判断;(3)Ba(OH)2∙8H2O和NH4Cl反应生成氯化钡,氨气和水,属于吸热反应,判断合适的能量图;(4)根据自身能量越低越稳定判断;(5)根据气态水变成液态水放热判断;(6)根据焓变等于断裂旧的化学键吸收的能量减去形成化学键释放的能量计算。
【详解】(1)①CaCl2和Na2S都属于离子化合物,都含有离子键,故①符合题意;②Na2O和Na2O2都属于离子化合物,Na2O中存在离子键,Na2O2中含有离子键和非极性共价键,故②不符合题意;③CO2属于共价化合物,主要含有共价键,CaO属于离子化合物,含有离子键;④HCl属于共价化合物,主要含有共价键,NaOH属于离子化合物,含有离子键和极性共价键;所以化学键类型和化合物类型均相同的是①;(2)①绝大多数化合反应释放能量,少数化合反应吸收热量,例如碳和二氧化碳反应生成一氧化碳,故①符合题意;②绝大多数分解反应吸收能量,少数化合反应释放能量,例如过氧化氢分解制氧气,故②符合题意;③形成化学键一定释放能量,故③不符合题意;④燃料燃烧一定释放能量,故④不符合题意;⑤酸碱中和反应一定释放能量,故⑤不符合题意;⑥炸药爆炸一定释放能量,故⑥不符合题意;符合题意的是①②;(3)Ba(OH)2∙8H2O和NH4Cl反应的化学方程式是Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O,反应为吸热反应,即生成物的能量高于反应物的能量,能量图选择图2;(4)已知1 mol石墨转化为1 mol金刚石要吸收能量,则石墨比金刚石能量低,能量越低的物质越稳定,石墨比金刚石稳定;(5)一定量的氢气在氧气中充分燃烧生成气态水放出的热量为Q1,生成液态水放出的热量为Q2,由于气态水转化为液态水还要放热,故生成液态水释放的能量多,Q1小于Q2;(6)根据化学反应:4HCl+O2=2Cl2+2H2O,放出115.6 kJ的热量,断开1molO=O键和1molCl-Cl键所需的能量分别为498kJ/mol和243kJ/mol,设断开1molH—O键需要的能量为x,断开1 mol H—Cl键所需能量为y,根据反应物断裂吸收的总能量与形成生成物释放的能量差等于反应放出的能量,4y+498kJ/mol-(243kJ/mol×2+4x)=-115.6 kJ,解得x-y=31.9kJ/mol,断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为31.9kJ。
3..《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】cd 2Al+2H2O+2NaOH= 2NaAlO2+3H2↑ ac S2->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-;。
4.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___。