高考化学 化学键的综合复习附答案

高考化学化学键的综合复习附答案
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
Na 2O 2，电子式为；离子化合NaCl 的电子式形成过程为
， S 2-的离子的结构示意图为；
(2) NH 3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2NH 4Cl+ Ca(OH)2
CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O ； (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。

2．
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 11.2
π65 sp 2 4
()()21010A 64456432852410103210N --⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯或()()21010A 1844
52410103210N --⨯⨯⨯⨯
【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。

【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1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 4，基态硒原子的价电子排布式为4s 24p 4；硒所在主族元素是第VIA ，简单氢化物化学式通式是H 2X ，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H 2O 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H 2S ；
(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CO 2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CO 2的物质的量是n(CO 2)=
VL 22.4/22.4V L mol =mol ，由于在1个CO 2分子中含有2个π键，所以22.4
V molCO 2气体中含有的π键数目为22.4V mol×2×N A /mol=A VN 11.2
； (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π6
5，其中Se 的杂化方式为sp 2；
(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Fe 2+数目=8×18+4×12+1=4，Cu +的数目=6×12+4×14
=4，S 2-数目为8×1=8，所以晶胞内共含4个CuFeS 2，a=b=524pm ，c=1032pm ，则晶体的密度
ρ=()()
21010A 64456432852410103210N m V --⨯+⨯+⨯=⨯⨯⨯g/cm 3或()()21010A
1844
52410103210N --⨯⨯⨯⨯g/cm 3。

【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。

3．
煤气中主要的含硫杂质有H 2S 以及COS （有机硫），煤气燃烧后含硫杂质会转化成SO 2从而引起大气污染。

煤气中H 2S 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H 2S 通入FeCl 3溶液中，该反应的还原产物为___________。

（2）脱除煤气中COS 的方法有Br 2的KOH 溶液氧化法、H 2还原法以及水解法等。

①COS 的分子结构与CO 2相似，COS 的电子式为_____________。

②Br 2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 2还原COS 发生的反应为H 2（g ）+COS （g ） ═H 2S （g ）+CO （g ），该反应的
△H =________kJ·
mol -1。

④用活性α—Al 2O 3催化COS 水解的反应为COS （g ）+ H 2 O （g ） 垐?噲?CO 2（g ）+ H 2S
（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 O n(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】Fe 2+（或FeCl 2）
COS + 4Br 2 + 12OH － = CO 32- + SO 42- + 8Br － +
6H 2O +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 0.7
2.7 0.3 0.3 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。

4．
有X、Y、Z、W、M五种短周期元素，其中X、Y、Z、W同周期，Z、M同主族；X＋与M2－具有相同的电子层结构；离子半径：Z2－＞W－；Y的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料。

请回答下列问题：
(1)Y元素的名称________；
(2)W在元素周期表中的位置是第________周期第________族；
(3)X2M2中存在的化学键有________、________；
(4)Z、W氢化物的稳定性顺序为________。

（用化学式表示）
【答案】硅三ⅦA离子键共价键HCl＞H2S
【解析】
【分析】
Y的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料，则Y是Si元素，又因为
X、Y、Z、W同周期，所以X、Y、Z、W属于第三周期，由离子半径：Z2-＞W-、X+与M2-具有相同的电子层结构，可知X、Z、W分别为Na、S、Cl元素，又因为Z、M同主族且
X、Y、Z、W、M均为短周期元素，则M为第二周期的O元素。

【详解】
（1）Y的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料，则Y是Si元素，元素名称为：硅。

（2）W为Cl元素，在元素周期表中的位置为：第三周期第ⅦA。

（3）X为Na元素，M为O元素，所以X2M2为Na2O2，Na2O2中Na+与O22-之间存在离子键，O22-中两个O原子间存在共价键，故Na2O2中存在的化学键有离子键和共价键。

（4）Z为S，W为Cl，非金属性W（Cl）>Z（S），元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，所以氢化物的稳定性顺序为：HCl＞H2S。

【点睛】
本题考查原子结构与元素周期律知识，侧重于学生分析能力的考查，首先运用元素周期表工具，结合同周期、同主族规律，位、构、性关系推断出X、Y、Z、W、M分别是什么元素，然后结合元素化合物知识进一步解答，注意本题分析的要点或关键词为：短周期元素、同周期、同主族、相同的电子层结构、离子半径大小、单质晶体熔点硬度、半导体材料等，找到突破口是解答本题的关键。

5．
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＋NH4Cl 2NH3＋3H2O2=N2↑＋6H2O或
2NH 3·H2O＋3H2O2=N2↑＋8H2O N2H4＋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N 2H4+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。

6．
（1）请用下列10种物质的序号填空：
①O2②H2③NH4NO3④K2O2⑤Ba(OH)2⑥CH4⑦CO2⑧NaF⑨NH3⑩I2
既有离子键又有非极性键的是________；既有离子键又有极性键的是________。

（2）X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物，已知XY2中共有38个电子，若XY2为常见元素形成的离子化合物，其电子式为：______________；若XY2为共价化合物时，其结构式为：__________________。

（3）氯化铝的物理性质非常特殊，如：氯化铝的熔点为190℃(2.02×103Pa)，但在180℃就开始升华，据此判断，氯化铝是________(填“共价化合物”或“离子化合物”)，可以证明你的判断正确的实验依据是____________________。

（4）现有a～g7种短周期元素，它们在周期表中的位置如下，请据此回答下列问题：
①元素的原子间反应最容易形成离子键的是________(填序号，下同)，容易形成共价键的是______；
A．c和f B．b和g C．d和g D．b和e
②写出a～g7种元素形成的所有原子都满足最外层为8电子结构的任意一种分子的分子式______。

【答案】④③⑤ S=C=S 共价化合物氯化铝在熔融状态
下不能导电 B C CCl4(或PCl3)
【解析】
【分析】
【详解】
（1）①O2中只有非极性键；②H2中只有非极性键；③NH4NO3中含有离子键和极性键；④K2O2中含有离子键和非极性键；⑤Ba(OH)2中含有离子键和极性键；⑥CH4中只有极性键；⑦CO2中只有极性键；⑧NaF中只有离子键；⑨NH3中只有极性键；⑩I2中只有非极性键；则既有离子键又有非极性键的是。

既有离子键又有极性键的是③⑤。

（2）XY2型化合物是离子化合物，所以X元素显+2价，Y显-1价，化合物中共有38个电子，所以为氟化钙，电子式为：，XY2为共价化合物，则X 为+4价，Y为-2价，为二硫化碳，结构式为：S=C=S。

（3）氯化铝能升华，说明是共价化合物。

能证明的实验依据为氯化铝在熔融状态下不能导电。

（4）a～g7种短周期元素依次为氢、钠、镁、碳、氮、磷、氯。

①金属性强和非金属性强的元素之间最容易形成离子键，钠是周期表中最左边的元素金属性强，氯是最右边的元素非金属性强，所以是bg最容易形成离子键，选B；非金属元素之间容易形成共价键，所以选C。

②分子中所有原子都满足8电子的物质有CCl4(或PCl3)。

7．
(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．N2 B．C2H6 C．CaCl2 D．NH4Cl
(2)用“>”或“<”填空：
晶格能：Na2O_______KCl 酸性：H2SO4_______HClO4 离子半径：Al3＋_______F－
【答案】D A B > < <
【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<Cl，对应最高价含氧酸的酸性为H2SO4<
HClO4；
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＋< 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。

8．
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CO2等气体。

铜液吸收CO的反应是放热反应，其反应方程式为：
噲?[Cu（NH3）3CO]Ac
Cu（NH3）2Ac＋CO＋NH3垐?
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达式是___________。

通过比较_____________可判断氧，硫两种非金属元素的非金属性强弱。

（4）已知CS2与CO2分子结构相似，CS2的电子式是________。

CS2熔点高于CO2，其原因是 ______。

【答案】bc 2NH3＋CO2＋H2O→（NH4）2CO3、（NH4）2CO3＋CO2＋H2O→2NH4HCO C＞N ＞O＞H O2和S的氧化性 CS2和CO2都是分子晶体，CS2的相对分子质量大，分子间作用力大
【解析】
【分析】
【详解】
（1）增大浓度、升高温度等，可增大反应速率；减压反应速率减小，减小生成物浓度，反应速率减小，所以选bc；
（2）氨气、水、二氧化碳可反应生成碳酸铵或碳酸氢铵，方程式为2NH3+CO2+H2O=（NH4）2CO3、（NH4）2CO3+CO2+H2O=2NH4HCO3；
（3）铜液的组成元素中，短周期元素有H、C、N、O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；
氮元素原子最外层电子排布的轨道表示式是；
比较O2和S的氧化性、H2O和H2S的稳定性都可以判断氧，硫两种非金属元素的非金属性强弱；
（4）CS2的电子式类似于CO2，电子式为，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。

9．
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 →___HMnO4+___Pb(NO3)2+___PbSO4↓+____ ____
(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-1，则反应中转移的电子数为_______个。

(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．PbO2+4HCl→PbCl4+2H2O B．PbO2+4HCl→PbCl2+ Cl2↑+2H2O
C．PbO2+2HCl+2H+→PbCl2+2H2O D．PbO2+4HCl→PbCl2+2OH-
【答案】3 1 H2CO3 CH4 5 2 6 2 3 2 2H2O
2N A B
【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；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=c·V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
1s22s22p2，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：H2CO3；
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；
(3)PbO2中Pb的化合价从+4变为+2价，化合价降低2价；MnSO4中锰元素化合价从+2变为+7，化合价升高5价，则化合价变化的最小公倍数为10，所以二氧化铅的系数为5，硫酸锰的稀释为2，然后利用质量守恒定律可知生成物中未知物为H2O，配平后的反应为：5PbO2+2MnSO4+6HNO3=2HMnO4+3Pb(NO3)2+2PbSO4↓+2H2O，用单线桥表示电子转移的方向
和数目为：；
(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+)=c·V=0.6 mol/L×1 L=0.6 mol，硫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×(4-2)=2 mol，反应转移电子的数目为2N A；
(5)根据(3)可知氧化性：PbO2>HMnO4，而HMnO4能够氧化Cl-，所以PbO2能够氧化Cl-，二者反应的化学方程式为：PbO2+4HCl→PbCl2+Cl2↑+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。

10．
中国药学家屠呦呦因发现青蒿素（一种用于治疗疟疾的药物）而获得诺贝尔生理医学奖。

青蒿素（C15H22O5）的结构如图所示。

请回答下列问题：
（1）组成青蒿素的三种元素电负性由小到大排序是_____，在基态O原子中，核外存在
_____对自旋相反的电子。

（2）下列关于青蒿素的说法正确的是_____（填序号）。

a.青蒿素中既存在极性键又存在非极性键
b.在青蒿素分子中，所有碳原子均采取sp3杂化
c.图中数字标识的五个碳原子均只以σ键与其它原子成键
（3）在确定青蒿素结构的过程中，可采用NaBH4作为还原剂，其制备方法为：
4NaH+B(OCH3)→3NaBH4+3CH3ONa
①NaH为_____晶体，如图是NaH晶胞结构，则NaH晶体的配位数是_____，若晶胞棱长为a，则Na原子最小核间距为_____。

②B(OCH3)3中B采用的杂化类型是_____。

写出两个与B(OCH3)3具有相同空间构型的分子或离子_____。

③NaBH4结构如图所示，结构中存在的化学键类型有_____。

【答案】H ＜C ＜O 3 a 离子2
sp 2 3BF 、2-3CO 离子键、配位键、共价键 【解析】
【详解】
（1）青蒿素由碳、氢、氧三种元素组成，三种元素的电负性由小到大排序为H ＜C ＜O ；
基态氧原子的电子排布式为2241s 2s 2p ，因此一共有3对自旋相反的电子，还有2个未成对
电子；
（2）a.青蒿素分子中有C-C 非极性键和O-O 非极性键，也有C-H 等极性键，a 项正确； b.标出的4号碳原子形成了3个σ键而没有孤电子对，因此为2sp 杂化，b 项正确； c.同b 项，4号碳原子形成了3个σ键和1个π键，c 项错误；
答案选a ；
（3）①金属氢化物是由金属阳离子和-H 组成的，因此为离子晶体，NaH 的结构与食盐类似，因此配位数均为6，根据晶胞结构不难看出钠（黑球）与钠之间的最小核间距为面对
角线的一半，已知晶胞棱长为a 2
②硼原子的配位数为3，没有孤电子对，因此其采用2sp 的杂化方式，采用2sp 杂化的单核分子有很多，例如3BF 、2-
3CO 等（合理即可）；
③首先阴、阳离子间存在离子键，硼原子最外层只有3个电子，因此除形成3个共价键外还要形成1个配位键，类似于+4NH 。

【点睛】
金属氢化物是一种近年来经常出现的物质，例如氢化钾、氢化钠、氢化钙等，其中氢以少见的-1价存在，这些氢化物都可以和水反应放出氢气，反应的本质是-1价的氢和+1价的氢发生归中反应。

11．
将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去。

现有一氧化还原反应的体系，共有KCl 、Cl 2、浓H 2SO 4、H 2O 、KMnO 4、MnSO 4、K 2SO 4七种物质。

完成下列填空：
(1)写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式，配平并标出电子转移方向和数目：___________________________。

(2)上述反应中，氧化剂是_____________，每转移1 mol 电子，生成Cl 2_____ L （标准状况）。

(3)在反应后的溶液中加入NaBiO 3(不溶于冷水)，溶液又变为紫红色，BiO 3-反应后变为无色的Bi 3+。

写出该实验中涉及反应的离子反应方程式：_________________。