2020-2021高考化学备考之 化学键压轴突破训练∶培优 易错 难题篇及详细答案

2020-2021高考化学备考之化学键压轴突破训练∶培优易错难题
篇及详细答案
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．
现有a～g7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___。

A．c和f B．b和g C．d和g D．c和e
（2）下列由a～g7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___。

【答案】B C CD Mg3N2离子键
Mg3N2+8HCl=3MgCl2+2NH4Cl
【解析】
【分析】
首先确定a～g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NH4Cl；
(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、C、N、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、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，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
，故答案为：；
(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．
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NH4Cl含量为180mg/L。

（1）写出NH4Cl电子式：___。

（2）氮原子的电子排布式是：___，写出与氯同周期，有2个未成对电子的原子的元素符号为___、___。

（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++___H2O
【答案】 Si S 1s22s22p3 33.64
4 1 10 4 1 3
【解析】
【分析】
(1)NH4Cl是离子化合物；
(2)氮为7号元素；氯原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5；
(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】
(1)氯化铵是离子化合物，由氨根离子与氯离子构成，电子式为：；
(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，元素符号为S、Si；
(3) 某污水中NH4Cl含量为180mg/L，103L污水中含有180mg/L×103L
=180000mg=180gNH4Cl，NH4Cl的物质的量为
180g
53.5g/mol
≈3.364mol，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3.364mol
0.1mol/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出电子转移的方向和数目如下：。

6．
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。

7．
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 sp2
3
BF、2-
3
CO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224
1s2s2p，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2
sp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。

8．
据《中国质量报》报道，我国首次将星载铷(Rb)钟应用于海洋二号卫星，已知Rb 的原子序数为37。

回答下列有关铷的问题：
(1) Rb 的原子结构示意图中共有______个电子层，最外层电子数为______。

(2) Rb 在元素周期表中的位置是______。

(3)取少量铷单质加入水中，可观察到其剧烈反应，放出气体______(写化学式)，在反应后的溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液显______色，因为___________(用离子方程式表示)。

(4) Rb 的还原性比K 的还原性______（填“弱”或“强”）。

【答案】5 1 第五周期ⅠA 族 H 2 蓝 2Rb+2H 2O=2Rb ++2OH -+H 2↑ 强
【解析】
【分析】
根据元素周期律，结合原子核外电子排布规律确定Rb 元素在周期表的位置，利用元素周期律分析、解答。

【详解】
(1)Rb 是37号元素，根据原子核外电子排布规律，可知Rb 核外电子排布为2、8、18、8、1，所以Rb 的原子结构示意图中共有5个电子层，最外层电子数为1个；
(2)Rb 核外电子排布是2、8、18、8、1，根据原子核外电子层结构与元素在周期表的位置关系可知Rb 在元素周期表中的位置是第五周期第IA 族；
(3)Na 是活泼金属，与水发生反应：2Na+2H 2O=2NaOH+H 2↑，Rb 与Na 是同一主族的元素，由于元素的金属性Rb>Na ，所以Rb 与水反应比钠更剧烈反应放出H 2；RbOH 是一元强碱，水溶液显碱性，在反应后的溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液显蓝色，该反应的离子方程式为：2Rb+2H 2O=2Rb ++2OH -+ H 2↑；
(4)同一主族的元素，由于从上到下，原子核外电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子失去电子的能力逐渐增强，获得电子的能力逐渐减弱，Rb 在K 元素下一周期，所以Rb 的还原性比K 的还原性强。

【点睛】
本题考查了原子核外电子排布与元素在周期表的位置及元素性质的关系，掌握原子核外电
子层数等于元素在周期表的周期序数，原子核外最外层电子数等于元素的族序数。

利用同一主族的元素由上到下元素的金属性逐渐增强分析判断。

9．
(1)已知：A．金刚石、B．MgF2、C．NH4Cl、D．固体碘，用序号填写空白：既存在离子键又存在共价键的是______，熔化时不需破坏化学键的是______。

(2)意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。

N4分子结构如图所示，已知断裂1 molN-N键吸收167 kJ热量，生成1 molN≡N键放出942 kJ热量。

根据以上信息和数据，则1molN4完全转化为N2______(填“放出”或“吸收”)热量______kJ。

(3)50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL0.55 mol/L的NaOH溶液在如图2所示的装置中进行中和反应。

请回答下列问题：如图，烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是______。

大烧杯上如不盖硬纸板，则求得的中和热数值______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

(4)向50mL0.50 mol/L的NaOH溶液中分别加入稀醋酸、稀盐酸、浓硫酸，则恰好完全反应时的放出热量Q1、Q2、Q3从大到小的排序是______。

【答案】C D 放出 882 保温隔热，防止热量散失偏小 Q3>Q2>Q1
【解析】
【分析】
(1)非金属元素之间易形成共价键、活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键，铵根离子和酸根离子之间存在离子键；分子晶体熔化时破坏分子间作用力而不破坏化学键；原子晶体熔融时破坏共价键，分子晶体熔沸点较低；
(2)△H=反应中吸收的总热量与放出的总热量的差；
(3)该实验中还缺少环形玻璃搅拌棒；泡沫有保温性能；大烧杯上如不盖硬纸板，会导致部分热量散失；
(4)注意弱电解质的电离需要吸收热量，浓硫酸溶于水会放出热量，据此进行解答。

【详解】
(1)A.金刚石中只存在共价键，
B.MgF2中只存在离子键；
C.NH4Cl为离子化合物，含有离子键、共价键；
D.固体碘是非分子晶体，在I2中含有共价键，在分子之间存在分子间作用力；
则既存在离子键又存在共价键的是C；熔化时不需破坏化学键的是分子晶体固体碘，则熔化时破坏分子间作用力而不破坏化学键D，故答案为：C；D；
(2)反应热等于反应中吸收的总热量与放出的总热量的差，则△H= (6×167-2×946) kJ/mol=-882
kJ/mol，说明1 molN4完全转化为N2放出882 kJ热量，故答案为：放出；882；
(3)泡沫有保温性能，所以其作用是保温隔热，防止热量散失；大烧杯上如不盖硬纸板，会导致部分热量散失，导致测定结果偏小，故答案为：保温隔热，防止热量散失；偏小；(4)强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ/mol；
分别向50 mL 0.50 mol/L的NaOH溶液中加入：稀醋酸、稀盐酸、浓硫酸，醋酸为弱电解质，醋酸的电离吸热，浓硫酸溶于水放热，则恰好完全反应时的放出的热量大小关系为：浓硫酸>稀盐酸>醋酸，则反应放出热量Q3>Q2>Q1，故答案为：Q3>Q2>Q1。

【点睛】
明确物质结构、化学反应原理、反应热的计算方法是解本题关键，注意N4分子中含有6个N—N键，而不是4个N—N键，为易错点。

10．
我国化学家在“铁基(氟掺杂镨氧铁砷化合物)高温超导”材料研究上取得了重要成果，该研究项目荣获2013年度“国家自然科学奖”一等奖。

（1）基态Fe2+的核外电子排布式为_________________。

（2）氟、氧、砷三种元素中电负性值由大到小的顺序是__________(用相应的元素符号填空)。

（3）Fe(SCN)3溶液中加人NH4F，发生如下反应：Fe(SCN)3+6NH4F=(NH4)3FeF6+3NH4SCN。

①(NH4)3FeF6存在的微粒间作用力除共价键外还有_________(选填序号，下同)。

a．配位键 b．氢键 c．金属键 d．离子键
②已知SCN一中各原子最外层均满足8电子稳定结构，则C原子的杂化方式为
_____________,该原子团中σ键与π个数的比值为___________________。

（4）FeCl3晶体易溶于水、乙醇，用酒精灯加热即可气化，而FeF3晶体熔点高于1000℃，试解释两种化合物熔点差异较大的原因：_______________________________。

（5）氮、磷、砷虽为同主族元素，但其化合物的结构与性质是多样化的。

①该族氢化物RH3(NH3、PH3、AsH3)的某种性质随R的核电荷数的变化趋势如右图所示，则Y轴可表示的氢化物(RH3)性质可能有________。

a．稳定性 b．沸点 c．R—H键能 d．分子间作用力
②碳氮化钛化合物在汽车制造和航空航天等领域有广泛的应用，其结构是用碳原子取代氮化钛晶胞(结构如图)顶点的氮原子，据此分析，这种碳氮化钛化台物的化学式为______。

【答案】[Ar]3d6 F＞O＞As ad sp 1:1 FeF3为离子晶体，FeCl3为分子晶体 ac Ti4CN3【解析】
【分析】
（1）根据核外电子排布规律推知基态Fe2+的核外电子排布式；
（2）根据元素周期律可知，非金属性越强，电负性越大，据此答题；
（3）①（NH4）3FeF6是离子化合物，铵根离子与六氟合铁酸根之间是离子键，氮与氢之间是共价键，铁与氟之间是配位键，据此答题；
②SCN-的结构式为[S=C=N]-，其结构与二氧化碳相似，其中含有2个σ键与2个π键，据此答题；
（4）分子晶体中分子之间是范德华力，作用力比较小，而离子键的作用力较大，所以两者的沸点相差较大，据此答题；
（5）①a．根据元素周期律可知，非金属性越强，氢化物的稳定性越强；
b．氨气分子间存在氢键；
c．非金属性越强与氢元素形成的共价键越强，键能越大；
d．分子间作用力随相对分子质量的增加而增大；
②根据晶胞结构图利用均摊法可知，在晶胞中含有碳原子数、含有氮原子数、含有钛原子数，据此写出化学式。

【详解】
（1）亚铁离子的核外电子数是24，因此根据核外电子的排布规律可知，基态Fe2+的核外电子排布式为[Ar]3d6。

（2）非金属性越强，电负性越大，则根据元素周期律可知氟、氧、砷三种元素中电负性值由大到小的顺序是F＞O＞As。

（3）①(NH4)3FeF6是离子化合物，存在的微粒间作用力除共价键外还有离子键，另外还有配位键，即N和H、Fe与F之间存在配位键，答案选ad。

②已知SCN一中各原子最外层均满足8电子稳定结构，则碳元素分别与S以及N元素形成1个双键，不存在孤对电子，因此C原子的杂化方式为sp杂化；由于单键都是σ键，双键是由1个σ键与1个π键构成的，则该原子团中σ键与π个数的比值为1:1。

（4）FeCl3晶体易溶于水、乙醇，用酒精灯加热即可气化，这说明氯化铁形成的晶体是分子晶体，而FeF3晶体熔点高于1000o C，这说明氟化铁形成的晶体类型是离子晶体，因此两种化合物熔点差异较大的原因是FeF3为离子晶体，FeCl3为分子晶体。

（5）①a．非金属性越强，氢化物的稳定性越强，因此三种氢化物的稳定性逐渐降低，a 正确；
b．由于氨气分子间存在氢键，因此氨气的沸点最高，b不正确；
c．非金属性越强与氢元素形成的共价键越强，键能越大，因此R—H键能虽原子序数的增。