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1、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）1Nature Energy 报道了巾科院大连化学物理研究所科学家用Ni- BaH2 /Al 2O3、 Ni- LiH 等作催化剂，实现了在常压、100-300 的条件下合成氨。（1）在元素周期表中，氧和与其相邻且同周期的两种元素的第一电离能由大到小的顺序为_ ；基态 Ni2+的核外电子排布式为_，若该离子核外电子空间运动状态有15 种，则该离子处于 _（填 “基 ”或 “激发 ”）态。（2）氨在粮食生产、国防中有着无可替代的地位，也是重要的化工原料，可用于合成氨基酸、硝酸、 TNT 等。甘氨酸（ NH2CH2COOH）
2、是组成最简单的氨基酸，熔点为182 ，沸点为 233 。硝酸溶液中NO3?的空间构型为 _。甘氨酸中N 原子的杂化类型为_，分子中键与 键的个数比为 _，晶体类型是_，其熔点、沸点远高于相对分子质量几乎相等的丙酸（熔点为-2l ，沸点为141）的主要原因：一是甘氨酸能形成内盐；二是_。（ 3） NH3 分子中的键角为 107 ，但在 Cu(NH3)42+离子中 NH3 分子的键角如图 l 所示，导致这种变化的原因是 _（4）亚氨基锂（Li2NH）是一种储氢容量高、安全性能好的固体储氢材料，其晶胞结构如图 2 所示，若晶胞参数为3NA=_（列出表达d pm ，密度为 g/cm，则阿伏加德罗常数式
3、） mol -l。226268或 Ar 3d8激发 平面三角形39:1 分子晶体【答案】 FNO 1s2s 2p3s 3p 3dsp分子数相同时，甘氨酸分子间形成的氢键数目比丙酸分子间形成的氢键数目多（或甘氨酸中氨基的存在也会使分子间产生氢键）形成配合离子后，配位键与NH3中 NH 键之间的排斥力小于原孤对电子与NH3 中 NH 键之间的排斥力，故配合离子中NH3 的 NH 键间的键角变大；1.161032d3【解析】【详解】(1)与氧相邻且同周期的元素为N 和 F，由于 N 原子最外层电子为半充满状态，第一电离能较大，所以三者第一电离能由大到小的顺序为FNO； Ni 元素为 28 号元素，失
4、去最外层两个电子形成Ni2+，基态 Ni2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d8 或 Ar 3d 8；基态 Ni2+的核外电子空间运动状态有1+1+3+1+3+5=14 种，若该离子核外电子空间运动状态有15种，则该离子处于激发态；35+03+1=3，孤电子对数为0，所以空间构型为平面(2) NO ?的中心原子价层电子对数为2三角形；甘氨酸 (NH2CH2COOH)中 N 原子形成两个N-H 键和一个N-C 键，达到饱和状态，价层电子对数为 4，所以为 sp3 杂化；分子中碳氧双键中存在一个 键，其余共价键均为 键，所以分子中 键与 键的个数比为 9:1；甘氨酸熔沸点较低属于
5、分子晶体；分子数相同时，甘氨酸分子间形成的氢键数目比丙酸分子间形成的氢键数目多（或甘氨酸中氨基的存在也会使分子间产生氢键）；(3)形成配合离子后，配位键与NH3 中 NH 键之间的排斥力小于原孤对电子与NH3 中 NH键之间的排斥力，故配合离子中NH3 的 NH 键间的键角变大；(4)根据均摊法，该晶胞中Li 原子个数为8，其分子式为Li NH，则晶胞中 NH 原子团的个数278+154-10为 4，则晶胞的质量为m=g，晶胞参数为 d pm=d NA10 cm，所以晶胞的体积3-303m78+154 g1.161032V=d 10 cm ，则密度=NA，解得 NA =d3。V3-30cm3d
6、10【点睛】含有 OH、 NH2 等基团的物质容易形成分子间氢键，使熔沸点升高；甲烷和氨气均为sp3 杂化，但由于 键对 键的排斥力小于孤电子对 键的排斥力，所以甲烷分子中键角比氨气分子中键角大。2铜是重要的金属，广泛应用于电气、机械制造、国防等领域，铜的化合物在科学研究和工农业生产中有许多用途。回答下列问题：(1)CuSO4 晶体中 S 原子的杂化方式为_，SO42- 的立体构型为 _ 。(2) 超细铜粉可用作导电材料、催化剂等，其制备方法如下：NH4CuSO3中金属阳离子的核外电子排布式为_ 。N、 O、 S 三种元素的第一电离能大小顺序为_( 填元素符号 ) 。向 CuSO4溶液中加入过
7、量氨水，可生成Cu(NH3) 4SO4，下列说法正确的是_A氨气极易溶于水，原因之一是NH3 分子和 H2O分子之间形成氢键的缘故B NH3 分子和 H2O分子，分子空间构型不同，氨气分子的键角小于水分子的键角C Cu(NH3) 4SO4 溶液中加入乙醇，会析出深蓝色的晶体D已知 3.4 g 氨气在氧气中完全燃烧生成无污染的气体，并放出a kJ 热量，则 NH的燃3烧热的热化学方程式为：NH(g) 3/4O2(g)=1/2N2(g) 3/2H 2O(g)H -5 a kJmol 13(3) 硫酸铜溶液中滴入氨基乙酸钠(H2NCH2COONa)即可得到配合物A，其结构如下左图所示。 1 mol
8、氨基乙酸钠 (H2NCH2COONa)含有 键的数目为 _ 。氨基乙酸钠分解产物之一为二氧化碳。写出二氧化碳的一种等电子体：_( 写化学式 ) 。已知：硫酸铜灼烧可以生成一种红色晶体，其结构如上右图所示。则该化合物的化学式是 _ 。【答案】 sp322626101023正四面体1s 2s 2p 3s 3p 3d( 或 Ar3d)NO S AC 86.02 10-等 )CuON O(或 SCN、 NO232【解析】【分析】（1）计算 S 原子的价电子对数进行判断；（2）先判断金属离子的化合价，再根据根据核外电子排布式的书写规则书写，注意3d能级的能量大于 4s 能级的能量，失电子时，先失去最外层
9、上的电子；根据第一电离能的变化规律比较其大小；A氨气分子与水分子之间存在氢键，氢键的存在使物质的溶解性显著增大；B据分子的空间结构判断；C根据相似相容原理判断；D燃烧热方程式书写在常温下进行，H2O 为液态；（3）共价单键为 键，共价双键中一个是 键、一个是 键；原子个数相等、价电子数相等的微粒为等电子体；利用均摊法确定该化合物的化学式。【详解】46 0 2 4，孤电子对数为0，采取 sp3 杂化，(1)CuSO晶体中 S 原子的价层电子对数2SO42- 的立体构型为正四面体形；(2) NH4CuSO3 中的阳离子是是Cu+，它的核外电子排布是，1s2 2s22p6 3s23p6 3d10(或
10、Ar3d 10)；根据同一周期第一电离能变化规律及第 A、 A 反常知，第一电离能大小顺序为， NOS； A氨气极易溶于水，原因之一是NH3 分子和H2O 分子之间形成氢键的缘故，选项A 正确；B.NH3 分子和H2O 分子，分子空间构型不同，氨气是三角锥型，水是V 形，氨气分子的键角大于水分子的键角，选项B 错误；C Cu(NH3)4SO4 溶液中加入乙醇，会析出深蓝色的晶体，选项C 正确；D燃烧热必须是生成稳定的氧化物，反应中产生氮气和水蒸气都不是稳定的氧化物，选项 D 错误；答案选 AC；（3）氨基乙酸钠结构中含有N-H 2 个， C-H 2 个，碳氧单键和双键各一个，N-C、 C-C各一个共 8 个 键；等电子体为价电子数和原子个数相同，故采用上下互换，左右调等方法书写为N2 O、SCN-、 N3-等；根据均摊法计算白球数为81 1=2 ，黑球为4 个，取最简个数比得化学式为Cu2O。8【点睛】本题考查较为全面，涉及到化学方程式的书写、电子排布式、分子空间构型、杂化类型的判断以及有关晶体的计算。解题的关键是正确理解原子结构及杂化轨道计算。3现有下列物质：KCl CH44322 24 N22金刚石NHNO I Na O HClO CO SO? CH3CH2OH ? MgO?MgCl2? KOH ? HCl? Al2O3请回答下列问题。(1) 两性氧化物是 _
