第四章 物质结构 元素周期律
第三节 化学键
第1课时 离子键
培优第一阶——基础过关练
1．（2022·北京房山区期中）下列物质中，含离子键的是
A．NaCl B．H2O C．CO2 D．CH4
2．下列粒子的电子式书写正确的是
A．钙离子：[∶∶]2＋ B．氯离子：∶∶－
C．氧化镁：[Mg2＋][]2－ D．K＋[]－
3．（2022·北京石景山期末）NaCl溶于水，溶解过程如图所示。下列说法不正确的是
A．a离子为Cl－，b离子为Na＋
B．NaCl在水分子的作用下，Na＋和Cl－之间的离子键断裂
C．通电后，NaCl发生电离
D．NaCl溶液导电的原因是溶液中有自由移动的离子
4．（2022·安徽宣城期末）下图为氯化钠在不同状态下的导电实验微观示意图(X、Y都是石墨电极)。下列说法不正确的是
A．图示中的代表的是Cl－
B．图a表示氯化钠固体，不导电
C．图b表示氯化钠熔融时离子键被破坏
D．图c能证明氯化钠溶液是电解质
5．（2022·江西赣州期末）下列物质中属于离子化合物是
A．HClO B．NH3 C．NH4Cl D．CO2
6．下列性质中，可以证明某化合物内一定存在离子键的是
A．可溶于水 B．具有较高的熔点
C．水溶液能导电 D．熔融状态能导电
7．下列有关化学用语的表示方法中正确的是
A．（2022·湖北省期末）Na2S的电子式为
B．（2022·浙江温州期末）MgCl2的电子式：C．（2021·江苏扬州邗江中学期中）已知NaH是离子化合物，则其电子式是Na＋[∶H]－
D．（2022·江苏南京、盐城二模）NaCl的电子式为Na∶∶
8．（2021·四川雅安期末）下列关于离子化合物的说法正确的是
A．离子化合物一定能导电
B．离子化合物不一定易溶于水
C．能导电的物质一定是离子化合物
D．溶于水能导电的化合物一定是离子化合物
9．（2021·安徽芜湖期末）X、Y、Z、W是原子序数依次增大的不同主族的短周期元素，X、Y的简单离子的核外电子数相同，Y的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，Z原子最外层电子数是K层的3倍。下列说法正确的是
A．简单离子半径：Y＞Z
B．X只能形成HXO3型的酸
C．气态氢化物的热稳定性：W＜Z
D．Y与Z、W都能形成离子化合物
10．（2022·江西赣州期末改编）原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，其中X、Z、W与氢元素可形成XH3、H2Z和HW三种分子：Y与氧元素可形成Y2O和Y2O2两种离子化合物。
（1）Y与Z形成的化合物电子式为_________________，含有的化学键是____________。
（2）用电子式表示Y2O的形成过程：___________________________________。
（3）X、Z、W三种元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是___________(填化学式)。
（4）XH3与W2发生置换反应，生成的化合物属于离子化合物，该离子化合物是________(填化学式)。
（5）W2与NaOH溶液反应生成的三种物质中，属于离子化合物的是__________________。
培优第二阶——拓展培优练
11．（2022·甘肃兰州第四片区期末改编）下列有关化学用语的表示方法中正确的是
A．Mg2＋的结构示意图：
B．用电子式表示Na2S的形成过程为：
C．用电子式表示MgCl2的形成过程为
D．M2＋核外有a个电子，b个中子，M的原子符号为M
12．（2022·广东汕头潮南区期末）下图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图。下列说法正确的是
A．最高价氧化物对应的水化物的碱性：Z＜M
B．X、Z两种元素形成的化合物都属于离子化合物
C．Y、R两种元素气态氢化物的稳定性：Y＜R
D．简单离子的半径：Z＞M＞X
13．（2022·安徽芜湖期末）短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，其中只有Y、Z处于同一周期且相邻，Z是地壳中含量最多的元素，W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是
A．原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)
B．W的最高价氧化物的水化物是一种弱碱
C．Y的单质的氧化性比Z的强
D．X、Y、Z三种元素可以组成离子化合物
14．（2021·全国乙卷）我国嫦娥五号探测器带回1.731 kg的月球土壤，经分析发现其构成与地球士壤类似土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族，下列结论正确的是
A．原子半径大小顺序为W＞X＞Y＞Z
B．化合物XW中化学键为离子键
C．Y单质的导电性能弱于Z单质的
D．Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸
15．（2022·安徽安庆期末改编）下表列出了①～⑨九种元素在周期表中的位置：
IA 0族
1 ① IIA IIIA IVA VA VIA VIIA
2 ② ③ ④ ⑤
3 ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
请按要求回答下列问题。
（1）元素③在周期表中所处位置______________________。
（2）元素⑧的原子结构示意图是________________。
（3）③元素形成的简单阴离子的电子式为_________。
（4）上述元素中的三种元素可组成的离子化合物有_________________________(写二即可)。
（5）⑥与⑨组成化合物甲，用电子式表示甲的形成过程：_________________________。
16．（2022·安徽省芜湖市期末改编）下图为元素周期表的一部分，请参照元①～⑩在表中的位置，回答下列问题：
①
② ③ ④
⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
⑩
（1）元素⑩在周期表中的位置是___________，⑦的原子结构示意图为___________。
（2）④⑤⑥的简单离子半径由大到小的顺序为_______________________(用离子符号和“＞”表示)。
（3）④⑧⑨的气态氢化物中，最稳定的是___________(用化学式表示)。
（4）①元素形成的阴离子电子式为________，④与⑥两种元素组成的化合物电子式为_________。
（5）⑨与其它九种元素组成的物质中，属于离子化合物的有______________，用电子式表示⑥和⑨组成的化合物的形成过程：__________________________________________。第四章 物质结构 元素周期律
第三节 化学键
第1课时 离子键
培优第一阶——基础过关练
1．（2022·北京房山区期中）下列物质中，含离子键的是
A．NaCl B．H2O C．CO2 D．CH4
【答案】A
【解析】A项，NaCl中Na＋与Cl－之间通过离子键结合，符合题意；B项，H2O分子是由H原子与O原子组成的化合物，不含离子键，不符合题意；C项，CO2分子是由C原子与O原子组成的化合物，不含离子键，不符合题意；D项，CH4是由H原子与C原子组成的化合物，不含离子键，不符合题意。
2．下列粒子的电子式书写正确的是
A．钙离子：[∶∶]2＋ B．氯离子：∶∶－
C．氧化镁：[Mg2＋][]2－ D．K＋[]－
【答案】D
【解析】A项，钙离子的电子式就是其离子符号，即为Ca2＋，错误；B项，氯离子电子式为[∶∶]－，错误；C项，氧化镁电子式为Mg2＋[]2－，错误；D项，KF的电子式为K＋[]－，正确。
3．（2022·北京石景山期末）NaCl溶于水，溶解过程如图所示。下列说法不正确的是
A．a离子为Cl－，b离子为Na＋
B．NaCl在水分子的作用下，Na＋和Cl－之间的离子键断裂
C．通电后，NaCl发生电离
D．NaCl溶液导电的原因是溶液中有自由移动的离子
【答案】C
【解析】A项，因为Cl－的离子半径比Na＋的半径大，所以a离子为Cl－，b离子为Na＋，正确；B项，NaCl在水分子的作用下离解成自由移动的Na＋和Cl ，使得Na＋和Cl 之间的离子键断裂，正确；C项，通电后，NaCl溶液发生电解生成氯气、氢气和氢氧化钠，NaCl电离不需要电解，错误；D项，NaCl溶液导电的原因是在水分子的作用下离解成自由移动的Na＋和Cl ，在电流的作用下，发生定向移动，正确。
4．（2022·安徽宣城期末）下图为氯化钠在不同状态下的导电实验微观示意图(X、Y都是石墨电极)。下列说法不正确的是
A．图示中的代表的是Cl－
B．图a表示氯化钠固体，不导电
C．图b表示氯化钠熔融时离子键被破坏
D．图c能证明氯化钠溶液是电解质
【答案】D
【解析】A项，氯离子半径比钠离子大，正确；B项，不含自由移动离子的离子晶体不导电，a中不含自由移动的阴阳离子，所以不导电，正确；C项，水溶液或熔融状态下氯化钠中离子键被破坏，有自由移动的阴阳离子，b中没有水分子，只有自由移动的钠离子和氯离子，表示氯化钠熔融状态时离子键被破坏，正确；D项，电解质是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物，图c代表的氯化钠溶液是混合物，错误。
5．（2022·江西赣州期末）下列物质中属于离子化合物是
A．HClO B．NH3 C．NH4Cl D．CO2
【答案】C
【解析】含有离子键的化合物是离子化合物，即化合物中要含有阴、阳离子。
A项，HClO分子由H、Cl、O原子构成，没有离子，不符合题意；B项，NH3分子由N、H原子构成，没有离子，不符合题意；C项，NH4Cl中由NH和Cl－构成，含有离子键，是离子化合物，符合题意；D项，CO2分子由C、O原子构成，没有离子，不符合题意。
6．下列性质中，可以证明某化合物内一定存在离子键的是
A．可溶于水 B．具有较高的熔点
C．水溶液能导电 D．熔融状态能导电
【答案】D
【解析】A项，可溶于水的化合物不一定存在离子键，如HCl分子，错误；B项，具有较高熔点的化合物不一定存在离子键，如SiO2，错误；C项，水溶液能电离的化合物不一定存在离子键，如HCl分子，错误；D项，构成物质的粒子有原子、分子和离子，若化合物在熔融状态下能导电，说明该化合物中存在离子，即存在离子键，正确。
7．下列有关化学用语的表示方法中正确的是
A．（2022·湖北省期末）Na2S的电子式为
B．（2022·浙江温州期末）MgCl2的电子式：
C．（2021·江苏扬州邗江中学期中）已知NaH是离子化合物，则其电子式是Na＋[∶H]－
D．（2022·江苏南京、盐城二模）NaCl的电子式为Na∶∶
【答案】C
【解析】A项，Na2S为离子化合物，由钠离子和硫离子构成，电子式为Na＋[∶∶]2－Na＋，错误；B项，MgCl2的电子式为[∶∶]－Mg2＋[∶∶]－，错误；C项，NaH是离子化合物，由Na＋和H－离子组成，其电子式为Na＋[∶H]－，正确；D项，NaCl是由钠离子和氯离子构成的离子化合物，电子式为Na＋[∶∶]－，错误。
8．（2021·四川雅安期末）下列关于离子化合物的说法正确的是
A．离子化合物一定能导电
B．离子化合物不一定易溶于水
C．能导电的物质一定是离子化合物
D．溶于水能导电的化合物一定是离子化合物
【答案】B
【解析】A项，离子化合物不一定能导电，如固体氯化钠不导电，离子化合物在熔融状态下能导电，错误；B项，离子化合物不一定易溶于水，如碳酸钙是离子化合物，但碳酸钙难溶于水，正确；C项，能导电的物质不一定是离子化合物，如金属铜能导电，错误；D项，溶于水能导电的化合物不一定是离子化合物，如氯化氢不是离子化合物，氯化氢的水溶液能导电，错误。
9．（2021·安徽芜湖期末）X、Y、Z、W是原子序数依次增大的不同主族的短周期元素，X、Y的简单离子的核外电子数相同，Y的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，Z原子最外层电子数是K层的3倍。下列说法正确的是
A．简单离子半径：Y＞Z
B．X只能形成HXO3型的酸
C．气态氢化物的热稳定性：W＜Z
D．Y与Z、W都能形成离子化合物
【答案】D
【解析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的不同主族的短周期元素，Y的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，Y为Na元素；Z原子最外层电子数是K层的3倍，Z为第3周期元素，为S元素；则W为Cl元素；X、Y的简单离子的核外电子数相同，则X为N元素，根据以上分析可知X、Y、Z、W分别是N、Na、S、Cl。
A项，电子层越多，离子半径越大，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，简单离子半径Y(Na＋)＜Z(S2－)，错误；B项，N元素可以形成HXO3型的酸，也可以是HXO2型的酸，错误；C项，元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定，热稳定性W(HCl)＞Z(H2S)，错误；D项，Y(Na)与Z(S)、W(Cl)都能形成离子化合物，分别是Na2S、NaCl，正确。
10．（2022·江西赣州期末改编）原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，其中X、Z、W与氢元素可形成XH3、H2Z和HW三种分子：Y与氧元素可形成Y2O和Y2O2两种离子化合物。
（1）Y与Z形成的化合物电子式为_________________，含有的化学键是____________。
（2）用电子式表示Y2O的形成过程：___________________________________。
（3）X、Z、W三种元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是___________(填化学式)。
（4）XH3与W2发生置换反应，生成的化合物属于离子化合物，该离子化合物是________(填化学式)。
（5）W2与NaOH溶液反应生成的三种物质中，属于离子化合物的是__________________。
【答案】（1）Na＋[∶∶]2－Na＋ 离子键 （2） （3）HClO4 （4）NH4Cl （5）NaCl NaClO
【解析】原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，Y与氧元素可组成Y2O和Y2O2离子化合物，则Y为Na元素；X、Z、W与氢元素可组成XH3、H2Z和HW三种分子，X原子序数小于Na，则X为N元素，Z、W原子序数都大于Na，则Z为S元素，W为Cl元素。
（1）Y(Na)与Z(S)形成的Na2S属于离子化合物，其电子式为Na＋[∶∶]2－Na＋，含有化学键为离子键；（2）Na2O为离子化合物，其电子式表示形成过程为；（3）非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，X、Z、W三种元素中非金属性最强的是Cl，则其最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是HClO4；（4）XH3与W2发生置换反应：NH3＋Cl2―→N2＋离子化合物，则该离子化合物由阳离子和Cl－组成，应为NH4Cl；（5）W2与NaOH溶液发生反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O，生成的盐NaCl、NaClO为离子化合物。
培优第二阶——拓展培优练
11．（2022·甘肃兰州第四片区期末改编）下列有关化学用语的表示方法中正确的是
A．Mg2＋的结构示意图：
B．用电子式表示Na2S的形成过程为：
C．用电子式表示MgCl2的形成过程为
D．M2＋核外有a个电子，b个中子，M的原子符号为M
【答案】D
【解析】A项，Mg2＋是Mg原子失去最外层的2个电子形成的，核外电子排布是2、8，故Mg2＋的结构示意图是，错误；B项，用电子式表示物质的形成过程，中间的符号是―→，正确的答案为：，错误；C项，在形成MgCl2时，Mg原子失去最外层的2个电子，2个Cl原子各得到1个电子形成Cl－，故用电子式表示MgCl2的形成过程为：，错误；D项，M2＋核外有a个电子，则M原子核外电子数为a＋2个，质子数是a＋2个；由于其中含有b个中子，则该原子的质量数是(a＋2)＋b＝a＋b＋2，故M的原子符号为M，正确。
12．（2022·广东汕头潮南区期末）下图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图。下列说法正确的是
A．最高价氧化物对应的水化物的碱性：Z＜M
B．X、Z两种元素形成的化合物都属于离子化合物
C．Y、R两种元素气态氢化物的稳定性：Y＜R
D．简单离子的半径：Z＞M＞X
【答案】B
【解析】同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，则前7种元素处于第二周期，后7种元素处于第三周期，结合原子序数可知，X为O元素，Y为F元素，Z为Na元素，M为Al元素，N为Si元素，R为Cl元素；则X为O，Y为F，Z为Na，M为Al，N为Si，R为Cl元素。
A项，同周期元素从左到右，元素的金属性逐渐减弱，金属性越强对应的最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性Z(Na)＞M(Al)，则最高价氧化物对应水化物的碱性：Z＞M，错误；B项，Z(Na)为活泼金属元素，X(O)为活泼非金属元素，则O、Na两种元素组成的化合物为Na2O和Na2O2均含有离子键，是离子化合物，正确；C项，Y(F)、R(Cl)两种元素属于同一主族元素，且F的非金属性大于Cl，则气态氢化物的稳定性：HF＞HCl，错误；D项，Z(O2－)、X(Na＋)和M(Al3＋)离子电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子的半径：Z(O2－)＞X(Na＋)＞M(Al3＋)，错误。
13．（2022·安徽芜湖期末）短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，其中只有Y、Z处于同一周期且相邻，Z是地壳中含量最多的元素，W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是
A．原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)
B．W的最高价氧化物的水化物是一种弱碱
C．Y的单质的氧化性比Z的强
D．X、Y、Z三种元素可以组成离子化合物
【答案】D
【解析】Z是地壳中含量最高的元素，即Z为O，W是短周期中金属性最强的元素，W是Na，只有Y和Z处于同一周期且相邻，四种元素原子序数依次增大，因此Y为N，X为H。
A项，电子层数越多，半径越大，电子层数相同，半径随着原子序数的递增而减小，因此半径大小顺序是r(Na)＞r(N)＞r(O)＞r(H)，即r(X)＜r(Z)＜r(Y)＜r(W)，错误；B项，Na的最高价氧化物的水化物是NaOH，NaOH属于强碱，错误；C项，同周期从左向右非金属性增强，即O的非金属性强于N，Y的单质(N2)的氧化性比Z(O2)的弱，错误；D项，X、Y、Z三种元素，即H、N、O可以组成离子化合物NH4NO3，正确。
14．（2021·全国乙卷）我国嫦娥五号探测器带回1.731 kg的月球土壤，经分析发现其构成与地球士壤类似土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族，下列结论正确的是
A．原子半径大小顺序为W＞X＞Y＞Z
B．化合物XW中化学键为离子键
C．Y单质的导电性能弱于Z单质的
D．Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸
【答案】B
【解析】设X的最外层电子数为x，W的最外层电子数为y(y≤8)，则x+x+1+x+2+y=15，整理得3x+y=12；设x=1，y=9(y＞8，不符合)，设x=2，y=6，结合原子序数可知，X为Mg，Y为Al，Z为Si，W为O元素；设x=3，y=3，X与W同主族，不符合要求，设x=4，y=0。故X为Mg，Y为Al，Z为Si，W为O元素。
A项，O原子有两层，Mg、Al、Si均有三层且原子序数依次增大，故原子半径大小顺序为Mg＞Al＞Si＞O，即X＞Y＞Z＞W，错误；B项，化合物XW即MgO为离子化合物，其中的化学键为离子键，正确；C项，Y单质为铝单质，铝属于导体，导电性很强，Z单质为硅，为半导体，半导体导电性介于导体和绝缘体之间，故Y单质的导电性能强于Z单质的，错误；D项，Z的氧化物的水化物为硅酸，硅酸酸性弱于碳酸，错误。
15．（2022·安徽安庆期末改编）下表列出了①～⑨九种元素在周期表中的位置：
IA 0族
1 ① IIA IIIA IVA VA VIA VIIA
2 ② ③ ④ ⑤
3 ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
请按要求回答下列问题。
（1）元素③在周期表中所处位置______________________。
（2）元素⑧的原子结构示意图是________________。
（3）③元素形成的简单阴离子的电子式为_________。
（4）上述元素中的三种元素可组成的离子化合物有_________________________(写二即可)。
（5）⑥与⑨组成化合物甲，用电子式表示甲的形成过程：_________________________。
【答案】（1）第二周期ⅤA族 （2） （3）[∶∶]3－ （4）NaOH Na2SO4 NaNO3 Na3PO4 NH4NO3 （5）
【解析】由元素在周期表中的相对位置可知，①为H元素、②为C元素、③为N元素、④为O元素、⑤为Ne元素、⑥为Na元素、⑦为P元素、⑧为S元素、⑨为Cl元素。
（1）氮元素位于元素周期表的第二周期ⅤA族；（2）硫原子的核电荷数为16，核外有3个电子层，最外层有6个电子，原子结构示意图为；（3）N元素形成的简单阴离子是N3－，其电子式为[∶∶]3－；（4）H、O、Na组成NaOH，Na、O、S组成Na2SO4，Na、O、N组成NaNO3，Na、O、P组成Na3PO4，H、O、N组成NH4NO3；（5）氯化钠是离子化合物，用电子式表示氯化钠的形成过程为。
16．（2022·安徽省芜湖市期末改编）下图为元素周期表的一部分，请参照元①～⑩在表中的位置，回答下列问题：
①
② ③ ④
⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
⑩
（1）元素⑩在周期表中的位置是___________，⑦的原子结构示意图为___________。
（2）④⑤⑥的简单离子半径由大到小的顺序为_______________________(用离子符号和“＞”表示)。
（3）④⑧⑨的气态氢化物中，最稳定的是___________(用化学式表示)。
（4）①元素形成的阴离子电子式为_________，④与⑥两种元素组成的化合物电子式为_______________。
（5）⑨与其它九种元素组成的物质中，属于离子化合物的有______________，用电子式表示⑥和⑨组成的化合物的形成过程：__________________________________________。
【答案】（1）第四周期第VA族 （2）F－＞Na＋＞Mg2＋ （3）HF （4）[∶H]－ [∶∶]－Mg2＋[∶∶]－ （5）NaCl、MgCl2
【解析】根据元素在周期表的位置，可知①是H，②是C，③是N，④是F，⑤是Na，⑥是Mg，⑦是Al，⑧是S，⑨是Cl，⑩是As元素。
（1）⑩是As元素，在元素周期表中位于第四周期第VA族；⑦是Al，原子核外电子排布式是2、8、3，所以Al原子结构示意图为：；（2）④是F，⑤是Na，⑥是Mg，三种元素形成的简单离子F－、Na＋、Mg2＋，离子核外电子排布都是2、8，离子核外电子层结构相同。对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径就越小，所以简单离子半径由大到小的顺序为：F－＞Na＋＞Mg2＋；（3）④是F，⑧是S，⑨是Cl，三种元素形成的简单氢化物化学式分别是HF、H2S、HCl。元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强，这三种元素的非金属性：F＞Cl＞S，所以简单氢化物的稳定性由强到弱的顺序为：HF＞HCl＞H2S，因此三种氢化物中最稳定的是HF；（4）H原子得到1个电子形成H－，其电子式为[∶H]－；F与Mg形成的MgF2为离子化合物，其电子式为[∶∶]－Mg2＋[∶∶]－；（5）⑨是Cl，可与Na、Mg两种元素形成离子化合物：NaCl、MgCl2；形成MgCl2时，Mg原子失去2个电子变为Mg2＋，2个Cl原子获得2个电子变为2个Cl－，然后2个Cl－与Mg2＋通过离子键结合形成MgCl2，用电子式表示其形成过程为：。
