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第2课时 共价键
1.下列各组物质中,化学键类型完全相同的是( )
A.HI和NaI B.H2S和CO2
C.Cl2和CCl4 D.F2和NaBr
解析:A项,在HI中,由于H原子和I原子通过共用电子对形成共价键,且I原子吸引电子的能力比H原子强,共用电子对偏向I原子一方,因此H—I为极性共价键。在NaI中,活泼金属Na与活泼非金属I2化合时,Na原子失去最外层电子变成Na+,I原子得到电子变成I-,Na+和I-通过静电作用形成离子键,即HI和NaI的化学键类型不相同。
B项,H2S和CO2可用下列电子式表示:H∶∶H,∶∶,即它们的化学键类型相同,都为极性共价键。
C项,由于Cl—Cl是非极性共价键,C—Cl是极性共价键,所以它们的化学键类型不完全相同。
D项,由于F—F是非极性共价键,Na+与Br-之间形成离子键,所以它们的化学键类型也不相同。
答案:B
2.下列关于化学键的说法中,正确的是( )
A.单质分子中一定含有共价键
B.由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物
C.非极性键只存在于双原子单质分子里
D.化合物分子里的化学键一定是极性键
解析:A错,稀有气体的原子构成的单原子分子中不含共价键;B对,如铵盐是由非金属元素组成的离子化合物;C错,例如H2O2、Na2O2等物质中O—O键均为非极性键;D错,如H2O2多原子分子中也含有非极性键。
答案:B
3.下列说法正确的是( )
A.含有共价键的化合物一定是共价化合物
B.分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物
C.由共价键形成的分子一定是共价化合物
D.只有非金属原子间才能形成共价键
解析:NaOH、NH4Cl中都含共价键,但二者是离子化合物,A错;Cl2、H2等由共价键形成,但都是单质,C错;AlCl3中Al—Cl为共价键,D错。
答案:B
4.(2013·江苏扬州高一检测)由于地球引力的存在,人在地球上生活而不能自动脱离地球。同理,原子之间能自动结合是因为它们之间存在着强烈的相互作用——化学键,由于有化学键才使得100多种元素构成了世界万物。关于化学键的下列叙述中,正确的是( )
A.离子化合物中可能含共价键,共价化合物中不含离子键
B.共价化合物中可能含离子键,离子化合物中只含离子键
C.单质中一定含有共价键
D.含有离子键的物质可能是单质
解析:除离子键外,离子化合物还可能含共价键,如NaOH是由Na+和OH-结合而成的离子化合物,而OH-中含O—H共价键,在共价化合物中仅存在共价键,不存在离子键,A正确,B错误;稀有气体分子中不存在化学键,C错误;离子键是阴、阳离子之间的静电作用,含有离子键的物质一定是化合物,D错误。
答案:A
5.美国科学家发现:普通盐水在无线电波照射下可燃烧,这一伟大的发现,有望解决用水作人类能源的重大问题。无线电频率可以降低盐水中所含元素之间的“结合力”,释放出氢原子,若点火,氢原子就会在该种频率下持续燃烧。上述中“结合力”实质是( )
A.分子间作用力 B.氢键
C.共价键 D.离子键
解析:要使水在一定的条件下降低结合力,释放出氢原子来燃烧,实质是断裂氢原子和氧原子之间的共价键。
答案:C
6.固体A的化学式为NH5,它的所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外电子层结构,则下列有关说法中,不正确的是( )
A.1 mol NH5中含有5NA个N—H键(NA表示阿伏加德罗常数)
B.NH5中既有共价键又有离子键,NH5是离子化合物
C.NH5的电子式为[H∶∶H]+[∶H]-
D.它与水反应的化学方程式为NH5+H2ONH3·H2O+H2↑
解析:因为NH5所有的原子最外层都符合相应稀有气体原子的最外层电子层结构,即2个或8个电子。假设A正确,对N原子来说,最外层应是10个电子,不符合题意。其他选项均符合题意。
答案:A
7.现有如下说法:
①在水中氢、氧原子间均以化学键相结合
②金属和非金属化合形成离子键
③离子键是阳离子、阴离子的相互吸引
④根据电离方程式:HClH++Cl-,可判断HCl分子里存在离子键
⑤H2和Cl2的反应过程是H2、Cl2分子里共价键发生断裂生成H、Cl,而后H、Cl形成离子键
上述各种说法正确的是( )
A.①②⑤正确 B.都不正确
C.④正确,其他不正确 D.仅①不正确
解析:水中存在分子内的H、O原子之间的相互作用,但也存在分子间的H、O原子间的相互作用,而化学键只指分子内相邻原子间强烈的相互作用,故①叙述不正确。离子键不是存在于任何金属和非金属微粒间,只是活泼金属和活泼非金属化合时,才可形成离子键,故②叙述不正确。在离子化合物中,阴、阳离子间存在相互作用,但不单指吸引力,还有相互排斥力,故③叙述不正确。HCl分子中不存在离子,它属于共价化合物,分子中没有离子键,故④叙述不正确。化学反应的本质是旧键断裂、新键形成的过程,但HCl中存在的是共价键而非离子键,故⑤不正确。
答案:B
8.请根据所给图形回答下列问题:
(1)下图表示容器中气体粒子的示意图,图中“”和“”分别代表不同元素的原子,它们的结合体代表分子,则图中可表示氮气的是 ,可表示氯化氢(HCl)分子的是 ,可表示一氧化碳和氧气的混合气体的是 (填序号)。
(2)如图是水分子在一定条件下分解的示意图,从中获得的信息不正确的是 (填序号)。
A.生成1 mol O2需断开4 mol H—O共价键
B.水分解后生成氢气和氧气的分子数比为2∶1
C.水分解过程中,分子的种类不变
D.水分解过程中,原子的数目不变
(3)下表各图中的小球代表原子序数从1~18元素的原子实(原子实是原子除最外层电子后剩余的部分),小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子,短线代表共价键。下列各图表示的结构与化学式一定不相符的是 (填序号)。
解析:(1)由图形可知,A中含两种原子,且未形成单质或化合物;B中含两种相互结合的原子,形成一种分子;C含两种分子,一种为单质,一种为化合物;D含一种分子,且为双原子分子构成的单质。
(2)在水分解的过程中,发生了旧键的断裂和新键的形成,发生了化学变化,由H2O生成O2与H2,原子的种类和数目不变。
(3)CCl4分子中的每个氯原子上应有三对未成对电子,C项表示CH4。
答案:(1)D B C (2)C (3)C
9.X、Y、Z是三种常见的短周期元素,可以形成XY2、Z2Y、XY3、Z2Y2、Z2X等化合物。已知Y的离子和Z的离子具有相同的电子层结构,X离子比Y离子多1个电子层。
(1)X离子的结构示意图为 。
(2)Z2Y对应水化物的碱性比LiOH 。
(3)Z2X属于 (填“共价”或“离子”)化合物。
(4)Z2Y2含有 键和 键,Z2Y2溶于水时发生反应的化学方程式是 。
解析:本题可抓住比较有特征的XY3及Z2Y2入手。前者的典型是AlCl3或SO3,而后者的典型应是Na2O2或H2O2。根据“Y的离子和Z的离子具有相同的电子层结构”,可推出Z为Na,Y为O。再根据“X离子比Y离子多1个电子层”推出X应是S。据此可回答问题。另外,在理不清头绪时还可以看看题中需要回答的问题,或许也会得到一些启发或提示。如本题(2)中暗示,Z2Y可能是一种碱性氧化物;(4)中可知Z2Y2不可能是H2O2,而应是Na2O2。
答案:(1)
(2)强 (3)离子 (4)离子 共价(或非极性) 2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
10.为清理路面积雪人们使用了一种融雪剂,其主要成分的化学式为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,且1 mol XY2含有54 mol电子。
(1)该融雪剂的化学式是 ,该物质中化学键类型是 ,电子式是 。
(2)元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,D与Y相邻,则D的元素符号是 ;D与E能形成一种结构类似于CO2的三原子分子,且每个原子均达到了8电子稳定结构,该分子的结构式为 ,电子式为 ,化学键类型为 (填“离子键”“非极性共价键”或“极性共价键”)。
(3)W是与D同主族的短周期元素,Z是第三周期金属性最强的元素,Z的单质在W的常见单质中反应时有两种产物:不加热时生成 ,其化学键类型为 ;加热时生成 ,其化学键类型为 ,电子式为 。
解析:(1)X的阳离子与Y的阴离子的电子层结构相同,且1 mol XY2中含54 mol电子,则1 mol X、Y的离子平均含18 mol e-,可推出其化学式应为CaCl2,即X为Ca,Y为Cl。(2)D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,则其为He或C或S或Kr,又因D与Y相邻,则D为S,He、Kr与D不能形成分子,则E为C,C与S形成的分子为CS2。(3)W是与硫同主族的短周期元素,则W是氧;Z是第三周期金属性最强的元素,则Z是Na。Na在O2中反应不加热时生成Na2O,加热时生成Na2O2,Na2O2中Na+与间形成离子键,内部形成非极性共价键。
答案:(1)CaCl2 离子键 [∶∶]-Ca2+[∶∶]-
(2)S SCS ∶∶C∶∶ 极性共价键
(3)Na2O 离子键 Na2O2 离子键和非极性共价键 Na+[∶∶]2-Na+
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第三节 化学键
第1课时 离子键
1.下列关于电子式的说法错误的是( )
A.每种元素的原子都可以写出电子式
B.简单阳离子的电子式与它的离子符号相同
C.阴离子的电子式要加方括号表示
D.电子式就是核外电子排布的式子
解析:电子式应该是在元素符号周围标出原子最外层电子的式子。
答案:D
2.(2013·福建福州高一检测)下列各数值表示有关元素的原子序数,其所表示的各原子组中能以离子键相互结合形成稳定化合物的是( )
A.10与19 B.6与16
C.11与17 D.14与8
解析:根据离子键的形成条件,活泼金属元素与活泼的非金属元素间一般形成离子键,根据原子序数,C项中Na和Cl符合题意。
答案:C
3.下列电子式中,不正确的是( )
A.Na× B.Na∶∶
C.[∶∶]- D.[∶H]-Ca2+[∶H]-
解析:NaCl的电子式为Na+[∶∶]-。
答案:B
4.(2013·山西太原高一检测)下列叙述不正确的是( )
A.活泼金属与活泼非金属化合时,一般能形成离子键
B.阴、阳离子通过静电引力所形成的化学键叫做离子键
C.离子所带电荷的符号和数目与原子成键时得失电子有关
D.阳离子半径比相应的原子半径小,而阴离子半径比相应的原子半径大
解析:活泼金属元素与活泼非金属元素之间一般形成离子键,A正确;阴、阳离子之间存在静电作用,它既包括带相反电荷的阴、阳离子的静电引力,还包括带相同电荷的粒子(如电子、原子核)间的斥力,B错误;由离子的形成过程知C正确;失去电子,形成阳离子,半径减小,得到电子,形成阴离子,半径增大,D正确。
答案:B
5.下列说法正确的是( )
A.钠原子与氯原子反应生成NaCl后,其结构的稳定性增强
B.阴、阳离子之间有强烈的吸引作用而没有排斥作用,所以离子键的核间距离相当小
C.失电子难的原子获得电子的能力一定强
D.任何离子键在形成的过程中必定有电子的得与失
解析:金属钠和非金属氯气反应生成离子化合物氯化钠后,各原子都变成8电子稳定结构的离子,所以A项正确;在离子键中,既有阴、阳离子的相互吸引,又有电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用,所以B项错;对于C选项,可用稀有气体原子说明,稀有气体原子既难失电子,又难得电子;在离子交换过程中生成新的离子键,但无电子的得失,如Na+与OH-结合成NaOH,D项错。
答案:A
6.X、Y两元素的原子,当它们分别获得2个电子形成稀有气体元素原子的电子层结构时,X放出的热量大于Y放出的热量;Z、W两元素的原子,当它们分别失去1个电子也形成稀有气体元素原子的电子层结构时,W吸收的热量大于Z吸收的热量,则X、Y和Z、W分别形成的化合物中,是离子化合物的可能性最大的是( )
A.Z2X B.Z2Y C.W2X D.W2Y
解析:X、Y两元素的原子得电子后,X放出热量大于Y放出的热量,说明X比Y的非金属性强,形成的阴离子稳定;Z、W失去电子后吸收热量越少,说明原子越活泼,生成的阳离子也就越稳定,即Z比W的金属性强。所以Z、X最易形成离子化合物Z2X。
答案:A
7.下列说法正确的是( )
A.离子键就是阴阳离子间的静电引力
B.所有金属元素与所有非金属元素间都能形成离子键
C.钠原子与氯原子结合成氯化钠后体系能量降低
D.在离子化合物CaCl2中,两个氯离子间也存在离子键
解析:阴阳离子间既存在引力又存在斥力,A错;0族元素化学性质非常稳定,一般难形成化合物,金属元素与非金属元素也可形成共价化合物,如AlCl3,B错;离子键仅存在于阴阳离子间,D错。
答案:C
8.A、B、C、D是元素周期表前三周期中的四种元素,A能与D形成AD2型化合物,AD2中核外电子总数是30,D-的核外电子排布与Al3+相同;B和C可以形成BC型化合物,BC分子中质子总数是18,BC水溶液是一种强酸,试回答:
(1)写出上述四种元素的名称:A ,B ,C,D 。
(2)用电子式表示AD2: 。
(3)D单质与水反应的化学方程式为 。
解析:由组成AD2可判断A、D所在族为ⅡA族、ⅦA族或ⅣA族、ⅥA族。由于D-结构与Al3+相同,故D元素为F。由AD2中核外电子数为30,推知A为Mg。BC水溶液为强酸,且质子数之和为18,知B为H,C为Cl。
答案:(1)镁 氢 氯 氟
(2)[∶∶]-Mg2+[∶∶]-
(3)2F2+2H2O4HF+O2
9.A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的同周期元素,已知A、C、F的原子最外层电子数之和为11,且这三种元素的最高价氧化物对应的水化物之间两两皆能反应,均生成盐和水,D元素原子的次外层电子数比最外层电子数多4,E元素原子最外层与最内层电子数的差是3,试回答:
(1)写出下列元素的元素符号:A ,C ,D ,E 。
(2)用电子式表示B和F形成化合物的过程: 。
(3)写出A、C、F三种元素最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式: , , 。
解析:A、C、F三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应,说明一定有铝、钠。三种元素的原子最外层电子数之和为11,故F为Cl,A为Na,C为Al。D元素原子的次外层电子数比最外层电子数多4,说明其次外层电子数为8,故D为Si。E的最内层电子数为2,最外层电子数为5,故E为P。
答案:(1)Na Al Si P
(2)
(3)NaOH+Al(OH)3NaAlO2+2H2O
NaOH+HClO4NaClO4+H2O
Al(OH)3+3HClO4Al(ClO4)3+3H2O
10.氮化钠(Na3N)是科学家制备的一种重要的化合物,它与水作用可产生NH3。请回答下列问题:
(1)Na3N的电子式是 ,该化合物由 键形成。
(2)Na3N与盐酸反应生成 种盐,其电子式分别是 。
(3)Na3N与水的反应属于 反应(填基本反应类型)。
(4)比较Na3N中两种粒子的半径:r(Na+) r(N3-)(填“>”“=”或“<”)。
解析:Na3N为离子化合物,与水反应符合水解规律,实际上也是复分解反应,Na+与N3-属电子层结构相同的粒子,钠的核电荷数大于氮的核电荷数,故r(Na+)答案:(1)Na+]3-Na+ 离子
(2)两 Na+[∶∶]-和[H∶∶H]+[∶∶]-
(3)复分解 (4)<
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