2.1共价键 课时作业(含解析)

2.1共价键 课时作业
一、单选题
1．在特定催化剂条件下，可除去废气中的氮氧化物，总反应为，设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A．所含中子数为
B．生成标准状况下，转移的电子数为
C．该反应中消耗还原剂，生成的键的个数为
D．装有的集气瓶中含有的分子数小于
2．下列叙述正确的是
A．与的结构相似，分子中σ键与π键的数目之比为1：1
B．CO与的结构相似，CO分子中σ键与π键的数目之比为2：1
C．共价化合物中含有σ键，离子化合物中也含有σ键
D．已知反应，若该反应中有断裂，则形成的π键的数目为
3．中美学者携手发现了全硼富勒烯团簇。团簇的结构酷似中国的红灯笼（如图所示）。该材料可用于组装分子器件，在储氢储锂、半导体、超导、绿色催化等领域具有重要的应用前景。下列有关说法正确的是（ ）
A．与石墨烯的结构相同，二者互为同素异形体
B．含有原子
C．中既含极性键，又含非极性键
D．和同主族，在反应中都只能形成简单阳离子
4．原子数目相等和电子数目相等的微粒叫等电子体，下列各组微粒中属于等电子体的是
A．CH4、NH3 B．S2-、Cl-
C．CO2、HCl D．OH-、
5．下列说法中，错误的是
A．氧原子有两个未成对电子，因而能形成2个共价键
B．氧原子可以形成H2O、H2O2，也可能形成H3O
C．已知 H2O2的分子结构是，在H2O2中只有σ键没有π键
D．已知 N2的分子结构是NN，在N2中有1个σ键和2个π键
6．下表是元素周期表的一部分，所列字母分别代表某一种化学元素，下列说法正确的是
A．第一电离能：
B．基态Z原子的孤电子数是第四周期所有副族元素原子最多的
C．中σ键与π键数目之比为1∶2
D．B、C、D形成的简单氢化物原子个数相同
7．某含铑[Rh(Ⅰ)]催化剂催化乙烯加氢反应的过程如图所示，图中P代表PPh3(三苯基膦)，下列说法正确的是
A．基态P的价电子排布式为[Ne]3s23p3
B．步骤②有非极性键、极性键的断裂和形成
C．配合物RhCl(PPh3)3中P原子提供电子给Rh
D．图中总过程可表示为CH2=CH2+H2CH3CH3
8．电子总数或价电子总数相等、原子数也相同的分子或离子的空间构型是相同的，下列各组微粒空间构型不相同的是（　　）
A．CO2和NO2 B．CO2和N2O C．SO3和NO D．SO和ClO
9．NH4Cl晶体中不含有的作用力是
A．离子键 B．共价键 C．配位键 D．氢键
10．氰气的化学式为，结构式为，其性质与卤素气体单质相似，氰气可用于有机合成、制农药，也可用作消毒、杀虫的熏蒸剂等。下列叙述正确的是
A．在所有气体单质分子中，一定有键，可能有键
B．氰气分子中键的键长大于键的键长
C．1个氰气分子中含有3个键和4个键
D．不能与氢氧化钠溶液发生反应
11．下列有关物质分类的说法中正确的是
A．金属氧化物均为碱性氧化物
B．非金属氧化物不一定是酸性氧化物
C．溶于水能电离出H+的化合物都是酸
D．由非金属元素组成的化合物一定共价化合物
12．氰化物剧毒，工业上采用将废水中的氧化成无毒物质，反应为。下列有关说法正确的是
A．该反应涉及两种共价化合物 B．中子数为19的氯原子为
C．的电子式为 D．中含离子键和共价键
13．下列说法错误的是
A．由非金属元素形成的单质中一定存在非极性键
B．在共价化合物中一定含有共价键
C．含有离子键的化合物一定是离子化合物
D．由非金属元素形成的化合物中可能存在离子键
14．下列说法正确的是
A．键和键比例为7：1
B．某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ/mol)分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X3+
C．共价键的键长越短，形成的共价键键能就一定越大
D．1个S原子最多只能与2个H原子结合形成分子，是由共价键的饱和性决定的
15．关于键长、键能和键角的说法中不正确的是
A．键角是描述分子立体结构的重要参数 B．键长的大小与成键原子的半径有关
C．多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性 D．键能越大，键长就越长，共价化合物也就越稳定
二、填空题
16．某有机物分子的结构简式为，该分子中有_______个σ键，_______个π键，_______(填“有”或“没有”)非极性键。根据共价键的类型和极性可推测该物质可发生_______反应和_______反应，与钠反应的剧烈程度比水与钠反应的剧烈程度_______。原因是CH2=CHCOOH中中的氢氧键受酮羰基影响，极性更强，更易断裂。
17．查阅教材附录中键长和键能的数据，将、、、四种气态氢化物按稳定性由强到弱排序并说明原因____。
三、实验题
18．碱金属元素和卤族元素广泛存在，用化学用语回答下列问题。
(1)氢氟酸可以用来雕刻玻璃。用电子式表示氟化氢的形成过程__________。
(2)过氧化钠可以用于潜水艇中氧气的来源，其与二氧化碳反应的化学方程式是_____。
(3)次氯酸钠溶液(pH>7)和溴化钠溶液混合，可以作为角膜塑形镜的除蛋白液。二者混合后，溶液变成淡黄色，该反应的离子方程式是_____________________。
(4)Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4-SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2 ＝ 4LiCl +S +SO2。组装该电池必须在无水条件下进行，原因是_____________(用化学方程式表示)。
(5)关于碱金属和卤族元素，下列说法一定正确的是____________。
A．从上到下，单质密度依次增大 B．从上到下，单质熔沸点依次升高
C．从上到下，原子半径依次增大 D．单质都可以与水反应
(6)常温下，KMnO4固体和浓盐酸反应产生氯气。为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。
实验过程：
Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为红棕色时，关闭活塞a。
Ⅳ.……
①验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是____________________。
②B中溶液发生反应的离子方程式是__________________________。
③为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是______________。
四、有机推断题
19．富马酸(反式丁烯二酸)与Fe2+形成的配合物——富马酸铁又称“富血铁”，可用于治疗缺铁性贫血。以下是合成富马酸铁的一种工艺路线：
回答下列问题：
(1)由A生成B的反应类型为___，反应的化学方程式为：___。
(2)由D生成E的反应类型为___，反应的化学方程式为：__。
(3)检验富血铁中是否含有Fe3+的实验所用的试剂是___。富血铁中存在的化学键有___。
A．离子键 B．共价键 C．配位键 D．氢键 E.σ键 F.π键
(4)富马酸为二元羧酸，富马酸的同分异构体中，同为二元羧酸的还有___，___(写出结构简式，考虑立体异构)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．1个分子含有17个中子，则所含中子数为，A正确；
B．该反应中、、中的化合价变化分别为-3→0、＋2→0、＋4→0，所以生成标准状况下(即)时，转移的电子数为，B正确；
C．由反应的各物质中元素化合价变化情况可知，作还原剂，该反应中消耗还原剂，生成氮气、水，键个数为，C错误；
D．，则装有(即)的集气瓶中含有的分子数小于，D正确；
故选C。
2．C
【详解】A．由与的结构相似，可推断出的结构简式为，其分子中含有6个σ键和3个π键，所以σ键与π键的数目之比为2：1，A项错误；
B．CO与的结构相似，则CO的结构式为，σ键与π键的数目之比为1：2，B项错误；
C．中的和都是共价单键，属于可键，中存在共价单键，是可键，C项正确；
D．分子中含有4个，若该反应中有断裂，则生成，形成π键的数目是，D项错误。
故选：C。
3．B
【详解】A. 与石墨烯是不同元素形成的单质，不互为同素异形体，A项错误；
B. 的物质的量为，含有原子，B项正确；
C. 中没有极性键，只含有非极性键，C项错误；
D. 可形成，可形成，D项错误；
答案选B。
4．B
【详解】A．CH4和NH3电子数分别为6+1×4=10，7+1×3=10，原子数目不相等，故A错误；
B．S2-和Cl-电子数分别为16+2=18，17+1=18，原子数目相等，故B正确；
C．CO2和HCl电子数分别为6+8×2=22，1+17=18，原子数目不相等，故C错误；
D．OH-和电子数分别为8+1+1=10，7+1×2+1=10，原子数目不相等，故D错误；
故选B。
5．B
【详解】A．氧原子有两个未成对电子，其余4个电子形成2对，还缺少两个电子达到8电子稳定结构，因而能形成2个共价键，A正确；
B．根据共价键的饱和性可知，氧原子最多形成2个共价键，所以不存在H3O分子，B错误；
C．根据H2O2的分子结构可知，其分子中均为单键，没有双键或三键，即在H2O2中只有σ键没有π键，C正确；
D．N2的分子结构是NN，形成氮氮三键，三键中有1个σ键和2个π键，D正确；
综上所述答案为B。
6．B
【分析】由元素在周期表中的位置可知，A为H，B为C，C为N，D为O，X为S，Y为Cl，Z为Cr，据此解答。
【详解】A．同周期主族元素随着原子序数增大，第一电离能呈增大的趋势，但第ⅡA族和第ⅤA族反常，所以第一电离能：C＞D＞B，故A错误；
B．基态Cr原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，因此孤电子数是第四周期所有副族元素原子最多的，故B正确；
C．为S2Cl2，结构式为Cl－S－S－Cl，分子中不存在π键，故C错误；
D．B、C、D形成的简单氢化物分别为CH4、NH3、H2O，原子总数不一样，故D错误；
故选B。
7．D
【详解】A．P的原子序数为15，基态P原子最外层有5个电子，价电子排布式为3s23p3，A项错误；
B．步骤②中H2中存在H-H非极性共价键，H-H键的断裂，生成Rh-H极性共价键，则步骤②中有非极性共价键断裂，极性共价键生成，B项错误；
C．配合物RhCl(PPh3)3中P原子形成三对共价键，Cl原子形成一对共价键，则P原子和Cl原子提供电子给Rh，C项错误；
D．铑[Rh(Ⅰ)]催化剂催化乙烯加氢反应的过程总反应为CH2=CH2+H2CH3CH3，D项正确；
答案选D。
8．A
【详解】A．CO2和NO2的价电子总数分别为16、17个，不相等，故空间构型不同，A正确；
B．CO2和N2O价电子总数分别为4+26=16、25+6=16，均为16个，原子数均为3个，故空间构型相同，B正确；
C．SO3和NO价电子总数分别为46=24、5+36+1=24，均为24个，原子数均为4个，故空间构型相同，C正确；
D．SO和ClO价电子总数分别为6+46+2=32、7+46+1=32，均为32个，原子数均为5个，故空间构型相同，D正确；
答案选A。
9．D
【详解】NH4Cl是由与Cl-通过离子键结合形成的离子晶体，在阳离子中含有共价键和配位键，故NH4Cl晶体中含有的作用力是离子键、共价键、配位键，而不存在氢键，故合理选项是D。
10．C
【详解】A．稀有气体为单原子分子，不存在化学键，A错误；
B．成键原子半径越小，键长越短，氮原子半径小于碳原子半径，故键比键的键长短，B错误；
C．单键为σ键、三键为1个σ键和2个π键，氰气的结构式为，1个氰气分子中含有3个σ键和4个π键，C正确；
D．卤素单质能与氢氧化钠溶液反应，氰气性质与卤素气体单质相似，则氰气能与氢氧化钠溶液反应，D错误；
答案选C。
11．B
【分析】
【详解】A．碱性氧化物都是金属氧化物，但金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Al2O3属于两性氧化物，故错误；
B．非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如CO和NO2等不属于酸性氧化物，故正确；
C．能电离出H＋的不一定是酸，如NaHSO4，酸是电离出的阳离子全部是H＋的化合物，故错误；
D．由非金属元素组成的化合物不一定共价化合物，如铵盐，所有铵盐都是离子化合物，故错误。
故选B。
12．D
【详解】A．该反应中只有水是共价化合物，故A错误；
B．中子数为19的氯原子表示为，故B错误；
C．是离子化合物，电子式为，故C错误；
D．是离子化合物，含离子键和共价键，故D正确；
选D。
13．A
【详解】A. 由非金属元素形成的单质中不一定存在化学键，如稀有气体等，故A错误；
B. 只含有共价键的化合物是共价化合物，所以在共价化合物中一定含有共价键，故B正确；
C. 含有离子键的化合物一定是离子化合物，故C正确；
D. 由非金属元素形成的化合物中可能存在离子键，如NH4Cl等，故D正确；
答案选A。
14．D
【详解】A．单键为键，双键为1个键、1个键，结构中共有16个单键、2个双键，即18个键、2个键，键和键比例为9:1，A错误；
B．该元素第三电离能剧增，最外层应有2个电子，表现为+2价，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2+，B错误；
C．原子间共用电子对数目相同的共价键，键长越短、键能越大，如氮氮三键的键长小于碳碳三键的键长，氮氮三键的键能大于碳碳三键的键能，氮氮三键的键长大于O-H键的键长，但氮氮三键的键能大于O-H键的键能，C错误；
D．硫原子最外层有6个电子，有2个未成对电子，1个S原子最多只能与2个H原子结合形成分子，是由共价键的饱和性决定的，D正确；
答案选D。
15．D
【详解】A.键角是分子中两个共价键之间的夹角，是描述分子立体结构的重要参数，故A正确；
B.影响键长的因素有：参与成键的原子半径、成键原子的周围环境，与成键原子的半径和成键数目有关，故B正确；
C.多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性，故C正确；
D.键能越大，键长越短，共价化合物越稳定，故D错误。
故选D。
16． 8 2 有 加成 取代 大
【解析】略
17．HF> H2O> NH3 > PH3
【详解】查阅教材附录中键长和键能的数据可知，H-F键长为0.092nm，键能为565kJ/mol，O-H键长为0.101nm，键能为467 kJ/mol，N-H的键长为0.101nm，键能为391 kJ/mol，P-H的键长为0.142nm，键能为320 kJ/mol，氢化物的稳定性取决于共价键的键能大小，键能越大，物质的稳定性越强，共价键的键能取决于共价键的键长，键长越长，键能越小，键长越短，键能越大，同周期，从左向右原子半径逐渐减下，同主族，从上到下原子半径逐渐增大，故稳定性为：HF> H2O> NH3 > PH3。
18． 2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2 ClO-+2Br-+H2O＝Cl-+Br2+2OH- 2Li+2H2O＝2LiOH+H2↑ CD A中湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 Cl2+2Br-=Br2+2Cl- 打开活塞b，C中溶液滴入试管D中，关闭活塞b，取下试管D，振荡、静置，若溶液分层，且下层溶液变为紫红色，则证明溴的氧化性强于碘
【分析】(1)HF为共价化合物，按照电子式表示物质形成过程的要求进行书写；
(2)从过氧化钠的性质入手即可；
(3)次氯酸钠具有强氧化性，能将溴化钠氧化，从而书写出离子方程式；
(4)Li属于碱金属，从这个角度进行分析；
(5)从同主族从上到下性质的相似性和递变性角度进行分析；
(6)实验目的是验证是卤素单质氧化性的相对较弱，反应原理是Cl2＋2Br-=2Cl-＋Br2、Br2＋2I-=I2＋2Br-、Cl2＋2I-=2Cl-＋I2，然后具体分析；
【详解】(1)HF为共价化合物，其结构式为H－F，因此用电子式表示氟化氢形成的过程为；
(2)过氧化钠能与CO2发生反应生成Na2CO3和O2，反应方程式为2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2；
(3)次氯酸钠与溴化钠混合，溶液变为淡黄色，说明有溴单质生成，利用次氯酸钠具有强氧化性，将Br-氧化成Br2，离子方程式为2Br-＋ClO-＋H2O=Cl-＋Br2＋2OH-；
(4)Li属于碱金属，易与水发生反应，反应的方程式为2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑，因此Li－SOCl2电池必须在无水条件下进行；
(5)A. 碱金属从上到下，密度呈增大的趋势，但K的密度比Na小，故A错误；
B. 碱金属从上到下，单质熔沸点逐渐降低，故B错误；
C. 同主族从上到下，电子层数增多，原子半径依次增大，故C正确；
D. 碱金属、卤族元素都能水发生反应，故D正确；
答案：CD；
(6)①圆底烧瓶中产生的Cl2与A中的KI发生反应：Cl2＋2I-=2Cl-＋I2，淀粉与碘单质变蓝，即A中湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，说明氯气的氧化性强于碘；
②氯气的氧化性强于Br2，将Cl2通入NaBr溶液中，B中发生反应的离子方程式为Cl2＋2Br-=2Cl-＋Br2；
③验证Br2的氧化性强于碘，利用的原理是Br2＋2I-=I2＋2Br－；根据实验过程II、III，说明C中不含Cl2，则过程Ⅳ的操作和现象是打开活塞b，C中溶液滴入试管D中，关闭活塞b，取下试管D，振荡、静置，若溶液分层，且下层溶液变为紫红色，则证明溴的氧化性强于碘。
【点睛】用电子式表示物质的形成过程，首先判断形成的物质是离子化合物还是共价化合物，然后按离子化合物、共价化合物形成过程的书写要点书写。
19． 取代反应 +Cl2+HCl 消去反应 +2NaOH+2NaBr+2H2O KSCN溶液或苯酚溶液 BCEF
【分析】环己烷与氯气发生取代反应生成B，B在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成环己烯，可知B是一氯环己烷，环己烯和溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成D，D是1,2-二氯环己烷；酸化得到富马酸，富马酸的结构简式是。
【详解】(1)环己烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成，反应类型为取代反应，反应的化学方程式为+Cl2+HCl；
(2)D是 ，在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成，反应类型为消去反应，反应的化学方程式为+2NaOH+2NaBr+2H2O；
(3) Fe3+遇KSCN溶液变红色，苯酚与Fe3+发生显色反应，检验富血铁中是否含有Fe3+所用的试剂是KSCN溶液或苯酚溶液。Fe2+和反应生成 ，可知富血铁是离子化合物，存在的化学键有离子键、共价键 、σ键、π键，选ABEF；
(4) 为二元羧酸，富马酸的同分异构体中，同为二元羧酸的还有，。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页