2023-2024学年高中化学必修第一册4.3化学键(人教版)

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名称 2023-2024学年高中化学必修第一册4.3化学键(人教版)
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资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2023-07-27 09:22:43

文档简介

2023-2024学年高中化学必修第一册4.3化学键(人教版)
一、选择题
1.(2023高一下·河南期末)近期科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O2在催化剂表面生成CO2的历程(部分微粒未画出)。反应过程如图,下列说法正确的是(  )
A.状态Ⅰ→状态Ⅱ发生了化学变化
B.CO2是具有极性共价键的直线型分子
C.CO和O生成CO2的过程不涉及电子转移
D.状态Ⅲ→状态Ⅴ表示CO与O2的反应
2.(2023高一下·杭州期中)下列说法正确的是(  )
A.He、Ne、Ar都是由分子构成的,但分子内部不存在共价键
B.碘单质升华过程中,吸收的热量用于克服碘原子之间的共价键
C.固体NaCl属于离子化合物,和之间通过静电引力形成离子键
D.HCl和分子中,各原子最外层都达到了8电子稳定结构
3.(2023高二下·电白期中)下列说法不正确的是(  )
A.非金属元素的原子间不能形成离子化合物
B.HCl、HBr和HI的稳定性依次减弱
C.氯化氢气体溶于水共价键被破坏
D.干冰由固态变为气态,分子间作用力被破坏
4.(2022高二下·温州期末)下列说法错误的是(  )
A.二氧化硅可用来制造光导纤维
B.溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变
C.氯气、臭氧、二氧化氯都可用于饮用水的消毒
D.黏胶纤维中的长纤维一般称为人造丝,短纤维称为人造棉,都可用于纺织工业
5.(2022高二下·房山期中)下列叙述与范德华力无关的是(  )
A.气体物质加压或降温时能凝结或凝固
B.氯化钠的熔点较高
C.干冰易升华,固体不易升华
D.熔、沸点高低:
6.(2023高一下·河南期末)目前,科学家发现在负压和超低温条件下,可将水形成像棉花糖一样的气溶胶的冰,该冰称为“气态冰”。下列说法不正确的是(  )
A.该冰具有丁达尔效应
B.“气态冰”与普通冰化学性质相同
C.18g“气态冰”在标准状况下的体积等于22.4L
D.“气态冰”分子中存在极性共价键
7.(2023高二下·广州期中)下列说法正确的是 (  )
A.键角决定了分子的空间结构
B.共价键的键能越大,共价键越牢固,含有该键的分子越稳定
C.CH4、CCl4中键长相等,键角不同
D.的键能是的键能的两倍
8.(2023高二下·广州期中)下列说法正确的是 (  )
①共价键的特征是具有饱和性和方向性
②共价化合物中一定含共价键,一定不含离子键
③H2O的非直线结构是由共价键的饱和性决定的
④分子中不一定存在共价键
⑤烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烷烃中的σ键比烯烃中的σ键稳定
A.①②④ B.①⑤ C.②③④ D.①③⑤
二、多选题
9.(2022高三上·泗水期中)为实现“碳中和”,的再利用非常关键,据文献报道与可在催化下生成,其反应机理如下图。下列说法正确的是(  )
A.过程中只涉及极性键的断开与形成
B.反应过程中,既有氧化还原反应,又有非氧化还原反应
C.图中涉及碳的价态没有发生变化
D.总反应为
10.(2023高一下·河南月考)短周期主族元素W、Q、X、Y、Z的原子序数依次增大;灰黑色晶体Y的导电性介于导体和绝缘体之间,一种制备晶体Y的路线如图所示,通常状态下YW4呈气态且W的单质是最清洁能源。
YQ2X2YYW4Y的单质
下列说法正确的是
A.常温下,W与Q形成的化合物为液态
B.X的最高价氧化对应的水化物是强酸
C.ZQ2可用于自来水消毒
D.YW4中仅含离子键
11.(2022高二下·罗庄期中)下列有关叙述正确的是
A.在BCl3分子中,所有原子都满足最外层8电子结构
B.核外电子排布完全相同的两种微粒,其化学性质一定相同
C.已知NaH是离子化合物,则其电子式是Na+[:H]-
D.NaCl晶体中,每个Na+同时吸引6个Cl-
12.下列物质之需克服范德华力,就可气化的是(  )
A.液态氮 B.液态氟化氢 C.液态氨 D.干冰
13.(2022高二下·保定期末)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,X元素与Y、Z元素相邻,Y元素的最高价氧化物对应的水化物和其气态氢化物反应生成一种盐M,W元素形成的单质在常温下为气体。下列说法错误的是(  )
A.W元素的最高价态为+7价
B.M中含有的化学键包括离子键、共价键、配位键和氢键
C.RO2(R=X、Y、Z、W)的晶体类型相同
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>X>Z
14.(2021高三上·湖南月考)如图所示的两种化合物可应用于阻燃材料和生物材料的合成。其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,X和Z同主族,Y原子序数为W原子价电子数的3倍。下列说法正确的是(  )
A.X和Z的最高化合价均为+7价
B.HX和HZ在水中均为强酸,电子式可表示为 与
C.四种元素中,Y原子半径最大,X原子半径最小
D.Z、W和氢三种元素可形成同时含有离子键和共价键的化合物
15.(2021高三上·河北开学考)短周期主族元素 、 、 、 的原子序数依次增大, 的阴离子与锂离子具有相同的电子层结构, 的一种核素常用于考古断代, 原子的最外层电子数是内层电子数的3倍, 、 、 原子的最外层电子数总和等于 的原子序数。下列推断错误的是(  )
A.原子半径:
B.化合物 中既含离子键又含共价键
C.最简单气态氢化物的稳定性:
D.由上述四种元素组成的化合物的水溶液不可能呈碱性
三、非选择题
16.(2019高一下·绥滨期中)在下列变化中:①I2升华;②烧碱熔化;③NaCl溶于水;④HCl溶于水;⑤O2溶于水;⑥Na2O2溶于水,未发生化学键破坏的是   ,仅发生离子键破坏的是   ,仅发生共价键破坏的是   ,既发生离子键破坏,又发生共价键破坏的是   。
17.(2015高二下·武汉期中)请回答下列问题:
(1)31Ga基态原子的核外电子排布式是   ,某种半导体材料由Ga和As两种元素组成,该半导体材料的化学式是   ,其晶体结构类型可能为   .
(2)维生素B1可作为辅酶参与糖的代谢,并有保护神经系统的作用,该物质的结构式如图所示:以下关于维生素B1的说法正确的是   .
a.只含σ键和π键
b.既有共价键又有离子键
c.该物质的熔点可能高于NaCl
d.既含有极性键又含有非极性键
(3)维生素B1晶体溶于水的过程中要克服的微粒间的作用力有 .
A.离子键、共价键 B.离子键、氢键、共价键
C.氢键、范德华力 D.离子键、氢键、范德华力.
18.(2023高一上·湖北期末)153年前门捷列夫制得世界上第一张元素周期表,它反映了元素之间的内在联系,是对元素的一种很好的自然分类。如图为现代元素周期表的一部分,请回答下列问题:(以下问题均用相应的化学用语表达)
(1)在这10种元素中,非金属性最强的元素在周期表中的位置是   。
(2)由a、d、f三种元素形成的化合物含有的化学键有   (填写化学键类型),属于   化合物。
(3)元素b、c形成的简单气态氢化物中较稳定的是   ;d、h、i、j的简单离子半径由大到小的顺序排列为   。
(4)用电子式表示c2的形成过程   。
(5)在含有a、g、h简单阳离子的100mL溶液中,逐滴滴加5mol/L的NaOH溶液到过量,生成沉淀的质量与加入的NaOH溶液的体积关系如图所示。由图中数据分析计算:
①沉淀减少时发生的离子方程式:   。
②a点的数值为:   mL。
19.(2023高一下·河南期末)随着原子序数的递增,8种短周期元素原子半径的相对大小、最高正化合价或最低负化合价如图所示。请用相应的化学用语回答下列问题:
(1)元素F在元素周期表中的位置是   。
(2)元素D、G的简单气态氢化物中,热稳定性较差的是   (填化学式)。元素G、H的最高价氧化物的水化物中,酸性较强的是   。(填化学式)
(3)化合物BD2所含的化学键类型是   。由固态变为气态克服的微粒间作用力是   。
(4)化合物E3C遇水反应生成氨气(NH3)和一种强碱,反应的化学方程式为   ,氮气(NH3)的电子式为   。
20.(2023高一下·山西月考)W、Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,其最外层电子数之和为19,W只有一个电子层,Q与X、Y、Z位于不同周期,X、Y相邻,Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍,仅由Z元素形成的固体在常温下为淡黄色。回答下列问题:
(1)Y在元素周期表中的位置为   。
(2)最简单氢化物的沸点:Q   (填“>”、“<”或“=”)Z。
(3)写出X元素形成的单质与Q的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液发生反应的离子方程式:   。
(4)仅由W、Q、Z三种元素可形成化合物和:
①化合物的名称为   ,该化合物中Q元素的化合价为   价。
②化合物含有化学键的类型为   (填“离子键”、“共价键”或“离子键与共价键”)。
(5)化合物与热水反应仅生成X的最高价氧化物对应的水化物和一种具有臭鸡蛋气味的气体,写出其化学方程式:   。
(6)可用作火箭的燃料,1 mol 中所含的电子总数为   。
21.(2023高一下·云南期中)氧、硫、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。回答下列问题:
(1)硒(Se)的原子结构示意图为   。
(2)氧和硫的氢化物性质的比较:
①热稳定性:H2O   H2S(填“>”或“<”),判断依据是   。
②沸点:H2O   H2S(填“>”或“<”),判断依据是   。
(3)H2O与NH3反应产物中所含化学键类型为   ;H2S与NH3反应的产物中所含化学键类型为   (填离子键或共价键)。
(4)钠的硫化物Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO 被还原为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶13,则x的值为   。
22.(2020高一上·秦皇岛期末)有下列七种物质:A、干冰 B、氧化镁 C、氯化铵 D、固态碘 E、烧碱 F、冰 G、过氧化钾
(1)熔化时需要破坏共价键和离子键的是   (填序号,下同);
(2)既有离子键又有共价键的是   ;
(3)只含有极性键的是   ;
(4)含非极性键的是   。
23.(2020高一下·辽源期末)现有下列物质:
①N2②Na2O2③MgF2④NH4Cl⑤Na2CO3⑥NaOH⑦HCl⑧H2O2
(1)属于离子化合物的物质是   。
(2)属于共价化合物的物质是   。
(3)只由非极性键构成的物质是   。
(4)由离子键和极性键构成的物质是   。
(5)由极性键和非极性键构成的物质是   。
24.(2023高一下·日照期中)下表是元素周期表前20号元素的有关信息:
元素 a b c d e f g h
原子半径() 0.030 0.066 0.117 0.232 0.106 0.186 0.143 0.099
最高正化合价  
最低负化合价        
已知:的半径为,的半径为
回答下列问题:
(1)元素e在周期表中的位置   ,元素y与e同主族且多一电子层,y的原子结构示意图为   。
(2)c、d、g原子半径由大到小的顺序为   (填元素符号)。
(3)f的单质与b的常见单质加热条件下反应,产物中含有的化学键类型为   。
(4) 溶液中先加入d元素最高价氧化物对应的水化物,再通入,可观察到的现象是   ,发生反应的离子方程式为   。
25.(2022高一上·河北期末)下表列出了①~⑥六种元素在周期表中的位置。
族 周期 ⅠA             0
1 ① ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA  
2           ②    
3 ③   ④     ⑤ ⑥  
回答下列问题:(用化学用语填空)
(1)元素①的一种核素中,含有1个质子和1个中子,表示该核素组成的符号是   。
(2)元素⑤的原子结构示意图是   。
(3)上述元素中,原子半径最大的是   (填元素符号)。
(4)由元素①、⑥组成的化合物的电子式为   ,该化合物分子中含有   (填“极性”或“非极性”)共价键。
(5)元素⑤和⑥最高价氧化物对应的水化物酸性强的是   (填化学式)。
(6)金属性:③   ④(填“>”或“<”),它们的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为   。
(7)下列说法正确的是   (填序号)。
a.元素②、③组成的化合物只有一种
b.元素②的气态氢化物稳定性高于元素⑤的气态氢化物
c.元素⑥在化合物中呈现的最高化合价为+7价
26.(2021高一上·沈阳期末)食品添加剂中可能存在的部分短周期元素的最高正化合价或最低负化合价与原子序数的关系如下图所示。已知:x为非金属元素,d元素的最外层电子数为内层电子数的3倍。
(1)x、e、d三种元素形成的离子化合物的电子式为   。
(2)图中g元素所在元素周期表中的位置   ,f元素形成的最高价氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式为   。元素h的气态氢化物稳定性比元素g的气态氢化物稳定性   (填“强”或“弱”)。
(3)d、e、f、g元素的简单离子半径由大到小的顺序为   (用化学式表示)。
(4)x和d组成的化合物中,既含有极性共价键又含有非极性共价键的是   (填化学式)。
(5)一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中,X的原子核只有1个质子;元素Y、Z、W原子序数依次增大,且均位于X的下一周期;元素E的原子比W原子多8个电子,其中Z元素的化合价为   ,写出分子的结构式   。
27.(2022高一上·闵行期末)一种分子式为C4H10的物质叫丁烷,是一次性打火机里的燃料,通常情况下呈气态。常温下,用压缩体积的方法使它液化后可储存在打火机里。常温下,用压缩体积的方法使丁烷液化。请回答:
(1)有关说法正确的是____。
A.液化过程中丁烷分子数增加|
B.分子间作用力:气态丁烷>液态丁烷
C.1mol气态丁烷所占体积约为22.4L
D.压缩过程中丁烷分子间距离减小
(2)如果打火机不小心摔坏,其中液体刚消失时,立刻捡起残骸,会感觉残骸较冷。原因是液态丁烷变为气态时要迅速   (选填“吸收”、“放出”)大量的热。这一过程物理学中称为   。
A.液化 B.汽化 C.挥发 D.升华
(3)北京冬奥会火炬使用的燃料是氢气,彰显绿色低碳。相同状况下,1molH2和1molC4H10气体体积大致相等。试从微观角度解释原因   。
28.(2021·静安模拟)氧、碳等非金属元素形成的物质种类繁多、性状各异。
(1)氧、氟、氮三种元素都可形成简单离子,它们的离子半径最小的是   (填离子符号),硅元素在元素周期表中的位置是   。CO2和SiO2是同一主族元素的最高正价氧化物,常温下CO2为气体,SiO2为高熔点固体。请分析原因:   。
(2)比较硫和氯性质的强弱。热稳定性H2S   HCl(选填“<”、“>”或“=”,下同);酸性:HClO4   H2SO4。用一个离子方程式说明氯元素和硫元素非金属性的相对强弱:   。
(3)红酒中添加一定量的SO2
可以防止酒液氧化,这利用了SO2 的   性。若将SO2气体通入H2S水溶液中直至过量,下列表示溶液的pH随通入SO2气体体积变化的示意图正确的是   (填序号)。
已知NaHSO3溶液呈酸性,而HSO 既能电离又能水解。则在NaHSO3溶液中c(H2SO3)   c(SO )(选填“<”、“>”或“=”) 。
(4)亚硫酸钠和碘酸钾在酸性条件下反应生成硫酸钠、硫酸钾、碘和水,配平该反应方程式   
_Na2SO3+_KIO3+_H2SO4 _Na2SO4+_K2SO4+_I2+_ H2O
29.分子间的作用力比化学键    ,分子间作用力的大小可以影响到某些物质的    高低.
①像     、     、      这样分子之间存在着一种比    的相互作用,使它们只能在较高的温度下才能汽化,这种相互作用叫做氢键.
②分子间形成的氢键会使物质的熔点和沸点    ,这是因为固体熔化或液体汽化时必须破坏分子间的氢键,消耗更多的能量.
③氢键的本质:    形成条件:    
30.①分子之间存在着一种把分子    叫做分子间作用力,又称    .
②分子间作用力比化学键    ,它主要影响物质的    、    、    等物理性质,化学键属分子内作用力,主要影响物质的化学性质.
③一般来说,对于组成和结构相似的物质,    越大,分子间作用力    ,物质的熔点、沸点也越    .
④分子间作用力只存在于由分子组成的共价化合物、共价单质和稀有气体的分子之间.在离子化合物、金属单质、金刚石、晶体硅、二氧化硅等物质中只有化学键,没有分子间作用力.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】化学键
【解析】【解答】A.状态Ⅰ→状态Ⅱ氧原子之间断开化学键 ,没有发生化学变化,A不符合题意;
B.CO2含有碳双双键是具有极性共价键的直线型分子,B符合题意;
C.CO和O生成CO2的过程,碳化合价升高,有电子转移,C不符合题意;
D.状态Ⅲ→状态Ⅴ表示CO与O的反应,不是和O2反应,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.氧原子之间断开化学键 ,没有发生化学变化;
B.CO2含有碳双双键是具有极性共价键的直线型分子;
C.化合价升高,有电子转移;
D.CO与O的反应,不是和O2反应。
2.【答案】A
【知识点】离子键的形成;共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】A.稀有气体分子都是单原子分子,因此分子内部不存在共价键,A选项是正确的,符合题意;
B.碘单质的升华属于物理变化,其吸收的热量用于克服范德华力,B选项是错误的,不符合题意;
C. 固体NaCl属于离子化合物, Na+与Cl-之间通过静电作用,包括静电引力和静电斥力,形成离子键,C选项是错误的,不符合题意;
D.H原子在成了共用电子对之后达到的是2电子稳定结构,D选项是错误的,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】化学键是原子之间强烈的相互作用,影响物质的化学性质;而分子之间的作用力影响的是物质的物理性质。
3.【答案】A
【知识点】离子化合物的结构特征与性质;共价键的形成及共价键的主要类型;分子间作用力
【解析】【解答】A.非金属元素的原子之间也可以形成离子化合物,如铵盐,A选项是错误的,不符合题意;
B.氢化物的稳定性与键能的大小相关,键长越短,键能越大,物质就越稳定,从Cl到I原子半径逐渐增大,因此键能逐渐减小,稳定性逐渐减弱,B选项是正确的,不符合题意;
C.氯化氢属于共价化合物,分子内部有共价键,溶于水会破坏共价键,C选项是正确的,不符合题意;
D.干冰在固态时,分子之间的距离较小,分子之间具有一定的分子间作用力,但是在变成气态后,分子之间的距离增大许多,分子间作用力减小甚至可以忽略,所以 干冰由固态变为气态,分子间作用力被破坏 ,D选项是正确的,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】溶于水会破坏共价键,在熔融状态下,不破坏共价键;熔融状态或溶于水时可以破坏离子键。
4.【答案】B
【知识点】分子间作用力
【解析】【解答】A.二氧化硅晶体透明且可以对光发生全反射,而光导纤维就是透明的玻璃纤维丝,所以二氧化硅可用来制造光导纤维,A不符合题意;
B.干冰升华只有分子间作用力改变,而溶于水可发生化学反应生成,还有化学键的断裂与形成,B符合题意;
C.氯气和水反应生成具有强氧化性的次氯酸,可用于杀菌消毒;二氧化氯中氯的化合价为+4价,具有较强的氧化性;臭氧有强氧化性;C不符合题意;
D.黏胶纤维是用木材、秸秆等富含纤维素的物质经化学处理后,通过纺丝而制成的再生纤维;黏胶纤维中的长纤维一般称为人造丝,短纤维称为人造棉,都可用于纺织工业;D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、二氧化硅制作光导纤维,硅制备芯片、太阳能电池板;
B、二氧化碳溶于水有化学键的断裂和形成;
C、氯气的消毒是由于和水反应生成次氯酸;
D、人造丝、人造棉都可以用于纺织工业。
5.【答案】B
【知识点】分子间作用力
【解析】【解答】A.气体物质加压或降温时能凝结或凝固是因为气体分子间存在范德华力,故A不符合题意;
B.氯化钠的熔点较高是因为氯化钠是离子晶体,晶体中阴阳离子间存在晶格能较大的离子键,与范德华力无关,故B符合题意;
C.二氧化碳是结构对称的非极性分子,二氧化硫是结构不对称的极性分子,极性分子间的分子间作用力强于非极性分子,所以干冰易升华,二氧化硫固体不易升华,故C不符合题意;
D.乙烷和丁烷的结构相似,结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高,所以相对分子质量小的乙烷的沸点低于丁烷,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】氯化钠熔点较高是因为氯化钠是离子晶体。
6.【答案】C
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;气体摩尔体积
【解析】【解答】A.该冰称为“气态冰”,气溶胶属于胶体,可以产生丁达尔效应,A不符合题意;
B.“气态冰”与普通冰一样都由水分子构成,化学性质相同,B不符合题意;
C.“气态冰”状态是固态,不能使用标准状况下的气体摩尔体积计算,C符合题意;
D.构成“气态冰”的分子为水分子,水分子中含极性共价键,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.气溶胶属于胶体,可以产生丁达尔效应;
B.分子构成,化学性质相同;
C.固态,不能使用标准状况下的气体摩尔体积计算;
D.水分子中含极性共价键。
7.【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】A.分子的空间结构由键长和键角共同决定,A不符合题意;
B.共价键的键能越大,共价键越牢固,不易被破坏,分子越稳定,B符合题意;
C.H原子半径和Cl原子半径不相等,CH4、CCl4中键长不同,C不符合题意;
D.碳碳双键、碳碳三键中都含有1个σ键,分别含有1个π键和2个π键,σ键与π键的键能是不同的,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.分子的空间结构由键长和键角共同决定;
B.共价键的键能越大,共价键越牢固,不易被破坏,分子越稳定;
C.H原子半径和Cl原子半径不相等;
D.碳碳双键、碳碳三键中都含有1个σ键,分别含有1个π键和2个π键,σ键与π键的键能是不同的。
8.【答案】A
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】①共价键的特征是具有饱和性和方向性 ,①符合题意;
②含有离子键化合物为离子化合物,共价化合物中一定含共价键,一定不含离子键,②符合题意;
③H2O的非直线结构是由共价键的方向性决定的,③不符合题意;
④分子中不一定存在共价键,分子中不存在任何化学键,④符合题意;
⑤烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烯烃中含有的π键易断裂,σ键较稳定,烯烃比烷烃的化学性质活泼,⑤不符合题意;
故答案为 A
【分析】①共价键的特征是具有饱和性和方向性;
②含有离子键化合物为离子化合物,共价化合物中一定含共价键,一定不含离子键;
③H2O的非直线结构是由共价键的方向性决定的;
④分子中不一定存在共价键,分子中不存在任何化学键;
⑤烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烯烃中含有的π键易断裂,σ键较稳定,烯烃比烷烃的化学性质活泼。
9.【答案】B,D
【知识点】化学键;氧化还原反应
【解析】【解答】A.反应中还有氢气参与,因此还有非极性键的断开与形成,故A不符合题意;
B.氧化镁和二氧化碳反应是非氧化还原反应,氢气参与的反应是氧化还原反应,因此反应过程中,既有氧化还原反应,又有非氧化还原反应,故B符合题意;
C.甲烷中碳元素为-4价,二氧化碳中碳元素为+4价,从MgOCO2开始连续得氢,碳元素的化合价降低,故C不符合题意;
D.整个过程是CO2与H2在催化剂条件下生成CH4,同时有水生成,反应方程式表示为:,故D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】A.氢气参与反应,断裂的是H-H非极性键;
B.氧化还原反应中一定有元素的化合价发生变化;
C.碳的化合价从CO2中的+4价变为CH4中的-4价;
D.该过程的反应物为CO2、H2,生成物为甲烷和水。
10.【答案】A,C
【知识点】离子键的形成;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A.W与Q形成的化合物为H2O或H2O2,常温下都是液态,A符合题意;
B.X的最高价氧化物对应的水化物为Mg(OH)2,属于弱碱,B不符合题意;
C.ZQ2的化学式为ClO2,具有氧化性,可用于自来水的消毒,C符合题意;
D.YW4的化学式为SiH4,只含有共价键,不含有离子键,D不符合题意;
故答案为:AC
【分析】灰黑色晶体Y的导电性介于导体和绝缘体之间,因此Y为半导体Si。Y与X可形成X2Y,X的化合价为+2价,因此X为Mg。Y与Q形成化合物YQ2,因此Q为O。Y与W形成化合物YW4,且W的单质为最清洁的能源,因此W为H。Z的原子序数比Y大,且能与W形成化合物WZ,因此Z为Cl。
11.【答案】C,D
【知识点】原子核外电子排布;离子化合物的结构特征与性质
【解析】【解答】A.硼原子最外层有3个电子,与3个氯原子形成共价键,BCl3分子中B原子最外层只有6个电子,故A不符合题意;
B.核外电子排布完全相同的两种微粒,其化学性质不一定相同,如Na+和Ne核外电子排布相同,但化学性质不同,故B不符合题意;
C.NaH是离子化合物,由Na+和H-组成,电子式为Na+[:H]-,故C符合题意;
D.NaCl的晶胞结构如图所示,晶体中每个Na+同时吸引着 6个Cl-,每个Cl-同时吸引着6个Na+,故D符合题意;
综上所述故答案为:CD。
【分析】A.B原子最外层只有6个电子;
B.核外电子排布完全相同的两种微粒,其化学性质不一定相同;
C.金属氢化物是离子化合物;
D.依据晶胞结构分析。
12.【答案】A,D
【知识点】分子间作用力
【解析】【解答】解:A.氮气分子间只存在范德华力,液态氮气化时只克服范德华力,故A正确;
B.液态氟化氢中分子之间存在氢键和范德华力,所以气化时破坏了范德华力和氢键,故B错误;
C.液态氨中分子之间存在氢键和范德华力,所以气化时破坏了范德华力和氢键,故C错误;
D.干冰中二氧化碳分子间只存在范德华力,干冰气化时只克服范德华力,故D正确;
故选AD.
【分析】物质由液体转化为气体的过程,属于物理变化,需克服范德华力,如果有氢键的,氢键被破坏,据此分析.
13.【答案】B,C
【知识点】化学键;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.Cl元素的最高价态为+7价,A不符合题意;
B.M为硝酸铵,其中含有离子键、共价键和配位键,氢键是分子间作用力,不是化学键,B符合题意;
C.CO2、NO2、ClO2都是分子晶体,SiO2是原子晶体,C符合题意;
D.非金属性N>C>Si,则最高价氧化物对应水化物酸性Y>X>Z,D不符合题意;
故答案为:BC。
【分析】Y元素的最高价氧化物对应的水化物和其气态氢化物反应生成一种盐M,则Y为N元素,X元素与Y、Z元素相邻,则X为C元素,Z为Si元素,W元素形成的单质在常温下为气体,则W为Cl元素。
14.【答案】C,D
【知识点】原子核外电子排布;化学键;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.X和Z分别是F、Cl,F无正价,A不符合题意;
B. 和 分别是HF和HCl,HF在水中不是强酸,B不符合题意;
C.四种元素W(N)、X(F)、Y(P)、Z(Cl)中,W(N)、X(F)有两个电子层,Y(P)、Z(Cl)有三个电子层,半径大于W(N)和X(F),Y(P)原子序数小于Z(Cl),故Y原子半径在这四种元素中最大;X(F)原子序数大于W(N),故X原子半径在这四种元素中最小,C符合题意;
D.Z(Cl)、W(N)和氢三种元素可形成氯化铵,属于同时含有离子键和共价键的化合物,D符合题意;
故答案为:CD。
【分析】结合图中所示结构可知图中两种化合物均为共价化合物,已知X和Z同主族,可得X和Z同为VIIA族, Y为第VA族元素,W为第IIA族或第VA族元素,再结合W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期素,Y原子序数为W原子价电子数的3倍推知W、X、Y、Z分别为N、F、P、Cl,据此答题。
15.【答案】C,D
【知识点】化学键;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.同一周期,从左到右,原子半径减小,同一主族,从上到下,原子半径增大,所以原子半径: ,故A不符合题意;
B.化合物 为NaOH,属于离子化合物,结构中含有离子键和共价键,故B不符合题意;
C.元素的非金属性越强,形成的简单的氢化物越稳定,所以氢化物的稳定性:CH4D.由上述四种元素组成的化合物为 ,其水溶液呈碱性,故D符合题意;
故答案为:CD。
【分析】 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的阴离子与锂离子具有相同的电子层结构,则W是H; X的一种核素常用于考古断代,则X是C; Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,则Y是O; W、X、Y原子的最外层电子数总和等于Z的原子序数,Z的原子序数为1 +4+6= 11,则Z是Na,以此分析解答。
16.【答案】①⑤;②③;④;⑥
【知识点】化学键
【解析】【解答】①I2升华属于物理变化,化学键不变;
②烧碱熔化电离出阴阳离子,离子键被破坏;
③NaCl溶于水电离出阴阳离子,离子键被破坏;
④HCl溶于水电离出阴阳离子,共价键被破坏;
⑤O2溶于水属于物理变化,化学键不变;
⑥Na2O2溶于水生成氢氧化钠和氧气,离子键和共价键均被破坏;
则未发生化学键破坏的是①⑤,仅发生离子键破坏的是②③,仅发生共价键破坏的是④,既发生离子键破坏,又发生共价键破坏的是⑥。
【分析】①物理变化过程中,不破坏化学键;
②离子化合物处于熔融状态时,离子键被破坏;
③离子化合物,溶于水,离子键被破坏;
④HCl溶于水形成H+和Cl-,共价键被破坏;
⑤溶于水属于物理变化;
⑥Na2O2溶于水,与水发生反应;
17.【答案】(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1;GaAs;原子晶体
(2)bd
(3)D
【知识点】原子核外电子排布;化学键
【解析】【解答】解:(1)Ga原子核外电子数为31,核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p1,Ga是第ⅢA族的金属元素、As是第ⅤA族的非金属元素,二者组成的化合物化学式为GaAs,对应晶体属于原子晶体,
故答案为:1s22s22p63s23p63d104s24p1;GaAs;原子晶体;(2)a.由结构简式知,B1中含有氯离子及另一种有机离子,存在离子键,故a错误;
b.B1中含有氯离子及另一种有机离子,存在离子键,其它原子之间形成共价键,故b正确;
c.B1是分子型物质,熔点不可能高于NaCl,故c错误;
d.碳原子之间形成非金属性,N原子与H原子等之间形成极性键,故d正确,
故选:cd;(3)晶体溶于水的过程会电离出Cl﹣等,故需要克服离子键,B1分子间存在氢键,存在范德华力,
故选:D.
【分析】(1)Ga原子核外电子数为31,根据能量最低原理书写核外电子排布式;Ga是第ⅢA族的金属元素、As是第ⅤA族的非金属元素,二者组成的化合物化学式为GaAs,对应晶体属于原子晶体;(2)由结构简式知,B1中含有氯离子及另一种有机离子,存在离子键,B1是分子型物质,熔点不可能高于NaCl,同种元素原子之间形成非极性键,不同元素原子之间形成非极性键;(3)晶体溶于水的过程会电离出Cl﹣等,故需要克服离子键,B1分子间存在氢键,存在范德华力.
18.【答案】(1)第二周期VIIA族
(2)离子键和极性共价键;离子
(3)NH3;r(S2-)>r(Cl-)>r(O2-)>r(Al3+)
(4)
(5)Al(OH)3+3OH-=AlO +2H2O;160
【知识点】化学键;离子方程式的书写;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】解:(1)在这10种元素中,非金属性最强的是F,位于周期表的第二周期ⅦA族。
(2)由a、d、f三种元素形成的化合物为NaOH,其中含有离子键和共价键;含有离子键的化合物为离子化合物。
(3)元素b、c分别为C、N,由于非金属性N>C,非金属性越强,则其简单氢化物的稳定性越强,所以简单气态氢化物中较稳定的是NH3。d、h、i、j的简单离子分别为O2-、Al3+、S2-、Cl-;S2-、Cl-的电子层数大于O2-、Al3+,因此其半径较大。电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小。所以离子半径r(S2-)>r(Cl-)>r(O2-)>r(Al3+)。
(4)c2为N2,氮原子通过三对共用电子对形成共价键,用电子式表示其形成过程为。
(5)①滴加NaOH溶液的过程中形成的沉淀为Mg(OH)2、Al(OH)3;继续滴加NaOH溶液,沉淀逐渐溶解,能与NaOH反应的沉淀为Al(OH)3沉淀,该反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。
②反应生成的Mg(OH)2沉淀的质量为11.6g,其物质的量;反应生成Al(OH)3沉淀的质量为19.4g-11.6g=7.8g,其物质的量。因此生成Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀所消耗n(NaOH)=0.2mol×2+0.1mol×3=0.7mol,则所需NaOH溶液的体积,所以b=140mL+20mL=160mL。
【分析】(1)非金属性最强的是F。
(2)a、d、f三种元素形成的化合物为NaOH。
(3)非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越强。电子层数越大,离子半径越大;电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小。
(4)c2的化学式为N2,其中所含的化学键为共价键。
(5)①能与NaOH反应的沉淀为Al(OH)3,Al(OH)3与NaOH反应生成可溶性NaAlO2和H2O。
②19.4g沉淀为Mg(OH)2、Al(OH)3,加入NaOH溶液后剩余的11.6g沉淀为Mg(OH)2,因此Al(OH)3沉淀的质量为19.4g-11.6g=7.8g。结合Mg(OH)2、Al(OH)3的物质的量计算消耗n(NaOH),进而计算所需NaOH溶液的体积。
19.【答案】(1)第3周期ⅢA族
(2)H2S;HClO4
(3)共价键;分子间作用力或范德华力
(4)Na3N+3H2O=NH3↑+3NaOH;
【知识点】化学键;氧化还原反应方程式的配平;电子式、化学式或化学符号及名称的综合;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】根据如图所示可推出A为H,B为C,C为N,D为O,E为Na,F为Al,G为S,H为Cl。
(1) 元素F为Al,在元素周期表中的位置是第3周期ⅢA族;
故答案为: 第1空、第3周期ⅢA族
(2) 同主族从上到下非金属性逐渐减弱,氢化物稳定性逐渐减弱,热稳定性较差的是H2S。同周期从左到右非金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,酸性较强的是HClO4;
故答案为:
第1空、H2S
第2空、HClO4
(3) 化合物BD2为二氧化碳,是共价化合物,所含的化学键类型是共价键。由固态变为气态的过程中共价键没有变化,克服的微粒间作用力是分子间作用力或范德华力;
故答案为:
第1空、共价键
第2空、分子间作用力或范德华力
(4) 化合物E3C遇水反应生成氨气(NH3)和一种强碱NaOH,反应的化学方程式为Na3N+3H2O=NH3↑+3NaOH,氮气是共价化合物;
故答案为:
第1空、Na3N+3H2O=NH3↑+3NaOH
第2空、
【分析】根据如图所示可推出A为H,B为C,C为N,D为O,E为Na,F为Al,G为S,H为Cl。
(1) 元素F为Al,在元素周期表中的位置是第3周期ⅢA族;
(2) 同主族从上到下非金属性逐渐减弱,氢化物稳定性逐渐减弱,同周期从左到右非金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强;
(3) 二氧化碳是共价化合物,所含的化学键类型是共价键,由固态变为气态的过程中共价键没有变化,克服的微粒间作用力是分子间作用力或范德华力;
(4) 化合物E3C遇水反应生成氨气(NH3)和一种强碱NaOH,氮气是共价化合物。
20.【答案】(1)第三周期第IVA族
(2)>
(3)
(4)硫化铵; 3;离子键与共价键
(5)
(6)18
【知识点】离子键的形成;共价键的形成及共价键的主要类型;离子方程式的书写;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】根据题意,可推知Z是S,所以X Y Z位于第三周期;W只有一个电子层,所以W是H;Q在第二周期,又根据 Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍,Q的内层电子数是2,所以Y的最外层电子数是4,所以Y是Si,X是Al;根据五个原子最外层的电子数之和是19可知Q是N。
(1)硅是第三周期第 IVA族 ;
(2)由于氨气存在分子间氢键,所以氨气的沸点高于硫化氢。
(3)注意稀硝酸的还原产物是NO;
(4)在NH4HSO4中,NH4+与HSO4-之间属于离子键,N-H和S-H属于共价键;
(5)具有臭鸡蛋味,说明产物中含有H2S;该反应属于互促水解反应;
(6)N2H4属于18电子微粒。
【分析】根据元素周期表的位置特点,抓住题目中的关键信息,可以将元素分别推出。
在离子化合物中,可能存在共价键,但是在共价化合物中,一定不存在离子键。
在书写离子反应方程式的时候,一定要注意物质的拆分,还要注意产物的形式。
21.【答案】(1)
(2)>;氧和硫是同族元素,氧原子半径小,得电子能力强,非金属性强,故氧的简单气态氢化物稳定性强;>;H2O分子间存在氢键
(3)共价键;离子键、共价键
(4)4
【知识点】化学键;物质的量的相关计算;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)Se位于第四周期第ⅥA族,核外电子层数为4,最外层电子数为6,原子序数为34;
故答案为: 第1空、p
(2)①非金属越强,氢化物的稳定性越强,同主族元素,从上到下,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱;
②水分子间有氢键沸点;
故答案为:
第1空、>
第2空、氧和硫是同族元素,氧原子半径小,得电子能力强,非金属性强,故氧的简单气态氢化物稳定性强
第3空、>
第4空、H2O分子间存在氢键
(3)H2O与NH3反应产物为NH3 H2O,所含化学键类型为共价键;H2S与NH3反应的产物为NH4HS或(NH4)2S,为离子化合物;
故答案为:
第1空、共价键
第2空、离子键、共价键
(4)钠的硫化物Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,硫的化合价从-2/x升到+6价,NaClO 被还原为NaCl,氯化合价从+1价降到-1价,反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1:13,由电子守恒:x(6+2/x )=13×2,得x=4。
故答案为: 第1空、4
【分析】(1)Se位于第四周期第ⅥA族,核外电子层数为4,最外层电子数为6,原子序数为34;
(2)①非金属越强,氢化物的稳定性越强,同主族元素,从上到下,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱;
②水分子间有氢键沸点;
(3)H2O与NH3反应产物为NH3 H2O,有共价键;H2S与NH3反应的产物为NH4HS或(NH4)2S,为离子化合物;
(4)化合价升价与转移电子数计算,电子守恒。
22.【答案】(1)C
(2)CEG
(3)AF
(4)DG
【知识点】离子键的形成;离子化合物的结构特征与性质;共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】(1) 熔化时需要破坏共价键和离子键的是离子化合物且其中还含有共价键,氯化铵熔化时生成NH3和HCl,破坏了铵根离子和氯离子之间的离子间以及铵根离子中氢和氮之间的共价键,所以答案序号为C
(2)C:氯化铵含离子间和共价键,(1)中已说明,E:烧碱即氢氧化钠中含钠离子和氢氧根离子之间的离子间以及氢氧根中氢和氧之间的共价键,G过氧化钾K2O2,钾离子和过氧根之间存在离子间,过氧根内部存在共价键,答案为:CEG
(3)极性共价键间指不同原子之间存在的共价键,例如:A中干冰碳和氧之间的极性键,F中冰氢和氧之键的极性键,题目要求只含极性键,虽然C、E中也含极性键但还含离子间不符合要求,答案为:A、F
(4)非极性共价键间指同原子之间存在的共价键,例如:碘中碘原子间的共价键、过氧化钾中过氧根中氧原子间的共价键 答案为D,G
【分析】1、非极性键、极性键的概念。非极性共价键间指同原子之间存在的共价键,极性共价键间指不同原子之间存在的共价键
2、氯化铵熔化时生成NH3和HCl
23.【答案】(1)②③④⑤⑥
(2)⑦⑧
(3)①
(4)④⑤⑥
(5)⑧
【知识点】化学键;离子化合物的结构特征与性质
【解析】【解答】①N2是只含有非极性共价键的单质;②Na2O2是既含有离子键又含有非极性共价键的离子化合物;③MgF2是只含有离子键的离子化合物;④NH4Cl是既含有离子键又含有极性共价键的离子化合物;⑤Na2CO3是既含有离子键又含有极性共价键的离子化合物;⑥NaOH是既含有离子键又含有极性共价键的离子化合物;⑦HCl是只含有极性共价键的共价化合物;⑧H2O2是既含有极性共价键又含有非极性共价键的共价化合物;(1)属于离子化合物的物质是②③④⑤⑥;(2)属于共价化合物的物质是⑦⑧; (3)只由非极性键构成的物质是①;(4)由离子键和极性键构成的物质是④⑤⑥;(5)由极性键和非极性键构成的物质是⑧。
【分析】在化合物分子中,不同种原子形成的共价键叫做极性共价键,简称极性键;同种元素的原子形成的共价键叫做非极性共价键,简称非极性键。只含有共价键的化合物叫做共价化合物;含有离子键的化合物叫做离子化合物,据此分析解答。
24.【答案】(1)第三周期第ⅥA族;
(2)
(3)离子键和(非极性)共价键
(4)有白色沉淀生成;
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】 (1)、由上述分析可知,e是S元素,原子序数为16,在周期表中的位置第三周期第ⅥA族,元素y与e同主族且多一电子层,则y比e多18个电子,为Se元素,原子序数为34,y的原子结构示意图为 ;故答案为:第三周期第ⅥA族;

(2)、c、d、g分别为Si、K、Na,据同周期同左到右原子半径依次减小,同主族元素原子半径从上到下依次增大分析,c、d、g原子半径由大到小的顺序为K>Na>Si;故答案为:K>Na>Si;
(3)、由上述分析可知,钠与氧气在加热条件下反应生成过氧化钠,过氧化钠是离子化合物,电子式为,产物中含有的化学键类型为离子键和(非极性)共价键 ;故答案为: 离子键和(非极性)共价键;
(4)、 溶液中先加入氢氧化钠,再通入二氧化硫,反应可生成氯化钠、亚硫酸钡和水,可观察到的现象是有白色沉淀生成,发生反应的离子方程式为故答案为: 有白色沉淀生成
【分析】同周期同左到右原子半径依次减小,同主族元素原子半径从上到下依次增大; 一般来说,元素的最高正化合价等于所在族的序数,最高正化合价 + 最低负化合价的绝对值之和等于8,据此分析可知,a、b、c、d、e、f、g、h分别为H、O、Si、K、S、Na、Al、Cl,据此分析。
25.【答案】(1)
(2)
(3)
(4);极性
(5)
(6)>;
(7)bc
【知识点】画元素的原子结构示意图;共价键的形成及共价键的主要类型;离子方程式的书写;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】(1)元素①的一种核素中,含有1个质子和1个中子,表示该核素组成的符号为:;
(2)元素⑤第三周期第ⅥA元素,为S,原子结构示意图为:
(3)同周期从左到右,原子半径逐渐减小,同主族从上到下,原子半径逐渐增大,所以原子半径最大的为元素③,。
(4)元素①为H,元素⑥为,形成的化合物为,电子式为:,分子中含有极性共价键;
(5)元素⑤为S,元素⑥为,元素的非金属性:>S,所以最高价氧化物的水化物的酸性:;
(6)元素③为,元素④为,根据同周期从左到右,金属性逐渐减弱,所以金属性:,与反应的离子方程式为:
(7)a.元素②为、③为,组成的化合物有和,a不正确;
b.元素②的非金属性强于元素⑤,所以气态氢化物稳定性元素②高于元素⑤的气态氢化物,b正确;
c.元素⑥为,最高正价等于最外层电子数,在化合物中呈现的最高化合价为+7价,c正确;
选bc。
【分析】根据表格信息,结合元素周期表结构可推出:①是氢元素,②是氧元素,③是钠元素,④是铝元素,⑤是硫元素,⑥是氯元素。
26.【答案】(1)
(2)第三周期第ⅥA族;Al2O3+2OH-= 2+H2O;强
(3)S2->O2->Na+>Al3+
(4)H2O2
(5)-2;O=C=O
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】x为非金属元素,最高正价为+1价,且原子序数最小,则x为H;d元素最低负价为-2价,最外层电子数为内层电子数的3倍,则d为O;g最高正价为+6价,则g为S;e、f原子序数位于O(d)和S(g)之间,e最高正价为+1,则e为Na,f最高正价为+3价,则f为Al;h原子序数大于S(g),属于短周期元素,则h为Cl;综上所述,x、d、e、f、g、h分别为H、O、Na、Al、S、Cl;
(5)一种麻醉剂的分子结构式如图所示,X可形成1个共价键,W可形成1个共价键,Y可形成4个共价键,Z可形成2个共价键,X的原子核只有1个质子,则X为H;元素Y、Z、W原子序数依次增大,且均位于X的下一周期,即第二周期,则Y为C、Z为O、W为F;元素E的原子比W(F)原子多8个电子,则E为Cl;综上所述,X、Y、Z、W、E分别为H、C、O、F、Cl。
(1)x、e、d分别为H、O、Na,三种元素形成的离子化合物为NaOH,其电子式为;
(2)g元素为S,在元素周期表中的位置为第三周期第ⅥA族;f元素为Al,其形成的最高价氧化物为Al2O3,Al2O3与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2O,反应的离子方程式为Al2O3+2OH-= 2+H2O;元素h为Cl,Cl的气态氢化物为HCl,g(S)的气态氢化物为H2S,Cl的非金属性比S强,则h(Cl)的气态氢化物稳定性比元素g(S)的气态氢化物稳定性强;
(3)d、e、f、g分别为O、Na、Al、S,S2-有3个电子层,另外三种离子均有2个电子层,层多半径大,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,则它们的简单离子半径由大到小的顺序为S2->O2->Na+>Al3+;
(4)x和d分别为H、O,二者组成的化合物中,既含有极性共价键又含有非极性共价键的是H2O2;
(5)X、Y、Z、W、E分别为H、C、O、F、Cl,它们形成的化合物结构为,由图可知O和C形成2对共用电子,O的非金属性强于C,电子偏向O,则Z(O)元素的化合价为-2;为CO2,其结构式为O=C=O。
【分析】(1)根据形成的化合价即可找出元素符号即可写出
(2)根据元素符号即可找出位置以及写出方程式比较气态氢化物稳定性
(3)根据元素符号即可判断离子半径大小
(4)根据元素符号写出化合物即可找出物质
(5)根据结构式找出元素即可
27.【答案】(1)D
(2)吸收;B
(3)决定1molH2和1molC4H10气体体积大小的主要因素是分子间的平均距离,相同条件下,气体分子间的平均距离近似相等
【知识点】分子间作用力;气体摩尔体积
【解析】【解答】(1)A. 液化过程中丁烷分子间距离缩小、分子数不变,说法不正确;
B. 分子间作用力:气态丁烷<液态丁烷,说法不正确;
C.未指明标准状况,1mol气态丁烷所占体积不一定约为22.4L,说法不正确;
D. 压缩使气态丁烷转变为液态丁烷,压缩过程中丁烷分子间距离减小,说法正确;
选D。
(2)会感觉较冷说法温度降低,原因是液态丁烷变为气态时要迅速吸收大量的热。由液体转变为气体,这一过程物理学中称为汽化,选B。
(3)相同状况下,1molH2和1molC4H10气体体积大致相等。试从微观角度解释原因:决定1molH2和1molC4H10气体体积大小的主要因素是分子间的平均距离,相同条件下,气体分子间的平均距离近似相等,则相同条件下,1molH2和1molC4H10具有相同体积。
【分析】(1)A、液化时分子数目不变;
B、分子间隙越大,作用力越弱;
C、常温下气体摩尔体积不是22.4L/mol;
D、压缩可以使气体间的距离减小;
(2)气化吸热;
(3) 决定相同物质的量气体体积大小的主要因素是分子间的平均距离,相同条件下,气体分子间的平均距离近似相等 。
28.【答案】(1)F-;第三周期第ⅣA族;CO2为分子晶体,SiO2为共价晶体,共价键的强度大于分子间作用力
(2)<;>;Cl2+S2-=S↓+2Cl-
(3)还原;③;<
(4)5Na2SO3+2KIO3+H2SO4=5Na2SO4+K2SO4+I2+H2O
【知识点】分子间作用力;氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)O2-、F-、N3-的核外电子层数相同,F-的核电荷数最小,半径最小;Si为14号元素,位于第三周期第ⅣA族;CO2为分子晶体,SiO2为共价晶体,共价键的强度远大于分子间作用力,常温下CO2为气体,SiO2为高熔点固体;
(2)同周期主族元素自左至右非金属性增强,所以非金属性S<Cl,则热稳定性H2S<HCl,酸性HClO4>H2SO4;非金属性越强,单质的氧化性更强,根据反应Cl2+S2-=S↓+2Cl-可知氧化性Cl2>S,则非金属性Cl>S;
(3)红酒中添加一定量的SO2 可以防止酒液氧化,利用了SO2的还原性;
H2S水溶液中存在H2S的电离而显酸性,起始pH<7,将SO2气体通入H2S水溶液中时先发生2H2S+SO2= S↓+H2O,该过程中H2S的浓度不断减小,酸性减弱,pH增大,当完全反应发生SO2+H2O=H2SO3,H2SO3电离使溶液酸性增强,pH减小,当SO2不再溶解后,pH不变,H2SO3的酸性强于H2S的,所以最终pH要比初始小,所以图③符合;
HSO 的电离使溶液显酸性,HSO 的水解使溶液显碱性,而NaHSO3溶液呈酸性,说明电离程度更大,H2SO3由水解产生,SO 由水解产生,则c(H2SO3)<c(SO );
(4)根据所给反应物和生成物可知该过程中Na2SO3被KIO3氧化生成Na2SO4,KIO3被还原生成I2,根据电子守恒可知Na2SO3和KIO3的系数比应为5:2,再结合元素守恒可得化学方程式为5Na2SO3+2KIO3+H2SO4=5Na2SO4+K2SO4+I2+H2O。
【分析】(1)电子层数相同,质子数越小的半径越大,根据元素的核外电子排布即可找出位置,晶体类别不同,物质熔沸点不同
(2)非金属性越强,氢化物的稳定越强,最高价氧化物的水合物的酸性越强,还可以比较非金属单质与同种金属形成的化合物时,金属元素化合价高低或者将氯气通入到硫化氢水溶液中进行实验
(3)防止酒被氧化,利用了二氧化硫的还原性,硫化氢水溶液显酸性,硫化氢和二氧化硫发生氧化还原反应变为硫单质,因此酸性减弱,继续通入二氧化硫形成亚硫酸,显酸性,且亚硫酸酸性强于氢硫酸。
(4)根据反应物和生成物结合氧化还原反应即可写出反应方程式
29.【答案】弱;熔沸点;HF;H2O;NH3;分子间作用力强;增大;是一种比范德华力强比化学键弱的分子间作用力;较小半径、较大电负性、含孤电子对、带有部分负电荷的原子(F、O、N),分子中有一个与吸引电子能力很强的非金属元素形成共价键的氢原子.
【知识点】分子间作用力
【解析】【解答】解:分子间作用力比化学键弱,分子间作用力的大小可以影响到某些物质的熔沸点的高低,
故答案为:弱;熔沸点;
①HF、H2O、NH3分子间存在氢键,氢键比分子间作用力强的相互作用,增大了物质的沸点,使它们只能在较高的温度下才能汽化,
故答案为:HF;H2O;NH3;分子间作用力强;
②分子间形成的氢键会增大物质的熔沸点,这是因为固体熔化或液体汽化时必须破坏分子间的氢键,消耗更多的能量,
故答案为:增大;
③氢键的本质是一种比范德华力强比化学键弱的分子间作用力;
形成氢键的条件:较小半径、较大电负性、含孤电子对、带有部分负电荷的原子(F、O、N)、分子中有一个与吸引电子能力很强的非金属元素形成共价键的氢原子,
故答案为:是一种比范德华力强比化学键弱的分子间作用力;较小半径、较大电负性、含孤电子对、带有部分负电荷的原子(F、O、N),分子中有一个与吸引电子能力很强的非金属元素形成共价键的氢原子.
【分析】分子间作用力比化学键弱,可以影响到某些物质的熔沸点;
①根据氢键的构成和性质回答;
②分子间形成的氢键会增大物质的熔沸点;
③氢键的本质是一种比范德华力强比化学键弱的分子间作用力;形成氢键的条件:较小半径、较大电负性、含孤电子对、带有部分负电荷的原子(F、O、N)、分子中有一个与吸引电子能力很强的非金属元素形成共价键的氢原子.
30.【答案】聚集在一起的作用力;范德华力;弱;熔点;沸点;溶解度;相对分子质量;越大;高
【知识点】分子间作用力
【解析】【解答】解:①分子之间存在着一种把分子聚集在一起的作用力,叫做分子间作用力,又称范德华力,
故答案为:聚集在一起的作用力;范德华力;
②分子间作用力比化学键弱,主要影响物质的熔沸点、溶解度等物理性质,化学键属分子内作用力,主要影响物质的化学性质,
故答案为:弱;熔点;沸点;溶解度;
③一般来说,对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔沸点越高,
故答案为:相对分子质量;越大;高.
【分析】①分子之间存在着一种把分子聚集在一起的作用力,叫做分子间作用力,又称范德华力;
②分子间作用力比化学键弱,主要影响物质的熔沸点、溶解度等物理性质;
③一般来说,对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔沸点越大.
1 / 12023-2024学年高中化学必修第一册4.3化学键(人教版)
一、选择题
1.(2023高一下·河南期末)近期科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O2在催化剂表面生成CO2的历程(部分微粒未画出)。反应过程如图,下列说法正确的是(  )
A.状态Ⅰ→状态Ⅱ发生了化学变化
B.CO2是具有极性共价键的直线型分子
C.CO和O生成CO2的过程不涉及电子转移
D.状态Ⅲ→状态Ⅴ表示CO与O2的反应
【答案】B
【知识点】化学键
【解析】【解答】A.状态Ⅰ→状态Ⅱ氧原子之间断开化学键 ,没有发生化学变化,A不符合题意;
B.CO2含有碳双双键是具有极性共价键的直线型分子,B符合题意;
C.CO和O生成CO2的过程,碳化合价升高,有电子转移,C不符合题意;
D.状态Ⅲ→状态Ⅴ表示CO与O的反应,不是和O2反应,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.氧原子之间断开化学键 ,没有发生化学变化;
B.CO2含有碳双双键是具有极性共价键的直线型分子;
C.化合价升高,有电子转移;
D.CO与O的反应,不是和O2反应。
2.(2023高一下·杭州期中)下列说法正确的是(  )
A.He、Ne、Ar都是由分子构成的,但分子内部不存在共价键
B.碘单质升华过程中,吸收的热量用于克服碘原子之间的共价键
C.固体NaCl属于离子化合物,和之间通过静电引力形成离子键
D.HCl和分子中,各原子最外层都达到了8电子稳定结构
【答案】A
【知识点】离子键的形成;共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】A.稀有气体分子都是单原子分子,因此分子内部不存在共价键,A选项是正确的,符合题意;
B.碘单质的升华属于物理变化,其吸收的热量用于克服范德华力,B选项是错误的,不符合题意;
C. 固体NaCl属于离子化合物, Na+与Cl-之间通过静电作用,包括静电引力和静电斥力,形成离子键,C选项是错误的,不符合题意;
D.H原子在成了共用电子对之后达到的是2电子稳定结构,D选项是错误的,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】化学键是原子之间强烈的相互作用,影响物质的化学性质;而分子之间的作用力影响的是物质的物理性质。
3.(2023高二下·电白期中)下列说法不正确的是(  )
A.非金属元素的原子间不能形成离子化合物
B.HCl、HBr和HI的稳定性依次减弱
C.氯化氢气体溶于水共价键被破坏
D.干冰由固态变为气态,分子间作用力被破坏
【答案】A
【知识点】离子化合物的结构特征与性质;共价键的形成及共价键的主要类型;分子间作用力
【解析】【解答】A.非金属元素的原子之间也可以形成离子化合物,如铵盐,A选项是错误的,不符合题意;
B.氢化物的稳定性与键能的大小相关,键长越短,键能越大,物质就越稳定,从Cl到I原子半径逐渐增大,因此键能逐渐减小,稳定性逐渐减弱,B选项是正确的,不符合题意;
C.氯化氢属于共价化合物,分子内部有共价键,溶于水会破坏共价键,C选项是正确的,不符合题意;
D.干冰在固态时,分子之间的距离较小,分子之间具有一定的分子间作用力,但是在变成气态后,分子之间的距离增大许多,分子间作用力减小甚至可以忽略,所以 干冰由固态变为气态,分子间作用力被破坏 ,D选项是正确的,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】溶于水会破坏共价键,在熔融状态下,不破坏共价键;熔融状态或溶于水时可以破坏离子键。
4.(2022高二下·温州期末)下列说法错误的是(  )
A.二氧化硅可用来制造光导纤维
B.溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变
C.氯气、臭氧、二氧化氯都可用于饮用水的消毒
D.黏胶纤维中的长纤维一般称为人造丝,短纤维称为人造棉,都可用于纺织工业
【答案】B
【知识点】分子间作用力
【解析】【解答】A.二氧化硅晶体透明且可以对光发生全反射,而光导纤维就是透明的玻璃纤维丝,所以二氧化硅可用来制造光导纤维,A不符合题意;
B.干冰升华只有分子间作用力改变,而溶于水可发生化学反应生成,还有化学键的断裂与形成,B符合题意;
C.氯气和水反应生成具有强氧化性的次氯酸,可用于杀菌消毒;二氧化氯中氯的化合价为+4价,具有较强的氧化性;臭氧有强氧化性;C不符合题意;
D.黏胶纤维是用木材、秸秆等富含纤维素的物质经化学处理后,通过纺丝而制成的再生纤维;黏胶纤维中的长纤维一般称为人造丝,短纤维称为人造棉,都可用于纺织工业;D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、二氧化硅制作光导纤维,硅制备芯片、太阳能电池板;
B、二氧化碳溶于水有化学键的断裂和形成;
C、氯气的消毒是由于和水反应生成次氯酸;
D、人造丝、人造棉都可以用于纺织工业。
5.(2022高二下·房山期中)下列叙述与范德华力无关的是(  )
A.气体物质加压或降温时能凝结或凝固
B.氯化钠的熔点较高
C.干冰易升华,固体不易升华
D.熔、沸点高低:
【答案】B
【知识点】分子间作用力
【解析】【解答】A.气体物质加压或降温时能凝结或凝固是因为气体分子间存在范德华力,故A不符合题意;
B.氯化钠的熔点较高是因为氯化钠是离子晶体,晶体中阴阳离子间存在晶格能较大的离子键,与范德华力无关,故B符合题意;
C.二氧化碳是结构对称的非极性分子,二氧化硫是结构不对称的极性分子,极性分子间的分子间作用力强于非极性分子,所以干冰易升华,二氧化硫固体不易升华,故C不符合题意;
D.乙烷和丁烷的结构相似,结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高,所以相对分子质量小的乙烷的沸点低于丁烷,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】氯化钠熔点较高是因为氯化钠是离子晶体。
6.(2023高一下·河南期末)目前,科学家发现在负压和超低温条件下,可将水形成像棉花糖一样的气溶胶的冰,该冰称为“气态冰”。下列说法不正确的是(  )
A.该冰具有丁达尔效应
B.“气态冰”与普通冰化学性质相同
C.18g“气态冰”在标准状况下的体积等于22.4L
D.“气态冰”分子中存在极性共价键
【答案】C
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;气体摩尔体积
【解析】【解答】A.该冰称为“气态冰”,气溶胶属于胶体,可以产生丁达尔效应,A不符合题意;
B.“气态冰”与普通冰一样都由水分子构成,化学性质相同,B不符合题意;
C.“气态冰”状态是固态,不能使用标准状况下的气体摩尔体积计算,C符合题意;
D.构成“气态冰”的分子为水分子,水分子中含极性共价键,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.气溶胶属于胶体,可以产生丁达尔效应;
B.分子构成,化学性质相同;
C.固态,不能使用标准状况下的气体摩尔体积计算;
D.水分子中含极性共价键。
7.(2023高二下·广州期中)下列说法正确的是 (  )
A.键角决定了分子的空间结构
B.共价键的键能越大,共价键越牢固,含有该键的分子越稳定
C.CH4、CCl4中键长相等,键角不同
D.的键能是的键能的两倍
【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】A.分子的空间结构由键长和键角共同决定,A不符合题意;
B.共价键的键能越大,共价键越牢固,不易被破坏,分子越稳定,B符合题意;
C.H原子半径和Cl原子半径不相等,CH4、CCl4中键长不同,C不符合题意;
D.碳碳双键、碳碳三键中都含有1个σ键,分别含有1个π键和2个π键,σ键与π键的键能是不同的,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.分子的空间结构由键长和键角共同决定;
B.共价键的键能越大,共价键越牢固,不易被破坏,分子越稳定;
C.H原子半径和Cl原子半径不相等;
D.碳碳双键、碳碳三键中都含有1个σ键,分别含有1个π键和2个π键,σ键与π键的键能是不同的。
8.(2023高二下·广州期中)下列说法正确的是 (  )
①共价键的特征是具有饱和性和方向性
②共价化合物中一定含共价键,一定不含离子键
③H2O的非直线结构是由共价键的饱和性决定的
④分子中不一定存在共价键
⑤烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烷烃中的σ键比烯烃中的σ键稳定
A.①②④ B.①⑤ C.②③④ D.①③⑤
【答案】A
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】①共价键的特征是具有饱和性和方向性 ,①符合题意;
②含有离子键化合物为离子化合物,共价化合物中一定含共价键,一定不含离子键,②符合题意;
③H2O的非直线结构是由共价键的方向性决定的,③不符合题意;
④分子中不一定存在共价键,分子中不存在任何化学键,④符合题意;
⑤烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烯烃中含有的π键易断裂,σ键较稳定,烯烃比烷烃的化学性质活泼,⑤不符合题意;
故答案为 A
【分析】①共价键的特征是具有饱和性和方向性;
②含有离子键化合物为离子化合物,共价化合物中一定含共价键,一定不含离子键;
③H2O的非直线结构是由共价键的方向性决定的;
④分子中不一定存在共价键,分子中不存在任何化学键;
⑤烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烯烃中含有的π键易断裂,σ键较稳定,烯烃比烷烃的化学性质活泼。
二、多选题
9.(2022高三上·泗水期中)为实现“碳中和”,的再利用非常关键,据文献报道与可在催化下生成,其反应机理如下图。下列说法正确的是(  )
A.过程中只涉及极性键的断开与形成
B.反应过程中,既有氧化还原反应,又有非氧化还原反应
C.图中涉及碳的价态没有发生变化
D.总反应为
【答案】B,D
【知识点】化学键;氧化还原反应
【解析】【解答】A.反应中还有氢气参与,因此还有非极性键的断开与形成,故A不符合题意;
B.氧化镁和二氧化碳反应是非氧化还原反应,氢气参与的反应是氧化还原反应,因此反应过程中,既有氧化还原反应,又有非氧化还原反应,故B符合题意;
C.甲烷中碳元素为-4价,二氧化碳中碳元素为+4价,从MgOCO2开始连续得氢,碳元素的化合价降低,故C不符合题意;
D.整个过程是CO2与H2在催化剂条件下生成CH4,同时有水生成,反应方程式表示为:,故D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】A.氢气参与反应,断裂的是H-H非极性键;
B.氧化还原反应中一定有元素的化合价发生变化;
C.碳的化合价从CO2中的+4价变为CH4中的-4价;
D.该过程的反应物为CO2、H2,生成物为甲烷和水。
10.(2023高一下·河南月考)短周期主族元素W、Q、X、Y、Z的原子序数依次增大;灰黑色晶体Y的导电性介于导体和绝缘体之间,一种制备晶体Y的路线如图所示,通常状态下YW4呈气态且W的单质是最清洁能源。
YQ2X2YYW4Y的单质
下列说法正确的是
A.常温下,W与Q形成的化合物为液态
B.X的最高价氧化对应的水化物是强酸
C.ZQ2可用于自来水消毒
D.YW4中仅含离子键
【答案】A,C
【知识点】离子键的形成;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A.W与Q形成的化合物为H2O或H2O2,常温下都是液态,A符合题意;
B.X的最高价氧化物对应的水化物为Mg(OH)2,属于弱碱,B不符合题意;
C.ZQ2的化学式为ClO2,具有氧化性,可用于自来水的消毒,C符合题意;
D.YW4的化学式为SiH4,只含有共价键,不含有离子键,D不符合题意;
故答案为:AC
【分析】灰黑色晶体Y的导电性介于导体和绝缘体之间,因此Y为半导体Si。Y与X可形成X2Y,X的化合价为+2价,因此X为Mg。Y与Q形成化合物YQ2,因此Q为O。Y与W形成化合物YW4,且W的单质为最清洁的能源,因此W为H。Z的原子序数比Y大,且能与W形成化合物WZ,因此Z为Cl。
11.(2022高二下·罗庄期中)下列有关叙述正确的是
A.在BCl3分子中,所有原子都满足最外层8电子结构
B.核外电子排布完全相同的两种微粒,其化学性质一定相同
C.已知NaH是离子化合物,则其电子式是Na+[:H]-
D.NaCl晶体中,每个Na+同时吸引6个Cl-
【答案】C,D
【知识点】原子核外电子排布;离子化合物的结构特征与性质
【解析】【解答】A.硼原子最外层有3个电子,与3个氯原子形成共价键,BCl3分子中B原子最外层只有6个电子,故A不符合题意;
B.核外电子排布完全相同的两种微粒,其化学性质不一定相同,如Na+和Ne核外电子排布相同,但化学性质不同,故B不符合题意;
C.NaH是离子化合物,由Na+和H-组成,电子式为Na+[:H]-,故C符合题意;
D.NaCl的晶胞结构如图所示,晶体中每个Na+同时吸引着 6个Cl-,每个Cl-同时吸引着6个Na+,故D符合题意;
综上所述故答案为:CD。
【分析】A.B原子最外层只有6个电子;
B.核外电子排布完全相同的两种微粒,其化学性质不一定相同;
C.金属氢化物是离子化合物;
D.依据晶胞结构分析。
12.下列物质之需克服范德华力,就可气化的是(  )
A.液态氮 B.液态氟化氢 C.液态氨 D.干冰
【答案】A,D
【知识点】分子间作用力
【解析】【解答】解:A.氮气分子间只存在范德华力,液态氮气化时只克服范德华力,故A正确;
B.液态氟化氢中分子之间存在氢键和范德华力,所以气化时破坏了范德华力和氢键,故B错误;
C.液态氨中分子之间存在氢键和范德华力,所以气化时破坏了范德华力和氢键,故C错误;
D.干冰中二氧化碳分子间只存在范德华力,干冰气化时只克服范德华力,故D正确;
故选AD.
【分析】物质由液体转化为气体的过程,属于物理变化,需克服范德华力,如果有氢键的,氢键被破坏,据此分析.
13.(2022高二下·保定期末)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,X元素与Y、Z元素相邻,Y元素的最高价氧化物对应的水化物和其气态氢化物反应生成一种盐M,W元素形成的单质在常温下为气体。下列说法错误的是(  )
A.W元素的最高价态为+7价
B.M中含有的化学键包括离子键、共价键、配位键和氢键
C.RO2(R=X、Y、Z、W)的晶体类型相同
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>X>Z
【答案】B,C
【知识点】化学键;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.Cl元素的最高价态为+7价,A不符合题意;
B.M为硝酸铵,其中含有离子键、共价键和配位键,氢键是分子间作用力,不是化学键,B符合题意;
C.CO2、NO2、ClO2都是分子晶体,SiO2是原子晶体,C符合题意;
D.非金属性N>C>Si,则最高价氧化物对应水化物酸性Y>X>Z,D不符合题意;
故答案为:BC。
【分析】Y元素的最高价氧化物对应的水化物和其气态氢化物反应生成一种盐M,则Y为N元素,X元素与Y、Z元素相邻,则X为C元素,Z为Si元素,W元素形成的单质在常温下为气体,则W为Cl元素。
14.(2021高三上·湖南月考)如图所示的两种化合物可应用于阻燃材料和生物材料的合成。其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,X和Z同主族,Y原子序数为W原子价电子数的3倍。下列说法正确的是(  )
A.X和Z的最高化合价均为+7价
B.HX和HZ在水中均为强酸,电子式可表示为 与
C.四种元素中,Y原子半径最大,X原子半径最小
D.Z、W和氢三种元素可形成同时含有离子键和共价键的化合物
【答案】C,D
【知识点】原子核外电子排布;化学键;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.X和Z分别是F、Cl,F无正价,A不符合题意;
B. 和 分别是HF和HCl,HF在水中不是强酸,B不符合题意;
C.四种元素W(N)、X(F)、Y(P)、Z(Cl)中,W(N)、X(F)有两个电子层,Y(P)、Z(Cl)有三个电子层,半径大于W(N)和X(F),Y(P)原子序数小于Z(Cl),故Y原子半径在这四种元素中最大;X(F)原子序数大于W(N),故X原子半径在这四种元素中最小,C符合题意;
D.Z(Cl)、W(N)和氢三种元素可形成氯化铵,属于同时含有离子键和共价键的化合物,D符合题意;
故答案为:CD。
【分析】结合图中所示结构可知图中两种化合物均为共价化合物,已知X和Z同主族,可得X和Z同为VIIA族, Y为第VA族元素,W为第IIA族或第VA族元素,再结合W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期素,Y原子序数为W原子价电子数的3倍推知W、X、Y、Z分别为N、F、P、Cl,据此答题。
15.(2021高三上·河北开学考)短周期主族元素 、 、 、 的原子序数依次增大, 的阴离子与锂离子具有相同的电子层结构, 的一种核素常用于考古断代, 原子的最外层电子数是内层电子数的3倍, 、 、 原子的最外层电子数总和等于 的原子序数。下列推断错误的是(  )
A.原子半径:
B.化合物 中既含离子键又含共价键
C.最简单气态氢化物的稳定性:
D.由上述四种元素组成的化合物的水溶液不可能呈碱性
【答案】C,D
【知识点】化学键;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.同一周期,从左到右,原子半径减小,同一主族,从上到下,原子半径增大,所以原子半径: ,故A不符合题意;
B.化合物 为NaOH,属于离子化合物,结构中含有离子键和共价键,故B不符合题意;
C.元素的非金属性越强,形成的简单的氢化物越稳定,所以氢化物的稳定性:CH4D.由上述四种元素组成的化合物为 ,其水溶液呈碱性,故D符合题意;
故答案为:CD。
【分析】 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的阴离子与锂离子具有相同的电子层结构,则W是H; X的一种核素常用于考古断代,则X是C; Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,则Y是O; W、X、Y原子的最外层电子数总和等于Z的原子序数,Z的原子序数为1 +4+6= 11,则Z是Na,以此分析解答。
三、非选择题
16.(2019高一下·绥滨期中)在下列变化中:①I2升华;②烧碱熔化;③NaCl溶于水;④HCl溶于水;⑤O2溶于水;⑥Na2O2溶于水,未发生化学键破坏的是   ,仅发生离子键破坏的是   ,仅发生共价键破坏的是   ,既发生离子键破坏,又发生共价键破坏的是   。
【答案】①⑤;②③;④;⑥
【知识点】化学键
【解析】【解答】①I2升华属于物理变化,化学键不变;
②烧碱熔化电离出阴阳离子,离子键被破坏;
③NaCl溶于水电离出阴阳离子,离子键被破坏;
④HCl溶于水电离出阴阳离子,共价键被破坏;
⑤O2溶于水属于物理变化,化学键不变;
⑥Na2O2溶于水生成氢氧化钠和氧气,离子键和共价键均被破坏;
则未发生化学键破坏的是①⑤,仅发生离子键破坏的是②③,仅发生共价键破坏的是④,既发生离子键破坏,又发生共价键破坏的是⑥。
【分析】①物理变化过程中,不破坏化学键;
②离子化合物处于熔融状态时,离子键被破坏;
③离子化合物,溶于水,离子键被破坏;
④HCl溶于水形成H+和Cl-,共价键被破坏;
⑤溶于水属于物理变化;
⑥Na2O2溶于水,与水发生反应;
17.(2015高二下·武汉期中)请回答下列问题:
(1)31Ga基态原子的核外电子排布式是   ,某种半导体材料由Ga和As两种元素组成,该半导体材料的化学式是   ,其晶体结构类型可能为   .
(2)维生素B1可作为辅酶参与糖的代谢,并有保护神经系统的作用,该物质的结构式如图所示:以下关于维生素B1的说法正确的是   .
a.只含σ键和π键
b.既有共价键又有离子键
c.该物质的熔点可能高于NaCl
d.既含有极性键又含有非极性键
(3)维生素B1晶体溶于水的过程中要克服的微粒间的作用力有 .
A.离子键、共价键 B.离子键、氢键、共价键
C.氢键、范德华力 D.离子键、氢键、范德华力.
【答案】(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1;GaAs;原子晶体
(2)bd
(3)D
【知识点】原子核外电子排布;化学键
【解析】【解答】解:(1)Ga原子核外电子数为31,核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p1,Ga是第ⅢA族的金属元素、As是第ⅤA族的非金属元素,二者组成的化合物化学式为GaAs,对应晶体属于原子晶体,
故答案为:1s22s22p63s23p63d104s24p1;GaAs;原子晶体;(2)a.由结构简式知,B1中含有氯离子及另一种有机离子,存在离子键,故a错误;
b.B1中含有氯离子及另一种有机离子,存在离子键,其它原子之间形成共价键,故b正确;
c.B1是分子型物质,熔点不可能高于NaCl,故c错误;
d.碳原子之间形成非金属性,N原子与H原子等之间形成极性键,故d正确,
故选:cd;(3)晶体溶于水的过程会电离出Cl﹣等,故需要克服离子键,B1分子间存在氢键,存在范德华力,
故选:D.
【分析】(1)Ga原子核外电子数为31,根据能量最低原理书写核外电子排布式;Ga是第ⅢA族的金属元素、As是第ⅤA族的非金属元素,二者组成的化合物化学式为GaAs,对应晶体属于原子晶体;(2)由结构简式知,B1中含有氯离子及另一种有机离子,存在离子键,B1是分子型物质,熔点不可能高于NaCl,同种元素原子之间形成非极性键,不同元素原子之间形成非极性键;(3)晶体溶于水的过程会电离出Cl﹣等,故需要克服离子键,B1分子间存在氢键,存在范德华力.
18.(2023高一上·湖北期末)153年前门捷列夫制得世界上第一张元素周期表,它反映了元素之间的内在联系,是对元素的一种很好的自然分类。如图为现代元素周期表的一部分,请回答下列问题:(以下问题均用相应的化学用语表达)
(1)在这10种元素中,非金属性最强的元素在周期表中的位置是   。
(2)由a、d、f三种元素形成的化合物含有的化学键有   (填写化学键类型),属于   化合物。
(3)元素b、c形成的简单气态氢化物中较稳定的是   ;d、h、i、j的简单离子半径由大到小的顺序排列为   。
(4)用电子式表示c2的形成过程   。
(5)在含有a、g、h简单阳离子的100mL溶液中,逐滴滴加5mol/L的NaOH溶液到过量,生成沉淀的质量与加入的NaOH溶液的体积关系如图所示。由图中数据分析计算:
①沉淀减少时发生的离子方程式:   。
②a点的数值为:   mL。
【答案】(1)第二周期VIIA族
(2)离子键和极性共价键;离子
(3)NH3;r(S2-)>r(Cl-)>r(O2-)>r(Al3+)
(4)
(5)Al(OH)3+3OH-=AlO +2H2O;160
【知识点】化学键;离子方程式的书写;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】解:(1)在这10种元素中,非金属性最强的是F,位于周期表的第二周期ⅦA族。
(2)由a、d、f三种元素形成的化合物为NaOH,其中含有离子键和共价键;含有离子键的化合物为离子化合物。
(3)元素b、c分别为C、N,由于非金属性N>C,非金属性越强,则其简单氢化物的稳定性越强,所以简单气态氢化物中较稳定的是NH3。d、h、i、j的简单离子分别为O2-、Al3+、S2-、Cl-;S2-、Cl-的电子层数大于O2-、Al3+,因此其半径较大。电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小。所以离子半径r(S2-)>r(Cl-)>r(O2-)>r(Al3+)。
(4)c2为N2,氮原子通过三对共用电子对形成共价键,用电子式表示其形成过程为。
(5)①滴加NaOH溶液的过程中形成的沉淀为Mg(OH)2、Al(OH)3;继续滴加NaOH溶液,沉淀逐渐溶解,能与NaOH反应的沉淀为Al(OH)3沉淀,该反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。
②反应生成的Mg(OH)2沉淀的质量为11.6g,其物质的量;反应生成Al(OH)3沉淀的质量为19.4g-11.6g=7.8g,其物质的量。因此生成Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀所消耗n(NaOH)=0.2mol×2+0.1mol×3=0.7mol,则所需NaOH溶液的体积,所以b=140mL+20mL=160mL。
【分析】(1)非金属性最强的是F。
(2)a、d、f三种元素形成的化合物为NaOH。
(3)非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越强。电子层数越大,离子半径越大;电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小。
(4)c2的化学式为N2,其中所含的化学键为共价键。
(5)①能与NaOH反应的沉淀为Al(OH)3,Al(OH)3与NaOH反应生成可溶性NaAlO2和H2O。
②19.4g沉淀为Mg(OH)2、Al(OH)3,加入NaOH溶液后剩余的11.6g沉淀为Mg(OH)2,因此Al(OH)3沉淀的质量为19.4g-11.6g=7.8g。结合Mg(OH)2、Al(OH)3的物质的量计算消耗n(NaOH),进而计算所需NaOH溶液的体积。
19.(2023高一下·河南期末)随着原子序数的递增,8种短周期元素原子半径的相对大小、最高正化合价或最低负化合价如图所示。请用相应的化学用语回答下列问题:
(1)元素F在元素周期表中的位置是   。
(2)元素D、G的简单气态氢化物中,热稳定性较差的是   (填化学式)。元素G、H的最高价氧化物的水化物中,酸性较强的是   。(填化学式)
(3)化合物BD2所含的化学键类型是   。由固态变为气态克服的微粒间作用力是   。
(4)化合物E3C遇水反应生成氨气(NH3)和一种强碱,反应的化学方程式为   ,氮气(NH3)的电子式为   。
【答案】(1)第3周期ⅢA族
(2)H2S;HClO4
(3)共价键;分子间作用力或范德华力
(4)Na3N+3H2O=NH3↑+3NaOH;
【知识点】化学键;氧化还原反应方程式的配平;电子式、化学式或化学符号及名称的综合;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】根据如图所示可推出A为H,B为C,C为N,D为O,E为Na,F为Al,G为S,H为Cl。
(1) 元素F为Al,在元素周期表中的位置是第3周期ⅢA族;
故答案为: 第1空、第3周期ⅢA族
(2) 同主族从上到下非金属性逐渐减弱,氢化物稳定性逐渐减弱,热稳定性较差的是H2S。同周期从左到右非金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,酸性较强的是HClO4;
故答案为:
第1空、H2S
第2空、HClO4
(3) 化合物BD2为二氧化碳,是共价化合物,所含的化学键类型是共价键。由固态变为气态的过程中共价键没有变化,克服的微粒间作用力是分子间作用力或范德华力;
故答案为:
第1空、共价键
第2空、分子间作用力或范德华力
(4) 化合物E3C遇水反应生成氨气(NH3)和一种强碱NaOH,反应的化学方程式为Na3N+3H2O=NH3↑+3NaOH,氮气是共价化合物;
故答案为:
第1空、Na3N+3H2O=NH3↑+3NaOH
第2空、
【分析】根据如图所示可推出A为H,B为C,C为N,D为O,E为Na,F为Al,G为S,H为Cl。
(1) 元素F为Al,在元素周期表中的位置是第3周期ⅢA族;
(2) 同主族从上到下非金属性逐渐减弱,氢化物稳定性逐渐减弱,同周期从左到右非金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强;
(3) 二氧化碳是共价化合物,所含的化学键类型是共价键,由固态变为气态的过程中共价键没有变化,克服的微粒间作用力是分子间作用力或范德华力;
(4) 化合物E3C遇水反应生成氨气(NH3)和一种强碱NaOH,氮气是共价化合物。
20.(2023高一下·山西月考)W、Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,其最外层电子数之和为19,W只有一个电子层,Q与X、Y、Z位于不同周期,X、Y相邻,Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍,仅由Z元素形成的固体在常温下为淡黄色。回答下列问题:
(1)Y在元素周期表中的位置为   。
(2)最简单氢化物的沸点:Q   (填“>”、“<”或“=”)Z。
(3)写出X元素形成的单质与Q的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液发生反应的离子方程式:   。
(4)仅由W、Q、Z三种元素可形成化合物和:
①化合物的名称为   ,该化合物中Q元素的化合价为   价。
②化合物含有化学键的类型为   (填“离子键”、“共价键”或“离子键与共价键”)。
(5)化合物与热水反应仅生成X的最高价氧化物对应的水化物和一种具有臭鸡蛋气味的气体,写出其化学方程式:   。
(6)可用作火箭的燃料,1 mol 中所含的电子总数为   。
【答案】(1)第三周期第IVA族
(2)>
(3)
(4)硫化铵; 3;离子键与共价键
(5)
(6)18
【知识点】离子键的形成;共价键的形成及共价键的主要类型;离子方程式的书写;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】根据题意,可推知Z是S,所以X Y Z位于第三周期;W只有一个电子层,所以W是H;Q在第二周期,又根据 Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍,Q的内层电子数是2,所以Y的最外层电子数是4,所以Y是Si,X是Al;根据五个原子最外层的电子数之和是19可知Q是N。
(1)硅是第三周期第 IVA族 ;
(2)由于氨气存在分子间氢键,所以氨气的沸点高于硫化氢。
(3)注意稀硝酸的还原产物是NO;
(4)在NH4HSO4中,NH4+与HSO4-之间属于离子键,N-H和S-H属于共价键;
(5)具有臭鸡蛋味,说明产物中含有H2S;该反应属于互促水解反应;
(6)N2H4属于18电子微粒。
【分析】根据元素周期表的位置特点,抓住题目中的关键信息,可以将元素分别推出。
在离子化合物中,可能存在共价键,但是在共价化合物中,一定不存在离子键。
在书写离子反应方程式的时候,一定要注意物质的拆分,还要注意产物的形式。
21.(2023高一下·云南期中)氧、硫、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。回答下列问题:
(1)硒(Se)的原子结构示意图为   。
(2)氧和硫的氢化物性质的比较:
①热稳定性:H2O   H2S(填“>”或“<”),判断依据是   。
②沸点:H2O   H2S(填“>”或“<”),判断依据是   。
(3)H2O与NH3反应产物中所含化学键类型为   ;H2S与NH3反应的产物中所含化学键类型为   (填离子键或共价键)。
(4)钠的硫化物Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO 被还原为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶13,则x的值为   。
【答案】(1)
(2)>;氧和硫是同族元素,氧原子半径小,得电子能力强,非金属性强,故氧的简单气态氢化物稳定性强;>;H2O分子间存在氢键
(3)共价键;离子键、共价键
(4)4
【知识点】化学键;物质的量的相关计算;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)Se位于第四周期第ⅥA族,核外电子层数为4,最外层电子数为6,原子序数为34;
故答案为: 第1空、p
(2)①非金属越强,氢化物的稳定性越强,同主族元素,从上到下,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱;
②水分子间有氢键沸点;
故答案为:
第1空、>
第2空、氧和硫是同族元素,氧原子半径小,得电子能力强,非金属性强,故氧的简单气态氢化物稳定性强
第3空、>
第4空、H2O分子间存在氢键
(3)H2O与NH3反应产物为NH3 H2O,所含化学键类型为共价键;H2S与NH3反应的产物为NH4HS或(NH4)2S,为离子化合物;
故答案为:
第1空、共价键
第2空、离子键、共价键
(4)钠的硫化物Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,硫的化合价从-2/x升到+6价,NaClO 被还原为NaCl,氯化合价从+1价降到-1价,反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1:13,由电子守恒:x(6+2/x )=13×2,得x=4。
故答案为: 第1空、4
【分析】(1)Se位于第四周期第ⅥA族,核外电子层数为4,最外层电子数为6,原子序数为34;
(2)①非金属越强,氢化物的稳定性越强,同主族元素,从上到下,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱;
②水分子间有氢键沸点;
(3)H2O与NH3反应产物为NH3 H2O,有共价键;H2S与NH3反应的产物为NH4HS或(NH4)2S,为离子化合物;
(4)化合价升价与转移电子数计算,电子守恒。
22.(2020高一上·秦皇岛期末)有下列七种物质:A、干冰 B、氧化镁 C、氯化铵 D、固态碘 E、烧碱 F、冰 G、过氧化钾
(1)熔化时需要破坏共价键和离子键的是   (填序号,下同);
(2)既有离子键又有共价键的是   ;
(3)只含有极性键的是   ;
(4)含非极性键的是   。
【答案】(1)C
(2)CEG
(3)AF
(4)DG
【知识点】离子键的形成;离子化合物的结构特征与性质;共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】(1) 熔化时需要破坏共价键和离子键的是离子化合物且其中还含有共价键,氯化铵熔化时生成NH3和HCl,破坏了铵根离子和氯离子之间的离子间以及铵根离子中氢和氮之间的共价键,所以答案序号为C
(2)C:氯化铵含离子间和共价键,(1)中已说明,E:烧碱即氢氧化钠中含钠离子和氢氧根离子之间的离子间以及氢氧根中氢和氧之间的共价键,G过氧化钾K2O2,钾离子和过氧根之间存在离子间,过氧根内部存在共价键,答案为:CEG
(3)极性共价键间指不同原子之间存在的共价键,例如:A中干冰碳和氧之间的极性键,F中冰氢和氧之键的极性键,题目要求只含极性键,虽然C、E中也含极性键但还含离子间不符合要求,答案为:A、F
(4)非极性共价键间指同原子之间存在的共价键,例如:碘中碘原子间的共价键、过氧化钾中过氧根中氧原子间的共价键 答案为D,G
【分析】1、非极性键、极性键的概念。非极性共价键间指同原子之间存在的共价键,极性共价键间指不同原子之间存在的共价键
2、氯化铵熔化时生成NH3和HCl
23.(2020高一下·辽源期末)现有下列物质:
①N2②Na2O2③MgF2④NH4Cl⑤Na2CO3⑥NaOH⑦HCl⑧H2O2
(1)属于离子化合物的物质是   。
(2)属于共价化合物的物质是   。
(3)只由非极性键构成的物质是   。
(4)由离子键和极性键构成的物质是   。
(5)由极性键和非极性键构成的物质是   。
【答案】(1)②③④⑤⑥
(2)⑦⑧
(3)①
(4)④⑤⑥
(5)⑧
【知识点】化学键;离子化合物的结构特征与性质
【解析】【解答】①N2是只含有非极性共价键的单质;②Na2O2是既含有离子键又含有非极性共价键的离子化合物;③MgF2是只含有离子键的离子化合物;④NH4Cl是既含有离子键又含有极性共价键的离子化合物;⑤Na2CO3是既含有离子键又含有极性共价键的离子化合物;⑥NaOH是既含有离子键又含有极性共价键的离子化合物;⑦HCl是只含有极性共价键的共价化合物;⑧H2O2是既含有极性共价键又含有非极性共价键的共价化合物;(1)属于离子化合物的物质是②③④⑤⑥;(2)属于共价化合物的物质是⑦⑧; (3)只由非极性键构成的物质是①;(4)由离子键和极性键构成的物质是④⑤⑥;(5)由极性键和非极性键构成的物质是⑧。
【分析】在化合物分子中,不同种原子形成的共价键叫做极性共价键,简称极性键;同种元素的原子形成的共价键叫做非极性共价键,简称非极性键。只含有共价键的化合物叫做共价化合物;含有离子键的化合物叫做离子化合物,据此分析解答。
24.(2023高一下·日照期中)下表是元素周期表前20号元素的有关信息:
元素 a b c d e f g h
原子半径() 0.030 0.066 0.117 0.232 0.106 0.186 0.143 0.099
最高正化合价  
最低负化合价        
已知:的半径为,的半径为
回答下列问题:
(1)元素e在周期表中的位置   ,元素y与e同主族且多一电子层,y的原子结构示意图为   。
(2)c、d、g原子半径由大到小的顺序为   (填元素符号)。
(3)f的单质与b的常见单质加热条件下反应,产物中含有的化学键类型为   。
(4) 溶液中先加入d元素最高价氧化物对应的水化物,再通入,可观察到的现象是   ,发生反应的离子方程式为   。
【答案】(1)第三周期第ⅥA族;
(2)
(3)离子键和(非极性)共价键
(4)有白色沉淀生成;
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】 (1)、由上述分析可知,e是S元素,原子序数为16,在周期表中的位置第三周期第ⅥA族,元素y与e同主族且多一电子层,则y比e多18个电子,为Se元素,原子序数为34,y的原子结构示意图为 ;故答案为:第三周期第ⅥA族;

(2)、c、d、g分别为Si、K、Na,据同周期同左到右原子半径依次减小,同主族元素原子半径从上到下依次增大分析,c、d、g原子半径由大到小的顺序为K>Na>Si;故答案为:K>Na>Si;
(3)、由上述分析可知,钠与氧气在加热条件下反应生成过氧化钠,过氧化钠是离子化合物,电子式为,产物中含有的化学键类型为离子键和(非极性)共价键 ;故答案为: 离子键和(非极性)共价键;
(4)、 溶液中先加入氢氧化钠,再通入二氧化硫,反应可生成氯化钠、亚硫酸钡和水,可观察到的现象是有白色沉淀生成,发生反应的离子方程式为故答案为: 有白色沉淀生成
【分析】同周期同左到右原子半径依次减小,同主族元素原子半径从上到下依次增大; 一般来说,元素的最高正化合价等于所在族的序数,最高正化合价 + 最低负化合价的绝对值之和等于8,据此分析可知,a、b、c、d、e、f、g、h分别为H、O、Si、K、S、Na、Al、Cl,据此分析。
25.(2022高一上·河北期末)下表列出了①~⑥六种元素在周期表中的位置。
族 周期 ⅠA             0
1 ① ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA  
2           ②    
3 ③   ④     ⑤ ⑥  
回答下列问题:(用化学用语填空)
(1)元素①的一种核素中,含有1个质子和1个中子,表示该核素组成的符号是   。
(2)元素⑤的原子结构示意图是   。
(3)上述元素中,原子半径最大的是   (填元素符号)。
(4)由元素①、⑥组成的化合物的电子式为   ,该化合物分子中含有   (填“极性”或“非极性”)共价键。
(5)元素⑤和⑥最高价氧化物对应的水化物酸性强的是   (填化学式)。
(6)金属性:③   ④(填“>”或“<”),它们的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为   。
(7)下列说法正确的是   (填序号)。
a.元素②、③组成的化合物只有一种
b.元素②的气态氢化物稳定性高于元素⑤的气态氢化物
c.元素⑥在化合物中呈现的最高化合价为+7价
【答案】(1)
(2)
(3)
(4);极性
(5)
(6)>;
(7)bc
【知识点】画元素的原子结构示意图;共价键的形成及共价键的主要类型;离子方程式的书写;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】(1)元素①的一种核素中,含有1个质子和1个中子,表示该核素组成的符号为:;
(2)元素⑤第三周期第ⅥA元素,为S,原子结构示意图为:
(3)同周期从左到右,原子半径逐渐减小,同主族从上到下,原子半径逐渐增大,所以原子半径最大的为元素③,。
(4)元素①为H,元素⑥为,形成的化合物为,电子式为:,分子中含有极性共价键;
(5)元素⑤为S,元素⑥为,元素的非金属性:>S,所以最高价氧化物的水化物的酸性:;
(6)元素③为,元素④为,根据同周期从左到右,金属性逐渐减弱,所以金属性:,与反应的离子方程式为:
(7)a.元素②为、③为,组成的化合物有和,a不正确;
b.元素②的非金属性强于元素⑤,所以气态氢化物稳定性元素②高于元素⑤的气态氢化物,b正确;
c.元素⑥为,最高正价等于最外层电子数,在化合物中呈现的最高化合价为+7价,c正确;
选bc。
【分析】根据表格信息,结合元素周期表结构可推出:①是氢元素,②是氧元素,③是钠元素,④是铝元素,⑤是硫元素,⑥是氯元素。
26.(2021高一上·沈阳期末)食品添加剂中可能存在的部分短周期元素的最高正化合价或最低负化合价与原子序数的关系如下图所示。已知:x为非金属元素,d元素的最外层电子数为内层电子数的3倍。
(1)x、e、d三种元素形成的离子化合物的电子式为   。
(2)图中g元素所在元素周期表中的位置   ,f元素形成的最高价氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式为   。元素h的气态氢化物稳定性比元素g的气态氢化物稳定性   (填“强”或“弱”)。
(3)d、e、f、g元素的简单离子半径由大到小的顺序为   (用化学式表示)。
(4)x和d组成的化合物中,既含有极性共价键又含有非极性共价键的是   (填化学式)。
(5)一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中,X的原子核只有1个质子;元素Y、Z、W原子序数依次增大,且均位于X的下一周期;元素E的原子比W原子多8个电子,其中Z元素的化合价为   ,写出分子的结构式   。
【答案】(1)
(2)第三周期第ⅥA族;Al2O3+2OH-= 2+H2O;强
(3)S2->O2->Na+>Al3+
(4)H2O2
(5)-2;O=C=O
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】x为非金属元素,最高正价为+1价,且原子序数最小,则x为H;d元素最低负价为-2价,最外层电子数为内层电子数的3倍,则d为O;g最高正价为+6价,则g为S;e、f原子序数位于O(d)和S(g)之间,e最高正价为+1,则e为Na,f最高正价为+3价,则f为Al;h原子序数大于S(g),属于短周期元素,则h为Cl;综上所述,x、d、e、f、g、h分别为H、O、Na、Al、S、Cl;
(5)一种麻醉剂的分子结构式如图所示,X可形成1个共价键,W可形成1个共价键,Y可形成4个共价键,Z可形成2个共价键,X的原子核只有1个质子,则X为H;元素Y、Z、W原子序数依次增大,且均位于X的下一周期,即第二周期,则Y为C、Z为O、W为F;元素E的原子比W(F)原子多8个电子,则E为Cl;综上所述,X、Y、Z、W、E分别为H、C、O、F、Cl。
(1)x、e、d分别为H、O、Na,三种元素形成的离子化合物为NaOH,其电子式为;
(2)g元素为S,在元素周期表中的位置为第三周期第ⅥA族;f元素为Al,其形成的最高价氧化物为Al2O3,Al2O3与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2O,反应的离子方程式为Al2O3+2OH-= 2+H2O;元素h为Cl,Cl的气态氢化物为HCl,g(S)的气态氢化物为H2S,Cl的非金属性比S强,则h(Cl)的气态氢化物稳定性比元素g(S)的气态氢化物稳定性强;
(3)d、e、f、g分别为O、Na、Al、S,S2-有3个电子层,另外三种离子均有2个电子层,层多半径大,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,则它们的简单离子半径由大到小的顺序为S2->O2->Na+>Al3+;
(4)x和d分别为H、O,二者组成的化合物中,既含有极性共价键又含有非极性共价键的是H2O2;
(5)X、Y、Z、W、E分别为H、C、O、F、Cl,它们形成的化合物结构为,由图可知O和C形成2对共用电子,O的非金属性强于C,电子偏向O,则Z(O)元素的化合价为-2;为CO2,其结构式为O=C=O。
【分析】(1)根据形成的化合价即可找出元素符号即可写出
(2)根据元素符号即可找出位置以及写出方程式比较气态氢化物稳定性
(3)根据元素符号即可判断离子半径大小
(4)根据元素符号写出化合物即可找出物质
(5)根据结构式找出元素即可
27.(2022高一上·闵行期末)一种分子式为C4H10的物质叫丁烷,是一次性打火机里的燃料,通常情况下呈气态。常温下,用压缩体积的方法使它液化后可储存在打火机里。常温下,用压缩体积的方法使丁烷液化。请回答:
(1)有关说法正确的是____。
A.液化过程中丁烷分子数增加|
B.分子间作用力:气态丁烷>液态丁烷
C.1mol气态丁烷所占体积约为22.4L
D.压缩过程中丁烷分子间距离减小
(2)如果打火机不小心摔坏,其中液体刚消失时,立刻捡起残骸,会感觉残骸较冷。原因是液态丁烷变为气态时要迅速   (选填“吸收”、“放出”)大量的热。这一过程物理学中称为   。
A.液化 B.汽化 C.挥发 D.升华
(3)北京冬奥会火炬使用的燃料是氢气,彰显绿色低碳。相同状况下,1molH2和1molC4H10气体体积大致相等。试从微观角度解释原因   。
【答案】(1)D
(2)吸收;B
(3)决定1molH2和1molC4H10气体体积大小的主要因素是分子间的平均距离,相同条件下,气体分子间的平均距离近似相等
【知识点】分子间作用力;气体摩尔体积
【解析】【解答】(1)A. 液化过程中丁烷分子间距离缩小、分子数不变,说法不正确;
B. 分子间作用力:气态丁烷<液态丁烷,说法不正确;
C.未指明标准状况,1mol气态丁烷所占体积不一定约为22.4L,说法不正确;
D. 压缩使气态丁烷转变为液态丁烷,压缩过程中丁烷分子间距离减小,说法正确;
选D。
(2)会感觉较冷说法温度降低,原因是液态丁烷变为气态时要迅速吸收大量的热。由液体转变为气体,这一过程物理学中称为汽化,选B。
(3)相同状况下,1molH2和1molC4H10气体体积大致相等。试从微观角度解释原因:决定1molH2和1molC4H10气体体积大小的主要因素是分子间的平均距离,相同条件下,气体分子间的平均距离近似相等,则相同条件下,1molH2和1molC4H10具有相同体积。
【分析】(1)A、液化时分子数目不变;
B、分子间隙越大,作用力越弱;
C、常温下气体摩尔体积不是22.4L/mol;
D、压缩可以使气体间的距离减小;
(2)气化吸热;
(3) 决定相同物质的量气体体积大小的主要因素是分子间的平均距离,相同条件下,气体分子间的平均距离近似相等 。
28.(2021·静安模拟)氧、碳等非金属元素形成的物质种类繁多、性状各异。
(1)氧、氟、氮三种元素都可形成简单离子,它们的离子半径最小的是   (填离子符号),硅元素在元素周期表中的位置是   。CO2和SiO2是同一主族元素的最高正价氧化物,常温下CO2为气体,SiO2为高熔点固体。请分析原因:   。
(2)比较硫和氯性质的强弱。热稳定性H2S   HCl(选填“<”、“>”或“=”,下同);酸性:HClO4   H2SO4。用一个离子方程式说明氯元素和硫元素非金属性的相对强弱:   。
(3)红酒中添加一定量的SO2
可以防止酒液氧化,这利用了SO2 的   性。若将SO2气体通入H2S水溶液中直至过量,下列表示溶液的pH随通入SO2气体体积变化的示意图正确的是   (填序号)。
已知NaHSO3溶液呈酸性,而HSO 既能电离又能水解。则在NaHSO3溶液中c(H2SO3)   c(SO )(选填“<”、“>”或“=”) 。
(4)亚硫酸钠和碘酸钾在酸性条件下反应生成硫酸钠、硫酸钾、碘和水,配平该反应方程式   
_Na2SO3+_KIO3+_H2SO4 _Na2SO4+_K2SO4+_I2+_ H2O
【答案】(1)F-;第三周期第ⅣA族;CO2为分子晶体,SiO2为共价晶体,共价键的强度大于分子间作用力
(2)<;>;Cl2+S2-=S↓+2Cl-
(3)还原;③;<
(4)5Na2SO3+2KIO3+H2SO4=5Na2SO4+K2SO4+I2+H2O
【知识点】分子间作用力;氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)O2-、F-、N3-的核外电子层数相同,F-的核电荷数最小,半径最小;Si为14号元素,位于第三周期第ⅣA族;CO2为分子晶体,SiO2为共价晶体,共价键的强度远大于分子间作用力,常温下CO2为气体,SiO2为高熔点固体;
(2)同周期主族元素自左至右非金属性增强,所以非金属性S<Cl,则热稳定性H2S<HCl,酸性HClO4>H2SO4;非金属性越强,单质的氧化性更强,根据反应Cl2+S2-=S↓+2Cl-可知氧化性Cl2>S,则非金属性Cl>S;
(3)红酒中添加一定量的SO2 可以防止酒液氧化,利用了SO2的还原性;
H2S水溶液中存在H2S的电离而显酸性,起始pH<7,将SO2气体通入H2S水溶液中时先发生2H2S+SO2= S↓+H2O,该过程中H2S的浓度不断减小,酸性减弱,pH增大,当完全反应发生SO2+H2O=H2SO3,H2SO3电离使溶液酸性增强,pH减小,当SO2不再溶解后,pH不变,H2SO3的酸性强于H2S的,所以最终pH要比初始小,所以图③符合;
HSO 的电离使溶液显酸性,HSO 的水解使溶液显碱性,而NaHSO3溶液呈酸性,说明电离程度更大,H2SO3由水解产生,SO 由水解产生,则c(H2SO3)<c(SO );
(4)根据所给反应物和生成物可知该过程中Na2SO3被KIO3氧化生成Na2SO4,KIO3被还原生成I2,根据电子守恒可知Na2SO3和KIO3的系数比应为5:2,再结合元素守恒可得化学方程式为5Na2SO3+2KIO3+H2SO4=5Na2SO4+K2SO4+I2+H2O。
【分析】(1)电子层数相同,质子数越小的半径越大,根据元素的核外电子排布即可找出位置,晶体类别不同,物质熔沸点不同
(2)非金属性越强,氢化物的稳定越强,最高价氧化物的水合物的酸性越强,还可以比较非金属单质与同种金属形成的化合物时,金属元素化合价高低或者将氯气通入到硫化氢水溶液中进行实验
(3)防止酒被氧化,利用了二氧化硫的还原性,硫化氢水溶液显酸性,硫化氢和二氧化硫发生氧化还原反应变为硫单质,因此酸性减弱,继续通入二氧化硫形成亚硫酸,显酸性,且亚硫酸酸性强于氢硫酸。
(4)根据反应物和生成物结合氧化还原反应即可写出反应方程式
29.分子间的作用力比化学键    ,分子间作用力的大小可以影响到某些物质的    高低.
①像     、     、      这样分子之间存在着一种比    的相互作用,使它们只能在较高的温度下才能汽化,这种相互作用叫做氢键.
②分子间形成的氢键会使物质的熔点和沸点    ,这是因为固体熔化或液体汽化时必须破坏分子间的氢键,消耗更多的能量.
③氢键的本质:    形成条件:    
【答案】弱;熔沸点;HF;H2O;NH3;分子间作用力强;增大;是一种比范德华力强比化学键弱的分子间作用力;较小半径、较大电负性、含孤电子对、带有部分负电荷的原子(F、O、N),分子中有一个与吸引电子能力很强的非金属元素形成共价键的氢原子.
【知识点】分子间作用力
【解析】【解答】解:分子间作用力比化学键弱,分子间作用力的大小可以影响到某些物质的熔沸点的高低,
故答案为:弱;熔沸点;
①HF、H2O、NH3分子间存在氢键,氢键比分子间作用力强的相互作用,增大了物质的沸点,使它们只能在较高的温度下才能汽化,
故答案为:HF;H2O;NH3;分子间作用力强;
②分子间形成的氢键会增大物质的熔沸点,这是因为固体熔化或液体汽化时必须破坏分子间的氢键,消耗更多的能量,
故答案为:增大;
③氢键的本质是一种比范德华力强比化学键弱的分子间作用力;
形成氢键的条件:较小半径、较大电负性、含孤电子对、带有部分负电荷的原子(F、O、N)、分子中有一个与吸引电子能力很强的非金属元素形成共价键的氢原子,
故答案为:是一种比范德华力强比化学键弱的分子间作用力;较小半径、较大电负性、含孤电子对、带有部分负电荷的原子(F、O、N),分子中有一个与吸引电子能力很强的非金属元素形成共价键的氢原子.
【分析】分子间作用力比化学键弱,可以影响到某些物质的熔沸点;
①根据氢键的构成和性质回答;
②分子间形成的氢键会增大物质的熔沸点;
③氢键的本质是一种比范德华力强比化学键弱的分子间作用力;形成氢键的条件:较小半径、较大电负性、含孤电子对、带有部分负电荷的原子(F、O、N)、分子中有一个与吸引电子能力很强的非金属元素形成共价键的氢原子.
30.①分子之间存在着一种把分子    叫做分子间作用力,又称    .
②分子间作用力比化学键    ,它主要影响物质的    、    、    等物理性质,化学键属分子内作用力,主要影响物质的化学性质.
③一般来说,对于组成和结构相似的物质,    越大,分子间作用力    ,物质的熔点、沸点也越    .
④分子间作用力只存在于由分子组成的共价化合物、共价单质和稀有气体的分子之间.在离子化合物、金属单质、金刚石、晶体硅、二氧化硅等物质中只有化学键,没有分子间作用力.
【答案】聚集在一起的作用力;范德华力;弱;熔点;沸点;溶解度;相对分子质量;越大;高
【知识点】分子间作用力
【解析】【解答】解:①分子之间存在着一种把分子聚集在一起的作用力,叫做分子间作用力,又称范德华力,
故答案为:聚集在一起的作用力;范德华力;
②分子间作用力比化学键弱,主要影响物质的熔沸点、溶解度等物理性质,化学键属分子内作用力,主要影响物质的化学性质,
故答案为:弱;熔点;沸点;溶解度;
③一般来说,对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔沸点越高,
故答案为:相对分子质量;越大;高.
【分析】①分子之间存在着一种把分子聚集在一起的作用力,叫做分子间作用力,又称范德华力;
②分子间作用力比化学键弱,主要影响物质的熔沸点、溶解度等物理性质;
③一般来说,对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔沸点越大.
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