苏教版(2019)高中化学选择性必修2 3.3.1共价键的形成同步练习(含解析)

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名称 苏教版(2019)高中化学选择性必修2 3.3.1共价键的形成同步练习(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-10-18 10:09:58

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3.3.1共价键的形成同步练习-苏教版高中化学选择性必修2
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列分子中,所有原子都满足最外层8电子稳定结构的是
A.光气(COCl2) B.六氟化硫(SF6) C.五氯化磷(PCl5) D.三氟化硼(BF3)
2.共价键具有饱和性和方向性,下列关于共价键这两个特征的叙述中,不正确的是(  )
A.共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的
B.共价键的方向性是由成键原子的轨道的方向性决定的
C.共价键的饱和性决定了分子内部原子的数量关系
D.共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度有关
3.有一种化合物是很多表面涂层的重要成分,其结构如图所示,其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,只有X、Y在同一周期,Y无最高正价,Z的含氧酸均具有氧化性。下列有关说法正确的是
A.电负性:Y>Z>X>W
B.WZ的沸点高于W2Y的沸点
C.X的含氧酸一定为二元弱酸
D.W、Y构成的分子只含有极性键
4.下列表示物质结构的化学用语正确的是( )
A.H2O2的电子式:
B.质子数为8,中子数为10的氧原子:
C.次氯酸的结构式 H—Cl—O
D.CO2的分子模型示意图:
5.下列说法正确的是( )
A.双原子分子中的共价键一定是非极性键
B.任何原子的原子核都是由质子和中子构成的
C.非极性键可能存在于离子化合物中
D.质子数相同的微粒,它们的化学性质基本相同
6.对事实:“100℃时,水会沸腾变成水蒸气;温度达到2200℃以上时,水分解为H2和O2.”的解释不正确的是
A.100℃所提供的能量,破坏了水分子之间存在的相互作用
B.2200℃所提供的能量,破坏了水分子中氢原子和氧原子之间存在的相互作用
C.100℃及2200℃时,水分子均变为氢原子和氧原子
D.对比温度值可知,水分子中氢原子和氧原子之间存在的相互作用比水分子之间存在的相互作用强
7.乙烷在气相Fe+的催化下发生氧化反应的机理如图所示(图中虚线为副反应)。下列说法错误的是
A.主反应为CH3CH3+2N2OCH3CHO+2N2+H2O
B.副反应为CH3CH3+N2OC2H5OH+N2
C.反应中不存在共价键的形成
D.FeO+、[(C2H5)Fe(OH)]+、[(C2H4)Fe]+、 均为反应中间体
8.高效“绿色”消毒剂二氧化氯通常为气体,实验室用NCl3溶液和NaClO2溶液制备ClO2气体,化学方程式为6NaClO2+NCl3+3H2O═6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH(NCl3中N显—3价Cl显+1价)下列有关说法正确的是
A.NCl3中所有原子都满足8电子结构
B.根据上面化学方程式,生成22.4L NH3时转移电子数目为6NA
C.在NaClO2和NCl3的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为6:1
D.ClO2可用于净水,其原理与明矾相同
9.含有共价键的盐是
A. B.NaClO C. D.NaOH
10.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X与其他元素均不在同周期,W的K层电子数是M层的 ,ZX2是一种储氢材料,W与Y属于同一主族。下列叙述正确的是
A.化合物ZY、WY3中化学键的类型相同
B.由X、Y、Z、W组成的化合物的水溶液可能显酸性
C.原子半径:YD.Y形成的离子与W形成的离子的电子数一定不同
二、填空题
11.写出下列物质的电子式:
CO2 、Ca(OH)2 、Na2O2 、PCl3 、CCl4 。
12.几种物质:
①MgCl2 ②H2O ③Al ④H2O2 ⑤Na2O2 ⑥Ca(OH)2 ⑦HClO ⑧I2 ⑨He
(1)只含有离子键的是(选填序号,下同) ;
(2)含有共价键的离子化合物是 ;
(3)共价化合物是 ;
(4)熔融状态时和固态时,都能导电的是 ;
(5)HClO的结构式 ,I2的电子式 。
13.FeS2中存在 。
A.离子键 B.非极性共价键 C.极性共价键 D.π键 E.σ键 F.氢键 G.范德华力
14.按要求回答问题
(1)写出氮气的电子式 ,画出Si的原子结构示意图 。
(2)分子空间结构是 形,共价键为 键(填“极性键”或“非极性键”)。
(3)NaClO在水中的电离方程式 。
(4)写出被溶液中氧化的化学方程式 。
15.下列过程中,共价键被破坏的是 (填序号),理由是 。
A.碘晶体升华 B.溴蒸气被木炭吸附
C. 酒精溶于水 D.氯化氢气体溶于水
16.书写下列物质的电子式
HCl NH4Cl NaOH
17.(1)现有a.BaCl2 b.金刚石 c.NH4Cl d.Na2SO4 e.干冰 f.碘片 六种物质,其中属于离子化合物的是 ,属于共价化合物的是 ,含有分子间作用力的是 。(若有多个选项的,多选错选不给分)
(2)下列几组物质中,互为同分异构体的是 (填字母,下同);互为同系物的是 ;互为同素异形体的是 。
a.甲烷与新戊烷 b.氧气和臭氧 c.和 d.35Cl和37Cl e.CH3CH2OH和CH3OCH3
18.(1)用一个离子方程式表示CO结合H+能力比AlO弱 。
(2)分子式为HSCN的物质,已知S、C、N均满足8电子稳定结构,请写出一种可能的结构式 。
(3)纯金属内所有原子的大小和形状都是相同的,原子的排列十分规整,加入或大或小的其他元素的原子后,改变了金属原子有规则的层状排列,使原子层之间的相对滑动变得困难,所以合金的硬度一般都较大。请解释合金的熔点一般都小于其组分金属(或非金属)熔点的原因 。
19.离子键的概念
阴、阳离子之间通过 而形成的化学键叫离子键。
20.钠、氯通过得失电子形成电子对,为什么这对电子不被钠原子和氯原子共用形成共价键而形成离子键?你能从元素的电负性差别来理解吗?填写下表。
元素 Na Cl H Cl C O
电负性
电负性差值 0.9 1
元素的电负性差值很大,化学反应形成的电子对不会被共用,形成 ,而 是电负性差值不大的原子间形成的共价键。
三、实验题
21.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 。
参考答案:
1.A
【分析】对于共价化合物元素化合价绝对值+元素原子的最外层电子层=8,则该元素原子满足8电子结构,据此判断。
【详解】A.光气(COCl2)中C元素化合价为+4,C原子最外层电子数为4,所以4+4=8,C原子满足8电子结构;O元素化合价为-2价,O原子最外层电子数为6,所以2+6=8,O原子满足8电子结构;Cl元素化合价为-1,Cl原子最外层电子数为7,所以1+7=8,Cl原子满足8电子结构,故A正确;
B.六氟化硫中S元素化合价为+6,S原子最外层电子数为6,所以6+6=12,S原子不满足8电子结构;F元素化合价为-1,F原子最外层电子数为7,所以1+7=8,F原子满足8电子结构,故B错误;
C.PCl5中P元素化合价为+5,P原子最外层电子数为5,所以5+5=10,P原子不满足8电子结构;Cl元素化合价为-1,Cl原子最外层电子数为7,所以1+7=8,Cl原子满足8电子结构,故C错误;
D.BF3中B元素化合价为+3,B原子最外层电子数为3,所以3+3=6,B原子不满足8电子结构;F元素化合价为-1,F原子最外层电子数为7,所以1+7=8,F原子满足8电子结构,故D错误;
故选A。
2.D
【分析】
【详解】A.一般地,原子的未成对电子一旦配对成键,就不再与其他原子的未成对电子配对成键了,故原子的未成对电子数目决定了该原子形成的共价键具有饱和性,这一饱和性也就决定了该原子成键时最多连接的原子数,A正确;
B.形成共价键时,原子轨道重叠的程度越大越好,为了达到原子轨道的最大重叠程度,成键的方向与原子轨道的伸展方向存在着必然的联系,B正确;
C.根据以上分析可知:C正确;
D.共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度无关系,与原子的未成对电子数有关,D错误;
答案选D。
3.A
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,Y无最高正价,且Y形成2个共价键,Y是O元素;Z的含氧酸均具有氧化性,Z是Cl元素;根据化合物的结构简式,W能形成1个共价键,X形成4个共价键,只有X、Y在同一周期,W是H元素、X是C元素。
【详解】A.非金属性越强,电负性越大,电负性:O>Cl>C>H,故A正确;
B.水分子间能形成氢键,H2O的沸点高于HCl的沸点,故B错误;
C.C的含氧酸不一定为二元弱酸,如醋酸是一元弱酸,故C错误;
D.H、O构成的H2O2分子含有极性键、非极性键,故D错误;
选A。
4.B
【详解】A.双氧水是共价化合物,其电子式为,A错误;
B.质量数=质子数+中子数,故质子数为8、中子数为10的氧原子的质量数为18,可以表示为,故B正确;
C.次氯酸分子中含有1个键和1个键,其正确的结构式为:,C错误;
D.二氧化碳分子中,碳原子的相对体积大于氧原子,且为直线形分子,其正确的比例模型为:,故D错误;
故选B。
【点睛】本题的易错点为D,要注意比例模型表示原子的相对大小及原子连接顺序、空间结构,二氧化碳为直线形分子。
5.C
【详解】A. 同种元素形成双原子分子中的共价键,一定是非极性键,而不同种元素形成的双原子分子如HCl中的共价键,是极性键,故A错误;
B. H原子中没有中子,故B错误;
C. 非极性键可能存在于离子化合物中如Na2O2,故C正确;
D. H2O和HF质子数相同,但化学性质不同,故D错误;
故答案为C。
6.C
【详解】A.100℃时,水会沸腾变成水蒸气,说明破坏了水分子之间存在的相互作用,故A正确;
B.温度达到2200℃以上时,水分解为H2和O2,说明发生了化学变化,有旧键的断裂和新建的形成,故B正确;
C.100℃,只是水的状态变化,无化学变化,无键的断裂,故C错误;
D.2200℃时破坏水分子中氢原子和氧原子之间存在的相互作用,100℃时破坏水分子之间存在的相互作用,故D正确;
故选C。
7.C
【详解】A.由图可知,主反应为,选项A正确;
B.由图可知,副反应为,选项B正确;
C.反应中形成了碳氧双键,选项C错误;
D.、、、均为反应中间体,选项D正确。
答案选C。
8.A
【详解】A.NC13为共价化合物,电子式为 ,由电子式可知分子中所有原子都满足8 电子结构,故A正确;
B.温度和压强未知,无法确定22.4L氨气的物质的量,故B错误;
C.由方程式可知,NaClO2中氯元素的化合价升高被氧化,NaClO2为反应的还原剂,NCl3中氮元素的化合价降低被还原,NCl3为反应的氧化剂,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:6,故C错误;
D.ClO2具有氧化性,可用于自来水的杀菌消毒,并不能除去水中的悬浮物等来净水,故D错误;
综上所述答案为A。
9.B
【详解】A.为只含离子键的离子化合物,故A不选;
B.属于盐,含有Cl-O共价键,故B选;
C.属于酸,为共价化合物,故C不选;
D.NaOH属于碱,为含有H-O共价键的离子化合物,故D不选;
故选B。
10.B
【分析】根据题意,W的M层有6个电子,K层2个,L层8个,故W原子序数为16,为S元素;因W与Y同主族,则Y为O元素;X不与其它元素同周期,因O位于第二周期,S位于第三周期,则X位于第一周期,则为H元素;为储氢材料,因X为H,原子序数X【详解】A.CaO中只含有离子键,中只含有共价键,故A错误;
B.由H、O、Mg、S组成的化合物为,溶液呈酸性,故B正确;
C.同周期原子半径从左到右依次减小,故OD.这里没有说明是否为简单离子,其中O可形成,与电子数均为18,故D错误;
故选B。
11.
【详解】CO2是共价化合物,C原子和每个O原子形成两个共用电子对,电子式为,Ca(OH)2是由Ca2+和OH-构成的离子化合物,其电子式为,Na2O2是由Na+和构成的离子化合物,其电子式为,PCl3 是共价化合物,P原子和Cl原子形成一个共用电子对,其电子式为,CCl4是共价化合物,C原子和Cl原子形成一个共用电子对,其电子式为。
12.(1)①
(2)⑤⑥
(3)②④⑦
(4)③
(5) H-O-Cl
【分析】①MgCl2 ②H2O ③Al ④H2O2 ⑤Na2O2 ⑥Ca(OH)2 ⑦HClO ⑧I2 ⑨He 这9种物质中,铝是金属单质,碘和氦是非金属单质,氯化镁、过氧化钠和氢氧化钙是离子化合物,水、双氧水和次氯酸是共价化合物。离子化合物中一定有离子键,如果有原子团,那么原子团中一定有共价键。共价化合物中一定只有共价键。
【详解】(1)氯化镁中只含Cl-和Mg2+,所以只含有离子键的是①;
(2)⑤Na2O2 ⑥Ca(OH)2分别有原子团过氧根和氢氧根OH-,所以含有共价键的离子化合物是⑤⑥;
(3)根据分析,共价化合物是②④⑦;
(4)熔融状态时和固态时都能导电的只有金属晶体,所以是③铝,离子化合物在固体时不导电;
(5)含氧酸中可以电离的H都是连在O上的,所以HClO的结构式为H-O-Cl,I2的电子式。
13.ABE
【详解】FeS2的电子式为: ,存在离子键、非极性共价键、σ键,故选ABE。
14.(1)
(2) 直线 极性键
(3)
(4)
【详解】(1)氮气分子中含有氮氮三键,氮气分子的电子式;Si是14号元素,核外有14个电子,原子结构示意图为;
(2)分子空间结构是直线形,结构式为O=C=O,碳氧键为极性键。
(3)NaClO是强电解质,在水中电离出,电离方程式为;
(4)被溶液中氧化为,根据得失电子守恒,反应的化学方程式为。
15. D 氯化氢溶于水电离成自由移动的氢离子和氯离子
【详解】碘晶体升华是固体碘单质转化成气体碘分子,化学键未被破坏;溴蒸气被木炭吸附,溴单质未发生变化,分子内化学键未被破坏;酒精溶于水乙醇分子未发生改变,分子内化学键未被破坏;HCl气体溶于水后发生电离,氯化氢分子电离成氢离子和氯离子,分子内共价键被破坏,故答案为:D;氯化氢溶于水电离成自由移动的氢离子和氯离子;
16.
【详解】HCl是共价化合物,其电子式为;氯化铵是离子化合物,由氨根离子与氯离子构成,电子式为:; NaOH是离子化合物,其电子式为:。
17. acd e ef e a b
【分析】一般活泼金属和活泼非金属之间可形成离子键,活泼非金属之间可形成共价键,离子化合物中肯定含离子键,共价化合物中只含共价键,分子晶体之间有分子间作用力,据此分析第(1)问;
根据同位素、同分异构体、同素异形体的概念作答:①具有相同质子数,不同中子数(或不同质量数)同一元素的不同核素互为同位素;②同素异形体是同种元素形成的不同单质;③具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体;④结构相似,组成相差n个“CH2”的化合物互为同系物;⑤分子式、结构均相同,是同一物质,据此分析第(2)问。
【详解】(1)由阴阳离子构成的为离子化合物,大多数盐都属于离子化合物,则属于离子化合物的有a.BaCl2、c.NH4Cl、d.Na2SO4;只含共价键的化合物为共价化合物,一般是活泼非金属元素之间形成共价键,则上述物质中,干冰为固体二氧化碳,分子内只含共价键,属于共价化合物;分子晶体中微粒间作用为分子间作用力,含有分子间作用力的是e.干冰 f.碘片,故答案为acd;e;ef;
(2)根据上述分析可知,甲烷与新戊烷都属于烷烃,两者互为同系物;
氧气与臭氧是由同一种元素组成的不同的单质,互为同素异形体;
由于甲烷是正四面体结构,任何两个化学键都相邻,因此C中两种结构表示的是同一物质;
35Cl和37Cl表示的是氯元素的两种不同原子,互为同位素;
CH3CH2OH和CH3OCH3分子式相同,结构不同,互为同分异构体。
综上所述,互为同分异构体的是e;互为同系物的是a;互为同素异形体的是b,故答案为:e;a;b。
18. H2O+HCO+AlO=Al(OH)3↓+CO H—S—C≡N(S=C=N—H) 同一种金属原子结合时,粒子分布均匀,作用力相对较强,当加入其他原子时,金属内部粒子分布不均匀,作用力减弱,熔点降低
【详解】(1)偏铝酸钠和碳酸氢钠溶液反应生成氢氧化铝和碳酸钠,说明CO结合H+能力比AlO弱,离子方程式为H2O+HCO+AlO=Al(OH)3↓+CO。
(2)分子式为HSCN的物质,已知S、C、N均满足8电子稳定结构,则可能的结构式为H-S-C≡N或S=C=N-H。
(3)由于同一种金属原子结合时,粒子分布均匀,作用力相对较强,当加入其他原子时,金属内部粒子分布不均匀,作用力减弱,熔点降低,所以合金的熔点一般都小于其组分金属(或非金属)熔点。
19.静电作用
【详解】阴、阳离子之间通过静电作用而形成的化学键叫离子键,此静电作用包含吸引力和排斥力。
20. 0.9、3.0 2.1、3.0 2.5、3.5 1 离子键 共价键
【解析】略
21. 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。
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