鲁科版选择性必修2高中化学第2章微粒间相互作用与物质性质课时作业（含解析8份打包）

第1课时　共价键
必备知识基础练 进阶训练第一层
知识点1 共价键的形成与特征
1.下列关于共价键的说法错误的是(　　)
A．共价键是原子间通过共用电子形成的
B．形成共价键的原子电负性相同或相差不大
C．一般情况下，一个原子有几个未成对电子，就会和几个自旋相反的未成对电子成键
D．共价键不属于电性作用
2．共价键具有饱和性和方向性。下列有关叙述错误的是(　　)
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．下列分子式对应的结构式中，从成键情况看不合理的是(　　)
4．下列说法正确的是(　　)
A．Cl2是双原子分子，H2S是三原子分子，这是由共价键的方向性决定的
B．并非所有的共价键都有方向性
C．某原子和其他原子形成共价键时，其共价键数一定等于该原子的价电子数
D．两原子轨道发生重叠后，电子在两核间出现的概率减小
知识点2 σ键、π键的比较与判断
5.下列有关σ键和π键的说法错误的是(　　)
A．含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者
B．σ键呈镜面对称，而π键呈轴对称
C．O2分子中含π键，是由两个p轨道“肩并肩”重叠形成的
D．当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键
6．下列说法中不正确的是(　　)
A．σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强
B．两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键
C．气体单质中，一定有σ键，可能有π键
D．N2分子中有一个σ键，两个π键
7．下列分子中，既有σ键，又有π键的是(　　)
①CH4　②CO2　③N2　④H2O2　⑤C2H4　⑥HClO
A．①②③④⑤⑥ B．②③④⑤⑥
C．②③④⑤D．②③⑤
8．下列常见分子中σ键、π键判断正确的是(　　)
A．CN－与N2结构相似，CH2CHCN分子中σ键与π键数目之比为1∶1
B．CO与N2结构相似，CO分子中σ键与π键数目之比为2∶1
C．丙炔分子中有6个σ键，2个π键
D．已知反应N2O4(l)＋2N2H4(l)===
3N2(g)＋4H2O(l)，
若该反应中有4 mol N—H键断裂，则形成的π键数目为6NA
知识点3 极性键与非极性键
9.下列化合物中，既含有极性键又含有非极性键的是(　　)
A．Na2O2B．H2O2
C．CH4D．NH4Cl
10．下列说法正确的是(　　)
①共价键的本质是相互吸引的电性作用　②共价化合物中一定含共价键，一定不含离子键　③水的非直线形结构是由共价键的饱和性决定的　④由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物　⑤分子中不一定存在共价键　⑥烯烃比烷烃的化学性质活泼是因为烷烃中的σ键比烯烃中的σ键稳定
A．②⑤B．④⑥
C．②③④ D．①③⑥
11．a、b、c、d四种常见分子均含有14个电子，其有关信息列在下面的表中。
a b c d
双原子分子、 非极性分子， 只含非极性键 双原子分子、 极性分子，只 含极性键 多原子分子、 极性分子，只 含极性键 多原子分子、非极 性分子，既有非极 性键，又有极性键
符合题目给出的信息的选项是(　　)
①a的化学式为N2　②b的化学式为CO　③c的结构式为H—C≡N　④d的结构简式为HC≡CH
⑤a的符号为C　⑥d的化学式为H2O2
A．①②③④ B．④⑤⑥
C．②③⑤⑥ D．①②③④⑤⑥
12．大多数有机物分子里的碳原子与碳原子或碳原子与其他原子相结合的化学键是(　　)
A．只有非极性键 B．只有极性键
C．非极性键和极性键 D．只有σ键
关键能力综合练 进阶训练第二层
一、选择题
1．下列说法正确的是(　　)
A．若把H2S写成H3S，则违背了共价键的饱和性
B．H3O＋的存在说明共价键不具有饱和性
C．所有共价键都有方向性
D．两个原子轨道发生重叠后，两核间的电子受到两个原子核的排斥，使体系能量降低
2．下列关于σ键和π键的理解不正确的是(　　)
A．σ键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转
B. H2分子中的σ键是s s σ键，HClO分子中的σ键都是p p σ键
C．C2H4分子和N2H4分子中都含有5个σ键
D．σ键是原子轨道以“头碰头”方式重叠形成的，π键是原子轨道以“肩并肩”方式重叠形成的
3．如图所示的分子中含有σ键和π键的数目分别为(　　)
A．13　2 B．10　2
C．10　3 D．9　3
4．下列有关σ键和π键的说法正确的是(　　)
A．含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者
B．在原子形成分子时，先形成π键，可能形成σ键
C．σ键和π键都属于共价键，均有方向性
D．π键包括s p π键、p p π键等
5．N2的结构可以表示为，CO的结构可以表示为，其中椭圆框表示π键， 表示对应原子提供的电子。下列说法错误的是(　　)
A．N2分子与CO分子中都含σ键和π键
B．N2分子与CO分子中的π键不完全相同
C．电负性：CD．N2分子中含有2个π键，CO分子中含有1个π键
6．下列化学反应所断裂的共价键中，仅断裂σ键的是(　　)
A．N2＋3H22NH3
B．2C2H2＋5O22H2O＋4CO2
C．Cl2＋H22HCl
D．C2H4＋H2C2H6
7．下列有关化学键类型的判断正确的是(　　)
A．全部由非金属元素组成的化合物中肯定不存在离子键
B．所有物质中都存在化学键
C．已知乙炔的结构式为H—C≡C—H，则乙炔分子中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)
D．乙烷分子中只有σ键，即6个C—H键和1个C—C键都为σ键，不存在π键
8．下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构，则下列说法错误的是(　　)
A．32 g S8中含有0.125 mol σ键
B．SF6中只含有极性键
C．1 mol C2H2中含有3 mol σ键和2 mol π键
D．1 mol S8中含有8 mol S—S键
9．下列说法正确的是(　　)
A．π键是由两个p轨道“头碰头”重叠形成的
B．σ键呈镜面对称，而π键呈轴对称
C．乙烷分子中的键全为σ键，乙烯分子中含σ键和π键
D．H2分子中含σ键，Cl2分子中含π键
10．氰气的化学式为(CN)2，结构式为N≡C—C≡N，其化学性质与卤素相似，下列叙述正确的是(　　)
A．分子中既有极性键，又有非极性键
B．分子中N≡C键的键长大于C—C键的键长
C．分子中含有2个σ键和4个π键
D．不和氢氧化钠溶液发生反应
11．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其中W的阴离子的核外电子数与X、Y、Z原子的核外内层电子数相同。X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，工业上采用液态空气分馏方法来生产Y的单质且Y元素能形成两种单质，而Z不能形成双原子分子。根据以上叙述，下列说法中正确的是(　　)
A．上述四种元素的原子半径大小顺序为
WB．W、X、Y、Z原子的核外最外层电子数的总和为20
C.W与Y可形成既含极性共价键又含非极性共价键的化合物
D．由W与X组成的化合物的沸点总低于由W与Y组成的化合物的沸点
12．中国化学家研究出一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs)，能利用太阳光高效分解水，原理如下图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．通过该催化反应，实现了太阳能向化学能的转化
B．反应Ⅰ中涉及非极性键的断裂和极性键的形成
C．反应Ⅱ为2H2O22H2O＋O2↑
D．总反应为2H2O2H2↑＋O2↑
13．N2O4是火箭发射中常用的氧化剂之一，其结构式为 (式中N→O键表示共用电子对由N原子提供)。下列有关N2O4的说法中正确的是(　　)
A．只有极性键 B．含有离子键
C．不含π键 D．是共价化合物
14．某物质的结构简式为，下列有关该物质的说法正确的是(　　)
A．该物质的分子式为C5H6N
B．该物质分子中只含极性键
C．该物质分子中含有10个σ键
D．该物质分子中含有的大∏键
二、非选择题
15．现有四种短周期元素A、B、C、D，已知：①C、D在同一周期，A、B在同一主族；②它们可以组成化合物A2C、B2C2、DC2、D2A4等；③B的简单阳离子与C的简单阴离子的核外电子排布相同；④B2C2与A2C或DC2反应都生成气体C2，单质B与A2C反应生成气体A2，A2与气体C2按体积比2∶1混合后点燃发生爆炸，其产物是一种常温下常见的无色无味的液体。请回答下列问题：
(1)写出元素符号：A________、B________、C________、D________。
(2)在A2C、B2C2、DC2和D2A4中，同时含有离子键和非极性共价键的化合物的电子式为________，按原子轨道重叠方式，其非极性共价键的类型是________。化合物DC2的结构式为________。
(3)A2C的电子式为________，按原子轨道重叠方式，其共价键的类型是________。D2A4是平面形分子，其分子中含有________个σ键，________个π键。
16．按要求完成下列填空。
(1)有以下8种分子①HF、②Cl2、③H2O、④N2、⑤C2H4、⑥C2H6、⑦H2O2、⑧HCN(H—C≡N)，其中只含有σ键的是________(填序号，下同)；既含有σ键，又含有π键的是________。
(2)X、Y、Z是元素周期表中的短周期元素，其中X、Y同周期，Y、Z同主族，Y原子最外层p轨道上的电子数等于前一电子层电子总数，X原子最外层的p能级中只有一个轨道填充了2个电子，而且这三种元素可以形成化合物YX2、ZX2。根据上述信息回答下列问题。
①写出下列元素符号：
X________，Y________，Z________。
②YX2分子中含________个σ键，含________个π键。
17．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其原子序数依次增大。X元素的一种核素的质量数为12，中子数为6；Y元素是动植物生长不可缺少的、构成蛋白质的重要组成元素；Z的基态原子核外9个原子轨道上填充了电子且有2个未成对电子，与X不同族；W是一种常见元素，可以形成3种氧化物，其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体。
(1)Y2分子中存在的σ键和π键个数之比为________________________________________________________________________。
(2)X—H键和Y—H键属于极性共价键，其中极性较强的是________(X、Y用元素符号表示)键。X的第一电离能比Y的________(填“大”或“小”)。
(3)写出X的单质与Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式：________________________________。
(4)W的基态原子的价电子排布式为________。
18．回答下列问题：
(1)1 mol CO2中含有的σ键数目为________，π键数目为________。
(2)已知CO和CN－与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为________。CH2===CHCN分子中σ键与π键数目之比为________。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被一个—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应为：N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1 038.7 kJ·mol－1若该反应中有4 mol N—H键断裂，则形成的π键有________mol。
(4)Co基态原子核外电子排布式为________；基态Ge原子的核外电子排布式为________；Zn2＋的价电子轨道表示式为________；Co3＋核外电子未成对电子数为________。
(5)CH4、NH3、H2O、HF分子中共价键的极性由强到弱的顺序是____________________。
第1课时　共价键
必备知识基础练
1．答案：D
解析：共价键是成键原子间通过共用电子形成的，A项正确；形成共价键的原子电负性相同或相差不大，B项正确；根据共价键的饱和性，一个原子有几个未成对电子，就会和几个自旋相反的未成对电子成键，C项正确；形成共价键时，原子核对共用电子有吸引作用，同时原子核与原子核之间、电子与电子之间存在排斥作用，即共价键属于电性作用，D项错误。
2．答案：D
解析：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的饱和性，这一饱和性也就决定了该原子成键时最多连接的原子数，故A、C项正确；形成共价键时，为了达到原子轨道的最大重叠，成键的方向与原子轨道的伸展方向存在着必然的联系，故共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的，故B项正确；共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度无关，与成键原子的未成对电子数有关，故D项错误。
3．答案：B
解析：可根据每种原子形成的化学键数目进行判断，氮原子能形成3个共价键，碳原子和硅原子均能形成4个共价键，硫原子和氧原子均能形成2个共价键，氢原子能形成1个共价键。B项中C、Si原子均应形成4个共价键，成键情况不合理。
4．答案：B
解析：Cl2是双原子分子，H2S是三原子分子，这是由共价键的饱和性决定的，A错误；s轨道在空间中为球形，故ssσ键无方向性，B正确；某原子和其他原子形成共价键时，其共价键数不一定等于该原子的价电子数，如Cl原子的价电子数为7，Cl通常形成1个共价键，C错误；共价键具有方向性，两原子轨道发生重叠后，电子在两核间出现的概率增大，D错误。
5．答案：B
解析：π键易断裂，含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者，故A正确；σ键呈轴对称，而π键呈镜面对称，故B错误；O2分子中含π键，是由两个p轨道“肩并肩”重叠形成的，故C正确；当原子形成分子时，优先“头碰头”重叠，则先形成σ键，可能形成π键，故D正确。
6．答案：C
解析：σ键是“头碰头”重叠，π键是“肩并肩”重叠，σ键比π键的重叠程度大，更加稳定，故A正确；两个原子之间形成双键时，含有一个σ键和一个π键，两个原子之间形成三键时，含有一个σ键和两个π键，故B正确；单原子分子中没有共价键，如稀有气体分子中不存在σ键，故C错误；两个原子之间形成三键时，含有一个σ键和两个π键，故D正确。
7．答案：D
解析：①CH4中只含C—H键，所以分子中不含π键；②CO2的结构式为CO，所以分子中既有σ键又有π键；③N2的结构式为N≡N，所以分子中既有σ键又有π键；④H2O2的结构式为H—O—O—H，所以分子中不含π键；⑤C2H4的结构式为，所以分子中既有σ键又有π键；⑥HClO的结构式为H—O—Cl，所以分子中不含π键。
8．答案：C
解析：CH2CHCN分子中含有6个σ键和3个π键，所以二者的数目之比为2∶1，故A错误；CO与N2结构相似，CO分子中σ键与π键数目之比为1∶2，故B错误；丙炔分子中含有4个C—H键，1个C—C键，1个CC键，所以丙炔分子中有6个σ键，2个π键，故C正确；若该反应中有4molN—H键断裂，则生成1.5mol氮气，形成π键的数目是3NA，故D错误。
9．答案：B
解析：Na2O2中含有离子键和氧氧非极性共价键，A错误；H2O2的结构式为H—O—O—H，其中含氢氧极性键与氧氧非极性键，B正确；CH4分子中只含有碳氢极性键，C错误；氯化铵中含有氮氢极性键和铵根离子与氯离子之间的离子键，D错误。
10．答案：A
解析：共价键的本质是形成共用电子对而不是相互吸引，①错误；含离子键的化合物为离子化合物，所以共价化合物中没有离子键，②正确；水的非直线形结构是由共价键的方向性决定的，③错误；氯化铵中只有非金属元素，但它是离子化合物，④错误；稀有气体分子中没有共价键，⑤正确；烯烃比烷烃活泼是因为烯烃中的π键比较活泼，⑥错误。
11．答案：A
解析：a为双原子分子、非极性分子，只含非极性键，且a的电子总数为14，则a为N2，因是分子不是离子，所以a不能为C，故①正确、⑤错误；若将N换成周期表中相邻的C，则另一种原子必定是O，b为双原子分子、极性分子，只含极性键，所以b为CO，故②正确；c为多原子分子、极性分子，只含极性键，若考虑把N2中1个N原子换为C，这时电子数相差1，可用H原子来补足，得c为HCN，故③正确；d为多原子分子、非极性分子，既有非极性键，又有极性键，若考虑把N2中2个N原子换为碳原子，则要补2个H，即d为C2H2，其结构简式为HC≡CH，故④正确；d为C2H2，H2O2的电子数为18，故⑥错误。
12．答案：C
解析：在大多数有机物分子里，碳原子和碳原子之间形成非极性共价键，碳原子和其他原子间形成极性共价键，如C—O、C—N键为极性共价键。
关键能力综合练
1．答案：A
解析：硫原子有两个未成对电子，根据共价键的饱和性，形成的氢化物为H2S，A正确。每个原子所能形成共价键的总数是一定的，共价键具有饱和性；H2O中的O原子提供孤电子对、H＋提供空轨道形成H3O＋，不能说明共价键不具有饱和性，B错误。H2分子中两个氢原子成键时，因为s轨道为球形，所以H2中的H—H键没有方向性，C错误。两个原子轨道发生重叠后，两核间的电子在两核之间出现的概率增大，原子核对核间电子产生吸引作用，体系能量降低，D错误。
2．答案：B
解析：σ键为轴对称，π键为镜面对称，则σ键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转，故A正确；Cl的3p轨道与H的1s轨道以“头碰头”方式重叠形成spσ键，故B错误；C2H4分子中有5个σ键和1个π键，N2H4中只有5个单键，即含有5个σ键，故C正确；σ键是原子轨道以“头碰头”方式重叠形成的，π键是原子轨道以“肩并肩”方式重叠形成的，故D正确。
3．答案：C
解析：题述分子中含有6个C—H键、2个C—C键、1个C===C键、1个C≡C键，单键中只含有σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，三键中含有1个σ键和2个π键，故该分子中共有10个σ键和3个π键，故C项正确。
4．答案：A
解析：在原子形成分子时，为了使形成的分子的能量最低，必然先形成σ键，再根据成键原子的核外电子排布来判断是否形成π键，B项错误；ssσ键没有方向性，C项错误；π键都是镜像对称的，没有spπ键，D项错误。
5．答案：D
解析：从题图可以看出，N2分子与CO分子中均含有1个σ键和2个π键，A正确，D错误；N2分子中的π键是由每个氮原子各提供一个p电子以“肩并肩”的方式形成的，而CO分子中的一个π键是由O原子单方面提供电子对形成的，B正确；同一周期元素从左到右，电负性逐渐增大，故电负性：C6．答案：C
解析：N2中含N≡N键，反应中1个σ键和2个π键均断裂，A错误；C2H2中含C≡C键，反应中1个σ键和2个π键均断裂，B错误；H—H键、Cl—Cl键均为单键，反应中仅断裂σ键，C正确；C2H4中含C===C键，反应中π键断裂，D错误。
7．答案：D
解析：全部由非金属元素组成的化合物中可能存在离子键，例如NH4Cl，A错误；不是所有物质中都存在化学键，如He、Ne、Ar等稀有气体单原子分子就只存在分子间作用力，不存在化学键，B错误；共价键中所有的单键均为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，三键中含有1个σ键和2个π键，已知乙炔的结构式为H—C≡C—H，则乙炔分子中存在3个σ键和2个π键，C错误；由于乙烷分子中所有的化学键均为单键，故乙烷分子中只有σ键，即6个C—H键和1个C—C键都为σ键，不存在π键，D正确。
8．答案：A
解析：由S8分子结构可以看出，1个S8分子有8个σ键，所以32gS8的物质的量为＝0.125mol，含有0.125mol×8＝1molσ键，故A错误；SF6是由S原子和F原子通过S—F的极性键构成的分子，故B正确；C2H2分子的结构式为H—C≡C—H，则1molC2H2分子中有3molσ键和2molπ键，故C正确；S8是一个环形分子，每个S与2个S原子相连，1molS8中含有8molS—S键，故D正确。
9．答案：C
解析：π键由p轨道“肩并肩”重叠形成，而σ键由s或p轨道“头碰头”重叠形成，故A错误；σ键“头碰头”重叠为轴对称，π键“肩并肩”重叠为镜面对称，故B错误；乙烷分子中均为单键，乙烯分子中含C===C键，有1个π键，则乙烷分子中的键全为σ键，而乙烯分子中含σ键和π键，故C正确；氢气、氯气中均为共价单键，则H2分子中含σ键，Cl2分子中也含σ键，均不含π键，故D错误。
10．答案：A
解析：(CN)2分子中N≡C键是极性键，C—C键是非极性键，A正确；成键原子半径越小，键长越短，N原子半径小于C原子半径，故N≡C键比C—C键的键长短，B错误；(CN)2分子中含有3个σ键和4个π键，C错误；由于氰气与卤素的化学性质相似，故氰气可以和NaOH溶液反应，D错误。
11．答案：C
解析：在考古时常用来鉴定一些文物的年代，用的是14C，则X为C；工业上采用液态空气分馏方法来生产Y的单质，且Y元素能形成两种单质，则Y为O；Z的原子序数大于X、Y，且不能形成双原子分子，X、Y、Z核外内层电子数相同，均是2个，所以Z只能是稀有气体Ne；W的阴离子的核外电子数与X、Y、Z原子的核外内层电子数相同，则W是H。
X为C，Y为O，同周期元素从左到右元素的原子半径逐渐减小，则原子半径C>O，Z为Ne，原子半径测定依据不同，一般不与主族元素的原子半径相比较，A错误。W、X、Y、Z原子的核外最外层电子数的总和为1＋4＋6＋8＝19，B错误。W与Y可形成H2O2，既含极性共价键又含非极性共价键，C正确。W为H元素，X为C元素，Y为O元素，C和H可形成多种烃类化合物，当相对分子质量较大时，形成的烃在常温下为液体或固体，沸点较高，可能高于由W与Y形成的化合物，D错误。
12．答案：B
解析：由题给反应机理图示可知，利用太阳光实现高效分解水的过程分为两步，反应Ⅰ为水在C3N4催化作用下反应生成过氧化氢和氢气，反应的化学方程式为2H2OH2O2＋H2↑，反应Ⅱ为H2O2在CQDs催化作用下反应生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑，总反应方程式为2H2O2H2↑＋O2↑。
该过程利用太阳光实现高效分解水，实现了太阳能向化学能的转化，A正确；反应Ⅰ为水在C3N4催化作用下反应生成过氧化氢和氢气，没有涉及非极性键的断裂，B错误；反应Ⅱ为H2O2在CQDs催化作用下反应生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑，C正确；反应Ⅰ的化学方程式为2H2OH2O2＋H2↑，反应Ⅱ的化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑，则总反应方程式为2H2O2H2↑＋O2↑，D正确。
13．答案：D
解析：由N2O4的结构式可知，含有N→O键、N===O键和N—N键，其中N→O键、N===O键是极性键，N—N键是非极性键，A项错误；该化合物只含共价键，不含离子键，B项错误；该化合物中含有N===O键，而1个双键中有1个σ键和1个π键，C项错误；该化合物是由共价键构成的共价化合物，D项正确。
14．答案：D
解析：由题给物质的结构简式可得，其分子式为C5H5N，A项错误；该物质分子中C—H键、C—N键和C===N键是极性键，碳原子之间存在非极性键，B项错误；该物质分子中六元环含有6个σ键，还有5个C—H键，故共含有11个σ键，C项错误；该物质分子中含有5个C原子、5个H原子和1个N原子，价电子总数为4×5＋1×5＋5×1＝30，形成11个σ键共用22个电子，N原子还有1对未成键的孤电子对，则形成π键的电子总数为30－22－2＝6，故该物质分子中大∏键表示为，D项正确。
15．答案：(1)H　Na　O　C　
(2)Na＋[∶]2－Na＋　ppσ键　O===C===O　
(3)H∶∶H　spσ键　5　1
解析：由A2与气体C2按体积比2∶1混合后点燃能发生爆炸，其产物是一种常温下常见的无色无味的液体，可知该液体是H2O，A是H元素，C是O元素；由单质B与A2C反应生成气体A2知，B是Na元素；由B2C2与A2C或DC2反应都生成气体C2知，D是C元素。
16．答案：(1)①②③⑥⑦　④⑤⑧　(2)①O　C　Si　②2　2
解析：(1)①HF、②Cl2、③H2O、④N2、⑤C2H4、⑥C2H6、⑦H2O2、⑧HCN(H—C≡N)，其中只含有σ键的是①②③⑥⑦；C2H4分子中含有碳碳双键，N2分子和HCN分子中都含有三键，故既含有σ键又含有π键的是④⑤⑧。
(2)①X、Y、Z元素的元素符号分别是O、C、Si。②CO2分子的结构式为O===C===O，故其中含2个σ键，含2个π键。
17．答案：(1)1∶2　(2)N—H　小　(3)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O　(4)3d64s2
解析：由题意知，X、Y、Z、W分别为C、N、S、Fe。(1)N2中有N≡N键，其中有1个σ键、2个π键。(2)C的非金属性比N的弱，故C—H键和N—H键中极性较强的是N—H键。C的第一电离能比N的小。(3)C与浓硫酸加热时反应生成CO2、SO2和H2O。(4)铁的原子序数为26，其基态原子的价电子排布式为3d64s2。
18．答案：(1)2NA　2NA　(2)1∶2　2∶1　(3)3　
(4)1s22s22p63s23p63d74s2　1s22s22p63s23p63d104s24p2　4　
(5)HF>H2O>NH3>CH4
解析：(1)CO2的结构式是O===C===O，1个二氧化碳分子中有2个碳氧双键，双键中有1个σ键和1个π键，1molCO2中含有的σ键数目为2NA，π键数目为2NA。(2)N2的结构式是N≡N，三键中有1个σ键和2个π键，已知CO和CN－与N2结构相似，CO分子内存在C≡O键，σ键与π键个数之比为1∶2。CH2===CHCN分子的结构式是，分子中有6个σ键和3个π键，σ键与π键数目之比为2∶1。(3)N2的结构式是N≡N，三键中有1个σ键和2个π键，产物中只有N2中含有π键；肼(N2H4)分子中含有4个N—H键。燃烧时发生反应：N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1038.7kJ·mol－1，若该反应中有4molN—H键断裂，则消耗1molN2H4，生成1.5molN2，形成的π键有3mol。(4) Co是27号元素，核外有27个电子，根据能量最低原理，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2；Ge是32号元素，基态Ge原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2；Zn是30号元素，Zn的价电子排布式是3d104s2，Zn2＋的价电子排布式是3d10，Zn2＋的价电子轨道表示式为；Co3＋的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d6，Co3＋的价电子轨道表示式是，Co3＋核外电子未成对电子数为4。(5)同周期元素从左到右电负性增强，原子吸引电子的能力增强，所以CH4、NH3、H2O、HF分子中共价键的极性由强到弱的顺序是HF>H2O>NH3>CH4。第2课时　共价键的键参数
必备知识基础练 进阶训练第一层
知识点1 共价键的键参数
1.关于键长、键能和键角，下列说法中不正确的是(　　)
A．键角是描述分子空间结构的重要参数
B．键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关
C．因为H—O键的键能小于H－F键的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐增强
D．C===C键的键能等于C—C键键能的2倍
2．依据键能数据判断下列分子跟H2反应能力最强的是(　　)
共价键 O===O N≡N F—F Br—Br
键能/(kJ·mol－1) 497.3 946 157 193.7
A.O2 B．N2
C．F2 D．Br2
3．下列分子或离子中键角由大到小排列的是(　　)
①BCl3　②NH3　③H2O　④PCl　⑤BeCl2
A．⑤①④②③ B．⑤④①②③
C．④①②⑤③ D．③②④①⑤
4．键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是(　　)
A．键角是描述分子空间结构的重要参数
B．因为H—O键的键能小于H—F键的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐减弱
C．水分子可表示为H—O—H，分子中的键角为180°
D．H—O键的键能为463 kJ·mol－1，即18 g H2O分解成H2和O2时，反应消耗的能量为2×463 kJ
5．下列说法正确的是(　　)
A．分子的空间结构是由键角决定的
B．H2O分子中的两个O—H键的键角为180°
C．CF4、CCl4、CBr4、CI4中C—X键的键长、键角均相等
D．一般而言，化学键的键长越短，化学键就越强
知识点2 共价键键参数的应用
6.下面是从实验中测得的不同物质中氧氧键的键长和键能的数据：
O—O O O O2 O
键长/10－12 m 149 128 121 112
键能/(kJ·mol－1) x y z＝494 w＝628
其中x、y的键能数据尚未测定，但可根据规律推导出键能的大小顺序为w>z>y>x。则该规律是(　　)
A．键长越长，键能越小
B．成键所用的电子数越多，键能越大
C．成键所用的电子数越少，键能越大
D．成键时共用电子越偏移，键能越大
7．下列说法不正确的是(　　)
A．键能越大，表示化学键越牢固，越难以断裂
B．成键的两原子核越近，键长越短，化学键越牢固，形成的物质的性质越稳定
C．破坏化学键时消耗能量，而形成化学键时释放能量
D．碘易升华，这与分子中I—I键的键能大小有关
8．硅和碳是重要的非金属元素，有关化学键的键能如表所示。
化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O
键能/(kJ·mol－1) 356 413 336 226 318 452
下列说法正确的是(　　)
A．热稳定性CH4B．金刚石的熔点低于晶体硅
C．共价键的键能与成键原子的核间距一定成反比
D．硅烷在种类和数量上都不如烷烃多
9．下列实验事实中，能用键能大小来解释的是(　　)
①氢氟酸的酸性比盐酸的弱　②金刚石的熔点比晶体硅的高　③氮气的化学性质比氯气的稳定　④HCl、HBr、HI的沸点逐渐升高
A．只有①②③ B．只有②③
C．只有①④ D．只有②③④
10．根据键能数据：EH—Cl＝431 kJ·mol－1，EH－I＝297 kJ·mol－1，可得出的结论正确的是(　　)
A．H—I键的键长大于H—Cl键的键长
B．HI比HCl熔、沸点高
C．HI比HCl稳定
D．断裂等物质的量的HI和HCl中的化学键，HI消耗的能量多
关键能力综合练 进阶训练第二层
一、选择题
1．下列有关化学键知识的比较肯定错误的是(　　)
A．键能：C—NB．键长：I—I>Br—Br>Cl—Cl
C．分子中的键角：H2O>CO2
D．相同元素原子间形成的共价键的键能：σ键>π键
2．氰气的分子式为(CN)2，结构式为N≡C—C≡N，其性质与卤素单质相似，下列叙述不正确的是(　　)
A．N≡C键的键能大于C≡C键的键能
B．(CN)2分子中含有3个σ键和2个π键
C．N≡C键的键长小于C≡C键的键长
D．(CN)2能与NaOH溶液反应
3．已知H—H键的键能为436 kJ·mol－1，O===O键的键能为496 kJ·mol－1, Cl—Cl键的键能为243 kJ·mol－1，N≡N键的键能为945 kJ·mol－1，则下列叙述中正确的是(　　)
A．N—N键的键能为×945 kJ·mol－1＝315 kJ·mol－1
B．氮气分子中的共价键的键长比氢气分子中的短
C．氧气分子中氧原子是以共价单键结合的
D．氮气分子比氯气分子稳定
4．已知各共价键的键能如下表所示，下列说法正确的是(　　)
共价键 H—H F—F H—F H—Cl H—I
键能E(kJ·mol－1) 436 159 565 431 297
A.稳定性：H—I>H—Cl>H—F
B．由表中看出F2能量最低
C. 431 kJ·mol－1>E(H—Br)>297 kJ·mol－1
D．H2(g)＋F2(g)===2HF(g)　ΔH＝＋30 kJ·mol－1
5．下列说法正确的是(　　)
A．在分子中，两个成键的原子间的距离叫作键长
B．H—Cl键、H－I键的键能分别为431 kJ·mol－1、297 kJ·mol－1，说明HCl分子比HI分子稳定
C．一般情况下，键长越长，键能就越大，分子越稳定
D．键能越大，表示该分子受热越容易分解
6．已知几种化学键的键能和热化学方程式如下：
化学键 H—N N—N Cl—Cl N≡N H—Cl
键能/(kJ·mol－1) 391 193 243 945 431
N2H4(g)＋2Cl2(g)===N2(g)＋4HCl (g)　ΔH，下列推断正确的是(　　)
A．H(g)＋Cl(g)===HCl(g)　ΔH＝＋431 kJ·mol－1
B．断裂1 mol Cl—Cl键吸收的能量比断裂1 mol N≡N键多702 kJ
C．上述反应中，ΔH＝－426 kJ·mol－1
D．上述反应中，断裂极性键和非极性键，只形成极性键
7．下列叙述中正确的个数有(　　)
①氧原子的轨道表示式最外层违背了泡利不相容原理
②处于最低能量状态的原子叫基态原子，1s22s22p→1s22s22p过程中形成的是发射光谱
③所有元素中，氟的第一电离能最大
④具有相同核外电子排布的粒子，化学性质相同
⑤NCl3中N—Cl键的键长比CCl4中C—Cl键的键长长
⑥金属元素的电负性均小于2.0
⑦主族元素的电负性越大，其元素原子的第一电离能一定越大
⑧在任何情况下，都是σ键比π键的强度大
A.0个 B．1个
C.2个 D．3个
8．下列说法正确的是(　　)
A.P4和CH4都是正四面体分子且键角都为109°28′
B.N、O、F电负性大小：F>O>N；第一电离能大小：F>O>N
C.在共价化合物中，一定存在极性键，可能存在非极性键，一定不存在离子键
D.在CCl4、PCl5、CS2分子中所有原子都满足最外层为8个电子的稳定结构
9．六氟化硫分子呈正八面体形(如图所示)，在高电压下仍有良好的绝缘性，在电器工业方面有着广泛的用途，但逸散到空气中会引起温室效应。下列有关六氟化硫的推测不正确的是(　　)
A.六氟化硫不支持燃烧
B.每个六氟化硫分子中存在6个极性键和12个非极性键
C.六氟化硫分子中的S—F键都是σ键，且键长、键能都相等
D.六氟化硫分子中一个F被Cl取代，生成物只有一种
10．第ⅤA族元素的原子R与A原子结合形成RA3气态分子，其空间结构呈三角锥形。RCl5在气态时的分子结构如图所示，下列说法正确的是(　　)
A.RCl5中每个原子最外层都达到了8电子稳定结构
B.RCl5分子中5个R—Cl键的键能完全相等
C.RCl5分子中R最外层有5个未成对电子
D.Cl—R—Cl的键角有90°、120°、180°三种
11．如图为元素周期表前4周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z 5种元素的叙述正确的是(　　)
A.X、Z元素都能形成双原子分子
B.W、R元素的单质分子内的化学键都是非极性键
C.键长：X—HD.键能：W—H>Y—H，键的极性：Y—H>W—H
12．下表所列数据是在相同条件下，不同物质中氧氧键的键长和键能的实测数据。下列有关说法正确的是(　　)
微粒 O O O2 O
键长/pm 149 128 121 112
键能/(kJ·mol－1) a b 497.3 628
A.aB．O—O键的键能为497.3 kJ·mol－1
C．O中存在π键
D．键长越长，键能越大
二、非选择题
13．已知下列化学键的键能：
化学键 C—C N—N O—O O===O O—H S—H Se—H N—H As—H
键能/ (kJ·mol－1) 347.7 193 142 497.3 462.8 363.5 276 390.8 247
回答下列问题：
(1)O—H、S—H、Se—H键的键能逐渐减小，原因是________________________________，据此可推测P—H键的键能范围：________(2)有机物是以碳骨架为基础的化合物，即碳原子间易形成C—C长链，而氮原子与氮原子间、氧原子与氧原子间难形成N—N长链和O—O长链，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
14．某些化学键的键能(kJ·mol－1)如下表所示。根据表中数据回答问题。
化学键 H—H Br—Br I—I Cl—Cl H—Cl H—I H—Br H—F
键能 436 193 151 243 431 297 363 565
(1)下列物质本身具有的能量最低的是________(填字母，下同)。
A．H2 B．Cl2
C．Br2 D．I2
(2)下列氢化物中，最稳定的是________。
A．HF B．HCl
C．HBr D．HI
(3)X2＋H2===2HX(X代表F、Cl、Br、I，下同)的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)1 mol Cl2在一定条件下与等物质的量的H2反应，放出的热量是________ kJ。相同条件下，X2分别与H2反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出的热量最多的是________。
(5)已知反应2HI(g)===I2(g)＋H2(g)　ΔH＝7 kJ·mol－1，则1 mol HI(g)分子中的化学键断裂时需要吸收的能量为________kJ。
15．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表：
元素代号 相关信息
X X的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等
Y 常温常压下，Y的单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积
Z Z和Y同周期，Z的电负性大于Y
W W的一种核素的质量数为63，中子数为34
(1)Z位于元素周期表第________周期第________族。
(2)XY2是一种常用的溶剂，XY2的分子中存在________个σ键。在H—Y、H—Z两种共价键中，键的极性较强的是________，键长较长的是________。
(3)写出W元素的原子核外电子排布式：________________。
16．(1)石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如下)，可由石墨剥离而成，具有广泛的应用前景。
①石墨烯中的化学键是________(填“极性”或“非极性”)键。
②石墨烯中的键角为________。
(2)已知几种常见化学键的键能如下表：
化学键 Si—O H—O O===O Si—Si Si—C
键能/kJ·mol－1 368 467 498 226 x
请回答下列问题：
①比较Si—Si键与Si—C键的键能大小：x________(填“>”“<”或“＝”)226。
②H2被称为21世纪人类最理想的燃料，而更有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”的观点。已知1 mol单质硅含有2 mol Si—Si键，1 mol SiO2含4 mol Si—O键，试计算：1 mol Si完全燃烧放出的热量约为________________。
第2课时　共价键的键参数
必备知识基础练
1．答案：D
解析：键角是指分子中两个共价键之间的夹角，是描述分子空间结构的重要参数，故A正确；键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关，故B正确；H—O键的键能小于H—F键的键能，则稳定性HF>H2O，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐增强，故C正确；碳碳双键中一个是π键，另一个是σ键，碳碳单键是σ键，C===C的键能小于C—C的键能的2倍，故D错误。
2．答案：C
解析：键能越小，分子越容易被破坏，与H2反应能力越强，根据题表中信息可得，键能最小的是F—F键，故F2反应能力最强，C正确。
3．答案：A
解析：①BCl3分子的空间结构是平面三角形，键角是120°，②NH3分子的空间结构是三角锥形，键角是107.3°，③H2O分子的空间结构是角形，键角是104.5°，④PCl分子的空间结构是正四面体形，键角是109°28′，⑤BeCl2的空间结构是直线形，键角是180°。键角由大到小排列为BeCl2>BCl3>PCl>NH3>H2O，即⑤>①>④>②>③，故选A。
4．答案：A
解析：多原子分子中，两个化学键的夹角叫键角，它反映了分子内原子的空间分布情况，因此键角是描述分子空间结构的重要参数，A正确；H—O键的键能小于H—F键的键能，说明HF比H2O更稳定，因此F2与H2反应的能力更强，B错误；水分子的结构式可表示为H—O—H，分子中的键角为104.5°，水分子不是直线形的分子，C错误；水分解生成氧气和氢气时，反应消耗的能量＝断键吸收的能量－成键放出的能量，由于氧气和氢气分子中的键能未知，所以无法计算反应热，则18gH2O分解成H2和O2时，消耗的能量无法计算，D错误。
5．答案：D
解析：分子的空间结构不仅与键角有关，还与键长等有关，A项错误；H2O分子呈V形，两个O—H键的键角为104.5°，B项错误；CF4、CCl4、CBr4、CI4的空间结构都是正四面体形，键角相等，均为109°28′，但键长不相等，键长：C—F6．答案：A
解析：根据题表中数据以及键能大小的顺序是w>z>y>x，可知键长越长，键能越小，A正确；O2和O成键所用电子数均为4个，但键能不同，分别为494kJ·mol－1、628kJ·mol－1，键能与成键所用的电子数无关，B、C错误；这些微粒都由相同的原子构成，电子对无偏移，且电子对偏移程度与键能无关，而是与原子吸引电子能力的相对大小有关，D错误。
7．答案：D
解析：共价键的键长越短，键能越大，键越牢固，A正确；一般而言，化学键的键长越短，键越牢固，断开时需要的能量越多，分子越稳定，B正确；断裂化学键需要吸收能量，形成化学键会释放能量，则化学反应必然伴随着能量的变化，C正确；分子晶体的沸点与分子间作用力有关，碘的沸点低、易升华，是因为碘是分子晶体，分子间作用力较小，D错误。
8．答案：D
解析：因键能越大、物质就越稳定，C—H键的键能大于Si—H键的键能，所以热稳定性CH4>SiH4，故A错误；碳碳单键的键能比硅硅单键的键能大，所以金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅，故B错误；C—C键中原子的核间距大于C—O键中原子的核间距，但C—C键的键能大于C—O键，所以共价键的键能与成键原子的核间距不一定成反比，故C错误；烷烃中的C—C键和C—H键的键能大于硅烷中的Si—Si键和Si—H键的键能，所以硅烷中Si—Si键和Si—H键易断裂，导致长链硅烷难以生成，故D正确。
9．答案：A
解析：①H—F键的键能比H—Cl键的键能大，则HF不容易电离，其酸性比盐酸的弱；②C原子的原子半径比Si原子的小，则C—C键的键长比Si—Si键的键长短，C—C键的键能较大，故金刚石的熔点比晶体硅的高；③N≡N键的键能比Cl—Cl键的键能大，则前者化学性质更稳定；④HCl、HBr、HI变为气态时，没有共价键断裂，故与键能无关。综上所述，A项符合题意。
10．答案：A
解析：HI、HCl的熔、沸点为物理性质，与化学键的强弱无关，故B项错误；化学键的键能越大，化学键越稳定，H—Cl键的键能大于H—I键的键能，说明HCl比HI稳定，故C项错误；H—Cl键的键能大于H—I键的键能，断裂等物质的量的HI和HCl中的化学键时，HCl消耗的能量多，故D项错误。
关键能力综合练
1．答案：C
解析：C、N原子间形成的化学键，三键的键能最大，单键的键能最小，A正确；原子半径I>Br>Cl，则键长I—I>Br—Br>Cl—Cl，B正确；H2O分子中键角是104.5°，CO2分子中键角是180°，C错误；相同元素原子间形成的σ键的键能比π键的键能大，D正确。
2．答案：B
解析：原子半径N小于C，则N≡C键的键能大于C≡C键的键能，与题意不符，A不选；(CN)2分子中含有3个σ键和4个π键，符合题意，B选；原子半径N小于C，N≡C键的键长小于C≡C键的键长，与题意不符，C不选；(CN)2与卤素单质的性质相似，能与NaOH溶液反应，与题意不符，D不选。
3．答案：D
解析：N—N键的键能不是N≡N键的键能的，A错误；氢原子半径在所有原子中是最小的，所以氮气分子中的共价键的键长比氢气分子中的长，B错误；氧气分子中氧原子是以共价双键结合的，C错误；氮气分子中的N≡N键很牢固，所以氮气分子比氯气分子稳定，D正确。
4．答案：C
解析：键能越大，物质越稳定，由表中数据可知，稳定性H—IE(H—Br)>297kJ·mol－1，故C正确；焓变等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和，则H2(g)＋F2(g)===2HF(g)　ΔH＝(436×1＋159×1－565×2) kJ·mol－1＝－535kJ·mol－1，故D错误。
5．答案：B
解析：在分子中，两个成键原子的原子核间的距离叫作该化学键的键长，A项错误；H—Cl键的键能大于H—I键的键能，则HCl分子比HI分子稳定，B项正确；一般情况下，键长越长，键能反而越小，分子越不稳定，C项错误；键能越大，断裂化学键需要吸收的能量越多，故键能越大，分子的稳定性越强，D项错误。
6．答案：C
解析：H(g)＋Cl(g)===HCl(g)是形成化学键的过程，是放热过程，ΔH＝－431kJ·mol－1，A错误；断裂1molCl—Cl键吸收的能量为243kJ，断裂1molN≡N键吸收的能量为945kJ，因此断裂1molCl—Cl键吸收的能量比断裂1molN≡N键少702kJ，B错误；焓变ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和＝4×391kJ·mol－1＋193kJ·mol－1＋2×243kJ·mol－1－945kJ·mol－1－4×431kJ·mol－1＝－426kJ·mol－1，C正确；题述反应中，断裂了N—H极性键和Cl—Cl、N—N非极性键，形成了H—Cl极性键和N≡N非极性键，D错误。
7．答案：A
解析：泡利不相容原理是指确定的一个原子轨道上最多可容纳两个电子，且这两个电子的自旋状态必须相反，同时要遵循洪特规则，即电子分布到原子轨道时，优先以自旋状态相同的方式分别占据不同的轨道，因为这种排布方式原子的总能量最低。则氧原子的轨道表示式最外层违背了洪特规则，故①错误；处于最低能量状态的原子叫基态原子，处于高能级的电子在向较低能级跃迁时产生辐射，将多余的能量发射出去形成的光谱叫发射光谱，1s22s22p→1s22s22p过程中，由于p能级有三个相同的轨道，能量大小相同，即px＝py＝pz，不能形成发射光谱，故②错误；稀有气体的原子结构是稳定结构，同周期稀有气体的第一电离能最大，同主族元素自上而下第一电离能逐渐降低，故氦元素的第一电离能最大，故③错误；两种粒子核外电子排布相同，可能化学性质相似，也可能相差较大，如Ne与Na＋，故④错误；因为C的原子半径比N的原子半径大，所以CCl4中C—Cl键的键长比NCl3中N—Cl键的键长长，故⑤错误；一般金属元素的电负性小于2.0，非金属元素的电负性大于2.0，但两者之间没有严格的界限，不能把电负性2.0作为划分金属元素和非金属元素的绝对标准，故⑥错误；主族元素原子的第一电离能、电负性变化趋势基本相同，但电离能变化有特例，如电负性O>N，但第一电离能O8．答案：C
解析：P4和CH4都是正四面体结构，但P4中键角为60°，CH4键角为109°28′，A错误；得电子能力F>O>N，所以电负性F>O>N，同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素，故第一电离能顺序为F>N>O，B错误；只含共价键的化合物是共价化合物，化合物是不同元素之间形成的纯净物，而不同元素之间形成的是极性键，也可能存在非极性键，如共价化合物过氧化氢中既有极性键又有非极性键，C正确；对于共价化合物，|元素化合价|＋元素原子的最外层电子数＝8，则该元素原子满足8电子稳定结构，而PCl5中P元素化合价为＋5，P原子最外层电子数是5，5＋5＝10，则P原子不满足8电子稳定结构，D错误。
9．答案：B
解析：SF6中F为－1价，S为＋6价，S元素不能再失电子，所以其不能被氧化。由于其在高电压下仍有良好的绝缘性，说明其化学性质非常稳定，故六氟化硫不支持燃烧，A正确。同种原子间形成非极性键，不同种原子间形成极性键，六氟化硫分子中的S—F键为极性键，不含非极性键，B错误。六氟化硫分子中的S—F键都是σ键，分子为正八面体形结构，所以键长、键能都相等，C正确。该分子为正八面体形结构，六个氟位置完全相同，D正确。
10．答案：D
解析：根据RCl5的结构可知，Cl原子最外层达到了8电子稳定结构，R原子最外层有5个电子，形成5个共用电子对，所以RCl5中R的最外层电子数为10，不满足8电子稳定结构，A项错误。由图可知，RCl5分子结构中有两种R—Cl键，键长越短，键能越大，键长不同，则键能不同，B项错误。RCl5分子中R原子最外层的5个电子分别与5个Cl原子形成5个R—Cl键，无未成对电子，C项错误。根据RCl5的结构可知，上、下两个顶点的Cl原子与中心R原子形成的键角(Cl—R—Cl)为180°，平面上的正三角形中，中心R原子与三个顶点的Cl原子形成的键角(Cl—R—Cl)为120°，中心R原子与上(或下)顶点Cl原子及平面正三角形顶点的Cl原子形成的键角(Cl—R—Cl)为90°，所以键角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°三种，D项正确。
11．答案：A
解析：由元素在周期表中的位置可知X为N，W为P，Y为S，Z为Br，R为Ar。N2、Br2都是双原子分子，A项正确；稀有气体分子中不存在化学键，B项错误；原子半径：NP—H，C项错误；原子半径：P>S，键长：P—H>S—H，故键能：P—HP—H，D项错误。
12．答案：A
解析：相同元素原子之间形成的化学键，键长越短，键能越大，A项正确、D项错误；O2中的化学键是O===O键，B项错误；O中，两个氧原子之间形成的是单键，不存在π键，C项错误。
13．答案：(1)O—H、S—H、Se—H键长逐渐增大，因此键能逐渐减小　247kJ·mol－1　390.8kJ·mol－1
(2)C—C键键能较大，较稳定，因而易形成C—C长链，而N—N键、O—O键键能小，不稳定，易断裂，因此难以形成N—N长链、O—O长链
解析：(1)O、S、Se位于同一主族，原子半径逐渐增大，导致O—H、S—H、Se—H的键长逐渐增大，键长越长，键能越小，所以O—H、S—H、Se—H的键能逐渐减小；N、P、As位于同一主族，原子半径逐渐增大，导致N—H、P—H、As—H的键长逐渐增大，N—H、P—H、As—H键的键能逐渐减小，所以As—H键键能14．答案：(1)A　(2)A　(3)放热　(4)183　F2　(5)297
解析：(1)(2)能量越低越稳定，破坏其中的化学键需要的能量就越多，形成其中的键时放出的能量也越多。
(3)(4)焓变＝反应物的总键能－生成物的总键能。
(5)设1molHI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为x，则2x－436kJ－151kJ＝7kJ，x＝297kJ。
15．答案：(1)3　ⅦA
(2)2　H—Cl　H—S
(3)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
解析：由题中信息可知，X为C，Y为S，Z为Cl，W为Cu。(1)Cl元素位于元素周期表的第3周期第ⅦA族。(2)CS2的结构式为S===C===S，从其结构式不难看出，CS2分子中有2个σ键和2个π键。根据元素周期律的相关知识，非金属性越强的元素原子与氢原子形成的共价键的极性越强，键长越短，可推知H—S、H—Cl中键的极性较强的为H—Cl，键长较长的为H—S。
16．答案：(1)①非极性　②120°　(2)①>　②522kJ
解析：(1)由题意可知石墨烯就是石墨中的一层，石墨是碳元素的一种单质，分子中只存在C—C键，属于非极性键。根据石墨烯的结构，可知石墨烯中的键角为120°。(2)①Si—Si键的键长比Si—C键的键长长，键能小。②硅燃烧的化学方程式为Si＋O2SiO2，1molSi完全燃烧放出的热量约为368kJ·mol－1×4mol－498kJ·mol－1×1mol－226kJ·mol－1×2mol＝522kJ。第1课时　分子空间结构的理论分析
必备知识基础练 进阶训练第一层
知识点1 杂化轨道理论
1.以下有关杂化轨道的说法正确的是(　　)
A．sp3杂化轨道中轨道数为4，且4个杂化轨道能量相同
B．杂化轨道既可以形成σ键，也可以形成π键
C．杂化轨道不能容纳孤电子对
D. sp2杂化轨道最多可以形成2个σ键
2．下列说法正确的是(　　)
A．中心原子为sp3杂化的分子一定是四面体结构
B．中心原子为sp2杂化的分子不一定是平面结构
C．通过sp3杂化轨道形成的化合物分子中含有σ键
D.通过sp2或sp杂化轨道形成的化合物分子中一定含有π键
3.
如图所示，在乙烯分子中有5个σ键、1个π键，下列表述正确的是(　　)
A．C、H之间是sp2杂化轨道形成的σ键，C、C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
B．C、C之间是sp2杂化轨道形成的σ键，C、H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
C．sp2杂化轨道形成σ键，未杂化的2p轨道形成π键
D．sp2杂化轨道形成π键，未杂化的2p轨道形成σ键
4．下列有关杂化轨道的说法不正确的是(　　)
A．轨道杂化前后数目相等，形状、能量不同
B．杂化轨道既可能形成σ键，也可能形成π键
C．杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理
D．原子中能量相近的某些轨道，在成键时能重新组合成能量相等的新轨道
5．下列说法正确的是(　　)
A．PCl3分子呈三角锥形，这是磷原子采取sp2杂化的结果
B．sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混杂形成的4个新轨道
C．中心原子采取sp3杂化的分子，其空间结构可能是四面体形或三角锥形或角形
D．AB3型分子的空间结构必为平面三角形
知识点2 价电子对互斥理论
6.下列关于价电子对互斥理论(VSEPR理论)的叙述中不正确的是(　　)
A．VSEPR理论可用来预测分子的空间结构
B．分子中价电子对相互排斥决定了分子的空间结构
C.分子中键角越大，价电子对相互排斥力越小，分子越稳定
D．中心原子上的孤电子对不参与互相排斥
7．根据价电子对互斥理论及原子的杂化轨道理论判断，NF3分子的空间结构和中心原子的杂化方式为(　　)
A．直线形、sp杂化 B．平面三角形、sp2杂化
C．三角锥形、sp2杂化 D．三角锥形、sp3杂化
8．用价电子对互斥(VSEPR)理论可以预测许多分子或离子的空间结构，有时也能用来推测键角大小。下列判断正确的是(　　)
A．SO2、CS2、HI都是直线形的分子
B．BF3键角为120°，SnBr2键角大于120°
C．COCl2、BF3、SO3都是平面三角形的分子
D．PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子
9．下列关于价电子对互斥理论的理解与应用正确的是(　　)
A．价电子对包括σ键电子对和π键电子对
B．分子的空间结构是价电子对相互排斥的结果
C．NO中心原子上的孤电子对数为1
D．SO3分子的空间结构为三角锥形
10．利用价电子对互斥理论可以预测许多分子或离子的空间结构，也可推测键角的大小，下列判断正确的是(　　)
A．CS2是V形分子
B．SnBr2的键角大于120°
C．BF3是三角锥形分子
D．NH的键角等于109°28′
知识点3 等电子原理
11.下列各组微粒属于等电子体的是(　　)
A．12CO2和14CO B．H2O和NH3
C．NO＋和CN－D．NO和CO
12．根据等电子原理判断，下列各组物质分子空间结构相似的是(　　)
A. SO2与O3B．CO2与NO2
C．CS2与NO2 D．PCl3与BF3
13．通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体，人们发现等电子体的空间结构相同，则下列有关说法中正确的是(　　)
A．CH4和NH是等电子体，键角均为60°
B．NO和CO是等电子体，均为平面三角形结构
C．H3O＋和PCl3是等电子体，均为三角锥形结构
D.N2和CO是等电子体，化学性质完全相同
关键能力综合练 进阶训练第二层
一、选择题
1．能正确表示CH4中碳原子成键方式的电子轨道表示式为(　　)
2．下列关于杂化轨道的说法正确的是(　　)
A.凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子，其空间结构都是正四面体
B.CH4中的sp3杂化轨道是由4个氢原子的1s轨道和碳原子的2p轨道发生混杂形成的
C.sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道发生混杂形成的一组能量相同的新轨道
D.凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键
3．有关H2O2、CO2、BF3、CH3COOH等分子的说法正确的是(　　)
A.H2O2分子中的O为sp2杂化
B.CO2分子中C原子为sp杂化
C.BF3分子中的B原子为sp3杂化
D.CH3COOH分子中C原子均为sp2杂化
4．根据杂化轨道理论和价电子对互斥理论，对下列分子或离子的判断完全正确的是(　　)
选项 化学式 中心原子 杂化方式 价电子对 互斥理论 分子或离子 的空间结构
A SO sp2 正四面体形 三角锥形
B H2O sp2 四面体形 角形
C NH3 sp3 三角锥形 平面三角形
D CH4 sp3 正四面体形 正四面体形
5.下列关于杂化轨道的叙述中，不正确的是(　　)
A．分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子不一定为正四面体结构
B．杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对
C．杂化轨道理论与价电子对互斥理论都可以分析分子的空间结构
D．[Cu(NH3)4]2＋和CH4两个微粒中中心原子Cu和C都是通过sp3杂化轨道成键
6．在乙烯分子中有5个σ键、一个π键，它们分别是(　　)
A．sp2杂化轨道形成的σ键、未杂化的2p轨道形成的π键
B．sp2杂化轨道形成的π键、未杂化的2p轨道形成的σ键
C．C—H之间是sp2形成的σ键，C—C之间未参加杂化的2p轨道形成的是π键
D．C—C之间是sp2形成的σ键，C—H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
7．下列中心原子的杂化轨道类型和分子空间结构不正确的是(　　)
A．PCl3中P原子采用sp3杂化，为三角锥形
B．BCl3中B原子采用sp2杂化，为平面三角形
C．CS2中C原子采用sp杂化，为直线形
D．H2S中S原子采用sp杂化，为直线形
8．已知原子数和价电子数相同的离子或分子结构相似，如SO3、NO都是平面三角形。那么下列分子或离子中与SO有相似结构的是(　　)
A．PCl5 B．CCl4
C．NF3 D．N
9．下列说法不正确的是(　　)
A．N2O与CO2、CCl3F与CCl2F2互为等电子体
B．CCl2F2无同分异构体，说明其中碳原子采用sp3杂化
C．H2CO3与H3PO4的C、P杂化相同
D．由第ⅠA族和第ⅥA族元素形成的原子个数比为1∶1、电子总数为38的化合物，是含有共价键的离子化合物
10．氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂，可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚砜分子的空间结构和中心原子(S)采取杂化方式的说法正确的是(　　)
A．三角锥形、sp3杂化
B．平面三角形、sp3杂化
C．平面三角形、sp2杂化
D．三角锥形、sp2杂化
11．CH、—CH3、CH都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是(　　)
A．碳原子均采取sp2杂化
B．CH空间结构为正四面体形
C．CH中的碳原子采取sp2杂化，所有原子均共面
D．CH与OH－形成的化合物中含有离子键
12．下列关于杂化轨道的说法错误的是(　　)
A．杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变
B．sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28′、120°、180°
C．部分四面体形、三角锥形、角形分子的结构可以用sp3杂化轨道解释
D．杂化轨道全部参与形成化学键
13．(双选)用价电子对互斥理论可以预测空间结构，也可以推测键角大小，下列判断正确的是(　　)
A．SO2、CS2、BeCl2都是直线形的分子
B．BF3键角为120°，NH3键角小于120°
C．CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子
D．NH3、PCl3、SF6都是三角锥形的分子
14．推理是学习化学知识的一种重要方法。下列推理合理的是(　　)
A．SO2中硫原子采用sp2杂化，则CO2中碳原子也采用sp2杂化
B．NH3分子的空间结构是三角锥形，则NCl3分子的空间结构也是三角锥形
C．H2O分子的键角是104.5°，则H2S分子的键角也是104.5°
D．PCl3分子中每个原子达到8电子稳定结构，则BF3分子中每个原子也能达到8电子稳定结构
15．氨气分子的空间结构是三角锥形，而甲烷的空间结构是正四面体形，其原因是(　　)
A．两种分子的中心原子的杂化轨道类型不同，NH3中N原子采取sp2杂化，而CH4中C原子采取sp3杂化
B．NH3分子中N原子形成3个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道
C．NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强
D．一个氨气分子中有4个原子，而一个甲烷分子中有5个原子
16．下列说法正确的是(　　)
A．H2SO4分子中三种原子均以杂化轨道成键
B．NH的电子式为，该离子呈平面正方形
C．CH4分子中的4个C—H键都是由氢原子的1s轨道与碳原子的2p轨道重叠形成的
D．CH4分子中碳原子的sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个C—H键
二、非选择题
17．元素及其化合物的应用研究是目前科学研究的前沿之一。试回答下列问题：
(1)二氧化钛(TiO2)作光催化剂，能将污染物如甲醛(CH2O)、苯等转化为二氧化碳和水。水分子的中心原子的价电子对数为________；甲醛的价电子对互斥理论模型为________；二氧化碳分子中碳原子的杂化类型为______。
(2)写出下列离子的空间结构：PO________；ClO________。
(3)H＋可与H2O形成H3O＋，H3O＋中O原子采取________杂化。H3O＋中键角比H2O中键角大，原因是_________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)原子序数小于36的过渡元素A和B，在元素周期表中位于同一族，且原子序数B比A多1，基态B原子中含有三个未成对电子。则B在元素周期表中的位置为________，属于________区元素，基态B原子的电子排布式为________________________________________________________________________。
18．氮是地球上极为丰富的元素，氮元素可以形成多种化合物，请回答下列问题：
(1)基态氮原子最外层电子的轨道表示式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)C、N、O三种元素的第一电离能从大到小的顺序为________。
(3)写出一种与NO互为等电子体的分子________。
(4)肼(N2H4)可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代所形成的另一种氮的氢化物。
①NH3分子的空间结构是________；N2H4分子中氮原子的杂化类型是________。
②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应为N2O4＋2N2H43N2＋4H2O，若该反应中有4 mol N—H键断裂，则形成的π键有________mol。
19．部分等电子体类型、代表物质及对应的空间结构如表所示：
等电子体类型 代表物质 空间结构
四原子24电子等电子体 SO3 平面三角形
四原子26电子等电子体 SO 三角锥形
五原子32电子等电子体 CCl4 正四面体形
六原子40电子等电子体 PCl5 三角双锥形
七原子48电子等电子体 SF6 八面体形
请回答下列问题。
(1)请写出下列离子的空间结构：
BrO____________，CO____________，
ClO____________。
(2)由第2周期元素原子构成，与F2互为等电子体的离子是________。
(3)SF6的空间结构如图1所示，请再按照图1的表示方法在图2中表示出OSF4分子中O、S、F原子的空间位置。已知OSF4分子中O、S间为共价双键，S、F间为共价单键。
20．20世纪50年代科学家提出价电子对互斥理论(简称VSEPR理论)，用于预测简单分子的空间结构。其要点可以概括为：
Ⅰ.用AXnEm表示只含一个中心原子的分子，A为中心原子，X为与中心原子相结合的原子，E为中心原子最外层未参与成键的电子对(称为孤电子对)，(n＋m)称为价电子对数。
Ⅱ.分子的空间结构是指分子中的原子在空间的排布，不包括中心原子未成键的孤电子对。
Ⅲ.分子中价电子对、多重键之间的斥力的主要顺序是：
①孤电子对之间的斥力>孤电子对与共用电子对之间的斥力>共用电子对之间的斥力；
②双键与双键之间的斥力>双键与单键之间的斥力>单键与单键之间的斥力；
③X原子得电子能力越弱，A—X形成的共用电子对之间的斥力越强；
④其他。请仔细阅读上述材料，回答下列问题。
(1)请填写下表：
VSEPR模型名称 ________ 四面体形
n＋m 2 ________
价电子对之间的理想夹角 ________ 109°28′
(2)请用VSEPR理论解释CO2为直线形分子的原因：________________________________________________________________________。
(3)H2O分子的空间结构为________，请你预测水分子中H—O—H键角的大小范围并解释原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)SO2Cl2和SO2F2都属于AX4E0型分子，S与O之间以双键结合，S与Cl、S与F之间以单键结合。请你预测SO2Cl2和SO2F2分子的空间结构________，SO2Cl2分子中Cl—S—Cl键角________(填“<”“>”或“＝”)SO2F2分子中F—S—F键角。
第1课时　分子空间结构的理论分析
必备知识基础练
1．答案：A
解析：杂化前后轨道数目不变，杂化后各轨道的能量相同，因此sp3杂化轨道中轨道数为4，且4个杂化轨道能量相同，A正确；杂化轨道只能形成σ键，π键是未参与杂化的p轨道重叠形成的，B错误；杂化轨道可以容纳孤电子对，C错误；sp2杂化轨道最多可以形成3个σ键，D错误。
2．答案：C
解析：有孤对电子的中心原子采用sp3杂化形成的化合物可能是V形或三角锥形，A项错误；中心原子为sp2杂化的分子一定是平面结构，B项错误；sp3杂化轨道只能形成σ键，C项正确；BF3中的B原子为sp2杂化，BeF2中Be原子为sp杂化，但二者中均没有π键，D项错误。
3．答案：C
解析：乙烯分子中两个碳原子均采取sp2杂化，其中杂化轨道共形成5个σ键，未杂化的2p轨道形成π键。C、H之间形成4个σ键，C、C之间形成1个σ键和1个π键。
4．答案：B
解析：轨道杂化前后数目相等，轨道形状发生变化，A正确；杂化轨道只能用于形成σ键或容纳孤电子对，不能形成π键，π键是轨道之间“肩并肩”形成的，B错误；杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理，这样能量才能最低，分子才能最稳定，C正确；原子中能量相近的某些轨道，在成键时能重新组合成能量相等的新轨道，但轨道个数不变，轨道形状发生变化，D正确。
5．答案：C
解析：PCl3分子的中心原子P采取sp3杂化，含有1对孤电子对，所以空间结构为三角锥形，故A错误；sp3杂化轨道是能量相近的1个s轨道和3个p轨道混杂形成的4个sp3杂化轨道，故B错误；采取sp3杂化的分子，其VSEPR模型都是四面体形，其空间结构还与含有的孤电子对数有关，其空间结构可能是四面体形或三角锥形或角形，故C正确；AB3型分子的空间结构与中心原子的孤电子对数有关，如BF3中B原子没有孤电子对，为平面三角形，NH3中N原子有1对孤电子对，为三角锥形，故D错误。
6．答案：D
解析：价电子对互斥理论可用来预测分子的空间结构，A正确；空间结构与价电子对相互排斥有关，因此分子中价电子对相互排斥决定了分子的空间结构，B正确；多原子分子内，两个共价键之间的夹角越大，价电子对相互排斥力越小．分子越稳定，C正确；中心原子上的孤电子对参与相互排斥，如H2O中心原子为O，有2对孤电子对，空间结构为角形，甲烷中心原子为C，无孤电子对，空间结构为正四面体形，D错误。
7．答案：D
解析：方法一　NF3分子中N原子价电子对数＝＝4N原子价电子对互斥理论为四面体形NF3为三角锥形。
方法二　NF3分子中N原子杂化轨道数＝＝4N原子采取sp3杂化。
空间结构为四面体形NF3为三角锥形。
8．答案：C
解析：SO2是角形分子，CS2、HI是直线形的分子，A错误；BF3键角为120°，是平面三角形结构，而Sn原子价电子数是4，在SnBr2中两个价电子与Br形成共价键，还有一对孤电子对，对成键电子有排斥作用，使键角小于120°，B错误；COCl2、BF3、SO3都是平面三角形分子，键角是120°，C正确；PCl3、NH3都是三角锥形的分子，而PCl5是三角双锥形结构，D错误。
9．答案：B
解析：价电子对包括σ键电子对和孤电子对，A项错误；价电子对相互排斥，使体系处于能量最低的状态，形成了不同的空间结构，B项正确；NO中心原子N原子上的孤电子对数为＝0，C项错误；SO3中心原子S原子上的价电子对数为3＋＝3，不含孤电子对，SO3的空间结构为平面三角形，D项错误。
10．答案：D
解析：CS2的中心原子的价电子对数＝2＋(4－2×2)÷2＝2，不含孤电子对，CS2为直线形分子，A项错误；SnBr2的中心原子的价电子对数＝2＋(4－2×1)÷2＝3，含有一对孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以SnBr2的键角小于120°，B项错误；BF3的中心原子的价电子对数＝3＋(3－3×1)÷2＝3，BF3为平面三角形分子，C项错误；NH的中心原子的价电子对数＝4＋(5－1×4－1)÷2＝4，NH为正四面体形离子，键角等于109°28′，D项正确。
11．答案：C
解析：根据等电子体的条件：①化学通式相同，②价电子总数相等判断，NO＋和CN－属于等电子体。
12．答案：A
解析：只有A项中两种分子是等电子体，空间结构相似。
13．答案：B
解析：CH4和NH是等电子体，均为正四面体形，则键角均为109°28′，A说法错误；NO和CO是等电子体，中心原子均为sp2杂化，均为平面三角形结构，B说法正确；H3O＋和PCl3不是等电子体，中心原子均为sp3杂化，均为三角锥形结构，C说法错误；N2和CO是等电子体，空间结构相同，化学性质不相同，D说法错误。
关键能力综合练
1．答案：D
解析：在CH4分子中，碳原子的一个2s轨道和三个2p轨道发生混杂形成4个sp3杂化轨道，4个电子自旋方向相同。
2．答案：C
解析：中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子中，若其中心原子的电子没有全部成键，存在孤电子对，其空间结构不是正四面体，故A项错误；CH4中的sp3杂化轨道是指中心原子C的2s轨道与3个2p轨道发生混杂形成4个相同的轨道，故B项错误；AB3型的共价化合物，若其中心原子A的p轨道上只有1个电子(如BF3中的硼原子)时，则可采用sp2杂化轨道成键，故D项错误。
3．答案：B
解析：H2O2分子中氧原子形成2个σ键，含有2对孤电子对，所以O为sp3杂化，故A错误；CO2分子为直线形结构，C原子为sp杂化，故B正确；BF3分子中B与F形成3个σ键，所以B原子为sp2杂化，故C错误；CH3COOH分子中羧基中C原子形成3个σ键，没有孤对电子，采取sp2杂化，但甲基中碳原子形成4个σ键，没有孤对电子，采取sp3杂化，故D错误。
4．答案：D
解析：SO的中心原子S的价电子对数为4，发生sp3杂化，A不正确；H2O的中心原子O的价电子对数为4，发生sp3杂化．B不正确；NH3的中心原子N的价电子对数为4，由于孤对电子的排斥作用，分子呈三角锥形，C不正确；CH4的中心原子C的价电子对数为4，发生sp3杂化，所以价电子对互斥理论、分子或离子的空间结构都呈正四面体形，D正确。
5．答案：D
解析：分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子不一定为正四面体结构，可能是三角锥形或角形，如NH3是三角锥形、H2O是角形，故A正确；杂化轨道用来形成σ键或容纳孤电子对，未杂化的轨道与杂化轨道所在平面垂直，可用来形成π键，故B正确；杂化轨道理论与价电子对互斥理论均用于分析判断分子的空间结构，且两种理论相互补充，故C正确；在[Cu(NH3)4]2＋中Cu原子提供空轨道接受孤电子对形成配位键，不是sp3杂化，故D错误。
6．答案：A
解析：乙烯中存在4个C—H键和1个C===C键，没有孤电子对，成键数为3，则C原子采用sp2杂化，C—H之间是sp2杂化轨道形成的σ键，C===C键中有1个杂化轨道形成的σ键，还有1个是未参加杂化的2p轨道形成的π键，故选A。
7．答案：D
解析：该分子中P原子的价电子对数为＝4，孤电子对数为1，根据价电子对互斥理论判断其中心原子杂化类型是sp3杂化，实际空间结构为三角锥形，A正确；该分子中B原子价电子对数＝＝3，且不含孤电子对，根据价电子对互斥理论判断B原子为sp2杂化，为平面三角形，B正确；该分子中C原子价电子对数＝＝2，且不含孤电子对，根据价电子对互斥理论判断C原子采用sp杂化，为直线形结构，C正确；该分子中S原子价电子对数＝＝4，且含有两对孤电子对，根据价电子对互斥理论判断S原子采用sp3杂化，空间结构为角形，D错误。
8．答案：B
解析：原子数和价电子数相同的离子或分子是等电子体，其结构相似。SO有5个原子、32个价电子，则其等电子体有CCl4、PO、ClO等，故与其有相似结构的是CCl4、ClO等，故选B。
9．答案：C
解析：N2O与CO2的原子数相同，价电子总数相同，CCl3F与CCl2F2的原子数相同，价电子总数相同，它们互为等电子体，A不符合题意；CCl2F2无同分异构体，说明它是立体结构而不是平面结构，则碳原子采用sp3杂化，B不符合题意；H2CO3中C原子的价电子对数为＝3，C采取sp2杂化，H3PO4中P原子的价电子对数为＝4，P采取sp3杂化，C项符合题意；由第ⅠA族和第ⅥA族元素形成的原子个数比为1∶1、电子总数为38的化合物为Na2O2，Na2O2为含有(非极性)共价键的离子化合物，D不符合题意。
10．答案：A
解析：根据价电子对互斥理论确定微粒的空间结构，SOCl2中S原子形成2个S—Cl键，1个S===O键，价电子对数＝σ键数＋孤电子对数＝3＋＝4，杂化轨道数是4，故S原子采取sp3杂化，含一对孤电子对，分子的空间结构为三角锥形，故选A。
11．答案：C
解析：CH中C原子的价电子对数为3，碳原子采取sp2杂化；—CH3、CH的价电子对数为4，均采取sp3杂化，故A不正确。CH价电子对数为4，有一对孤电子对，空间结构为三角锥形，故B不正确；根据价电子对互斥理论，CH中C原子的价电子对数为3，碳原子采取sp2杂化，其空间结构是平面三角形，故C正确；CH与OH－形成的化合物是CH3OH，属于共价化合物，不含离子键，故D不正确。
12．答案：D
解析：原子轨道发生杂化时，轨道数目不变，但轨道的形状(电子云伸展方向)发生变化，A项正确；sp3、sp2、sp杂化轨道的形状分别为正四面体形、平面正三角形和直线形，夹角分别为109°28′、120°、180°，B项正确；部分四面体形、三角锥形(中心原子有1对孤电子对)、角形(中心原子有2对孤电子对)分子的中心原子均采取sp3杂化，其分子结构可以用sp3杂化轨道解释，C项正确；杂化轨道用于形成σ键和容纳未成键的孤电子对，D项错误。
13．答案：BC
解析：SO2中价电子对数＝2＋＝4，含有2对孤电子对，所以SO2为角形结构，A错误。BF3中价电子对数＝3＋＝3，所以为平面三角形结构，键角为120°；NH3中价电子对数＝3＋＝4，且含有一对孤电子对，所以NH3为三角锥形结构，由于孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以NH3的键角小于120°，B正确。CH2O中C原子形成3个σ键，C原子形成的是sp2杂化，故为平面三角形结构；BF3、SO3中的中心原子B、S都是sp2杂化，故形成的都是平面三角形分子，C正确。NH3、PCl3中价电子对数＝3＋＝4，且含有一对孤电子对，所以NH3、PCl3为三角锥形结构；而SF6为正八面体形分子，D错误。
14．答案：B
解析：二氧化碳分子中含有2个σ键且碳原子不含孤电子对，所以碳原子采用sp杂化而不是sp2杂化，A错误；NH3、NCl3中N原子都采用sp3杂化，有1对孤电子对，所以分子的空间结构都是三角锥形，B正确；S的电负性比氧小，而且原子半径大，所以S—H的电子偏向S并没有H2O中O—H电子偏向O那么严重，所以排斥力也相应比较小，键角也稍小，C错误；BF3分子中B元素化合价为＋3，B原子最外层电子数为3，3＋3＝6，所以B原子未达到8电子稳定结构，D错误。
15．答案：C
解析：一个NH3分子中存在3个σ键和一对孤电子对，中心原子采取sp3杂化，一个甲烷分子中存在4个σ键，中心原子采取sp3杂化，A项错误；NH3分子中N原子形成4个杂化轨道，3个成键，1个未成键，孤电子对对成键电子对的排斥作用较强，使键角小于109°28′，NH3的空间结构为三角锥形，甲烷分子中C原子形成的4个杂化轨道均参与成键，且键角相等，甲烷的空间结构为正四面体形，B项错误，C项正确；空间结构与分子中所含原子个数无必然联系，D项错误。
16．答案：D
解析：H2SO4分子中H、O原子没有发生轨道杂化，A项错误；NH呈正四面体形，B项错误；CH4分子中碳原子的2s轨道与2p轨道进行杂化形成4个sp3杂化轨道，然后碳原子的sp3杂化轨道与氢原子的1s轨道重叠形成C—Hσ键，C项错误，D项正确。
17．答案：(1)4　平面三角形　sp杂化　
(2)正四面体形　三角锥形　
(3)sp3　H2O中O原子有2对孤电子对，H3O＋中O原子只有1对孤电子对，后者的孤电子对对成键电子对的排斥力较小
(4)第4周期第Ⅷ族　d　1s22s22p63s23p63d74s2(或[Ar]3d74s2)
解析：(1)水分子中O原子的价电子对数＝2＋×(6－2×1)＝4；甲醛分子中C原子的价电子对数为3，价电子对互斥理论模型为平面三角形；二氧化碳分子中碳原子的价电子对数为2，杂化类型为sp杂化。(2)PO中P原子的价电子对数＝4＋＝4，孤电子对数为0，空间结构为正四面体形；ClO中Cl原子的价电子对数＝3＋＝4，孤电子对数为1，空间结构为三角锥形。(3)H3O＋中O原子的价电子对数是4，根据价电子对互斥理论模型可知O原子的杂化类型为sp3杂化；孤电子对与成键电子对间的排斥力大于成键电子对间的排斥力，水分子中O原子有2对孤电子对，H3O＋中只有1对孤电子对，故H3O＋中的孤电子对对成键电子对的排斥力较小，所以H3O＋中键角比H2O中键角大。(4)原子序数相差1的A、B两种元素位于同一族，说明A、B位于第Ⅷ族，且A，B的原子序数均小于36，故A、B位于第4周期，基态B原子含有3个未成对电子，则其价电子排布式为3d74s2，为Co元素，A为Fe元素。
18．答案：(1)　(2)N>O>C　(3)BF3(答案合理即可)　(4)①三角锥形　sp3　②3
解析：(1)基态N原子最外层2s轨道上有2个电子，2p轨道上有3个电子，故其最外层电子的轨道表示式为。(2)由于N的2p轨道处于半充满状态，原子较稳定，故N的第一电离能比O的大，则第一电离能从大到小的顺序为N>O>C。
(3)NO的价电子总数为24，与其互为等电子体的分子有BF3、SO3等。(4)①NH3的N原子上有1对孤电子对和3对成键电子对，空间结构为三角锥形。N2H4的结构简式为H2N—NH2，每个N原子上有1对孤电子对和3对成键电子对，则N原子发生了sp3杂化。②由N2H4的结构及发生反应的化学方程式可知，有4molN—H键断裂时，参加反应的N2H4为1mol，则生成1.5molN2，有3molπ键形成。
19．答案：(1)三角锥形　平面三角形　正四面体形
(2)O　(3)
解析：(1)从表中分别找出各离子的等电子体，从而确定它们的空间结构。(2)O与F2互为等电子体。(3)OSF4与表中的PCl5互为等电子体，为三角双锥形结构，分子中只含有1个氧原子，结合“已知OSF4分子中O、S间为共价双键，S、F间为共价单键”分析O、S、F原子的空间位置。
20．答案：(1)
VSEPR模型名称 直线形
n＋m 4
价电子对之间的理想夹角 180°
(2)CO2属AX2E0型分子，n＋m＝2，故为直线形　
(3)角形　O—H键中的共用电子对受到孤电子对的排斥，使键角变小，所以∠H—O—H<109°28′　(4)四面体　>
解析：(1)当n＋m＝4时，VSEPR模型为四面体形，其键角是109°28′，当n＋m＝2时，VSEPR模型为直线形，其键角是180°。
(2)CO2分子中，n＋m＝2，故为直线形。(3)H2O分子中，n＋m＝4，VSEPR模型为四面体形，但氧原子有2对孤电子对，所以分子的空间结构为角形。(4)当n＋m＝4时，VSEPR模型为四面体形，硫原子无孤电子对，所以分子的空间结构为四面体形，F原子的得电子能力大于氯原子，因为X原子得电子能力越弱，A—X形成的共用电子对之间的斥力越强，所以SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl>SO2F2分子中∠F—S—F。第2课时　分子的空间结构与分子性质
必备知识基础练 进阶训练第一层
知识点1 分子中的原子排布与对称性
1.下列有机物分子中带“*”的碳原子为手性碳原子。该有机物分别发生下列反应，生成的有机物分子中含有手性碳原子的是(　　)
A．与乙酸发生酯化反应
B．与NaOH水溶液反应
C．与银氨溶液作用只发生银镜反应
D．催化剂作用下与H2反应
2．手性分子是指在分子结构中，当a、b、x、y为彼此互不相同的原子或原子团时，称此分子为手性分子，中心碳原子为手性碳原子。下列分子中指定的碳原子（用*标记）不属于手性碳原子的是（　　）
3．下列化合物中含有不对称碳原子的是（　　）
4．某研究性学习小组对手性分子提出了以下四个观点：
①互为手性异构体的分子互为镜像　②利用手性催化剂合成可得到一种或主要得到一种手性分子
③互为手性异构体的分子组成相同　④互为手性异构体的分子互为同系物
你认为正确的是（　　）
A．①②③　B．①②④ C．②③④　D．全部
5．含有不对称碳原子的分子为手性分子，不对称碳原子是指连有四个不同原子或原子团的碳原子。下列分子属于手性分子的是（　　）
A．CH3COOH
B．（CH3）3CC（CH3）2CH2CH3
C．HOCH（CH3）COOH
D．CO（NH2）2（尿素）
知识点2 分子中的电荷分布与极性
6.下列说法正确的是（　　）
A．含有非极性键的分子一定是非极性分子
B．非极性分子中一定含有非极性键
C．由极性键形成的双原子分子不一定是极性分子
D．键的极性与分子的极性无关
7．下列说法正确的是（　　）
A．非极性分子中的原子上一定不含孤电子对
B．平面三角形分子一定是非极性分子
C．二氯甲烷（CH2Cl2）分子的中心原子采取sp3杂化，键角均为109°28′
D．ABn型分子的中心原子最外层满足8电子结构，则ABn不一定是非极性分子
8．科学家发现铂的两种化合物a和b（如图），实验测得a和b具有不同的性质，且a具有抗癌作用，而b没有。下列关于a、b的叙述错误的是（　　）
A．a和b互为同分异构体
B．a和b互为镜像关系
C．a和b的空间结构是平面四边形
D．a和b分别是非极性分子和极性分子
9．（双选）下列叙述正确的是（　　）
A．NH3是极性分子，分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心
B．CCl4是非极性分子，分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正四面体的中心
C．H2O是极性分子，分子中O原子不在2个H原子所连直线的中点处
D．CO2是非极性分子，分子中C原子不在2个O原子所连直线的中点处
知识点3 物质的溶解性
10.关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法中正确的是（　　）
A．CS2在水中的溶解度很小，是由于其属于极性分子
B．SO2和NH3均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子
C．CS2为非极性分子，所以在三种物质中熔、沸点最低
D．NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有极性
11．下列各项比较中前者高于（或大于或强于）后者的是（　　）
A．CH4在水中的溶解度和NH3在水中的溶解度
B.I2在水中的溶解度和I2在CCl4中的溶解度
C．I与H形成共价键的极性和F与H形成共价键的极性
D．对羟基苯甲醛（）和邻羟基苯甲醛（）的沸点
12．根据物质的溶解性“相似相溶”的一般规律，说明溴、碘单质在四氯化碳中比在水中溶解度大，下列说法中正确的是（　　）
A．溴、碘单质和四氯化碳中都含有卤素
B．溴、碘是单质，四氯化碳是化合物
C．Br2、I2是非极性分子，CCl4也是非极性分子，而水是极性分子
D．以上说法都不对
13．下列有关键的极性和分子的极性的叙述正确的是（　　）
A．由极性键构成的分子一定是极性分子
B．非极性键只存在于双原子单质分子中
C．非极性分子一定含有非极性键
D．一般情况下，极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂
关键能力综合练 进阶训练第二层
一、选择题
1．下列有机化合物分子中含有手性碳原子，且与H2发生加成反应后仍含有手性碳原子的是（　　）
2．CO2、CH4、BF3都是非极性分子，HF、H2O、NH3都是极性分子，由此推测ABn型分子是非极性分子的经验规律正确的是（　　）
A．所有原子在同一平面
B．分子中每个键的键长应相等
C．在ABn中A原子没有孤对电子
D．A的相对原子质量小于B
3．下列对分子性质的解释中，不正确的是（　　）
A．SO2易溶于水只是因为“相似相溶”原理
B．乳酸（）分子中含有一个手性碳原子
C．碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释
D．CS2的结构与CO2相似，CS2难溶于水
4．同学们使用的涂改液中含有很多有害的挥发性物质，二氯甲烷就是其中一种，吸入会引起慢性中毒，下列有关二氯甲烷分子的描述正确的是（　　）
A．四个σ键键长均相等
B．中心原子碳采取sp3杂化
C．存在一对手性异构体
D．仅有极性键的非极性分子
5．下列对分子性质的解释中，不正确的是（　　）
A．碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释
B．正四面体结构：CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子
C．水很稳定（1 000 ℃以上才会部分分解）是因为水中含有大量的氢键
D．青蒿素分子式为C15H22O5，结构如图所示，该分子中包含7个手性碳原子
6．科学家最近研制出有望成为高效火箭推进剂的N（NO2）3（如图所示）。已知该分子中N—N—N键角都是108.1°，下列有关N（NO2）3的说法错误的是（　　）
A．该分子中形成的共价键有非极性键也有极性键
B．该分子中4个N原子构成正四面体
C．该物质既有氧化性又有还原性
D．该分子中不连接O原子的N原子是sp3杂化
7.
已知H2O2分子的空间结构可在二面角中表示，如图所示，下列有关H2O2结构的说法正确的是（　　）
A．H2O2中有3个σ键、1个π键
B．H2O2为非极性分子
C．H2O2中氧原子为sp杂化
D．分子的正、负电荷重心不重合
8．（双选）下列关于粒子结构的描述不正确的是（　　）
A．H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子，且H2S分子的键角较大
B．HS－和HCl均是含一个极性键的18电子微粒
C．CH2Cl2和CCl4均是四面体结构的非极性分子
D．1 mol DO中含中子、质子、电子各10NA（NA代表阿伏加德罗常数的值）
9．已知硼元素的电负性比氯元素的小，三氯化硼的熔点为－107 ℃，沸点为12.5 ℃，在其分子中键与键之间的夹角为120°，它能水解，有关叙述不正确的是（　　）
A．三氯化硼溶于水能导电
B．三氯化硼加到水中使溶液的pH升高
C．三氯化硼分子呈正三角形，属于非极性分子
D．三氯化硼遇水蒸气会产生白雾
10．CO2、CH4、BF3都是非极性分子，SO2、H2O、NH3都是极性分子，由此推测ABn型分子是非极性分子的经验规律是（　　）
A．所有原子在同一平面上
B．分子中每个键的键长应相等
C．A的相对原子质量小于B的相对分子质量
D．在ABn中A原子没有孤电子对
11．（双选）丙氨酸（C3H7NO2）分子为手性分子，存在手性异构体，其结构如图所示：
下列关于丙氨酸的两种手性异构体（Ⅰ和Ⅱ）的说法正确的是（　　）
A．Ⅰ和Ⅱ分子中均存在2个不对称碳原子
B．Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称，都是非极性分子
C．Ⅰ和Ⅱ分子都既含有极性键，又含非极性键
D．Ⅰ和Ⅱ所含的化学键相同
12．常温下三氯化氮（NCl3）是一种黄色油状液体，其分子结构呈三角锥形。下列关于三氯化氮的说法正确的是（　　）
A．分子中N—Cl键是非极性键
B．分子中不存在孤电子对
C．NCl3分子是极性分子
D．因N—Cl键的键能大，所以NCl3的沸点高
13．据报道，大气中存在一种潜在的温室气体SF5—CF3，下列有关SF5—CF3的说法正确的是（　　）
A．该分子是含有极性键的非极性分子
B．该分子中只有σ键
C．该分子中所有原子最外层均满足8电子稳定结构
D.1 mol该分子中含8 mol共价键
14．科学家最近研制出有望成为高效火箭推进剂的N（NO2）3，结构简式如图所示。已知该分子中N—N—N键角都是108.1°，下列有关N（NO2）3的说法正确的是（　　）
A．该分子中N、O原子间形成的共价键是非极性键
B.该分子中四个氮原子共平面
C．该物质既有氧化性又有还原性
D．该分子为非极性分子
二、非选择题
15．在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2分子中：
（1）以非极性键结合的非极性分子是　　　　。
（2）以极性键相结合，具有直线形结构的非极性分子是　　　　。
（3）以极性键相结合，具有三角锥形结构的极性分子是　　　　。
（4）以极性键相结合，具有正四面体结构的非极性分子是　　　　。
（5）以极性键相结合，具有角形结构的极性分子是　　　　。
（6）以极性键相结合，而且分子极性最大的是　　　　。
16．麻醉剂的发现和使用是人类医疗史上了不起的一项成就，它可使患者在接受治疗时减轻疼痛。
回答下列问题。
（1）笑气是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一，它可由NH4NO3在微热条件下分解产生，产物除N2O外还有一种，此反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
有关理论认为N2O与CO2分子具有相似的结构（包括电子式），则其空间结构是　　　　形，N2O为　　　　（填“极性”或“非极性”）分子。
（2）另一种常用麻醉剂氯仿，常因保存不慎而被氧化，产生剧毒光气（COCl2），2CHCl3＋O2===2HCl＋2COCl2，为了防止事故，使用前可用于检验氯仿是否变质的试剂是　　　　（填字母）。
A．淀粉—碘化钾溶液
B．NaOH溶液
C．酚酞溶液
D．硝酸酸化的AgNO3溶液
17．已知A、B、C三种分子所含原子的数目依次为1、3、6，且分子中均含有18个电子，B、C是由两种元素组成的，且分子中两种元素原子的个数比均为1∶2。请回答下列问题。
（1）A的分子式是　　　　，写出A原子的价电子排布式：　　　　。
（2）B分子的中心原子的杂化类型是　　　　，分子的空间结构是　　　　，该分子属于　　　　（填“极性”或“非极性”）分子。
（3）C的化学式是　　　　，分子中含有的化学键类型是　　　　。
18．下列物质结构图中，●代表原子序数从1到10的元素的原子实（原子实是原子除去最外层电子后剩余的部分），小黑点代表除形成共价键外的其他最外层电子，短线代表共价键，如F2：。
（1）试写出四种图示所代表的分子式：
A　　　　　　，B　　　　　　，
C　　　　　　，D　　　　　　。
（2）将上述四种物质的液体呈细流流下，用带静电的玻璃棒靠近细流，细流发生偏转的是　　　　（填分子式）。
（3）写出B分子中极性共价键的类型和个数：　　　　　　　　。
（4）A、C分子中，中心原子以何种类型杂化轨道成键？其分子空间结构是什么形状？
第2课时　分子的空间结构与分子性质
必备知识基础练
1．答案：C
解析：该有机物与乙酸反应生成的酯中，原来的手性碳原子现在连接两个CH3COOCH2—，所以没有手性碳原子，故A不选；该有机物与氢氧化钠水溶液反应后生成的醇中，原来的手性碳原子现在连接两个—CH2OH，所以没有手性碳原子，故B不选；该有机物发生银镜反应后，原来的手性碳原子连接的原子或原子团是一个溴原子、一个—CH2OH、一个CH3COOCH2—、一个—COOH，所以该原子仍然是手性碳原子，故C选；与H2反应，原来的手性碳原子，反应后连接两个—CH2OH，所以没有手性碳原子，故D不选。
2．答案：A
解析：A符合题意，*C上连有两个一样的原子团，不是手性碳原子；B不符合题意，*C上连有四个不一样的基团：氢原子、甲基、羧基和氨基，是手性碳原子；C不符合题意，*C上连有四个不一样的基团：氢原子、—CH2OH、羟基以及剩余的大取代基，是手性碳原子；D不符合题意，*C上连有四个不一样的基团：氢原子、—CH2OH、羟基以及醛基，是手性碳原子。
3．答案：B
解析：丙三醇中3个碳原子均不是不对称碳原子，A错误；次甲基碳原子所连的4个原子或原子团不同，是不对称碳原子，B正确；碳原子分别连有2个Cl原子和2个F原子，不是不对称碳原子，C错误；氨基乙酸中的2个碳原子均不是不对称碳原子，D错误。
4．答案：A
解析：互为手性异构体的分子互为同分异构体，故④错误，①②③均正确。
5．答案：C
解析：CH3COOH、(CH3)3CC(CH3)2CH2CH3、CO(NH2)2中均不含不对称碳原子，故均不属于手性分子，A、B、D项不符合题意；的结构简式为，用“*”标记的碳原子为饱和碳原子，且所连接的四个基团或原子各不相同，即该碳原子为不对称碳原子，该分子属于手性分子，C项符合题意。
6．答案：D
解析：含有非极性键的分子可能是极性分子，关键看正、负电荷重心是否重合，故A错误；形成非极性分子的化学键可能是极性键，也可能是非极性键，如甲烷分子是含有极性键的非极性分子，故B错误；由极性键形成的双原子分子，分子中正、负电荷重心不重合，所以是极性分子，故C错误；由于键的极性与形成共价键的元素有关，分子极性与分子中正、负电荷重心是否重合，电荷的分布是否均匀有关，所以键的极性与分子的极性无关，故D正确。
7．答案：D
解析：CH4、CCl4均为非极性分子，CH4分子中的原子无孤电子对，CCl4分子中的氯原子含有孤电子对，A错误。甲醛中心原子C上无孤电子对，价电子对数为3，空间结构为平面三角形，碳原子位于三角形内部，结构不对称，所以为极性分子，B错误。甲烷是正四面体，键角均为109°28′，二氯甲烷分子的空间结构是四面体，键角发生了变化，不等于109°28′，C错误。NH3中心原子N最外层满足8电子结构，其为极性分子；中心原子最外层满足8电子结构的ABn型分子，若中心原子的化合价的绝对值等于价电子数，则一定是非极性分子，如CH4，D正确。
8．答案：B
解析：a和b的分子式相同而结构不同，二者互为同分异构体，A正确；a和b不关于面对称，不互为镜像关系，B错误；若a、b是四面体结构，则无同分异构现象，但二者的性质不同，所以二者是平面结构，C正确；化合物a的结构对称且正、负电荷的重心重合，故a为非极性分子，化合物b的结构不对称，正、负电荷的重心不重合，故b为极性分子，D正确。
9．答案：BC
解析：A项，NH3为三角锥形结构，4个原子不共面；B项，CCl4为正四面体结构，是非极性分子，C原子处在正四面体的中心；C项，H2O为角形结构；D项，CO2为直线形结构，C原子处于2个O原子所连直线的中点。
10．答案：B
解析：根据“相似相溶”原理，水是极性分子，CS2是非极性分子，A错误；由于SO2和NH3都是极性分子，根据“相似相溶”原理，二者均易溶于水，B正确；由于CS2常温下是液体，SO2和NH3常温下是气体，故CS2熔、沸点最高，C错误；NH3在水中溶解度很大，除了与水反应，且NH3分子有极性外，还因为NH3分子和H2O分子之间可以形成氢键，故D错误。
11．答案：D
解析：CH4不溶于水，NH3极易溶于水，A不符合题意；I2是非极性分子，水是极性分子，CCl4是非极性分子，根据“相似相溶”原理，I2在水中的溶解度小于I2在CCl4中的溶解度，B不符合题意；I的非金属性小于F，所以I与H形成共价键的极性比F与H形成共价键的极性弱，C不符合题意；邻羟基苯甲醛的两个基团靠得很近，能形成分子内氢键，使熔、沸点降低，而对羟基苯甲醛能够形成分子间氢键，使熔、沸点升高，所以对羟基苯甲醛比邻羟基苯甲醛熔、沸点高，D符合题意。
12．答案：C
解析：Br2、I2是非极性分子，易溶于非极性分子组成的溶剂，CCl4是非极性溶剂，水是极性溶剂，根据“相似相溶”原理可知，Br2、I2在水溶液中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大。
13．答案：D
解析：分子的极性取决于键的极性和分子的空间结构，如CH4由极性键构成，但为非极性分子，A项错误；非极性键还能存在于化合物中，如C2H6中C—C键，Na2O2中O—O键均为非极性键，B项错误；非极性分子可能含有非极性键(如O2)，也可能不含非极性键(如CH4)，C项错误。
关键能力综合练
1．答案：D
解析：CH3CH2CHO中无手性碳原子，能与氢气发生加成反应生成CH3CH2CH2OH，产物中也无手性碳原子，A错误。中有手性碳原子，能与氢气发生加成反应生成CH(OH)(CH2OH)2，产物中无手性碳原子，B错误。中无手性碳原子，能与氢气发生加成反应生成NH2CH2CH2COOH，产物中也无手性碳原子，C错误。中有手性碳原子，能与氢气发生加成反应生成CH3CH2CH(CH3)CH2CH2CH3，左边起第三个碳原子为手性碳原子，D正确。
2．答案：C
解析：中心原子上的价电子都形成共价键的分子为非极性分子，存在孤电子对的分子为极性分子；分子中的所有原子不一定都在同一平面上，如CH4是正四面体结构，故A错误。分子中每个键的键长相等的分子不一定是非极性分子，如H2O、NH3是极性分子，故B错误。在ABn分子中A原子的所有价电子都形成共价键，A原子没有孤对电子，导致结构对称，正、负电荷重心重合，所以为非极性分子，故C正确。A的相对原子质量不一定小于B，如CH4，故D错误。
3．答案：A
解析：SO2易溶于水除了因为SO2和水都是极性分子外，还由于SO2能与水反应生成亚硫酸，增大了溶解度，A错误。乳酸中有一个手性碳原子，可表示为，B正确。碘单质、四氯化碳、甲烷都是非极性分子，而水是极性分子，所以根据“相似相溶”原理知，碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水，符合“相似相溶”原理，C正确。CS2的结构与CO2相似，分子结构对称，属于非极性分子，难溶于极性溶剂，D正确。
4．答案：B
解析：二氯甲烷中含有C—H和C—Cl键，键长不等，不是正四面体结构，四个σ键键长不相等，A错误；CH2Cl2中碳原子的价电子对数为4，所以C原子采取sp3杂化，B正确；二氯甲烷分子的空间结构为四面体形，只有一种结构，没有同分异构体，手性碳原子指连有四个不同原子或基团的碳原子，二氯甲烷没有手性碳原子，不存在手性异构体，C错误；CH2Cl2中C、H和C、Cl元素之间形成极性键，结构不对称，正、负电荷的重心不重合，属于极性分子，D错误。
5．答案：C
解析：碘是非极性分子，易溶于非极性溶剂四氯化碳，甲烷属于非极性分子，难溶于极性溶剂水，所以都可用“相似相溶”原理解释，A正确。CH4中只含有C—H极性键，CCl4中只含有C—Cl极性键，CH4、CCl4的空间结构为正四面体形，分子结构对称，正、负电荷重心重合，属于非极性分子，B正确。水很稳定(1000℃以上才会部分分解)是因为水中含有的H—O键非常稳定，与氢键无关，C错误。手性碳原子是指碳原子周围相连的4个原子或原子团都不相同，根据青蒿素的结构图知该分子中包含7个手性碳原子，D正确。
6．答案：B
解析：N原子与N原子之间的共价键是非极性键，N原子与O原子之间的共价键是极性键，A正确；该分子中N—N—N键角都是108.1°，其结构类似于氨气分子，将氨气分子中H原子换为—NO2即可得到该物质的分子结构，故该分子中4个N原子构成三角锥形，B错误；顶点的N原子与其他N原子形成非极性共价键，这个氮原子为0价，另外三个N原子与氧形成极性键，都表现化合价，一个氧是－2价，两个氧是－4价，所以N为＋4价，故该物质既有氧化性又有还原性，C正确；该分子中不连接O原子的N原子形成3个σ键，还有一对孤电子对，故其杂化方式为sp3，D正确。
7．答案：D
解析：过氧化氢分子内氧与氢之间都是单键，所以H2O2中有3个σ键，A错误；H2O2分子中正、负电荷重心不重合，所以是极性分子，B错误；H2O2中氧原子形成两个单键和两对孤电子对，氧原子为sp3杂化，C错误；由H2O2分子的空间结构可知，正、负电荷重心不重合，H2O2为极性分子，D正确。
8．答案：AC
解析：H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子，NH3的键角为107.3°，而H2S的键角比H2O(104.5°)的小，接近90°，故H2S分子的键角较小，A错误；HS－和HCl均是含一个极性键的18电子微粒，B正确；CH2Cl2和CCl4均是四面体结构，前者是极性分子，后者是非极性分子，C错误；1个DO分子含10个质子、10个中子、10个电子，则1molDO中含中子、质子、电子各10mol，即10NA，D正确。
9．答案：B
解析：三氯化硼加到水中水解生成HCl和硼酸，HCl和硼酸能导电，A正确。三氯化硼加到水中水解生成HCl和硼酸，所以将三氯化硼加到水中，其水溶液显酸性，pH变小，B错误。三氯化硼中的硼为sp2杂化，无孤电子对，分子中键与键之间的夹角为120°，是平面三角形结构，分子中正、负电荷重心重合，为非极性分子，C正确。三氯化硼遇水蒸气会发生反应，生成氯化氢气体，白雾是氯化氢水溶液的小液滴，D正确。
10．答案：D
解析：CO2、CH4、BF3的中心原子的所有价电子都参与成键，没有孤电子对，都是对称结构，而SO2、H2O、NH3的中心原子上都有未参与成键的孤电子对，都不是对称结构。
11．答案：CD
解析：Ⅰ和Ⅱ分子中都只含有1个不对称碳原子，A项错误；Ⅰ和Ⅱ分子结构不对称，都是极性分子，B项错误；Ⅰ和Ⅱ分子中都既含有极性键又含有非极性键，C项正确；Ⅰ和Ⅱ互为手性异构体，所含化学键相同，D项正确。
12．答案：C
解析：N—Cl键为极性键，其键能大说明分子稳定，而物质熔、沸点的高低与共价键的强弱无关；NCl3的电子式为，N原子上还有一个孤电子对；NCl3分子为极性分子，空间结构为三角锥形，结构不对称。
13．答案：B
解析：SF5—CF3分子中的共价键都是极性键，正、负电荷重心不重合，是极性分子，A项错误；SF5—CF3分子中只有共价单键，则该分子中只有σ键，B项正确；该分子中S原子与6个原子成键，S原子最外层一共12个电子，不满足8电子稳定结构，C项错误；一个SF5—CF3中含有5个S—F键、1个S—C键、3个C—F键，则1molSF5—CF3分子中含9mol共价键，D项错误。
14．答案：C
解析：由于N、O为不同的原子，所以N、O原子间形成极性键，A项错误；该分子中四个氮原子形成三角锥形结构，不共面，B项错误；由化学式N4O6可知该物质中氮元素的平均化合价是＋3，处于中间价态，所以该物质既有氧化性又有还原性，C项正确；该分子的正、负电荷重心不重合，所以它是极性分子，D项错误。
15．答案：(1)N2　(2)CS2　(3)NH3　(4)CH4　(5)H2O　(6)HF
解析：由不同种非金属元素原子形成的化学键为极性键；由同种非金属元素原子形成的化学键为非极性键；只含非极性键的分子为非极性分子；若分子含有极性键，但结构对称，正、负电荷的重心重合，则为非极性分子；极性分子中正、负电荷的重心不重合，据此分析解答。HF中含有极性键，正、负电荷的重心不重合，属于极性分子。H2O中含有极性键，空间结构为角形，正、负电荷的重心不重合，属于极性分子。NH3中含有极性键，空间结构为三角锥形，正、负电荷的重心不重合，属于极性分子。CS2中含有极性键，空间结构为直线形，正、负电荷的重心重合，属于非极性分子。CH4中含有极性键，空间结构为正四面体，正、负电荷的重心重合，属于非极性分子。N2中只含非极性键，属于非极性分子。
16．答案：(1)NH4NO3N2O↑＋2H2O　直线　非极性　(2)D
解析：(1)根据原子守恒分析可知，NH4NO3在微热条件下分解，产物除N2O外还有一种，应为H2O，反应的化学方程式为NH4NO3N2O↑＋2H2O；N2O与CO2分子具有相似的结构，且N2O分子中氮原子只与氧原子相连，根据二氧化碳的空间结构可知，一氧化二氮的空间结构与二氧化碳相同，所以一氧化二氮是直线形分子，正、负电荷重心重合，结构对称，为非极性分子。(2)根据氯仿可被氧化，发生的反应是2CHCl3＋O2===2HCl＋2COCl2，产物中有HCl气体产生，氯化氢能和酸化的硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀，而氯仿和酸化的硝酸银溶液不反应，所以可用酸化的硝酸银溶液检验氯仿是否被氧化。
17．答案：(1)Ar　3s23p6　(2)sp3　V形　极性　(3)N2H4　极性键、非极性键
解析：已知A、B、C三种分子所含原子的数目依次为1、3、6，且都含有18个电子，B、C是由两种元素组成的，且分子中两种元素原子的个数比均为1∶2，则A为氩气，B为硫化氢，C为N2H4。(1)A为氩气，分子式为Ar，价电子排布式为3s23p6。(2)B为硫化氢，H2S与H2O互为等电子体，故H2S的中心原子采取sp3杂化，分子的空间结构为V形，正、负电荷重心不重合，属于极性分子。(3)C为N2H4，分子中含有氮原子和氮原子之间的非极性键、氮原子和氢原子之间的极性键。
18．答案：(1)NH3　HCN　BF3　CO(NH2)2　
(2)NH3、HCN、CO(NH2)2　
(3)2个σ键、2个π键
(4)NH3分子中N原子以sp3杂化轨道成键，呈三角锥形；BF3分子中，B原子以sp2杂化轨道成键，呈平面正三角形。
解析：A、B、C、D四种物质分别为NH3、HCN、BF3、CO(NH2)2；其中，NH3、HCN、CO(NH2)2为极性分子，易被静电吸引或排斥而偏移，BF3为非极性分子；H—C≡N中，含1个C—Hσ键，1个C—Nσ键，2个π键。第1课时　离子键
必备知识基础练 进阶训练第一层
知识点1 离子键的形成
1.下列说法正确的是（　　）
A．离子键是阴离子与阳离子间的一种静电引力
B．任何离子键在形成的过程中必定有电子的得与失
C．带相反电荷的离子之间的相互吸引力称为离子键
D．活泼非金属原子与活泼金属原子相遇时能形成离子键
2．NH3＋HCl―→NH4Cl过程中化学键变化叙述错误的是（　　）
A．有离子键断裂 B．有离子键形成
C．有共价键断裂 D．有共价键形成
3．北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60，实验测知该物质为离子化合物，具有良好的超导性能。下列有关分析正确的是（　　）
A．K3C60中只含有离子键
B．K3C60中既含有离子键又含有共价键
C．该晶体在熔融状态下不能导电
D．C60与12C互为同素异形体
4．原子a～g的M层电子数如表所示，下列选项中各原子间易形成离子键的是（　　）
原子 a b c d e f g
M层电子数 1 2 3 4 5 6 7
A.a和c B．a和f
C．d和g D．c和g
5．具有下列电子排布特征的原子中最难形成离子键的是（　　）
A．1s22s22p2 B．1s22s22p5
C．1s22s22p6 D．1s22s22p63s1
知识点2 离子键的特征
6.下列叙述正确的是（　　）
A．离子键只有饱和性没有方向性
B．离子晶体中只含有离子键
C．离子键的强弱可用离子半径和所带的电荷来衡量
D．离子键就是离子间的吸引作用
7．下列说法不正确的是（　　）
A．离子键没有方向性和饱和性，而共价键有方向性和饱和性
B．并不是只有活泼的金属和非金属化合才形成离子键
C．离子键的实质是静电作用
D．静电作用只有引力
8．下列关于离子键特征的叙述正确的是（　　）
①离子键的实质是静电吸引　②因为离子键无方向性，故阴、阳离子的排列是没有规律的，是随意的　③因为氯化钠的化学式是NaCl，故每个Na＋周围吸引一个Cl－　④因为离子键无饱和性，故一个离子周围可以吸引任意多个带异性电荷的离子　⑤一种离子对带异性电荷离子的吸引作用与其所处的方向无关，故离子键无方向性　⑥每个离子周围排列尽可能多的带异性电荷的离子，能够使体系的能量降低
A．①②③④⑤⑥ B．②③④⑤⑥
C．③④⑤⑥ D．⑤⑥
知识点3 离子化合物
9.下列说法正确的是（　　）
A．离子化合物一定是由金属元素与非金属元素组成的
B．离子化合物中可能含有离子键
C．离子化合物中一定只含有离子键
D．离子化合物中可能不含有金属元素
10．下列用电子式表示化合物的形成过程中，正确的是（　　）
11．能证明NaCl为离子化合物的方法是（　　）
A．NaCl溶液可以导电
B．食盐水溶液呈电中性
C．熔融NaCl可以导电
D．NaCl溶于水可以电离出Na＋和Cl－
12．举重运动员举杠铃前都会在手掌心上抹一种白色的粉末，这种白色粉末是“镁粉”，主要成分是碳酸镁。“镁粉”的功能是吸汗，保持手的干燥，增加手掌和杠铃之间的摩擦力，以免打滑和脱杠。下列说法不正确的是（　　）
A.碳酸镁是离子化合物
B．MgCO3高温分解生成的MgO是离子化合物
C．碳酸镁是只含离子键的离子化合物
D．氧化镁是只含离子键的离子化合物
关键能力综合练 进阶训练第二层
一、选择题
1．下列有关离子键的叙述中正确的是（　　）
A．离子化合物中只含有离子键
B．共价化合物中可能含离子键
C．含离子键的化合物不一定为离子化合物
D．共价化合物中不含离子键
2．下表中物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是（　　）
选项 A B C D
物质 CO2 MgCl2 HCl NaOH
所含化学 键类型 共价键 离子键、 共价键 离子键 离子键、 共价键
所属化合 物类型 共价 化合物 离子 化合物 离子 化合物 共价 化合物
3.CaC2和MgC2都是离子化合物，下列叙述中不正确的是（　　）
A．CaC2和MgC2都能跟水反应生成乙炔
B．C的电子式为[∶C C∶]2－
C．CaC2在水中以Ca2＋和C的形式存在
D．MgC2的熔点不可能在100 ℃以下
4．下列有关离子键的特征的叙述中正确的是（　　）
A．因为氯化钠的化学式是NaCl，故每个Na＋周围吸引一个Cl－
B．因为离子键无方向性，故阴、阳离子的排列是没有规律的、随意的
C．因为离子键无饱和性，故一种离子周围可以吸引任意多个带异性电荷的离子
D．一种离子对带异性电荷离子的吸引作用与其所处的方向无关，故离子键无方向性
5．下列叙述错误的是（　　）
A．带相反电荷离子之间的静电作用称为离子键
B．金属元素与非金属元素化合时，不一定形成离子键
C.某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时所形成的化学键不一定是离子键
D．非金属元素形成的化合物中不可能含有离子键
6．主族元素A和B可形成组成为AB2的离子化合物，则A、B两原子的最外层电子排布分别为（　　）
A．ns2和ns2np4 B．ns1和ns2np4
C．ns2和ns2np5 D．ns1和ns2
7．中国科学家成功合成全氮阴离子N，N是制备全氮类物质NN的重要中间体。下列说法中，不正确的是（　　）
A．全氮类物质属于绿色能源
B．每个N中含有35个质子
C．NN属于离子化合物
D．NN结构中含共价键和离子键
8．下列说法中正确的是（　　）
A．离子化合物中一定含有金属元素
B．由金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
C．离子化合物中可以含有共价键，共价化合物中不可以含有离子键
D．ⅠA族元素与ⅦA族元素形成的化合物—定是离子化合物
9．金属钾在空气中燃烧的产物有过氧化钾和超氧化钾（KO2），超氧化钾的电子式为K＋[∶∶∶]2－K＋，简写成KO2；KO2与Na2O2的性质相似，与H2O、CO2都能发生反应，与水反应的化学方程式为4KO2＋2H2O===4KOH＋3O2↑。下列有关说法不正确的是（　　）
A．KO2属于离子化合物，含有离子键和共价键
B．KOH是含有极性共价键的离子化合物
C．Na2O2是含有非极性共价键的离子化合物
D．KO2与水反应，若生成1 mol O2，则有2 mol e－发生转移
10．X、Y、Z、M、R为五种短周期元素，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．R的氧化物均为只含离子键的离子化合物
B．最高价含氧酸溶液的酸性：ZC．M与R可以形成化合物R2Mx，R2Mx中可能含有非极性共价键
D．X与另外四种元素形成的化合物均为共价化合物
11．NaCl是我们生活中必不可少的物质，将NaCl晶体溶于水，其溶解过程示意图如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．对比甲、乙两图，图甲中水合b离子的结构示意图不科学
B．图中a离子为Na＋、b离子为Cl－
C．氯化钠晶体中存在离子键和共价键
D．水分子对氯化钠晶体表面离子的作用不可能克服离子键的作用
二、非选择题
12．下面是同学们熟悉的物质：
①O2　②H2O2　③MgCl2　④H2SO4　⑤Na2CO3
⑥NH4Cl　⑦CO2　⑧Ne　⑨Na2O2　⑩NaOH
（1）这些物质中，只含有共价键的是　　　　（填序号，下同）；只含有离子键的是　　　　；既含有极性共价键又含有离子键的是　　　　；既含有非极性共价键又含有离子键的是　　　　；不存在化学键的是　　　　；属于共价化合物的是　　　　。
（2）写出下列物质的结构式。
①O2　　　　　　　　。
②H2O2　　　　　　　　。
⑦CO2　　　　　　　　。
（3）写出下列物质的电子式。
⑥NH4Cl　　　　　　　　。
⑨Na2O2　　　　　　　　。
⑩NaOH　　　　　　　　。
（4）用电子式表示下列物质的形成过程。
①O2________________________________________________________________________。
③MgCl2________________________________________________________________________。
13．“氮的固定”对保障人类生存具有重大意义。一种新型合成氨的原理如图所示。
回答下列问题。
（1）N2的电子式为　　　　。
（2）Li3N中含有的化学键类型是　　　　。
（3）热稳定性：NH3　　　　（填“>”或“<”）H2O。
（4）NH3、H2O分子中化学键极性更强的是　　　　（填化学键），从原子结构角度解释原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（5）写出如图所示过程的总反应方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第1课时　离子键
必备知识基础练
1．答案：D
解析：阴、阳离子通过静电作用形成离子键，静电作用包括静电引力和静电斥力，A错误。离子键的形成过程中不一定有电子的得与失，如复分解反应中离子键的形成无电子的得与失，B错误。阴、阳离子带相反电荷，但阴、阳离子通过静电作用可形成离子键，静电作用包括静电引力和静电斥力，C错误。活泼非金属原子容易得电子，活泼金属原子容易失电子，两者相遇时能形成离子键，D正确。
2．答案：A
解析：该反应中HCl中共价键被破坏而形成氯化铵中的离子键、共价键，所以该反应中有离子键的形成、共价键的断裂和形成，A项错误。
3．答案：B
解析：K3C60中含有离子键和非极性共价键，故A错误、B正确；K3C60晶体在熔融状态下有自由移动的离子，能导电，故C错误；C60为单质，12C为原子，不互为同素异形体，故D错误。
4．答案：B
解析：由原子a～g的M层电子数可知，M层即为各原子的最外层，则元素a～g均为第3周期元素，a、b均为活泼的金属元素，f、g均为活泼的非金属元素。a和c不能形成化合物，故不能形成化学键，A项不符合题意；a和f容易形成离子键，B项符合题意；d和g容易形成共价键，C项不符合题意；c和g形成的化合物AlCl3是共价化合物，含有共价键，D项不符合题意。
5．答案：C
解析：形成离子键的元素一般为活泼金属元素与活泼非金属元素。A表示C，B表示F，C表示Ne，D表示Na，Ne最外层达到稳定结构，很难得失电子，故最难形成离子键的是Ne。
6．答案：C
解析：离子键是带相反电荷的离子之间的相互作用，它是一种静电作用力，没有方向性和饱和性，A错误。离子晶体中也可能含有共价键，如NaOH中的H—O共价键，B错误。离子键的强弱可以用离子半径以及所带的电荷的多少来衡量，半径越小、所带电荷越多，离子键越强，C正确。离子键不仅是离子间的吸引作用，也有排斥作用，D错误。
7．答案：D
解析：离子键没有方向性和饱和性，共价键有方向性和饱和性，A正确。离子键存在于阴、阳离子之间，并不是只有活泼的金属元素原子和非金属元素原子化合才形成离子键，非金属元素组成的铵盐中阴、阳离子间也是离子键，B正确。离子键的实质是静电作用，C正确。静电作用包括阴、阳离子间的静电吸引及电子之间、原子核之间的静电排斥，D错误。
8．答案：D
解析：①离子键是阴、阳离子之间的静电作用力，包括静电排斥和静电吸引，故错误。②离子键的特征是没有饱和性和方向性，因为离子键没有方向性，故带异性电荷的离子间的相互作用与其所处的相对位置无关，但是为了使物质的能量最低，体系最稳定，阴、阳离子的排列也是有规律的，不是随意的，故错误。③NaCl晶体中每个Na＋周围吸引6个Cl－，每个Cl－周围也只能吸引6个Na＋，故Cl－和Na＋的个数比为1∶1，“NaCl”仅仅是表示阴、阳离子个数比的一个比例式，而不是表示物质确定组成的“分子式”，故错误。④离子键无饱和性，体现在一种离子周围可以尽可能多地吸引带异性电荷的离子，但也不是任意的，离子化合物中，每个离子周围最邻近的带异性电荷的离子数目的多少，取决于阴、阳离子的相对大小，故错误。⑤一种离子对带异性电荷离子的吸引作用与其所处的方向无关，故离子键无方向性，故正确。⑥每个离子周围排列尽可能多的带异性电荷的离子，能够使体系的能量降低，故正确。
9．答案：D
解析：离子化合物中可能不含金属元素，如氯化铵中不含金属元素，但氯化铵是离子化合物，A错误、D正确。离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键，如氢氧化钠中含有共价键，B、C错误。
10．答案：B
解析：MgCl2的形成过程为，A错误。硫化钾在形成过程中，硫得电子作氧化剂，钾失电子作还原剂，B正确。CaF2的形成过程中箭头前钙应为Ca，且缺少“”和“”，C错误。Na2O的形成过程为，D错误。
11．答案：C
解析：离子化合物在熔融状态下电离出自由移动的阴、阳离子而导电，而共价化合物在熔融状态下不导电。
12．答案：C
解析：绝大多数的盐以及活泼金属的氧化物都是离子化合物，A、B项正确。碳酸镁中除含有离子键外，还含有碳和氧之间的共价键，C项不正确。
关键能力综合练
1．答案：D
解析：由阴、阳离子通过离子键直接构成的化合物称为离子化合物，故在离子化合物中必含离子键，含离子键的化合物必为离子化合物，即离子键只存在于离子化合物中。但在离子化合物中可能含有极性或非极性共价键，如NaOH、NH4Cl、Na2O2，故在离子化合物中除了离子键外还可能含有共价键。共价化合物是原子间通过共用电子相互结合形成的化合物，它们之中不可能存在离子键。
2．答案：A
解析：CO2中只含共价键，属于共价化合物，A正确。MgCl2中只含离子键，属于离子化合物，B错误。HCl中只含共价键，属于共价化合物，C错误。NaOH中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键，氧原子和氢原子之间存在共价键，属于离子化合物，D错误。
3．答案：C
解析：碳化钙和水反应生成Ca(OH)2和乙炔，根据性质的相似性，可推知碳化镁和水反应生成氢氧化镁和乙炔，A正确。C中两个C原子形成三对共用电子，每个C原子再得到一个电子，使每个C原子最外层都达到8个电子的稳定结构，则C的电子式为[∶C C∶]2－，B正确。碳化钙和水反应生成氢氧化钙和乙炔，所以不能在水中以Ca2＋和C的形式存在，C错误。碳化镁是离子化合物，熔化或汽化时断裂离子键需消耗很多能量，因此物质的熔、沸点较高，其熔化温度不可能在100℃以下，D正确。
4．答案：D
解析：因为离子键无方向性，故带异性电荷的离子间的相互作用与其所处的相对位置无关，但是为了使物质的能量最低、体系最稳定，阴、阳离子的排列也是有规律的，不是随意的；离子键无饱和性，体现在一种离子周围可以尽可能多地吸引带异性电荷的离子，但也不是任意的，因为这个数目还要受两种离子的半径比(即空间条件是否允许)和个数比的影响。
5．答案：D
解析：离子键是阴、阳离子间通过静电作用形成的化学键，A正确；铝原子与氯原子形成共价键，B正确；HX分子中存在共价键，C正确；铵盐中存在离子键，D错误。
6．答案：C
解析：主族元素的最高化合价与其族序数相等，最低化合价＝其族序数－8，主族元素A和B可形成组成为AB2的离子化合物，主族元素中，金属元素的正化合价为＋1到＋3，该化合物中A为＋2价，B为－1价，所以A是ⅡA族元素，B是ⅦA族元素，则A、B的最外层电子排布式为ns2和ns2np5，C正确。
7．答案：C
解析：全氮类物质具有超高能量及爆炸产物无污染等优点，因此全氮类物质为绿色能源，A正确。一个氮原子中含有7个质子，所以每个N中含有35个质子，B正确。该物质由氮元素组成，属于单质，不属于化合物，C错误。N和N内部都含有氮氮共价键，NN结构中含有阳离子和阴离子，因此该物质含有离子键，D正确。
8．答案：C
解析：氯化铵为离子化合物，均为非金属元素，故A错误；氯化铝为共价化合物，由金属元素与非金属元素形成，故B错误；含离子键的一定为离子化合物，共价化合物只含共价键，离子化合物中可含共价键，如NaOH含离子键、共价键，故C正确；H与卤族元素形成共价化合物，而碱金属与卤族元素形成离子化合物，故D错误。
9．答案：D
解析：依据电子式可知KO2中氧原子之间为共价键，K＋与O之间为离子键，所以KO2属于离子化合物，含有离子键和共价键，故A正确；KOH是含有极性共价键的离子化合物，故B正确；Na2O2是含有非极性共价键的离子化合物，故C正确；依据方程式4KO2＋2H2O===4KOH＋3O2↑，部分氧元素从－价升高为0价，生成3mol氧气，转移电子数3mol，则若生成1molO2，则有1mole－发生转移，故D错误。
10．答案：C
解析：X、R最外层只有一个电子，为ⅠA族元素；Y最外层有4个电子，位于ⅣA族，Z原子最外层有5个电子，位于ⅤA族，M最外层有6个电子，位于ⅥA族；R原子半径最大，为Na元素，X原子半径最小，为H元素；Y原子和Z原子半径接近、M原子半径大于Y且最外层电子数大于Y，所以Y是C、Z是N、M为S元素。R为Na，对应的氧化物可为Na2O、Na2O2，均为离子化合物，但Na2O2含有非极性共价键，故A不正确；非金属性N>S，则最高价含氧酸溶液的酸性Z>M，故B不正确；R2Mx中可能含有S—S键，为非极性共价键，故C正确；NaH为离子化合物，故D不正确。
11．答案：A
解析：根据离子半径的大小，a离子的半径大于b离子的半径，推断出a离子是氯离子，b离子是钠离子，氯离子属于阴离子，吸引阳离子，钠离子属于阳离子，吸引阴离子，同时氯化钠属于离子晶体，只含有离子键，根据题图中氯化钠溶于水后发生了电离，可知破坏了离子键。图甲中水合b离子的结构示意图不科学，b离子是钠离子，属于阳离子，距离它较近的应该是氧原子而不是氢原子，A正确。根据离子半径大小推断出a离子为Cl－、b离子为Na＋，B错误。氯化钠晶体中存在离子键，不存在共价键，C错误。根据题图所示，水分子对氯化钠晶体表面离子的作用克服离子键的作用，使氯化钠发生了电离，D错误。
12．答案：(1)①②④⑦　③　⑤⑥⑩　⑨　⑧　②④⑦
(2)O==O　H—O—O—H　O==C==O
解析：(1)①O2分子由氧原子构成，只含非极性共价键；②H2O2由非金属元素组成，结构式是H—O—O—H，既含有极性共价键又含有非极性共价键；③MgCl2由活泼金属元素和活泼非金属元素组成，只含有离子键；④H2SO4由非金属元素组成，只含极性共价键；⑤Na2CO3由钠离子和碳酸根离子构成，含有离子键和极性共价键；⑥NH4Cl由铵根离子和氯离子构成，含有离子键和极性共价键；⑦CO2由非金属元素组成，只含极性共价键；⑧Ne是单原子分子，不含化学键；⑨Na2O2由钠离子和过氧根离子构成，含有离子键和非极性共价键；⑩NaOH由钠离子和氢氧根离子构成，含有离子键和极性共价键。以上物质中，只含有共价键的是O2、H2O2、H2SO4、CO2，即选①②④⑦；只含有离子键的是MgCl2，即选③；既含有极性共价键又含有离子键的是Na2CO3、NH4Cl、NaOH，即选⑤⑥⑩；既含有非极性共价键又含有离子键的是Na2O2，即选⑨；不存在化学键的是Ne，即选⑧；属于共价化合物的是H2O2、H2SO4、CO2，即选②④⑦。
(2)O2分子中含有双键，O2的结构式是O===O；H2O2的结构式是H—O—O—H；CO2的结构式是O===C===O。
(3)NH4Cl是离子化合物，电子式是；Na2O2是离子化合物，电子式是Na＋[∶∶∶]2－Na＋；NaOH是离子化合物，电子式是Na＋[∶∶H]－。
(4)两个氧原子通过双键形成O2，形成过程可表示为＋―→∶∶∶∶；MgCl2是离子化合物，MgCl2的形成过程可表示为[∶·×]－Mg2＋[·×∶]－。
13．答案：(1)∶N N∶　(2)离子键　(3)<　(4)H—O键　N和O电子层数相同，核电荷数NO，吸引电子能力N解析：(1)氮原子通过形成三对共用电子形成N2分子，N2的电子式是∶N N∶。(2)活泼金属元素原子与活泼非金属元素原子之间易形成离子键，Li3N中含有的化学键类型是离子键。(3)非金属性越强，气态氢化物越稳定，所以热稳定性NH3O，O原子吸引电子的能力强于N，所以NH3、H2O分子中化学键极性更强的是H—O键。(5)根据题图所示，通入氮气和水，生成氨气和氧气，所以总反应是2N2＋6H2O4NH3＋3O2。第2课时　配位键与金属键
必备知识基础练 进阶训练第一层
知识点1 配位键
1.下列各种说法中错误的是（　　）
A．形成配位键的条件是一方有空轨道，一方有孤电子对
B．配位键是一种特殊的共价键
C．配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子
D.配位键具有饱和性，没有方向性
2．现有下列微粒：①N2H；②CH4；③OH－；④NH；⑤Fe（CO）5；⑥Fe（SCN）3；⑦H3O＋；⑧Ag（NH3）2OH。其中含有配位键的是（　　）
A．①②④⑦⑧B．③④⑤⑥⑦
C．①④⑤⑥⑦⑧ D．全部
3．向盛有硫酸铜水溶液的试管里滴加氨水，首先形成难溶物，继续滴加氨水，难溶物溶解得到深蓝色透明溶液。下列关于此现象的说法正确的是（　　）
A．反应前后Cu2＋的浓度不变
B．沉淀溶解后，生成深蓝色的配离子[Cu（NH3）4]2＋
C.[Cu（NH3）4]2＋中提供孤电子对的是Cu2＋
D．用硝酸铜溶液代替硫酸铜溶液进行实验，不能观察到同样的现象
4．下列各组微粒间不能形成配位键的是（　　）
A．Ag＋、NH3 B．Ag＋、H＋
C．H2O、H＋D．Co3＋、CO
知识点2 配合物
5.下列关于配合物的叙述错误的是（　　）
A．配合物中一定含有配位键
B．配合物中只含配位键
C．[Cu（H2O）6]2＋中Cu2＋提供空轨道，H2O中氧原子提供孤电子对，从而形成配位键
D．配合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有广泛应用
6．下列关于配合物[Zn（NH3）4]Cl2的说法正确的是（　　）
A．配位数为6，配体为NH3和Cl－
B．配体为NH3和Cl－
C．[Zn（NH3）4]2＋为内界
D．Zn2＋和NH3以离子键结合
7．下列关于配合物的说法中不正确的是（　　）
A．许多过渡金属离子对多种配体具有很强的结合力，因而过渡金属配合物远比主族金属配合物多
B.配合物中，中心离子与配体间、配离子与酸根离子间都以配位键结合
C．配离子中，中心离子提供空轨道，配体提供孤电子对
D．中心离子所结合配体的个数称为配位数，不同离子的配位数可能不同
8．配合物Na3[Fe（CN）6]可用于离子检验，下列说法不正确的是（　　）
A．该配合物中存在离子键、配位键、极性键、非极性键
B．配离子为[Fe（CN）6]3－，中心离子为Fe3＋
C．该配合物可以用于检验溶液中的Fe2＋
D．该配合物为离子化合物
知识点3 金属键
9.下列有关金属键的叙述错误的是（　　）
A．金属键没有饱和性和方向性
B．金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用
C．金属键中的自由电子属于整块金属
D．金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关
10．下列关于金属键、离子键的叙述中不正确的是（　　）
A．金属键与离子键类似，也是一种电性作用，其没有方向性和饱和性
B．在化学键中，有阳离子必有阴离子
C．金属的导电性、延展性、导热性均与金属键有关
D.构成金属键的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动
11．下列关于金属键的叙述正确的是（　　）
A．金属键是金属阳离子和自由电子这两种带异性电荷的微粒间存在的强烈的相互作用，其实质与离子键类似，也是一种电性吸引作用
B．金属键可以看成许多原子共用许多电子所形成的强烈的相互作用，所以与共价键类似，其也有方向性和饱和性
C．金属键是带异性电荷的金属阳离子和自由电子间的相互作用，金属键无饱和性和方向性
D．构成金属键的自由电子在整个金属内部的三维空间内定向移动
12．下列叙述正确的是（　　）
A．金属受外力作用时常常发生变形而不易折断，是由于金属原子之间有较强的作用
B．通常情况下，金属中的自由电子会发生定向移动而形成电流
C．金属是借助自由电子的运动，把能量从温度高的部分传到温度低的部分
D．金属原子的价电子容易脱离原子核的束缚在所形成的金属阳离子之间“自由”运动，即成为“自由电子”
关键能力综合练 进阶训练第二层
一、选择题
1．下列组合中，中心原子的电荷数和配位数均分别相同的是（　　）
A．K[Ag（CN）2]、[Cu（NH3）4]SO4
B．[Ni（NH3）4]Cl2、[Cu（NH3）4]SO4
C．[Ag（NH3）2]Cl、K3[Fe（SCN）6]
D．[Ni（NH3）4]Cl2、[Ag（NH3）2]Cl
2．下列过程与配合物的形成无关的是（　　）
A．除去铁粉中的SiO2可用强碱溶液
B．向一定量的AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消失
C．向Fe3＋溶液中加入KSCN溶液后溶液呈血红色
D.向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失
3．下列关于金属及金属键的说法正确的是（　　）
A．金属键具有方向性和饱和性
B．金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用
C．金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子
D．金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光
4．向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液；在深蓝色溶液中加入等体积的95%乙醇，深蓝色溶液变浑浊，静置后有深蓝色晶体析出。下列对此现象的说法正确的是（　　）
A．[Cu（NH3）4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键
B．[Cu（NH3）4]2＋的空间构型为四面体形
C．[Cu（NH3）4]SO4会与乙醇发生反应生成深蓝色晶体
D．[Cu（NH3）4]SO4含有NH3分子，其水溶液中也含有NH3分子
5．下列关于金属键的叙述中，正确的是（　　）
A．金属键是金属阳离子和自由电子间的强烈相互作用，不是一种电性作用
B．金属键可以看作是许多原子共用许多电子所形成的强烈的相互作用，所以与共价键类似，也有方向性和饱和性
C．金属键是带异性电荷的金属阳离子和自由电子间的相互作用，故金属键有饱和性和方向性
D．构成金属键的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动
6．如图所示是金属晶体内部的电子气理论示意图，仔细观察并用电子气理论解释金属导电的原因是（　　）
A．金属能导电是因为含有金属阳离子
B．金属能导电是因为含有的自由电子在外加电场的作用下做定向运动
C．金属能导电是因为含有电子且电子无规则运动
D．金属能导电是因为金属阳离子和自由电子的相互作用
7．镍的配合物常用于镍的提纯以及药物合成，如Ni（CO）4、[Ni（CN）4]2－、[Ni（NH3）6]2＋等。下列说法正确的是（　　）
A．CO与CN－结构相似，CO分子内σ键和π键个数之比为1∶2
B．[Ni（NH3）6]2＋中含有非极性共价键和配位键
C．Ni2＋的电子排布式为[Ar]3d10
D．CN－中C原子的杂化方式是sp2
8．某物质的实验式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电。加入AgNO3溶液也不产生沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物的说法中正确的是（　　）
A．配合物中中心原子的电荷数为6
B．该配合物可能是平面正方形结构
C．Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位
D．该配合物的配体只有NH3
9．关于化学式为[TiCl（H2O）5]Cl2·H2O的配合物。下列说法中正确的是（　　）
A．配体是Cl－和H2O，配位数是9
B．中心离子是Ti4＋，配离子是[TiCl（H2O）5]2＋
C．内界和外界中的Cl－的数目比是1∶2
D．加入足量AgNO3溶液，所有Cl－均被完全沉淀
10．固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的电子层结构。其水溶液显碱性，则下列有关说法错误的是（　　）
A．1 mol NH5中含有5 mol N—H键
B．NH5中既有共价键又有离子键，为离子化合物
C．NH5的电子式为
D．它与水反应的化学方程式为
NH5＋H2O===NH3·H2O＋H2↑
11．已知氯化铬的水合物为CrCl3·6H2O，其中Cr3＋的配位数是6，将含0.1 mol氯化铬的水溶液用过量稀硝酸银溶液处理时，只得到0.2 mol AgCl沉淀，则氯化铬溶于水形成的含铬阳离子为（　　）
A．Cr3＋B．[CrCl2（H2O）4]＋
C．[CrCl（H2O）5]2＋ D．[Cr（H2O）6]3＋
12．NH3分子中H—N—H的键角为107.3°。如图是[Zn（NH3）4]2＋的部分结构以及H—N—H的键角的测量值。NH3形成配离子[Zn（NH3）4]2＋后H—N—H的键角变大的原因是（　　）
A．NH3分子中N原子上的孤电子对进入Zn2＋的空轨道形成配位键后，原孤电子对与成键电子对间的排斥作用变为成键电子对间的排斥作用，排斥作用减弱
B.NH3分子中N原子上的孤电子对进入Zn2＋的空轨道形成配位键后，原孤电子对与成键电子对间的排斥作用变为成键电子对间的排斥作用，排斥作用增强
C．Zn2＋对NH3分子的吸引作用
D．N原子的杂化类型改变
二、非选择题
13．元素A～D是元素周期表中短周期的四种元素，请根据表中信息回答下列问题。
元素 A B C D
性质或结构信息 单质制成的高压灯发出的黄光透雾力强、射程远 工业上通过分离液态空气获得其单质。原子的最外层未达到稳定结构 单质在常温、常压下是气体，原子的L层有一个未成对的p电子 ＋2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同
（1）A与Cl形成的化合物为　　　　（填“离子”或“共价”）化合物，含有　　　　键。
（2）D和C形成的化合物中含有　　　　键。写出C单质与水反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　。
（3）下列对元素B及元素B的常见单质描述正确的是　　　　（填序号）。
a.B元素的最高正价为＋6
b.常温、常压下B的常见单质难溶于水
c.B的常见单质分子中含有18个电子
d.在一定条件下镁条能与B的常见单质反应
（4）若B与H能形成BH，则B为　　　　元素，BH中含有的化学键为　　　　。
（5）A和D两元素中金属性较强的是　　　　（写元素符号），写出能证明该结论的一个实验事实：____________________________________________________________。
14．配位键是一种特殊的化学键，其中共用电子对由某原子单方面提供。如NH就是由NH3（氮原子提供共用电子对）和H＋（缺电子）通过配位键形成的。据此回答下列问题。
（1）下列粒子中存在配位键的是　　　　（填序号）。
A.CO2 B．H3O＋
C.CH4 D．H2SO4
（2）硼酸（H3BO3）溶液呈酸性，试写出其电离方程式：　　　　　　　　　　　　。
（3）科学家对H2O2结构的认识经历了较为漫长的过程，最初科学家提出了两种观点：Ⅰ.；Ⅱ.H—O—O—H。式中O→O表示配位键，在化学反应中O→O键遇到还原剂时易断裂。化学家Baeyer和Villiyer为研究H2O2的结构，设计并完成了下列实验：
a.将C2H5OH与浓硫酸反应生成（C2H5）2SO4和水；
b.将制得的（C2H5）2SO4与H2O2反应，只生成A和H2SO4；
c.将生成的A与H2反应（已知该反应中H2作还原剂）。
①如果H2O2的结构如Ⅰ所示，实验c中的化学反应方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　（A写结构简式）。
②为了进一步确定H2O2的结构，还需要在实验c后添加一步实验d，请设计d的实验方案：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
15．Cu2＋能与NH3、H2O、OH－、Cl－等形成配位数为4的配合物。
（1）向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成Na2[Cu（OH）4]。
①画出配离子[Cu（OH）4]2－中的配位键：　　　　。
②Na2[Cu（OH）4]中除了配位键外，还存在的化学键类型有　　　　（填序号）。
A.离子键 B．金属键
C.极性共价键 D．非极性共价键
（2）金属铜单独与氨水或过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液发生如下反应：
Cu＋H2O2＋4NH3===[Cu（NH3）4]2＋＋2OH－。其原因是　　　　。
（3）Cu2＋可以与乙二胺（H2N—CH2CH2—NH2）形成配离子，如下图：
①H、O、N三种元素的电负性从大到小的顺序为　　　　。
②乙二胺分子中N原子成键时采取的杂化轨道类型是　　　　杂化。
16．（1）取CoCl3·6NH3（黄色）、CoCl3·5NH3（紫红色）、CoCl3·4NH3（绿色）和CoCl3·4NH3（紫色）四种化合物各1 mol，分别溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即产生氯化银沉淀，沉淀的物质的量分别为3 mol、2 mol、1 mol和1 mol。
①请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。
CoCl3·6NH3（黄色）__________________________________________________________，
CoCl3·4NH3（紫色）________________________________________________________。
②后两种物质组成相同而颜色不同的原因是　　　　　　　　　　　　　　。
③上述配合物中，中心离子的配位数都是　　　　，写出中心离子的电子排布式　　　　　　　　。
（2）向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成血红色。该反应可以用化学方程式FeCl3＋3KSCN===Fe（SCN）3＋3KCl表示。研究表明，Fe（SCN）3是配合物，Fe3＋与SCN－不仅能以1∶3的个数比配合，还能以其他个数比配合。
请按要求填空：
①Fe3＋与SCN－反应时，Fe3＋提供　　　　，SCN－提供　　　　，二者通过配位键结合。
②所得Fe3＋与SCN－的配合物中，主要是Fe3＋与SCN－以个数比1∶1配合所得离子显红色。含该离子的配合物的化学式是　　　　。
③若Fe3＋与SCN－以个数比1∶5配合，则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第2课时　配位键与金属键
必备知识基础练
1．答案：D
解析：配位键是一方提供孤电子对、另一方提供空轨道形成的一种特殊的共价键，配体可以是分子、原子，也可以是阴离子，配位键是一种特殊的共价键，既有饱和性又有方向性。
2．答案：C
解析：氢离子提供空轨道，N2H4中N原子提供孤电子对，①正确；甲烷中碳原子满足8电子稳定结构，氢原子满足2电子稳定结构，无空轨道，无孤电子对，CH4不含有配位键，②错误；OH－的电子式为[∶∶H]－，无空轨道，OH－不含有配位键，③错误；氨气分子中氮原子含有孤电子对，氢离子提供空轨道，④正确；Fe(CO)5中Fe原子提供空轨道，CO提供孤电子对，可以形成配位键，⑤正确；SCN－的电子式为[∶∶C N∶]－，铁离子提供空轨道，硫原子提供孤电子对，⑥正确；H3O＋中O提供孤电子对，H＋提供空轨道，⑦正确；Ag＋有空轨道，NH3中的N原子有孤电子对，⑧正确。
3．答案：B
解析：该过程中发生的反应的化学方程式有CuSO4＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋(NH4)2SO4、Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4](OH)2＋4H2O，反应后Cu2＋转变为[Cu(NH3)4]2＋，Cu2＋浓度降低，A项错误，B项正确；[Cu(NH3)4]2＋中Cu2＋提供空轨道，NH3中的N提供孤电子对，C项错误；用硝酸铜溶液代替硫酸铜溶液进行实验，能观察到同样的现象，D项错误。
4．答案：B
解析：配位键的形成条件必须是一方能提供孤对电子，另一方能提供空轨道。A、C、D项，Ag＋、H＋、Co3＋能提供空轨道，NH3、H2O、CO能提供孤对电子，所以能形成配位键；B项，Ag＋与H＋都只能提供空轨道，而无法提供孤对电子，所以不能形成配位键。
5．答案：B
解析：配合物中一定含有配位键，也可能含有其他化学键，A项正确，B项错误；Cu2＋有空轨道，H2O中氧原子有孤电子对，二者可以形成配位键，C项正确；配合物在诸多领域都有广泛应用，D项正确。
6．答案：C
解析：配合物[Zn(NH3)4]Cl2中外界是Cl－，内界是[Zn(NH3)4]2＋，Cl－和[Zn(NH3)4]2＋以离子键结合，[Zn(NH3)4]2＋中Zn2＋是中心离子，NH3是配体，Zn2＋和NH3以配位键结合，配位数为4，故C项正确。
7．答案：B
解析：许多过渡金属离子对多种配体具有很强的结合力，因而过渡金属配合物远比主族金属的配合物多，A正确。配合物中，中心离子与配体间以配位键结合，配离子与酸根离子间以离子键结合，B错误。配离子中，中心离子提供空轨道，配体提供孤电子对，C正确。配位数指形成配离子时配体的个数，不同离子的配位数可能相同也可能不同，D正确。
8．答案：A
解析：配合物Na3[Fe(CN)6]由Na＋和[Fe(CN)6]3－构成，内界[Fe(CN)6]3－和外界Na＋间形成离子键，[Fe(CN)6]3－中存在配位键，配体CN－中存在极性键，但不存在非极性键，故A错误；配离子为[Fe(CN)6]3－，中心离子为Fe3＋，配体为CN－，故B正确；Fe2＋可与[Fe(CN)6]3－反应生成蓝色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2，故该配合物可以用于检验溶液中的Fe2＋，故C正确；配合物Na3[Fe(CN)6]由Na＋和[Fe(CN)6]3－构成，为离子化合物，故D正确。
9．答案：B
解析：金属键是金属阳离子和自由电子之间的强的相互作用，自由电子为整个金属的所有阳离子所共有，所以金属键没有方向性和饱和性，而共价键有方向性和饱和性，A正确。金属键是金属阳离子和自由电子这两种带异性电荷的微粒间的强烈静电作用，既包括吸引作用也包括排斥作用，B错误。自由电子在金属中自由运动，为整个金属的所有阳离子所共有，C正确。金属晶体中的金属键决定了金属的性质和金属固体的形成，D正确。
10．答案：B
解析：金属键与离子键类似，也是一种电性作用，其没有方向性和饱和性，故A正确；在化学键中，有阳离子不一定有阴离子，如金属键，故B错误；金属键是由金属阳离子与自由电子形成的作用力，金属能发生形变及导电、导热均与金属键有关，故C正确；自由电子在金属中自由运动，为整个金属的所有阳离子所共有，故D正确。
11．答案：C
解析：从构成物质的基本微粒的性质来看，金属键与离子键的实质类似，都属于电性作用(包含静电吸引作用和静电排斥作用)，特征都是无方向性和饱和性；“自由电子”是由金属原子提供的，并且在整个金属内部的三维空间内“自由”运动，为整块固态金属所共有，从这个角度看，金属键与共价键有明显的不同，如金属键无方向性和饱和性。
12．答案：D
解析：金属受外力作用时常常发生变形而不易折断是因为金属晶体中各原子层会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，故A项错误；金属中的“自由电子”要在外加电场作用下才能发生定向移动形成电流，故B项错误；金属是通过“自由电子”碰撞金属阳离子来传递能量的，故C项错误。
关键能力综合练
1．答案：B
解析：A项中中心原子的电荷数分别是1和2，配位数分别是2和4；B项中中心原子的电荷数均是2，配位数均是4；C项中中心原子的电荷数分别是1、3，配位数分别是2和6；D项中中心原子的电荷数分别是2和1，配位数分别是4和2。
2．答案：A
解析：对于A项，除去铁粉中的SiO2，是利用SiO2可与强碱反应的化学性质，与配合物的形成无关；对于B项，AgNO3与氨水反应先生成AgOH沉淀，再生成[Ag(NH3)2]＋；对于C项，Fe3＋与KSCN反应生成配离子[Fe(SCN)n]3－n(n＝1，2，3，4，5，6)，颜色发生改变；对于D项，CuSO4与氨水反应生成Cu(OH)2沉淀，再生成[Cu(NH3)4]2＋。
3．答案：B
解析：金属键没有方向性和饱和性，A不正确。金属键是金属阳离子和自由电子间的相互作用，B正确。金属导电是因为自由电子在外加电场作用下发生定向移动，C不正确。金属具有光泽是因为自由电子能够吸收并放出可见光，D不正确。
4．答案：A
解析：SO和[Cu(NH3)4]2＋之间存在离子键，N和Cu之间存在配位键，NH3中H和N之间存在极性共价键，故A正确；[Cu(NH3)4]2＋的空间构型为平面正方形，故B错误；[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，所以向溶液中加入乙醇后，溶解度减小析出深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4，故C错误；NH3为配体分子，则溶液中不存在NH3，故D错误。
5．答案：D
解析：从基本构成微粒的性质看，金属键是金属阳离子和自由电子这两种带异性电荷的微粒间的强烈相互作用，所以金属键与离子键的实质类似，都属于电性作用，A错误。金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈相互作用，自由电子为整个金属的所有阳离子共有，所以金属键没有方向性和饱和性，B、C错误。自由电子在金属中自由运动，为整个金属的所有阳离子共有，所以构成金属键的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动，D正确。
6．答案：B
解析：组成金属晶体的微粒为金属阳离子和自由电子，在外加电场的作用下电子可发生定向移动，故能导电，与金属阳离子无关。
7．答案：A
解析：CO与CN－互为等电子体，结构相似，CO分子内含有C===←O，则σ键和π键个数之比为1∶2，A正确；[Ni(NH3)6]2＋中含有N—H极性共价键和Ni与N之间形成的配位键，B错误；Ni2＋的电子排布式为[Ar]3d8，C错误；CN－为直线形，则C原子的杂化方式是sp，D错误。
8．答案：C
解析：该物质的水溶液不导电，加入AgNO3溶液也不产生沉淀，说明它不能电离出离子；以强碱处理并没有NH3放出，说明此化合物难分解出NH3，综上所述，所有的Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位。根据电中性可判断，配合物中中心原子Pt的电荷数为4，A错误；由于Cl－和NH3是不同的配体，所以该配合物不可能是平面正方形结构，B错误；根据题给信息，此化合物没有电离出Cl－和NH3分子，说明Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位，C正确；此化合物没有电离出Cl－，说明Cl－也是配体，D错误。
9．答案：C
解析：配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的内界是[TiCl(H2O)5]2＋，外界是Cl－，[TiCl(H2O)5]2＋中配体是Cl－和H2O，配位数是6，A错误；[TiCl(H2O)5]2＋的中心离子是Ti3＋，B错误；内界含1个Cl－，外界含2个Cl－，则内界和外界中的Cl－的数目比是1∶2，C正确；配合物溶于水电离生成[TiCl(H2O)5]2＋和Cl－，加入足量AgNO3溶液，外界中Cl－生成AgCl沉淀，内界中Cl－不能生成AgCl沉淀，D错误。
10．答案：A
解析：若氢元素全显＋1价，氮元素就为－5价，显然不成立。若氮元素为－3价(联想NH)，其中一个氢呈－1价，其余四个氢为＋1价，则NH5的电子式如C选项所示，所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的电子层结构，故固体A为离子化合物。根据其水溶液呈碱性，可写出D选项的化学方程式。
11．答案：C
解析：配离子中的配体在溶液中很难电离，已知含0.1mol氯化铬的水溶液用过量稀硝酸银溶液处理时，只得到0.2molAgCl沉淀，说明该配合物的外界有2个氯离子，则其内界只有一个氯离子，故C项正确。
12．答案：A
解析：NH3分子中N原子上的孤电子对进入Zn2＋的空轨道形成配位键后，原孤电子对与成键电子对间的排斥作用变为成键电子对间的排斥作用，排斥作用减弱，故选A。
13．答案：(1)离子　离子
(2)离子　2F2＋2H2O===4HF＋O2
(3)bd
(4)N　共价键、配位键
(5)Na　钠与水反应比镁与水反应剧烈(或氢氧化钠的碱性比氢氧化镁的强，答案合理即可)
解析：由四种元素为短周期元素可知，A、B、C、D的原子序数均不大于18。由A单质的用途可知，A为Na元素；由B单质的工业制法及原子结构特点可知，B为N元素或O元素；由C原子的电子排布特点可知C可能为B元素或F元素，又由其物理性质可推断出C为F元素；由D的＋2价阳离子的结构特点可知，D为Mg元素。(3)O元素或N元素均无＋6价，故a项错误；由于B的常见单质为N2或O2，O2、N2在常温常压下均难溶于水，故b项正确；O2分子中含有16个电子，N2分子中含有14个电子，故c项错误；2Mg＋O22MgO，3Mg＋N2Mg3N2，故d项正确。(4)由题意知B为N元素，NH中含有的化学键为共价键和配位键。(5)比较金属性强弱的依据有：①与水(或酸)反应的剧烈程度；②最高价氧化物对应水化物的碱性强弱；③金属间的置换反应等。
14．答案：(1)BD　(2)H3BO3＋H2O H＋＋[B(OH)4]－
(3)①
②用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水(或其他合理答案)
解析：(2)硼原子为缺电子原子，H3BO3的电离实质是B原子和水中的OH－形成配位键，水产生的H＋表现出酸性。
(3)根据题中所含配位键的物质的反应特点进行分析。
15．答案：(1)①　②AC　(2)过氧化氢为氧化剂，将Cu氧化为Cu2＋，氨分子能与Cu2＋形成配位键，使反应发生　(3)①O>N>H　②sp3
解析：(1)①Cu2＋含有空轨道，OH－含有孤电子对，可形成配位键，配离子[Cu(OH)4]2－中1个Cu2＋与4个OH－形成配位键，可表示为；②Na2[Cu(OH)4]为离子化合物，含有离子键，并且O—H键为极性共价键。(2)过氧化氢可将Cu氧化成Cu2＋，Cu2＋能与氨分子形成配位键。(3)①同周期元素，从左到右，元素的电负性逐渐增大，则O>N，三种元素中H的电负性最小，则有电负性：O>N>H；②乙二胺分子中N原子采取sp3杂化。
16．答案：(1)①[Co(NH3)6]Cl3　[Co(NH3)4Cl2]Cl　②空间结构不同　③6　1s22s22p63s23p63d6　(2)①空轨道　孤电子对　②[Fe(SCN)]Cl2　③FeCl3＋5KSCN===K2[Fe(SCN)5]＋3KCl
解析：(1)①实验事实说明1molCoCl3·6NH3(黄色)、CoCl3·4NH3(紫色)电离出的Cl－分别为3mol和1mol，则用配合物的形式写出它们的化学式为[Co(NH3)6]Cl3、[Co(NH3)4Cl2]Cl。②后两种物质组成相同而颜色不同的原因是空间结构不同。③题述配合物中，中心离子的配位数都是6，Co3＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。
(2)①配合物中，中心原子提供空轨道，配体提供孤电子对，所以Fe3＋提供空轨道，SCN－提供孤电子对。②Fe3＋与SCN－以个数比1∶1配合所得配合物的化学式是[Fe(SCN)]Cl2。③Fe3＋与SCN－以个数比1∶5配合，所得配合离子为[Fe(SCN)5]2－，则反应的化学方程式为FeCl3＋5KSCN===K2[Fe(SCN)5]＋3KCl。第4节　分子间作用力
必备知识基础练 进阶训练第一层
知识点1 范德华力与物质性质
1.下列有关范德华力的叙述正确的是（　　）
A．范德华力的实质是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的化学键
B．范德华力与化学键的区别是作用力的强弱问题
C．任何分子间在任意情况下都会产生范德华力
D．范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量
2．下列说法正确的是（　　）
A．分子间作用力越大，分子越稳定
B．分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高
C．相对分子质量越大，其分子间作用力越小
D．分子间只存在范德华力
3．在“HI（s）→HI（g）→H2和I2”的变化过程中，被破坏的作用力依次是（　　）
A．范德华力、范德华力 B．范德华力、共价键
C．共价键、离子键 D．共价键、共价键
4．下列说法不正确的是（　　）
A．纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同
B．加热蒸发氯化钾水溶液的过程中有分子间作用力的破坏
C．CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变
D．石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏
知识点2 氢键的形成
5.关于氢键的下列说法中不正确的是（　　）
A．冰中平均每个水分子可形成2个氢键
B．分子间氢键使物质的熔点和沸点升高
C．分子间形成氢键可使物质在水中的溶解度增大
D．HF的稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键
6．关于氢键的下列说法正确的是（　　）
A．氢键是一种特殊的化学键
B．氢键只存在于分子间，不存在于分子内
C．氢键是乙醇熔、沸点比乙烷高的原因之一
D．氢键既没有饱和性，也没有方向性
7．下列说法不正确的是（　　）
A．所有含氢元素的化合物中都存在氢键，氢键是一种类似于共价键的化学键
B．离子键、氢键本质上都是静电作用
C．只有电负性很强、半径很小的原子（如F、O、N）才可能形成氢键
D．氢键是一种分子间作用力，氢键比范德华力强
8．中科院国家纳米科学中心的科研人员在国际上首次“拍到”氢键的“照片”，实现了氢键的实空间成像，为“氢键的本质”这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据。下列说法错误的是（　　）
A．由于氢键的存在，冰能浮在水面上
B．由于氢键的存在，乙醇比甲醚更易溶于水
C．由于氢键的存在，沸点的大小顺序为：HF>HCl>HBr>HI
D．蛋白质中存在氢键
知识点3 氢键对物质性质的影响
9.下列物质的性质可用氢键来解释的是（　　）
A．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
B．F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点依次升高
C．、H—O—H、C2H5—OH中—OH上氢原子的活泼性依次减弱
D．CH3—O—CH3、C2H5OH的沸点依次升高
10．下列现象与氢键有关的是（　　）
①NH3的熔、沸点比ⅤA族其他元素氢化物的高
②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶
③冰的密度比液态水的密度小　④NH3极易溶于水　⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低　⑥水分子高温下也很稳定
A．①②③④⑤⑥ B．①②③④⑤
C．①②③④ D．①②③
11．下列说法正确的是（　　）
A．冰融化时，分子中H—O键发生断裂
B．随着卤素原子电子层数的增加，卤化物CX4（X为卤素原子）分子间作用力逐渐增大，所以它们的熔点、沸点也逐渐升高
C．由于H—O键比H—S键牢固，所以水的熔点、沸点比H2S的高
D．在由分子构成的物质中，分子间作用力越大，该物质越稳定
12．已知各种硝基苯酚的性质如下表：
名称 结构简式 溶解度/g（25℃） 熔点/℃ 沸点/℃
邻硝基 苯酚 0.2 45 100
间硝基 苯酚 1.4 96 194
对硝基 苯酚 1.7 114 295
下列关于各种硝基苯酚的叙述不正确的是（　　）
A.邻硝基苯酚分子内形成氢键，使其熔、沸点低于另两种硝基苯酚
B.间硝基苯酚不仅分子间能形成氢键，也能与水分子形成氢键
C.对硝基苯酚分子间能形成氢键，使其熔、沸点较高
D.三种硝基苯酚都不能与水分子形成氢键，所以在水中溶解度小
关键能力综合练 进阶训练第二层
一、选择题
1．下列关于范德华力与氢键的叙述中正确的是（　　）
A.范德华力比氢键的作用还要弱
B.范德华力与氢键共同决定物质的物理性质
C.范德华力与氢键的强弱都只与相对分子质量有关
D.任何物质中都存在范德华力，而氢键只存在于含有N、O、F的物质中
2．下列事实与氢键有关的是（　　）
A.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
B.水加热到很高的温度都难以分解
C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高
D.水结成冰体积膨胀
3．通常情况下，NCl3是一种油状液体，其分子空间结构与NH3相似，下列对NCl3和NH3的有关叙述正确的是（　　）
A.分子中N—Cl键键长与CCl4分子中C—Cl键键长相等
B.NCl3分子是非极性分子
C.NBr3比NCl3易挥发
D.在氨水中，大部分NH3与H2O以氢键（用“…”表示）结合形成NH3·H2O分子，则NH3·H2O的结构式为
4．用示意图或图示的方法能够直观形象地将化学知识传授给学生，下列示意图或图示正确的是（　　）
A.砷原子的结构示意图
B.BF的结构式
C.HF分子间的氢键
D.丙氨酸的对映异构
5．人们熟悉的影片《蜘蛛侠》为我们塑造了一个能飞檐走壁、过高楼如履平地的蜘蛛侠，现实中的蜘蛛也能在天花板等比较滑的板面上爬行，蜘蛛之所以不会从天花板上掉下的主要原因是（　　）
A.蜘蛛的脚尖端锋利，能抓住天花板
B.蜘蛛的脚上有“胶水”，从而能使蜘蛛粘在天花板上
C.蜘蛛脚上的大量细毛与天花板之间存在范德华力，这一“黏力”使蜘蛛不致坠落
D.蜘蛛有特异功能，能抓住任何物体
6．下列关于氢键的说法错误的是（　　）
A.由于氢键的作用，HF、H2O、NH3的沸点依次降低
B.氢键既能存在于分子间，也能存在于分子内
C.DNA中的碱基互补配对是通过氢键实现的
D.乙醇分子和水分子之间能形成氢键
7．如图是冰层表面的结构。下列有关说法错误的是（　　）
A.由于氢键的存在，水分子的稳定性很好，高温下也很难分解
B.第一层固态冰中，水分子间通过氢键形成空间网状结构
C.第二层“准液体”中，水分子间形成氢键的机会比固态冰中的少
D.当高于一定温度时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键断裂，产生“流动性的水分子”，使冰面变滑
8．下列物质同时含有共价键、离子键和范德华力中两种作用力的组合是（　　）
①Na2O2　②SiO2　③石墨　④金刚石　⑤NaCl
⑥白磷
A.①②④ B．①③⑥
C.②④⑥ D．③④⑤
9．（双选）下列说法正确的是（　　）
A.H2O的沸点比HF的高，是由于每摩尔分子中水分子形成的氢键数目多
B.液态氟化氢中氟化氢分子之间形成氢键，可写为（HF）n，则NO2分子间也因氢键而聚合形成N2O4
C.氨气极易溶于水，原因之一是氨分子与水分子之间形成了氢键
D.可燃冰（CH4·8H2O）的形成是由于甲烷分子与水分子之间存在氢键
10．下列关于氢键的说法正确的是（　　）
A.由于氢键的作用，使NH3、H2O、HF的沸点反常，且沸点高低顺序为HF>H2O>NH3
B.氢键只能存在于分子间，不能存在于分子内
C.没有氢键，就没有生命
D.相同物质的量的水在气态、液态和固态时均有氢键，且氢键的数目相同
11．下列关于范德华力影响物质性质的叙述中，正确的是（　　）
A.范德华力是决定由分子构成的物质的熔、沸点高低的唯一因素
B.范德华力与物质的性质没有必然的联系
C.范德华力能够影响物质的化学性质和物理性质
D.范德华力仅影响物质的部分物理性质
12．若不断地改变条件，实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是（　　）
A.氢键；分子间作用力；极性键
B.氢键；氢键；非极性键
C.氢键；极性键；分子间作用力
D.分子间作用力；氢键；非极性键
13．下列叙述正确的是（　　）
A.F2、Cl2、Br2、I2单质的熔点依次升高，与分子间作用力大小有关
B.H2S的相对分子质量比H2O的大，其沸点比水高
C.稀有气体的化学性质比较稳定，是因为其键能很大
D.干冰升华时破坏了共价键
14．下列物质变化的现象，不能通过分子间作用力解释的是（　　）
A.HF、H2O的沸点比HCl、H2S的沸点高很多
B.正戊烷的沸点比新戊烷的沸点高
C.H2O的沸点比HF的沸点高
D.HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
二、非选择题
15．试用相关知识回答下列问题：
（1）有机物大多难溶于水，而乙醇和乙酸可与水互溶，原因是________________________________________________________________________。
（2）乙醚（C2H5OC2H5）的相对分子质量大于乙醇的相对分子质量，但乙醇的沸点却比乙醚的高得多，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）从氨合成塔里分离出NH3，通常采用的方法是　　　　　　　　　　　　，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）水在常温下的组成的化学式可用（H2O）m表示，原因是________________________________________________________________________。
16．B、C、N、Si是几种常见的重要非金属元素，其形成的各种化合物在自然界中广泛存在。
（1）基态硅原子的电子排布式为　　　　　　　；C、N、O元素原子的第一电离能由大到小的顺序为　　　　　　，写出一种与CO互为等电子体的阴离子：　　　　。
（2）BF3与一定量的水可形成如图所示晶体R。
①晶体R中各种微粒间的作用力涉及　　　　（填字母代号）。
a.离子键　b．共价键　c．配位键　d．金属键
e.范德华力
②晶体R中阴离子的空间结构为________________________________________________________________________。
（3）乙二胺（H2NCH2CH2NH2）与CuCl2溶液可形成配离子（结构如图所示），乙二胺分子中氮原子的杂化类型为　　　　。乙二胺和三甲胺 [N（CH3）3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，其原因是　　　　　　　　　　　　。
17．下列说法是否正确？若不正确，请说明理由。
（1）乙醇能与水互溶是由于乙醇分子与水分子之间只存在范德华力：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）碘化氢的沸点比氯化氢的沸点高是由于碘化氢分子之间存在氢键：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）邻羟基苯甲酸（）的沸点与对羟基苯甲酸（）的沸点相同是由于它们互为同分异构体：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
18．氧是地壳中含量最多的元素，氮是空气中含量最多的元素。
（1）H2O中的O—H键、分子间的范德华力和氢键由强到弱的顺序依次为　　　　＞　　　　＞　　　　。
（2）的沸点高于的沸点，其原因是________________________________________________________________________。
（3）N、P、As都属于第ⅤA族元素，形成简单氢化物的沸点由高到低的顺序为　　　　>　　　　>　　　　。（填分子式）
（4）如图1表示某种含氮有机化合物的结构简式，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点（见图2）。分子内存在空腔，能嵌入某种离子或分子并形成4个氢键予以识别。
下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是　　　　（填标号）。
a.CF4b．CH4
c.NH d．H2O
第4节　分子间作用力
必备知识基础练
1．答案：B
解析：范德华力是分子之间普遍存在的一种相互作用力，其实质是一种电性作用，化学键是相邻原子或离子间强烈的相互作用，化学键的键能一般为100～600kJ·mol－1，范德华力的作用一般只有2～20kJ·mol－1，范德华力不是化学键，A项错误，B项正确；范德华力普遍存在于分子之间，但也要满足一定的距离要求，若分子间的距离足够远，则很难产生相互作用，C项错误；虽然范德华力非常微弱，但破坏它也要消耗能量，D项错误。
2．答案：B
解析：分子间作用力主要影响物质的物理性质，化学键主要影响物质的化学性质，分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高，A项错误、B项正确；分子的组成和结构相似时，相对分子质量越大，其分子间作用力越大，C项错误；分子间不只有范德华力，还可能存在氢键等其他作用力，D项错误。
3．答案：B
解析：碘化氢由固态转化为气态时，分子间间距增大，需要克服范德华力，碘化氢气体受热分解为氢气和碘时，需要破坏的是氢、碘原子间的共价键，B项正确。
4．答案：C
解析：烧碱和纯碱均属于离子化合物，熔化时需克服离子键，A正确；加热蒸发氯化钾水溶液，液态水变为气态水，水分子之间的分子间作用力被破坏，B正确；CO2溶于水发生反应CO2＋H2O H2CO3，有化学键的断裂和生成，C错误；石墨属于层状结构晶体，每层石墨原子间为共价键，层与层之间为分子间作用力，金刚石只含有共价键，因而石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏，D正确。
5．答案：D
解析：在冰晶体中1个水分子与周围4个水分子形成4个氢键，但每个氢键被2个水分子共用，故平均每个水分子形成＝2个氢键，A正确；氢键是分子间作用力，可将很多分子结合在一起，使分子不易分离，故能影响物质的熔、沸点，分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高，B正确；氢键影响物质的溶解度，分子间形成氢键，可使物质在水中的溶解度增大，C正确；非金属性越强，形成的气态氢化物的稳定性越强，与氢键无关，D错误。
6．答案：C
解析：氢键属于分子间作用力，不属于化学键，A错误；邻羟基苯甲醛分子()内的羟基与醛基之间存在氢键，对羟基苯甲醛分子()之间存在氢键，所以氢键可以存在于分子之间，也可以存在于分子之内，B错误；乙醇的熔、沸点比含相同数目碳原子的烷烃的熔、沸点高的主要原因是乙醇分子之间易形成氢键，C正确；氢键和共价键都有方向性和饱和性，D错误。
7．答案：A
解析：并不是所有含氢元素的化合物中都存在氢键，氢键不是化学键，是一种分子间作用力，本质上也是一种静电作用。
8．答案：C
解析：由于氢键具有方向性，在结冰时，水分子之间形成的孔穴造成冰晶体的微观空间存在空隙，导致冰的密度比水的小，浮于水面上，A项正确；乙醇中的羟基氢原子与水分子中的氧原子可形成分子间氢键，乙醇的羟基氧原子与水分子中的H原子之间也可以形成氢键，致使其与水混溶，而甲醚中的O与H不相连，无法形成氢键，难溶于水，B项正确；HF分子间能形成氢键，故沸点大小顺序为：HF>HI>HBr>HCl，C项错误；蛋白质分子中，氨基和羧基中分别存在N—H键和O—H键，可形成氢键，D项正确。
9．答案：D
解析：HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱是由于H—X键键能依次减小；F2、Cl2、Br2、I2的相对分子质量依次增大，分子间的范德华力也依次增大，所以其熔点、沸点也依次增大；、H—O—H、C2H5—OH中—OH上氢原子的活泼性依次减弱，与O—H的极性有关；CH3—O—CH3的沸点比C2H5OH的低是由于C2H5OH分子间形成氢键而增大了分子间作用力。
10．答案：B
解析：氨气存在分子间氢键，熔化、汽化时除需要克服范德华力外还要克服氢键，故①符合题意；小分子的醇、羧酸与水形成分子间氢键，因此可以和水以任意比互溶，故②符合题意；冰中水分子与周围四个水分子以分子间氢键形成四面体结构，中间有空隙，因此冰的密度比液态水的密度小，故③符合题意；NH3与水分子之间形成氢键，导致NH3极易溶于水，故④符合题意；邻羟基苯甲酸存在分子内氢键，对羟基苯甲酸存在分子间氢键，因此邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低，故⑤符合题意；水分子高温下也很稳定主要是氧氢键稳定，难断裂，不是氢键的缘故，故⑥不符合题意。综上所述，①②③④⑤都与氢键有关，故B符合题意。
11．答案：B
解析：冰融化时发生物理变化，只破坏H2O分子间的分子间作用力而不破坏化学键，A错误；结构相似的分子，物质的熔点、沸点与其相对分子质量成正比，所以随着卤素原子电子层数的增加，卤化物CX4的分子间作用力逐渐增大，它们相应的熔点、沸点也逐渐升高，B正确；物质的熔点、沸点与化学键无关，水的熔点、沸点比H2S的高是因为水分子间存在氢键，C错误；物质的稳定性与化学键有关，与分子间作用力无关，D错误。
12．答案：D
解析：邻硝基苯酚主要形成分子内氢键，间硝基苯酚、对硝基苯酚主要形成分子间氢键，分子间氢键的形成使物质熔、沸点升高，A、C项正确；三种硝基苯酚都可以与水分子形成氢键，故B项正确，D项不正确。
关键能力综合练
1．答案：A
解析：范德华力弱于氢键，A正确；只有由分子组成且分子之间存在氢键的物质，其物理性质才由范德华力和氢键共同决定，B错误；氢键的强弱主要与形成氢键的原子的电负性有关，C错误；只有由分子构成的物质中才存在范德华力，D错误。
2．答案：D
解析：非金属性越强，其氢化物越稳定，同一主族的元素，非金属性随着原子序数的增加而减弱，所以其氢化物的热稳定性逐渐减弱，与氢键无关，故A不选；水的分解需要破坏化学键，与氢键无关，故B不选；CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高，与范德华力有关，与氢键无关，故C不选；氢键具有方向性，氢键的存在迫使四面体中心的每个水分子与四面体顶点方向的4个相邻水分子相互吸引，这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，所以水结成冰时，体积增大，与氢键有关。
3．答案：D
解析：C的原子半径大于N原子半径，即N—Cl键键长小于C—Cl键键长，A错误；NH3为三角锥形，NCl3和NH3的空间结构相似，即NCl3的空间结构为三角锥形，NCl3属于极性分子，B错误；NCl3和NBr3结构相似，NCl3的相对分子质量小于NBr3，因此NCl3的熔点、沸点低于NBr3，C错误；NH3与H2O之间能形成分子间氢键，NH3·H2O能够电离出NH和OH－，因此NH3·H2O的结构式为，D正确。
4．答案：D
解析：根据原子核外电子排布规律，砷的原子核外各层电子数分别为2、8、18、5，A错误；BF中有一个F提供一对孤电子对，其他形成共用电子对，结构式为，B错误；HF分子中F原子的电负性较强，与相邻氢原子间形成氢键，C错误；丙氨酸CH3—CH(NH2)—COOH中有一个碳原子连接一个氨基、一个羧基、一个—CH3和一个氢原子，四个基团不相同，为不对称碳原子，故该分子存在对映异构，D正确。
5．答案：C
解析：蜘蛛不会掉下的主要原因是蜘蛛脚上的大量细毛与天花板之间存在范德华力。
6．答案：A
解析：A项，H2O在常温下是液体，HF、NH3在常温下是气体，故H2O的沸点最高，又因为分子的组成和结构相似时，相对分子质量越大，其范德华力越大，故沸点：HF＞NH3，即沸点：H2O＞HF＞NH3，与氢键无关，错误。
7．答案：A
解析：水分子的稳定性很好，是由水分子内的共价键的键能决定的，与氢键无关，A错误；固态冰中，1个水分子与周围的4个水分子通过氢键相连接，从而形成空间网状结构，B正确；“准液体”中，水分子间的距离不完全相等，形成氢键的机会比固态冰中的少，C正确；当达到一定温度时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键被破坏，使一部分水分子能够自由流动，从而产生“流动性的水分子”，造成冰面变滑，D正确。
8．答案：B
解析：①Na2O2中含共价键和离子键；②SiO2中只含共价键；③石墨中含共价键和范德华力；④金刚石中只含共价键；⑤NaCl中只含离子键；⑥白磷的分子式为P4，分子内P原子之间是共价键，P4分子之间是范德华力。综上所述，B项正确。
9．答案：AC
解析：1个水分子能形成4个氢键，1个HF分子能形成2个氢键，A项正确；NO2分子间不存在氢键，NO2分子间因形成化学键而聚合成N2O4，B项错误；只有非金属性很强的元素(如N、O、F)原子才能与氢原子形成极性较强的共价键，分子间才能形成氢键，C—H键极性不强，C项正确，D项错误。
10．答案：C
解析：由于氢键的作用，使NH3、H2O、HF在同主族氢化物中的沸点反常，但常温下水为液体，则沸点高低顺序为H2O>HF>NH3，故A错误；氢键存在于不直接相连的H原子与电负性较大的原子间，则可以存在于分子之间，也可以存在于分子内，故B错误；由于氢键的存在，常温常压下水为液态，而液态水是生物体营养传递的基础，故C正确；气态时，水分子间距离较大，水分子间的氢键很少，0℃的冰融化为水时，水分子间的氢键减少，不同状态的水中氢键的数目不同，故D错误。
11．答案：D
12．答案：A
解析：固态水中和液态水中都含有氢键，雪花→水的过程中主要是氢键被破坏，属于物理变化，共价键没有被破坏；水→水蒸气的过程中，破坏了范德华力和氢键，即破坏了分子间作用力；水蒸气→氧气和氢气的过程，为化学变化，破坏的是极性共价键，故在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是氢键、分子间作用力、极性键。
13．答案：A
解析：A项，从F2→I2，相对分子质量依次增大，分子间作用力增大，熔、沸点升高；B项，H2O分子之间有氢键，其沸点高于H2S；C项，稀有气体分子为单原子分子，无化学键，其化学性质稳定是因为原子的最外层为8电子稳定结构(He为2个)；D项，干冰升华破坏的是范德华力，并未破坏共价键。
14．答案：D
解析：HF、H2O的沸点比HCl、H2S的沸点高很多，是因为HF和H2O中各自的分子间含有氢键，氢键属于分子间作用力，所以能通过分子间作用力解释，故不选A；正戊烷的沸点比新戊烷的沸点高，是因为同分异构体中支链越多分子间作用力越弱，沸点越低，所以能通过分子间作用力解释，故不选B；水分子间形成的氢键数目比HF多，所以H2O的沸点比HF的沸点高，氢键属于分子间作用力，所以能通过分子间作用力解释，故不选C；元素的非金属性越强，则对应的氢化物越稳定，HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱，是因为F、Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱，与分子间作用力无关，所以不能通过分子间作用力解释。
15．答案：(1)乙醇、乙酸和水均为极性分子，且乙醇和乙酸均可与水形成分子间氢键
(2)乙醇分子间存在较强的氢键
(3)加压使NH3液化后，与H2、N2分离　NH3分子间存在氢键，易液化
(4)水分子间存在氢键，若干个水分子易缔合成较大的“分子”
解析：(2)乙醇分子间通过氢键结合产生的作用力比乙醚分子间的作用力要大，故乙醇的相对分子质量虽然比较小，但其分子间作用力较大，所以沸点较高。
(4)常温下，水分子不是以单个分子的形式存在的，而是依靠氢键缔合成较大的“分子”，所以用(H2O)m表示其存在更符合实际情况。
16．答案：(1)1s22s22p63s23p2　N＞O＞C　NO(或SiO等)
(2)①abc　②四面体形　(3)sp3　乙二胺分子之间可以形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键
解析：(1)Si位于元素周期表中第3周期ⅣA族，则基态硅原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2；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ⅡA族和ⅤA族元素反常，C、N、O元素原子的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C；等电子体是指原子总数相同、价电子总数相同的微粒，与CO互为等电子体的阴离子有：NO、SiO等。(2)①根据晶体R的结构分析，存在离子键、共价键、配位键，合理选项是abc。②晶体R的阴离子为[BF3(OH)]－，B的价层电子排布式为2s22p1，阴离子形成四个共价键，根据杂化轨道理论，应为sp3杂化，离子的空间结构为四面体形。(3)乙二胺中N形成3个共价键，本身存在一对孤电子对，根据杂化轨道理论，则N原子的杂化方式为sp3，乙二胺比三甲胺的沸点高得多，考虑乙二胺形成分子间氢键，增加了分子之间的吸引力，使物质汽化需要更多的能量。
17．答案：(1)不正确，乙醇分子与水分子之间不仅存在范德华力，还存在氢键，乙醇与水互溶主要是由于乙醇分子与水分子之间存在氢键　(2)不正确，碘化氢与氯化氢的分子组成和结构相似，碘化氢的相对分子质量比氯化氢的相对分子质量大，碘化氢分子的范德华力较强，沸点较高　(3)不正确，邻羟基苯甲酸分子内存在氢键，对羟基苯甲酸仅在分子间存在氢键，故邻羟基苯甲酸的沸点比对羟基苯甲酸的沸点低
18．答案：(1)O—H键　氢键　范德华力
(2)能形成分子间氢键，而能形成分子内氢键
(3)NH3　AsH3　PH3
(4)c
解析：(1)O—H键属于化学键，氢键和范德华力均属于分子间作用力，但氢键比范德华力强。
(2)分子间都存在范德华力，但前者存在分子间氢键，后者存在分子内氢键，分子间氢键使物质的沸点升高，故前者的沸点高于后者的沸点。
(3)N、P、As元素形成的简单氢化物分别为NH3、PH3、AsH3，NH3能形成分子间氢键，其沸点最高。AsH3的相对分子质量大于PH3的相对分子质量，则AsH3的范德华力强于PH3的范德华力，故AsH3的沸点高于PH3的沸点。
(4)能被该有机物识别即能嵌入空腔形成4个氢键，则要求该分子或离子是正四面体结构且能形成4个氢键，只有NH符合要求。第2章综合测试
考试时间：90分钟，满分：100分
一、选择题：本题包括10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．下列有关化学键、氢键和范德华力的叙述中，不正确的是(　　)
A．金属键是金属阳离子与“电子气”之间的强烈作用，金属键无方向性和饱和性
B．共价键是原子之间通过共用电子对形成的化学键，共价键有方向性和饱和性
C．范德华力是分子间存在的一种作用力，分子的极性越大，范德华力越大
D．氢键不是化学键而是一种较弱的作用力，所以氢键只存在于分子与分子之间
2．下列说法不正确的是(　　)
A．干冰升华和液氯汽化时，都只需克服分子间作用力
B．硫酸氢钠晶体溶于水，需要克服离子键和共价键
C．NH3和NCl3中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
D．石墨转化为金刚石时，既有共价键的断裂，又有共价键的形成
3．关于原子结构和微粒间的作用，下列说法错误的是(　　)
A．为Si原子的一种激发态
B．F、Cl、Br、I的氢化物沸点随相对分子质量增大依次升高
C．石墨晶体中既有共价键，又有范德华力，同时还有类似金属键的作用力
D．冰中氢键(O—H…O)的作用能是指O—H…O分解为O—H和O所需要的能量
4．用价电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间结构，也可推测键角大小，下列判断正确的是(　　)
A．COCl2(光气)是平面三角形分子B．BeCl2是V形分子
C．CS2键角等于120°D．NH键角小于109°28′
5．胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其结构示意图如下：
下列有关胆矾的说法正确的是(　　)
A．Cu2＋的价电子排布式为3d84s1
B．所有氧原子都采取sp3杂化
C．氧原子参与形成离子键、配位键和氢键三种化学键
D．胆矾中的水在不同温度下会分步失去
6．常温常压下S2Cl2是液体，少量泄漏会产生窒息性气体，喷水雾可减慢其挥发，并产生酸性悬浊液，其分子结构如图所示。下列关于S2Cl2的说法错误的是(　　)
A．分子中只含σ键
B．S2Cl2为非极性分子
C．S2Cl2中S原子采取sp3杂化
D．S2Cl2与水反应的化学方程式可能为2S2Cl2＋2H2O===SO2↑＋3S↓＋4HCl
7．下列叙述正确的是(　　)
A．CH4和NH互为等电子体，键角均为60°
B．已知B3N3H6和苯互为等电子体，则1molB3N3H6和苯均含有6mol非极性键
C．NH3和PCl3互为等电子体，均为三角锥形结构
D．BF3和CO互为等电子体，均为平面正三角形结构
8．碳酸亚乙烯酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，其结构如图所示。下列有关该物质的说法正确的是(　　)
A．分子中含有σ键与π键的个数比为3∶1B．分子式为C3H2O3
C．分子中只有极性键D．8.6g该物质完全燃烧可得到6.72LCO2
9．某物质PtCl4·2NH3的水溶液不导电，加入AgNO3溶液、不产生沉淀，用强碱处理没有NH3放出，则下列关于此化合物的说法正确的是(　　)
A．该化合物中中心原子的化合价为＋6B．该化合物可能是平面正方形结构
C．Cl－和NH3分子均与中心铂离子形成配位键D．该化合物的配体只有NH3
10．下表中各粒子对应的空间结构及解释均正确的是(　　)
选项 粒子 空间结构 解释
A 氨基负离子(NH) 直线形 N原子采取sp杂化
B 二氧化硫(SO2) V形 S原子采取sp3杂化
C 碳酸根离子(CO) 三角锥形 C原子采取sp3杂化
D 乙炔(C2H2) 直线形 C原子采取sp杂化且C原子的价电子均参与成键
二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11．某化合物的结构示意图如图，下列关于该化合物的叙述中正确的是(　　)
A.该化合物含有C、H、O、N、Ni五种元素
B.该化合物是配合物，中心离子的配位数是2，配体是氮元素
C.该化合物属于配合物，中心离子是N
D.该化合物中含有σ键、π键、极性键、非极性键、配位键和氢键
12．近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为Fe—Sm—As—F—O组成的化合物。下列有关说法正确的是(　　)
A.F－的半径比O2－的大
B.AsH3的沸点比NH3的低
C.Fe成为阳离子时首先失去3d轨道电子
D.配合物Fe(CO)n可做催化剂，当Fe(CO)n内中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18时，n＝5
13．BF3与一定量的水形成(H2O)2·BF3晶体Q，Q在一定条件下可转化为R：
反应过程中新形成的化学键中有(　　)
A.离子键B．配位键
C.非极性共价键D．氢键
14．瑞德西韦是抗击新冠肺炎的药物之一，其结构如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A.瑞德西韦中N、O、P元素的电负性：O＞N＞P
B.瑞德西韦中N—H键的键能小于O—H键的键能
C.瑞德西韦中所有N原子都采取sp3杂化
D.瑞德西韦中含有σ键和大π键
15．过渡金属配合物的一些特有性质的研究受到许多研究人员的关注，因为这方面的研究无论是理论上还是工业应用上都有重要意义。氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时，会生成紫色配合物，其配离子结构如图所示。有关该配离子的说法正确的是(　　)
A.1mol配离子中含有的π键的个数是6×6.02×1023
B.该配离子中碳原子的杂化类型均为sp2杂化
C.该配离子含有的非金属元素中电负性最大的是碳
D.该配离子中含有的化学键有离子键、共价键、配位键
三、非选择题：本题包括5小题，共60分。
16．(12分)(1)若ABn型分子的中心原子上有一对孤电子对未能成键，当n＝2时，其分子的空间结构呈________，中心原子的杂化方式为________；当n＝3时，其分子的空间结构呈________形，中心原子的杂化方式为________。
(2)ClO－、ClO、ClO、ClO中，Cl都是以sp3杂化轨道与O成键，则ClO－呈________形，ClO呈________形，ClO呈________形，ClO呈________形。
(3)“笑气”(N2O)是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。有关理论认为N2O与CO2分子具有相似的结构(包括电子式)；又已知N2O分子中氧原子只与一个氮原子相连，则N2O的电子式可表示为________，由此可知它________(填“含有”或“不含”)非极性键。
(4)Pt(NH3)2Cl2分子的空间结构是平面正方形。它有两种空间异构体——俗称顺铂和反铂，其结构简式为
①试对顺铂和反铂的水溶性做出预测。
________________________________________________________________________。
②Pt(NH3)2Cl2分子是否具有手性？
________________________________________________________________________。
17．(13分)碳、氮、氧、氟、硫是中学常见的非金属元素，铁离子可与由这几种元素组成的SCN－、CN－、F－等形成很多配合物。
(1)基态Fe原子中，电子占据的最高电子层符号为________，该电子层具有的原子轨道数为________。
(2)已知(CN)2是直线形分子，并有对称性，则(CN)2中π键和σ键的个数比为________；在配离子[Fe(SCN)]2＋中，提供空轨道接受孤对电子的微粒是________。
(3)配合物K4[Fe(CN)6]中不存在的作用力是________(填序号)。
A．极性键B．离子键
C．非极性键D．配位键
(4)写出一种与SCN－互为等电子体的分子________(用化学式表示)，该分子的空间结构为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)已知乙烯酮(CH2===C===O)是一种重要的有机中间体，可由CH3COOH在(C2H5O)3P===O存在下加热脱H2O得到。乙烯酮分子中碳原子的杂化轨道类型是________。1mol(C2H5O)3P===O分子中含有的σ键的物质的量为________。
18．(12分)我国部分城市灰霾天比较多，引起灰霾的PM2.5微细粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3、有机颗粒物及扬尘等。通过测定灰霾中锌等重金属的含量可知，目前造成我国灰霾天气的主要原因是交通污染。
(1)基态Zn2＋的核外电子排布式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)NO的空间结构是________________________________________________________________________。
(3)灰霾中含有大量有毒、有害物质，易引发二次光化学烟雾污染，光化学烟雾中含有NOx、O3、CH2===CH—CHO、HCOOH、 (PAN)等二次污染物。
①下列说法正确的是________(填序号)。
A．N2O的结构式可表示为N===N===O
B．O3分子呈直线形
C．CH2===CH—CHO分子中碳原子均采取sp2杂化
D．相同压强下，HCOOH的沸点比CH3OCH3的低
②1molPAN中含σ键的数目为________(设NA表示阿伏加德罗常数的值)。
③NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4，该配合物中中心离子的配位数为________。
(4)水分子的空间结构是________，水分子能与很多金属离子形成配合物，其原因是氧原子上存在________________。
19．(13分)地球上的物质不断变化，数10亿年来大气的成分也发生了很大的变化。下表是原始大气和目前空气的主要成分：
目前空气的成分 N2、O2、CO2、水蒸气及稀有气体(如He、Ne等)
原始大气的主要成分 CH4、NH3、CO、CO2等
用上表所涉及的分子填写下列空白。
(1)含有10个电子的分子有________________(填化学式，下同)。
(2)由极性键构成的非极性分子有________________。
(3)与H＋可直接形成配位键的分子有________。
(4)沸点最高的物质是________，用所学的知识解释其沸点最高的原因________________________________________________________________________。
(5)分子中不含孤电子对的分子(稀有气体除外)有________，它的空间结构为________________。
(6)极易溶于水、且水溶液呈碱性的物质的分子是________，它之所以极易溶于水是因为它的分子和水分子之间形成________________。
(7)CO的结构可表示为O===→C，与CO结构最相似的分子是________，这两种结构相似的分子中，分子的极性________(填“相同”或“不相同”)，CO分子中有一个键的形成与另外两个键不同，它叫________。
20．(10分)氮(N)、磷(P)、砷(As)等都是ⅤA族的元素，该族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。回答下列问题：
(1)NH3的沸点比PH3________(填“高”或“低”)，原因是________________________________。
(2)Na3AsO4中含有的化学键类型包括________；AsO的空间构型为________，As4O6的分子结构如图所示，则在该化合物中As的杂化方式是________。
(3)自然固氮现象发生的一系列化学变化：N2→NO→NO2→HNO3→NO解释了民谚“雷雨发庄稼”的原理。
①NO中N原子采取________杂化方式，其空间构型为________，写出它的一种等电子体的化学式________。
②已知酸性：HNO3>HNO2。下列相关见解合理的是________。
A.含氧酸中氧原子总数越多，酸性越强
B.同种元素化合价越高，对应含氧酸的酸性越强
C.HNO3中氮元素的正电性更高，在水溶液中更易电离出H＋，酸性强于HNO2
第2章综合测试
1．答案：D
解析：金属键是化学键的一种，金属键是存在于金属阳离子和“自由电子”之间的强的相互作用，这些“自由电子”为所有阳离子所共用，金属键无方向性和饱和性，故A正确。共价键是原子之间强烈的相互作用，共价键有方向性和饱和性，故B正确。范德华力是分子间作用力，相对分子质量越大，分子间作用力越大，极性越大，分子间作用力越强，故C正确。氢键是一种分子间作用力，比范德华力强，但是比化学键要弱。氢键既可以存在于分子间(如水、乙醇、甲醇、液氨等)，又可以存在于分子内，故D错误。
2．答案：C
解析：干冰和液氯均由分子构成，干冰升华和液氯汽化时均需克服分子间作用力，A正确；硫酸氢钠溶于水发生电离NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO，该过程需要破坏钠离子和硫酸氢根离子间的离子键、硫酸氢根离子中的共价键，B正确；在NH3中，氢原子最外层满足2电子稳定结构，C错误；石墨中既有层与层间的范德华力，又有层内的碳碳原子间的共价键，金刚石是碳原子形成的正四面体的空间网状结构，所以石墨转化为金刚石时，既有共价键的断裂，又有共价键的形成，D正确。
3．答案：B
解析：Si原子核外有14个电子，3s、3p电子为其价电子，根据构造原理可知其基态价电子排布图为，为其激发态，故A正确；HF分子间存在氢键，沸点较高，则Cl、Br、I、F的氢化物沸点依次升高，故B错误；石墨晶体层与层之间是分子间作用力，层内碳原子之间形成共价键，有自由移动电子，含有金属键，是一种混合晶体，故C正确；冰中O原子与H原子之间会形成氢键，1mol冰中最多含有2mol氢键，分子间的氢键可表示为O—H…O，氢键的作用能是指O—H…O分解为O—H和O所需要的能量，故D正确。
4．答案：A
解析：根据价电子对互斥理论确定分子空间结构，分子中孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力。COCl2中中心原子C的价电子对数＝2＋1＋×(4－2×1－1×2)＝3，无孤电子对，为平面三角形结构，故A正确；BeCl2中中心原子Be的价电子对数＝2＋×(2－2×1)＝2，为直线形结构，故B错误；CS2中中心原子C的价电子对数＝2＋×(4－2×2)＝2，为直线形结构，键角等于180°，故C错误；NH中中心原子N的价电子对数＝4＋×(5－1－1×4)＝4，无孤电子对，为正四面体结构，所以NH键角等于109°28′，故D错误。
5．答案：D
解析：基态Cu原子的电子排布式为[Ar]3d104s1，因而Cu2＋的价电子排布式为3d9，A错误；H2O中O原子形成2个σ键，有2对孤电子对，为sp3杂化，硫酸根离子中羟基氧是sp3杂化，非羟基氧不是中心原子，不参与杂化，B错误；在题述结构示意图中，存在O→Cu配位键，H—O、S—O共价键，以及氢键，但不存在氧原子参与形成的离子键，且氢键不是化学键，C错误；由于胆矾晶体中有两类结晶水，一类是形成配体的水分子，一类是形成氢键的水分子，结合方式不同，因此受热时也会因温度不同而得到不同产物，D正确。
6．答案：B
解析：共价单键都属于σ键，该分子中只含共价单键，所以分子中只含σ键，故A正确；该分子正负电荷重心不重合，为极性分子，故B错误；该分子中每个S原子含有2个共价键、2对孤电子对，所以每个S原子价电子对数都是4，根据价电子对互斥理论判断S原子杂化类型为sp3，故C正确；根据题意知，S2Cl2与水反应可能生成HCl、SO2和S，反应方程式为2S2Cl2＋2H2O===SO2↑＋3S↓＋4HCl，故D正确。
7．答案：D
解析：CH4和NH互为等电子体，键角均为109°28′，A项错误；由B3N3H6和苯互为等电子体可知，B3N3H6为平面结构，其结构简式为，其分子中不含非极性键，B项错误；NH3和PCl3不互为等电子体，C项错误；BF3和CO互为等电子体，B原子、C原子均为sp2杂化，二者均为平面正三角形结构，D项正确。
8．答案：B
解析：由该分子的结构可知，分子中含8个σ键，含2个π键，σ键与π键的个数比为4∶1，A错误；该物质的分子式为C3H2O3，B正确；分子中有极性键，也有C===C非极性键，C错误；未指明物质所处条件，不能计算出体积，D错误。
9．答案：C
解析：加入AgNO3溶液不产生沉淀，用强碱处理没有NH3放出，说明不存在游离的氯离子和氨分子，所以该物质为配位化合物，其化学式为PtCl4(NH3)2，配合物中中心原子Pt的化合价为＋4，配位数为6，该配合物应是八面体结构。综上所述，C项正确。
10．答案：D
解析：NH中N原子的价电子对数＝2＋×(5＋1－2×1)＝4，含孤电子对数为2，杂化轨道数为4，采取sp3杂化，空间结构为V形，A项错误；SO2中S原子的价电子对数＝σ键数＋孤电子对数＝2＋×(6－2×2)＝3，含孤电子对数为1，杂化轨道数为3，采取sp2杂化，空间结构为V形，B项错误；CO中C原子的价电子对数＝3＋×(4＋2－3×2)＝3，不含孤电子对，杂化轨道数为3，采取sp2杂化，空间结构为平面三角形，C项错误；C2H2中C原子采取sp杂化，且C原子的价电子均参与成键，空间结构为直线形，D项正确。
11．答案：AD
解析：键线式中各个拐点代表C原子，结构示意图中还有N、H、O、Ni元素，所以该化合物由五种元素组成，A正确；该化合物存在配位键N→Ni，属于配合物，中心离子形成了4个配位键，故配位数为4，N原子是配原子，B错误；中心离子是提供空轨道的Ni2＋，C错误；结构中单键属于σ键，C===N双键有1个σ键和1个π键，且是极性键，C—C属于非极性键，N→Ni属于配位键，O—H…O属于氢键，D正确。
12．答案：BD
解析：F－和O2－的核外电子排布相同，但是O的原子序数较小，O2－的半径较大，A错误；NH3分子间含有氢键，而AsH3分子间没有氢键，故AsH3的沸点比NH3的低，B正确；Fe的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe成为阳离子时首先失去4s轨道电子，C错误；配合物Fe(CO)n的中心原子是Fe，其价电子数为8，每个配体提供2个电子，则有8＋2n＝18，解得n＝5，D正确。
13．答案：AB
解析：Q在一定条件下可转化为R，由题图可知，晶体Q中O—H键断裂，而R中出现离子以及水合氢离子中H与O的配位键，则新形成的化学键包括离子键和配位键，同种原子之间形成的共价键为非极性共价键，所以新形成的化学键中无非极性共价键，氢键不是化学键。
14．答案：C
解析：同一周期元素，元素的电负性随着原子序数的增大而增大，同一主族，从上到下，电负性依次减小，所以瑞德西韦中N、O、P元素的电负性顺序为O>N>P，故A正确；O的原子半径小于N，N—H键的键长大于O—H键的键长，所以瑞德西韦中N—H键的键能小于O—H键的键能，故B正确；由图给结构简式可知，—NH2上的N形成3个σ键，有一对孤电子对，采取sp3杂化，环上的N形成2个σ键，有一对孤电子对，采取sp2杂化，故C错误；由分子结构简式可知，含有单键、双键，即有σ键、π键，另外分子中有苯环，苯环中存在大π键，所以瑞德西韦结构中存在σ键、π键和大π键，故D正确。
15．答案：A
解析：根据配离子结构示意图可知，1mol配离子中含有的π键的个数是6mol，即6×6.02×1023个，故A正确；该配离子中碳原子的杂化类型有sp2、sp3杂化，故B错误；该配离子含有的非金属元素有C、O、H，根据它们的非金属性可知，电负性最大的是氧，故C错误；该配离子中含有的化学键有共价键、配位键，故D错误。
16．答案：(1)V形　sp2　三角锥　sp3　(2)直线　V　三角锥　正四面体　(3)∶∶∶N∶∶∶　含有　(4)①顺铂是极性分子，反铂是非极性分子，故顺铂相对易溶于水，反铂难溶于水　②不具有手性
解析：(1)若ABn型分子的中心原子A有一对孤电子对未能成键，则分子的空间结构将会发生变化。当n＝2时，中心原子的价电子对数为3，因此是sp2杂化，分子的空间结构呈V形；当n＝3时，中心原子的价电子对数为4，因此是sp3杂化，分子的空间结构呈三角锥形。(2)由题意知，Cl都是以sp3杂化轨道与O成键，杂化轨道的空间结构呈正四面体形，根据分子中的成键电子对和孤电子对的数目，可确定分子的空间结构。(3)根据等电子原理，N2O与CO2分子具有相似的结构(包括电子式)，可得答案。(4)①根据分子的空间结构可知，顺铂的正、负电荷重心不重合，为极性分子，反铂的正、负电荷重心重合，为非极性分子，水分子为极性分子，因而顺铂相对易溶于水；②由于铂原子所连的四个原子或基团两两相同，因而Pt(NH3)2Cl2不是手性分子。
17．答案：(1)N　16　(2)4∶3　Fe3＋　(3)C　(4)CS2(合理即可)　直线形(对应前一空)　(5)sp2杂化和sp杂化　25mol
解析：(1)基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，电子占据的最高电子层符号为N，该电子层具有的原子轨道数为1＋3＋5＋7＝16。(2)(CN)2是直线形分子，并有对称性，结构式为N≡C—C≡N，(CN)2中π键和σ键的个数比为4∶3。(3)K＋和[Fe(CN)6]4－之间是离子键，[Fe(CN)6]4－中Fe2＋与CN－形成配位键，CN－中存在C≡N键，为极性共价键，故不存在非极性共价键。(4)与SCN－互为等电子体的分子有CS2、CO2等，CS2、CO2的空间结构为直线形。(5)乙烯酮分子中的碳原子均没有孤电子对，CH2===C===O中的左侧C原子形成3个σ键，而另一个C原子形成2个σ键，杂化轨道数目分别为3、2，所以C原子的杂化轨道类型是sp2杂化和sp杂化，1个(C2H5O)3P===O分子中含有25个σ键。
18．答案：(1)1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)
(2)平面三角形
(3)①AC　②10NA　③6　(4)V形　孤电子对
解析：(1)Zn为30号元素，所以基态Zn2＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10。(2)NO的中心N原子的价电子对数为3＋×(5＋1－3×2)＝3，无孤电子对，中心N原子采取sp2杂化，其空间结构为平面三角形。(3)①N2O与CO2互为等电子体，二者形成的化学键相似，故N2O的结构式可表示为N===N===O，A正确；O3与SO2互为等电子体，故O3的空间结构为V形，B错误；CH2===CH—CHO中每个碳原子均形成两个单键和一个双键，故均采取sp2杂化，C正确；HCOOH分子间可以形成氢键，CH3OCH3分子间只有范德华力，氢键的作用强于范德华力，所以HCOOH的沸点比CH3OCH3的高，D错误。②PAN的结构为，每个PAN分子中含有10个σ键，则1molPAN中含σ键的数目为10NA。③配体位于内界，包括1个NO和5个H2O，则配位数为6。(4)水分子中含有2个σ键，且含有2对孤电子对，所以水分子的空间结构为V形，水分子能与很多金属离子形成配合物，其原因是氧原子上有孤电子对，金属离子有空轨道，能形成配位键。
19．答案：(1)H2O、Ne、CH4、NH3　(2)CH4、CO2　(3)NH3、H2O　(4)H2O　液态水中水分子间存在氢键，使分子间作用力增大，沸点升高　(5)CH4　正四面体形　(6)NH3　氢键　(7)N2　不相同　配位键
解析：(1)含有10个电子的分子有H2O、Ne、CH4、NH3。(2)甲烷中碳原子和氢原子之间存在极性键，甲烷是正四面体结构，正、负电荷重心重合，是非极性分子；二氧化碳分子中碳原子和氧原子之间存在极性键，二氧化碳是直线形结构，正、负电荷重心重合，是非极性分子。(3)N2、O2、CO2、水蒸气、NH3、CO的孤电子对分别为2对、4对、4对、2对、1对、2对，其中与H＋可直接形成配位键的分子有NH3、H2O。(4)液态水中水分子间存在氢键，使分子间作用力增大，沸点升高，常温下为液体，在这些物质中沸点最高。(5)N2、O2、CO2、水蒸气、NH3、CO的孤电子对分别为2对、4对、4对、2对、1对、2对，CH4中无孤电子对，由于碳原子采取sp3杂化，空间结构为正四面体形。(6)氨气极易溶于水，是由于氨气能与水分子之间形成氢键，氨气溶于水，与水反应形成一水合氨NH3＋H2O NH3·H2O NH＋OH－，溶液呈碱性。(7)CO与N2是等电子体，等电子体的结构相似，N2是由同种元素组成的双原子分子，为非极性分子；CO是由不同种元素组成的双原子分子，为极性分子；由CO的结构O===→C可知，分子中含有1个配位键，2个共价键。
20．答案：(1)高　NH3分子间存在较强的氢键，而PH3分子间仅有范德华力　(2)离子键、共价键　正四面体　sp3　(3)①sp2　平面三角形　SO3(合理即可)　②BC
解析：(1)NH3分子间存在较强的氢键，而PH3分子间仅有范德华力，故NH3的沸点比PH3的高。
(2)Na3AsO4中Na＋与AsO之间形成离子键，AsO中含有共价键；As原子的孤电子对数＝＝0，价电子对数为4＋0＝4，空间构型为正四面体；As4O6的分子中As原子形成3个As—O键，还有1对孤电子对，杂化轨道数目为4，As采取sp3杂化。
(3)①NO中N原子孤电子对数＝＝0，价电子对数为3＋0＝3，N原子采取sp2杂化，其空间构型为平面三角形，与之互为等电子体的微粒，可以用S原子替换N原子与1个单位负电荷，等电子体微粒为SO3等。②含氧酸中氧原子总数越多，不一定非羟基氧数目多，酸性可能比氧原子数目少的弱，如硝酸的酸性比磷酸的强，故A错误；同种元素化合价越高，对N—O—H中O原子的价电子吸引越强，越容易电离出H＋，对应含氧酸的酸性越强，故B正确；HNO3中氮元素的正电性更高，对N—O—H中O原子的价电子吸引更强，在水溶液中更易电离出H＋，酸性强于HNO2，故C正确。