4.3 化学键 (含解析)同步训练 2023-2024学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册

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名称 4.3 化学键 (含解析)同步训练 2023-2024学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-12-03 09:22:22

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文档简介

4.3 化学键 同步训练
一、单选题
1.下列物质中,含有共价键的盐是(  )
A. B. C. D.NaOH
2.下列属于强电解质的共价化合物是(  )
A.H2SO4 B.NaCl C.CH3COOH D.Mg3N2
3.下列各组物质中,化学键类型相同、固体熔化时破坏的作用力也相同的是(  )
A.Na2O、Na2O2 B.MgCl2、AlCl3 C.CO2、SiO2 D.CO2、H2O
4.下列物质的分子中既有σ键,又有π键的是(  )
①HCl ②H2O ③H2O2④C2H4⑤C2H2
A.仅①②③ B.仅③④⑤ C.仅①③⑤ D.仅④⑤
5.下列化合物分子中只含σ键不含π键的是 (  )
A.CO2 B.COCl2 C.C2H2 D.H2O2
6.H2O分子中每个O原子结合2个H原子的根本原因是(  )
A.共价键的方向性 B.共价键的键长
C.共价键的键角 D.共价键的饱和性
7.下列叙述错误的是( )
①离子键没有方向性和饱和性,而共价键有方向性和饱和性
②配位键在形成时,是由成键双方各提供一个电子形成共用电子对
③金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用
④在冰晶体中,既有极性键、非极性键,又有氢键
⑤化合物NH4Cl和CuSO4·5H2O都存在配位键
⑥NaCl、HF、CH3CH2OH、SO2都易溶于水,但原因不完全相同(  )
A.①③ B.②④ C.②⑤ D.④⑥
8.如表为元素周期表的一部分。X、Y、Z、W为短周期元素,其中Y元素的原子最外层电子数是其电子层数的3倍。下列说法正确的是(  )
X   Y  
    Z W
T      
A.Y的氢化物的沸点一定比X氢化物的沸点高
B.Z的氧化物对应的水化物酸性比W的弱
C.ZY2、XW4与Na2Z的化学键类型相同
D.根据元素周期律,可以推测存在TZ2和TW4
9.下列物质中既有离子键又有非极性共价键的化合物是(  )
A.H2SO4 B.NaOH C.N2 D.Na2O2
10.下列关于化学用语“NH4Cl”的理解,错误的是(  )
A.氯化铵中含有一个NH 和一个Cl-,属于共价化合物
B.氯化铵由N、H、Cl三种元素组成
C.氯化铵固体由NH 和Cl-构成
D.氯化铵固体中阴、阳离子个数比为1:1
11.三硫化磷(P4S3)是黄绿色针状晶体,易燃、有毒,分子结构之一如图所示,已知其燃烧时P被氧化为P4O10,下列有关P4S3的说法中不正确的是(  )
A.P4S3中磷元素为+3价
B.P4S3属于共价化合物
C.P4S3充分燃烧的化学方程式为P4S3+8O2=P4O10+3SO2
D.1 mol P4S3分子中含有9 mol共价键
12.下列变化过程中,只破坏共价键的是(  )
A.I2升华 B.NaCl颗粒被粉碎
C.HCl溶于水得盐酸 D.从NH4HCO3中闻到了刺激性气味
13.下列微粒中同时具有离子键、共价键和配位键的化合物是(  )
A.NH4Cl B.Na2O2 C.H3O+ D.MgO
14.过氧化铬的化学式为 ,从其结构发现含有2个过氧键,结构如图所示,下列说法错误的是(  )
A. 可能具有强氧化性 B. 溶于水可能放出氧气
C. 结构中含有非极性键 D. 中 的化合价为+10
15.下列各组物质的晶体中,化学键类型相同、晶体类型也相同的是(  )
A.SO2和Si B.CO2和H2O C.NaCl和HCl D.CCl4和KCl
16.下列说法正确的是(  )
A.在含4 mol Si—O键的二氧化硅晶体中,氧原子的数目为4NA
B.金刚石晶体中,碳原子数与C—C键数之比为1∶2
C.30 g二氧化硅晶体中含有0.5NA个二氧化硅分子
D.晶体硅、晶体氖均是由相应原子直接构成的原子晶体
二、综合题
17.1828年,德国化学家维勒用氰酸铵(NH4CNO)合成了尿素( ),打破了有机物与无机物的界限。
(1)氰酸铵晶体熔化时克服的作用力为   ,氰酸铵晶体比干冰的熔点   (填“低”“高”或“相等”)。
(2)尿素中氮原子的杂化方式为   ,CH3CONH2中官能团的名称是   。
(3)0.1mol有机物和0.2molO2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2、CO和H2O(g),产物经过浓硫酸后,浓硫酸的质量增加5.4g;再通过灼热CuO充分反应后,固体质量减轻1.6g;最后气体再通过碱石灰被完全吸收,碱石灰质量增加8.8g。
①该有机物的分子式为:   。
②若0.2mol该有机物恰好与9.2g金属钠完全反应,请写出该反应的化学方程式:   。
(4)某苯的同系物分子式为C8H10,若苯环上的氢原子被卤原子取代,生成的一卤代物有一种同分异构体,则该苯的同系物的结构简式为   。
18.一项科学研究成果表明,铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO).
(1)本题所涉及的物质中,只含极性键的非极性分子为   
a.CH2O b.CO2 c.CO d.H2Oe.Na2CO3
(2)在铜锰氧化物的催化下,CO被氧化为CO2,HCHO 被氧化为CO2和H2O.
①写出一种与CO分子互为等电子体的离子(只由一种元素构成)的化学式   .
②HCHO分子中C原子轨道的杂化类型为   .
③1mol CO2中含有的σ键数目为   .
(3)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液,所得沉淀经高温灼烧,可制得CuMn2O4.
①Mn2+基态的外围电子排布图可表示为   .
②CO32﹣的空间构型是   (用文字描述).
19.下列7种固态物质:A.P4、B.SiO2、C.NH4Cl、D.Ca(OH)2、E.NaF、F.CO2(干冰)、G.金刚石,将正确的序号(字母)填入下列空中.
(1)既有离子键又有共价键的是   .
(2)熔化时不需要破坏化学键的是   ,熔化时需要破坏共价键的是   .
20.以氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs)为代表的第三代半导体材料目前已成为全球半导体研究的前沿和热点,如砷化镓灯泡寿命是普通灯泡的100倍,而耗能即为10%,推广砷化镓等发光二极管(LED)照明,是节能减排的有效举措。请回答下列问题:
(1)基态镓原子的价电子排布式为   。
(2)镓失去电子的逐级电离能(单位:kJ·mol-1)的数值依次为577、1985、2962、6192,由此可推知镓的主要化合价为   和+3。砷的电负性比镓    (填“大”或“小”)。
(3)比较下列镓的卤化物的熔点和沸点,GaCl3、GaBr3、GaI3的熔、沸点依次升高,分析其变化原因:    。
镓的卤化物 GaCl3 GaBr3 GaI3
熔点/℃ 77.75 122.3 211.5
沸点/℃ 201.2 279 346
GaF3的熔点超过1000℃,可能的原因是   。
(4)①砷化镓是将(CH3)3Ga和AsH3用MOCVD(金属有机物化学气相淀积)方法制备得到的,该反应在700℃进行,反应的方程式为:   。
②反应物AsH3分子的几何构型为   ,(CH3)3Ga中镓原子杂化方式为   。
(5)砷化镓熔点为1238℃,立方晶胞结构如图所示,晶胞参数为a=565pm,As的配位数为   ,晶体的密度为    (设NA为阿伏加德罗常数的数值,列出算式即可)g·cm-3。
21.有下列物质:①N2②Na2O2③NaOH ④HCl ⑤H2O2⑥Na2S ⑦NH4Cl
(1)只由离子键构成的物质是   
(2)只由极性键构成的物质是   
(3)只由非极性键构成的物质是   
(4)只由非金属元素组成的离子化合物是   
(5)由极性键和非极性键构成的物质是   
(6)由离子键和极性键构成的物质是   
(7)由离子键和非极性键构成的物质是   
(8)写出①②⑥的电子式   ,   ,   .
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A.过氧化钠中含有共价键,但是该物质属于氧化物,不是盐,A选项是错误的,不符合题意;
B.CaCl2属于盐,但是其只有离子键没有共价键,B选项是错误的,不符合题意;
C.KNO3中有共价键也有离子键,属于盐,C选项是正确的,符合题意;
D.NaOH中有共价键也有离子键,但是其属于碱,并不是盐,D是错误的,不符合题意。
故答案为:D。
【分析】盐属于离子化合物,离子化合物中一定含有离子键,也可能含有共价键,但是共价化合物中一定只有共价键。
2.【答案】A
【解析】【解答】A.H2SO4是共价化合物,同时是强酸,属于强电解质,故A符合题意;
B.NaCl是离子化合物,属于强电解质,故B不符合题意;
C.CH3COOH是共价化合物,同时是弱酸属于弱电解质,故C不符合题意;
D.Mg3N2是离子化合物,属于强电解质,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】区分强弱电解质的方法是看该化合物在水中水溶液或熔融状态下是否能完全电离,区别离子化合物和共价化合物的方法是有看晶体中是否含有离子键,含有离子键的化合物是离子化合物,只含有共价键的化合物称为共价化合物。
3.【答案】D
【解析】【解答】A.氧化钠中只含离子间,过氧化钠中含离子间还含共价键,固体熔化时破坏的都是离子键,不符合题意
B.氯化镁中含离子间,熔化时破坏的是离子间,氯化铝中含共价键是分子晶体,熔化时破坏的是分子间作用力,不符合题意
C.二氧化碳含共价键,熔化时破坏的是分子间作用力,二氧化硅中含共价键是原子晶体,熔化时破坏的是共价键,不符合题意
D.二氧化碳和水含共价键,熔化时破坏的是分子间作用力,符合题意
故答案为:D
【分析】重点:1、离子化合物一定含离子键,也可能含共价键,例如:过氧化钠、过氧化钙、氢氧化钠等离子晶体熔化时破坏的都是离子键
2、共价化合物含共价键,一定不含离子间,分子晶体熔化时破坏的是分子间作用力
3、原子晶体中含共价键,熔化时破坏的是共价键
4.【答案】D
【解析】【解答】①HCl的结构式为H-Cl,只含σ键,无π键;②H2O的结构式为H-O-H,只含σ键,无π键;③H2O2的结构式为H-O-O-H,只含σ键,无π键;④C2H4的结构式为,含σ键,其中碳碳双键中含一个π键;⑤C2H2的结构式为H-C≡C-H,含σ键,其中碳碳三键中含2个π键;综上所述,④⑤符合题意,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键,三键含有1个σ键和2个π键,据此解答。
5.【答案】D
【解析】【解答】单键都是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,A、二氧化碳分子中含有碳氧双键,既有σ键又有π键,A不符合题意;
B、COCl2分子中含有碳氧双键,既有σ键又有π键,B不符合题意;
C、乙炔分子中含有碳碳三键,既有σ键又有π键,C不符合题意;
D、双氧水中全部是单键,只含σ键不含π键,D符合题意,
故答案为:D。
【分析】如果化学键中只含有单键,说明只有σ键;如果是双键或三键,就说明除了含有σ键还有π键。
6.【答案】D
【解析】【解答】最外层有6个电子,可得到2个电子形成8电子稳定结构;H原子最外层1个电子,只能形成2电子稳定结构,则每个O原子结合2个H原子与共价键的饱和性有关,
故答案为:D。
【分析】A、共价键的方向性:形成共价键的两个原子必须按照一定的方向进行成键才能形成有效的键;
B、共价键的键长:两个形成共价键的原子A和B的平均核间距离;
C、共价键的键角:两个共价键之间的夹角;
D、共价键的饱和性:每个原子的成键总数或以单键相连的原子数目是一定的。
7.【答案】B
【解析】【解答】①离子键通过阴阳离子之间的相互作用形成,离子键没有方向性和饱和性,共价键是原子之间通过共用电子对形成,所以共价键有方向性和饱和性,故符合题意;②配位键在形成时,含有孤电子对的原子提供电子、含有空轨道的原子提供轨道,二者形成配位键,故不符合题意;③金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用,相互作用包含吸引力和排斥力,故符合题意;④在冰晶体中,既有极性键,又有氢键,但不存在非极性键,故不符合题意;⑤化合物NH4Cl和CuSO4 5H2O都存在配位键,铵根离子中N原子和其中一个H原子形成配位键,Cu原子和水分子中O原子形成配位键,故符合题意;⑥NaCl、HF、CH3CH2OH、SO2都易溶于水,二氧化硫和水生成亚硫酸,氟化氢、乙醇和水形成氢键,氯化钠在水溶液里电离,所以其原因不同,故符合题意;
②④不符合题意,
故答案为:B。
【分析】注意配位键的形成;水中只有极性键,不存在非极性键。
8.【答案】D
【解析】【解答】根据上述分析可知,X为C元素,Y为O元素,Z为S元素,W为Cl元素,T为Ge元素,
A. Y的氢化物分别是H2O、H2O2,H2O、H2O2常温下都呈液态,X的氢化物为烃,烃分子中碳原子数不同,沸点差别很大,故Y的氢化物的沸点不一定比X氢化物的沸点高,A项不符合题意;
B. Z的氧化物对应的水化物可能是硫酸或亚硫酸,W的氧化物对应的水化物可能是次氯酸、氯酸或高氯酸等,因此Z的氧化物对应的水化物酸性不一定比W的弱,若HClO属于弱酸,H2SO4属于强酸,B项不符合题意;
C. SO2、CCl4的化学键类型为极性共价键,而Na2S的化学键类型为离子键,C项不符合题意;
D. Ge与C同族,根据元素周期律可知,存在GeS2和GeCl4,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】X、Y、Z、W为短周期元素,Y元素的原子最外层电子数是其电子层数的3倍,则Y为O元素,根据X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置关系可知,X为C元素,Z为S元素,W为Cl元素,T为Ge元素,结合元素周期律及物质的性质作答。
9.【答案】D
【解析】【解答】解:A.硫酸中只含共价键不含离子键,故A错误;
B.氢氧化钠中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键,氢原子和氧原子之间存在极性共价键,所以氢氧化钠中不含非极性共价键,故B错误;
C.氮气为单质,氮气中只含非极性共价键,故C错误;
D.氢氧化钠中钠离子和过氧根离子之间存在离子键,氧原子和氧原子之间存在非极性共价键,故D正确;
故选D.
【分析】一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,同种非金属元素之间易形成非极性共价键,不同非金属元素之间易形成极性共价键,由两种或两种以上元素组成的纯净物为化合物,据此分析解答.
10.【答案】A
【解析】【解答】A.氯化铵属于离子化合物,A符合题意;
B.氯化铵化学式为NH4Cl,由N、H、Cl三种元素组成,B不符合题意;
C.氯化铵为离子化合物,固体时由NH 和Cl-构成,C不符合题意;
D.氯化铵固体中Cl-、NH4+个数比为1:1,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】根据氯化铵是离子化合物,没有分子分析;
根据氯化铵中含有氮氢氯三种元素分析;
根据一个氯化铵含有一个铵根离子和一个氯离子分析。
11.【答案】A
【解析】【解答】解:A.由图可知P与S形成3个共价键,S形成2个共价键,则P4S3中S为﹣2价,磷元素分别为+3价、+1价,故A错误;
B.只含共价键的化合物为共价化合物,则P4S3属于共价化合物,故B正确;
C.燃烧反应生成稳定氧化物,则P4S3充分燃烧的化学方程式为P4S3+8O2=P4O10+3SO2,故C正确;
D.由图可知,共6个P﹣S、3个P﹣P共价键,则1 mol P4S3分子中含有9 mol共价键,故D正确;
故选A.
【分析】A.由图可知P与S形成3个共价键;
B.只含共价键的化合物为共价化合物;
C.燃烧反应生成稳定氧化物;
D.由图可知,共6个P﹣S共价键、3个P﹣P键.
12.【答案】C
【解析】【解答】解A、I2升华只破坏分子间作用力,故A不选;
B、NaCl颗粒粉碎未破坏化学键,故B不选;
C、HCl溶于水电离成H+和Cl﹣,只破坏共价键,故C选;
D、NH4HCO3分解产生NH3、H2O和CO2,既破坏离子键,又破坏共价键,故D不选;
故选C.
【分析】物质形状的变化对化学键无影响,非金属与非金属之间以共价键结合,离子之间以离子键结合,以此来分析.
13.【答案】A
【解析】【解答】解:A、NH4Cl中铵根离子与氯离子以离子键结合,N、H元素形成的共价键,铵根离子中存在配位键,故A正确;
B、过氧化钠中含离子键和非极性共价键,不含配位键,故B错误;
C、H3O+中存大共价键和配位键,不含离子键,故C错误;
D、氧化镁中含离子键,不含共价键和配位键,故D错误;
故选A.
【分析】一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,非金属元素之间易形成共价键,含有孤电子对的原子和含有空轨道的原子之间存在配位键,据此分析解答.
14.【答案】D
【解析】【解答】A.CrO5中存在2个过氧键,过氧键中O显-1价,反应中容易变成-2价,具有强氧化性,故A不符合题意;
B.CrO5中存在2个过氧键,其中O显-1价,因此CrO5溶于水能够反应放出氧气,故B不符合题意;
C.CrO5中存在2个过氧键,含有O-O非极性键,故C不符合题意;
D.CrO5中存在2个过氧键、1个Cr=O键,所以4个O原子显-1价、1个O原子显-2价,所以Cr元素显+6价,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.CrO5中存在2个过氧键,过氧键中0显-1价,具有强氧化性;
B.CrO5中存在2个过氧键,其中0显-1价,与水反应放出氧气;
C.相同原子间的共价键为非极性键;
D.CrO5中存在过氧键、Cr-O键、 Cr=O键。
15.【答案】B
【解析】【解答】A.SO2和Si都只含共价键,但SO2为分子晶体,Si为原子晶体,A不合题意;
B.CO2和H2O都只含共价键,且二者都是分子晶体,B符合题意;
C.NaCl含有离子键,是离子晶体,HCl含有共价键,是分子晶体,C不合题意;
D.CCl4含有共价键,是分子晶体,KCl含有离子键,是离子晶体,D不合题意。
故答案为:B。
【分析】一般来说,活泼金属与非金属之间形成离子键,非金属与非金属之间形成共价键;由离子构成的晶体为离子晶体,由分子构成的晶体为分子晶体,由原子构成且存在空间网状结构的晶体为原子晶体。
16.【答案】B
【解析】【解答】在二氧化硅晶体中,每个硅原子形成4个Si—O键,故含有4 mol Si—O键的二氧化硅晶体的物质的量为1 mol,即含有2NA个氧原子,A项错误;金刚石中每个碳原子均与另外4个碳原子形成共价键,且每两个碳原子形成一个C—C键,故1 mol碳原子构成的金刚石中共有2 mol C—C键,因此金刚石晶体中碳原子数与C—C键数之比为1∶2,B项正确;二氧化硅晶体中不存在分子,C项错误;晶体氖是由单原子分子靠分子间作用力结合在一起形成的,属于分子晶体,D项错误。
【分析】A.根据二氧化硅的的例题构造进行解答
B.根据碳原子的网状立体机构进行解答
D.氖属于分子晶体
17.【答案】(1)离子键;高
(2)sp3;酰胺基
(3)C2H6O2;
(4)
【解析】【解答】(1)氰酸铵是离子化合物,氰酸铵晶体熔化时克服的作用力为离子键;干冰是分子晶体,由于离子键的强度远大于分子间作用力,故氰酸铵晶体比干冰的熔点高。故答案为:离子键;高;
(2)尿素中氮原子的价层电子对=3+ =4,杂化方式为sp3,CH3CONH2中官能团-CONH2的名称是酰胺基。故答案为:sp3;酰胺基;
(3)①有机物燃烧生成水5.4g,物质的量为 =0.3mol,令有机物燃烧生成的CO的质量为x,则: ,所以x=2.8g,CO的物质的量为 =0.1mol,根据碳元素守恒可知CO与CuO反应生成的CO2的物质的量为0.1mol,质量为0.1mol×44g/mol=4.4g,有机物燃烧生成的CO2的质量为8.8g-4.4g=4.4g,物质的量为 =0.1mol,根据原子守恒可知,有机物分子中N(C)= =2,N(H)= =6,N(O)= =2,该有机物的分子式为:C2H6O2。故答案为:C2H6O2;
②9.2g金属钠的物质的量为 =0.4mol,与0.2mol该有机物恰好完全反应,故该有机物分子中含有2个羟基,该有机物的结构简式为HO-CH2-CH2-OH,该反应的化学方程式: 。故答案为: ;
(4)某苯的同系物分子式为C8H10,不饱和度为4,若苯环上的氢原子被卤原子取代,生成的一卤代物有一种同分异构体,结构对称,为对二甲苯,则该苯的同系物的结构简式为 。故答案为: 。
【分析】浓硫酸具有吸水性,浓硫酸的质量增加5.4g,说明反应产物中含水5.4g,通过灼热氧化铜,由于发生反应CuO+CO Cu+CO2使固体的质量减轻,结合方程式利用差量法可计算CO的物质的量;通过碱石灰时,碱石灰的质量增加了8.8g可计算总CO2的物质的量,减去CO与CuO反应生成的CO2的质量为有机物燃烧生成CO2的质量,根据元素守恒计算有机物中含有C、H、O的物质的量,进而求得化学式;结合分子式、与钠反应生成氢气的体积,判断分子中官能团。
18.【答案】(1)B
(2)O22+、C22﹣;sp2;2mol或2×6.02×1023或2NA
(3);CO32﹣中C原子价层电子对数为 =3、则碳是sp2杂化,没有孤对电子,其空间构型为平面三角形
【解析】【解答】解:(1)a.CH2O是极性键形成的极性分子,故错误;b.CO2是极性键形成的非极性分子,故正确;c.CO是极性键形成的极性分子,故错误;d.H2O是极性键形成的极性分子,故错误;e.Na2CO3是离子晶体构成微粒不是分子,故错误;故选B;(2)①CO含有2个原子14个电子,所以CO互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式为:N2、CN﹣(或O22+、C22﹣、NO+),
故答案为:O22+、C22﹣;②HCHO中碳原子含有3个σ键,不含孤电子对,采用sp2 杂化,
故答案为:sp2;③CO2的结构式为O=C=O,分子中C形成2个δ键,则1molCO2中含有的σ键数目为2mol或2×6.02×1023或2NA,
故答案为:2mol或2×6.02×1023或2NA;(3)①Mn的原子序数为25,基态原子的电子排布式为,1s22s22p63s23p63d54s2,则Mn2+基态的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5),所以外围电子排布图为: 故答案为: ;②CO32﹣中C原子价层电子对数为 =3、没有孤对电子,其空间构型为平面三角形,
故答案为:CO32﹣中C原子价层电子对数为 =3、则碳是sp2杂化,没有孤对电子,其空间构型为平面三角形.
【分析】(1)由不同非金属元素形成的化学键为极性键,由同种非金属元素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,正负电荷的中心重合,则为非极性分子,极性分子中正负电荷的中心不重合,具有一定的极性,以此来解答;(2)①根据等电子体中原子数相同、价电子数相同分析;②根据中心原子形成的δ键和孤电子对数判断杂化类型;③据CO2的结构式O=C=O判断;(3)①Mn的原子序数为25,根据能量最低原理可写出Mn的基态原子的电子排布式,进而可确定Mn2+基态的电子排布式;②计算C原子价层电子对数、孤电子对数,进而确定其空间构型;
19.【答案】(1)CD
(2)AF;BG
【解析】【解答】解:(1)活泼金属与活泼非金属之间形成离子键,铵根离子与阴离子之间形成离子键,非金属之间形成共价键,则晶体中既有离子键又有共价键的是NH4Cl、Ca(OH)2;故答案为:CD;(2)P4、CO2属于分子晶体,熔化时破坏分子间作用力,不会破坏化学键;SiO2、金刚石属于原子晶体,熔化时破坏共价键;故答案为:AF;BG.
【分析】(1)活泼金属与活泼非金属之间形成离子键,非金属之间形成共价键;(2)离子晶体熔化时破坏离子键;原子晶体熔化时破坏共价键;分子晶体破坏分子间作用力.
20.【答案】(1)4s24p1
(2)+1;大
(3)GaCl3、GaBr3、GaI3均为分子晶体,结构相似,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强;GaF3为离子晶体
(4)(CH3)3Ga+AsH3 GaAs+3CH4;三角锥形;sp2
(5)4;
【解析】【解答】(1)基态镓原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1,则其价电子排布式为4s24p1。答案为:4s24p1;(2)镓的第一电离能比第二电离能要小得多,由此可推知镓的主要化合价为+1价。砷的价电子排布式为4s24p3,镓的价电子排布式为4s24p1,则二者同周期且砷在镓的右边,电负性砷大。答案为:大;(3)镓的卤化物的熔点都比较低,则应形成分子晶体,GaCl3、GaBr3、GaI3的沸点依次升高,其变化原因是GaCl3、GaBr3、GaI3均为分子晶体,结构相似,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强。答案为:GaCl3、GaBr3、GaI3均为分子晶体,结构相似,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强;
GaF3的相对分子质量最小,但其熔点超过1000℃,则不适合用分子晶体解释,可能的原因是GaF3为离子晶体。答案为:GaF3为离子晶体;(4)①在700℃时,(CH3)3Ga和AsH3反应,生成GaAs等,反应的方程式为(CH3)3Ga+AsH3 GaAs+3CH4。答案为:(CH3)3Ga+AsH3 GaAs+3CH4;②反应物AsH3分子的几何构型与NH3类似,则为三角锥形,(CH3)3Ga中镓原子的价层电子对数为3,且无孤对电子,由此可得出杂化方式为sp2。答案为:三角锥形;sp2;(5)从晶胞结构图中可以看出,As周围有4个Ga原子,则配位数为4。1个晶胞中含有4个GaAs,由此可求出1个晶胞的质量,再由晶胞参数,即可求出晶胞的体积,从而求出晶体的密度为 = g·cm-3。
答案为:4; 。
【分析】⑴镓位于周期表中第4周期第ⅢA族,最外层电子数即价电子数;
⑵根据电离能差值分析元素的化合价,电离能差值过大说明失去该电子较困难,同周期元素随着原子序数增大,电负性增强,同主族元素随着原子序数增大,电负性减小;
⑶三种卤化物的熔沸点均较低,说明都是分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔沸点越高, GaF3 的熔点超过 1000℃ ,可以考虑晶体类型发生变化;
⑷①(CH3)3Ga和AsH3反应,生成GaAs,反应温度为 700℃ ,据此写出反应的化学方程式;
②根据VSEPR理论判断AsH3分子的几何构型,根据杂化轨道理论判断 (CH3)3Ga中镓原子杂化方式 ;
⑸根据 砷化镓立方晶胞结构图可知,砷的外围有4个Ga原子,则配位数为4,GaAs中砷原子数=4,晶胞的质量m=,根据密度计算晶胞密度。
21.【答案】(1)⑥
(2)④
(3)①
(4)⑦
(5)⑤
(6)③
(7)②
(8);; .
【解析】【解答】解:①N2 中只含非极性键,属于单质; ②Na2O2中含有离子键和非极性键,属于离子键化合物;③NaOH、⑦NH4Cl中含有离子键和极性键,属于离子键化合物;④HCl中只含极性键,属于共价化合物;⑤H2O2 含有H﹣O极性键和O﹣O非极性键,属于共价化合物;⑥Na2S中只含离子键,属于离子化合物;
故答案为:(1)⑥(2)④(3)①(4)⑦(5)⑤(6)③(7)②;(8)根据电子式的书写方法,①③⑥的电子式 ; ; ,
故答案为: ; ; .
【分析】一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,不同非金属元素之间易形成极性键,同种非金属元素之间易形成非极性键,含有离子键的化合物是离子化合物,只含共价键的化合物是共价化合物,据此分析解答.