2.1 化学键与物质构成 课时练习
一、单选题
1.某元素的原子最外层只有一个电子,它与卤素结合时,所形成的化学键是( )
A.一定是离子键
B.一定是共价键
C.可能是离子键,也可能是共价键
D.以上说法都不正确
2.下列结论是从小茗同学的笔记本上摘录的,其中你认为错误的是( )
①离子化合物:NaCl、HCl、KOH ②共价化合物:HF、H2S、NH3 ③热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
④电解质:ZnCl2、H2SO4、Mg(OH)2 ⑤非电解质:S、CH4、CO ⑥酸性:H2SO4>H3PO4
A.①⑤ B.②④ C.只有⑤ D.③⑥
3.下列物质属于离子化合物且含有共价键的是( )
A. B. C. D.
4.科学家研究发现普通盐水在无线电波的照射下可以燃烧,其原理是无线电频率可以削弱盐水中所含元素原子之间的“结合力”,释放出氢原子和氧原子,一旦点火,氢原子就会在这种频率下持续燃烧。上述中“结合力”的实质是( )
A.离子键 B.离子键与共价键
C.极性共价键 D.非极性共价键
5.已知H—H键能为436 kJ·mol-1,H-N键能为391 kJ·mol-1,根据化学方程式:N2 + 3H2 = 2NH3 ΔH = -92.4 kJ·mol-1,则N≡N键的键能是( )
A.431 kJ·mol-1 B.946 kJ·mol-1
C.649 kJ·mol-1 D.869 kJ·mol-1
6.下列各组物质中,化学键类型不同的是( )
A.NaCl和K2S B.H2O和NH3 C.CaF2和CsCl D.CCl4和Na2O
7.下列叙述中,错误的是( )
A.在共价化合物分子内,一定不存在离子键
B.HBr、CO2、H2O、CS2都只含极性共价键
C.NH3分子中所有原子均满足8e-稳定结构
D.CaO和NaCl晶体熔化时要破坏离子键
8.下列分子中的σ键是由一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是( )
A.H2 B.HCl C.Cl2 D.F2
9.描述共价键的三个重要参数是键能、键长和键角。下列说法正确的是( )
A.在分子中,键的键长是C原子半径和S原子半径之和
B.分子为正四面体结构,键角为
C.键能:
D.型分子中的键角均为
10.中科院通过调控N-carbon的孔道结构和表面活性位构型,成功实现了电催化生成甲酸和乙醇,合成过程如图所示。用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.标准状况下,中所含质子的数目为
B.常温常压下,分子中所含键的数目为
C.甲酸和乙醇的混合物所含氢原子的数目一定为
D.电催化过程中,每生成甲酸,转移电子的数目为
11.在下列变化过程中,既有离子键被破坏又有共价键被破坏的是( )
A.将CO2通入水中 B.氯化钠溶于水
C.将HCl通入水中 D.过氧化钠溶于水
12.二氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂,其分子结构如图所示.常温下,S2Cl2是一种橙黄色的液体,遇水易水解,并产生能使品红褪色的气体,化学方程式为2S2Cl2+2H2O═SO2↑+3S↓+4HCl.下列说法中错误的是( )
A.S2Cl2为含有极性键和非极性键的非极性分子
B.反应中SO2是氧化产物,S是还原产物
C.S2Cl2的分子构型与H2O2的分子构型相似
D.反应中,生成3molS,转移电子数目为3NA
13.某元素原子最外层只有1个电子,它跟卤素相结合时,所形成的化学键( )
A.一定是共价键
B.一定是离子键
C.可能是共价键,也可能是离子键
D.以上说法均不符合题意
14.三氯化磷分子和氨分子结构和空间构型相似,是三角锥形而不是平面正三角形,下列关于三氯化磷分子的叙述,不正确的是( )
A.PCl3分子中三个共价键的键长、键能和键角都相等
B.PCl3分子中的P﹣Cl 键属于极性共价键
C.PCl3分子中既有σ键,又有π键
D.PCl3分子中各原子都达到8电子稳定结构
15.下列说法中正确的是( )
A.两个原子或多个原子之间的相互作用叫做共价键
B.阴、阳离子间通过静电引力而形成的化学键叫做离子键
C.分子晶体中一定含有共价键,离子晶体中一定含有离子键
D.氯化钠晶体中含有阳离子,氯化钠溶液中也含有阳离子
16.在化合物NaOH中不存在的化学键是( )
A.共价键 B.非极性键 C.极性键 D.离子键
17.近期《美国化学会志》报道,中国科学家以二氧化碳为碳源,金属钠为还原剂,在470℃、80MPa下合成出金刚石,具有深远意义。下列说法错误的是( )
A.由二氧化碳合成金刚石是化学变化
B.金刚石是碳的一种同位素
C.钠被氧化最终生成碳酸钠
D.金刚石中只含有非极性共价键
18.下列物质中,含有极性键的离子化合物是( )
A.MgCl2 B.HCl C.H2O2 D.NaOH
19.下列说法中正确的是( )
①非极性分子中只含有非极性键
②极性分子中只含有极性键
③含有阳离子的晶体一定是离子晶体
④原子晶体中一定含有非极性键
⑤实验测得气态BeCl2为共价分子,两个Be﹣Cl键间的夹角为180°,由此可判断BeCl2属于非极性分子
⑥CS2在水中的溶解度很小,是由于其属于非极性分子.
A.①②③④ B.③④⑤⑥ C.⑤⑥ D.②④⑤⑥
20.X元素的1个原子失去2个电子转移到Y元素的2个原子中去,形成离子化合物Z,下列说法中错误的是( )
A.Z在熔化状态下可以导电 B.Z可以表示为XY2
C.X形成+2价阳离子 D.Z中存在共价键,Z可以电离
二、综合题
21.下列物质中:①N2②MgCl2③NH4Cl ④CH4⑤CO2⑥Ne ⑦H2S ⑧KOH ⑨Na2O2⑩K2O
(1)只存在离子键的是 .(填序号,以下同.)
(2)只存在共价键的是 .
(3)没有化学键的是 .
(4)属于离子化合物的是 .
(5)属于共价化合物的是 .
22.下表是元素周期表的一部分,回答下列关问题:
(1)下列表述中能证明元素⑦与元素⑧非金属性强弱关系的是 。
a.常温下⑦的单质和⑧的单质状态不同
b.⑧的氢化物比⑦的氢化物稳定
c.一定条件下⑦和⑧的单质都能与氢氧化钠溶液反应
d. 元素⑧的氧化物的水化物酸性强于元素⑦的氧化物的水化物酸性
(2)第三周期中,原子半径最大的元素是 (填元素符号),简单离子半径最小的是 (填化学式)。
(3)④与⑧可以形成 (填离子或共价)化合物,请用电子式表示其形成过程: 。
23.现有下列三组元素,它们的原子序数分别是①3和9;②17和12;③6和8。
(1)其中能组成XY2型的共价化合物分子的是 ,电子式是 ;
(2)能形成XY型离子化合物的是 ,电子式是 ;
(3)用电子式表示第②组化合物的形成过程
24.某盐的组成可表示为3[H3ON5]:3[NH4N3]·NH4Cl。回答下列问题
(1)氯原子的电子排布式为 .
(2)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图(a)所示,其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因是 ;氮元素的E1呈现异常的原因是 。
(3)经X射线衍射测得化合物3[H3ON5]·3NH4N5]·NH4Cl的晶体结构,其局部结构如图(b)所示
①H3O+中心原子的杂化类型为 ,NH4+的空间构型为 。
②3[H3ON5]·3[NH4N5]·NH4Cl中阴离子N5-中的 键总数为 个。分子中的大 键可用符号 表示,其中m代表参与形成大键的原子数,n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大 键可表示为 ),则N5-中的大 键应表示为 。
③图(b)中虚线代表氢键,其中表示式为(NH4)N一H……Cl、 、 。
(4)3[H3ON5]·3[NH4N5]·NH4Cl的晶体密度为dg.cm-3,其立方晶胞参数为a nm,晶胞中含有y个3[H3ON5]·3[NH4N5]·NH4Cl单元,该单元的相对质量为M,则y的计算表达式为 .
25.用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的立体构型。
(1)H2Se
(2)NH2- ;
(3)BBr3
(4)CHCl3 ;
(5)SiF4 。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】解:原子最外层只有一个电子的元素可能是氢元素,也可能是碱金属元素,因此该元素与卤素结合时,可能形成离子键(如NaCl),也可能形成共价键(如HCl).
故选C.
【分析】根据原子最外层只有一个电子,则该元素可能为碱金属,也可能为氢元素,然后结合形成的化合物,确定化学键类型.
2.【答案】A
【解析】【解答】①HCl是共价化合物,不符合题意;
②HF、H2S、NH3是共价化合物,符合题意;
③热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,符合题意;
④电解质:ZnCl2、H2SO4、Mg(OH)2,符合题意;
⑤S是单质,既不是电解质,也不是非电解质,不符合题意;
⑥酸性:H2SO4>H3PO4,符合题意
①⑤均不符合题意,
故答案为:A。
【分析】含有离子键的化合物为离子化合物,只含共价键的化合物为共价化合物;电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物;非电解质是指在水溶液中和熔融状态下均不能导电的化合物;元素的非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性更强。
3.【答案】D
【解析】【解答】A.是离子化合物,电子式为,只含离子键,故不选A;
B.是共价晶体,只含共价键,故不选B;
C.是共价化合物,只含共价键,故不选C;
D.是离子化合物,电子式为,含有离子键和共价键,
故答案为:D;
【分析】铵根离子或金属离子与非金属离子或酸根离子的结合是离子键,非金属原子和非金属原子的结合是共价键,含有离子键的化合物为离子化合物,只含共价键的化合物为共价化合物。
4.【答案】C
【解析】【解答】水分子是由H原子和O原子构成的,H原子和O原子之间存在极性共价键,“释放出氢原子”必须破坏水分子内的氢氧键,这是一种极性共价键,
故答案为:C。
【分析】离子键存在于由阴、阳离子组成的离子化合物中;共价键存在于以共用电子对形成的分子中,同种元素原子间形成非极性键,不同种元素原子间形成极性共价键。
5.【答案】B
【解析】【解答】设N≡N键的键能为x kJ·mol-1,
ΔH=断键吸收的键能-成键放出的键能=x+436×3-6×391=-92.4,x=946"kJ·mol-1。
故答案为:B
【分析】ΔH=反应物的键能和-生成物的键能和,需要注意的是一个NH3中存在三个H-N,代入数据可得。
6.【答案】D
【解析】【解答】解:A.NaCl中钠离子和氯离子之间只存在离子键、K2S中钾离子和硫离子之间只存在离子键,所以化学键类型相同,故A不选;
B.水分子中H﹣O原子之间、氨气分子中N﹣H原子之间只存在共价键,故B不选;
C.CaF2中钙离子和氟离子、CsCl中铯离子和氯离子之间都只存在离子键,故C不选;
D.CCl4中C﹣Cl之间存在共价键、Na2O中钠离子和氧离子之间存在离子键,所以化学键类型不同,故D选;
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,非金属元素之间易形成共价键,铵根离子和酸根离子之间存在离子键,据此判断.
7.【答案】C
【解析】【解答】A.只含有共价键的化合物为共价化合物, A不符合题意;
B.HBr、CO2、H2O、CS2都只含极性共价键的共价化合物,B不符合题意;
C.H原子核外只有一个电子层K层,K层最多只能容纳两个电子,NH3分子中只有N满足8e-的稳定结构, C符合题意;
D.CaO和NaCl晶体熔化时电离为阴阳离子,故破坏离子键, D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.离子化合物中一定有离子键,可能有共价键,共价化合物中一定只有共价键
B.极性共价键是不同原子之间通过共用电子对形成的
C.氢原子只能达到2个电子稳定结构
D.CaO和NaCl属于离子化合物,熔化时断裂离子键
8.【答案】B
【解析】【解答】解:A.H2是由两个1s轨道形成的σ键,故A错误;
B.是由H的1s轨道与Cl的3p轨道形成的σ键,故B正确;
C.是由两个3p轨道形成的σ键,故C错误;
D.是两个2p轨道形成的σ键,故D错误;
故选:B.
【分析】题干中给出的原子只有氢原子含1个原子,最外层电子为s电子,据此解答.
9.【答案】B
【解析】【解答】A.键长是成键两原子的原子半径之和,二硫化碳分子中碳硫双键的键长比碳原子和硫原子的原子半径之和要小,故A不符合题意;
B.白磷分子的空间构型为正四面体形,键角为60°,故B符合题意;
C.查阅课本资料可知,氮氮三键的键能为946kJ/mol,而氮氮单键的键能为193kJ/mol,故氮气分子中含有的氮氮三键的键能比氮氮单键的3倍要大,故C不符合题意;
D.若AB3分子中A原子的价层电子对数为3,孤对电子对数为0,空间构型为平面三角形,分子中的键角均为120°,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.共价键是两原子电子云的重叠,所以键长是成键两原子的原子半径之和,二硫化碳分子中碳硫双键的键长比碳原子和硫原子的原子半径之和要小;
B.白磷分子的空间构型为正四面体形,每3个P形成一个正三角形,所以键角是60°;
C.三键的键能不是单键键能的3倍;
D.AB3型分子可能为正三角形的,键角就是120°。
10.【答案】A
【解析】【解答】A、一个CO分子中含有14个质子,标准状况下, 的物质的量为0.25mol,所含质子数的数目为 ,故A正确;
B、 CO2的结构式为O=C=O, 一个CO2分子中含有2个π键, 的物质的量为0.2mol, 所含π键的数目为0.4NA, 故B错误;
C、甲酸和乙醇的最简式不同,氢原子数目不确定,故C错误;
D、该过程中,C的化合价由+4价降低到+2价,则每生成甲酸,转移电子的数目为,故D错误;
故答案为:A。
【分析】A、一个CO含有14个质子;
B、单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键;
C、甲酸和乙醇的最简式不同;
D、电催化生成甲酸的过程中,C的化合价由+4价降低到+2价。
11.【答案】C
【解析】【解答】解:A.将CO2通入水中,生成碳酸,没有离子键断裂,故A不选;
B.氯化钠溶于水,只有离子键断裂,没有共价键断裂,故B不选;
C.将HCl通入水中,只有共价键断裂,故C不选;
D.过氧化钠溶于水,反应生成NaOH和氧气,既有离子键被破坏又有共价键被破坏,故C选;
故选C.
【分析】一般来说,活泼金属与非金属形成离子键,非金属之间形成共价键,化学变化、电解质的电离中均存在化学键的断裂,以此来解答.
12.【答案】A
【解析】【解答】解:A.S2Cl2分子中S﹣S为非极性键,S﹣Cl键为极性键,S2Cl2是展开书页型结构,Cl﹣S位于两个书页面内,该物质结构不对称,正负电荷重心不重合,为极性分子,故A错误;
B.S2Cl2硫化合价由+1降低为0价硫,所以S为还原产物,S2Cl2硫化合价由+1升高为+4价SO2,所以SO2为氧化产物,故B正确;
C.S2Cl2分子中S﹣S为非极性键,S﹣Cl键为极性键,H2O2分子中O﹣O为非极性键,H﹣O键为极性键,S2Cl2的分子构型与H2O2的分子构型相似,故C正确;
D.在反应中,S元素发生自身氧化还原反应,S2Cl2硫化合价由+1升高为+4价SO2,所以生成1molSO2,转移电子为3mol,即转移电子数目为3NA,故D正确;
故选A.
【分析】A.同种元素原子之间形成非极性键,不同元素的原子之间形成的化学键多为极性键,S2Cl2是展开书页型结构,Cl﹣S位于两个书页面内,该物质结构不对称;
B.根据化合价降低为氧化剂生成还原产物,化合价升高为还原剂生成氧化产物判断;
C.S2Cl2分子中S﹣S为非极性键,S﹣Cl键为极性键,H2O2分子中O﹣O为非极性键,H﹣O键为极性键;
D.根据元素的化合价升降来确定电子转移情况.
13.【答案】C
【解析】【解答】某元素原子最外层只有1个电子,它可能是非金属元素H元素,H与卤素结合形成的是共价键。也可能是金属元素Li、Na等,它跟卤素相结合时,所形成的化学键是离子键。
故答案为:C。
【分析】某元素原子最外层只有1个电子,该元素可能是金属元素,也可能是非金属元素,与卤素可形成离子键或共价键。
14.【答案】C
【解析】【解答】解:A.PCl3分子中三个P﹣Cl键完全相同,所以键长、键能、键角都相等,故A正确;
B.不同非金属元素之间形成极性共价键,则分子中P﹣Cl键是极性共价键,故B正确;
C.PCl3分子中有σ键,无π键,故C错误;
D.PCl3分子中P为+3价,最外层有5个电子,3+5=8,满足8电子稳定结构,故D正确;
故选C.
【分析】PCl3分子中三个P﹣Cl键完全相同,所以键能、键长,键角都相等;分子中P﹣Cl键是不同非金属元素之间形成的极性共价键,元素化合价的绝对值加上原子最外层电子数等于8,则满足8电子稳定结构.
15.【答案】D
【解析】【解答】解:A.相邻的原子之间强烈的相互作用叫做化学键,形成化学键的原子必须是相邻的原子,且其之间的作用力必须强烈,故A错误;
B.离子键是阴、阳离子间通过静电作用而形成的,是吸引力和排斥力的平衡,故B错误;
C.单原子分子中没有化学键,如稀有气体为单原子分子,形成的晶体中没有共价键,故C错误;
D.氯化钠属于离子化合物,在晶体中或溶液中均存在阳离子,故D正确;
故选D.
【分析】A.相邻的原子之间强烈的相互作用叫做化学键;
B.离子之间的静电作用形成离子键;
C.单原子分子中没有化学键;
D.氯化钠属于离子化合物.
16.【答案】B
【解析】【解答】解:NaOH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,所以该物质中不能非极性共价键,故选B.
【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,同种非金属元素之间存在非极性共价键,不同非金属元素之间存在极性共价键,第IA、第IIA族元素和第VIA族、第VIIA族元素之间易形成离子键.
17.【答案】B
【解析】【解答】A、由二氧化碳合成金刚石有新物质金刚石生成,所以是化学变化,故A不符合题意;
B、同位素必须是核素,金刚石是碳元素的单质,故B符合题意;
C、钠性质活泼,钠和氧气反应生成氧化钠,氧化钠和水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠潮解后和二氧化碳反应生成十水碳酸钠晶体,再风化得到碳酸钠,所以最终生成碳酸钠,故C不符合题意;
D、同种元素之间形成的共价键为非极性键,金刚石中只含有碳碳键,是非极性键,故D不符合题意,
故答案为:B。
【分析】A.物理变化和化学变化最本质的区别就是化学变化会有新物质的生成;
B.金刚石属于碳元素的一种单质;
C.碳酸钠又叫纯碱,但分类属于盐,不属于碱。国际贸易中又名苏打或碱灰。它是一种重要的有机化工原料,主要用于平板玻璃、玻璃制品和陶瓷釉的生产。还广泛用于生活洗涤、酸类中和以及食品加工等;
D.非极性共价键指的是由同种元素之间形成的共价键。
18.【答案】D
【解析】【解答】A.MgCl2中只含有离子键,A不符合题意;
B.HCl中只含有共价键,B不符合题意;
C.H2O2中含有极性共价键和非极性共价键,C不符合题意;
D.NaOH是离子化合物,内含O-H极性共价键,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】极性键是不同元素形成的共价键,含有离子键的化合物是离子化合物。
19.【答案】C
【解析】【解答】解:①同种非金属元素之间形成非极性键,甲烷属于非极性分子但是分子中只有C﹣H极性键,故错误; ②不同非金属元素之间形成极性键,H2O2属于极性分子,分子中存在H﹣O极性键和O﹣O非极性键,故错误; ③金属晶体由金属阳离子与自由电子构成,则含有阳离子的晶体不一定是离子晶体,故错误; ④原子晶体中可能含有非极性键,如金刚石中含有C﹣C非极性键,也可能含有极性键,如二氧化硅中含有Si﹣O极性键,故错误;⑤BeCl2为共价分子,两个Be﹣Cl键间的夹角为180°,说明分子结构对称,正负电荷重合,属于非极性分子 故正确;⑥CS2属于非极性分子,易溶于非极性溶剂,难溶于极性溶剂,水属于极性溶剂,所以CS2在水中的溶解度很小,故正确.
故选C.
【分析】①同种非金属元素之间形成非极性键; ②不同非金属元素之间形成极性键; ③金属晶体由金属阳离子与自由电子构成; ④原子晶体中不一定含有非极性键;⑤分子结构对称,正负电荷重合,属于非极性分子; ⑥根据相似相溶原理分析.
20.【答案】D
【解析】【解答】X元素的1个原子失去2个电子,X形成+2价阳离子,2个电子转移到Y元素的2个原子中去,说明Y形成-1价阴离子;Z是由X2+、Y-形成的离子化合物,Z只含离子键,熔化状态下可以导电,化学式是XY2,
故答案为:D。
【分析】X元素失去电子说明X是活泼金属,Y得到电子说明Y是活泼非金属元素,结合离子化合物的性质和电子转移的数值进行解答即可。
21.【答案】(1)②⑩
(2)①④⑤⑦
(3)⑥
(4)②③⑧⑨⑩
(5)①④⑤⑦
【解析】【解答】解:①CO2中只含共价键,为共价化合物;②MgCl2中只含离子键,为离子化合物;③NH4Cl中含离子键和N﹣H极性共价键,为离子化合物;④CH4中只含共价键,为共价化合物;⑤CO2中只含共价键,为共价化合物;⑥Ne中不含化学键,为单质;⑦H2S中只含极性共价键,为共价化合物;⑧KOH中含离子键和极性共价键,为离子化合物;⑨Na2O2中含离子键和O﹣O非极性共价键,为离子化合物;⑩K2O中只含离子键;(1)只存在离子键的是②⑩,故答案为:②⑩;(2)只存在共价键的是①④⑤⑦,故答案为:①④⑤⑦;(3)没有化学键的是⑥,故答案为⑥;(4)属于离子化合物的是②③⑧⑨⑩,故答案为:②③⑧⑨⑩;(5)属于共价化合物的是①④⑤⑦,故答案为:①④⑤⑦.
【分析】一般来说,活泼金属与非金属形成离子键,非金属之间形成共价键,含离子键的一定为离子化合物,以此来解答.
22.【答案】(1)b
(2)Na;Al3+
(3)离子;略
【解析】【解答】(1)由分析可知,⑦是S,⑧是Cl。
a.单质状态属于物理性质,不能比较非金属性,a错误;
b.元素的非金属性越强,则其氢化物越稳定,b正确;
c.元素的单质能与NaOH溶液反应,无法比较元素的非金属性,c错误;
d.元素的非金属性越强,则其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,d错误。
(2)同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小,所以第三周期原子半径最大的元素是Na。核外电子结构相同的粒子,核电荷数越大,其半径越小;核外电子结构不同的粒子,核电荷数越大,其半径越大。
(3)MgCl2为离子化合物,镁离子与2个氯离子通过离子键结合,Mg最外层两个电子被两个Cl原子得到,用电子式表示其形成过程是。
【分析】根据周期表结构可推出①是N,②是F,③是Na,④是Mg,⑤是Al,⑥是Si,⑦是S,⑧是Cl,⑨是Ar,⑩是K, 是Ca, 是I。结合元素周期律及物质的性质进行分析。
23.【答案】(1)③;
(2)①;
(3)
【解析】【解答】(1)碳元素和氧元素可以形成二氧化碳,属于共价化合物,其中碳氧之间以双键形式连接,电子式为: ;(2)锂元素为活泼金属元素,氟元素为活泼非金属,两者之间可形成离子化合物LiF,其电子式为: ;镁元素为活泼金属元素,氯元素为活泼非金属,两者之间可形成离子化合物MgCl2,形成过程为: 。
【分析】(1)非金属原子间共用电子对形成共价键,活泼金属与活泼非金属间以静电作用形成离子键。
(3)用电子式表示离子化合物的形成过程,左边写原子的电子式,并用弯箭头表示电子转移的方向,中间用直箭头,右边写离子化合物的电子式。
24.【答案】(1)1s22s22p63s23p5
(2)同周期元素随核电荷数依次增大,原子半径逐渐变小,故结合一个电子释放出的能量(E1)依次增大;N原子的2p轨道为半充满状态,具有额外稳定性,故不易结合一个电子
(3)sp3杂化;正四面体;5;;(H3O+)O—H…N(N );(NH )N—H…N(N )
(4) (或: ×10-21)
【解析】【解答】(1)氯原子的核电荷数为17,其电子排布式为1s22s22p63s23p5 ;正确答案:1s22s22p63s23p5。(2)同周期元素随核电荷数依次增大,原子半径逐渐变小,故结合1个电子释放出的能量依次增大,氮原子的2p轨道为半充满状态,具有稳定性;正确答案:同周期元素随核电荷数依次增大,原子半径逐渐变小,故结合一个电子释放出的能量(E1)依次增大;N原子的2p轨道为半充满状态,具有额外稳定性,故不易结合一个电子。(3)①H3O+中价层电子对个数都是3且含有一对孤电子对,所以为三角锥形结构,中心原子的杂化类型为sp3杂化,NH4+中价层电子对个数是4且不含孤电子对,其空间构型为正四面体;正确答案:sp3;正四面体。②如图2所示,3[H3ON5]·3[NH4N5]·NH4Cl中阴离子N5-中的 键总数为5个,根据已知信息,N5-中参与形成大 键的原子数且5,形成大 键的电子数为6,所以N5-中的大 键表示为 ;正确答案:5; 。③图(b)中虚线代表氢键,其中表示式为(NH4)N一H……Cl、(H3O+)O—H…N(N ) 、(NH )N—H…N(N ) ;正确答案:(H3O+)O—H…N(N ) 、(NH )N—H…N(N ) 。(4)晶胞体积V=(a×10-7)3cm3, 晶胞质量为m=y×M/NA,密度为ρ=m/V,所以y= ×10-21;正确答案: (或: ×10-21)。
【分析】(1)氯原子核外一共有17个电子,共有3个电子层,5个能级;
(2)同周期元素原子的半径由左至右是逐渐减小的,因此其结合电子的能力就越来越强,其结合一个电子释放出的能量(E1)依次增大;
(3)①H3O+中价层电子对个数都是3且含有一对孤电子对,中心原子杂化类型为sp3杂化;NH4+中价层电子对个数是4且不含孤电子对,所以其空间构型为正四面体;
②单键中只含有 键,双键既含有 键又含有π键;
③氢原子与电负性大的原子X以共价键结合,若与电负性大、半径小的原子Y(O F N等)接近,在X与Y之间以氢为媒介,生成X-H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用,称为氢键;
(4)将晶胞的体积、密度以及质量的公式进行联立可以计算出y值。
25.【答案】(1)V形
(2)V形
(3)平面三角形
(4)四面体形
(5)正四面体形
【解析】【解答】根据原子的最外层电子排布,可以判断出本题中各分子或离子的中心原子上的孤电子对数和σ键电子对数为:
化学式 H2Se N BBr3 CHCl3 SiF4
中心原子上 的孤电子对数 2 2 0 0 0
中心原子 的σ键电 子对数 2 2 3 4 4
价层 电子对数 4 4 3 4 4
H2Se、NH2-略去两对孤电子对,立体构型均为V形,BBr3为平面三角形;CHCl3分子中由于H原子和Cl原子不同,不能形成正四面体形;SiF4为正四面体形。
【分析】根据给出的化学式或者离子计算出中心原子的价层电子对以及孤对电子即可判断构型