第三节 化学键(培优竞赛训练)化学人教版2019必修第一册同步备课

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名称 第三节 化学键(培优竞赛训练)化学人教版2019必修第一册同步备课
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文件大小 1.7MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2025-10-08 10:34:02

文档简介

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第三节 化学键
内容概览
01 竞赛技巧总结 核心策略精讲,高效解题通法提炼
02 技巧针对训练 专项能力突破,弱点题型强化攻坚
03 综合培优精练 高阶思维拓展,综合问题融合演练
04 竞赛真题精练 实战命题解密,赛场节奏模拟特训
竞赛技巧1 化学键的基本类型
一、离子键
1.形成条件:电负性差异较大的金属与非金属(ΔEN > 1.7)通过电子转移形成阴阳离子,通过静电作用结合。
2.特征:无方向性和饱和性,晶格能(U)衡量键强度,通过波恩 - 哈伯循环计算。
3.离子电子层构型:2 电子(Li+)、8 电子(Na+)、18 电子(Zn2+)、18+2 电子(Sn2+)、9-17 不规则电子(Fe2+)等。
二、共价键
1.共价键的形成
①A、B 两原子各有一个成单电子,当 A、B 相互接近时,两电子以自旋相反的方式结成电子对,即两个电子所在的原子轨道能相互重叠,则体系能量降低,形成化学键,亦即一对电子则形成一个共价键。
②形成的共价键越多,则体系能量越低,形成的分子越稳定。因此,各原子中的未成对电子尽可能多地形成共价键。
2.本质:原子间共享电子对,具有方向性和饱和性。
3.共价键的特征——饱和性、方向性
①饱和性:几个未成对电子(包括原有的和激发而生成的),最多形成几个共价键。例如:O有两个单电子,H有一个单电子,所以结合成水分子,只能形成2个共价键;C最多能与H 形成4个共价键。
②方向性:各原子轨道在空间分布是固定的,为了满足轨道的最大重叠,原子间成共价键时,当然要具有方向性。 如: HCl。
Cl的3p 和H的1s轨道重叠,要沿着z轴重叠,从而保证最大重叠,而且不改变原有的对称性。再如:Cl2 分子,也要保持对称性和最大重叠。
4.键型:
①σ 键:头碰头重叠,键能大(如 H2中的s-sσ键),特点:将成键轨道,沿着键轴旋转任意角度,图形及符号均保持不变。即键轨道对键轴呈圆柱型对称,或键轴是n重轴。
②π 键:肩并肩重叠,稳定性较低(如 C2H4中的π键),特点:成键轨道围绕键轴旋转180°时,图形重合,但符号相反。
5.键参数:键长、键能、键角,键的极性。
(1)键能
AB(g) = A(g) + B(g) △H = EAB = DAB
对于双原子分子,解离能DAB等于键能EAB,但对于多原子分子,则要注意解离能与键能的区别与联系,如NH3:
NH3(g) = H(g) +NH2(g) D1 = 435.1 kJ·mol-1
NH2(g) = H(g) +NH(g) D2 = 397.5 kJ·mol-1
NH(g) = H(g) +N(g) D3 = 338.9 kJ·mol-1
三个D值不同,而且:E=(D1+D2+D3)/ 3 =390.5 kJ·mol-1。另外,E可以表示键的强度,E越大,则键越强。
(2)键长
分子中成键两原子之间的距离,叫键长。一般键长越小,键越强。例如:
表5-1 几种碳碳键的键长和键能
键长/pm 键能/ kJ·mol-1
C—C 154 345.6
C==C 133 602.0
120 835.1
另外,相同的键,在不同化合物中,键长和键能不相等。例如:CH3OH中和C2H6 中均有C—H键,而它们的键长和键能不同。
(3)键角
是分子中键与键之间的夹角(在多原子分子中才涉及键角)。如:H2S 分子,H—S—H 的键角为 92°,决定了H2S 分子的构型为“V”字形;又如:CO2中,O—C—O的键角为180°,则CO2分子为直线形。
因而,键角是决定分子几何构型的重要因素。
(4)键的极性
极性分子的电场力以偶极矩表示。偶极矩μ=g(静电单位)×d(距离,cm)即德拜(D)
三、金属键
1.电子海模型:金属原子释放自由电子形成 “电子气”,无固定方向,解释金属导电性和延展性(西北师范大学统一身份认证)。
2.
竞赛技巧2 电子式
1.概念:在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子的式子。
2.电子式的书写
粒子的种类 电子式的表示方法 注意事项 举例
原子 元素符号周围标有价电子 价电子少于4时以单电子分布,多于4时多出部分以电子对分布
阳 离 子 单核 离子符号 右上方标明电荷 Na+
多核 元素符号紧邻铺开,周围标清电子分布 用“[ ]”,并标明电荷
阴 离 子 单核 元素符号周围合理分布价电子及所得电子 用“[ ]”,右上方标明电荷
多核 元素符号紧邻铺开,合理分布价电子及所得电子 相同原子不得加和,用“[ ]”,右上方标明电荷
单 质 及 化 合 物 离子化合 物 用阳离子电子式和阴离子电子式组成 同性不相邻,离子合理分布
单质及共 价化合物 各原子紧邻铺开,标明价电子及成键电子情况 原子不加和,无“[ ]”,不标明电荷
3.电子式书写常见的6大误区
内容 实例
误区1 漏写未参与成键的电子 N2的电子式误写为,应写为
误区2 化合物类型不清楚,漏写或多写[ ]及错写电荷数 NaCl误写为,应写为 ;HF误写为 ,应写为
误区3 书写不规范,错写共用电子对 N2的电子式误写为或或
误区4 不考虑原子间的结合顺序 HClO的电子式误写为 ,应写为
误区5 不考虑原子最外层有几个电子,均写成8电子结构 CH的电子式误写为,应写为
误区6 不考虑AB2型离子化合物中2个B是分开写还是一起写 CaBr2的电子式为 ; CaC2的电子式为
4.用电子式表示化合物的形成过程
①离子化合物:左边是原子的电子式,右边是离子化合物的电子式,中间用“―→”连接,相同的原子或离子不合并。
如NaCl:。
②共价化合物:左边是原子的电子式,右边是共价化合物的电子式,中间用“―→”连接。
如HCl:?。
5.陌生电子式书写方法
①确定该物质是属于共价化合物还是离子化合物;
②确定该物质中各原子的成键方式;
③根据各原子最外层电子数和成键后各原子达到最外层8(或2)电子稳定结构的要求,分析各原子共用电子对的情况;
④根据化合物类型、成键方式和原子稳定结构的分析,书写电子式。
竞赛技巧3 共价键参数及应用
1. 键能(Bond Energy)
(1)定义:在标准状态(298K,101kPa)下,将 1mol 气态分子 AB(g)断裂为气态原子 A(g)和 B(g)所需的能量(单位:kJ/mol)。键能是共价键强度的直接量度,键能越大,键越牢固,分子越稳定。
注:多原子分子中,键能是平均断裂能(如 CH 中 C-H 键能为 413kJ/mol,是断裂 4 个 C-H 键的平均值)。
(2)影响因素:
①键长:键长越短,原子核对共用电子对吸引力越强,键能越大(如 C-C 单键键长 154pm,键能 347kJ/mol;C=C 双键键长 134pm,键能 615kJ/mol)。
②键级:键级越高,成键电子对越多,键能越大(如 N≡N 键级 3,键能 945kJ/mol;O=O 键级 2,键能 498kJ/mol)。
③原子电负性:电负性差异越大,键的极性越强,键能可能增大(如 H-F 键能 565kJ/mol > H-Cl 键能 431kJ/mol,因 F 电负性更大)。
(2)应用:
①比较分子稳定性:键能越大,分子越难分解。例如:
a.N 中 N≡N 键能极大(945kJ/mol),故 N 化学性质稳定,常温下难参与反应;
b.卤化氢稳定性:HF > HCl > HBr > HI(对应键能依次减小)。
②计算反应热(ΔH):反应热等于反应物总键能与生成物总键能的差值,公式为:
ΔH = E(断裂键能)- E(形成键能)(断裂键吸热, 为正;形成键放热,ΔH 为负)。
2. 键长(Bond Length)
(1)定义:分子中两个成键原子核间的平衡距离(单位:pm,1pm=10 m)。键长是分子几何结构的基础参数。
(2)影响因素:
①原子半径:成键原子半径越小,键长越短(如 C-C 键长 154pm,Si-Si 键长 234pm,因 Si 原子半径大于 C)。
②键级:键级越高,电子云重叠程度越大,键长越短(如 C-C 单键 154pm > C=C 双键 134pm > C≡C 三键 120pm)。
③杂化类型:中心原子杂化轨道中 s 成分越高,键长越短(如 C 的 sp 杂化键长 < sp 杂化 < sp 杂化,因 s 轨道半径小于 p 轨道)。
(3)应用:
①推断键能与稳定性:键长与键能负相关,通过键长数据可快速比较键强度。例如:已知 C-O 键长(143pm) C-S 键能,故醇比硫醇更稳定。
②判断分子对称性与构型:对称分子中等价键的键长相等。例如:BF3中 3 个 B-F 键长均为 130pm,证明其为平面正三角形构型;CH4中 4 个 C-H 键长相等,为正四面体构型。
③区分键型:通过键长差异判断单键 / 双键 / 离域键。例如:苯分子中 C-C 键长均为 139pm,介于单键(154pm)和双键(134pm)之间,证明存在离域大 π 键(π66)。
3. 键角(Bond Angle)
(1)定义:分子中两个相邻共价键之间的夹角(单位:°),是反映分子空间构型的关键参数。
(2)影响因素:
①杂化类型:杂化轨道的空间取向决定键角(sp 杂化 180°,sp 杂化 120°,sp 杂化 109°28′)。
②孤电子对斥力:孤电子对(LP)对成键电子对(BP)的斥力 > BP 对 BP 的斥力,孤电子对越多,键角越小。例如:
a.NH (N 为 sp3杂化,1 对 LP):键角 107°(小于 109°28′);
b.H2O(O 为 sp3杂化,2 对 LP):键角 104.5°(比 NH3更小)。
③成键电子对斥力:多重键(双键 / 三键)电子云密度高,斥力大于单键。例如:CH2=CH-CH3中,双键与单键的夹角(~122°)大于单键之间的夹角(~118°)。
(2)应用:
①确定分子空间构型:键角直接对应构型。例如:
a.键角 180°→直线形(CO2、C2H2);
b.键角 120°→平面三角形(BF3、SO3);
c.键角 109°28′→正四面体(CH4、CCl4);
d.键角 107°→三角锥形(NH3、PH3)。
②分析分子极性:对称构型(键角对称)的分子通常非极性,不对称则极性。例如:CO2键角 180°(对称)→非极性分子;H2O 键角 104.5°(不对称)→极性分子。
③解释分子间作用力:键角影响分子形状,进而影响范德华力或氢键。例如:H2O 的 V 形结构(键角 104.5°)使其分子间氢键更易形成,导致沸点远高于同主族的 H2S。
【归纳总结】比较键角大小的三种思维模型
(1)杂化轨道类型不同:sp>sp2>sp3。
(2)
(3)在同一分子中,π键电子斥力大,键角大。
4.键参数对分子性质的影响
①键能越大,键长越短,分子越稳定。

竞赛技巧4 分子间作用力与晶体类型
一、分子间作用力
1.分子间作用力
(1)概念:物质分子之间普遍存在的相互作用力,称为分子间作用力。
(2)分类:分子间作用力最常见的是范德华力和氢键。
(3)强弱:范德华力<氢键<化学键。
2.范德华力
①范德华力约比化学键的键能小1~ 2个数量级。
②范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强,物质的熔点、沸点越高,硬度越大。
③一般来说,组成和结构相似的物质,随着相对分子质量的增加,范德华力逐渐增大。
3.氢键
1)形成:已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中电负性很强的原子之间的作用力,称为氢键。
2)表示方法:A—H…B
3)特征:具有一定的方向性和饱和性。
4)分类:氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种。
5)分子间氢键对物质性质的影响
(1)对物质溶沸点的影响:
①存在分子间氢键的物质,具有较高的熔、沸点。例如:NH3、H2O和HF的熔、沸点比同主族相邻元素氢化物的熔、沸点高,这种反常现象是由于它们各自的分子间形成了氢键。
②互为同分异构体的物质,能形成分子内氢键的,其熔、沸点比能形成分子间氢键的物质的低。例如:邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛能形成分子间氢键,当对羟基苯甲醛熔化时,需要较多的能量克服分子间氢键,所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高于邻羟基苯甲醛的熔、沸点。
(2)对物质溶解度的影响:溶质与溶剂之间若能形成分子间氢键,则溶质的溶解度明显的大;分子内氢键的形成导致溶解度减小。
6)分子间作用力(范德华力)与氢键的比较
范德华力 氢键
存在 分子间普遍存在 已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间
特征 无方向性、无饱和性 具有一定的方向性和饱和性
强度 共价键>氢键>范德华力
影响其强度的因素 ①组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大; ②分子的极性越大,范德华力越大 对于A—H…B,A、B的电负性越大,B原子的半径越小,氢键键能越大
对物质性质的影响 范德华力主要影响物质的物理性质,如熔、沸点等。范德华力越大,物质的熔、沸点越高 分子间氢键的存在,使物质的熔、沸点升高,分子内氢键使物质的熔、沸点降低,对电离、溶解度等产生影响
二、晶体类型及性质
知识点1 分子晶体
1.概念:只含分子的晶体称为分子晶体。
2.粒子间的相互作用力:分子晶体内相邻分子间以分子间作用力相互吸引,分子内原子之间以共价键结合。
3.常见的分子晶体
①所有非金属氢化物,如水、硫化氢、氨、甲烷等。
②部分非金属单质,如卤素(X2)、氧(O2)、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、C60等。
③部分非金属氧化物,如CO2、SO2、P4O6、P4O10等。
④几乎所有的酸,如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等。
⑤绝大多数有机化合物的晶体,如苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等。
4.物理性质
分子晶体熔、沸点较低,硬度较小。
5.分子晶体的结构特征
①分子间作用力只是范德华力:晶体中分子堆积方式为分子密堆积。
②分子间还有其他作用力:水分子之间的主要作用力是氢键,在冰的每个水分子周围只有4个紧邻的水分子。冰的晶体结构如图:
6.结构模型
①干冰晶体中,每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个。
②冰的结构模型中,每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接,含1 mol H2O的冰中,最多可形成2 mol“氢键”。
知识点2 共价晶体
1.构成微粒及其相互作用
2.物理性质
①共价晶体中,由于各原子均以强的共价键相结合,因此一般熔点高,硬度大。
②结构相似的共价晶体,原子半径越小,键长越短,键能越大,晶体的熔点越高。
3.常见的共价晶体。
4.结构模型
①金刚石晶体中,每个C与另外相邻4个C形成共价键,C—C键之间的夹角是109°28′,最小的环是六元环。含有1 mol C的金刚石中,形成的共价键有2 mol。
②SiO2晶体中,每个Si原子与4个O原子成键,每个O原子与2个硅原子成键,最小的环是十二元环,在“硅氧”四面体中,处于中心的是Si原子,1 mol SiO2中含有4 mol Si—O键。
知识点3 金属晶体
1.金属键
①概念:金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”,被所有原子共用,从而把所有金属原子维系在一起。
②成键粒子是金属阳离子和自由电子。
③金属键的强弱和对金属性质的影响:
a.金属键的强弱主要取决于金属元素的原子半径和价电子数,原子半径越大,价电子数越少,金属键越弱;反之,金属键越强。
b.金属键越强,金属的熔、沸点越高,硬度越大。
2.金属晶体
①在金属晶体中,原子间以金属键相结合。
②金属晶体的性质:优良的导电性、导热性和延展性。
③用电子气理论解释金属的性质:
3.结构模型
晶胞结构 举例 配位数 每个晶胞包含原子数 原子半径(r)和晶胞边长(a)的关系 原子空间利用 率
Ca、Al、Cu、Ag、Pt、Au 12 4 2r= 74%
Li、Na、K、 Ba 8 2 2r= 68%
Mg、Zn、Ti 12 6(2) 74%
Po 6 1 2r=a 52%
知识点4 离子晶体
1.构成粒子:阴离子和阳离子。
2.作用力:离子键。
3.配位数:一个离子周围最邻近的异电性离子的数目。
4.离子晶体结构的决定因素
①几何因素:晶体中正负离子的半径比。
②电荷因素:晶体中正负离子的电荷比。
③键性因素:离子键的纯粹程度。
5.离子晶体的性质
熔、沸点 熔、沸点较高,难挥发
硬度 硬度较大,难以压缩
溶解性 一般在水中易溶,在非极性溶剂中难溶
导电性 固态时不导电,熔融状态或在水溶液中能导电
6.结构模型
 
①NaCl型:在晶体中,每个Na+同时吸引6个Cl-,每个Cl-同时吸引6个Na+,配位数为6。每个晶胞含4个Na+和4个Cl-。
②CsCl型:在晶体中,每个Cl-吸引8个Cs+,每个Cs+吸引8个Cl-,配位数为8。
竞赛技巧1 化学键的基本类型
1.(2019高二·上海·竞赛)将金属钠投入足量水中,关于此过程说法错误的是
A.破坏了金属键 B.破坏了极性共价键
C.生成了离子键 D.生成了非极性共价键
【答案】C
【解析】A.将金属钠投入足量水中,发生反应生成氢氧化钠和氢气,金属钠的金属键被破坏,A正确;B.将金属钠投入足量水中,破坏了水分子中的极性共价键,B正确;C.将金属钠投入足量水中,发生反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠为强电解质,在水溶液中完全电离,因此并没生成离子键,故C错误;D.将金属钠投入足量水中,发生反应生成氢氧化钠和氢气,氢气含非极性共价键,形成了非极性共价键,D正确;答案选C。
2.(2013高二·天津·竞赛)下列化合物中,既含离子键、共价键,又含配位键的是
A.NaBr B.AlCl3 C.NH4NO3 D.CaCl2
【答案】C
【解析】A.溴化钠中只含离子键,A选项错误;B.氯化铝中只含共价键,B选项错误;C.硝酸铵中,铵根离子与硝酸根以离子键的形式结合,铵根和硝酸根都具有共价键,且铵根有一根配位键,C选项正确;D.氯化钙只含离子键,D选项错误;故选C。
竞赛技巧2 电子式
3.(2019高一下·河南鹤壁·竞赛)下列有关化学用语叙述中不正确的是( )
A.NH4H的电子式为,NH4H中的H-半径比锂离子半径大
B.NH4H晶体既有共价键又有离子键
C.N2的电子式: ,二氧化碳分子的结构式为O-C-O
D.镁-24原子表示为Mg,S原子的结构示意图
【答案】C
【解析】A.NH4H为离子化合物,由NH4+和H-构成,电子式为 ,NH4H中的H-与Li+电子层结构相同,但核电荷数比Li+小,所以H-半径大,A正确;B.NH4H晶体中NH4+内N、H原子间形成共价键,NH4+与H-间形成离子键,B正确;C.N2的电子式为 ,二氧化碳分子的结构式为O=C=O,C不正确;D.镁-24表示镁原子的质量数为24,可表示为Mg,S原子的结构示意图可表示为 ,D正确;故选C。
4.(2020高一·浙江温州·竞赛)下列表示正确的是
A.可写成 B.生石膏的化学式:
C.的电子式: D.碳铵:
【答案】D
【解析】A.可写成,A项错误;B.生石膏的化学为,B项错误;C.的电子式:,C项错误;D. 为碳铵,D项正确;答案选D。
竞赛技巧3 共价键参数及应用
5.(2022·北京·高考真题)由键能数据大小,不能解释下列事实的是
化学键
键能/ 411 318 799 358 452 346 222
A.稳定性: B.键长:
C.熔点: D.硬度:金刚石>晶体硅
【答案】C
【解析】A.键能越大越稳定,键能大于,所以稳定性:,故不选A;B.键能越大,键长越短,键能大于,所以键长:,故不选B;C.CO2是分子晶体,熔点由分子间作用力决定,SiO2是共价晶体,所以熔点,不能用键能解释熔点,故选C; D.金刚石、晶体硅都是共价晶体,共价晶体中键能越大,晶体的硬度越大,的键能大于,所以硬度:金刚石>晶体硅,故不选D;选C。
6.(2024高二下·重庆·竞赛)用途广泛,已知在一定条件下,存在如下转化关系:
下列有关说法正确的是
A.和分子空间构型相同 B.和中心原子均为杂化
C.的键角大于 D.为极性分子
【答案】B
【解析】A.的中心原子P的价层电子对数为,孤电子对数为1,分子空间构型为三角锥形,的中心原子B的价层电子对数为,没有孤电子对,分子空间构型为平面三角形,A错误;B.的中心原子P的价层电子对数为,没有孤电子对,中心原子采取杂化,的中心原子B的价层电子对数为,没有孤电子对,中心原子采取杂化,B正确;C.的中心原子P的价层电子对数为4,孤电子对数为1,分子空间构型为三角锥形,的中心原子P的价层电子对数为4,没有孤电子对,分子空间构型为正四面体形,孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,故的键角小于,C错误;D.的中心原子B的价层电子对数为3,没有孤电子对,分子空间构型为平面三角形,正负电荷中心重合,为非极性分子,D错误;故选B。
竞赛技巧4 分子间作用力与晶体类型
7.(2012高二·广东·竞赛)有关晶体的下列说法中不正确的是
A.硫酸钡熔化时离子键被破坏
B.原子晶体中共价键越强,熔点越高
C.冰融化时水分子中共价键未发生断裂
D.晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
【答案】D
【解析】A.硫酸钡是离子化合物,属于强电解质,熔化时离子键断裂电离产生钡离子和硫酸根,A选项正确;B.维系原子晶体的作用力为共价键,共价键越强,原子晶体的熔点越高,B选项正确;C.冰熔化时水分子间的氢键被破坏,物质的组成不变,水分子中的共价键未发生断裂,C选项正确;D.晶体的稳定性与分子内的化学键强弱有关,分子间作用力是确定物质聚集状态,所以分子的稳定性与分子间作用力的大小无关,D选项错误;本题选D
8.(2009高二·上海·竞赛)韩国首尔大学科学家将水置于一个足够强的电场中,在20℃时,水分子瞬间凝固形成了“暖冰”。下列关于“暖冰”的说法错误的是
A.“暖冰”也是水分子间通过氢键结合而成的固体
B.水凝固形成20℃时的“暖冰”所发生的变化是化学变化
C.若“暖冰”为晶体,则其类型最可能为分子晶体
D.在电场作用下,水分子间更易形成氢键,因而可以制得“暖冰”
【答案】B
【解析】A.“暖冰”即是固态水,分子内通过共价键形成水分子,分子间通过分子间作用力主要是氢键结合而成的固体,A正确;B.水凝固形成20℃时的“暖冰”,只是水的存在状态发生了变化,没有生产新的物质,所发生的是物理变化,B错误;C.水为共价化合物,故若“暖冰”为由分子通过分子间作用力构成的晶体,则其类型最可能为分子晶体,C正确;D.在电场作用下,水分子间更易形成氢键,因而可以制得“暖冰”,否则20℃时,水分子不能瞬间凝固形成冰,D正确;故答案为:B。
1.下列说法中正确的是
①离子化合物中一定有离子键,可能有共价键
②离子化合物都属于强电解质
③非金属单质中不含离子键,一定只含有共价键
④稳定性:H2O>H2S,沸点:H2O<H2S
⑤NaCl 和 HCl 溶于水破坏相同的作用力
⑥非极性键可能存在于非金属单质中,也可能存在于离子化合物或共价化合物中
A.①②⑥ B.①③④⑥ C.③④⑤⑥ D.①④⑤
【答案】A
【解析】①离子化合物中一定有离子键,可能有共价键,如NaOH,故①正确;②离子化合物在熔融状态下完全电离,属于强电解质,故②正确;③非金属单质中不含离子键,也不一定含有共价键,如He等,故③错误;④氧的非金属性比S强,则稳定性:H2O>H2S;H2O分子间存在氢键,而H2S分子间不存在氢键,则沸点:H2O>H2S,故④错误;⑤NaCl是离子化合物,溶于水破坏离子键,而 HCl是共价化合物,溶于水破坏共价键,故⑤错误;⑥非极性键可能存在于非金属单质中,也可能存在于离子化合物或共价化合物中,如H2、Na2O2、H2O2等,故⑥正确;只有①②⑥正确,故答案为A。
2.正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构白色晶体,有与石墨相似的层状结构,受热易分解,层内的H3BO3分子通过氢键相连(如图所示),则下列有关说法中不正确的( )
A.正硼酸晶体属于分子晶体
B.正硼酸分子的稳定性与氢键无关
C.1molH3BO3晶体中含有3mol氢键
D.B原子杂化轨道的类型sp2,层间的H3BO3分子通过共价键相连
【答案】D
【解析】A.正硼酸与石墨有相似的层状结构,层内的H3BO3分子通过氢键相连,受热易分解,所以正硼酸晶体属于分子晶体,故A正确;B.分子的稳定性与分子内的B-O、H-O共价键有关,熔沸点与氢键有关,故B正确;C.1个硼酸分子形成了6个氢键,但每个氢键是2个硼酸分子共用的,所以平均含3个氢键,则含有1molH3BO3的晶体中有3mol氢键,故C正确;D.B只形成了3个单键,没有孤电子对,价层电子对数为3,所以采取sp2杂化,层间硼酸分子的主要作用力是范德华力,故D错误;故选D。
3.下列过程中,共价键被破坏的是
①石英熔化②溴蒸气被木炭吸附③酒精溶于水④HCl气体溶于水⑤碘升华⑥NH4C1受热分解⑦氢氧化钠熔化⑧Na2SO4溶于水
A.②④⑥ B.④⑤⑥ C.①④⑧ D.①④⑥
【答案】D
【解析】①石英是由Si、O原子形成的空间网状结构的原子晶体,石英熔化时破坏共价键;②溴蒸气被木炭吸附时Br2分子内共价键不被破坏;③酒精溶于水不发生电离,共价键不被破坏;④HCl溶于水电离出H+和Cl-,HCl中共价键被破坏;⑤碘升华时破坏范德华力,I2分子内共价键不被破坏;⑥ NH4Cl受热分解成NH3和HCl,既有离子键又有共价键被破坏;⑦氢氧化钠熔化时Na+与OH-之间的离子键被破坏,OH-内共价键不被破坏;⑧Na2SO4溶于水时Na+与SO42-之间的离子键被破坏,SO42-内共价键不被破坏;共价键被破坏的是①④⑥,即D正确;答案选D。
4.下列有关微粒间作用力的说法正确的是
A.分子间作用力就是范德华力
B.HF的水溶液中有2种氢键
C.固体由和两种粒子以离子键结合而成
D.已知Si—C键能为,理论上分解形成气态原子需能量
【答案】D
【解析】A.分子间作用力不仅仅包括了范德华力,还包括了氢键,A错误;B.HF的水溶液中有4种氢键,包括了HF分子之间形成氢键,H2O分子之间形成氢键,HF与H2O分子之间形成2种氢键(H—F…H—O、H—O…H—F),B错误;C.Na2SiO3固体中不仅仅只含有离子键,Si和O之间还有共价键,C错误;D.1molSi原子形成4个共价键,1molSiC中含有4molSi—C;因此理论上分解1molSiC形成气态原子需4akJ能量,D正确;答案选D。
5.下列有关化学用语表述正确的是
A.过氧化氢的电子式:
B.HClO的结构式: H-Cl-O
C.用电子式表示CO2的形成过程为
D.用电子式表示的形成过程为
【答案】C
【解析】A.H2O2为共价化合物,构成微粒为原子,其电子式为,A错误;B.HClO的结构式: H-O-Cl,B错误;C.碳原子与氧原子通过共用电子形成CO2,其形成过程: ,C正确;D.用电子式表示的形成过程为:,D错误;故选C。
6.肼()是发射航天飞船常用的高能燃料,可通过反应制备。下列有关微粒的描述不正确的是
A.的电子式为
B.的结构式为
C.的结构示意图:
D.NaClO中存在离子键和共价键
【答案】A
【解析】A.NH3的电子式为 ,A项错误;B.N的原子序数为7,最外层电子数为5,则N2H4的结构式为 ,B项正确;C.氯原子的原子序数为17,最外层电子数为7,容易得到1个电子变为稳定结构,则Cl-的结构示意图: ,C项正确;D.NaClO可电离出和,则NaClO为离子化合物,存在离子键和共价键,D项正确;答案选A。
7.分子晶体的熔点通常都在200℃以下,下列数据是对应物质的熔点:据此做出的下列判断中正确的是
物质 Na2O NaCl AIF3 AlCl3 BCl2 Al2O3 CO2 SiO2
熔点/℃ 920 801 1291 190 -107 2073 -57 1723
A.NaCl晶体熔化时,吸收的热量用于破坏离子键
B.表中只有BCl3和干冰是分子晶体
C.碳和硅是同一主族,故CO2和 SiO2的晶体类型相同
D.两种含钠化合物是离子晶体,三种含铝化合物也是离子晶体
【答案】A
【解析】试题分析:A.NaCl晶体熔化时,离子键断键,吸收的热量用于破坏离子键,A正确;B.表中AlCl3、BCl3和干冰的熔沸点均较低,属于分子晶体,B错误;C.碳和硅是同一主族,但CO2是分子晶体, SiO2是原子晶体,C错误;D.两种含钠化合物是离子晶体,氯化铝是分子晶体,D错误,答案选A。
8.下列各组中每种物质都是含有共价键的离子化合物一组是( )
A.H2SO4、(NH4)2SO4 B.Na2SO4、HNO3
C.Na2O2、KOH D.HCl、Al2O3
【答案】C
【解析】A.H2SO4是只含有共价键的共价化合物,而(NH4)2SO4是含有共价键的离子化合物,故A错误;B.Na2SO4是含有共价键的离子化合物,而HNO3是只含有共价键的共价化合物,故B错误;C.Na2O2和KOH 是均含有共价键的离子化合物,故C正确;D.HCl是只含有共价键的共价化合物,Al2O3是含有共价键的离子化合物,故D错误;答案为C。
9.下列物质中,含有非极性共价键的离子化合物的是
A.NH4NO3 B.Cl2 C.H2O2 D.Na2O2
【答案】D
【解析】A.硝酸铵中铵根离子和硝酸根离子中均存在极性共价键,两离子之间只存在离子键,故A错误;B.氯气是单质,故B错误;C.双氧水分子中H-O原子之间存在极性键、O-O原子之间存在非极性键,为共价化合物,故C错误;D.过氧化钠中钠离子和过氧根离子之间存在离子键、O-O原子之间存在非极性共价键,故D正确;故选D。
10.下列说法正确的有几句(  )
①离子键与共价键的本质都是静电作用 ②任何物质中都存在化学键 ③氢键是极弱的化学键 ④离子键就是阴、阳离子之间的静电吸引力 ⑤活泼金属与活泼非金属化合时能形成离子键 ⑥任何共价键中,成键原子成键后均满足稳定结构 ⑦验证化合物是否为离子化合物的实验方法是可以看其熔化状态下能否导电 ⑧两种非金属元素形成的化合物不可能含有离子键 ⑨化学键断裂,一定发生化学变化
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】①离子键与共价键均为化学键,本质都是静电作用,①正确;②在稀有气体的晶体中,不存在化学键,只存在分子间作用力,②错误;③氢键不是化学键,而是分子间作用力的一种,③错误;④离子键就是阴、阳离子之间的静电作用力,包含引力和斥力,④错误;⑤活泼金属与活泼非金属化合时能形成离子键,⑤正确;⑥在BF3分子中,B原子周围有6个电子,而原子稳定结构的核外电子数是8,⑥错误;⑦离子化合物在融化的状态下都可以导电,故可以用该方法验证化合物是否为离子化合物,⑦正确;⑧两种非金属元素形成的化合物中可能含有离子键,例如NH4H等,⑧错误;⑨化学键断裂,不一定新物质生成,比如NaCl在水中的电离,该过程不属于化学变化,⑨错误;故上述正确的是①⑤⑦,即正确的有3个,故选C。
11.固体A的化学式为NH5,其所有原子的最外电子层结构都符合相应稀有气体元素原子的最外电子层结构,则下列有关说法不正确的是(  )
A.1 mol NH5中含有5NA个N—H键(设NA表示阿伏加 德罗常数的值)
B.NH5中既有共价键又有离子键
C.NH5的电子式为
D.NH5与水反应的离子方程式为NH4++H-+H2O=NH3·H2O+H2↑
【答案】A
【分析】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的最外电子层结构,则NH5属于铵盐,电子式为 ,铵根离子和氢离子之间存在离子键,铵根离子中N原子和H原子之间存在共价键,据此分析解答。
【解析】A.NH5中存在离子键和共价键,1 mol NH5中含有4NA个N H键(NA表示阿伏加 德罗常数),含有1mol离子键,故A错误;B.NH5属于铵盐,铵根离子和氢离子之间存在离子键、铵根离子中N原子和H原子之间存在共价键,所以NH5中既有共价键又有离子键,故B正确;C.NH5属于铵盐,铵根离子和氢离子之间存在离子键、铵根离子中N原子和H原子之间存在共价键,电子式为 ,故C正确;D.NH5和水发生氧化还原反应生成一水合氨和氢气,离子方程式为NH4++H +H2O=NH3 H2O+H2↑,故D正确;故答案选A。
12.下列每组物质发生转化时所克服的作用力属于同种类型的是
A.碘和干冰的升华 B.氯化钠的熔化与冰的融化
C.氯化氢和酒精溶于水 D.二氧化硅和生石灰的熔化
【答案】A
【解析】A. 碘和干冰升华时克服的作用力都是分子间作用力,A项符合;B. NaCl熔化时克服的作用力是离子键,冰融化时克服的作用力是分子间作用力,B项不符合;C. 氯化氢溶于水克服的作用力是共价键,酒精溶于水克服的作用力是分子间作用力,C项不符合;D. 是由原子构成的共价化合物,熔化时克服的作用力是共价键,CaO是离子化合物,熔化时克服的作用力是离子键,D项不符合;故选A。
13.下列关于化学键的叙述:①化学键只存在于分子之间;②两个非金属元素原子间只能形成共价键;③化学键是一种静电作用;④化学键是相邻原子之间强烈的相互吸引;⑤离子化合物可能含有共价键;⑥共价化合物中可能含有离子键;⑦金属元素和非金属元素之间只能形成离子键。正确的共有几项
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】C
【解析】①项错误,化学键存在于原子、离子之间,如离子键、共价键等;②项正确,非金属原子间通过共用电子形成共价键;③项正确,化学键本质是静电作用(吸引与排斥);④项错误,化学键是强烈的相互作用,非单一吸引;⑤项正确,如NaOH含离子键和共价键;⑥项错误,共价化合物不含离子键;⑦项错误,如AlCl3为共价化合物;综上,②③⑤正确,共3项,答案选C。
14.学习元素周期表和元素周期律是化学研究的重要内容。X、Y、Z、M、Q、R皆为周期表中前20号元素,其原子半径与主要化合价的关系如图所示。
(1)已知位于第一周期,用电子式表示的形成过程 。
(2)Z的气态氢化物与M的气态氢化物反应得到一种白色固体,写出该物质的电子式 。
(3)M的单质通入淀粉-KI溶液,溶液变蓝,写出该反应的离子方程式 。
(4)R在元素周期表中的位置是 。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)第四周期第IIA族
【分析】X、Y、Z、M、Q、R为周期表中前20号元素,位于第一周期,且化合价为+1价,则X为H元素;Y化合价只有-2价,则Y为O元素;Z原子半径大于Y,且主要化合价为+5、-3价,则Z为N或P元素;M主要化合价为+7、-1价,且原子半径大于Z,则M为Cl元素,Z为N元素;Q原子半径大于Z,且化合价为+1价,则Q为Na或K元素;R原子半径大于Q,且化合价为+2价,则R为Ca元素,Q为Na元素;因此X是H元素,Y是O元素,Z是N元素,M是Cl元素,Q是Na元素,R是Ca元素。
【解析】(1)为水,属于共价化合物,用电子式表示其形成过程为。
(2)Z的气态氢化物为,M的气态氢化物为HCl,两者反应白色固体,电子式为。
(3)M的单质为,通入淀粉-KI溶液中生成碘单质,因此溶液变蓝,离子方程式为。
(4)根据分析,R是Ca元素,在元素周期表中的位置是第四周期第IIA族。
15.短周期主族元素 A、B、C、D、E、F 的原子序数依次增大,A 原子核外最外 层电子数是其电子层数的 2 倍,A、B 的核电荷数之比为 3:4。C 与 D 均为金属元素,5.8 g D 的氢氧化物恰好能与 100 mL 2 mol·L-1 盐酸完全反应,D 原子核中质子数和中子数相等。E 与F 相邻,F-的最外层为 8 电子结构。根据上述条件,用化.学.用.语.回答:
(1)D 在周期表中的位置 ;
(2)B、C 易形成淡黄色化合物,其电子式为 ,该物质含有的化学键 类型为 ;
(3)用电子式表示 DF2 的形成过程 ;
(4)元素 E、F中非金属性较强的是 ,请用一个置换反应证明 (写化学反应方程式);
(5)原子半径:C E;熔点:DB CF(填“>”“<”或“=”);
(6)A、B、E 可形成一个三原子分子,且每个原子均达到 8 电子稳定结构,则该分子的 结构式为 ;含 A元素的化合物在是自然界种类最多的原因是 。
【答案】(1)第三周期ⅡA 族 (2) 离子键和非极性共价键
(3)
(4)Cl Cl2+H2S=2HCl+S↓(或Cl2+Na2S=2NaCl+S↓等) (5)> >
(6)结构式 O=C=S 或 S=C=O 碳原子能与其他原子形成四个共价键,且碳原子之间也能相互 成键(其他合理答案也可)
【分析】短周期主族元素 A、B、C、D、E、F 的原子序数依次增大,A 原子核外最外 层电子数是其电子层数的 2 倍,则A为碳元素,A的核电荷数为6,A、B 的核电荷数之比为 3:4,则B为氧元素;C 与 D 均为金属元素,100 mL 2 mol·L-1 盐酸所含有H+的物质的量为0.2mol,5.8 g D 的氢氧化物恰好能与 100 mL 2 mol·L-1 盐酸完全反应,如果D的氢氧化物为一元碱,则D的物质的量为0.2mol,经计算无此类碱,若D的氢氧化物为一二元碱,则D的氢氧化物的物质的量为0.1mol,摩尔质量为58g/mol,则D为Mg,可知C为Na;E 与F 相邻,F-的最外层为 8 电子结构,且E、F均为第三周期,可知E为S元素,F为Cl元素;
【解析】(1)Mg的核电荷数为12,其在周期表中的位置第三周期ⅡA 族;
(2)O、Na易形成淡黄色化合物Na2O2,其电子式为,该物质含有的化学键 类型为离子键和非极性共价键;
(3)MgCl2是离子型化合物,其电子式形成过程为;
(4)同周期的主族元素核电荷数越大,非金属性越强,则Cl的非金属性比S强,反应Cl2+H2S=2HCl+S↓即可证明;
(5)Na与S同周期,核电荷数大原子半径小,则Na的原子半径大于S;熔点:MgO和NaCl均为离子晶体,且MgO的晶格能大于NaCl,则MgO熔点比NaCl高;
(6)C、O、S 可形成一个三原子分子,且每个原子均达到 8 电子稳定结构,,其结构与CO2相似,则该分子的 结构式为O=C=S 或 S=C=O;含 C元素的化合物称为有机物,因碳原子能与其他原子形成四个共价键,且碳原子之间也能相互成键,则含碳元素的化合物在自然界种类最多。
1.(20-21高一下·云南玉溪·竞赛)下列反应过程中,既有共价键的断裂,又有离子键的形成的是
A.氢气和氧气燃烧生成水 B.氯气和钠燃烧生成白烟
C.氯化氢气体溶解于水 D.食盐水蒸发结晶
【答案】B
【分析】一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间存在离子键,非金属元素之间易形成共价键,反应中既有共价键的断裂,又有离子键的形成,说明发生了化学反应,据此分析解答。
【解析】A. 氢分子、氧分子和水分子中都存在共价键,所以氢气和氧气燃烧生成水,既有共价键的断裂,又有共价键的形成,故A错误;B. 2Na+Cl2=2NaCl中既有共价键(氯气)的断裂,又有离子键的形成,所以B选项是正确的;C.氯化氢溶于水,氯化氢在水分子的作用下电离出氢离子和氢氧根离子,只有共价键的断裂,故C错误;D. 食盐水蒸发结晶有氯化钠晶体析出,有离子键形成,但无共价键断裂,故D错误。
所以B选项是正确的。
2.(2023高一·广西·竞赛)氨晶体中,氨分子中的每个H均参与一个氢键的形成,N原子邻接几个氢原子? 1摩尔固态氨中有几摩尔氢键?
A.4,1 B.6,1 C.4,3 D.6, 3
【答案】D
【解析】氨分子中的每个H均参与一个氢键的形成,即每个NH3形成了三个氢键,N与3个H还形成3个共价键,所以每个N邻接6个氢原子。1mol固态氨中含有3mol得氢键。
故选D。
3.(2017高二·广东·竞赛)锗(Ge)是典型的半导体元素,在电子、材料等领域应用广泛。以下说法中,正确的是
A.熔沸点大小顺序是:GeCl4B.由于与C同族,Ge也能形成双键及三键
C.Ge单晶具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式为sp2
D.锗原子核外没有未成对电子
【答案】A
【分析】本题考查锗(Ge)的结构与性质,需结合共价键、晶体结构、元素周期律等知识分析选项。
【解析】 A.GeCl4、GeBr4、GeI4均为分子晶体,分子间作用力以范德华力为主,其中色散力占主导。对于结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔沸点越高,故三者相对分子质量依次增大(GeCl44.(2013高二·天津·竞赛)与氩原子的电子构型相同的正、 负离子所形成的化合物是
A.K2S B.KBr C.CaO D.CaF2
【答案】A
【分析】氩原子核外有18个电子。
【解析】A.K2S中K+、S2-核外都有18个电子,故选A;B.KBr中Br-核外有36个电子,Br-核外电子数与氩原子不同,故不选B;C.CaO中O2-核外有10个电子,O2-核外电子数与氩原子不同,故不选C;D.CaF2中F-核外有10个电子,F-核外电子数与氩原子不同,故不选D;选A。
5.(2017·广东广西·竞赛)飞秒激光技术的发展,使得“观测化学反应过程中原子的运动情况”成为可能。科学家发现,激光脉冲照射碘化钠时,Na+和I-两核间距为1.0~1.5nm,呈现离子键;两核间距约0.28nm,呈共价键。下列说法中,正确的是
A.离子化合物不可能含有共价键
B.共价键和离子键之间没有明显界线
C.NaI晶体中既有离子键又有共价键
D.NaI晶体是离子化合物和共价化合物的混合物
【答案】B
【解析】A.离子化合物中可以含有共价键,NaOH晶体中就有离子键和共价键,故A错误;
B.由题中信息可知,当核间距改变时,键的性质会发生改变,这说明离子键和共价键没有明显的界线;C.NaI晶体中只含有离子键,如改变离子的核间距,可能为共价键,但不存在既有离子键,又有共价键的情形,故C错误;D.NaI晶体是离子化合物,如如改变离子的核间距,可能为共价化合物,但为纯净物,不是混合物,故D错误,故选B。
6.(2017高二·湖南·竞赛)下列物质中,既含有离子键又含有共键价的是
A.NaOH B.H2O2 C.Na2O D.MgCl2
【答案】A
【解析】A.NaOH的电子式为,既含离子键又含共价键,A正确;B.H2O2的电子式为,只含共价键,B错误;C.Na2O的电子式为,只含离子键,C错误;D.MgCl2的电子式为,只含离子键,D错误;故答案选A。
7.(2015高二·江苏·竞赛)下列化学用语表示正确的是
A.甲基的电子式: B.HClO的结构式:H-Cl-O
C.Si的原子结构示意图: D.原子核内有20个中子的氯原子:Cl
【答案】C
【解析】A.甲基为电中性和微粒,电子为9个,电子式为,A不正确;B.H、Cl为一价原子,一般只能形成一鼐共价键,O为二价原子,可形成两个共价键,HClO的结构式就为H-O-Cl,B不正确;C.Si为14号元素,其原子结构示意图:,C正确;D.原子符号的表示方法为ZAX,氯为17号元素,核电荷数为17,A为质量数,等于核电荷加中子数,A为37,正确的表示方法为3717Cl,D不正确,答案选C。
8.(2022高二·山东·竞赛)碳拥有较为特殊的电子排布,从而可形成许多独特的物质,其中的单质:金刚石,石墨等,拥有独特的性质,下列说法正确的是
A.石墨和和都为分子晶体
B.由石墨变成碳纳米管为物理变化
C.中的碳原子为杂化
D.金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质
【答案】D
【解析】A.石墨是原子晶体、金属晶体和分子晶体之间的一种过渡型晶体,故A错误;B.石墨与碳纳米管是不同的物质,不同物质之间的转化属于化学变化,故B错误;C.碳60上的每一个C与周围的三个C形成单键,剩下的一个电子在P轨道上,与周围的C的P轨道上的电子,形成大π键,所以是SP2杂化,故C错误;D.“金刚石”,俗称“金刚钻”,它是一种由碳元素组成的矿物,是石墨的同素异形体,化学式为C,也是常见的钻石的原身。金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质,故D正确;答案选D。
9.(2012·广东·竞赛)下列关于化学键的叙述中,正确的是
A.离子化合物中可能含共价键
B.共价化合物中可能含离子键
C.离子化合物中只含有离子键
D.共价化合物中不含离子键
【答案】AD
【解析】A.离子化合物中一定含离子键,可能含共价键,如离子化合物氢氧化钠中含离子键和共价键,A正确;B.共价化合物中只含共价键,B错误;C.离子化合物中含离子键,也可能含共价键,如某些酸根离子等含有共价键,C错误;D.共价化合物中只含共价键,不含离子键,含离子键的化合物为离子化合物,D正确;故选AD。
10.(2014高二·广东·竞赛)下列有关比较中,大小顺序排列正确的是
A.原子半径: N>O>F>Ne
B.热稳定性: PH3>H2S> HBr>NH3
C.物质的熔点:石英>氯化钠晶体>碘单质
D.结合H+的能力: CO>CH3COO->OH-
【答案】C
【解析】A.稀有气体的原子半径通常比同周期的其他元素大,这是因为稀有气体是由单原子分子构成的,它们之间的核间距远大于其他元素;其余元素,一般同周期从左到右原子半径不断变小,A选项错误;B.非金属性:N>Br>S>P,元素的非金属性越强,对应的简单氢化物的热稳定性越强,所以热稳定性:NH3>HBr>H2S>PH3,B选项错误;C.石英即二氧化硅晶体,为共价晶体,氯化钠晶体是离子晶体,碘单质是分子晶体,一般而言,熔点:共价晶体>离子晶体>分子晶体,故熔点:石英>氯化钠晶体>碘单质,C选项正确;D. 酸性:醋酸>碳酸氢根>水,即它们电离氢离子能力大小符合这个顺序,则它们对应的共轭碱结合氢离子的能力与此相反,为:醋酸根<碳酸根<氢氧根,D选项错误;故选C。
11.(23-24高二上·广东肇庆·竞赛)在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”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、范德华力 B.范德华力、范德华力、共价键
C.范德华力、共价键、共价键 D.共价键、共价键、共价键
【答案】B
【解析】石蜡→液体石蜡破坏范德华力,液体石蜡→石蜡蒸气破坏范德华力,石蜡蒸气→裂化气破坏共价键,故B符合题意。答案选B。
12.(23-24高一下·湖南绥宁·竞赛)中国力争在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和,关于碳及其化合物,下列说法不正确的是
A.金刚石和石墨是碳的两种不同的单质,二者互称同素异形体
B.在100kPa时,1mol石墨转变为金刚石要吸收1.895kJ的热量,故金刚石比石墨稳定
C.考古时常用于测定文物年代的是碳元素的一种核素C中,中子数为8
D.引起温室效应的气体之一CO2中含极性共价键
【答案】B
【解析】A.金刚石和石墨均是由C元素组成的不同单质,两者互为同素异形体,A正确;B.能量越低,物质越稳定,因为在100kPa时,1mol石墨转变为金刚石要吸收1.895kJ的热量,所以可知石墨比金刚石稳定,B错误;C.C 的质子数为6,质量数为14,所以中子数=14-6=8,C正确;D.CO2分子中C原子与O原子以共价双键结合,所以含极性共价键,D正确;故选:B。
13.(2023高三·福建·竞赛)碘分子通过以下哪种相互作用保持在晶格中
A.色散 B.偶极-偶极相互作用 C.共价键 D.离子键
【答案】A
【解析】色散力存在于所有分子之间,无论是不是极性分子,故A选项正确; 偶极-偶极相互作用存在于极性分子之间,而碘分子是非极性分子,不存在偶极-偶极相互作用,故B选项错误; 碘单质是分子晶体,分子晶体内部依靠分子间作用力连接,如氢键、范德华力,与化学键无关,共价键、离子键属于化学键,故CD错误,本题选A。
14.(2023·浙江宁波·竞赛)我国科学家利用高分辨原子力显微镜技术,首次拍摄到质子在水层中的原子级分辨图像,发现两种结构的水合质子,其中一种结构如图所示。下列有关该水合质子的说法正确的是
A.氢、氧原子间均以氢键结合
B.图中所有H-O-H键角都相同
C.氢、氧原子都处于同一平面
D.化学式为
【答案】D
【解析】A.在水分子内,氢、氧原子间以共价键相结合,在水分子之间,氢、氧原子间以氢键结合,A不正确;B.在水分子中,O原子的最外层有2个孤电子对,它对成键电子对有较大的排斥作用,使水分子内H-O-H之间的键角减小,所以图中H-O-H键角不完全相同,B不正确;C.在水分子中,O原子的价层电子对数为4,发生sp3杂化,价层电子对互斥模型呈四面体,则氢、氧原子不是都处于同一平面,C不正确;D.从该水合质子图中可以看出,中间的微粒为,其他三个微粒都为H2O分子,所以化学式为,D正确;故选D。
15.(2013高二·江西·竞赛)甲、乙、丙、丁四种物质的构成基本微粒中均合有14个电子,请按下列要求回答:
(1)甲为固体单质,写出甲的名称: ;
(2)乙为含有极性键的双原子分子,则乙的分子式为 ;
(3)丙为三原子分子,用电子式表示该分子: ;
(4)丁是四原子分子,用结构式表示该分子: 。
【答案】(1)硅 (2)CO (3) (4)H—C≡C—H
【分析】本题需根据“构成基本微粒含14个电子”及物质特征(单质、双原子分子、三原子分子、四原子分子)推断物质,核心是通过电子数守恒结合微粒结构特征分析。
【解析】(1)固体单质的构成微粒为原子,故原子的核外电子数为14(核外电子数=质子数=原子序数)。原子序数14对应的元素为硅(Si),硅是常见固体单质。
(2)双原子分子总电子数为14,且由不同原子构成(极性键)。设两种原子的电子数分别为a和b,则a+b=14。符合条件的组合为C(6个电子)和O(8个电子),形成CO分子,C与O之间为极性共价键。
(3)三原子总电子数为14,符合条件的是HCN(H:1个电子,C:6个电子,N:7个电子,1+6+7=14)。HCN为直线形结构,H与C通过单键连接,C与N通过三键连接,电子式需体现孤对电子和成键电子。电子式为。
(4)四原子总电子数为14,符合条件的是乙炔(C2H2),含2个C原子(6×2=12)和2个H原子(1×2=2),总电子数12+2=14。C2H2为直线形结构,两个C原子间形成三键,每个C原子与一个H原子形成单键。结构式为H—C≡C—H。
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第三节 化学键
内容概览
01 竞赛技巧总结 核心策略精讲,高效解题通法提炼
02 技巧针对训练 专项能力突破,弱点题型强化攻坚
03 综合培优精练 高阶思维拓展,综合问题融合演练
04 竞赛真题精练 实战命题解密,赛场节奏模拟特训
竞赛技巧1 化学键的基本类型
一、离子键
1.形成条件:电负性差异较大的金属与非金属(ΔEN > 1.7)通过电子转移形成阴阳离子,通过静电作用结合。
2.特征:无方向性和饱和性,晶格能(U)衡量键强度,通过波恩 - 哈伯循环计算。
3.离子电子层构型:2 电子(Li+)、8 电子(Na+)、18 电子(Zn2+)、18+2 电子(Sn2+)、9-17 不规则电子(Fe2+)等。
二、共价键
1.共价键的形成
①A、B 两原子各有一个成单电子,当 A、B 相互接近时,两电子以自旋相反的方式结成电子对,即两个电子所在的原子轨道能相互重叠,则体系能量降低,形成化学键,亦即一对电子则形成一个共价键。
②形成的共价键越多,则体系能量越低,形成的分子越稳定。因此,各原子中的未成对电子尽可能多地形成共价键。
2.本质:原子间共享电子对,具有方向性和饱和性。
3.共价键的特征——饱和性、方向性
①饱和性:几个未成对电子(包括原有的和激发而生成的),最多形成几个共价键。例如:O有两个单电子,H有一个单电子,所以结合成水分子,只能形成2个共价键;C最多能与H 形成4个共价键。
②方向性:各原子轨道在空间分布是固定的,为了满足轨道的最大重叠,原子间成共价键时,当然要具有方向性。 如: HCl。
Cl的3p 和H的1s轨道重叠,要沿着z轴重叠,从而保证最大重叠,而且不改变原有的对称性。再如:Cl2 分子,也要保持对称性和最大重叠。
4.键型:
①σ 键:头碰头重叠,键能大(如 H2中的s-sσ键),特点:将成键轨道,沿着键轴旋转任意角度,图形及符号均保持不变。即键轨道对键轴呈圆柱型对称,或键轴是n重轴。
②π 键:肩并肩重叠,稳定性较低(如 C2H4中的π键),特点:成键轨道围绕键轴旋转180°时,图形重合,但符号相反。
5.键参数:键长、键能、键角,键的极性。
(1)键能
AB(g) = A(g) + B(g) △H = EAB = DAB
对于双原子分子,解离能DAB等于键能EAB,但对于多原子分子,则要注意解离能与键能的区别与联系,如NH3:
NH3(g) = H(g) +NH2(g) D1 = 435.1 kJ·mol-1
NH2(g) = H(g) +NH(g) D2 = 397.5 kJ·mol-1
NH(g) = H(g) +N(g) D3 = 338.9 kJ·mol-1
三个D值不同,而且:E=(D1+D2+D3)/ 3 =390.5 kJ·mol-1。另外,E可以表示键的强度,E越大,则键越强。
(2)键长
分子中成键两原子之间的距离,叫键长。一般键长越小,键越强。例如:
表5-1 几种碳碳键的键长和键能
键长/pm 键能/ kJ·mol-1
C—C 154 345.6
C==C 133 602.0
120 835.1
另外,相同的键,在不同化合物中,键长和键能不相等。例如:CH3OH中和C2H6 中均有C—H键,而它们的键长和键能不同。
(3)键角
是分子中键与键之间的夹角(在多原子分子中才涉及键角)。如:H2S 分子,H—S—H 的键角为 92°,决定了H2S 分子的构型为“V”字形;又如:CO2中,O—C—O的键角为180°,则CO2分子为直线形。
因而,键角是决定分子几何构型的重要因素。
(4)键的极性
极性分子的电场力以偶极矩表示。偶极矩μ=g(静电单位)×d(距离,cm)即德拜(D)
三、金属键
1.电子海模型:金属原子释放自由电子形成 “电子气”,无固定方向,解释金属导电性和延展性(西北师范大学统一身份认证)。
2.
竞赛技巧2 电子式
1.概念:在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子的式子。
2.电子式的书写
粒子的种类 电子式的表示方法 注意事项 举例
原子 元素符号周围标有价电子 价电子少于4时以单电子分布,多于4时多出部分以电子对分布
阳 离 子 单核 离子符号 右上方标明电荷 Na+
多核 元素符号紧邻铺开,周围标清电子分布 用“[ ]”,并标明电荷
阴 离 子 单核 元素符号周围合理分布价电子及所得电子 用“[ ]”,右上方标明电荷
多核 元素符号紧邻铺开,合理分布价电子及所得电子 相同原子不得加和,用“[ ]”,右上方标明电荷
单 质 及 化 合 物 离子化合 物 用阳离子电子式和阴离子电子式组成 同性不相邻,离子合理分布
单质及共 价化合物 各原子紧邻铺开,标明价电子及成键电子情况 原子不加和,无“[ ]”,不标明电荷
3.电子式书写常见的6大误区
内容 实例
误区1 漏写未参与成键的电子 N2的电子式误写为,应写为
误区2 化合物类型不清楚,漏写或多写[ ]及错写电荷数 NaCl误写为,应写为 ;HF误写为 ,应写为
误区3 书写不规范,错写共用电子对 N2的电子式误写为或或
误区4 不考虑原子间的结合顺序 HClO的电子式误写为 ,应写为
误区5 不考虑原子最外层有几个电子,均写成8电子结构 CH的电子式误写为,应写为
误区6 不考虑AB2型离子化合物中2个B是分开写还是一起写 CaBr2的电子式为 ; CaC2的电子式为
4.用电子式表示化合物的形成过程
①离子化合物:左边是原子的电子式,右边是离子化合物的电子式,中间用“―→”连接,相同的原子或离子不合并。
如NaCl:。
②共价化合物:左边是原子的电子式,右边是共价化合物的电子式,中间用“―→”连接。
如HCl:?。
5.陌生电子式书写方法
①确定该物质是属于共价化合物还是离子化合物;
②确定该物质中各原子的成键方式;
③根据各原子最外层电子数和成键后各原子达到最外层8(或2)电子稳定结构的要求,分析各原子共用电子对的情况;
④根据化合物类型、成键方式和原子稳定结构的分析,书写电子式。
竞赛技巧3 共价键参数及应用
1. 键能(Bond Energy)
(1)定义:在标准状态(298K,101kPa)下,将 1mol 气态分子 AB(g)断裂为气态原子 A(g)和 B(g)所需的能量(单位:kJ/mol)。键能是共价键强度的直接量度,键能越大,键越牢固,分子越稳定。
注:多原子分子中,键能是平均断裂能(如 CH 中 C-H 键能为 413kJ/mol,是断裂 4 个 C-H 键的平均值)。
(2)影响因素:
①键长:键长越短,原子核对共用电子对吸引力越强,键能越大(如 C-C 单键键长 154pm,键能 347kJ/mol;C=C 双键键长 134pm,键能 615kJ/mol)。
②键级:键级越高,成键电子对越多,键能越大(如 N≡N 键级 3,键能 945kJ/mol;O=O 键级 2,键能 498kJ/mol)。
③原子电负性:电负性差异越大,键的极性越强,键能可能增大(如 H-F 键能 565kJ/mol > H-Cl 键能 431kJ/mol,因 F 电负性更大)。
(2)应用:
①比较分子稳定性:键能越大,分子越难分解。例如:
a.N 中 N≡N 键能极大(945kJ/mol),故 N 化学性质稳定,常温下难参与反应;
b.卤化氢稳定性:HF > HCl > HBr > HI(对应键能依次减小)。
②计算反应热(ΔH):反应热等于反应物总键能与生成物总键能的差值,公式为:
ΔH = E(断裂键能)- E(形成键能)(断裂键吸热, 为正;形成键放热,ΔH 为负)。
2. 键长(Bond Length)
(1)定义:分子中两个成键原子核间的平衡距离(单位:pm,1pm=10 m)。键长是分子几何结构的基础参数。
(2)影响因素:
①原子半径:成键原子半径越小,键长越短(如 C-C 键长 154pm,Si-Si 键长 234pm,因 Si 原子半径大于 C)。
②键级:键级越高,电子云重叠程度越大,键长越短(如 C-C 单键 154pm > C=C 双键 134pm > C≡C 三键 120pm)。
③杂化类型:中心原子杂化轨道中 s 成分越高,键长越短(如 C 的 sp 杂化键长 < sp 杂化 < sp 杂化,因 s 轨道半径小于 p 轨道)。
(3)应用:
①推断键能与稳定性:键长与键能负相关,通过键长数据可快速比较键强度。例如:已知 C-O 键长(143pm) C-S 键能,故醇比硫醇更稳定。
②判断分子对称性与构型:对称分子中等价键的键长相等。例如:BF3中 3 个 B-F 键长均为 130pm,证明其为平面正三角形构型;CH4中 4 个 C-H 键长相等,为正四面体构型。
③区分键型:通过键长差异判断单键 / 双键 / 离域键。例如:苯分子中 C-C 键长均为 139pm,介于单键(154pm)和双键(134pm)之间,证明存在离域大 π 键(π66)。
3. 键角(Bond Angle)
(1)定义:分子中两个相邻共价键之间的夹角(单位:°),是反映分子空间构型的关键参数。
(2)影响因素:
①杂化类型:杂化轨道的空间取向决定键角(sp 杂化 180°,sp 杂化 120°,sp 杂化 109°28′)。
②孤电子对斥力:孤电子对(LP)对成键电子对(BP)的斥力 > BP 对 BP 的斥力,孤电子对越多,键角越小。例如:
a.NH (N 为 sp3杂化,1 对 LP):键角 107°(小于 109°28′);
b.H2O(O 为 sp3杂化,2 对 LP):键角 104.5°(比 NH3更小)。
③成键电子对斥力:多重键(双键 / 三键)电子云密度高,斥力大于单键。例如:CH2=CH-CH3中,双键与单键的夹角(~122°)大于单键之间的夹角(~118°)。
(2)应用:
①确定分子空间构型:键角直接对应构型。例如:
a.键角 180°→直线形(CO2、C2H2);
b.键角 120°→平面三角形(BF3、SO3);
c.键角 109°28′→正四面体(CH4、CCl4);
d.键角 107°→三角锥形(NH3、PH3)。
②分析分子极性:对称构型(键角对称)的分子通常非极性,不对称则极性。例如:CO2键角 180°(对称)→非极性分子;H2O 键角 104.5°(不对称)→极性分子。
③解释分子间作用力:键角影响分子形状,进而影响范德华力或氢键。例如:H2O 的 V 形结构(键角 104.5°)使其分子间氢键更易形成,导致沸点远高于同主族的 H2S。
【归纳总结】比较键角大小的三种思维模型
(1)杂化轨道类型不同:sp>sp2>sp3。
(2)
(3)在同一分子中,π键电子斥力大,键角大。
4.键参数对分子性质的影响
①键能越大,键长越短,分子越稳定。

竞赛技巧4 分子间作用力与晶体类型
一、分子间作用力
1.分子间作用力
(1)概念:物质分子之间普遍存在的相互作用力,称为分子间作用力。
(2)分类:分子间作用力最常见的是范德华力和氢键。
(3)强弱:范德华力<氢键<化学键。
2.范德华力
①范德华力约比化学键的键能小1~ 2个数量级。
②范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强,物质的熔点、沸点越高,硬度越大。
③一般来说,组成和结构相似的物质,随着相对分子质量的增加,范德华力逐渐增大。
3.氢键
1)形成:已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中电负性很强的原子之间的作用力,称为氢键。
2)表示方法:A—H…B
3)特征:具有一定的方向性和饱和性。
4)分类:氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种。
5)分子间氢键对物质性质的影响
(1)对物质溶沸点的影响:
①存在分子间氢键的物质,具有较高的熔、沸点。例如:NH3、H2O和HF的熔、沸点比同主族相邻元素氢化物的熔、沸点高,这种反常现象是由于它们各自的分子间形成了氢键。
②互为同分异构体的物质,能形成分子内氢键的,其熔、沸点比能形成分子间氢键的物质的低。例如:邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛能形成分子间氢键,当对羟基苯甲醛熔化时,需要较多的能量克服分子间氢键,所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高于邻羟基苯甲醛的熔、沸点。
(2)对物质溶解度的影响:溶质与溶剂之间若能形成分子间氢键,则溶质的溶解度明显的大;分子内氢键的形成导致溶解度减小。
6)分子间作用力(范德华力)与氢键的比较
范德华力 氢键
存在 分子间普遍存在 已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间
特征 无方向性、无饱和性 具有一定的方向性和饱和性
强度 共价键>氢键>范德华力
影响其强度的因素 ①组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大; ②分子的极性越大,范德华力越大 对于A—H…B,A、B的电负性越大,B原子的半径越小,氢键键能越大
对物质性质的影响 范德华力主要影响物质的物理性质,如熔、沸点等。范德华力越大,物质的熔、沸点越高 分子间氢键的存在,使物质的熔、沸点升高,分子内氢键使物质的熔、沸点降低,对电离、溶解度等产生影响
二、晶体类型及性质
知识点1 分子晶体
1.概念:只含分子的晶体称为分子晶体。
2.粒子间的相互作用力:分子晶体内相邻分子间以分子间作用力相互吸引,分子内原子之间以共价键结合。
3.常见的分子晶体
①所有非金属氢化物,如水、硫化氢、氨、甲烷等。
②部分非金属单质,如卤素(X2)、氧(O2)、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、C60等。
③部分非金属氧化物,如CO2、SO2、P4O6、P4O10等。
④几乎所有的酸,如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等。
⑤绝大多数有机化合物的晶体,如苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等。
4.物理性质
分子晶体熔、沸点较低,硬度较小。
5.分子晶体的结构特征
①分子间作用力只是范德华力:晶体中分子堆积方式为分子密堆积。
②分子间还有其他作用力:水分子之间的主要作用力是氢键,在冰的每个水分子周围只有4个紧邻的水分子。冰的晶体结构如图:
6.结构模型
①干冰晶体中,每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个。
②冰的结构模型中,每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接,含1 mol H2O的冰中,最多可形成2 mol“氢键”。
知识点2 共价晶体
1.构成微粒及其相互作用
2.物理性质
①共价晶体中,由于各原子均以强的共价键相结合,因此一般熔点高,硬度大。
②结构相似的共价晶体,原子半径越小,键长越短,键能越大,晶体的熔点越高。
3.常见的共价晶体。
4.结构模型
①金刚石晶体中,每个C与另外相邻4个C形成共价键,C—C键之间的夹角是109°28′,最小的环是六元环。含有1 mol C的金刚石中,形成的共价键有2 mol。
②SiO2晶体中,每个Si原子与4个O原子成键,每个O原子与2个硅原子成键,最小的环是十二元环,在“硅氧”四面体中,处于中心的是Si原子,1 mol SiO2中含有4 mol Si—O键。
知识点3 金属晶体
1.金属键
①概念:金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”,被所有原子共用,从而把所有金属原子维系在一起。
②成键粒子是金属阳离子和自由电子。
③金属键的强弱和对金属性质的影响:
a.金属键的强弱主要取决于金属元素的原子半径和价电子数,原子半径越大,价电子数越少,金属键越弱;反之,金属键越强。
b.金属键越强,金属的熔、沸点越高,硬度越大。
2.金属晶体
①在金属晶体中,原子间以金属键相结合。
②金属晶体的性质:优良的导电性、导热性和延展性。
③用电子气理论解释金属的性质:
3.结构模型
晶胞结构 举例 配位数 每个晶胞包含原子数 原子半径(r)和晶胞边长(a)的关系 原子空间利用 率
Ca、Al、Cu、Ag、Pt、Au 12 4 2r= 74%
Li、Na、K、 Ba 8 2 2r= 68%
Mg、Zn、Ti 12 6(2) 74%
Po 6 1 2r=a 52%
知识点4 离子晶体
1.构成粒子:阴离子和阳离子。
2.作用力:离子键。
3.配位数:一个离子周围最邻近的异电性离子的数目。
4.离子晶体结构的决定因素
①几何因素:晶体中正负离子的半径比。
②电荷因素:晶体中正负离子的电荷比。
③键性因素:离子键的纯粹程度。
5.离子晶体的性质
熔、沸点 熔、沸点较高,难挥发
硬度 硬度较大,难以压缩
溶解性 一般在水中易溶,在非极性溶剂中难溶
导电性 固态时不导电,熔融状态或在水溶液中能导电
6.结构模型
 
①NaCl型:在晶体中,每个Na+同时吸引6个Cl-,每个Cl-同时吸引6个Na+,配位数为6。每个晶胞含4个Na+和4个Cl-。
②CsCl型:在晶体中,每个Cl-吸引8个Cs+,每个Cs+吸引8个Cl-,配位数为8。
竞赛技巧1 化学键的基本类型
1.(2019高二·上海·竞赛)将金属钠投入足量水中,关于此过程说法错误的是
A.破坏了金属键 B.破坏了极性共价键
C.生成了离子键 D.生成了非极性共价键
2.(2013高二·天津·竞赛)下列化合物中,既含离子键、共价键,又含配位键的是
A.NaBr B.AlCl3 C.NH4NO3 D.CaCl2
竞赛技巧2 电子式
3.(2019高一下·河南鹤壁·竞赛)下列有关化学用语叙述中不正确的是( )
A.NH4H的电子式为,NH4H中的H-半径比锂离子半径大
B.NH4H晶体既有共价键又有离子键
C.N2的电子式: ,二氧化碳分子的结构式为O-C-O
D.镁-24原子表示为Mg,S原子的结构示意图
4.(2020高一·浙江温州·竞赛)下列表示正确的是
A.可写成 B.生石膏的化学式:
C.的电子式: D.碳铵:
竞赛技巧3 共价键参数及应用
5.(2022·北京·高考真题)由键能数据大小,不能解释下列事实的是
化学键
键能/ 411 318 799 358 452 346 222
A.稳定性: B.键长:
C.熔点: D.硬度:金刚石>晶体硅
6.(2024高二下·重庆·竞赛)用途广泛,已知在一定条件下,存在如下转化关系:
下列有关说法正确的是
A.和分子空间构型相同 B.和中心原子均为杂化
C.的键角大于 D.为极性分子
竞赛技巧4 分子间作用力与晶体类型
7.(2012高二·广东·竞赛)有关晶体的下列说法中不正确的是
A.硫酸钡熔化时离子键被破坏
B.原子晶体中共价键越强,熔点越高
C.冰融化时水分子中共价键未发生断裂
D.晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
8.(2009高二·上海·竞赛)韩国首尔大学科学家将水置于一个足够强的电场中,在20℃时,水分子瞬间凝固形成了“暖冰”。下列关于“暖冰”的说法错误的是
A.“暖冰”也是水分子间通过氢键结合而成的固体
B.水凝固形成20℃时的“暖冰”所发生的变化是化学变化
C.若“暖冰”为晶体,则其类型最可能为分子晶体
D.在电场作用下,水分子间更易形成氢键,因而可以制得“暖冰”
1.下列说法中正确的是
①离子化合物中一定有离子键,可能有共价键
②离子化合物都属于强电解质
③非金属单质中不含离子键,一定只含有共价键
④稳定性:H2O>H2S,沸点:H2O<H2S
⑤NaCl 和 HCl 溶于水破坏相同的作用力
⑥非极性键可能存在于非金属单质中,也可能存在于离子化合物或共价化合物中
A.①②⑥ B.①③④⑥ C.③④⑤⑥ D.①④⑤
2.正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构白色晶体,有与石墨相似的层状结构,受热易分解,层内的H3BO3分子通过氢键相连(如图所示),则下列有关说法中不正确的( )
A.正硼酸晶体属于分子晶体
B.正硼酸分子的稳定性与氢键无关
C.1molH3BO3晶体中含有3mol氢键
D.B原子杂化轨道的类型sp2,层间的H3BO3分子通过共价键相连
3.下列过程中,共价键被破坏的是
①石英熔化②溴蒸气被木炭吸附③酒精溶于水④HCl气体溶于水⑤碘升华⑥NH4C1受热分解⑦氢氧化钠熔化⑧Na2SO4溶于水
A.②④⑥ B.④⑤⑥ C.①④⑧ D.①④⑥
4.下列有关微粒间作用力的说法正确的是
A.分子间作用力就是范德华力
B.HF的水溶液中有2种氢键
C.固体由和两种粒子以离子键结合而成
D.已知Si—C键能为,理论上分解形成气态原子需能量
5.下列有关化学用语表述正确的是
A.过氧化氢的电子式:
B.HClO的结构式: H-Cl-O
C.用电子式表示CO2的形成过程为
D.用电子式表示的形成过程为
6.肼()是发射航天飞船常用的高能燃料,可通过反应制备。下列有关微粒的描述不正确的是
A.的电子式为
B.的结构式为
C.的结构示意图:
D.NaClO中存在离子键和共价键
7.分子晶体的熔点通常都在200℃以下,下列数据是对应物质的熔点:据此做出的下列判断中正确的是
物质 Na2O NaCl AIF3 AlCl3 BCl2 Al2O3 CO2 SiO2
熔点/℃ 920 801 1291 190 -107 2073 -57 1723
A.NaCl晶体熔化时,吸收的热量用于破坏离子键
B.表中只有BCl3和干冰是分子晶体
C.碳和硅是同一主族,故CO2和 SiO2的晶体类型相同
D.两种含钠化合物是离子晶体,三种含铝化合物也是离子晶体
8.下列各组中每种物质都是含有共价键的离子化合物一组是( )
A.H2SO4、(NH4)2SO4 B.Na2SO4、HNO3
C.Na2O2、KOH D.HCl、Al2O3
9.下列物质中,含有非极性共价键的离子化合物的是
A.NH4NO3 B.Cl2 C.H2O2 D.Na2O2
10.下列说法正确的有几句(  )
①离子键与共价键的本质都是静电作用 ②任何物质中都存在化学键 ③氢键是极弱的化学键 ④离子键就是阴、阳离子之间的静电吸引力 ⑤活泼金属与活泼非金属化合时能形成离子键 ⑥任何共价键中,成键原子成键后均满足稳定结构 ⑦验证化合物是否为离子化合物的实验方法是可以看其熔化状态下能否导电 ⑧两种非金属元素形成的化合物不可能含有离子键 ⑨化学键断裂,一定发生化学变化
A.1 B.2 C.3 D.4
11.固体A的化学式为NH5,其所有原子的最外电子层结构都符合相应稀有气体元素原子的最外电子层结构,则下列有关说法不正确的是(  )
A.1 mol NH5中含有5NA个N—H键(设NA表示阿伏加 德罗常数的值)
B.NH5中既有共价键又有离子键
C.NH5的电子式为
D.NH5与水反应的离子方程式为NH4++H-+H2O=NH3·H2O+H2↑
12.下列每组物质发生转化时所克服的作用力属于同种类型的是
A.碘和干冰的升华 B.氯化钠的熔化与冰的融化
C.氯化氢和酒精溶于水 D.二氧化硅和生石灰的熔化
13.下列关于化学键的叙述:①化学键只存在于分子之间;②两个非金属元素原子间只能形成共价键;③化学键是一种静电作用;④化学键是相邻原子之间强烈的相互吸引;⑤离子化合物可能含有共价键;⑥共价化合物中可能含有离子键;⑦金属元素和非金属元素之间只能形成离子键。正确的共有几项
A.5 B.4 C.3 D.2
14.学习元素周期表和元素周期律是化学研究的重要内容。X、Y、Z、M、Q、R皆为周期表中前20号元素,其原子半径与主要化合价的关系如图所示。
(1)已知位于第一周期,用电子式表示的形成过程 。
(2)Z的气态氢化物与M的气态氢化物反应得到一种白色固体,写出该物质的电子式 。
(3)M的单质通入淀粉-KI溶液,溶液变蓝,写出该反应的离子方程式 。
(4)R在元素周期表中的位置是 。
15.短周期主族元素 A、B、C、D、E、F 的原子序数依次增大,A 原子核外最外 层电子数是其电子层数的 2 倍,A、B 的核电荷数之比为 3:4。C 与 D 均为金属元素,5.8 g D 的氢氧化物恰好能与 100 mL 2 mol·L-1 盐酸完全反应,D 原子核中质子数和中子数相等。E 与F 相邻,F-的最外层为 8 电子结构。根据上述条件,用化.学.用.语.回答:
(1)D 在周期表中的位置 ;
(2)B、C 易形成淡黄色化合物,其电子式为 ,该物质含有的化学键 类型为 ;
(3)用电子式表示 DF2 的形成过程 ;
(4)元素 E、F中非金属性较强的是 ,请用一个置换反应证明 (写化学反应方程式);
(5)原子半径:C E;熔点:DB CF(填“>”“<”或“=”);
(6)A、B、E 可形成一个三原子分子,且每个原子均达到 8 电子稳定结构,则该分子的 结构式为 ;含 A元素的化合物在是自然界种类最多的原因是 。
1.(20-21高一下·云南玉溪·竞赛)下列反应过程中,既有共价键的断裂,又有离子键的形成的是
A.氢气和氧气燃烧生成水 B.氯气和钠燃烧生成白烟
C.氯化氢气体溶解于水 D.食盐水蒸发结晶
2.(2023高一·广西·竞赛)氨晶体中,氨分子中的每个H均参与一个氢键的形成,N原子邻接几个氢原子? 1摩尔固态氨中有几摩尔氢键?
A.4,1 B.6,1 C.4,3 D.6, 3
3.(2017高二·广东·竞赛)锗(Ge)是典型的半导体元素,在电子、材料等领域应用广泛。以下说法中,正确的是
A.熔沸点大小顺序是:GeCl4B.由于与C同族,Ge也能形成双键及三键
C.Ge单晶具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式为sp2
D.锗原子核外没有未成对电子
4.(2013高二·天津·竞赛)与氩原子的电子构型相同的正、 负离子所形成的化合物是
A.K2S B.KBr C.CaO D.CaF2
5.(2017·广东广西·竞赛)飞秒激光技术的发展,使得“观测化学反应过程中原子的运动情况”成为可能。科学家发现,激光脉冲照射碘化钠时,Na+和I-两核间距为1.0~1.5nm,呈现离子键;两核间距约0.28nm,呈共价键。下列说法中,正确的是
A.离子化合物不可能含有共价键
B.共价键和离子键之间没有明显界线
C.NaI晶体中既有离子键又有共价键
D.NaI晶体是离子化合物和共价化合物的混合物
6.(2017高二·湖南·竞赛)下列物质中,既含有离子键又含有共键价的是
A.NaOH B.H2O2 C.Na2O D.MgCl2
7.(2015高二·江苏·竞赛)下列化学用语表示正确的是
A.甲基的电子式: B.HClO的结构式:H-Cl-O
C.Si的原子结构示意图: D.原子核内有20个中子的氯原子:Cl
8.(2022高二·山东·竞赛)碳拥有较为特殊的电子排布,从而可形成许多独特的物质,其中的单质:金刚石,石墨等,拥有独特的性质,下列说法正确的是
A.石墨和和都为分子晶体
B.由石墨变成碳纳米管为物理变化
C.中的碳原子为杂化
D.金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质
9.(2012·广东·竞赛)下列关于化学键的叙述中,正确的是
A.离子化合物中可能含共价键
B.共价化合物中可能含离子键
C.离子化合物中只含有离子键
D.共价化合物中不含离子键
10.(2014高二·广东·竞赛)下列有关比较中,大小顺序排列正确的是
A.原子半径: N>O>F>Ne
B.热稳定性: PH3>H2S> HBr>NH3
C.物质的熔点:石英>氯化钠晶体>碘单质
D.结合H+的能力: CO>CH3COO->OH-
11.(23-24高二上·广东肇庆·竞赛)在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”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、范德华力 B.范德华力、范德华力、共价键
C.范德华力、共价键、共价键 D.共价键、共价键、共价键
12.(23-24高一下·湖南绥宁·竞赛)中国力争在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和,关于碳及其化合物,下列说法不正确的是
A.金刚石和石墨是碳的两种不同的单质,二者互称同素异形体
B.在100kPa时,1mol石墨转变为金刚石要吸收1.895kJ的热量,故金刚石比石墨稳定
C.考古时常用于测定文物年代的是碳元素的一种核素C中,中子数为8
D.引起温室效应的气体之一CO2中含极性共价键
13.(2023高三·福建·竞赛)碘分子通过以下哪种相互作用保持在晶格中
A.色散 B.偶极-偶极相互作用 C.共价键 D.离子键
14.(2023·浙江宁波·竞赛)我国科学家利用高分辨原子力显微镜技术,首次拍摄到质子在水层中的原子级分辨图像,发现两种结构的水合质子,其中一种结构如图所示。下列有关该水合质子的说法正确的是
A.氢、氧原子间均以氢键结合
B.图中所有H-O-H键角都相同
C.氢、氧原子都处于同一平面
D.化学式为
15.(2013高二·江西·竞赛)甲、乙、丙、丁四种物质的构成基本微粒中均合有14个电子,请按下列要求回答:
(1)甲为固体单质,写出甲的名称: ;
(2)乙为含有极性键的双原子分子,则乙的分子式为 ;
(3)丙为三原子分子,用电子式表示该分子: ;
(4)丁是四原子分子,用结构式表示该分子: 。
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