专题3 微粒间作用力与物质性质
第三单元 共价键 共价晶体
第1课时 共价键的形成和类型
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对形成的
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，就会和几个自旋方向相反的未成对电子成键
D．共价键不属于电性作用
2．下列说法正确的是( )
A．所有的原子轨道都具有一定的伸展方向，因此所有的共价键都具有方向性
B．某原子跟其他原子形成共价键时，其共价键数目一定等于该元素原子的外围电子数
C．基态C原子有两个未成对电子，所以最多只能形成2个共价键
D．1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子，是由共价键的饱和性决定的
3．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键以“头碰头”方式重叠，π键以“肩并肩”方式重叠
4．下列关于σ键和π键的说法中错误的是( )
A．s-s σ键与s-p σ键的电子云形状的对称性相同
B．所有的σ键的强度都比π键的大
C．H原子只能形成σ键而O原子可以形成σ键和π键
D．在 H2O2 中只有σ键没有π键
5．下列物质的分子中既有σ键又有π键，并含有非极性键的是( )
①NH3 ②N2 ③H2O ④HCl ⑤C2H4 ⑥C2H2
A．②⑤⑥ B．①②⑤⑥ C．②③④ D．②④⑥
6．在下列化学反应中，所断裂的共价键中，仅仅断裂σ键的是( )
A．N2＋3H22NH3
B．2C2H2＋5O22H2O＋4CO2
C．Cl2＋H22HCl
D．C2H4＋H2C2H6
7．若X、Y两种粒子之间可形成配位键，则下列说法正确的是( )
A．X、Y只能是分子
B．X、Y只能是离子
C．若X提供空轨道，则Y至少要提供一对孤电子对
D．若X提供空轨道，则配位键表示为X→Y
8．CH4、NH3、H2O和HF分子中，共价键的极性由强到弱的顺序是( )
A．CH4、NH3、H2O、HF B．HF、H2O、NH3、CH4
C．H2O、HF、CH4、NH3 D．HF、H2O、CH4、NH3
9．下列有关化学键类型的判断中正确的是( )
A．全部由非金属元素组成的化合物中不可能存在离子键
B．物质中有σ键一定有π键，有π键一定有σ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．乙烷分子中只存在σ键．即C—H和C—C均为σ键
10．回答下列问题(设NA为阿伏加德罗常数的值)：
(1)1 mol CO2中含有的σ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________。HCN分子中σ键与π键数目之比为________。
(3)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子，该分子中σ键与π键的个数之比为________。
(4)1 mol乙醛分子中含有 σ键的数目为________，1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为________。
1．硝基胍的结构简式如图所示(“→”是一种特殊的共价单键，属于σ键)。下列说法正确的是( )
A．硝基胍分子中只含极性键，不含非极性键
B．N原子间只能形成σ键
C．硝基胍分子中σ键与π键的个数比是5∶1
D．10.4 g硝基胍中含有11×6.02×1023个原子
2．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
3．气态氯化铝(Al2Cl6)是具有配位键的化合物，分子中原子间成键的关系如选项所示。若将选项中配位键的斜线上加上箭头，下列4个选项中正确的是( )
A． B．
C． D．
4．已知乙醛分子的结构简式为，请回答下列问题：
(1)①乙醛分子中极性最强的键是________键。
②乙醛分子中，用1s原子轨道形成化学键的原子的对应元素是______；有____个π键；有______个化学键的化学性质完全相同。
(2)乙醛很容易被某些弱氧化剂(如新制氢氧化铜、银氨溶液)氧化为 (乙酸)。化学性质最活泼的是_______键，支持这种判断的事实是(仅对乙酸而言，只写出一项即可) _________________。
(3)以下是有关乙醛和乙酸的比较，其中不正确的是(用序号填空)________。
①分子中含有相同数目的化学键
②分子中含有相同数目的π键
③分子中都没有非极性键
5．(1)今有A、B两种元素，A的+1价阳离子与B的-2价阴离子的电子层结构与氖相同。
①用电子式表示A与B两种元素构成的两种化合物分别为_____________和_____________。前者所含的化学键有________；后者所含的化学键有_____________。
②元素B的气态氢化物的电子式为________，该分子中的键属于________(填“极性”或“非极性”)键,该氢化物与H+形成的键属于________。
③元素A的最高价氧化物的水化物的电子式为_____________，所含的化学键有________。
(2)某有机物的结构式如图所示：
则分子中有______个σ键，______个π键。 专题3 微粒间作用力与物质性质
第三单元 共价键 共价晶体
第1课时 共价键的形成和类型
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对形成的
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，就会和几个自旋方向相反的未成对电子成键
D．共价键不属于电性作用
答案 D
解析 共价键是成键原子间通过共用电子对形成的，A项正确；根据共价键的饱和性，一个原子有几个未成对电子，就会和几个自旋方向相反的未成对电子成键，C项正确；形成共价键时，原子核对共用电子对有吸引作用，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．下列说法正确的是( )
A．所有的原子轨道都具有一定的伸展方向，因此所有的共价键都具有方向性
B．某原子跟其他原子形成共价键时，其共价键数目一定等于该元素原子的外围电子数
C．基态C原子有两个未成对电子，所以最多只能形成2个共价键
D．1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子，是由共价键的饱和性决定的
答案 D
解析 只有2个s轨道重叠形成的共价键没有方向性，其他原子轨道重叠形成的共价键都有方向性，A不正确；非金属元素的原子形成的共价键数目一般等于该原子最外层的未成对电子数，不能说一定等于该元素原子的外围电子数，B不正确；在形成CH4分子的过程中，形成了4个共价键，C不正确；N原子最外层2p轨道上共有3个未成对电子，1个N原子可以与3个H原子结合形成NH3，此时共价键饱和，D正确。
3．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键以“头碰头”方式重叠，π键以“肩并肩”方式重叠
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；H只有1s轨道上的电子，O的2p轨道上的电子与H的1s轨道上的电子以“头碰头”方式重叠形成s-p σ键，故B错误；乙烯分子中氢原子和碳原子之间存在共价单键，为σ键，碳原子与碳原子之间存在共价双键，有1个σ键和1个π键，则C2H4分子中有5个σ键和1个π键，N2H4中只有5个共价单键，即含有5个σ键，故C正确；π键为p电子“肩并肩”重叠形成，而σ键为s或p电子“头碰头”重叠形成，故D正确。
4．下列关于σ键和π键的说法中错误的是( )
A．s-s σ键与s-p σ键的电子云形状的对称性相同
B．所有的σ键的强度都比π键的大
C．H原子只能形成σ键而O原子可以形成σ键和π键
D．在 H2O2 中只有σ键没有π键
答案 B
解析 在N2中，σ键的强度比π键的小，B错误。
5．下列物质的分子中既有σ键又有π键，并含有非极性键的是( )
①NH3 ②N2 ③H2O ④HCl ⑤C2H4 ⑥C2H2
A．②⑤⑥ B．①②⑤⑥ C．②③④ D．②④⑥
答案 A
解析 ①NH3中存在H—N键，只有σ键，故错误；②N2的结构式为N≡N，含有σ键和π键，N与N之间为非极性键，故正确；③H2O中只存在H—O键，即只有σ键，故错误；④HCl的结构式为H—Cl，只存在σ键，故错误；⑤C2H4中的氢原子和碳原子之间存在共价单键、碳碳之间存在共价双键，含有σ键和π键，C与C之间为非极性键，故正确；⑥C2H2中的氢原子和碳原子之间存在共价单键、碳碳之间存在共价三键，所以含有σ键和π键，C与C之间为非极性键，故正确。
6．在下列化学反应中，所断裂的共价键中，仅仅断裂σ键的是( )
A．N2＋3H22NH3
B．2C2H2＋5O22H2O＋4CO2
C．Cl2＋H22HCl
D．C2H4＋H2C2H6
答案 C
解析 氮气中π键断裂，故A不选；乙炔中π键断裂，故B不选；氯气、氢气中均为σ键断裂，故C选；乙烯中π键断裂，故D不选。
7．若X、Y两种粒子之间可形成配位键，则下列说法正确的是( )
A．X、Y只能是分子
B．X、Y只能是离子
C．若X提供空轨道，则Y至少要提供一对孤电子对
D．若X提供空轨道，则配位键表示为X→Y
答案 C
解析 形成配位键的两种微粒可以均是分子或者均是离子，还可以一种是分子、一种是离子，但必须是一种微粒提供空轨道、另一种微粒提供孤电子对，A、B项错误，C项正确；配位键中箭头应该指向提供空轨道的X，D项错误。
8．CH4、NH3、H2O和HF分子中，共价键的极性由强到弱的顺序是( )
A．CH4、NH3、H2O、HF B．HF、H2O、NH3、CH4
C．H2O、HF、CH4、NH3 D．HF、H2O、CH4、NH3
答案 B
解析 键的极性即为共用电子对的偏向(或偏离)程度,偏向(或偏离)程度越大,键的极性越强。比较共价键的极性,应比较成键的两个原子电负性的大小。两原子电负性相差得越大,则键的极性越强。
9．下列有关化学键类型的判断中正确的是( )
A．全部由非金属元素组成的化合物中不可能存在离子键
B．物质中有σ键一定有π键，有π键一定有σ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．乙烷分子中只存在σ键．即C—H和C—C均为σ键
答案 D
解析 NH4Cl、(NH4)2SO4均是由非金属元素组成的，却存在离子键，A项错误；共价单键为σ键，如CH4中只含有σ键，但不含π键，有共价键就有σ键，故有π键一定有σ键，B错误；共价双键中有一个为σ键，另一个为π键，共价三键中有一个为σ键，另两个为π键，故乙炔(H—C≡C—H)分子中有2个C—H σ键，C≡C中有1个σ键，2个π键，C项错误；共价单键为σ键，乙烷分子的结构式为，其所含的6个C—H和1个C—C均为σ键，D项正确。
10．回答下列问题(设NA为阿伏加德罗常数的值)：
(1)1 mol CO2中含有的σ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________。HCN分子中σ键与π键数目之比为________。
(3)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子，该分子中σ键与π键的个数之比为________。
(4)1 mol乙醛分子中含有 σ键的数目为________，1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为________。
答案 (1)2NA (2)1∶2 1∶1 (3)5∶1 (4)6NA 7
1．硝基胍的结构简式如图所示(“→”是一种特殊的共价单键，属于σ键)。下列说法正确的是( )
A．硝基胍分子中只含极性键，不含非极性键
B．N原子间只能形成σ键
C．硝基胍分子中σ键与π键的个数比是5∶1
D．10.4 g硝基胍中含有11×6.02×1023个原子
答案 C
解析 分子中N—N键为非极性键，A项错误；N原子间可以形成σ键和π键，B项错误；分子中含有4个N—H键、1个C==N键、1个N==O键、2个C—N键、1个N—N键和1个N→O键，σ键与π键的个数比是5∶1，C项正确；硝基胍的分子式为CN4H4O2，相对分子质量为104,10.4 g该物质的物质的量为0.1 mol，含有1.1×6.02×1023个原子，D项错误。
2．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
答案 D
解析 从题图可以看出，N2分子与CO分子均含有1个σ键和2个π键，A项正确、D项错误；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项正确；同一周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，故电负性：C3．气态氯化铝(Al2Cl6)是具有配位键的化合物，分子中原子间成键的关系如选项所示。若将选项中配位键的斜线上加上箭头，下列4个选项中正确的是( )
A． B．
C． D．
答案 D
解析 Cl原子最外层有7个电子，只能与Al原子各提供1个电子形成一个共价键，使Cl原子达到8电子稳定结构，Al原子最外层有3个电子，可分别与3个Cl原子形成共价键，而Cl原子与2个Al原子或Al原子与4个Cl原子形成的化学键中，必有一个是配位键，Cl原子最外层有孤电子可提供，Al原子的3p轨道上有空轨道可接受孤电子，故D正确。
4．已知乙醛分子的结构简式为，请回答下列问题：
(1)①乙醛分子中极性最强的键是________键。
②乙醛分子中，用1s原子轨道形成化学键的原子的对应元素是______；有____个π键；有______个化学键的化学性质完全相同。
(2)乙醛很容易被某些弱氧化剂(如新制氢氧化铜、银氨溶液)氧化为 (乙酸)。化学性质最活泼的是_______键，支持这种判断的事实是(仅对乙酸而言，只写出一项即可) _________________。
(3)以下是有关乙醛和乙酸的比较，其中不正确的是(用序号填空)________。
①分子中含有相同数目的化学键
②分子中含有相同数目的π键
③分子中都没有非极性键
答案：（1）C=O H 1 3 （2）O-H 乙酸在水中易电离出H+ （3）①③
5．(1)今有A、B两种元素，A的+1价阳离子与B的-2价阴离子的电子层结构与氖相同。
①用电子式表示A与B两种元素构成的两种化合物分别为_____________和_____________。前者所含的化学键有________；后者所含的化学键有_____________。
②元素B的气态氢化物的电子式为________，该分子中的键属于________(填“极性”或“非极性”)键,该氢化物与H+形成的键属于________。
③元素A的最高价氧化物的水化物的电子式为_____________，所含的化学键有________。
(2)某有机物的结构式如图所示：
则分子中有______个σ键，______个π键。
答案 (1)① 离子键 离子键和共价键
② 极性 配位键
③ 离子 极性(或共价)
(2)7 3
解析 (1)由其离子的电子层结构判断A+为Na+，B2-为O2-。
(2)除共价单键全部为σ键外，双键中有一个为σ键，另一个为π键，三键中有一个为σ键，另两个为π键，故该有机物分子中σ键总数为7，π键总数为3。
