2010年《高考风向标》化学 第四部分 物质结构与元素周期律 第18讲 化学键

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第18讲　化学键
★考情直播
一、考纲解读
考纲内容 能力要求 考向定位
了解化学键定义；离子键、共价键的形成；共价键的极性与分子的极性。 了解化学键的定义；了解离子键、共价键的形成；了解分子的空间构型；了解共价键的极性与分子的极性；能正确判断极性分子和非极性分子；能正确比较离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体的熔、沸点高低，硬度大小。 化学键与分子结构知识是物质结构的一部分，是高考的高频考点之一。从历年考题来看，既可以直接考查了化学键、离子键、共价键、分子的极性、键参数、电子式的书写，又可以考查物质结构与性质的关系，还可以贯穿到填空题、实验题当中，体现“学以致用”的新课标理念。
二、考点整合
考点1 化学键类型
1.化学键的类型
化学键类型 离子键 共价键 金属键
概念 阴阳离子间通过静电引力作用所形成的化学键 原子间通过共用电子对所形成的化学键 金属阳离子与自由电子间通过相互作用而形成的化学键
成键微粒 阴阳离子 原子 金属阳离子和自由电子
成键性质 静电作用 共用电子对 电性作用
形成条件 活泼金属与活泼的非金属元素 非金属与非金属元素 金属内部
实例 NaCl、MgO HCl、H2SO4 Fe、Mg
特别提醒：1.离子键一般由活泼的金属元素和不活泼的非金属元素组成，或者由铵根离子和不活泼的非金属元素组成；共价键一般由非金属元素组成；而金属键则存在于金属单质内部。2.离子三特征：离子所带的电荷：阳离子电荷就是相应原子失去的电子数；阴离子电荷是相应原子得到的电子数。离子的电子构型：主族元素形成的简单离子其电子层结构与在周期表中离它最近的惰性气体原子结构相同。离子的半径：离子半径大小近似反映了离子的大小。一般来说，电子层数相同的离子，随着核电荷数的增大，离子半径减小。3.共价键三参数键能：折开1mol共价键所吸收的能量(KJ/mol)。键能越大，键越牢固，含该键的分子越稳定。键长：两个成键原子核间的(平均)距离。键长越短，键能越大，键越牢固，含该键的分子越稳定。键角：分子中两个键轴间的夹角。它决定了分子的空间构型。
2.共价键的类型
非极性键 极性键
概念 同种元素原子形成的共价键，共用电子对没有发生偏移 不同种元素原子形成的共价键，共用电子对发生偏移
原子吸引电子能力 相同 不同
共用电子对 不偏向任何一方 偏向吸引电子能力强的原子
成键原子电性 电中性 显电性
形成条件 由同种非金属元素组成 由不同种非金属元素组成
特别提醒：极性共价键参与形成化合价，非极性共价键不参与形成化合价。共价化合物中，假设共用电子全部转移到非金属性相对强的一方原子后，成键原子所“得”或所“失”的电子数就是该元素的合化价。如：H2O2，Na2O2中O为-1价，FeS2中的S为-1价。
[例1]（2008·梅州模拟）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
[解析]NH4NO3是含有极性共价键离子化合物，故A不正确；Cl2属于单质，不是化合物，故B不正确；H2O2中虽然含有非极性共价键，但它是离子化合物，故C不正确；Na2O2虽然是离子化合物，但其O22- 内部含有极性共价键（[O-O]2-），故D正确。
[答案]D
考点2 极性分子与非极性分子
根据共价分子中电荷分布是否对称，正负电荷重心是否重合，整个分子电性是否出现“两极”，把分子分为极性分子和非极性分子。
1.分子内各原子及共价键的空间排布对称，分子内正、负电荷中心重合的分子为非极性分子；分子内各原子及共价键的空间排布不对称，分子内正、负电荷中心不重合的分子为非极性分子。常见分子中，属非极性分子的不多，具体有：
①非金属单质分子。如：稀有气体、H2、Cl2、N2 等。
②结构对称的直线型分子。如：CO2
③结构对称的正三角形分子。如：BF3、BCl3
④结构对称的正四面体型分子。如：CH4、CCl4、P4
而其它大多数分子则为极性分子。如：HCl、H2O、NH3、CH3Cl等等。
2.判断ABn型分子极性的经验规律：若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子；若不相等，则为极性分子。如BF3、CO2等为非极性分子，NH3、H2O、SO2等为极性分子。
3.相似相溶原理：
极性分子易溶于极性分子溶剂中（如HCl易溶于水中），非极性分子易溶于非极性分子溶剂中（如碘易溶于苯中，白磷易溶于CS2中）。
特别提醒：1.分子的极性与键的极性没有必然的联系。由极性键形成的分子不一定是极性分子，如：CO2；由非极性键形成的分子也不一定是非极性分子，如：H2O22.几种常见共价分子的空间构型①直线型：Ｏ＝Ｃ＝Ｏ、Ｈ－Ｃl、Ｎ≡Ｎ、CH≡CH②V 型：Ｈ2Ｏ 键角 (H-O-H)为104°30 ③平面型：CH2＝CH2、及苯 C6H6④三角锥型：ＮＨ3 键角(H-N-H)为107°18 ⑤正四面体：ＣＨ4 和ＣＣl4 及 ＮＨ4+ 键角为109°28 ；Ｐ4 键角为 60°
[例2]（2008·全国）Q、R、X、Y、Z为前20号元素中的五种，Q的低价氧化物与X单质分子的电子总数相等，R与Q同族，Y和Z的离子与Ar原子的电子结构相同，且Y原子序数小于Z。
(1)Q的最高价氧化物，其固态属于 晶体，俗名叫 ：
(2)R的氢化物分子的空间构型是 ，属于 分子(填“极性”或“非极性”)；它与X形成的化合物可作为一种重要的陶瓷材料，其化学式为 ；
（3）X的常见氢化物的空间构型是 ，它的另一氢化物X2H4是火箭燃料的成分，其电子式是 ；
（4）Q分别与Y、Z形成的共价化合物的化学式是 和 ；Q与Y形成的化合物的电子式为 ，属于 分子(填“极性”或“非极性”)。
[解析]根据题意，周期表前20号元素中的低价氧化物主要有：CO、N2O、P2O3、Cl2O，由“Q的低价氧化物与X单质分子的电子总数相等”可推断出Q的低价氧化物应为CO，则X单质分子应为N2，故Q为C，X为N；又“R与Q同族”，则R为Si；由“Y和Z的离子与Ar原子的电子结构相同，且Q能与Y、Z形成共价化合物”可推出元素Y、Z分别是S、Cl。
[答案]（1）分子，干冰 （2）正四面体，非极性 Si3N4
（3）三角锥形， （4）CS2和CCl4 非极性分子
考点3 氢键
1.氢键的形成条件
如两个分子中都存在强极性共价键 X-H 或 Y-H ，共中 X、Y 为原子半径较小，非金属性很强的原子 F、O、N。若两个为同一种分子，X、Y 为同一种原子；若两个是不同的分子，X、Y 则为不同的原子。当一个分子中的氢与另一个分子中的 X 或 Y 充分接近，两分子则产生较强的静电吸引作用。这种由氢原子与另一分子中原子半径较小，非金属性很强的原子形成的吸引作用称为氢键。可表示为 X－H…Y－H ，可见只有在分子中具有 H－F、H－O、H－N 等结构条件的分子间才能形成氢键。氢键不属于化学键，其强度比化学键弱得多，通常归入分子间力（范德华力），但它比分子间作用力稍强。
2.氢键对物质物理性质的影响
氢键的形成加强了分子间的作用力，使物质的熔沸点较没有氢键的同类物质高，如HF、H2O、NH3的沸点都比它们各自同族元素的氢化物高。又如乙醇的沸点（70℃）也比乙烷的沸点（-86℃）高出很多。此外，如NH3、C2H5OH、CH3COOH 由于它们能与水形成氢键，使得它们在水中的溶解度较其它同类物质大。
[例3]（2007·广州一模）W、X、Y、Z四种元素的原子序数依次增大。其中Y原子的L电子层中，成对电子与未成对电子占据的轨道数相等，且无空轨道；X原子的L电子层中未成对电子数与Y相同，但还有空轨道；W、Z的原子序数相差10，且Z原子的第一电离能在同周期中最低。
（1）写出下列元素的元素符号：W ，X ，Y ，Z 。
（2）XY分子中，X原子与Y原子都达到8电子稳定结构，则XY分子中X和Y原子用于成键的电子数目分别是 ；根据电子云重叠方式的不同，分子里共价键的主要类型有 。
（3）XY2与ZYW反应时，通过控制反应物的物质的量之比，可以得到不同的产物，相同条件下，在水中溶解度较小的产物是 （写化学式），其原因是该化合物阴离子间可形成二聚离子或多聚链状离子。该化合物阴离子能够相互缔合的原因是：
。
[解析]根据题意，Y的电子排布式为：1s2 2s2 2p4 ，为O元素；X的电子排布式为：1s2 2s2 2p2 ，为C元素；由“Z原子的第一电离能在同周期中最低”可知，Z为碱金属元素，再由“W、Z的原子序数相差10”、“W、X、Y、Z四种元素的原子序数依次增大”可知，W为H元素，Z为Na元素。
[答案]（1）H、C、O、Na （2）2和4 ，σ键，π键
（3）NaHCO3（1分），因为HCO3—中含有O—H键，相互之间可通过O—H┅O氢键缔合。
★ 高考重点热点题型探究
热点1 化学键的形成与断裂
[真题1]（2005·广东）下列反应过程中，同时有离子键，极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的反应是（ ）
A．NH4Cl＝NH3↑+ HCl↑ B．NH3+CO2+H2O＝NH4HCO3
C．2NaOH+Cl2＝NaCl+NaClO+H2O D．2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2
[思路分析]先判断反应物、生成物的所属类别，然后根据化学反应中离子化合物断裂的是离子键，共价化合物断裂的是共价键去进行处理即可。
[解析]A选项中只破坏离子键和极性共价键；B选项中只破坏极性共价键；C选项中破坏了离子键，极性共价键和非极性共价键。D选项中破坏了离子键、极性共价键和非极性共价键，而只有选项D中有离子键、极性共价键和非极性共价键的生成。
[答案]D
名师指引：
1.离子晶体内部存在的是离子键，离子晶体熔化、气化、溶于水或参加化学反应都必须要破坏离子键。
2.原子晶体内部存在的是共价键，原子晶体熔化、气化或参加化学反应都必须要破坏共价键。
3.金属晶体内部存在的是金属键，金属晶体熔化、气化或参加化学反应都必须要破坏金属键。
4.分子晶体内部存在的是共价键，分子晶体溶于水或参加化学反应必须要破坏共价键；但分子晶体熔化、气化则只需要克服分子间的作用力就行了。
新课导练1
1-1.(2007·江苏)下列说法正确的是（ ）
A.原子晶体中只存在非极性共价键
B.稀有气体形成的晶体属于分子晶体
C.干冰升华时，分子内共价键会发生断裂
D.金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
[解析] 原子晶体中可存在极性共价键，如SiO2;稀有气体是单原子分子，属于分子晶体；干冰升华是物理变化，是分子间作用力发生变化，不涉及到键的断裂。AlCl3是共价化合物。
[答案]B
1-2.（2007·佛山二模）共价键的断裂有均裂和异裂两种方式，即均裂：A∶B → A·＋ B· ，异裂：A∶B →A+＋[∶B]-。下列化学反应中发生共价键均裂的是（ ）
A.2K＋2H2O＝2KOH＋H2↑
B.2Na＋2C2H5OH → 2C2H5ONa＋H2↑
C.Na2CO3＋H2ONaHCO3＋NaOH
D.CH3COOH＋C2H5OH H2O＋CH3COOC2H5
[解析]由题意可知，均裂后形成共价化合物，异裂后产生离子化合物，只有D选项的生成物是共价化合物，故选D。
[答案]D
热点2 化学键与晶体类型
[真题2]（2008·四川）D、E、X、Y、Z是周期表中的前20号元素，且原子序数逐渐增大。它们的最简氢化物分子的空间构型依次是正四面体、三角锥形、正四面体、角形（V形）、直线形。回答下列问题：
（1）Y的最高价氧化物的化学式为__________；
（2）上述5种元素中，能形成酸性最强的含氧酸的元素是___________，写出该元素的任意3种含氧酸的化学式：___________________________________；
（3）D和Y形成的化合物，其分子的空间构型为____________；
（4）D 和X形成的化合物，其化学键类型属___________，其晶体类型属__________；
（5）金属镁和E的单质在高温下反应得到的产物是___________，此产物与水反应生成两种碱，该反应的化学方程式是____________________；
（6）试比较D和X的最高价氧化物熔点的高低并说明理由：______ ___________
________________________ ________________。
[解析]根据题意，由题给信息“D、E、X、Y、Z是周期表中的前20号元素，且原子序数逐渐增大。它们的最简氢化物分子的空间构型依次是正四面体、三角锥形、正四面体、角形（V形）、直线形”可知，D、E、X、Y、Z分别是C、N、Si、S、Cl。
[答案]（1）SO3 （2）Cl，HClO HClO2 HClO3 HClO4（任写 3种酸）（3）直线形
（4）共价键 原子晶体 （5）Mg3N2 ，Mg3N2+8H2O = 3Mg(OH)2↓+2NH3·H2O或（Mg3N2+6H2O = 3Mg(OH)2↓+2NH3↑）（6）D的最高价氧化物是CO2，X的最高价氧化物是SiO2，前者比后者的熔点低。因为前者为分子晶体，由分子间力结合，而后者为原子晶体，由共价键结合；共价键强度大于分子间力。
名师指引：
1.四种晶体类型的比较：
项 目 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体
组成微粒 阴阳离子 原子 分子 金属阳离子，自由电子
微粒间作用 离子键（较大） 共价键（很强） 范德华力（很弱） 金属键（不定）
熔沸点、硬度 熔沸较高、硬度较大 熔沸很高、硬度很大 熔沸低、硬度小 不定，但多数熔沸较高、硬度较硬
导电性 熔融态或在水溶液中能导电 一般为非导体 非导体，熔融态不导电，水溶液可能导电 良好的导电、导热性；良好的延展性和具有金属光泽
典型实例 NaCl、NH4Cl、BaSO4、CaO、Na2O、 Na2O2 金刚石、单晶硅、 二氧化硅、碳化硅、 Ar、CO2、P4、 H2O、H2S HCl、H3PO4、H2SO4 Cu、Au、Na等单质或金属合金
2.物质熔、沸点高低比较：
(1)不同晶型：一般说熔沸点是：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体
(2)同类晶型：
①原子晶体：熔沸点高低取决于共价键的键能和键长,键能越大,键长越短,熔沸点越高。如熔点: 金刚石＞碳化硅＞晶体硅;
②离子晶体：熔沸点高低取决于离子键的强度。一般说，离子半径小，离子电荷多，离子键强度大，熔沸点高。如：下列离子化合物熔沸点 KF＞KCl＞KBr ； MgO＞MgCl2＞NaCl＞CsCl
③分子晶体：熔沸点高低取决于分子间的作用力(范德华力)。一般来说，对于组成和结构相似的分子，随分子量的增大，分子间力增大，其熔沸点升高。如：沸点 O2＞ N2　；在同分异构体中，支链直多的沸点反而低。如：沸点 正戊烷＞异戊烷＞新戊烷；如分子间存在氢键的，其熔、沸点要比同类物质的高。
④金属晶体：熔、沸点的高低取决于金属键的强弱。一般来说，金属离子半径越小，金属阳离子带的电荷数越多，则其金属键越强，金属单质的熔、沸点也就越高。
新课导练2
2-1.（2008·广州一模）氮、磷、砷是同族元素，该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用。请回答下列问题。
（1）砷原子核外电子排布式为________________________________________。
（2）K3[Fe(CN)6]晶体中Fe3+与CN－之间的键型为_________________，该化学键能够形成的原因是_____________________________________________________________。
（3）已知：
CH4 SiH4 NH3 PH3
沸点（K） 101.7 161.2 239.7 185.4
分解温度（K） 873 773 1073 713.2
分析上表中四种物质的相关数据，请回答：
① CH4和SiH4比较，NH3和PH3比较，沸点高低的原因是___________________________。
② CH4和SiH4比较，NH3和PH3比较，分解温度高低的原因是_______________________。
结合上述数据和规律判断，一定压强下HF和HCl的混合气体降温时__________先液化。
[答案]（1）1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p3
（2）配位键 ；CN－能提供孤对电子，Fe3+能接受孤对电子（或Fe3+有空轨道）
（3）① 结构相似时，相对分子质量越大，分子间作用力越大，因此SiH4沸点高于CH4 ；NH3分子间还存在氢键作用，因此NH3的沸点高于PH3。② C－H键键能大于Si－H键，因此CH4分解温度高于SiH4；N－H键键能大于P－H键，因此NH3分解温度高于PH3 。 HF
2-2.（2008·宁夏）短周期元素E的氯化物ECln的熔点为-78℃，沸点为59℃；若0.1mol ECln与足量的AgNO3溶液完全反应后可以得到57.4g的AgCl沉淀。下列判断错误的是（ ）
A．E是一种非金属元素 B．在ECln中E与Cl之间形成共价键
C．E的一种氧化物为EO2 D．E位于元素周期表的IVA族
[解析]根据题意，由题给信息“氯化物ECln的熔点为-78℃，沸点为59℃”可知，该氯化物为分子晶体，属共价化合物，E应为非金属元素；又由“0.1mol ECln与足量的AgNO3溶液完全反应后可以得到57.4g的AgCl沉淀”可知氯化物中E的化合价为+4价。
[答案]D
热点3 “8电子”结构的判断
[真题3]（2008· 武汉二模）下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是( )
A.BF3 B.H2O C.SiCl4 D.PCl5
[思路分析]分子中原子最外层是否达到8个电子的稳定结构，取决于两个因素，一是该中性原子的最外层电子数；二是该原子在分子中形成的共价键数目。分子中的原子如果满足二者之和为8，则满足8电子结构。要注意H原子稳定时，其最外层电子数为2。
[解析] A选项中硼原子最外层为6个电子，故A不正确； B选项中H原子为2个电子，故B不正确； D中P原子超过8个电子，故D不正确。
[答案]C
名师指引：
原子最外层电子与“8”的差值多少，就形成几对共用电子对，各成键原子都满足最外层达到 8 个电子（氢达 2 个）的稳定结构。共用电子对一般由成键原子双方各提供一个电子形成。可见，若分子中各原子化合价的绝对值与该原子最外层电数之和等于8，则分子中所有原子都会满足最外层8电子结构。
新课导练3
3-1.（2008·深圳高三调研）聚四氟乙烯的耐热性和化学稳定性超过其他塑料，被称为“塑料王”。其合成路线如下：，下列说法中，不正确的是（ ）
A．“塑料王”不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．三氯甲烷（CHCl3）可以用甲院与氯气的取代反应来制取
C．四氟乙烯 （CF2=CF2）中所有的原子都在同一个平面上
D．二氟一氯甲院 （CHClF2）中所有原子最外层都达到了8电子稳定结构
[解析]通过加聚反应后，聚四氟乙烯中不再有碳碳双键，也就不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故A说法正确；甲院与氯气发生取代反应可以生成三氯甲烷（CHCl3），故B说法正确；由乙烯的结构可知四氟乙烯（CF2=CF2）中所有的原子共平面，故C正确；二氟一氯甲院 （CHClF2）中H原子的最外层电子数是2个。
[答案]D
3-2．（2007·华师附中 省实 广雅三校联考）下列说法中，正确的是（ ）
A.NO2、BF3、NC13分子中没有一个分子中原子的最外层电子都满足8电子稳定结构
B.F4 和CH 4都是正四面体分子，两种分子中化学键之间的夹角相等且均为109°28′
C.(NH4)2SO4晶体中只有离子键
D.由原子间通过共价键而形成的晶体具有高熔、沸点及硬度
[解析]NC13分子中的每一个原子的最外层电子都满足8电子稳定结构；F4中化学键之间的夹角为60。；(NH4)2SO4晶体中N-H键为共价键。
[答案]D
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限时基础训练
1.(2008·武汉一模)关于化学键的下列叙述中,正确的是（ ）
A.离子化合物可能含共价键 B.共价化合物可能含离子键
C.离子化合物中只含离子健 D.共价化合物中不含离子键
[解析]共价化合物只含有共价键，含有离子键或既含有离子键又含有共价键的化合物属于离子化合物。
[答案]A D
2.(2008·北京二模)下列物质中，既含有离子键，又含有非极性键的是( )
A．NaOH B．Na2O2 C．MgCl2 D．H2O2
[解析]含有离子键的化合物是离子化合物，H2O2是共价化合物，不含离子键。A中的OH键是极性键，C中没有非极性键，只有离子键，B中的过氧键是非极性键。
[答案]B
3.(2008·江苏启东)HgCl2 稀溶液可用作外科手术的消毒液。已知其熔点是227℃，不能导电，HgCl2 稀溶液有弱的导电能力。则下面关于HgCl2 叙述不正确的是（ ）
A.HgCl2 是电解质 B.HgCl2 是盐,属离子化合物
C.HgCl2 固体是分子晶体 D.HgCl2 是盐,属共价化合物
[解析]根据题给信息“HgCl2的熔点是227℃，不能导电，稀溶液有弱的导电能力”可知HgCl2为离子化合物，属于电解质，其固体为离子晶体。
[答案]B
4.（2009·北京西城高三抽样）下列分子有极性的是（ ）
A.HC≡CH B. C.CH3Cl D.N2
[解析]判断分子是否有极性可以根据物质的空间结构或键角等进行判断，如果分子呈完全对称结构，则该分子一定为非极性分子，否则为极性分子。A项中乙炔为直线型分子，B项中苯也是完全对称的结构，D项中的氮气属于直线型对称结构，它们均属于非极性分子。
[答案]C
5.(2008·北京一模)X、Y为短周期元素，X位于IA族，X与Y可形成化合物X2Y，下列说法正确的是（ ）
A．X的原子半径一定大于Y的原子半径
B．X与Y的简单离子不可能具有相同的电子层结构
C．两元素形成的化合物中，原子个数比不可能为1 ：1
D．X2Y可能是离子化合物，也可能是共价化合物
[解析]由题知，X可以是氢、锂、钠，Y可以是氧或硫，故A错误；X是钠，Y是氧可满足B选项；双氧水原子个数比就是为1 ：1；水是共价化合物，其它是离子化合物。
[答案]D
6.（2008·广州七区联考）有人认为在元素周期表中，位于ⅠA族的氢元素，也可以放在ⅦA族，下列物质能支持这种观点的是( )
A.HF B.H3O+ C.NaH D.H2O2
[解析] ⅦA族元素的原子可形成-1价的化合物，NaH中H为-1价，体现这种观点。
[答案]C
7.（2008·湖南雅礼中学模拟）下列叙述中正确的是（ ）
A.同主族元素单质的熔点从上到下－定逐渐升高
B.L层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
C.硼化物[BxHY]2-与B10C2H12的电子总数相同，则[BxHY]2-的正确表达式为[B11H12]2-
D.水结成冰、体积膨胀，密度下降与水分子之间形成的氢键有关
[解析]主族元素中，非金属元素族的单质的熔点一般从上到下逐渐升高，而金属元素族的单质的熔点一般从上到下逐渐降低，故A不正确；主族序数=最外层电子数，与L层电子数无关，故B不正确；[B11H12]2-与B10C2H12的电子总数并不相同相同，故C不正确。
[答案]D
8．（2008·普宁一中）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120o，它能水解，有关叙述不正确的是（ ）
A.氯化硼液态时能导电而固态时不导电 B.氯化硼加到水中使溶液的pH降低
C.氯化硼分子呈正三角形，属非极性分子 D.氯化硼遇水蒸气会产生白雾
[解析]由题给信息知，氯化硼为分子晶体，属共价化合物，为正三角形结构，是非极性分子。氯化硼遇水会水解：BCl3 + 3H2O == H3BO3 + 3HCl
[答案]A
9.具有双核10个电子的共价化合物的化学式是 ，三核10个电子的 共价化合物的化学式是 ，四核10个电子的共价化合物的化学式是 ，五核10个电子的共价化合物的化学式是 。以上四种化合物的热稳定性由小到大的顺序是 。
[答案]HF ，H2O ，NH3 ，CH4 ，CH4＜NH3＜H2O＜HF
10.由短周期中X、Y两元素组成的化合物的分子中，共含38个电子。
（1）若X2Y为离子化合物时，X元素为 ，Y元素为 （写名称）
（2）若XY2为共价化合物时，X元素为 ，Y元素为 （写名称）
（3）用电子式分别表示：
① X2Y的形成过程： 。
② XY2的形成过程： 。
[解析]由原子形成化合物分子时，一般来说，各原子都要达到稳定结构。由此，化合物分子中的38个电子可看成由10+10+18或18+18+2构成。故当X2Y为离子化合物时，则X2Y应Na2S；XY2为共价化合物时，则XY2应为CS2。
[答案]（1）X：钠，Y：硫 （2）X：碳，Y：硫
基础提升训练
11.（2008·四川高考调研）对三硫化四磷分子的结构研究表明，该分子中没有不饱和键，且各原子的最外层均已达到了 8 个电子的结构。则一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数是（ ）
A．7 个 B．9 个 C．19 个 D．不能确定
[解析]三硫化四磷分子中没有不饱和键，且各原子的最外层均已达到了 8 个电子的结构， P 元素可形成 3 个共价键， S元素可形成 2 个共价键，因此一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数为 ＝ 9 个。
[答案]B
12.（2008·江苏启东）A、B、C、D四种短周期元素的原子半径依次减小，A与C的核电荷数之比为3∶4，D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子X、Y、Z。下列叙述正确的是（ ）
A．X、Y、Z的稳定性逐渐减弱
B．A、B、C、D只能形成5种单质
C．X、Y、Z三种化合物的熔沸点逐渐升高
D．自然界中存在多种由A、B、C、D四种元素组成的化合物
[解析]据题意，可推出A、B、C、D分别是C、N、O、H，X、Y、Z分别是CH4、NH3、H2O，X、Y、Z的稳定性逐渐增强；A、B、C、D可形成多种同素异形体，单质数不止5种；随分子量增大，X、Y、Z三种化合物的熔沸点逐渐升高；自然界存在多种有机物，多由A、B、C、D四种元素组成。
[答案]CD
13.（2008·广东信宜中学）根据等电子原理：由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各微粒的电子总数相同，则互称为等电子体。以下各组微粒不是等电子体的是( )
A.CO和N2 B.O3和NO2- C.N2H4和C2H4 D.CO2和 N2O
[解析]N2H4中电子总数为18，C2H4中电子总数为16.
[答案]C
14.（2008·鄂南中学）1999年曾合成和分离含高能量的正离子N5+的化合物是N5AsF6。下列叙述错误的是( )
A.N5+共有34个电子 B.N5+ 中氮-氮原子之间以共用电子对结合
C.化合物 N5AsF6 中 As 化合价为 +1 D.化合物 N5AsF6 中 F 化合价为 -1
[解析]化合物 N5AsF6 中5个N原子整体呈现+1价，而F 为 -1价，故 As 化合价应为 +5价，C错误。
[答案]C
15.（2008·江西省重点中学联考）甲、乙、丙、丁四种短周期元素在周期表中的位置关系如图所示(其中乙、丙、丁位置未标出)。已知四种元素的原子序数之和为40，丁的原子序数与乙、丙原子序数之和相等。
(1)甲元素在周期表中的位置是 。
(2)乙、丙两元素可形成AB3型化合物，其化合物分子是 (填“极性”或“非极性”)分子。
(3)这四种元素中按原子个数比1：2两两化合时能形成多种化合物分子，其中价电子数之和为偶数的有 、 (举两例；写化学式)。
(4)丁元素最高价氧化物水化物的浓溶液与丁单质共热时反应的化学方程式为
[解析]根据图中周期表的结构，由“丁的原子序数与乙、丙原子序数之和相等”可知，丁应在甲的下面，甲、丁同主族，且甲为8号元素O，则丁为S，乙、丙为N、F，再由“四种元素的原子序数之和为40”可确证。由NH3为极性分子可推知NF3也应为极性分子。
[答案]（1）第二周期VIA族 （2）极性 （3）SO2 N2O OF2中任选二种
（4）2H2SO4（浓）+ S == 3SO2↑+ 2H2O
16．（2008·汕头市潮阳一中）A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的核电荷数按C、A、B、D、E顺序依次增大，C、D都能分别与A按原子个数比为1：1或2:1形成化合物，CB的水溶液不能放在玻璃容器中，A、E可形成化学式为EA2、EA3两种化合物，它们都可与D的最高价氧化物的水化物反应。
（1）D在周期表中的位置为
（2）C与A形成的化合物中，既有极性键又有非极性键的化合物的化学式为
（3）写出E的气态氢化物与少量D的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式
（4）在上述元素中，选择相同元素组成两种化合物X、Y
①若混合X、Y的水溶液能发生反应，写出离子方程式
②若X呈碱性，在空气中久置会变成Y，写出X的化学式 ；
若X呈酸性，在空气中久置会变成Y，写出X的名称 。
（5）DC与C2A反应的化学方程为 。
[解析]根据题意，由“CB的水溶液不能放在玻璃容器中”可知，CB应为HF，故C为H，B为F；又“C、D都能分别与A按原子个数比为1：1或2:1形成化合物”可知，所形成的化合物应为H2O2和H2O，Na2O2和Na2O，则A为O，D为Na ；又“A、E可形成化学式为EA2、EA3两种化合物，它们都可与D的最高价氧化物的水化物反应”可知，E应为S。
[答案]（1）第三周期IA族 (2) H2O2 （3）H2S+ OH-==HS-+ H2O
（4）①H++HSO32-===SO2+H2O ② Na2SO3，亚硫酸 （5）NaH+H2O==H2+NaOH
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17.（2008·黄石二中）下列说法正确的是（ ）
A.H与D，16O与18O互为同位素；H216O、D216O、H218O、D218O互为同素异形体；甲醇、乙二醇和丙三醇互为同系物
B.在SiO2晶体中，1个Si原子和2个O原子形成2个共价键
C.HI的相对分子质量大于HF，所以HI的沸点高于HF
D.由IA族和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型化合物
[解析] 同素异形体的研究对象是单质，H216O、D216O、H218O、D218O不是互为同素异形体；在SiO2晶体中，1个Si原子和4个O原子形成4个共价键；HF间能形成氢键，HF沸点高；由IA族和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Na2O2，含有的过氧键属于共价键。
[答案]D
18.（2008·四川高考调研）2008 年北京奥运会主体育场的外形好似“鸟巢”。有一类硼烷也好似鸟巢，故称为巢式硼烷。巢式硼烷除 B10H14不与水反应外，其余均易与水反应生成氢气和硼酸，硼烷易被氧化。下图是三种巢式硼烷，有关说法正确的是（ ）
A. 这类巢式硼烷的通式是 CnHn+4
B. 2B5H9 + 12O25B2O3 十9H2O ，l molB5H9完全燃烧转移25mol电子
C．8个硼原子的巢式棚烷化学式应为 B8H10
D．硼烷与水反应是非氧化还原反应
[解析]由这三个硼烷的分子式可知公差为 BH，所以通式为BnHn+4 ( n >1的整数），故 A 正确 C不正确；根据B5H9燃烧反应方程式可求出l molB5H9完全燃烧转移24mol电子，故B不正确。
[答案]A
19.（2008·黄冈中学）碘元素有多种价态，可形成多种含氧阴离子IXOYn-。由二个IO62-正八面体共用一个面形成的IXOYn-的化学式为（ ）
A. I2O94- B. I2O106- C. I2O118- D. I2O1210-
[解析]2 个IO62- - 3个O原子。附：
[答案]A
20．不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用一定数值x来表示，若x越大，其原子吸引电子的能力越强；x越小，其原子吸引电子的能力越弱或失去电子能力越强。在所形成的分子中x大的为带负电荷的一方。下面是某些短周期元素的x值：
元素符号 Li Be B C O F Na Al Si P S Cl
x值 0.98 1.57 2.04 2.55 3.44 3.98 0.93 1.61 1.90 2.19 2.58 3.16
(1)通过分析x值变化规律，确定N、Mg的x值范围：
_______________＜x(Mg)＜_________________,
_______________＜x(N)＜___________________。
(2)推测x值与原子半径的关系是__________________________；根据短周期元素的x值变化特点，体现了元素性质的_________________变化规律。
(3)某有机化合物结构式如右图，其中S—N中，你认为共用电子对偏向谁？
_______(写原子名称)。
(4)经验规律告诉我们：成键的两原子相应元素的差值(Δx)，当Δx＞1.7时，一般为离子键，当Δx＜1.7时，一般为共价键，试推断AlBr3中化学键类型是________________。
(5)预测元素周期表中，x值最小的元素位置：______________(放射性元素除外)。
[解析]可根据元素性质的周期性变化来推测镁和氮的x值。从表中数值可看出，同周期中元素的x值随原子半径的减少而增大，x值的变化体现了元素性质的周期变化。用x值大小可判断共价键中共用电子对偏向哪一方。对于S—N，由于N的x值大于S的x值，所以其中共用电子对偏向N原子。表中查不到溴的x值，可根据元素周期律来推测，氯与溴同主族，氯的x值必定比溴的x值大，而：x(Cl)－x(Al)=3.16－1.61=1.45<1.7，而溴与铝的x值这差必定小于1.45，所以溴化铝肯定属于共价化物。x值越小，元素的金属越强，x值最小的元素应位于第六周期的IA族。
[答案](1)0.93六面体
四面体
—S—NH2　
O
O
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